[發明專利]智能數字微鏡驅動時序配置方法及裝置

無效

• 申請號: 201210191757.4
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102740083A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 劉一清;林新新;岳小龍
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31;G02B26/08
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

技術領域

????本發明涉及用于顯示圖像的微鏡器件DMD驅動開發領域，是一種智能的微鏡驅動時序配置方法及裝置。

背景技術

目前最主要的投影技術之中，DLP（數字光處理）?投影系統具有體積小、結構緊湊，重量輕等優點。同時，其顯示的圖像色彩豐富、亮度高、對比度高、清晰度好，這使得基于?DLP?技術的投影系統競爭力更強。

作為DLP核心部件的數字微鏡器件DMD由美國TI公司的Larry?Hornbeck博士在1977年開始發明，在1987年第一塊數字微鏡器件誕生。在接下來的10年中，數字微鏡的性能一直不斷的被完善，直到1996年，DMD以DLP技術的形式開始商業化。2002年，近150萬套DLP系統進入投影市場，自此DLP投影系統成為了最被廣為接受的反射式光調制技術。數字微鏡器件DMD目前主要應用在投影系統中，但近幾年TI公司一直致力于挖掘并擴大其應用范圍，比如立體顯示、平板印刷、微顯示及寬光譜應用等。

DMD在DLP投影系統中是用光調制的方法產生圖像的。一個單片式DLP由以下幾部分組成：（1）一個帶有數字微鏡器件的主板用于處理視頻信號和驅動數字微鏡器件；（2）色輪和高壓汞燈組成投影系統的光源；（3）光路系統用于引導光線。在數字微鏡器件DMD上有成千上萬個結構一致的可以反光的微鏡，每個微鏡只有“開”和“關”兩個狀態。微鏡驅動電路可以精確的控制DMD上每個微鏡的開關狀態。

DLP投影系統開始工作后，色輪開始勻速轉動，高壓汞燈發出高強度的白光，并照射在高速轉動的色輪上。色輪是一個特殊的部件，它的一周是分成段的，每一段只允許三基色中一種顏色的光通過，所以色輪勻速轉動時，透過色輪的光線按照色段順序規律的變化著（比如：紅-綠-藍-紅-綠-藍）。透過色輪的光線經過光路系統引導照射在DMD上，那些被控制為“開”的微鏡就會把光線反射出去并投射在投影屏幕上，而被控制為“關”的微鏡在屏幕上顯示黑，如此便有了圖像，由于高速旋轉的色輪有不同色段，人眼是分辨不出這些的，在屏幕上看到的是三基色合成的彩色圖像。

微鏡反射的光線強度控制是通過二進制脈寬調制技術實現的。視頻處理電路接收到視頻信號后將每個顏色分量的數據轉換成比特面的形式（即一幅圖像中所有像素的相同比特位組成的比特平面），每個比特都有權重，權重代表該比特面顯示的時間長度，最低比特面顯示時間最短，最高比特面顯示時間最長。在一幀圖像時間內將固定的顯示時間按照權重比例分配給每個比特面，讓這些比特面依次顯示。比特面中的數字“1”表示將微鏡置于“開”狀態，數字“0”表示將微鏡置于“關”狀態。同一面微鏡經過比特面控制不斷地被打開和關閉，當所有比特面都顯示過后，人眼視覺系統將微鏡處于開狀態的時間積分起來，最終形成的光線強度與該像素處的視頻值成正比。

雖然DMD有很多的應用優勢，但開發難度較大，這主要體現在時序的產生方面。DMD上的每一個微鏡代表一個像素，整個器件上的微鏡組成了二維的像素陣列（如1024*768規格）。DMD是按比特面驅動的，對DMD的基本操作有：（1）載入，向DMD寫入比特面數據，但不立刻顯示，只是被DMD保存起來；（2）復位，將寫入的比特面數據顯示出來；（3）清空，將微鏡置于“關”狀態。這些操作可以對器件的所有微鏡全局操作，也可以對局部按塊操作。其中耗時比較多的是載入操作，載入數據之后在需要顯示的時刻執行復位操作，所以比特面的顯示時間是從復位后開始計算的。要讓DMD正確的顯示圖像，需要精確的控制這些操作的時間和所對應的比特面。這些操作在時間上的排列便組成了比特面序列。最簡單的比特面序列就是讓每個比特面按權重順序從高到低顯示，并且都使用全局操作，但這并不是最理想的序列。為了改善圖像的顯示效果或更加合理的利用數據帶寬，人們提出了各種各樣的驅動算法。最終發現這些算法都可以總結成比特面序列。但每改一次比特面序列，就要重新設計驅動時序，這是一項復雜且靈活性低的工作。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種智能數字微鏡驅動時序配置方法及裝置，該裝置可以對DMD驅動時序進行靈活的配置，使DMD驅動時序的修改變得方便且靈活，大大提高了DMD驅動的開發效率。

實現本發明目的的具體技術方案是：

一種智能數字微鏡驅動時序配置方法，該方法是：用驅動序列表表示驅動數字微鏡的時序，并讓微鏡驅動電路能解析該驅動序列表，產生出期望的數字微鏡驅動時序，具體包括以下步驟：