DE69225447T2

DE69225447T2 - Steuersystem für eine DMD-Anzeige

Info

Publication number: DE69225447T2
Application number: DE69225447T
Authority: DE
Inventors: Masaho Asahara; Henry D Hendrix; Paul M Urbanus
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: DE69225447D1; EP0530762A3; EP0530762B1; KR930006658A; EP0530762A2; JPH05260421A; KR100274838B1; US5254980A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Anzeigesysteme und insbesondere auf Steuervorrichtungen für digitale Raumlichtmodulatoranzeigevorrichtungen desjenigen Typs, die im Oberbegriff des Anspruchs 5 definiert sind, sowie auf ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.
Standardfernsehsysteme arbeiten mit einem Analogsignal, das eine Katodenstrahlröhren-(CRT)-Kanone zeilenweise gerastert ansteuert. Die digitale Abtastung des Analogsignals erlaubt Korrekturen im Signal, die aufgrund einer fehlerhaften oder schlechten Übertragung notwendig sein können. Außerdem kann die digitale Signalverarbeitung der abgetasteten Signale selbst in Systemen, die keine Korrektur erfordern, die Bildqualität verbessern.
Ein einzigartiges Problem entsteht dann, wenn das digitale Fernsehen eine Matrix von Raumlichtmodulatorvorrichtungen verwendet. Diese Raumlichtmodulatoren erfordern eine andere Dateneingabesene als das gerasterte Standardformat. Die digitalen Abtastwerte müssen manipuliert werden, um sicherzustellen, daß die richtigen Daten an die richtige Zeile und Spalte in der Raumlichtmodulatormatrix gelangen. Ein Modul, das eine solche Funktion bewerkstelligt, ist in der verwandten Anmeldung EP-A-0 530 759 gezeigt. Speichermanagementschemen, die dies ermöglichen, sind in den verwandten Anmeldungen EP-A-0 530 760 und EP-A-0 530 761 gezeigt.
Aus der EP-A 0 195 203 ist eine Anzeigesteuervorrichtung für entweder eine CRT oder ein LCD-System bekannt, das die Daten in einem gerasterten Format anzeigt. Im Fall der LCD, die obere und untere Bildschirme besitzt, werden die Daten auf jeder Zeile der Vorrichtung verarbeitet und anschließend angezeigt, bevor die nächste Zeile der Vorrichtung adressiert wird. Eine Adressenerzeugungsschaltung berechnet zu Beginn jeder horizontalen Abtastung zwei Adressen des Speichers, die jeweils den am weitesten links liegenden Anzeigepositionen auf den momentanen Horizontalabtastzeilen auf den oberen und unteren Bildschirmen entsprechen.
In der US-A-5 059 963 ist eine Steuervorrichtung für ein zweiebenen-Anzeigesystem offenbart, das separate Steuermodule besitzt.
In der EP-A-0 385 705 ist ein digitalisiertes Videosystem offenbart, das einen Raumlichtmodulator verwendet, um ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild zu bilden. Als Raumlichtmodulator wird die Ablenkspiegelvorrichtung vorgeschlagen.
Die Hauptaufgabe ist die Koordination des Moduls, das die Datenmanipulation bewerkstelligt, der Speichermanagementschemen und der Raumlichtmodulatormatrix. Offensichtlich ist eine bestimmte Art von Systemsteuervorrichtung erforderlich, um die einzigartigen Signale zu erzeugen, die erforderlich sind, um dieses System zu überwachen und zu koordinieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgaben und Vorteile sind offensichtlich und werden im folgenden teilweise deutlich und von der vorliegenden Erfindung gelöst, die eine Systemsteuervorrichtung für eine digitale Raumlichtmodulatoranzeigevorrichtung schafft, die die Merkmale des kennzeichnenden Abschnitts des Anspruches 5 besitzt. Die Steuervorrichtung enthält mindestens drei Untersteuervorrichtungen. Diese Untersteuervorrichtungen regeln und koordinieren Operationen zwischen getrennten Teilen des Systems: dem Raumlichtmodulator, dein Speicher sowie dem Datenverarbeitungsmodul. Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß sie anpassungsfähig und effizient ist und eine schlanke Funktionalität besitzt, die die Anzahl der zur Steuerung erforderlichen Signale beschränkt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Für ein vollständiges Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile wird auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in welchen:
Fig. 1 ein Gesamtsystem zeigt, das eine Systemsteuervorrichtung enthält;
Fig. 2 ein funktionelles Blockschaltbild einer Systemsteuervorrichtung zeigt;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Raumlichtmodulatorsteuervorrichtung zeigt;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Verarbeitungsmodulsteuervorrichtung zeigt; und
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Speichersteuervorrichtung zeigt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine Ausführungsform der Erfindung ist als Teil eines gesamten Raumlichtmodulatorfernsehsystems gezeigt. Die Daten werden von einer Videoquelle auf einem Satz von Eingangsleitungen 12 empfangen. Die Systemsteuervorrichtung empfängt direkt die Leitungen 14 und 16, die die horizontalen und vertikalen Synchronisationssignale von der Videoquelle sind. Das Vertikalsynchronisationssignal wird ferner zum Farbrad gesendet. Vom Farbrad wird das Farbradverriegelungssignal 18 empfangen, das sich auf seinen aktuellen Zustand bezieht. Ferner wird der Steuervorrichtung das Stromausfallsignal 20 zugeführt, das den Stromnetzzustand überwacht. Diese Signale werden in weiteren Zeichnungen genauer beschrieben. Um eine Flexibilität für entweder eine Vorwärts- oder Rückwärtsprojektion zu ermöglichen, erlauben die Eingänge 44A und 44B ein vertikales oder horizontales Kippen der Daten, was durch eine vom Benutzer gewählte Schalterstellung bestimmt wird. Die Ausgänge, die von der systemsteuervorrichtung 10 erzeugt werden sollen, werden verwendet, um die Operation zwischen dem Datenmanipulationsprozessor 24, hier als Datenformatierer bezeichnet, der Raumlichtmodulatormatrix 50 und dem Speicher 48A und 48B, hier in Form von zwei Video-RAMs gezeigt, zu koordinieren, wobei 48A das Video-RAM für die obere Hälfte der Matrix der Raumlichtmodulatoren und das Video-RAM 48B für die untere Hälfte der Modulatormatrix vorgesehen ist. Einer dieser Ausgänge ist der Abtasttakt, der zu den Analog/Digital-(A/D)-Umsetzern 22A, 22B und 22C gesendet wird. Diese A/D-Umsetzer erzeugen die digitalisierten Farbdaten, die auf den drei Leitungen 20A, 20B und 20C in die Umsetzer eingegeben werden. Die Daten werden von den drei Umsetzern auf den Leitungen 30, 32 und 34 weitergeleitet. Um die geeigneten Daten im geeigneten Format zu erzeugen, nämlich 640 Abtastwerte und ein Abtastwert pro Pixel, wird der Abtasttakt verwendet. Die Größe der Leitungen 30, 32 und 34 ist nur durch die Vorstellung des Entwicklers begrenzt. In dieser Ausführungsform werden die Daten in 10-Bit-Abtastwerten erzeugt, weshalb die Leitungen 10-Bit-Datenbusse sein müssen.
Viele Typen von Signalverarbeitungen können durchgeführt werden, um diese Signale zu verbessern. Ein mögliches Verarbeitungsverfahren ist die Durchführung der Gammakorrektur, die im Modul 28 bewerkstelligt wird. Dies kann z. B. durchgeführt werden, indem die Daten in 10-Bit-Abtastwerten überabgetastet werden, woraufhin die Daten auf 8-Bit-Abtastwerte abgebildet werden. Unabhängig davon, welche Signalverarbeitung durchgeführt wird, erfordert dieses Modul ferner die Eingabe des Abtasttaktes für die Synchronisation, der von der Systemsteuervorrichtung erzeugt wird. Wenn die Daten schließlich zum Datenformatierermodul 24 weitergeleitet werden, wird der Abtasttakt verwendet, um die Übertragung zwischen den zwei Modulen zu koordinieren.
Außerdem ist der Datenformatierer mit Steuersignalen auf dem Datenbus 38 versehen. Die speziellen Inhalte des Datenbusses werden in späteren Zeichnungen genauer beschrieben. Ein weiterer Satz von Ausgangssignalen wird der Raumlichtmodulatormatrix 50 auf dem Bus 40 zugeführt. Zusätzliche Ausgänge müssen den Video-RAMs 48A und 48B im Speichermodul auf dem Bus 42 zugeführt werden.
Die internen Funktionen der Systemsteuervorrichtung sind in Fig. 2 gezeigt. Die Steuerfunktionen sind aufgeteilt in einen separaten Block für jeden größeren Bereich der benötigten Steuerung, eine Speichersteuervorrichtung 60, eine Raumlichtmodulatormatrixsteuervorrichtung 70 und eine Datenformatierersteuervorrichtung 58. Das Horizontalsynchronisationssignal 14 wird im Modul 52 mit einem Eingangssignal vom Schalter 54 verwendet, um das Abtasttaktsignal auf der Leitung 36 zu erzeugen. Ferner wird vom Modul 52 das Horizontalaustastsignal 56 erzeugt, das verwendet wird, um Teile der Zeile bei Bedarf für eine geeignete Datenanzeige auszublenden. Dieses Signal wird der Datenformatierersteuervorrichtung 58 und der Videospeicher-(VRAM)-Steuervorrichtung 60 zugeführt.
Ein Taktgenerator 62 erzeugt einen Takt, um die Schreibsignale für den Forinatierer anzusteuern, wodurch diesem ermöglicht wird, für eine optimale Systemeffizienz mit einer anderen Geschwindigkeit als der Rest des Systems zu arbeiten. Ein zweiter Taktgenerator erzeugt zwei Taktsignale, nämlich einerseits 64, das zur Formatierersteuervorrichtung, zur Speichersteuervorrichtung und zur Modulatorsteuervorrichtung gesendet wird, um die Leseoperationen vom Datenformatierer zur Speichermatrix zu koordinieren. Das andere, nämlich 66, wird zur Modulatorsteuervorrichtung gesendet, um die Leseoperationen von der Speichermatrix zum Modulator zu koordinieren.
Das Farbradverriegelungssignal wird in die Systeminitialisie rereinheit 74 eingegeben, die den Anfangszustand des Systems beim anfänglichen Hochfahren oder bei irgendeinem anderen Verlust der Synchronisation zwischen der Anzeigevorrichtung und dem Farbrad wie z. B. bei einem Kanalwechsel koordiniert. Ein zusätzliches Eingangssignal 72, Einschaltrücksetzung, wird von der Steuervorrichtung beim Einschalten des Systems erzeugt. Dieses Modul erzeugt wenigstens drei Signale. Das Systemrücksetzsignal, das zu allen drei Untersteuervorrichtungen gesendet wird, bewirkt die Koordination zum Zurücksetzen des Systems, falls erforderlich. Die zusätzlichen Signale 78 und 80 werden der VRAM-Steuervorrichtung bzw. der Modulatorsteuervorrichtung zugeführt. Das Signal 78 wird zur VRAM- Steuervorrichtung gesendet, um einen ersten FIFO-Puffer zu initialisieren, der in einer weiteren Zeichnung genauer beschrieben wird. Ein Modulatormatrixaustastsignal 80 wird zur Modulatormatrix gesendet, um die Matrix auszutasten und die Anzeige unrichtiger Daten aufgrund eines Systemsynchronisationsausfalls zu verhindern.
Zusätzliche Eingänge in die VRAM-Steuervorrichtung sind die obenerwähnten Leitungen 44A und 44B. Diese werden verwendet, um das Speichern der Daten zu dirigieren und eine Flexibilität bei der Auswahl der Vorwärts- oder der Rückwärtsprojektion zu ermöglichen, da die Reihenfolge, in der die Daten gespeichert werden und in der auf diese zugegriffen wird, bestimmt, ob die Daten für einen Vorwärts- oder einen Rückwärtsprojektionsbildschirm angezeigt werden. Die Leitung 44A sorgt für ein Links- Rechts- oder Ost-West-Kippen der Daten. Die Leitung 44B sorgt für ein Unten-Oben- oder Nord-Süd-Kippen der Daten.
Die Eingänge der Raumlichtmodulatorsteuervorrichtung sind größtenteils oben beschrieben worden. Ein zusätzliches Signal 82, das ein vom Modul 84 aus dem Vertikalsynchronisationseingangssignal 16 erzeugter Anzeigezähler ist, wird in die Modulatorsteuervorrichtung eingegeben. Das Stromausfallsignal 20 wird in die Modulatorsteuervorrichtung eingegeben, um die Abschaltoperation der Modulatormatrix zu steuern.
Zusammengefaßt ergeben sich folgende Signale, die der Datenformatierersteuervorrichtung 58 zugeführt werden: der Abtasttakt 36; das Horizontalaustastsignal 56; der Formatiererschreibtakt 62; das Systemrücksetzsignal 76 und der Datenformatiererlesetakt 64. Die der VRAM-Steuervorrichtung 60 zugeführten Signale sind das Ost-West-Kippsignal 44A; das Nord-Süd- Kippsignal 44B; das Horizontalaustastsignal 56; das Systemrücksetzsignal 76; das FIFO-Initialisierungssignal 78; der Datenformatiererlesetakt 64 und das Vertikalsynchronisationssignal 16. Die Eingänge der Modulatorsteuervorrichtung sind: der Datenformatiererlesetakt 64; der Speicherlesetakt 66; das Austastsignal 80; das Stromausfallsignal 20 und das Anzeigezählersignal 82. Die Ausgänge der jeweiligen Untersteuervorrichtungen, die Ausgangsgruppen 86, 88 und 90, werden in den folgenden Zeichnungen genauer beschrieben.
Ein genaueres Schaubild der Funktionen, die in der Raumlichtmodulatorsteuervorrichtung enthalten sind, ist in Fig. 3 gezeigt. Die Modulatorsteuervorrichtung umfaßt einen Sequenzspeicher 92, in diesem Beispiel einen 1k 8-Speicher, eine Zustandsmaschine 94, einen Schreib- und Lösch-Block 96, eine Adreßsteuervorrichtung 98, einen Rücksetzblock 100 und einen Analogmultiplexer 102, um das Zurücksetzen der Spiegel in ihren nächsten Zustand zu steuern.
Der Sequenzspeicher 92 besitzt seinen eigenen Eingang, nämlich das Anzeigezählersignal 82. Der Sequenzspeicher erzeugt ein Rücksetzsignal für die Zustandsmaschine 94 auf der Leitung 104. Zusätzlich erzeugt der Sequenzspeicher ein Schreibsignal 106 und ein Löschsignal 108 für die Zustandsmaschine. Ein Signal 110, das das Bit # enthält, und die Farbnummer, die derzeit verwendet wird, werden vom Sequenzspeicher 92 zur Adreßsteuervorrichtung 98 gesendet. Dieser Speicher ermöglicht das Steuern der Ereignissequenz. Er ist flexibel genug, um unterschiedliche Sequenzen zu ermöglichen, so daß er an ein beliebiges System angepaßt werden kann.
Die Zustandsmaschine 94 steuert den Zustand der Modulatorsteuervorrichtung. Sie besitzt als Eingänge das Rücksetzsignal 104, das Schreibsignal 106 und das Löschsignal 108, die oben erwähnt worden sind. Außerdem empfängt sie das Modulatoraustastsignal 80, das die Zustandsmaschine benachrichtigt, daß der Austastzustand der Modulatormatrix gewünscht wird. Vom Rücksetzblock 100 und vom Schreib- und Löschblock 96 werden zwei Eingänge erzeugt. Der Rücksetzblock 100 versorgt die Zustandsmaschine mit dem Zustand der Rücksetzschaltung auf der Leitung 112. Der Schreib- und Löschblock sendet auf der Leitung 114 eine Antwort zurück, die den Zustand der Modulatoraustastoperation anzeigt. Alle diese Eingänge werden in der zustandsmaschine verwendet, um zu ermitteln, in welchen Operationen bzw. in welchem Zustand die Steuervorrichtung sich befinden soll. Nachdem dies von der Zustandsmaschine entschieden worden ist, gibt sie ein Freigabesignal aus. Wenn ein Schreibvorgang durchzuführen ist, wird die Schreibfreigabe zum Schreib- und Löschblock auf der Leitung 116 gesendet. Wenn der Modulator gelöscht werden soll, wird die Löschfreigabe zum Schreib- und Löschblock 96 auf der Leitung 118 gesendet. Wenn die Vorrichtung zurückgesetzt werden soll, wird die Rücksetzfreigabe zum Rücksetzblock 100 auf der Leitung 120 gesendet.
Der Schreib- und Löschblock 96 steuert die Operation des Schreibens oder Löschens der Modulatormatrix. Zusätzliche Eingänge in diesen Block sind das Modulatoraustastsignal 80 und ein Übertragungsstoppsignal 122. Damit der Modulator Daten zum Anzeigen hat, muß er anfordern, daß die Daten von der Video- RAM-Steuervorrichtung zum Ausgangsregister des Video-RAM übertragen werden. Wenn die Übertragung der Daten abgeschlossen ist und die Daten in die Modulatormatrix geladen werden können, wird ein Übertragungssignal 122 an den Schreib- und Löschblock gesendet, um zu zeigen, daß die Daten verfügbar sind. Der Schreib- und-Löschblock ermöglicht anschließend das Schreiben der Daten in die Matrix. Wenn die Daten geschrieben worden sind und angezeigt werden und neue Daten erforderlich sind, erzeugt der Schreib- und Löschblock die Übertragungsanfrage auf der Leitung 124. Diese Leitung ist ferner zum Adreßsteuerblock 98 geführt, um die Übertragungsadresse freizugeben, die vom VRAM für die Übertragungsoperation benötigt wird. Ein weiterer Ausgang des Schreib- und Löschblocks ist das VRAM- Serielltaktsignal 126, das einen seriellen Takt im VRAM ansteuert. Die gewünschten Daten im VRAM werden vom aktuellen Speicher in ein Schieberegister übertragen. Die Daten im Schieberegister werden anschließend von der Eingangsschaltung des Modulators unter der Steuerung des seriellen Taktsignals 126 seriell gelesen. Die zum Steuern des Schreibens und des Austastens der Modulatormatrix erforderlichen Signale werden auf der Modulatorsteuerleitung 128 zu Verfügung gestellt. Die endgültigen Ausgangsdaten, die vom Schreib- und Löschblock geliefert werden, sind die Nummer der VRAM-Zeile, die den gewünschten Block an Daten enthält. Dieses Signal wird auf der Leitung 130 zur Adreßsteuervorrichtung 98 gesendet.
Die Adreßsteuervorrichtung empfängt ihre Eingänge, die Bitnummer und die Farbnummer auf der Leitung 110, die vertikale Zeile auf der Leitung 130 und das Übertragungsanforderungssignal auf der Leitung 124, und erzeugt eine Übertragungsadresse auf der Leitung 132. Die Übertragungsadresse bestimmt, an welche Adresse die Daten aus dem VRAM in das Schieberegister übertragen werden, das schließlich an den Modulator ausgegeben wird.
Die letzten zwei Funktionen, die von der Modulatorsteuervorrichtung zu verfügung gestellt werden, beruhen auf der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Matrix von Ablenkspiegeln verwendet. Jeder Spiegel in der Matrix wird durch seine eigene separate Elektrode adressiert, die den Spiegel veranlaßt, in eine von zwei Richtungen zu kippen, wenn die Elektrode mit Daten aufgeladen wird. Das Licht von einer Quelle wird dann auf die Matrix gerichtet, wobei das von den Spiegeln reflektierte Licht, das in einer Richtung gekippt wird, in der Anzeigevorrichtung verwendet wird. Die obenbeschriebenen Rücksetzsignale sind erfprderlich, um zu ermöglichen, daß die Spiegel ihre neuen Daten annehmen. Um dies zu erreichen, werden der Rücksetzblock 100 und der Analogmultiplexer 102 verwendet. Der Rücksetzblock 100 besitzt als Eingänge das Rücksetzfreigabesignal 120 von der Zustandsmaschine 94, das Taktsignal 64, das Systemrücksetzsignal 76 und das Stromausfallsignal 20. Dieser Block erzeugt seinerseits das Rücksetzabschlußsignal 112, das der Zustandsmaschine zugeführt wird. Er erzeugt ferner ein Rücksetzspannungsfreigabesignal und ein Vorspannungsfreigabesignal für den Analogmultiplexer auf den Leitungen 134 bzw. 136. Der Analogmultiplexer empfängt diese zwei Eingänge zusammen mit einem Massespannungssignal 138, einem Rücksetzspannungssignal 140 und einem Vorspannungssignal 142 und erzeugt einen Analogspannungspegel 144, der verwendet wird, um die Spiegel in ihre neuen Datenzustände zurückzusetzen
In Fig. 4 ist eine genauere Ansicht der Datenformatierersteuervorrichtung 58 der Fig. 2 gezeigt. Die Formatiererfunktionen sind unterteilt in eine Eingangssteuervorrichtung 150, eine Ausgangssteuervorrichtung 152 und einen Adreßmultiplexer 154. Die Eingangssteuervorrichtung 150 besitzt als Eingänge das Horizontalaustastsignal 56, das bestimmt, welcher Abschnitt der Zeile ausgetastet wird, sowie den Formatiererschreibtakt 62, der steuert, wann Daten in den Formatierer geschrieben werden. Zusätzliche Eingänge sind das niedrigstwertige Bit der Zeilennummer 146, das bestimmt, ob die derzeit verwendete Zeile ungerade oder gerade ist. Die Eingangssteuervorrichtung erzeugt als Ausgänge FIFO-Steuersignale 156, die verwendet werden, um in einen FIFO-Puffer vor dem Datenformatierer zu schreiben, und eine Schreibfreigabemaske 158, die verwendet wird, um zu ermitteln, welcher Block des Speichers im Formatierer beschrieben wird. Der obenerwähnte FIFO-Puffer ist für den Betrieb des Systems nicht notwendig, jedoch ist es bequem, die Daten im FIFO zu speichern, um eine bessere Koordination im System zu ermöglichen. Einzelheiten der Formatiererarchitektur sind in der verwandten Anmeldung EP-A-530 759 enthalten. Die Schreibfreigabemaske wird in Verbindung mit dem Schreibfreigabetaktausgang von der Eingangssteuervorrichtung auf der Leitung 160 verwendet. Die letzte Ausgabe der Eingangssteuervorrichtung ist die Schreibadresse 162 für den Formatierer, die zum Adreßmultiplexer 154 gesendet wird.
Die Ausgangssteuervorrichtung 152 bestimmt, auf welche Adressen der Datenformatiererschreibblöcke zugegriffen wird, um dem VRAM Daten zu liefern. Die Eingänge dieses Moduls sind das niedrigstwertige Bit der Zeilennummer 146, das bestimmt, ob die Zeilennummer ungerade oder gerade ist, das Systemrücksetzsignal 76, die Bit- und Farbnummer 130 von der Speichersteuervorrichtung, ein Lesefreigabesignal von der VRAM- Steuervorrichtung und das Taktsignal, um die Lesevorgänge vom Formatierer zum VRAM 64 zu koordinieren. Die Ausgangssteuervorrichtung besitzt als Ausgänge eine Leseadresse 164, die bestimmt, aus welcher Adresse im Formatierer gelesen wird, ein Bitauswahlsignal, das bestimmt, welches Bit des Ausgangswortes in welcher Reihenfolge zum VRAM gesendet wird, und die Ausgangstakte 170, die die Ausgangsoperationen zeitlich steuern
Der Adreßmultiplexer 154 verwendet die Signale 162, die Schreibadresse von der Eingangssteuervorrichtung 150 und die Leseadresse 164 von der Ausgangssteuervorrichtung 152 in zwei unterschiedlichen Leitungen. Es wird angenommen, daß der Formatierer dieser Ausführungsform zwei Sätze von Formatiererschaltungen enthält. Dies ermöglicht, daß die Daten in einen Satz eingelesen werden, um formatiert zu werden, während der andere formatierte Daten zum Auslesen in die VRAMs zu Verfügung stellt. Der Adreßmultiplexer 154 besitzt als Ausgänge zwei Adressen. Die Leitung 172A enthält entweder die Lese- oder die Schreibadresse für den ersten Satz der Formatiererschaltung, während die Leitung 172B entweder die Schreib- oder die Leseadresse für den zweiten Satz der Formatiererschaltung enthält. Diese Ausgänge werden anschließend zum Formatierer gesendet.
Die genauen Funktionen, die von der VRAM-Steuervorrichtung zu Verfügung gestellt werden, sind in Fig&sub6; 5 gezeigt. Die VRAM- Steuervorrichtungsfunktionen sind aufgeteilt in einen Zeilenzähler 174, eine Wiederauffrischungs-, Schreib- und Übertragungsanforderungsvorrichtung 176, eine Zustandsmaschine 178, eine Wiederauffrischungs-, Schreib- und Übertragungssteuervorrichtung 180, einen Multiplexer/Demultiplexer 182 und einen Speicherzuweisungsblock 184. Der Zeilenzähler 174 verfolgt die Zeilennummer der momentan aktiven Zeilen, wobei die Leitungsnummer von der Wiederauffrischungs-, Schreib- und Übertragungssteuervorrichtung verwendet wird, um die Schreibadresse zu erzeugen. Der Zeilenzähler sendet zur Anforderungsvorrichtung 176 Signale auf der Leitung 186, die entweder ein Wiederauffrischen oder einen Schreibvorgang in den VRAM spezifizieren. Was gesendet wird, wird mittels eines von mehreren wegen ermittelt. Die Wiederauffrischung muß für diesen VRAM für jeden Rahmen wenigstens dreimal durchgeführt werden, jedoch hängt die Wiederauffrischung von der wirklichen Implementierung des Speichers ab. Schreibvorgänge müssen für jede Zeile des aktiven Abschnitts des Videorahmens durchgeführt werden. Diese Signale werden zum Anforderungsblock 176 gesendet, der ermittelt, welche Anforderung verarbeitet werden muß. Ein zusätzlicher Eingang in den Zeilenzähler ist der Nord- Süd-Kippeingang 44A. Dies ist erforderlich, da ein Nord-Süd- Kippen beeinflußt, welche Zeilennummer zu welchem Zeitpunkt gelesen wird. Wenn die Daten in den Zeilen 1-240 (für eine Hälfte einer 480-Zeilen-Matrix) gespeichert sind und ein Nord- Süd-Kippen gewünscht wird, müssen die Daten von 240 nach 1 ausgelesen werden.
Der Anforderungsblock 176 sendet den geeigneten Anforderungscode an die Zustandsmaschine. Seine Eingänge sind die Anforderungsleitung vom Zeilenzähler 186 und die Übertragungsanforderung von der Modulatorsteuervorrichtung auf der Leitung 124. Die Anforderungsvorrichtung sendet ihre Anforderung zur Zustandsmaschine 178. Die Zustandsmaschine sendet anschließend ein Signal 188 zurück, das angibt, in welchem Zustand sich die VRAM-Steuervorrichtung derzeit befindet. Die Anforderungsvorrichtung verwendet diese Daten bei der Ermittlung, welche Anforderung als nächstes verarbeitet werden soll. Die Übertragungsanforderung 124 muß verarbeitet werden, nachdem das Ausgangsschieberegister geleert worden ist. In diesem Beispiel soll das Ausgangsschieberegister 256 Bits lang sein. 16 Bits jedes Binärgewichts von Daten sind für jede Zeile in jedem Block für jedes Binärgewicht gespeichert. Daher können die Daten für 16 Zeilen in das Schieberegister geschoben werden. Somit muß eine Übertragungsanfrage jeweils nach dem Lesen der sechzehnten Zeile durchgeführt werden.
Die Zustandsmaschine 178 sendet ferner das Signal 188 zur Wiederauffrischungs-, Schreib- und Übertragungssteuervorrichtung 180. Die Steuervorrichtung verwendet den Eingang von der Zustandsmaschine, um die verschiedenen Operationen zeitlich zu steuern, so daß die Daten für das Lesen und Schreiben zum geeigneten Zeitpunkt zur Verfügung stehen. Ein zusätzlicher Eingang in diesen Block ist das Eingangssignal 448, das Ost- West-Kippsignal. Dieses Signal beeinflußt, in welcher Reihenfolge die Daten gespeichert werden oder aus dem VRAM für jede Zeile gelesen werden, wobei die Reihenfolge bestimmt, ob die Daten gekippt sind. Die Steuervorrichtung 180 besitzt als Ausgänge mehrere Steuersignale auf der Leitung 190, die verwendet werden, um die verschiedenen Operationen zeitlich zu steuern, die Adressen auf der Leitung 192, wohin die Daten zu senden sind, das Übertragungsstoppsignal 122, das der Modulatorsteuervorrichtung mitteilt, das Daten verfügbar sind, und das Lesefreigabesignal 148, das der Formatierersteuervorrichtung signalisiert, das Ausgeben von Daten zu beginnen.
Die Steuersignale 190 und die Adressen 192 werden zum Multiplexer/Demultiplexer-Block 182 gesendet. Ein zusätzlicher Block, der einen Eingang in den Block 182 liefert, ist der FIFO-Initialisierungsblock 194, der als einzigen Eingang das FIFO-Initialisierungssignal 78 besitzt. Der FIFO-Initialisierungsblock liefert einen Steuer/Adreß-Eingang, der die Daten für eine geeignete Operation nach dem Einschalten in den Speicherzuweisungs-FIFO lädt. Dieser FIFO ist nicht mit dem im Formatierer verwendeten FIFO zu verwechseln. Der Multiplexer/Demultiplexer-Block wählt anschließend die Adresse für die Abbildungstabelle auf der Leitung 196 aus auf der Grundlage des aktuellen Betriebszustands. Die Verwendung der Abbildungstabelle wird in der verwandten Anmeldung EP-A-0 530 760 genauer beschrieben. Zusätzliche Ausgänge werden anschließend zum dynamischen Speicherzuweisungsblock 184 gesendet.
Die VRAM-Adresse 198, das Abbildungstabellensteuersignal 200 und das VRAM-Steuersignal 202 werden alle vom Multiplexer/Demultiplexer-Block ausgegeben. Das VRAM-Steuersignal wird direkt zum VRAM gesendet. Ein letzter Eingang 204 in den Speicherzuweisungsblock 184 ist die Adresse der Daten, die in das VRAM-Schieberegister übertragen werden, die von der Modulatorsteuervorrichtung kommt. Alle diese Eingänge werden verwendet, um die endgültige VRAM-Adresse zum Schreiben von Daten aus dem Formatierermodul zu ermitteln, sowie zum Auffrischen der VRAMs und zum lesen von Daten aus dem VRAM.. Die Daten für alle Zeilen und Spalten der Matrix für einen gesamten Rahmen werden im VRAM gespeichert, bevor die Daten in den Modulator geschrieben werden. Während alle Daten des Rahmens aus dem VRAM gelesen werden, wird ein weiterer Rahmen gespeichert, wobei der gesamte Signalerzeugungsprozeß wiederholt wird.
Obwohl bisher eine bestimmte Ausführungsform für ein Verfahren und eine Struktur zum Steuern eines Raumlichtmodulatorfernsehers beschrieben worden sind, ist nicht beabsichtigt, daß solche speziellen Referenzen als Einschränkungen des Umfangs dieser Erfindung betrachtet werden, sofern sie nicht in den folgenden Ansprüchen ausgeführt sind.

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines Anzeigesystems mit räumlichen Lichtmodulatoren, mit den Schritten:

Unterteilen der Steuerfunktionen in einen Datenformatierer- Controller (58), einen Speicher-Controller (60) und einen Modulator-Controller (70); Erzeugen von Signalen zwischen den Controllern, um das Lesen, Schreiben und Übertragen von Daten zwischen einem Datenformatierer (24), einem Speicher und einem Modulator (50) in der Weise zu koordinieren, daß die Übertragungen erfolgen, um den gesamten Modulator mit den geeigneten Daten zu laden; wobei der Erzeugungsschritt gekennzeichnet ist durch:

Bereitstellen von Signalen für den Formatierer (24), den Speicher und den Modulator (50), die eine Rücksetzspannung (144) enthalten, die jedes Element dazu veranlaßt, einen mit seinen Daten konsistenten Zustand anzunehmen, so daß dann, wenn der Modulator (50) beleuchtet wird, aus dem vom Modulator (50) reflektierten Licht ein sichtbares Bild erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Unterteilungsschritt ferner das Unterteilen des Datenformatierer-Controllers (58) in einen Eingangscontroller (150), einen Ausgangscontroller (152) und einen Adressenmultiplexer (154) enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Unterteilungsschritt ferner das Unterteilen des Speicher-Controllers (60) in einen Zeilenzähler (174), einen Requester (176), eine Zustandsmaschine (178), einen Operationen-Controller (180), einen Multiplexer/Demultiplexer (182), einen FIFO-Puffer- Initialisierer (194) und einen dynamischen Speicherzuweiser (184) enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Unterteilungsschritt ferner das Unterteilen des Modulator-Controllers (70) in einen Sequenzspeicher (92), eine Zustandsmaschine (94), eine Schreib- und Löschfunktion (96), einen Rücksetz Controller (100), einen Adressen-Controller (98) und einen Analog-Multiplexer (102) enthält.

5. System-Controller (10) für ein Anzeigesystem mit räumlichen Lichtinodulatoren, mit einem Modulator-Controller (70); einem Speicher-Controller (60); einem Formatierer- Controller (58); und Signalen zwischen dem Modulator- Controller und dem Speicher-Controller, zwischen dem Modulator-Controller und dem Formatierer-Controller und zwischen dem Speicher-Controller und dem Formatierer- Controller, um das Lesen, Schreiben und Übertragen von Daten zwischen den Controllern in der Weise zu koordinieren, daß die Übertragungen erfolgen, um den gesamten Modulator (50) mit den geeigneten Daten zu laden; wobei der System-Controller dadurch gekennzeichnet ist, daß:

der Modulator-Controller (70) eine Rücksetzspannung (144) für den Modulator (50) erzeugt, nachdem der Modulator (50) mit den geeigneten Daten geladen worden ist, wobei die Spannung sämtliche Elemente im Modulator (50) dazu veranlaßt, einen neuen Zustand anzunehmen, der mit ihren neuen Daten konsistent ist, wodurch ein Bild erzeugt wird.

6. Controller nach Anspruch 5, bei dem der Formatierer- Controller (58) einen Eingangs-Controller (150), einen Ausgangs-Controller (152) und einen Adressen-Multiplexer (154) enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Speicher-Controller (60) ferner einen Zeilenzähler (174), einen Requester (176), eine Zustandsmaschine (178), einen Operationen- Controller (180), einen Multiplexer/Demultiplexer (182), einen FIFO-Puffer-Initialisierer (194) und einen dynamischen Speicherzuweiser (184) enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Modulator-Controller (70) ferner einen Sequenzspeicher (92), eine Zustandsmaschine (94), eine Schreib- und Löschfunktion (96), einen Rücksetz-Controller (100), einen Adressen- Controller (98) und einen Analog-Multiplexer (102) enthält.