專利名稱：通過選擇性線跳過來改進(jìn)mems顯示器中的幀速率的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所述領(lǐng)域涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，且更明確來說，涉及用于操作MEMS顯示器系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMQ包括微機(jī)械元件、激活器和電子器件?？墒褂贸练e、蝕刻和/ 或蝕刻掉襯底和/或所沉積的材料層的部分或者添加層以形成電氣裝置和機(jī)電裝置的其它微機(jī)械加工工藝來制造微機(jī)械元件。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。如本文中所使用，術(shù)語干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器指使用光學(xué)干涉的原理來選擇性地吸收和/或反射光的裝置。在特定實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器可包含一對導(dǎo)電板，所述對導(dǎo)電板中的一者或兩者可為整體或部分透明和/或反射性的，且能夠在施加適當(dāng)電信號時相對運(yùn)動。在一特定實(shí)施例中，一個板可包含沉積于襯底上的靜止層，且另一板可包含通過氣隙與所述靜止層分開的金屬膜。如本文中較詳細(xì)地描述，一個板相對于另一板的位置可改變?nèi)肷溆诟缮媸秸{(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。這些裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍，且在此項(xiàng)技術(shù)中利用和/或修改這些類型的裝置的特性以使得其特征可用于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品并制造尚未開發(fā)出的新產(chǎn)品過程中將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干方面，其中無單一方面單獨(dú)為形成其所要屬性的原因。在不限制本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)將簡要論述其較突出的特征。在考慮了此論述后，且尤其在閱讀了標(biāo)題為“具體實(shí)施方式
”的章節(jié)后，將理解本發(fā)明的特征如何提供與其它顯示裝置相比的優(yōu)勢。一個方面包括一種操作雙穩(wěn)態(tài)顯示器的方法，其包括確定用于布置于多個行和列中的多個雙穩(wěn)態(tài)顯示元件的驅(qū)動調(diào)度。在顯示器更新期間，基于所述所確定的驅(qū)動調(diào)度而跳過所述行或列中的至少一者。另一方面包括一種雙穩(wěn)態(tài)顯示器系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括顯示器。所述顯示器包括布置于多個行和列中的多個雙穩(wěn)態(tài)元件。所述系統(tǒng)還包括經(jīng)配置以與所述顯示器通信的處理器。所述處理器確定驅(qū)動調(diào)度，且在所述顯示器的更新期間基于所述所確定的驅(qū)動調(diào)度而跳過所述行或列中的至少一者。最后，一個方面包括另一雙穩(wěn)態(tài)顯示器系統(tǒng)。此系統(tǒng)具有用于顯示顯示數(shù)據(jù)的構(gòu)件。所述系統(tǒng)還具有用于確定用于更新所述顯示器構(gòu)件的驅(qū)動調(diào)度和在所述顯示器構(gòu)件的更新期間基于所述所確定的驅(qū)動調(diào)度而跳過所述行或列中的至少一者的構(gòu)件。


圖1為描繪干涉式調(diào)制器顯示器的一個實(shí)施例的一部分的等距視圖，其中第一干涉式調(diào)制器的可移動反射層處于經(jīng)松弛位置，且第二干涉式調(diào)制器的可移動反射層處于經(jīng)激活位置。圖2為說明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一個實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。圖3為用于圖1的干涉式調(diào)制器的一個示范性實(shí)施例的可移動鏡面位置對所施加的電壓的圖。圖4為可用于驅(qū)動干涉式調(diào)制器顯示器的一組行電壓和列電壓的說明。圖5A和圖5B說明可用于將顯示數(shù)據(jù)幀寫入到圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器的行和列信號的一個示范性時序圖。圖6A和圖6B為說明包含多個干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。圖7A為圖1的裝置的橫截面。圖7B為干涉式調(diào)制器的一替代實(shí)施例的橫截面。圖7C為干涉式調(diào)制器的另一替代實(shí)施例的橫截面。圖7D為干涉式調(diào)制器的又一替代實(shí)施例的橫截面。圖7E為干涉式調(diào)制器的額外替代實(shí)施例的橫截面。圖8為說明MEMS顯示器系統(tǒng)的一個實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖。圖9為說明MEMS顯示器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖。圖10為說明調(diào)度器的一個實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖。圖IlA到圖IlC為MEMS顯示裝置的依序更新的說明。圖12為說明用于選擇性地跳過線以增加幀速率的方法的一個實(shí)施例的方框圖。圖13為含有與確定待跳過的線的數(shù)目有關(guān)的數(shù)據(jù)的表。圖14為說明用于確定實(shí)際幀速率的方法的一個實(shí)施例的流程圖。圖15為說明用于確定跳過哪些線的方法的一個實(shí)施例的流程圖。圖16為說明被分成多個行群組的MEMS顯示裝置的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)描述針對本發(fā)明的特定具體實(shí)施例。然而，可以大量不同方式來實(shí)施本發(fā)明。在此描述中參看圖式，圖式中始終以相同標(biāo)號表示相同部分。可在經(jīng)配置以顯示圖像(無論是運(yùn)動圖像(例如，視頻)還是靜止圖像(例如，靜態(tài)圖像)，且無論是文本圖像還是圖形圖像)的任何裝置中實(shí)施所述實(shí)施例。更特定來說，預(yù)期所述實(shí)施例可實(shí)施于例如 (但不限于)以下各者的多種電子裝置中或與其相關(guān)聯(lián)而實(shí)施移動電話、無線裝置、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、MP3播放器、錄像機(jī)、 游戲控制臺、手表、鐘表、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、自動顯示器(例如，里程表顯示器等)、駕駛艙控制器和/或顯示器、相機(jī)視圖顯示器(例如，車輛中的后視相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標(biāo)記、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、封裝和美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如， 一件珠寶上的圖像顯示)。與本文中所描述的MEMS裝置結(jié)構(gòu)類似的MEMS裝置還可用于例如電子開關(guān)裝置的非顯示器應(yīng)用中。本發(fā)明提供用于通過在幀更新期間選擇性地跳過線來增加MEMS顯示裝置的有效幀速率的系統(tǒng)和方法。在一個實(shí)施例中，線的數(shù)量和身份經(jīng)選擇以使視覺假影最小化。通
6過增加有效幀速率，MEMS顯示器系統(tǒng)可適于與需要超過在當(dāng)前環(huán)境條件下的MEMS裝置的幀速率能力的固定幀速率的顯示數(shù)據(jù)流一起使用。在圖1中說明包含干涉MEMS顯示元件的干涉式調(diào)制器顯示器實(shí)施例。在這些裝置中，像素處于明亮狀態(tài)或黑暗狀態(tài)。在明亮(“經(jīng)松弛”或“打開”)狀態(tài)下，所述顯示元件將較大部分的入射可見光反射到用戶。在黑暗(“經(jīng)激活”或“關(guān)閉”)狀態(tài)下，所述顯示元件將極少入射可見光反射到用戶。依據(jù)所述實(shí)施例，“接通”和“切斷”狀態(tài)的光反射特性可顛倒。MEMS像素可經(jīng)配置以主要反射選定色彩，進(jìn)而允許除黑色和白色外的彩色顯示器。圖1為描繪視覺顯示器的一系列像素中的兩個鄰近像素的等距視圖，其中每一像素均包含一 MEMS干涉式調(diào)制器。在一些實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器顯示器包含這些干涉式調(diào)制器的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器均包括一對反射層，所述反射層以彼此相距可變且可控的距離而定位，以形成具有至少一可變尺寸的諧振光學(xué)腔。在一個實(shí)施例中，所述反射層中的一者可在兩個位置之間移動。在第一位置(在本文中被稱為松弛位置)中，可移動反射層位于距固定的部分反射層相對較大距離處。在第二位置(在本文中被稱為激活位置) 中，可移動反射層定位得較緊密鄰近于所述部分反射層。依據(jù)可移動反射層的位置，從兩個層反射的入射光相長或相消地干涉，進(jìn)而針對每一像素產(chǎn)生總體反射或非反射狀態(tài)。圖1中的像素陣列的所描繪部分包括兩個鄰近干涉式調(diào)制器1 與12b。在左側(cè)干涉式調(diào)制器12a中，可移動反射層Ha被說明為處于距光學(xué)堆疊16a預(yù)定距離處的松弛位置中，所述光學(xué)堆疊16a包括部分反射層。在右側(cè)干涉式調(diào)制器12b中，可移動反射層 14b被說明為處于鄰近于光學(xué)堆疊16b的激活位置中。如本文所參考，光學(xué)堆疊16a和16b (統(tǒng)稱為光學(xué)堆疊16)通常包含若干融合層 (fused layer)，所述融合層可包括例如氧化銦錫(ITO)的電極層、例如鉻的部分反射層和透明電介質(zhì)。光學(xué)堆疊16因此為導(dǎo)電的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)通過將上述層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上而制造。部分反射層可由部分反射的多種材料形成，例如各種金屬、半導(dǎo)體和電介質(zhì)。部分反射層可由一個或一個以上材料層形成， 且所述層中的每一者均可由單一材料或材料的組合形成。在一些實(shí)施例中，光學(xué)堆疊16的各層被圖案化為平行條帶，且可形成如下文進(jìn)一步描述的顯示裝置中的行電極?？梢苿臃瓷鋵?4a、14b可形成為所沉積的金屬層的一系列平行條帶(與行電極16a、16b正交)，以形成沉積于支柱18的頂部上的列和沉積于支柱18 之間的介入犧牲材料。當(dāng)蝕刻掉犧牲材料時，可移動反射層14a、14b通過所界定的間隙19 而與光學(xué)堆疊16a、16b分離。高度導(dǎo)電且反射的材料(例如鋁)可用于反射層14，且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極。注意，圖1可能未按比例。在一些實(shí)施例中，柱18之間的間距可大約為10-100 μ m，而間隙19可大約< 1000埃。在未施加電壓的情況下，間隙19保持在可移動反射層1 與光學(xué)堆疊16a之間， 其中可移動反射層Ha處于機(jī)械松弛狀態(tài)，如圖1中的像素1 所說明。然而，當(dāng)將電位 (電壓)差施加到選定的行和列時，在對應(yīng)像素中，在行電極和列電極的交叉處形成的電容器開始帶電，且靜電力一起拉動所述電極。如果電壓足夠高，則可移動反射層14變形且被迫抵靠光學(xué)堆疊16。光學(xué)堆疊16內(nèi)的介電層(在此圖中未說明)可防止短路并控制層14 與16之間的分離距離，如圖1的右側(cè)的經(jīng)激活的像素12b所說明。不管所施加的電位差的極性如何，此行為均相同。
圖2到圖5說明用于在顯示器應(yīng)用中使用干涉式調(diào)制器陣列的一個示范性過程和系統(tǒng)。圖2為說明可并入有干涉式調(diào)制器的電子裝置的一個實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖。所述電子裝置包括處理器21，其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器，例如，ARM 、Pentium >8051, MIPS 、Power PC 或ALPHA ，或任何專用微處理器，例如，數(shù)字信號處理器、微控制器或可編程門陣列。如此項(xiàng)技術(shù)中常規(guī)的，處理器21可經(jīng)配置以執(zhí)行一個或一個以上軟件模塊。除執(zhí)行操作系統(tǒng)外，處理器可經(jīng)配置以執(zhí)行一個或一個以上軟件應(yīng)用程序，包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。在一個實(shí)施例中，處理器21還經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動器22通信。在一個實(shí)施例中， 陣列驅(qū)動器22包括將信號提供到顯示陣列或面板30的行驅(qū)動器電路M和列驅(qū)動器電路 26。圖1中所說明的陣列的橫截面在圖2中由線1-1展示。注意，雖然為了清晰起見，圖2 說明干涉式調(diào)制器的3 X 3陣列，但顯示陣列30可含有非常大的數(shù)目的干涉式調(diào)制器，且在行中的干涉式調(diào)制器的數(shù)目可不同于在列中的干涉式調(diào)制器的數(shù)目(例如，每行300個像素乘每列190個像素)。圖3為圖1的干涉式調(diào)制器的一個示范性實(shí)施例的可移動鏡面位置對所施加的電壓的圖。對于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列激活協(xié)議可利用如圖3中所說明的這些裝置的滯后特性。干涉式調(diào)制器可能需要(例如)10伏電位差以致使可移動層從松弛狀態(tài)變形到激活狀態(tài)。然而，當(dāng)電壓從此值降低時，可移動層隨著電壓下降回到低于10伏而維持其狀態(tài)。在圖3的示范性實(shí)施例中，可移動層不完全松弛直到電壓下降到低于2伏。因此在圖 3中所說明的實(shí)例中，存在約3V到7V的電壓范圍，其中存在所施加電壓窗，在所述窗內(nèi)，所述裝置穩(wěn)定于松弛或激活狀態(tài)。此窗在本文中被稱為“滯后窗”或“穩(wěn)定窗”。對于具有圖 3的滯后特征的顯示陣列，行/列激活協(xié)議可經(jīng)設(shè)計(jì)以使得在行選通期間，選通行中的待激活的像素暴露于約10伏的電壓差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的電壓差。在選通后， 所述像素暴露于約5伏的穩(wěn)定狀態(tài)或偏置電壓差以使得所述像素保持在行選通將其置于的任何狀態(tài)。在被寫入后，在此實(shí)例中，每一像素均經(jīng)歷3到7伏的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電位差。 此特征使圖1中所說明的像素設(shè)計(jì)在同一所施加的電壓條件下穩(wěn)定于激活或松弛預(yù)先存在的狀態(tài)。因?yàn)樗龈缮媸秸{(diào)制器的每一像素(不管處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上為由固定和移動反射層形成的電容器，所以可在幾乎不具有功率耗散的情況下以滯后窗內(nèi)的電壓保持此穩(wěn)定狀態(tài)。如果所施加的電位是固定的，則基本上沒有電流流動到像素中。如下進(jìn)一步描述，在典型應(yīng)用中，可通過根據(jù)第一行中的所要的一組經(jīng)激活像素而跨越一組列電極發(fā)送一組數(shù)據(jù)信號(每一者具有某一電壓電平)來創(chuàng)建圖像的幀。接著將行脈沖施加到第一行電極，從而激活對應(yīng)于所述組數(shù)據(jù)信號的像素。接著改變所述組數(shù)據(jù)信號以對應(yīng)于第二行中的所要的經(jīng)激活像素集合。接著將脈沖施加到第二行電極，從而根據(jù)數(shù)據(jù)信號激活第二行中的適當(dāng)像素。第一行像素不受第二行脈沖影響，且保持于其在第一行脈沖期間被設(shè)定于的狀態(tài)中。可以依序方式針對整個系列的行重復(fù)此過程以產(chǎn)生幀。通常，通過以每秒某一所要數(shù)目的幀來不斷重復(fù)此過程，而使用新的圖像數(shù)據(jù)刷新和/ 或更新幀。可使用用于驅(qū)動像素陣行的行和列電極以產(chǎn)生圖像幀的廣泛多種協(xié)議。圖4和圖5說明用于在圖2的3x3陣列上產(chǎn)生顯示幀的一種可能的激活協(xié)議。圖 4說明可用于展現(xiàn)圖3的滯后曲線的像素的列電壓電平與行電壓電平的可能集合。在圖4實(shí)施例中，激活像素涉及將適當(dāng)列設(shè)置為-Vbias且將適當(dāng)行設(shè)置為+ Δ V，其可分別對應(yīng)于-5 伏和+5伏。松弛像素可通過以下方式實(shí)現(xiàn)將適當(dāng)列設(shè)置為+Vbias且將適當(dāng)行設(shè)置為相同 + Δ V，進(jìn)而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。在行電壓保持于零伏的那些行中，所述像素穩(wěn)定于其初始所處的任何狀態(tài)，而不管列處于+Vbias還是-vbias。還如圖4中所說明，可使用與上文所述的極性相反的極性的電壓，例如，激活像素可涉及將適當(dāng)列設(shè)置為+Vbias且將適當(dāng)行設(shè)置為-Δν。在此實(shí)施例中，釋放像素是通過以下操作實(shí)現(xiàn)將適當(dāng)列設(shè)置為-Vbias且將適當(dāng)行設(shè)置為相同_Δν，進(jìn)而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。圖5Β是展示施加到圖2的3x3陣列的一系列行信號和列信號的時序圖，其將產(chǎn)生圖5Α中所說明的顯示布置(其中所激活的像素為非反射的)。在寫入圖5Α中所說明的幀之前，所述像素可處于任何狀態(tài)，且在此實(shí)例中，所有行最初均處于0伏且所有列均處于+5 伏。在這些所施加的電壓的情況下，所有像素均穩(wěn)定于其現(xiàn)有的激活或松弛狀態(tài)中。在圖5Α幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被激活。為實(shí)現(xiàn)此，在行 1的“線時間”期間，將列1和2設(shè)置為-5伏，且將列3設(shè)置為+5伏。此不會改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因?yàn)樗邢袼鼐３衷?到7伏的穩(wěn)定窗中。接著通過從0伏升到5伏且回落到零的脈沖而選通行1。此將激活(1，1)和(1，2)像素并松弛(1，3)像素。陣列中的其它像素不受影響。為了在需要時設(shè)置行2，將列2設(shè)置為-5伏，且將列1和3設(shè)置為+5伏。施加到行2的相同選通接著將激活像素(2，2)和松弛像素(2，1)和(2，3)。同樣，陣列的其它像素不受影響。以類似方式通過將列2和3設(shè)置為-5伏且將列1設(shè)置為+5伏而設(shè)置行 3。行3選通設(shè)置行3像素，如圖5Α中所示。在寫入所述幀之后，行電位為零，且列電位可保持于+5或-5伏，且顯示器穩(wěn)定于圖5Α的布置中。相同程序可用于數(shù)十或數(shù)百行和列的陣列。在上文概述的一般原理內(nèi)，可廣泛改變用以執(zhí)行行和列激活的電壓的時序、序列和電平，且以上實(shí)例僅為示范性的，且任何激活電壓方法均可與本文中所描述的系統(tǒng)和方法一起使用。圖6Α和6Β為說明顯示裝置40的一個實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。顯示裝置40可為(例如)蜂窩式電話或移動電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其微小變化還說明各種類型的顯示裝置，例如電視和便攜式媒體播放器。顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器45、輸入裝置48和麥克風(fēng) 46。通常由多種制造工藝(包括注射模制和真空成形)中的任一者形成外殼41。此外，外殼41可由多種材料中的任一者制成，包括(但不限于)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷，或其組合。在一個實(shí)施例中，外殼41包括可移除部分(未圖示)，其可與不同色彩、或含有不同標(biāo)識、圖片或符號的其它可移除部分互換。示范性顯示裝置40的顯示器30可為多種顯示器中的任一者，包括如本文中所描述的雙穩(wěn)態(tài)顯示器。在其它實(shí)施例中，顯示器30包括如上所述的平板顯示器(例如等離子體、EL、0LED、STN IXD或TFT IXD)或非平板顯示器(例如CRT或其它顯像管裝置)。然而， 出于描述本實(shí)施例的目的，顯示器30包括干涉式調(diào)制器顯示器，如本文中所描述。在圖6B中示意性地說明示范性顯示裝置40的一個實(shí)施例的組件。所說明的示范性顯示裝置40包括外殼41且可包括至少部分被封閉于其中的額外組件。舉例來說，在一個實(shí)施例中，示范性顯示裝置40包括網(wǎng)絡(luò)接口 27，網(wǎng)絡(luò)接口 27包括耦合到收發(fā)器47的天線43。收發(fā)器47連接到處理器21，處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置
9以調(diào)節(jié)信號(例如，對信號進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚(yáng)聲器45和麥克風(fēng)46。處理器21還連接到輸入裝置48和驅(qū)動器控制器四。驅(qū)動器控制器四耦合到幀緩沖器觀且耦合到陣列驅(qū)動器22，陣列驅(qū)動器22又耦合到顯示陣列30。電源50將電力提供到如由特定示范性顯示裝置40設(shè)計(jì)所需的所有組件。網(wǎng)絡(luò)接口 27包括天線43和收發(fā)器47，使得示范性顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一個或一個以上裝置通信。在一個實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有某些處理能力以減輕對處理器21的要求。天線43為用于發(fā)射和接收信號的任何天線。在一個實(shí)施例中，所述天線根據(jù)IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802. 11(a)、(b)或(g))來發(fā)射和接收RF信號。在另一實(shí)施例中，所述天線根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)來發(fā)射和接收RF信號。在蜂窩式電話的情況下，天線經(jīng)設(shè)計(jì)以接收CDMA、GSM、AMPS、W-CDMA或用以在無線手機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的其它已知信號。收發(fā)器47預(yù)處理從天線43接收的信號，使得其可由處理器21接收并進(jìn)一步操縱。收發(fā)器47還處理從處理器21接收的信號，使得其可經(jīng)由天線43從示范性顯示裝置 40發(fā)射。在替代實(shí)施例中，收發(fā)器47可被接收器取代。在另一替代實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口 27 可被圖像源取代，圖像源可存儲或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。舉例來說，圖像源可為含有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻光盤(DVD)或硬盤驅(qū)動器，或產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。處理器21通?？刂剖痉缎燥@示裝置40的總體操作。處理器21接收數(shù)據(jù)(例如來自網(wǎng)絡(luò)接口 27或圖像源的經(jīng)壓縮圖像數(shù)據(jù))并將數(shù)據(jù)處理為原始圖像數(shù)據(jù)或處理為容易處理為原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21接著將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動器控制器四或發(fā)送到幀緩沖器觀以供存儲。原始數(shù)據(jù)通常涉及識別圖像內(nèi)每一位置處的圖像特征的信息。舉例來說，此些圖像特征可包括色彩、飽和度和灰度水平。在一個實(shí)施例中，處理器21包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制示范性顯示裝置40的操作。調(diào)節(jié)硬件52通常包括放大器和濾波器以用于將信號發(fā)射到揚(yáng)聲器45以及用于從麥克風(fēng)46接收信號。調(diào)節(jié)硬件52可為示范性顯示裝置40內(nèi)的離散組件或可并入在處理器21或其它組件中。驅(qū)動器控制器四直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)且適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交紙D像數(shù)據(jù)以供高速發(fā)射到陣列驅(qū)動器22。具體來說，驅(qū)動器控制器四將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有適于在顯示陣列30上進(jìn)行掃描的時間次序。接著，驅(qū)動器控制器四將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動器22。盡管驅(qū)動器控制器四(例如LCD控制器)通常作為獨(dú)立集成電路(IC)而與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián)，但可以許多方式實(shí)施此些控制器。其可作為硬件嵌入于處理器21 中、作為軟件嵌入于處理器21中，或以硬件與陣列驅(qū)動器22完全集成。通常，陣列驅(qū)動器22從驅(qū)動器控制器四接收經(jīng)格式化的信息，并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行波形，所述波形每秒多次地被施加到來自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百且有時數(shù)千個導(dǎo)線。在一個實(shí)施例中，驅(qū)動器控制器四、陣列驅(qū)動器22和顯示陣列30對于本文中所描述的多種類型顯示器中的任一者均適用。舉例來說，在一個實(shí)施例中，驅(qū)動器控制器四為常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如，干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實(shí)施例中，陣列驅(qū)動器22為常規(guī)驅(qū)動器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動器(例如，干涉式調(diào)制器顯示器)。在一個實(shí)施例中，驅(qū)動器控制器四與陣列驅(qū)動器22集成在一起。此實(shí)施例在高度集成的系統(tǒng)(例如蜂窩式電話、手表和其它小面積顯示器)中是常見的。在又一實(shí)施例中，顯示陣列 30為典型顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如，包括干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。輸入裝置48允許用戶控制示范性顯示裝置40的操作。在一個實(shí)施例中，輸入裝置48包括小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關(guān)、觸敏屏幕或壓敏或熱敏膜。在一個實(shí)施例中，麥克風(fēng)46為用于示范性顯示裝置40的輸入裝置。當(dāng)麥克風(fēng)46用于將數(shù)據(jù)輸入到裝置中時，可由用戶提供語音命令以控制示范性顯示裝置40的操作。電源50可包括如此項(xiàng)技術(shù)中眾所周知的多種能量存儲裝置。舉例來說，在一個實(shí)施例中，電源50為可再充電電池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在另一實(shí)施例中，電源50 為可再生能源、電容器或太陽能電池(包括，塑料太陽能電池和太陽能電池涂料)。在又一實(shí)施例中，電源50經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。在一些實(shí)施方案中，如上所述，控制可編程性駐留于可位于電子顯示系統(tǒng)中的若干位置中的驅(qū)動器控制器中。在一些情況下，控制可編程性駐留于陣列驅(qū)動器22中。上述優(yōu)化可實(shí)施于任何數(shù)目的硬件和/或軟件組件中且實(shí)施于各種配置中。根據(jù)上文陳述的原理而操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛變化。舉例來說，圖7A到圖7E說明可移動反射層14和其支撐結(jié)構(gòu)的五個不同的實(shí)施例。圖7A為圖1 的實(shí)施例的橫截面，其中金屬材料14的條帶沉積于正交延伸的支撐件18上。在圖7B中， 每一干涉式調(diào)制器的可移動反射層14在形狀上為正方形或矩形且僅在系鏈32上在轉(zhuǎn)角處附接到支撐件。在圖7C中，可移動反射層14在形狀上為正方形或矩形且從可變形層34懸垂，可變形層34可包含可撓性金屬?？勺冃螌?4在可變形層34的周邊周圍直接或間接地連接到襯底20。這些連接在本文中被稱為支撐柱。圖7D中所說明的實(shí)施例具有支撐柱插塞42，可變形層34擱置于所述支撐柱插塞42上?？梢苿臃瓷鋵?4保持懸垂在間隙上(如在圖7A到圖7C中)，但可變形層34不通過填充在可變形層34與光學(xué)堆疊16之間的孔而形成支撐柱。而是，支撐柱由平坦化金屬形成，所述金屬用以形成支撐柱插塞42。圖7E中所說明的實(shí)施例是基于圖7D中所示的實(shí)施例，但還可經(jīng)調(diào)適以與圖7A到圖7C中所說明的實(shí)施例以及未圖示的額外實(shí)施例中的任一者一起運(yùn)作。在圖7E中所展示的實(shí)施例中，金屬或其它導(dǎo)電材料的額外層已用于形成總線結(jié)構(gòu)44。此允許信號沿干涉式調(diào)制器的背面路由，進(jìn)而消除可能原本必須在襯底20上形成的許多電極。在例如圖7中所展示的實(shí)施例的實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器充當(dāng)直視型裝置，其中從透明襯底20的前側(cè)看到圖像，所述側(cè)與上面布置有調(diào)制器的側(cè)相反。在這些實(shí)施例中， 反射層14光學(xué)屏蔽干涉式調(diào)制器在與襯底20相反的反射層(包括可變形層34)的側(cè)上的部分。此允許屏蔽區(qū)域可在不負(fù)面影響圖像質(zhì)量的情況下經(jīng)配置和操作。舉例來說，此屏蔽允許圖7E中的總線結(jié)構(gòu)44，其提供使調(diào)制器的光學(xué)特性與調(diào)制器的機(jī)電特性(例如尋址或由此尋址引起的移動)分離的能力。此可分離的調(diào)制器架構(gòu)允許選擇用于調(diào)制器的機(jī)電方面和光學(xué)方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料并彼此獨(dú)立地作用。此外，圖7C到圖7E中所展示的實(shí)施例具有由反射層14的光學(xué)特性與其機(jī)械特性去耦而得到的額外益處，其是由可變形層34實(shí)行。此允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料在光學(xué)特性方面經(jīng)優(yōu)化，且用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料在所要機(jī)械特性方面經(jīng)優(yōu)化。圖8到圖16描述用于操作雙穩(wěn)態(tài)顯示器系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例。雖然將具
11體地在雙穩(wěn)態(tài)MEMS裝置或MEMS顯示器方面來描述所述實(shí)施例中的一些實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可使用其它雙穩(wěn)態(tài)顯示器技術(shù)來實(shí)施這些方法和系統(tǒng)。為了易于解釋，MEMS顯示器將被描述為由多個行和列組成?；蛘撸锌杀环Q作線(line)。所述組行和列將共同地被描述為顯示矩陣或矩陣。應(yīng)了解，行和列可互換，且可結(jié)合以不同定向布置的 MEMS顯示器來實(shí)踐本文中的系統(tǒng)和方法。類似地，將顯示數(shù)據(jù)描述為由線組成。一條顯示數(shù)據(jù)線對應(yīng)于顯示矩陣的一行或線。顯示數(shù)據(jù)還將被描述為由幀組成。一個顯示數(shù)據(jù)幀對應(yīng)于N個顯示數(shù)據(jù)線，其中N為矩陣中的行數(shù)。在一個實(shí)施例中，通過依序更新或刷新個別行而在矩陣上顯示顯示數(shù)據(jù)。更新個別行所需的時間量可被稱作線時間。更新整個矩陣所需的時間量可被稱作幀時間?；蛘撸蓪瑫r間表達(dá)為每秒幀數(shù)且稱作幀速率。特定MEMS 顯示器的物理性質(zhì)結(jié)合環(huán)境條件和其它因素可導(dǎo)致特定MEMS顯示器能夠操作的幀速率的范圍。為了簡單起見，特定MEMS顯示器可操作的此幀速率范圍可被稱作MEMS顯示器的幀速率?；蛘撸朔秶杀环Q作MEMS顯示器的顯示器更新速率或顯示器更新速率能力。在另一替代方案中，此范圍可被稱作實(shí)際顯示器更新速率以將其與以下描述的所要的顯示器更新速率區(qū)分開?？蓪@示數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)成在特定幀速率下顯示。舉例來說，可將視頻數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)成以每秒30個幀的幀速率顯示。然而，個別MEMS顯示器系統(tǒng)的特性可能不準(zhǔn)許顯示裝置實(shí)現(xiàn)此幀速率。舉例來說，特定顯示器的線時間和線數(shù)目可足夠高而使顯示器的幀速率低于每秒30個幀。試圖以低于固定速率的幀速率在顯示器上顯示固定速率顯示數(shù)據(jù)輸入流可引起使用戶體驗(yàn)降級的視覺假影，例如，跳動和撕裂。在某些實(shí)施例中，提供用于改善由試圖以大于顯示裝置的顯示速率的幀速率顯示顯示數(shù)據(jù)流引起的視覺假影的系統(tǒng)和方法。
圖8為MEMS顯示器系統(tǒng)102的功能方框圖。除了新特征之外，系統(tǒng)102還說明來自圖6A到圖6B的系統(tǒng)40的部分。為了易于解釋，圖6B中所描述的功能塊中的若干者已被并入到識別為主機(jī)104的單一功能塊內(nèi)。具體來說，主機(jī)104可包括處理器21、驅(qū)動器控制器四和調(diào)節(jié)硬件52的功能性。另外，緩沖器106在功能性上類似于幀緩沖器觀，驅(qū)動器108類似于陣列驅(qū)動器22，且顯示元件110類似于顯示陣列30。在功能上，主機(jī)104將顯示數(shù)據(jù)傳送到緩沖器106。緩沖器106存儲來自主機(jī)104的顯示數(shù)據(jù)，直到驅(qū)動器108準(zhǔn)備好顯示所述數(shù)據(jù)為止。驅(qū)動器108從緩沖器106檢索顯示數(shù)據(jù)，且致使顯示元件110顯示所述數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，顯示元件110是被組織成行和列的多個MEMS裝置。此布置類似于圖2和其隨附的文字中所說明的行和列。MEMS顯示器系統(tǒng)102還具有與主機(jī)104通信地連接的調(diào)度器112。調(diào)度器112具有處理器114和存儲器116。在一個實(shí)施例中，調(diào)度器112與主機(jī)104結(jié)合地操作來選擇接著被存儲到緩沖器106的顯示數(shù)據(jù)的子集。如先前所描述，由主機(jī)104接收的顯示數(shù)據(jù)可能要求比驅(qū)動器108和顯示元件110可實(shí)現(xiàn)的幀速率大的幀速率。調(diào)度器112操作以創(chuàng)建驅(qū)動調(diào)度。在一個實(shí)施例中，驅(qū)動調(diào)度包含可在特定幀更新期間跳過的一組顯示數(shù)據(jù)線。在另一實(shí)施例中，驅(qū)動調(diào)度包含要在特定幀更新期間更新的一組線。通過根據(jù)驅(qū)動調(diào)度進(jìn)行更新且在更新期間跳過一個或一個以上線，增加了顯示器系統(tǒng)102的有效幀速率。另外，由于顯示元件110為MEMS裝置，因此其為雙穩(wěn)態(tài)的且當(dāng)跳過時保留其特性。此雙穩(wěn)態(tài)特性允許本文中的系統(tǒng)和方法產(chǎn)生除了增加幀速率之外還使視覺假影最小化的驅(qū)動調(diào)度。以下將更詳細(xì)地描述要跳過的線的數(shù)目和借以選擇用于跳過的某些線的過程。在一個實(shí)施例中，將未經(jīng)調(diào)度為被跳過的線寫入到緩沖器106以使得驅(qū)動器108可顯示從緩沖器檢索的所有線，而不必確定是否要跳過所檢索的線。應(yīng)了解，已將系統(tǒng)102的構(gòu)成元件說明為功能上分開的。然而，實(shí)際上，主機(jī)104、緩沖器106、驅(qū)動器108和調(diào)度器112中的一者或一者以上可共享共同的物理資源，例如，處理或存儲器能力。圖9為另一 MEMS顯示器系統(tǒng)150的功能方框圖。顯示器系統(tǒng)150類似于圖8的系統(tǒng)102。參看圖8，調(diào)度器112與主機(jī)104結(jié)合地操作以在將線寫入到緩沖器106之前選擇要跳過的線。然而，參看圖9，系統(tǒng)150具有通信地連接到驅(qū)動器156的調(diào)度器160。調(diào)度器160操作以從由驅(qū)動器156從緩沖器IM檢索的線中選擇要跳過的一組線。在系統(tǒng)150 中，主機(jī)152可在不直接與調(diào)度器160介接的情況下操作。圖10為調(diào)度器210的另一實(shí)施例的功能方框圖。調(diào)度器210可表示圖8中的調(diào)度器112或圖9的調(diào)度器160。調(diào)度器210通信地連接到傳感器212。傳感器212可配置成測量例如(但不限于)溫度、濕度和大氣壓力的物理參數(shù)。MEMS顯示裝置的實(shí)際線時間可隨某些物理參數(shù)變化。舉例來說，系統(tǒng)的溫度可影響線時間。在此實(shí)施例中，調(diào)度器210 通信地連接到傳感器212，以使得其可接收關(guān)于可影響線時間的物理參數(shù)的信息。如下所描述，調(diào)度器210可在確定要跳過多少線和哪些線的過程中使用從傳感器212收集的信息。圖IlA到圖IlC說明根據(jù)本文中描述的實(shí)施例的在依序幀更新期間的MEMS顯示器。為了易于解釋，將關(guān)于圖8來描述圖IlA到圖11C。在此方面中，圖IlA到圖IlC表示顯示元件110。圖IlA說明組織為矩陣沈0的五行和五列的MEMS裝置。為了解釋的目的， 假定接收了需要每秒一個幀的顯示速率的顯示數(shù)據(jù)輸入流。另外，假定矩陣260中的線的線時間為0. 25秒。在0. 25秒的線時間和5條線的情況下，矩陣沈0的幀速率為每秒0. 8 個幀。由于矩陣260具有低于顯示數(shù)據(jù)輸入流的幀速率的幀速率，因此，在正常操作下顯示器系統(tǒng)102無法適應(yīng)所述顯示輸入流。在某些實(shí)施例中，提供用于選擇要跳過的線的數(shù)目和身份兩者以既滿足所需的幀速率又保留用戶體驗(yàn)的質(zhì)量的系統(tǒng)和方法。舉例來說，在圖 IlA中，在特定幀更新期間，跳過在線262上的更新具有最小的負(fù)面視覺效應(yīng)。另外，在圖 IlB中，在后續(xù)更新時，跳過線272，其具有可忽略的視覺損害。最后，在圖IlC中，在另一幀更新期間，跳過線觀2，而不會使用戶體驗(yàn)降級。每次幀更新跳過一條線會將顯示器的有效幀速率增加到每秒一個幀。另外，通過根據(jù)預(yù)定視覺準(zhǔn)則選擇要跳過的線的身份，可在不犧牲用戶體驗(yàn)的質(zhì)量的情況下實(shí)現(xiàn)較大的操作幀速率。圖12為說明用于選擇要跳過的線以便增加有效幀速率的一種方法的流程圖。視實(shí)施例而定，可添加其它步驟、移除某些步驟、重新布置步驟、將多個步驟合并為單一步驟或?qū)我徊襟E分解為若干子步驟。為了解釋的目的，將關(guān)于圖8的顯示器系統(tǒng)102描述方法330。然而，應(yīng)了解，可使用圖9的系統(tǒng)150或本文中描述的其它實(shí)施例來實(shí)踐圖12的方法。首先，在步驟332中，調(diào)度器112確定顯示元件110的所要的幀速率。在一個實(shí)施例中，所要的幀速率可為由主機(jī)104接收的顯示數(shù)據(jù)輸入流所要求的幀速率。舉例來說，如果要求每秒30個幀的顯示速率的視頻數(shù)據(jù)流被主機(jī)104接收，則所要的幀速率可等于或大于每秒30個幀。接下來，在步驟334中，調(diào)度器112確定顯示元件110的實(shí)際幀速率。實(shí)際幀速率描述顯示元件的基線操作。在一個實(shí)例中，此需要在每一幀更新期間更新每一條線。然而，在其它實(shí)例中，出于例如省電的其它原因，基線操作可能需要跳過一條或一條以上線。如本文中所描述，此實(shí)際幀速率可被直接測量或基于某些參數(shù)來估計(jì)。另外，當(dāng)參考實(shí)際幀速率時，可類似地將實(shí)際線時間用于本文中描述的目的。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解線時間與幀速率之間的關(guān)系。然而，為了易于將固定幀速率數(shù)據(jù)流與顯示裝置102的幀速率比較，在本文中使用實(shí)際幀速率。繼續(xù)到?jīng)Q策步驟336，調(diào)度器112響應(yīng)于實(shí)際幀速率與所要的幀速率的比較而作出決策。如果所要的幀速率小于實(shí)際幀速率，則如在步驟338 中所描述，顯示裝置102在其正常條件下操作。在此實(shí)例中，此需要在每一幀更新期間更新每一條線。然而，如果實(shí)際幀速率小于所要的幀速率，則方法繼續(xù)進(jìn)行到步驟340。在步驟 340中，調(diào)度器112確定要跳過的線的數(shù)目。此計(jì)算可響應(yīng)于若干因素，所述因素包括(但不限于)幀中的線的數(shù)目、線時間和所要的幀速率。舉例來說，可根據(jù)以下等式1確定要跳過的線的數(shù)目等式⑴(要跳過的線)=(每幀的線)_(所需的幀速率實(shí)際線時間廣1其中要跳過的線是在特定顯示器更新期間將不更新的行的數(shù)目。每幀的線是顯示矩陣的行的數(shù)目或一顯示數(shù)據(jù)幀中的線的數(shù)目。所需的幀速率為針對顯示器更新的所要的有效幀速率。實(shí)際線時間為更新顯示矩陣的一行所需的測得或所估計(jì)的時間。圖13進(jìn)一步說明在給定不同線時間的情況下對于要跳過的線的數(shù)目的樣本計(jì)算。在確定了要跳過的線的數(shù)目后，調(diào)度器112確定要跳過的特定線的身份，如步驟342中所示。以下解釋用于選擇要跳過的特定線的方法。圖14為說明用于確定實(shí)際幀速率的一種方法的流程圖。此確定反映于圖12中的方法330的步驟334中。視實(shí)施例而定，可添加其它步驟、移除某些步驟、重新布置步驟、 將多個步驟合并為單一步驟或?qū)我徊襟E分解為若干子步驟。為了易于解釋，將關(guān)于來自圖8的顯示裝置102描述方法430。然而，應(yīng)了解，可使用圖9的系統(tǒng)150或本文中描述的其它實(shí)施例來實(shí)踐圖12的方法。視實(shí)施例而定，可添加其它步驟、移除某些步驟、重新布置步驟、將多個步驟合并為單一步驟或?qū)我徊襟E分解為若干子步驟。在步驟432中，調(diào)度器112確定顯示裝置102的物理參數(shù)。在一個實(shí)例中，此物理參數(shù)為顯示裝置102的溫度。在替代實(shí)施例中，此參數(shù)可為例如濕度和大氣壓力等其它特性。在步驟432中，調(diào)度器 112使用參數(shù)確定實(shí)際線時間。舉例來說，在參數(shù)為溫度的情況下，調(diào)度器112可使用溫度作為含有使溫度與線時間相關(guān)的先前測得的信息的查找表的索引。此類似的查找技術(shù)還可用于其它物理參數(shù)。在另一實(shí)施例中，調(diào)度器112可更直接地測量線時間。舉例來說，在標(biāo)題為“用于基于Memes的顯示器的電驅(qū)動參數(shù)的電測量的測量和設(shè)備(Measurement And Apparatus For Electrical Measurement Of Electrical Drive Parameters For A Memes Based Display)”且全文并入本文中的第12/369，679號美國專利申請案中，描述了用于測量激活MEMS裝置所需的電荷或電流的電路。那些同樣的電路可用以直接測量線時間。舉例來說，在一個實(shí)施例中，跨越行和若干施加電壓以將所述行中的所有MEMS裝置置于未激活的基線位置中。接下來，在相當(dāng)長的持續(xù)時間內(nèi)施加偏置電壓，且測量消耗的電荷或電流。此第一持續(xù)時間足夠長以確保行中的MEMS裝置被激活。測得的電荷接著被用作激活所述行所需的電荷的指示。接下來，將所述行復(fù)位到未激活位置。此次，在較短但已知的時間周期內(nèi)施加相同電壓，且測量累積的電荷。在那個周期后，將累積的電荷與激活整個行所需的電荷進(jìn)行比較。用越來越短的電壓施加窗來重復(fù)此過程若干次。在某一點(diǎn)，在電壓施加窗期間累積的電荷小于激活所述行所需的測得的電荷。在那個點(diǎn)，確定實(shí)際線時間必須
14大于整個行未激活所在的電壓施加窗的長度。在另一實(shí)施例中，調(diào)度器112可使用線時間的固定值。舉例來說，調(diào)度器可假定特定顯示裝置具有固定毫秒數(shù)的線時間，而與操作條件無關(guān)。此固定值可為所有類似的顯示器的標(biāo)準(zhǔn)，或可基于在某一先前時間執(zhí)行的分析而對于特定顯示裝置個別化。不管是按與固定值或參數(shù)的關(guān)系估計(jì)還是更直接地測量，線時間接著由調(diào)度器112使用以確定實(shí)際幀速率，如步驟436中所示。再次，當(dāng)方法430指示計(jì)算出實(shí)際幀速率時，可使用實(shí)際線時間，而非本文中描述的方法中的實(shí)際幀速率。圖15為說明用于確定要跳過哪些線的一種方法的流程圖。此確定反映于圖12中的方法330的步驟342中。視實(shí)施例而定，可添加其它步驟、移除某些步驟、重新布置步驟、 將多個步驟合并為單一步驟或?qū)我徊襟E分解為若干子步驟。為了易于解釋，將關(guān)于來自圖8的顯示裝置102描述方法490。然而，應(yīng)了解，可使用圖9的系統(tǒng)150或本文中描述的其它實(shí)施例來實(shí)踐圖12的方法。在步驟492中，調(diào)度器112確定每一顯示數(shù)據(jù)線的優(yōu)先權(quán)參數(shù)。在一個實(shí)施例中，相對于其它顯示數(shù)據(jù)線來確定此優(yōu)先權(quán)參數(shù)?；蛘?，優(yōu)先權(quán)參數(shù)可為獨(dú)立于其它顯示數(shù)據(jù)線而確定的絕對值。用于確定優(yōu)先權(quán)參數(shù)的一種方法為基于與跳過一特定線相關(guān)聯(lián)的預(yù)期視覺特性而遞增或遞減特定線的優(yōu)先權(quán)。向?qū)τ脩趔w驗(yàn)或其它準(zhǔn)則具有較大影響的特性賦予較大權(quán)重。舉例來說，一個特性可為一顯示數(shù)據(jù)線與先前幀中的對應(yīng)數(shù)據(jù)線的類似程度。與跳過與前一幀中的同一線徹底不同的線相比，跳過對未顯著改變的線的更新可具有較小的視覺效應(yīng)。因此，與先前幀中的對應(yīng)線顯著不同的線可具有針對此類似度特性的較高優(yōu)先權(quán)參數(shù)。舉例來說，在一個實(shí)施例中，如果一數(shù)據(jù)線以對應(yīng)行中的20個個別顯示裝置將必須被改變以更新所述行的方式與前一線不同，則向此類似度特性指派原始分?jǐn)?shù)20。如下所描述，可縮放或進(jìn)一步操縱此原始分?jǐn)?shù)。另一特性為在近來的幀更新期間是否已跳過一特定線。同一線的重復(fù)跳過可比在若干幀更新中跳過不同線具有較大的負(fù)面視覺效應(yīng)。因此，可向近來已跳過的線賦予針對此特性的較高優(yōu)先權(quán)。舉例來說，在一個實(shí)施例中，如果在緊接在前面的幀中已跳過一條線，則針對此近來被跳過的特性而將原始分?jǐn)?shù)10指派到所述線。如果在兩個緊接在前面的幀中已跳過所述線，則針對此近來被跳過的特性而指派原始分?jǐn)?shù)30。如下所描述，可縮放或進(jìn)一步操縱此原始分?jǐn)?shù)。另一特性為線的色彩。人眼可對如由顯示元件110反射的某些頻率的光較敏感。舉例來說，跳過綠色的線可比跳過對應(yīng)于其它色彩的線對視覺體驗(yàn)具有更多負(fù)面影響。因此，可向顯示綠色的線賦予針對此色彩特性的較高優(yōu)先權(quán)。舉例來說，在一個實(shí)施例中，如果對應(yīng)于一特定線的色彩為綠，則針對此色彩特性，向所述線指派原始分?jǐn)?shù)10?；蛘?，如果對應(yīng)于一特定線的色彩為紅，則針對此色彩特性，向此線指派原始分?jǐn)?shù)5。如下所描述，可縮放或進(jìn)一步操縱此原始分?jǐn)?shù)。另一特性為在一特定線附近的其它線的優(yōu)先權(quán)。跳過鄰接或附近的線的大區(qū)段可比跳過較為散開的線具有更多負(fù)面影響。因此，如果有可能跳過在一特定線附近的線，則針對此接近度特性，可向那條特定線賦予較高優(yōu)先權(quán)。舉例來說，在一個實(shí)施例中，可根據(jù)以下描述的等式2向一線指派針對此接近度特性的原始分?jǐn)?shù)等式O)(原始接近度分?jǐn)?shù))=(原始接近度最大值)-((前一線的優(yōu)先權(quán))+ (后一線的優(yōu)先權(quán)))其中原始接近度分?jǐn)?shù)為與顯示矩陣中的緊接的行的優(yōu)先權(quán)值有關(guān)的在顯示矩陣中的一行的未縮放的優(yōu)先權(quán)值。
原始接近度最大值為用于相對于鄰近線增加或減小優(yōu)先權(quán)的可調(diào)整參數(shù)。前一線的優(yōu)先權(quán)為來自顯示矩陣中的前一行的優(yōu)先權(quán)值。后一線的優(yōu)先權(quán)為來自顯示矩陣中的后一行的優(yōu)先權(quán)值。根據(jù)等式2，鄰近線中的較低優(yōu)先權(quán)值將導(dǎo)致針對此接近度特性的較高原始分?jǐn)?shù)。 在一個實(shí)例中，將原始接近度最大值設(shè)定到值100，且前一線和后一線的優(yōu)先權(quán)各自等于 15。根據(jù)等式2，此導(dǎo)致原始接近度分?jǐn)?shù)70。如下所述，此原始分?jǐn)?shù)可經(jīng)縮放或進(jìn)一步操縱。在已確定一線的原始特性分?jǐn)?shù)后，可應(yīng)用加權(quán)功能來確定總優(yōu)先權(quán)分?jǐn)?shù)。舉例來說，在一個實(shí)施例中，根據(jù)以下描述的等式3來加權(quán)原始特性分?jǐn)?shù)等式(3)(總優(yōu)先權(quán)分?jǐn)?shù))=A (原始類似度特性分?jǐn)?shù))+B (原始近來跳過特性分?jǐn)?shù))+C (原始色彩特性分?jǐn)?shù))+D (原始接近度特性分?jǐn)?shù))其中總優(yōu)先權(quán)分?jǐn)?shù)為在特定更新期間顯示矩陣中的一行的優(yōu)先權(quán)值。A-D為可調(diào)整的加權(quán)系數(shù)。原始類似度分?jǐn)?shù)為與一顯示數(shù)據(jù)線和先前幀中的對應(yīng)的數(shù)據(jù)線的類似度程度有關(guān)的未縮放的優(yōu)先權(quán)值。原始近來跳過特性分?jǐn)?shù)為與在近來的幀更新期間是否已跳過一特定線有關(guān)的未縮放的優(yōu)先權(quán)值。原始色彩特性分?jǐn)?shù)為與和特定線相關(guān)聯(lián)的光的色彩有關(guān)的未縮放的優(yōu)先權(quán)值。原始接近度特性分?jǐn)?shù)為與顯示矩陣中的緊接的行的優(yōu)先權(quán)值有關(guān)的在顯示矩陣中的一行的未縮放的優(yōu)先權(quán)值。在等式3中，系數(shù)A-D為可經(jīng)操縱以使由跳過線引起的視覺假影最小化的加權(quán)因子。在一個實(shí)例中，A為0. 1-0. 3的范圍中的值，B為0. 5-0. 7的范圍中的值，C為0. 2-0. 4 的范圍中的值，且D為0. 05-0. 1的范圍中的值。繼續(xù)到步驟494，調(diào)度器112接著使優(yōu)先權(quán)值與其對應(yīng)的線相關(guān)聯(lián)。舉例來說，優(yōu)先權(quán)和線的對可存儲于存儲器116中。在步驟496 中，調(diào)度器112確定將跳過哪些線。在一個實(shí)施例中，調(diào)度器112響應(yīng)于要跳過的線的數(shù)目和相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先權(quán)值而選擇要跳過的線。舉例來說，如果以相對方式確定優(yōu)先權(quán)值，則跳過與N個最低優(yōu)先權(quán)值相關(guān)聯(lián)的線，其中N大于或等于如在圖12的步驟340中確定的要跳過的線的數(shù)目。在另一實(shí)施例中，可按絕對標(biāo)度確定優(yōu)先權(quán)值。在此實(shí)施例中，調(diào)度器112可選擇優(yōu)先權(quán)值X，且跳過與小于X的優(yōu)先權(quán)值相關(guān)聯(lián)的所有線，其中此些線的數(shù)目大于或等于如在圖12的步驟340中確定的要跳過的線的數(shù)目。在圖8的上下文中，調(diào)度器112可通過防止所述線被寫入到緩沖器106來跳過這些線。或者，在圖9的上下文中，調(diào)度器160可通過防止這些線被驅(qū)動器156驅(qū)動來跳過這些線。圖16說明已被再分為多個群組的MEMS顯示器，每一群組包含若干行。為了易于解釋，將關(guān)于來自圖8的顯示裝置102描述圖16。然而，應(yīng)了解，可使用圖9的系統(tǒng)150或本文中描述的其它實(shí)施例來實(shí)踐圖16的顯示器。已關(guān)于MEMS裝置的整個矩陣描述了上述方法。在另一實(shí)施例中，將本文中的方法應(yīng)用于顯示元件110內(nèi)的行的個別群組。舉例來說， 在確定了在一幀中必須跳過以實(shí)現(xiàn)所要的幀速率的線的總數(shù)后，可將要跳過的線的總數(shù)除以群組數(shù)以確定每群組中要跳過的線的數(shù)目。通過要求所跳過的線大致均勻地落于各群組中，調(diào)度器112可確保所跳過的線散布于整個幀上且不會在一個特定區(qū)段中聚在一起。此
16散布功能可消除原本可能由于跳過彼此靠近的線的大群組而產(chǎn)生的視覺假影。此外，將顯示器分成若干群組為調(diào)度器112提供了周期性地確定有效幀速率的機(jī)會。舉例來說，調(diào)度器可確定在特定群組中更新的線的數(shù)目以確定顯示器的有效幀速率。另外，調(diào)度器112可通過迫使驅(qū)動器在繼續(xù)進(jìn)行到后續(xù)群組之前等待或通過迫使在特定群組中跳過更多的線來確保此有效幀速率不會超過或達(dá)不到某些預(yù)先建立的界限。舉例來說，一群組可由32條線組成，且所需的幀速率和實(shí)際線時間可規(guī)定每群組必須跳過兩條線。如果僅更新了群組指標(biāo)(group merit)中的一半的線(基于其優(yōu)先權(quán))，則在完成了前一群組后緊接著繼續(xù)進(jìn)行到下一群組導(dǎo)致可超過可準(zhǔn)許的極限的高有效速率。為了補(bǔ)償，調(diào)度器112可致使驅(qū)動器108閑置，直到有效幀速率處于所建立的界限內(nèi)為止。或者，如果必須更新一特定群組中的所有線，則有效幀速率可能過低。調(diào)度器112可通過使用來自前一或后一群組的額外時間更新特定群組中的高優(yōu)先權(quán)線來進(jìn)行補(bǔ)償。通過實(shí)行此有界限的有效幀速率，調(diào)度器 112可確保滿足所需的幀速率且驅(qū)動器108從緩沖器106請求數(shù)據(jù)的速率不超過主機(jī)104 將數(shù)據(jù)提供到緩沖器106的速率。 雖然以上詳細(xì)描述已展示、描述且指出了適用于各種實(shí)施例的新穎特征，但應(yīng)理解，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的精神的情況下對所說明的裝置或過程的形式和細(xì)節(jié)作出各種省略、替代和改變。如將認(rèn)識到，可在不提供本文中所陳述的所有特征和益處的形式內(nèi)體現(xiàn)本發(fā)明，因?yàn)橐恍┨卣骺膳c其它特征分開地使用或?qū)嵺`。
權(quán)利要求
1.一種操作雙穩(wěn)態(tài)顯示器的方法，所述方法包含確定用于布置于多個行和列中的多個雙穩(wěn)態(tài)顯示元件的驅(qū)動調(diào)度；以及在顯示器更新期間，基于所述所確定的驅(qū)動調(diào)度而跳過所述行或列中的至少一者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述驅(qū)動調(diào)度包含確定所要的顯示器更新速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述驅(qū)動調(diào)度進(jìn)一步包含 確定實(shí)際顯示器更新速率能力；以及將所述實(shí)際顯示器更新速率能力與所述所要的顯示器更新速率進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其進(jìn)一步包含確定當(dāng)被跳過時致使所述實(shí)際顯示器速率能力等于或超過所述所要的顯示器更新速率的所述行或列的數(shù)目。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中確定所述實(shí)際顯示器更新速率能力包含確定更新一行或一列所需的時間量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中確定更新所述行或列所需的所述時間量進(jìn)一步包含檢測物理參數(shù)；以及至少部分基于所述物理參數(shù)來估計(jì)更新所述行或列所需的所述時間量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述物理參數(shù)為溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中所述物理參數(shù)為所述多個雙穩(wěn)態(tài)顯示元件中的一者或一者以上的激活電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中確定更新所述行或列所需的所述時間量進(jìn)一步包含測量在已知時間周期內(nèi)施加到所述行或列的累積的電荷；以及將所述累積的電荷與激活所述行或列所需的已知電荷量進(jìn)行比較。
10.根據(jù)權(quán)利要求5、6和9中任一權(quán)利要求所述的方法，其中確定更新所述行或列所需的所述時間量進(jìn)一步包含存取與所述多個雙穩(wěn)態(tài)顯示元件中的一者或一者以上相關(guān)聯(lián)的固定時間值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包含確定要跳過的行或列的數(shù)目。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進(jìn)一步包含 將所述多個行和列劃分成多個群組；以及在所述多個群組間劃分所述數(shù)目的所述要跳過的行或列。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中分配給每一群組的所述行或列的所述數(shù)目大致相等。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一權(quán)利要求所述的方法，其中確定所述驅(qū)動調(diào)度包含使優(yōu)先權(quán)值與所述行或列中的所述至少一者相關(guān)聯(lián)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中至少部分基于在一個或一個以上先前顯示器更新期間所述行或列中的所述至少一者已被跳過的次數(shù)來確定所述優(yōu)先權(quán)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中至少部分基于與所述行或列中的所述至少一者相關(guān)聯(lián)的光的色彩來確定所述優(yōu)先權(quán)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中任一權(quán)利要求所述的方法，其中至少部分基于與鄰近于所述行或列中的所述至少一者的另一行或列相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先權(quán)值來確定所述優(yōu)先權(quán)值。
18.一種雙穩(wěn)態(tài)顯示器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含顯示器，其包含布置于多個行和列中的多個雙穩(wěn)態(tài)元件；以及處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述處理器經(jīng)配置以確定驅(qū)動調(diào)度且基于所述所確定的驅(qū)動調(diào)度在所述顯示器的更新期間跳過所述行或列中的至少一者。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以確定所要的顯示器更新速率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以 確定實(shí)際顯示器更新速率能力；以及將所述實(shí)際顯示器更新速率能力與所述所要的顯示器更新速率進(jìn)行比較。
21.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以確定當(dāng)被跳過時致使所述實(shí)際顯示器速率能力等于或超過所述所要的顯示器更新速率的所述行或列的數(shù)目。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以確定更新一行或一列所需的時間量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以 檢測物理參數(shù)；以及至少部分基于所述物理參數(shù)來估計(jì)更新所述行或列所需的所述時間量。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述物理參數(shù)為溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的系統(tǒng)，其中所述物理參數(shù)為所述多個雙穩(wěn)態(tài)顯示元件中的一者或一者以上的激活電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求22到25中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以測量在已知時間周期內(nèi)施加到所述行或列的累積的電荷；以及將所述累積的電荷與激活所述行或列所需的已知電荷量進(jìn)行比較。
27.根據(jù)權(quán)利要求22到沈中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以存取與所述多個雙穩(wěn)態(tài)顯示元件中的一者或一者以上相關(guān)聯(lián)的固定時間值。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以確定要跳過的行或列的數(shù)目。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以 將所述多個行和列劃分成多個群組；以及在所述多個群組間劃分所述數(shù)目的所述要跳過的行或列。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的系統(tǒng)，其中分配給每一群組的所述行或列的所述數(shù)目大致相等。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中確定所述驅(qū)動調(diào)度包含使優(yōu)先權(quán)值與所述行或列中的所述至少一者相關(guān)聯(lián)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述優(yōu)先權(quán)值是至少部分基于在一個或一個以上先前顯示器更新期間所述行或列中的所述至少一者已被跳過的次數(shù)來確定。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的系統(tǒng)，其中所述優(yōu)先權(quán)值是至少部分基于與所述行或列中的所述至少一者相關(guān)聯(lián)的光的色彩來確定。
34.根據(jù)權(quán)利要求31到33中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述優(yōu)先權(quán)值是至少部分基于與鄰近于所述行或列中的所述至少一者的另一行或列相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先權(quán)值來確定。
35.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含第二處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述第二處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；以及存儲器裝置，其經(jīng)配置以與所述第二處理器通信。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含驅(qū)動器電路，所述驅(qū)動器電路經(jīng)配置以將至少一個信號發(fā)送到所述顯示器。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含控制器，所述控制器經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動器電路。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含圖像源模塊，所述圖像源模塊經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述第二處理器。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器和發(fā)射器中的至少一者。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含輸入裝置，所述輸入裝置經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)以及將所述輸入數(shù)據(jù)傳送到所述第二處理器。
41.一種雙穩(wěn)態(tài)顯示器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含 用于顯示顯示數(shù)據(jù)的構(gòu)件；以及用于確定用于更新所述顯示構(gòu)件的驅(qū)動調(diào)度并在所述顯示構(gòu)件的更新期間基于所述所確定的驅(qū)動調(diào)度而跳過行或列中的至少一者的構(gòu)件。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述顯示構(gòu)件包含布置于多個行和列中的多個雙穩(wěn)態(tài)元件；且所述確定構(gòu)件包含處理器。
全文摘要
本發(fā)明揭示用于改進(jìn)例如MEMS顯示裝置等雙穩(wěn)態(tài)顯示器中的幀速率的系統(tǒng)和方法?；谒膸俾屎吞^特定線的視覺效應(yīng)而選擇用于在更新期間跳過的線。為了確定更新一行的時間量，測量施加于一行或一列的例如溫度或累積的電荷等物理參數(shù)。驅(qū)動調(diào)度本身涉及基于與至少一個行或列相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先權(quán)值而跳過一行或一列。所述優(yōu)先權(quán)可基于色彩或在所述行或列曾被最后掃描時來設(shè)定。
文檔編號G09G3/20GK102365672SQ201080014074
公開日2012年2月29日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者馬克·M·托多羅維奇 申請人:高通Mems科技公司