一种直视显示器包括形成在透明基片上的一个ＭＥＭＳ光调制器阵列和一个控制矩阵，其中每个光调制器可被驱动进入至少两种状态，以及一个控制器，用于控制该阵列中每个光调制器的状态。该控制矩阵向该阵列传送数据和启动电压。该控制器包括一个输入端、一个处理器、一个存储器和一个输出端。该输入端接收对用于显示的一个图像帧进行编码的图像数据。该处理器从图像数据中导出多个子帧数据集，其中每个子帧数据集表明光调制器在该阵列的多行和多列内的所希望的状态。该存储器储存了该多个子帧数据集。该输出端根据一个输出序列输出该多个子帧数据集，以驱动光调制器进入在这些子帧数据集中所表明的状态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总的来说，本专利技术涉及成像显示器领域，具体地说，本专利技术涉及用于控 制结合到成像显示器内的光调制器的控制器电路和方法。
技术介绍
由机械式光调制器构成的显示器是基于液晶技术的显示器的一种有吸引 力的替代品。机械式光调制器以足够快的速度显示视频内容，并具有良好的视 角和宽广的颜色和灰度范围。机械式光调制器在投影显示器应用中已导出成 功。采用机械式光调制器的直视显示器尚未展示亮度和低功率的有充分吸引力 的组合。与投影显示器相比，在投影显示器内的切换电路和光调制器可以构建在 相对较小的硅衬底模切片上，绝大多数直视显示器要求在大得多的基片上制造 光调制器。此外，在许多情况下，特别是对于背光的直视显示器，控制电路和光调制器均优选形成在透明基片上。其结果是，许多典型的半导体制造工艺都 不能应用，并因此经常需要重新设计切换电路。对于将显示器生产过程与切换电路结合起来以产生细节丰富的图像以及丰富的灰度和对比度等级的MEMS直 视显示器，仍然存在需要。概述本领域中对于快速、明亮、低功率的机械驱动的直视显示器存在一种需 求。确切地说，对于构建在透明基片上的直视显示器存在需求，它们可以在高 速和低电压下驱动以导出改进的图像质量和减小的功率消耗。在本专利技术的一个方面， 一种直视显示器包括一个MEMS光调制器阵列 和一个控制矩阵，两者均形成在一个透明基片上，其中每个光调制器可以被驱 动进入至少两种状态。控制矩阵向阵列传送数据和启动电压，并且对于每个光 调制器，可以包括一个晶体管和一个电容。该直视显示器还包括一个控制器， 用于控制阵列中每个光调制器的状态。该控制器包括一个输入端、 一个处理 器、 一个存储器和一个输出端。该输入端接收图像数据，它们对一个图像帧进 行编码用于在该直视显示器上显示。该处理器从图像数据中推导出多个子帧数 据集。每个子帧数据集表明在阵列的多行和多列内光调制器所希望的状态。该 存储器储存多个子帧数据集。输出端根据一个输出序列输出多个子帧数据集， 以驱动光调制器进入在这些子帧数据集中表明的状态。多个子帧数据集可以包 括用于该图像帧的至少三个颜色分量中的至少两个、或用于该图像帧的四个颜 色分量的独特的子帧数据集，其中这四个颜色分量可以由红、绿、蓝和白组 成。在一个实施方案中，输出序列包括与这些子帧数据集对应的多个事件。 该控制器存储与对应至少两个子帧数据集的事件相关联的独特的时间值。这些该多个子帧数据集的一个子帧数据集的输出所产生的一幅子帧图像的亮度有 关。该直视显示器可以包括多个灯，在这种情况下该控制器可以储存包括在该输出序列中的与灯照明事件和/或灯熄灭事件相关联的多个时间值。该输出序 列可以包括多个寻址事件，其中该控制器存储与这些寻址事件相关联的多个时 间值。在另一个实施方案中，该输出序列至少部分地存储在存储器中。该直视 显示器可以包括到 一个外部处理器的一个数据链接，用于"^姿收该输出序列的变 更。该直视显示器可以包括多个灯，其中该输出序列包括一个灯照明序列。该 灯照明序列可以包括与输出序列内的子帧数据集输出相关联的、与这些灯照明 的时间长度和/或强度相对应的数据。在该灯照明序列中每个子帧数据集的一 个灯被点亮的时间长度优选为小于或等于4毫秒。在另一个实施方案中，该处理器通过将该图像帧分解成多幅子帧图像和 为该多个子帧图像的每幅子帧图像分配一个权重来导出该多个子帧凄t据集。控 制器可致使一幅子帧图像以与分配给该子帧图像的权重成比例的时间长度和/ 或照明强度^f皮照明。该处理器可以才艮据一个编码方案来分配权重。在一个实施 方案中，该编码方案是一个二进制编码方案，这些子帧数据集是位平面，并且 该图像帧的每个颜色分量被分解成至少一个最显著的子帧图像和一个次级最显 著的子帧图像。该最显著的子帧图像对一个显示出的图像帧可以做出二倍于该 次级最显著子帧图像的贡献。根据该输出序列，与图像帧的至少一个颜色分量 的最显著的子帧图像对应的位平面可以在两个独特的时间内输出，这两个时间可以被分隔开不多于25毫秒。与该图像帧的一个颜色分量的最显著的子帧图 像对应的位平面第 一次被输出和与该颜色分量的最显著的子帧图像对应的位平 面第二次被输出之间的时间长度优选是在与该颜色分量的最显著的子帧图像对 应的位平面第二次被输出和与该颜色分量的一个最显著的子帧图像对应的一幅 子帧图像随后一次被输出之间的时间长度的10 %以内。在另 一个实施方案中，与该图像帧的一个第 一颜色分量相对应的至少一 个子帧数据集在与该图^^帧的第二颜色分量相对应的至少一个子帧^:据集之前 被输出，并且与该图像帧的第 一颜色分量相对应的至少 一个子帧数据集在与该图像帧的第二颜色分量相对应的至少一个子帧数据集之后被输出。可以点亮至 少两个不同颜色的灯来显示与一个单一的子帧数据集对应的一幅单一的子帧图 像，其中能以一种比其他颜色的灯实质上更大的强度来点亮一种颜色的灯。在另一个实施方案中，该直视显示器包括一个存储器，用于存储多个可 替代的输出序列，并可以包括一个输出序列切换模块，用于在该输出序列和该 多个可替代输出序列之间进行切换。该输出序列切换模块可以响应于该处理 器、该直视显示器中包括的一个用户接口、和/或从一个第二处理器处接收的 指令，该第二处理器在该控制器的外部，并包括在该直视显示器结合在其中的 装置中。该用户接口可以是一个手动开关。在另一个实施方案中，该直视显示器包括一个序列参数计算模块，用于 导出该输出序列的变更。基于一个接收到的图像帧的特性，该序列参数计算模 块可以导出该输出序列的变更、与包括在该输出序列中的事件有关的存储时间 值的变更和/或子帧数据集的变更。该直视显示器可以包括多个灯，在这种情 况下该序列参数计算模块可以导出与包括在该输出序列中的灯照明事件有关的 存储的灯强度值的变更。在另一个实施方案中，该光调制器阵列包括多个独立地可启动的光调制 器群。该控制矩阵可以包括多个全局启动互连，其中每个全局启动互连对应于 一个相应的光调制器群。该多个群可以彼此相邻定位在该阵列中。可替代地， 每个光调制器群可以在阵列中包括多个行，其中这些群在该阵列中彼此交织。 在一个实施方式中，在这些群之一中的一个具体的显著性和颜色分量相对应的 一幅子帧图像的显示距与该显著性水平和颜色分量对应的一幅子帧图像的一个随后的显示不超过25ms,并且是在与其他群中该显著性水平和颜色分量对应 的一幅子帧图像的一个此前的显示之后不超过25ms。在另一个实施方案中，这些光调制器包括多个快门。这些快门可以选择 性地反射光线和/或选择性地允许弱光线通过对应的孔径光阑以形成该图像 帧。这些快门可以沿基片横向被驱动。在另一个实施方案中，这些光调制器是反射式光调制器。在另一个实施方案中，这些光调制器选择性地允许朝向观看 者的光线通过。在另一个实施方案中， 一个光导定位在该光调制器阵列附近。在另一个实施方案中，该输出序列包括多个全局启动事件。该直视显示 器可以包括一个与光调制器阵列耦合的全局启动互连，用于导致该光调制器阵 列的多行和多列中的光调制器实质上同时启动。在本专利技术的另一方面， 一个直视显示器包括一个MEMS光调制器阵列 和一个控制矩阵(两者均形成在一个透明基片上，其中每个光调制器可以被本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直视显示器，包括： 一个透明基片； 在该透明基片上形成的一个ＭＥＭＳ光调制器阵列，其中每个光调制器可以被驱动进入至少两种状态； 在该透明基片上形成的一个控制矩阵，用于向该阵列传送数据和启动电压；以及 用于控制该阵列中每个光调制器的状态的一个控制器，包括： 一个输入端，用于接收对一个图像帧进行编码的图像数据以便在该直视显示器上显示， 一个处理器，用于从该图像数据中导出多个子帧数据集，其中每个子帧数据集表明在该阵列的多行和多列中光调制器所希望的状态； 一个存储器，用于储存该多个子帧数据集；以及 一个输出端，用于根据一个输出序列输出该多个子帧数据集，以便驱动这些光调制器进入在这些子帧数据集中所表明的状态。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：NW哈古德，J甘德西，A麦卡利斯特，RM马尔兹班德尔，RW巴滕，S刘易斯，
申请(专利权)人：皮克斯特罗尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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