專(zhuān)利名稱(chēng)：直視mems顯示裝置以及在其上生成圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及成像顯示器領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于控制結(jié)合到成像顯示器內(nèi)的光調(diào)制器的控制器電路和方法。
背景技術(shù)：
由機(jī)械式光調(diào)制器構(gòu)成的顯示器是基于液晶技術(shù)的顯示器的一種有吸引力的替代品。機(jī)械式光調(diào)制器以足夠快的速度顯示視頻內(nèi)容，并具有良好的視角和寬廣的顏色和灰度范圍。機(jī)械式光調(diào)制器在投影顯示器應(yīng)用中已導(dǎo)出成功。采用機(jī)械式光調(diào)制器的直視顯示器尚未展示亮度和低功率的有充分吸引力的組合。與投影顯示器相比，在投影顯示器內(nèi)的切換電路和光調(diào)制器可以構(gòu)建在相對(duì)較小的硅襯底模切片上，絕大多數(shù)直視顯示器要求在大得多的基片上制造光調(diào)制器。此外，在許多情況下，特別是對(duì)于背光的直視顯示器，控制電路和光調(diào)制器均優(yōu)選形成在透明基片上。其結(jié)果是，許多典型的半導(dǎo)體制造工藝都不能應(yīng)用，并因此經(jīng)常需要重新設(shè)計(jì)切換電路。對(duì)于將顯示器生產(chǎn)過(guò)程與切換電路結(jié)合起來(lái)以產(chǎn)生細(xì)節(jié)豐富的圖像以及豐富的灰度和對(duì)比度等級(jí)的MEMS直視顯示器，仍然存在需要。概述本領(lǐng)域中對(duì)于快速、明亮、低功率的機(jī)械驅(qū)動(dòng)的直視顯示器存在一種需求。確切地說(shuō)，對(duì)于構(gòu)建在透明基片上的直視顯示器存在需求，它們可以在高速和低電壓下驅(qū)動(dòng)以導(dǎo)出改進(jìn)的圖像質(zhì)量和減小的功率消耗。在本發(fā)明的一個(gè)方面,一種直視顯不器包括一個(gè)MEMS光調(diào)制器陣列和一個(gè)控制矩陣，兩者均形成在一個(gè)透明基片上，其中每個(gè)光調(diào)制器可以被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入至少兩種狀態(tài)。控制矩陣向陣列傳送數(shù)據(jù)和啟動(dòng)電壓，并且對(duì)于每個(gè)光調(diào)制器，可以包括一個(gè)晶體管和一個(gè)電容。該直視顯示器還包括一個(gè)控制器，用于控制陣列中每個(gè)光調(diào)制器的狀態(tài)。該控制器包括一個(gè)輸入端、一個(gè)處理器、一個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)輸出端。該輸入端接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，它們對(duì)一個(gè)圖像幀進(jìn)行編碼用于在該直視顯示器上顯示。該處理器從圖像數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集。每個(gè)子幀數(shù)據(jù)集表明在陣列的多行和多列內(nèi)光調(diào)制器所希望的狀態(tài)。該存儲(chǔ)器儲(chǔ)存多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集。輸出端根據(jù)一個(gè)輸出序列輸出多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集，以驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器進(jìn)入在這些子幀數(shù)據(jù)集中表明的狀態(tài)。多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集可以包括用于該圖像幀的至少三個(gè)顏色分量中的至少兩個(gè)、或用于該圖像幀的四個(gè)顏色分量的獨(dú)特的子幀數(shù)據(jù)集，其中這四個(gè)顏色分量可以由紅、綠、藍(lán)和白組成。在一個(gè)實(shí)施方案中，輸出序列包括與這些子幀數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的多個(gè)事件。該控制器存儲(chǔ)與對(duì)應(yīng)至少兩個(gè)子幀數(shù)據(jù)集的事件相關(guān)聯(lián)的獨(dú)特的時(shí)間值。這些時(shí)間值可以被選擇為用于在這些調(diào)制器改變狀態(tài)時(shí)防止陣列的照明，并可以與該多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集的一個(gè)子幀數(shù)據(jù)集的輸出所產(chǎn)生的一幅子幀圖像的亮度有關(guān)。該直視顯示器可以包括多個(gè)燈，在這種情況下該控制器可以?xún)?chǔ)存包括在該輸出序列中的與燈照明事件和/或燈熄滅事件相關(guān)聯(lián)的多個(gè)時(shí)間值。該輸出序列可以包括多個(gè)尋址事件，其中該控制器存儲(chǔ)與這些尋址事件相關(guān)聯(lián)的多個(gè)時(shí)間值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該輸出序列至少部分地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。該直視顯示器可以包括到一個(gè)外部處理器的一個(gè)數(shù)據(jù)鏈接，用于接收該輸出序列的變更。該直視顯示器可以包括多個(gè)燈，其中該輸出序列包括一個(gè)燈照明序列。該燈照明序列可以包括與輸出序列內(nèi)的子幀數(shù)據(jù)集輸出相關(guān)聯(lián)的、與這些燈照明的時(shí)間長(zhǎng)度和/或強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在該燈照明序列中每個(gè)子幀數(shù)據(jù)集的一個(gè)燈被點(diǎn)亮的時(shí)間長(zhǎng)度優(yōu)選為小于或等于4毫秒。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該處理器通過(guò)將該圖像幀分解成多幅子幀圖像和為該多個(gè)子幀圖像的每幅子幀圖像分配一個(gè)權(quán)重來(lái)導(dǎo)出該多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集?？刂破骺芍率挂环訋瑘D像以與分配給該子幀圖像的權(quán)重成比例的時(shí)間長(zhǎng)度和/或照明強(qiáng)度被照明。該處理器可以根據(jù)一個(gè)編碼方案來(lái)分配權(quán)重。在一個(gè)實(shí)施方案中，該編碼方案是一個(gè)二進(jìn)制編碼方案，這些子幀數(shù)據(jù)集是位平面，并且該圖像幀的每個(gè)顏色分量被分解成至少一個(gè)最顯著的子幀圖像和一個(gè)次級(jí)最顯著的子幀圖像。該最顯著的子幀圖像對(duì)一個(gè)顯示出的圖像幀可以做出二倍于該次級(jí)最顯著子幀圖像的貢獻(xiàn)。根據(jù)該輸出序列，與圖像幀的至少一個(gè)顏色分量的最顯著的子幀圖像對(duì)應(yīng)的位平面可以在兩個(gè)獨(dú)特的時(shí)間內(nèi)輸出，這兩個(gè)時(shí)間可以被分隔開(kāi)不多于25毫秒。與該圖像幀的一個(gè)顏色分量的最顯著的子幀圖像對(duì)應(yīng)的位平面第一次被輸出和與該顏色分量的最顯著的子幀圖像對(duì)應(yīng)的位平面第二次被輸出之間的時(shí)間長(zhǎng)度優(yōu)選是在與該顏色分量的最顯著的子幀圖像對(duì)應(yīng)的位平面第二次被輸出和與該顏色分量的一個(gè)最顯著的子巾貞圖像對(duì)應(yīng)的一幅子巾貞圖像隨后一次被輸出之間的時(shí)間長(zhǎng)度的10%以?xún)?nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，與該圖像幀的一個(gè)第一顏色分量相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)子幀數(shù)據(jù)集在與該圖像幀的第二顏色分量相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)子幀數(shù)據(jù)集之前被輸出，并且與該圖像幀的第一顏色分量相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)子幀數(shù)據(jù)集在與該圖像幀的第二顏色分量相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)子幀數(shù)據(jù)集之后被輸出?？梢渣c(diǎn)亮至少兩個(gè)不同顏色的燈來(lái)顯示與一個(gè)單一的子幀數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的一幅單一的子幀圖像，其中能以一種比其他顏色的燈實(shí)質(zhì)上更大的強(qiáng)度來(lái)點(diǎn)亮一種顏色的燈。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該直視顯示器包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)多個(gè)可替代的輸出序列，并可以包括一個(gè)輸出序列切換模塊，用于在該輸出序列和該多個(gè)可替代輸出序列之間進(jìn)行切換。該輸出序列切換模塊可以響應(yīng)于該處理器、該直視顯示器中包括的一個(gè)用戶(hù)接口、和/或從一個(gè)第二處理器處接收的指令，該第二處理器在該控制器的外部，并包括在該直視顯示器結(jié)合在其中的裝置中。該用戶(hù)接口可以是一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該直視顯示器包括一個(gè)序列參數(shù)計(jì)算模塊，用于導(dǎo)出該輸出序列的變更?；谝粋€(gè)接收到的圖像幀的特性，該序列參數(shù)計(jì)算模塊可以導(dǎo)出該輸出序列的變更、與包括在該輸出序列中的事件有關(guān)的存儲(chǔ)時(shí)間值的變更和/或子幀數(shù)據(jù)集的變更。該直視顯示器可以包括多個(gè)燈，在這種情況下該序列參數(shù)計(jì)算模塊可以導(dǎo)出與包括在該輸出序列中的燈照明事件有關(guān)的存儲(chǔ)的燈強(qiáng)度值的變更。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該光調(diào)制器陣列包括多個(gè)獨(dú)立地可啟動(dòng)的光調(diào)制器群。該控制矩陣可以包括多個(gè)全局啟動(dòng)互連，其中每個(gè)全局啟動(dòng)互連對(duì)應(yīng)于一個(gè)相應(yīng)的光調(diào)制器群。該多個(gè)群可以彼此相鄰定位在該陣列中?？商娲?，每個(gè)光調(diào)制器群可以在陣列中包括多個(gè)行，其中這些群在該陣列中彼此交織。在一個(gè)實(shí)施方式中，在這些群之一中的一個(gè)具體的顯著性和顏色分量相對(duì)應(yīng)的一幅子幀圖像的顯示距與該顯著性水平和顏色分量對(duì)應(yīng)的一幅子幀圖像的一個(gè)隨后的顯示不超過(guò)25ms，并且是在與其他群中該顯著性水平和顏色分量對(duì)應(yīng)的一幅子幀圖像的一個(gè)此前的顯示之后不超過(guò)25ms。 在另一個(gè)實(shí)施方案中，這些光調(diào)制器包括多個(gè)快門(mén)。這些快門(mén)可以選擇性地反射光線(xiàn)和/或選擇性地允許弱光線(xiàn)通過(guò)對(duì)應(yīng)的孔徑光闌以形成該圖像幀。這些快門(mén)可以沿基片橫向被驅(qū)動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，這些光調(diào)制器是反射式光調(diào)制器。在另一個(gè)實(shí)施方案中，這些光調(diào)制器選擇性地允許朝向觀看者的光線(xiàn)通過(guò)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)光導(dǎo)定位在該光調(diào)制器陣列附近。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該輸出序列包括多個(gè)全局啟動(dòng)事件。該直視顯示器可以包括一個(gè)與光調(diào)制器陣列耦合的全局啟動(dòng)互連，用于導(dǎo)致該光調(diào)制器陣列的多行和多列中的光調(diào)制器實(shí)質(zhì)上同時(shí)啟動(dòng)。在本發(fā)明的另一方面,一個(gè)直視顯不器包括一個(gè)MEMS光調(diào)制器陣列和一個(gè)控制矩陣(兩者均形成在一個(gè)透明基片上，其中每個(gè)光調(diào)制器可以被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入至少兩種狀態(tài))，以及至少三種顏色的多個(gè)燈。該控制矩陣向陣列傳送數(shù)據(jù)和啟動(dòng)電壓。該直視顯示器還包括一個(gè)控制器，用于控制陣列中每個(gè)光調(diào)制器的狀態(tài)。該控制器還控制燈的照明，以便利用至少兩種顏色的燈來(lái)為該光調(diào)制器陣列照明，并同時(shí)形成一幅圖像的一部分。為該光調(diào)制器陣列照明的至少其中一種顏色可以具有大于其他顏色的強(qiáng)度。本發(fā)明的另一個(gè)方面包括在直視顯示器上顯示圖像幀的一種方法。該方法包括的步驟為接收對(duì)該圖像幀進(jìn)行編碼的圖像數(shù)據(jù)；從該圖像數(shù)據(jù)中導(dǎo)出多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集；在一個(gè)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)該多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集；并且根據(jù)一個(gè)輸出序列輸出該多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集。每個(gè)子幀數(shù)據(jù)集表明在一個(gè)透明基片上形成的一個(gè)光調(diào)制器陣列的多行和多列內(nèi)的MEMS光調(diào)制器所希望的狀態(tài)。輸出該多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集的步驟將這些MEMS光調(diào)制器驅(qū)動(dòng)至在每個(gè)子幀數(shù)據(jù)集中表明的希望的狀態(tài)，并且包括通過(guò)在該透明基片上形成的一個(gè)控制矩陣將數(shù)據(jù)和啟動(dòng)電壓傳送至該光調(diào)制器陣列。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，一個(gè)直視顯示器包括一個(gè)MEMS光調(diào)制器陣列和一個(gè)控制矩陣，兩者均形成在一個(gè)透明基片上，其中每個(gè)光調(diào)制器可以被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入至少兩種狀態(tài)。該控制矩陣向該陣列傳送數(shù)據(jù)和啟動(dòng)電壓。該直視顯示器還包括一個(gè)控制器，用于控制陣列中每個(gè)光調(diào)制器的狀態(tài)。該控制器還控制至少四種顏色的燈的照明，以顯示一幅圖像。這些燈可以包括至少一個(gè)紅燈，一個(gè)綠燈，一個(gè)藍(lán)燈和一個(gè)白燈。這些燈可以包括至少一個(gè)紅燈，一個(gè)綠燈，一個(gè)藍(lán)燈和一個(gè)黃燈。該直視顯示器可以包括一個(gè)處理器，用于將三色圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成四色圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一個(gè)方面包括在直視顯示器上顯示圖像的一種方法。該方法包括的步驟為控制在一個(gè)透明基片上形成的一個(gè)光調(diào)制器陣列中的MEMS光調(diào)制器的狀態(tài)，其中每個(gè)MEMS光調(diào)制器可以被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入至少兩種狀態(tài)；通過(guò)在該透明基片上形成的一個(gè)控制矩陣將數(shù)據(jù)和啟動(dòng)電壓傳送到該光調(diào)制器矩陣；并且控制至少四種顏色的燈的照明以顯示該圖像。簡(jiǎn)要說(shuō)明以下的詳細(xì)說(shuō)明將參見(jiàn)附圖，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于MEMS的直視顯示器的示意圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)說(shuō)明性的基于快門(mén)的光調(diào)制器的透視圖，該光調(diào)制器適合于結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示器；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于滾簾式的光調(diào)制器的截面圖，該光調(diào)制器適合于結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示器；圖2C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于光栓(light-tap)的光調(diào)制器的截面圖，該光調(diào)制器適合于結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示器；圖2D是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于電潤(rùn)濕的光調(diào)制器的截面圖，該光調(diào)制器適合于結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示器；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)控制矩陣的示意圖，該控制矩陣適合于控制結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯不器的光調(diào)制器；圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于快門(mén)的光調(diào)制器陣列的透視圖，這些光調(diào)制器與圖3A的控制矩陣連接；圖3C展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)直視顯示器的一部分，它包括置于一個(gè)背光燈上的圖3B中說(shuō)明的光調(diào)制器陣列；圖3D是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的另一個(gè)控制矩陣的示意圖，用于包括在圖1的基于MEMS的直視顯示器中；圖4是采用場(chǎng)時(shí)序彩色技術(shù)在顯示器上顯示一幅圖像的方法的時(shí)序圖；圖5是采用時(shí)分灰度技術(shù)在顯示器上顯示一幅圖像的方法的時(shí)序圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案由一個(gè)顯示裝置接收的一個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)的示意圖；圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案用于將一個(gè)接收的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)位平面的存儲(chǔ)器緩沖器的示意圖；圖6C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的兩個(gè)位平面的一部分的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)顯示裝置的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的顯示圖像的方法的流程圖，其中該方法適合用于圖6的顯示裝置；
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的，圖7的方法的一個(gè)第一實(shí)現(xiàn)方式的一部分的更詳細(xì)的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了采用圖9的方法的不同圖像形成事件的時(shí)序；圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的，圖8的方法的一個(gè)第二實(shí)現(xiàn)方式的一部分的更詳細(xì)的流程圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖11的方法的一個(gè)第一實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖11的方法的一個(gè)第二實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖14A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖11的方法的一個(gè)第三實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖14B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖11的方法的一個(gè)第四實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖14C根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案，說(shuō)明了用于燈的不同脈沖波形；圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖11的方法的一個(gè)第四實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖11的方法的一個(gè)第五實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖11的方法的一個(gè)第六實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖18是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的圖8的方法的一個(gè)第三實(shí)現(xiàn)方式的一部分的更詳細(xì)的流程圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)時(shí)序圖，展示了圖18的方法的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中不同圖像形成事件的時(shí)序；圖20是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)控制器的框圖，該控制器適合于結(jié)合入圖1的顯示裝置中；圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的顯示一幅圖像的方法的流程圖，該方法適合于圖20的控制器使用；圖22是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)第二控制器的框圖，該控制器適用于結(jié)合入圖1的顯示裝置中；以及圖23是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的顯示一幅圖像的方法的流程圖，該方法適合于圖22的控制器使用。詳細(xì)說(shuō)明圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于MEMS的直視顯示裝置100的示意圖。該顯示裝置100包括成行和成列安排的多個(gè)光調(diào)制器102a-102d(總稱(chēng)為“光調(diào)制器102”)。在該顯示裝置100中，光調(diào)制器102a和102d為打開(kāi)狀態(tài)，允許光線(xiàn)通過(guò)。光調(diào)制器102b和102c為關(guān)閉狀態(tài)，遮擋光線(xiàn)通過(guò)。通過(guò)選擇性地設(shè)置光調(diào)制器102a-102d的狀態(tài)，可以應(yīng)用顯不裝置100來(lái)為一個(gè)背光顯不器形成一幅圖像104,如果被一個(gè)燈或多個(gè)燈105照明的話(huà)。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，裝置100可以通過(guò)來(lái)自裝置前端的環(huán)境光的反射形成一幅圖像。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，裝置100可以通過(guò)來(lái)自布置于裝置前端一個(gè)或多個(gè)燈的反射光線(xiàn)，也就是說(shuō)，通過(guò)使用前光來(lái)形成圖像。在顯示裝置100中，每個(gè)光調(diào)制器102對(duì)應(yīng)圖像104中的一個(gè)像素106。在其他的實(shí)現(xiàn)方式中，顯示裝置100可以使用多個(gè)光調(diào)制器來(lái)形成圖像104中的一個(gè)像素106。例如，顯示裝置100可以包括三個(gè)特定顏色的光調(diào)制器102。通過(guò)選擇性地打開(kāi)與一個(gè)特別的像素106對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)特定顏色光調(diào)制器102，顯示裝置100可以在圖像104中產(chǎn)生一個(gè)顏色像素106。在另一個(gè)實(shí)例中，顯示裝置100對(duì)于每個(gè)像素106包括兩個(gè)或多個(gè)光調(diào)制器102，以便在圖像104中提供灰度。對(duì)一幅圖像而言，一個(gè)“像素”對(duì)應(yīng)圖像分辨率限定的最小的畫(huà)面單元。對(duì)顯示裝置100的結(jié)構(gòu)組件而言，“像素”一詞指的是組合的機(jī)械和電氣部件，用于調(diào)制形成該圖像的一個(gè)單一像素的光線(xiàn)。顯示裝置100是一個(gè)不需要投影應(yīng)用中必要的成像光學(xué)的一種直視顯示器。在一個(gè)投影顯示器中，形成在顯示裝置表面上的圖像被投射到屏幕上或墻上。這種顯示裝置實(shí)質(zhì)性地小于投影的圖像。在一個(gè)直視顯示器中，用戶(hù)通過(guò)直接觀看該顯示裝置而看到圖像，該顯示裝置包括光調(diào)制器和一個(gè)可選的背光或前光，用于增強(qiáng)在該顯示器上看到的亮度和/或?qū)Ρ榷?。直視顯示器可以運(yùn)行在或者是透射模式或者是反射模式。在一種透射顯示器中，這些光調(diào)制器過(guò)濾或選擇性地遮擋由布置在該顯示器后面的一個(gè)或多個(gè)燈產(chǎn)生的光線(xiàn)。來(lái)自這些燈的光線(xiàn)可選地入射進(jìn)一個(gè)光導(dǎo)或“背光”，這樣可以均勻地照亮每個(gè)像素。透射式直視顯示器經(jīng)常構(gòu)建在透明或玻璃基片上，從而便利一種夾層式組裝安排，其中包括這些光調(diào)制器的一個(gè)基片直接定位在背光之上。每個(gè)光調(diào)制器102包括一個(gè)快門(mén)108和一個(gè)孔徑光闌109。為了照亮圖像104中的一個(gè)像素106，快門(mén)108被定位為使它允許光線(xiàn)通過(guò)朝向觀看者的孔徑光闌109。為了保持一個(gè)像素106不被照亮，快門(mén)108被定位為使它遮擋通過(guò)孔徑光闌109光線(xiàn)。在每個(gè)光調(diào)制器102中，孔徑光闌109由通過(guò)反射性或吸光性材料構(gòu)形的一個(gè)開(kāi)口來(lái)限定。該顯示裝置還包括與該基片和這些光調(diào)制器連接的一個(gè)控制矩陣，用于控制這些快門(mén)的運(yùn)動(dòng)。該控制矩陣包括一系列的電氣互連(例如，互連110、112和114)，對(duì)于每個(gè)像素行包括至少一個(gè)允許寫(xiě)入的互連110(也稱(chēng)為一個(gè)“掃描線(xiàn)互連”)，對(duì)于每個(gè)像素列包括一個(gè)數(shù)據(jù)互連112，以及包括一個(gè)共用互連114，它為顯示裝置中的所有的像素，或者至少為來(lái)自顯示裝置100中多行和多列二者的像素，提供一個(gè)共用電壓。響應(yīng)于所施加的一個(gè)適當(dāng)?shù)碾妷?“允許寫(xiě)入電壓，Vw/’)，一個(gè)給定的像素行的允許寫(xiě)入互連110使該行中的這些像素準(zhǔn)備好接受新的孔徑光闌運(yùn)動(dòng)指令。這些數(shù)據(jù)互連112以數(shù)據(jù)電壓脈沖的形式和這些新的運(yùn)動(dòng)指令通信。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，施加到數(shù)據(jù)互連112上的數(shù)據(jù)電壓脈沖直接促成這些快門(mén)的靜電運(yùn)動(dòng)。在其他的實(shí)現(xiàn)方式中，這些數(shù)據(jù)電壓脈沖控制著多個(gè)開(kāi)關(guān)，例如晶體管或其他控制對(duì)光調(diào)制器102施加單獨(dú)的啟動(dòng)電壓的非線(xiàn)性電路元件，這些電壓典型地高于數(shù)據(jù)電壓的幅值。于是，施加這些啟動(dòng)電壓造成了這些快門(mén)108的靜電驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)說(shuō)明性的基于快門(mén)的光調(diào)制器200的透視圖，該光調(diào)制器適合于結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示裝置100。光調(diào)制器200包括偶聯(lián)到作動(dòng)器204的一個(gè)快門(mén)202。如2005年10月14日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/251，035所說(shuō)明，作動(dòng)器204由兩個(gè)單一的順性電極梁作動(dòng)器205 ( “作動(dòng)器205”)形成?？扉T(mén)202在一側(cè)與這些作動(dòng)器205偶聯(lián)。作動(dòng)器205于表面203之上在一個(gè)運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)橫向移動(dòng)快門(mén)202，該運(yùn)動(dòng)平面基本上與表面203平行。快門(mén)202的對(duì)側(cè)與一個(gè)彈簧207偶聯(lián)，它提供了與作動(dòng)器204施加的力相對(duì)抗的一個(gè)恢復(fù)力。每個(gè)作動(dòng)器205包括一個(gè)將快門(mén)202連接到一個(gè)負(fù)荷錨208的順性負(fù)荷梁206。負(fù)荷錨208連同順性負(fù)荷梁206用作機(jī)械支撐，保持快門(mén)202懸在接近表面203的位置。該表面包括一個(gè)或多個(gè)孔徑光闌孔211，用于容許光線(xiàn)通過(guò)。負(fù)荷錨208物理上將順性負(fù)荷梁206和快門(mén)202連接到表面203上，并將負(fù)荷梁206電連接到一個(gè)偏置電壓，在某些情況下，將其接地。如果該基片是不透明的，例如硅片，那么通過(guò)蝕刻穿過(guò)基片204的一個(gè)孔陣列將這些孔徑光闌孔211形成在基片上。如果基片204是透明的，例如玻璃或塑料板，那么處理順序的第一步包括在該基片上沉積一個(gè)遮光層，并將該遮光層蝕刻成一個(gè)孔陣列211。這些孔徑光闌孔211通?？梢允菆A形、橢圓形、多邊形、蛇形或不規(guī)則形狀。每個(gè)作動(dòng)器205還包括鄰近每個(gè)負(fù)荷梁206定位的順性驅(qū)動(dòng)梁216。這些驅(qū)動(dòng)梁216在一端上與在這些驅(qū)動(dòng)梁216之間共用的一個(gè)驅(qū)動(dòng)梁錨218偶聯(lián)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)梁216的另一端可自由運(yùn)動(dòng)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)梁216被彎曲成在接近驅(qū)動(dòng)梁216的自由端和負(fù)荷梁206的錨定端處最接近負(fù)荷梁206。在操作時(shí)，一個(gè)結(jié)合了光調(diào)制器200的顯示裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)梁錨218向驅(qū)動(dòng)梁216施加一個(gè)電位。它可以向這些負(fù)荷梁206施加一個(gè)第二電位。所造成的驅(qū)動(dòng)梁216和負(fù)荷梁206之間的電位差將驅(qū)動(dòng)梁216的自由端拉向負(fù)荷梁206的錨定端，并將負(fù)荷梁206的快門(mén)端拉向驅(qū)動(dòng)梁216的錨定端，由此將快門(mén)202橫向地向啟動(dòng)錨218驅(qū)動(dòng)。這些順性部件206起到彈簧的作用，以便當(dāng)跨越梁206和216的電位被去除時(shí)，這些負(fù)荷梁206將快門(mén)202推回它的初始位置，釋放存儲(chǔ)在負(fù)荷梁206內(nèi)的應(yīng)力。一個(gè)光調(diào)制器，例如光調(diào)制器200，結(jié)合了一個(gè)被動(dòng)存儲(chǔ)的力，例如一個(gè)彈力，以便在電壓被去除之后將一個(gè)快門(mén)返回它的休止位置。如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)11/251，035和11/326，696所述，其他快門(mén)組件結(jié)合了一組二重的“打開(kāi)”和“關(guān)閉”作動(dòng)器以及一組分離的“打開(kāi)”和“關(guān)閉”電極，用于將該快門(mén)移動(dòng)到或者打開(kāi)狀態(tài)或者關(guān)閉狀態(tài)。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/251，035和11/326,696已經(jīng)說(shuō)明了多種方法，采用這些方法，可以通過(guò)一個(gè)控制矩陣來(lái)控制一個(gè)快門(mén)和孔徑光闌陣列，以產(chǎn)生具有適當(dāng)灰度的圖像，在很多情況下是運(yùn)動(dòng)的圖像。在一些情況下控制是借助于行和列互連的一個(gè)被動(dòng)矩陣的陣列來(lái)完成的，這些互連與該顯示器外圍的作動(dòng)器電路連接。在其他情況下，在該陣列(所謂的主動(dòng)矩陣)的每個(gè)像素內(nèi)包括切換和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元是適當(dāng)?shù)模员愀纳圃擄@示器的速度、灰度和/或功耗性能。在此說(shuō)明的這些控制矩陣不限于控制基于快門(mén)的MEMS光調(diào)制器，例如上述的光調(diào)制器。例如，圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于卷動(dòng)式作動(dòng)器的光調(diào)制器220的截面圖，該光調(diào)制器適合于結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示裝置100。進(jìn)一步如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，233，459，名稱(chēng)為“電顯示裝置”和美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，784，189，名稱(chēng)為“空間光調(diào)制器”所述(它們的全文通過(guò)引用結(jié)合在此)，一個(gè)基于卷動(dòng)式作動(dòng)器的光調(diào)制器包括一個(gè)可移動(dòng)電極，它位于一個(gè)固定電極的對(duì)面并被偏置為沿一個(gè)優(yōu)選的方向移動(dòng)，以便通過(guò)施加一個(gè)電場(chǎng)而產(chǎn)生一個(gè)快門(mén)。在一個(gè)實(shí)施方案中，光調(diào)制器220包括一個(gè)平面電極226，它安排在一個(gè)基片228和一個(gè)絕緣群224之間，以及一個(gè)可移動(dòng)電極222，它具有一個(gè)粘接在絕緣層224上的固定端230。在沒(méi)有任何所施加的電壓時(shí)，可移動(dòng)電極222的一個(gè)可移動(dòng)端232朝向固定端230自由卷動(dòng)，以產(chǎn)生一個(gè)卷繞狀態(tài)。在電極222和226之間施加一個(gè)電壓導(dǎo)致可移動(dòng)電極222解開(kāi)卷繞，平鋪在絕緣層224上，由此它起到一個(gè)快門(mén)的作用，遮擋通過(guò)基片228的光線(xiàn)。該電壓被去除之后，可移動(dòng)電極222返回卷繞狀態(tài)。朝向一個(gè)卷繞狀態(tài)的偏置力可以通過(guò)將可移動(dòng)電極222制造成包括一個(gè)各向異性的應(yīng)力狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)。圖2C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于光栓(light-tap)的光調(diào)制器250的截面圖，該光調(diào)制器適合于結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示裝置100。進(jìn)一步如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，771，321，名稱(chēng)為“微機(jī)械光學(xué)開(kāi)關(guān)和平板顯示器”所述(該專(zhuān)利的全文通過(guò)引用結(jié)合在此)，一個(gè)光栓根據(jù)受抑內(nèi)部全反射的原則工作。這就是說(shuō)，光線(xiàn)252被引入一個(gè)光導(dǎo)254，其中在沒(méi)有干涉的情況下，由于內(nèi)部全反射，光線(xiàn)252的絕大部分不能通過(guò)光導(dǎo)254的前表面或后表面逸出該光導(dǎo)。光栓250包括一個(gè)栓元件256，它具有一個(gè)足夠高的折射率，響應(yīng)于接觸光導(dǎo)254的栓元件256，在鄰近栓元件256的光導(dǎo)表面上入射的光線(xiàn)252通過(guò)拴元件258從光導(dǎo)254朝向一個(gè)觀看者逸出，由此對(duì)形成一幅圖像做出貢獻(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，拴元件256形成了作為順性、透明材料的梁258的一部分。電極260在梁258的一側(cè)涂覆了多個(gè)部分。相對(duì)的電極260布置在一個(gè)蓋板264上，該蓋板定位在臨近光導(dǎo)254相對(duì)一側(cè)上的層258。通過(guò)施加跨過(guò)這些電極260的一個(gè)電壓，拴元件256相對(duì)于光導(dǎo)254的位置可以得到控制以選擇性地從光導(dǎo)254中吸收光線(xiàn)252。圖2D是一個(gè)第三說(shuō)明性的不基于快門(mén)的光調(diào)制器的截面圖，它適合包括在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中。確切地說(shuō)，圖2D是一個(gè)基于電潤(rùn)濕的光調(diào)制器陣列270的截面圖。光調(diào)制陣列270包括形成于一個(gè)光學(xué)腔上的多個(gè)基于電潤(rùn)濕的光調(diào)制單元272a-272d(通稱(chēng)為“單元272”)。光調(diào)制陣列270還包括一組與單元272對(duì)應(yīng)的顏色濾光器276。每個(gè)單元272包括一層水(或其他透明的導(dǎo)電或極性流體)278，一層吸光油280，一個(gè)透明電極282 (例如由銦錫氧化物制成)以及位于吸光油層280和透明電極282之間的一個(gè)絕緣層284。此類(lèi)單元的說(shuō)明性實(shí)現(xiàn)方式在于2005年3月19日公開(kāi)的、名稱(chēng)為“顯示裝置”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2005/0104804中進(jìn)一步說(shuō)明。在此處說(shuō)明的實(shí)施方案中，該電極占據(jù)一個(gè)單元272的背面的一部分。一個(gè)單元272的背面的其余部分是由一個(gè)反射性孔徑光闌層286所形成，該孔徑光闌層形成光學(xué)腔274的正面。反射性孔徑光闌層286由一種反射性材料形成，例如一種反射性金屬或形成一個(gè)介電鏡面的一疊薄膜。對(duì)于每個(gè)單元272，在反射性孔徑光闌層286上形成一個(gè)孔徑光闌，以允許光線(xiàn)通過(guò)。該單元的電極282沉積在孔徑光闌內(nèi)并在形成反射性孔徑光闌層286的材料之上，由另一個(gè)介電層隔開(kāi)。光學(xué)腔274的其余部分包括位于反射性孔徑光闌層286附近的一個(gè)光導(dǎo)288，以及一個(gè)第二反射層290，它在光導(dǎo)288的與反射性孔徑光闌層286相對(duì)的一側(cè)。在該光導(dǎo)的背面形成一系列的光轉(zhuǎn)向器291,臨近該第二反射層。這些光轉(zhuǎn)向器291可以是散射式反射器或鏡反射器。一個(gè)或多個(gè)光源292將光線(xiàn)294射入光導(dǎo)288。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，在光導(dǎo)290和光調(diào)制陣列270之間布置了一個(gè)額外的透明基片。在該實(shí)現(xiàn)方式中，在該額外透明基片上，而不是在光導(dǎo)290的表面形成該反射性孔徑光闌層286。在運(yùn)行中，向一個(gè)單元(例如單元272b或272c)施加一個(gè)電壓導(dǎo)致該單元中的吸光油280在單元272的一部分中聚集。其結(jié)果是，吸光油280不再阻礙光線(xiàn)通過(guò)于反射性孔徑光闌層286 (例如單元272b和272c)內(nèi)形成的孔徑光闌。于是，在孔徑光闌處背光逸出的光線(xiàn)能夠通過(guò)該單元和通過(guò)該組顏色濾光器276中一個(gè)對(duì)應(yīng)顏色(例如紅、綠或藍(lán))的濾光器逸出，以形成一幅圖像內(nèi)的一個(gè)彩色像素。當(dāng)電極282接地時(shí)，吸光油280覆蓋反射性孔徑光闌層286內(nèi)的孔徑光闌，吸收試圖穿過(guò)該孔徑光闌的任何光線(xiàn)297。當(dāng)向單元272上施加一個(gè)電壓時(shí)油280聚集的區(qū)域相對(duì)于形成一幅圖像而言構(gòu)成了廢棄空間。不管是否施加了電壓，該區(qū)域均不能透過(guò)光線(xiàn)，因此，在不包括反射性孔徑光闌層286的反射部分時(shí)，該區(qū)域?qū)⑽毡緫?yīng)用于形成一幅圖像的光線(xiàn)。然而，當(dāng)包括了反射性孔徑光闌層286時(shí)，這種本應(yīng)被吸收的光線(xiàn)被反射回光導(dǎo)290，以便進(jìn)一步通過(guò)一個(gè)不同的孔徑光闌逸出。基于卷動(dòng)器的光調(diào)制器220、光栓250和基于電潤(rùn)濕的光調(diào)制器陣列270并非適合于由此處說(shuō)明的控制矩陣控制的不基于快門(mén)的MEMS調(diào)制器的僅有的實(shí)例。其他形式的不基于快門(mén)的MEMS調(diào)制器可以在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下類(lèi)似地由此處說(shuō)明的不同的控制矩陣來(lái)控制。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)控制矩陣300的示意圖，該控制矩陣適合于控制結(jié)合入圖1的基于MEMS的直視顯示裝置100的光調(diào)制器。圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)基于快門(mén)的光調(diào)制器陣列320的透視圖，該陣列與圖3A的控制矩陣300連接?？刂凭仃?00可以對(duì)一個(gè)像素陣列320 (“陣列320”)進(jìn)行尋址。每個(gè)像素301包括一個(gè)彈性快門(mén)組件302，例如圖2A中的快門(mén)組件200，并由一個(gè)作動(dòng)器303控制。每個(gè)像素還包括一個(gè)孔徑光闌層322，它包括孔徑光闌孔324。快門(mén)組件(例如快門(mén)組件302)及其多個(gè)變例的進(jìn)一步的電氣和機(jī)械說(shuō)明可以在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/251，035和11/326,696 中找到。在快門(mén)組件302形成于其上的一個(gè)基片304的表面上，控制矩陣300被制成一個(gè)擴(kuò)散的或薄膜沉積的電路?？刂凭仃?00包括用于控制矩陣300中的每行像素301的一個(gè)掃描線(xiàn)互連306，以及用于控制矩陣300中的每列像素301的一個(gè)數(shù)據(jù)互連308。每個(gè)掃描線(xiàn)互連306將一個(gè)允許寫(xiě)入的電壓源307電連接到在一個(gè)對(duì)應(yīng)的像素行301內(nèi)的像素301。每個(gè)數(shù)據(jù)互連308將一個(gè)數(shù)據(jù)電壓源(“Vd源”)309電連接到在一個(gè)對(duì)應(yīng)的像素列301內(nèi)的像素301。在控制矩陣300中，數(shù)據(jù)電壓Vd提供了啟動(dòng)快門(mén)組件302所需的大部分能量。由此，數(shù)據(jù)電壓源309也作為一個(gè)啟動(dòng)電壓源。參見(jiàn)圖3A和3B，對(duì)于像素陣列320中的每個(gè)像素301或每個(gè)快門(mén)組件，控制矩陣300包括一個(gè)晶體管310和一個(gè)電容312。每個(gè)晶體管310的柵極電連接到陣列320內(nèi)像素301所在的行的掃描線(xiàn)互連306上。每個(gè)晶體管310的源極電連接到它對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)互連308上。每個(gè)快門(mén)組件的作動(dòng)器303包括兩個(gè)電極。每個(gè)晶體管310的漏極平行地電連接到對(duì)應(yīng)的電容312的一個(gè)電極上并連接到對(duì)應(yīng)的作動(dòng)器303的電極之一上。在快門(mén)組件302中電容312的另一個(gè)電極和作動(dòng)器303的另一個(gè)電極被連接到一個(gè)共用或接地電位上。在運(yùn)行中，為形成一幅圖像，控制矩陣300通過(guò)依次向每個(gè)掃描線(xiàn)互連306施加Vwe使得陣列320中的每行依次允許寫(xiě)入。對(duì)于一個(gè)允許寫(xiě)入的行，向該行內(nèi)像素301的晶體管310的柵極施加Vwe的使得通過(guò)數(shù)據(jù)互連308的電流通過(guò)晶體管施加一個(gè)電位到快門(mén)組件302的作動(dòng)器303上。當(dāng)該行允許寫(xiě)入時(shí)，數(shù)據(jù)電壓Vd可選地施加到這些數(shù)據(jù)互連308上。在提供了模擬灰度的實(shí)現(xiàn)方式中，施加到每個(gè)數(shù)據(jù)互連308上的數(shù)據(jù)電壓與布置在允許寫(xiě)入掃描線(xiàn)互連306和數(shù)據(jù)互連308的交點(diǎn)上的像素的希望的亮度相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行變化。在提供了數(shù)字控制方案的實(shí)現(xiàn)方式中，數(shù)據(jù)電壓選取為或者是一個(gè)相對(duì)低幅值的電壓(即，一個(gè)接近地電位的電壓)或者達(dá)到或超過(guò)Vat (啟動(dòng)閾值電壓)。響應(yīng)于對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)互連308施加的Vat，在對(duì)應(yīng)的快門(mén)組件302內(nèi)的作動(dòng)器303進(jìn)行動(dòng)作，開(kāi)啟該快門(mén)組件302內(nèi)的快門(mén)。即使在控制矩陣300停止向一行施加Vwe之后，施加到數(shù)據(jù)互連308上的電壓仍然存儲(chǔ)在像素301的電容312中。因此，不必在使得快門(mén)組件302動(dòng)作的足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)等待并保持在一行上的電壓；這樣的啟動(dòng)可以在允許寫(xiě)入電壓已經(jīng)從該行中去除之后進(jìn)行。在一行中，這些電容312內(nèi)的電壓實(shí)質(zhì)上仍然被儲(chǔ)存，直到寫(xiě)入一個(gè)完整的視頻幀，在某些實(shí)現(xiàn)方式中直到該行寫(xiě)入了新數(shù)據(jù)。陣列320的像素301形成在一個(gè)基片304上。該陣列包括布置在該基片上的一個(gè)孔徑光闌層322，該層對(duì)于陣列320中的每個(gè)像素301包括一組孔徑光闌孔324。在每個(gè)像素中光闌孔324與快門(mén)組件302對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中基片304由一種透明材料(例如玻璃或塑料)制成。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，基片304由一種不透明材料制成，但是在其中蝕刻了孔以形成光闌孔324?？扉T(mén)組件302連同作動(dòng)器303可以制成雙穩(wěn)態(tài)。這就是說(shuō)，這些快門(mén)可以存在于至少兩個(gè)平衡的位置中(例如開(kāi)啟或關(guān)閉)，而很少需要或不需要功率來(lái)維持它們?cè)谌我晃恢谩８唧w地說(shuō)，快門(mén)組件302可以是機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)。一旦快門(mén)組件302的快門(mén)設(shè)置到位，不需要任何電能或保持電壓來(lái)維持該位置。快門(mén)組件302的這種物理單元上的機(jī)械應(yīng)力可以將快門(mén)保持在適當(dāng)?shù)奈恢??？扉T(mén)組件302連同作動(dòng)器303也可以制成電氣雙穩(wěn)態(tài)。在一個(gè)電氣雙穩(wěn)態(tài)的快門(mén)組件中，存在低于快門(mén)組件啟動(dòng)電壓的一個(gè)電壓范圍，該啟動(dòng)電壓如果施加在一個(gè)閉合的作動(dòng)器上(使快門(mén)或者開(kāi)啟或者關(guān)閉)，則保持該作動(dòng)器關(guān)閉并且快門(mén)位于適當(dāng)位置，即使在該快門(mén)上施加了一個(gè)相反的力。該相反的力可以通過(guò)一個(gè)彈簧(例如基于快門(mén)的光調(diào)制器200中的彈簧207)來(lái)施加，或者該相反的力可以通過(guò)一個(gè)反向作動(dòng)器(例如一個(gè)“開(kāi)啟的”或“閉合的”作動(dòng)器)來(lái)施加。該光調(diào)制器陣列320被描述為對(duì)于每個(gè)像素具有一個(gè)單一的MEMS光調(diào)制器。其他實(shí)施方案是可能的，其中在每個(gè)像素中提供了多個(gè)MEMS光調(diào)制器，由此提供了在每個(gè)像素中有多于簡(jiǎn)單的“開(kāi)”或“關(guān)”的光學(xué)狀態(tài)的可能性。有可能具有特定形式的編碼區(qū)域分割灰度，其中在該像素中提供了這多個(gè)MEMS光調(diào)制器，并且這里使與每個(gè)光調(diào)制器相關(guān)聯(lián)的光闌孔324具有不同的面積。圖3D是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的另一個(gè)適合的控制矩陣340，用于結(jié)合入顯示裝置100中?？刂凭仃?40控制包括快門(mén)組件344的一個(gè)像素陣列342?？刂凭仃?40對(duì)于該控制矩陣中每列像素342包括一個(gè)單一的數(shù)據(jù)互連348?？扉T(mén)組件344中的作動(dòng)器可以制成電氣雙穩(wěn)態(tài)或機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)?？刂凭仃?40包括用于控制矩陣340中每行像素342的一個(gè)掃描線(xiàn)互連346。控制矩陣340還包括一個(gè)充電互連350、一個(gè)全局啟動(dòng)互連354和一個(gè)快門(mén)共用互連355。這些互連350、354和355在該陣列的多行和多列內(nèi)的像素342中間共享。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，這些互連350、354和355在控制矩陣340內(nèi)所有像素342中間共享。該控制矩陣中的每個(gè)像素342包括一個(gè)快門(mén)充電晶體管356、一個(gè)快門(mén)放電晶體管358、一個(gè)快門(mén)允許寫(xiě)入晶體管357以及一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容359。控制矩陣340還結(jié)合了一個(gè)可任選的電壓穩(wěn)定電容352，它平行地與放電開(kāi)關(guān)晶體管358的源極和漏極相連。充電晶體管356的柵極終端與該充電晶體管356的漏極終端一起直接與充電互連350相連。在運(yùn)行中，充電晶體管356本質(zhì)上作為二極管來(lái)工作，它們可以?xún)H在一個(gè)方向上通過(guò)一個(gè)電流。在每個(gè)幀尋址周期開(kāi)始時(shí)，控制矩陣340向充電互連350施加一個(gè)電壓脈沖，允許電流流經(jīng)充電晶體管356并流入像素342的快門(mén)組件344。在該充電脈沖之后，快門(mén)組件344的每個(gè)快門(mén)電極處于相同的電壓狀態(tài)。在該電壓脈沖之后，充電互連350的電位被重置為0，并且充電晶體管356將阻止存儲(chǔ)在快門(mén)組件344中的電荷通過(guò)充電互連350耗散。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，充電互連350傳輸一個(gè)等于或大于Vat的脈沖電壓,例如40V。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，施加一個(gè)超過(guò)Vat的電壓導(dǎo)致與充電互連350連接的所有快門(mén)組件啟動(dòng)或移動(dòng)到相同的狀態(tài)，例如快門(mén)關(guān)閉的狀態(tài)。于是，每行依次允許寫(xiě)入?？刂凭仃?40向與每行對(duì)應(yīng)的掃描線(xiàn)互連346施加一個(gè)允許寫(xiě)入電壓Vwe。當(dāng)具體一行像素342允許寫(xiě)入時(shí)，控制矩陣340向?qū)?yīng)于控制矩陣340中每列像素342的數(shù)據(jù)互連348施加一個(gè)數(shù)據(jù)電壓。向允許寫(xiě)入的行的掃描線(xiàn)互連346施加的電壓Vwe使對(duì)應(yīng)掃描線(xiàn)中像素342的允許寫(xiě)入晶體管357接通。由此，導(dǎo)致施加到數(shù)據(jù)互連348上的電壓被存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)像素342的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容359中。在控制矩陣340中，全局啟動(dòng)互連354連接到快門(mén)放電開(kāi)關(guān)晶體管358的源極。將全局啟動(dòng)互連354的電位維持在顯著高于快門(mén)共用互連355的電位防止了放電開(kāi)關(guān)晶體管358的導(dǎo)通，無(wú)論電容359中存儲(chǔ)了何種電荷。控制矩陣340中的全局啟動(dòng)是通過(guò)將全局啟動(dòng)互連354的電位置于地電位或?qū)嵸|(zhì)上與快門(mén)共用互連355相同的電位來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得放電開(kāi)關(guān)晶體管358根據(jù)電容359中是否已經(jīng)存儲(chǔ)了一個(gè)數(shù)據(jù)電壓來(lái)導(dǎo)通。在全局啟動(dòng)的步驟中，對(duì)于電容359中已經(jīng)存儲(chǔ)了一個(gè)數(shù)據(jù)電壓的這些像素，放電晶體管導(dǎo)通，電荷排出快門(mén)組件344的作動(dòng)器，并允許快門(mén)組件344移動(dòng)或啟動(dòng)到它的松弛狀態(tài)，例如快門(mén)打開(kāi)的狀態(tài)。對(duì)于電容359中沒(méi)有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電壓的像素，放電晶體管358不導(dǎo)通，快門(mén)組件344仍保持充電狀態(tài)。對(duì)于這些像素，仍有一個(gè)跨過(guò)快門(mén)組件344的作動(dòng)器的電壓，并且這些像素仍然(例如)處于快門(mén)關(guān)閉的狀態(tài)。在全局啟動(dòng)步驟中，連接到相同的全局啟動(dòng)互連上的所有像素(并在電容359中存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)時(shí))實(shí)質(zhì)上同時(shí)移動(dòng)到它們的新?tīng)顟B(tài)?？刂凭仃?40不依賴(lài)于快門(mén)組件344中的電氣雙穩(wěn)定性來(lái)實(shí)現(xiàn)全局啟動(dòng)。在全局啟動(dòng)互連354被帶入它的啟動(dòng)電位時(shí)，向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容359施加一部分電壓允許放電開(kāi)關(guān)晶體管358的部分導(dǎo)通。以這樣的方式，在快門(mén)組件344上創(chuàng)建了一個(gè)模擬電壓，用于提供模擬灰度。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，全局啟動(dòng)互連354連接到像素陣列中每行和每列的每個(gè)放電晶體管358上。在其他的實(shí)現(xiàn)方式中，全局啟動(dòng)互連354僅連接到多行和多列中的像素的一個(gè)子群中的放電晶體管上。如將要參見(jiàn)圖18和圖19進(jìn)行討論，該像素陣列可以按群布置，其中每個(gè)像素群通過(guò)一個(gè)全局啟動(dòng)互連被連接到一個(gè)獨(dú)特的全局啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器上。在該實(shí)現(xiàn)方式中，控制電路可以將數(shù)據(jù)載入選定的群，然后通過(guò)選定的全局啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器全局地僅啟動(dòng)選定的群。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，該顯示器被分成兩個(gè)群，使一組全局驅(qū)動(dòng)器和全局啟動(dòng)互連與奇數(shù)行的像素連接，而另外的一組全局驅(qū)動(dòng)器和全局啟動(dòng)互連與偶數(shù)行的像素連接。在其他的實(shí)現(xiàn)方式中，配置了多達(dá)6個(gè)或8個(gè)可分別啟動(dòng)的尋址群。用于控制顯示器的電路的其他實(shí)現(xiàn)方式在2006年12月I日提交的美國(guó)序列號(hào)11/607，715、名稱(chēng)為“用于控制顯示裝置的電路”的專(zhuān)利中述及，它通過(guò)引用結(jié)合在此。圖3C展示了一個(gè)直視顯示器380的一部分，它包括圖3B中說(shuō)明的、置于背光燈330之上的光調(diào)制器陣列320。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，背光燈330是由一種透明材料(即玻璃或塑料)制成并作為一個(gè)光導(dǎo)用于在整個(gè)顯示平面上均勻分配來(lái)自燈382、384和386的光線(xiàn)。當(dāng)顯示器380被組裝成一個(gè)場(chǎng)序顯示器時(shí)，燈382、384和386可以是交替的彩燈，例如，分別是紅燈、綠燈和藍(lán)燈。在這些顯示器中可以配置多種不同類(lèi)型的燈382-386，包括但不限于白熾燈、熒光燈、激光器或發(fā)光二極管(LED)。進(jìn)一步地，直視顯示器380的燈382-386可以組合成包括多個(gè)燈的一個(gè)單個(gè)組件。例如，一個(gè)紅色、綠色、藍(lán)色LED的組合可以在一個(gè)小半導(dǎo)體芯片中與一個(gè)白色LED相結(jié)合或替換一個(gè)白色LED，或者組裝進(jìn)一個(gè)小型多燈包裝件。類(lèi)似地，每個(gè)燈可以代表一個(gè)4色LED組件，例如一個(gè)紅色、黃色、綠色和藍(lán)色LED的組合?？扉T(mén)組件302具有光調(diào)制器的功能。通過(guò)使用來(lái)自相關(guān)控制矩陣的電信號(hào)，快門(mén)組件302可被設(shè)置成或者打開(kāi)狀態(tài)或者關(guān)閉狀態(tài)。僅有打開(kāi)的快門(mén)允許來(lái)自光導(dǎo)330的光線(xiàn)通過(guò)并射向觀看者，由此形成一幅直視圖像。在直視顯示器380中，光調(diào)制器形成在基片304的表面上，該表面背向光導(dǎo)330并朝向觀看者。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，基片304可以被翻轉(zhuǎn)，這樣光調(diào)制器形成在面向光導(dǎo)的表面上。在這些實(shí)現(xiàn)方式中，有時(shí)優(yōu)選地直接在光導(dǎo)330的頂面之上形成一個(gè)孔徑光闌層，例如光闌層322。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，有用的是在該光導(dǎo)和這些光調(diào)制器之間插入一片單一的玻璃或塑料，這樣的單一的玻璃或塑料片包括一個(gè)光闌層，例如光闌層322，以及相關(guān)的光闌孔，例如光闌孔324。優(yōu)選的是快門(mén)組件302和光闌層322之間的間隔保持得盡量小，優(yōu)選為小于10微米，在某些情況下達(dá)到I微米。其他對(duì)本發(fā)明有用于的光學(xué)組件的說(shuō)明可以在2005年9月2日提交的名稱(chēng)為“用于空間光調(diào)制的方法和裝置”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)20060187528A1中，以及2006年9月26日提交的名稱(chēng)為“具有改進(jìn)的光學(xué)腔的顯示裝置”的美國(guó)序列號(hào)11/528，191中找到，兩者都通過(guò)引用結(jié)合在此。在某些顯示器中，通過(guò)對(duì)應(yīng)于不同顏色(例如紅、綠和藍(lán))的光調(diào)制器照明組生成彩色像素。該組中每個(gè)光調(diào)制器具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的濾光器，以實(shí)現(xiàn)希望的顏色。然而，這些濾光器吸收大量的光線(xiàn)，在某些情況下吸收多達(dá)通過(guò)濾光器的光線(xiàn)的60%，因此限制了該顯示器的效率和亮度。此外，每個(gè)像素使用多個(gè)光調(diào)制器降低了顯示器上可以用于對(duì)一幅顯示出的圖像做貢獻(xiàn)的空間數(shù)量，進(jìn)一步限制了這樣的一個(gè)顯示器的亮度和效率。人腦在響應(yīng)于正在觀看的快速變化(例如，以大于20Hz的頻率)的圖像時(shí)，將圖像一起進(jìn)行平均化，以感知到一幅圖像，它是一個(gè)響應(yīng)周期內(nèi)顯示的圖像的組合。這種現(xiàn)象可以用于顯示彩色圖像，而對(duì)于一個(gè)顯示器的每個(gè)像素僅使用單個(gè)光調(diào)制器，采用本領(lǐng)域中稱(chēng)為場(chǎng)序顏色的技術(shù)。在顯示器中使用場(chǎng)序顏色技術(shù)消除了對(duì)于顏色濾光器和每個(gè)像素多個(gè)光調(diào)制器的需求。在一個(gè)能夠進(jìn)行場(chǎng)序顏色功能的顯示器中，有待顯示的一個(gè)圖像幀被分成多個(gè)子幀圖像，各自對(duì)應(yīng)原始圖像幀的一個(gè)特別的顏色分量(例如，紅、綠或藍(lán))。對(duì)于每幅子幀圖像，一個(gè)顯示器的光調(diào)制器被設(shè)置成與該顏色分量對(duì)于圖像的貢獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。然后，這些光調(diào)制器被一盞對(duì)應(yīng)顏色的燈照亮。這些子圖像以一個(gè)足以讓大腦將這一系列子圖像感知成為一幅單一圖像的頻率(例如，大于60Hz)依次顯示。用于產(chǎn)生子幀的數(shù)據(jù)經(jīng)常在不同存儲(chǔ)器部分中是割裂的。例如，在某些顯示器中，用于顯示器的一個(gè)給定行的數(shù)據(jù)被保存在一個(gè)專(zhuān)用于該行的移位寄存器中。根據(jù)一個(gè)固定的時(shí)鐘周期，圖像數(shù)據(jù)被移入和移出每個(gè)移位寄存器而到達(dá)顯示器的該行內(nèi)一個(gè)對(duì)應(yīng)列中的一個(gè)光調(diào)制器。圖4是與使用場(chǎng)序顏色顯示圖像的一個(gè)顯示過(guò)程相對(duì)應(yīng)的一個(gè)時(shí)序圖400，它可以根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案來(lái)實(shí)施，例如，通過(guò)圖7說(shuō)明的一個(gè)MEMS直視顯示器。此處包括的時(shí)序圖(包括圖4的時(shí)序圖400)符合以下慣例。這些時(shí)序圖的頂部展示光調(diào)制器尋址事件。底部展示燈照明事件。尋址部分通過(guò)在時(shí)間上隔開(kāi)的對(duì)角線(xiàn)說(shuō)明尋址事件。每條對(duì)角線(xiàn)對(duì)應(yīng)一系列單一的數(shù)據(jù)載入事件，在這期間將數(shù)據(jù)載入一個(gè)光調(diào)制器陣列的每一行，每次一行。根據(jù)用于尋 址和驅(qū)動(dòng)包括在該顯示器中的調(diào)制器的控制矩陣，每個(gè)載入事件可以要求一個(gè)等待周期以允許一個(gè)給定行中的光調(diào)制器動(dòng)作。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，在任何光調(diào)制器動(dòng)作之前，該光調(diào)制器陣列中的所有行都被尋址。在完成了向該光調(diào)制器陣列的最后一行載入數(shù)據(jù)之后，所有光調(diào)制器實(shí)質(zhì)上同時(shí)被啟動(dòng)。對(duì)于圖11進(jìn)一步說(shuō)明了此類(lèi)啟動(dòng)的一種方法。燈照明事件通過(guò)與顯示器中包括的燈的每種顏色相對(duì)應(yīng)的脈沖序列來(lái)展示。每個(gè)脈沖表明對(duì)應(yīng)顏色的燈被點(diǎn)亮，由此顯示直接在此前的尋址事件中載入的光調(diào)制器陣列的子幀圖像。在一個(gè)給定的圖像幀的顯示中首次尋址事件開(kāi)始的時(shí)間在每個(gè)時(shí)序圖中被標(biāo)記為ΑΤ0。在絕大多數(shù)時(shí)序圖中，該時(shí)間稍晚于檢測(cè)到一個(gè)電壓脈Wvsyn。的時(shí)間，這是在被一個(gè)顯示器接收到的每個(gè)視頻幀開(kāi)始之前。每個(gè)隨后的尋址事件發(fā)生的時(shí)間被標(biāo)記為AT1、AT2...AT(n-l)，其中η是用于顯示圖像幀的子幀圖像的數(shù)目。在某些時(shí)序圖中，這些對(duì)角線(xiàn)被進(jìn)一步標(biāo)記以表明數(shù)據(jù)正在載入該光調(diào)制器陣列。例如，在圖4和圖5的時(shí)序圖中，DO代表對(duì)于一個(gè)幀載入光調(diào)制器陣列的第一批數(shù)據(jù)，D (η-1)代表對(duì)該幀載入光調(diào)制器陣列的最后一批數(shù)據(jù)。在圖10、12-17和19的時(shí)序圖中，在每個(gè)尋址事件過(guò)程中載入的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)位平面。如關(guān)于圖6A-6C所做的更加詳細(xì)的說(shuō)明，一個(gè)位平面是一組一致的數(shù)據(jù)，為一個(gè)光調(diào)制器陣列的多行和多列中的調(diào)制器識(shí)別所希望的調(diào)制器狀態(tài)。此外，每個(gè)位平面對(duì)應(yīng)根據(jù)一個(gè)位平面編碼方案得到的一系列子幀圖像之一。這就是說(shuō)，一個(gè)圖像幀的一個(gè)顏色分量的每幅子幀圖像根據(jù)一個(gè)二進(jìn)制系列1、2、4、8、16等來(lái)進(jìn)行加權(quán)。具有最低權(quán)重的位平面被稱(chēng)為最不顯著的位平面，并在時(shí)序圖中進(jìn)行標(biāo)記，在這里以對(duì)應(yīng)顏色分量的第一個(gè)字母加數(shù)字O來(lái)表示。對(duì)于顏色分量的一個(gè)次級(jí)最顯著的位平面，該顏色分量的第一個(gè)字母后面的數(shù)字加I。例如，對(duì)于每種顏色分成4個(gè)位平面的一個(gè)圖像幀，最不顯著的紅色位平面標(biāo)記為并被稱(chēng)為RO位平面。次級(jí)最顯著的紅色位平面標(biāo)記為并被稱(chēng)為R1，而最顯著的紅色位平面標(biāo)記為并被稱(chēng)為R3。與燈相關(guān)的事件標(biāo)記為L(zhǎng)T0、LT1、LT2. . . LT (η-1)。一個(gè)時(shí)序圖上標(biāo)記的與燈相關(guān)的事件時(shí)間，根據(jù)該時(shí)序圖，或者表示一盞燈被點(diǎn)亮的時(shí)間，或者表示一盞燈熄滅的時(shí)間。在一個(gè)特定的時(shí)序圖中，燈的時(shí)間的含意可以通過(guò)比較該特別的時(shí)序圖的照明部分中燈的時(shí)間相對(duì)于這些脈沖時(shí)序的時(shí)間位置來(lái)確定。確切地回來(lái)參見(jiàn)圖4中的時(shí)序圖400，根據(jù)時(shí)序圖400，為顯示一個(gè)圖像幀，采用一幅單個(gè)的子幀圖像來(lái)顯示一個(gè)圖像幀的三個(gè)顏色分量中的每一個(gè)。首先，從ATO時(shí)間開(kāi)始，將數(shù)據(jù)DO (表明一幅紅色子幀圖像所希望的調(diào)制器狀態(tài))載入一個(gè)光調(diào)制器陣列。尋址完成后，紅燈在時(shí)刻LTO被點(diǎn)亮，由此顯示紅色子幀圖像。在ATl時(shí)刻，數(shù)據(jù)Dl (表明對(duì)應(yīng)一幅綠色子幀圖像的調(diào)制器狀態(tài))被載入該光調(diào)制器陣列。在LTl時(shí)刻，一盞綠燈被點(diǎn)亮。最后，分別在時(shí)刻AT2和LT2，數(shù)據(jù)D2 (表明對(duì)應(yīng)一幅藍(lán)色子幀圖像的調(diào)制器狀態(tài))被載入該光調(diào)制器陣列，一盞藍(lán)燈被點(diǎn)亮。然后，對(duì)于有待顯示的隨后的圖像幀重復(fù)進(jìn)行該過(guò)程。通過(guò)一個(gè)顯示器可實(shí)現(xiàn)的灰度等級(jí)(它形成根據(jù)圖4的時(shí)序圖的圖像)取決于每個(gè)光調(diào)制器的狀態(tài)能被控制得如何精細(xì)。例如，如果該光調(diào)制器實(shí)際上為二進(jìn)制的，換言之，它們僅能為打開(kāi)或關(guān)閉，那么該顯示器將被限制為產(chǎn)生8種不同的顏色。對(duì)于這樣的一個(gè)顯示器，可以通過(guò)提供可被驅(qū)動(dòng)至額外的中間狀態(tài)的光調(diào)制器來(lái)增加灰度等級(jí)。在與圖4的場(chǎng)序技術(shù)相關(guān)的某些實(shí)施方案中，可以提供MEMS光調(diào)制器,它們對(duì)于施加的電壓顯不出一種模擬響應(yīng)。在這樣的一種顯示器中可實(shí)現(xiàn)的灰度等級(jí)的數(shù)目?jī)H受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的分辨率限制，這種轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)電壓源(例如電壓源309) —起提供?？商娲?，如果用于顯示每幅子幀圖像的時(shí)間段被分成多個(gè)時(shí)間段，則可以產(chǎn)生更精細(xì)的灰度，每個(gè)灰度具有它獨(dú)自對(duì)應(yīng)的子幀圖像。例如，用二進(jìn)制的光調(diào)制器，對(duì)于每個(gè)顏色分量形成兩個(gè)相同長(zhǎng)度和光強(qiáng)的子幀圖像的顯示器可以產(chǎn)生27種不同的顏色，而不是8種。將一個(gè)圖像幀的每個(gè)顏色分量分成多幅子幀圖像的灰度技術(shù)通常被稱(chēng)為時(shí)分灰度技術(shù)。圖5是對(duì)應(yīng)一個(gè)顯示過(guò)程的時(shí)序圖，該顯示過(guò)程用于通過(guò)為每種顏色顯示多個(gè)相同權(quán)重的子幀圖像來(lái)顯示一個(gè)圖像幀，該過(guò)程可以通過(guò)本發(fā)明的不同實(shí)施方案來(lái)實(shí)施。在圖5的時(shí)序圖中，一個(gè)圖像幀的每個(gè)顏色分量被分成4個(gè)相同權(quán)重的子幀圖像。更具體地說(shuō)，一個(gè)給定顏色分量的每幅子幀圖像以相同的燈強(qiáng)度被照亮相同的時(shí)間長(zhǎng)度。因此，數(shù)據(jù)標(biāo)記符(例如R0、R1或G3)的數(shù)字部分僅指對(duì)應(yīng)的子幀圖像的顯示順序，而不是指任何權(quán)重值。假設(shè)這些光調(diào)制器實(shí)際上是二進(jìn)制的，那么采用這種灰度技術(shù)的顯示器能夠?qū)γ糠N顏色產(chǎn)生5個(gè)灰度等級(jí)，或者能夠產(chǎn)生125種不同的顏色。更確切地說(shuō)，首先，從時(shí)刻ATO開(kāi)始，將數(shù)據(jù)RO (表明一幅第一紅色子幀圖像所希望的調(diào)制器狀態(tài))載入一個(gè)光調(diào)制器陣列。當(dāng)這些光調(diào)制器已經(jīng)達(dá)到了數(shù)據(jù)RO表明的狀態(tài)之后，該紅燈被點(diǎn)亮，由此顯示該第一紅色子幀圖像。該紅燈在時(shí)刻ATl熄滅，這是數(shù)據(jù)Rl (表明對(duì)應(yīng)下一幅紅色子幀圖像的調(diào)制器狀態(tài))被載入光調(diào)制器陣列的時(shí)刻。對(duì)于對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)R1、R2和R3的每個(gè)紅色子幀圖像重復(fù)進(jìn)行相同的步驟。然后，所述的這些用于紅色子幀圖像R0-R3步驟對(duì)于這些綠色的子幀圖像G0-G3重復(fù)進(jìn)行，隨后對(duì)于這些藍(lán)色的子幀圖像B0-B3重復(fù)進(jìn)行。然后，對(duì)于隨后的要顯示的圖像幀重復(fù)該過(guò)程?？梢酝ㄟ^(guò)多種方法建立圖5中的尋址時(shí)間。由于數(shù)據(jù)以規(guī)則的時(shí)間間隔載入，并且由于這些子幀圖像被照亮相同的時(shí)間，頻率為Vsync頻率的12倍的一個(gè)固定的時(shí)鐘周期對(duì)于協(xié)調(diào)該顯示過(guò)程是足夠的。通過(guò)對(duì)比圖5所示的時(shí)序圖(該時(shí)序圖為每種顏色的4幅子幀圖像的每一幅配置了相同的權(quán)重)本發(fā)明使之有可能實(shí)現(xiàn)的其他顯示過(guò)程在子幀圖像之間配置了不相等的照明權(quán)重。這樣的不相等的權(quán)重提供了一種編碼的時(shí)分灰度技術(shù)，其中可以利用相同數(shù)量的子幀圖像顯示大得多的數(shù)量的灰度等級(jí)。在某些情況下，采用編碼的時(shí)分灰度的顯示過(guò)程應(yīng)用位平面來(lái)實(shí)施子幀圖像的一個(gè)二進(jìn)制權(quán)重方案。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案，圖6A-6C描繪了用于生成一個(gè)位平面的過(guò)程。圖6A是通過(guò)一個(gè)顯示裝置接收的一個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)600的示意圖。圖像信號(hào)600對(duì)應(yīng)圖像幀的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。對(duì)于在圖像信號(hào)600中編碼的一個(gè)給定的圖像幀，對(duì)于包括在該圖像幀中的每個(gè)像素，圖像信號(hào)600包括一系列的位。這些數(shù)據(jù)以逐像素的方式進(jìn)行編碼。這就是說(shuō)，該圖像信號(hào)在包括下一個(gè)像素的數(shù)據(jù)之前，包括了用于該圖像幀中一個(gè)單個(gè)像素的顏色的所有數(shù)據(jù)。例如，在圖6A中，一個(gè)圖像幀的數(shù)據(jù)由一個(gè)表明該圖像幀開(kāi)始的Vsync信號(hào)開(kāi)始。于是，圖像信號(hào)600包括(例如)24位，表明該圖像幀的第一列的第一行中像素的顏色。在這24位中，8位編碼該像素的一個(gè)紅色分量，8位編碼一個(gè)綠色分量，8位編碼該像素的一個(gè)藍(lán)色分量。每組八個(gè)位被稱(chēng)為一個(gè)編碼字。對(duì)于每種顏色，一個(gè)八位編碼字能夠說(shuō)明每種顏色的256種獨(dú)特的亮度等級(jí)，或者說(shuō)明1600萬(wàn)種獨(dú)特的紅、綠、藍(lán)顏色的組合。在該編碼字里，8位中的每一個(gè)代表該編碼字中一個(gè)具體的位置或位置值(也稱(chēng)為一個(gè)顯著性值)。在圖6A中，這些位置值通過(guò)一個(gè)編碼方案來(lái)表示，例如R0、R1、R2、R3等。RO代表紅色的最不顯著的位。R7代表紅色的最顯著的位。G7是綠色的最顯著的位，B7是藍(lán)色的最顯著的位。定量地，在二進(jìn)制編碼中，對(duì)應(yīng)R0, RU R2. · · R7的位置值通過(guò)二進(jìn)制序列20，21，22. ... 27給定。在其他實(shí)例中，對(duì)于一幅圖像的每個(gè)顏色分量，圖像信號(hào)600可以包括更多或更少的位。例如，對(duì)于一個(gè)圖像巾貞的每個(gè)顏色分量，圖像信號(hào)600可以包括3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或更多位。在圖像信號(hào)600中接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)行和列組織起來(lái)?？傮w上該圖像信號(hào)在繼續(xù)處理隨后的行之前提供第一行像素的所有的數(shù)據(jù)。在第一行中，在為同一行后面的列的像素接收所有數(shù)據(jù)之前，為第一列的像素接收所有的數(shù)據(jù)。圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的用于將一個(gè)接收的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)位平面的一個(gè)存儲(chǔ)器緩沖器620的示意圖。如上所述，一個(gè)位平面包括與一個(gè)圖像幀的一個(gè)顏色分量的一個(gè)灰度編碼字的單個(gè)的顯著性水平相對(duì)應(yīng)的一個(gè)顯示器的多列和多行中的像素?cái)?shù)據(jù)。為了將一個(gè)二進(jìn)制編碼的圖像信號(hào)(例如圖6A中的圖像信號(hào)600)轉(zhuǎn)換成一個(gè)位平面，具有顯著性水平的位被一起分成一個(gè)單一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。采用了一個(gè)小型存儲(chǔ)器緩沖器620來(lái)組織進(jìn)入的圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器緩沖器620組織成一個(gè)具有行和列的陣列，并允許通過(guò)或者對(duì)單獨(dú)的行進(jìn)行尋址或者對(duì)單度的列進(jìn)行尋址來(lái)讀入和讀出數(shù)據(jù)。如上所述，以逐像素的格式接收的進(jìn)入數(shù)據(jù)被以逐行的方式讀入存儲(chǔ)器緩沖器620。存儲(chǔ)器緩沖器620存儲(chǔ)僅與該顯示器的一個(gè)單一指定的行相關(guān)的數(shù)據(jù)，即，在任何給定的時(shí)間，它僅操作進(jìn)入的數(shù)據(jù)的一部分。對(duì)于該指定行的一個(gè)給定的列，存儲(chǔ)器緩沖器620中每個(gè)編號(hào)的行包括完整的像素?cái)?shù)據(jù)。對(duì)于一個(gè)給定的像素，存儲(chǔ)器緩沖器620的每行包括完整的灰度數(shù)據(jù)。一旦小型存儲(chǔ)器緩沖器620中載入了對(duì)于該顯示器一個(gè)給定行的所有列的數(shù)據(jù)，可以讀出存儲(chǔ)器緩沖器620中的這些數(shù)據(jù)，以填充一個(gè)位平面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)為逐列讀出。每列包括該顯示器的像素行的灰度編碼字的一個(gè)單個(gè)的位置值。這些值對(duì)應(yīng)該顯示器中光調(diào)制器所希望的狀態(tài)。例如，一個(gè)O可以指一個(gè)“開(kāi)啟”的光調(diào)制器狀態(tài)，I可以指“關(guān)閉”的光調(diào)制器狀態(tài)，反之亦然。對(duì)于該顯示器中的多行，重復(fù)該過(guò)程。
圖6C為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的兩個(gè)位平面650和660的一部分的示意圖。第一個(gè)位平面650包括與標(biāo)記了一個(gè)顯示器的前10列和前15行像素的紅色等級(jí)(即RO值)的灰度編碼字的最不顯著的位對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。第二個(gè)位平面660包括與標(biāo)記該顯示器的同樣10列和15行像素的紅色等級(jí)(即Rl值)的灰度編碼字的第二不顯著的位對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在編碼時(shí)分灰度的方法之內(nèi)，有可供使用的可替代的加權(quán)方案。當(dāng)空間光調(diào)制器僅允許兩種狀態(tài)(例如打開(kāi)或關(guān)閉，或者例如開(kāi)或關(guān))時(shí)，二進(jìn)制編碼是合適的。一個(gè)三進(jìn)制加權(quán)系統(tǒng)也是有可能的。例如，一個(gè)空間光調(diào)制器和相關(guān)的控制矩陣可以允許光透射或反射的三個(gè)獨(dú)特的狀態(tài)。它們可以是關(guān)閉、半開(kāi)和全開(kāi)。當(dāng)由于施加了獨(dú)特的啟動(dòng)電壓而得到了半開(kāi)和全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，可以(例如)構(gòu)建基于MEMS的調(diào)制器?？商娲?，可以通過(guò)僅啟動(dòng)每個(gè)像素中提供的兩個(gè)相同面積的MEMS調(diào)制器之一來(lái)實(shí)現(xiàn)該半開(kāi)狀態(tài)。一個(gè)子幀數(shù)據(jù)集在此是指數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總體情況，這些結(jié)構(gòu)未必是位平面，即存儲(chǔ)該顯示器的多行和多列中調(diào)制器所希望的狀態(tài)的信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于三進(jìn)制編碼的情況，對(duì)于多行和多列中的每個(gè)像素，一個(gè)單個(gè)的子幀數(shù)據(jù)集將包括一個(gè)三進(jìn)制數(shù)字，例如O、I或2。根據(jù)一個(gè)三進(jìn)制編碼方案，連續(xù)的子幀圖像將根據(jù)基于3的編號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行加權(quán)，權(quán)重為1、3、9、27...等。與一個(gè)二進(jìn)制編碼系統(tǒng)相比，當(dāng)采用相同數(shù)量的子幀圖像進(jìn)行顯示時(shí)，一個(gè)三進(jìn)制編碼系統(tǒng)有可能實(shí)現(xiàn)更大的可實(shí)現(xiàn)的灰度等級(jí)數(shù)量。通過(guò)擴(kuò)展，當(dāng)MEMS像素或調(diào)制器發(fā)展成對(duì)于每個(gè)像素具有4或5個(gè)獨(dú)特的調(diào)制器狀態(tài)時(shí)，在控制系統(tǒng)中使用四進(jìn)制或基于5的編碼系統(tǒng)是有利的。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的一個(gè)直視顯示器700的框圖。直視顯示器700包括一個(gè)光調(diào)制器陣列702、一個(gè)控制器704、一組燈706和多個(gè)驅(qū)動(dòng)組708、710、714和716。光調(diào)制器陣列702包括成行和成列布置的光調(diào)制器。適用的光調(diào)制器包括但不限于與圖2A-2D有關(guān)的上述的任何基于MEMS的光調(diào)制器。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，光調(diào)制器陣列702采取圖3B說(shuō)明的光調(diào)制器陣列320的形式。這些光調(diào)制器由一個(gè)控制矩陣控制，比如圖3A和3D中說(shuō)明的控制矩陣?？傊?，該控制器從一個(gè)外部源接收一個(gè)圖像信號(hào)717，并向作動(dòng)器708、710、714和716產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，以控制光調(diào)制器陣列702中的光調(diào)制器和燈706。這些數(shù)據(jù)和控制信號(hào)輸出的順序在這里稱(chēng)為一個(gè)“輸出序列”，下文中將進(jìn)一步說(shuō)明。更具體地說(shuō)，控制器704包括一個(gè)輸入處理模塊718、一個(gè)存儲(chǔ)器控制模塊720、一個(gè)幀緩沖器722、一個(gè)時(shí)序控制模塊724和一個(gè)時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726。一個(gè)模塊可以實(shí)施為一個(gè)硬件電路，包括專(zhuān)用集成電路、定制的大規(guī)模集成電路或門(mén)陣列、現(xiàn)成的半導(dǎo)體(比如邏輯芯片、存儲(chǔ)器、晶體管)或其他離散部件。一個(gè)模塊還可以在可編程硬件設(shè)備中實(shí)施，比如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設(shè)備或類(lèi)似設(shè)備。模塊還可以在軟件中實(shí)施，通過(guò)不同類(lèi)型的處理器來(lái)執(zhí)行?？蓤?zhí)行代碼的一個(gè)確定的模塊可以(例如)包括計(jì)算機(jī)指令的一個(gè)或多個(gè)物理或邏輯塊，它們可以(例如)組織成一個(gè)對(duì)象、進(jìn)程或函數(shù)。盡管如此，一個(gè)確定模塊的可執(zhí)行部分不必在物理上布置在一起，而是可以包括存儲(chǔ)在不同位置的完全不同的指令，當(dāng)這些指令在邏輯上結(jié)合在一起時(shí)，它們建立起了該模塊并實(shí)現(xiàn)該模塊的規(guī)定的目的。
確實(shí)，一個(gè)可執(zhí)行代碼的模塊可以是一個(gè)單個(gè)的指令，或者多個(gè)指令，并且甚至可以分布在多個(gè)不同的代碼段上、不同的程序中間、以及跨越多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備。類(lèi)似地，這里可以在模塊中確定和闡明操作數(shù)據(jù)，并可以以任何合適的形式使其具體化，以及在任何合適類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中組織這些數(shù)據(jù)。這些操作數(shù)據(jù)可以作為一個(gè)單個(gè)的數(shù)據(jù)集來(lái)收集，或者可以分布到不同的位置，包括在不同的存儲(chǔ)裝置中，并且可以在一個(gè)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中(至少部分地)僅以電子信號(hào)的形式存在。圖7中展示的直視顯示器700說(shuō)明了作為分立的功能塊的控制器704和驅(qū)動(dòng)器708、716、714和716。這些塊被理解為代表了可執(zhí)行代碼的可辨識(shí)的電路和/或模塊。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，塊704、708、710、714和716能夠作為不同的芯片或電路的形式來(lái)提供，它們通過(guò)電路板和/或電纜連接在一起。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，多個(gè)這樣的塊可以一起設(shè)計(jì)到一個(gè)單個(gè)的半導(dǎo)體芯片上，這樣它們的邊界幾乎不可區(qū)分，除非在功能上區(qū)分。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，被稱(chēng)為幀緩沖器722的存儲(chǔ)區(qū)域被配置為控制電路704的一個(gè)定制設(shè)計(jì)中的功能性區(qū)域。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，巾貞緩沖器722由一個(gè)單一的現(xiàn)成存儲(chǔ)器芯片表不,例如一個(gè)DRAM或 SRAM。輸入處理模塊718接收?qǐng)D像信號(hào)717，并將其中編碼的數(shù)據(jù)處理成適合通過(guò)光調(diào)制器陣列702顯示的格式。輸入處理模塊718獲取對(duì)每個(gè)圖像幀進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成一系列的子幀數(shù)據(jù)集。一個(gè)子幀數(shù)據(jù)集包括聚合成一個(gè)連貫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的光調(diào)制器陣列702的多行和多列內(nèi)的光調(diào)制器所希望的狀態(tài)的信息。用于顯示一個(gè)圖像幀的子幀數(shù)據(jù)集的數(shù)量和內(nèi)容取決于控制器704使用的灰度技術(shù)。例如，采用編碼的時(shí)分灰度技術(shù)形成一個(gè)圖像幀所需的子幀數(shù)據(jù)集不同于用于采用非編碼的時(shí)分灰度技術(shù)顯示一個(gè)圖像幀的子幀數(shù)據(jù)集的數(shù)量和內(nèi)容。然而在不同的實(shí)施方案中，圖象處理模塊718可以將圖像信號(hào)717轉(zhuǎn)換成非編碼的子幀數(shù)據(jù)集、三進(jìn)制編碼的子幀數(shù)據(jù)集或其他形式的編碼子幀數(shù)據(jù)集，優(yōu)選地，圖象處理模塊718將圖像信號(hào)717轉(zhuǎn)換成如上所述的與圖6A-6C有關(guān)的位平面。除了導(dǎo)出子幀數(shù)據(jù)集之外并且在多個(gè)情況下是在其之前，該輸入處理模塊可以進(jìn)行多個(gè)其他可任選的處理任務(wù)。它可以重新格式化或?qū)M(jìn)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。例如，它可以在調(diào)制器陣列702的空間分辨率限制之內(nèi)水平地、垂直地、或兩者同時(shí)地重新按比例分配進(jìn)入的數(shù)據(jù)。它還可以將進(jìn)入的數(shù)據(jù)從一種交織的格式轉(zhuǎn)換成一種遞進(jìn)掃描的格式。它還可以及時(shí)地重新對(duì)進(jìn)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，以便減小幀率同時(shí)在MEMS顯示器700的特性之內(nèi)維持可接受的閃爍。它可以對(duì)進(jìn)入的數(shù)據(jù)的對(duì)比度等級(jí)進(jìn)行調(diào)整(在某些情況下稱(chēng)為伽馬校正)，以便更好地匹配伽馬特性和/或MEMS顯示器700中可供使用的對(duì)比度精度。它可以改變分配在相鄰像素之間(空間抖動(dòng))的和/或分配在先后的圖像幀之間(時(shí)間抖動(dòng))的灰度等級(jí)，以便增強(qiáng)該顯示器中可用的灰度精度。并且它可以對(duì)像素?cái)?shù)據(jù)中表示的色值進(jìn)行調(diào)整。在一個(gè)顏色調(diào)整實(shí)例中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了變換，以匹配顯示器700中使用的燈706的顏色協(xié)調(diào)性。對(duì)于使用了 4個(gè)或更多個(gè)不同顏色燈的實(shí)施方案，該輸入處理模塊將把來(lái)自于一個(gè)進(jìn)入的3色空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，并把它映射到適合于該4色空間的坐標(biāo)中。輸入處理模塊718把這些子幀數(shù)據(jù)集輸出到存儲(chǔ)器控制模塊720。然后，存儲(chǔ)器控制模塊720在幀緩沖器722中存儲(chǔ)這些子幀數(shù)據(jù)集。該幀緩沖器優(yōu)選為一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，盡管在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下可以使用其他類(lèi)型的串行存儲(chǔ)器。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，基于該子幀數(shù)據(jù)集的一種編碼方案的顏色和顯著性，存儲(chǔ)器控制模塊720在一個(gè)預(yù)先確定的存儲(chǔ)器位置存儲(chǔ)該子幀數(shù)據(jù)集。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，存儲(chǔ)器控制模塊720在一個(gè)動(dòng)態(tài)確定的存儲(chǔ)器位置存儲(chǔ)該子幀數(shù)據(jù)集，并在一個(gè)查找表中存儲(chǔ)該位置，以備后面的辨識(shí)。在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)方式中，幀緩沖器722被配置為存儲(chǔ)位平面。存儲(chǔ)器控制模塊720也負(fù)責(zé)(根據(jù)來(lái)自時(shí)序控制模塊724的指令)從幀緩沖器722提取子幀數(shù)據(jù)集，并將它們輸出至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器708。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器708將存儲(chǔ)器控制模塊720輸出的數(shù)據(jù)載入光調(diào)制器陣列702的光調(diào)制器。存儲(chǔ)器控制模塊720輸出這些子幀數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)，每次輸出一行。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，幀緩沖器722包括兩個(gè)緩沖器，它們輪流工作。當(dāng)存儲(chǔ)器控制模塊720存儲(chǔ)與一個(gè)緩沖器中新圖像幀對(duì)應(yīng)的新產(chǎn)生的位平面時(shí)，它將與此前從其他緩沖器中接收到的圖像幀對(duì)應(yīng)的位平面提取出來(lái)，輸出到光調(diào)制器陣列702。兩個(gè)緩沖存儲(chǔ)器均可布置在相同的電路內(nèi)，僅通過(guò)地址區(qū)分。時(shí)序控制模塊724管理由控制器704根據(jù)一個(gè)輸出序列輸出的數(shù)據(jù)和命令信號(hào)。該輸出序列包括子幀數(shù)據(jù)集輸出到光調(diào)制器陣列702的順序和時(shí)序，以及照明事件的時(shí)序和特性。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，該輸出序列還包括全局啟動(dòng)事件。至少某些定義了輸出序列的參數(shù)存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器中。該易失性存儲(chǔ)器稱(chēng)為時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726。包括了存儲(chǔ)在時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726中的數(shù)據(jù)的一個(gè)表在這里被稱(chēng)為一個(gè)“時(shí)間安排表”或可替代地被稱(chēng)為一個(gè)“順序表”。其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)實(shí)際上不必存儲(chǔ)成表格的格式。概念上來(lái)講，如果顯示成表格的形式，那么存儲(chǔ)在時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726中的數(shù)據(jù)對(duì)人來(lái)說(shuō)更容易理解。用于存儲(chǔ)輸出序列數(shù)據(jù)的實(shí)際的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以是(例如)一系列的位串。每個(gè)位串包括一系列的編碼字，它們對(duì)應(yīng)著時(shí)序值、存儲(chǔ)器、地址和照明數(shù)據(jù)。關(guān)于圖24進(jìn)一步說(shuō)明一個(gè)用于存儲(chǔ)輸出序列參數(shù)的說(shuō)明性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？梢栽诓黄x本發(fā)明的范圍的條件下使用其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。某些輸出序列參數(shù)在時(shí)序控制模塊724中可以存儲(chǔ)為硬件連線(xiàn)的邏輯。例如，結(jié)合在時(shí)序控制模塊中以等待直至一個(gè)特別事件時(shí)間的邏輯可以表達(dá)如下mycount < = mycount+1 ；if mycount = 1324 thentriggersignal < = / I'；elsetriggersignal < = ' 0'；該邏輯使用了一個(gè)記數(shù)器，它在每個(gè)時(shí)鐘周期增值。當(dāng)該時(shí)鐘記數(shù)器到達(dá)了時(shí)間值1324之后，發(fā)送一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。例如，該觸發(fā)信號(hào)可以被發(fā)送到存儲(chǔ)器控制模塊720，以便開(kāi)始把一個(gè)位平面載入這些調(diào)制器?；蛘撸撚|發(fā)信號(hào)可以發(fā)送到燈驅(qū)動(dòng)器706，以便將燈打開(kāi)或關(guān)閉。在以上的實(shí)例中，該邏輯采用直接構(gòu)建到時(shí)序控制模塊724之內(nèi)的邏輯電路的形式。該特別的時(shí)序參數(shù)1324是包括在命令序列中的一個(gè)標(biāo)量。在時(shí)序控制模塊724的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)于多個(gè)要等待的時(shí)鐘脈沖，該邏輯不包括一個(gè)特定的值，而是指存儲(chǔ)在時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726中的一系列時(shí)間值之一。存儲(chǔ)在時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726中的輸出序列參數(shù)在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中有所不同。在一個(gè)實(shí)施方案中，時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726存儲(chǔ)與每個(gè)子巾貞數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的時(shí)間值。例如，時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726可以存儲(chǔ)與該輸出序列中每個(gè)尋址事件的開(kāi)始相關(guān)聯(lián)的時(shí)間值，以及與燈點(diǎn)亮和/或燈熄滅事件相關(guān)聯(lián)的時(shí)間值。在其他的實(shí)施方案中，時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726在與尋址事件相關(guān)聯(lián)的時(shí)間值之外，或者取代這種時(shí)間值，存儲(chǔ)燈強(qiáng)度值。在不同的實(shí)施方案中，時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726存儲(chǔ)表明每個(gè)子幀數(shù)據(jù)集在幀緩沖器722中存儲(chǔ)在何處的一個(gè)標(biāo)記符，以及表明與每個(gè)對(duì)應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的顏色的照明數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)在時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726中的時(shí)間值的類(lèi)型可以根據(jù)控制器704的特定的實(shí)現(xiàn)方式而變化。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，存儲(chǔ)在時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726中的時(shí)間值是多個(gè)時(shí)鐘周期，它們(例如)是從一個(gè)圖像幀開(kāi)始顯示起經(jīng)過(guò)的時(shí)鐘周期，或者是從最后一次尋址或燈事件觸發(fā)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)鐘周期?？商娲兀摃r(shí)間值可以是以微秒或毫秒存儲(chǔ)的實(shí)際的時(shí)間值。圖1是一個(gè)說(shuō)明性時(shí)間安排表，展示了適合于存儲(chǔ)在時(shí)間安排表存儲(chǔ)器726中、供時(shí)序控制模塊724使用的參數(shù)。關(guān)于圖13、14A-B、15-17和19，對(duì)幾個(gè)另外的說(shuō)明性時(shí)間安排表進(jìn)行了更詳細(xì)的說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)電裝置,包括 至少一個(gè)光源； 具有至少兩個(gè)位置的遮光元件的一個(gè)陣列；以及 一個(gè)控制器，用于控制所述遮光元件的位置，并用于 從一個(gè)存儲(chǔ)器獲取對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖像幀的多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集，一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集與一個(gè)權(quán)重相關(guān)聯(lián)，其中該相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集表明遮光元件的所述陣列的至少一個(gè)行和至少一個(gè)列中的遮光元件的位置； 將所述遮光元件驅(qū)動(dòng)到一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集所表明的一個(gè)第一位置；以及基于所述權(quán)重控制所述至少一個(gè)光源以產(chǎn)生朝向所述相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)所表明的遮光元件行進(jìn)的光。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電裝置，其中所述控制器施加一個(gè)電信號(hào)以將所述遮光元件驅(qū)動(dòng)到所述第一位置達(dá)一個(gè)與所述權(quán)重成比例的時(shí)間段。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電裝置，其中所述控制器施加一個(gè)電信號(hào)以將所述光源點(diǎn)亮達(dá)一個(gè)與所述權(quán)重成比例的時(shí)間段。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)電裝置，其中將所述光源照亮的所述時(shí)間段小于或等于4毫秒。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電裝置，其中所述控制器施加一個(gè)電信號(hào)以將所述光源以一個(gè)與所述權(quán)重成比例的照明強(qiáng)度點(diǎn)亮。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電裝置，其中所述控制器根據(jù)至少部分地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的一個(gè)輸出序列處理所述多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)，該輸出序列代表用于照明所述遮光元件以形成一個(gè)圖像的時(shí)序信息。
7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電裝置，包括具有至少兩個(gè)不同顏色的至少兩個(gè)光源，其中所述控制器施加電信號(hào)以將所述光源點(diǎn)亮以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于單個(gè)子幀數(shù)據(jù)集的單個(gè)子幀圖像。
8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電裝置，包括耦合到遮光元件的所述陣列的一個(gè)全局啟動(dòng)互連，用于將多個(gè)行和多個(gè)列中的遮光元件驅(qū)動(dòng)為實(shí)質(zhì)上同時(shí)啟動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)電裝置，其中所述遮光元件是形成在一個(gè)透明基片上的機(jī)電快門(mén)，所述機(jī)電快門(mén)橫向于所述透明基片運(yùn)動(dòng)以調(diào)制光。
10.一種用于顯示一個(gè)圖像幀的方法，包括 從一個(gè)存儲(chǔ)器獲取對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖像幀的多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集，一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集與一個(gè)權(quán)重相關(guān)聯(lián)，并表明在一個(gè)基片上形成的遮光元件的一個(gè)陣列的至少一個(gè)行和至少一個(gè)列中的遮光元件的位置； 根據(jù)至少部分地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的一個(gè)輸出序列處理所述多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集，以 將所述遮光元件驅(qū)動(dòng)到一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集中表明的一個(gè)第一位置；以及基于所述權(quán)重控制至少一個(gè)光源以產(chǎn)生朝向所述相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)所表明的遮光元件行進(jìn)的光。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，包括施加一個(gè)電信號(hào)以將所述遮光元件驅(qū)動(dòng)到所述第一位置達(dá)一個(gè)與所述權(quán)重成比例的時(shí)間段。
12.如權(quán)利要求10所述的方法,包括施加一個(gè)電信號(hào)以將所述光源點(diǎn)亮達(dá)一個(gè)與所述權(quán)重成比例的時(shí)間段。
13.如權(quán)利要求10所述的方法,包括施加一個(gè)電信號(hào)以將所述光源以一個(gè)與所述權(quán)重成比例的照明強(qiáng)度點(diǎn)亮。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述權(quán)重根據(jù)一個(gè)二進(jìn)制編碼方案與一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集被分解成至少一個(gè)最顯著的子幀圖像和一個(gè)次級(jí)最顯著的子幀圖像。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述最顯著的子幀圖像對(duì)一個(gè)顯示出的圖像幀所做出的貢獻(xiàn)是所述次級(jí)最顯著的子幀圖像的二倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及直視MEMS顯示裝置以及在其上生成圖像的方法。一種機(jī)電裝置包括至少一個(gè)光源；具有至少兩個(gè)位置的遮光元件的一個(gè)陣列；以及，一個(gè)控制器，用于控制所述遮光元件的位置。并且，該控制器用于從一個(gè)存儲(chǔ)器獲取對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖像幀的多個(gè)子幀數(shù)據(jù)集，一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集與一個(gè)權(quán)重相關(guān)聯(lián)，其中該相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集表明遮光元件的所述陣列的至少一個(gè)行和至少一個(gè)列中的遮光元件的位置；將所述遮光元件驅(qū)動(dòng)到一個(gè)相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)集所表明的一個(gè)第一位置；以及，基于所述權(quán)重控制所述至少一個(gè)光源以產(chǎn)生朝向所述相應(yīng)的子幀數(shù)據(jù)所表明的遮光元件行進(jìn)的光。還提供了一種相應(yīng)的用于顯示一個(gè)圖像幀的方法。
文檔編號(hào)G09G3/34GK103000139SQ20121032373
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者N·W·哈古德, J·甘德西, A·麥卡利斯特, R·M·馬爾茲班德?tīng)? R·W·巴滕, S·劉易斯 申請(qǐng)人:皮克斯特羅尼克斯公司