CN101366070B - 直视mems显示装置以及在其上生成图像的方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

直视MEMS显示装置以及在其上生成图像的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求对2005年12月19日提交的、名称为“用于彩色显示器背光的方法和装置”的美国临时专利申请序列号60/751,909的优先权以及权益。

本申请要求对2006年2月24日提交的、名称为“用于彩色显示器背光的方法和装置”的美国临时专利申请序列号60/776,367的优先权以及权益。

本申请还是于2006年2月23日提交的、名称为“具有MEMS显示器的设备”的美国专利序列号11/361,294、并于2006年9月21日公开的美国专利申请公开号20060209012A1的部分继续申请、并要求其利益，该申请要求对2005年2月23日提交的美国临时专利申请序列号60/655,827，以及2005年4月29日提交的美国临时专利申请序列号60/676,053的优先权以及利益。

上述每一申请中披露内容均通过引用结合在此。

发明领域

总的来说，本发明涉及成像显示器领域，具体地说，本发明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。

发明背景

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。

在本发明的一个方面，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。这些时间值可以被选择为用于在这些调制器改变状态时防止阵列的照明，并可以与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与包括在该输出序列中的灯照明事件和/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，用于接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与输出序列内的子帧数据集输出相关联的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数据集。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/或照明强度被照明。该处理器可以根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像帧的第二颜色分量相对应的至少一个子帧数据集之前被输出，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。可以点亮至少两种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。这些快门可以横向于基片被驱动。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。

在本发明的另一方面，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驱动进入至少两种状态），以及至少三种颜色的多个灯。该控制矩阵向阵列传送数据和启动电压。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。该控制器还控制灯的照明，以便利用至少两种颜色的灯来为该光调制器阵列照明，并同时形成一幅图像的一部分。为该光调制器阵列照明的至少其中一种颜色可以具有大于其他颜色的强度。

本发明的另一个方面包括在直视显示器上显示图像帧的一种方法。该方法包括的步骤为接收对该图像帧进行编码的图像数据；从该图像数据中导出多个子帧数据集；在一个存储器中存储该多个子帧数据集；并且根据一个输出序列输出该多个子帧数据集。每个子帧数据集表明在一个透明基片上形成的一个光调制器阵列的多行和多列内的MEMS光调制器所希望的状态。输出该多个子帧数据集的步骤将这些MEMS光调制器驱动至在每个子帧数据集中表明的希望的状态，并且包括通过在该透明基片上形成的一个控制矩阵将数据和启动电压传送至该光调制器阵列。

在本发明的另一个方面中，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驱动进入至少两种状态。该控制矩阵向该阵列传送数据和启动电压。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。该控制器还控制至少四种颜色的灯的照明，以显示一幅图像。这些灯可以包括至少一个红灯，一个绿灯，一个蓝灯和一个白灯。这些灯可以包括至少一个红灯，一个绿灯，一个蓝灯和一个黄灯。该直视显示器可以包括一个处理器，用于将三色图像数据转化成四色图像数据。

本发明的另一个方面包括在直视显示器上显示图像的一种方法。该方法包括的步骤为控制在一个透明基片上形成的一个光调制器阵列中的MEMS光调制器的状态，其中每个MEMS光调制器可以被驱动进入至少两种状态；通过在该透明基片上形成的一个控制矩阵将数据和启动电压传送到该光调制器矩阵；并且控制至少四种颜色的灯的照明以显示该图像。

简要说明

以下的详细说明将参见附图，在附图中：

图1是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于MEMS的直视显示器的示意图；

图2A是根据本发明的一个说明性实施方案的一个说明性的基于快门的光调制器的透视图，该光调制器适合于结合入图1的基于MEMS的直视显示器；

图2B是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于滚帘式的光调制器的截面图，该光调制器适合于结合入图1的基于MEMS的直视显示器；

图2C是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于光栓（light-tap）的光调制器的截面图，该光调制器适合于结合入图1的基于MEMS的直视显示器；

图2D是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于电润湿的光调制器的截面图，该光调制器适合于结合入图1的基于MEMS的直视显示器；

图3A是根据本发明的一个说明性实施方案的一个控制矩阵的示意图，该控制矩阵适合于控制结合入图1的基于MEMS的直视显示器的光调制器；

图3B是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于快门的光调制器阵列的透视图，这些光调制器与图3A的控制矩阵连接；

图3C展示了根据本发明的一个说明性实施方案的一个直视显示器的一部分，它包括置于一个背光灯上的图3B中说明的光调制器阵列；

图3D是根据本发明的一个说明性实施方案的另一个控制矩阵的示意图，用于包括在图1的基于MEMS的直视显示器中；

图4是采用场时序彩色技术在显示器上显示一幅图像的方法的时序图；

图5是采用时分灰度技术在显示器上显示一幅图像的方法的时序图；

图6A是根据本发明的一个说明性实施方案由一个显示装置接收的一个数字图像信号的示意图；

图6B是根据本发明的一个说明性实施方案用于将一个接收的图像信号转换成一个位平面的存储器缓冲器的示意图；

图6C是根据本发明的一个说明性实施方案的两个位平面的一部分的示意图；

图7是根据本发明的一个说明性实施方案的一个显示装置的框图；

图8是根据本发明的一个说明性实施方案的显示图像的方法的流程图，其中该方法适合用于图6的显示装置；

图9是根据本发明的一个说明性实施方案的，图7的方法的一个第一实现方式的一部分的更详细的流程图；

图10是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了采用图9的方法的不同图像形成事件的时序；

图11是根据本发明的一个说明性实施方案的，图8的方法的一个第二实现方式的一部分的更详细的流程图；

图12是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图11的方法的一个第一实现方式中不同图像形成事件的时序；

图13是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图11的方法的一个第二实现方式中不同图像形成事件的时序；

图14A是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图11的方法的一个第三实现方式中不同图像形成事件的时序；

图14B是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图11的方法的一个第四实现方式中不同图像形成事件的时序；

图14C根据本发明的一个说明性实施方案，说明了用于灯的不同脉冲波形；

图15是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图11的方法的一个第四实现方式中不同图像形成事件的时序；

图16是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图11的方法的一个第五实现方式中不同图像形成事件的时序；

图17是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图11的方法的一个第六实现方式中不同图像形成事件的时序；

图18是根据本发明的一个说明性实施方案的图8的方法的一个第三实现方式的一部分的更详细的流程图；

图19是根据本发明的一个说明性实施方案的一个时序图，展示了图18的方法的一个实现方式中不同图像形成事件的时序；

图20是根据本发明的一个说明性实施方案的一个控制器的框图，该控制器适合于结合入图1的显示装置中；

图21是根据本发明的一个说明性实施方案的显示一幅图像的方法的流程图，该方法适合于图20的控制器使用；

图22是根据本发明的一个说明性实施方案的一个第二控制器的框图，该控制器适用于结合入图1的显示装置中；以及

图23是根据本发明的一个说明性实施方案的显示一幅图像的方法的流程图，该方法适合于图22的控制器使用。

详细说明

图1是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于MEMS的直视显示装置100的示意图。该显示装置100包括成行和成列安排的多个光调制器102a－102d（总称为“光调制器102”）。在该显示装置100中，光调制器102a和102d为打开状态，允许光线通过。光调制器102b和102c为关闭状态，遮挡光线通过。通过选择性地设置光调制器102a–102d的状态，可以应用显示装置100来为一个背光显示器形成一幅图像104，如果被一个灯或多个灯105照明的话。在另一个实现方式中，装置100可以通过来自装置前端的环境光的反射形成一幅图像。在另一个实现方式中，装置100可以通过来自布置于装置前端一个或多个灯的反射光线，也就是说，通过使用前光来形成图像。

在显示装置100中，每个光调制器102对应图像104中的一个像素106。在其他的实现方式中，显示装置100可以使用多个光调制器来形成图像104中的一个像素106。例如，显示装置100可以包括三个特定颜色的光调制器102。通过选择性地打开与一个特别的像素106对应的一个或多个特定颜色光调制器102，显示装置100可以在图像104中产生一个颜色像素106。在另一个实例中，显示装置100对于每个像素106包括两个或多个光调制器102，以便在图像104中提供灰度。对一幅图像而言，一个“像素”对应图像分辨率限定的最小的画面单元。对显示装置100的结构组件而言，“像素”一词指的是组合的机械和电气部件，用于调制形成该图像的一个单一像素的光线。

显示装置100是一个不需要投影应用中必要的成像光学的一种直视显示器。在一个投影显示器中，形成在显示装置表面上的图像被投射到屏幕上或墙上。这种显示装置实质性地小于投影的图像。在一个直视显示器中，用户通过直接观看该显示装置而看到图像，该显示装置包括光调制器和一个可选的背光或前光，用于增强在该显示器上看到的亮度和/或对比度。

直视显示器可以运行在或者是透射模式或者是反射模式。在一种透射显示器中，这些光调制器过滤或选择性地遮挡由布置在该显示器后面的一个或多个灯产生的光线。来自这些灯的光线可选地入射进一个光导或“背光”，这样可以均匀地照亮每个像素。透射式直视显示器经常构建在透明或玻璃基片上，从而便利一种夹层式组装安排，其中包括这些光调制器的一个基片直接定位在背光之上。

每个光调制器102包括一个快门108和一个孔径光阑109。为了照亮图像104中的一个像素106，快门108被定位为使它允许光线通过朝向观看者的孔径光阑109。为了保持一个像素106不被照亮，快门108被定位为使它遮挡通过孔径光阑109光线。在每个光调制器102中，孔径光阑109由通过反射性或吸光性材料构形的一个开口来限定。

该显示装置还包括与该基片和这些光调制器连接的一个控制矩阵，用于控制这些快门的运动。该控制矩阵包括一系列的电气互连（例如，互连110、112和114），对于每个像素行包括至少一个允许写入的互连110（也称为一个“扫描线互连”），对于每个像素列包括一个数据互连112，以及包括一个共用互连114，它为显示装置中的所有的像素，或者至少为来自显示装置100中多行和多列二者的像素，提供一个共用电压。响应于所施加的一个适当的电压（“允许写入电压，V_we”），一个给定的像素行的允许写入互连110使该行中的这些像素准备好接受新的孔径光阑运动指令。这些数据互连112以数据电压脉冲的形式和这些新的运动指令通信。在某些实现方式中，施加到数据互连112上的数据电压脉冲直接促成这些快门的静电运动。在其他的实现方式中，这些数据电压脉冲控制着多个开关，例如晶体管或其他控制对光调制器102施加单独的启动电压的非线性电路元件，这些电压典型地高于数据电压的幅值。于是，施加这些启动电压造成了这些快门108的静电驱动运动。

图2A是根据本发明的一个说明性实施方案的一个说明性的基于快门的光调制器200的透视图，该光调制器适合于结合入图1的基于MEMS的直视显示装置100。光调制器200包括偶联到作动器204的一个快门202。如2005年10月14日提交的美国专利申请号11/251,035所说明，作动器204由两个单一的顺性电极梁作动器205（“作动器205”）形成。快门202在一侧与这些作动器205偶联。作动器205于表面203之上在一个运动平面内横向移动快门202，该运动平面基本上与表面203平行。快门202的对侧与一个弹簧207偶联，它提供了与作动器204施加的力相对抗的一个恢复力。

每个作动器205包括一个将快门202连接到一个负荷锚208的顺性负荷梁206。负荷锚208连同顺性负荷梁206用作机械支撑，保持快门202悬在接近表面203的位置。该表面包括一个或多个孔径光阑孔211，用于容许光线通过。负荷锚208物理上将顺性负荷梁206和快门202连接到表面203上，并将负荷梁206电连接到一个偏置电压，在某些情况下，将其接地。

如果该基片是不透明的，例如硅片，那么通过蚀刻穿过基片204的一个孔阵列将这些孔径光阑孔211形成在基片上。如果基片204是透明的，例如玻璃或塑料板，那么处理顺序的第一步包括在该基片上沉积一个遮光层，并将该遮光层蚀刻成一个孔阵列211。这些孔径光阑孔211通常可以是圆形、椭圆形、多边形、蛇形或不规则形状。

每个作动器205还包括邻近每个负荷梁206定位的顺性驱动梁216。这些驱动梁216在一端上与在这些驱动梁216之间共用的一个驱动梁锚218偶联。每个驱动梁216的另一端可自由运动。每个驱动梁216被弯曲成在接近驱动梁216的自由端和负荷梁206的锚定端处最接近负荷梁206。

在操作时，一个结合了光调制器200的显示装置通过驱动梁锚218向驱动梁216施加一个电位。它可以向这些负荷梁206施加一个第二电位。所造成的驱动梁216和负荷梁206之间的电位差将驱动梁216的自由端拉向负荷梁206的锚定端，并将负荷梁206的快门端拉向驱动梁216的锚定端，由此将快门202横向地向启动锚218驱动。这些顺性部件206起到弹簧的作用，以便当跨越梁206和216的电位被去除时，这些负荷梁206将快门202推回它的初始位置，释放存储在负荷梁206内的应力。

一个光调制器，例如光调制器200，结合了一个被动存储的力，例如一个弹力，以便在电压被去除之后将一个快门返回它的休止位置。如美国专利申请11/251,035和11/326,696所述，其他快门组件结合了一组二重的“打开”和“关闭”作动器以及一组分离的“打开”和“关闭”电极，用于将该快门移动到或者打开状态或者关闭状态。

美国专利申请号11/251,035和11/326,696已经说明了多种方法，采用这些方法，可以通过一个控制矩阵来控制一个快门和孔径光阑阵列，以产生具有适当灰度的图像，在很多情况下是运动的图像。在一些情况下控制是借助于行和列互连的一个被动矩阵的阵列来完成的，这些互连与该显示器外围的作动器电路连接。在其他情况下，在该阵列（所谓的主动矩阵）的每个像素内包括切换和/或数据存储单元是适当的，以便改善该显示器的速度、灰度和/或功耗性能。

在此说明的这些控制矩阵不限于控制基于快门的MEMS光调制器，例如上述的光调制器。例如，图2B是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于卷动式作动器的光调制器220的截面图，该光调制器适合于结合入图1的基于MEMS的直视显示装置100。进一步如美国专利号5,233,459，名称为“电显示装置”和美国专利号5,784,189，名称为“空间光调制器”所述（它们的全文通过引用结合在此），一个基于卷动式作动器的光调制器包括一个可移动电极，它位于一个固定电极的对面并被偏置为沿一个优选的方向移动，以便通过施加一个电场而产生一个快门。在一个实施方案中，光调制器220包括一个平面电极226，它安排在一个基片228和一个绝缘群224之间，以及一个可移动电极222，它具有一个粘接在绝缘层224上的固定端230。在没有任何所施加的电压时，可移动电极222的一个可移动端232朝向固定端230自由卷动，以产生一个卷绕状态。在电极222和226之间施加一个电压导致可移动电极222解开卷绕，平铺在绝缘层224上，由此它起到一个快门的作用，遮挡通过基片228的光线。该电压被去除之后，可移动电极222返回卷绕状态。朝向一个卷绕状态的偏置力可以通过将可移动电极222制造成包括一个各向异性的应力状态而实现。

图2C是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于光栓（light-tap）的光调制器250的截面图，该光调制器适合于结合入图1的基于MEMS的直视显示装置100。进一步如美国专利号5,771,321，名称为“微机械光学开关和平板显示器”所述（该专利的全文通过引用结合在此），一个光栓根据受抑内部全反射的原则工作。这就是说，光线252被引入一个光导254，其中在没有干涉的情况下，由于内部全反射，光线252的绝大部分不能通过光导254的前表面或后表面逸出该光导。光栓250包括一个栓元件256，它具有一个足够高的折射率，响应于接触光导254的栓元件256，在邻近栓元件256的光导表面上入射的光线252通过拴元件258从光导254朝向一个观看者逸出，由此对形成一幅图像做出贡献。

在一个实施方案中，拴元件256形成了作为顺性、透明材料的梁258的一部分。电极260在梁258的一侧涂覆了多个部分。相对的电极260布置在一个盖板264上，该盖板定位在临近光导254相对一侧上的层258。通过施加跨过这些电极260的一个电压，拴元件256相对于光导254的位置可以得到控制以选择性地从光导254中吸收光线252。

图2D是一个第三说明性的不基于快门的光调制器的截面图，它适合包括在本发明的不同实施方案中。确切地说，图2D是一个基于电润湿的光调制器阵列270的截面图。光调制阵列270包括形成于一个光学腔上的多个基于电润湿的光调制单元272a-272d（通称为“单元272”）。光调制阵列270还包括一组与单元272对应的颜色滤光器276。

每个单元272包括一层水（或其他透明的导电或极性流体）278，一层吸光油280，一个透明电极282（例如由铟锡氧化物制成）以及位于吸光油层280和透明电极282之间的一个绝缘层284。此类单元的说明性实现方式在于2005年3月19日公开的、名称为“显示装置”的美国专利申请公开号2005/0104804中进一步说明。在此处说明的实施方案中，该电极占据一个单元272的背面的一部分。

一个单元272的背面的其余部分是由一个反射性孔径光阑层286所形成，该孔径光阑层形成光学腔274的正面。反射性孔径光阑层286由一种反射性材料形成，例如一种反射性金属或形成一个介电镜面的一叠薄膜。对于每个单元272，在反射性孔径光阑层286上形成一个孔径光阑，以允许光线通过。该单元的电极282沉积在孔径光阑内并在形成反射性孔径光阑层286的材料之上，由另一个介电层隔开。

光学腔274的其余部分包括位于反射性孔径光阑层286附近的一个光导288，以及一个第二反射层290，它在光导288的与反射性孔径光阑层286相对的一侧。在该光导的背面形成一系列的光转向器291，临近该第二反射层。这些光转向器291可以是散射式反射器或镜反射器。一个或多个光源292将光线294射入光导288。

在一个替代实施方案中，在光导290和光调制阵列270之间布置了一个额外的透明基片。在该实现方式中，在该额外透明基片上，而不是在光导290的表面形成该反射性孔径光阑层286。

在运行中，向一个单元（例如单元272b或272c）施加一个电压导致该单元中的吸光油280在单元272的一部分中聚集。其结果是，吸光油280不再阻碍光线通过于反射性孔径光阑层286（例如单元272b和272c）内形成的孔径光阑。于是，在孔径光阑处背光逸出的光线能够通过该单元和通过该组颜色滤光器276中一个对应颜色（例如红、绿或蓝）的滤光器逸出，以形成一幅图像内的一个彩色像素。当电极282接地时，吸光油280覆盖反射性孔径光阑层286内的孔径光阑，吸收试图穿过该孔径光阑的任何光线297。

当向单元272上施加一个电压时油280聚集的区域相对于形成一幅图像而言构成了废弃空间。不管是否施加了电压，该区域均不能透过光线，因此，在不包括反射性孔径光阑层286的反射部分时，该区域将吸收本应用于形成一幅图像的光线。然而，当包括了反射性孔径光阑层286时，这种本应被吸收的光线被反射回光导290，以便进一步通过一个不同的孔径光阑逸出。

基于卷动器的光调制器220、光栓250和基于电润湿的光调制器阵列270并非适合于由此处说明的控制矩阵控制的不基于快门的MEMS调制器的仅有的实例。其他形式的不基于快门的MEMS调制器可以在不偏离本发明的范围的条件下类似地由此处说明的不同的控制矩阵来控制。

图3A是根据本发明的一个说明性实施方案的一个控制矩阵300的示意图，该控制矩阵适合于控制结合入图1的基于MEMS的直视显示装置100的光调制器。图3B是根据本发明的一个说明性实施方案的一个基于快门的光调制器阵列320的透视图，该阵列与图3A的控制矩阵300连接。控制矩阵300可以对一个像素阵列320（“阵列320”）进行寻址。每个像素301包括一个弹性快门组件302，例如图2A中的快门组件200，并由一个作动器303控制。每个像素还包括一个孔径光阑层322，它包括孔径光阑孔324。快门组件（例如快门组件302）及其多个变例的进一步的电气和机械说明可以在美国专利申请号11/251,035和11/326,696中找到。

在快门组件302形成于其上的一个基片304的表面上，控制矩阵300被制成一个扩散的或薄膜沉积的电路。控制矩阵300包括用于控制矩阵300中的每行像素301的一个扫描线互连306，以及用于控制矩阵300中的每列像素301的一个数据互连308。每个扫描线互连306将一个允许写入的电压源307电连接到在一个对应的像素行301内的像素301。每个数据互连308将一个数据电压源（“Vd源”）309电连接到在一个对应的像素列301内的像素301。在控制矩阵300中，数据电压V_d提供了启动快门组件302所需的大部分能量。由此，数据电压源309也作为一个启动电压源。

参见图3A和3B，对于像素阵列320中的每个像素301或每个快门组件，控制矩阵300包括一个晶体管310和一个电容312。每个晶体管310的栅极电连接到阵列320内像素301所在的行的扫描线互连306上。每个晶体管310的源极电连接到它对应的数据互连308上。每个快门组件的作动器303包括两个电极。每个晶体管310的漏极平行地电连接到对应的电容312的一个电极上并连接到对应的作动器303的电极之一上。在快门组件302中电容312的另一个电极和作动器303的另一个电极被连接到一个共用或接地电位上。

在运行中，为形成一幅图像，控制矩阵300通过依次向每个扫描线互连306施加V_we使得阵列320中的每行依次允许写入。对于一个允许写入的行，向该行内像素301的晶体管310的栅极施加V_we的使得通过数据互连308的电流通过晶体管施加一个电位到快门组件302的作动器303上。当该行允许写入时，数据电压V_d可选地施加到这些数据互连308上。在提供了模拟灰度的实现方式中，施加到每个数据互连308上的数据电压与布置在允许写入扫描线互连306和数据互连308的交点上的像素的希望的亮度相关联地进行变化。在提供了数字控制方案的实现方式中，数据电压选取为或者是一个相对低幅值的电压（即，一个接近地电位的电压）或者达到或超过V_at（启动阈值电压）。响应于对一个数据互连308施加的V_at，在对应的快门组件302内的作动器303进行动作，开启该快门组件302内的快门。即使在控制矩阵300停止向一行施加V_we之后，施加到数据互连308上的电压仍然存储在像素301的电容312中。因此，不必在使得快门组件302动作的足够长的时间内等待并保持在一行上的电压；这样的启动可以在允许写入电压已经从该行中去除之后进行。在一行中，这些电容312内的电压实质上仍然被储存，直到写入一个完整的视频帧，在某些实现方式中直到该行写入了新数据。

阵列320的像素301形成在一个基片304上。该阵列包括布置在该基片上的一个孔径光阑层322，该层对于阵列320中的每个像素301包括一组孔径光阑孔324。在每个像素中光阑孔324与快门组件302对齐。在一个实现方式中基片304由一种透明材料（例如玻璃或塑料）制成。在另一个实现方式中，基片304由一种不透明材料制成，但是在其中蚀刻了孔以形成光阑孔324。

快门组件302连同作动器303可以制成双稳态。这就是说，这些快门可以存在于至少两个平衡的位置中（例如开启或关闭），而很少需要或不需要功率来维持它们在任一位置。更具体地说，快门组件302可以是机械双稳态。一旦快门组件302的快门设置到位，不需要任何电能或保持电压来维持该位置。快门组件302的这种物理单元上的机械应力可以将快门保持在适当的位置。

快门组件302连同作动器303也可以制成电气双稳态。在一个电气双稳态的快门组件中，存在低于快门组件启动电压的一个电压范围，该启动电压如果施加在一个闭合的作动器上（使快门或者开启或者关闭），则保持该作动器关闭并且快门位于适当位置，即使在该快门上施加了一个相反的力。该相反的力可以通过一个弹簧（例如基于快门的光调制器200中的弹簧207）来施加，或者该相反的力可以通过一个反向作动器（例如一个“开启的”或“闭合的”作动器）来施加。

该光调制器阵列320被描述为对于每个像素具有一个单一的MEMS光调制器。其他实施方案是可能的，其中在每个像素中提供了多个MEMS光调制器，由此提供了在每个像素中有多于简单的“开”或“关”的光学状态的可能性。有可能具有特定形式的编码区域分割灰度，其中在该像素中提供了这多个MEMS光调制器，并且这里使与每个光调制器相关联的光阑孔324具有不同的面积。

图3D是根据本发明的一个说明性实施方案的另一个适合的控制矩阵340，用于结合入显示装置100中。控制矩阵340控制包括快门组件344的一个像素阵列342。控制矩阵340对于该控制矩阵中每列像素342包括一个单一的数据互连348。快门组件344中的作动器可以制成电气双稳态或机械双稳态。

控制矩阵340包括用于控制矩阵340中每行像素342的一个扫描线互连346。控制矩阵340还包括一个充电互连350、一个全局启动互连354和一个快门共用互连355。这些互连350、354和355在该阵列的多行和多列内的像素342中间共享。在一个实现方式中，这些互连350、354和355在控制矩阵340内所有像素342中间共享。该控制矩阵中的每个像素342包括一个快门充电晶体管356、一个快门放电晶体管358、一个快门允许写入晶体管357以及一个数据存储电容359。控制矩阵340还结合了一个可任选的电压稳定电容352，它平行地与放电开关晶体管358的源极和漏极相连。充电晶体管356的栅极终端与该充电晶体管356的漏极终端一起直接与充电互连350相连。在运行中，充电晶体管356本质上作为二极管来工作，它们可以仅在一个方向上通过一个电流。

在每个帧寻址周期开始时，控制矩阵340向充电互连350施加一个电压脉冲，允许电流流经充电晶体管356并流入像素342的快门组件344。在该充电脉冲之后，快门组件344的每个快门电极处于相同的电压状态。在该电压脉冲之后，充电互连350的电位被重置为0，并且充电晶体管356将阻止存储在快门组件344中的电荷通过充电互连350耗散。在一个实现方式中，充电互连350传输一个等于或大于V_at的脉冲电压，例如40V。在一个实现方式中，施加一个超过V_at的电压导致与充电互连350连接的所有快门组件启动或移动到相同的状态，例如快门关闭的状态。

于是，每行依次允许写入。控制矩阵340向与每行对应的扫描线互连346施加一个允许写入电压V_we。当具体一行像素342允许写入时，控制矩阵340向对应于控制矩阵340中每列像素342的数据互连348施加一个数据电压。向允许写入的行的扫描线互连346施加的电压V_we使对应扫描线中像素342的允许写入晶体管357接通。由此，导致施加到数据互连348上的电压被存储在对应像素342的数据存储电容359中。

在控制矩阵340中，全局启动互连354连接到快门放电开关晶体管358的源极。将全局启动互连354的电位维持在显著高于快门共用互连355的电位防止了放电开关晶体管358的导通，无论电容359中存储了何种电荷。控制矩阵340中的全局启动是通过将全局启动互连354的电位置于地电位或实质上与快门共用互连355相同的电位来实现，使得放电开关晶体管358根据电容359中是否已经存储了一个数据电压来导通。在全局启动的步骤中，对于电容359中已经存储了一个数据电压的这些像素，放电晶体管导通，电荷排出快门组件344的作动器，并允许快门组件344移动或启动到它的松弛状态，例如快门打开的状态。对于电容359中没有存储数据电压的像素，放电晶体管358不导通，快门组件344仍保持充电状态。对于这些像素，仍有一个跨过快门组件344的作动器的电压，并且这些像素仍然（例如）处于快门关闭的状态。在全局启动步骤中，连接到相同的全局启动互连上的所有像素（并在电容359中存储了数据时）实质上同时移动到它们的新状态。控制矩阵340不依赖于快门组件344中的电气双稳定性来实现全局启动。

在全局启动互连354被带入它的启动电位时，向数据存储电容359施加一部分电压允许放电开关晶体管358的部分导通。以这样的方式，在快门组件344上创建了一个模拟电压，用于提供模拟灰度。

在某些实现方式中，全局启动互连354连接到像素阵列中每行和每列的每个放电晶体管358上。在其他的实现方式中，全局启动互连354仅连接到多行和多列中的像素的一个子群中的放电晶体管上。如将要参见图18和图19进行讨论，该像素阵列可以按群布置，其中每个像素群通过一个全局启动互连被连接到一个独特的全局启动驱动器上。在该实现方式中，控制电路可以将数据载入选定的群，然后通过选定的全局启动驱动器全局地仅启动选定的群。在一个实现方式中，该显示器被分成两个群，使一组全局驱动器和全局启动互连与奇数行的像素连接，而另外的一组全局驱动器和全局启动互连与偶数行的像素连接。在其他的实现方式中，配置了多达6个或8个可分别启动的寻址群。用于控制显示器的电路的其他实现方式在2006年12月1日提交的美国序列号11/607,715、名称为“用于控制显示装置的电路”的专利中述及，它通过引用结合在此。

图3C展示了一个直视显示器380的一部分，它包括图3B中说明的、置于背光灯330之上的光调制器阵列320。在一个实现方式中，背光灯330是由一种透明材料（即玻璃或塑料）制成并作为一个光导用于在整个显示平面上均匀分配来自灯382、384和386的光线。当显示器380被组装成一个场序显示器时，灯382、384和386可以是交替的彩灯，例如，分别是红灯、绿灯和蓝灯。

在这些显示器中可以配置多种不同类型的灯382-386，包括但不限于：白炽灯、荧光灯、激光器或发光二极管（LED）。进一步地，直视显示器380的灯382-386可以组合成包括多个灯的一个单个组件。例如，一个红色、绿色、蓝色LED的组合可以在一个小半导体芯片中与一个白色LED相结合或替换一个白色LED，或者组装进一个小型多灯包装件。类似地，每个灯可以代表一个4色LED组件，例如一个红色、黄色、绿色和蓝色LED的组合。

快门组件302具有光调制器的功能。通过使用来自相关控制矩阵的电信号，快门组件302可被设置成或者打开状态或者关闭状态。仅有打开的快门允许来自光导330的光线通过并射向观看者，由此形成一幅直视图像。

在直视显示器380中，光调制器形成在基片304的表面上，该表面背向光导330并朝向观看者。在其他实现方式中，基片304可以被翻转，这样光调制器形成在面向光导的表面上。在这些实现方式中，有时优选地直接在光导330的顶面之上形成一个孔径光阑层，例如光阑层322。在其他实现方式中，有用的是在该光导和这些光调制器之间插入一片单一的玻璃或塑料，这样的单一的玻璃或塑料片包括一个光阑层，例如光阑层322，以及相关的光阑孔，例如光阑孔324。优选的是快门组件302和光阑层322之间的间隔保持得尽量小，优选为小于10微米，在某些情况下达到1微米。其他对本发明有用于的光学组件的说明可以在2005年9月2日提交的名称为“用于空间光调制的方法和装置”的美国专利申请公开号20060187528A1中，以及2006年9月26日提交的名称为“具有改进的光学腔的显示装置”的美国序列号11/528,191中找到，两者都通过引用结合在此。

在某些显示器中，通过对应于不同颜色（例如红、绿和蓝）的光调制器照明组生成彩色像素。该组中每个光调制器具有一个对应的滤光器，以实现希望的颜色。然而，这些滤光器吸收大量的光线，在某些情况下吸收多达通过滤光器的光线的60％，因此限制了该显示器的效率和亮度。此外，每个像素使用多个光调制器降低了显示器上可以用于对一幅显示出的图像做贡献的空间数量，进一步限制了这样的一个显示器的亮度和效率。

人脑在响应于正在观看的快速变化（例如，以大于20Hz的频率）的图像时，将图像一起进行平均化，以感知到一幅图像，它是一个响应周期内显示的图像的组合。这种现象可以用于显示彩色图像，而对于一个显示器的每个像素仅使用单个光调制器，采用本领域中称为场序颜色的技术。在显示器中使用场序颜色技术消除了对于颜色滤光器和每个像素多个光调制器的需求。在一个能够进行场序颜色功能的显示器中，有待显示的一个图像帧被分成多个子帧图像，各自对应原始图像帧的一个特别的颜色分量（例如，红、绿或蓝）。对于每幅子帧图像，一个显示器的光调制器被设置成与该颜色分量对于图像的贡献相对应的状态。然后，这些光调制器被一盏对应颜色的灯照亮。这些子图像以一个足以让大脑将这一系列子图像感知成为一幅单一图像的频率（例如，大于60Hz）依次显示。用于产生子帧的数据经常在不同存储器部分中是割裂的。例如，在某些显示器中，用于显示器的一个给定行的数据被保存在一个专用于该行的移位寄存器中。根据一个固定的时钟周期，图像数据被移入和移出每个移位寄存器而到达显示器的该行内一个对应列中的一个光调制器。

图4是与使用场序颜色显示图像的一个显示过程相对应的一个时序图400，它可以根据本发明的一个说明性实施方案来实施，例如，通过图7说明的一个MEMS直视显示器。此处包括的时序图（包括图4的时序图400）符合以下惯例。这些时序图的顶部展示光调制器寻址事件。底部展示灯照明事件。

寻址部分通过在时间上隔开的对角线说明寻址事件。每条对角线对应一系列单一的数据载入事件，在这期间将数据载入一个光调制器阵列的每一行，每次一行。根据用于寻址和驱动包括在该显示器中的调制器的控制矩阵，每个载入事件可以要求一个等待周期以允许一个给定行中的光调制器动作。在某些实现方式中，在任何光调制器动作之前，该光调制器阵列中的所有行都被寻址。在完成了向该光调制器阵列的最后一行载入数据之后，所有光调制器实质上同时被启动。对于图11进一步说明了此类启动的一种方法。

灯照明事件通过与显示器中包括的灯的每种颜色相对应的脉冲序列来展示。每个脉冲表明对应颜色的灯被点亮，由此显示直接在此前的寻址事件中载入的光调制器阵列的子帧图像。

在一个给定的图像帧的显示中首次寻址事件开始的时间在每个时序图中被标记为AT0。在绝大多数时序图中，该时间稍晚于检测到一个电压脉冲Vsync的时间，这是在被一个显示器接收到的每个视频帧开始之前。每个随后的寻址事件发生的时间被标记为AT1、AT2…AT(n-1)，其中n是用于显示图像帧的子帧图像的数目。在某些时序图中，这些对角线被进一步标记以表明数据正在载入该光调制器阵列。例如，在图4和图5的时序图中，D0代表对于一个帧载入光调制器阵列的第一批数据，D(n-1)代表对该帧载入光调制器阵列的最后一批数据。在图10、12-17和19的时序图中，在每个寻址事件过程中载入的数据对应一个位平面。

如关于图6A-6C所做的更加详细的说明，一个位平面是一组一致的数据，为一个光调制器阵列的多行和多列中的调制器识别所希望的调制器状态。此外，每个位平面对应根据一个位平面编码方案得到的一系列子帧图像之一。这就是说，一个图像帧的一个颜色分量的每幅子帧图像根据一个二进制系列1、2、4、8、16等来进行加权。具有最低权重的位平面被称为最不显著的位平面，并在时序图中进行标记，在这里以对应颜色分量的第一个字母加数字0来表示。对于颜色分量的一个次级最显著的位平面，该颜色分量的第一个字母后面的数字加1。例如，对于每种颜色分成4个位平面的一个图像帧，最不显著的红色位平面标记为并被称为R0位平面。次级最显著的红色位平面标记为并被称为R1，而最显著的红色位平面标记为并被称为R3。

与灯相关的事件标记为LT0、LT1、LT2…LT(n-1)。一个时序图上标记的与灯相关的事件时间，根据该时序图，或者表示一盏灯被点亮的时间，或者表示一盏灯熄灭的时间。在一个特定的时序图中，灯的时间的含意可以通过比较该特别的时序图的照明部分中灯的时间相对于这些脉冲时序的时间位置来确定。确切地回来参见图4中的时序图400，根据时序图400，为显示一个图像帧，采用一幅单个的子帧图像来显示一个图像帧的三个颜色分量中的每一个。首先，从AT0时间开始，将数据D0（表明一幅红色子帧图像所希望的调制器状态）载入一个光调制器阵列。寻址完成后，红灯在时刻LT0被点亮，由此显示红色子帧图像。在AT1时刻，数据D1（表明对应一幅绿色子帧图像的调制器状态）被载入该光调制器阵列。在LT1时刻，一盏绿灯被点亮。最后，分别在时刻AT2和LT2，数据D2（表明对应一幅蓝色子帧图像的调制器状态）被载入该光调制器阵列，一盏蓝灯被点亮。然后，对于有待显示的随后的图像帧重复进行该过程。

通过一个显示器可实现的灰度等级（它形成根据图4的时序图的图像）取决于每个光调制器的状态能被控制得如何精细。例如，如果该光调制器实际上为二进制的，换言之，它们仅能为打开或关闭，那么该显示器将被限制为产生8种不同的颜色。对于这样的一个显示器，可以通过提供可被驱动至额外的中间状态的光调制器来增加灰度等级。在与图4的场序技术相关的某些实施方案中，可以提供MEMS光调制器，它们对于施加的电压显示出一种模拟响应。在这样的一种显示器中可实现的灰度等级的数目仅受数模转换器的分辨率限制，这种转换器与数据电压源（例如电压源309）一起提供。

可替代地，如果用于显示每幅子帧图像的时间段被分成多个时间段，则可以产生更精细的灰度，每个灰度具有它独自对应的子帧图像。例如，用二进制的光调制器，对于每个颜色分量形成两个相同长度和光强的子帧图像的显示器可以产生27种不同的颜色，而不是8种。将一个图像帧的每个颜色分量分成多幅子帧图像的灰度技术通常被称为时分灰度技术。

图5是对应一个显示过程的时序图，该显示过程用于通过为每种颜色显示多个相同权重的子帧图像来显示一个图像帧，该过程可以通过本发明的不同实施方案来实施。在图5的时序图中，一个图像帧的每个颜色分量被分成4个相同权重的子帧图像。更具体地说，一个给定颜色分量的每幅子帧图像以相同的灯强度被照亮相同的时间长度。因此，数据标记符（例如R0、R1或G3）的数字部分仅指对应的子帧图像的显示顺序，而不是指任何权重值。假设这些光调制器实际上是二进制的，那么采用这种灰度技术的显示器能够对每种颜色产生5个灰度等级，或者能够产生125种不同的颜色。

更确切地说，首先，从时刻AT0开始，将数据R0（表明一幅第一红色子帧图像所希望的调制器状态）载入一个光调制器阵列。当这些光调制器已经达到了数据R0表明的状态之后，该红灯被点亮，由此显示该第一红色子帧图像。该红灯在时刻AT1熄灭，这是数据R1（表明对应下一幅红色子帧图像的调制器状态）被载入光调制器阵列的时刻。对于对应数据R1、R2和R3的每个红色子帧图像重复进行相同的步骤。然后，所述的这些用于红色子帧图像R0–R3步骤对于这些绿色的子帧图像G0–G3重复进行，随后对于这些蓝色的子帧图像B0–B3重复进行。然后，对于随后的要显示的图像帧重复该过程。可以通过多种方法建立图5中的寻址时间。由于数据以规则的时间间隔载入，并且由于这些子帧图像被照亮相同的时间，频率为Vsync频率的12倍的一个固定的时钟周期对于协调该显示过程是足够的。

通过对比图5所示的时序图（该时序图为每种颜色的4幅子帧图像的每一幅配置了相同的权重）本发明使之有可能实现的其他显示过程在子帧图像之间配置了不相等的照明权重。这样的不相等的权重提供了一种编码的时分灰度技术，其中可以利用相同数量的子帧图像显示大得多的数量的灰度等级。在某些情况下，采用编码的时分灰度的显示过程应用位平面来实施子帧图像的一个二进制权重方案。根据本发明的一个说明性实施方案，图6A-6C描绘了用于生成一个位平面的过程。图6A是通过一个显示装置接收的一个数字图像信号600的示意图。图像信号600对应图像帧的数据进行编码。对于在图像信号600中编码的一个给定的图像帧，对于包括在该图像帧中的每个像素，图像信号600包括一系列的位。这些数据以逐像素的方式进行编码。这就是说，该图像信号在包括下一个像素的数据之前，包括了用于该图像帧中一个单个像素的颜色的所有数据。

例如，在图6A中，一个图像帧的数据由一个表明该图像帧开始的Vsync信号开始。于是，图像信号600包括（例如）24位，表明该图像帧的第一列的第一行中像素的颜色。在这24位中，8位编码该像素的一个红色分量，8位编码一个绿色分量，8位编码该像素的一个蓝色分量。每组八个位被称为一个编码字。对于每种颜色，一个八位编码字能够说明每种颜色的256种独特的亮度等级，或者说明1600万种独特的红、绿、蓝颜色的组合。在该编码字里，8位中的每一个代表该编码字中一个具体的位置或位置值（也称为一个显著性值）。在图6A中，这些位置值通过一个编码方案来表示，例如R0、R1、R2、R3等。R0代表红色的最不显著的位。R7代表红色的最显著的位。G7是绿色的最显著的位，B7是蓝色的最显著的位。定量地，在二进制编码中，对应R0、R1、R2…R7的位置值通过二进制序列2⁰，2¹，2²….2⁷给定。在其他实例中，对于一幅图像的每个颜色分量，图像信号600可以包括更多或更少的位。例如，对于一个图像帧的每个颜色分量，图像信号600可以包括3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或更多位。

在图像信号600中接收到的数据通过行和列组织起来。总体上该图像信号在继续处理随后的行之前提供第一行像素的所有的数据。在第一行中，在为同一行后面的列的像素接收所有数据之前，为第一列的像素接收所有的数据。

图6B是根据本发明的一个说明性实施方案的用于将一个接收的图像信号转换成一个位平面的一个存储器缓冲器620的示意图。如上所述，一个位平面包括与一个图像帧的一个颜色分量的一个灰度编码字的单个的显著性水平相对应的一个显示器的多列和多行中的像素数据。为了将一个二进制编码的图像信号（例如图6A中的图像信号600）转换成一个位平面，具有显著性水平的位被一起分成一个单一的数据结构。采用了一个小型存储器缓冲器620来组织进入的图像数据。存储器缓冲器620组织成一个具有行和列的阵列，并允许通过或者对单独的行进行寻址或者对单度的列进行寻址来读入和读出数据。

如上所述，以逐像素的格式接收的进入数据被以逐行的方式读入存储器缓冲器620。存储器缓冲器620存储仅与该显示器的一个单一指定的行相关的数据，即，在任何给定的时间，它仅操作进入的数据的一部分。对于该指定行的一个给定的列，存储器缓冲器620中每个编号的行包括完整的像素数据。对于一个给定的像素，存储器缓冲器620的每行包括完整的灰度数据。

一旦小型存储器缓冲器620中载入了对于该显示器一个给定行的所有列的数据，可以读出存储器缓冲器620中的这些数据，以填充一个位平面数据结构。数据为逐列读出。每列包括该显示器的像素行的灰度编码字的一个单个的位置值。这些值对应该显示器中光调制器所希望的状态。例如，一个0可以指一个“开启”的光调制器状态，1可以指“关闭”的光调制器状态，反之亦然。对于该显示器中的多行，重复该过程。

图6C为根据本发明的一个说明性实施方案的两个位平面650和660的一部分的示意图。第一个位平面650包括与标记了一个显示器的前10列和前15行像素的红色等级（即R0值）的灰度编码字的最不显著的位对应的数据。第二个位平面660包括与标记该显示器的同样10列和15行像素的红色等级（即R1值）的灰度编码字的第二不显著的位对应的数据。

在编码时分灰度的方法之内，有可供使用的可替代的加权方案。当空间光调制器仅允许两种状态（例如打开或关闭，或者例如开或关）时，二进制编码是合适的。一个三进制加权系统也是有可能的。例如，一个空间光调制器和相关的控制矩阵可以允许光透射或反射的三个独特的状态。它们可以是关闭、半开和全开。当由于施加了独特的启动电压而得到了半开和全开状态时，可以（例如）构建基于MEMS的调制器。可替代地，可以通过仅启动每个像素中提供的两个相同面积的MEMS调制器之一来实现该半开状态。

一个子帧数据集在此是指数据结构的总体情况，这些结构未必是位平面，即存储该显示器的多行和多列中调制器所希望的状态的信息的数据结构。对于三进制编码的情况，对于多行和多列中的每个像素，一个单个的子帧数据集将包括一个三进制数字，例如0、1或2。根据一个三进制编码方案，连续的子帧图像将根据基于3的编号系统进行加权，权重为1、3、9、27…等。与一个二进制编码系统相比，当采用相同数量的子帧图像进行显示时，一个三进制编码系统有可能实现更大的可实现的灰度等级数量。通过扩展，当MEMS像素或调制器发展成对于每个像素具有4或5个独特的调制器状态时，在控制系统中使用四进制或基于5的编码系统是有利的。

图7是根据本发明的一个说明性实施方案的一个直视显示器700的框图。直视显示器700包括一个光调制器阵列702、一个控制器704、一组灯706和多个驱动组708、710、714和716。光调制器阵列702包括成行和成列布置的光调制器。适用的光调制器包括但不限于与图2A-2D有关的上述的任何基于MEMS的光调制器。在一个实现方式中，光调制器阵列702采取图3B说明的光调制器阵列320的形式。这些光调制器由一个控制矩阵控制，比如图3A和3D中说明的控制矩阵。

总之，该控制器从一个外部源接收一个图像信号717，并向作动器708、710、714和716产生输出数据和控制信号，以控制光调制器阵列702中的光调制器和灯706。这些数据和控制信号输出的顺序在这里称为一个“输出序列”，下文中将进一步说明。更具体地说，控制器704包括一个输入处理模块718、一个存储器控制模块720、一个帧缓冲器722、一个时序控制模块724和一个时间安排表存储器726。

一个模块可以实施为一个硬件电路，包括专用集成电路、定制的大规模集成电路或门阵列、现成的半导体（比如逻辑芯片、存储器、晶体管）或其他离散部件。一个模块还可以在可编程硬件设备中实施，比如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或类似设备。

模块还可以在软件中实施，通过不同类型的处理器来执行。可执行代码的一个确定的模块可以（例如）包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，它们可以（例如）组织成一个对象、进程或函数。尽管如此，一个确定模块的可执行部分不必在物理上布置在一起，而是可以包括存储在不同位置的完全不同的指令，当这些指令在逻辑上结合在一起时，它们建立起了该模块并实现该模块的规定的目的。

确实，一个可执行代码的模块可以是一个单个的指令，或者多个指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上、不同的程序中间、以及跨越多个存储器设备。类似地，这里可以在模块中确定和阐明操作数据，并可以以任何合适的形式使其具体化，以及在任何合适类型的数据结构中组织这些数据。这些操作数据可以作为一个单个的数据集来收集，或者可以分布到不同的位置，包括在不同的存储装置中，并且可以在一个系统或网络中（至少部分地）仅以电子信号的形式存在。

图7中展示的直视显示器700说明了作为分立的功能块的控制器704和驱动器708、716、714和716。这些块被理解为代表了可执行代码的可辨识的电路和/或模块。在某些实现方式中，块704、708、710、714和716能够作为不同的芯片或电路的形式来提供，它们通过电路板和/或电缆连接在一起。在其他实现方式中，多个这样的块可以一起设计到一个单个的半导体芯片上，这样它们的边界几乎不可区分，除非在功能上区分。在某些实现方式中，被称为帧缓冲器722的存储区域被配置为控制电路704的一个定制设计中的功能性区域。在其他实现方式中，帧缓冲器722由一个单一的现成存储器芯片表示，例如一个DRAM或SRAM。

输入处理模块718接收图像信号717，并将其中编码的数据处理成适合通过光调制器阵列702显示的格式。输入处理模块718获取对每个图像帧进行编码的数据，并将其转换成一系列的子帧数据集。一个子帧数据集包括聚合成一个连贯的数据结构的光调制器阵列702的多行和多列内的光调制器所希望的状态的信息。用于显示一个图像帧的子帧数据集的数量和内容取决于控制器704使用的灰度技术。例如，采用编码的时分灰度技术形成一个图像帧所需的子帧数据集不同于用于采用非编码的时分灰度技术显示一个图像帧的子帧数据集的数量和内容。然而在不同的实施方案中，图象处理模块718可以将图像信号717转换成非编码的子帧数据集、三进制编码的子帧数据集或其他形式的编码子帧数据集，优选地，图象处理模块718将图像信号717转换成如上所述的与图6A-6C有关的位平面。

除了导出子帧数据集之外并且在多个情况下是在其之前，该输入处理模块可以进行多个其他可任选的处理任务。它可以重新格式化或对进入的数据进行插值。例如，它可以在调制器阵列702的空间分辨率限制之内水平地、垂直地、或两者同时地重新按比例分配进入的数据。它还可以将进入的数据从一种交织的格式转换成一种递进扫描的格式。它还可以及时地重新对进入的数据进行采样，以便减小帧率同时在MEMS显示器700的特性之内维持可接受的闪烁。它可以对进入的数据的对比度等级进行调整（在某些情况下称为伽马校正），以便更好地匹配伽马特性和/或MEMS显示器700中可供使用的对比度精度。它可以改变分配在相邻像素之间（空间抖动）的和/或分配在先后的图像帧之间（时间抖动）的灰度等级，以便增强该显示器中可用的灰度精度。并且它可以对像素数据中表示的色值进行调整。在一个颜色调整实例中，对数据进行了变换，以匹配显示器700中使用的灯706的颜色协调性。对于使用了4个或更多个不同颜色灯的实施方案，该输入处理模块将把来自于一个进入的3色空间的数据进行变换，并把它映射到适合于该4色空间的坐标中。

输入处理模块718把这些子帧数据集输出到存储器控制模块720。然后，存储器控制模块720在帧缓冲器722中存储这些子帧数据集。该帧缓冲器优选为一个随机存取存储器，尽管在不偏离本发明的范围的条件下可以使用其他类型的串行存储器。在一个实现方式中，基于该子帧数据集的一种编码方案的颜色和显著性，存储器控制模块720在一个预先确定的存储器位置存储该子帧数据集。在其他实现方式中，存储器控制模块720在一个动态确定的存储器位置存储该子帧数据集，并在一个查找表中存储该位置，以备后面的辨识。在一个具体的实现方式中，帧缓冲器722被配置为存储位平面。

存储器控制模块720也负责（根据来自时序控制模块724的指令）从帧缓冲器722提取子帧数据集，并将它们输出至数据驱动器708。数据驱动器708将存储器控制模块720输出的数据载入光调制器阵列702的光调制器。存储器控制模块720输出这些子帧数据集中的数据，每次输出一行。在一个实现方式中，帧缓冲器722包括两个缓冲器，它们轮流工作。当存储器控制模块720存储与一个缓冲器中新图像帧对应的新产生的位平面时，它将与此前从其他缓冲器中接收到的图像帧对应的位平面提取出来，输出到光调制器阵列702。两个缓冲存储器均可布置在相同的电路内，仅通过地址区分。

时序控制模块724管理由控制器704根据一个输出序列输出的数据和命令信号。该输出序列包括子帧数据集输出到光调制器阵列702的顺序和时序，以及照明事件的时序和特性。在某些实现方式中，该输出序列还包括全局启动事件。至少某些定义了输出序列的参数存储在易失性存储器中。该易失性存储器称为时间安排表存储器726。包括了存储在时间安排表存储器726中的数据的一个表在这里被称为一个“时间安排表”或可替代地被称为一个“顺序表”。其中存储的数据实际上不必存储成表格的格式。概念上来讲，如果显示成表格的形式，那么存储在时间安排表存储器726中的数据对人来说更容易理解。用于存储输出序列数据的实际的数据结构可以是（例如）一系列的位串。每个位串包括一系列的编码字，它们对应着时序值、存储器、地址和照明数据。关于图24进一步说明一个用于存储输出序列参数的说明性数据结构。可以在不偏离本发明的范围的条件下使用其他数据结构。

某些输出序列参数在时序控制模块724中可以存储为硬件连线的逻辑。例如，结合在时序控制模块中以等待直至一个特别事件时间的逻辑可以表达如下：

该逻辑使用了一个记数器，它在每个时钟周期增值。当该时钟记数器到达了时间值1324之后，发送一个触发信号。例如，该触发信号可以被发送到存储器控制模块720，以便开始把一个位平面载入这些调制器。或者，该触发信号可以发送到灯驱动器706，以便将灯打开或关闭。在以上的实例中，该逻辑采用直接构建到时序控制模块724之内的逻辑电路的形式。该特别的时序参数1324是包括在命令序列中的一个标量。在时序控制模块724的另一个实现方式中，对于多个要等待的时钟脉冲，该逻辑不包括一个特定的值，而是指存储在时间安排表存储器726中的一系列时间值之一。

存储在时间安排表存储器726中的输出序列参数在本发明的不同实施方案中有所不同。在一个实施方案中，时间安排表存储器726存储与每个子帧数据集相关联的时间值。例如，时间安排表存储器726可以存储与该输出序列中每个寻址事件的开始相关联的时间值，以及与灯点亮和/或灯熄灭事件相关联的时间值。在其他的实施方案中，时间安排表存储器726在与寻址事件相关联的时间值之外，或者取代这种时间值，存储灯强度值。在不同的实施方案中，时间安排表存储器726存储表明每个子帧数据集在帧缓冲器722中存储在何处的一个标记符，以及表明与每个对应的子帧数据集相关联的颜色的照明数据。

存储在时间安排表存储器726中的时间值的类型可以根据控制器704的特定的实现方式而变化。在一个实现方式中，存储在时间安排表存储器726中的时间值是多个时钟周期，它们（例如）是从一个图像帧开始显示起经过的时钟周期，或者是从最后一次寻址或灯事件触发开始经过的时钟周期。可替代地，该时间值可以是以微秒或毫秒存储的实际的时间值。

图1是一个说明性时间安排表，展示了适合于存储在时间安排表存储器726中、供时序控制模块724使用的参数。关于图13、14A-B、15-17和19，对几个另外的说明性时间安排表进行了更详细的说明。

表1：时间安排表1

表1的时间安排表包括每个子帧数据集的两个时间值、一个寻址时间和一个灯照明时间。寻址时间AT0–AT(n-1)是与该存储器控制模块720将一个对应的子帧数据集（在这种情况下指一个位平面）输出到光调制器阵列702的时间相关联。灯照明时间LT0–LT(n-1)是与对应的灯被点亮的时间相关联。实际上，该时间安排表中的每个时间值可以触发多于一个事件。例如，在某些灰度技术中，灯的活动与光调制器的启动同步以避免在这些光调制器不处于寻址状态时将它们照亮。因此，在某些实现方式中，寻址时间AT不仅触发寻址事件，它们还触发灯熄灭事件。类似地，在其他实现方式中，灯熄灭事件也触发寻址事件。

在该表中标记为“子帧数据集的存储器位置”的地址数据在该时间安排表中能以多种形式存储。例如，在一个实现方式中，该地址是对应的位平面开始的帧缓冲器中一个特殊的存储器位置，通过缓冲器、列和行号进行引用。在另一个实现方式中，存储在时间安排表存储器726中的地址是一个标记符，与存储器控制模块720维护的一个查找表共同使用。例如，该标记符可以具有一个简单的6位二进制“xxxxxx”字结构，其中前2位标记与该位平面相关联的颜色，后4位指的是该位平面的显著性。于是，当存储器控制模块720将该位平面存储到该帧缓冲器中时，该位平面的实际的存储器位置被存储在存储器控制模块720维护的一个查找表中。在其他的实现方式中，输出序列中位平面的存储器位置可以作为硬线逻辑存储在时序控制模块724中。

时序控制模块724可以使用几种不同的方法提取时间安排表的条目。在一个实现方式中，该时间安排表中条目的顺序是固定的，时序控制模块724按顺序提取每个条目，直至到达一个特定的指明序列结束的条目为止。可替代地，一个顺序表条目可以包括表明时序控制模块724的代码，以便提取与该表中下一条目可能不同的一个条目。类似于一个标准微处理器指令集的控制特性，这些额外的域可以结合执行跳转、分支、循环的能力。这样的对于时序控制模块724的操作的流程控制修改允许减小该顺序表的大小。

直视显示器700还包括一个可编程链接730。可编程链接730提供了一种手段，借助它可以通过外部电路或计算机修改时间安排表存储器726。在其他实施方案中，该可编程链接在与直视显示器700相同的壳体内直接与一个系统处理器相连。可以对该系统处理器进行编程，以便根据显示器700要显示的图像或数据类型改变该时间安排表存储器。采用可编程链接730，外部处理器可以修改存储在时间安排表存储器726中的参数，从而改变控制器704使用的输出序列。例如，可以使用可编程链接730来改变存储在时间安排表存储器726中的时序参数，以适应不同的帧率。与每个位平面相关联的时序参数和显示的位平面数量可以通过可编程链接730来修改，以便调整该显示器能够提供的颜色或灰度的数目。可以通过改变灯强度值来调整平均亮度。可以通过该可编程链接，通过改变采用一个白色域形成的亮度的百分比、或者通过调整混色（与图17有关做进一步说明）来修改色饱和度。

该直视显示器包括一组灯706，用于照亮光调制器阵列702。在一个实现方式中，直视显示器700包括一个红灯，一个绿灯和一个蓝灯。在另一个实现方式中，直视显示器700还包括一个白灯。在又一个实现方式中，直视显示器700对于每种颜色包括多个灯，它们沿光调制器阵列702的一侧间隔布置。

除了红、绿、蓝、白的组合，其他的灯组合是可能的，它们扩展了可实现的颜色的空间或色域。一个具有扩展色域的有用的4色灯组合是红、蓝、真绿（约520纳米）再加鹦鹉绿（约550纳米）。另一个扩展色域的5色组合是红、绿、蓝、青和黄。利用红灯、桔色灯、蓝灯、紫灯和绿灯，可以建立众所周知的YIQ颜色空间的一个5色类似体系。利用白灯、蓝灯、黄灯、红灯和青灯，可以建立众所周知的YUV颜色空间的一个5色类似体系。

其他的灯组合是可能的。例如，采用红、绿、蓝、青、绛红和黄等灯颜色，可以建立一个有用的6色空间。采用白、青、绛红、黄、桔色和绿色，也可以建立一个6色空间。从上面已经列出的颜色当中，可以得到大量的其他4色和5色组合。从上面列出的颜色中，可以产生其他的具有不同颜色的6、7、8或9灯组合。采用谱段介于以上列出的颜色之间的灯，可以使用另外的颜色。

直视显示器700还包括多组驱动器电路708、704、714和716，它们由控制器704的不同组件控制并与之电连接。直视显示器700包括一组扫描驱动器708，用于使该光调制器阵列的每行依次允许写入。扫描驱动器708由时序控制模块724控制并与之电连接。数据驱动器710与存储器控制模块720电连接。直视显示器700对于光调制器阵列702中的每列可以包括一个驱动器电路710，或者它可以具有一些数量更少的数据驱动器710，各自负责将数据载入光调制器阵列702的多列之中。

直视显示器700包括一系列共用驱动器714，包括全局启动驱动器、启动电压驱动器和（在某些实施方案中）另外的共用电压驱动器。共用驱动器714与时序控制模块720和光调制器阵列702的多行和多列中的光调制器电连接。

这些灯706由多个灯驱动器716驱动。这些灯可以与存储器控制模块720和/或时序控制模块724电器均处于电连接。时序控制模块724控制灯706的照明时序。照明强度信息也可以由时序控制模块724提供，或者它可以由存储器控制模块720提供。

根据本发明，一些使用显示器的电气设备使用控制器704的设计的变体。对于这样的显示器，该控制器不包括一个输入处理模块或一个帧缓冲器。取而代之的是，附在电子设备上的系统处理器提供了一个预先格式化的位平面输出序列，供控制器、驱动器和MEMS光调制器用于显示。在这样的一个显示器中，该时序控制模块为调制器阵列协调位平面数据的输出，并控制与每个位平面相关联的灯的照明。该时序控制模块可以参见一个时间安排表存储器，其中存储了时间值，用于与每个位平面相关联的寻址和灯事件和/或灯强度。

图8是根据本发明的一个说明性实施方案的一种显示视频的方法800（“显示方法800”）的流程图，该方法适合用于一个直视显示器，例如图7中的直视显示器700。参见图7和8，显示方法800从提供一个光调制器阵列（步骤801）开始，例如提供光调制器阵列702。然后，显示方法800继续进行两个并行操作的相关的过程。第一个过程在这里被称为显示方法800的一个图像处理过程802。第二个过程被称为一个显示过程804。

图像处理过程802开始于从视频输入718收到一个图像信号（步骤806）。如上所述，该图像信号对一个或多个图像帧进行编码，用于在直视显示器700上显示。在一个实施方案中，如图6A所示，收到了该图像信号。这就是说，逐像素地、逐行地、依次接收到每个像素的数据。对于一个给定的像素的每个颜色分量，该像素的数据包括一个或多个位。

在接收到用于一个图像帧的数据（步骤806）时，直视显示器700的控制器704为该图像帧导出多个子帧数据集（步骤808）。优选地，控制器704的图象处理模块718导出多个基于图像信号717中数据的位平面，如以上关于图6A-6C的说明。在步骤810中继续成像过程，其中这些子帧数据集被存储在存储器中。优选地，根据允许这些位平面在该过程的一个稍后的点上随机进行存取的地址信息将这些位平面存储在帧缓冲器722中。

显示过程804开始于初始启动一个图像帧的显示（步骤812），例如，响应输入信号717中一个Vsync脉冲的检测。然后，在一个寻址事件中，对应于该图像帧的第一个子帧数据集由存储器控制模块720输出（步骤814）到光调制器阵列702。该第一子帧数据集的存储器地址基于时间安排表存储器726中的数据来确定。优选地，该子帧数据集是一个位平面。该第一子帧数据集内寻址的调制器实现了该子帧数据集表示的状态之后，载入这些光调制器的、与该子帧数据集对应的灯被点亮（步骤816）。该灯被点亮的时间可以通过存储在时间安排表存储器726中、与子帧图像相关联的一个时间值来控制。该灯被持续点亮，直到下一次该光调制器阵列中的光调制器开始改变状态为止，此时该灯被熄灭。该熄灭时间也可以基于存储在时间安排表存储器726中的一个时间值来确定。取决于控制器704执行的寻址技术，该熄灭时间可以在下次寻址事件开始之前或之后。

该光调制器阵列被照亮后，但不是必须在该灯熄灭之前或熄灭同时，控制器704（基于该输出序列）确定最近显示的子帧图像是否是该图像帧最后要显示的子帧图像（决策块818）。如果它不是最后的子帧图像，下一个子帧数据集在另一个寻址事件中被载入光调制器阵列702（步骤814）。如果最近显示的子帧图像是一个图像帧的最后的子帧图像，控制器704等待一个后续的显示初始启动事件的显示的初始启动（步骤812）。

图9是一个说明性显示过程900的更加详细的流程图，该过程适合于作为显示方法800的一部分用于在直视显示器700上显示图像。在显示过程900中，该直视显示器使用的子帧数据集是位平面。显示过程900开始于一个图像帧的显示的初始启动（步骤902）。例如，一个图像帧的显示可以响应控制器704对于图像信号717中一个Vsync脉冲的检测而启动（步骤902）。然后，对应该图像帧的位平面由控制器704输出到光调制器阵列702（步骤904）。该子帧数据集的每行顺序载入。由于每行都被寻址，控制器704等待足够长的时间，以确保对应行中的光调制器在寻址光调制器阵列702的下一行开始之前动作。在这段时间期间，由于光调制器阵列702中光调制器的状态为流入，直视显示器700的灯保持关闭。

等待了足够长的时间以确保根据位平面中的数据光调制器阵列702的所有行已经启动之后，点亮与该位平面对应的彩色灯702（步骤906），由此显示与载入光调制器阵列702的位平面对应的子帧图像。在一个实现方式中，该等待时间被存储在时间安排表存储器726中。在其他的实现方式中，该等待时间是一个固定值，作为一个寻址事件开始之后的多个时钟周期，被硬件连接到时序控制模块724。

然后，该控制器在熄灭灯之前，等待存储在时间安排表数据存储器726中的一段时间，这段时间与该子帧图像相关联。在决策块910中，控制器704确定最近显示的子帧图像是否是正在显示的图像帧的最后的子帧图像。如果最近显示的子帧图像是一个图像帧的最后的子帧图像，该控制器等待一个后续图像帧的显示的初始启动（步骤902）。如果它不是该图像帧的最后的子帧图像，控制器704开始将下一个位平面载入（步骤904）光调制器阵列702。该寻址事件可以通过步骤908中灯的熄灭直接触发，或者它可以在与存储在时间安排表存储器726中的一个时间值相关联的一段时间过去之后开始。

图10是对应显示过程900的实现方式的一个时序图1000，该过程应用一个具有存储在表1时间安排表中的参数值的输出序列。时序图1000对应一个编码的时分灰度显示过程，其中通过为图像帧的3个颜色分量（红、绿和蓝）的每个显示四幅子帧图像来显示这些图像帧。以一种给定的颜色显示的每幅子帧图像以相同的强度显示占此前的子帧图像的一半的时间段，由此为这些子帧图像实现一个二进制加权方案。

一个图像帧的显示在检测到一个Vsync脉冲时开始。如该时序图和表1时间安排表所示，从M0存储器位置的起始处储存的第一个子帧数据集R3在时刻AT0开始的一个寻址事件中被载入光调制器阵列702。根据表1时间安排表，随后红灯在时刻LT0被点亮。LT0被选择为使得它发生在光调制器阵列702中每行均已经被寻址，其中包括的光调制器已经动作之后。在时刻AT1，该直视显示器的控制器704熄灭红灯，并开始将随后的位平面R2载入光调制器阵列702。根据表1时间安排表，该位平面储存在存储器位置M1的起始处。重复进行该过程，直到表1时间安排表中标记的所有位平面都已被显示为止。例如，在时刻AT4，控制器704熄灭红灯，并开始将最显著的绿色位平面G3载入光调制器阵列702。类似地，在时刻LT6，控制器704将绿灯打开直到时刻AT7，这时绿灯再次被熄灭。

时序图中Vsync脉冲之间的时间段由符号FT表明，表示一个帧时间。在某些实现方式中，寻址时间AT0、AT1等，以及灯时间LT0、LT1等被设计成在一个16.6毫秒的帧时间FT内（即根据一个60Hz的帧率）对于每种颜色完成4幅子帧图像。在其他的实现方式中，可以对存储在时间安排表存储器726中的时间值进行更改，以便在一个33.3毫秒的帧时间FT内（即根据一个30Hz的帧率）对于每种颜色完成4幅子帧图像。在其他实现方式中，可以使用低至24Hz或超过100Hz的帧率。

在时序图1000展示的编码时分灰度的具体实现方式中，该控制器对于要显示的每种颜色，向光调制器阵列702输出4幅子帧图像。这4幅子帧图像中每1个的照明根据二进制序列1、2、4、8进行加权。因此，时序图1000中的显示过程对于每种颜色中的灰度显示一个4位的二进制字，这就是说，它能够为每种颜色显示16种不同的灰度等级，尽管对于每种颜色仅载入4幅子帧图像。通过这些颜色的组合，时序图1000的实现方式能够显示超过4000种不同的颜色。

在显示过程800的其他实现方式中，具有一定顺序的子帧图像不必根据二进制序列1、2、4、8等进行加权。如上所述，基于3的加权的使用作为一种表示从一个三进制编码方案中导出的子帧数据集的方式是有用的。其他的实现方式还使用一种混合的编码方案。例如，可以根据一个二进制加权方案导出和点亮与最不显著的位相关联的子帧图像，而与最显著的位相关联的子帧图像可以根据一个更具线性的加权方案导出和点亮。这样的一种混合编码有助于减小最显著位的照明周期的巨大的差别，并且有助于减小图像伪影，例如动态假轮廓。

图11是一种说明性显示过程1100的更加详细的流程图，该过程适合于作为显示方法800的一部分用于在直视显示器700上显示图像。与显示过程900中一样，显示过程1100对于子帧数据集应用了位平面。然而，与显示过程900相比，显示过程1100包括一个全局启动功能。在一个应用了全局启动的显示器中，该显示器的多行和多列中的像素在任何作动器启作之前被寻址。在显示过程1100中，该显示器的所有行在启动之前被寻址。由此，在显示过程900中，一个控制器在把数据载入光调制器的每行之后，必须等待一段特定长度的时间，以便允许光调制器具有足够的时间来启动，而在显示过程1100中，该控制器在所有行已经被寻址后，对该“启动时间”仅需等待一次。上文说明了与图3D相关的能够提供全局启动功能的一种控制矩阵。

显示过程1100从一个新的图像帧的显示的初始启动（步骤1102）开始。这样的一种初始启动可以通过在图像信号717中检测到一个Vsync电压脉冲来触发。然后，在该图像帧的显示过程初始启动之后的存储在时间安排表存储器726中的一个时刻，控制器704开始将第一个位平面载入光调制器阵列702的光调制器（步骤1104）。

在步骤1106，熄灭任何当前点亮的灯。步骤1106可以发生在一个特别的位平面的载入（步骤1104）完成时或在此之前，这取决于该位平面的显著性。例如，在某些实施方案中，为了维持位平面彼此之间的二进制加权，一些位平面可能需要被照亮一个时间段，该时间段小于把下一个位平面载入光调制器阵列702所花费的时间。由此，当下一个位平面正在载入该光调制器阵列时，一个照亮此类位平面的灯被熄灭（步骤1104）。为了保证灯在合适的时间被熄灭，在一个实施方案中，一个时间值被存储在时间安排表存储器726中，以表明合适的灯熄灭时间。

当控制器704已经完成了把一个给定的位平面载入光调制器阵列702（步骤1104），并且熄灭了任何照明的灯（步骤1106），控制器704向一个全局启动驱动器发出一个全局启动命令（步骤1108），使得光调制器阵列702中的所有的光调制器实质上同时启动。全局启动驱动器代表作为显示器700的一部分包括于其中的一种通用驱动器714。全局启动驱动器可以（例如）通过全局启动互连（比如控制矩阵340的互连354）连接到该光调制器阵列中的调制器上。

在某些实现方式中，全局启动的步骤1108包括一系列步骤或由时序控制模块724发布的命令。例如，在共同未决申请的美国序列号11/607,715中说明的特定的控制矩阵中，该全局启动步骤可以包括通过充电互连的快门机构的一个（第一）充电步骤，跟着是快门共用互连至地电位的一个（第二）驱动步骤（在该点所有的共同连接的光调制器移动到它们的关闭状态），在一个恒定的快门启动等待周期之后，跟着的是全局启动互连的一个（第三）接地步骤（在该点仅有选定的快门移动到它们的被指定的开启状态）。响应于根据存储在时序控制模块724中的时间值在合适的时间发出的触发信号，充电互连、快门共用互连和全局启动互连中的每一个均被连接到一个单一的启动电路。

在等待这些光调制器的启动时间后，控制器704向这些灯驱动器发出一个照明命令（步骤1110）来点亮与最近载入的位平面对应的灯。该启动时间对于每个载入的位平面是相同的，因此不必存储在时间安排表存储器726中。它可以永久地存储在时序控制模块724的硬件、固件或软件中。

对应该位平面的灯被点亮（步骤1110）后，在决策块1112，控制器704基于该输出序列确定当前载入的位平面是否是要显示的图像帧的最后的位平面。如果是，控制器704等待下一个图像帧的显示的初始启动（步骤1102）。否则，控制器704开始把下一个位平面载入光调制器阵列702。

图12是对应于显示过程1100的实现方式的一个时序图1200，该过程应用一个具有存储在表1时间安排表中的参数值的输出序列。虽然与图10和12对应的显示过程应用类似的存储参数时，它们的操作相当不同。与对应于图10的时序图1000的显示过程类似，对应于时序图1200的显示过程使用一个编码的时分灰度寻址过程，其中通过为图像帧的3个颜色分量（红、绿和蓝）的每一个显示四幅子帧图像来显示这些图像帧。以一种给定的颜色显示的每幅子帧图像以相同的强度显示占此前的子帧图像的一半的时间段，由此为这些子帧图像实现一个二进制加权方案。然而，对应时序图1200的显示过程与时序图1000的不同之处在于它结合了显示过程1100中说明的全局启动功能。按此方式，在该显示器中这些灯被点亮了该帧时间的一个大得多的部分。因此，该显示器或者能够显示更亮的图像，或者能够在更低的功率水平下操作它的灯而同时维持相同的亮度水平。由于亮度和功耗并非线性相关，虽然提供了相当的图像亮度，较低照明水平的操作模式消耗较少的能量。

更确切地说，在时序图1200中一个图像帧的显示在检测到一个Vsync脉冲时开始。如该时序图和表1时间安排表所示，从M0存储器位置开始储存的位平面R3在时刻AT0开始的一个寻址事件中被载入光调制器阵列702。一旦控制器704将一个位平面的最后一行数据输出到光调制器阵列702，控制器704输出一个全局启动命令。等待启动时间之后，控制器704将红灯点亮。如上所示，由于该启动时间对于所有子帧图像是一个常数，没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。在时刻AT1，控制器704开始将随后的位平面R2载入光调制器阵列702，根据该时间安排表，R2在存储器位置M1开始存储。

灯熄灭事件时间LT0-LT11发生在时间安排表存储器726中存储的时间上。这些时间可以就时钟周期而言存储在检测到一个Vsync脉冲之后，或者它们可以就时钟周期而言存储在开始将此前的位平面载入光调制器阵列702之后。对于有待照明的期间比将一个位平面载入光调制器阵列702所花费的时间更长的位平面，在该时间安排表中灯熄灭时间的被设置为与对应于随后的子帧图像的寻址事件的完成相一致。例如，LT0被设置为发生在AT0之后的一个时刻，该时刻与载入位平面R2的完成相一致。LT1被设置为发生在AT1之后的一个时刻，该时刻与载入位平面R1的完成相一致。

然而，某些位平面（例如R0、G0和B0）要被点亮的一段时间比起将一个位平面载入该阵列所花费的时间更短。因此，LT3、LT7和LT11发生在随后的寻址事件的中间。

在替代的实现方式中，灯点亮和数据寻址的次序可以颠倒。例如，与随后的子帧图像对应的位平面的寻址可以紧跟在一个全局启动事件完成之后，而一盏灯的点亮可以推迟到寻址已经开始后某个点的一个灯照明事件。

图13是对应显示过程1100的另一种实现方式的一个时序图1300，该过程应用一个与表2类似的表作为时间安排表。时序图1300对应一个关于图5说明的过程类似的编码的强度灰度寻址过程，其中1个给定的颜色分量（红、绿和蓝）的每幅子帧图像被照亮相同长度的时间。然而，与图5说明的显示过程对比，在与时序图1300对应的显示过程中，一个特别的颜色分量的每幅子帧图像以该颜色分量的此前的子帧图像强度的一半来照明，由此执行一个二进制加权方案而不改变灯照明时间。

表2：时间安排表2

更确切地说，在时序图1300中一个图像帧的显示在检测到一个Vsync脉冲时开始。如该时序图和表2时间安排表所示，从M0存储器位置开始储存的位平面R3在时刻AT0开始的一个寻址事件中被载入光调制器阵列702。一旦控制器704将一个位平面的最后一行数据输出到光调制器阵列702，控制器704输出一个全局启动命令。等待了启动时间之后，控制器704使红灯以存储在表2时间安排表中的灯强度IL0被点亮。与图12相关说明的寻址过程类似，由于该启动时间对于所有子帧图像是一个常数，没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。在时刻AT1，控制器704开始将随后的位平面R2载入光调制器阵列702，根据该时间安排表，R2在存储器位置M1开始存储。与位平面R2对应的子帧图像以表2所示的一个强度水平IL1被点亮，它等于强度水平IL0的一半。类似地，位平面R1的强度水平IL2等于强度水平IL1的一半，位平面R0的强度水平II3等于强度水平IL2的一半。

对于每幅子帧图像，控制器704可以在与下一幅子帧图像对应的一个寻址事件完成时熄灭该照明灯。同样，没有对应的时间值需要存储在与灯照明时间对应的时间安排表存储器726中。

图14A是对应显示过程1100的另一种实现方式的一个时序图1400，该过程应用与表3类似的一个表作为时间安排表。时序图1400对应一个编码的时分灰度寻址过程，其中通过为图像帧的3个颜色分量（红、绿和蓝）的每一个显示五幅子帧图像来显示这些图像帧。通过对每个颜色分量包括一个额外的子帧图像，与时序图1400对应的显示过程可以对每种颜色显示与时序图1200对应的显示过程的数量的两倍的灰度等级。以一种给定的颜色显示的每幅子帧图像以相同的强度显示占此前的子帧图像的一半的时间段，由此为这些子帧图像实现一个二进制脉宽加权方案。

表3：时间安排表3

更确切地说，在时序图1200中一个图像帧的显示在检测到一个Vsync脉冲时开始。如该时序图所示，从M0存储器位置开始储存的位平面R4在时刻AT0开始的一个寻址事件中被载入光调制器阵列702。一旦控制器704将一个位平面的最后一行数据输出到光调制器阵列702，控制器704输出一个全局启动命令。在等待了启动时间之后，该控制器使红灯点亮。与关于图12说明的寻址过程类似，由于该启动时间对于所有子帧图像是一个常数，没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。在时刻AT1，控制器704开始将随后的位平面R3载入光调制器阵列702，该位平面在存储器位置M1开始存储。

灯熄灭事件的时间发生在时间安排表存储器726中存储的时间上。这些时间可以就时钟周期而言在检测到一个Vsync脉冲之后进行存储，或者它们可以就时钟周期而言在此前的位平面开始载入光调制器阵列702之后进行存储。对于有待被点亮的一段时间要比将一个位平面载入光调制器阵列726所花费的时间更长的位平面，在该时间安排表中设置了灯熄灭时间，以便与对应随后的子帧图像的寻址事件的完成相一致。例如，LT0被设置为发生在AT0之后的一个时刻，该时刻与完成位平面R3的载入相一致。LT1被设置为发生在AT1之后的一个时刻，该时刻与完成位平面R2的载入相一致。

与对应图12的时序图1200的寻址过程类似，某些位平面，例如R1和R0、G1和G0以及B1和B0，要被点亮的一段时间比将一个位平面载入该阵列所花费的时间更短。由此，它们对应的灯熄灭时间发生在随后的寻址事件中间。由于这些灯熄灭时间取决于对应的照明时间小于还是大于寻址所需要的时间，对应的时间安排表包括灯时间，例如LT0、LT1、LT2、等。

图14B是对应显示过程1100的另一种实现方式的一个时序图1450，该过程应用在表4中存储为一个时间安排表的参数。时序图1450对应一个与时序图1400中类似的编码时分和强度灰度寻址过程，只是最不显著的和第二最不显著的子图像的权重在改变灯照明时间之外还通过改变灯强度来实现。特别地，与最不显著的位平面和第二最不显著的位平面对应的子帧图像被照亮与对应第三最不显著的位平面的子帧图像相同的时间，但是强度分别是它的四分之一和二分之一。通过使强度灰度与时分灰度相结合，所有的位平面可以被点亮一段时间，该段时间等于或大于将一个位平面载入光调制器阵列702所花费的时间。这消除了在时间安排表存储器726中存储灯熄灭时间的需求。

表4：时间安排表4

更确切地说，在时序图1450中一个图像帧的显示在检测到一个vsync脉冲时开始。如该时序图和时间安排表4所示，从M0存储器位置开始储存的位平面R4在时刻AT0开始的一个寻址事件中被载入光调制器阵列702。一旦控制器704将一个位平面的最后一行数据输出到光调制器阵列702，控制器704输出一个全局启动命令。在等待了启动时间之后，控制器704使红灯以存储在时间安排表存储器726中的灯强度IL0被点亮。与关于图12说明的寻址过程类似，由于该启动时间对于所有子帧图像是一个常数，没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。在时刻AT1，控制器704开始将随后的位平面R3载入光调制器阵列702，根据该时间安排表，R2在存储器位置M1开始存储。与位平面R3对应的子帧图像以表2所示的一个强度水平IL1被点亮，它等于强度水平IL0。类似地，位平面R2的强度水平IL2等于强度水平IL1。然而，位平面R1的强度水平IT3等于强度水平IL2的一半，位平面R0的强度水平IT4等于强度水平IT3的一半。与关于图13说明的显示过程类似，对于每幅子帧图像，控制器704可以在与下一幅子帧图像对应的一个寻址事件完成时熄灭该照明灯。这样，没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。

时序图1450对应一个显示过程，其中一个输出序列的子图像的感知到的亮度以一种混合的方式进行控制。对于该输出序列中的某些子帧图像，通过修改该子帧图像的照明周期来控制亮度。对于该输出序列中的其他子帧图像，通过修改照明强度来控制亮度。在一个直视显示器中，提供独立控制脉冲宽度和强度二者的能力是有用的。在此类独立控制的一个实现方式中，灯驱动器714响应于时序控制模块724发出的可变化强度的命令，并响应来自时序控制模块724时序或触发信号，用于点亮和熄灭这些灯。对于独立的脉宽和强度控制，时间安排表存储器726在说明与灯的照明相关联的时间值之外，还存储了说明所要求的灯强度的参数。

定义一个照明值作为一个照明周期（或脉冲宽度）和它的照明强度的乘积（或积分）是有用的。对于一个用于照明位平面的输出序列中分配的一个给定的时间间隔，有多个可替代的方法来控制这些灯以导出任何需要的照明值。适合于本发明的三个此类的可替代的灯脉冲形式在图14C中做了比较。在图14C中，时间标记1482和1484确定了时间限值，在这期间，一个灯脉冲必须表示出它的照明值。在用于驱动基于MEMS的显示器的一个全局启动方案中，时间标记1482可以代表一个全局启动周期的结束，其中对于一个以前载入的位平面设置调制器状态，而时间标记1484能够代表一个随后的全局启动周期的开始，用于对随后的位平面设置合适的调制器状态。对于具有较小显著性的位平面，时间标记1482和1484之间的时间间隔可以通过将数据子集（例如位平面）载入这些调制器阵列所需的时间来限定。在这些情况下，可供使用的时间间隔实质上长于该位平面照明所需要的时间，假定从分配给较大显著性的位的脉冲宽度简单的比例的话。

灯脉冲1486是适合于表示一个具体照明值的一个脉冲。脉冲宽度1486完全充满标记1482和1484之间可用的时间。然而，对灯脉冲1486的强度或幅度进行了调整，以便导出一个需要的照明值。一个根据灯脉冲1486的幅值调制方案是有用的，特别是对于灯效率并非线性、功率效率可以通过减小这些灯需要的尖峰强度来改进的情况。

灯脉冲1488是一个适合于表示与灯脉冲1486中相同的照明值的脉冲。脉冲1488的照明值通过脉冲宽度调制而不是幅值调制来表示。如时序图1400所示，对于多个的位平面，合适的脉冲宽度将小于由这些位平面的寻址确定的可用时间。

灯脉冲1490的系列代表另外一种表示与灯脉冲1486中相同的照明值的方法。通过控制脉冲宽度和脉冲频率二者，一系列脉冲可以表示一个照明值。照明值可被视为脉冲幅值、在标记1482和1484之间的可用时间与脉冲占空比的乘积。

可以对该灯驱动器电路进行编程，以便产生以上可替代的灯脉冲1486、1488或1490的任何一种。例如，可以对该灯驱动器电路进行编程，以便从时序控制模块724接受一个灯强度编码字，并且构建一个与强度适应的脉冲序列。该强度可以作为或者脉冲幅值或者脉冲占空比的函数而变化。

图15是对应显示过程1100的另一种实现方式的一个时序图1500，该过程应用一个与表5类似的时间安排表。时序图1500对应一个与图12相关说明的过程类似的编码时分灰度寻址过程，只是对于最显著的位来说，已经在照明周期上施加了限制，并且对于该显示序列中位平面的排序已经建立了规则。为时序图1500阐明的这些排序规则被建立用于帮助减少两个视觉痕迹，它们在场序显示器中减损图像质量，即色乱和闪烁。通过增加颜色变化频率来减小色乱，这是通过以某个（优选为超过180Hz的）频率在不同颜色的子图像之间轮替来实现的。通过保证帧率实质上大于30Hz，能够以最简单的表现形式来减小闪烁，这就是说，通过保证出现在随后的图像帧里的类似显著性的位平面以小于25毫秒的时间段相分隔。

表5：时间安排表5

与色乱和闪烁相关联的排序规则可以通过裂位技术来实施。具体地说，在时序图1500中，最显著的位（例如R3、G3和B3）被一分为二，这就是说：减小至它们的名义照明周期的一半，然后重复，或者在任何给定的图像帧的时间内显示两次。例如，红色位平面R3在时间事件AT0首先被载入该调制阵列，然后在时间事件AT9第二次被载入。在时间事件AT9载入的、与最显著的位平面R3相关联的照明周期等于在时间事件AT12载入的、与位平面R2相关联的照明周期。然而，由于最显著的位平面R3在该图像帧中出现了两次，与位平面R3中包括的信息相关联的照明值仍然是分配给次级最显著的位平面R2的照明值的两倍。

此外，如时序图1000、1200、1300、1400和1450所示，时序图1500显示与分散在与其他颜色对应的子帧图像之间的一个给定的颜色对应的多个子帧图像，而不是显示一幅图像按颜色分组的多个子帧图像。例如，根据时序图1500，为了显示一幅图像，一个显示器首先载入和显示首次发生的红色的最显著的位平面R3，随后紧跟的是绿色的最显著的位平面G3，随后紧跟的是蓝色的最显著的位平面B3。由于最显著的位平面已经被分割，这些颜色改变相当快速地发生，颜色改变之间的最长的时间段约等于次级最显著位平面R2的照明时间。不同颜色的子帧图像的照明之间的时间段（时序图1500中以时间段J表示）优选保持为小于4毫秒，更优选为小于2.8毫秒。更小的位平面，R1和R0，G1和G0，以及B1和B0，还可以组到一起，因为它们的总照明时间仍然小于4毫秒。

在位平面或不同的颜色之间进行分散或交替有助于减小色乱的成像伪影。优选为避免将位平面的输出按颜色分组。例如，尽管位平面B3是该控制器（在寻址事件AT2）输出的第三个位平面，蓝色位平面B3的出现并不意味着该帧时间内出现红色位平面的所有可能性的结束。实际上，在时序图1500的序列中，红色的位平面R1紧跟在B3之后。优选以一个图像帧内可能的最高频率在不同颜色的位平面之间进行更替。

为了减小与刷新一个显示器相关联的功率，并不总是可能建立一个超过30Hz的帧率。然而，仍可应用与位平面的排序有关的更替规则，以便使感知到的图像的闪烁最小化。在时序图1500中，时间段K和L代表红色的最显著的位平面（即最显著的位平面R3）输出到该显示器的事件之间的时间分隔。类似的时间段K和L位于其他最显著的位平面G3和B3连续的出现之间。时间段K代表一个给定的图像帧内最显著的位平面的输出之间的最大时间。时间段L代表两个连续的图像帧内最显著的位平面的输出之间的最大时间。在时序图1500中，K+L之和等于该帧时间，对于该实施方案，该帧时间可以是33毫秒（对应一个30Hz的帧率）。当使用裂位时，如果全部两个时间间隔K和L都保持为小于25毫秒，优选地小于17毫秒，那么在显示器中的闪烁仍可以被减小。

闪烁可能来自于多个因素，其中一个显示器的特征以低至30Hz的频率重复进行。例如，在时序图1500中，较不显著的位平面R1和R0对于每帧仅照亮一次，帧率为30Hz。因此，与这些较小的位平面相关联的图像可能有助于感知闪烁。然而，与图19相关说明的这种按群寻址的方法将提供另一种机制，通过这种机制，更小的位平面也能够以显著大于该帧率的频率来重复。

闪烁也可能由位平面抖动的特性产生。当显示的位平面序列中类似的位平面之间的间隙不相等时，会出现抖动。如果（例如）在MSB红色位平面之间的时间段K和L不相等，闪烁会跟着发生。通过保证时间段K和L在10％范围内相等，可以减小闪烁。这就是说，与该图像帧的一个颜色分量的最重要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重要的子帧图像对应的位平面第二次被输出之间的时间长度在与该颜色分量的最重要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最重要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。

图16是对应显示过程1100的另一种实现方式的一个时序图1600，该过程使用表6列出的参数。时序图1600对应一个编码的时分灰度寻址过程，其中通过为图像帧的每个颜色分量显示四幅子帧图像来显示这些图像帧。以一种给定的颜色显示的每幅子帧图像以相同的强度显示占此前的子帧图像的一半的时间段，由此为这些子帧图像实现一个二进制加权方案。时序图1600类似于图12中的时序图1200，但是在红色、绿色和蓝色之外，还具有与白色对应的子帧图像，该图像使用一盏白灯照亮。增加一盏白灯允许该显示器显示更亮的图像，或者在维持相同的亮度水平的同时以更低的功率水平下操作它的灯。由于亮度和功耗并非线性相关，当提供对等的图像亮度时，较低照明水平的操作模式消耗较少的能量。此外，白灯总体效率更高，即，它们比其他颜色的灯消耗更小的功率来导出相同的亮度。

更确切地说，在时序图1600中一个图像帧的显示在检测到一个vsync脉冲时开始。如该时序图和表6时间安排表所示，从M0存储器位置开始储存的位平面R3在时刻AT0开始的一个寻址事件中被载入光调制器阵列702。一旦控制器704将一个位平面的最后一行数据输出到光调制器阵列702，控制器704输出一个全局启动命令。等待启动时间之后，该控制器使红灯点亮。与关于图12说明的寻址过程类似，由于该启动时间对于所有子帧图像是一个常数，没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。在时刻AT4，控制器704开始载入第一个绿色位平面G3，根据该时间安排表，G3在存储器位置M4开始存储。在时刻AT8，控制器704开始载入第一个蓝色位平面B3，根据该时间安排表，G3在存储器位置M8开始存储。在时刻AT12，控制器704开始载入第一个白色位平面W3，根据该时间安排表，W3在存储器位置M12开始存储。完成了与第一个白色位平面W3对应的寻址之后，以及等待了一段启动时间之后，该控制器使白灯第一次被点亮。

由于所有的位平面要被点亮的一段时间要比将一个位平面载入光调制器阵列702所花费的时间更长，控制器704在对应随后的子帧图像的寻址事件完成时熄灭照亮一幅子帧图像的灯。例如，LT0设置为发生在AT0之后的一个时刻，该时刻与完成位平面R2的载入相一致。LT1设置为发生在AT1之后的一个时刻，该时刻与完成位平面R1的载入相一致。

时序图中vsync脉冲之间的时间段由符号FT表示，它表明一个帧时间。在某些实现方式中，寻址时间AT0、AT1等，以及灯时间LT0、LT1等被设计成在一个16.6毫秒的帧时间FT内（即根据一个60Hz的帧率）对每种颜色完成四幅子帧图像。在其他的实现方式中，可以对存储在时间安排表存储器726中的时间值进行更改，以便在一个33.3毫秒的帧时间FT内（即根据一个30Hz的帧率）对于每种颜色完成四幅子帧图像。在其他实现方式中，可以使用低至24Hz或超过100Hz的帧率。

表6：时间安排表6

使用白灯可以提高该显示器的效率。在这些子帧图像中使用4种不同的颜色要求改变输入处理模块718中处理的数据。根据时序图1600，一个显示过程要求位平面与4种不同颜色之中的每一种对应地存储，而不是对于3种不同颜色之中的每一种导出位平面。因此，输入处理模块718在把数据结构转换成位平面之前，可以将（为3色空间中的颜色进行编码的）进入的像素数据转换成适合于一个4色空间的颜色坐标。

除了时序图1600所示的红、绿、蓝、白灯的组合，有可能有其他的灯组合，它们扩展了可得到的颜色的空间或色域。一个具有扩展色域的有用的4色灯组合是红、蓝、真绿（约520纳米）加鹦鹉绿（约550纳米）。另一个扩展色域的5色组合是红、绿、蓝、青和黄。利用红灯、桔色灯、蓝灯、紫灯和绿灯，可以建立众所周知的YIQ颜色空间的一个5色类似体系。利用白灯、蓝灯、黄灯、红灯和青灯，可以建立众所周知的YUV颜色空间的一个5色类似体系。

其他的灯组合是可能的。例如，采用红、绿、蓝、青、绛红和黄等灯颜色，可以建立一个有用的6色空间。采用白、青、绛红、黄、桔色和绿色，也可以建立一个6色空间。从上面已经列出的颜色当中，可以得到大量的其他的4色和5色组合。从上面列出的颜色中，可以产生其他的具有不同颜色的6、7、8或9灯组合。采用谱段介于以上列出的颜色之间的灯，可以利用另外的颜色。

图17是对应显示过程1100的另一种实现方式的一个时序图1700，该过程应用表7的时间安排表中列出的参数。时序图1700对应一种混合编码时分和强度灰度显示过程，其中不同颜色的灯可以同时被点亮。尽管每幅子帧图像均被所有颜色的灯照亮，一种特定颜色的子帧图像主要被那种颜色的灯照亮。例如，在红色子帧图像的照明周期内，红灯以一个比绿灯和蓝灯更高的强度被点亮。由于亮度和功耗并非线性相关，采用多盏灯、每盏灯处在一个较低的照明水平的操作模式，比用一盏灯在一个较高的照明水平实现相同的亮度可能需要更小的功率。

该寻址时间类似于图12中说明的寻址时间，其中每幅子帧图像以相同的强度以及前一幅子帧图像的一半的时间段来显示，只是与最不显著的位平面对应的子帧图像换成了每幅图像以相同的时间段、但在前一幅子帧图像的一半的强度来照亮。这样，与最不显著的位平面对应的子帧图像被点亮的时间段等于或长于把一个位平面载入该阵列所需要的时间。

表7：时间安排表7

更确切地说，在时序图1700中一个图像帧的显示在检测到一个vsync脉冲时开始。如该时序图和表7时间安排表所示，从M0存储器位置开始储存的位平面R3在时刻AT0开始的一个寻址事件中被载入光调制器阵列702。一旦控制器704将一个位平面的最后一行数据输出到光调制器阵列702，控制器704输出一个全局启动命令。在等待了一段启动时间之后，该控制器使红灯、绿灯和蓝灯分别以表7时间安排表所表明的强度水平（称为RI0、GI0和BI0）被点亮。与关于图12说明的寻址过程类似，由于该启动时间对于所有子帧图像是一个常数，没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。在时刻AT1，控制器704开始将随后的位平面R2载入光调制器阵列702，根据该时间安排表，R2在存储器位置M1开始存储。与位平面R2对应的子帧图像，以及之后与位平面R1对应的子帧图像，各自均以与位平面R1相同的一组强度水平被点亮，如表7时间安排表所示。作为比较，对于每盏灯，与（在存储器位置M3开始存储的）最不显著的位平面R0对应的子帧图像以一半的强度水平被点亮。这就是说，强度水平RI3、GI3和BI3分别等于强度水平RI0、GI0和BI0的一半。该过程在时刻AT4继续开始，在该时刻显示绿色强度占优势的位平面。然后，在时刻AT8，控制器704开始载入蓝色强度占优势的位平面。

由于所有的位平面要被照亮的一段时间比将一个位平面载入光调制器阵列702所花费的时间更长，控制器704在对应随后的子帧图像的寻址事件完成时熄灭照亮一幅子帧图像的灯。例如，LT0设置为发生在AT0之后的一个时刻，该时刻与完成位平面R2的载入相一致。LT1设置为发生在AT1之后的一个时刻，该时刻与完成位平面R1的载入相一致。

在时序图1700中，彩色灯在子帧图像内的混合能够带来该显示器的功率效率的提高。当图像中不包括高度饱和的颜色时，颜色混合能够变得特别有用。

图18是一种说明性显示过程1800的更加详细的流程图，该过程适合于作为显示方法800的一部分用于在直视显示器700上显示图像。与显示过程1100中一样，显示过程1800对于子帧数据集应用了位平面。显示过程1800还包括一个与显示过程1100中使用的功能类似的全局启动功能。然而，显示过程1800添加了一个按群进行寻址的功能，作为一个提高该显示器中照明效率的工具。

对于许多显示过程，特别是当一个显示器对于一幅图像的每个颜色分量载入和显示大量的位平面时，必须以对应的子图像的照明为代价为该显示器的寻址成比例地专门使用更多的时间。即使是在显示过程1100中使用全局启动技术，这也是正确的。这种情况由图14A的时序图1400阐明。时序图1400阐明了每种颜色的一个5位序列，照明值根据一个二进制显著性序列16:8:4:2:1分配到这些位平面中。然而，与位平面R1和R0相关联的照明周期显著地短于将数据集载入适合下一个位平面的阵列所需的时间。作为一个结果，在照亮R1和R0位平面的灯熄灭的时刻和照亮R0和G4位平面的灯分别打开的时刻之间，经过一段相当长的时间。这种情况造成一个减小的占空比，并且由此造成一个减小的灯照明效率。

按群进行寻址是一种可以通过减小寻址所需的时间来增加灯的占空比的功能。这种功能通过将该显示器划分为成行的多个独立可启动的群来完成，这样的话在任何时刻仅有一部分显示器需要进行寻址和启动。更短的寻址周期提高了显示器对于仅需要最短的照明时间的位平面的显示效率。

在一个具体的实现方式中，按群进行寻址包括了将该显示器的行隔离成两段。在一个实施方案中，显示器上半部分的行和下半部分的行被分开控制。在另一个实施方案中，该显示器在隔行的基础被分离，从而奇数行属于一个群或段，偶数行属于另一个群。每一段在缓冲器存储器722的一个不同的地址存储分开的位平面。对于按群进行寻址，输入处理模块718被编程为不仅从进入的视频流中获取位平面信息，还根据位平面在不同群中的分配，分别地辨识和（在某些情况下）存储这些位平面的部分。在下面的说明中，位平面以颜色、群和显著性值进行标记。例如，在每种五位的颜色分量灰度分级过程中，位平面RE3指的是该显示装置的偶数行的第二最显著的位平面。位平面BO0对应奇数行的最不显著的蓝色位平面。

当该按群寻址的方案使用一个全局启动功能时，那么为每群提供独立的全局启动电压驱动器和独立的全局启动互连。例如，奇数行连接到一组全局启动驱动器和全局启动互连，而偶数行连接到一组独立的全局启动驱动器和互连。

显示过程1800从一幅新的图像帧显示的初始启动（步骤1802）开始。这样的一种初始启动可以通过在图像信号717中检测到一个vsync电压脉冲来触发。然后，在该图像帧的显示过程初始启动之后，在时间安排表存储器726中标记的一个时刻，控制器704开始将第一个位平面载入光调制器阵列702的光调制器（步骤1804）。与图11的步骤1104对比，在步骤1804中，该显示器的群的任何一个或全部两个群被载入光调制器阵列702的对应的行。在一个实施方案中，在步骤1804中，时序控制模块724分析它的输出序列，以便判断在一个给定的寻址事件中多少个群需要被寻址，然后依次对每个需要寻址的群进行寻址。在一个实现方式中，对于一个群，以显著性的升序将位平面载入对应的光调制器行，而对于另一个群，以显著性的降序将位平面载入对应的光调制器行。

在步骤1806中，任何当前点亮的灯被熄灭。步骤1806可以发生在一个特别的位平面的载入（步骤1804）完成时，或在此之前，这取决于该位平面的显著性。例如，在某些实施方案中，为了维持位平面彼此之间的二进制加权，一些位平面可能需要被照亮一个时间段，该时间段小于将下一个位平面载入光调制器阵列702所花费的时间。由此，当下一个位平面正在载入该光调制器阵列时，一个照亮此类位平面的灯被熄灭（步骤1804）。为了保证灯在合适的时间熄灭，一个时间值被存储在该时间安排表中，以便表明合适的灯熄灭时间。

当控制器704已经完成了把光调制器阵列702中任何一个或全部两个的位平面数据载入任何一个或全部两个群（步骤1804），并且当该控制器已经熄灭了任何点亮的灯（步骤1808），控制器704向任何一个或全部两个全局启动驱动器（这取决于它在其输出序列中的位置）发出一个全局启动命令（步骤1808），由此使得可寻址调制器的仅一个群或者光调制器阵列702中的两个群实质上同时动作。该全局启动的时序由该时序控制模块中的逻辑来确定，这基于该时间安排表是否表明了一个或全部两个群需要寻址。这就是说，根据时间安排表存储器726，如果一个单个的群需要进行寻址，时序控制模块724在驱使控制器704发出全局启动命令之前等待一个第一段的时间。如果时间安排表存储器726表明两个群均需要寻址，时序控制模块724在触发全局启动之前等待该段时间两倍的时间。由于对于时序全局启动来说，仅需要两个可能的时间值（即一个单群时间或一个双群时间），这些值可以永久地存储在时序控制模块724的硬件、固件或软件中。

在等待了这些光调制器的启动时间后，控制器704向这些灯驱动器发出一个点亮命令（步骤1810）来点亮与最近载入的位平面对应的灯。该启动时间从发出一个全局启动命令（步骤1808）开始测量，因此对于每个载入的位平面是相同的。由此，它不需要存储在一个时间安排表中。它可以永久地存储在时序控制模块724的硬件、固件或软件中。

在对应该位平面的灯被点亮（步骤1810）后，在决策块1812，控制器704（基于时间安排表存储器726）确定当前载入的位平面是否是要显示的图像帧的最后的位平面。如果是，控制器704等待一幅随后的图像帧的显示的初始启动（步骤1802）。否则，在时间安排表存储器726中列出的下一个寻址事件的时刻，控制器704开始将对应的位平面载入光调制器阵列702（步骤1804）。

图19是通过应用表8的时间安排表中列出的参数与显示过程1800相对应的一种实现方式的一个时序图1900。时序图1900对应一个编码的时分灰度显示过程，其中通过为图像帧的3个颜色分量（红、绿和蓝）的每一个显示5幅子帧图像来显示这些图像帧。以一种给定的颜色显示的每幅子帧图像以相同的强度显示占此前的子帧图像的一半的时间段，由此为这些子帧图像实现一个二进制加权方案。此外，时序图1900结合了显示过程1100说明的全局启动功能和显示过程1800说明的按群进行寻址的功能。通过减小寻址所需的时间，该显示器或者能够显示更亮的图像，或者在维持相同的亮度水平的同时能够在更低的功率水平下操作它的灯。由于亮度和功耗并非线性相关，当提供对等的图像亮度时，较低照明水平的操作模式消耗较少的能量。

表8：时间安排表8

更确切地说，在时序图1900中一个图像帧的显示在检测到一个vsync脉冲时开始。如该时序图和表8时间安排表所示，从M0存储器位置开始储存的位平面RO4在MO0时刻开始的一个寻址事件中仅被载入光调制器阵列702的奇数行。紧跟其后，利用在ME0位置存储的数据，位平面RE1仅被载入该光调制器阵列的偶数行。一旦控制器704把一个位平面的最后一行偶数行数据输出到光调制器阵列702，控制器704向与偶数行和奇数行的群连接的全部两个独立的可寻址的全局启动驱动器输出一个全局启动命令。该全局启动命令发布之后，等待一段启动时间之后，控制器704使红灯被点亮。如上所示，由于该启动时间对于所有子帧图像是一个常数，并且基于该全局启动命令的发布，所以没有对应的时间值需要存储在时间安排表存储器726中来确定该时间。

在时刻AT1，控制器704开始将随后的位平面RE0载入光调制器阵列702的偶数行，该位平面在存储器位置ME1开始存储。在AT1开始的寻址事件期间，时序控制模块724跳过与将数据载入奇数行有关的任何过程。这可以通过在时间安排表存储器726中存储一个与时间值AT1相关联的编码的参数（例如数值零）来完成。在这种形式中，完成时刻AT1启动的寻址事件的时间长度仅是时刻AT0对所有两群的行进行寻址所需时间的1/2。注意，奇数行最不显著的红色位平面直到很久以后的时刻AT5才载入光调制器阵列702。

灯熄灭事件时间LT0-LTn-1发生在时间安排表存储器726中存储的时间上。这些时间可以就时钟周期而言存储在检测到一个vsync脉冲之后，或者它们可以就时钟周期而言存储在此前的位平面开始载入光调制器阵列702之后。对于将要被点亮的一段时间比一个位平面载入光调制器阵列726所花费的时间更长的位平面，在时间安排表中设置灯熄灭时间，以便与完成一个对应的寻址事件相一致。例如，LT0设置为发生在AT0之后的一个时刻，该时刻与完成这些偶数行的载入相一致。LT0设置为发生在AT1之后的一个时刻，该时刻与完成将位平面RE0载入偶数行相一致。LT3设置为发生在AT4之后的一个时刻，该时刻与完成将位平面RO1载入奇数行相一致。在每一群的所有红色位平面被载入并被照亮适当的时间之后，该过程对于绿色的位平面重新开始。

根据时序图1900的按群寻址的实例仅提供了两个独立的可寻址的和可启动的群。在其他实施方案中，MEMS调制器阵列和它们的启动电路可以互连，从而提供3个、4个、5个、6个、7个、8个或多个独立的可寻址的群。对于一个具有6个独立可寻址群的显示器，与整个显示器的寻址所需时间相比，一个群内的行的寻址仅需要1/6的时间。如果使用6个群，属于相同颜色的灯的6个不同的位平面可以同时被交织和照亮。对于6位的实例，与每群相关联的行可以在该显示器中每计数一个第6行来进行分配。

在某些使用了逐行寻址的实施方案中，当把一个给定的群的行从一个位平面表明的状态切换到下一个位平面表明的状态时不必关掉这些灯，只要在另一些同时出现的群中那些行的状态是与相同的颜色相关联。

再次参见关于时序图1500介绍的排序规则，该按群进行寻址方案对于减小一个基于MEMS的场序显示器中的闪烁提供了额外的机会。具体地，在寻址事件AT0引入的、偶数行的红色位平面R1在与时序事件时刻AT4引入的、奇数行的红色位平面R1的红色子图像的同一编组中显示。这些位平面的每一个在每帧中仅显示一次。如果时序图19中的帧率低至30Hz，那么这些较小的位平面的显示将以在帧间实质上大于25毫秒的间隔被分隔开，这有助于感知到闪烁。然而，如果时序图19中的位平面被进一步重新安排，从而相邻帧之间R1位平面的显示绝不会被分隔开超过25毫秒（优选为小于17毫秒），那么可以改善这种情况。

具体地说，最显著的红色位平面，即最重要的位－R4的显示可以在（例如）寻址事件AT3和AT4之间的某一点上被分割。然后，这两个红色子图像的编组可以在绿色和蓝色子图像的类似的子组中被重新安排。可以分散这些红色、绿色和蓝色子组，如时序图1500所示。结果是（例如）可以将R1、G1和B1子帧数据集的显示安排成在连续的图像帧之内和之间以大致相等的时间间隔出现。在该实例中，对于每个图像帧，偶数行的R1位平面仍将仅出现一次。然而，如果R1位平面的显示在奇数行和偶数行之间交替，并且如果该位平面的奇数部分或偶数部分的显示之间的时间间隔从来不超过25毫秒（优选为小于17毫秒），那么可以减小闪烁。

图20为根据本发明的一个说明性实施方案的一个用于直视显示器的控制器2000的框图。例如，控制器2000可以取代图7的直视MEMS显示器700的控制器704。控制器2000从一个外部源接收一个图像信号2017，并将数据和控制信号均输出用于控制它所结合入的显示器的光调制器和灯。

控制器2000包括一个输入处理模块2018、一个存储器控制模块2020、一个帧缓冲器2022、一个时序控制模块2024和四个独特的时间安排表存储器2026、2027、2028和2029。对于控制器2000，取代允许改变时间安排表存储器参数的一个编程链接，该控制器提供一个开关控制模块2040，它确定在任何给定的时刻将激活这4个时间安排表存储器中的哪一个。在某些实现方式中，部件2018-2040能以不同的芯片或电路的形式来提供，它们通过电路板和/或电缆连接在一起。在其他实现方式中，多个这样的部件可以一起设计到一个单个的半导体芯片上，这样除了按功能它们的边界几乎不可区分。

输入处理模块2018接收图像信号2017，并且，与输入处理模块718类似，将其中编码的数据处理成适合通过该光调制器阵列显示的格式。输入处理模块2018获取编码了每个图像帧的数据，并将其转换成一系列的子帧数据集。然而在不同的实施方案中，输入处理模块2018可以将图像信号2017转换成非编码的子帧数据集、三进制编码的子帧数据集或其他形式的编码子帧数据集，优选地，输入处理模块2018将图像信号2017转换成如上所述的与图6A-6C有关的位平面。

输入处理模块2018把这些子帧数据集输出到存储器控制模块2020。然后，存储器控制模块2020在帧缓冲器2022中存储这些子帧数据集。该帧缓冲器优选为一个随机存取存储器，尽管在不偏离本发明的范围的条件下可以使用其他类型的串行存储器。在一个实现方式中，基于该子帧数据集的一种编码方案的颜色和显著性，存储器控制模块2020在一个预先确定的存储器位置存储该子帧数据集。在其他实现方式中，存储器控制模块2020在一个动态确定的存储器位置存储该子帧数据集，并在一个查找表中存储该位置，以备后面的辨识。在一个特别的实现方式中，帧缓冲器2022配置为用于存储位平面。

存储器控制模块2020还负责（根据来自时序控制模块2024的指令）从帧缓冲器2022提取子帧数据集，并将它们输出至这些数据驱动器。这些数据驱动器将存储器控制模块2020输出的数据载入该光调制器阵列的光调制器。存储器控制模块2020输出这些子帧数据集中的数据，一次输出一行。在一个实现方式中，帧缓冲器2022包括两个缓冲器，它们轮流工作。当存储器控制模块2020存储与一个缓冲器中新图像帧对应的新产生的位平面时，它将与此前从其他缓冲器中接收到的图像帧对应的位平面提取出来，输出到该光调制器阵列。两个缓冲器存储器都可以布置在相同的电路内，仅通过地址辨识。

这些子帧数据集输出的顺序（被称为“子帧数据集输出序列”）和存储器控制模块2022开始输出每个子帧数据集的时刻（至少部分地）由存储在可替代的时间安排表存储器2026、2027、2028和2029之一中的数据来控制。时间安排表存储器2026-2029的每一个至少存储一个与每个子帧数据集相关联的时间值，表明该子帧数据集在帧缓冲器2022中存储在何处的一个标记符，以及表明与该子帧数据集相关联的颜色的照明数据。在某些实现方式中，时间安排表存储器2026-2029还存储强度值，这些强度值表明对于一个具体的子帧数据集一个或多个对应的灯被点亮的强度。

在一个实现方式中，存储在时间安排表存储器2026-2029中的时间值确定何时开始利用该子帧数据集对该光调制器阵列进行寻址。在另一个实现方式中，这些时间值用于确定与子帧数据集相关联的灯应何时被点亮和/或被熄灭。在一个实现方式中，该时间值是多个时钟周期，它们（例如）是从一个图像帧开始显示起经过的时钟周期，或者是从最后一次寻址或灯事件触发开始经过的时钟周期。可替代地，该时间值可以是以微秒或毫秒存储的实际时间值。

存储在不同的时间安排表存储器2026-2029中的独特的时间值在不同的成像算法之间提供一个选择，例如在帧率、灯亮度、可导出的灰度精度特性或显示颜色饱和度不同的显示模式之间。因此，多个时间安排表的存储提供了显示图像的方法的灵活性，当它提供一种对于便携式电子设备用于省电的方法时，这种灵活性尤其有利。直视显示器2000包括存储在存储器中的4个独特的时间安排表。在其他实现方式中，存储的不同时间安排表的数量可以是2、3或任何其他数目。例如，为多至100个独特的时间安排表存储器存储时间安排表参数可能是有利的。

存储在控制器2000中的多个时间安排表允许对图像质量和功率消耗之间的折衷加以利用。对于不需要更深的、饱和颜色的显示的某些图像，有可能通过白灯或混合色来提供亮度，尤其是当这些颜色方案可在功率上更加有效时。类似地，并非所有的图像或应用程序都需要有1600万种颜色的显示器。对于某些图像或应用程序，25万种颜色的调色板可能是足够的（每种颜色6位）。对于其他图像或应用程序，限定在仅4000种颜色（每种颜色4位）或500种颜色（每种颜色3位）的一个颜色范围可能是足够的。有利的是在直视MEMS显示器控制器中包括电子器件从而提供显示灵活性以利用功率节省的机会。

影响一个MEMS直视显示器中图像质量和功率消耗二者的多个变量由时序和位平面参数来支配，这些参数存储在时间安排表存储器2026-2029中。这些参数连同存储在时序控制模块2024中的排序命令允许控制器2000输出变化的灯强度、帧率、不同的调色板（基于灯颜色在一个子域内的混合）或者不同的灰度位深度（基于显示一个图像帧所使用的位平面的数量）。

在一个实现方式中，每个时间安排表对应一个不同的显示过程。例如，时间安排表2026对应一个能够产生约1600万种高色饱和度颜色（每种颜色8位）的显示过程。时间安排表2027对应一个仅适合于黑白（例如文本）图像、帧率或刷新率非常低（例如小于20帧/秒）的显示过程。时间安排表2028对应一个适合于颜色或视频图像的户外观看的显示过程，其中亮度是主要的，但是必须节约电池功率。时间安排表2029对应一个显示过程，它提供一个受限制的颜色选择（例如4000种），这种选择将提供一种易读的和低功率的显示器，它适合于除外视频的绝大多数图标或文本类型的信息。在时间安排表存储器2026-2029代表的显示过程种，时间安排表2026代表的显示过程需要最多的功率，然而时间安排表2027代表的显示过程需要最少的功率。对应时间安排表2028和2029的显示过程需要的功率使用大约在其他显示过程需要的功率之间。

在控制器2000中，对于任一给定的图像帧，时序控制模块2024仅从这4个可能的顺序表之一中获取它的显示过程参数或常数。一个开关控制模块2040确定时序控制模块2024参考哪一个顺序表。开关控制模块2040可以是一种用户控制的开关，或者它可以响应来自一个外部处理器的命令，该处理器或者包括在与MEMS显示装置相同的壳体中，或者包括在它的外部（称为“外部模块”）。该外部模块（例如）可以决定要显示的信息是文本还是视频，或者显示的信息是应该有色的还是完全黑白的。在某些实施方案中，这些开关命令可以来源于输入处理模块2018。不管是响应来自用户的还是来自一个外部模块的指令，开关控制模块2040选取对应于所希望的显示过程或显示参数的一个时间安排表存储器。

图21是根据本发明的一个说明性实施方案的一种显示图像的过程2100（“显示过程2100”)的流程图，该过程适合用于一个直视显示器，例如图20中的控制器2000。参见图20和21，显示过程2100从选取一个合适的时间安排表用于显示一个图像帧（步骤2102）开始。例如，在时间安排表存储器2026-2029之间做出一个选择。该选择可以由输入处理模块2018做出，这是位于该直视MEMS显示器结合进去的装置的另一部分的一个模块，或者它可以直接由该装置的用户做出。当在时间安排表中的选择由该输入处理模块或一个外部模块做出时，可使它响应要显示的图像的类型（例如，与仅需要有限数量的对比度等级的一幅图像（例如文本图像）相比，视频或还是图像需要更精细的灰度对比度等级）。不管是直接由用户选取还是自动由该外部模块选取，另一个可能影响成像模式或时间安排表的选取的因素可能是该装置的光照环境。例如，一个人在室外观看时或者，与该显示器必须克服明亮日照环境的室外相比，在办公环境中观看时可能偏好一种显示亮度。更亮的显示器更有可能在一个直接日照的环境下可见，但是更亮的显示器消耗更大的功率。当根据环境光照选取时间安排表时，该外部模块可以根据它通过一个结合的光探测器接收的信号做出决策。不管是直接由用户选取还是自动由该外部模块选取，另一个可能影响一个成像模式或时间安排表的选取的因素可能是在一个为该显示器结合进去的装置提供动力的电池中存储的能量水平。作为接近其存储能力极限的电池，优选切换到一种消耗较少功率以便延长电池寿命的成像模式。

选择步骤2102可以通过一个机械继电器来完成，它把时序控制模块2024的参考范围改变到这四个时间安排表存储器2026-2029中的仅仅一个。可替代地，选择步骤2102可用通过接收一个地址代码来完成，该代码表明时间安排表存储器2026-2029之一当中的位置。然后，时序控制模块2024应用通过开关控制模块2040接收到的选择地址来为它的时间安排表参数表明正确的存储器源。可替代地，该时序控制模块2024可以参照一个通过多路切换电路存储在存储器中的时间安排表，该电路类似于一个存储器控制电路。当通过开关控制模块2040向控制器2000输入一个选择代码时，该多路开关被重置，从而时序控制模块2024请求的时间安排表参数被发送到存储器中正确的地址。

然后，过程2100继续接收一个图像帧的数据。这些数据由输入处理模块2018通过步骤2104中的输入行2017来接收。然后，该输入处理模块导出多个子帧数据集，例如多个位平面，并且把它们存储在帧缓冲器2022中（步骤2106）。这些子帧数据集存储后，在步骤2108，时序控制模块2024继续以正确的顺序、根据存储在选定的时间安排表中的时间值显示每个子帧数据集。

然后，过程2100反复继续接收图像数据的随后的帧。通过步骤2108中的子帧数据集的显示在步骤2104中接收图像数据的顺序可以重复多次，其中每个要显示的图像帧由同一个选定的时间安排表来控制。该过程可以持续到在一个后来的时间（例如通过重复步骤2102）选择了一个新的时间安排表为止。可替代地，输入处理模块2018可以为每幅收到的图像帧选取一个时间安排表，或者它可以周期性地检查进入的图像数据，以确定是否应该对时间安排表做出改变。

图22为根据本发明的一个说明性实施方案的一个控制器2200的框图，它适合于包括在一个MEMS直视显示器中。例如，控制器2200可以取代MEMS直视显示器700的控制器704。控制器2200从一个外部源接收一个图像信号2217，并将数据和控制信号二者输出用于控制它结合入其中的显示器的这些驱动器、光调制器和灯。

控制器2200包括一个输入处理模块2218、一个存储器控制模块2220、一个帧缓冲器2222和一个时序控制模块2224。与控制器704和2000相比，控制器2200包括一个序列参数计算模块2228。该序列参数计算模块从输入处理模块2218接收监控数据，把更改输出到存储在时间安排表存储器2226中的排序参数，并且，在某些实现方式中，把更改输出到为一个给定的图像帧而存储的位平面。在某些实现方式中，部件2218、2220、2222、2224、2226和2228能够以不同的芯片或电路的形式提供，它们通过电路板和/或电缆连接在一起。在其他实现方式中，多个这样的部件可以一起设计到一个单个的半导体芯片上，这样它们的边界几乎不可区分，除非在功能上区分。

输入处理模块2218接收图像信号2217，并将其中编码的数据处理成适合通过这些光调制器阵列显示的格式。输入处理模块2218获取对每个图像帧编码的数据，并将其转换成一系列的子帧数据集。一个子帧数据集包括这些光调制器阵列的多行和多列内的光调制器所希望的状态的信息。用于显示一个图像帧的子帧数据集的数量和内容取决于控制器2200使用的灰度技术。例如，采用编码的时分灰度技术形成一个图像帧所需的子帧数据集不同于用于采用非编码的时分灰度技术显示一个图像帧的子帧数据集的数量和内容。然而在不同的实施方案中，输入处理模块2218可以将图像信号2217转换成非编码的子帧数据集、三进制编码的子帧数据集或其他形式的编码子帧数据集，优选地，输入处理模块2218将图像信号2217转换成如上所述的与图6A-6C有关的多个位平面。

输入处理模块2218把这些子帧数据集输出到存储器控制模块2220。然后，存储器控制模块2220在帧缓冲器2222中存储这些子帧数据集。在一个实现方式中，基于该子帧数据集的一种编码方案的颜色和显著性，存储器控制模块2220在一个预先确定的存储器位置存储该子帧数据集。在其他实现方式中，存储器控制模块2220在一个动态确定的存储器位置存储该子帧数据集，并在一个查找表中存储该位置，以备后面的辨识。在一个具体的实现方式中，帧缓冲器2222配置为存储多个位平面。

存储器控制模块2220还负责（根据来自时序控制模块2224的指令）从帧缓冲器2222提取位平面集，并将它们输出至数据驱动器2208。这些数据驱动器2208将存储器控制模块2220输出的数据载入该光调制器阵列的光调制器。存储器控制模块2220输出这些子帧数据集中的数据，一次输出一行。在一个实现方式中，帧缓冲器2222包括两个缓冲器，它们轮流工作。当存储器控制模块2220存储与一个缓冲器中新图像帧对应的新产生的位平面时，它将与此前从其他缓冲器中接收到的图像帧对应的位平面提取出来，输出到该光调制器阵列。两个缓冲器存储器都可以布置在相同的电路内，仅通过地址辨识。

这些子帧数据集输出的顺序（被称为子帧数据集输出序列摂）和存储器控制模块2220开始输出每个子帧数据集的时刻（至少部分地）由存储在时间安排表存储器2226中的数据来控制。时间安排表存储器2226至少存储一个与每个子帧数据集相关联的时间值，表明该子帧数据集在帧缓冲器2222中存储在何处的一个标记符，以及表明与该子帧数据集相关联的颜色的照明数据。在某些实现方式中，时间安排表存储器2226还存储强度值，对于一个具体的子帧数据集，这些强度值表明对应的灯被点亮的强度。

在一个实现方式中，存储在时间安排表存储器2226中的时间值确定何时开始利用每个子帧数据集寻址该光调制器阵列。在另一个实现方式中，这些时间值用于确定与该子帧数据集相关联的灯应何时被点亮和/或被熄灭。在一个实现方式中，该时间值是多个时钟周期，它们（例如）是从一个图像帧开始显示起经过的时钟周期，或者是从最后一次寻址或灯事件触发开始经过的时钟周期。可替代地，该时间值可以是以微秒或毫秒存储的实际的时间值。

控制器2200包括一个可重新配置的时间安排表存储器2226。根据上文对于控制器704和2000的叙述，时间安排表存储器2226为该控制器提供一个灵活的或可编程的部件。一个可编程的链接，例如界面730，允许根据不同的灯强度、帧率、颜色方案或灰度位深度来改变控制器704中的时间安排表存储器726或对其重新编程。对于控制器2200中的时间安排表存储器2226，有可能对于该显示过程进行类似的变更，除非基于输入处理模块2218检测到的那些图像帧的特性，这些改变现在响应单一的图像帧的要求而自动出现。

基于包括在该图像帧中的数据，经常有可能在没有任何改变或扭曲的情况下通过控制变量（例如灯亮度、色饱和度和位深度）来减小显示器中的功耗。这是因为多个图像不需要来自灯的完全的亮度，或者它们不需要最深的或最饱和的颜色，或者它们仅需要有限数量的灰度等级。控制器2200配置为感知一个图像帧的、基于该图像帧中数据的显示需要，并通过改变时间安排表存储器2226来适应显示算法。

图23表示了一种称为显示过程2300的方法，借助它控制器2200可以对基于进入的图像数据内容的显示特性进行适配。根据本发明的一个说明性实施方案，显示方法2300适合用于一个MEMS直视显示器，例如图22的MEMS直视显示器2200。参见图22和23，显示方法2300从收到来自步骤2302的一个图像帧的数据开始。这些数据由输入处理模块2218通过输入行2217接收。输入处理模块2218从这些数据中导出多个子帧数据集，例如多个位平面，并且把这些位平面存储在帧缓冲器2222中。然而，另外，在步骤2306中的位平面存储之前的步骤2304中，该输入处理模块监控和分析进入的图像的内容，以便查找可能影响该图像的显示的特性。例如，在步骤2304中，该输入处理模块可能注意到该图像帧中具有最饱和颜色的像素（即，要求来自一种颜色的显著亮度值的像素，这些亮度值没有通过要求在同一像素中来自同一图像帧中其他颜色的灯的照明而被平衡、被淡化的或被去饱和）。在输入数据监控的另一个实例中，输入处理模块2218可能注意到对每盏灯要求具有最高亮度值的像素，不管色饱和度如何。

在帧缓冲器2222中接收并存储了一幅完整的图像帧之后，方法2300继续进行步骤2308。在步骤2308中，序列参数计算模块2228评估步骤2304中采集的数据，并确定可以通过调整顺序表2226中的值来实施的显示过程变化。然后，在步骤2310中通过重新写入存储在表2226中的特定参数来进行对顺序表2226的改变。最后，在步骤2312中，方法2300继续根据已在时间安排表2226中重新编程的排序参数和时间值显示子图像。

然后，方法2300反复地继续接收随后的图像数据帧。如方法800所示，接收（步骤2302）和显示图像数据（步骤2312）的过程可以并行进行，根据重新编程的时间安排表，一幅来自一个缓冲器存储器的数据的图像正在显示，同时新的子帧数据集正在被分析和存储到一个并行的缓冲器存储器中。从在步骤2302图像数据的接收直至在步骤2312的子帧数据集的显示的序列可以不停地重复，其中每个要显示的图像帧由响应于进入的数据而被重新编程的时间安排表来控制。

考虑方法2300如何能够响应于在步骤2304收集的数据通过调整时间安排表存储器2226中的显示特性来减小功耗的一些实例是有指导性的。这些实例被称为适配性的功率方案。

在一个响应于进入的图像数据的一个适配性功率方案中，步骤2304中的数据监控检测在每个帧中具有最饱和颜色的像素。如果确定一幅帧所需要的最饱和的颜色仅为这些彩灯可实现的饱和值的82％，那么有可能再次混合提供给位平面的这些颜色，从而可以节省功率，同时仍提供该图像需要的82％的饱和水平。通过向每一帧中的主要颜色添加（例如）次要的红色、绿色或蓝色，可以在该显示器中节省功率。在该实例中，序列参数计算模块2228将接收来自输入处理模块2218的一个信号，它表明允许的颜色混合程度。该帧显示之前，该序列参数计算模块重新写入顺序表2226中的强度参数，它们决定每个位平面中的颜色混合，这样颜色被对应地去饱和并节省了功率。

在另一个适配性功率方案中，在序列参数计算模块2228中提供了一个过程，它决定该图像是单独由文本组成还是由文本和与视频和照片图像有区别的符号组成。然后，序列参数计算模块2228在该顺序表中对应地重新写入这些参数。文本图像，特别是黑白文本图像，不需要象视频图像那样经常刷新，并且典型地仅需要有限数量的不同颜色或灰度。因此，序列参数计算器2228可以为每个图像帧调整帧率以及要显示的子图像的数量。在该显示过程种，文本图像比照片图像需要更少的子图像。

在又一个适配性功率方案中，步骤2304的监控功能分析或检索在每个像素中赔给每种颜色的最大强度。如果一幅要显示的图像对于任一像素需要不超过任何一盏灯的65％的亮度，那么在某些情况下有可能通过减小对应的灯的平均强度来正确显示这幅图像。通过序列参数计算模块2228中的一组命令可以减小在时间安排表存储器2226中的灯强度值。

附录1

附录1介绍了一个通过时间安排表9表示的定时序列3000，它表示了本发明的定时序列的一个实施方案。

附录1的定时序列3000适合于30Hz帧率（例如，vsync脉冲之间为33.3毫秒）的图像信息的显示；它对于红色、绿色和蓝色中每种颜色包括一个7位的显示。定时序列3000受到与该阵列中调制器状态设置有关的以下参数的限制：

·向该阵列载入一个完整的位平面需要240毫秒

·仅向一个单群（奇数或偶数）的行载入位平面需要120毫秒

·全局启动需要100毫秒

定时序列3000的时间安排表包括以下信息，时序控制模块724需要这些信息来显示子图像

·子域编号

·位平面间隔（全局启动脉冲之间逝去的时间）

·表示这些位平面的存储器位置的字母数字代码，这些位平面由它们分配的群（R0、R1、R2、…R6）隔开

·照明强度

定时序列3000的时间安排表不在寻址时间和照明时间之间进行区分。取而代之的是，时序控制模块724中的逻辑假定每个位平面间隔是在一个全局启动事件完成后立即开始。在全局启动后该序列的第一次动作中，这些灯根据表9列出的强度值被点亮。

定时序列3000包括以上说明的下列特性。与定时序列1200类似，使用定时序列3000的显示器包括全局启动的能力。使用了定时序列3000的显示器包括两个独立的全局启动电路，分别用于奇数和偶数群。定时序列3000包括一个灯控制方案，类似于在定时序列1450中说明的方案，其中脉冲周期和脉冲强度均用于表示照明值。定时序列3000能够混合颜色，如同定时序列1700那样，尽管在本实施方案中一次仅点亮一盏灯。

定时序列3000包括按群进行寻址。这些较小的位平面，例如R0、R1、R2和R3，总是在一个给定的群（例如奇数行）内依次显示，并且该较小位平面的序列被点亮时间与在另一个群（例如偶数行）中最显著的位(例如R6)被点亮的时间相同。

定时序列3000将这些最显著的位（例如R6、G6和B6）分割成四个分开的但是时间相等的子图像。该定时序列频繁地改变颜色，颜色之间的最长周期为1.38毫秒。最显著的位之间表达的时间在最显著的位的连续对之间并不总是相等的，但是最显著的位之间的期间决不会大于4.16毫秒。

表9：时间安排表9

Claims (105)

1.一种直视显示器，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MEMS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

一个控制器，被配置为通过以下所述控制该阵列中每个MEMS光调制器的状态：

从一个存储器获取多个子帧数据集，其中该多个子帧数据集对应于一个图像帧，每个子帧数据集表明该阵列中多个行和多个列中的MEMS光调制器的状态；以及

根据至少部分地存储在该存储器中的一个可变更的输出序列输出该多个子帧数据集，以便驱动这些MEMS光调制器进入在这些子帧数据集中所表明的状态，其中，该可变更的输出序列至少部分地储存在存储器中。

2.权利要求1的直视显示器，其中该可变更的输出序列包括多个事件；并且其中该控制器存储与对应于至少两个子帧数据集的多个事件相关联的独特的时间值。

3.权利要求2的直视显示器，其中，这些时间值被选为在这些MEMS光调制器改变状态时防止该阵列的照明。

4.权利要求3的直视显示器，包括多个灯，其中与包括在该可变更的输出序列中的多个灯照明事件相关联的多个时间值储存在存储器中。

5.权利要求3的直视显示器，包括多个灯，其中与包括在该可变更的输出序列中的多个灯熄灭事件相关联的多个时间值储存在存储器中。

6.权利要求2的直视显示器，其中该可变更的输出序列包括多个寻址事件，并且与这些寻址事件相关联的多个时间值储存在存储器中。

7.权利要求2的直视显示器，其中，这些时间值同一幅子帧图像的亮度有关，该子帧图像产生于该多个子帧数据集中的一个子帧数据集的输出。

8.权利要求1的直视显示器，其中，该多个子帧数据集包括用于该图像帧的至少三个颜色分量中的至少两个的独特的子帧数据集。

9.权利要求1的直视显示器，其中，该多个子帧数据集包括用于该图像帧的四个颜色分量的独特的子帧数据集。

10.权利要求9的直视显示器，其中，这四个颜色分量由红、绿、蓝和白组成。

11.权利要求1的直视显示器，包括多个灯，其中该可变更的输出序列包括一个灯照明序列。

12.权利要求11的直视显示器，其中，该灯照明序列包括对应于这些灯进行照明的强度的数据，该强度与该可变更的输出序列内的子帧数据集输出相关联。

13.权利要求11的直视显示器，其中，该灯照明序列包括与用于在该可变更的输出序列中的子帧数据集输出的灯照明的时间长度有关的数据。

14.权利要求13的直视显示器，其中，在该灯照明序列中用于每个子帧数据集的一个灯照明的时间长度小于或等于4毫秒。

15.权利要求1的直视显示器，其中，该多个子帧数据集的导出包括：

将该图像帧分解成多幅子帧图像；以及

对该多幅子帧图像中每幅子帧图像分配一个权重。

16.权利要求15的直视显示器，其中，该控制器致使一幅子帧图像被照亮一个时间长度，该时间长度与分配给该子帧图像的权重成比例。

17.权利要求15的直视显示器，其中，该控制器致使一幅子帧图像以一个照明强度被照亮，该照明强度与分配给该子帧图像的权重成比例。

18.权利要求15的直视显示器，其中，这些子帧数据集为多个位平面，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。

19.权利要求18的直视显示器，其中，该最显著的子帧图像对一个显示出的图像帧所做出的贡献是该次级最显著的子帧图像的二倍。

20.权利要求18的直视显示器，其中，该可变更的输出序列包括在两个独特的时间输出与该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。

21.权利要求20的直视显示器，其中，根据该可变更的输出序列，与该最显著的子帧图像对应的位平面被输出的这两个独特的时间被分隔不多于25毫秒。

22.权利要求20的直视显示器，其中，根据该可变更的输出序列，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。

23.权利要求1的直视显示器，其中，该可变更的输出序列包括：

在输出与该图像帧的一个第二颜色分量对应的至少一个子帧数据集之前，输出与该图像帧的一个第一颜色分量对应的至少一个子帧数据集，并且

在输出与该图像帧的第二颜色分量对应的至少一个子帧数据集之后，输出与该图像帧的第一颜色分量对应的至少一个子帧数据集。

24.权利要求1中的直视显示器，其中，点亮至少两种不同颜色的灯来显示对应于一个单一的子帧数据集的一个单一的子帧图像。

25.权利要求24的直视显示器，其中，该至少两种颜色之一的一个灯以相比于该至少两种颜色中的其他颜色的一个实质上更大的强度被点亮。

26.权利要求1的直视显示器，包括到一个外部处理器的用于接收对该可变更的输出序列的变更的一个数据链接。

27.权利要求1的直视显示器，包括一个存储器，用于存储多个替代输出序列。

28.权利要求27的直视显示器，包括一个输出序列切换模块，用于在该可变更的输出序列和该多个替代输出序列之间进行切换。

29.权利要求28的直视显示器，其中，该输出序列切换模块响应于从一个在该控制器的外部的处理器处接收的指令，该处理器包括在其中结合了该直视显示器的装置之中。

30.权利要求28的直视显示器，包括一个用户接口，其中该输出序列切换模块响应于该用户接口。

31.权利要求30的直视显示器，其中，该用户接口是一个手动开关。

32.权利要求1的直视显示器，包括一个序列参数计算模块，用于导出对该可变更的输出序列的变更。

33.权利要求32的直视显示器，其中，该序列参数计算模块基于一个接收到的图像帧的特性导出对该可变更的输出序列的变更。

34.权利要求32的直视显示器，其中，该序列参数计算模块导出与包括在该可变更的输出序列中的多个事件有关的存储的时间值的变更。

35.权利要求32的直视显示器，包括多个灯，其中该序列参数计算模块导出与包括在该可变更的输出序列中的灯照明事件有关的存储的灯强度值的变更。

36.权利要求32的直视显示器，其中，该序列参数计算模块基于一个接收到的图像帧的特性导出对多个子帧数据集的变更。

37.权利要求1的直视显示器，其中，该MEMS光调制器阵列包括多个独立地可启动的MEMS光调制器群。

38.权利要求37的直视显示器，其中，该控制矩阵包括多个全局启动互连，每个全局启动互连对应于一个相应的MEMS光调制器群。

39.权利要求37的直视显示器，其中，该多个群在该阵列中彼此相邻定位。

40.权利要求37的直视显示器，其中，每个MEMS光调制器群包括该阵列中的多个行，并且这些群在该阵列中彼此交织。

41.权利要求37的直视显示器，其中，这些群之一中的一个特别的显著性和颜色分量所对应的一幅子帧图像的显示距该显著性和颜色分量所对应的一幅子帧图像的一个随后的显示不超过25ms，并且在其他的群中的该显著性和颜色分量所对应的一幅子帧图像的一个先前的显示之后不超过25ms。

42.权利要求1的直视显示器，其中，这些MEMS光调制器包括多个快门。

43.权利要求42的直视显示器，其中，这些快门选择性地反射光线。

44.权利要求42的直视显示器，其中，这些快门选择性地允许弱光线通过对应的孔径光阑。

45.权利要求42的直视显示器，其中，这些快门横向于该基片受驱动。

46.权利要求1的直视显示器，其中，这些MEMS光调制器为反射式光调制器。

47.权利要求1的直视显示器，其中，这些MEMS光调制器选择性地允许朝向观看者的光线通过。

48.权利要求1的直视显示器，包括临近该MEMS光调制器阵列定位的一个光导。

49.权利要求1的直视显示器，其中，该可变更的输出序列包括多个全局启动事件。

50.权利要求49的直视显示器，包括与该MEMS光调制器阵列偶联的一个全局启动互连，用于致使该MEMS光调制器阵列的多行和多列中的MEMS光调制器实质上同时启动。

51.权利要求1的直视显示器，其中，对于每个MEMS光调制器，该控制矩阵包括一个晶体管和一个电容。

52.在直视显示器上显示一个图像帧的一种方法，包括：

获取对应于存储在一个存储器中的图像帧的多个子帧数据集，其中每个子帧数据集表明在一个透明基片上形成的一个MEMS光调制器阵列中的多个行和多个列中的MEMS光调制器的状态；并且

根据一个可变更的输出序列输出该多个子帧数据集，从而驱动这些MEMS光调制器进入在每个子帧数据集中表明的状态，其中该输出包括通过在该透明基片上形成的一个控制矩阵将数据和启动电压传送至该光调制器阵列，并且其中，该可变更的输出序列至少部分地储存在存储器中。

53.权利要求52的方法，包括存储与对应于至少两个子帧数据集的多个事件相关联的独特的时间值，其中该可变更的输出序列包括这些事件。

54.权利要求53的方法，其中，这些时间值被选择为在这些MEMS光调制器改变状态时防止该MEMS光调制器阵列的照明。

55.权利要求54的方法，包括根据在该可变更的输出序列中所包括的多个灯照明事件照亮多个灯中的至少一个，其中这些时间值与这些灯照明事件相关联。

56.权利要求54的方法，包括根据在该可变更的输出序列中所包括的多个灯熄灭事件熄灭多个灯中的至少一个，其中这些时间值与这些灯熄灭事件相关联。

57.权利要求53的方法，其中，该可变更的输出序列包括多个寻址事件，该存储器存储与这些寻址事件相关联的多个时间值。

58.权利要求53的方法，其中，这些时间值同一幅子帧图像的亮度有关，该子帧图像产生自该多个子帧数据集中的一个子帧数据集的输出。

59.权利要求52的方法，其中，该多个子帧数据集包括用于该图像帧的至少三个颜色分量中的至少两个的独特的子帧数据集。

60.权利要求52的方法，其中，该多个子帧数据集包括用于该图像帧的四个颜色分量的独特的子帧数据集。

61.权利要求60的方法，其中，这四个颜色分量由红、绿、蓝和白组成。

62.权利要求52的方法，其中，该可变更的输出序列至少部分地存储在存储器中。

63.权利要求62的方法，其中，该可变更的输出序列包括与多个灯对应的一个灯照明序列。

64.权利要求63的方法，其中，该灯照明序列包括与与该可变更的输出序列内的子帧数据集输出相关联的这些灯进行照明的强度对应的数据。

65.权利要求63的方法，其中，该灯照明序列包括与用于该可变更的输出序列中的子帧数据集输出的灯照明的时间长度相对应的数据。

66.权利要求65的方法，其中，在该灯照明序列中用于每个子帧数据集的一个灯照明的时间长度是小于或等于4毫秒。

67.权利要求52的方法，其中，该多个子帧数据集的导出包括：

将该图像帧分解成多幅子帧图像，并且

对该多幅子帧图像中每幅子帧图像分配一个权重。

68.权利要求67的方法，其中，该权重的分配根据一个编码方案发生。

69.权利要求67的方法，包括在与分配给一幅子帧图像的权重成比例的一个时间长度上照亮该子帧图像。

70.权利要求67的方法，包括以与分配给一幅子帧图像的权重成比例的一个照明强度来照亮该子帧图像。

71.权利要求68的方法，其中，该编码方案是一个二进制编码方案，这些子帧数据集是多个位平面，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。

72.权利要求71的方法，其中，该最显著的子帧图像对一个显示出的图像帧所做的贡献是该次级最显著的子帧图像的二倍。

73.权利要求71的方法，其中，该多个子帧数据集的输出包括在两个独特的时间输出一个位平面，该位平面对应于该图像帧的至少一个颜色分量的最显著的子帧图像。

74.权利要求73的方法，其中，根据该可变更的输出序列，与该最显著的子帧图像对应的位平面被输出的这两个独特的时间被分隔不多于25毫秒。

75.权利要求73的方法，其中，根据该可变更的输出序列，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。

76.权利要求52的方法，其中，该多个子帧数据集的输出包括：

在输出与该图像帧的一个第二颜色分量对应的至少一个子帧数据集之前，输出与该图像帧的一个第一颜色分量对应的至少一个子帧数据集，并且

在输出与该图像帧的第二颜色分量对应的至少一个子帧数据集之后，输出与该图像帧的第一颜色分量对应的至少一个子帧数据集。

77.权利要求52的方法，其中，点亮至少两种不同颜色的灯来显示与一个单一的子帧数据集对应的一个单一的子帧图像。

78.权利要求77的方法，其中，该至少两种颜色之一的一个灯是以相比于该至少两种颜色中的其他颜色的一个实质上更大的强度点亮的。

79.权利要求62的方法，包括通过到一个外部处理器的一个数据链接来接收该可变更的输出序列的变更。

80.权利要求52的方法，包括在一个存储器中存储多个可变更的替代输出序列。

81.权利要求80的方法，包括通过一个输出序列切换模块在该可变更的输出序列与该多个替代输出序列之间进行切换。

82.权利要求81的方法，包括接收来自一个外部处理器的指令，该输出序列切换模块响应于该外部处理器。

83.权利要求81的方法，包括接收来自一个用户接口的指令，该输出序列切换模块响应该用户接口。

84.权利要求83的方法，其中，该用户接口是一个手动开关。

85.权利要求81的方法，其中，多个子帧数据集的导出是由一个图像处理模块来执行；并且该输出序列切换模块响应于一个图像处理模块。

86.权利要求52的方法，包括通过一个序列参数计算模块来导出对该可变更的输出序列的多个变更。

87.权利要求86的方法，其中，该序列参数计算模块基于一个接收到的图像帧的特性导出对该可变更的输出序列的多个变更。

88.权利要求86的方法，其中，该序列参数计算模块导出与包括在该可变更的输出序列中的多个事件有关的存储的多个时间值的变更。

89.权利要求86的方法，包括多个灯，其中该序列参数计算模块导出与包括在该可变更的输出序列中的多个灯照明事件有关的存储的多个灯强度值的变更。

90.权利要求86的方法，其中，该序列参数计算模块基于一个接收到的图像帧的特性导出对多个子帧数据集的变更。

91.权利要求52的方法，其中，该MEMS光调制器阵列包括多个MEMS光调制器群，每个群能够被独立地启动。

92.权利要求91的方法，其中，该控制矩阵包括多个全局启动互连，每个全局启动互连对应于一个相应的MEMS光调制器群。

93.权利要求91的方法，其中，该多个群中的各个群在该MEMS光调制器阵列中彼此相邻定位。

94.权利要求91的方法，其中，该多个群中的每个群包括该MEMS光调制器阵列中的多行；并且该多个群中的各个群在该MEMS光调制器阵列中彼此交织。

95.权利要求91的方法，其中，在这些群之一中的一个特别的显著性和颜色分量所对应的一幅子帧图像的显示距该显著性水平和颜色分量所对应的一幅子帧图像的一个随后的显示不超过25ms，并且在其他的群中的该显著性和颜色分量所对应的一幅子帧图像的一个先前的显示之后不超过25ms。

96.权利要求52的方法，其中，这些MEMS光调制器包括多个快门。

97.权利要求96的方法，其中，这些快门选择性地反射光线。

98.权利要求96的方法，其中，这些快门选择性地允许弱光线通过对应的孔径光阑。

99.权利要求96的方法，还包括横向于该基片驱动这些快门。

100.权利要求52的方法，其中，这些MEMS光调制器是反射式光调制器。

101.权利要求52的方法，其中，这些MEMS光调制器选择性地允许光线通过。

102.权利要求52的方法，还包括通过临近该MEMS光调制器阵列定位的一个光导来引导光线。

103.权利要求52的方法，其中，该可变更的输出序列包括多个全局启动事件。

104.权利要求103的方法，还包括通过与该MEMS光调制器阵列偶联的一个全局启动互连实质上同时启动该光调制器阵列的多行和多列中的MEMS光调制器。

105.权利要求52的方法，其中，对于每个MEMS光调制器，该控制矩阵包括一个晶体管和一个电容。

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