CN101908318A - 提供pip和指针支持的电泳显示控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提供PIP和指针支持的电泳显示控制器。其中，限定第一和第二图像的数据像素分别存储在第一和第二图像缓冲器中。具有显示像素的显示装置的显示矩阵中的第二图像坐标位置存储在存储器中，这些显示像素具有多个稳定状态。从第一图像缓冲器读取第一图像的数据像素。如果从第一图像缓冲器读取的数据像素在第二图像坐标位置内，则从第二图像缓冲器读取与从第一图像缓冲器读取的数据像素相对应的数据像素，且将从第二图像缓冲器读取的数据像素与从第一图像缓冲器读取的对应数据像素进行组合，从而生成导出数据像素。生成至少与第二图像的每个数据像素相对应的合成像素。这些合成像素各自包括导出数据像素。

Description

提供PIP和指针支持的电泳显示控制器

技术领域

本申请涉及驱动或更新有源矩阵型的电光显示装置，其中显示像素具有多个稳定的显示状态。

背景技术

电光材料至少具有两个“显示状态”，这些状态在至少一个光学性质方面不同。通过对电光材料施加电场，这种材料可从一个状态改变到另一个状态。光学性质可以是人眼可察觉的或人眼不可察觉的，可包括光学透射、反射或发光。例如，光学性质可以是可察觉的颜色或灰度。

电光显示器包括旋转双色构件(rotating bichromal member)、电致变色介质(electrochromic medium)、电润湿、和基于颗粒的电泳型显示器。电泳显示器(“EPD”)装置，有时称为“电子纸”装置，可采用几种不同类型的电光技术中的一种。基于颗粒的电泳介质包括流体，该流体可以是液体，也可以是气体流体。不同类型的基于颗粒的EPD装置包括那些使用封装的电泳介质、聚合物分散的电泳介质和微胞介质(microcellular media)的EPD装置。另一种类似于EPD的电光显示器是介电泳显示器。

通常，通过分别控制大量的小而独立的像元(picture element)或显示像素的显示状态，在电光显示装置上形成图像。具有一个以上比特的数据像素限定了显示像素的特定显示状态。一帧的数据像素限定了图像。通常，显示像素以行和列进行配置，从而形成显示矩阵。一种示例性的电光显示像素包括一层位于公共电极和像素电极之间的电光材料。电极中的一个(通常是公共电极)可以是透明的。公共电极和像素电极一起在每个显示像素处形成了平行板电容器，当电极间存在电势差时，位于电极之间的电光材料受到所产生的电场的作用。

有源矩阵显示器对于每个显示像素至少包括一个非线性电路元件(如晶体管)。一种示例性的有源矩阵显示像素包括薄膜晶体管，其漏极端子与像素电极耦合。晶体管的栅极和源极端子分别与行选择线和列数据线耦合。为了改变显示像素的显示状态，公共电极设置为接地或设置为某些其他合适的电压，并且行驱动电路通过在行选择线上驱动合适的电压来导通晶体管。然后可以通过列驱动电路将与显示状态转换相对应的依赖于光学性质的电压施加到列数据线上。

电光显示装置可具有包括多种稳定显示状态的显示像素。该类显示装置能够显示(a)多个显示状态，并且(b)显示状态可认为是稳定的。关于(a)，具有多个稳定显示状态的显示装置包括本领域可称为“双稳态”的电光显示器。双稳态显示器的显示像素具有第一和第二稳定显示状态。该第一和第二显示状态至少在一个光学性质方面不同，例如可察觉的颜色或灰度。例如，在第一显示状态中，显示像素可呈现黑色，而在第二显示状态中，显示像素可呈现白色。此外，具有多个稳定显示状态的显示装置包括具有含三个以上稳定显示状态的显示像素的装置。多个显示状态中的每个至少在一个光学性质方面不同，例如特定颜色的光、介质和暗度(darkshade)。作为另一个实例，具有多个稳定状态的显示装置可包括具有与4、8、16、32或64种不同灰度对应的显示状态的显示像素。

关于(b)，按照一种定义，如果显示状态的持续时间相对于显示像素的驱动时间足够大，则显示装置的多个显示状态可看作是稳定的。可通过在显示像素的列数据线上施加驱动脉冲(通常是电压脉冲)而改变显示像素的显示状态，直到获得所需外观(appearance)。可选地，可通过随时间以一组在时间上规则隔开的驱动脉冲来驱动数据线，以此改变显示像素的显示状态。在任一情况下，显示像素都在驱动时间结束时呈现新的显示状态。如果新的显示状态至少持续驱动时间的最小持续时间的几倍，则新的显示状态可看作是稳定的。通常，在本领域中，不把LCD和CRT的显示像素的显示状态看作是稳定的。

EPD装置可用于许多不同应用中。例如，EPD装置可用于电子阅读器、移动电话、数字相册以及商业标志。在不同应用中，EPD装置可用来呈示主图像。考虑电子阅读器的实例，主图像可以是欢迎画面，书籍、报纸、杂志或其他文件的一页。此外，EPD装置可用来呈示“覆盖图像(overlay image)”。覆盖图像可以是，例如弹出菜单、对话框、图标、指针、电池充电程度指示符、消息指示符、文本或其他类型的图形图像。子窗口可出现从而覆盖正在呈示的主图像。显示器上覆盖图像的位置和尺寸可是改变的。在一段时间的使用过程中，可在不同时间呈示多种不同的主图像和覆盖图像。

EPD显示像素的显示状态可以通过施加一个以上的驱动脉冲来改变。改变EPD显示像素的显示状态所需要的驱动脉冲可取决于显示像素的先前显示状态，以及其他因素，这会在EPD装置上呈示覆盖图像时产生新问题。

因此，需要用于在EPD装置中有效呈示覆盖图像的方法和设备。

发明内容

根据一个实施方式的一种方法包括在第一图像缓冲器中存储限定第一图像的数据像素，以及在第二图像缓冲器中存储限定第二图像的数据像素。此外，该方法包括在存储器中存储第二图像的坐标位置，该坐标位置可限定具有显示像素的显示装置的显示矩阵中的第一显示位置，这些显示像素具有多个稳定状态。此外，该方法包括从第一图像缓冲器中读取第一图像的数据像素。如果从第一图像缓冲器读取的数据像素的坐标位置在第一显示位置中，则该方法包括从第二图像缓冲器读取与从第一图像缓冲器读取的数据像素对应的数据像素，并将从第二图像缓冲器读取的数据像素与从第一图像缓冲器读取的对应数据像素组合，从而产生导出数据像素(derived data pixel)。生成了至少与第二图像的每个数据像素相对应的合成像素。该合成像素分别包括导出数据像素。

根据一个实施方式的一种显示控制器包括第一存储器和第二存储器。第一存储器包括：第一图像缓冲器，存储限定第一图像的数据像素；第二图像缓冲器，存储限定第二图像的数据像素。第二存储器用来存储第二图像的坐标位置。第二图像的坐标位置限定具有显示像素的显示装置的显示矩阵中的第一显示位置，这些显示像素具有多个稳定状态。此外，显示控制器包括第一单元。第一单元从第一图像缓冲器读取第一图像的数据像素，且如果从第一图像缓冲器读取的数据像素的坐标位置在第一显示位置中，则从第二图像缓冲器读取与从第一图像缓冲器读取的数据像素对应的数据像素，并将从第二图像缓冲器读取的数据像素和从第一图像缓冲器读取的对应数据像素进行组合，从而生成导出数据像素。此外，第一单元生成至少与第二图像的每个数据像素相对应的合成像素，该合成像素分别包括导出数据像素。

附图说明

图1是根据一个实施方式的具有显示装置和带显示存储器的显示控制器的显示系统的框图。

图2是图1的显示装置的示意图，该显示装置具有显示矩阵。

图3是图2的示例性显示矩阵的示意图，该显示矩阵具有显示像素。

图4是示出了设置在形成一个以上的显示像素的以有源矩阵配置的电极之间的电泳介质的示意图。

图5是用来实现显示像素的显示状态转换的示例性波形的时序图。

图6是根据一个实施方式的图1的显示控制器的框图。

图7是示出了根据一个实施方式的图1的显示存储器和示例性数据路径的框图。

图8是示出了根据一个实施方式的显示更新操作的流程图。

图9是示出了根据一个实施方式的显示更新操作的流程图。

图10是示出了根据一个实施方式的像素合成操作的流程图。

图11是示出了根据一个实施方式的显示输出操作的流程图。

具体实施方式

下面将参考构成本发明一部分的附图，详细说明示例性实施方式。在这些附图中，相同的参考标号表示相同的元件。详细说明和附图示出了示例性实施方式。在不偏离本发明主题内容的精神和范围的情况下，可以使用其他实施方式，且可进行其他改变。因此下面的详细说明不构成对本发明的限制，且本发明要求保护的范围由所附权利要求限定。

显示像素的显示状态可通过施加一个以上的驱动脉冲来改变。改变显示像素的显示状态所需要的驱动脉冲取决于显示像素的先前显示状态，以及其他因素，这使得在EPD装置上呈示覆盖图像时会产生新的问题。当在EPD装置上呈示覆盖图像的显示像素来代替主图像的显示像素时，需要确定先前显示状态以选择正确的驱动脉冲，其中，先前显示状态是主图像像素的显示状态。此外，当覆盖图像从一个位置移动到另一个位置时，需要将先前被覆盖图像所隐藏的显示像素驱动为新的显示状态。需要再次知道显示像素的先前显示状态以选择正确的驱动脉冲。需要知道先前显示状态是现有的支持覆盖图像的显示控制器中未解决的问题。因此，需要在EPD装置中有效呈示覆盖图像的方法和设备。

图1示出了示例性的显示系统20的框图，其示出了一种可实现本发明实施方式的情况。系统20包括主机(host)22、具有显示矩阵26的显示装置24、显示控制器28和系统存储器30。系统20还包括显示存储器32、波形存储器34、温度传感器36和显示功率模块38。此外，系统20包括第一总线18、总线50、以及所示的总线互连系统组件。系统20可以是任何数字系统或电器。在一个实施方式中，系统20是电池供电的(未示出)便携式电器，如电子阅读器、移动电话、数字相册或显示指示牌。图1仅示出系统20中被认为有助于理解公开的实施方式的方面，而省略了许多其他方面。

主机22可以是通用微处理器、数字信号处理器、控制器、计算机、或执行任何计算机可读类型的指令从而执行操作的任何其他类型的装置、电路或逻辑。可用作主机或主处理器的任何类型的装置都被认为在实施方式的范围内。

在一个实施方式中，显示装置24可以是具有显示像素的电光显示装置，该显示像素具有多个稳定的显示状态，其中可以通过两个以上的驱动脉冲组将各显示像素从当前显示状态驱动为新的显示状态。在一种可选方案中，显示装置24可以是具有显示像素的电光显示装置，该显示像素具有多个稳定的显示状态，其中可由单个驱动脉冲将各显示像素从当前显示状态驱动为新的显示状态。显示装置24可以是有源矩阵显示装置。在一个实施方式中，显示装置24可以是有源矩阵型、基于颗粒的电泳显示装置，其具有包括悬浮在流体中的一种以上类型的带电颗粒的显示像素，其中显示像素的光学外观可以通过对显示像素施加电场引起颗粒穿过流体的运动来改变。

在一个实施方式中，显示控制器28可以设置在与系统20的其他元件分离的集成电路(“IC”)上。在可选实施方式中，显示控制器28不必在独立的IC中实施。在一个实施方式中，显示控制器28可以集成到系统20的一个以上的其他元件中。显示控制器28将在下面进一步说明。

系统存储器30可以是SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM、闪存、硬盘或任何其他合适的存储器。系统存储器可存储主机22可读取并执行从而进行操作的指令。系统存储器也可存储数据或指令。

显示存储器32可以是SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM、闪存、硬盘或任何其他合适的存储器。显示存储器32可以是独立的存储器单元(图中以虚线示出)，如独立的IC，或如图1所示，可以是嵌入到显示控制器28中的存储器。显示存储器32可以用来存储一帧像素数据或一帧合成像素数据。显示存储器也可存储数据或指令。

波形存储器34可以是闪存、EPROM、EEPROM或任何其他合适的非易失性存储器。波形存储器34可存储一个以上不同的驱动方案，每个驱动方案包括一个以上用来将显示像素驱动为新的显示状态的波形。波形存储器34可包括用于一个以上的更新模式的不同的波形组。波形存储器34可包括适于在一个以上的温度下使用的波形。波形存储器34可经串行或并行总线与显示控制器28耦合。波形存储器也可存储数据或指令。

将显示像素的显示状态改变为新的显示状态所需要的驱动脉冲(或更典型地，驱动脉冲组)取决于温度和其他因素。为了确定温度，设置了温度传感器36。温度传感器36可以是集成有SigmaDelta模数转换器的数字温度传感器或任何其他合适的数字温度传感器。在一个实施方式中，温度传感器36包括I²C接口，并且经I²C接口与显示控制器28耦合。温度传感器36可安装在适于获取接近显示装置24的显示像素实际温度的温度测量值的位置。温度传感器36可与显示控制器28耦合以提供温度数据，该温度数据可用于选择显示像素驱动方案。

功率模块38与显示控制器28和显示装置24耦合。功率管理单元38可以是独立的IC。功率模块38从显示控制器28接收控制信号并产生适当电压(或电流)的驱动脉冲从而驱动显示装置的所选显示像素。在一个实施方式中，功率管理单元38可产生+15V、-15V或0V电压。当不需要驱动脉冲时，功率模块38可关闭或设置为待机模式。

图2示出了显示装置24的示意图。可以通过单独控制大量小并且独立的像元(“显示像素”)40的显示状态而在显示装置24上形成图像。显示装置24包括显示像素40的显示矩阵26。在一个实施方式中，每个显示像素40均包括有源开关元件(图2中未示出)，如薄膜晶体管。开关元件通过行驱动器42和列驱动器44选择和驱动。在操作中，行驱动器42可选择一个行选择线46，导通该行中所有开关元件。列驱动器44可对一个以上的所选列数据线48提供驱动脉冲，从而将驱动脉冲提供给位于所选行线和列线交叉处的显示像素。

显示装置24可经一个以上的总线50与显示控制器28耦合，其中显示控制器使用这些总线给显示器提供像素数据和控制信号。显示像素40的显示状态是由一个以上比特的数据限定的，其可被称为“数据像素”。图像由数据像素限定，并可称为“帧”。通常，将显示像素以形成矩阵(“显示矩阵”)26的行和列来配置。帧的数据像素和相应显示矩阵26的显示像素40之间有一一对应的关系。

图3示出了显示像素40的示例性显示矩阵26的示意图。显示装置24包括显示像素40的显示矩阵26，以用于显示像素数据的帧。显示矩阵26可包括任意数目行和列的显示像素。作为一个实例，显示矩阵包括480行和640列。显示矩阵26包括第一行R1。显示矩阵26包括一个以上的子矩阵52。本说明书中可用到的显示子矩阵52指的是作为覆盖窗口的显示矩阵26的区域。在可选实施方式中，显示子矩阵52可限定弹出菜单、对话框、指针、图标、电池充电程度指示符、消息指示符、文本、或任何其他类型的图形图像。子矩阵的位置或大小可随时间改变，或这两者都可随时间改变。限定子矩阵的数据像素的值可随时间而变化。可在同一时间显示多于一个的显示子矩阵52。

显示装置24的显示矩阵26的显示像素40可具有多个稳定状态。在一个实施方式中，显示装置24是具有含三个以上稳定显示状态的显示像素40的显示装置，每个显示状态在至少一个光学性质方面不同。在一个可选实施方式中，显示装置24是具有含第一和第二稳定显示状态的显示像素40的双稳态显示装置，每个状态在至少一个光学性质方面与另一状态不同。显示像素40的显示状态可相对于驱动时间持久不变。在一个实施方式中，显示像素40的显示状态持续至少驱动时间的最小持续时间的两倍或三倍。此外，在一个实施方式中，将显示像素40的显示状态从当前显示状态改变为新的显示状态所需要的驱动脉冲强烈依赖于当前的显示状态。

在一个实施方式中，显示装置24包括一层位于公共电极和像素电极之间的电光材料。电极中的一个(通常为公共电极)可以是透明的。公共电极和像素电极一起形成平行板电容器，当两个电极间有电势差时，位于这两个电极之间的电光材料受到所形成的电场的作用。这种一般配置可以是每个显示像素处一个平行板电容器的形式，或者每个显示像素处多于一个平行板电容器的形式。

图4是示出了设置在公共电极和像素电极之间的一种电泳介质、有源矩阵的一种非线性电路元件、以及行和列驱动电路的一个示例性配置的示意图。图4包括部分示例性电泳显示器26的截面的简化表示、部分相关的非线性电路元件的示意图、以及行驱动电路和列驱动电路42、44的框图。参考图4，一个以上的微囊54夹在公共电极56和像素电极58之间。公共电极56可以是透明的。薄膜晶体管60的漏极端子与像素电极58耦合。薄膜晶体管60的栅极端子经由行选择线46与行驱动器42耦合。各个薄膜晶体管60的源极端子经由列数据线48与列驱动器44耦合。如图4所示，各个显示像素可与一个微囊54相对应，或可与两个以上的微囊相对应(未示出)。各个微囊54均可包括悬浮在流体61中的带正电的白色颗粒62和带负电的黑色颗粒64。

为了改变显示像素40的显示状态，将公共电极56接地或设置为某些其他合适的电压，且通过施加合适电压到行选择线46，行驱动电路42导通一个行中所有晶体管60。然后列驱动电路44将驱动脉冲施加到数据像素的列数据线48上使这些数据像素改变显示状态。随着公共电极和像素电极56、58上的电荷的积累，在与特定显示像素关联的微囊54的两侧建立了电场。当电场为正时，白色颗粒62向电极56移动，这导致显示像素在外观上变得更白。另一方面，当电场为负时，黑色颗粒64向电极56移动，这导致显示像素在外观上变得更黑。微囊54a是完全白色的显示像素的简化表示，而微囊54b是完全黑色的显示像素的简化表示。此外，微囊54c示出了具有与完全白色或完全黑色不同的灰度值(即灰色)的显示像素。

只要电荷存储在公共电极和像素电极56、58上，就有电场通过显示像素，引起颗粒穿过流体而运动。可以理解，即使在行电路42截止晶体管60，或列驱动电路44停止在列数据线48上施加驱动脉冲之后，电荷也可保留在公共电极和像素电极56、58上，即电场不会立即消失。此外，颗粒62、64可具有动量。因此，在显示像素被驱动后，颗粒穿过流体的运动可以继续一段时间。

尽管通过列驱动器在列数据线48上施加和保持适当的驱动脉冲，直到以单个时间间隔获得所需的显示状态，可以改变显示像素的显示状态，但是可选的方法也可用于改变显示像素的显示状态。不同的可选方法可提供用于随时间施加一组驱动脉冲。在这些方法中，显示矩阵26以两个以上的“驱动帧”组而被刷新或更新。对于该组中每个驱动帧，每行被选择一次，使得列驱动器44将驱动脉冲施加到所选行的每个显示像素上使其显示状态改变。每行被选择的持续时间可相等以便该组中每个驱动帧具有相同的持续时间。因此，不是在单个时间段以单个驱动脉冲改变显示像素的显示状态，而是通过以时间上规则隔开的一组时间段来施加一组驱动脉冲而改变显示状态。

图5示出了示例性波形图66。本说明书使用的术语“波形”用于表示在时间上规则隔开的一组时间段上发生的整组驱动脉冲，该组驱动脉冲用于使得从某个初始显示状态转换到最终显示状态。波形可包括一个以上的“脉冲”或“驱动脉冲”，这里脉冲或驱动脉冲通常指电压对于时间的积分，但也可指电流对于时间的积分。本说明书使用的术语“驱动方案”指在特定环境条件下足以实现特定显示装置的显示状态之间的所有可能转换的一组波形。

波形66被提供用于总体上说明波形特征和限定术语。波形66不是为了描绘实际波形。图5中所示的时间段不必按比例。施加单个驱动脉冲的时间段可称为“驱动脉冲周期”。在一个实施方式中，驱动脉冲周期具有相同的持续时间。显示矩阵26所有线被寻址一次的时间段可称为“驱动帧周期”。在一个实施方式中，每个驱动帧周期具有相同的持续时间。与整组驱动帧周期关联的时间可称为“波形周期”。显示像素40的“驱动时间”可等于波形周期。

显示装置24可利用多个驱动方案。例如，显示装置24可使用灰度驱动方案(“GSDS”)，其可用来引起所有可能灰度级间的转换。此外，显示装置24可使用单色驱动方案(“MDS”)，其可用来引起仅两个灰度级(如黑或白)之间的转换。进一步，显示装置24可使用笔控更新模式(pen update mode，PU)，其可用来引起包括所有可能灰度级的初始状态和黑或白的最终状态间的转换。MDS和PU驱动方案通常提供比GSDS驱动方案更快的显示重写。可基于所需的显示状态转换的类型选择驱动方案。例如，如果显示像素采用16个灰度级中的任一个，被更新的区域包括从10到15的显示像素转换，则必须使用GSDS驱动方案。然而，如果被更新的区域包括从10到0、或10到15的显示像素转换，则可使用GSDS或PU驱动方案。因为PU驱动方案比GSDS驱动方案更快，因此通常使用PU驱动方案。在可选实施方式中，可提供任何数量的显示状态，如2、4、8、32、64、256等。

图6更详细地示出了根据一个实施方式的图1中的显示控制器28。显示控制器28可包括显示存储器32、一个以上的更新管线(pipes)84、定时发生单元86、像素处理器88、一个以上的寄存器89、更新管线定序器(update pipe sequencer)90以及主机接口106。显示存储器32经主机接口106可与主机22耦合。此外显示存储器32可与像素处理器88和更新管线定序器90耦合。寄存器89可经由主机接口106和更新管线定序器90与主机22耦合。

使用显示控制器28允许在具有多个稳定显示状态的电光显示装置上显示图像，该显示装置被分成两个以上区域且每个区域可以单独的显示更新操作而更新。每个显示更新操作可使用不同的驱动方案或更新模式，且这些显示更新操作可在时间上交叠。每个显示更新操作可使用不同更新管线84。即使正在使用第二更新模式对第二区域的显示进行更新操作，也可开始使用第一更新模式对显示矩阵的第一区域进行更新。

图7是更详细地示出了根据一个实施方式的显示存储器32和主机22、像素处理器88以及更新管线定序器90之间的示例性数据路径的框图。在一个实施方式中，显示存储器32包括图像缓冲器78和更新缓冲器80。此外，显示存储器32可包括至少一个PIP(画中画)缓冲器82，以及至少一个指针(“CSR”)缓冲器83。主机22可经数据路径“A”向图像缓冲器78、PIP缓冲器82和指针缓冲器83进行写入。(尽管图7中没有示出，主机22也可从显示存储器32中进行读取。)在像素合成操作中，像素处理器88可经数据路径“B”从图像缓冲器78、PIP缓冲器82和指针缓冲器83进行读取。此外，像素处理器88可经数据路径“C”从更新缓冲器80读取和向其写入。在显示更新操作中，更新管线定序器90可经数据路径“D”从更新缓冲器80进行读取。

图像缓冲器78可用来存储数据像素帧，如主图像。PIP缓冲器82可用来存储第一覆盖图像，而指针缓冲器83也可用来存储第二覆盖图像。更新缓冲器80可用来存储合成像素。在一个实施方式中，“合成像素”是限定像素转换的数据结构或数据记录。合成像素可包括限定当前显示状态和下一显示状态的数据。合成像素还可包括分配的更新管线84的标识符。

主机22可使用数据路径A在图像缓冲器78中存储数据像素帧的全部或数据像素帧的一部分。像素处理器88可包括产生合成像素的可操作性。在像素合成操作中，像素处理器88可读取存储在图像缓冲器78、PIP缓冲82和指针缓冲器83中的数据像素，从而使用数据路径B获得限定显示像素40的下一显示状态的数据。在一个实施方式中，像素处理器88可读取存储在更新缓冲器80中的合成像素，从而使用数据路径C获得限定显示像素40的当前显示状态的数据。像素处理器88可使用从图像缓冲器78、PIP缓冲器82和指针缓冲器83中的一个获得的数据像素，以及从更新缓冲器80获得的合成像素，从而生成新的合成像素。像素处理器88可使用数据路径C在更新缓冲器80中存储其生成的合成像素。像素处理器88在更新缓冲器80中存储合成像素可对先前存储的合成像素进行重写(盖写)。

图8是示出了根据一个实施方式的显示更新操作800的流程图。在操作802中，主图像的数据像素40存储在图像缓冲器78中。在一个实施方式中，主机22可使用数据路径A在图像缓冲器78中存储主图像的数据像素40。在可选实施方式中，另一个装置或单元可在图像缓冲器78中存储主图像的数据像素。在操作804中，第一覆盖图像的数据像素存储在PIP缓冲器82中。在一个实施方式中，主机22可使用数据路径A存储第一覆盖图像的数据像素40。在可选实施方式中，另一个装置或单元可在PIP缓冲器82中存储第一覆盖图像的数据像素。在操作806中，限定显示矩阵26中第一覆盖图像位置的坐标存储在寄存器89中。位置坐标可由主机22或另一个装置或单元存储。在操作808中，将显示更新命令发送、传输或通信至显示控制器28。可由主机22或由另一装置或单元发送显示更新命令。显示更新命令使显示矩阵26的显示像素40的显示状态更新。在操作802～808完成后，第一覆盖图像的新坐标可存储在寄存器89中。换句话说，可以使用限定第一覆盖图像的第二位置的坐标而重复操作806。然后，可以重复操作808，且发送显示更新命令使得显示矩阵26更新。在发送第二或后续显示更新命令造成的更新中，第一覆盖图像将呈示在第二位置。

在一个实施方式中，诸如照相机的成像装置或诸如笔控输入接口(pen input interface)电路的接口电路，可在PIP缓冲器82中存储第一覆盖图像。成像装置或接口电路也可在寄存器89中存储用于限定第一覆盖图像位置的坐标。显示控制器内部的电路、或成像装置或接口电路可发送显示更新命令。

图9是示出了根据一个实施方式的显示更新操作900的流程图。在操作902中，主图像的数据像素40存储在图像缓冲器78中。在一个实施方式中，主机22可使用数据路径A在图像缓冲器78中存储主图像的数据像素40。在可选实施方式中，另一个装置或单元可在图像缓冲器78中存储主图像的数据像素。在操作904中，第二覆盖图像的数据像素40存储在指针缓冲器83中。在一个实施方式中，主机22可使用数据路径A存储第二覆盖图像的数据像素40。在可选实施方式中，另一个装置或单元可在指针缓冲器83中存储第二覆盖图像的数据像素。在操作906中，限定显示矩阵26中第二覆盖图像位置的坐标存储在寄存器89中。位置坐标可由主机22或另一个装置或单元存储。在操作中908中，将显示更新命令发送、传输或通信至显示控制器28。可由主机22或由另一个装置或单元发送显示更新命令。显示更新命令使得显示矩阵26的显示像素的显示状态更新。在操作902～908完成之后，第二覆盖图像的新坐标可存储在寄存器89中。换句话说，可以使用限定第二覆盖图像的第二位置的坐标来重复操作906。然后，可以重复操作908，显示更新命令的发送引起显示矩阵26的更新。在发送第二或后续显示更新命令造成的更新中，第二覆盖图像将呈示在第二位置。

在一个实施方式中，诸如鼠标或轨迹球输入接口电路的接口电路可在指针缓冲器92中存储第二覆盖图像。接口电路也可在寄存器89中存储用于限定第二覆盖图像位置的坐标。显示控制器内部的电路或接口电路可发送显示更新命令。

图8和图9是显示更新操作800、900的流程图，其示出如何通过将新坐标位置写入寄存器89并将显示更新命令发送到显示器28而改变第一和第二覆盖图像的显示位置。在一个实施方式中，显示更新操作800、900可组合为单个操作，例如在寄存器89中为PIP和指针覆盖图像存储新坐标，并发送单个显示更新命令。单个显示更新命令导致用于第一和第二覆盖图像两者的一个显示更新操作。显示更新操作可包括：(a)像素合成操作；和(b)显示输出操作。

图10是示出了根据一个实施方式的像素合成操作1000的流程图。在一个实施方式中，像素合成操作1000可以由像素处理器88执行。在操作1002中，从图像缓冲器78中读取或取出数据像素。根据一个实施方式，可以从显示矩阵26的左上角的数据像素40开始，以光栅顺序(raster order)从图像缓冲器78中读取数据像素。在操作1016中，从更新缓冲器80读取或取出合成像素。根据一个实施方式，可以从与显示矩阵26的左上角的数据像素相对应的合成像素开始，以光栅顺序从更新缓冲器80中读取合成像素。操作1002可以在操作1016之前执行，也可以是操作1016在操作1002之前执行，或者可以操作1002和1016同时执行。

在操作1004中，检查在操作1002中从图像缓冲器78读取的数据像素在显示矩阵26中的坐标位置。在操作1004中确定从图像缓冲器78中读取的数据像素是否在PIP区域内。作为操作1004的一部分，可从寄存器89读取PIP区域的坐标。PIP区域可对应于第一子矩阵52。在一个实施方式中，如果从图像缓冲器78读取的数据像素在PIP区域之外，则像素合成操作1000可进入操作1010。另一方面，如果从图像缓冲器78读取的数据像素在PIP区域之内，则在操作1006中从PIP缓冲器82读取或取出数据像素。从PIP缓冲器取出的数据像素具有与从图像缓冲器78取出的数据像素相对应的坐标位置。在操作1008中，图像和PIP缓冲器的各数据像素可组合生成或产生“导出”数据像素。可通过选择一个数据像素或另一个数据像素对各数据像素进行组合。各数据像素可以用“XOR”运算进行组合。存储在PIP缓冲器中的数据像素可包括“透明”像素。在一个实施方式中，如果从PIP缓冲器读取的像素数据不是透明的，则其会反转(inverted)，而如果从PIP缓冲器读取的像素数据是透明的，则从图像缓冲器78读取的像素数据会反转。在一个实施方式中，如果PIP缓冲器的相应数据像素是透明的，则可通过从更新缓冲器中选择数据像素来对各数据像素进行组合，否则，就从PIP缓冲器选择数据像素。在操作1008之后，像素合成操作1000进入到操作1010。

在操作1010中，确定从图像缓冲器78读取的数据像素是否在指针区域内。作为操作1010的一部分，可从寄存器89中读取指针区域的坐标。指针区域可与第二子矩阵52相对应。如果从图像缓冲器78中读取的数据像素在指针区域之外，则像素合成操作1000可进入操作1018。另一方面，如果从图像缓冲器78中读取的数据像素在指针区域之内，则在操作1012中，从指针缓冲器82读取或取出数据像素。从指针缓冲器82中取出的数据像素具有与从图像缓冲器78取出的数据像素相对应的坐标位置。在操作1014中，可以对图像和PIP缓冲器的各数据像素进行组合，从而生成或产生“导出”数据像素。可以通过选择一个数据像素或另一个像素数据对各数据像素进行组合。可以通过计算两个值的组合(例如加权平均值)对各数据像素进行组合。操作1014类似于操作1008，且上面关于操作1008说明的任何技术都可用于操作1014。然而，操作1008和1014不必采用同样的组合技术。在操作1014后，像素合成操作1000进入操作1018。

在操作1018中，将数据像素与下一像素值进行比较。在操作1018中比较的数据像素可以是在操作1002中取出的数据像素、由组合操作1008得到的数据像素、或者由组合操作1014得到的数据像素。在操作1018中比较的特定数据像素取决于操作1004和1010中做出的判定。在操作1018中比较的下一像素值是从在操作1016中取出的合成像素获得的。下一像素值包括在每个合成像素的数据结构中，并表示相应显示像素的当前显示状态。操作1018将数据像素和下一像素值进行比较从而判定它们是否相等。如果值相等，即下一显示状态和当前显示状态相同，则相应的显示像素不标记为更新。另一方面，如果值不同，即下一显示状态和当前显示状态不同，则相应显示像素标记为更新。

在操作1020中，可形成或生成新的合成像素。如果在操作1018中显示像素不标记为更新，则不需要形成新的合成像素。如果显示像素标记为更新，则从取出的合成像素(操作1016)获得的下一像素值被设定为新的合成像素中的当前像素值。操作1002～1014的数据像素的值被设定为新的合成像素中的下一像素值。在操作1022中，将新的合成像素写回到更新缓冲器80中。操作1022可对先前存储的合成像素进行重写。如操作1024指示的那样，根据一个实施方式，像素合成操作1000为显示矩阵26中的每个像素位置重复操作1002～1022。

根据一个可选实施方式，像素合成操作1000可省略用于PIP区域的处理。例如当不呈示PIP区域时，操作1004～1008可省略。此外在另一个实施方式中，像素合成操作1000可省略用于指针区域的处理。例如当不呈示指针区域时，操作1010～1014可省略。此外，如果需要多于一个的PIP区域或指针，则可添加额外的操作。

根据一个可选实施方式，像素合成操作1000可以仅取出与PIP区域、指针区域或PIP和指针区域内的位置相对应的数据像素。在这些实施方式中，操作1002不以光栅顺序从图像缓冲器78取出显示像素。相反地，操作1002可包括访问寄存器89从而确定PIP区域和指针区域的坐标位置。在一个实施方式中，该操作仅从图像缓冲器78取出与PIP或指针区域内的位置相对应的数据像素。

根据另一个可选实施方式，像素合成操作1000可通过定序器90与合成像素的取出同步。像素处理器88和更新管线定序器90可共享从更新缓冲器80取出的合成像素。更新管线定序器90可经由分离器(splitter)以光栅顺序取出合成像素。分离器可以将取出的合成像素的一个副本提供给像素处理器88，并且将另一个副本提供给更新管线定序器90。在一个实施方式中，代替操作1016，仅在从分离器收到相应的合成像素后，像素处理器88可为特定位置生成合成像素。该实施方式还在于2009年4月24日提交的共同待审查的申请US 12/429,593中进行了说明。该申请的全部内容结合于此作为参考。

再次参考图6，更新管线定序器90可包括执行显示输出操作中要求的功能之中的可操作性。更新管线定序器90可以使用数据路径D从更新缓冲器80中取出合成像素。此外，更新管线定序器90可以光栅顺序取出合成像素。更新管线定序器90可将其取出的合成像素提供给更新管线84之一。通过检查包括在合成像素数据结构中的更新管线标识符，更新管线定序器90可确定向哪个更新管线84提供合成像素。

在一个实施方式中，更新管线84定位与指定更新模式和当前温度相对应的存储在波形存储器34中的驱动方案。对于波形周期中的每个驱动帧，更新管线84为当前驱动帧的驱动方案复制所有可能的驱动脉冲，并在与更新管线相关联的查询表中存储当前驱动帧。更新管线84使用合成像素的当前和下一显示状态而在查询表中定位驱动脉冲数据，并在先进先出存储器(“FIFO”)中存储脉冲数据，该存储器可包括在更新管线中。设置FIFO存储器以使得在定时发生单元86需要脉冲数据之前生成并缓冲脉冲数据。FIFO可以设置有一个以上指示出现在FIFO中的驱动脉冲数据量的状态标记(status flag)，例如满、半满、空等。

定时发生单元86包括与更新管线84的输出耦合的输入。定时发生单元86从更新管线84接收波形数据。定时发生单元86根据显示装置24的定时要求将波形数据提供给显示功率模块38和显示装置24。

图11是示出了根据一个实施方式的显示输出操作的流程图。在操作1202中，接收更新模式或驱动方案。在操作1204中，从波形存储器34取出来自波形存储器的相应驱动方案的一个驱动帧。当前驱动帧周期的驱动脉冲可存储在查询表中。在操作1206中，从更新缓冲器80中取出合成像素转换。可以为显示矩阵26从更新缓冲器80中以光栅顺序取出所有合成像素。在一个实施方式中，可以光栅顺序取出子矩阵26的合成像素。在操作1208中，为合成像素确定驱动脉冲。驱动脉冲可使用查询表确定。在操作1210中，驱动脉冲可存储在设置在更新管线84中的FIFO存储器中。在操作1212中，判定当前合成像素是否对应于更新区域中的最后像素位置。更新区域可以是显示矩阵26或子矩阵52。如果不是最后像素位置，则为更新区域中每个附加的合成像素重复步骤1206～1210。如果当前合成像素是最后合成像素，则在操作1214中增加驱动帧计数。在操作1216中，判定当前驱动帧是否为驱动方案中最后的驱动帧。如果不是最后驱动帧周期，则为驱动方案的每个驱动帧周期重复步骤1204～1210。

在一个实施方式中，本说明书所说明的部分或所有操作和方法均可通过执行存储在计算机可读介质中的指令而执行。术语“计算机可读介质”可包括但不限于：非易失性存储器，如EPROM、EEPROM、ROM、软盘、硬盘和闪存；和光学介质，如CD-ROM和DVD。

在本说明书中，可引用“一个实施方式”或“实施方式”。这些提法意味着与该实施方式相关地说明的特定特征、结构或特性包括在要求保护的本发明的至少一个实施方式中。因此，不同位置处的短语“在一个实施方式中”或“实施方式”不必都是指同一实施方式。而且，特定特征、结构或特性可以组合在一个以上的实施方式中。

虽然为了清楚的理解，用某些具体情况说明了实施方式，但是显而易见的是，可在本发明所附的权利要求的范围内做出某些改变和修改。因此，所述实施方式应被理解为是实例性的，而非限制性的，且要求保护的本发明不限于本文给出的具体情况，而是可以在所附权利要求的范围和等同物内做出修改。进一步，前面说明书中采用的术语和表达是用作说明的，而非用于限制，且在使用这些术语和表达时不排除所示的和所说明的特征的等同物或其部分，并且应该认识到，本发明的范围由所附权利要求进行限定和限制。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

对于显示装置上呈示的图像的两个以上的像素位置中的每一个，

如果第一条件为真，则从第一图像缓冲器选择数据像素，如果第一条件为假，则从第二图像缓冲器选择数据像素，所述第一条件是像素位置在所述图像的指定区域内；

由与所述显示装置在所述像素位置的显示像素的显示状态相对应的数据像素，和一个所选数据像素或从所述所选数据像素导出的数据像素生成合成像素；以及

以与所生成的合成像素相对应的驱动方案的两个以上的驱动脉冲更新所述显示装置在所述像素位置的显示像素。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述显示装置上呈示的所述图像的所述两个以上的像素位置包括所述图像的所有像素位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述显示装置上呈示的所述图像的所述两个以上的像素位置仅包括所述图像的所述指定区域的像素位置。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括接收限定所述图像的所述指定区域的至少一个参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像的所述指定区域限定指针图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像的所述指定区域限定覆盖图像。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括判定第二条件是否为真，所述第二条件是(a)所述一个所选数据像素或从所述所选数据像素导出的数据像素和(b)与所述显示装置在所述像素位置的显示像素的显示状态相对应的数据像素不同，其中，合成像素的生成包括：仅在所述第二条件为真时生成合成像素。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

如果所述第一条件为真，

则组合为所述像素位置从所述第一图像缓冲器选择的所述数据像素和为所述像素位置从所述第二图像缓冲器选择的所述数据像素，从而为所述像素位置形成从所述所选数据像素导出的数据像素，以及

从与所述显示装置在所述像素位置的显示像素的显示状态相对应的所述数据像素和所导出的数据像素生成所述合成像素。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，使用与所生成的合成像素相对应的驱动方案的两个以上驱动脉冲对所述显示装置在所述像素位置的显示像素的更新包括：如果所述第一条件为真，则以第一驱动方案的两个以上的驱动脉冲更新所述显示像素，而如果所述第一条件为假，则以第二驱动方案的两个以上的驱动脉冲更新所述显示像素。

10.一种设备，包括：

第一图像缓冲器，存储限定第一图像的数据像素，以及第二图像缓冲器，存储限定第二图像的数据像素；

用于下述作用的单元：

选择与显示装置的显示矩阵的像素位置相对应的数据像素，如果第一条件为真，则所述单元从所述第一图像缓冲器选择数据像素，而如果所述第一条件为假，则所述单元从所述第二图像缓冲器选择数据像素，所述第一条件是所述像素位置在所述显示矩阵的显示子矩阵内；

从与所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素的显示状态相对应的数据像素，和一个所选数据像素或从所述所选数据像素导出的数据像素生成合成像素；以及

使用与所生成的合成像素相对应的驱动方案的两个以上的驱动脉冲来使所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素更新。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述单元为所述显示矩阵的每个像素位置选择数据像素。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述单元仅为所述显示子矩阵的像素位置选择数据像素。

13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述显示子矩阵限定指针图像。

14.根据权利要求10所述的设备，其中，所述显示子矩阵限定覆盖图像。

15.根据权利要求10所述的设备，其中，所述单元判定第二条件是否为真，如果所述第二条件为真，则生成合成像素，所述第二条件为(a)所述一个所选数据像素或从所述所选数据像素导出的数据像素和(b)与所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素的显示状态相对应的数据像素不同。

16.根据权利要求10所述的设备，其中，如果所述第一条件为真，则所述单元：

组合为所述像素位置从所述第一图像缓冲器选择的所述数据像素和为所述像素位置从所述第二图像缓冲器选择的所述数据像素，从而为所述像素位置形成从所述所选数据像素导出的数据像素，以及

从与所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素的显示状态相对应的数据像素和所导出的数据像素生成所述合成像素。

17.根据权利要求10所述的设备，其中，如果所述第一条件为真，则所述单元用第一驱动方案的两个以上的驱动脉冲更新所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素，而如果所述第一条件为假，则用第二驱动方案的两个以上的驱动脉冲更新所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素。

18.根据权利要求10所述的设备，还包括用来存储合成像素的更新缓冲器。

19.一种设备，包括：

电泳显示装置；

第一图像缓冲器，存储限定第一图像的数据像素；第二图像缓冲器，存储限定第二图像的数据像素；以及更新缓冲器，存储合成像素；以及

用于下述作用的单元：

选择与所述显示装置的显示矩阵的像素位置相对应的数据像素，如果第一条件为真，则所述单元从所述第一图像缓冲器选择数据像素，而如果所述第一条件为假，则所述单元从所述第二图像缓冲器选择数据像素，所述第一条件是所述像素位置在所述显示矩阵的显示子矩阵内；

从与所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素的显示状态相对应的数据像素，和一个所选数据像素或从所述所选数据像素导出的数据像素生成合成像素；以及

使用与所生成的合成像素相对应的至少两个驱动方案之一的两个以上的驱动脉冲来使所述显示矩阵在所述像素位置的显示像素更新。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，如果所述第一条件为真，则所述单元用第一驱动方案的两个以上的驱动脉冲使所述显示装置在所述像素位置的显示像素更新，而如果所述第一条件为假，则用第二驱动方案的两个以上的驱动脉冲使所述显示装置在所述像素位置的显示像素更新，以及，所述单元在时间上重叠的独立操作中使所述显示子矩阵内的一个以上的显示像素和所述显示子矩阵外的一个以上的显示像素更新。

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