CN102792260A - 用于以交替的定向进行帧缓冲器存储及检索的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于将连续帧的图像数据存储于帧缓冲器中的方法及设备。具体来说，所述方法及设备允许在主机系统以与显示器需要向其写入的格式不同的格式提供图像数据的情况下利用显示器大小的帧缓冲器，同时保持来往于所述帧缓冲器的同时读取及写入操作的有益方面。使用此方法，缓冲器控制器以第一格式(例如，逐行)从主机系统接收图像数据且以所述第一格式将其写入到所述帧缓冲器。当用第一帧完全填满所述缓冲器时，所述第一帧由所述缓冲器控制器以第二格式(例如，逐列)读出并提供到将所述数据写入到所述显示器的显示器驱动器。在以所述第二格式读出所述第一帧时，所述缓冲器控制器以所述第一格式从所述主机系统接收第二帧的图像数据，但在将所述图像数据写入到所述帧缓冲器之前使其旋转，使得以所述第二格式将其写入到所述帧缓冲器。尽管所述主机系统与显示器的图像数据格式要求不同，但此旋转允许同时进行所述缓冲器控制器向所述帧缓冲器的写入及所述显示器驱动器从所述帧缓冲器的读取。当以所述第二格式将所述第二帧完全写入到所述缓冲器时，所述缓冲器控制器接着以所述第一格式读取所述缓冲器，且将其写入到所述显示器。此时，所述过程重复。因此，保留了同时读取及写入的益处。

Description

用于以交替的定向进行帧缓冲器存储及检索的系统及方法
技术领域
本发明涉及用于驱动显示器的方法及装置。
背景技术
微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器及电子器件。可使用沉积、蚀刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或添加若干层以形成电及机电装置的其它微机械加工工艺来形成微机械元件。一种类型的MEMS装置称作干涉式调制器。如本文中所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指使用光学干涉的原理来选择性地吸收及/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中的一者或两者可为全部或部分透明的及/或反射的且能够在施加适当电信号时相对运动。在特定实施例中，一个板可包括沉积于衬底上的静止层而另一板可包括通过气隙与静止层分离的金属膜。如本文中更详细地描述，一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。此些装置具有广泛的应用范围，且在此项技术中，其将有益于利用及/或修改这些类型的装置的特性使得其特征可用于改进现有产品及形成尚未开发的新产品。
发明内容
简略且概括地说，本发明提供一种借以在主机系统以第一格式为需要将图像数据以第二格式向其写入的显示器提供所述图像数据的情况下实现来在于显示器大小的帧缓冲器的同时读取及写入操作的方法及设备。
一个实施例为一种用于处理图像数据以供显示的方法，其包括：针对每一传入图像帧，在将所述传入图像帧的行作为行存储于帧缓冲器中与将所述传入图像帧的行作为列存储于所述帧缓冲器中之间连续交替，同时在将帧缓冲器的行作为列显示于显示器上与将所述帧缓冲器的列作为列显示于所述显示器上之间连续交替。
另一实施例为一种用于处理图像数据以供显示的方法，其包含：(a)将第一图像帧存储于帧缓冲器中；(b)读取所述帧缓冲器的第一列以供作为列来显示；(c)使第二图像帧的第一行旋转并将所述经旋转的数据存储于所述帧缓冲器的所述第一列中；(d)读取所述帧缓冲器的第二列以供作为列来显示；(e)使所述第二图像帧的第二行旋转并将所述经旋转的数据存储于所述帧缓冲器的所述第二列中；(f)重复步骤(b)到(e)，直到已从所述帧缓冲器读取所述第一图像帧且已将所述第二图像帧存储于所述帧缓冲器中为止；(g)读取所述帧缓冲器的第一行并使其旋转以供作为列来显示；(h)将第三图像帧的第一行存储于所述帧缓冲器的所述第一行中；(i)读取所述帧缓冲器的第二行并使其旋转以供作为列来显示；(j)将第三图像帧的第二行存储于所述帧缓冲器的所述第二行中；(k)重复步骤(g)到(j)，直到已从所述帧缓冲器读取所述第二图像帧且已将所述第三图像帧存储于所述帧缓冲器中为止；及(1)不断重复步骤(b)到(k)。
又一实施例为一种用于处理图像数据以供显示的方法，其包含：以第一格式从主机系统获得图像数据；在以所述第一格式与以第二格式将所述图像数据存储于帧缓冲器中之间连续交替；在以所述第一格式与以所述第二格式从所述帧缓冲器读取所述图像数据之间连续交替；及以所述第二格式显示所述图像数据。
另一步实施例为一种显示系统，其包含：一种显示系统，其包含：显示器；帧缓冲器；及逻辑电路，其经配置以：以第一格式从主机系统获得图像数据；在以所述第一格式与以第二格式将所述图像数据存储于帧缓冲器中之间连续交替；在以所述第一格式与以所述第二格式从所述帧缓冲器读取所述图像数据之间连续交替；及提供所述图像数据以供以所述第二格式显示。
额外实施例为一种显示系统，其包含：用于存储图像数据的装置；用于以第一格式从主机系统获得图像数据的装置；用于在以所述第一格式与以第二格式将所述图像数据存储于所述存储装置中之间连续交替的装置；用于在以所述第一格式与以所述第二格式从帧缓冲器读取所述图像数据之间连续交替的装置；及用于以所述第二格式显示所述图像数据的装置。
附图说明
图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于松弛位置中，而第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活位置中。
图2是图解说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。
图3是针对图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动反射镜位置对所施加电压的图。
图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行及列电压的图解说明。
图5A及5B图解说明可用于将显示数据帧写入到图2的3×3干涉式调制器显示器的行及列信号的一个示范性时序图。
图6A及6B是图解说明包括多个干涉式调制器的视觉显示装置的实施例的系统框图。
图7A是图1的装置的横截面图。
图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面图。
图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面图。
图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面图。
图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面图。
图8是包括三个共用线及三个数据线的显示区的平面图及横截面图。
图9是展示缓冲器控制器的数据显示系统的功能视图。
图10是对帧缓冲器的同时读取及写入过程的表示。
图11是展示对帧缓冲器的连续读取及写入过程的表示。
图12是本文中所述的方法的一个实施例的流程图。
图13是用于利用显示器大小的帧缓冲器的方法的一个实施例的流程图，其中以与显示器所需要的格式不同的格式将主机数据提供到帧缓冲器。
具体实施方式
以下详细描述针对某些特定实施例。然而，可以众多不同方式应用本文中的教示。在本描述中，参考图式，其中通篇借助相似编号指定相似部件。实施例可在经配置以显示图像(无论是处于运动(例如，视频)还是处于静止(例如，静止图像)，且无论是文本的还是图片的)的任一装置中实施。更特定来说，本发明预期：实施例可在以下各种电子装置中实施或可与所述电子装置相关联：例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄录机、游戏控制台、手表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制装置及/或显示器、相机视图显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构、包装及美学结构(例如，一件珠宝上的图像显示器)。与本文所述的那些MEMS装置类似结构的MEMS装置还可用于非显示器应用中，例如用于电子切换装置中。
一个实施例为一种使存储于帧缓冲器中的连续帧的图像数据旋转使得主机系统以一种格式将图像数据提供到缓冲器且显示器以不同格式从缓冲器接收数据同时保持从缓冲器的同时读取及写入操作的益处的方法。使用此方法，缓冲器控制器通过以第一格式(例如，逐行)从主机系统接收图像数据开始且以第一格式将其写入到帧缓冲器。当用第一帧完全填满缓冲器时，其由缓冲器控制器以第二格式(例如，逐列)读出且提供到将数据写入到显示器的显示器驱动器。在以第二格式读出第一帧时，缓冲器控制器以第一格式从主机系统接收第二帧的图像数据，但在将所述图像数据写入到帧缓冲器之前使其旋转使得以第二格式将其写入到帧缓冲器。尽管主机系统与显示器的图像数据格式要求不同，但此旋转允许同时进行缓冲器控制器向帧缓冲器的写入及显示器驱动器从帧缓冲器的读取。当以第二格式将第二帧完全写入到缓冲器时，缓冲器控制器接着以第一格式读取缓冲器，且将其写入到显示器。此时，所述过程重复。因此，保留了同时读取及写入的益处。
图1中图解说明包括干涉式MEMS显示元件的一个干涉式调制器显示器实施例。在这些装置中，像素处于亮或暗状态中。在亮(“松弛”或“打开”)状态中，显示元件将入射可见光的一大部分反射到用户。在处于暗(“激活”或“关闭”)状态中时，显示元件向用户反射少许入射可见光。取决于实施例，可反转“接通”及“关断”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在选定色彩下反射，从而允许除黑色及白色以外还进行彩色显示。
图1是描绘视觉显示器的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图，其中每一像素包括MEMS干涉式调制器。在一些实施例中，干涉式调制器显示器包括这些干涉式调制器的行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，所述对反射层以彼此相距可变且可控的距离进行定位以形成具有至少一个可变尺寸的共振光学间隙。在一个实施例中，所述反射层中的一者可在两个位置之间移动。在第一位置(在本文中称作松弛位置)中，可移动反射层定位于距固定的部分反射层相对大的距离处。在第二位置(在本文中称作激活位置)中，可移动反射层经定位而更紧密地邻近于部分反射层。取决于可移动反射层的位置，从两个层反射的入射光以相长或相消方式干涉，从而产生每一像素的全反射或非反射状态。
图1中所描绘的像素阵列部分包含两个邻近的干涉式调制器12a及12b。在左侧的干涉式调制器12a中，将可移动反射层14a图解说明为处于距包含部分反射层的光学堆叠16a预定距离处的松弛位置中。在右侧的干涉式调制器12b中，将可移动反射层14b图解说明为处于邻近于光学堆叠16b的激活位置中。
如本文中所提及，光学堆叠16a及16b(统称为光学堆叠16)通常包括数个熔合层，所述数个熔合层可包含电极层(例如，氧化铟锡(ITO))、部分反射层(例如，铬)及透明电介质。因此，光学堆叠16为导电、部分透明且部分反射的，且可(举例来说)通过将以上各层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制作。部分反射层可由多种部分反射的材料(例如，各种金属、半导体及电介质)形成。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料组合形成。
在一些实施例中，将光学堆叠16的层图案化成若干平行条带，且其可在显示装置中形成行电极，如下文进一步描述。可移动反射层14a、14b可形成为用以形成沉积于柱18及在柱18之间沉积的介入牺牲材料的顶部上的列的一个或若干所沉积金属层的一系列平行条带(正交于16a、16b的行电极)。当蚀刻掉牺牲材料时，可移动反射层14a、14b通过经界定的间隙19与光学堆叠16a、16b分离。高度导电且反射材料(例如，铝)可用于反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。注意，图1可不按比例绘制。在一些实施例中，柱18之间的间隔可大约为10μm到100μm，而间隙19可大约为＜1000埃。
在不施加电压的情况下，间隙19保持在可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，其中可移动反射层14a处于机械松弛状态中，如图1中的像素12a所图解说明。然而，当向选定行及列施加电位(电压)差时，在对应像素处的行电极与列电极的相交点处所形成的电容器被充电，且静电力将所述电极拉在一起。如果电压足够高，那么使可移动反射层14变形且迫使其抵靠光学堆叠16。如图1中右侧的经激活的像素12b所图解说明，光学堆叠16内的电介质层(在此图中未图解说明)可防止短路且控制层14与16之间的分离距离。不管所施加电位差的极性如何，行为均相同。
图2到5图解说明用于在显示器应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性过程及系统。
图2是图解说明可并入有干涉式调制器的电子装置的一个实施例的系统框图。所述电子装置包含处理器21，其可为任一通用单芯片或多芯片微处理器(例如，
Figure BDA00002138347900052
8051、Power
Figure BDA00002138347900054
或)，或任一专用微处理器(例如，数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列)。如此项技术中为常规的，处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除执行操作系统以外，处理器还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包含web浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中，阵列驱动器22包含将信号提供到显示阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。图2中的线1-1展示图1中所图解说明的阵列的横截面。注意，虽然为清晰起见图2图解说明3×3干涉式调制器阵列，但显示阵列30可含有极大数目个干涉式调制器，且可在行中具有与列中不同数目的干涉式调制器(例如，每行300个像素×每列190个像素)。
图3是针对图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动反射镜位置对所施加电压的图。对于MEMS干涉式调制器来说，行/列激活协议可利用如图3中所图解说明的这些装置的滞后性质。举例来说，干涉式调制器可需要10伏电位差以致使可移动层从松弛状态变形为激活状态。然而，当电压从所述值减小时，随着电压回降到低于10伏，可移动层维持其状态。在图3的示范性实施例中，可移动层不会完全松弛直到电压下降到低于2伏为止。因此，在图3中所图解说明的实例中，存在大约3V到7V的电压范围，其中存在所施加电压窗，在所述窗内，装置稳定在松弛状态或激活状态中。在本文中将此窗称作“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列，行/列激活协议可经设计使得在行选通期间使所选通行中待激活的像素暴露于大约10伏的电压差，并使待松弛的像素暴露于接近于0伏的电压差。在选通之后，使像素暴露于稳定状态或大约5伏的偏置电压差使得其保持在行选通将其置于的无论何种状态中。在此实例中，在被写入之后，每一像素经历在3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此特征使图1中所图解说明的像素设计在相同所施加电压条件下稳定在激活或松弛预存状态中。由于干涉式调制器的每一像素(无论是处于激活状态还是松弛状态中)基本上均为由固定反射层及移动反射层形成的电容器，因此此稳定状态可保持在滞后窗内的电压下而几乎无功耗。如果所施加的电位是固定的，那么基本上无电流流动到像素中。
如下文进一步描述，在典型的应用中，可根据第一行中所要的经激活像素组通过跨越列电极组发送数据信号组(每一数据信号具有某一电压电平)来形成图像的帧。接着，将行脉冲施加到第一行电极，从而激活对应于所述数据信号组的像素。接着，将所述数据信号组改变为对应于第二行中的所要的经激活像素组。接着，将脉冲施加到第二行电极，从而根据数据信号激活第二行中的适当像素。第一像素行不受第二行脉冲的影响，并保持处于在第一行脉冲期间其被设定的状态中。可以顺序方式对整个系列的行重复此过程以产生帧。通常，通过以每秒某一所要数目的帧不断地重复此过程来用新的图像数据刷新及/或更新所述帧。可使用用于驱动像素阵列的行及列电极以产生图像帧的各种各样的协议。
图4及5图解说明用于在图2的3×3阵列上形成显示帧的一个可能激活协议。图4图解说明可用于展现图3的滞后曲线的像素的一组可能的列及行电压电平。在图4的实施例中，激活像素涉及将适当列设定为-Vbias，且将适当行设定为+ΔV，其可分别对应于-5伏及+5伏。使像素松弛通过将适当列设定为+Vbias且将适当行设定为相同的+ΔV从而跨越所述像素产生零伏电位差来实现。在其中行电压保持处于零伏的那些行中，像素均稳定在其最初所处的无论何种状态中，不管列是处于+Vbias还是处于-Vbias。也如在图4中所图解说明，可使用与上文所述的那些电压极性相反的电压，例如，激活像素可涉及将适当列设定为+Vbias并将适当行设定为-ΔV。在此实施例中，释放像素通过将适当列设定为-Vbias并将适当行设定为相同的-ΔV从而跨越所述像素产生零伏电位差来实现。
图5B是展示施加到图2的3×3阵列(其将产生图5A中所图解说明的显示器布置)的一系列的行及列信号的时序图，其中经激活像素为非反射的。在写入图5A中所图解说明的帧之前，像素可处于任一状态中，且在此实例中，所有行最初均处于0伏，且所有列均处于+5伏。在这些所施加电压的情况下，所有像素均稳定在其现有激活状态或松弛状态中。
在图5A的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)被激活。为实现此情形，在行1的“线时间”期间，将列1及列2设定为-5伏，且将列3设定为+5伏。此不会改变任何像素的状态，因为所有像素均保持处于3伏到7伏的稳定窗中。接着，借助从0伏上升到5伏且降回到0伏的脉冲来选通行1。此激活像素(1，1)及(1，2)并使像素(1，3)松弛。阵列中的其它像素不受影响。为了视需要设定行2，可将列2设定为-5伏，且将列1及列3设定为+5伏。接着，施加到行2的相同选通将激活像素(2，2)并使像素(2，1)及(2，3)松弛。同样，阵列的其它像素不受影响。类似地，通过将列2及列3设定为-5伏，且将列1设定为+5伏来设定行3。行3选通设定行3像素，如图5A中所示。在写入帧之后，行电位为0，且列电位可保持在+5伏或-5伏，且接着显示器稳定处于图5A的布置中。可针对数十或数百个行及列的阵列采用相同的程序。用于执行行及列激活的电压的时序、序列及电平可在上文所概述的一般原理内广泛地变化，且以上实例仅为示范性的，且任何激活电压方法均可与本文所述的系统及方法一起使用。
图6A及6B是图解说明显示装置40的实施例的系统框图。举例来说，显示装置40可为蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化形式也为对各种类型的显示装置的说明，例如，电视及便携式媒体播放器。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风46。外壳41通常由多种制造工艺中的任一者形成，包含注射模制及真空形成。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，包含(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。在一个实施例中，外壳41包含可装卸部分(未展示)，其可与其它不同色彩或含有不同标识、图片或符号的可装卸部分互换。
示范性显示装置40的显示器30可为多种显示器中的任一者，包含本文中所述的双稳态显示器。在其它实施例中，显示器30包含平板显示器(例如上文所述的等离子显示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或非平板显示器(例如CRT或其它管式装置)。然而，出于描述本实施例的目的，显示器30包含干涉式调制器显示器，如本文中所述。
图6B中示意性地图解说明示范性显示装置40的一个实施例的组件。所图解说明的示范性显示装置40包含外壳41且可包含至少部分地包封于其中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，示范性显示装置40包含网络接口27，网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以对信号进行调节(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦合到显示阵列30。电源50按特定示范性显示装置40设计的要求向所有组件提供电力。
网络接口27包含天线43及收发器47，使得示范性显示装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27还可具有一些处理能力以减轻对处理器21的要求。天线43为用于发射及接收信号的任何天线。在一个实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g))来发射及接收RF信号。在另一实施例中，天线根据蓝牙标准来发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的情况中，天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS、W-CDMA或用于在无线蜂窝式电话网络内进行通信的其它已知信号。收发器47预处理从天线43接收的信号使得其可由处理器21接收及进一步操纵。收发器47还处理从处理器21接收的信号使得其可经由天线43从示范性显示装置40发射。
在替代实施例中，可由接收器来替换收发器47。在又一替代实施例中，可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源来替换网络接口27。举例来说，所述图像源可为数字视频光盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器，或产生图像数据的软件模块。
处理器21通常控制示范性显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收例如经压缩图像数据的数据，并将所述数据处理成原始图像数据或处理成易于处理成原始图像数据的格式。接着，处理器21将经处理数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包含色彩、饱和度及灰度级。
在一个实施例中，处理器21包含用以控制示范性显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。调节硬件52通常包含用于向扬声器45发射信号及从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为示范性显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，并适当地将原始图像数据重新格式化以供高速发射到阵列驱动器22。具体来说，驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化成具有光栅状格式的数据流，使得其具有适于跨越显示阵列30进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常作为独立的集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但可以许多方式实施此些控制器。可将其作为硬件嵌入于处理器21中、作为软件嵌入于处理器21中或以硬件与阵列驱动器22完全集成在一起。
通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收经格式化的信息并将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒许多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百条且有时数千条引线。
在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适于本文中所述的显示器类型中的任一者。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一个实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22集成在一起。此实施例在高度集成系统(例如蜂窝式电话、手表及其它小面积显示器)中为常见的。在又一实施例中，显示阵列30为典型显示阵列或双稳态显示阵列(例如，包含干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置48允许用户控制示范性显示装置40的操作。在一个实施例中，输入装置48包含小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、触敏屏、压敏或热敏膜。在一个实施例中，麦克风46为示范性显示装置40的输入装置。当使用麦克风46将数据输入到装置时，可由用户提供话音命令来控制示范性显示装置40的操作。
电源50可包含如此项技术中众所周知的各种能量存储装置。举例来说，在一个实施例中，电源50为可再充电电池，例如镍-镉电池或锂离子电池。在另一实施例中，电源50为可再生能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池及太阳能电池涂料。在另一实施例中，电源50经配置以从壁式插座接收电力。
在一些实施方案中，如上文所述，控制可编程性驻存于驱动器控制器中，所述驱动器控制器可位于电子显示系统中的数个位置中。在一些情况中，控制可编程性驻存于阵列驱动器22中。上文所述的优化可以任何数目个硬件及/或软件组件且以各种配置实施。
根据上文所阐明的原理操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说，图7A到7E图解说明可移动反射层14及其支撑结构的五个不同实施例。图7A为图1的实施例的横截面，其中金属材料条带14沉积于正交延伸的支撑件18上。在图7B中，每一干涉式调制器的可移动反射层14为正方形或矩形形状且仅在拐角处经由系链32附接到支撑件。在图7C中，可移动反射层14为正方形或矩形形状且悬挂于可变形层34上，可变形层34可包括柔性金属。可变形层34围绕可变形层34的周界直接或间接地连接到衬底20。这些连接在本文中称作支撑柱。图7D中所图解说明的实施例具有支撑柱插塞42，可变形层34靠在支撑柱插塞42上。如在图7A到7C中，可移动反射层14保持悬挂在间隙上方，但可变形层34并不通过填充可变形层34与光学堆叠16之间的孔来形成支撑柱。而是，支撑柱由用于形成支撑柱插塞42的平面化材料形成。图7E中所图解说明的实施例基于图7D中所示的实施例，但还可适于与图7A到7C中所图解说明的实施例中的任一者以及未展示的额外实施例一同起作用。在图7E中所示的实施例中，已使用额外金属或其它导电材料层形成总线结构44。此允许沿着干涉式调制器的背面的信号路由，从而消除原本必须形成于衬底20上的若干个电极。
在例如图7中所示的那些实施例的实施例中，干涉式调制器充当直视装置，其中从透明衬底20的前侧(与其上布置有调制器的侧相对的侧)观看图像。在这些实施例中，反射层14可光学屏蔽位于反射层的与衬底20相对的侧上的干涉式调制器的部分，包含可变形层34。此允许对屏蔽区域进行配置及操作而不会不利地影响图像质量。举例来说，此屏蔽允许图7E中的总线结构44，此提供使调制器的光学性质与调制器的机电性质分离的能力，例如寻址及由寻址而引起的移动。此可分离调制器架构允许彼此独立地选择用于调制器的机电方面及光学方面的结构设计及材料且允许其此独立地发挥作用。此外，图7C到7E中所示的实施例具有源于反射层14的光学性质与其机械性质(其由可变形层34来实施)解耦合的额外益处。此允许相对于光学性质来优化用于反射层14的结构设计及材料，且允许相对于所要机械性质来优化用于可变形层34的结构设计及材料。
图8展示显示区800，其包括三个共用线802、804及806以及三个数据线801、803及805。共用线与数据线的相交处为所形成的显示元件，例如，807，例如上文所述的干涉式调制器。为了形成彩色显示器，调制器具备不同光学间隙，因为不同色彩由不同高度的光学间隙反射。如所示(仅出于实例目的)，沿着共用线802形成的红色显示元件由第一间隙距离810表征，而沿着共用线804形成的绿色显示元件由第二间隙距离815表征且沿着共用线806形成的蓝色显示元件由第三间隙距离820表征。此些显示阵列通常优选地经构造使得相似色彩的共用线成若干列。因此，优选地以逐列格式将用于此阵列的图像数据写入到显示器。
图9是利用缓冲器控制器的数据显示系统的功能视图。如图9中所示，示范性显示系统包括提供用于显示的图像数据的主机900。所述图像数据可由主机900以多种格式(举例来说，包含逐行格式及逐列格式)提供。主机的实例包含个人计算机、蜂窝电话、GPS装置及意欲显示图像数据的其它电子装置。所述显示系统还包含缓冲器控制器905，缓冲器控制器905从主机系统获得图像数据且控制从帧缓冲器910读取主机图像数据及将主机图像数据写入到帧缓冲器910。如下文将进一步解释，为存储于帧缓冲器910中或当将图像数据提供到显示器驱动器915时，缓冲器控制器905可将图像数据重定向成不同格式(例如从行到列格式，或反之亦然)。缓冲器控制器可由逻辑电路、专用处理器或经配置以控制通用处理器以实现其功能的软件形成。所述显示系统还包含存储图像数据的帧缓冲器910。帧缓冲器由优选地可存储至少一个完整数据帧的存储器(例如随机存取存储器(RAM))构成。对于如上所述的二进制像素，帧缓冲器中的信息可包含屏幕上的每个显示元件的位。通常，帧缓冲器存储于视频适配器上的存储器芯片中，但在一些实例中，帧缓冲器存储于一般主存储器中。所述显示系统还包含接收图像数据并将其写入到显示器920的显示器驱动器915。显示器920可需要以特定格式(例如，逐行格式或逐列格式)提供图像数据。图9中所示的显示系统仅为示范性的，且所示的结构并不排除存在于显示系统中的元件。此图仅聚焦于显示系统的本说明书通篇将频繁论述的部分。图9中所示及通篇所解释的实施例不应视为限于本文中所述的方法或设备。举例来说，虽然缓冲器控制器905及显示器驱动器915在图9中被表示为单独的，但其可为一组逻辑电路或经设计以在单个处理器上运行的一个程序等的组合功能。所属领域的技术人员将了解，此功能性表示既定便于描述本文中所述的实施例。
图10展示利用帧缓冲器以及读取及写入指针的同时读取及写入过程。在显示系统中，通常通过实施防止“交叉”的读取及写入指针(即，允许读取指针领先于写入指针)来控制图像数据到及从帧缓冲器的流动。如果读取指针领先于写入指针，那么其尝试读取尚未写入到帧缓冲器的图像数据。通过防止指针交叉，防止所显示图像的破坏。出于此图的目的，帧缓冲器1000包括经配置以存储四个图像数据元素1001到1004的四个存储器位置。此外，帧缓冲器1000用于缓冲用于包括四个显示元件(未展示)的显示器的图像数据。因此，可称帧缓冲器与显示器为相同“大小”，即，帧缓冲器中的每一存储器位置保存用于一个显示元件的图像数据。此外，在图10中，主机系统(未展示)以逐行格式将图像数据提供到缓冲器且与所述缓冲器相关联的显示器(未展示)具有以相同逐行格式向其写入的数据。
首先展示用4个图像数据元素1001到1004填满帧缓冲器1000。图像数据元素1001到1004共同构成用于显示器的单个图像帧。箭头1020展示从帧缓冲器到显示器的数据移动。在时间1050处，显示器驱动器(未展示)从帧缓冲器1000读取第一图像数据行1010(包括图像数据元素1001及1002)并将其写入到显示器的第一行。此时，用于图像数据元素1001及1002的存储器位置可具有向其写入的新图像数据。此后，在时间1055处，缓冲器控制器(未展示)接收第二帧的第一行1030的图像数据(包括图像数据元素1005及1006)并将其写入到帧缓冲器1000。此处同样，箭头1015指示从主机系统到帧缓冲器中的数据移动的方向。在将行1030写入到帧缓冲器之后，显示器驱动器从帧缓冲器1000读取第二图像数据行1020(包括图像数据元素1003及1004)并将其写入到显示器的第二行。因此，通过使将图像数据写入到帧缓冲器1000与读出帧缓冲器1000重叠，可针对给定存储器读取/写入带宽实现较高帧速率。
图11展示其中主机系统(未展示)以第一格式(此处，逐行)将图像数据提供到缓冲器控制器(未展示)而显示器(未展示)需要以第二格式(此处，逐列)向其写入图像数据的情形。如同图10，帧缓冲器1100包括用于四个图像数据元素的存储器位置且用于缓冲用于包括四个显示元件的显示器的图像数据。因此，帧缓冲器与显示器为相同大小。在时间1150处，主机系统将第一帧的第一图像数据行1110(包括图像数据元素1101及1102)提供到缓冲器控制器，所述缓冲器控制器将所述第一图像数据行写入到帧缓冲器1100。接下来，在时间1155处，主机系统将第一帧的第二图像数据行1115(包括图像数据元素1103及1104)提供到缓冲器控制器，所述缓冲器控制器将所述第二图像数据行写入到帧缓冲器1100。在时间1160处，当用第一图像数据帧完全填满帧缓冲器时，显示器驱动器接着能够从帧缓冲器1100读取第一帧的第一图像数据列1120(包括图像数据元素1101及1103)并将其写入到显示器。在时间1165处，显示器驱动器从帧缓冲器读取第一帧的第二图像数据列1125(包括图像数据元素1102及1104)并将其写入到显示器。如图11中所示，当帧缓冲器及显示器为相同大小且主机系统以不同于显示器需要被写入的格式(此处，逐行对逐列)提供图像数据时，不能同时向帧缓冲器写入及从帧缓冲器读取。也就是说，直到前一帧已完全被写入到显示器之后才开始将任何连续的图像数据帧写入到帧缓冲器。由于显示器上的图像数据将为不正确的，因此同时读取及写入操作是不可能的。可借助图12中所示的本发明实施例来解决此问题。
图12展示用于利用显示器大小的帧缓冲器的方法的一个实施例的流程图，其中主机系统以第一格式为显示器提供图像数据，所述显示器需要以第二格式将所述数据向其写入。所述方法的第一步骤(1205处所示)是以第一格式(例如，逐行或逐列)从主机系统获得图像数据。下一步骤(1210处所示)是针对连续帧交替地以第一格式且接着第二格式将所接收的图像数据存储于帧缓冲器中。举例来说，如果第一帧是以逐行格式接收且存储于帧缓冲器中，那么第二帧将以逐列格式存储于相同帧缓冲器中，且接着第三连续帧将以逐行格式存储等等。下一步骤(1215处所示)是在以第一格式从与以第二格式从帧缓冲器读取图像数据之间交替。举例来说，对于连续帧，可从帧缓冲器的列且接着作为行且接着作为列等等读取图像数据。最后步骤(1220处所示)是在显示器上以第二格式显示存储于帧缓冲器中的图像数据。举例来说，如果在1210处以逐行格式将在第一步骤1205中接收的图像数据存储于帧缓冲器中，那么可在步骤1215处将其作为列从帧缓冲器读出且在步骤1220处作为列显示。或者，如果在1210处以逐列格式将在第一步骤1205中接收的图像数据存储于帧缓冲器中，那么可在步骤1215处将其作为列从帧缓冲器读出且在步骤1220处作为列显示。值得注意地，尽管图像数据的格式不同，但向帧缓冲器的写入及从其的读取可同时完成。
图13展示图12的方法的实施例，其中主机系统以第一格式为显示器提供图像数据，所述显示器需要以第二格式将图像数据写入到其。主机系统1320由最左边的方框表示。在主机系统1320内展示正传送三个图像帧1301到1303以供显示。每一图像帧1301到1303由四个图像数据元素构成；此处图像帧1301由图像数据元素1到4构成，图像帧1302由图像数据元素5到8构成，且图像帧1303由图像数据元素9到12构成。这些图像帧1301到1303意欲连续显示于显示器上；也就是说：首先显示图像帧1301，接着显示图像帧1302，且接着显示图像帧1303。缓冲器控制器1310控制图像数据在主机系统1320与帧缓冲器1340之间以及帧缓冲器1340与显示器驱动器1315之间的流动。在此实施例中，当缓冲器控制器控制到及从帧缓冲器的图像数据流动时，所述缓冲器控制器实施读取及写入指针。在帧缓冲器1340内展示在读取/写入循环期间的不同时间处其存储器位置的各种状态。此处，帧缓冲器1340具有经分配以用于四个图像数据元素的存储器。显示器驱动器1315从缓冲器控制器接收图像数据且形成用于将图像写入到显示器1360的适当波形。最后，在右侧展示具有四个显示元件的显示器1360的各种状态。显示器1360需要以列格式将图像数据写入到其。在此实施例中，显示器1360具有与帧缓冲器1340具有的用于图像数据元素的存储器位置相同数目的显示元件。因此，帧缓冲器1340及显示器1360为相同大小。帧缓冲器1340的存储器布置、分配等并非由此图决定；而是用于简单地解释所述方法。此外，应理解，帧缓冲器1340中的存储器分配无需采取图13中的几何表示(通常，数据串行地存储于存储器中)。所属领域的技术人员将了解，此表示用于简明地解释所述方法。
首先，主机系统1320将第一帧1301的第一行1321提供到缓冲器控制器1310，缓冲器控制器1310将其写入到帧缓冲器1340的1341处。在此实施例中，在最初缓冲器填充阶段期间，不存在向显示器的写入，因为显示器需要图像数据列，且直到已将第一帧的所有行写入到帧缓冲器之后完整图像数据列才为可用的。在下一步骤中，主机系统将第二行1322提供到缓冲器控制器1310，缓冲器控制器1310将其写入到帧缓冲器1340的1342处。此时，来自第一帧1301的图像数据已被完全写入到帧缓冲器1340。
接下来，缓冲器控制器1310从帧缓冲器1340读取第一图像数据列1343并将其提供到显示器驱动器1315。此后，显示器驱动器将第一图像数据列1343写入到显示器1360的1361处。在将第一图像数据列1343写入到显示器之后，用于帧缓冲器1340的第一列的存储器位置为空闲的以接收新的图像数据。接着，缓冲器控制器从主机系统1320接收第二帧1302的第一行1323并将其作为列写入到帧缓冲器1340的1344处。值得注意地，在1344处，数据行1323已被旋转成列格式。此后，缓冲器控制器1310将第一帧的第二列1345提供到显示器驱动器1315且接着显示器驱动器1315将第二图像数据列1345写入到显示器的1362处。因此，第一帧1301现在被完全写入到显示器1360。在将列1345写入到显示器1360之后，帧缓冲器1340中的第二存储器位置列准备好被写入。此时，缓冲器控制器1310从主机系统1320接收来自第二帧1302的第二图像数据行1324并将其作为列写入到帧缓冲器1340的1346处。因此，现在用第二图像数据帧1302完全填满帧缓冲器1340，其中将图像数据从行定向旋转成列定向以供存储。
在所述方法的下一步骤中，显示器1360为第二显示数据帧1302作准备。当前，将第二帧的图像数据行(1323及1324)作为列存储于帧缓冲器中的1344及1346处。因此，缓冲器控制器1310读取帧缓冲器的在1347处的第一行(其对应于第二帧的第一列)，且将其作为列提供到显示器驱动器1315。接着，显示器驱动器1360将第二帧1302的经适当重定向的第一图像数据列写入到显示器1360的1363处。帧缓冲器1340的第一行再次准备好被写入。接下来，缓冲器控制器1310从主机系统1320接收第三图像数据帧1303的第一行1325。接着，缓冲器控制器1310将第三帧1303的第一帧数据行1325作为一行写入到帧缓冲器的1348处。接下来，缓冲器控制器1310读取帧缓冲器1340的在1349处的第二行(其对应于第二帧的第二列)，并将其作为一列提供到显示器驱动器1315。接着，显示器驱动器1315将经重定向的图像数据作为一列写入到显示器的1364处。因此，显示器1360现在正展示全部第二图像数据帧。当将帧缓冲器的第二行1349写入到显示器时，与帧缓冲器1340的第二行相关联的存储器位置准备好被写入。接着，缓冲器控制器1310从主机系统1320接收第三帧1303的第二帧数据行1326并将其写入到帧缓冲器1340的1350处。
此时，帧缓冲器含有以初始逐行格式定向的第三帧1303的图像数据，且因此所述方法重复-用准备好从帧缓冲器1340读取并写入到显示器1360的经适当定向的帧数据集合如在1343处那样重新开始。
虽然已详细描述了本发明，但应理解，可在不背离如由所附权利要求书界定的本发明的精神及范围的情况下对其作出各种改变、替代及变更。

Claims (22)

1.一种用于处理图像数据以供显示的方法，其包括：
针对每一传入图像帧，在将所述传入图像帧的行作为行存储于帧缓冲器中与将所述传入图像帧的行作为列存储于所述帧缓冲器中之间连续交替，同时在将帧缓冲器的行作为列显示于显示器上与将所述帧缓冲器的列作为列显示于所述显示器上之间连续交替。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述帧缓冲器与所述显示器为相同大小。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述显示器包括机电装置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述机电装置为IMOD。
5.一种用于处理图像数据以供显示的方法，其包括：
(a)将第一图像帧存储于帧缓冲器中；
(b)读取所述帧缓冲器的第一列以供作为列来显示；
(c)使第二图像帧的第一行旋转并将所述经旋转的数据存储于所述帧缓冲器的所述第一列中；
(d)读取所述帧缓冲器的第二列以供作为列来显示；
(e)使所述第二图像帧的第二行旋转并将所述经旋转的数据存储于所述帧缓冲器的所述第二列中；
(f)重复步骤(b)到(e)，直到已从所述帧缓冲器读取所述第一图像帧且已将所述第二图像帧存储于所述帧缓冲器中为止
(g)读取所述帧缓冲器的第一行并使其旋转以供作为列来显示；
(h)将第三图像帧的第一行存储于所述帧缓冲器的所述第一行中；
(i)读取所述帧缓冲器的第二行并使其旋转以供作为列来显示；
(j)将第三图像帧的第二行存储于所述帧缓冲器的所述第二行中；
(k)重复步骤(g)到(j)，直到已从所述帧缓冲器读取所述第二图像帧且已将所述第三图像帧存储于所述帧缓冲器中为止；及
(l)不断重复步骤(b)到(k)。
6.一种用于针对显示器处理图像数据的方法，其包括：
以第一格式从主机系统获得图像数据；
在以所述第一格式与以第二格式将所述图像数据存储于帧缓冲器中之间连续交替；
在以所述第一格式与以所述第二格式从所述帧缓冲器读取所述图像数据之间连续交替；及
以所述第二格式显示所述图像数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述帧缓冲器与所述显示器为相同大小。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一格式为逐行，且所述第二格式为逐列。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一格式为逐列，且所述第二格式为逐行。
10.根据权利要求6所述的方法，其中与读取来自第一帧的图像数据同时地将来自第二帧的图像数据存储于所述帧缓冲器中。
11.根据权利要求6所述的方法，其中读取指针从所述帧缓冲器读取所述图像数据，且写入指针将所述图像数据写入到所述帧缓冲器。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述写入指针始终在所述读取指针读取特定帧的图像数据元素之前写入所述图像数据元素。
13.一种显示系统，其包括：
显示器；
帧缓冲器；及
逻辑电路，其经配置以：
以第一格式从主机系统获得图像数据；
在以所述第一格式与以第二格式将所述图像数据存储于帧缓冲器中之间连续交替；
在以所述第一格式与以所述第二格式从所述帧缓冲器读取所述图像数据之间连续交替；及
提供所述图像数据以供以所述第二格式显示。
14.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述帧缓冲器与所述显示器为相同大小。
15.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述第一格式为逐行，且所述第二格式为逐列。
16.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述第一格式为逐列，且所述第二格式为逐行。
17.根据权利要求13所述的显示系统，其中与读取来自第一帧的图像数据同时地将来自第二帧的图像数据存储于所述帧缓冲器中。
18.根据权利要求13所述的显示系统，其进一步经配置以使用读取指针及写入指针，其中所述读取指针从所述帧缓冲器读取所述图像数据，且所述写入指针将所述图像数据写入到所述帧缓冲器。
19.根据权利要求18所述的显示系统，其中所述写入指针始终在所述读取指针读取特定帧的图像数据元素之前写入所述图像数据元素。
20.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述图像数据由机电装置显示。
21.根据权利要求20所述的显示系统，其中所述机电装置为IMOD。
22.一种显示系统，其包括：
用于存储图像数据的装置；
用于以第一格式从主机系统获得图像数据的装置；
用于在以所述第一格式与以第二格式将所述图像数据存储于所述存储装置中之间连续交替的装置；
用于在以所述第一格式与以所述第二格式从帧缓冲器读取所述图像数据之间连续交替的装置；及
用于以所述第二格式显示所述图像数据的装置。
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