CN115552315A - 用于扫描微led阵列的显示器驱动器ic(ddic)背板 - Google Patents

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CN115552315A CN202180029589.6A CN202180029589A CN115552315A CN 115552315 A CN115552315 A CN 115552315A CN 202180029589 A CN202180029589 A CN 202180029589A CN 115552315 A CN115552315 A CN 115552315A
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Abstract

本发明涉及一种用于紧凑型AR及头戴式显示器(“HMD”)中的高分辨率图像可视化的1D扫描微显示器架构。显示器驱动器经配置以驱动三线性微显示器的多个显示器像素,其中所述三线性微显示器界定一或多个条带。所述条带中的每一者由一或多行像素构成,并在所述1D扫描显示器系统中使用以在增强现实(“AR”)或头戴式显示器中创建高分辨率图像。

Description

用于扫描微LED阵列的显示器驱动器IC(DDIC)背板
背景技术
目前,用于增强现实(“AR”)应用的极端高分辨率及高亮度微显示器当前在行业中不可用。进一步来说,预期此类极端高分辨率及高亮度微显示器的任何预期开发规模较大且制造成本高昂。这些缺点主要是由于集成大型无缺陷单片彩色RGB微LED(发光二极管)显示器的困难。
用于微LED显示器的传统方法包含RGB微-led像素的二维(2D)布置。在此方法中,每一物理像素表示所显示的图像的像素(即,存在1:1映射)。当图像帧数据被传送到显示器驱动器IC(DDIC)时,每一像素行被循序地更新。像素数据通常只需要在像素更新之前缓冲一个行周期。针对在AR应用(例如头戴式耳机)中的使用,构建2D显示器所需的微LED的数量直接影响头戴式耳机的大小及制造成本。
本领域需要一种将允许实现AR应用中的微LED的益处,但将减小AR应用的大小及制造成本的解决方案。
发明内容
各种实施例涉及在增强现实AR头戴式耳机内或在其它应用中利用三线性微显示器。在示范性实施例中,一种设备包含经配置以驱动三线性微显示器的多个显示器像素的显示器驱动器。所述三线性微显示器界定一或多个条带,其中所述一或多个条带中的每一者具有一或多行像素。然后,在1D扫描显示器系统中利用所述三线性微显示器以在增强现实(“AR”)或头戴式显示器中创建高分辨率图像。
在一些实施例中,所述显示器驱动器经进一步配置以在所述三线性微显示器的所述条带中的一或多者上呈现特定图像的一或多个子带。进一步来说,所述子带也可为时移的。在一些实施例中,显示器驱动器利用一或多个先进先出(“FIFO”)存储器块为所述一或多个条带创建所述特定图像的一或多个时移子带。
更进一步,各种实施例中的显示器驱动器可操作以使所述特定图像的线以显示线速率逐行滚动通过所述一或多个条带中的每一者。作为非限制性实例,可利用管线数据更新架构来执行此任务,其中所述三线性微显示器中的所述多个像素中的每一者的数据从相邻行中的邻近像素传播。
在一些实施例中,所述显示器驱动器经配置以通过将所述特定图像移位通过多个行来实现灰度像素照明,使得所得感知像素照明是来自每一行中的对应像素的像素强度的总和。在此类实施例中,像素强度调制可通过分布式脉宽调制(“PWM”)方法来实现,其中每一行以固定增益电平及全局行时钟驱动,且其中像素数据通过递减及传播到邻近行来更新。替代地,在此类实施例中,可通过驱动与期望强度值成比例的每一像素来实现所述像素强度调制,且通过将相同的期望强度值传播到邻近行来更新像素数据。更进一步,在此类实施例中,所述像素强度调制可通过以与期望强度值成比例的脉冲宽度驱动每一像素来实现,且通过将相关强度值传播到所述邻近行来更新像素数据。
在又其它实施例中,所述显示器驱动器可经配置以通过在适当的时间照明多个行中的特定像素来减少物理LED不均匀性的影响,使得每一特定像素的所述照明求和以创建个别显示器像素的合计亮度。
在又更进一步的实施例中,所述显示器驱动器内的像素驱动器电路可经配置以通过照明每一行达少于图像行显示时间的100%的时间来减少1D扫描器运动像素模糊的影响。
在又更进一步的实施例中,所述显示器驱动器内的像素驱动器电路包括快速开关,所述快速开关能够具有高驱动电流且经构造使得所述快速开关的性能特性将不会在所述AR或头戴式显示器的使用寿命期间降级。
在一些实施例中,所述显示器驱动器可包含以下元件中的一或多者:
(a)微LED驱动晶体管,
(b)电流镜,
(c)数字存储器,
(d)数字锁存器,
(e)一次性可编程(“OTP”)或电子可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”),
(f)可编程熔丝,
(g)涟波递减电路,
(h)电压跟随器放大器,
(i)数/模(“DAC”),以及
(j)比较器。
在各种实施例中,所述显示器驱动器可包含可调整行时钟定时器,使得所述显示器驱动器可调整时序以补偿光学扫描器及/或光学系统的非线性。
在各种实施例中,所述显示器驱动器可包含与光学扫描器的位置同步的像素照明电路及/或行更新电路。
在各种实施例中,所述显示器驱动器可经配置以使所述特定图像跨像素的物理阵列移位位置以与当前用户的瞳孔间距离(“IPD”)对准。
结合附图及详细描述进一步描述前述实施例以及执行动作的方法。
附图说明
图1说明1D扫描中继系统的示范性实施例。
图2说明简单的横截面图(像素及像素LED驱动器电路的堆叠)。
图3是说明条带式微显示器(展示输入PHY、列/行、条带、像素)的框图。
图4描绘可任选地在各种实施例中利用的示范性管线式LED像素电路拓扑(“管线式拓扑”)。
图5描绘改进的基于光导的AR头戴式耳机的实施例,其具有带有针镜阵列的组合器。
图6描绘LED阵列装置的一部分,其中LED像素的布置为三个线性区域或块,使得红色(R)像素的平行线性阵列邻近于绿色(G)像素的平行线性阵列,绿色(G)像素的平行线性阵列邻近于蓝色(B)像素的平行线性阵列。
具体实施方式
本发明以及其特征及方面涉及提供一种用于紧凑型AR及头戴式显示器(“HMD”)中的高分辨率图像可视化的1D扫描微显示器架构。
本文提出的本发明的各种实施例以及其等效物解决现有技术中的缺点,且有利地:
(a)促进将红色/绿色/蓝色/其它(“RGB+”)原生彩色GaN微LED外延区域(图2中的202“LED像素阵列”)集成到单片半导体衬底(图2中204“CMOS背板”)上。每一微LED元件由CMOS背板204中的对应像素驱动电路驱动,以构成如图4中最佳展示的402“单片像素元件”;
(b)提供用于沉浸式AR的非常高分辨率显示器的紧凑形状因子实施方案;
(c)归因于与2D高分辨率显示器相比具有更小的裸片面积而提高制造良率,其中不允许像素缺陷;及
(d)有助于平均化微LED效率/亮度的不均匀性,因为感知的像素“开启”时间在物理上分布在多个微LED行上。
在各种实施例中,利用1D扫描显示器系统,而非利用如膝上型计算机显示器中发现的RGB像素发射器(即,微LED)的全2D阵列。图1说明1D扫描中继系统的示范性实施例。在所说明的实施例中,1D扫描中继系统从源接收视觉图像,然后将其呈现到条带式微显示器106上。然后,将经呈现图像引导朝向中继镜104,然后朝向人类视觉系统(HSV)经过点102。在此类实施例中,微显示器被组织成条带106,其中每一条带包含一或多行像素。每一条带用于一种不同的色彩(例如,RGB调色板)。因此,条带式微显示器106包含红色条带108、绿色条带110及蓝色条带112。每一条带发射图像的时移子带,例如,作为非限制性实例,以例如25MHz的线速率逐行滚动通过图像线。三个彩色条带图像由扫描投影系统104中继,并通过人类视觉系统(HVS)经过位置102的余晖(persistence)进行组合,最终呈现无闪烁图像。为了防止感知像素的重叠模糊,各种实施例可操作以将每一行的发射时间限制为线速率周期的一半,或替代地,在发射器像素行之间添加物理分离(“间隙行”),且由此替代地在整个线速率周期内发射。
图2说明可在各种实施例中利用的像素及像素LED驱动器电路的堆叠的示范性结构的简单截面图。作为非限制性实例,由砷化镓LED构成的LED像素阵列202位于控制器逻辑电路206上。控制器逻辑电路206包含用于控制LED像素阵列202的像素驱动电路210。逻辑电路206与CMOS背板204集成并最终集成在封装衬底208上。微凸块212及穿硅酮通孔(TSV)214可用于实现更好的电性能及降低形状因子。
在2D显示器系统中,物理像素通常在图像帧的整个持续时间内发射光以创建显示。然而,在可在各种实施例中利用的示范性1D扫描系统中,每一感知像素仅被照明一小部分时间(即,作为非限制性实例,帧持续时间除以物理像素行的数量)。人类视觉系统将亮度感知为时间积分强度。因此,可通过瞬时像素驱动电流的成比例增加来补偿减少的发射持续时间。可通过(a)用更多的电流驱动微LED,(b)驱动微LED达更长的时间段,或(c)通过邻接更多的微LED发射器装置来增加感知像素强度。
进一步来说,实施例还可采用新颖的管线式LED像素电路拓扑。图4描绘可任选地在各种实施例中利用的示范性管线式LED像素电路拓扑(“管线式拓扑”)。图4中所说明的示范性管线式拓扑包含单片像素元件402的LED像素阵列400,出于说明性目的被说明为3x5阵列,因为所属领域的技术人员将了解,所述阵列可具有不同的大小。管线式拓扑被说明为展示边缘更新及行滚动PWM传播。在管线式拓扑中,像素数据传送以“管线式”方式组织,其中数据在相邻像素、单片像素元件402之间传播,而不是通过矩阵列及行外围控制器(即,列数据及行选择驱动器)更新每一行的像素数据。有利地,实现快速且平滑的行滚动,同时从外围行/列驱动器IC电路系统卸载处理。
在各种实施例中,电路组织的分布式特性实现像素灰度强度控制及均匀性。任何一个图像像素的感知亮度(“灰度”)是图像移位通过的行中的每一者发射的光的总和,其中所发射的光依据每一行的像素强度及持续时间而变化。总感知强度可被分解并映射到各种电路实施方案:
a)“存储-递减”像素电路架构:像素亮度为二进制(开或关,增益电平固定),且灰度从分布式PWM(脉宽调制)显现。像素增益(驱动电流或电压的比例)与全局行时钟周期组合成灰度PWM强度(每一行“开”状态持续时间的总和乘以行增益)。
b)“存储-复制”像素电路架构:像素亮度为全灰度:每一源像素发射对应的所期望的灰度强度级别,且每一后续行像素复制相同的固定强度,并传播所述固定强度,直到条带中的最后一个像素行。此实施方案可实现比现有分布式PWM方法更大的最大亮度。
在各种实施例中使用微LED技术是有利的,因为各种实施例可利用微LED开关。微LED开关速度极快(纳秒范围),且包含高亮度、高驱动电流以及良好的老化性质。
各种实施例可通过利用以下描述的架构元件中的一或多者来实现本文所描述的各种优点中的一或多者:
(a)利用单色像素行(即,作为非限制性实例的50行),每一种色彩一行(即,RGB、W、IR、…)。要显示的图像以线速率(约行时钟)在物理条带上“滚动”。
(b)条带的每一LED像素电路元件表现为存储器单元,并包含微LED驱动晶体管、时钟门/锁存器以及任选地一些基本处理功能(比较、递减或递增、增益设置、时钟锁存)。
(c)用于时间延迟(时移)的先进先出(“FIFO”)存储器,其用以针对标准RGB像素数据图像源调整R/G/B彩色条带的空间分离。应了解,取决于图形处理单元(“GPU”)呈现能力及实施方案,FIFO的使用可为任选的。然而,实施例可保持每一色彩通道的最小FIFO深度,以允许在整个图像周期中进行小时序调整。图3描述FIFO延迟存储器块(“FIFO+延迟”)的实施例。FIFO延迟存储器块310被说明为在公共“色彩通道分离”块320与每一色彩通道330的对应“列驱动器”块之间。如图4中所展示,列驱动器404执行串行到并行解串行化功能,然后锁存要馈送到像素管线中的第一单片像素元件中的像素数据。
在一些实施例中,可利用一些改进来补偿归因于扫描中继投影系统的加速及减速而导致的整个图像帧周期中的图像拉伸及压缩。线时钟(图4中的406)第一次近似全局行时钟,但在整个图像周期中可能需要小百分比的加速或减速。图3描绘锁相环(“PLL”)322及“扫描控制器”324,其协调并维持各种系统时钟与扫描镜的同步(“扫描器同步”)。在一些实施方案中,FIFO深度及读出速度可为可变的。还可通过在行条带内的行之间引入小变化来进一步优化线时钟。因而,图4描绘“时钟延迟”块408,其任选地用于基于线时钟为每一行单片像素元件生成各种行时钟。
在各种实施例中,像素电路可包含以下一或多者:
(a)微LED驱动晶体管;
(b)电流镜,几个可选范围;
(c)存储器(即,作为非限制性实例的电容器中的10位数字、模拟电压等);
(d)时钟门/锁存器;
(e)任选的一次性可编程/电子可擦除可编程只读存储器(“OTP/EEPROM”)位/熔丝,其用以跳过缺陷像素;
(f)针对“存储-递减”像素电路架构,实施例可利用涟波递减电路;以及
(g)针对“存储-复制”像素电路架构,实施例可利用用于模拟实施方案的电压跟随器放大器电路或用于数字实施方案的数/模转换器(“DAC”)电路。
图5描绘改进的基于光导的AR头戴式耳机1400的实施例,其具有带有针镜阵列1430的组合器1405。特定来说,图5描绘可用于左眼或右眼观看的线扫描AR显示器系统,其中图像源1440(例如,微LED阵列)最初经由准直光学器件1410A提供图像光1445A,扫描镜1420通过投影光学器件1410B将图像光1445B转向到具有布置在多个针镜子阵列1435上的针镜1430的光导或组合器1405中,使得图像光1445C在眼框(eye box)1450处被提供到眼睛1460。光学器件1410A可为基于折射、衍射、反射或电控制衍射或其组合的。护目镜或光导组合器1405也可被成形及改变轮廓以改进与观看者面部的配合。
应注意,目前很难制造及获得具有紧密排列的可寻址RGB图像像素的小型、明亮的2D微LED阵列1440。作为替代方案,可使用三线性RGB LED阵列光源(参见图6中的元件1540)。例如,LED阵列源可为真正的1D三线性阵列,其提供具有1x4096个红色发光像素的可寻址LED像素线,平行于绿色发光及蓝色发光像素的类似相应行。替代地,如图6中所展示,图像源1540可为可被描述为2D微LED阵列或块宽度三线性微LED阵列的装置。特定来说,图6描绘LED阵列装置的一部分,其具有作为三个线性区域或块的LED像素布置,使得红色(R)像素的平行线性阵列1542R邻近于绿色(G)像素的平行线性阵列1542G,绿色(G)像素的平行线性阵列1542G邻近于蓝色(B)像素的平行线性阵列1542B。例如,每一像素块或线性阵列,无论是R、G还是B,都可包括50x8000个像素。给定线(例如,50像素宽)中的LED发射器被个别寻址及控制,且在扫描及图像显示期间的任何时间点,其可为被显示的AR图像内容的不同细节提供某个强度的图像光。这种使用块宽三线性微LED阵列的第二种方法使AR头戴式耳机(“ARHS”)的实施例能够提供更明亮的图像。
在线性微LED阵列光源1540内,个别发光像素1542R、1542G及1542B(统称为1542)在纵横比方面也可为正方形或矩形。作为实例,个别发光像素,无论是R、G还是B,都可具有2.5微米到5.0微米宽的标称侧尺寸,尽管像素可为更小(作为非限制性实例,1.0微米宽)或更大。每一像素块或线性阵列,无论是R、G还是B,都可为8000个像素长,50个像素宽。因此,例如,针对3.2微米正方形像素,相应的色彩阵列中的每一者将为160微米宽,25.6mm长,以提供为约0.5mm宽且25.6mm长的整体线性型装置或图像源1540。图6中的RGB图像像素1542A、1542G及1542G的线性阵列可具备其它色彩布置,此R、B、G及图像像素的数量及大小不需要在色彩阵列之间相同。LED阵列还可配备有微光学器件,例如小透镜阵列(未展示),以帮助光束整形。例如,经对准并安装以收集及重定向来自LED像素的光的定制设计的微透镜阵列可具有带有定制形状或跨LED阵列或按照色彩(R、G、B)在空间上变化的光学设计的小透镜。尽管图6将三线性LED阵列(1540)描绘为直线性RGB装置,但所述装置也可为白光、单色或单色彩装置,或为弯曲的(沿着弧线)或成形的。使阵列弯曲或成形可以更符合人类面部结构的方式更好地匹配目镜(组合器1405),并增加观看者的视光效率。
在任一情况下,具有LED像素1542的三线性微LED阵列1540(无论是RGB还是其它配置)可用作图5的改进的AR头戴式耳机1400的图像源1540。发射的图像光由准直光学器件(1410A)整形,并被引导到1D扫描微镜1420上,通过投影光学器件(1410B),并进入组合器1405或目镜,然后穿过组合器并被引导到眼框1450。如所展示,此组合器具有针镜1430的多个子阵列(1435)。此系统可在存在高亮度环境光1465的同时向观看者提供高亮度AR图像。1D、2D或定制的扫描系统可使用各种机构、装置、材料或调制组件来提供,包含(但不限于)微机电系统(“MEMS”)装置、固态显示器、空间光调制器(例如,背照式液晶(LC)装置)、调制晶体或光束偏转器。
在操作上,个别R、G或B LED像素1542可取决于应用及规范以30Hz到120Hz的显示频率提供具有8到10个位的调制深度的发射光。调制位深度及显示频率两者都可取决于ARHS产品可用的技术及值而增加(例如,分别增加到12个位到14个位及144Hz到200Hz)。然后,此调制图像光1445A通过光学器件1410A被引导到线性扫描镜1420,线性扫描镜1420可由控制器(未展示)驱动。扫描镜1420可为谐振或非谐振扫描器,其扫描操作由线扫描位置监测传感器(未展示)校准。图5描绘具有相反倾斜的此扫描镜的两个倾斜位置。扫描镜1420可为MEMs装置,例如,其为具有2.5mm宽及6mm长的有源镜的单个镜,其中镜关于宽度方向倾斜±7到10度。也可使用具有更小或更大(例如,±12o)扫描角的改进或优化装置。光学扫描范围(角)是机械扫描范围(角)的2倍。也可经设计为多个镜的线性阵列的扫描镜1420可由例如精密微技术公司(Preciseley Microtechnology Corp.)(加利福尼亚州埃德蒙顿市)或弗劳恩霍夫IPMS(Fraunhofer IPMS)(特拉华州德累斯顿市)等的供应商提供。扫描镜1420还可通过其它技术实现,例如压电装置(例如,使用PLZT)或检流计。当扫描镜1420倾斜时,图像光1445B扫过光导组合器1405,以使光从针镜1430反射离开,并将光1445C引导到眼框1450。图像光1445A可与扫描镜1420倾斜同步地由LED像素1440提供,使得图像光1445C在每次扫掠时被引导进入眼框1450达延长的持续时间。由于可为扫描镜倾斜的两个方向提供图像内容,所以有效操作扫描占空比可为高(例如,约90%)。
此系统的优选配置是在顶部处,在眼睛上方提供图像源1440、相关联的光学器件及扫描镜1420,因此图像光1445A及1445B从前额向下引导到组合器1405中。如先前所描述的,可界定各种针镜参数,例如最大及最小大小、它们之间的间距或间隙以及目标填充因子。然后,在优化期间,可优化组合器1405内与针镜1430及针镜子阵列1435相关的间距、大小、形状、曲率、倾斜、定位、填充因子、涂层及其它参数,包含子阵列间距1432。作为实例,图5的1D扫描AR显示器系统1400可使用针镜1430的阵列,其中针镜具有约0.4mm到1.2mm的宽度,且在约2mm到5mm范围内以空间变化的间距(1432)彼此间隔开,且组合器1405可具有跨一或多个嵌入式针镜子阵列1435分布的总共300到1000个针镜1430。但取决于基于针镜的组合器或目镜1405的设计优化,针镜的数量可为≤50,或≥2000或介于两者之间。相对于针镜设计参数(例如,数量、大小、间距、曲率及涂层)及系统参数(例如目标头戴式耳机的视场(“FOV”)(例如,宽视场(“WFOV”)≥每只眼睛90o),各种实施例中的个别针镜及各种实施例中的针镜子阵列的配置的优化可由许多因素或性能指标来驱动,包含缺少可见莫尔条纹、环境光的表观头戴式耳机透明度以及显示器预期光的表观亮度。其它优化或性能指标可包含特定于给定观看者应用或针镜及针镜阵列的可制造性的因素。针镜优化方法也可为较大优化方法的子集,所述较大优化方法包含整个组合器或整个AR头戴式耳机的设计,包含成像光学器件、壳体及各种光捕获或光吸收特征的设计。
如图5中所展示,在改进的基于扫描及光导的AR头戴式耳机1400中使用的可为笔直的或弯曲的组合器1405可为具有针镜1430的平行子阵列的多个平面的类型。组合器可具有曲率或成形以有助于符合观看者面部的形状,且曲率可仅在用于图像显示的区域之外提供,或其可延伸到观看区域内。图5的AR头戴式耳机1400还可具备基于针镜的组合器,其为具有使用单个光导的单个横向扩展针镜阵列的类型,或具有双平行光导及位于目镜底部、与顶侧图像源相对的弯曲反射器(970)的类型。
图5的1D扫描、基于针镜的AR头戴式耳机1400也可有利地针对观看者之间的瞳孔间距离(IPD)的变化进行调整。作为实例,装置可经设计使得在给定时间仅使用图像源阵列(1440)的可用8000个像素中的6000个像素。但可选择所使用的像素条带,以将由左眼及右眼扫描显示器提供的图像向左或向右移位,以便针对不同的人的瞳孔间距进行调整。这种能力可通过校准设置过程或用眼睛跟踪来实现。
在本申请的前述描述及权利要求书中,动词“包括”、“包含”及“具有”及其变位词中的每一者用于指示动词的一或多个宾语不一定是动词主语的成员、成分、元素或部分的完整列表。
在本申请案中,“电路系统”一词用于描述功能性元件。被描述为电路系统的任何功能性元件可包含硬件、软件、固件或其任意组合。硬件可由离散组件、集成电路、一或多个衬底、混合电路等组成。
已使用以实例的方式提供且并不旨在限制本发明的范围的本发明的实施例的详细描述来描述本发明。所描述的实施例包括不同的特征,在本发明的所有实施例中并非所有特征都是必需的。本发明的一些实施例仅利用特征中的一些或特征的可能组合。所属领域的技术人员将想到所描述的本发明的实施例的变体以及包括所描述的实施例中的所提及的特征的不同组合的本发明的实施例。
所属领域的技术人员将了解,本发明不受上文特别展示及描述的限制。相反,本发明的范围由所附权利要求书界定。

Claims (33)

1.一种设备,其包括:
显示器驱动器,其经配置以驱动三线性微显示器的多个显示器像素,其中所述三线性微显示器界定一或多个条带,其中所述一或多个条带中的每一者包括一或多行像素,且在1D扫描显示器系统中使用以在增强现实(“AR”)或头戴式显示器中创建高分辨率图像。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器经进一步配置以在所述三线性微显示器的所述条带中的一或多者上呈现特定图像的一或多个子带。
3.根据权利要求2所述的设备,其中所述子带中的一或多者是时移的。
4.根据权利要求2所述的设备,其中所述显示器驱动器经进一步配置以使所述特定图像的线以显示线速率逐行滚动通过所述一或多个条带中的每一者。
5.根据权利要求4所述的设备,其中所述显示器驱动器经进一步配置以利用管线数据更新架构,其中所述三线性微显示器中的所述多个像素中的每一者的数据从相邻行中的邻近像素传播。
6.根据权利要求2所述的设备,其中所述显示器驱动器利用一或多个先进先出(“FIFO”)存储器块为所述一或多个条带创建所述特定图像的一或多个时移子带。
7.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器经配置以通过将所述特定图像移位通过多个行来实现灰度像素照明,使得所得感知像素照明是来自每一行中的对应像素的像素强度的总和。
8.根据权利要求7所述的设备,其中像素强度调制通过分布式脉宽调制(“PWM”)方法来实现,其中每一行以固定增益电平及行时钟驱动,且其中像素数据通过递减及传播到邻近行来更新。
9.根据权利要求7所述的设备,其中通过驱动与期望强度值成比例的每一像素来实现像素强度调制,且通过将相同的期望强度值传播到邻近行来更新像素数据。
10.根据权利要求7所述的设备,其中通过以与期望强度值成比例的脉冲宽度驱动每一像素来实现像素强度调制,且通过将相关强度值传播到所述邻近行来更新像素数据。
11.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器经进一步配置以通过在适当时间照明多个行中的特定像素来减少物理LED不均匀性的影响,使得每一特定像素的所述照明求和以创建个别显示器像素的合计亮度。
12.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器内的像素驱动器电路经配置以通过照明每一行达少于图像行显示时间的100%的时间来减少1D扫描器运动像素模糊的影响。
13.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器内的像素驱动器电路包括快速开关,所述快速开关能够具有高驱动电流且经构造使得所述快速开关的性能特性将不会在所述AR或头戴式显示器的使用寿命期间降级。
14.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器包括以下一或多者:
(a)微LED驱动晶体管,
(b)电流镜,
(c)数字存储器,
(d)数字锁存器,
(e)一次性可编程(“OTP”)或电子可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”),
(f)可编程熔丝,
(g)涟波递减电路,
(h)电压跟随器放大器,
(i)数/模(“DAC”),以及
(j)比较器。
15.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器包括可调整行时钟定时器,使得所述显示器驱动器能够调整时序以补偿光学扫描器及/或光学系统的非线性。
16.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器进一步包括与光学扫描器的位置同步的像素照明电路及/或行更新电路。
17.根据权利要求1所述的设备,其中所述显示器驱动器经进一步配置以使所述特定图像跨像素的物理阵列移位位置以与当前用户的瞳孔间距离(“IPD”)对准。
18.一种在增强现实(“AR”)或头戴式显示器中创建高分辨率图像的方法,所述方法包括:
采用经配置以驱动三线性微显示器的多个显示器像素的显示器驱动器,其中所述三线性微显示器界定一或多个条带,且其中所述一或多个条带中的每一者包括一或多行像素,且在1D扫描显示器系统中使用。
19.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括配置所述显示器驱动器以在所述三线性微显示器的条带中的一或多者上呈现特定图像的一或多个时移子带。
20.根据权利要求19所述的方法,其进一步包括在所述显示器驱动器中利用先进先出(“FIFO”)存储器块为所述一或多个条带创建所述特定图像的所述一或多个时移子带。
21.根据权利要求19所述的方法,其进一步包括配置所述显示器驱动器以使所述特定图像的线以显示线速率逐行滚动通过所述一或多个条带中的每一者。
22.根据权利要求21所述的方法,其进一步包括配置所述显示器驱动器以利用管线数据更新架构,其中所述三线性微显示器中的所述多个像素中的每一者的数据从相邻行中的邻近像素传播。
23.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括配置所述显示器驱动器以通过将所述特定图像移位通过多个行来实现灰度像素照明,使得所得感知像素照明是来自每一行中的对应像素的像素强度的总和。
24.根据权利要求23所述的方法,其进一步包括通过分布式脉宽调制(“PWM”)装置以固定增益电平及行时钟驱动每一行来实现像素强度调制,且通过递减及传播到邻近行来更新像素数据。
25.根据权利要求23所述的方法,其进一步包括通过驱动与期望强度值成比例的每一像素来实现像素强度调制,且通过将相同的期望强度值传播到邻近行来更新像素数据。
26.根据权利要求23所述的方法,其进一步包括通过以与期望强度值成比例的脉冲宽度驱动每一像素来实现像素强度调制,且通过将相关强度值传播到所述邻近行来更新像素数据。
27.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括配置所述显示器驱动器以通过在适当时间照明多个行中的特定像素来减少物理LED不均匀性的影响,使得每一特定像素的所述照明求和以创建个别显示器像素的合计亮度。
28.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括通过照明每一行达少于图像行显示时间的100%的时间来减少1D扫描器运动像素模糊的影响。
29.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括所述显示器驱动器内的快速开关,其中所述快速开关能够具有高驱动电流且经构造使得所述快速开关的性能特性将不会在所述AR或头戴式显示器的使用寿命期间降级。
30.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括配置所述显示器驱动器以包括以下一或多者:
(a)微LED驱动晶体管,
(b)电流镜,
(c)数字存储器,
(d)数字锁存器,
(e)一次性可编程(“OTP”)或电子可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”),
(f)可编程熔丝,
(g)涟波递减电路,
(h)电压跟随器放大器,
(i)数/模(“DAC”),以及
(j)比较器。
31.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括在所述显示器驱动器内采用行时钟定时器,且利用所述行时钟定时器来调整时序以补偿光学扫描器及/或光学系统的非线性。
32.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括在所述显示器驱动器内采用像素照明电路及/或行更新电路,并与镜扫描器的位置同步。
33.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括配置所述显示器驱动器以使所述特定图像跨像素的物理阵列移位位置以与当前用户的瞳孔间距离(“IPD”)对准。
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