JP2015504540A - 色を補間するための方法および装置 - Google Patents

色を補間するための方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015504540A
JP2015504540A JP2014544779A JP2014544779A JP2015504540A JP 2015504540 A JP2015504540 A JP 2015504540A JP 2014544779 A JP2014544779 A JP 2014544779A JP 2014544779 A JP2014544779 A JP 2014544779A JP 2015504540 A JP2015504540 A JP 2015504540A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
weights
weight
layer
assigned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014544779A
Other languages
English (en)
Inventor
アロック・ゴヴィル
Original Assignee
クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド filed Critical クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Publication of JP2015504540A publication Critical patent/JP2015504540A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003—Display of colours
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10—Intensity circuits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2044—Display of intermediate tones using dithering
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2059—Display of intermediate tones using error diffusion
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2059—Display of intermediate tones using error diffusion
    • G09G3/2062—Display of intermediate tones using error diffusion using error diffusion in time
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/3466—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on interferometric effect
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • G09G5/06—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed using colour palettes, e.g. look-up tables
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242—Compensation of deficiencies in the appearance of colours
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0285—Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/06—Colour space transformation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2059—Display of intermediate tones using error diffusion
    • G09G3/2062—Display of intermediate tones using error diffusion using error diffusion in time
    • G09G3/2066—Display of intermediate tones using error diffusion using error diffusion in time with error diffusion in both space and time

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

本開示は、固有色のセットを表示することができるディスプレイデバイスを有する電子ディスプレイ上に目標色を表示するための方法、装置、およびコンピュータ記憶媒体上で符号化されたコンピュータプログラムを提供する。一態様では、方法は、少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するステップと、目標色に最も近い第1の色を固有色のセットから選択し、それを第1の重みに割り当てるステップと、第1の色と目標色との間の誤差を決定するステップと、固有色のセットからの後続の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるステップとを含む。各後続の色は、目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択される。方法は、各割り当てられた色をその重みに従って電子ディスプレイ上に表示するステップも含む。

Description

本開示は、電気機械システムのための色補間方法および装置に関し、具体的には、アナログ干渉変調器に関する。
電気機械システム(EMS)は、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、光学的構成要素(例えば、ミラー)と、電子回路とを有するデバイスを含む。電気機械システムは、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。例えば、マイクロ電気機械システム(MEMS:microelectromechanical system)デバイスは、約1ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム(NEMS:nanoelectromechanical system)デバイスは、例えば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、1ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに/あるいは、基板および/または堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。
1つのタイプの電気機械システムデバイスは干渉変調器(IMOD:interferometric modulator)と呼ばれる。本明細書で使用する干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理を使用して光を選択的に吸収および/または反射するデバイスを指す。いくつかの実施態様では、干渉変調器は伝導性プレートのペアを含み得、そのペアの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明でおよび/または反射性であり、適切な電気信号の印加時の相対運動が可能であり得る。一実施態様では、一方のプレートは、基板上に堆積された固定層を含み得、他方のプレートは、エアギャップによって固定層から分離された反射膜を含み得る。別のプレートに対するあるプレートの位置は、干渉変調器に入射する光の光学干渉を変化させることがある。干渉変調器デバイスは、広範囲の適用例を有しており、特にディスプレイ能力がある製品の場合、既存の製品を改善し、新しい製品を作成する際に使用されることが予期される。
本開示のシステム、方法およびデバイスは、それぞれいくつかの発明的態様を有し、それらのうちの単一の態様が、単独で、本明細書で開示する望ましい属性を担当するとは限らない。
本開示で説明する1つの発明的態様は、固有色のセットを表示することができるディスプレイデバイスを有する電子ディスプレイ上に目標色を表示するための方法において実現され得、この方法は、少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するステップと、目標色に最も近い第1の色を固有色のセットから選択し、それを第1の重みに割り当てるステップと、第1の色と目標色との間の誤差を決定するステップと、固有色のセットからの後続の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるステップであって、各後続の色が、目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択される、ステップと、各割り当てられた色をその重みに従って電子ディスプレイ上に表示するステップとを含む。いくつかの実施態様では、電子ディスプレイは、アナログIMODを含む。いくつかの実施態様では、各再帰的に割り当てられる色Ciは、
のように決定され、CDesiredは、目標色に相当し、εi-beginは、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiは、値Ciが割り当てられる重みである。
いくつかの実施態様では、各再帰的に割り当てられる値Ciは、
のように決定され、CDesiredは、最終値に相当し、εi-beginは、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiは、値Ciが割り当てられる重みであり、Nは、複数の重み中の重みの数に相当する。
方法のいくつかの実施態様では、複数の重みの各々は、時間的重み付けに対応する。いくつかの実施態様では、複数の重みの各々は、空間的重み付けに対応する。方法のいくつかの実施態様では、複数の重みの各々は、時間的重み付けを乗じた空間的に重み付けに対応する。
開示される別の態様は、装置である。装置は、固有色のセットを表示することができるディスプレイデバイスを含む電子ディスプレイと、ディスプレイと通信するように構成された電子プロセッサとを含み、プロセッサが、画像データを処理するように構成され、少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別し、目標色に最も近い第1の色を固有色のセットから選択し、それを第1の重みに割り当て、第1の色と目標色との間の誤差を決定し、固有色のセットからの後続の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当て、ただし、各後続の色が、目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択され、各割り当てられた色をその重みに従って電子ディスプレイ上に表示するように構成される。
装置のいくつかの実施態様は、プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスを含む。いくつかの実施態様は、少なくとも1つの信号をディスプレイに送るように構成されたドライバ回路を含む。これらの実施態様のいくつかは、画像データの少なくとも一部をドライバ回路に送るように構成されたコントローラも含む。装置のいくつかは、画像データをプロセッサに送るように構成された画像ソースモジュールを含む。いくつかの実施態様では、画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施態様では、入力デバイスは、入力データを受信し、プロセッサに入力データを通信するように構成される。いくつかの実施態様では、各再帰的に割り当てられる色Ciは、
のように決定され、CDesiredは、目標色に相当し、εi-beginは、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiは、値Ciが割り当てられる重みである。
いくつかの実施態様では、各再帰的に割り当てられる値Ciは、
のように決定され、CDesiredは、最終値に相当し、εi-beginは、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiは、値Ciが割り当てられる重みであり、Nは、複数の重み中の重みの数に相当する。
これらの装置のいくつかの実施態様では、複数の重みの各々は、時間的重み付けに対応する。装置のいくつかの他の実施態様では、複数の重みの各々は、空間的重み付けに対応する。装置のいくつかの実施態様では、複数の重みの各々は、時間的重み付けを乗じた空間的に重み付けに対応する。いくつかの実施態様では、電子ディスプレイは、アナログIMODを備える。いくつかの実施態様では、装置は、ワイヤレス電話ハンドセットを含む。
開示する別の態様は、ディスプレイ装置である。ディスプレイ装置は、少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するための手段と、目標色に最も近い第1の色を固有色のセットから選択し、それを第1の重みに割り当てるための手段と、第1の色と目標色との間の誤差を決定するための手段と、固有色のセットからの後続の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるための手段であって、各後続の色が、目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択される、手段と、各割り当てられた色をその重みに従って電子ディスプレイ上に表示するための手段とを含む。
開示する別の態様は、処理回路に方法を実行させる命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体である。この方法は、少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するステップと、目標色に最も近い第1の色を固有色のセットから選択し、それを第1の重みに割り当てるステップと、第1の色と目標色との間の誤差を決定するステップと、固有色のセットからの後続の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるステップであって、各後続の色が、目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択される、ステップと、各割り当てられた色をその重みに従って電子ディスプレイ上に表示するステップとを含む。
本明細書で説明する主題の1つまたは複数の実施態様の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。
2つの異なる状態における干渉変調器(IMOD)ディスプレイデバイスのピクセルを示す等角図の一例である。 2つの異なる状態における干渉変調器(IMOD)ディスプレイデバイスのピクセルを示す等角図の一例である。 光MEMSディスプレイデバイスのための駆動回路アレイを示す概略回路図の一例である。 図2の駆動回路および関連するディスプレイ要素の構造の一実施態様を示す部分断面概略図の一例である。 干渉変調器と、回路網が埋め込まれたバックプレートとを有する光MEMSディスプレイデバイスの部分分解斜視概略図の一例である。 2つの固定層、および可動の第3の層を有する干渉変調器の断面図である。 図5の構造を有する光EMSディスプレイデバイスのための駆動回路を示す概略回路図の一例である。 材料のスタックを示す図5の干渉変調器の2つの固定層および可動層の断面図である。 材料のスタックを示す図5の干渉変調器の2つの固定層および可動層の断面図である。 材料のスタックを示す図5の干渉変調器の2つの固定層および可動層の断面図である。 図5に示す干渉変調器および電圧源の概略図である。 アナログIMOD(AIMOD)の断面図の一例である。 別の実施態様によるアナログIMOD(AIMOD)の断面図の一例である。 RGB平行六面体およびアナログIMODに関する色域を重ねた色空間を示す図である。 ディスプレイの各ディスプレイ要素が固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法のための一動作実施態様を示すフローチャートである。 ディスプレイの各ディスプレイ要素が固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示するための装置の一実施態様を示すブロック図である。 ディスプレイの各ディスプレイ要素が固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の別の実施態様を示すフローチャートである。 ディスプレイの各ディスプレイ要素が固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の一実施態様がどのように動作し得るかを示す図である。 図13および図14において説明した方法のPerlプログラミング言語シミュレーションおよび出力の1つの例示的な実施態様を示す図である。 図13および図14において説明した方法のPerlプログラミング言語シミュレーションおよび出力の1つの例示的な実施態様を示す図である。 図13および図14において説明した方法のPerlプログラミング言語シミュレーションおよび出力の1つの例示的な実施態様を示す図である。 固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の別の実施態様を示すフローチャートである。 固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の別の実施態様を示すフローチャートである。 互いに隣接して配置された異なる色を表示するように構成された複数のIMODを利用する一実施態様を示す図である。 3つのIMODを駆動するための方法のデータフロー図である。 連続的な色域を生成するアナログIMODの一実施態様を示す図である。 アナログ変調器、例えば、図19Aに示すアナログ変調器を駆動する方法のためのデータフロー図である。 複数のディスプレイデバイスのための駆動命令を、第1のディスプレイデバイスのための命令を駆動するように変換するための方法の一実施態様を示すフローチャートである。 誤差拡散プロセスの一実施態様を示すフローチャートである。 誤差拡散プロセスの別の実施態様を示すフローチャートである。 複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイス40を示すシステムブロック図の一例である。 複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイス40を示すシステムブロック図の一例である。
様々な図面中の同様の参照番号および名称は同様の要素を示す。
以下の詳細な説明は、発明的態様について説明する目的で、いくつかの実施態様を対象とする。しかしながら、本明細書の教示は、多数の異なる方法で適用され得る。説明する実施態様は、動いていようと(例えば、ビデオ)、静止していようと(例えば、静止画像)、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成された任意のデバイスにおいて実施され得る。より具体的には、実施態様は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Bluetooth(登録商標)デバイス、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、GPS受信機/ナビゲータ、カメラ、MP3プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス(電子リーダー)、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ(例えば、オドメータディスプレイなど)、コックピットコントロールおよび/またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ(例えば、車両における後部ビューカメラのディスプレイ)、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダーまたはプレーヤ、DVDプレーヤ、CDプレーヤ、VCR、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機/乾燥機、パーキングメーター、パッケージング(電気機械システム(EMS)、MEMSおよび非MEMSアプリケーションなど)、審美構造物(例えば、1つの宝飾品上の画像のディスプレイ)、ならびに様々な電気機械システムデバイスなど、様々な電子デバイス中に実施されるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、
駆動方式、製造プロセスおよび電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実施態様に限定されるものではなく、代わりに、当業者に直ちに明らかになるであろう広い適用性を有する。
様々な実施態様は、干渉変調器デバイスによって通常生成される反射色のスペクトルによって表示され得るより大きい視覚的に知覚される色域を生成するために、色補間を利用する方法および装置を含む。物理的および光学的特性により干渉変調器デバイスによって物理的に生成されるこれらの色は、固有色としても知られている。これらの方法および装置は、これらのディスプレイデバイスを用いて、通常は固有色を使用して生成し得ない写真品質の画像の表示を可能にすることができる。さらに、開示する方法は、写真品質の画像を生成(表示)することを依然として可能にしながら、IMOD固有色のより大きい選択がディスプレイによって利用されることを可能にすることによって、ディスプレイ製造および部品選択における柔軟性を提供する。
本開示で説明する主題の特定の実施態様は、以下の潜在的な利点のうちの1つまたは複数を実現するように実施され得る。例えば、本明細書で説明する主題の特定の実施態様は、ディスプレイがアナログ干渉変調器を使用しているとき、人間の目によって知覚されるようなより大きい色域を有するディスプレイを実現することができる。他の実施態様は、赤色、緑色、および青色サブピクセルの使用などの従来の技術と比較したとき、特定の色域を実現するために使用されるディスプレイ要素の数を減らすことによって、ディスプレイのコスト、サイズ、または重量の低減をもたらし得る。
説明する実施態様が適用され得る好適なEMSまたはMEMSデバイスの一例は、反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および/または反射するために干渉変調器(IMOD)を組み込むことができる。IMODは、吸収器、吸収器に対して可動である反射体、ならびに吸収器と反射体との間に画定された光共振キャビティを含むことができる。反射体は、2つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それにより干渉変調器の反射率に影響を及ぼすことがある。IMODの反射スペクトルは、かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができ、そのスペクトルバンドは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得る。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって、すなわち、反射体の位置を変更することによって調節され得る。
図1Aおよび図1Bは、2つの異なる状態における干渉変調器(IMOD)ディスプレイデバイスのピクセルを示す等角図の例を示す。IMODディスプレイデバイスは、1つまたは複数の干渉MEMSディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、MEMSディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明(「緩和」、「開」または「オン」)状態では、ディスプレイ要素は、例えば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗(「作動」、「閉」または「オフ」)状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施態様では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。MEMSピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。
IMODディスプレイデバイスは、IMODの行/列アレイを含むことができる。各IMODは、(光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる)エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層とを含むことができる。可動反射層は、少なくとも2つの位置の間で移動され得る。第1の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第2の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら2つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実施態様では、IMODは、作動していないときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動していないときに暗状態にあり、可視範囲内の光を吸収し、および/または弱め合うようにそれに干渉し得る。いくつかの他の実施態様では、しかしながら、IMODは、作動していないときに暗状態にあり得、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実施態様では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動し得る。いくつかの他の実施態様では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動し得る。
図1Aおよび図1B中の図示のピクセルは、IMOD12の2つの異なる状態を示す。図1AのIMOD12では、可動反射層14が、部分反射層を含む光学スタック16からの所定の距離における緩和位置に示されている。図1Aでは、IMOD12の両端間に電圧が印加されていないため、可動反射層14は、緩和状態または非作動状態のままである。図1BのIMOD12では、可動反射層14が、光学スタック16に隣接する作動位置に示されている。図1B中のIMOD12の両端間に印加された電圧Vactuateは、可動反射層14を作動位置に作動させるのに十分である。
図1では、ピクセル12の反射特性が、概して、ピクセル12に入射する光13と、左側のピクセル12から反射する光15とを示す矢印を用いて示されている。ピクセル12に入射する光13の大部分は透明基板20を透過され、光学スタック16に向かうことになることを、当業者なら容易に認識されよう。光学スタック16に入射する光の一部分は光学スタック16の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板20を通って戻ることになる。光学スタック16を透過された光13の部分は、可動反射層14において反射され、透明基板20に向かって(およびそれを通って)戻ることになる。光学スタック16の部分反射層から反射された光と可動反射層14から反射された光との間の(強め合うまたは弱め合う)干渉が、ピクセル12から反射される光15の波長を決定することになる。
光学スタック16は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様では、光学スタック16は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、例えば、透明基板20上に上記の層のうちの1つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、例えば酸化インジウムスズ(ITO)など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、クロム(Cr)、半導体、および誘電体などの様々な金属など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の1つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実施態様では、光学スタック16は、光吸収体と導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜(thickness)を含むことができるが、(例えば、光学スタック16の、またはIMODの他の構造の)異なる、電気的により伝導性の高い層または部分が、IMODピクセル間で信号をバスで運ぶ(bus)ように働くことができる。光学スタック16は、1つまたは複数の伝導性層または電気伝導性/光吸収層をカバーする、1つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。
いくつかの実施態様では、下側電極16は、各画素で接地される。いくつかの実施態様では、これは、基板上に連続的な光学スタック16を堆積させ、堆積された層の外周でシート全体を接地することによって達成され得る。いくつかの実施態様では、アルミニウム(Al)などの高伝導性および反射性材料が可動反射層14のために使用され得る。可動反射層14は、ポスト18およびポスト18間に堆積された介在する犠牲材料の上に堆積された1つまたは複数の金属層として形成され得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ19または光キャビティが可動反射層14と光学スタック16との間に形成され得る。いくつかの実施態様では、ポスト18間の間隔は約1〜1000μmであり得、ギャップ19は約10,000オングストローム(Å)未満であり得る。
いくつかの実施態様では、IMODの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層14aは、図1A中のピクセル12によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層14と光学スタック16との間のギャップ19がある。しかしながら、電位差、例えば電圧が、可動反射層14および光学スタック16のうちの少なくとも1つに印加されたとき、対応するピクセルに形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層14は、変形し、光学スタック16の近くにまたはそれに対して移動することができる。光学スタック16内の誘電体層(図示せず)が、図1B中の作動ピクセル12によって示されるように、短絡を防ぎ、層14と層16との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じである。いくつかの事例ではアレイ中の一連のピクセルが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか(「アレイ」)、または、例えば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る(「モザイク」)。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。
いくつかの実施態様では、一連のIMOD内またはIMODのアレイ内の光学スタック16は、ディスプレイデバイスのIMODの一方の側に共通電圧を与える共通電極として機能し得る。可動反射層14は、以下でさらに説明するように、例えば、行列状に配置された別個のプレートのアレイとして形成され得る。別個のプレートは、IMODを駆動するための電圧信号が供給され得る。
上記に記載した原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は、大きく異なり得る。例えば、各IMODの可動反射層14は、コーナーのみにおいて、例えば、テザーに対して支持するように取り付けられ得る。図3に示すように、平坦で、比較的強固な反射層14が、フレキシブルな金属から形成され得る変形可能層34から吊るされ得る。このアーキテクチャは、変調器の電気機械的態様および光学的態様のために使用される構造設計および材料が、互いとは無関係に選択され、機能することを可能にする。したがって、反射層14のために使用される構造設計および材料は、光学的特性に関して最適化され得、変形可能層34のために使用される構造設計および材料は、所望の機械的特性に関して最適化され得る。例えば、反射層14の部分は、アルミニウムであり得、変形可能層34の部分は、ニッケルであり得る。変形可能層34は、変形可能層34の外周の周りで基板20に直接または間接的に接続し得る。これらの接続は、支持ポスト18を形成し得る。
図1Aから図1Bに示す実施態様などの実施態様では、IMODは直視型デバイスとして機能し、直視型デバイスでは、画像が、透明基板20の正面、すなわち、変調器が配置された面の反対の面から、閲覧される。これらの実施態様では、デバイスの背面部分(すなわち、例えば、図3に示す変形可能層34を含む、可動反射層14の背後のディスプレイデバイスの任意の部分)は、反射層14がデバイスのそれらの部分を光学的に遮蔽するので、ディスプレイデバイスの画質に影響を及ぼすことまたは悪影響を及ぼすことなしに、構成され、作用され得る。例えば、いくつかの実施態様では、バス構造(図示せず)が可動反射層14の背後に含まれ得、これは、電圧アドレス指定およびそのようなアドレス指定に起因する移動など、変調器の電気機械的特性から変調器の光学的特性を分離する能力を与える。
図2は、光MEMSディスプレイデバイスのための駆動回路アレイ200を示す概略回路図の一例を示す。駆動回路アレイ200は、ディスプレイアレイ組立品のディスプレイ要素D11〜Dmnに画像データを与えるためのアクティブマトリクスアドレッシング方式を実施するために使用され得る。
駆動回路アレイ200は、データドライバ210、ゲートドライバ220、第1〜第mのデータラインDL1〜DLm、第1〜第nのゲートラインGL1〜GLn、およびスイッチまたはスイッチング回路S11〜Smnを含む。データラインDL1〜DLmの各々は、データドライバ210から延在し、スイッチS11〜S1n、S21〜S2n、...、Sm1〜Smnのそれぞれの列に電気的に接続される。ゲートラインGL1〜GLnの各々は、ゲートドライバ220から延在し、スイッチS11〜Sm1、S12〜Sm2、...、S1n〜Smnのそれぞれの行に電気的に接続される。スイッチS11〜Smnは、データラインDL1〜DLmのうちの1つと、ディスプレイ要素D11〜Dmnのそれぞれの1つとの間に電気的に結合され、ゲートドライバ220からゲートラインGL1〜GLnのうちの1つを介してスイッチング制御信号を受信する。スイッチS11〜Smnは、単一のFETトランジスタとして示されているが、(両方向の電流フローのための)2つのトランジスタトランスミッションゲート、または機械的MEMSスイッチなどの様々な形態をとることができる。
データドライバ210は、ディスプレイの外部から画像データを受信することができ、画像データを、行ごとの基準で、電圧信号の形態で、データラインDL1〜DLmを介してスイッチS11〜Smnに与えることができる。ゲートドライバ220は、ディスプレイ要素D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの選択された行に関連付けられたスイッチS11〜Sm1、S12〜Sm2、...、S1n〜Smnをオンにすることによって、ディスプレイ要素D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの特定の行を選択することができる。選択された行のスイッチS11〜Sm1、S12〜Sm2、...、S1n〜Smnが、オンにされているとき、データドライバ210からの画像データは、ディスプレイ要素D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの選択された行に渡される。
動作中に、ゲートドライバ220は、ゲートラインGL1〜GLnのうちの1つを介して、選択された行のスイッチS11〜Smnのゲートに電圧信号を与えることができ、それによりスイッチS11〜Smnをオンにする。データドライバ210が、デーラインDL1〜DLmのすべてに画像データを与えた後、選択された行のS11〜Smnは、ディスプレイ要素D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの選択された行に画像データを与えるために、オンにされ得、それにより画像の一部を表示する。例えば、行内の作動されるべきピクセルに関連付けられたデータラインDLは、例えば、10ボルト(正または負であり得る)に設定され得、行内の開放されるべきピクセルに関連付けられたデータラインDLは、例えば、0ボルトに設定され得る。次いで、所与の行のためのゲートラインGLが、その行内のスイッチをオンにし、選択されたデータライン電圧をその行の各ピクセルに印加して、アサートされる。これは、印加された10ボルトを有するピクセルを充電および作動させ、印加された0ボルトを有するピクセルを放電および開放する。次いで、スイッチS11〜Smnは、オフにされ得る。スイッチがオフにされたとき、作動されたピクセル上の電荷は、絶縁体およびオフ状態のスイッチを介するいくらかの漏れを除いて、保持されることになるので、ディスプレイ要素D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnは、画像データを保持することができる。一般に、この漏れは、データの別のセットが行に書き込まれるまで、ピクセル上の画像データを保持するのに十分なほど低い。これらのステップは、行のすべてが選択され、画像データがそこに与えられるまで、各後続の行に繰り返され得る。図2の実施態様では、下側電極16は、各ピクセルで接地される。いくつかの実施態様では、これは、基板上に連続的な光学スタック16を堆積させ、堆積された層の外周でシート全体を接地することによって達成され得る。図3は、図2の駆動回路および関連するディスプレイ要素の構造の一実施態様を示す部分断面概略図の一例である。
図3は、図2の駆動回路および関連するディスプレイ要素の構造の一実施態様を示す部分断面概略図の一例を示す。駆動回路アレイ200の部分201は、第2の列および第2の行のスイッチS22と、関連するディスプレイ要素D22とを含む。図示の実施態様では、スイッチS22は、トランジスタ80を含む。駆動回路アレイ200内の他のスイッチは、スイッチS22と同様の構成を有し得る。
図3は、ディスプレイアレイ組立品110の一部、およびバックプレート120の一部も含む。ディスプレイアレイ組立品110の一部は、図2のディスプレイ要素D22を含む。ディスプレイ要素D22は、前面基板20の一部、前面基板20上に形成された光学スタック16の一部、光学スタック16上に形成された支持体18、支持体18によって支持された可動電極14/34、および、可動電極14/34をバックプレート120の1つまたは複数の構成要素に接続する相互接続部126を含む。
バックプレート120の一部は、バックプレート120に埋め込まれた図2の第2のデータラインDL2およびスイッチS22を含む。バックプレート120の一部は、少なくとも部分的にその中に埋め込まれた第1の相互接続部128および第2の相互接続部124も含む。第2のデータラインDL2は、バックプレート120を通って実質的に水平に延在する。スイッチS22は、トランジスタ80を含み、トランジスタ80は、ソース82、ドレイン84、ソース82とドレイン84との間のチャネル86、および、チャネル86の上にあるゲート88を有する。トランジスタ80は、薄膜トランジスタ(TFT)または金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)であり得る。トランジスタ80のゲートは、バックプレート120を通ってデータラインDL2に垂直に延在するゲートラインGL2によって形成され得る。第1の相互接続部128は、第2のデータラインDL2をトランジスタ80のソース82に電気的に結合する。
トランジスタ80は、バックプレート120を通る1つまたは複数のビア160を介してディスプレイ要素D22に結合される。ビア160は、ディスプレイアレイ組立品110の構成要素(例えば、ディスプレイ要素D22)と、バックプレート120の構成要素との間の電気的接続を提供するために、導電性材料で充填される。図示の実施態様では、第2の相互接続部124は、ビア160を介して形成され、トランジスタ80のドレイン84をディスプレイアレイ組立品110に電気的に結合する。バックプレート120は、また、駆動回路アレイ200の前述の構成要素を電気的に絶縁する1つまたは複数の絶縁層129を含み得る。
図3に示すように、ディスプレイ要素D22は、トランジスタ80に結合された第1の端子と、光学スタック16の少なくとも一部によって形成され得る共通電極に結合された第2の端子とを有する干渉変調器であり得る。図3の光学スタック16は、上部誘電体層、上記でも説明した(クロムなどの)中間部分反射層、および、(インジウムスズ酸化物(ITO)などの)透明導体を含む下側層の3つの層として示されている。共通電極は、ITO層によって形成され、ディスプレイの外周でグランドに結合され得る。
図4は、干渉変調器と、回路網が埋め込まれたバックプレートとを有する光MEMSディスプレイデバイス30の部分分解斜視概略図の一例を示す。ディスプレイデバイス30は、ディスプレイアレイ組立品110およびバックプレート120を含む。いくつかの実施態様では、ディスプレイアレイ組立品110およびバックプレート120は、互いに取り付けられる前に、別々に予め形成され得る。いくつかの他の実施態様では、ディスプレイデバイス30は、堆積によってディスプレイアレイ組立品110の上にバックプレート120の構成要素を形成することなどによって、任意の適切な方法で作製され得る。
ディスプレイアレイ組立品110は、前面基板20、光学スタック16、支持体18、可動電極14、および相互接続部126を含み得る。バックプレート120は、その中に少なくとも部分的に埋め込まれたバックプレート構成要素122、および、1つまたは複数のバックプレート相互接続部124を含む。
ディスプレイアレイ組立品110の光学スタック16は、前面基板20の少なくともアレイ領域を覆う実質的に連続的な層であり得る。光学スタック16は、グランドに電気的に接続された実質的に透明な導電層を含み得る。可動電極14/34は、例えば、正方形または矩形形状を有する別個のプレートであり得る。可動電極14/34は、可動電極14/34の各々がディスプレイ要素の一部を形成し得るように、マトリクス状に配置され得る。図4の実施態様では、可動電極14/34は、4つのコーナーにおいて支持体18によって支持される。
ディスプレイアレイ組立品110の相互接続部126の各々は、可動電極14/34のそれぞれ1つを、1つまたは複数のバックプレート構成要素122に電気的に結合するように機能する。図示の実施態様では、ディスプレイアレイ組立品110の相互接続部126は、可動電極14/34から延在し、バックプレート相互接続部124に接触するように配置される。別の実施態様では、ディスプレイアレイ組立品110の相互接続部126は、支持体18の上面を介して露出されながら、支持体18内に少なくとも部分的に埋め込まれ得る。そのような実施態様では、バックプレート相互接続部124は、ディスプレイアレイ組立品110の相互接続部126の露出部分と接触するように配置され得る。さらに別の実施態様では、バックプレート相互接続部124は、図4の相互接続部126などの、可動電極14に対する実際のアタッチメントなしで、可動電極14まで延在し得、可動電極14に電気的に接続し得る。
緩和状態および作動状態を有する上記で説明した双安定干渉変調器に加えて、干渉変調器は、複数の状態を有するように設計され得る。例えば、アナログ干渉変調器(AIMOD)は、ある範囲の色状態を有し得る。1つのAIMOD実施態様では、単一の干渉変調器は、例えば、赤状態、緑色状態、青色状態、黒色状態、または白色状態に作動され得る。したがって、単一の干渉変調器は、光学スペクトルの広い範囲にわたって異なる光反射特性を有する様々な状態を有するように構成され得る。AIMODの光学スタックは、上記で説明した双安定ディスプレイ要素と異なり得る。これらの違いは、異なる光学的結果をもたらし得る。例えば、上記で説明した双安定要素では、閉状態は、双安定要素に黒色反射状態を与える。アナログ干渉変調器は、しかしながら、電極が双安定要素の閉状態と同様の位置にあるとき、白色反射状態を有し得る。
図5は、2つの固定層、および可動の第3の層を有する干渉変調器の断面図を示す。具体的に、図5は、固定された第1の層802、固定された第2の層804、および、固定された第1の層802と固定された第2の層804との間に位置する可動の第3の層806を有するアナログ干渉変調器の実施態様を示す。層802、804、および806の各々は、電極または他の導電性材料を含み得る。例えば、第1の層802は、金属製のプレートを含み得る。層802、804、および806の各々は、それぞれの層上に形成された、または堆積された硬化層を使用して硬化され得る。一実施態様では、硬化層は、誘電体を含む。硬化層は、それが取り付けられる層を強固にかつ実質的に平坦に保持するために使用され得る。変調器800のいくつかの実施態様は、三端子干渉変調器と呼ばれることもある。
3つの層802、804、および806は、絶縁ポスト810によって電気的に絶縁される。可動の第3の層806は、絶縁ポスト810から吊るされる。可動の第3の層806は、可動の第3の層806が第1の層802に向かって概して上向き方向に変位され得るように、または、第2の層804に向かって概して下向き方向に変位され得るように、変形するように構成される。いくつかの実施態様では、第1の層802は、上部層または上部電極と呼ばれることもある。いくつかの実施態様では、第2の層804は、底部層または底部電極と呼ばれることもある。干渉変調器800は、基板802によって支持され得る。
図5では、可動の第3の層806は、実線で平衡位置にあるものとして示されている。図5に示すように、固定された電圧差が、第1の層802と第2の層804との間に印加され得る。この実施態様では、電圧V0が、層802に印加され、層804は、接地される。可変電圧Vmが可変の第3の層806に印加される場合、電圧VmがV0に近づくにつれて、可動の第3の層806は、接地層804に向かって静電気的に引っ張られることになる。その電圧Vmがグランドに近づくにつれて、可動の第3の層806は、層802に向かって静電気的に引っ張られることになる。これらの2つの電圧の中間点における電圧(この実施態様では、V0/2)が可動の第3の層806に印加される場合、可動の第3の層806は、図5に実線で示す平衡位置に維持されることになる。外側の層802と804とにおける電圧の間である可変電圧を可動の第3の層806に印加することによって、可動の第3の層806は、外側の層802と804との間の所望の位置に配置され得、所望の光学的応答を生じる。外側の層の間の電圧差V0は、デバイスの材料および構成に応じて大きく変動することができ、多くの実施態様では、約5〜20ボルトの範囲であり得る。また、可動の第3の層806がこの平衡位置から離れて移動するにつれて、可動の第3の層806は、変形するまたは曲がることになることに留意されたい。そのような変形したまたは曲がった構成では、弾性ばね力が、可動の第3の層806を平衡位置に向けて機械的に偏らせる。この機械的な力は、また、電圧Vがそこに印加されたときの可動の第3の層806の最終位置に寄与する。
可動の第3の層806は、基板820を介して干渉変調器800に入る光を反射するために、ミラーを含み得る。ミラーは、金属材料を含み得る。第2の層804は、第2の層804が吸収層として機能するように、部分的に吸収性の材料を含み得る。ミラーから反射された光が基板820の側から閲覧されるとき、閲覧者は、反射された光を特定の色として知覚し得る。可動の第3の層806の位置を調整することによって、特定の波長の光が選択的に反射され得る。
図6は、図5の構造を有する光EMSディスプレイデバイスのための駆動回路を示す概略回路図の一例を示す。装置全体は、双安定干渉変調器を使用する図2の構造と多くの類似点を共有する。図6に示すように、しかしながら、追加の上側層802が、各ディスプレイ要素のために設けられている。この上側層802は、図3および図4に示すバックプレート120の下面上に配置され得、それに印加される電圧V0を有し得る。これらの実施態様は、データラインDL1〜DLnに与えられる電圧が、2つの異なる電圧のうちの一方ではなく、V0とグランドとの間の電圧の範囲に配置され得ることを除いて、図2を参照して上記で説明したものと同様の方法で駆動される。このようにして、ある行に沿ったディスプレイ要素の可動の第3の層806は、各々、その行がその特定の行のゲートラインをアサートすることによって書き込まれるとき、上側層と下側層との間の任意の特定の所望の位置に独立して配置され得る。
図7A〜図7Cは、材料のスタックを示す図5の干渉変調器の2つの固定層および可動層の断面図を示す。
図7Aおよび図7Bに示す実施態様では、可動の第3の層806、および第2の層804は、各々、材料のスタックを含む。例えば、可動の第3の層806は、酸窒化ケイ素(SiON)、アルミニウム-銅(AlCu)、および二酸化チタン(TiO2)を含むスタックを含む。第2の層804は、例えば、酸窒化ケイ素(SiON)、酸化アルミニウム(Al2O3)、モリブデン-クロム(MoCr)、および二酸化ケイ素(SiO2)を含むスタックを含む。
図示の実施態様では、可動の第3の層806は、上に堆積されたAlCu層1004aを有するSiON基板1002を含む。この実施態様では、AlCu層1004aは、導電性であり、電極として使用され得る。いくつかの実施態様では、AlCu層1004aは、それへの入射光のための反射性を提供する。いくつかの実施態様では、SiON基板1002は、約500nmの厚さであり、AlCu層1004aは、約50nmの厚さである。TiO2層1006aが、AlCu層1004aの上に堆積され、いくつかの実施態様では、TiO2層1006aは、約26nmの厚さである。SiON層1008aが、TiO2層1006aの上に堆積され、いくつかの実施態様では、SiON層1008aは、約52nmの厚さである。TiO2層1006aの屈折率は、SiON層1008aの屈折率よりも大きい。このようにして高い屈折率および低い屈折率を交互に有する材料のスタックを形成することは、スタックに入射した光を反射させることを可能にし、それによって実質的にミラーとして作用する。
図7Bに見られるように、可動の第3の層806は、いくつかの実施態様では、AlCu層1004a、TiO2層1006a、およびSiON層1008aと反対側のSiON基板1002の側に形成された追加のAlCu層1004b、追加のTiO2層1006b、および追加のSiON層1008bを含む。層1004b、1006b、および1008bを形成することは、可動の第3の層806を、SiON基板1002の各側の各側において実質的に等しく重み付けることができ、これは、可動の第3の層806を並進させたときの可動の第3の層806の位置精度および安定性を向上させ得る。そのような実施態様では、2つのAlCu層1004aおよび1004bの電圧が実質的に等しいままであるように、ビア1009または他の電気的接続部が、2つのAlCu層1004aと1004bとの間に形成され得る。このようにして、電圧がこれらの2つの層のうちの一方に印加されたとき、これらの2つの層のうちの他方は、同じ電圧を受けることになる。追加のビア(図示せず)が、AlCu層1004aと1004bとの間に形成され得る。
図7Aに示す実施態様では、第2の層804は、上に形成されたMoCr層1012を有するSiON基板1010を含む。この実施態様では、MoCr層1012は、蓄積された電荷を放電する放電層として作用し得、放電を選択的に行うために、トランジスタに結合され得る。MoCr層1012は、また、光吸収体として働き得る。いくつかの実施態様では、MoCr層1012は、約5nmの厚さである。いくつかの実施態様では、Al2O3層1014が、MoCr層1012上に形成され、その上に入射する光のいくらかの反射率を提供し得、また、バス接続層として働き得る。いくつかの実施態様では、Al2O3層1014は、約9nmの厚さである。1つまたは複数のSiON停止部(stop)1016aおよび1016bが、Al2O3層1014の表面上に形成され得る。これらの停止部1016は、可動の第3の層806が第2の層804に向かって完全にそらされたときに、可動の第3の層806が第2の層804のAl2O3層1014と接触するのを機械的に防ぐ。これは、デバイスのスティクションおよびスナップインを低減させ得る。さらに、図7に示すように、電極層1018が、SiON基板1010上に形成され得る。電極層1018は、任意の数の実質的に透明な導電性材料を含み得、インジウムスズ酸化物が1つの適切な材料である。
図7Cに示す層802は、それが満たさなければならないいくつかの光学的および機械的要件を有するから、簡単な構造で作られ得る。この層は、AlCuの導電層1030、および絶縁性Al2O3層1032を含み得る。層804と同様に、1つまたは複数の停止部1036aおよび1036bが、Al2O3層1032の表面上に形成され得る。
図8は、図5に示す干渉変調器および電圧源の概略図を示す。この概略図では、変調器は、電圧源V0およびVmに結合される。第1の層802と可動の第3の層806との間のギャップが、可変キャパシタンスを有するキャパシタC1を形成し、可動の第3の層806と第2の層804との間のギャップが、可変キャパシタンスを有するキャパシタC2を形成することを、当業者は、理解するであろう。したがって、図8に示す概略図では、電圧源V0は、直列結合された可変キャパシタC1およびC2の両端間に接続され、電圧源Vmは、2つの可変キャパシタC1とC2との間に接続される。
干渉変調器800に印加される電圧と、可動の第3の層806の位置との間の関係は、非常に非線形であり得るので、上記で説明した電圧源V0およびVmを使用して可動の第3の層806を異なる位置に正確に駆動することは、しかしながら、干渉変調器800の多くの構成では困難であり得る。さらに、同じ電圧Vmを異なる干渉変調器の可動層に印加することは、製造差、例えば、ディスプレイ表面全体にわたる中間層806の厚さまたは弾性の変動により、それぞれの可動層を、各変調器の上部層および底部層に対して同じ位置に移動させない可能性がある。上記で説明したように、可動層の位置が、どの色が干渉変調器から反射されることになるのかを決定するため、可動層の位置を検出することができ、可動層を所望の位置に正確に駆動することができることが有利である。
図9Aおよび図9Bは、アナログIMOD(AIMOD)の断面図の例を示す。図9Aを参照すると、AIMOD900は、基板912、および、基板912の上に配置された光学スタック904を含む。AIMODは、第1の電極910および第2の電極902を含む(図示のように、第1の電極910は、下側電極であり、第2の電極902は、上側電極である)。AIMOD900は、第1の電極910と第2の電極902との間に配置された可動反射層906も含む。いくつかの実施態様では、光学スタック904は、吸収層および/または複数の他の層を含む。いくつかの実施態様では、および、図9Aに示す例では、光学スタック904は、吸収層として構成された第1の電極910を含む。そのような構成では、吸収層(第1の電極910)は、MoCrを含む材料の約6nmの層であり得る。いくつかの実施態様では、吸収層(すなわち、第1の電極910)は、約2nm〜10nmの範囲の厚さを有するMoCrを含む材料の層であり得る。
依然として図9Aを参照すると、反射層906は、電荷が与えられ得る。反射層は、充電されると、電圧が第1の電極910と第2の電極902との間に印加されたとき、第1の電極910または第2の電極902のいずれかに向かって移動するように構成される。このようにして、反射層906は、緩和(非作動)状態の上および下を含む2つの電極902と910との間の位置の範囲の間で駆動され得る。例えば、図9Aは、反射層906が、第1の電極910と第2の電極902との間の様々な位置930、932、934、および936に移動され得ることを示す。
AIMOD900は、AIMODの構成に応じて特定の波長の光を選択的に反射するように構成され得る。この実施態様では吸収層として作用する第1の電極910と、反射層906との間の距離は、AIMOD900の反射特性を変更する。反射層906と吸収層(第1の電極910)との間の距離が、吸収層(第1の電極910)が入射光と反射層906から反射された光との間の干渉から生じる定在波の最小光強度に位置するようなものであるときに、任意の特定の波長が、AIMOD900から最大に反射される。例えば、図示のように、AIMOD900は、AIMODの基板912の側から(基板912)を介して閲覧されるように設計され、すなわち、光は、基板912を通ってAIMOD900に入る。反射層906の位置に応じて、異なる波長の光が、反射され、基板912を通って戻り、これは、異なる色の外観を与える。これらの異なる色は、固有色としても知られる。
特定の波長を反射するような位置におけるディスプレイ要素(例えば、AIMOD)の可動層の位置は、表示状態と呼ばれ得る。例えば、反射層906が位置930にあるとき、赤色波長の光は、他の波長よりも高い割合で反射され、他の波長の光は、赤色よりも高い割合で吸収される。したがって、AIMOD900は、赤色を現し、赤色表示状態、または単に赤色状態にあると言われ得る。同様に、AIMOD900は、反射層906が位置932に移動したとき、緑色表示状態(または、緑色状態)にあり、緑色波長の光は、他の波長よりも高い比率で反射され、他の波長の光は、緑色よりも高い割合で吸収される。反射層906が位置934に移動したとき、AIMOD900は、青色表示状態(または、青色状態)にあり、青色波長の光は、他の波長よりも高い比率で反射され、他の波長の光は、青色よりも高い割合で吸収される。反射層906が位置936に移動したとき、AIMOD900は、白色表示状態(または、白色状態)にあり、AIMOD900が「グレー」または、いくつかの場合では「銀」を現すように、可視スペクトルにおける広い範囲の波長の光が実質的に反射され、露出した金属の反射体が使用されるときは、低い全反射(または、輝度)を有する。いくつかの場合では、増加した全反射(または、輝度)は、金属反射体上に配置された誘電体層の追加によって達成され得るが、反射色は、936の正確な位置に応じて、青色、緑色、または黄色に着色され得る。いくつかの実施態様では、白色状態を生成するように構成された位置936では、反射層906と第1の電極910との間の距離は、約0nmと20nmとの間である。反射層906の位置に基づいて、および、AIMOD900の構成、特に、光学スタック904内の様々な層で使用される材料に基づいて、AIMOD900は、異なる状態を取り得、他の波長の光を選択的に反射し得ることを、当業者が容易に認識するであろうことに留意すべきである。
図9A中のAIMOD900は、反射層906と光学スタック904との間の第1のキャビティ914、および、反射層906と第2の電極902との間の第2のキャビティ916の、2つの構造的キャビティを有する。しかしながら、反射層906は、反射性であり、透過性ではないので、光は、反射層906を通って第2のキャビティ916中に伝播しない。加えて、AIMOD900によって反射された光の色および/または強度は、反射層906と吸収層(第1の電極910)との間の距離によって決定される。したがって、図9Aに示すAIMOD900は、1つの干渉(吸収)キャビティ914を有する。対照的に、第2のキャビティ916は、干渉性ではない。
図9Bは、別の実施態様によるアナログIMOD(AIMOD)の断面図の一例を示す。AIMOD950は、光学スタック956内の吸収層でもある第1の電極954の上方に位置する反射層952を含み、光学スタック956は、第1の電極954の上または下に位置する誘電体層958および960を含み得る。958は、2つ以上の層を含み得、同様に、960も、2つ以上の層を含み得る。いくつかの実施態様では、および、図9Bに示す例では、反射層952は、第2の電極として機能し得る。いくつかの他の実施態様では、別個の電極構造が、反射層952の下方または上方に形成され得る。いくつかの実施態様では、反射層952は、アルミニウム(Al)を含み得る。いくつかの他の実施態様では、異なる反射材料が使用され得る。光学スタック956は、また、電極ではない吸収層、および/または複数の他の層を含み得る。いくつかの実施態様では、および、図9Bに示す例では、第1の電極954は、吸収層として構成される。吸収層は、例えば、MoCrを含む材料の6nmの厚さの層であり得る。反射層952は、反射層952と光学スタック956との間に位置する1つまたは複数の誘電体層962で覆われ得る。誘電体層962の機能は、誘電体層962の表面から約0〜20nmのキャビティ内の定在波の第1のヌルを確立することである。誘電体層962は、また、白色状態の輝度を改善するために、異なる波長の第1のヌルの分離を低減するように設計される。反射層952は、機械的層964上に取り付けられ得、機械的層964は、次にヒンジ968に取り付けられる。ヒンジ968は、次に機械的層964の両側でポスト966に接続される。ヒンジ968は、第1の電極層954と、第2の電極層952として働き得る反射層952との間に印加される電圧に応じた機械的層964、反射層952、および誘電体層962の移動を依然として許容しながら、機械的層964、反射層952、および誘電体層962のための支持を提供する
図9Bを引き続き参照すると、反射層952は、電荷が与えられ得る。反射層は、充電されると、グランドに接続された第1の電極954に向かって移動するように構成される。このようにして、反射層952は、第1の電極954に対する位置のある範囲の間で駆動され得る。例えば、図9Bは、反射層952が、第1の電極954に対する様々な位置970、972、974、976、および978に移動され得ることを示す。
図9Aに関して説明したように、AIMOD950は、AIMODの構成に応じて特定の波長の光を選択的に反射するように構成され得る。この実施態様では吸収層として作用する第1の電極954と、反射層952との間の距離は、AIMOD950の反射特性を変更する。反射層952と、吸収層の第1の電極954との間の距離を制御することによって、任意の特定の波長が、AIMOD900から最大に反射され得る。反射のより高い割合、または最大の反射は、距離が、反射層952の上面から反射された光が反射層952と吸収層との間のギャップ内で構造的に干渉するようなものであるときに生じ得る。この距離において、吸収層(第1の電極954)は、干渉定在波の最小光強度に位置する。
例えば、図9BのAIMOD950は、AIMODの基板980側で閲覧されるように設計される。光は、基板980を通ってAIMOD950に入る。反射層952の位置に応じて、異なる波長の光が、反射され、基板980を通って戻り、これは、異なる色の外観を与える。これらの異なる色は、固有色としても知られる。特定の波長を反射するような位置におけるディスプレイ要素(例えば、AIMOD)の可動層の位置は、表示状態と呼ばれ得る。例えば、反射層952が位置970にあるとき、赤色波長の光は、実質的に反射され、他の波長の光は、第1の電極954(吸収層)によって実質的に吸収される。したがって、AIMOD950は、赤色を現し、赤色状態または赤色表示状態にあると言われる。同様に、AIMOD950は、反射層952が位置972に移動したとき、緑色表示状態(または、緑色状態)にあり、緑色波長の光は、実質的に反射され、他の波長の光は、実質的に吸収される。反射層952が位置974に移動したとき、AIMOD950は、青色表示状態(または、青色状態)にあり、青色波長の光は、実質的に反射され、他の波長の光は、実質的に吸収される。反射層952が位置976に移動したとき、AIMOD950は、黒色表示状態(または、黒色状態)にあり、AIMOD950が「黒色」を現すように、可視スペクトルにおける広い範囲の波長の光が実質的に吸収され、可視反射は、それによって最小化される。反射層952が位置978に移動したとき、AIMOD950は、白色表示状態(または、白色状態)にあり、AIMOD950が「白色」を現すように、可視スペクトルにおける広い範囲の波長の光が実質的に反射される。いくつかの実施態様では、白色状態を生成するように構成された位置978では、反射層952と第1の電極954との間の距離は、約0nmと20nmとの間である。
IMODディスプレイ要素では、ディスプレイ要素の反射色は、薄い吸収金属層とミラー表面との間のギャップ間隔によって決定される。高輝度の白色外観を生成するために、可視スペクトル内のすべての波長の反射が望まれる。高輝度を達成するために、金属層(例えば、図9B中の952)、および金属層上に配置された1つまたは複数の誘電体層(例えば、図9B中の962)を含む光反射体が使用され得る。この方式では、干渉定在波の第1のヌルは、反射体表面近傍のキャビティ内に見出される。白色状態では、反射体は、吸収体が定在波のヌルに位置するように、吸収体の近傍(0〜20nmの範囲)に接近して移動される。1つの問題は、しかしながら、異なる波長のヌルの位置は、正確には同じではなく、したがって、最大反射のために必要な間隔は、異なる波長ごとに異なることである。短波長(青色)と長波長(赤色)の両方を反射する最適な間隔は、中間のどこかの間隔である。結果として、多くのAIMODの白色状態は、緑色がかった色合いの白色を生成し得る。言い換えれば、緑色は、AIMODから赤色または青色よりも強く反射され、不完全な白色外観をもたらす。緑色がかった色合いが一般的であるが、他の構成は、青色がかった色合いまたは黄色がかった色合いの白色状態を生成し、他の同様の真の白色からの逸脱が可能であることが理解されるであろう。この問題に対する既存の解決法は、より真の白色を合成するために、着色された白色を他の色と混合するピクセルディザリングを伴う。この手法は、しかしながら、輝度を低下させ、空間分解能を犠牲にし、追加の処理パワーおよび電力を消費し得る。
この問題に対処するために、色ノッチフィルタが、緑色がかった色合いを最小化するために、AIMODの反射色を変更するために、採用され得る。目的は、白色状態の反射色と、電子ディスプレイ、例えば、LCDディスプレイのための白色の業界標準のパワースペクトルである光源D65の色との間の差を最小にすることである。任意の適切なタイプの色ノッチフィルタが使用され得るが、そのようなフィルタの構成は、そのようなAIMODディスプレイ要素に望まれる波長を特にフィルタリングするようなものである。ノッチフィルタは、限定はしないが、薄膜染料、金属ナノ粒子、ルゲート(Rugate)フィルタ、ホログラフノッチフィルタ、または、選択的なフィルタリングが特定のスペクトルの所望の量のパワーを達成することを可能にする任意の他の技術を含むフィルタを含み得る。
複数のIMODから構成されるディスプレイにおける色の一貫性を提供するために、例えば、図9Aにおいて、表示される各色を提供するために、可動層906の正確な位置決めが望ましい可能性がある。アナログIMOD設計900の製造プロセスのばらつきのため、所与の電圧における可動層906の位置は、複数のIMODにわたって変動し得る。例えば、可動層906の機械的な抵抗は、各IMODについてわずかに変動し得る。また、図9Aの可動層906と、第1の電極910および第2の電極902との間の電圧差も、例えば、電圧源からのAIMODの距離に起因して、わずかに変動し得る。いくつかの態様では、この差は、IMOD900を電圧源に接続する電気リードに起因し得る。
図10は、RGB平行六面体1010およびアナログIMOD1020に関する色域を重ねた色空間を示す。いくつかの実施態様では、アナログIMODに関する色域は、図9Aまたは図9Bに示す干渉変調器によって生成され得る。図10に見られるように、RGB平行六面体1010によって輪郭付けられた色域は、図示の三次元色空間内で大きく、連続的である。RGB色マッピングに基づく表色系は、平行六面体1010内で実質的に連続した領域を再現し得る。対照的に、アナログIMODによって生成される不連続スパイラル色域1020は、色空間内の多くの色の個々のサンプルを含みながら、色の個別点のみから構成される。前に説明したように、アナログIMODによって生成される色のこれらの個々の点の各々は、図9Aに記載の反射層906または図9Bの可動層952の特定の位置において生成される。しかしながら、図10に示すように、アナログIMODによって生成される不連続色スパイラル1020は、その表示可能な色域から色の特定の領域を省略し得る。
この状況に対処する1つの方法は、ディスプレイ内のサブピクセルとして双安定IMODを使用することである。各サブピクセルIMODは、次いで、特定の色、例えば、赤色、緑色、または青色を表示するために構成され得る。これらのサブピクセルから反射された色は、次いで、従来のRGBディスプレイで行われるように、着色ピクセルに結合される。このディスプレイアーキテクチャでは、従来のRGB色マッピングが、図10のRGB平行六面体1010によって示されるようにRGB色を再現するために採用され得る。しかしながら、そのようなディスプレイアーキテクチャは、アナログIMOD技術によって提供される特定の特徴を組み込まない。例えば、アナログIMODは、2つより多くの色を生成することができる。この機能を利用することによって、カラーディスプレイで使用されるアナログIMODは、LCDまたはLEDのような従来の2色のみの技術と比較したときに、ディスプレイサイズ、コスト、および重量を低減する可能性を有する。
図11は、固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の一動作実施態様を示すフローチャートである。「最終色」は、ディスプレイの閲覧者が視覚的に知覚する色を指す。この最終または知覚色は、1つまたは複数のディスプレイデバイス(例えば、アナログIMOD)によって表示される1つまたは複数の固有色を含み得る。これらの固有色は、閲覧者によって知覚される最終色を生成するために、時間的に変調され得、または、空間的に変調され得る。プロセス1100は、開始ブロック1110で開始し、次いでブロック1120へ移動し、そこで少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みが識別される。ブロック1120は、いくつかの実施態様では、図12に関連して下記で説明するオペレーティングシステム1240、ホストソフトウェア1230、またはディスプレイ制御ファームウェア1220中に含まれる命令によって実行され得る。
ブロック1120で識別された重みは、実施態様によって変動し得る。例えば、いくつかの実施態様は、Wi=1/Biに比例する複数の重みを使用し得、Bは、重み付けシステムのベースである。重み付けシステムのベースは、例えば、ベース2(B=2)、ベース3、またはベース4であり得る。「i」は、複数の重みの中の重みの順序位置であり得る。「i」は、また、重みがブロック1130(下記で説明する)において固有色に関連付けられる順序を表し得る。いくつかの他の実施態様では、各重みは、一連の重みの中の次の重みが色に関連付けられる前に、一連の重みの中で1回または複数回繰り返され得る。
いくつかの他の実施態様は、Wi=1/B(1-1/B)iによって定義される一連に比例する複数の重みを識別し得、Wiは、重みであり、または重みに比例する。「B」は、一連のベースであり、実装によって変化し得るが、2、3、4、5、6、7、8、または9であり得る。「i」は、これらの実施態様では、0から重みの数-1までの値を含み得る。
いくつかの他の実施態様は、フィボナッチ数列に基づいて複数の重みを識別し得る。例えば、重みは、数列34、21、13、8、5、3、2、1、1に比例し得る。フィボナッチ数の二乗も、いくつかの実施態様では使用され得る。
プロセス1100の説明のために、我々は、図示の実施態様が、一連Wi=1/Biによって定義される複数の重みを識別し、B=2であると仮定する。したがって、この例示的な実施態様では、重みは、1/4、1/8、1/16などである。
プロセス1100は、次いでブロック1130へ移動し、そこで第1の重みは、固有色のセットからの第1の色に関連付けられる。一実施態様では、固有色のセットは、アナログIMODによって生成されることが可能な各色を含むことになる。例えば、図9Aに示すアナログIMODでは、図示の位置930、932、934、および936を含む電極906の各位置は、1つの固有色を生成し得る。したがって、固有色のセットは、位置930、932、934、および936において生成される4つの色を含み得る。
例えば、この例では、図9Aの電極位置930によって生成される色は、0.25の重みに関連付けられ得る。ブロック1130は、すべて図12に関連して下記で説明するオペレーティングシステム1240、ホストソフトウェア1230、またはディスプレイ制御ファームウェア1220中に含まれる命令によって実行され得る。
プロセス1100は、次いでブロック1140へ移動し、そこで1つまたは複数の色が、1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てられる。図示の例では、電極位置932に関連付けられた色は、別の重み、例えば、1/8または0.125の重みに割り当てられ得る。電極位置934に関連付けられた色は、また、ある重み、例えば、1/16または0.0625に関連付けられ得る。固有色のセット中の色のすべてが必ずしも重みに関連付けられるわけではないことに注意されたい。その上、固有色のセットからの同じ固有色が、2つ以上の重みに関連付けられ得る。例えば、電極906が位置930にあるときに生成される色は、0.25の重みに関連付けられながら、1/8または0.125の重みにも関連付けられ得る。ブロック1140によって説明する再帰的関連付けは、任意の有限数の重みおよび色について生じ得る。例えば、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、または100の関連付けがなされ得る。ブロック1140は、すべて図12に関連して下記で説明するオペレーティングシステム1240、ホストソフトウェア1230、またはディスプレイ制御ファームウェア1220中に含まれる命令によって実行され得る。
プロセス1100は、次いでブロック110へ移動し、そこで割り当てられた色の各々をその重みに従って表示することによって、最終色がディスプレイ上に表示される。ブロック1150は、すべて図12に関連して下記で説明するオペレーティングシステム1240、ホストソフトウェア1230、またはディスプレイ制御ファームウェア1220中に含まれる命令によって実行され得る。
いくつかの他の実施態様では、ブロック1130および1140において関連付けられた色は、特定のアナログIMOD上に表示される。例えば、第1の色は、その重みに比例する期間の間、特定のアナログIMOD上に表示され得る。その期間が経過した後、第2の固有色が、第2の色が割り当てられた重みに比例する別の期間の間、同じアナログIMOD上に表示され得る。前の例の色および重みに戻って参照すると、電極位置930に関連付けられた色は、0.25tの間表示され得、ここでtは、タイムカンタムである。電極906の位置934に関連付けられた色は、次いで、上記の例につき、1/8tまたは0.125tの期間の間表示され得る。この表示方法は、時間的変調技術であり、そこでは、別個の個別期間が、関連付けられた色を変調するために使用される。
他の実施態様では、固有色のセット中の色は、別個のディスプレイ要素、例えば、アナログIMODデバイス上に表示され得る。そのような実施態様では、関連付けられた色は、少なくともいくらかの期間の間、同時に表示され得る。代替的に、関連付けられた色の数は、物理的IMODデバイスのより小さいセットを共有し得る。例えば、4つの関連付けられた色は、2つの物理的IMODデバイスにわたって表示され得る。このタイプの実施態様は、空間的変調技術の一種であり、そこでは、関連付けられた色は、別個のIMODデバイスによって占有される視覚空間にわたって変調される。関連付けられた色が表示された後、プロセス1100は、終了状態1160へ移動する。
図12は、ディスプレイの各ディスプレイ要素が固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示するための装置の一実施態様を示すブロック図である。この装置は、メモリ1250と通信しているプロセッサ56を含む。メモリ1250は、ホストソフトウェア1230とオペレーティングシステム1240とを含む。プロセッサ56はまた、ディスプレイコントローラ60と通信中である。ディスプレイコントローラ60は、フレームバッファ64およびメモリ1210と通信している。メモリ1210は、ディスプレイ制御ファームウェア1220を含む。
いくつかの実施態様では、オペレーティングシステム1240は、装置機能を達成するために、装置のリソースを管理する。例えば、オペレーティングシステム1240は、スピーカー45およびマイクロフォン46、ならびにアンテナ43およびトランシーバ47などのリソースを管理し得る。オペレーティングシステム1240はまた、ディスプレイコントローラ60によって制御されるディスプレイなど、電子ディスプレイを管理する、ディスプレイデバイスドライバをも含み得る。オペレーティングシステム1240内のディスプレイデバイスドライバは、所望の色を生成するためのアナログIMODの固有色を補間する命令を含み得る。
例えば、オペレーティングシステム1240内の命令は、複数のディスプレイデバイスのための駆動命令から第1の色を生成するように、プロセッサ56を構成し得る。オペレーティングシステム1240は、さらに、少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するように、プロセッサ56を構成し得る。したがって、オペレーティングシステム1240内の命令は、複数の表示デバイスのための駆動命令から第1の色を生成するための1つの手段と、少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するための手段とを表し得る。
オペレーティングシステム1240内の命令は、また、第1の重みを固有色のセットからの第1の色に関連付けるように、プロセッサ56を構成し得る。したがって、オペレーティングシステム1240内の命令は、第1の重みを固有色のセットからの第1の色に関連付けるための1つの手段を表す。オペレーティングシステム1240内の命令は、また、第1の色と所望のまたは目標色との間の誤差を決定するように、プロセッサ56を構成し得る。したがって、オペレーティングシステム1240内の命令は、第1の色と所望のまたは目標色との間の誤差を決定するための1つの手段を表す。オペレーティングシステム1240内の命令は、また、複数のディスプレイデバイスの少なくとも一部上に少なくとも別の色を表示することによって誤差を拡散するための手段であり得る。
オペレーティングシステム1240内の命令は、また、固有色のセットからの1つまたは複数の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるように、プロセッサ56を構成し得る。命令は、さらに、表示される色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差にと基づいて色を割り当てるように、プロセッサを構成し得る。したがって、オペレーティングシステム1240内の命令は、固有色のセットからの1つまたは複数の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるための1つの手段を表し得る。それらは、さらに、各後続の色が、表示される色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差にと基づいて割り当てられるときに、1つまたは複数の色を再帰的に割り当てるための手段を表し得る。
オペレーティングシステム1240内の命令は、割り当てられた色の各々を、その重みに従って表示することによって、電子ディスプレイ上に最終色を表するように、プロセッサ56を構成し得る。したがって、オペレーティングシステム1240内の命令は、割り当てられた色の各々を、その重みに従って表示することによって、電子ディスプレイ上に最終色を表するための1つの手段を表し得る。
他の実施態様では、オペレーティングシステム1240中に含まれるとして上記で説明した機能は、代わりに、図12に示すホストソフトウェア1230中に含まれ得る。代替的に、これらの機能は、代わりに、ディスプレイ制御ファームウェア1220に含まれる命令によって実施され得る。他の実施態様が、開示する方法の趣旨から逸脱することなしに、図12のブロック図とは異なり得ることは、当業者には認識されよう。
図13は、ディスプレイの各ディスプレイ要素が固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の別の実施態様を示すフローチャートである。ブロック1300は、図12のオペレーティングシステム1240、ホストプログラム1230、またはディスプレイ制御ファームウェア1220中に含まれる命令によって実行され得る。プロセス1300は、開始ブロック1305で開始し、次いでブロック1310へ移動し、そこで所望の色の固有色成分が識別される。いくつかの他の実施態様では、所望の色は、固有色のセット中の固有色の各々に対応する色領域の軸を有する色領域座標系にマッピングされ得る。さらに、座標系内の各点の座標の和が、1であり得る。
いくつかの実施態様では、所望の色を合成するために選択された各利用可能な色は、空間を形成すると考えられる。これらの色は、次いで、この空間の単位ベクトルとして表され得る。色の表現は、一般に単位ベクトルではないこともあるが、それらは、一般性を失うことなく、(全空間と共に)1の値に拡大縮小され得る。このことから、所望の色が、パレット内の2つの利用可能な色(単位ベクトルによって表される各色)をつなげる線上にあり、重みが、利用可能な色の加重和が所望の色に一致するように計算される場合、重みの和は、1である。同様に、所望の色が、3つの利用可能な色をつなげる平面上にある場合、3つの重みの和は、1である。
いくつかの実施態様では、重みの和は、1に等しくないことがある。代わりに、より緩和した条件は、重みの和が1以下であることであり得る。例えば、Sigma[wi]≦1。この実施形態では、「完全な黒」は、追加の色のうちの1つであると推定され得、重み「1-Sigma[wi]」が、この黒に割り当てられ得る。加算が、新しい黒を含むこの実施形態におけるすべての色にわたって実行されたとき、和は、1であることになる。選択された予備の色は、完全な黒であったので、所望の色は、完全な黒によって影響されない。
上記は、別の実施形態において、新しく追加された色が黒でなく、なにか他の色、例えばC(ここで、Cは、ベクトルによって表される)であるときの場合に、さらに一般化され得る。これは、処理前に全空間内のすべての色からCを減算し、処置後にCを再び加算することによって実行され得る。処理中に、次いで、C自体は、それ自体から減算された後に、完全な黒になる。
一実施形態では、従来のRGB色方式を利用する色マップが使用されるとき、座標系は、赤色、緑色、および青色のために1つずつ、3つの軸(x,y,z)を含み得る。所望の色を表す点のNタプル座標内の各値は、所望の色内のその固有色の総重みを表し得、すべての固有色の総重みは、1の値に加算する。固有色が、それらの総重みに従って合計されたとき、Nタプルによって表される色が生成される。
所望の色が、固有色によって定義された座標系にマッピングされたら、プロセス1300は、ブロック1315へ移動し、そこで初期重みが選択される。プロセス1300は、次いでブロック1325へ移動する。プロセス1300の一実施態様は、まだ表示されていない所望の色の残りの成分を追跡することによって動作し得る。プロセス1300が開始するとき、まだ色が表示されていないので、残りの色成分は、所望の色自体に相当する。しかしながら、プロセス1300が固有色を表示するにつれて、所望の色の残りの成分は、減少する。ブロック1325では、所望の色を形成するために残っている最大の色成分を有する固有色が選択され得る。例えば、所望の色が座標(0.4,0.3,0.3)にマッピングされたRGB(R,G,B)系のような3軸座標系では、赤色がブロック1325において選択され得る(タプルの最大の「0.4」成分に対応する)。プロセス1300は、次いでブロック1330へ移動し、そこで、選択された色が現在の重みで表示される。前の例を続けると、赤色が0.3の重みで表示されることになる。以前に説明したように、特定の重みで色を表示するために利用される方法は、異なり得る。例えば、上記で説明したように、いくつかの実施態様は、特定の重みで色を表示するために、時間的変調技術を使用し得、他の実施態様は、空間的変調技術を使用し得る。
選択された色が表示された後、プロセス1300は、ブロック1332へ移動する。ブロック1332において、現在の重みが、所望の色の最近表示された固有色成分から減算される。現在の例では、1/3が、(0.4,0.3,0.3)の所望の色の成分の赤色成分から減算されることになり、(.067,0.3,0.3)がもたらされる。この新しいタプルは、所望の色自体を表さず、代わりに、表示されるために残っている所望の色の色成分を表す。
プロセス1300は、次いで決定ブロック1335に移動し、そこで残りの所望の色成分が、許容可能な誤差しきい値と比較される。所望の色の残りの色成分が誤差しきい値よりも小さい場合、プロセス1300は、終了ブロック1390へ移動する。所望の色の残りの色成分が誤差しきい値よりも上である場合、プロセス1300は、ブロック1345へ移動し、そこで次の重みが決定される。いくつかの実施態様では、次の重みは、以下の式1によって決定され得る。
xi=x0*(1-x0)floor(i/r) (1)
ここで、
第1の重みは、x0によって表され、
iは、0からn-1までの整数値であり、
nは、重みの数であり、
rは、セット内のある値が第1の重みに割り当てられた回数である。
プロセス1300は、次いでブロック1325へ戻り、繰り返す。所望の色の近似が、ブロック1335において許容可能な誤差限度内であることが判断されたとき、プロセス1300は、終了する。
図14は、固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の一実施態様がどのように動作し得るかを示す。図示の例では、所望の色は、α=0.6、β=0.1、およびγ=0.3の成分と共に、一番上の行に記載される。この例では、0.25の初期重みが選択される。α成分が最大であるので、重みは、最初はそこから減算される。この例では、各重みは、また、2回繰り返されている。最初の反復後、α成分は、0.6-0.25=0.35であり、これは、依然として残っている最大の成分である。したがって、αは、再び表示されることになり、重みは、再びα成分から減算され、結果として0.1αが残る。式1(上記)にあたり、この例示的な実施態様は、0.125の次の重みを選択し、残っている最大の色成分、この場合γを有する色を選択する。γに対応する色が、次いで表示される。例示的な実施態様では、各重みは、2回繰り返しているので、0.125の重みが、再びγ成分に適用され、0.05の残りのγ成分が生じる。次の反復では、次の重みが、式1(上記)に基づいて決定される。αおよびβの両方が、残っている最大の成分を有し、新しい重みが、0.1α成分および0.1β成分から減算される。最後に示される反復では、次の重みが選択され、γ成分およびα成分から減算される。
図15a、15b、および15cは、図13および図14において説明した方法のPerlプログラミング言語シミュレーションおよび出力の1つの例示的な実施態様を示す図である。図15aは、主に、図15bに示す本体を支持するために使用される補助的なサブルーチンから構成される。初期化の後、本体は、表示される色と所望の色との間の差が許容誤差内になるまで繰り返すdo/untilループに入る。ライン49上の図15bのコードセグメントの底部におけるuntil条件は、いくつかの実施態様では、図13の決定ブロック1335に対応し得る。各反復のために使用される重みは、図15bのライン12において初期化される。重みは、次元の数の逆数に初期化されるが、これは、重みがどのように初期化されるのかの単なる一例である。他の実施態様は、固有色の数と重みとの間に関係を与えないことがある。ライン12における初期重みの初期化は、いくつかの実施態様では、図13のブロック1315に対応し得る。図13のブロック1325によって説明したように、所望の色のために残っている最大の成分を有する固有色を選択することは、図15bのライン23に示される。図13のブロック1332は、図15bのライン31によって実施され得る。現在の重みが繰り返されるべきであるか否かを判断し、そうでない場合、次の重みを判断する、図13のブロック1340および1345の一実施態様は、図15bのライン46〜48によって示される。図示のPerl実施態様では、次の重みは、図13に関連して上記で説明した式1によって決定される。
図15aおよび図15bのPerlコードによって実施される方法の出力は、図15cに示される。図示の特定の方法は、各重みが1回繰り返されることを決定した。この情報は、プログラム出力内に最初に示される。次に、図15bのdo/untilループの連続した繰り返しに関連する統計が、水平線によって分離されて示される。プログラム本体は、最初に「printStats()」サブルーチンを呼び出すので、初期開始条件が、stats entry#1に示される。現在の初期重みが、1/3で開始する。「colorLeft」変数は、(0.3,0.4,0.3)のいくつかの任意のハードコードされた定数に初期化される。これらの数字は、一例としての意味があるだけである。stats entry#1では色が表示(シミュレート)されないので、「colorDisplayed」アレイは、0のままである。stats entry#2は、新しい重みを示し、残りの色成分(「ColorLeft」によって表される)は、減少している。entry#1からの「ColorLeft」の最も大きい成分(.4)は、entry#1からの前の重み(1/3)によって減少していることに注意されたい。entry#2の表示された色は、entry#1の重みによって増加していることを示すことにも注意されたい。統計は、(「ColorLeft」の)残っている色成分が、各々この特定の実施態様では0.01の許容誤差セット(図15aのPerl MINIMAL_COLOR定数を参照)未満になるまで繰り返し、許容誤差セット未満になった時点で、do/untilループは、終了し、統計の最終セットが、entry#11において印刷される。所望の色を表すentry#1における「ColorLeft」の初期値と、entry#11における「colorDisplayed」の最後の値によって表される最終色との間の誤差に注意されたい。方法は、いくつかの実施態様では、所望の色と最終色との間の誤差を低減するために、初期重み、repeatCount、各連続する重みをどのように計算するか、または、MINIMAL_COLOR定数を変化させることによって、調整され得る。
図16は、固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の別の実施態様を示すフローチャートである。プロセス1600は、図12に示すオペレーティングシステム1240、ホストプログラム1230、またはディスプレイ制御ファームウェア1220構成要素のいずれかに含まれる命令によって実施され得る。
プロセス1600は、開始ブロック1610で開始し、次いでブロック1620へ移行し、そこで少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みが識別される。プロセス1600は、次いでブロック1630へ移動し、そこで所望の色に最も近い第1の色が、固有色のセットから選択され、次いで第1の重みに割り当てられる。プロセス1600は、次いでブロック1640へ移動し、そこで第1の色と所望の色との間の誤差が決定される。処理1600は、次いでブロック1650へ移動し、そこで命令が、固有色のセットからの後続の色を1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当て、各後続の色は、所望の色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて割り当てられる。プロセス1600は、次いでブロック1660へ移動し、そこで各割り当てられた色が、その重みに従って電子ディスプレイ上に表示される。以前に説明したように、いくつかの実施態様は、色をそれらの重みに従って表示するために、時間的変調を使用し得、他の実施形態は、色をそれらの重みに従って表示するために、空間的変調を使用し得る。プロセス1600は、次いで終了状態1670へ移動する。
図17は、固有色のセットを表示することができる電子ディスプレイ上に最終色を表示する方法の別の実施態様を示すフローチャートである。プロセス1700は、図12に示すオペレーティングシステム1240、ホストプログラム1230、またはディスプレイドライバファームウェア1220中に含まれる命令によって実施され得る。
プロセス1700は、開始ブロック1705で開始し、次いでブロック1710へ移行し、そこで少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みが識別される。実施態様が重みをどのように選択するのかは、その特定の実施態様の考慮事項に基づいて異なり得る。例えば、比較的より大きい初期重みを選択することは、プロセス1700が実行する反復の数を最小化し得る。これは、プロセス1700の実行時間を短縮し得る。しかしながら、より大きい重みは、所望の色と、方法から得られる実際の色/最終色との間のより大きい誤差を生じ得る。これは、いくつかの実施態様では、より多くの反復を生じ得る。
プロセス1700は、次いでブロック1712へ移動し、そこで「totalWeights」変数が、ブロック1710からの識別された重みの和を用いて初期化される。プロセス1700は、次いでブロック1715へ移動し、そこで現在の目標色に最も近い固有色が選択される。プロセス1700が最初に開始するとき、現在の目標色は、所望の色に初期化される。以前に説明したように、アナログIMODを使用する実施態様では、図10に示すもののような三次元色空間にマッピングされた固有色のセットは、不連続スパイラルとして説明され得る。所望の色は、また、同様の色空間、例えば、図10の三次元色空間にマッピングされ得る。一実施態様では、所望の色から、IMOD不連続スパイラル上の最も近い色までの距離が決定され得、その色は、ブロック1715で選択される。同様に、また、プロセス1700の説明における「現在の目標色」によって表される別の色が、上記で説明したようなIMOD色空間にマッピングされ得る。「現在の目標色」は、プロセス1700で所望の色に初期化されるが、「現在の目標色」によって表される色は、方法が進行するにつれて変化することになることに注意されたい。
所望の色、および最終色または実際の色は、必ずしも同じ色ではないことにも留意すべきである。開示する方法は、所望の色を近似することを試みるが、所望の色と、方法が完了したときに視覚的観察者によって知覚される最終色または実際の色との間に、誤差が残り得る。さらに、実際の色は、方法が完了したときの最終色に相当し得る。しかしながら、「実際の色」は、方法が進行するにつれて、複数の中間値を持ち得る。
プロセス1700は、次いでブロック1720へ移動し、そこで、選択された色が現在の重みで表示される。以前に説明したように、時間的または空間的変調が、いくつかの実施態様では、特定の色を特定の重みで表示するために使用され得る。プロセス1700は、次いでブロック1725へ移動し、そこで「totalColorDisplayed」変数が、それを、現在の重みを乗じた以前に選択され表示された色に加算することによって更新される。プロセス1700は、次いでブロック1735へ移動し、そこで、表示された総重み、および、残りの総重みが追跡される。現在の重みを、表示された総重みに加算することによって、ブロック1720において現在の重みで表示された色が追跡される。プロセス1700は、ブロック1712における総重みを計算したため、ここで、表示すべき残りの重みの量を決定し得る。
プロセス1700は、次いでブロック1740へ移動し、そこで、表示された色と現在の目標色との間の誤差が決定される。誤差変数「Ei-begin」が、誤差を表すために計算される。「Ei-begin」は、所望の色から、ここまで表示された色に関連付けられた総重みで割ったここまで表示された色の加重和を減算することによって計算される。プロセス1700の反復性、および、ブロック1740におけるEi-beginの計算に基づいて、図示の実施態様は、以下の式2におけるようにEi-beginを計算する。
ここで、
CDesiredは、所望の色であり、
Ckは、特定の反復kで表示される色であり、
Wkは、特定の反復kでの重みである。
プロセス1700は、次いで決定ブロック1745へ移動し、誤差が許容可能な限度内であるか否かを判断する。そうである場合、プロセス1700は、終了状態1795へ移動する。誤差が依然としてしきい値誤差限度より上である場合、プロセス1700は、決定ブロック1745からブロック1750へ移動し、そこで次の重みが決定される。いくつかの実施態様では、重みは、上記で説明した式1によって決定され得る。いくつかの実施態様では、重みは、また、繰り返され得る。
プロセス1700は、次いで決定ブロック1755へ移動し、実施態様が積極的な色選択アルゴリズムを使用しているか否かを判断する。積極的なアルゴリズムが選択されている場合、プロセス1700は、ブロック1760へ移動する。ブロック1760は、次の「現在の目標色」を、次の色が固有色であった場合、所望の色を直ちに達成することになる色であるように設定することを試みる。次の色を決定する方法の一実施態様は、以下の式3によって示される。
ここで、
Ciは、表示すべき次の色であり、
CDesiredは、所望の色であり、
Ckは、特定の反復kで表示される色であり、
Wkは、特定の反復kでの重みである。
上記の式3を実施するために、ブロック1760は、次の色割合変数を、現在の重みで割ったここまでの総WeightDisplayedに設定する。現在の重みは、ブロック1750で更新されており、式3の「Wi」項によって定義される次の反復の重みを反映することに注意されたい。「nextColorProportion」変数は、上記の式3の右端の項を反映する。
しかしながら、決定ブロック1755が、より積極的でない色選択アルゴリズムが使用されるべきであると判断した場合、プロセス1700は、ブロック1770へ移動する。ブロック1770は、すべての残りの重みに割り当てられた場合、所望の色を達成することになる目標色を確立する。これは、新しい目標色が固有色として利用可能であることも仮定する。次の色を決定するこの方法は、以下の式4によって示され得る。
ここで、
Ciは、表示すべき次の色であり、
CDesiredは、所望の色であり、
Ckは、特定の反復kで表示される色であり、
Wkは、特定の反復kでの重みである。
式4を実施するために、ブロック1770は、「nextColorProportion」を、残りの総重みで割ったここまで表示された総重みに設定する。これは、上記の式4の右端の項を表す。
プロセス1700は、次いでブロック1780へ移動し、そこでcurrentTargetColorは、上記の式3または4によって定義されるように、所望の色+ブロック1760またはブロック1770で計算された割合を乗じた誤差「Ei-begin」にリセットされる。プロセス1700は、次いでブロック1712に移動し、プロセス1700は、繰り返す。
図18Aは、互いに隣接して配置された異なる色を表示するように構成された複数のIMODを利用する一実施態様を示す。この構成は、いくつかの実施態様では、従来のRGBディスプレイを模倣し得る。
図18Bは、図18Aの3つのIMODを駆動するための方法のデータフロー図である。図の左側の3つのRGB入力値は、双安定IMOD色処理モジュールによって受信される。任意の色補間を含む色処理が次いで実行され、出力値が生成される。例えば、RGB入力値は、いくつかの実施態様では、各々、4、8、16、24、または32ビットであり得る。双安定色処理モジュールは、次いでこれらのビット値を、双安定IMODと互換性のある1ビット値に変換し得る。これらの1ビット値は、次いで色処理モジュールの右側に出力される。
3つの双安定IMOD色処理モジュールの各々は、その3つの別個の電圧において独立してアドレス指定され、次いで色処理モジュールからR/G/B IMODの各々に送られる。各電圧は、2つの値のうちの一方を取り得る。これらの3つの電圧の組合せは、3つの双安定IMODを含むRGBピクセルにおける8つの可能な色の組合せのうちの1つを生成する。
図19Aは、より連続的な色域を生成するアナログIMODの一実施態様を示す。図18Aおよび図18Bの双安定IMODと対照的に、図19AのアナログIMODは、2つの固定ミラーの間に配置された可動ミラーを含む。アナログIMODは、可動ミラーの位置に応じて複数の異なる色を表示し得る。これは、上記の図9Aまたは図9B中に示すアナログIMODと類似している。以前に言及したように、アナログIMODによって生成される色は、個別であり得、色空間内で分離され得る。例えば、図10に示すIMOD色域1020を参照されたい。
いくつかの実施態様では、画像の色レンダリングのための駆動電圧または命令は、双安定IMODとアナログIMODの両方のために同時に処理され得る。例えば、標準化された命令が、双安定またはアナログIMODのどちらが利用されるのかにかかわらず、同じまたは類似のままであるように、ソフトウェアまたはファームウェアモジュール、例えば、ホストプログラム1230、オペレーティングシステム1240、またはディスプレイコントローラファームウェア1220中に含まれるいくつかのプロセッサ命令を標準化することが有利であり得る。アナログIMODまたは双安定IMODに固有の命令のより小さい部分が、次いで、特定のIMOD実施態様の特徴を実施するために維持され得る。命令のIMODタイプ固有の部分のサイズを低減することによって、効率が、ライフサイクルコスト、品質、および市場投入までの時間において上昇し得る。
例えば、いくつかの実施態様は、8つの異なる状態のうちの1つが図18Bに示すように生成されることになるように、3つの双安定IMODのセットのための処理命令を標準化し得る。アナログIMODの物理的特性により、しかしながら、3つの双安定IMODによって集団的に表示可能である8つの色の各々を表示することができないことがある。
図19Bは、例えば、図9A、図9B、または図19Aに示すアナログ変調器を駆動する方法の一実施態様のためのデータフロー図である。図19Bでは、3つのRGB入力値1910が、図18Bを参照して説明したように、双安定IMOD色処理を利用して最初に処理される。図示の実施態様は、双安定色処理を担当する命令の一部を標準化していてもよい。双安定IMOD処理の後、チャネルあたり1ビットのRGBデータ1930が、アナログIMOD固有の電圧変換器1940を通過する。アナログIMOD電圧変換器1940は、3つのRGB入力ビット1930を8つの電圧レベルのうちの1つに変換する。電圧レベルは、図10の色平行六面体1010の8つのコーナーに対応するように選択され得る。3つの電圧レベルは、アナログIMOD内のミラーを、IMOD筐体内の特定のレベルに配置させ得る。例えば、ミラーは、図9Aに示す電極906に対応し得、図9Aの位置930〜936にも配置され得る。対応する位置において表示される固有IMOD色と、入力1930および1910によって表される色との間の任意の誤差は、空間的または時間的に拡散され得る。この方法を使用して、例えば、図10のRGB平行六面体1010などの従来のRGB色空間を使用して色を表示するように構成された図12のホストソフトウェア1230、オペレーティングシステム1240、またはディスプレイ制御ファームウェア1220中に含まれる従来の色処理ソフトウェアまたはファームウェアの一実施態様は、変更されないままであり得る。しかしながら、追加の色処理ソフトウェアまたはファームウェア命令が、例えば、RGB色をアナログIMODディスプレイ上に表示され得る色にマッピングするために、図12のデバイス中に含まれ得る。
図20は、複数のディスプレイデバイスのための駆動命令を、第1のディスプレイデバイスのための命令を駆動するように変換するための方法の一実施態様を示すフローチャートである。プロセス2000は、図12のホストソフトウェア1230、オペレーティングシステム1240、またはドライバコントローラファームウェア1220中に含まれる命令によって実行され得る。
プロセス2000は、開始ブロック2005で開始し、次いでブロック2010へ移動し、そこで第1の色が複数のディスプレイデバイスのための駆動命令から生成される。例えば、ブロック2010は、図19BのR、G、B値1930を入力として受信し得る。プロセス2000は、次いでブロック2020へ移動し、そこで、生成された第1の色を近似する色が、第1のディスプレイデバイスのために選択される。ブロック2020は、図19BのRGB値1930の8つの可能な組合せを、アナログIMOD、例えば、図9A、図9B、または図19Aに示すアナログIMODの固有色に割り当て得る。プロセス2000は、次いでブロック2030へ移動し、そこで、選択された色が第1のディスプレイデバイスを用いて表示され得る。例えば、ブロック2030は、選択された色を図9A、図9B、または図19Aに示すものなどのアナログIMOD上に表示し得る。プロセス2000は、次いでブロック2040へ移動し、そこで、選択された色と生成された第1の色との間の誤差が決定される。例えば、ブロック2040は、色マップ、例えば、図10に示すRGB平行六面体1010内の生成された色と、いくつかの実施態様では、図10に示す不連続IMOD色スパイラル1020上に配置され得る表示された色との間の距離を計算し得る。プロセス2000は、次いでブロック2050へ移動し、そこで誤差が、少なくとも1つの他の色を複数のディスプレイデバイスの少なくとも一部上に表示することによって拡散される。ブロック2050は、誤差を拡散させるために、時間的または空間的変調を利用し得る。さらに誤差を拡散させるために、ブロック2050の一実施態様は、図16に示し、上記で説明したプロセス1600の変形例を実施し得る。
図21は、誤差拡散プロセスの一実施態様を示すフローチャートである。図21のプロセス2100は、例えば、図20のブロック2040で決定された誤差をいくつかのピクセルにわたって分散させるために利用され得る。プロセス2100が開始する前、所望の色を近似する第1の色が、アナログIMOD上に表示され得る。プロセス2100は、次いで第1の色と所望の色との間の誤差を拡散させ得る。プロセス2100は、空間的変調を使用して誤差を拡散させ得る。一連の色が、第1の色を表示したピクセルの近傍のピクセルのグループ上に表示され得る。この一連の色の表示は、所望の色を視覚的にシミュレートする。プロセス2100は、図12のオペレーティングシステム1240、ホストプログラム1230、またはディスプレイ制御ファームウェア1220中に含まれる命令によって実施され得る。
プロセス2100は、開始ブロック2105で開始し、次いでブロック2110へ移動し、そこで色を表示する時間間隔が、間隔の長さを減少させることで選択される。いくつかの実施態様では、これらのタイムスロットの長さは、図11のプロセス1100、図13のプロセス1300、または図16のプロセス1600に関連して説明した重みに比例し得る。プロセス2100は、次いでブロック2120へ移動し、そこでディスプレイパネルがラスタモードで走査され得、またはいくらかの画像が操作され得、ディスプレイまたは画像データ中の特定のピクセルが、誤差を拡散させるために選択される。プロセス2100は、次いでブロック2130へ移動し。そこで色が選択される。いくつかの実施態様では、色は、固有アナログIMOD色パレットから選択され得る。例えば、ブロック2130のいくつかの実施態様は、所与の時間間隔のための色を選択するために、上記で説明した式3または式4を利用し得る。プロセス2100は、次いでブロック2140へ移動し、そこで第1の色およびブロック2130で誤差を拡散させるために選択された色の変調を介して表示された色が、所望の色と比較される。この比較は、所望の色と表示された色との間の誤差値を決定する。いくつかの実施態様は、誤差を計算するために上記の式2を利用し得る。プロセス2100は、次いで、誤差を拡散させるためにより多くのピクセルが存在するか否かを判断する決定ブロック2150へ移動する。より多くのピクセルが存在する場合、プロセス2100は、ブロック2120へ戻り、プロセス2100は、繰り返す。より多くのピクセルが存在しない場合、プロセス2100は、誤差拡散に利用可能のより多くの時間間隔が存在するか否かを判断する決定ブロック2160へ移動する。より多くの時間間隔が利用可能な場合、プロセス2100は、ブロック2110へ戻り、新しい時間間隔がエラー拡散のために選択され、プロセス2100は、繰り返す。そうでない場合、プロセス2100は、終了ブロック2170へ移動する。
図22は、誤差拡散プロセスの別の実施態様を示すフローチャートである。例えば、図22のプロセス2200は、特定のピクセルを利用して、図20のブロック2040で決定された誤差を拡散させ得る。プロセス2200が開始する前、所望の色を近似する第1の色が、アナログIMOD上に表示され得る。プロセス2200は、次いで第1の色と所望の色との間の誤差を拡散させ得る。プロセス2200は、時間的変調を使用して誤差を拡散させ得る。一連の色が、所望の色を視覚的にシミュレートするために、異なる時間間隔中に特定のピクセル上に表示され得る。プロセス2200は、図12のホストプログラム1230、オペレーティングシステム1240、またはディスプレイドライバファームウェア1220中に含まれる命令によって実施され得る。
プロセス2200は、開始ブロック2205で開始し、次いでブロック2210へ移動し、そこでディスプレイパネルまたは画像が走査され、ピクセルが誤差拡散プロセスで使用するために選択される。このピクセルは、第1の色を表示した同じピクセルであり得、または、異なるピクセル、例えば、第1の色を表示したピクセルの近傍のピクセルであり得る。プロセス2200は、次いでブロック2220へ移動し、そこで、選択されたピクセルを用いて誤差を拡散させるための時間間隔が、間隔のサイズを減少させることによって識別される。いくつかの実施態様では、これらの時間間隔の長さは、図11のプロセス1100、図13のプロセス1300、または図16のプロセス1600に関して説明した重みに比例し得る。プロセス2200は、次いでブロック2230へ移動し、そこで色が所与の時間間隔のために選択される。いくつかの実施態様では、色は、アナログIMOD固有色パレットから選択され得る。例えば、ブロック2230は、所与の時間間隔のための色を選択するために、上記で説明した式3または式4を利用し得る。プロセス2200は、次いでブロック2240へ移動し、そこで、第1の表示された色と誤差拡散プロセス2200の一部として選択された色との視覚的組合せを介して得られた表示された色が、表示された色と所望の色との間の視覚的誤差を決定するために、所望の色と比較される。ブロック2240は、いくつかの実施態様では、上記式2を利用することによって誤差を決定し得る。プロセス2200は、次いで、この特定のピクセルを用いた誤差拡散のための任意の追加の時間間隔が残っているか否かを判断する決定ブロック2250へ移動する。より多くの時間間隔が利用可能である場合、プロセス2200は、ブロック2220へ戻り、プロセス2200は、繰り返す。より多くの時間間隔が利用可能ではない場合、プロセス2200は、任意のより多くのピクセルが、表示された色の誤差拡散のために利用可能であるか否かを判定する決定ブロック2260へ移動する。利用可能なピクセルが存在する場合、プロセス2200は、ブロック2210へ移動し、プロセス2200は、繰り返す。そうでない場合、プロセス2200は、終了ブロック2270へ移動する。
図23Aおよび図23Bは、複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイス40を示すシステムブロック図の例を示す。ディスプレイデバイス40は、例えば、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス40の同じ構成要素またはディスプレイデバイス40の軽微な変形はまた、テレビジョン、電子リーダーおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。
ディスプレイデバイス40は、ハウジング41と、ディスプレイ30と、アンテナ43と、スピーカー45と、入力デバイス48と、マイクロフォン46とを含む。ハウジング41は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング41は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング41は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、もしくはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分(図示せず)を含むことができる。
ディスプレイ30は、本明細書で説明する、双安定またはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ30はまた、プラズマ、EL、OLED、STN LCD、またはTFT LCDなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはCRTまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ30は、本明細書で説明する干渉変調器ディスプレイを含むことができる。
ディスプレイデバイス40の構成要素は図23Bに概略的に示されている。ディスプレイデバイス40は、ハウジング41を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。例えば、ディスプレイデバイス40は、トランシーバ47に結合されたアンテナ43を含むネットワークインターフェース27を含む。トランシーバ47はプロセッサ21に接続され、プロセッサ21は調整ハードウェア52に接続される。調整ハードウェア52は、信号を調整する(例えば、信号をフィルタ処理する)ように構成され得る。調整ハードウェア52は、スピーカー45およびマイクロフォン46に接続される。プロセッサ21は、入力デバイス48およびドライバコントローラ29にも接続される。ドライバコントローラ29は、フレームバッファ28に、およびアレイドライバ22に結合され、アレイドライバ22は次にディスプレイアレイ30に結合される。電源50は、特定のディスプレイデバイス40設計の一部または全部の構成要素に電力を与えることができる。
ネットワークインターフェース27は、ディスプレイデバイス40がネットワークを介して1つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ43とトランシーバ47とを含む。ネットワークインターフェース27はまた、例えば、プロセッサ21によって実行されるデータ処理を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ43は信号を送信および受信することができる。いくつかの実施態様では、アンテナ43は、IEEE16.11(a)、(b)、または(g)を含むIEEE16.11規格、あるいはIEEE802.11a、b、gまたはnを含むIEEE802.11規格に従って、RF信号を送信および受信する。いくつかの他の実施態様では、アンテナ43は、BLUETOOTH(登録商標)規格に従ってRF信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ43は、3Gまたは4G技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、Global System for Mobile communications(GSM(登録商標))、GSM/General Packet Radio Service(GPRS)、Enhanced Data GSM Environment(EDGE)、Terrestrial Trunked Radio(TETRA)、広帯域CDMA(W-CDMA)、Evolution Data Optimized(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速パケットアクセス(HSPA)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)、発展型高速パケットアクセス(HSPA+)、Long Term Evolution(LTE)、AMPS、または他の知られている信号を受信するように設計される。トランシーバ47は、アンテナ43から受信された信号がプロセッサ21によって受信され、プロセッサ21によってさらに操作され得るように、その信号を前処理することができる。トランシーバ47はまた、プロセッサ21から受信された信号がアンテナ43を介してディスプレイデバイス40から送信され得るように、その信号を処理することができる。
いくつかの実施態様では、トランシーバ47は受信機によって置き換えられ得る。さらに、ネットワークインターフェース27は、プロセッサ21に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ21は、ディスプレイデバイス40の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ21は、ネットワークインターフェース27または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットに、処理する。プロセッサ21は、処理されたデータをドライバコントローラ29に、または記憶のためにフレームバッファ28に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。例えば、そのような画像特性は、色、飽和、およびグレースケールレベルを含むことができる。
プロセッサ21は、ディスプレイデバイス40の動作を制御するためのマイクロコントローラ、CPU、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア52は、スピーカー45に信号を送信するための、およびマイクロフォン46から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア52は、ディスプレイデバイス40内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ21または他の構成要素内に組み込まれ得る。
ドライバコントローラ29は、プロセッサ21によって生成された生画像データをプロセッサ21から直接、またはフレームバッファ28から取ることができ、アレイドライバ22への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ29は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ30にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ29は、フォーマットされた情報をアレイドライバ22に送る。LCDコントローラなどのドライバコントローラ29は、しばしば、スタンドアロン集積回路(IC)としてシステムプロセッサ21に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実施され得る。例えば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ21中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ21中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ22と完全に一体化され得る。
アレイドライバ22は、ドライバコントローラ29からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのピクセルのx-y行列から来る、数百の、および時には数千の(またはより多くの)リード線に毎秒何回も適用される。
いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ29、アレイドライバ22、およびディスプレイアレイ30は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。例えば、ドライバコントローラ29は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ(例えば、IMODコントローラ)であり得る。さらに、アレイドライバ22は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ(例えば、IMODディスプレイドライバ)であり得る。その上、ディスプレイアレイ30は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ(例えば、IMODのアレイを含むディスプレイ)であり得る。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ29はアレイドライバ22と一体化され得る。そのような実施態様は、セルラーフォン、ウォッチおよび他の小面積ディスプレイなどの高集積システムでは一般的である。
いくつかの実施態様では、入力デバイス48は、例えば、ユーザがディスプレイデバイス40の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。入力デバイス48は、QWERTYキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン46は、ディスプレイデバイス40のための入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実施態様では、ディスプレイデバイス40の動作を制御するために、マイクロフォン46を介したボイスコマンドが使用され得る。
電源50は、当技術分野でよく知られている様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。例えば、電源50は、ニッケルカドミウムバッテリーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。電源50はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源50はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。
いくつかの実施態様では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ29中に存在し、これは電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実施態様では、制御プログラマビリティがアレイドライバ22中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実施され得る。
本明細書で開示する実施態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、例えば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実施することもできる。いくつかの実施態様では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
1つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、1つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の1つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
ソフトウェアで実施する場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶するか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信することができる。本明細書で開示された方法またはアルゴリズムのステップは、コンピュータ可読媒体上に存在し得る、プロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールで実施され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所にコンピュータプログラムを転送することを可能にされ得る任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含み得る。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれ得る。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(disc)(登録商標)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。さらに、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令の、1つまたは任意の組合せまたはセットとして存在し得る。
本開示で説明した実施態様への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実施態様に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与えられるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施態様も、必ずしも他の実施態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実施されたIMODの適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
また、別個の実施態様に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実施態様において組合せで実施され得る。また、逆に、単一の実施態様に関して説明した様々な特徴は、複数の実施態様において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの1つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、流れ図の形態でもう1つの例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。例えば、1つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実施態様が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
43 アンテナ
45 スピーカー
46 マイクロフォン
47 トランシーバ
48 入力デバイス
52 調整ハードウェア
56 プロセッサ
58 アレイ

Claims (23)

  1. 固有色のセットを表示することができるディスプレイデバイスを有する電子ディスプレイ上に目標色を表示する方法であって、
    少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するステップと、
    前記目標色に最も近い第1の色を前記固有色のセットから選択し、それを前記第1の重みに割り当てるステップと、
    前記第1の色と前記目標色との間の誤差を決定するステップと、
    前記固有色のセットからの後続の色を前記1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるステップであって、各後続の色が、前記目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択される、ステップと、
    各割り当てられた色をその重みに従って前記電子ディスプレイ上に表示するステップと
    を含む方法。
  2. 前記ディスプレイデバイスが、アナログIMODを備える、請求項1に記載の方法。
  3. 各再帰的に割り当てられる色Ciが、
    のように決定され、CDesiredが、前記目標色に相当し、εi-beginが、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiが、前記値Ciが割り当てられる前記重みである、請求項1に記載の方法。
  4. 各再帰的に割り当てられる値Ciが、
    のように決定され、CDesiredが、最終値に相当し、εi-beginが、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiが、前記値Ciが割り当てられる前記重みであり、Nが、前記複数の重み中の重みの数に相当する、請求項1に記載の方法。
  5. 前記複数の重みの各々が、時間的重み付けに対応する、請求項1に記載の方法。
  6. 前記複数の重みの各々は、空間的重み付けに対応する、請求項1に記載の方法。
  7. 前記複数の重みの各々は、時間的重み付けを乗じた空間的に重み付けに対応する、請求項1に記載の方法。
  8. 固有色のセットを表示することができるディスプレイデバイスを含む電子ディスプレイと、
    前記ディスプレイと通信するように構成された電子プロセッサとを含む装置であって、前記プロセッサが、画像データを処理するように構成され、
    少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別し、
    目標色に最も近い第1の色を前記固有色のセットから選択し、それを前記第1の重みに割り当て、
    前記第1の色と前記目標色との間の誤差を決定し、
    前記固有色のセットからの後続の色を前記1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当て、ただし、各後続の色が、前記目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択され、
    各割り当てられた色をその重みに従って前記電子ディスプレイ上に表示する
    ように構成された、装置。
  9. 前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスをさらに備える、請求項8に記載の装置。
  10. 少なくとも1つの信号を前記ディスプレイに送るように構成されたドライバ回路をさらに備える、請求項9に記載の装置。
  11. 画像データの少なくとも一部を前記ドライバ回路に送るように構成されたコントローラをさらに備える、請求項10に記載の装置。
  12. 画像データを前記プロセッサに送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備える、請求項9に記載の装置。
  13. 前記画像ソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも1つを含む、請求項12に記載の装置。
  14. 入力データを受信し、前記プロセッサに前記入力データを通信するように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項9に記載の装置。
  15. 各再帰的に割り当てられる色Ciが、
    のように決定され、CDesiredが、前記目標色に相当し、εi-beginが、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiが、前記値Ciが割り当てられる前記重みである、請求項8に記載の装置。
  16. 各再帰的に割り当てられる値Ciが、
    のように決定され、CDesiredが、最終値に相当し、εi-beginが、Ciが割り当てられる前に表示された値における誤差であり、Wiが、前記値Ciが割り当てられる前記重みであり、Nが、前記複数の重み中の重みの数に相当する、請求項8に記載の装置。
  17. 前記複数の重みの各々が、時間的重み付けに対応する、請求項8に記載の装置。
  18. 前記複数の重みの各々が、空間的重み付けに対応する、請求項8に記載の装置。
  19. 前記複数の重みの各々が、時間的重み付けを乗じた空間的に重み付けに対応する、請求項8に記載の装置。
  20. 前記電子ディスプレイが、アナログIMODを備える、請求項8に記載の装置。
  21. ワイヤレス電話ハンドセットをさらに備える、請求項8に記載の装置。
  22. 少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するための手段と、
    目標色に最も近い第1の色を固有色のセットから選択し、それを前記第1の重みに割り当てるための手段と、
    前記第1の色と前記目標色との間の誤差を決定するための手段と、
    前記固有色のセットからの後続の色を前記1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるための手段であって、各後続の色が、前記目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択される、手段と、
    各割り当てられた色をその重みに従って電子ディスプレイ上に表示するための手段と
    を含むディスプレイ装置。
  23. 処理回路に方法を実行させる命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法が、
    少なくとも第1の重みおよび1つまたは複数の他の重みを含む複数の重みを識別するステップと、
    目標色に最も近い第1の色を固有色のセットから選択し、それを前記第1の重みに割り当てるステップと、
    前記第1の色と前記目標色との間の誤差を決定するステップと、
    前記固有色のセットからの後続の色を前記1つまたは複数の他の重みに再帰的に割り当てるステップであって、各後続の色が、前記目標色と、以前に割り当てられた重みによって正規化された誤差とに基づいて選択される、ステップと、
    各割り当てられた色をその重みに従って電子ディスプレイ上に表示するステップと
    を含む非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
JP2014544779A 2011-11-30 2012-11-19 色を補間するための方法および装置 Pending JP2015504540A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161565327P 2011-11-30 2011-11-30
US61/565,327 2011-11-30
US13/679,734 2012-11-16
US13/679,734 US20130135335A1 (en) 2011-11-30 2012-11-16 Methods and apparatus for interpolating colors
PCT/US2012/065906 WO2013081889A1 (en) 2011-11-30 2012-11-19 Methods and apparatus for interpolating colors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015504540A true JP2015504540A (ja) 2015-02-12

Family

ID=48466434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014544779A Pending JP2015504540A (ja) 2011-11-30 2012-11-19 色を補間するための方法および装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20130135364A1 (ja)
JP (1) JP2015504540A (ja)
KR (1) KR20140108663A (ja)
CN (1) CN103975381A (ja)
TW (2) TW201337905A (ja)
WO (2) WO2013081889A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130135364A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods and apparatus for interpolating colors
US8760751B2 (en) * 2012-01-26 2014-06-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog IMOD having a color notch filter
US9129547B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Spectral color reproduction using a high-dimension reflective display
US10152820B2 (en) * 2013-03-15 2018-12-11 Intel Corporation Texture address mode discarding filter taps
US20150084980A1 (en) * 2013-09-25 2015-03-26 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Constrained color palette for multi-primary display devices
US9489919B2 (en) * 2015-01-15 2016-11-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for primary-matched color gamut mapping
US9898974B2 (en) * 2015-02-23 2018-02-20 Snaptrack, Inc. Display drive scheme without reset
US9715156B2 (en) 2015-03-18 2017-07-25 Qualcomm Incorporated Interferometric modulator mirror design without metal layer in the hinge
EP3285252B1 (en) * 2016-08-17 2020-02-12 e.solutions GmbH Technique for color profiling of a display device
CN107742510A (zh) * 2017-11-07 2018-02-27 珠海市魅族科技有限公司 一种护眼强度调节方法、装置、电子终端及存储介质
CN113628292B (zh) * 2021-08-16 2023-07-25 上海云轴信息科技有限公司 一种在目标终端中预览图片的方法及设备

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455600A (en) * 1992-12-23 1995-10-03 Microsoft Corporation Method and apparatus for mapping colors in an image through dithering and diffusion
WO1999010866A1 (en) * 1997-08-25 1999-03-04 Imagicolor Corp A system for distributing and controlling color reproduction at multiple sites
US6606166B1 (en) * 1999-04-30 2003-08-12 Adobe Systems Incorporated Pattern dithering
WO2005050296A1 (en) * 2003-11-20 2005-06-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of converting image signal for six color display device, and six color display device having optimum subpixel arrangement
US7245285B2 (en) * 2004-04-28 2007-07-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pixel device
US7330193B2 (en) * 2005-07-08 2008-02-12 Seiko Epson Corporation Low noise dithering and color palette designs
US7969428B2 (en) * 2006-05-08 2011-06-28 Global Oled Technology Llc Color display system with improved apparent resolution
US20080111834A1 (en) * 2006-11-09 2008-05-15 Mignard Marc M Two primary color display
CN102292991B (zh) * 2009-05-15 2014-10-08 夏普株式会社 图像处理装置和图像处理方法
US7990604B2 (en) * 2009-06-15 2011-08-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog interferometric modulator
US20110261088A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Digital control of analog display elements
US20110261036A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Apparatus and method for massive parallel dithering of images
RU2013113921A (ru) * 2010-08-31 2014-10-10 Корнелл Юнивёрсити Протез сетчатой оболочки
US20120236042A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. White point tuning for a display
US20130135364A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods and apparatus for interpolating colors
US20130135338A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for subpixel-level image multitoning

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013081889A1 (en) 2013-06-06
CN103975381A (zh) 2014-08-06
US20130135364A1 (en) 2013-05-30
WO2013081887A1 (en) 2013-06-06
KR20140108663A (ko) 2014-09-12
US20130135335A1 (en) 2013-05-30
TW201337905A (zh) 2013-09-16
TW201334569A (zh) 2013-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015504540A (ja) 色を補間するための方法および装置
JP2011517491A (ja) 離隔層を備えた電気機械デバイス
JP2013530421A (ja) ディスプレイモードを選択するためのシステムおよび方法
US20140036343A1 (en) Interferometric modulator with improved primary colors
JP5592003B2 (ja) 彩度を変更することが可能な方法および構造
JP2015508507A (ja) 干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイスおよび方法
JP2015504532A (ja) ディスプレイのためのシフトされたクワッドピクセルおよび他のピクセルのモザイク
JP2015523588A (ja) 電荷注入制御による電圧バイアス型プルアナログ干渉変調器
TW201523570A (zh) 用於彩色顯示器件之時空向量屏蔽
JP2015501006A (ja) アナログ干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイス、および方法
JP6000468B2 (ja) 電気機械システムディスプレイデバイスのブルーシフトに対する実時間補償
US20110261088A1 (en) Digital control of analog display elements
JP2015502576A (ja) 色を補間するための方法および装置
JP2015503121A (ja) アナログ干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイス、および方法
US9489919B2 (en) System and method for primary-matched color gamut mapping
JP2015501007A (ja) アナログ干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイス、および方法
US20130182017A1 (en) Device and method for high reflectance multi-state architectures
US20130293556A1 (en) Apparatus for positioning interferometric modulator based on programmable mechanical forces
JP5934357B2 (ja) 画素デバイスのキャパシタンスの可変性を使用したアクティブマトリクスディスプレイ用の電圧低下のための方法およびデバイス
US20140139540A1 (en) Methods and apparatus for interpolating colors

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150629

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151207