JP5059306B2 - バイステイブルディスプレイのためのコントローラ及びドライバ機能 - Google Patents

Description

本発明の分野は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。

微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微少機械要素、アクチュエータ及び電子機器を含む。微少機械要素は、蒸着、エッチング及び又は、基板及び／又は堆積材料層の部分をエッチング除去し、あるいは、層を加えて電気及び電気機械装置を形成する、他の微小機械加工プロセスを用いて生成することができる。ＭＥＭＳ装置の１つのタイプは、干渉変調装置と呼ばれる。干渉変調装置は、一方又は両方が、その全体又は一部が透過性及び／又は反射性であってもよく、かつ適当な電気信号を印加したときに相対運動が可能な、１組の導電性プレートを備えてもよい。一方のプレートは、基板上に付着された固定層を備えてもよく、他方のプレートは、前記固定層からエアギャップ分だけ離された金属膜を備えてもよい。そのような装置は、広範囲の用途を有しており、それらのタイプの装置の特徴を利用し及び／又は変更する技術分野において有益であるため、現在ある製品を改良する際、及びまだ開発されていない新しい製品を考案する際に、それらの特徴を利用することができる。
米国特許出願第２００４／００５１９２９号

本発明のシステム、方法及び装置は、各々が、いくつかの態様を有し、単独でその好ましい特性の原因となる単一の態様はない。次に、この発明の範囲を限定することなく、そのより顕著な特徴について簡単に論じる。この論考の後、及び特に、「発明を実施するための最良の形態」というタイトルの部分を読んだ後には、この発明の特徴が、他のディスプレイ装置よりまさるどれほどの効果をもたらすかを理解するであろう。

第１の実施形態は、少なくとも１つの駆動回路を含むディスプレイと、複数のバイステイブル表示素子を含むアレイとを含み、前記アレイは、前記駆動回路によって駆動されるように構成されている。前記駆動回路は、ビデオデータを受け取るように、及び前記受け取ったビデオデータの少なくともサブセットを、フレームスキップカウント（ｆｒａｍｅ ｓｋｉｐ ｃｏｕｎｔ）に基づいて前記アレイに供給するように構成されている。１つの態様において、前記フレームスキップカウントはプログラム可能である。第２の態様においては、前記フレームスキップカウントは、動的に決まる。第３の態様においては、前記駆動回路はさらに、期間中に、前記ビデオデータの１つ又は複数の部分で発生する変化に基づいて、前記ビデオデータのサブセットを前記アレイへ供給するように構成されている。第４の態様においては、前記駆動回路はさらに、画素ごとの基準で、前記ビデオデータの変化を評価するように構成されている。第５の態様においては、前記駆動回路はさらに、１つ又は複数のディスプレイモードに基づいて、前記ビデオデータを供給するように構成されている。第６の態様においては、前記ディスプレイはさらに、ユーザ入力装置を含み、前記フレームスキップカウントの決定は、前記ユーザ入力装置を用いた選択を含む。

第２の実施形態は、複数のバイステイブル表示素子を有するアレイ上にデータを表示する方法を含み、前記方法は、複数のフレームを含むビデオデータを受け取ることと、前記受け取ったデータを、フレームスキップカウントを用いて表示することとを含む。１つの態様においては、前記方法はさらに、前記複数のフレームのうちの選択したフレームと、前記選択したフレームに対して直前に受け取った１つ又は複数のフレームとの間のビデオ内容の変化の測定を判定することと、前記測定のしきい値に対する比較に基づいて、前記フレームスキップカウントを変化させることとを含む。第２の態様においては、前記フレームスキップカウントを変化させることは、前記選択したフレームと１つ又は複数の直前のフレームとの間のビデオ内容の変化が小さい場合に、前記フレームスキップカウントを増加させることと、前記選択したフレームと１つ又は複数の直前のフレームとの間のビデオ内容の変化が大きい場合に、前記フレームスキップカウントを減少させることとを含む。第３の態様においては、前記ビデオ内容の変化の測定を判定することは、前記選択したフレームに対する直前の１つ又は複数のフレームを用いて、ヒストグラムを計算することと、前記ヒストグラムに基づいて、前記測定を判定することとを含む。

第３の実施形態は、複数のバイステイブル表示素子を有するアレイ上にデータを表示するシステムを含み、前記システムは、複数のフレームを含むビデオデータを受け取る手段と、フレームスキップカウントを用いてフレームを表示する手段とを含む。前記第３の実施形態の１つの態様においては、前記システムはさらに、前記複数のフレームのうちの選択したフレームと、前記選択したフレームに対して直前に受け取った１つ又は複数のフレームとの間のビデオ内容の変化の測定を判定する手段と、前記測定のしきい値に対する比較に基づいて、前記フレームスキップカウントを変化させる手段とを含む。第２の実施形態においては、前記フレームスキップカウントを変化させる手段は、前記選択したフレームと１つ又は複数の直前のフレームとの間のビデオ内容の変化が小さい場合に、前記フレームスキップカウントを増加させる手段と、前記選択したフレームと１つ又は複数の直前のフレームとの間のビデオ内容の変化が大きい場合に、前記フレームスキップカウントを減少させる手段とを含む。第３の実施形態においては、前記ビデオ内容の変化の測定を判定することは、前記選択したフレームに対する直前の１つ又は複数のフレームを用いて、ヒストグラムを計算する手段と、前記ヒストグラムに基づいて、前記測定を判定する手段とを含む。

第４の実施形態は、バイステイブルディスプレイを有するクライアントと、前記クライアントにフレームスキップカウント情報を供給するように構成されたサーバとを含むシステムを含み、前記フレームスキップカウント情報は、前記クライアントにより、前記クライアントのバイステイブルディスプレイのためのビデオリフレッシュレートを決定するのに用いられる。１つの態様においては、前記サーバは、前記フレームスキップカウント情報に基づいて、ビデオデータを前記クライアントに供給する。第２の態様においては、前記フレームスキップカウント情報は、前記バイステイブルディスプレイの特定の領域のためのビデオリフレッシュレートを実施するのに用いられる。第３の態様においては、前記領域の位置は、前記サーバによって規定される。第４の態様においては、前記領域のサイズは、前記サーバによって規定される。

第５の実施形態は、フレームスキップカウント情報をクライアントに供給するように構成されたサーバを含み、前記フレームスキップカウントは、前記クライアントにより、前記クライアントのバイステイブルディスプレイのためのビデオリフレッシュレートを実施するのに用いられる。前記第５の実施形態の１つの態様においては、前記フレームスキップカウントは、前記バイステイブルディスプレイの１つ又は複数の領域のためのビデオリフレッシュレートを実施するのに用いられる。第２の態様においては、前記１つ又は複数の領域の位置は、前記サーバによって規定される。第３の態様においては、前記１つ又は複数の領域のサイズは、前記サーバによって規定される。

第６の実施形態は、バイステイブルディスプレイを有し、フレームスキップカウント情報を供給するように構成されたクライアント装置と、前記クライアントからのフレームスキップカウント情報を受け取り、かつ前記フレームスキップカウント情報に基づいて、前記クライアントにビデオデータを供給するように構成されたサーバとを含む。前記第６の実施形態の第１の態様においては、前記フレームスキップカウント情報は、前記バイステイブルディスプレイの１つ又は複数の領域のためのビデオリフレッシュレートを実施するのに用いられる。第２の態様においては、前記１つ又は複数の領域の位置は、前記サーバによって規定される。第３の態様においては、前記１つ又は複数の領域のサイズは、前記サーバによって規定される。第４の態様においては、前記クライアント装置は入力装置を含み、前記クライアント装置によって供給される前記フレームスキップカウント情報は、前記入力装置を用いて実行された選択に基づいている。

以下の詳細な説明は、ある特定の実施形態に注目する。しかし、本発明は、多くの異なる方法で実施することができる。本明細書における「一実施形態」又は「別の実施形態」への言及は、前記実施形態と共に説明された特定の特徴、構造又は特性が、少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。本明細書での様々な箇所での「一実施形態において」、「一実施形態によれば」又は「いくつかの実施形態において」というフレーズの出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すものではなく、他の実施形態を除いて、互いに独立した又は代替の実施形態でもない。また、いくつかの実施形態により提示することができ、かつ他のものによっては提示できない、様々な特徴が記載されている。同様に、いくつかの実施形態の必要条件であってもよいが、他の実施形態の必要条件ではない様々な必要条件が記載されている。

一実施形態において、装置上のディスプレイアレイは、少なくとも１つの駆動回路と、ビデオデータがその上に表示される手段からなるアレイ、例えば、干渉変調装置とを含む。ビデオデータとは、本明細書で用いる場合、静止画像又は動態画像（例えば、見たときに、動きの発生を示す一連のビデオフレーム、例えば、株の取引値の刻々と変化する絶え間のない表示、「ビデオクリップ」又は、動作の事象の発生を表わすデータ）のいずれかで表示可能な画像、グラフィックス及びワードを含む、いずれかの種類の表示可能データを指す。また、ビデオデータとは、本明細書で用いる場合、ビデオデータをどのように処理すべきか（表示モード）に関する命令を含む、フレームレート及びデータフォーマット等のいずれかの種類の制御データも指す。前記アレイは、ビデオデータを表示する駆動回路によって駆動される。

一実施形態において、上記駆動回路は、ビデオデータを受取り、前記受取ったビデオデータのサブセットを、表示のために前記ディスプレイアレイへ供給するようにプログラムすることができ、この場合、前記供給されるサブセットは、特定のリフレッシュレートに基づいている。例えば、表示される前記ビデオデータが比較的まれに変化する場合、ビデオデータの各フレームを、前記ビデオデータに情報を適切に伝達するために表示する必要はない。いくつかの実施形態においては、例えば、上記ディスプレイアレイ、又は、前記ディスプレイアレイの一部が、毎秒４回の代わりに、毎秒２回更新されるように、各他のフレームを表示することができる。「フレームスキップカウント」は、表示されないフレームの数を指定する。前記フレームスキップカウントは、上記装置にプログラムすることができ、あるいは、例えば、期間中に、前記ビデオデータの１つ又は複数の部分で発生する変化に基づいて、動的に決めることができる。別の実施形態において、方法は、ビデオデータを、多数の干渉変調装置を有するアレイへ供給し、この場合、前記ビデオデータは、前記ディスプレイアレイの異なる部分に供給され、かつ前記ディスプレイアレイの各部分は、それ自体のリフレッシュレートで更新することができる。この方法の一実施形態は、ビデオデータを受取ることと、前記ビデオデータの１つ又は複数の特性に基づいて、干渉変調装置からなるアレイの１つ又は複数の部分の各々に対するリフレッシュレートを決めることと、対応する前記決められたリフレッシュレートを用いて、前記アレイの１つ又は複数の部分に前記ビデオデータを表示することとを含む。選択されたより遅いリフレッシュレートで、又は、前記ビデオデータを適切に伝達するのに必要なリフレッシュレートで、前記ディスプレイアレイを更新することにより、より遅く、少ないスクリーンリフレッシュですみ、それにより、より少ない電力消費がもたらされる。また、上記装置の構成により、このことは、例えば、無線電話システムにおいて、前記装置に転送されるデータを少なくすることができ、それにより、帯域幅が節約され、システム利用度が向上する。

次に図面に関して説明し、同様の部分は、全体を通して、同じ数字を用いて表わすことにする。本発明は、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）、及びテキストであろうと写真であろうと、画像を表示するように構成されているいかなる装置でも実施することができる。より具体的には、本発明を、これらに限定するものではないが、移動電話、無線装置、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドコンピュータ又はポータブルコンピュータ、ＧＰＳレシーバ／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲームコンソール、腕時計、時計、計算機、テレビモニタ、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニタ、オートディスプレイ（例えば、走行距離計等）、コックピット制御部及び／又はディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば、自動車のリアビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電子掲示板又は電子サイン、プロジェクタ、建築物、パッケージング及び審美的構造（例えば、１つの宝石に関する画像の表示）等の様々な電子装置で、又は前記様々な電子装置に付随して実施してもよいことが意図されている。また、本明細書中で説明したものと同様の構造のＭＥＭＳ装置は、電子スイッチング装置における等の非ディスプレイ用途で用いることもできる。

イメージング用途に用いる空間光変調器は、多くの異なる形式で成立する。透過性の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）変調器は、結晶材料のねじれ及び／又は整列を制御して、光を遮断又は通過させることにより、光を変調させる。反射性の空間光変調器は、様々な物理的効果を利用して、イメージング面に反射する光の量を制御する。そのような反射性変調器の実例は、反射型液晶ディスプレイやデジタルマイクロミラー装置を含む。

空間光変調器の他の実例は、干渉によって光を変調させる干渉変調装置である。干渉変調装置は、少なくとも１つの可動又は偏向可能な壁部を有する光空洞共振器を利用する、バイステイブル表示素子である。前記光空洞共振器における建設的干渉は、前記空洞から出る視認可能な光の色を決める。一般に、少なくとも一部が金属で構成された前記可動壁部は、前記空洞共振器の固定された前面に向かって移動し、前記空洞共振器内の光の干渉が変調され、前記変調は、前記変調装置の前面から出る光の色に影響を及ぼす。前記前面は、典型的には、前記干渉変調装置が直視型装置である場合に、観察者によって見られる画像が発生する面である。

図１は、一実施形態によるネットワークシステム１を示す。ウェブサーバ等のサーバ２は、ネットワーク３に対して動作可能に結合されている。サーバ２は、ウェブサーバ、携帯電話サーバ、無線電子メールサーバ等に対応することができる。ネットワーク３は、有線ネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク等の無線ネットワーク、携帯電話ネットワーク、ブルートゥースネットワーク等を含むことができる。

ネットワーク３は、様々な装置に対して動作可能に結合されている。ライン又は無線接続８によってネットワーク３に結合することができる装置の実例は、ラップトップコンピュータ４等のコンピュータと、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ、Ｐａｌｍ Ｐｉｌｏｔ、Ｐｏｃｋｅｔ ＰＣ等の無線ハンドヘルド装置を含むことができるパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）５と、ウェブで使用可能な携帯電話、スマートホン等の携帯電話６とを含む。デスクトップＰＣ、セットトップボックス、デジタルメディアプレーヤ、ハンドヘルドＰＣ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）ナビゲーション装置、自動車用ディスプレイ又は他の固定及び移動ディスプレイ等の、多くの他の装置を用いることができる。論考の都合上、それらの全ての装置は、本明細書においては、まとめてクライアント装置７と呼ぶ。

干渉ＭＥＭＳ表示素子を備える１つのバイステイブル表示素子の実施形態を図２に示す。これらの装置においては、画素は、明るい状態又は暗い状態のいずれかにある。前記明るい（「オン」又は「オープン」）状態において、前記表示素子は、入射可視光の大部分をユーザに対して反射させる。前記暗い（「オフ」又は「クローズド」）状態の場合、前記表示素子は、わずかな入射可視光を前記ユーザに対して反射させる。実施形態によっては、前記「オン」及び「オフ」状態の光反射特性は、逆にしてもよい。ＭＥＭＳ画素は、選択された色で主に反射するように構成することができ、黒及び白に加えてカラー表示を可能にする。

図２は、ビジュアルディスプレイアレイの一連の画素における２つの隣接する画素を示す等角図であり、各画素は、ＭＥＭＳ干渉変調装置を備える。いくつかの実施形態においては、干渉変調ディスプレイアレイは、それらの干渉変調装置からなる行／列アレイを備える。各干渉変調装置は、互いに可変かつ制御可能な距離をおいて配置され、少なくとも１つの可変寸法を有する光空洞共振器を形成する１組の反射層を含む。一実施形態において、前記反射層の一方は、２つの位置の間で移動してもよい。本明細書において解放状態と呼ぶ第１の位置においては、前記移動可能な層は、固定された部分的反射層から比較的大きな距離をおいて配置されている。第２の位置においては、前記移動可能な層は、前記部分的反射層により近接して配置されている。上記２つの層から反射する入射光は、前記移動可能な反射層の位置により、建設的に又は破壊的に干渉し、各画素に対して全体的反射状態又は非反射状態のいずれかをもたらす。

図２の画素アレイの図示した部分は、２つの隣接する干渉変調装置１２ａ及び１２ｂを含む。左側の干渉変調装置１２ａにおいては、移動可能な高反射層１４ａが、固定された部分的反射層１６ａから所定の距離の解放位置に示されている。右側の干渉変調装置１２ｂにおいては、移動可能な高反射層１４ｂが、固定された部分的反射層１６ｂに隣接する作動位置に示されている。

部分的反射層１６ａ、１６ｂは、導電性で、部分的に透過性で固定されており、例えば、各々がクロム及びインジウムスズ酸化物からなる１つ又は複数の層を透明基板２０上に付着させることにより製造することができる。これらの層は、平行なストリップにパターン化され、以下にさらに説明するように、ディスプレイ装置に行電極を形成することが可能である。高反射層１４ａ、１４ｂは、支持体１８の上部に付着させた（前記行電極、部分的反射層１６ａ、１６ｂと直交する）付着した金属層と、支持体１８の間に付着させた介在犠牲材とからなる一連の平行なストリップとして形成することができる。前記犠牲材がエッチング除去されると、前記変形可能な金属層は、画定されたエアギャップ１９により、前記固定された金属層から分離される。前記変形可能層には、アルミニウム等の高導電性の反射材を用いることができ、また、それらのストリップは、ディスプレイ装置内に列電極を形成してもよい。

電圧を印加しない場合、エアギャップ１９は、層１４ａと層１６ａとの間に存続し、かつ上記変形可能層は、図２の干渉変調装置１２ａによって示すように、機械的に弛緩した状態になっている。しかし、選択した行及び列に対して電位差を加えると、対応する画素における上記行及び列電極の交差部に形成されたコンデンサが充電されて、静電力が前記電極を一緒に引っ張る。前記電圧が充分高い場合、前記移動可能な層は、図２の右側の干渉変調装置１２ｂによって示すように、変形し、かつ上記固定された層の隣で押し込まれる（ここに図示されていない誘電体材料が固定された層に付着され、分離された距離の短絡及び制御を防ぐようにしてもよい）。この作用は、印加した電位差の極性に関係なく同じである。このように、反射性対非反射性の干渉変調状態を制御することができる行／列動作は、従来のＬＣＤ及び他のディスプレイ技術で用いられるものと多くの点で似ている。

図３から図９は、ディスプレイ用途において、干渉変調装置からなるアレイを用いる例示的なプロセス及びシステムを示す。しかし、前記プロセス及びシステムは、他のディスプレイ、例えば、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ及びＴＦＴ ＬＣＤにも適用することができる。

現在、入手可能なフラットパネルディスプレイのコントローラ及びドライバは、常にリフレッシュする必要があるディスプレイに対して、ほとんど限定的に作用するように設計されている。それに伴って、例えば、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ及びＴＦＴ ＬＣＤパネル上に表示される画像は、１秒間に何度かリフレッシュされない場合、１秒の何分の一か消えることになる。しかし、上述したタイプの干渉変調装置は、リフレッシュすることなく、長期間その状態を保持する能力を有しており、前記干渉変調装置の状態は、リフレッシュすることなく、２つの状態のいずれかに維持することができるため、干渉変調装置を用いるディスプレイは、バイステイブルディスプレイと呼ぶことができる。一実施形態において、画素要素の状態は、ラッチ電圧と呼ぶ場合もあるバイアス電圧を、前記画素要素を備える１つ又は複数の干渉変調装置に印加することにより維持される。

一般に、ディスプレイ装置は、典型的には、前記ディスプレイ装置の適当な制御のための１つ又は複数のコントローラ及び駆動回路を必要とする。例えば、ＬＣＤを駆動するのに用いるような駆動回路は、ディスプレイパネル自体の縁部に直接結合することができ、かつ前記縁部に沿って位置付けることができる。別法として、駆動回路は、前記ディスプレイパネル（の縁部）を電子システムの残部に接続するフレキシブル回路要素に設けられてもよい。いずれの場合においても、前記ドライバは、典型的には、前記ディスプレイパネルのインタフェースに、及び前記電子システムの残部に配置される。

図３は、様々な態様を含むことができる電子装置のいくつかの実施形態を示すシステムブロック図である。例示的な実施形態において、前記電子装置は、ＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ ＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ ＩＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ ＩＶ（登録商標）、ＰｅｎｔｉｕｍＰｒｏ（登録商標）、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）等の、どのような汎用の単一又はマルチチップマイクロプロセッサ、あるいは、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ又はプログラマブルゲートアレイ等のどのような専用マイクロプロセッサであってもよい、プロセッサ２１を含む。従来技術と同様に、プロセッサ２１は、１つ又は複数のソフトウェアモジュールを実行するように構成することができる。前記プロセッサは、オペレーティングシステムを実行するのに加えて、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、又は他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つ又は複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成することができる。

図３は、プロセッサ２１に接続されたネットワークインタフェース２７を含む電子装置の実施形態を示し、いくつかの実施形態によれば、前記ネットワークインタフェースは、アレイドライバ２２に接続することができる。ネットワークインタフェース２７は、前記装置が、ネットワークを介して他の装置、例えば、図１に示すサーバ２と情報を交換することができるように、適切なハードウェア及びソフトウェアを含む。プロセッサ２１は、アレイドライバ２２及びフレームバッファ２８に接続されているドライバコントローラ２９に接続されている。いくつかの実施形態においては、プロセッサ２１は、アレイドライバ２２にも接続されている。アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイ３０に接続されており、前記ディスプレイアレイ３０を駆動する。図３に示す構成要素は、干渉変調ディスプレイの構成を示す。しかし、この構成もまた、ＬＣＤコントローラ及びドライバを有するＬＣＤに用いることができる。図３に示すように、ドライバコントローラ２９は、並列バス３６を介してプロセッサ２１に接続されている。ＬＣＤコントローラ等のドライバコントローラ２９は、コントローラ等の独立型集積回路（ＩＣ）を多くの方法で実装できる場合、システムプロセッサ２１と結合される場合がある。それらは、ハードウェアとしてプロセッサ２１に埋め込まれ、ソフトウェアとしてプロセッサ２１に埋め込まれ、あるいは、アレイドライバ２２と共にハードウェアに完全に一体化してもよい。一実施形態においては、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ディスプレイ情報を取得して、ディスプレイアレイ３０への高速伝送のために、前記情報を適切に再フォーマット化し、前記フォーマット化された情報をアレイドライバ２２へ送る。

アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９から前記フォーマット化された情報を受取って、前記ビデオデータを、１秒間に何度も、ディスプレイの画素からなるｘ−ｙマトリックスから来る何百もの及び時には数千ものリードに印加される、波形の並列セットに再フォーマット化する。上述したもの等の現在入手可能なフラットパネルディスプレイのコントローラ及びドライバは、常にリフレッシュすることが必要なディスプレイに対してほとんど限定的に作用するように設計されている。バイステイブルディスプレイ（例えば、干渉変調装置からなるアレイ）は、そのような絶え間ないリフレッシュを必要としないため、電力必要量を減少させるという特徴は、バイステイブルディスプレイの使用によって実現することができる。しかし、バイステイブルディスプレイが、現在のディスプレイと共に使用されるコントローラ及びドライバによって作動される場合、バイステイブルディスプレイの利点は、最適化することができない可能性がある。従って、バイステイブルディスプレイとの使用のための、改良されたコントローラ及びドライバシステム、及び方法が所望される。上述した干渉変調装置等の高速バイステイブルディスプレイの場合、それらの改良されたコントローラ及びドライバは、好ましくは、低リフレッシュレート、ビデオレートリフレッシュモード及びバイステイブル変調装置の固有の能力を促進する固有モードを実施する。本明細書に記載した方法及びシステムによれば、バイステイブルディスプレイは、様々な方法で電力必要量を低減するように構成することができる。

図３によって示される一実施形態において、アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９を迂回するデータリンク３１を介してプロセッサ２１からビデオデータを受取る。データリンク３１は、シリアル周辺インタフェース（ＳＰＩ）、Ｉ^２Ｃバス、並列バス、又は、他の入手可能なインタフェースを備えてもよい。図３に示す一実施形態において、プロセッサ２１は、アレイドライバ２２が、ディスプレイアレイ３０（例えば、干渉変調ディスプレイ）の電力必要量を最適化できるようにするために、アレイドライバ２２に命令を与える。一実施形態において、例えば、サーバ２によって規定されたような、前記ディスプレイの一部に向けられたビデオデータは、データパケットヘッダ情報によって識別することができ、データリンク３１を介して伝送することができる。さらに、プロセッサ２１は、表示素子等の基本要素を、データリンク３１に沿ってアレイドライバ２２へ転送することができる。それらの表示素子は、形やテキストを描くための基本要素等の命令に対応させることができる。

なお図３について説明すると、一実施形態において、ビデオデータは、データリンク３３を介してネットワークインタフェース２７からアレイドライバ２２へ供給することができる。一実施形態において、ネットワークインタフェース２７は、サーバ２から伝送される制御情報を解析して、入ってくるビデオを、プロセッサ２１へ、あるいは、別法としてアレイドライバ２２へ転送すべきかを判定する。

一実施形態において、データリンク３３から供給されるビデオデータは、多くの実施形態での場合と同様に、フレームバッファ２８には格納されない。また、ある実施形態においては、第２のドライバコントローラ（図示せず）も、アレイドライバ２２にビデオデータを与えるのに用いることができることが理解されよう。データリンク３３は、ＳＰＩ、Ｉ^２Ｃバス、又は他の入手可能なインタフェースを備えてもよい。また、アレイドライバ２２は、アドレス復号、上記ディスプレイのための行及び列ドライバ等を含むこともできる。ネットワークインタフェース２７は、ネットワークインタフェース２７に供給されるビデオデータに埋め込まれた命令に少なくとも応答して、前記ビデオデータを直接アレイドライバ２２に供給することもできる。当業者は、アレイドライバ２２におけるデータ衝突を防ぐために、アービタ論理を、ネットワークインタフェース２７及びプロセッサ２１によるアクセスを制御するのに用いることができることを理解するであろう。一実施形態において、プロセッサ２１上で実行するドライバは、垂直帰線消去遅延及び／又は水平帰線消去遅延に従来用いられていた時間間隔等の、プロセッサ２１によって通常使用されない時間間隔中にデータ転送を可能にすることにより、ネットワークインタフェース２７からアレイドライバ２２へのデータ転送のタイミングを制御する。

有利には、この設計は、サーバ２が、プロセッサ２１及びドライバコントローラ２９を迂回することと、ディスプレイアレイ３０の一部を直接扱うこととを可能にする。例えば、図示の実施形態において、このことは、サーバ２が、ディスプレイアレイ３０の予め決められたディスプレイアレイ領域を直接扱うことを可能にする。一実施形態において、ネットワークインタフェース２７とアレイドライバ２２との間で伝達されるデータの量は、比較的少なく、Ｉ^２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）バス又はシリアル周辺機器インタフェース（ＳＰＩ）バス等のシリアルバスを用いて伝達される。しかし、その他の種類のディスプレイが用いられる場合、他の回路も一般的に使用されることも理解されよう。データリンク３３を介して供給されるビデオデータは、フレームバッファ２８を要することなく、かつプロセッサ２１からの少しの介在で又は介在なしで、有利に表示することができる。

また、図３は、干渉変調コントローラ等のドライバコントローラ２９に結合されたプロセッサ２１の構成も示す。ドライバコントローラ２９は、ディスプレイアレイ３０に接続されているアレイドライバ２２に結合されている。この実施形態において、ドライバコントローラ２９は、ディスプレイアレイ３０の最適化に責任を負い、アレイドライバ２２とプロセッサ２１との間の異なる接続を要することなく、情報をアレイドライバ２２へ供給する。いくつかの実施形態においては、プロセッサ２１は、ドライバコントローラ２９と通信するように構成することができ、前記コントローラは、ビデオデータの１つ又は複数のフレームの一時記憶のためのフレームバッファ２８を含むことができる。

図３に示すように、一実施形態において、アレイドライバ２２は、信号を画素ディスプレイアレイ３０へ供給する行駆動回路２４及び列駆動回路２６を含む。図２に示す前記アレイの断面は、図３の線１−１によって示されている。ＭＥＭＳ干渉変調装置の場合、前記行／列作動プロトコルは、図６に示すそれらの装置のヒステリシス特性を利用してもよい。例えば、移動可能な層を、上記解放状態から作動状態に変形させるために、１０ボルトの電位差を要求してもよい。しかし、前記電圧が前記値から低下した場合、前記移動可能な層は、前記電圧が１０ボルト以下に低下したときにその状態を維持する。図６の例示的な実施形態において、前記移動可能な層は、前記電圧が２ボルト未満に低下するまで、完全に解放しない。それに伴って、図６に示した実施例には、約３Ｖから７Ｖの電圧範囲があり、この場合、その範囲内で前記装置が、上記解放状態又は作動状態のいずれかで安定している印加電圧のウィンドウが存在する。本明細書では、これを「ヒステリシスウィンドウ」又は「安定ウィンドウ」と呼ぶ。

図６のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイの場合、上記行／列作動プロトコルは、行ストロービングの間、作動されるべき前記ストローブされた行の画素が、約１０ボルトの電圧差にさらされ、かつ解放されるべき画素が、０ボルトに近い電圧差にさらされるように設計することができる。前記ストローブの後、前記画素は、どのような状態においても、行ストローブのままであるように、約５ボルトの定常電圧差にさらされる。書き込まれた後、各画素は、この実施例において３ボルトから７ボルトの「安定ウィンドウ」内の電位差を参照する。この特徴は、図２に示す画素設計を、作動又は解放先在状態のいずれかにおける同じ印加電圧条件の下で安定させる。上記干渉変調装置の各画素は、作動状態又は解放状態であろうとなかろうと、本質的に、固定された反射層と移動可能な反射層とによって形成されたコンデンサであるため、この安定状態は、ほとんど電力消失を伴わずに、上記ヒステリシスウィンドウ内の電圧で保持することができる。前記印加電位が固定されている場合、本質的に、電流は前記画素へは流れない。

典型的な用途において、ディスプレイフレームは、第１の行における作動画素の所望のセットに従って、列電極のセットを行使することによって生成することができる。行パルスは、行１電極に印加され、前記行使された列ラインに対応する画素が作動される。次に、列電極の前記行使されたセットは、第２の行の作動画素の所望のセットに対応させるため変化する。次いで、パルスが行２電極に印加され、前記行使された列電極に従って、行２の適当な画素が作動される。行１画素は、行２パルスによる影響をうけず、行１パルスに設定された状態のままである。これは、フレームを生成するために、一連の行に対して繰り返すことができる。一般に、前記フレームは、毎秒所望数のフレームにおいて、このプロセスを連続的に繰り返すことにより、新たなビデオデータに対してリフレッシュ及び／又は更新される。画素アレイの行及び列電極を駆動して、ディスプレイアレイフレームを生成する幅広いプロトコルが知られており、用いることができる。

クライアント装置７の一実施形態を図４に示す。例示的なクライアント４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ４２と、アンテナ４３と、スピーカ４４と、入力装置４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、一般に、射出成形及び真空成形を含む、当業者に知られているような種々の製造プロセスのうちのいずれかから形成されている。また、ハウジング４１は、これらに限定するものではないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム及びセラミック又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形成することができる。一実施形態において、ハウジング４１は、異なる色の、又は、異なるロゴ、写真又は記号を含む、他の取外し可能な部分と交換することができる取外し可能な部分（図示せず）を含む。

例示的なクライアント装置４０のディスプレイ４２は、例えば、図２、図３及び図６から図１２に関して本明細書で説明したようなバイステイブル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ってもよい。他の実施形態においては、ディスプレイ４２は、上述したようにプラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ又はＴＦＴ ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ、あるいは、当業者にはよく知られているＣＲＴ又は他のブラウン管装置等の非フラットパネルディスプレイを含む。しかし、本実施形態を説明するため、ディスプレイ４２は、本明細書に記載したように、干渉変調ディスプレイを含む。

例示的なクライアント４０の一実施形態の構成要素を、図５に概略的に示す。図示した例示的なクライアント４０は、ハウジング４１を含み、また、前記ハウジングの中に少なくとも部分的に閉じ込められた追加的な構成要素を含むことができる。例えば、一実施形態において、例示的なクライアント４０は、トランシーバ４７に結合されているアンテナ４３を含むネットワークインタフェース２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続されており、前記プロセッサは、調整ハードウェア５２に接続されている。調整ハードウェア５２は、スピーカ４４及びマイクロフォン４６に接続されている。プロセッサ２１は、入力装置４８及びドライバコントローラ２９にも接続されている。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８及びアレイドライバ２２に結合されており、前記アレイドライバは、ディスプレイアレイ３０にも結合されている。電源５０は、特定の例示的なクライアント４０の設計に要求される全ての構成要素に電力を供給する。

ネットワークインタフェース２７は、例示的なクライアント４０が、ネットワーク３を介して他の装置、例えば、図１に示すサーバ２と通信することができるように、アンテナ４３及びトランシーバ４７とを含む。一実施形態において、ネットワークインタフェース２７は、プロセッサ２１の要求を軽減するためのいくつかの処理能力も有してもよい。アンテナ４３は、当業者に知られている、信号を送受信する任意のアンテナである。一実施形態において、前記アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）又は（ｇ）を含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従ってＲＦ信号を送受信する。別の実施形態においては、前記アンテナは、ブルートゥース規格に従って、ＲＦ信号を送受信する。携帯電話の場合、前記アンテナは、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ、又は無線セル電話ネットワーク内で通信するのに用いられる他の公知の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から受取った信号を、プロセッサ２１によって受取り、かつ前記プロセッサ２１によってさらに処理できるように、前記信号を前処理する。また、トランシーバ４７は、プロセッサ２１から受取った信号を、アンテナ４３を介して例示的なクライアント４０から送信できるように、前記信号を処理する。

プロセッサ２１は、一般に、例示的なクライアント４０の全体の動作を制御するが、動作制御は、以下に詳細に説明するように、サーバ２（図示せず）と分担し、又は前記サーバに与えてもよい。一実施形態において、プロセッサ２１は、例示的なクライアント４０の動作を制御するために、マイクロコントローラ、ＣＰＵ又は論理ユニットを含む。調整ハードウェア５２は、一般に、信号をスピーカ４４に送信する、及びマイクロフォン４６から信号を受信する増幅器及びフィルタを含む。調整ハードウェア５２は、例示的なクライアント４０内の個別の構成要素であってもよく、あるいは、プロセッサ２１又は他の構成要素に組み込んでもよい。

入力装置４８は、ユーザが例示的なクライアント４０の動作を制御できるようにする。一実施形態において、入力装置４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボード又は電話キーパッド、ボタン、スイッチ、タッチセンシティブスクリーン、圧力又は熱センシティブ膜等のキーパッドを含む。一実施形態において、マイクロフォンは、例示的なクライアント４０のための入力装置である。マイクロフォンを、前記装置にデータを入力するのに使用する場合、例示的なクライアント４０の動作を制御するために、ユーザにボイスコマンドを供給してもよい。

一実施形態において、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２及びディスプレイアレイ３０は、本明細書に記載した任意の種類のディスプレイに適している。例えば、一実施形態において、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又はバイステイブルディスプレイコントローラ（例えば、干渉変調コントローラ）である。別の実施形態においては、アレイドライバ２２は、従来のドライバ又はバイステイブルディスプレイドライバ（例えば、干渉変調ディスプレイ）である。また別の実施形態においては、ディスプレイアレイ３０は、典型的なディスプレイアレイ又はバイステイブルディスプレイアレイ（例えば、干渉変調装置からなるアレイを含むディスプレイ）である。

電源５０は、当技術分野において公知の様々なエネルギー蓄積装置のうちの、いずれかである。例えば、一実施形態において、電源５０は、ニッケル−カドミウム電池又はリチウムイオン電池等の充電可能な電池である。別の実施形態において、電源５０は、回復可能なエネルギー源、コンデンサ、又は、プラスチック太陽電池及び太陽電池ペイントを含む太陽電池である。別の実施形態において、電源５０は、壁コンセントから電力を受取るように構成される。

一実施形態において、アレイドライバ２２は、入力ビデオストリームが、インタレースフォーマットであり、前記ビデオストリームをプログレッシブスキャンフォーマットに変換することなく、インタレースフォーマットで前記バイステイブルディスプレイ上に表示すべきであることを示すように、予め決められた値に設定することができるレジスタを含む。このように、前記バイステイブルディスプレイは、インタレースビデオデータのインタレース／プログレッシブスキャン変換を必要としない。

いくつかの実施においては、制御プログラム性は、上述したように、電子ディスプレイシステムのいくつかの箇所に配置することができるディスプレイコントローラに存在する。制御プログラム性は、前記電子ディスプレイシステムと前記ディスプレイ構成要素自体との間のインタフェースに配置されたアレイドライバ２２に存在する場合もある。当業者は、上述した最適化を、多数のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素のどれでも、及び様々な構成で実施することができることを認識するであろう。

一実施形態において、回路は、ほとんどのグラフィックスコントローラの出力信号セットが、処理されるディスプレイアレイ３０の水平アクティブ領域を描く信号を含むという事実を利用するために、アレイドライバ２２に埋め込まれる。この水平アクティブ領域は、ドライバコントローラ２９におけるレジスタ設定によって変更することができる。これらのレジスタ設定は、プロセッサ２１によって変更することができる。この信号は、通常、ディスプレイイネーブル（ＤＥ）として表わされる。また、ほとんど全てのディスプレイビデオインタフェースは、データのラインの末端部を示すラインパルス（ＬＰ）又は水平同期（ＨＳＹＮＣ）信号を利用する。ＬＰをカウントする回路は、現在行の垂直位置を決定することができる。プロセッサ２１からのＤＥ（水平領域のためのシグナリング）で、及びＬＰカウンタ回路（垂直領域のためのシグナリング）でリフレッシュ信号が調整された場合、領域更新機能を実施することができる。

一実施形態において、ドライバコントローラ２９は、アレイドライバ２２と一体化されている。そのような実施形態は、携帯電話、腕時計及び他の小面積ディスプレイ等の高度に一体化されたシステムにおいては共通である。そのような一体化されたアレイドライバ２２内の専用回路は、まず、どの画素、すなわちどの行がリフレッシュを要求するのかを判定して、更新するために変更された画素を有する行を選択する。特定の行は、そのような回路を用いて、画像内容により、変更基準によって、非連続的な順で処理することができる。この実施形態は、変更されたビデオデータのみが、前記インタフェースを介して送られることを必要とするため、データレートを、プロセッサ２１とディスプレイアレイ３０との間で低減することができるという利点を有する。プロセッサ２１とアレイドライバ２２との間で必要な有効データレートを低くすることにより、上記システムに対する電力消費、耐雑音障害性及び電磁妨害問題が改善される。

図７及び図９は、図３の３×３アレイにディスプレイフレームを生成する１つの可能な作動プロトコルを示す。図７は、図６のヒステリシス曲線を示す画素に用いることができる列及び行電圧レベルの可能なセットを示す。図６及び図７の実施形態において、画素を作動させることは、適当な列を−Ｖ_ｂｉａｓに、適当な行を＋ΔＶに設定することを含み、これらはそれぞれ、−５ボルト及び＋５ボルトに相当する。画素を解放することは、適当な列を＋Ｖ_ｂｉａｓに、適当な行を同じく＋ΔＶに設定して、前記画素の両端に０ボルトの電位差を生じることにより実現できる。行電圧が０ボルトに保持される行においては、前記画素は、前記列が＋Ｖ_ｂｉａｓ又は−Ｖ_ｂｉａｓであることに関係なく、前記画素が元々どのような状態にあろうとも、安定している。同様に、画素を作動させることは、適当な列を＋Ｖ_ｂｉａｓに、適当な行を−ΔＶに設定することを含み、これらはそれぞれ、５ボルト及び−５ボルトに相当する。画素を解放することは、適当な列を−Ｖ_ｂｉａｓに、適当な行を同じく−ΔＶに設定して、前記画素の両端に０ボルトの電位差を生じることにより実現できる。行電圧が０ボルトに保持される行においては、前記画素は、前記列が＋Ｖ_ｂｉａｓ又は−Ｖ_ｂｉａｓであることに関係なく、前記画素が元々どのような状態にあろうとも、安定している。

図９は、作動画素が非反射性である、図８に示す表示配列を生じる、図３の３×３アレイに印加される一連の行列信号を示すタイミング図である。図８に示すフレームに書き込む前に、画素は、どのような状態も可能であり、この実施例においては、全ての行が０ボルトであり、全ての列が＋５ボルトである。全ての画素は、これらの印加電圧によって、それらの現在の作動又は解放状態において、安定している。

図８のフレームにおいては、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）及び（３，３）が作動している。これを実現するため、行１のための「ラインタイム」の間には、列１及び列２が−５ボルトに設定され、かつ列３が＋５ボルトに設定される。このことは、全ての画素が３ボルトから７ボルトの安定ウィンドウに入ったままであるため、どの画素の状態も変えない。そして、行１は、０ボルトから５ボルトに上昇した後０に戻るパルスによって、ストローブされる。このことは、（１，１）及び（１，２）画素を作動させ、（１，３）画素を解放する。上記アレイ内の他の画素は影響を受けない。行２を要望通りに設定するため、列２は−５ボルトに設定され、列１及び列３は＋５ボルトに設定される。次いで、行２に印加される同じストローブが画素（２，２）を作動させ、かつ画素（２，１）及び（２，３）を解放する。ここでも、前記アレイの他の画素は影響を受けない。行３は、列２及び列３を−５ボルトに、及び列１を＋５ボルトに設定することにより、同様に設定される。行３のストローブは、行３の画素を図８に示すように設定する。前記フレームを書き込んだ後、前記行電位は０であり、前記列電位は、＋５ボルト又は−５ボルトのいずれかのままとすることができ、上記ディスプレイは、図８の構成において安定している。数十又は数百の行及び列からなるアレイに対して、同じ処理手順を用いることができることが認識されよう。また、行及び列の作動に用いる電圧のタイミング、シーケンス及びレベルを、上述した包括的な原理の範囲内で大きく変化させることができること、及び上記の実施例が、単に例示であり、どのような作動電圧方法を用いることもできることが認識されよう。

上述した原理に従って作動する干渉変調装置の構成の細部は、大きく変更してもよい。例えば、図１０から図１２は、上記可動ミラー構造の３つの異なる実施形態を示す。図１０は、図２の実施形態の断面であり、反射材１４のストリップが、直交する支持体１８上に付着されている。図１１においては、反射材１４が支持体１８に取付けられ、その隅においてのみテザー３２上に取付けられている。図１２においては、反射材１４が、変形可能な層３４から吊り下げられている。この実施形態は、反射材１４に用いる構造設計及び材料を、光特性に対して最適化することができ、かつ変形可能層３４に用いる構造設計及び材料を、所望の機械特性に対して最適化することができるため、有益である。様々なタイプの干渉装置の製造は、例えば、米国特許出願第２００４／００５１９２９号を含む様々な公開文書に記載されている。幅広い公知の技術を、一連の材料付着、パターニング及びエッチング工程を含む上述した構成を生産するのに用いることができる。

クライアント装置７の制御プロセスの高レベルのフローチャートを示す、プロセスフローの実施形態を図１３に示す。このフローチャートは、ネットワーク３を介してサーバ２から受信したビデオデータをグラフィックで表示するために、ネットワーク３に接続されているラップトップコンピュータ４、ＰＤＡ５又は携帯電話６等の、クライアント装置７によって用いられるプロセスを説明するものである。前記実施形態により、図１３の状態を取り除き、追加し、又は配列換えすることができる。

さらに図１３について説明すると、状態７４で始まり、クライアント装置７は、クライアント装置７がビデオに対して準備ができていることを示す信号を、ネットワーク３を介してサーバ２へ送信する。一実施形態において、ユーザは、携帯電話等の電子装置をオンにすることによって、図１３のプロセスを開始させてもよい。状態７６に続いて、クライアント装置７は、その制御プロセスを始める。制御プロセスを始めることの実施例を、図１４を参照してさらに論じる。

制御プロセスを始めて実行する、クライアント装置７の制御プロセスのフローチャートを示す、プロセスフローの実施形態を図１４に示す。このフローチャートは、図１３を参照して論じた状態７６をさらに詳細に示している。実施形態によっては、図１４の状態を取り除き、付け加え、あるいは配列換えすることができる。

決定状態８４を始めると、クライアント装置７は、クライアント装置７における動作が、クライアント装置７におけるアプリケーションを開始させる必要があるか否か、又は、サーバ２が、アプリケーションを実行のためにクライアント装置７へ送信したか否か、あるいは、サーバ２がクライアント装置７へ、クライアント装置７に常駐するアプリケーションを実行する要求を送信したか否かの判定を行う。アプリケーションを始める必要がない場合、クライアント装置７は、決定状態８４にとどまる。アプリケーションを開始させた後、状態８６へ続いて、クライアント装置７は、クライアント装置７が、それによってビデオデータを受信して表示するプロセスを始める。このビデオデータは、サーバ２から流れてもよく、あるいは、後のアクセスのために、クライアント装置７の記憶装置にダウンロードしてもよい。前記ビデオデータは、ビデオ、又は静止画像、又は文字又は写真情報とすることができる。また、前記ビデオデータは、様々な圧縮符号化を有することもでき、インタレース又はプログレッシブスキャンすることができ、及び様々な及び可変のリフレッシュレートを有することができる。ディスプレイアレイ３０は、任意の形状及びサイズの領域に分割してもよく、各領域は、前記領域に固有のリフレッシュレート又は圧縮符号化等の特性を有するビデオデータを受け入れる。前記領域は、ビデオデータ特性及び形状及びサイズを変えてもよい。前記領域は、開閉及び再開してもよい。また、クライアント装置７は、ビデオデータと共に、制御データを受信することもできる。前記制御データは、サーバ２からクライアント装置７への、例えば、圧縮符号化、リフレッシュレート、及びインタレース又はプログレッシブスキャンされたビデオデータ等のビデオデータ特性に関するコマンドを備えることができる。前記制御データは、ディスプレイアレイ３０の異なる領域のための異なる命令及びディスプレイアレイ３０の分割化のための制御命令を含んでもよい。

１つの例示的な実施形態において、サーバ２は、連続更新クロックをディスプレイアレイ３０の上方右隅に、写真スライドショーをディスプレイアレイ３０の上方左隅に、野球の定期的な更新スコアをディスプレイアレイ３０の下方領域に沿って、及びディスプレイアレイ３０全体にわたって連続的にスクロールして、パンを買うための雲形バブルリマインダーを示すために、無線ネットワーク３を介して、制御及びビデオデータをＰＤＡへ送信する。写真スライドショーのためのビデオデータは、ダウンロードされて前記ＰＤＡの記憶装置内に存在し、前記データは、インタレース形式である。前記クロック及び野球のビデオデータは、サーバ２からのテキストを流す。前記リマインダーは、グラフィックを伴うテキストであり、プログレッシブスキャン形式である。ここで提示したものは、単に例示的な実施形態であることが認識されよう。他の実施形態も可能であり、状態８６に含まれ、かつこの議論の中に含まれる。

決定状態８８を続けて、クライアント装置７は、ディスプレイアレイ３０の領域を再配置するコマンド、ディスプレイアレイ３０の領域のためのリフレッシュレートを変えるためのコマンド、又は終了するためのコマンド等の、サーバ２からのコマンドを捜す。サーバ２からコマンドを受信したとき、クライアント装置７は、決定状態９０に進んで、決定状態８８において受信したコマンドが、終了するためのコマンドであるか否かを判定する。決定状態９０において、決定状態８８で受信したコマンドが、終了するためのコマンドであると判定された場合には、クライアント装置７は、状態９８へ続いて、アプリケーションの実行を停止して、リセットする。また、クライアント装置７は、ステータス又は他の情報をサーバ２へ伝達してもよく、及び／又は同様の通信をサーバ２から受信してもよい。決定状態９０において、決定状態８８でサーバ２から受信したコマンドが、終了するためのコマンドではないと判定された場合には、クライアント装置７は、状態８６へ戻る。決定状態８８において、サーバ２からのコマンドが受信されない場合には、クライアント装置７は、決定状態９２へ進み、そこで、クライアント装置７は、ディスプレイアレイ３０の領域を更新するのを停止するコマンド、又は終了するためのコマンド等の、ユーザからのコマンドを捜す。決定状態９２において、クライアント装置７が、ユーザからコマンドを受信しない場合には、クライアント装置７は、決定状態８８へ戻る。決定状態９２において、ユーザからのコマンドが受信された場合、クライアント装置７は決定状態９４へ進み、そこでクライアント装置７は、決定状態９２で受信したコマンドが、終了するためのコマンドであるか否かを判定する。決定状態９４において、決定状態９２において受信したユーザからのコマンドが、終了するためのコマンドではない場合には、クライアント装置７は、決定状態９４から決定状態９６へ進む。状態９６において、クライアント装置７は、サーバ２へ、ディスプレイアレイ３０の領域を更新することを停止するコマンド等の、状態９２で受信したユーザコマンドを送信し、その後決定状態８８へ戻る。決定状態９４において、決定状態９２受信したユーザからのコマンドが、終了するためのコマンドであると判定された場合、クライアント装置７は状態９８へ進んで、前記アプリケーションの実行を停止する。また、クライアント装置７は、ステータス又は他の情報をサーバ２へ伝達してもよく、及び／又はサーバ２からそのような通信を受けてもよい。

図１５は、サーバ２が、それによって、ビデオデータをクライアント装置７へ送信する制御プロセスを示す。サーバ２は、制御情報及びビデオデータを、表示のためにクライアント装置７へ送信する。実施形態によっては、図１５の状態は、取り除き、追加し、又は配置換えすることができる。

状態１２４で開始して、サーバ２は、実施形態（１）において、ネットワーク３を介したクライアント装置７からのデータ要求を待ち、別法として、実施形態（２）においては、サーバ２は、クライアント装置７からのデータ要求を待つことなく、ビデオデータを送信する。前記２つの実施形態は、サーバ２又はクライアント装置７のいずれかが、ビデオデータをサーバ２からクライアント装置７へ送信する要求を始めてもよいシナリオを含む。

サーバ２は、決定状態１２８へ進んで、そこで、クライアント装置７が準備ができていることを示す、クライアント装置７からの応答（準備指示信号）が受信されているか否かに関する判定を行う。状態１２８において、準備指示信号が受信されない場合、サーバ２は、準備指示信号が受信されるまで、決定状態１２８にとどまる。

一旦、準備指示信号を受信すると、サーバ２は状態１２６へ進み、そこでサーバ２は、制御データをクライアント装置７へ送信する。前記制御データは、サーバ２から流してもよく、あるいは、後のアクセスのために、クライアント装置７の記憶装置へダウンロードしてもよい。前記制御データは、ディスプレイアレイ３０を、任意の形状及びサイズの領域に分割してもよく、及び特定の領域又は全ての領域のためのリフレッシュレート又はインタレース形式等のビデオデータ特性を規定してもよい。前記制御データは、前記領域を開閉又は再開させてもよい。

状態１３０へ続いて、サーバ２はビデオデータを送信する。前記ビデオデータは、サーバ２から流してもよく、あるいは、後のアクセスのために、クライアント装置７の記憶装置へダウンロードしてもよい。前記ビデオデータは、動画又は静止画像、テキスト又は写真画像を含むことができる。また、前記ビデオデータは、様々な圧縮符号化を有することもでき、及びインタレーススキャン又はプログレッシブスキャンすることができ、及び様々な及び可変のリフレッシュレートを有することができる。各領域は、前記領域に固有のリフレッシュレート又は圧縮符号化等の特性を有するビデオデータを受け入れてもよい。

サーバ２は決定状態１３２へ進み、そこでサーバ２は、リフレッシュレートを増加させるために、ディスプレイアレイ３０の領域を更新することを停止するコマンド、又は終了するためのコマンド等の、ユーザからのコマンドを捜す。決定状態１３２において、サーバ２が、ユーザからコマンドを受信した場合には、サーバ２は、状態１３４へ進む。状態１３４において、サーバ２は、状態１３２においてユーザから受信したコマンドを実行した後、決定状態１３８へ進む。決定状態１３２において、サーバ２が、ユーザからのコマンドを受信していない場合には、サーバ２は、決定状態１３８へ進む。

状態１３８において、サーバ２は、データ転送速度を増加させるために、あるいは、インタレース形式にするビデオデータの次のセットを予想するために、後に表示するビデオデータを受信して格納する動作等の、クライアント装置７による動作が必要であるか否かを判定する。決定状態１３８において、サーバ２が、前記クライアントによる動作が必要であると判定した場合、サーバ２は、状態１４０へ進み、そこでサーバ２は、前記動作をとるためにクライアント装置７へコマンドを送信し、その後、サーバ２は、状態１３０へ進む。決定状態１３８において、サーバ２が、前記クライアントによる動作が必要ないと判定した場合には、サーバ２は、決定状態１４２へ進む。

決定状態１４２へ続いて、サーバ２は、データ転送を終了するか否かを判定する。決定状態１４２において、サーバ２が、データ転送を終了しないと判定した場合、サーバ２は、状態１３０に戻る。決定状態１４２において、サーバ２が、データ転送を終了させると判定した場合には、サーバ２は、状態１４４へ進み、そこでサーバ２は、データ転送を終了させて、終了メッセージを前記クライアントへ送信する。また、サーバ２は、ステータス又は他の情報をクライアント装置７へ伝達してもよく、及び／又はクライアント装置７からのそのような同様の通信を受信してもよい。

バイステイブルディスプレイは、ほとんどのフラットパネルディスプレイがそうであるように、フレーム更新の間に、そのほとんどの電力を消費するので、電力を節約して使うために、バイステイブルディスプレイをどのような頻度で更新するかを制御できることが望ましい。例えば、ビデオストリームの隣接するフレーム間にわずかな変化がある場合、上記ディスプレイアレイは、画質のわずかな損失を伴って、又は画質を損なうことなく、より少ない頻度でリフレッシュしてもよい。実施例として、干渉変調ディスプレイ上に表示される、典型的なＰＣデスクトップアプリケーションの画質は、前記干渉変調ディスプレイが、ほとんど他のディスプレイのリフレッシュレートを低減することから生じるフリッカに影響されにくいので、低下したリフレッシュレートの影響を受けない。従って、あるアプリケーションの動作中に、前記ＰＣディスプレイシステムは、前記ディスプレイの出力に対して最少の影響で、干渉変調装置等のバイステイブル表示素子のリフレッシュレートを低下させる可能性がある。

同様に、ディスプレイ装置が、入ってくるビデオデータのフレームレートよりも高いレートでリフレッシュされている場合、前記ディスプレイ装置は、前記リフレッシュレートを低下させることにより、電力必要量を低減させる可能性がある。前記リフレッシュレートの低減は、ＬＣＤ等の典型的なディスプレイに対して不可能であるが、干渉変調ディスプレイ等のバイステイブルディスプレイは、長期間、画素要素の状態を維持することができ、それに伴って、必要な場合に、前記リフレッシュレートを低下させてもよい。実施例として、ＰＤＡ上に表示されているビデオストリームが、１５Ｈｚのフレームレートを有し、かつ前記バイステイブルＰＤＡディスプレイが、（１／６０秒＝１６．６７ｍｓのリフレッシュレートを有する）毎秒６０回のレートでリフレッシュすることが可能である場合、典型的なバイステイブルディスプレイは、ビデオデータの各フレームを用いて前記表示を４回まで更新してもよい。例えば、１５Ｈｚのフレームレートは、６６．６７ｍｓごとに更新する。１６．６７ｍｓのリフレッシュレートを有するバイステイブルディスプレイの場合、各フレームは、６６．６７ｍｓ／１６．６７ｍｓ＝４回まで、前記ディスプレイ装置上に表示することができる。しかし、前記ディスプレイ装置の各リフレッシュは、ある程度の電力を必要とし、そのため、電力は、前記ディスプレイ装置に対する更新の回数を低減することによって低減することができる。上記の実施例に対して、バイステイブルディスプレイ装置を用いた場合、ビデオフレームごとの３回までのリフレッシュは、出力表示に影響を及ぼすことなく取り除くことができる。より具体的には、バイステイブルディスプレイの画素のオン及びオフ状態は、前記画素をリフレッシュすることなく維持することができるため、前記ビデオストリームからのビデオデータのフレームは、前記ディスプレイ装置に対して一度だけ更新することのみを必要とし、新たなビデオフレームを表示する準備が整うまで維持される。従って、バイステイブルディスプレイは、各ビデオフレームを一度だけリフレッシュすることにより、電力必要量を低減できる。

一実施形態において、ビデオストリームのフレームは、プログラム可能な「フレームスキップカウント」に基づいてスキップされる。図３について説明すると、バイステイブルディスプレイの一実施形態において、アレイドライバ２２等のディスプレイドライバは、前記バイステイブルディスプレイ、すなわち、干渉変調ディスプレイアレイ３０に対して使用可能なリフレッシュの数をスキップするようにプログラムされる。一実施形態において、アレイドライバ２２のレジスタは、フレームスキップカウントを表わす０、１、２、３、４等の値を格納する。そして、前記ドライバは、ディスプレイアレイ３０をリフレッシュする頻度を決めるために、このレジスタにアクセスしてもよい。例えば、値０、１、２、３、４及び５は、前記ドライバが、ディスプレイアレイ３０をそれぞれ、各フレームごとに、１つおきのフレームごとに、３番目のフレームごとに、４番目のフレームごとに、５番目のフレームごとに、及び６番目のフレームごとに更新することを示してもよい。一実施形態において、このレジスタは、（並列又は直列形のいずれかの）通信バス、又はＳＰＩを介したようなダイレクトシリアルリンクを介してプログラム可能である。別の実施形態においては、前記レジスタは、ドライバコントローラ２９等のコントローラとの直接接続によってプログラム可能である。また、上述した高速データ伝送リンクを超える、いかなる直列又は並列の通信チャネルの必要性をも排除するため、レジスタのプログラミング情報を、前記コントローラにおいて、データ伝送ストリーム内に埋め込んで、前記ドライバにおいて、前記ストリームから抽出することもできる。

図１６は、クライアント装置７のフレームスキップカウント制御プロセスのフローチャートであり、ビデオデータフレームのシーケンスのフレームスキップカウントを決めるためのプロセス８６を示す。このプロセス８６は、図１４に示す、「必要なときの始動／変更内容受信／表示」プロセス状態８６として入力することができる。実施形態によっては、図１６の状態は、取り除き、付け加え、又は配置換えすることができる。

状態１６２で始まって、クライアント装置７は、サーバ２からビデオデータを受信し、この場合、前記ビデオデータは、１つ又は複数のビデオデータのフレームを含むことができる。サーバ２及びクライアント装置７は、様々な装置、例えば、図１及び本明細書において上述したようなサーバ２及びクライアント装置７、あるいは、他のタイプのサーバ２及びクライアント装置７とすることができる。

状態１６４において、上記プロセスは、ビデオデータのフレームを処理し、前記フレームを表示するか否かを判定する。前記フレームを表示するか否かの判定には、予めプログラムされたフレームスキップカウント、ユーザ指定のフレームスキップカウント、又は、処理中に動的に判定することができるフレームスキップカウントを用いることができる。前記フレームスキップカウントが、前記フレームを表示するようになっている場合には、状態１６６において、上記プロセスは、前記フレームを表示して、次の状態１６８に進む。前記フレームスキップカウントが、前記フレームをスキップするようになっている場合には、プロセス８６は、前記フレームを表示せず、プロセス８６は状態１６８へ進む。

状態１６８において、ローリングヒストグラムが、１つ又は複数のこれまでに受信したフレームからの内容を用いて計算される。前記ヒストグラムは、例えば、サーバ２において、又はクライアント装置７において、プロセッサ２１又はドライバコントローラ２９で計算することができる。プロセッサ２１は、データリンク３１を介して、又は高速データストリームに埋め込んだデータによって、ヒストグラム計算値を伝達するように構成することができる。

上記ヒストグラムが計算された後、プロセス８６は状態１７０に進んで、そこで、増加させるフレームスキップカウントに対する調節に関する判定を行う。現在処理されているフレームは、結果として生じるローリングヒストグラムと比較されて、前記フレームが、前記フレームスキップカウントを調節すべきことを示す変化を示しているか否かを判定するために解析される。前記フレームスキップカウントは、例えば、サーバ２において、又はクライアント装置７において、プロセッサ２１又はドライバコントローラ２９において、決定され得る。ビデオ内容の変化が小さい場合、プロセス８６は、状態１７２に進み、前記フレームスキップカウントは、前記フレームがより少ない頻度で表示されるように、増加される。プロセッサ２１は、前記フレームスキップカウントを変更するように、かつデータリンク３１を介して、又は高速データストリームに埋め込まれたデータによって、新たなフレームスキップカウントを伝達するように構成することができる。一実施形態において、プロセッサ２１又はドライバコントローラ２９は、ユーザが選択したビデオ品質及びその時のビデオ特性にある程度基づいて、前記フレームスキップカウントを調節してもよい。一実施形態において、現在のフレームと上記ローリングヒストグラムとの間の変化は、計算して所定のしきい値と比較し、前記フレームスキップカウントを変更すべきか否かを判定することができる。状態１７２における調節の後、プロセス８６は状態１６２へ戻って、そこで、さらなる内容を受信する。前記変化が遅くない場合、プロセス８６は、状態１７４に進んで、そこで、減少させるべきフレームスキップカウントに対する調節に関する判定を行う。状態１７０で用いるプロセス及び方法は、前記フレームスキップカウントが高すぎないかを判定するために、状態１７４で同様に用いてもよい。前記フレームスキップカウントが高すぎると判定された場合、プロセス８６は状態１７６へ進んで、そこで、前記フレームスキップカウントは、フレームが、より頻繁に表示されるように減少される。状態１７２で用いるプロセス及び方法は、前記フレームスキップカウントを調節するために、状態１７６で同様に用いてもよい。プロセス８６は状態１６２へ進んで、さらなるビデオ内容を受信する。前記変化が、内容の変化が大き過ぎることを示すしきい値に達しない場合には、プロセス８６は、前記フレームスキップカウントを変更せずに、状態１６２に進んで、さらなるビデオ内容を受信する。

上記詳細な説明を示し、記載し、かつ様々な実施形態に当てはまる新規な特徴を指摘してきたが、説明した装置又はプロセスの構成及び細部の様々な省略、置換及び変更を、本発明の趣旨を逸脱することなく、当業者が実行できることが理解されるであろう。認識されるように、本発明は、いくつかの特徴を、他のものとは別に用い、又は実施することができる場合、本明細書に記載した全ての特徴及び利益をもたらさない構成の範囲内で具体化することができる。

図１は、一実施形態のネットワークシステムを示す図である。 図２は、第１の干渉変調装置の可動反射層が解放位置にあり、かつ第２の干渉変調装置の可動反射層が作動位置にある、干渉変調ディスプレイアレイの一実施形態の一部を示す等角図である。 図３は、３×３干渉変調ディスプレイアレイを含む電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。 図４は、図１のサーバをベースとする無線ネットワークシステムのクライアントの実施形態の図である。 図５は、図４のクライアントの例示的なブロック図構成である。 図６は、図２の干渉変調装置の１つの例示的な実施形態の場合の、可動ミラー位置対印加電圧の図である。 図７は、干渉変調ディスプレイアレイを駆動するのに用いることができる、行及び列電圧のセットの図である。 図８は、図３の３×３干渉変調ディスプレイアレイにデータのフレームを書き込むのに用いることができる、行及び列信号のための１つの例示的なタイミング図である。 図９は、図３の３×３干渉変調ディスプレイアレイにデータのフレームを書き込むのに用いることができる、行及び列信号のための１つの例示的なタイミング図である。 図１０は、図２の干渉変調装置の断面図である。 図１１は、干渉変調装置の代替の実施形態の断面図である。 図１２は、干渉変調装置の別の代替の実施形態の断面図である。 図１３は、クライアント制御プロセスの高レベルフローチャートである。 図１４は、受取り／表示プロセスを始めて実行するクライアント制御プロセスのフローチャートである。 図１５は、ビデオデータをクライアントへ送るサーバ制御プロセスのフローチャートである。 図１６は、フレームスキップカウント制御プロセスのフローチャートである。

Claims (10)

1. 少なくとも１つの駆動回路と、
   複数のバイステイブル表示素子を備かつ前記駆動回路によって駆動されるように構成されているアレイとを備え、ビデオデータのフレームレート以上のリフレッシュレートで前記アレイをリフレッシュすることが可能なディスプレイであって、
   前記駆動回路は、ビデオデータを受け取るように、及び受け取ったビデオデータの少なくともサブセットを、フレームスキップカウントに基づいて前記アレイに供給するように構成されており、前記フレームスキップカウントは、前記アレイの少なくとも一部をリフレッシュする前にスキップされるリフレッシュの数を示し、
   前記フレームスキップカウントの決定は、前記ビデオデータの計算されたヒストグラムに基づいて前記フレームスキップカウントを選択することを備える、ディスプレイ。
2. 前記フレームスキップカウントはプログラム可能である、請求項１に記載のディスプレイ。
3. 前記フレームスキップカウントは動的に決められる、請求項２に記載のディスプレイ。
4. 前記駆動回路はさらに、期間中に、前記ビデオデータの１つ又は複数の部分で発生する変化に基づいて、前記ビデオデータのサブセットを前記アレイへ供給するように構成されている、請求項１に記載のディスプレイ。
5. 前記駆動回路はさらに、画素ごとの基準で、前記ビデオデータの変化を評価するように構成されている、請求項４に記載のディスプレイ。
6. 前記駆動回路はさらに、ディスプレイモードに基づいて、前記ビデオデータを供給するように構成されている、請求項１に記載のディスプレイ。
7. ユーザ入力装置をさらに備え、前記フレームスキップカウントの決定は、前記ユーザ入力装置を用いた選択をさらに含む、請求項１に記載のディスプレイ。
8. 複数のバイステイブル表示素子を有するアレイをビデオデータのフレームレート以上のリフレッシュレートでリフレッシュすることが可能なシステムにより前記アレイ上にデータを表示する方法であって、
   複数のフレームを備えるビデオデータを受け取ることと、
   前記受け取ったフレームを、フレームスキップカウントを用いて表示することと、ここにおいて、前記フレームスキップカウントは、前記アレイの少なくとも一部をリフレッシュする前にスキップされるリフレッシュの数を示す、
   前記複数のフレームのうちの選択されたフレームと、前記選択されたフレームに対して直前に受け取られた１つ又は複数のフレームを用いてヒストグラムを計算することと、
   前記ヒストグラムに基づいて前記フレームスキップカウントを変化させることとを備える、方法。
9. 前記ヒストグラムを用いて、前記複数のフレームのうちの選択したフレームと、前記選択したフレームに対して直前に受け取った１つ又は複数のフレームとの間のビデオ内容の変化の測定を判定することをさらに備える、請求項８に記載の方法。
10. 前記フレームスキップカウントを変化させることは、前記選択したフレームと１つ又は複数の直前のフレームとの間のビデオ内容の変化が小さい場合に、前記フレームスキップカウントを増加させることと、前記選択したフレームと１つ又は複数の直前のフレームとの間のビデオ内容の変化が大きい場合に、前記フレームスキップカウントを減少させることとを備える、請求項９に記載の方法。

Images