專(zhuān)利名稱(chēng)：使用多脈沖的脈沖寬度驅(qū)動(dòng)方法
法
背景技術(shù)：
用于在投影顯示器系統(tǒng)中調(diào)制液晶微型顯示器的偏振旋轉(zhuǎn)特 征(并且因此調(diào)制其凈光學(xué)透射)的先前方法使用集成到顯示器中 的電子器件以直接控制像素元件上的電壓。在這些微型顯示器中，
作為最常使用的LC類(lèi)型的向列式(nematic)液晶響應(yīng)于像素電壓 的RMS (均方根)值。為了實(shí)現(xiàn)這些顯示器的灰度級(jí)控制，有必要 調(diào)制單獨(dú)像素電壓。 一般有兩種用以實(shí)施這一調(diào)制的方式模擬和數(shù)字。
模擬調(diào)制方法普遍與更早的微型顯示器一起使用。然而，它們 由于像素尺寸小和難以存儲(chǔ)準(zhǔn)確的模擬電壓而無(wú)法很好地適合于很 高密度的顯示器。這一困難常常轉(zhuǎn)變成器件產(chǎn)量不佳和像素不均勻。 因此，微型顯示器業(yè)越來(lái)越多地使用數(shù)字調(diào)制方法。
數(shù)字調(diào)制通常采用脈沖寬度調(diào)制PWM或者占空因數(shù)調(diào)制DFM 形式。PWM方案涉及到向LCD施加幅度固定而寬度可變的電壓脈 沖，其中寬度范圍從0到整個(gè)幀時(shí)段，這對(duì)應(yīng)于從0到全級(jí)的灰度
并且獨(dú)立于LC接通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間。然而，它們?cè)趯?shí)際顯示器系統(tǒng) 中實(shí)施起來(lái)很復(fù)雜，它們需要具有很高數(shù)據(jù)速率的大量系統(tǒng)存儲(chǔ)器， 而它們?nèi)绻糜诓噬樞虿僮鲃t可能在像素中需要大量數(shù)據(jù)鎖存 器。實(shí)現(xiàn)PWM的替代方法可以減少像素電路復(fù)雜度，但是代價(jià)是需 要極高數(shù)據(jù)速率。在實(shí)踐中，PWM方案對(duì)于在微型顯示器中使用而 言一般很困難或者成本很高并且難得一見(jiàn)。
DFM方案是最廣泛使用的數(shù)字LC調(diào)制形式。在DFM中，用 于各灰度水平位的幅度固定電壓脈沖施加到LC。根據(jù)將顯示的特定 灰度水平，通常有用于在幀時(shí)間期間驅(qū)動(dòng)像素的數(shù)個(gè)電壓脈沖?；?br> 7度水平位的數(shù)目可以多達(dá)脈沖數(shù)目的一半，其中單獨(dú)脈沖的寬度對(duì)
應(yīng)于單獨(dú)位的二進(jìn)制權(quán)重。顧名思義，在DFM中脈沖的總相加持續(xù) 時(shí)間除以總幀時(shí)間確定電壓的占空因。這 一 方案的問(wèn)題在于它沒(méi) 有考慮LC的有限上升時(shí)間和下降時(shí)間和特別是上升時(shí)間和下降時(shí) 間常?；ゲ幌嗤氖聦?shí)。這造成實(shí)際RMS電壓不同于僅根據(jù)電壓而 計(jì)算的理論占空因數(shù)。更嚴(yán)重的是，這一誤差取決于有多少組上升 沿和下降沿，并且因此取決于有多少脈沖，該數(shù)目根據(jù)所需灰度水 平的函數(shù)而急劇地改變。結(jié)果是DFM方案一般在許多灰度水平為非 單調(diào)的，這是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。已經(jīng)開(kāi)發(fā)多個(gè)方案以嘗試校正這一 非單調(diào)行為。這些方案都不是完全令人滿意的并且多數(shù)需要大量增
加成本、復(fù)雜度和數(shù)據(jù)速率。
通過(guò)參考并入的才示題為"An optically addressed gray scale electric charge accumulating spatial light modulator，，的共有申i青，即美 國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 60/803,747解決了若干DFM問(wèn)題。然而需要很快的 LC開(kāi)關(guān)速度和脈沖式照射。在許多顯示器系統(tǒng)中，很快的LC開(kāi)關(guān) 速度和脈沖照射是不可能的。需要一種復(fù)雜度低于PWM、但是克服 多數(shù)DFM驅(qū)動(dòng)方法的非單調(diào)性能而無(wú)需極快的LC響應(yīng)時(shí)間的LC 馬區(qū)動(dòng)方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種方法，該方法包括對(duì)于光學(xué) 寫(xiě)入閥的光電層的多個(gè)像素位置并且跨多個(gè)連續(xù)幀中的各幀，跨幀 的第一和第二脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位集。在該方法中，第
關(guān)斷時(shí)段，該脈沖關(guān)斷時(shí)段至少等于在其間沒(méi)有進(jìn)行位調(diào)制的光電 層的響應(yīng)時(shí)間。另外在該方法中分別在各幀中，根據(jù)幀中經(jīng)調(diào)制像 素?cái)?shù)據(jù)位從多個(gè)像素位置中的各像素位置輸出寫(xiě)入光。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例是一種光學(xué)寫(xiě)入閥，該光學(xué)寫(xiě)入閥包
括光電層；底板，限定光電層的像素位置；光源；以及耦合到存儲(chǔ)器的控制器。光源被布置為與光電層光學(xué)連通。對(duì)于各像素位置 并且跨多個(gè)連續(xù)幀中的各幀，控制器適于與照射光源同步地施加電 壓，以便跨幀的第一和第二脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位集，其 中第 一 和第二脈沖寬度時(shí)段以及順序幀的相鄰脈沖時(shí)段相互相隔有 脈沖關(guān)斷時(shí)段，該脈沖關(guān)斷時(shí)段至少等于在其間沒(méi)有進(jìn)行位調(diào)制的 光電層的響應(yīng)時(shí)間。光電層適于分別在各幀中根據(jù)幀中經(jīng)調(diào)制像素 數(shù)據(jù)位從各像素位置輸出寫(xiě)入光。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 實(shí)施例是一種計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序?qū)?施于存儲(chǔ)器上并且可由計(jì)算機(jī)讀取用于執(zhí)行與輸出寫(xiě)入光有關(guān)的動(dòng) 作。在這一實(shí)施例中，這些動(dòng)作應(yīng)用于光學(xué)寫(xiě)入閥的光電層的多個(gè)
像素位置并且跨多個(gè)連續(xù)幀中的各幀，并且這些動(dòng)作包括跨幀的第 一和第二脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位集，其中第 一 和第二脈沖
寬度時(shí)段以及順序幀的相鄰脈沖時(shí)段相互相隔有脈沖關(guān)斷時(shí)段，該 脈沖關(guān)斷時(shí)段至少等于在其間沒(méi)有進(jìn)行位調(diào)制的光電層的響應(yīng)時(shí) 間。這些動(dòng)作還包括分別在各幀中根據(jù)幀中經(jīng)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位從多 個(gè)像素位置中的各像素位置輸出寫(xiě)入光。
下文更具體i也詳述本發(fā)明的這些和其它方面。


圖1示出了兩個(gè)脈沖寬度時(shí)段的時(shí)序圖，其中在脈沖寬度時(shí)段 之間和幀的開(kāi)始處具有如下脈沖關(guān)斷時(shí)段，在該脈沖關(guān)斷時(shí)段期間 顯示器的液晶層不被供電。
圖2是與圖1相似的時(shí)序圖，但是該時(shí)序圖示出了用于第一和 第二幀中 一 次上傳 一行像素電極數(shù)據(jù)的時(shí)序。
圖3是與圖l相似的時(shí)序圖，但是該時(shí)序圖還示出了脈沖寬度 調(diào)制的照射脈沖，其中脈沖寬度受限于僅四個(gè)唯 一 脈沖寬度但是實(shí) 現(xiàn)512:1的灰度級(jí)。
圖4是與圖3相似的時(shí)序圖，但是該時(shí)序圖可替換地示出了照 射水平/幅度調(diào)制的照射脈沖。圖5是包括光電材料層和光敏半導(dǎo)體材料層的現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)尋 址空間光調(diào)制器的圖示。
圖6是光學(xué)尋址空間光調(diào)制器系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖，在該系統(tǒng)中進(jìn) 行數(shù)字調(diào)制以實(shí)現(xiàn)通過(guò)基本上單調(diào)的灰度級(jí)響應(yīng)來(lái)表征的光輸出。
圖7是概括了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的方法步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在許多顯示器系統(tǒng)中數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法正在取代模擬驅(qū)動(dòng)方案。公
開(kāi)了一種對(duì)于使用液晶(LC)技術(shù)的數(shù)字有源矩陣顯示器系統(tǒng)特別 適用的新數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法。新數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法將像素?cái)?shù)據(jù)編碼成兩個(gè)或 者更多經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖。脈沖在時(shí)間上電分離以允許LC關(guān)斷。 即使在LC上升和LC下降響應(yīng)時(shí)間有明顯差異的情況下，脈沖分離 仍然提供單調(diào)光電性能，這對(duì)于利用更簡(jiǎn)易的占空因數(shù)調(diào)制DFM驅(qū) 動(dòng)方法而言是不可能的。多脈沖寬度調(diào)制MPWM允許顯示器系統(tǒng)電 子器件的數(shù)據(jù)速率與單脈沖寬度調(diào)制PWM系統(tǒng)相比明顯減少。為了 進(jìn) 一 步減少數(shù)據(jù)帶寬，比與驅(qū)動(dòng)脈沖的更高加權(quán)部分 一 起使用的照 射水平更低的照射水平可以與驅(qū)動(dòng)脈沖的更低加權(quán)部分 一 起使用。 可以通過(guò)以可變寬度來(lái)脈沖化照射或者通過(guò)隨時(shí)間改變幅度或者通 過(guò)兩種方法的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)入射照射水平的變化。
在數(shù)字光閥調(diào)制中，簡(jiǎn)易的脈沖寬度調(diào)制將給予最好結(jié)果，但 是一般實(shí)施起來(lái)太復(fù)雜。占空因數(shù)調(diào)制更簡(jiǎn)易，但是它的現(xiàn)有技術(shù) 實(shí)施常常給予不良結(jié)果。下文詳述脈沖寬度調(diào)制的一種變形，該變 形與簡(jiǎn)易的脈沖寬度調(diào)制幾乎一樣好地起作用，但是難度中等。本 發(fā)明的一個(gè)重要根本概念在于用兩個(gè)寬度可變脈沖而不是一個(gè)(如 在簡(jiǎn)易的脈沖寬度調(diào)制中那樣)來(lái)調(diào)制寫(xiě)入閥。只要至少通過(guò)LC響 應(yīng)時(shí)間在時(shí)間上分離兩個(gè)脈沖，就可以使結(jié)果與簡(jiǎn)易PWM大致一樣 好，但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)只需約1/4那樣多的邏輯和帶寬。本發(fā)明的實(shí)施例 涵蓋若干技術(shù)，這些技術(shù)也涉及到在時(shí)間和/或幅度上調(diào)制寫(xiě)入光，這進(jìn)一 步簡(jiǎn)化實(shí)施和提高性能。正如將從以下描述中認(rèn)識(shí)到的那樣， 對(duì)于將如何在脈沖之間劃分多位灰度級(jí)信息(下文使用IO位作為非 限制例子)以及將如何管理照射有諸多可能選擇。
如果LC響應(yīng)時(shí)間明顯短于幀時(shí)段，則可以分配幀時(shí)間的某一
部分用于接通和關(guān)斷LC而不明顯減少顯示器亮度。在這樣的情況
下，這一時(shí)間可以用來(lái)分離兩個(gè)(或者更多)經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖，
使得LC在脈沖之間完全地關(guān)斷。在脈沖之間完全地關(guān)斷LC保證了 脈沖的上升特征和下降特征無(wú)法重疊并且因而不相互干擾。這繼而 保證它們對(duì)單元調(diào)制的影響完全地相互獨(dú)立，這是用于單調(diào)灰度級(jí) 調(diào)制的 一 個(gè)必要條件。這 一 調(diào)制模式也使得補(bǔ)償由上升沿和下降沿 造成的占空比誤差容易得多，因?yàn)?在兩個(gè)脈沖的情況下和對(duì)于零 以上的灰度級(jí))將總是有至少一對(duì)而至多2對(duì)上升/下降沿。這與其 中可以有1對(duì)之少而IO對(duì)之多的IO個(gè)脈沖的情況相對(duì)照。將用于 幀的全部PWM劃分成兩個(gè)(或者更多)經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖與單脈 沖PWM相比可以大量減少顯示器系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)速率。
作為一個(gè)例子，假設(shè)需要10位灰度水平驅(qū)動(dòng)。對(duì)于使用十個(gè) 灰度水平位的MPWM,數(shù)據(jù)拆分成5位的第一組和第二組，各組具 有介于兩組之間的公共起始參考時(shí)間位置。各5位組可以解碼成31 位和幀時(shí)段中的相關(guān)時(shí)間。解碼位的總數(shù)為62。然而，將10位數(shù)據(jù) 分割成兩個(gè)分離的5位數(shù)據(jù)脈沖而將5位數(shù)據(jù)脈沖拆分成2個(gè)和3 個(gè)脈沖開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間的兩組均允許編碼脈沖開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間的數(shù)目 減少到22; 11個(gè)時(shí)間點(diǎn)用于各5位數(shù)據(jù)脈沖。這在本例中按照約為 3的因子來(lái)減少顯示器系統(tǒng)存儲(chǔ)器要求和在顯示器控制器與顯示器 之間的帶寬或者數(shù)據(jù)速率。
利用多個(gè)經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖，可以減少存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)速率、系 統(tǒng)存儲(chǔ)器量和像素中電路數(shù)據(jù)鎖存器的數(shù)目。要求像素電路數(shù)據(jù)鎖 存器的數(shù)目是數(shù)據(jù)編碼、顯示控制器到顯示帶寬、顯示格式以及數(shù) 個(gè)其它系統(tǒng)需求的函數(shù)。減少因子3在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)顯示器系統(tǒng)中至關(guān) 重要。也應(yīng)當(dāng)注意10位數(shù)據(jù)字可以分割成4位脈沖和6位脈沖。存 儲(chǔ)器量與兩個(gè)5位脈沖相同；22個(gè)編碼脈沖開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間。對(duì)于甚 至更少數(shù)據(jù)(17個(gè)脈沖開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間)，十位數(shù)據(jù)字可以分離成兩 個(gè)3位脈沖和一個(gè)4位脈沖。然而，這將需要更快的LC響應(yīng)或者將 減少總脈沖時(shí)間和對(duì)應(yīng)照射。類(lèi)似地，對(duì)于16個(gè)脈沖開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間， IO位數(shù)據(jù)字可以分離成兩個(gè)3位脈沖和兩個(gè)2位脈沖。另外，對(duì)于 僅15個(gè)脈沖開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間，IO位數(shù)據(jù)字可以分離成五個(gè)2位脈沖。 上文并非窮舉多個(gè)脈沖的組合。其它脈沖組合是可能的。
利用每幀兩個(gè)或者三個(gè)經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖，LC響應(yīng)無(wú)需與 單調(diào)DFM驅(qū)動(dòng)方法所需一樣快。由于脈沖數(shù)目減少，所以可以適應(yīng) 更慢的LC響應(yīng)。
由于對(duì)單調(diào)性能的需要，所以需要分離經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖從
而允許LC關(guān)斷。利用兩個(gè)經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖，有影響灰度級(jí)響應(yīng) 的兩組上升時(shí)間和下降時(shí)間。盡管如果上升時(shí)間和下降時(shí)間不同則 響應(yīng)可能不是線性的，但是響應(yīng)將是單調(diào)的。
在圖1中，時(shí)序圖100描繪了在顯示器幀時(shí)段內(nèi)具有兩個(gè)脈沖 的MPWM。假設(shè)照射為恒定。顯示幀時(shí)段101包括第一脈沖寬度時(shí) 段102、第二脈沖寬度時(shí)段103、第一脈沖關(guān)斷時(shí)段104和第二脈沖 關(guān)斷時(shí)段105。第一脈沖寬度時(shí)段102和第二脈沖寬度時(shí)段103各自 分別包括以第一脈沖寬度中心106和第二脈沖寬度中心107為中心 而編碼的5個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)位。分別在脈沖寬度中心之前和之后有解碼 數(shù)據(jù)時(shí)間時(shí)段的第 一 子組和第二子組。這里數(shù)據(jù)權(quán)重描述為最低有 效位(LSM)到最高有效位(MSB),其中加上和減去數(shù)字以跨越 二進(jìn)制加權(quán)位范圍。下文在左括號(hào)和右括號(hào)內(nèi)標(biāo)注相對(duì)位權(quán)重。
在時(shí)序圖100中，不可能描繪二進(jìn)制權(quán)重?cái)?shù)據(jù)時(shí)間的時(shí)間權(quán)重， 因?yàn)樵贛SB位與LSB位之間的范圍為512:1。 LSB ( 1 )時(shí)間108、 MSB (512)時(shí)間117、 LSB+3 (8)時(shí)間111、 LSB+4 ( 16)時(shí)間112 和MSB-4 (32)時(shí)間113相對(duì)于第一脈沖寬度中心106在時(shí)間上二 進(jìn)制加權(quán)。類(lèi)似地，LSB+1 (2)時(shí)間109、 MSB-1 ( 256)時(shí)間116、
12LSB+2 ( 4 )時(shí)間110、 MSB-3 ( 64 )時(shí)間114和MSB-2 ( 128 )時(shí)間 115相對(duì)于第二脈沖寬度中心107在時(shí)間上二進(jìn)制加斥又。
在第一子組的第一脈沖寬度時(shí)段102中，第一脈沖在第一脈沖 寬度時(shí)段102的開(kāi)頭或者LSB ( 1 )時(shí)間108或者M(jìn)SB ( 512)時(shí)間 117或者脈沖寬度中心106設(shè)置為高。如果LSB( 1 )位和MSB( 512) 均為高，則第一脈沖時(shí)段102的開(kāi)頭為高。第二子組的第一脈沖寬 度時(shí)段102在脈沖寬度中心106或者LSB+3( 8)時(shí)間111或者LSB+4
(16)時(shí)間112或者M(jìn)SB-4 (32)時(shí)間113設(shè)置為低。如果LSB+3 位、LSB+4位和MSB-4位都為高，則第 一脈沖寬度時(shí)革殳102的末尾 是第 一脈沖設(shè)置為低的時(shí)間。第二子組中的其它未標(biāo)記時(shí)段對(duì)應(yīng)于 LSB+3位、LSB+4位和MSB-4位的其它三個(gè)接通位(on-bit)組合。 在第一子組的第二脈沖寬度時(shí)段103中，第二脈沖在第二脈沖 寬度時(shí)段103的開(kāi)頭或者LSB+1 (2)時(shí)間109或者M(jìn)SB-1 ( 256 ) 時(shí)間116或者脈沖寬度中心107設(shè)置為高。如果LSB ( 1 )位和MSB
(512)均為高，則第二脈沖時(shí)段103的開(kāi)頭設(shè)置為高。第二子組的 第二脈沖寬度時(shí)段103在脈沖寬度中心107或者LSB+2 (4)時(shí)間 110或者M(jìn)SB-3 ( 64)時(shí)間114或者M(jìn)SB-2 ( 128)時(shí)間115設(shè)置為 低。如果LSB+2位、MSB-3位和MSB-2位都為高，則第二脈沖寬 度時(shí)段103的末尾是第二脈沖設(shè)置為低的時(shí)間。第二子組中的其它 未標(biāo)記時(shí)段對(duì)應(yīng)于LSB+2位、MSB-2位和MSB-2位的其它三個(gè)接 通位組合。
選擇圖1中的編碼位加權(quán)時(shí)序位置以減少去往像素陣列的平均 數(shù)據(jù)速率。應(yīng)當(dāng)注意有許多其它可能的位加權(quán)時(shí)序位置布置。
圖2示出了用于連續(xù)照射顯示器系統(tǒng)的行電極時(shí)序，其中新像 素電極數(shù)據(jù)一次更新一行。時(shí)序圖200示出了作為第一幀第一行時(shí) 序201、第一幀第二行時(shí)序202、第一幀末行時(shí)序203、第二幀第一 行時(shí)序204和第二幀第二行時(shí)序205而重復(fù)的時(shí)序圖100。第一幀第 二行時(shí)序202和第二幀第二行時(shí)序205分別相對(duì)于第一幀第一行時(shí) 序201和第二幀第一行時(shí)序204略有延遲。行對(duì)應(yīng)于像素陣列中的第一行、第二行和末行。第一幀末行時(shí)序203相對(duì)于第一幀第一行 時(shí)序201的延遲圖示為在第一幀第二行時(shí)序202之后有些延遲。
利用隨機(jī)行訪問(wèn)行驅(qū)動(dòng)，末行時(shí)序203相對(duì)于幀開(kāi)頭的延遲有 可能幾乎為整個(gè)幀時(shí)間。幀時(shí)間圖示為幀時(shí)段206。這樣的延遲將造 成第一幀末行時(shí)序與第二幀第一行時(shí)序204基本上重疊。根據(jù)幀速 率，這樣的極端延遲可能是不希望的。
利用恒定照射和10位灰度級(jí)數(shù)據(jù)，用于曝光MSB部分和LSB 的時(shí)間差為512比1。這意味著在呈現(xiàn)下一位脈沖增量數(shù)據(jù)之前有很 少時(shí)間用于呈現(xiàn)LSB脈沖增量。 一般而言，這意味著仍然需要很高 的數(shù)據(jù)速率或者帶寬。通過(guò)下文詳述的技術(shù)可以將這一要求減少一 些。
對(duì)于照射恒定的非彩色順序系統(tǒng)，可以如圖2中所示以乂人上至 下行掃描的順序方式向行像素電極呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意隨機(jī)訪問(wèn)行 尋址可以有助于減少去往顯示器像素陣列的陣列數(shù)據(jù)速率。
取而代之，如果像素電路包含兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，則可以同時(shí) 向所有陣列像素電極呈現(xiàn)像素?cái)?shù)據(jù)，稱(chēng)之為全局更新。這一特征一 般是彩色順序操作或者幅度可變照射或者脈沖式照射所必需的。脈 沖式或者幅度可變照射也可以幫助減少陣列數(shù)據(jù)帶寬要求。
盡管照射通常為恒定，但是利用LC響應(yīng)很快的脈沖式加權(quán)照 射，可以實(shí)現(xiàn)附加的顯示器控制器和顯示器底板簡(jiǎn)化。在圖3中， 時(shí)序圖300示出了使用脈沖式照射的IO位雙脈沖LC驅(qū)動(dòng)方法。顯 示器幀時(shí)段301包括第一脈沖寬度時(shí)段302、第二脈沖寬度時(shí)段303、 第 一脈沖關(guān)斷時(shí)段304和第二脈沖關(guān)斷時(shí)段305。第 一脈沖寬度時(shí)段 302和第二脈沖寬度時(shí)段303各自包括5個(gè)數(shù)據(jù)位，這些數(shù)據(jù)位解碼 成具有IO個(gè)相等持續(xù)時(shí)間的時(shí)間位置的10位數(shù)據(jù)。LSB( 1 )和LSB+1 (2)數(shù)據(jù)位參照數(shù)據(jù)時(shí)間段308的開(kāi)頭即第一脈沖寬度中心解碼成 數(shù)據(jù)時(shí)間段306、 307和308。 LSB+2 (4) 、 LSB+3 (8)和LSB+4 (16)位參照數(shù)據(jù)時(shí)間段309的末尾即第一脈沖寬度中心解碼成數(shù) 據(jù)時(shí)間段309、 310、 311、 312、 313、 314和315。 MSB-4 ( 32)和MSB-3 (64)位相對(duì)于數(shù)據(jù)時(shí)間段318的開(kāi)頭即第二脈沖寬度中心 解碼成數(shù)據(jù)時(shí)間段316、 317和318。 MSB-2(128) 、 MSB-l ( 256 ) 和MSB ( 512 )位參照數(shù)據(jù)時(shí)間段319的末尾即第二脈沖寬度中心解 碼成數(shù)據(jù)時(shí)間段319、 320、 321、 322、 323、 324和325。數(shù)據(jù)時(shí)間 段的相等長(zhǎng)度減少顯示器數(shù)據(jù)速率。
照射脈沖時(shí)序330包括各自具有不同脈沖寬度的四個(gè)脈沖組 331、 332、 333和334。照射水平331、 332、 333和334分別具有相 對(duì)脈沖寬度128、32、4和1。照射水平331在時(shí)間上對(duì)應(yīng)于MSB( 512)、 MSB-1 ( 256)和MSB-2( 128 )解碼數(shù)據(jù)時(shí)間段319、 320、 321、 322、 323、 324和325。照射水平332對(duì)應(yīng)于MSB-3 ( 64 )和MSB-4 ( 32 ) 解碼數(shù)據(jù)時(shí)間段316、 317和318。照射水平332延伸到第二脈沖關(guān) 斷時(shí)段305。照射水平333對(duì)應(yīng)于LSB+2(4) 、 LSB+3 ( 8 )和LSB+4 (16)解碼數(shù)據(jù)時(shí)間段309、 310、 311、 312、 313、 314和315。照 射水平334對(duì)應(yīng)于LSB ( 1 )和LSB+1 (2)數(shù)據(jù)解碼時(shí)間段306、 307和308。照射水平334延伸到未示出的下一幀時(shí)段的第一脈沖關(guān) 斷時(shí)段304。
時(shí)序圖300通過(guò)由于使用與時(shí)序圖100或者200中的時(shí)間加權(quán) 相反的照射加權(quán)，將在幀時(shí)段上更均勻地展開(kāi)數(shù)據(jù)位從而明顯減少 在顯示器控制器與顯示器之間的數(shù)據(jù)帶寬。針對(duì)約1/22的幀時(shí)段呈 現(xiàn)各數(shù)據(jù)位，這是比時(shí)序圖100中為1/1024的幀時(shí)段的LSB位曝光 長(zhǎng)得多的時(shí)間。
在時(shí)序圖300中，通過(guò)要求比時(shí)序圖100和200所需更快的LC 響應(yīng)來(lái)獲得帶寬減少。在時(shí)序圖300中，響應(yīng)時(shí)間必須少于1/22的 幀時(shí)段。在時(shí)序圖100和200中，對(duì)于LC響應(yīng)而言所允許的分?jǐn)?shù)幀 時(shí)段時(shí)間是顯示控制器以顯示數(shù)據(jù)帶寬的折中；L C響應(yīng)時(shí)間必須遠(yuǎn)
遠(yuǎn)少于72幀時(shí)段。
在時(shí)序圖300中，數(shù)據(jù)解碼和照射時(shí)序次序并非必須是以所示 順序。對(duì)于選擇的兩個(gè)5位解碼脈沖，許多不同數(shù)據(jù)解碼和照射時(shí) 序以及加權(quán)布置是可能的。
15盡管時(shí)序圖300示出了固定或者相等持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)時(shí)間段，
數(shù)據(jù)時(shí)間段306至325,但是可以將最低有效位數(shù)據(jù)時(shí)間段縮短照射 所不需要的時(shí)間以允許更多時(shí)間用于最高有效位時(shí)間段。此外，容 許的位加權(quán)照射誤差是位權(quán)重倒數(shù)的約V2。因而更少LC響應(yīng)時(shí)間 可以用于更低的位，而更多LC響應(yīng)時(shí)間可以用于更高階的位。這些 技術(shù)可以允許更慢的LC響應(yīng)。
脈沖在照射時(shí)序330中的照射范圍為128比1。利用從照射時(shí) 序330中第一脈沖的開(kāi)頭開(kāi)始合成時(shí)段的光學(xué)尋址空間光調(diào)制器 OASLM，脈沖照射范圍可以從128:1減少到約25:1。 OASLM合成 屬性向讀取閥幀時(shí)段中早先呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)添加權(quán)重，由此減少所需脈 沖照射范圍。20個(gè)照射脈沖中的每一個(gè)由于OASLM合成效應(yīng)而將 具有不同脈沖寬度或者幅度。
照射序列330示出了照射脈沖在持續(xù)時(shí)間上對(duì)于最低有效位更 短而對(duì)于最高有效位更高。取代了加權(quán)脈沖持續(xù)時(shí)間，照射的幅度 可以變化。在圖4中，時(shí)序圖400示出了使用幅度可變照射的10位 雙脈沖L C驅(qū)動(dòng)方法。顯示器幀時(shí)段4 01包括第 一 脈沖寬度時(shí)段402 、 第二脈沖寬度時(shí)段403、第 一脈沖關(guān)斷時(shí)段404和第二脈沖關(guān)斷時(shí)段 405。第一脈沖寬度時(shí)段402和第二脈沖寬度時(shí)段403各自包括5個(gè) 數(shù)據(jù)位，這些數(shù)據(jù)位解碼成IO位數(shù)據(jù)和IO個(gè)相等持續(xù)時(shí)間的時(shí)間 位置。LSB ( 1 )和LSB+1 (2)數(shù)據(jù)位參照數(shù)據(jù)時(shí)間段408的開(kāi)頭 即第 一脈沖寬度中心解碼成數(shù)據(jù)時(shí)間段406、 407和408。 LSB+2( 4 )、 LSB+3 (8)和LSB+4 (16)位參照數(shù)據(jù)時(shí)間段409的末尾即第 一脈 沖寬度中心解碼成數(shù)據(jù)時(shí)間段409、 410、 411、 412、 413、 414和415。 MSB-4 (32)和MSB-3 (64)位相對(duì)于數(shù)據(jù)時(shí)間段418的開(kāi)頭即第 二脈沖寬度中心解碼成數(shù)據(jù)時(shí)間段416、 417和418。 MSB-2( 128)、 MSB-1 ( 256 )和MSB (512)位參照數(shù)據(jù)時(shí)間段419的末尾即第二 脈沖寬度中心解碼成數(shù)據(jù)時(shí)間段419、 420、 421、 422、 423、 424和 425。數(shù)據(jù)時(shí)間段的相等長(zhǎng)度減少顯示數(shù)據(jù)帶寬。
照射脈沖時(shí)序430包括四個(gè)不同照射幅度水平431、 432、 433和434。照射水平431、 432、 433和434分別具有相對(duì)幅度128、 32、 4和1。照射水平431在時(shí)間上對(duì)應(yīng)于MSB ( 512) 、 MSB-1 ( 256 ) 和MSB-2 (128)解碼數(shù)據(jù)時(shí)間段419、 420、 421、 422、 423、 424 和425。照射水平432對(duì)應(yīng)于MSB-3 (64)和MSB-4 (32)解碼數(shù) 據(jù)時(shí)間段416、 417和418。照射水平432延伸到第二脈沖關(guān)斷時(shí)段 405。照射水平433對(duì)應(yīng)于LSB+2 (4) 、 LSB+3 ( 8 )和LSB+4 ( 16 ) 解碼數(shù)據(jù)時(shí)間段409、 410、 411、 412、 413、 414和415。照射水平 434對(duì)應(yīng)于LSB ( 1 )和LSB+1 ( 2 )數(shù)據(jù)解碼時(shí)間段406、 407和408。 照射水平434延伸到未示出的下一幀時(shí)間段的第 一脈沖關(guān)斷時(shí)段。
使用幅度可變照射的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)在于LC響應(yīng)時(shí)間將不需要 如使用脈沖式照射那樣快。然而，LC響應(yīng)可能需要快于恒定照射。 另一方面，陣列數(shù)據(jù)速率對(duì)于這一驅(qū)動(dòng)方法而言盡可能低。
如果顯示器驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)為經(jīng)由附加外部信號(hào)同時(shí)關(guān)斷陣列 中的像素，則可以在解碼處理中消除在兩個(gè)經(jīng)脈沖寬度調(diào)制脈沖之 間關(guān)斷LC所需的數(shù)據(jù)。這一特征將允許存儲(chǔ)器和去往陣列的平均數(shù) 據(jù)速率額外減少10% 。
實(shí)施例可以應(yīng)用于接通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間有差異的其它顯示器 器件如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，或者可能甚至是數(shù)字微鏡器件 (DMD)。除了顯示器之外，數(shù)據(jù)速率和存儲(chǔ)器系統(tǒng)簡(jiǎn)化對(duì)于打印 機(jī)系統(tǒng)也可能是重要的。MPWM在其它應(yīng)用中也是有用的。
如上文所言，這里詳述的方式對(duì)于在對(duì)光學(xué)尋址空間光調(diào)制器 OASLM進(jìn)行尋址中使用特別地有用。圖5是如在并入的參考文獻(xiàn) "An optically addressed gray scale electric charge accumulating spatial light modulator",美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 60/803,747中詳述的當(dāng)前可用反 射型OASLM 10的圖示。OASLM 10包括光電層材料(例如液晶) 層12和通常由半導(dǎo)體材料形成的導(dǎo)光層14。在本例中的半導(dǎo)體材料 選自于在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍(400nm-700nm )中吸收光的各種材料，例 如非晶硅、非晶碳化硅、單晶Bi12Si02Q、硅、GaAs、 ZnS和CdS。 液晶層12和光敏層14定位于相應(yīng)襯底20和22上支撐的光學(xué)透明電極16與18之間?？梢?jiàn)輸出光(讀取光)從電介質(zhì)鏡24反射。在 透射模式中，寫(xiě)入光和讀取光均穿過(guò)襯底20并且沒(méi)有電介質(zhì)鏡24， 而且導(dǎo)光層12必須吸收寫(xiě)入光而使讀取光穿過(guò)。
如上文詳述那樣調(diào)制到幀和脈沖寬度時(shí)萃殳中的 <象素?fù)?jù)可以 用作寫(xiě)入光，通過(guò)該寫(xiě)入光將灰度級(jí)經(jīng)調(diào)制圖像寫(xiě)入到OASLM 10 而隨后由讀取光讀出。
在圖6示出了在并入的參考文獻(xiàn)即美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 60/803,747中詳述的整個(gè)系統(tǒng)中使用幀和脈沖寬度時(shí)段的整個(gè)系統(tǒng) 的更具體實(shí)施例。此圖示是OASLM系統(tǒng)600的簡(jiǎn)化框圖，在該系
輸出。OASLM系統(tǒng)600限定了寫(xiě)入光路602和讀取光路604。寫(xiě)入 光路602包括如下分段，沿著該分段傳播圖像限定光束。UV LED 605 提供脈沖式UV寫(xiě)入光束源。從UV LED 605發(fā)射的脈沖式UV光束 傳播經(jīng)過(guò)隧道合成器606、中繼透鏡組608和偏振分束器610以提供 與LCOS微型顯示器器件612的圖像縱橫比匹配的均勻矩形照射。 照射的p偏振穿過(guò)偏振分束器610。照射的s偏振由偏振分束器610 反射到LCOS器件612上。光控制信號(hào)由控制器614提供到UVLED 605。
LCOS器件612響應(yīng)于控制器614向LCOS器件612遞送的圖 像數(shù)據(jù)而提供用于原色(RGB)中選定顏色分量的UV寫(xiě)入光圖案。 從LCOS器件612反射回的經(jīng)調(diào)制照射傳播回到偏振分束器中。經(jīng) 反射調(diào)制照射的p偏振穿過(guò)偏振分束器，并且它由成像透鏡640成 像并且從傾斜分色鏡642反射以便在OASLM 644上入射。OASLM 644優(yōu)選為圖5所示類(lèi)型或者與之相似類(lèi)型，另外也參見(jiàn)國(guó)際申請(qǐng) No. PC17US2005/018305的圖1-3、圖4A和4B。在OASLM 644的 導(dǎo)光體層上入射的經(jīng)調(diào)制光跨其液晶層產(chǎn)生電壓。這一電壓造成與 關(guān)聯(lián)入射UV寫(xiě)入光束的合成強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的導(dǎo)控器場(chǎng)取向(director field orientation)?？刂破?14將電壓信號(hào)提供到OASLM 644以使 它能夠產(chǎn)生與UV寫(xiě)入光的入射有適當(dāng)時(shí)序關(guān)系的液晶電壓。白光的弧光燈646。白光傳播 經(jīng)過(guò)作為蠅眼式小透鏡陣列650和652的一體化部分而形成的偏振 轉(zhuǎn)換器648,并且隨后經(jīng)過(guò)聚焦透鏡654和線性偏振器656以提供形 式為與讀取閥OASLM 644的圖像縱橫比匹配的均勻矩形照射的線 性偏振光。傾斜的分色鏡642將白光分離成選定原色光分量并且經(jīng) 過(guò)場(chǎng)透鏡(未示出)將這些光分量引導(dǎo)到讀取閥OASLM 644。根據(jù) 由UV寫(xiě)入光束限定的圖像，顏色光分量由定位于讀取閥OASLM 644附近的分析器658透射或者吸收，這造成對(duì)應(yīng)彩色圖像內(nèi)容的強(qiáng) 度調(diào)制。經(jīng)過(guò)讀取閥OASLM 644傳播的經(jīng)調(diào)制光束被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)投影 透鏡660以生成用于在顯示器屏幕(未示出)上投影的彩色圖像。
控制器614根據(jù)圖像平面數(shù)據(jù)、來(lái)自UVLED 605的脈沖式發(fā) 光的時(shí)序和讀取閥OASLM 644的模擬調(diào)制控制來(lái)協(xié)調(diào)LCOS器件 612的數(shù)字調(diào)制以產(chǎn)生具有基本上單調(diào)的灰度級(jí)響應(yīng)的可見(jiàn)光模擬 調(diào)制輸出照射。措詞'基本上單調(diào)，用來(lái)意味著有或者幾乎有單調(diào)灰度 水平響應(yīng)。利用數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法，8位像素?cái)?shù)據(jù)在表查找中用來(lái)創(chuàng)建 IO位數(shù)據(jù)。附加2位數(shù)據(jù)用來(lái)考慮各種非線性，比如液晶的非線性 光電屬性。例如，視覺(jué)上可以接受的是IO位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)對(duì)于8個(gè) 最高有效位而言是單調(diào)的。然而實(shí)現(xiàn)這IO位像素?cái)?shù)據(jù)，如上文詳述 的那樣在幀中映射和調(diào)制它們。
在OASLM中，跨感光器/液晶組件的電壓在各幀的末尾使極性 反轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)電壓極性反轉(zhuǎn)時(shí)，在液晶中建立的合成電荷中和，由 此消除跨液晶層的先前光誘導(dǎo)電壓。因此，液晶電壓合成在各幀的 開(kāi)頭從零重新開(kāi)始。因此，感光器中的電荷合成所產(chǎn)生的電壓僅從 產(chǎn)生電荷的時(shí)間起直至幀的末尾影響液晶層。在幀中早先產(chǎn)生的電 壓比在幀的末尾附近產(chǎn)生的電壓有效地加權(quán)更多。
現(xiàn)在將上文詳述的脈沖寬度/幅度驅(qū)動(dòng)方法的教導(dǎo)與OASLM 的LC處的合成相結(jié)合。位調(diào)制成的幀結(jié)構(gòu)沒(méi)有更改在OASLM的 LC處連續(xù)合成的位加權(quán)。幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于在LCoS/寫(xiě)入 閥的光電層處當(dāng)上升時(shí)間和下降時(shí)間給時(shí)序?qū)崿F(xiàn)來(lái)自寫(xiě)入閥的更精
19確響應(yīng)。脈沖寬度/幅度驅(qū)動(dòng)幀結(jié)構(gòu)并非必須與按照幀時(shí)間的位加權(quán) 一起使用，但是它是一個(gè)特別互相促進(jìn)的實(shí)施例。
在圖7中概括地示出了幀結(jié)構(gòu)的方式，該方式對(duì)于各像素位置 和在視頻或者另外數(shù)字刷新顯示器的多個(gè)連續(xù)幀中的各幀中適用。
作為塊702,例如如圖1所示在幀中施加第一脈沖關(guān)斷時(shí)段。在塊 704對(duì)集合的 一 些像素?cái)?shù)據(jù)位進(jìn)行解碼以便發(fā)現(xiàn)第 一 脈沖寬度時(shí)段 中的實(shí)際脈沖開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間(對(duì)于上例為5個(gè)選定位，其中5 位調(diào)制到幀的兩個(gè)脈沖寬度時(shí)段中的各脈沖寬度時(shí)段中)，并且將 這些解碼位調(diào)制到同 一幀的第 一脈沖寬度時(shí)段中，其中第 一脈沖寬 度時(shí)段在時(shí)間上與第一脈沖關(guān)斷時(shí)段相鄰。然后在塊706施加與第 一脈沖寬度時(shí)段相鄰的第二脈沖關(guān)斷時(shí)段，而與在塊704完成的操 作相似、在塊708將集合的其它像素?cái)?shù)據(jù)位調(diào)制到第二時(shí)段中。第 二脈沖寬度時(shí)段以幀的末尾而結(jié)束。清楚的是調(diào)制數(shù)據(jù)的時(shí)段可以 在幀中移動(dòng)，使得幀從數(shù)據(jù)時(shí)段開(kāi)始而在脈沖關(guān)斷時(shí)段終止。另外， 可以施加多于兩個(gè)這樣的時(shí)段(數(shù)據(jù)時(shí)段和脈沖關(guān)斷時(shí)段)；已經(jīng) 具體說(shuō)明了兩個(gè)時(shí)段以求清楚而不是作為限制。
值得注意的是并非必須通過(guò)使施加到LCoS的光電(LC)層的 像素位置的電壓歸零來(lái)施加塊702和704的脈沖關(guān)斷時(shí)段。代之以 在脈沖關(guān)斷時(shí)段的持續(xù)時(shí)間使電壓下降到僅低于該光電層的閾值接 通電壓的非零值使得LC層能夠以與電壓的真歸零相比有所提高的 速度做出響應(yīng)，并且也在LC驅(qū)動(dòng)電子器件中提供充分的電壓擺幅以 求適當(dāng)操作。
現(xiàn)在跨幀的兩個(gè)脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制用于LCoS的該像素位置 的像素?cái)?shù)據(jù)全集，而在將LCoS的光電層與相似經(jīng)調(diào)制光源同步之 后，在塊710將寫(xiě)入光輸出到讀取閥的光學(xué)響應(yīng)層的像素位置，諸 如OASLM的LC。注意寫(xiě)入光在位調(diào)制并且LCoS由光源照射時(shí)輸 出，因而塊710連續(xù)跨704和708而不是在后兩個(gè)塊完成之后的批 輸出。然后在塊712 (也是連續(xù)跨幀)讀出讀取閥，而與讀取閥的該 像素位置對(duì)應(yīng)的顯示器屏幕像素表現(xiàn)由像素?cái)?shù)據(jù)位在寫(xiě)入閥原先調(diào)
20制的灰度級(jí)響應(yīng)。OASLM讀取閥或者微型顯示器本身如上文所述在
幀之間使極性相反(瞬間"關(guān)斷")，但是這一般并不在作為實(shí)質(zhì)上
以平均光水平來(lái)顯示的OASLM的LC的典型響應(yīng)時(shí)間內(nèi)。在幀內(nèi)的 脈沖關(guān)斷時(shí)段期間，顯示器屏幕保持電壓并且因此保持在第 一脈沖 寬度時(shí)段期間達(dá)到的調(diào)制值。因此在單個(gè)幀期間，按照可變灰度級(jí) 水平照射顯示器屏幕，但是從一幀到下一幀的轉(zhuǎn)變對(duì)于觀察者而言 并不明顯。
如上文詳述的那樣，各幀時(shí)段的位還可以解析成位組，其中以 與同 一位組內(nèi)的每個(gè)其它位相同的脈沖寬度或者照射水平來(lái)調(diào)制位 組的各位。這些在塊714和716用虛線箭頭示出并且是用來(lái)以?xún)H四 個(gè)脈沖寬度(圖3)或者照射水平(圖4)調(diào)制這些例子的十位的技 術(shù)。也如參照這些附圖詳述的那樣，在幀的單個(gè)時(shí)段的不同位組中 可以有不同數(shù)目的位(例如2個(gè)和3個(gè))，而相同數(shù)目的位(例如5 個(gè))仍然可以調(diào)制到幀的兩個(gè)不同時(shí)^:中。如圖1所見(jiàn)，整個(gè)幀的 最高有效位和最低有效位可以落在幀的同 一脈沖寬度時(shí)段的同 一 子 組/位組內(nèi)。取而代之在圖3-4，在第一時(shí)段中的所有位可以比第二 時(shí)段的任何位更有效。即使可以使用PWM，各位可以調(diào)制到幀對(duì)跨 所有位都恒定的時(shí)間持續(xù)時(shí)間段中，從而 一 些經(jīng)調(diào)制位比其它有效
性更低的位占用該時(shí)間持續(xù)時(shí)間段的更多時(shí)間。
可以通過(guò)可由數(shù)據(jù)處理器如所示控制器614執(zhí)行的計(jì)算機(jī)軟 件、或者通過(guò)硬件電路、或者通過(guò)軟件和硬件電路的組合來(lái)實(shí)施本 發(fā)明的實(shí)施例。就此而言還應(yīng)當(dāng)注意圖7的邏輯流程圖的各種塊可 以代表用于執(zhí)行指定任務(wù)的程序步驟、或者互連邏輯電路、塊和功 能、或者程序步驟和邏輯電路、塊和功能的組合。
清楚的是這些一般性的教導(dǎo)應(yīng)當(dāng)解釋為包括對(duì)這一概念的合 理變化，這些變化包括根據(jù)這里示出的 一 般概念來(lái)解析幀并且將位 分配給幀的不同分區(qū)。公開(kāi)了數(shù)個(gè)變形，但是這并不意味著本發(fā)明 的范圍而是向本領(lǐng)域技術(shù)人員教導(dǎo)本發(fā)明概念。在幀中調(diào)制的不同 數(shù)目的灰度級(jí)位、在幀內(nèi)脈沖寬度時(shí)段的不同分區(qū)、在同一幀內(nèi)不同長(zhǎng)度的脈沖關(guān)斷時(shí)段、在脈沖寬度時(shí)段內(nèi)不同權(quán)重的水平/子組和 其它變化未通過(guò)具體例子在此加以詳述，但是仍然清楚地包含在這 些教導(dǎo)的范圍內(nèi)。雖然在特定實(shí)施例的背景中加以描述，但是本領(lǐng) 域技術(shù)人員將清楚可以出現(xiàn)對(duì)這些教導(dǎo)的許多修改和各種改變。其 中可以進(jìn)行某些修改或者改變而不脫離如上文闡述的本發(fā)明范圍和 精神或者不脫離所附權(quán)利要求書(shū)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括對(duì)于光學(xué)寫(xiě)入閥的光電層的多個(gè)像素位置，并且跨多個(gè)連續(xù)幀中的各幀跨所述幀的第一和第二脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位集，其中所述第一和第二脈沖寬度時(shí)段以及順序幀的相鄰脈沖時(shí)段相互相隔有脈沖關(guān)斷時(shí)段，該脈沖關(guān)斷時(shí)段至少等于在其間沒(méi)有進(jìn)行位調(diào)制的光電層的響應(yīng)時(shí)間；以及分別在各幀中，根據(jù)所述幀中的所述經(jīng)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位從所述多個(gè)像素位置中的各像素位置輸出寫(xiě)入光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)制所述像素?cái)?shù)據(jù)位集包 括與照射光源同步地施加電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中與照射所述光源同步地施 加所述電壓包括對(duì)于所述像素?cái)?shù)據(jù)位中的各像素?cái)?shù)據(jù)位，將電壓 施加到所述光電層的底板處的像素位置，而在施加所述電壓之時(shí)用 以時(shí)間和幅度中的至少 一 個(gè)所調(diào)制的所述光源來(lái)照射所述像素位 置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述脈沖關(guān)斷時(shí)段的持 續(xù)時(shí)間將施加到所述像素位置的所述電壓調(diào)整到在所述光電層的閾 值接通電壓以下的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述響應(yīng)時(shí)間包括在施加 到所述光電層的脈沖之間的電壓下降時(shí)間和上升時(shí)間之間無(wú)重疊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述幀的所述第一和第二 脈沖寬度時(shí)段長(zhǎng)度不相等。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于各幀，將所述像素?cái)?shù) 據(jù)位集中的各像素?cái)?shù)據(jù)位調(diào)制到所述第 一 和第二脈沖寬度時(shí)段的離 散位置，使得所述第一脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)離散位置代表第一位權(quán)重；所述第一脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)其它離散位置代表小于所述第 一位權(quán)重的第二位權(quán)重；所述第二脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)離散位置代表小于所述第二 位權(quán)重的第三位權(quán)重；以及所述第二脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)其它離散位置代表小于所述 第三位權(quán)重的第四位權(quán)重。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于各幀，所述第一和第二脈沖寬度時(shí)段各自被劃分成其間對(duì)所述像素位之一進(jìn)行調(diào)制的相 等持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)時(shí)間段。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于各幀，調(diào)制到所述第 一脈沖寬度時(shí)段中的各像素?cái)?shù)據(jù)位代表比調(diào)制到所述幀的所述第二 脈沖寬度時(shí)段中的任何像素?cái)?shù)據(jù)位更有效的位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于各幀，所述像素?cái)?shù) 據(jù)位集包括灰度級(jí)位集，而所述輸出寫(xiě)入光是單調(diào)灰度級(jí)響應(yīng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中輸出寫(xiě)入光還包括將所 述輸出寫(xiě)入光引導(dǎo)到光學(xué)讀取閥的光學(xué)響應(yīng)層，而通過(guò)同時(shí)全局地 更新顯示器屏幕的像素來(lái)向所述顯示器屏幕讀出所述光學(xué)響應(yīng)層。
12. —種光學(xué)寫(xiě)入閥，包括 光電層；底板，限定所述光電層的像素位置； 光源，布置為與所述光電層光學(xué)連通；控制器，耦合到存儲(chǔ)器，以及，對(duì)于各像素位置并且跨多個(gè)連 續(xù)幀中的各幀，該處理器適于與照射所述光源同步地施加電壓，以 便跨幀的第 一 和第二脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位集，其中所述 第一和第二脈沖寬度時(shí)段以及順序幀的相鄰脈沖時(shí)段相互相隔有脈沖關(guān)斷時(shí)段，該脈沖關(guān)斷時(shí)段至少等于在其間沒(méi)有進(jìn)行位調(diào)制的光 電層的響應(yīng)時(shí)間；以及其中所述光電層適于分別在各幀中，根據(jù)所述幀中的所述調(diào) 制像素?cái)?shù)據(jù)位從所述像素位置中的各像素位置輸出寫(xiě)入光。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中所述控制器適于通過(guò)以下方式來(lái)與照射所述光源同步地施加所述電壓，該方式即 對(duì)于所述像素?cái)?shù)據(jù)位中的各像素?cái)?shù)據(jù)位，將電壓施加到所述光電層 的底板處的像素位置，而在施加所述電壓之時(shí)用時(shí)間和幅度中的至 少 一 個(gè)所調(diào)制的所述光源來(lái)照射所述像素位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中所述控制器適于 在所述脈沖關(guān)斷時(shí)段的持續(xù)時(shí)間，將施加到所述像素位置的所述電 壓調(diào)整到在所述光電層的閾值接通電壓以下的值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中所述響應(yīng)時(shí)間包 括在施加到所述光電層的脈沖之間的電壓下降時(shí)間和上升時(shí)間之間 無(wú)重疊。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中所述幀的所述第 一和第二脈沖寬度時(shí)段長(zhǎng)度不相等。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中對(duì)于各幀，將所 述像素?cái)?shù)據(jù)位集中的各像素?cái)?shù)據(jù)位調(diào)制到所述第 一和第二脈沖寬度 時(shí)段的離散位置，使得所述第 一 脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)離散位置代表第 一 位權(quán)重；所述第一脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)其它離散位置代表小于所述 第 一位權(quán)重的第二位權(quán)重;所述第二脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)離散位置代表小于所述第二 位權(quán)重的第三位權(quán)重；以及所述第二脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)其它離散位置代表小于所述 第三位權(quán)重的第四位權(quán)重。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中對(duì)于各幀，所述 第 一和第二脈沖寬度時(shí)段各自被劃分成其間對(duì)所述像素位之一進(jìn)行調(diào)制的相等持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)時(shí)間段。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中對(duì)于各幀，調(diào)制 到所述第 一脈沖寬度時(shí)段中的各像素?cái)?shù)據(jù)位代表比調(diào)制到所述幀的 所述第二脈沖寬度時(shí)段中的任何像素?cái)?shù)據(jù)位更有效的位。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，其中對(duì)于各幀，所述 像素?cái)?shù)據(jù)位集包括灰度級(jí)位集，而所述輸出寫(xiě)入光是單調(diào)灰度級(jí)響應(yīng)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)寫(xiě)入閥，還包括與所述輸出 寫(xiě)入光光學(xué)連通的光學(xué)讀取閥的光學(xué)響應(yīng)層；以及顯示器屏幕，其 光學(xué)耦合到所述光學(xué)響應(yīng)層，適于同時(shí)全局地更新所述顯示器屏幕的像素。
22. —種計(jì)算機(jī)程序，實(shí)施于存儲(chǔ)器上并且可由計(jì)算機(jī)讀取用 于執(zhí)行與輸出寫(xiě)入光有關(guān)的動(dòng)作，所述動(dòng)作包括對(duì)于光學(xué)寫(xiě)入閥 的光電層的多個(gè)像素位置并且跨多個(gè)連續(xù)幀中的各幀跨所述幀的第 一和第二脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位集，其 中所述第一和第二脈沖寬度時(shí)段以及順序幀的相鄰脈沖時(shí)段相互相 隔有脈沖關(guān)斷時(shí)段，該脈沖關(guān)斷時(shí)段至少等于在其間沒(méi)有進(jìn)行位調(diào)制的光電層的響應(yīng)時(shí)間；以及分別在各幀中，根據(jù)所述幀中的所述經(jīng)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位從所述 多個(gè)像素位置中的各像素位置輸出寫(xiě)入光。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中調(diào)制所述像素?cái)?shù) 據(jù)位集包括與照射光源同步地施加電壓。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)程序，其中與照射所述光源 同步地施加所述電壓包括對(duì)于所述像素?cái)?shù)據(jù)位中的各像素?cái)?shù)據(jù)位， 將電壓施加到所述光電層的底板處的像素位置，而在施加所述電壓 之時(shí)用時(shí)間和幅度中的至少 一 個(gè)所調(diào)制的所述光源來(lái)照射所述像素 位置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)程序，其中在所述脈沖關(guān)斷 時(shí)段的持續(xù)時(shí)間將施加到所述像素位置的所述電壓調(diào)整到在所述光 電層的閾值接通電壓以下的值。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中所述響應(yīng)時(shí)間包 無(wú)重疊。 ，"-、、、、、、a 、、
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中所述幀的所述第 一和第二脈沖寬度時(shí)段長(zhǎng)度不相等。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中對(duì)于各幀，將所 述像素?cái)?shù)據(jù)位集中的各像素?cái)?shù)據(jù)位調(diào)制到所述第 一 和第二脈沖寬度 時(shí)段的離散位置，使得所述第一脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)離散位置代表第一位權(quán)重；所述第一脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)其它離散位置代表小于所述 第 一位權(quán)重的第二位權(quán)重；所述第二脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)離散位置代表小于所述第二 位權(quán)重的第三位權(quán)重；以及所述第二脈沖寬度時(shí)段的至少兩個(gè)其它離散位置代表小于所述 第三位權(quán)重的第四位權(quán)重。
29. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中對(duì)于各幀，所述 第 一和第二脈沖寬度時(shí)段各自被劃分成其間對(duì)所述像素位之一進(jìn)行 調(diào)制的相等持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)時(shí)間段。
30. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中對(duì)于各幀，調(diào)制 到所述第 一 脈沖寬度時(shí)段中的各像素?cái)?shù)據(jù)位代表比調(diào)制到所述幀的 所述第二脈沖寬度時(shí)段中的任何像素?cái)?shù)據(jù)位更有效的位。
31. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中對(duì)于各幀，所述 像素?cái)?shù)據(jù)位集包括灰度級(jí)位集，而所述輸出寫(xiě)入光是單調(diào)灰度級(jí)響 應(yīng)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中輸出寫(xiě)入光還包 括將所述輸出寫(xiě)入光引導(dǎo)到光學(xué)讀取閥的光學(xué)響應(yīng)層，而通過(guò)同時(shí) 全局地更新顯示器屏幕的像素來(lái)向所述顯示器屏幕讀出所述光學(xué)響 應(yīng)層。
全文摘要
詳述一種用于調(diào)制寫(xiě)入光的方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序。對(duì)于光學(xué)寫(xiě)入閥的光電層的多個(gè)像素位置并且跨多個(gè)連續(xù)幀中的各幀，跨幀的第一和第二脈沖寬度時(shí)段來(lái)調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位集。第一和第二脈沖寬度時(shí)段以及順序幀的相鄰脈沖時(shí)段相互相隔脈沖關(guān)斷時(shí)段，該脈沖關(guān)斷時(shí)段至少等于在其間沒(méi)有進(jìn)行位調(diào)制的光電層的響應(yīng)時(shí)間。分別在各幀中，根據(jù)幀中的調(diào)制像素?cái)?shù)據(jù)位從多個(gè)像素位置中的各像素位置輸出寫(xiě)入光。在實(shí)施方式中，像素?cái)?shù)據(jù)位集通過(guò)在光電層的像素位置與照射光源同步地施加電壓，其中該光源照射像素位置。
文檔編號(hào)G06F3/038GK101495948SQ200780026293
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者H·V·戈茨, J·A·薩克斯, J·L·桑福德 申請(qǐng)人:富里科技公司