专利名称：双稳态显示装置及其驱动电路和驱动方法
技术领域：
本发明涉及双稳态显示技术领域，特别涉及一种具有图像渲染功能的电子书驱动电路和驱动方法以及包含该驱动电路、使用该驱动方法的电子书。
背景技术：
基于彩色像素体系的图像渲染(Graphics Rendering)技术是图形学的一个分支领域。在这个领域里已经诞生了多种渲染方法，一种渲染方法可以理解为一个从源图像信息到目标图像信息的映射。该映射的原象为基于一源像素体系的一套源图像信息；该映射的原象(即该映射的结果)为基于一目标像素体系的一套目标图像信息。这里，源像素体系和目标像素体系可以是同一体系，也可以不同。不同的渲染方法，可以是为了适应不同的像素体系变换，也可以是为了在同一像素体系中实现某种特别的显示效果，因此其对信息的变换方式(即具体的映射)也各不相同。本专利中，将一种图像渲染方法所使用的变换方式(即该图像渲染方法的映射)记为f ;对某一源图像信息进行渲染操作f指的是对该源图像信息采用变换方式f (即映射f)得到对应的目标图像信息。图像渲染(Graphics Rendering)技术在显示领域中有着广泛的应用。例如,在液晶显示领域有一种知名的图像渲 染技术:pentile技术。一种广为知名的pentile技术为PenTile RGBff,即将基于RGB三色像素体系的图像信息转化到基于RGBW四色子像素体系的图像信息。PenTile RGBff对应的映射记为fRGBW，目的是将原来在RGB三色像素体系中显示的图像信息进行变换，使得变换后的图像信息能够在RGBW四色子像素体系中显示。其源像素体系就是RGB三色子像素体系，目标像素体系是RGBW四色子像素体系。RGB转RGBW是一个产业界和学术界都广泛研究的课题，不同的研究机构对于产生W灰阶值有不同的追求目标，有的追求高亮度，有的追求不影响色纯度，所以即使是相同的源图像信息，也可能得出不同的目标图像信息的W灰阶值，随之其他RGB三色的灰阶值也可能不同。所以，对任意的某一个图像渲染的映射f而言，其源像素体系和目标像素体系可以是一样的，也可以是不一样的。比如前述fpen和fRGBW的源像素体系和目标像素体系就是不同的，又比如计算机图形学领域的抗锯齿操作(anti aliasing)、动态模糊滤镜(motion blur filter)等,就是始终基于RGB三色像素体系的。在平板显示领域还有一种称之为“动态像素”或“虚拟像素”的图像渲染技术(参见专利文献々仍9988314282，0附22194(^，旧666142981)，简称为 VP (virtual pixel)技术，对应的映射记为fVP。fVP的源像素体系可以是任意像素体系，而目标像素体系则可以是一个分辨率为源像素体系1/4，每一个子像素大小与源像素体系的一个完整像素(由源像素体系中多个子像素构成)大小相等的像素体系。每一个目标子像素的颜色为R、G、B的其中一种或这3者以任意比例混合成的一种颜色，比如白色W，或者黄色Y。任意一个目标子像素的灰阶值需要体现出“动态像素”这个概念，即该目标子像素、需要同时分别与其左上方的其他三个子像素，左下方的其他三个子像素，右上方的其他三个子像素，右下方的其他三个子像素构成完整像素，即4个完整像素共用该目标子像素,该目标子像素动态地参与到这4个完整像素的构建和显示中。举例来说，如图1所示，VP技术的源像素体系为传统的RGB三色子像素体系，每一个像素均由R、G、B三种颜色的子像素构成(图la) ；VP技术的目标像素体系为传统的RGBW四色子像素体系，每一个像素均由R、G、B、W四种颜色的子像素构成(图1b);其中，VP技术的目标像素体系的一个子像素的大小等于源像素体系的一个像素的大小。当某个目标子像素的颜色确定后，源像素体系中参与其灰阶计算的子像素就确定了。以目标像素中的R子像素(红色子像素，如图1b所示)为例，源像素体系中与其位置相同的像素记为P，像素P与该R子像素大小相等；源像素体系中像素P的上、下、左、右4个相邻像素分别极为Pu、P12、P13、P14;源像素体系中像素P的左上、左下、右上、右下4个斜向相邻像素分别极为P21、P22> P23、P240那么源像素体系中参与该R子像素灰阶计算的子像素分别为:像素P中的红色子像素(其灰阶值为图1a中所示的r)，像素Pn、P12, P13、P14中的红色子像素(其灰阶值分别为图1a中所示的rn、r12、r13、r14)，像素P21、P22、P23、P24中的红色子像素丨其灰阶值分别为图化中所示的!^、!^、!^、!^)。那么该R子像素的灰阶值R'可以按照如下公式计算:R' = A*r+B*(rn+r12+r13+r14) +C*(r21+r22+r23+r24),其中 A、B、C 是权重参数，且有A+4B+4C = I。这样一来，目标像素体系中的这个R子像素的灰阶信息带有源像素体系中相同位置处的红色子像素灰阶信息；上、下、左、右4个相邻像素的红色子像素灰阶信息以及左上、左下、右上、右下4个斜向方向的相邻像素的红色子像素灰阶信息。这样在目标像素体系中显示图像时该R子像素动态地分别与其左上方的GBW三个子像素构成像素P:、与其右上方的GBW三个子像素构成像素P' 2、与其左下方的GBW三个子像素构成像素P 3、与其右下方的GBW三个子像素构成像素P' 4。对有些精确度较低的场合，可以令C = O。前述以目标像素中的R子像素为例，对于目标像素中的其他颜色子像素，亦是同理，在此不再累述。现有技术中将图像渲染(Graphics Rendering)技术运用到显示装置中一般都是先将源图像信息进行图像渲染操作，转换成目标图像信息，然后再将该目标图像信息按照现有技术输入到双稳态显示器中进行图像显示。图2为现有技术中具有图像渲染(Graphics Rendering)功能的双稳态显示装置(例如电子书)中信号处理流程图。从图2中可以看出，源图像信息(基于源像素体系)先经过图像渲染，转换成目标图像信息(基于目标像素体系)；然后目标图像信息经过脉冲宽度调制(PWM)转换成脉冲波形输出给该双稳态显示器(具有目标像素体系)。源图像信息基于原像素体系的以数字形式存在的灰阶信息，经过图像渲染后转换成基于目标像素体系的以数字形式存在的灰阶信息，脉冲宽度调制(PWM)后输出的脉冲波形是根据目标图像信息的灰阶信号从波形库当中查表选取的，该脉冲波形中高低脉 冲的次数决定了双稳态显示器中像素的灰阶。对于刷新帧，现有技术的双稳态显示装置中图像渲染方法要记录整个原有灰阶，对驱动IC的硬件要求较高；另外图像渲染的映射f作为一个算法，众多的参数在其中是必不可少的，而f作为一个计算性质很强的算法，很多参数都会是变参量而非定参量。在IC固件的设计中，参量一般会体现为放大电路中一些外接电阻的阻值比，此时定参量会很容易设计，而变参量的实现难度则非常的大，不管是采用IC内集成变阻器还是采用多定阻方案覆盖的方式，都是极其占用版图面积的。而在IC工业中，面积是第一考虑的要素。所以现有技术中运用图像渲染(GraphicsRendering)技术的双稳态显示装置的驱动电路集成化较为困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中运用图像渲染(Graphics Rendering)技术的双稳态显示装置的驱动电路对硬件的要求高，集成化较为困难。为解决上述问题，本发明实施例一提供一种驱动电路，用于驱动该双稳态显示器，其特征在于，所述驱动电路包括:脉冲宽度调制单元，根据源图像信息从波形库当中查表选取源脉冲波形；脉冲计数器，对所述冲宽度调制单元输出的源脉冲波形中的脉冲进行计数，输出源脉冲波形的刷新脉冲数；图像渲染单元，对所述脉冲计数器输出的刷新脉冲数进行渲染操作，得到目标脉冲波形的刷新脉冲数；刷新脉冲数寄存器，存储所述图像渲染单元输出的当前刷新脉冲数并输出前一帧刷新脉冲数；刷新/复位真值表寄存器，存储刷新/复位真值表，并根据所述图像渲染单元输出的前一帧刷新脉冲数检索该刷新/复位真值表获得当前复位脉冲数；波形生成器，根据所述图像渲染单元输出的当前刷新脉冲数和所述刷新/复位真值表寄存器输出的当前复位脉冲数生成用于所述驱动双稳态显示器的目标脉冲波形。优选地，所述源脉冲波形的刷新脉冲数包括主刷新脉冲数P.q3和震荡刷新脉冲数 P.q4。优选地，所述渲染操作为“动态像素”的图像渲染技术。其中，若驱动目标像素体系中当前像素的波形为P'，驱动源像素体系中与所述当前像素对应的各像素P、P11、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24 分别需要的源脉冲波形为 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、P24，则有p'.q3 = INT[A*p.q3+B*(pll *q3+pl2 *q3+pl3 *q3+pl4 *q3)+C*(p21 *q3+p22 *q3+p23.q3+p24.q3)]，p' *q4 = INT[A*p.q4+B*(pll *q4+pl2 *q4+pl3 *q4+pl4 *q4) +C*(p21 *q4+p22 *q4+p23.q4+p24.q4)]；其中，A、B、C是权重参数，且有 A+4B+4C = I ;p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的主刷新脉冲数；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的震荡刷新脉冲数。优选地，令C = O。优选地，所述图像渲染单元还对主刷新脉冲数P'.q3和震荡刷新脉冲数P'.q4进行标准化操作，获得标准主刷新脉冲数V *q3'和标准震荡刷新脉冲数P' *q4'。本发明实施例二还提供了一种驱动电路，用于驱动该双稳态显示器，其特征在于，所述驱动电路包括:脉冲宽度调制单元，根据源图像信息从波形库当中查表选取源脉冲波形；真值表存储及查找单元，根据所述脉冲宽度调制单元输出的源脉冲波形以及前一帧的目标脉冲波形在真值表中查找当前的目标脉冲波形，并将该当前目标脉冲波形输出至所述双稳态显示器，用以驱动所述双稳态显示器。
优选地，实施例一和实施例二中双稳态显示器可为电子纸。本发明还提供了一种双稳态显示装置，包括双稳态显示器和实施例一何实施例二所述的驱动电路。本发明还提供了一种双稳态显示装置的驱动方法，包括如下步骤:步骤SlOO:根据源图像信息选取源脉冲波形步骤S200:对所述源脉冲波形中的脉冲进行计数；步骤S300:对所述刷新脉冲数进行渲染操作，获得目标脉冲波形的刷新脉冲数；步骤S400:根据前一帧刷新脉冲数获取当前复位脉冲数，根据当前复位脉冲数和当前刷新脉冲数生成目标脉冲波形；步骤S500:用所述目标脉冲波形驱动双稳态显示器。优选地，所述源脉冲波形的刷新脉冲数包括主刷新脉冲数P.q3和震荡刷新脉冲数 P.q4。优选地，所述渲染操作为“动态像素”的图像渲染技术。其中，若驱动目标像素体系中当前像素的波形为V，驱动源像素体系中与所述当前像素对应的各像素P、P11、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24 分别需要的源脉冲波形为 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、P24，则有p'.q3 = INT[A*p.q3+B*(pll *q3+pl2 *q3+pl3 *q3+pl4 *q3)+C*(p21 *q3+p22 *q3+p23.q3+p24.q3)]，p' *q4 = INT[A*p.q4+B*(pll *q4+pl2 *q4+pl3 *q4+pl4 *q4) +C*(p21 *q4+p22 *q4+p23.q4+p24.q4)]；其中，A、B、C是权重参数，且有 A+4B+4C = I ;p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的主刷新脉冲数；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的震荡刷新脉冲数。优选地，令C = O。优选地，所述图像渲染单元还对主刷新脉冲数P'.q3和震荡刷新脉冲数P'.q4进行标准化操作，获得标准主刷新脉冲数V *q3'和标准震荡刷新脉冲数P' *q4'。与现有技术相比，本发明所提供的具有图像渲染功能的双稳态显示装置及其驱动电路和驱动方法，将源图像信息先经过PWM处理转换为若干单独的脉冲驱动波形后，再对这些波形文件的脉冲数进行图像渲染操作。其中，对脉冲数进行图像渲染操作时，对于刷新帧，只需要记录刷新部分波形供复位使用，不需要记录整个原有灰阶，降低了对驱动IC的硬件要求。另外，本发明将源图像信息先经过PWM处理转换为若干单独的脉冲驱动波形后均以真值表形式存在，便于集成化。
图1是现有VP技术的RGB源像素体系和RGBW目标像素体系示意图；图2是现有技术中具有图像渲染功能的双稳态显示装置中信号处理流程图；图3是本发明实施例一提供的双稳态显示装置的结构框图；图4是一个电子书驱动波形的脉冲波形图5是亮度-灰阶坐标图；图6是刷新/复位真值表寄存器中存储刷新/复位真值表结构示意图；图7是本发明实施例二提供的双稳态显示装置的结构框图；图8是本发明实施例三提供的双稳态显示装置的驱动方法流程图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。现有技术中将图像渲染(Graphics Rendering)技术运用到显示装置中一般都是先将源图像信息进行图像渲染操作，转换成目标图像信息，然后再将该目标图像信息按照现有技术输入到双稳态显示器中进行图像显示。对于刷新帧，现有技术的双稳态显示装置中图像渲染方法要记录整个原有灰阶，对驱动IC的硬件要求较高；另外图像渲染的映射f作为一个计算性质很强的算法，具有很多变参量。在IC固件的设计中，参量一般会体现为放大电路中一些外接电阻的阻值比，此时定参量会很容易设计，而变参量的实现难度则非常的大，不管是采用IC内集成变阻器还是采用多定阻方案覆盖的方式，都是极其占用版图面积的。而在IC工业中，面积是第一考虑的要素。所以现有技术中运用图像渲染(GraphicsRendering)技术的双稳态显示装置的驱动电路集成化较为困难。针对上述问题，本发明提供一种具有图像渲染功能的双稳态显示装置及其驱动电路和驱动方法，将源图像信息先经过PWM处理转换为若干单独的脉冲驱动波形后，再对这些波形文件的脉冲数进行图像渲染操作。其中，对脉冲数进行图像渲染操作时，对于刷新帧，只需要记录刷新部分波形供复位使用，不需要记录整个原有灰阶，降低了对驱动IC的硬件要求。另外，本发明将源图像信息先经过PWM处理转换为若干单独的脉冲驱动波形后均以真值表形式存在，便于集成化。实施例一图3为本发明实施例一提供的双稳态显示装置10的结构框图。从图3中可以看出，双稳态显示装置10包括双稳态显示器7以及为该双稳态显示器7提供驱动信号(即脉冲波形)的驱动电路8。驱动电路8将输入的源图像信息转换成目标图像信息并向双稳态显示器7提供包含目标图像信息的脉冲波形，以驱动该双稳态显示器7工作。从图3中可以看出，驱动电路8包括:脉冲宽度调制(PWM)单元1、脉冲计数器2、图像渲染单元3、刷新脉冲数寄存器5、刷新/复位真值表寄存器6、波形生成器4。脉冲宽度调制(PWM)单元I根据由数字的灰阶信号构成的源图像信息从波形库当中查表选取脉冲波形(源脉冲波形)并输出，源脉冲波形中高低脉冲的次数决定像素的灰阶。脉冲计数器2对冲宽度调制(PWM)单元I输出的源脉冲波形中的脉冲进行计数。图4示出了一个电子书驱动波形的脉冲波形图。从图中可以看到，一个完整的波形是由4部分构成的。首先是主复位部分，一系列连续的正或负脉冲将当前灰阶变到最接近标准黑或标准白，然后是震荡复位部分，施加一串震荡脉冲，将灰阶精确调整到标准灰阶。这其实也是利用了双稳态驱动的滞回特性。其后是主刷新部分，一系列连续脉冲将像素驱动至目标灰阶附近。最后是震荡刷新部分，也是一串震荡脉冲，精确调节到目标灰阶。由上述可知，脉冲波形确定从前一灰阶到后一灰阶的灰阶变化，采用的手段并不是直接从前一灰阶变为后一灰阶，而是中间经过了一个黑复位或白复位的过程，这样做是为了防止显示误差的积累。另外，对双稳态像素施加一个正脉冲所造成的效果，并不完全等于施加一个负脉冲的反效果。或者说，对像素施加一个正脉冲后，再施加一个负脉冲，像素并不会回到原本的灰阶，而是会略有差别，这就是双稳态驱动的滞回特性。这里，脉冲计数器2将每一个源脉冲波形P的刷新脉冲数(包括主刷新脉冲数P.q3和震荡刷新脉冲数P.q4)输出给下一级电路。图像渲染单元3对脉冲计数器2输出的刷新脉冲数(包括主刷新脉冲数P *q3和震荡刷新脉冲数P.q4)进行渲染操作f,，得到基于目标像素体系的目标脉冲波形P'的刷新脉冲数(主刷新脉冲数P,.q3和震荡刷新脉冲数P'.q4)。图像渲染f'其具有下述特性:对于已知的算法f，若源图像信息经过f变换后产生目标图像信息，再经过脉冲宽度调制(PWM)输出，能产生视觉效果I。同时若源图像信息经过脉冲宽度调制(PWM)处理后的一组波形经过Γ处理后输出能产生视觉效果2，则视觉效果I和视觉效果2的一样的。图像渲染f'的具体内容，或者说，如何产生出这个变换关系，则是可以有多种途径的。可以是一组预先设定好的条件选择关系，可以是一套根据采样波形的一些特征值(比如脉冲数、脉冲方向等)作计算处理得出的。下面以图1所示的图像渲染fvp为例,具体说明图像渲染f' vp是如何产生的。由图1及其说明可知，:R子像素的灰阶值R'可以按照如下公式计算:R' =A*r+B*(rn+r12+r13+r14)+O(r21+r22+r23+r24),其中 A、B、C 是权重参数，且有 A+4B+4C = I。G 子像素和子像素B同理。设若在源像素图像在脉冲宽度调制(PWM)的作用下，驱动图1所示各像素P、Pll、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24(目标像素体系的当前子像素对应)分别需要的源脉冲波形为？、？11、？12、？13、？14、？21、？22、？23、？24 ;而经过了 f' vp的处理后驱动目标像素体系的当前子像素(例如图1所示的R子像素)所需要的波形为V。显然，
f' vp就是一个p'和p、pll、pl2、......、p23、p24之间的关系。为了满足之前对于f'的
定义，即两个视觉效果一致，P vp应该这样设置:对于目标脉冲波形V的主复位部分和震荡复位部分，应该是仅与前一帧的主刷新部分和震荡刷新部分有关(但并不是前一帧的主刷新、震荡刷新的反向波形，理由如前)。对于目标脉冲波形V的主刷新脉冲数V *q3和震荡刷新脉冲数V.q4，若将任意一个源脉冲波形P的主刷新脉冲数记为P.q3，震荡刷新脉冲数记为P.q4,则应有p' *q3 = INT[A*p.q3+B*(pll *q3+pl2 *q3+pl3 *q3+pl4 *q3)+C*(p21 *q3+p22 *q3+p23.q3+p24.q3)]；p' *q4 = INT[A*p.q4+B*(pll *q4+pl2 *q4+pl3 *q4+pl4 *q4) +C*(p21 *q4+p22 *q4+p23.q4+p24.q4)]；其中，p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24 *q3分别为源脉冲波形p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24的主刷新脉冲数；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形口411412413、？14、？21、？22、？23、？24 的震荡刷新脉冲数。简略地，可以令C = O。在这里V *q3和]^.q4显然必须是整数。
优选的，图像渲染f'还对主刷新脉冲数P'.q3和震荡刷新脉冲数p'.q4进行标准化操作。图5为亮度-灰阶坐标图。显示装置中，光的亮度是一个连续值，但决定像素亮度的像素灰阶却是一系列的离散值，(如图中曲线上的圆点所示)，可称之为标准灰阶，例如16灰阶、256灰阶等。上述进行图像渲染操作f'时，获得的主刷新脉冲数P' *q3和震荡刷新脉冲数V *q4仅是整数(如图中曲线上的三角点所示)，用具有该主刷新脉冲数V.q3和震荡刷新脉冲数P'.q4的目标脉冲波形P'驱动双稳态显示器不一定能够获得和标准灰阶相同的亮度。因此，作为一种优选的实施方式，图像渲染f,还对主刷新脉冲数P,.q3和震荡刷新脉冲数P'.q4进行标准化操作，从而获得标准主刷新脉冲数P' *q3'和标准震荡刷新脉冲数P' q4/，用具有该标准主刷新脉冲数P' *q3'和标准震荡刷新脉冲数V *q4/的目标脉冲波形P'驱动双稳态显示器能够获得和标准灰阶相同的亮度。根据前文所述，对于目标脉冲波形P'的主复位部分和震荡复位部分，仅与前一帧的主刷新部分和震荡刷新部分有关。所以本发明的实施例一将图像渲染单元3输出的刷新脉冲数(包括主刷新脉冲数P, *q3和震荡刷新脉冲数p' *q4或者经过标准化操作后的标准主刷新脉冲数P, *q3'和标准震荡刷新脉冲数P' q4/ )存储到刷新脉冲数寄存器5中，便于下一帧主复位脉冲数和震荡复位脉冲数的检索并确定具体值。而对于当前帧而言，刷新脉冲数寄存器5存储图像渲染单元3输出的当前刷新脉冲数并输出前一帧刷新脉冲数(包括前一帧主刷新脉冲数P ".q3和前一帧震荡刷新脉冲数P ".q4或者经过标准化操作后的前一帧标准主刷新脉冲数P" *q3'和前一帧标准震荡刷新脉冲数P" q4/ )。刷新/复位真值表寄存器6中存储刷新/复位真值表(如图6所示)。该存储刷新/复位真值表为前一帧刷新脉冲数与(A，B)与当前复位脉冲数(C，D)的对应关系表。A为前一帧主刷新脉冲数P" *q3、B为前一帧震荡刷新脉冲数P" *q4、C为当前主复位脉冲数P'.ql、D为当前震荡复位脉冲数p'.q2。当然，A、B、C、D均可以是经过标准化的数值。刷新/复位真值表寄存器6根据图像渲染单元3输出的前一帧刷新脉冲数，检索该刷新/复位真值表获得当前复位脉冲数(包括当前主复位脉冲数P,.Ql和当前震荡复位脉冲数P' *q2)，并输出。波形发生器4根 据图像渲染单元3输出的当前刷新脉冲数和刷新/复位真值表寄存器6输出的当前复位脉冲数生成用于驱动双稳态显示器7的目标脉冲波形P'。这样产生的目标脉冲波形V，其效果与将源图像信息先经过图像渲染f再作PWM处理后驱动双稳态显示器得到的视觉效果一样。优选的，双稳态显示装置10为电子纸。实施例二图7为本发明实施例二提供的双稳态显示装置20的结构框图。从图7中可以看出，双稳态显示装置20包括双稳态显示器23以及为该双稳态显示器23提供驱动信号(即目标脉冲波形)的驱动电路24。驱动电路24将输入的源图像信息通过脉冲宽度调制(PWM)转化成源脉冲波形后通过查表的方式再转换成目标脉冲波形以驱动双稳态显示器23。从图7中可以看出，驱动电路24包括:脉冲宽度调制(PWM)单元21、真值表存储及查找单元22。脉冲宽度调制(PWM)单元21根据由数字的灰阶信号构成的源图像信息从波形库当中查表选取源脉冲波形并输出，源脉冲波形中高低脉冲的次数决定像素的灰阶。
真值表存储及查找单元22根据脉冲宽度调制(PWM)单元21输出的源脉冲波形以及前一帧的目标脉冲波形在真值表中查找当前的目标脉冲波形，并将该当前目标脉冲波形输出至双稳态显不器23,用以驱动该双稳态显不器23。在实际运作中，预先编订一套条件选择规则，建立一真值表。该真值表以一系列的源脉冲波形P为条件状态，预先在表中填上相应的目标脉冲波形V值，再将该真值表存储于真值表存储及查找单元22中。这样，当输入的一系列源脉冲波形P确定后，最终需要输出的目标脉冲波形V也就确定了。以图1所示的图像渲染fvp为例,具体说明该真值表是如何产生的。由图1及其说明可知，:R子像素的灰阶值R'可以按照如下公式计算:R' =A*r+B*(rn+r12+r13+r14)+O(r21+r22+r23+r24),其中 A、B、C 是权重参数，且有 A+4B+4C = I。G 子像素和子像素B同理。 设若在源像素图像在脉冲宽度调制(PWM)的作用下，驱动图1所示各像素P、Pll、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24(目标像素体系的当前子像素对应)分别需要的源脉冲波形为P、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 ;而对应的目标脉冲波形为p'。另外，当前目标脉冲波形P'不仅与脉冲波形为p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24有
关，还与前一帧目标脉冲波形P"有关，因此，该真值表就是一个V和p、pll、pl2........p23、p24以及之间P"的关系。本实施例提供的双稳态显示装置及其驱动电路直接采用查找真值表的方式得到目标脉冲波形，而真值表只需要存储在IC芯片，便于集成化。优选的，双稳态显示装置20为电子纸。实施例三本发明还提供一种双稳态显示装置的驱动方法，该方法的流程图如图8所示。该驱动方法包括如下步骤:步骤SlOO:根据源图像信息选取源脉冲波形。其中，源图像信息由数字的灰阶信号构成，该源脉冲波形是根据该源图像信息从波形库当中查表获得。步骤S200:对该源脉冲波形中的脉冲进行计数。其中，该步骤获得每一个源脉冲波形P的刷新脉冲数(包括主刷新脉冲数P.q3和震荡刷新脉冲数P.q4)。步骤S300:对该刷新脉冲数进行渲染操作f'，获得目标脉冲波形的刷新脉冲数。其中，该步骤对刷新脉冲数(包括主刷新脉冲数P.q3和震荡刷新脉冲数P.q4)进行渲染操作Γ ，获得基于目标像素体系的目标脉冲波形V的刷新脉冲数(主刷新脉冲数P'.q3和震荡刷新脉冲数P'.q4)。作为一种优选的实施方式，该渲染操作f'可以为“动态像素”(virtual pixel)的图像渲染技术。假设与当前目标脉冲波形V相对应的源脉冲波形为:p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24，目标脉冲波形p'的主刷新脉冲数p'.q3和震荡刷新脉冲数Pi.q4，若将任意一个源脉冲波形P的主刷新脉冲数记为P.q3，震荡刷新脉冲数记为P.q4，则应有p'.q3 = INT[A*p.q3+B*(pll *q3+pl2 *q3+pl3 *q3+pl4 *q3)+C*(p21 *q3+p22 *q3+p23.q3+p24.q3)]；
p' *q4 = INT[A*p.q4+B*(pll *q4+pl2 *q4+pl3 *q4+pl4 *q4) +C*(p21 *q4+p22 *q4+p23.q4+p24.q4)]；其中，A、B、C是权重参数，且有 A+4B+4C = I ;p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的主刷新脉冲数；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的
震荡刷新脉冲数。简略地，可以令C = O。在这里V *q3和]^.q4显然必须是整数。优选的，步骤S300还对主刷新脉冲数P'.q3和震荡刷新脉冲数P'.q4进行标准化操作，从而获得标准主刷新脉冲数V *q3'和标准震荡刷新脉冲数P' q4/。具体标准化操作的内容可以参照实施例一，在此不再赘述。步骤S400:根据前一帧刷新脉冲数获取当前复位脉冲数，根据当前复位脉冲数和当前刷新脉冲数生成目标脉冲波形。其中，前一帧刷新脉冲数包括前一帧主刷新脉冲数P".q3和前一帧震荡刷新脉冲数P ".q4或者经过标准化操作后的前一帧标准主刷新脉冲数P ".q3'和前一帧标准震荡刷新脉冲数P" *q4/。当前复位脉冲数包括当前主复位脉冲数P' *ql和当前震荡复位脉冲数P,.q2。根据前一帧刷新脉冲数获取当前复位脉冲数的方法可以参照图6及其说明，在此不再赘述。根据当前复位脉冲数和当前刷新脉冲数生成目标脉冲波形可以采用波形发生器。步骤S500:用该目标脉冲波形驱动双稳态显示器。其中，双稳态显不器一般为电子纸。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种驱动电路，用于驱动该双稳态显示器，其特征在于，所述驱动电路包括: 脉冲宽度调制单元，根据源图像信息从波形库当中查表选取源脉冲波形； 脉冲计数器，对所述冲宽度调制单元输出的源脉冲波形中的脉冲进行计数，输出源脉冲波形的刷新脉冲数； 图像渲染单元，对所述脉冲计数器输出的刷新脉冲数进行渲染操作，得到目标脉冲波形的刷新脉冲数； 刷新脉冲数寄存器，存储所述图像渲染单元输出的当前刷新脉冲数并输出前一帧刷新脉冲数； 刷新/复位真值表寄存器，存储刷新/复位真值表，并根据所述图像渲染单元输出的前一帧刷新脉冲数检索该刷新/复位真值表获得当前复位脉冲数； 波形生成器，根据所述图像渲染单元输出的当前刷新脉冲数和所述刷新/复位真值表寄存器输出的当前复位脉冲数生成用于所述驱动双稳态显示器的目标脉冲波形。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述源脉冲波形的刷新脉冲数包括主刷新脉冲数P.q3和震荡刷新脉冲数P.q4。
3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述渲染操作为“动态像素”的图像渲染技术。
4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，驱动目标像素体系中当前像素的波形为P ^，驱动源像素体系中与所述当前像素对应的各像素P、P11、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24 分别需要的源脉冲波形为 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24，则有`p' *q3 = INT[A*p *q3+B*(pll *q3+pl2 *q3+pl3 *q3+pl4 *q3) +C*(p21 *q3+p22 *q3+p23.q3+p24.q3)],p' *q4 = INT[A*p.q4+B* (p 11 *q4+pl2 *q4+pl3 *q4+pl4 *q4) +C* (p21 *q4+p22 *q4+p23.q4+p24.q4)]； 其中，A、B、C 是权重参数，且有 A+4B+4C = I ；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的主刷新脉冲数；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的震荡刷新脉冲数。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，C= O0
6.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述图像渲染单元还对主刷新脉冲数Pi *q3和震荡刷新脉冲数P' *q4进行标准化操作，获得标准主刷新脉冲数p'和标准震荡刷新脉冲数V q4/。
7.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，双稳态显示器为电子纸。
8.一种双稳态显不装置,包括双稳态显不器和权利要求1-7任一项所述的驱动电路。
9.一种驱动电路，用于驱动该双稳态显示器，其特征在于，所述驱动电路包括: 脉冲宽度调制单元，根据源图像信息从波形库当中查表选取源脉冲波形； 真值表存储及查找单元，根据所述脉冲宽度调制单元输出的源脉冲波形以及前一帧的目标脉冲波形在真值表中查找当前的目标脉冲波形，并将该当前目标脉冲波形输出至所述双稳态显示器，用以驱动所述双稳态显示器。
10.一种双稳态显示装置，包括双稳态显示器和权利要求9所述的驱动电路。
11.一种双稳态显示装置的驱动方法，包括如下步骤: 步骤SlOO:根据源图像信息选取源脉冲波形 步骤S200:对所述源脉冲波形中的脉冲进行计数； 步骤S300:对所述刷新脉冲数进行渲染操作，获得目标脉冲波形的刷新脉冲数； 步骤S400:根据前一帧刷新脉冲数获取当前复位脉冲数，根据当前复位脉冲数和当前刷新脉冲数生成目标脉冲波形； 步骤S500:用所 述目标脉冲波形驱动双稳态显示器。
12.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，所述源脉冲波形的刷新脉冲数包括主刷新脉冲数P.q3和震荡刷新脉冲数P.q4。
13.如权利要求12所述的驱动方法，其特征在于，所述渲染操作为“动态像素”的图像渲染技术。
14.如权利要求13所述的驱动方法，其特征在于，驱动目标像素体系中当前像素的波形为V，驱动源像素体系中与所述当前像素对应的各像素P、P11、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24 分别需要的源脉冲波形为 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24，则有p' *q3 = INT[A*p _q3+B*(pll *q3+pl2 *q3+pl3 *q3+pl4 *q3) +C*(p21 *q3+p22 *q3+p23.q3+p24.q3)],p,.q4 = INT[A*p *q4+B*(pll *q4+pl2 *q4+pl3 *q4+pl4 *q4) +C*(p21 *q4+p22 *q4+p23.q4+p24.q4)]；其中，A、B、C 是权重参数，且有 A+4B+4C = I ；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的主刷新脉冲数；p.q3、pll.q3、pl2.q3、pl3.q3、pl4.q3、p21.q3、p22.q3、p23.q3、p24.q3 分别为源脉冲波形 p、pll、pl2、pl3、pl4、p21、p22、p23、p24 的震荡刷新脉冲数。
15.如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，C= O0
16.如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，所述步骤S300还对主刷新脉冲数Pi *q3和震荡刷新脉冲数P' *q4进行标准化操作，获得标准主刷新脉冲数p'和标准震荡刷新脉冲数P'.q4'。
17.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，双稳态显示器为电子纸。
全文摘要
本发明所提供了具有图像渲染功能的双稳态显示装置及其驱动电路和驱动方法，将源图像信息先经过PWM处理转换为若干单独的脉冲驱动波形后，再对这些波形文件的脉冲数进行图像渲染操作。对脉冲数进行图像渲染操作时，对于刷新帧，只需要记录刷新部分波形供复位使用，不需要记录整个原有灰阶，降低了对驱动IC的硬件要求。另外，本发明将源图像信息先经过PWM处理转换为若干单独的脉冲驱动波形后均以真值表形式存在，便于集成化。
文档编号G09G3/34GK103137076SQ20111043295
公开日2013年6月5日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者罗熙曦, 马骏, 吴勇 申请人:上海天马微电子有限公司