专利名称：一种电子纸翻页刷新方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子纸，尤其涉及一种电子纸翻页刷新方法及其装置。
背景技术：
电子纸显示屏是一种全新显示屏，具有超轻薄、便于携带、可重写、阅读舒适、功耗低、断电时也能保持显示等优点。作为一种新型显示屏技术，电子纸显示屏催生了众多创新性移动应用，比如电子书、电子报纸、电子显示牌等。目前，与LCD液晶屏和大多数其他数字屏幕不同，电子纸屏幕不需要背光照明，因而更接近传统的纸墨阅读形式。当前最流行的电子纸采用了 E-1nk的电泳技术，通过悬浮在透明液体中的带电黑白粒子的移动形成图像。电子书的设计和操作，最重要的是翻页方式，用户在阅读电纸书过程中需要手动或者自动进行翻页操作，理想的翻页方式是提高阅读感受的关键部分之一。目前在翻页的时候有两种模式，快速翻页模式和无残影翻页模式。选取无残影翻页模式的情况下，需要采用全局刷新进行翻页，这是电子书阅读器普遍默认的一种刷新模式。以E-1nk微胶囊技术为例，全局刷新时，电子纸的显像程序需要对整个页面进行翻新，即黑白微胶囊先在较大电压的作用下运动到屏幕的两端(即复位)，重新排列，也就是说翻动页面需要经过全画面刷黑和刷白的程序，然后再按照下一页的新图像作相应的运动，形成新页面的图像。全局刷新的优势在于可以使翻新的页面底色更纯净，但是存在的问题是每翻页一次就会黑屏一次，造成对用户视觉的冲击。于是在全局刷新的基础上，局部刷新应势而生，它是一种快速翻页的刷新模式。仍以E-1nk微胶囊技术为例，局部刷新对于黑白微胶囊颜色不变的部分不刷新，而只刷新变化的部分，所以反映速度快，而且有效缓解了闪屏的现象；但追求快速翻页的模式下伴随多次翻页会有不同程度的油墨残影，且翻页数次后残影会比较明显，这就影响到文字显示的清晰度，影响阅读时的舒适水平。可见，全局刷新可以消除残影，但是有黑屏；局部刷新速度快，不会黑屏，但有残影。在现有技术中，采用全局刷新和局部刷新双重模式，局部刷新N次之后全局刷新一次，这样可以兼顾速度和阅读效果，例如每翻20次页，就会自动全屏刷新一次，以消除残影。在这种双重模式下，减少了残影，但却不能完全消除残影，且残影最严重的时刻是在第19次翻页的时候；另外，相对单一的全局刷新模式，黑屏的出现也大大减少了，但是每翻页20次，仍然因为要全局刷新一次而出现一次黑屏。也就是说这种全局刷新和局部刷新双重模式仍不能有效消除残影和黑屏。
发明内容
本发明的目的是克服电子纸翻页刷新时的黑屏和残影问题。为实现上述目的，本发明提供了 一种电子纸翻页刷新方法及其装置。该方法包括:
接收下一页面的图像；根据翻页模式将所述页面划分成N个像素集，分别为PpP2.....Pn.....Pn ;其中，
η = 0、1、2.....N,N彡2 ;Ρη中的所有像素将同步刷新；并且为所述每个像素集设定一个翻
页处理的启动时刻和所述像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列；所述电压序列包括复位电压序列和所述下一页面图像刷新用的电压序列；按照各像素集的启动时刻将所述各个像素集中像素的电压序列集成在一起；按照所述集成后的像素的电压序列进行驱动显示。本实施例提供的方案，通过将整个页面的刷新过程划分成多个像素集进行刷新，翻页的过程以动画的方式展现出来。更重要的是，与全局刷新相比，在整个翻页的过程中，本方案将全画面闪黑和闪白的现象变成了每隔IOms出现一个小区域或者分散的像素点的闪黑和闪白。只要划分的每个像素集足够小，其闪黑和闪白的现象从视觉上几乎看不出来，这样便显著消除了黑屏现象，同时也不存在残影现象。所以，通过本发明实施例提供的方法实现了理想的翻页效果，同时还带来了舒适又漂亮的视觉效果。
图1为本发明实施例中电子纸刷新方法的效果显示图；图2为本发明实施例中电子纸刷新方法的流程图；图3为本发明实施例中电子纸刷新方法的系统框图；图4Α是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种水平卷轴翻页模式的示意图；图4Β是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种横向棋盘格模式的示意图；图4C是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种垂直百叶窗模式的示意图；图4D是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种阶梯模式的示意图；图4Ε是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种扇形模式的示意图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。本发明实施例为了有效消除黑屏和残影现象，提高阅读质量，采用将电子墨水面板划分成若干个像素集进行逐次刷新，使翻页的过程以动画的形式显示出来，消除了闪黑和残影。图1是本发明实施例中的电子纸刷新方法的效果显示图。如图中所示，当电子墨
水面板接收到下一页的新图像时，将电子墨水面板划分为N个像素集，分别为Pp P2.....Pn.....Pn，其中，η = 0、1、2.....Ν，Ν彡2 ;Ρη中的所有需要刷新的像素将同步刷新。并且
为每个像素集设定一个翻页处理的启动时刻和该像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列。该电压序列包括复位电压序列和下一页面图像刷新用的电压序列。其中，复位电压序列用于将各个像素集中的像素的灰阶进行由原灰阶到黑灰阶再到白灰阶的复位。复位之后再利用所述下一页面图像刷新用的电压序列将该像素集内的各个像素的灰阶由复位后的灰阶刷新到下一页面的图像灰阶。因为在电子墨水面板的显示中定义了由白到黑的M个电压脉冲。假设M = 40，即将电子墨水面板的显示由白刷到黑需要打40个正压脉冲。当在电子墨水面板的底色为白色的区域中显示黑色图像时，需要将该区域内所有需要显示成黑色的点打40个正压脉冲，即为黑色。在本发明实施例中，电子墨水面板的刷新频率例如为100Hz，也就是说，将电子墨水显示面板上打一次脉冲需要10ms，如果M为40，则在电子墨水面板的底色为白色的该区域中显示黑色图像时需要分40次进行刷新，共耗时400ms。根据上述电子墨水面板刷新的原理，假设电子墨水面板每隔一个时间间隔刷新一次，每个时间间隔为10ms。当计时开始之后，在第一个启动时刻即h = O时刻，电子墨水面板按照设定的电压序列，首先将像素集P1内各个像素的灰阶进行由原灰阶到黑灰阶再到白灰阶的复位(假设需要10ms)，接着对像素集P1中的各个像素点开始由白灰阶到图像灰阶的刷新，则像素集P1完成翻页共需要410ms，也就是说像素集P1完成翻页的时刻为t1# =410ms。而从& = O时刻计时开始后，经过一个时间间隔之后，即在第二个启动时刻t2 =IOms时，电子墨水面板按照指令，又开始了对像素集P2的翻页处理过程，则像素集P2完成翻页的时刻为t2#= 420ms,比像素集P1完成翻页晚10ms。同样，之后的每一个像素集比前一个像素集翻页处理的启动时刻和完成时刻都晚10ms。当N = 20时，最后一个像素集完成翻页的时刻为tN#= 600msο本实施例中，各个像素点灰阶的复位也可以是由原灰阶到白灰阶再到黑灰阶的复位，这种情况下，各个像素点的刷新是由黑灰阶到图像灰阶的刷新。与此对应的设定的电压序列中每一个电压与上述电压序列中的对应电压是相反的。在本发明实施例可实现的所有翻页模式中，根据不同的动画显示模式，每个像素集对应电子墨水面板上不同的像素点集合，包括一个或多个条形区域内像素点的集合、一个或多个随机线条内像素点的集合、一个或多个分散的矩形区域内像素点的集合、一个或多个其他任意形状区域内像素点的集合或一定数目分散像素点的集合。并且在本实施例的任意一种翻页模式下，划分后的N个像素集的大小可以相等也可以不相等。进行翻页刷新操作时，按照预设的动画显示顺序和时间间隔依次对每个像素集进行翻页刷新。在第I个启动时刻，电子墨水面板开始对第I个像素集进行刷新；当经过预定时间间隔后，从第1+1个启动时刻开始，进入下一个像素集的刷新。当电子墨水面板对这些像素集逐个刷新时，新页面的图像便会以连续的动态的方式显示出来。图2是本发明实施例的电子纸刷新方法的流程图。如图中所示:在步骤202中，电子墨水面板接收下一页面的新图像，将所述新图像的刷新过程
划分成N个像素集，分别为Pp P2.....Pn.....Pn。在步骤204中，为每个像素集设定一个
翻页处理的启动时刻和该像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列。在步骤206中，当到达第I个时刻，开始对像素集P1进行翻页处理，计时开始。在步骤208中，首先对像素集匕内每个像素的灰阶进行复位，再判断每个像素的图像灰阶相对复位后的灰阶是否有变化。如果判断结果为“否”则前进到步骤210，不对该像素进行翻页刷新操作；若判断结果为“是”则前进到步骤212中，确定这个像素点为刷新点，并对其进行刷新。然后前进到步骤214继续计时，判断是否达到预定时间段，此预定时间段等于一个时间间隔。如果判断结果为“否”则继续计时；如果判断结果为“是”，则进入步骤216中启动下一个像素集P1+1的翻页处理，并返回步骤206，重新开始计时，进行下一轮循环。图3为本发明实施例的电子纸刷新装置图。如图中所示，该装置包括:主机接口模块、数据处理模块、流水线控制模块、流水线集成算法模块和显示模块。
首先由主机接口输入数据，即输入待刷新页面的图像信息，并发送命令到数据处理模块。数据处理模块按照主机的命令对电子墨水面板的像素点进行分类处理，具体地，
将页面划分成N个像素集，分别SP^P2.....Pn.....Pn，其中，n = 0、1、2.....N，N彡2 ；
Pn中的所有需要刷新的像素将同步刷新。流水线控制模块接收到分类处理的结果后，为每个像素集设定一个翻页处理的启动时刻和该像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列并发送给各个流水线。该电压序列包括复位电压序列和下一页面图像刷新用的电压序列。流水线集成算法模块按照预定的时间间隔将各个像素集中像素的电压序列集成在一起并传输给显不模 块。最后显示模块照集成后的像素的电压序列进行翻页刷新，将图像显示出来。基于以上原理，本发明实施例中提供了多种动画显示方案可供用户选择(如图4Α-Ε中所示)。图4Α为本发明实施例中电子纸刷新方法的一种卷轴铜页模式的示意图。如图中所示，将电子墨水面板沿横向平均分割成N个区域，每个区域包含的像素构成一个像素集，其中需要刷新的像素在同一时刻开始刷新。图中所示序号表示刷新的次序。设置翻页时，可从左向右或从右向左实现连续刷新。从视觉效果上来看便呈现出卷轴式连续显示的动态过程。图中用阴影标记此区域已经刷新完，则如图中所示，当前已完成第八个像素集的刷新。此模式中，电子墨水面板还可以从中间向两边依次进行刷新。类似地，此模式中也可将电子墨水面板沿纵向平均分割成N个区域，翻页时，可设置从上而下或从下而上或从中间向两边进行连续刷新。图4Β是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种横向棋盘格模式的示意图。如图中所示，首先将电子墨水面板按照棋盘格状分割成N个矩形块，每个矩形块又分割成M个条形区域，各个矩形块中序号相同的条形区域同时刷新，可设置每个矩形块从左向右和从右向左两种模式进行刷新。刷新时，可以看到每个矩形块同时从左边(或从右边)开始连续显示。如图中所示，当前已完成第三个像素集的刷新。同样也可以设置纵向棋盘格模式，从上而下或从下而上进行刷新。图4C是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种垂直百叶窗模式的示意图。如图中所示，翻页时各个矩形块中序号相同的条形区域同时刷新，可设置从左向右和从右向左两种方式。刷新时看到的效果是百叶窗由打开到逐渐合上的动态过程。如图中所示，当前已完成第三个像素集的刷新。同样的还可以设置成水平百叶窗模式，从上而下或从下而上进行刷新。图4D是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种阶梯模式的示意图。如图中所示，图中序号相同的矩形区域同时刷新，可设置从左上开始刷新、从右上开始刷新、从左下开始刷新和从右下开始刷新四种模式。刷新时，每经过一个时间单元后，刷新完的区域边缘呈现阶梯形状。如图中所示，当前已完成第十个像素集的刷新。图4Ε是本发明的实施例中电子纸刷新方法的一种扇形模式的示意图。如图中所示，各个扇形区域按图中所示序号依次刷新，刷新时呈现动态的扇子渐渐展开的画面。如图中所示，当前已完成第八个像素集的刷新。图中所示模式只包含一根轮辐，还可以设置包含多根轮辐的扇形模式。
除了以上所列举的几种动画刷新模式，还可以灵活设置多种模式，如随机线条模式、新闻快报模式、由中央向四周以菱形、圆形等形式展开的模式，等等，为用户提供多种具有舒适的视觉感受的动态翻页模式。按照本实施例提供的方案，通过将整个页面的刷新过程划分成多个像素集进行刷新，翻页的过程以动画的方式展现出来。更重要的是，与全局刷新相比，在整个翻页的过程中，本实施例的方案将全画面闪黑和闪白的现象变成了每隔一个时间间隔(例如IOms)出现一个小区域或者分散的像素点的闪黑和闪白。所以只要划分的每个像素集足够小，其闪黑和闪白的现象从视觉上几乎看不出来，这样便显著消除了黑屏现象，同时也不存在残影现象。所以，通过本发明实施例提供的方法实现了理想的翻页效果，同时还带来了舒适又漂売的视觉效果。专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电子纸翻页刷新方法，其特征在于，所述方法包括: 接收下一页面的图像； 根据翻页模式将所述页面划分成N个像素集，分别为PpP2.....Pn.....Pn ;其中，η =0、1、2.....N,N ^ 2 ;Ρη中的所有像素将同步刷新；并且为所述每个像素集设定一个翻页处理的启动时刻和所述像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列；所述电压序列包括复位电压序列和所述下一页面图像刷新用的电压序列； 按照各像素集的启动时刻将所述各个像素集中像素的电压序列集成在一起； 按照所述集成后的像素的电压序列进行驱动显示。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复位电压序列用于将所述各个像素集中的像素的灰阶进行由原灰阶到黑灰阶再到白灰阶的复位，或者由原灰阶到白灰阶再到黑灰阶的复位。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述为所述每个像素集设定一个翻页处理的启动时刻和所述像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列的步骤包括: 判断像素集P1内各个像素的图像灰阶相对所述复位后的灰阶是否有变化； 如果该像素的图像灰阶无变化，则不产生用于该像素图像刷新用的电压序列。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述像素集P1是一个或多个条形区域内像素点的集合、一个或多个随机线条内像素点的集合、一个或多个分散的矩形区域内像素点的集合或一定数目的分散的 像素点的集合。
5.一种电子纸翻页刷新装置，其特征在于，包括: 主机接口模块，用于接收下一页面的图像； 数据处理模块，用于根据翻页模式，将所述页面划分成N个像素集，分别为Pp P2.....Pn.....Pn，其中，η = 0、1、2.....N, 2 ;Ρη中的所有像素将同步刷新； 流水线控制模块，用于为所述每个像素集设定一个翻页处理的启动时刻和所述像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列；所述电压序列包括复位电压序列和所述下一页面图像刷新用的电压序列； 流水线集成算法模块，用于将所述各个像素集中像素的电压序列集成在一起； 显示模块，用于按照所述集成后的像素的电压序列进行驱动显示。
全文摘要
本发明涉及一种电子纸翻页刷新方法及其装置。该方法包括接收下一页面的图像；根据翻页模式将所述页面划分成N个像素集，分别为P1、P2、...、Pn、...、PN；其中，n＝0、1、2、...、N，N≥2；Pn中的所有像素将同步刷新；并且为所述每个像素集设定一个翻页处理的启动时刻和所述像素集中各个像素完成翻页所需的电压序列；所述电压序列包括复位电压序列和所述下一页面图像刷新用的电压序列；按照各像素集的启动时刻将所述各个像素集中像素的电压序列集成在一起；按照所述集成后的像素的电压序列进行驱动显示。
文档编号G09G3/34GK103208272SQ20121001309
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者李昂, 曹堪宇, 杜文杰, 何代明 申请人:北京凡达讯科技有限公司