器1906。电压发生器1906由控制单元1904根据预定的电压-波长关系表1916来控制， 给显示器的行驱动器1908和列驱动器1910施加适当的电压。行驱动器和列驱动器通过驱 动显示面板来显示图像。像素矩阵1912通过数据线水平地连接到行驱动器1908,且通过 栅极线垂直地连接到列驱动器1910。在像素矩阵中，每个像素单元由一个SP頂控制，SP頂 包含多个通过一个或多个TFTs连接到栅极线和至少一条数据线的电极。在某个应用实例 中，正如前面讨论的，为了消除SP頂的可动板的倾斜，保证可动板与顶部板平行，需要三条 数据线。例如，像素矩阵中的单位像素1918由一个SP頂控制，该SP頂包含三个通过3个 TFTs1920连接到栅极线G1和三条数据线D11，D12和D13的电极。行驱动器1908,也叫做 栅极驱动，用于生成沿栅极线的栅极脉冲，控制一排单位像素，使得每个单位像素的TFT开 关在某一时刻切换"ON"或"OFF"。例如，当行1922被选择，行1922的TFT开关被接通，列 驱动器1910,也被称为数据驱动器，通过数据线Dll，D12,D13,D21，D22,D23,D31，D32和 D33传输电压信号，同时给所有列施加电压，来给行1922的每个单位像素充电，以期达到预 定的电压。接下来，断开行1922的TFT开关，随后行1924被选择，行1924的TFT开关接 通。列驱动器1910通过数据线传送另一组电压信号，并给行1924的单位像素施加数据电 压。与有源地址液晶显示器相似，对反射型显示器的单位象素逐行扫描。通过顺序扫描栅 极线和按一定顺序给数据线施加数据电压，反光式显示面板的每个单位像素可被寻址，并 获得期望的电压。
[0119] 当选用时间抖动来混合3个颜色分量时，一个帧周期被分为多个时间片，与水平 扫描速率同步，且允许用变化的强度或灰度级产生一个彩色图像。时间片段的数量取决于 不同的应用。例如，一个帧周期被分为2n-l个时间片，一个SP頂可为每个像素产生多达2n 个灰度等级，对应于特定颜色的2n个不同强度或明亮等级。
[0120] 图20所示使用本专利公开的反光式颜色显示技术处理视频/图像的控制流程图。 该控制流程图以时间抖动技术为例，描述了一个帧周期内图像处理的步骤。在一个应用实 例中，步骤2002接收一种或多种视频/图像输入信号的标准编码，如复合编码，S-Video编 码，HDMI编码或者其他的编码，然后在步骤2004中，通过显示设备的信号处理电路系统进 行译码和初步处理，将输入信号转换为一种常见的信号编码，如24位RGB编码。在步骤2006 中，输入信号进一步被处理，通过信号处理电路将24位RGB坐标转换为32位新颜色模型的 坐标，随后在某一帧周期内持续一定时间。在步骤2008中，信号处理电路的控制单元将颜 色坐标（λ，ts，tw，tk)或（tb，Utw，tk)分配给每个像素。如上所述，控制单元可以用不同 的颜色抖动的方法，如空间抖动，时间抖动，或两者的组合，在每个像素上产生任何要实现 的颜色。该控制流程图以时间抖动技术为例。在步骤2010中，当控制单元为每个像素指定 一种颜色时，电压发生器或该控制单元从一个或多个预先设定的电压-波长查找表获取电 压数据，在步骤2012中，电压发生器将获得的电压数据应用到显示设备的行/列驱动。在 步骤2014-2024的for循环中，对于每行像素，在步骤2016中打开选中行的行驱动TFT开 关。在步骤2018中，列驱动器将从电压-波长关系表中获得的数据电压应用到当前选中行 的像素。与施加的电压相应，当前选中行每个像素的SPIM的空腔深度会调整到相应的值， 来反射特定的颜色。接下来，行驱动器在步骤2020中停止激活当前选择的行，同时在步骤 2022中激活下一行。判断框2024决定像素矩阵中是否有更多的行可用于扫描。当有更多 行适合扫描时，控制流程回到步骤2014。否则，控制流程到判断框2026,来判断当前帧周期 是否结束。若当前帧周期结束，则该流程终止。否则，控制流程到达步骤2028,在该步骤中， 行和列驱动器返回驱动像素矩阵中的第一行。控制流程回到步骤2012,开始当前帧周期的 一个新的时间片段。
[0121] 尽管在此披露的概念已经通过备选的应用实例进行明确的描述，但并不意味着本 发明仅局限于这些应用实例。行业类熟悉工艺技能的人将会依据对本专利的理解做出修 改。例如，本专利公开的应用实例采用RGB和CIE颜色模型作为例子来说明坐标轴如何转 换到新颜色模型中。其他设备相关或设备无关的颜色模型均可用作颜色-坐标转换的输入 模型。它并不旨在以任何方式将这些概念的范围限制在输入颜色模型的选择中。一些应用 实例使用时间抖动技术来描述如何实现颜色混合，然而，其他的抖动算法也可以用来混合 颜色分量，从而获得任何期望的颜色。本专利公开的上述具体的应用实例的描述的目的是 为了说明和描述。
[0122] 可以理解的是，本专利公开的应用实例的描述是为了使所属领域的技术人员能够 制作或使用本专利。这些应用实例的任何修改对于那些本领域内技术熟练的人是显而易 见的，且在本专利定义的一般原理可应用于其他应用实例而不脱离本专利公开的精神或范 围。因此，本专利并非旨在被限定于本文所示的应用实例，而是应被赋予与本文所揭示的原 理和新颖特征一致的最广范围。
【主权项】
1. 一种用于控制反光式显示设备的干涉式调光器来显示信息的系统，该系统包括： 一个包括像素阵列的显示器，每个像素包含一个或多个自平行干涉调光器；和 一个控制单元 接收每个像素的第一类型的颜色代码， 将所述第一类型颜色编码转换为第二类型颜色编码，确定目标颜色中指定的光谱色， 黑色和白色分量，和 控制每个像素，来显示由对应于所述像素的第二类型的颜色编码来编码的目标颜色。2. 根据权利要求1所述的系统，自平行干涉调光器包括： 一个固定的顶部板和一个可移动板，两块板由一个可调节深度的空腔隔开；和 多个电极。3. 根据权利要求2所述的自平行干涉调光器，空腔深度是通过施加到多个电极的电压 来控制。4. 根据权利要求2所述的自平行干涉调光器，当空腔深度为以下某一个值时，自平行 干涉调光器反射黑色； 大于或等于第一临界值，且低于或等于190nm;和 1360nm〇5. 根据权利要求2所述的自平行干涉调光器，当空腔深度在200nm和350nm之间时，自 平行干涉调光器反射某种颜色；6. 根据权利要求2所述的自平行干涉调光器，当空腔深度为以下某一个值时，自平行 干涉调光器反射白色； 大于1500nm;和 低于或等于小于lOOnm的第二临界值。7. 根据权利要求1所述的系统，第一类型的颜色编码选自以下类型： RGB编码； CMY编码； HSL编码； HSV编码； CIEXYZ编码； CIELUV编码；和CIELAB编码。8. 根据权利要求7,当选择RGB编码为第一类型的颜色编码时，RGB编码首先转换为 HSL编码，然后从HSL颜色编码转换为第二类型颜色编码。9. 根据权利要求1所述的系统，其中每个像素的第二类型颜色编码包括四个值： 光谱色的波长； 第一个百分比表达光谱色； 第二个百分比表达黑色；和 第三个百分比表达白色。10. 根据权利要求1所述的系统，其中每个像素的第二类型颜色编码包括四个值： 第一个百分比表达蓝色； 第二个百分比表达红色； 第三个百分比表达黑色；和 第四个百分比表达白色。11. 根据权利要求1所述的系统，其中控制单元控制每个像素来显示目标颜色，使用的 抖动方法选自以下方法： 空间抖动； 时间抖动；和 空间抖动与时间抖动的组合。12. 根据权利要求11所述的抖动方法，当选用时间抖动时，控制单元在每个像素的帧 周期内计算光谱色，黑色和白色分量的持续时间。13. 根据权利要求11所述的抖动方法，当选用空间抖动时，每个像素被细分为多个子 像素，每个子像素对应一个自平行干涉调光器。14. 一种用于控制反光式显示设备的干涉式调光器来显示信息的系统，该系统包括： 一个包括像素阵列的显示器，每个像素包含一个或多个自平行干涉调光器； 一个颜色查找表，存储第一类型颜色编码，每个颜色编码指代目标颜色的光谱色，黑色 和白色分量；和 一个控制单元 接收每个像素的第二类型的颜色代码， 转换所述第二类型颜色编码为颜色查找表中的第一类型颜色编码，和 控制每个像素，来显示由对应于所述像素的第一类型的颜色编码来编码的目标颜色。15. 根据权利要求14所述的系统，其中第二类型颜色编码选自一下类型： RGB编码； CMY编码； HSL编码； HSV编码； CIEXYZ编码； CIELUV编码；和CIELAB编码。16. 根据权利要求15所述的颜色编码，当选择RGB编码为第二类型的颜色编码时，RGB 编码首先转换为HSL编码，然后从HSL颜色编码转换为第二类型颜色编码。17. -种控制反光式显示设备的干涉调节器来显示信息的方法，包括： 提供像素阵列，每个像素包括一个或多个自并行干涉调光器； 接收每个像素的第一类型颜色编码； 转换所述第一类型颜色编码为第二类型颜色编码，即目标颜色中指定的光谱色，黑色 和白色分量；和 控制每个像素，来显示由对应于所述像素的第二类型的颜色编码来编码的目标颜色。18. 根据权利要求17所述的方法，其中自平行干涉调光器包括： 一个固定的顶部板和一个可移动板，两块板由一个可调节深度的空腔隔开；和 多个电极。19. 根据权利要求18所述的方法，其中空腔深度是通过施加到多个电极的电压来控制 的。20. 根据权利要求18所述的方法，其中自平行干涉调光器空腔深度在200nm-350nm之 间。21. 根据权利要求17所述的方法，其中每个像素的第二类型颜色编码包括四个值： 光谱色的波长； 第一个百分比表达光谱色； 第二个百分比表达黑色；和 第三个百分比表达白色。22. 根据权利要求17所述的方法，其中每个像素的第二类型颜色编码包括四个值： 第一个百分比表达蓝色； 第二个百分比表达红色； 第三个百分比表达黑色；和 第四个百分比表达白色。
【专利摘要】本发明公开处理标准的视频信号数据和图像数据，并且在广泛的色域内选择色彩并通过明亮的反光式显示平板上显示彩色视频及图像的系统和方法。在一些应用实例中，输入的视频/图像信号首先从RGB编码转换为基于新颜色系统的编码，该系统使用光谱色，黑色和白色分量来编码颜色。反光式显示面板包括像素阵列，每个像素包含一个或多个自平行干涉调光器(“SPIMs”)。每个SPIM包含多个位于底部板的电极，一个固定的顶板和一个可动板，其中顶板和可动板由空腔隔开。在电极上施加适当的电压，可调节SPIM的空腔深度，使得SPIM反射特定波长的颜色或使得SPIM显示黑色或白色。
【IPC分类】G09G3/34, G02B26/00
【公开号】CN105431895
【申请号】CN201480028381
【发明人】季中
【申请人】元博科技有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年5月20日
【公告号】US20150009229, WO2015005974A1