JP2006099080A - ビデオデータを送信するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームバッファーの使用を制限することにより電力節約を達成する。
【解決手段】ドライバコントローラー２９は第１のインターフェース２０２および第２のインターフェース２０４を有する。プロセッサー２１はデュアルポートバス２０６を介して、第１のインターフェース２０２あるいは第２のインターフェース２０４のいずれかへビデオデータを送る。第１のインターフェース２０２を介して受信されるビデオデータは、フレームバッファー２８に記憶される。第２のインターフェース２０４経由で受信されるビデオデータは、フレームバッファー２８に無関係に、ディスプレイアレイ３０上の即時の表示のためにアレイドライバー２２に直接送信される。
【選択図】図１０

Description

この発明の分野は、微小電気機械システム(microelectromechanical systems)(ＭＥＭＳ）に関する。

微小電気機械システム(ＭＥＭＳ）は、微小機械素子、アクチュエータ、および電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及び、あるいは、基板及び／又は堆積された材料の一部分をエッチングして取り除く、若しくは電子装置及び電子機械装置を形成するために複数の層を付加する、その他のマイクロマシニングプロセスを使用して創り出されることができる。ＭＥＭＳ装置の１つのタイプは、干渉変調器と呼ばれる。干渉変調器は１対の導電性プレートを含んでいてもよい。１対の導電性プレートの一方または両方は、全体においてまたは一部分において透明および／または反射してもよく、適切な電気信号が印加されると相対的動きが可能である。一方のプレートは、基板上に堆積された静止層を含み、他方のプレートは、エアーギャップにより静止層から分離された金属膜を含んでいてもよい。そのような装置は広範囲のアプリケーションを有し、それらの特徴が既存の製品を改良しおよびまだ開発されていない新製品を製作するのに利用できるように、これらのタイプの装置の特性を利用および／または変更することは技術的に有益であろう。製造コストを低減し、電力節約を得るために、新規なコントローラーおよび処理を用いて、ビデオデータを表示するためにそのような装置を使用することは、有益であるだろう。

発明の概要

ここに記載されたシステム、方法、および装置は、各々いくつかの観点を有し、それらの観点の単一の観点は、もっぱらその望ましい特性に関与しない。この発明の範囲を制限せずに、そのより顕著な特徴について簡潔に議論されるだろう。この議論を考慮した後に、また、特に「ある実施形態の詳細な説明」というタイトがたつけられたセクションを読んだ後で、この発明の特徴が他のディスプレイ装置に対してどのように利点を供給するかを理解するであろう。

一実施形態はシステムを含む。システムは、表示のためにビデオデータを供給する手段と、フレームバッファーとは無関係に受信したビデオデータを表示する手段を含み、表示手段は、ビデオデータを保持するように構成される。

他の実施形態は、ビデオデータを表示する方法を含む。方法は、ビデオデータを受信し、複数の双安定ディスプレイエレメントのアレイを介して、フレームバッファーとは無関係に受信したビデオデータを表示することを含む。

他の実施形態は、データを表示するためのシステムを製造する方法を含む。

方法は、プロセッサーを提供すること；複数の双安定ディスプレイエレメントを提供すること；およびプロセッサーからビデオデータを受信し、複数の双安定ディスプレイエレメントを介して、フレームバッファーとは無関係にビデオデータを表示するように構成されたドライバーコントローラーを提供することを含む。

他の実施形態はデータを表示するためのシステムを含む。システムは、ビデオデータを提供するように構成されたプロセッサー、およびフレームバッファーと無関係に、複数の双安定ディスプレイエレメントに提供されたビデオデータを表示するように構成された回路を含む。

さらに他の実施形態において、発明はビデオデータを受信し、複数の双安定ディスプレイエレメントを介して、フレームバッファーに関係無く、ビデオデータを表示するように構成されたディスプレイを含む、データを表示するためのシステムを提供する。

さらに、他の実施形態は、データを表示するためのシステムを含む。

システムは下記を含む：プロセッサー；複数の双安定ディスプレイエレメント；およびプロセッサーからビデオデータを受信し、複数の双安定ディスプレイエレメントを介してフレームバッファーに無関係にビデオデータを表示するように構成されたドライバーコントローラー。

以下の詳細な説明は、ある特定の実施形態に向けられている。しかしながら、この発明は多くの異なる方法で具現化することができる。この明細書において、「一実施形態」あるいは「実施形態」への参照は、実施形態に関連して記載した特定の特徴、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。明細書中の種々の場所において、「一実施形態において」、「一実施形態に従う」、「いくつかの実施形態において」という言い回しの出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照するわけではなく、分離しているわけでもない。または代わりの実施形態は、他の実施形態と相互排他的である。さらに、他の実施形態によってではなく、いくつかの実施形態によって示されるかもしれない種々の特徴が記載される。同様に、他の実施形態ではなくいくつかの実施形態用の必要条件かもしれない様々な必要条件が記述される。

一実施形態において、デバイス上のディスプレイアレイは少なくとも１つの駆動回路およびビデオデータが表示される手段、例えば干渉変調器のアレイを含んでいる。ここに使用されるように、ビデオデータは、静的画像または動的画像で表示可能な画像、グラフィックス、およびワードを含む、任意の種類の表示可能なビデオデータを指す（例えば、見たとき、移動の出願、例えば、連続する絶え間なく変わる株価、「ビデオクリップ」または行動のイベントの出現を与える一連のビデオフレーム)。ここに使用されるように、ビデオデータは、また、フレームレートおよびデータフォーマットのようにどのようにビデオデータを処理するか（ディスプレイモード)に関する命令を含む任意の種類の制御データを指す。アレイは、ビデオデータを表示するために駆動回路によって駆動される。

一実施形態は、ビデオデータを受信するための２つのインターフェースを有するドライバーコントローラーを含む。一実施形態において、２つのインターフェースの第１に送信されるビデオデータはフレームバッファーに記憶される。２つのインターフェースの第２に送信されるビデオデータは、フレームバッファーと無関係に、および直接ディスプレイのためのアレイドライバーに送信される。フレームバッファーの使用を制限することにより、潜在的な省電力は達成されるかもしれない。一実施形態において、クライアントデバイスはさらに製造コストを低減し、かつ省電力をさらに得るために、いかなるフレームバッファーも含まないように製造される。

この記載において、図面が参照され、全体を通して、類似の部品に類似の番号が指定される。この発明は、動いている（例えばビデオ)または静止している（例えば、静止画)かどうかにかかわらずおよびテキスト形式または画像データであろうとなかろうと、画像を表示するように構成された任意の装置で実施してもよい。特に、この発明は、限定されるわけではないが、携帯電話、無線装置、パーソナルデジタルアシスタンツ（ＰＤＳｓ）、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ＧＰＳレシーバー／ナビゲーター、カメラ、ＭＰ３プレーヤー、カムコーダー、ゲームコンソール、腕時計、時計、電卓、テレビジョンモニター、フラットパネルディスプレイ、コンピューターモニター、オードディスプレイ(例えば、走行距離計ディスプレイ等)、コックピット制御および／またはディスプレイ、カメラの視界のディスプレイ（例えば、乗り物における背面カメラ)、電子写真、電子ビルボードまたはサイン、プロジェクター、建築物、パッケージング、および審美的な構造（例えば、１個の宝石に関する画像のディスプレイ)のような様々な電子装置において実施または関連づけてもよいことが意図される。ここに記載されたＭＥＭＳ装置に対して類似の構造のＭＥＭＳ装置も、電子交換装置のような非表示アプリケーションに使用することができる。

アプリケーションを撮像するために使用される空間光変調器は、多くの異なる形式がある。透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）変調器は、光を阻止するか通すように結晶質のねじれおよび／または配置構造を制御することにより、光を変調する。反射空間光変調器は、撮像面へ反射された光の量を制御するために様々な物理的な影響を利用する。そのような反射変調器の例は、反射ＬＣＤｓおよび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例は干渉によって光を変調する干渉変調器である。干渉変調器は、少なくとも１つの可動壁または偏向可能な壁を有する共振光学キャビティを採用する、双安定ディスプレイエレメントである。光学キャビティ内の建設的干渉は、キャビティから出現する見える光の色を決定する。典型的には、少なくとも部分的に金属から成る可動壁がキャビティの停滞前線表面の方向に移動すると、キャビティ内の光の干渉は変調され、その変調は、変調器の前面に出現する光の色に影響を与える。干渉変調器が直視装置である場合に、前面は、典型的に、視者により見られる画像が現れる面である。

図１は一実施形態に従うネットワークシステムを図解する。ウェブサーバーのようなサーバー２は、ネットワーク３に動作可能に接続される。サーバー２は、ウェブサーバーに、携帯電話サーバーに、無線ｅメールサーバー等に相当することができる。

ネットワーク３は、ＷｉＦｉネットワーク、携帯電話ネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク等のような有線ネットワークまたは無線ネットワークを含むことができる。ネットワーク３は、広範の様々な装置に動作可能に接続することができる。ネットワーク３に接続することができる装置の例は、ラップトップコンピューター、ブラックベリー(BlackBerry)、パームパイロット(Palm Pilot)、ポケットＰＣ等のような無線ハンドヘルド装置、およびウェブ可能な携帯電話、スマートフォン(Smartphone)等のような形態電話６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のようなコンピューターを含む。デスクトップＰＣ、セットトップボックス、ディジタルメディアプレイヤー、ハンドヘルドＰＣ、全地球測位システム（ＧＰＳ）ナビゲーション装置、自動車ディスプレイまたは他の静止ディスプレイおよびモバイルディスプレイのような多くの他の装置を使用することができる。議論の便宜上、これらのデバイスはすべて集合的にここにクライアントデバイス７と呼ばれる。

干渉ＭＥＭＳディスプレイエレメントから成る１つの双安定ディスプレイエレメント実施形態は、図２に図示される。これらのデバイスにおいて、ピクセルは、明るい状態または暗い状態にある。明るい（「オン」または「オープン」）状態において、ディスプレイエレメントは、ユーザーへの入射可視光の大部分を反射する。暗い状態（「オフ」または、「クローズ」）状態において、ディスプレイエレメントは、ユーザーへの入射可視光をほとんど反射しない。実施形態に応じて、「オン」状態および「オフ」状態の光反射特性は逆にしてもよい。白黒に加えてカラー表示を可能にするために、ＭＥＭＳピクセルは、選択された色で大部分反射するように構成することができる。

図２は、視覚によるディスプレイ装置の一連のピクセル中の２つの隣接するピクセルを図示する等測図であり、ここでは、各ピクセルは、ＭＥＭＳ干渉変調器を具備する。

いくつかの実施形態では、干渉変調器ディスプレイは、これらの干渉変調器の行／列アレイを具備する。各干渉変調器は、互いに可変であり制御可能な距離に位置する１対の反射層を含み、少なくとも１つの可変の大きさを有する共鳴光学的キャビティを形成する。１つの実施形態において、反射層の１つは、２つの位置の間を移動することができる。第１の位置では、ここではリリース状態(released state)と呼ぶ、可動層は、固定された部分反射層から比較的離れた距離に位置する。第２の位置では、可動層は、部分反射層により近くに隣接して位置する。２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に依存して、積極的に（constructively）又は消極的に（destructively）干渉して、各ピクセルに対して全体が反射状態又は非反射状態のいずれかを作る。

図２のピクセルアレイの図示された部分は、２つの隣接する干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左の干渉変調器１２ａでは、可動かつ高反射層１４ａは、固定された部分反射層１６ａから所定の距離のリリースされた位置に図示される。右の干渉変調器１２ｂでは、可動高反射層１４ｂは、固定された部分反射層１６ｂに隣接するアクチュエートされた位置に図示される。

部分的に反射する層１６ａ、１６ｂは、電気的に導電性があり、部分的に透明で固定であり、例えば、各々がクロミウムとインジウム−錫−オキサイドの１つ以上の層を透明基板２０上に堆積することにより製造してもよい。複数の層は、平行なストライプにパターニングされ、下記にさらに説明されるようにディスプレイ装置中の行電極を形成できる。高反射層１４ａ、１４ｂは、支持材の上部に堆積された、堆積された金属層または金属層群（行電極に直交する、部分反射層１６ａ、１６ｂ)と支持材１９間に堆積される介在する犠牲材料の一連の並列なストリップとして形成してもよい。犠牲材料がエッチされて除去されるときに、変形可能な金属層は、決められたエアーギャップ１９だけ固定金属層から分離される。アルミニウムのような非常に電導性があり反射する材料が、変形可能な層として使用することができ、そして、これらのストライプは、ディスプレイ装置において列電極を形成できる。

印加電圧がないと、エアーギャップ１９は、層１４ａ、１６ａ間に維持され、変形可能な層は、図２の干渉変調器１２ａにより図示されるように機械的に弛緩された状態にある。しかしながら、電位差が選択された行および列に印加されると、対応するピクセルにおいて行および列電極の交差点に形成されたキャパシターは、充電され静電気力が電極を一緒に引きつける。電圧が十分に高ければ、可動層は変形され、図２の右側に干渉変調器１２ｂにより図示されたように固定層に対して押し付けられる（この図に図示されていない誘電材料が、固定層上に堆積してもよく、短絡することを防止し、分離距離を制御する)。この動きは、印加される電位差の極性にかかわらず同じである。このようにして、反射対非反射干渉変調器状態を制御することができる行／列アクチュエーションは、従来のＬＣＤ及びその他のディスプレイ技術において使用される多くの方法に類似している。

図３乃至図５は、ディスプレイ応用において、干渉変調器のアレイを使用するための１つの例示プロセスおよびシステムを図示する。しかしながら、プロセスとシステムは、また、他のディスプレイ、例えば、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ，およびＴＦＴ ＬＣＤに適用することもできる。

現在、利用可能なフラットパネルディスプレイコントローラーおよびドライバーは、絶えずリフレッシュする必要があるディスプレイとほとんど排他的に動作するように設計されてきた。したがって、例えば、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤおよびＴＦＴ ＬＣＤパネルに表示された画像は、１秒以内に多数回リフレッシュされなければ、ほんの一瞬で消失するであろう。しかしながら、上に記載したタイプの干渉変調器は、リフレッシュすることなく、より長い期間その状態を保持する能力を有しているので、干渉変調器の状態は、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してもよい。干渉変調器を使用するディスプレイは双安定ディスプレイと呼ばれる。一実施形態において、ピクセルエレメントの状態は、バイアス電圧、ときとしてラッチ電圧と呼ばれる、をピクセルエレメントを含む１つ以上の干渉変調器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、ディスプレイ装置の適切な制御のために１つ以上のコントローラーおよびドライバー回路を必要とする。例えば、ＬＣＤ’ｓを駆動するために使用されるドライバー回路のようなドライバー回路は、ディスプレイパネル自体のエッジに直接ボンディングしてもよいし、ディスプレイパネル自体のエッジに沿って、据えてもよい。あるいは、ドライバー回路は、ディスプレイパネルを（そのエッジで)残りの電子システムに接続するフレキシブル(flexible)回路エレメント上に取り付けてもよい。

いずれの場合も、ドライバーは、典型的に、ディスプレイパネルと残りの電子システムのインターフェースに配置される。

図３Ａは、種々の観点を組み込むことができる電子装置のいくつかの実施形態を図示するシステムブロック図である。例示実施形態において、電子装置は、プロセッサー２１を含む。そのプロセッサー２１は、任意の汎用のシングルチップまたは複数チップマイクロプロセッサー、例えば、ＡＲＭ、ペンティアム（登録商標)、ペンティアムＩＩ（登録商標)、ペンティアムＩＩＩ（登録商標)、ペンティアムＩＶ（登録商標)、ペンティアム（登録商標)プロ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標)、パワーＰＣ（登録商標)、ＡＬＰＨＡ（登録商標)、またはデジタルシグナルプロセッサー、マイクロコントローラー、またはプログラマブルゲートアレイのような任意の特定用途マイクロプロセッサー、であってよい。当技術分野で慣行のように、プロセッサー２１は、１つ以上のソフトウェアモジュールを実行するように構成してもよい。オペレーティングシステムの実行に加えて、プロセッサーは、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、ｅｍａｉｌプログラムあるいは任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む１つ以上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してもよい。

図３Ａは、プロセッサー２１に接続されたネットワークインターフェース２７を含む電子装置の実施形態を図解する。そして、いくつかの実施形態によれば、ネットワークインターフェースはアレイドライバー２２に接続することができる。

ネットワークインターフェース２７は、適切なハードウェアおよびソフトウェアを含むので、装置は、ネットワーク、例えば、図１に示すサーバー２を介して他の装置と相互に作用することができる。プロセッサー２１は、ドライバーコントローラー２９に接続される。ドライバーコントローラー２９は、アレイドライバー２２およびフレームバッファー２８に接続される。いくつかの実施形態において、プロセッサー２１は、また、アレイドライバー２２に接続される。アレイドライバー２２はディスプレイアレイ３０に接続され、ディスプレイアレイ３０を駆動する。図３Ａにおいて、図示されたコンポーネントは、干渉変調器ディスプレイの構成を図示する。しかしながら、この構成も、ＬＣＤコントローラーとドライバーを備えたＬＣＤにおいて使用することができる。図３Ａに図示するように、ドライバーコントローラー２９は、パラレルバス３６を介してプロセッサー２１に接続される。ＬＣＤコントローラーのようなドライバーコントローラー２９はしばしばスタンドアロン集積回路として、システムプロセッサー２１と関連づけられるが、そのようなコントローラーは、多くの方法で実施してもよい。それらはハードウェアとしてプロセッサー２１に埋め込んでもよいし、ソフトウェアとしてプロセッサー２１に組み込んでもよいし、またはアレイドライバー２２を用いてハードウェアで完全に集積してもよい。一実施形態において、ドライバーコントローラー２９は、プロセッサー２１によって生成されたディスプレイ情報をとり、ディスプレイアレイ３０への高速送信のためにその情報を適切に再フォーマットし、アレイドライバー２２にフォーマットされた情報を送る。

アレイドライバー２２はドライバーコントローラー２９からフォーマットされた情報を受信し、ディスプレイのピクセルのｘ−ｙマトリクスから来る何百、ときとして何千ものリード線に、毎秒あたり複数回印加される並列な波形セットにビデオデータを再フォーマットする。直前で記載したもののような現在利用可能なフラットパネルディスプレイコントローラーおよびドライバーは、絶えずリフレッシュする必要があるディスプレイとほとんど排他的に動作するように設計されてきた。双安定ディスプレイ（例えば、干渉変調器のアレイ)は、そのような絶えず続くリフレッシュを必要としないので、電力必要条件を減少する特徴は、双安定ディスプレイの使用を通して実現してもよい。しかしながら、双安定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ーおよびドライバーによって動作されるなら、双安定ディスプレイの利点は、最適化されないかもしれない。したがって、双安定ディスプレイに使用するための改良されたコントローラーおよびドライバーシステムおよび方法が望まれる。上述した干渉変調器のような高速双安定ディスプレイの場合、これらの改良されたコントローラーおよびドライバーは、望ましくは、低リフレッシュレートモード、ビデオレートリフレッシュモード、および双安定変調器の固有の能力を容易にするための固有のモードを実施する。ここに記述された方法とシステムによれば、双安定ディスプレイは様々な方法で電力必要条件を低減するように構成してもよい。

図３Ａに図示された一実施形態において、アレイドライバー２２は、ドライバーコントローラー２９をバイパスさせるデータリンク３１を介してプロセッサー２１からビデオデータを受信する。データリンク３１はシリアル周辺インターフェース（「ＳＰＩ」)、Ｉ2Ｃバス、パラレルバス、または任意の他の利用可能なインターフェースを含んでいてもよい。図３Ａに示される一実施形態において、プロセッサー２１は、アレイドライバー２２がディスプレイアレイ３０（例えば、干渉変調器ディスプレイ)の電力必要条件を最適化可能にする命令群をアレイドライバー２２に供給する。一実施形態において、例えばサーバー２により定義されたディスプレイの一部を対象としたビデオデータは、データパケットヘッダー情報により識別することができ、データリンク３１を介して送信することができる。さらに、プロセッサー２１は、データリンク３１に沿って、アレイドライバー２２にグラフィカルプリミティブ(graphical primitive)のようなプリミティブを送ることができる。これらのグラフィカルプリミティブは、形状およびテキストを描画するためのプリミティブのような命令群に相当することができる。

さらに図３Ａを参照すると、一実施形態において、ビデオデータは、ネットワークインターフェース２７からデータリンク３３を介してアレイドライバー２２に供給してもよい。一実施形態において、ネットワークインターフェース２７は、サーバー２から送信され、入ってくるビデオをプロセッサー２１か、または二者択一的にアレイドライバー２２に送らなければならないかどうかを決定する制御情報を解析する。

一実施形態において、データリンク３３により供給されたビデオデータは、通常多くの実施形態ではそうであるように、フレームバッファー２８には記憶されない。いくつかの実施形態において、第２のドライバーコントローラー（図示せず)を用いてビデオデータをアレイドライバー２２のために提供することができることが理解されるであろう。データリンク３３はＳＰＩ、Ｉ2Ｃバスまたは任意の他の利用可能なインターフェースを含んでいてもよい。アレイドライバー２２はさらにアドレスデコーディング、ディスプレイのための行と列ドライバー等を含むことができる。ネットワークインターフェース２７は、さらに、少なくとも部分的には、ネットワークインターフェース２７に供給されるビデオデータ内に埋め込まれた命令に応じてアレイドライバー２２に直接ビデオデータを供給することができる。アービターロジック(arbiter logic)を用いて、ネットワークインタフェースおよびプロセッサー２１によるアクセスを制御し、アレイドライバー２２におけるデータ衝突を防止することができることは当業者により理解されるであろう。一実施形態において、プロセッサー２１上で実行するドライバーは、垂直ブランキング遅延および／または水平ブランキング遅延に伝統的に使用する期間のように、典型的にプロセッサー２１により未使用である期間中にデータ転送を可能とすることにより、ネットワークインターフェース２７からアレイドライバー２２へのデータ転送のタイミングを制御する。

有利に、この設計は、サーバー２がプロセッサー２１およびドライバーコントローラー２９をバイパスし、ディスプレイアレイ３０の一部を直接アドレスすることを可能にする。例えば、図示した実施形態において、これは、サーバー２がディスプレイアレイ３０のあらかじめ定義されたディスプレイアレイエリアを直接アドレスすることを可能にする。一実施形態では、ネットワークインターフェース２７とアレイドライバー２２の間で通信されるデータ量は、比較的低速であり、集積回路間（Ｉ2Ｃ）バス、またはシリアル周辺インターフェース(ＳＰＩ）バスのようなシリアルバスを用いて通信される。しかしながら、他のタイプのディスプレイが利用される場合に、他の回路も典型的に使用されることも理解されるであろう。データリンク３３によって提供されるビデオデータは、フレームバッファー２８無しで、およびプロセッサー２１からのほとんど介在なしで有利に表示することができる。

図３Ａは、さらに、干渉変調器コントローラーのようなドライバーコントローラー２９に接続されたプロセッサー２１の構成を図示する。ドライバーコントローラー２９はアレイドライバー２２に接続される。アレイドライバー２２はディスプレイアレイ３０に接続される。この実施形態において、ドライバーコントローラー２９はディスプレイアレイ３０最適化に対処し、アレイドライバー２２とプロセッサー２１の間の個別の接続の必要なしにアレイドライバー２２に情報を供給する。ある実施形態において、プロセッサー２１はドライバーコントローラー２９と通信するように構成することができる。ドライバーコントローラー２９は、ビデオデータの１つ以上のフレームの一時記憶装置のためのフレームバッファー２８を含むことができる。

図３Ａで示すように、一実施形態において、アレイドライバー２２は、信号をピクセルディスプレイアレイ３０に供給する行ドライバー回路２４および列ドライバー回路２６を含む。図２に図示されるアレイの断面は、図３Ａのライン１−１により示される。ＭＥＭＳ干渉変調器の場合、行／列動作プロトコルは、図４Ａに図示したこ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、可動層をリリース状態からアクチュエート状態に変形させるのに１０ボルトの電位差を必要とするかもしれない。しかしながら、電圧がその値から縮小されるとき、可動層はその状態を１０ボルト未満に後退する電圧として維持する。図４Ａの例示実施形態において、可動層は、電圧が２ボルト未満に降下するまで完全にリリースしない。したがって、図４Ａに図示する例において、約３ボルト乃至７ボルトの電圧レンジがある。装置がリリース状態またはアクチュエート状態のいずれかで安定する印加電圧のウィンドウが存在する。これは、ここでは、「ヒステリシスウィンドウ」あるいは「安定ウィンドウ」と呼ばれる。

図４Ａのヒステリシス特性を持つディスプレイアレイの場合、行ストロービングの期間にアクチュエートされるストローブされた行内のピクセルが約１０ボルトの電圧差に露出され、リリースされるピクセルがゼロボルト付近の電圧差に露出されるように、行／列アクチュエーションプロトコルを設計することができる。行ストローブがピクセルを置いた状態に維持するように、ストローブの後、ピクセルは約５ボルトの定常状態電圧差に露出される。書かれた後に、各ピクセルは、この例で３−７ボルトの「安定ウィンドウ」内の電位差を見る。この特徴は、アクチュエートまたはリリースされた前から存在する状態のいずれかにおいて、同じ印加電圧条件の下で、図２に図示したピクセル設計を安定にさせる。アクチュエート状態であろうと、リリース状態であろうと干渉変調器の各ピクセルは必須的に固定および移動反射層により形成されたキャパシターであるので、この安定状態は、ほとんどワット損が無い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。本質的に、加電圧が固定される場合、電流はピクセルに流れない。

代表的アプリケーションにおいて、ディスプレイフレームは、第１行のアクチュエートピクセルの所望のセットに従って、列電力のセットをアサートすることにより、創ってもよい。次に、行パルスは、行１電極に印加され、アサートされた列ラインに対応するピクセルをアクチュエートする。次に、列電極のアサートされたセットは、第２行内のアクチュエートされたピクセルの所望のセットに対応するように変更される。次に、パルスは、行２電極に印加され、アサートされた列電極に従って行２の適切なピクセルをアクチュエートする。行１ピクセルは、行２パルスにより影響されず、行１パルス期間にセットされた状態を維持する。これは、フレームを生成するためにシーケンシャルな方法で、行の全シリーズに対して反復してもよい。一般に、フレームは、ある希望の毎秒フレーム数で絶えずこのプロセスを繰り返すことにより、新しいビデオデータでリフレッシュされおよび／または更新される。さらに、ディスプレイアレイフレームを生成するためにピクセルアレイの行と列電極を駆動する種々様々のプロトコルもよく知られており使用してもよい。

クライアント装置７の一実施形態は図３Ｂに示される。典型的なクライアント４０はハウジング４１、ディスプレイ４２、アンテナ４３、スピーカー４４、入力装置４８およびマイクロフォン４６を含む。ハウジング４１は、射出成形、および真空成形を含む、当業者によく知られた様々な製造プロセスのいずれかから一般的に成形される。さらに、ハウジング４１は、制限されないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、および陶器、あるいはそれらの組合せを含む、さまざまな材料のいずれかから作ってもよい。一実施形態において、ハウジング４１は、異なる色、または異なるロゴ、画像、またはシンボルを含む他の取り外し可能な部分で交換してもよい取り外し可能な部分（図示せず)を含む。

典型的なクライアント４０のディスプレイ４２は、例えば図２、３Ａおよび４−６に関してここに記述されるように、双安定ディスプレイを含む様々なディスプレイのいずれかであってもよい。他の実施形態において、当業者に良く知られているように、ディスプレイ４２は、上に記載したようにプラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤまたはＴＦＴ ＬＣＤのようなフラットパネルディスプレイ、またはＣＲＴあるいは他のチューブデバイス(tube device)のような非フラットパネルディスプレイを含む。しかしながら、この実施形態について記述する目的のために、ここに記述されるように、ディスプレイ４２は干渉変調器ディスプレイを含む。

典型的なクライアント４０の一実施形態のコンポーネントは、図３Ｃに概略的に図示される。図示された例示クライアント４０はハウジング４１を含んでおり、少なくともその中に部分的に囲まれたさらなるコンポーネントを含むことができる。例えば、一実施形態において、例示クライアント４０は、トランシーバー４７に接続されたアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。トランシーバー４７はプロセッサー２１に接続される。プロセッサー２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、スピーカー４４およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサー２１は、また、入力装置４８およびドライバーコントローラー２９に接続される。ドライバーコントローラー２９は、フレームバッファー２８およびアレイドライバー２２に接続される。アレイドライバー２２は、次には、ディスプレイアレイ３０に接続される。電源５０は特定の例示クライアント４０設計によって必要とされるすべてのコンポーネントに電力を供給する。

ネットワークインターフェース２７はアンテナ４３およびトランシーバー４７を含んでいるので、例示クライアント４０は、ネットワーク３、例えば、図１に示すサーバー２を介して他の装置と通信することができる。一実施形態において、ネットワークインターフェース２７は、さらにプロセッサー２１の必要条件を軽減するいくつかの処理能力を有していてもよい。アンテナ４３は、信号を送信し受信する、当業者に知られた任意のアンテナである。一実施形態において、アンテナは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（ａ）、(ｂ)または(ｇ)を含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従うＲＦ信号を送信し受信する。他の実施形態において、アンテナはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格によってＲＦ信号を送信し受信する。携帯電話の場合には、アンテナが、無線携帯電話ネットワーク内に通信するために使用されるＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳあるいは他の既知信号を受信するように設計される。トランシーバー４７は、アンテナ４３から受信した信号をあらかじめ処理するので、信号はプロセッサー２１により受信され、プロセッサー２１によりさらに処理される。トランシーバー４７は、また、プロセッサー２１から受信した信号を処理するので、信号はアンテナ４３を介して例示クライアント４０から送信してもよい。

プロセッサー２１は、一般的に例示クライアント４０の全体的な動作を制御するが、以下により詳細に記載するように、動作制御は、サーバー２（図示せず)と共有してもよいし、サーバー２に与えられてもよい。一実施形態において、プロセッサー２１はマイクロコントローラー、ＣＰＵ、または論理ユニットを含み、例示クライアント４０の動作を制御する。調整ハードウェア５２は一般的に信号をスピーカー４４に送信するためにおよびマイクロフォン４６からの信号を受信するために、増幅器およびフィルターを含む。調整ハードウェア５２は、例示クライアント４０内のディスクリートコンポーネントであってもよいし、または、プロセッサー２１または他のコンポーネント内に組み込んでもよい。

入力装置４８は、ユーザーが例示クライアント４０の動作を制御可能にする。一実施形態において、入力装置４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッド、ボタン、スイッチ、タッチセンシティブスクリーン、圧力または熱感知可能な薄膜のようなキーパッドを含む。一実施形態において、マイクロフォンは例示クライアント４０のための入力装置である。データを装置に入力するためにマイクロフォンが使用されるとき、例示クライアント４０の動作を制御するためにユーザーにより音声コマンドを供給してもよい。

一実施形態において、ドライバーコントローラー２９、アレイドライバー２２およびディスプレイアレイ３０は、ここに記述されたディスプレイのタイプのうちのどれにも適切である。例えば、一実施形態において、ドライバーコントローラー２９は、従来のディスプレイコントローラーまたは双安定ディスプレイコントローラー（例えば、干渉変調器コントローラー)である。他の実施形態において、アレイドライバー２２は、従来のドライバーまたは双安定ディスプレイドライバー（例えば、干渉変調器ディスプレイ)である。さらに他の実施形態において、ディスプレイアレイ３０は、典型的なディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（例えば干渉変調器のアレイを含むディスプレイ)である。

電源５０は技術的によく知られている様々なエネルギー蓄積装置のいずれかである。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またはリチウムイオン電池のような２次電池である。他の実施形態において、電源５０は、プラスチック太陽電池および太陽電池ペイントを含む再生可能エネルギーソース、コンデンサーまたは太陽電池である。他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信するように構成される。

一実施形態において、アレイドライバー２２は、ビデオストリームを漸進的なスキャンされたフォーマットに変換せずに、入力されたビデオストリームがインターレースされたフォーマットでありインターレースされたフォーマットで双安定ディスプレイに表示されなければならないことを示すために、アレイドライバー２２は、あらかじめ定義された値に設定してもよいレジスターを含む。このように、双安定ディスプレイは、インターレースビデオデータのインターレースから漸進的スキャンへの変換を必要としない。

いくつかの実施において、電子ディスプレイシステムのいくつかの場所に配置することができるディスプレイコントローラーに、上述したように、制御プログラム可能性が存在する。いくつかの場合に、制御プログラム可能性は、電子ディスプレイシステムとディスプレイコンポーネント自体との間のインターフェースに位置するアレイドライバー２２に存在する。上記記載の最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントにおいて、および種々の構成において実施してもよいことを当業者は認識するであろう。

一実施形態において、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は、アドレスされているディスプレイアレイ３０の水平のアクティブエリアを描写する信号を含んでいるという事実を利用するために、回路類は、配列ドライバー２２に埋め込まれている。この水平のアクティブエリアは、ドライバーコントローラー２９中のレジスター設定を介して設定することができる。これらのレジスター設定はプロセッサー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）として指定される。さらにほとんどすべてのディスプレイビデオインターフェースは、データのラインの終わりを示すラインパルス(ＬＰ）または水平同期(ＨＳＹＮＣ）信号を利用する。ＬＰを数える回路は、現在の行の垂直位置を決定することができる。リフレッシュ信号がプロセッサー２１からＤＥ上で条件付けられる（水平領域のためのシグナリング)およびＬＰカウンター回路上で条件付けられる（垂直領域のためのシグナリング)とき、エリア更新機能を実施することができる。

一実施形態において、ドライバーコントローラー２９はアレイドライバー２２に統合される。そのような実施形態は、携帯電話、時計および他の狭い面積のディスプレイのような高度に集積されたシステムにおいて一般的である。そのような集積されたアレイドライバー２２内の専門の回路類は最初に、どのピクセルおよびそれゆえ行がリフレッシュを必要としているかを決定し、更新するために変更されたピクセルを有するこれらの行のみを選択する。そのような回路類を用いて、特定の行は、画像コンテンツに応じて変化することに基づいて、非シーケンシャルの順番にアドレスすることができる。この実施形態は、変更されたビデオデータのみをインターフェースを介して送る必要があるので、データレートを、プロセッサー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。プロセッサー２１とアレイドライバー２２の間で要求される有効データレートを引き下げることは、システムのための電力消費、雑音余裕度および電磁妨害問題を改善する。

図４および５は、図３の３ｘ３アレイ上にディスプレイフレームを作成するために１つの可能な動作プロトコルを示す。図４Ｂは、図４Ａのヒステリシス曲線を示すピクセルに使用してもよい列と行電圧レベルの可能なセットを図示する。図４Ａ／４Ｂ実施形態において、ピクセルをアクチュエートすることは、適切な列を−Ｖbiasにセットすること、および適切な行を＋ΔＶにセットすることを含んでいてもよい。これは、それぞれ−５ボルトおよび＋５ボルトに相当していてもよい。ピクセルのリリースは、適切な列を＋Ｖbias に設定し、適切な行を同じ＋ΔＶに設定し、ピクセルにゼロボルトの電位差を生成することにより達成してもよい。行電圧が０ボルトで保持されるこれらの行において、ピクセルはもともとどんな状態にあったにせよ、列が＋Ｖbiasまたは−Ｖbiasにかかわらず、安定している。同様に、ピクセルをアクチュエートすることは、適切な列を＋Ｖbiasに設定すること、および適切な行を−ΔＶに設定することを含んでいてもよい。これは、それぞれ５ボルトおよび−５ボルトに相当していてもよい。ピクセルのリリースは、適切な列を−Ｖbiasに設定し、適切な行を同じ−ΔＶに設定し、ピクセルにゼロボルト電位差を生成することにより達成してもよい。行電圧が０ボルトで保持されるこれらの行において、ピクセルはもともとどんな状態にあったにせよ、列が＋Ｖbiasまたは−Ｖbiasにかかわらず、安定している。

図５Ｂは、図５Ａに図示したディスプレイ配置を生じるであろう図３Ａの３×３アレイに印加される一連の行および列信号を示すタイミング図である。この場合、アクチュエートされたピクセルは反射しない。図５Ａに図示されたフレームを書く前に、ピクセルは任意の状態であることができる。そして、この例では、すべての行は０ボルトであり、すべての列は＋５ボルトである。これらの印加された電圧によって、すべてのピクセルは存在するアクチュエート状態またはリリース状態において安定している。

図５Ａのフレームにおいて、ピクセル（１，１）、（１，２）、（２，２)、（３，２）および（３，３）はアクチュエートされる。これを達成するために、行１のための「ラインタイム」の期間、列１および２は−５ボルトに設定され、列３は＋５ボルトに設定される。すべてのピクセルは３−７ボルトの安定ウィンドウに残るので、これは任意のピクセルの状態を変更しない。次に、行１は、０から５ボルトまで立ち上がり、ゼロに戻るパルスを用いてストローブされる。これは、（１，１）および（１，２）ピクセルをアクチュエートし、（１，３)ピクセルをリリースする。アレイ中の他のピクセルは影響されない。所望のように行２を設定するために、列２は−５ボルトに設定され、列１および３は＋５ボルトに設定される。次に、行２に印加された同じストローブは、ピクセル（２，２）をアクチュエートし、ピクセル（２，１）および（２，３）をリリースするであろう。この場合も先と同様に、アレイの他のピクセルは影響されない。行３は列２および３を−５ボルトに設定し、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ストローブは、図５Ａに示すように行３ピクセルを設定する。フレームを書いた後に、行ポテンシャルは０である。また、列ポテンシャルは＋５ボルトまたは−５ボルトに維持することができる。従って、ディスプレイは図５Ａの配置において安定している。数十のまたは数百の行および列のアレイに対して同じ手続きを利用することができることは、理解されるであろう。行および列のアクチュエーションを実行するために使用される電圧のタイミング、シーケンス、およびレベルは、上で概説した一般的原理内で広く変えることができる。そして上の例は例示に過ぎず、任意のアクチュエーション電圧方法を使用することができる。

上に述べられた原理に従って動作する、干渉変調器の構造の詳細は、広く変わるかもしれない。例えば、図６Ａ乃至６Ｃは、移動ミラー構造の３つの異なる実施形態を図示する。

図６Ａは、一片の反射性材料１４が直交支持体１８上に堆積される、図２の実施形態の断面である。図６Ｂにおいて、反射性材料１４は、範囲３２の角のみにおいて、支持体１８に取り付けられる。図６Ｃにおいて、反射性材料１４は、変形可能な層３４から吊り下げられる。反射性材料１４に使用する構造設計と材料を光学的性質に対して最適化することができ、変形可能な層に使用される構造設計と材料は、所望の機械的性質に対して最適化することができるので、この実施形態は、利点を有する。干渉装置の様々なタイプの生産は、例えば米国の公告された出願２００４／００５１９２９を含む様々な公告された出願に記載されている。種々様々のよく知られた技術を用いて、一連の材料堆積、パターニング、およびエッチングステップを含む上に記載された構造を生成してもよい。

プロセスフローの一実施形態は、図７に示される。図７は、クライアントデバイス７制御プロセスのハイレベルのフローチャートを示す。このフローチャートは、ネットワーク３を介してサーバー２から受信したビデオデータをグラフ式に表示するために、ネットワーク３に接続された、ラップトップコンピューター４、ＰＤＡ５または携帯電話６のような、クライアントデバイス７により使用されるプロセスを記載する。実施形態によって、図７の状態は除去されるか付加されるか、再配置することができる。

再度図７を参照すると、状態７４で開始し、クライアントデバイス７は、クライアントデバイス７がビデオのために準備ができていることを示す信号をネットワーク３を介してサーバー２に送信する。一実施形態では、ユーザーは、携帯電話のような電子機器をオンにすることにより、図７のプロセスを開始してもよい。状態７６に続いて、クライアントデバイス７はその制御プロセスを開始する。統制プロセスを開始する例は、図８を参照してさらに議論される。

プロセスフローの一実施形態は図８に示される。図８は、制御プロセスを開始し、実行するためのクライアントデバイス７の制御プロセスのフローチャートを示す。このフローチャートは、図７を参照して議論された状態７６をさらに詳細に図示する。実施形態に応じて、図８の状態は、除去したり、付加したり、再配置することができる。

決定状態８４において開始し、クライアントデバイス７は、クライアントデバイス７における行為が開始されるクライアントデバイス７におけるアプリケーションを必要とするか、またはサーバー２が実行のためにクライアントデバイス７にアプリケーションを送信したか、またはサーバー２がクライアントデバイス７にクライアントデバイス７に存在するアプリケーションを実行するための要求を送信したかどうかを決定する。アプリケーションを開始する必要がない場合、クライアントデバイス７は決定状態８４にとどまる。アプリケーションを開始した後に、状態８６を継続して、クライアントデバイス７は、プロセスを開始して、それにより、クライアントデバイス７は、ビデオデータを受信し表示する。ビデオデータはサーバー２から流れるかもしれないし、あるいは後のアクセス用にクライアントデバイス７メモリにダウンロードされるかもしれない。ビデオデータはビデオ、静止画、または文字情報または画像情報であり得る。ビデオデータは、また、様々な圧縮符号化を有することができ、インターレースまたは漸次的にスキャンすることができ、種々の変化する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、任意の形状とサイズの領域に分割することができる。各領域は特性を有したビデオデータを受信する。例えば、その領域のみに特有のリフレッシュレートまたは圧縮符号化である。領域はビデオデータ特性および形状およびサイズを変更するかもしれない。領域は開かれ閉じられ、再度開かれるかもしれない。ビデオデータに加えて、クライアントデバイス７はさらに制御データを受信することができる。制御データは、例えば圧縮符号化、リフレッシュレート、およびインターレースされたまたは漸次的にスキャンされるビデオデータのようなビデオデータ特性に関する、サーバー２からクライアントデバイス７へのコマンドを含むことができる。制御データは、ディスプレイアレイ３０の分割並びにディスプレイエリア３０の異なる領域に対して命令を異ならせるための制御命令群を含んでいてもよい。

１つの例示実施形態において、サーバー２は制御およびビデオデータを無線ネットワーク３を介してＰＤＡに送信し、ディスプレイアレイ３０の右上コーナーの連続的に更新するクロックを生成し、ディスプレイアレイ３０の左上コーナーの画像スライドショー(slideshow)を生成し、ディスプレイアレイ３０のより低い領域に沿った球技の周期的に更新するスコアを生成し、およびディスプレイアレイ全体にわたって連続的にスクロールするパンを買うために雲の形状をしたバブルリマインダー(bubble reminder)を生成する。写真スライドショー用のビデオデータは、ダウンロードされ、ＰＤＡメモリに存在する。そして、ビデオデータはインターレースされたフォーマットである。クロックと球技ビデオデータは、サーバー２からのテキストを流す。リマインダーはグラフィックを備えたテキストで、漸次的にスキャンされたフォーマットである。ここに提示されたものは、例示実施形態に過ぎないことが理解される。他の実施形態は可能で、状態８６によって包含され、この議論の範囲内である。

決定状態８８に継続して、クライアントデバイス７は、ディスプレイアレイ３０の領域をリロケートするためのコマンド、ディスプレイアレイ３０の領域のリフレッシュレートを変更するためのコマンド、または停止するためのコマンドを探す。サーバー２からコマンドを受信すると、クライアントデバイス７は決定状態９０に進み、決定状態８８において受信したコマンドが中止するためのコマンドかどうか決定する。決定状態９０において、決定状態８８において受信したコマンドが中止するためのコマンドであると決定されるなら、クライアントデバイス７は、状態９８を継続し、アプリケーションの実行を停止し、リセットする。また、クライアントデバイス７は、サーバー２にステータスまたは他の情報を通信してもよいし、および／またはサーバー２からそのような類似の通信を受信してもよい。決定状態９０において、決定状態８８においてサーバー２から受信したコマンドが中止するためのコマンドでないと決定されるなら、クライアントデバイス７は、状態８６に戻る。決定状態８８において、サーバー２からのコマンドが受信されないなら、クライアントデバイス７は、決定状態９２に進み、クライアントデバイス７は、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ためのコマンド、または中止するためのコマンドのような、ユーザーからのコマンドを探す。決定状態９２において、クライアントデバイス７がユーザーからコマンドを受信しないなら、クライアントデバイス７は、決定状態８８に戻る。決定状態９２において、ユーザーからコマンドが受信されたなら、クライアントデバイス７は、決定状態９４に進み、クライアントデバイス７は、決定状態９２において受信したコマンドが中止するためのコマンドであるか否かを決定する。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ーからのコマンドが中止するためのコマンドでないなら、クライアントデバイス７は、決定状態９４から状態９６に進む。状態９６において、クライアントデバイス７は、サーバー２に、状態９２において受信した、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ためのコマンドのようなユーザーコマンドを送信し、その後、決定状態８８に戻る。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ーからのコマンドが中止するためのコマンドであると決定されるなら、クライアントデバイス７は、状態９８を継続し、アプリケーションの実行を停止する。また、クライアントデバイス７は、サーバー２にステータスあるいは他の情報を通信してもよいし、および／またはサーバー２からそのような類似の通信を受信してもよい。

図９は、サーバー２がクライアントデバイス７にビデオデータを送信する制御プロセスを示す。サーバー２はディスプレイのためにクライアントデバイス７に制御情報とビデオデータを送る。実施形態によって、図９の状態は除去するか、付加するか、再配置することができる。

状態１２４において、サーバー２を開始し、実施形態(１)において、クライアントデバイス７からデータ要求をネットワーク３を介して待ち、そして二者択一的に実施形態(２)において、サーバー２は、クライアントデバイス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。２つの実施形態は、サーバー２またはクライアントデバイス７のいずれかが、サーバー２からクライアントデバイス７に送信されるビデオデータための要求を開始してもよいシナリオを包含する。

サーバー２は、決定状態１２８に続き、クライアントデバイス７がレディ状態であることを示すクライアントデバイス７からの応答（レディ表示信号)が受信されたか否かに関して決定する。状態１２８において、レディ表示信号が受信されないなら、サーバー２は、レディ表示信号が受信されるまで、決定状態１２８にとどまる。

レディ表示信号が受信されると、サーバー２は、状態１２６に進み、そこで、サーバー２は、制御データをクライアントデバイス７に送信する。制御データはサーバー２から流してもよいし、または後のアクセスのためにクライアントデバイス７メモリにダウンロードしてもよい。制御データは任意の形状とサイズの領域にディスプレイアレイ３０を分割してもよいし、特定の領域またはすべての領域に対してリフレッシュレートまたはインターレースされたフォーマットのようなビデオデータ特性を定義してもよい。制御データは領域を開かせるか閉じさせるか、または再度開かせてもよい。

状態１３０に続いて、サーバー２はビデオデータを送信する。ビデオデータはサーバー２から流してもよいし、または後のアクセスのためにクライアントデバイス７メモリにダウンロードしてもよい。ビデオデータは動画像、静止画像、文字画像、または画像を含むことができる。ビデオデータはさらに様々な圧縮符号化を持つことができ、インターレースまたは漸進的にスキャンすることができ、種々のおよび変化するリフレッシュレートを持つことができる。領域はそれぞれ、その領域にのみ特有のリフレッシュレートあるいは圧縮符号化のような特性を備えたビデオデータを受信してもよい。

サーバー２は、決定状態１３２に進み、そこで、サーバー２は、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ためのコマンド、リフレッシュレートを増加させるためのコマンド、または中止するためのコマンドのような、ユーザーからのコマンドを探す。決定状態１３２において、サーバー２は、ユーザーからコマンドを受信し、サーバー２は状態１３４に進む。状態１３４において、サーバー２は、状態１３２でユーザーから受信されたコマンドを実行し、次に、決定状態１３８に移る。決定状態１３２において、サーバー２がユーザーからコマンドを受信しないなら、サーバー２は決定状態１３８に進む。

状態１３８において、サーバー２は、クライアントデバイス７による行為、例えば後に表示されるビデオデータを受信し記憶するための行為、データ転送レートを増加させるための行為または次のセットのビデオデータがインターレースフォーマットであることを予想する行為が必要であるか否かを決定する。決定状態１３８において、サーバー２は、クライアントによる行為が必要であると決定し、サーバー２は、状態１４０に進み、そこで、サーバー２は、行為を行うために、クライアントデバイス７にコマンドを送信し、その後で、サーバー２は状態１３０に進む。決定状態１３８において、サーバー２がクライアントによる行為が必要ないと決定するなら、サーバー２は決定状態１４２に進む。

決定状態１４２に続いて、サーバー２は、データ転送を終了させるか否かを決定する。決定状態１４２において、サーバー２はデータ転送を終了しないように決定し、サーバー２は状態１３０に戻る。決定状態１４２において、サーバー２は、データ転送を終了することを決定し、サーバー２は状態１４４に進み、そこで、サーバー２は、データ転送を終了し、中止メッセージをクライアントに送信する。サーバー２は、さらにクライアントデバイス７にステータスあるいは他の情報を伝えてもよいし、および／またはクライアントデバイス７からそのような類似の通信を受信してもよい。

図１０は、クライアントデバイス７の一実施形態の例示部分システム図を示す。この場合、ドライバーコントローラー２９は、ビデオデータの少なくとも１つの部分に対してフレームバッファー２８を使用しない。図示実施形態において、ドライバーコントローラー２９は第１のインターフェース２０２および第２のインターフェース２０４を持っている。プロセッサー２１は、デュアルポートバス２０６を介して、第１のインターフェース２０２あるいは第２のインターフェース２０４のいずれかへビデオデータを送ってもよい。第１のインターフェース２０２を介して受信されるビデオデータはフレームバッファー２８に記憶される。第２のインターフェース２０４経由で受信されるビデオデータは、フレームバッファー２８と無関係に、ディスプレイアレイ３０上の即時の表示のためにアレイドライバー２２に直接送信される。クライアントデバイス７は、図７乃至９に関して上に記述されたプロセスによってサーバー２からビデオデータを受信することができる。一実施形態において、プロセッサー２１は、サーバー２によって提供される制御情報に基づいて、第１のインターフェース２０２あるいは第２のインターフェース２０４のいずれかへビデオデータを送信するべきかどうか決定する。

一実施形態において、ディスプレイアレイ３０の双安定した性質を考慮して、表示された画像を維持するためにディスプレイエリア３０によって表示された画像をリフレッシュする必要はない。また、フレームバッファー２８は第１のインターフェース２０２経由で受信されたビデオデータを記憶するためには必要ではないかもしれない。この実施形態において、ビデオデータは受信された直後に、そして任意の所定のリフレッシュ期間に関係なく、ドライバーコントローラー２９によってディスプレイに送信される。

ドライバーコントローラー２９はプロセッサー２１と通信している。ドライバーコントローラー２９は、さらに、ネットワークインターフェース２７のような別のデバイスと通信することもできる。例えば、プロセッサー２１および／またはネットワークインターフェース２７は第１のインターフェース２０２あるいは第２のインターフェース２０４のいずれかへのビデオデータのパケットを送るように構成することができる。ビデオデータは、生のグラフィックデータ、および／または直接のインターフェースによる判読のための基本図形に相当することができる。

一実施形態において、第１のインターフェース２０２経由で受信されるビデオデータは、ディスプレイアレイ３０の第１の領域上の表示を目標としている。また、第２のインターフェース２０４経由で受信されるビデオデータは、ディスプレイアレイ３０の第２の領域上の表示を目標としている。領域は製造中に定義してもよいし、あるいは二者択一的にドライバーコントローラー２９、プロセッサー２１あるいはサーバー２（図１）によって動的に定義してもよい。例えば、ディスプレイアレイ３０は、クライアントデバイス７からの内容を表示するための第１の部分と、サーバー２からの内容を表示するための第２の部分の間で分配することができる。例えば、サーバー２からの内容は株式相場、交通警報、ニュースを含むことができ、他方、クライアントデバイス７からの内容は、残存するバッテリ寿命または受信した信号強度の表示を含むことができる。一実施形態において、アービター(arbiter)２０８はアレイドライバー２２へのアクセスをスケジュールする。例えば、アービター２０８は、第１のインターフェース２０２からのビデオデータをディスプレイアレイ３０の第１の部分に送信することを可能にすることができ、次に、第２のインターフェース２０４からのビデオデータをディスプレイアレイ３０の第２の部分に送信可能にすることができる。

一実施形態において、専用バスは、第１のインターフェース２０２および第２のインターフェース２０４に対して提供される。この実施形態において、第１のインターフェース２０２あるいは第２のインターフェース２０４は、直接、プロセッサー２１あるいはネットワークインターフェース２７（図３Ａ）のいずれかに接続することができる。実施形態に応じて、ディスプレイアレイ３０の領域の位置とサイズは、クライアントデバイスのエンドユーザーおよび／またはサーバー２により調整してもよい。更に、領域は重複していてもよい。すなわち、一方の領域は、他方の上部にあるように指定され基礎をなす領域の重複された部分をカバーする。

いくつかの実施形態において、アービター２０８は、第１のインターフェース２０２と第２のインターフェース２０４の間のアレイドライバー２２のためのアクセス競合を解決し、データおよび／またはアドレスホールド時間を維持し、適用可能なものとしてデータ転送速度を制限するようなハンドシェーク機能を提供してもよいし、提供しなくてもよい。必要ならば、アービター２０８は、そのようなハンドシェーク機能を管理するための制御リンク２０７を介してプロセッサー２１と通信する。図示実施形態において、アービター２０８はアレイドライバー２２を介してディスプレイアレイ３０と通信する。他の実施形態において、アービター２０８はアレイドライバー２２に集積してもよい。

一実施形態は、ディスプレイアレイ３０へのアクセスをスケジュールするように構成された回路をさらに含む。例えば、ディスプレイアレイ３０が分割されるなら、ディスプレイアレイ３０の異なる部分は異なるリフレッシュレートおよび異なる更新技術を持つことができる。例えば、双安定ディスプレイアレイ３０の第１の部分は行単位にアドレスすることができ、ディスプレイアレイ３０の第２の部分を、ピクセルごとの方法でアドレスすることができる。

図１１は、クライアントデバイス７の一実施形態に位置し、ディスプレイアレイ３０の状態を感知するために使用されるかもしれない、あるコンポーネントを図示するブロック図である。クライアントデバイス７は短いパルス発生器２５０およびパルス感知回路２５４を含む。ディスプレイアレイ３０中のピクセルの状態は、短いパルス発生器２５０およびパルス感知回路２５４を使用して決定される。一実施形態では、短いパルス発生器２５０およびパルス感知回路２５４は、単一のコンポーネントに統合される。

ディスプレイエリア３０のピクセルの状態の決定は、クライアントデバイス７が、次に、ディスプレイに転送されるグラフィックイメージのためのデータを記憶するためにフレームバッファーを持たないかもしれない場合に表示される画像を与えるための有用な特徴であることができる。ディスプレイアレイ３０中のピクセルの状態はパルス感知回路２５４を使用して決定される。一実施形態において、ディスプレイアレイ３０は干渉変調器ディスプレイを含む。他の実施形態において、ディスプレイアレイ３０は薄膜トランジスター（ＴＦＴ）ディスプレイを含む。さらに、少なくとも電気泳動ディスプレイの一実施形態において、ＴＦＴを備えたアクティブマトリクス基板もディスプレイの制御に使用されることに留意する必要がある。

一実施形態において、ディスプレイコントローラー２９は、表示されているグラフィック画像を更新するためにディスプレイアレイ３０中の１つ以上のピクセルの状態を決定する。画像を更新するためにグラフィック画像の内容を修正する１つの例は、領域を明るくするか暗くすることである。領域を明るくすることまたは暗くすることは、例えば、関心領域におけるディスプレイアレイ３０の比較的より多くのピクセルをアクティブにするかまたは比較的少ないピクセルを選択的にアクティブにするかにより達成することができる。

以前に議論したように、一実施形態において、ディスプレイアレイ３０の安定状態は、ディスプレイアレイ３０上でバイアスを維持することにより維持される。対応する行ラインおよび対応する列ラインの交点に略隣接して配置されたミラーは、ミラーの状態を維持するために選択された電圧レンジ内のライン（コンダクター)によりバイアスすることができる。

ショートパルス発生器２５０は、関心のある変調エレメントを含む列ラインおよび／または行ラインの少なくとも１つを変調するように構成される。選択された量または列に接続される変調器の状態を妨害することなしにまたは変更することなしに、適切な大きさのかつ相対的に短い期間のパルスを選択された行または列に印加することができる。パルス感知回路２５４は、関心のある変調エレメントにも接続される列または行ラインを監視する。パルス感知回路は、関心のある変調エレメントから反射された信号の振幅を検出する。そのような振幅は、関心のある変調エレメントの状態に依存するおよび変調エレメントの状態を明らかにすることができる。印加されおよび反射されたパルス間のカップリングは、変調エレメントの状態に高度に依存する。ハイレベルのカップリングは崩壊状態における変調エレメントに関連する。この場合変調エレメントの２つのミラーは近接している。低レベルのカップリングは、リリース状態にある変調エレメントに関連している。この場合変調エレメントの２つのミラーは、相対的に互いに離れている。

サブアレイ中の複数のミラーがピクセルを表わすために使用される場合、残りのミラーは同様に問い合わせを行うことができる。そして、ミラーの検索された状態をマッピングしてピクセルのオリジナル状態を解明することができる。一実施形態において、複数のミラーは並列に変調され、監視され、検出プロセスを速める。例えば、行ラインは相対的に短いパルスを運ぶことができる。また複数の列ラインを監視してアクティブな行ラインに接続された対応するミラーの状態を同時に決定することができる。

図１２は、図１０のドライバーコントローラー２９中の処理データの例示プロセスを図示するフローチャートである。実施形態によって、さらなる状態を追加してもよい。他は除去し、状態の順番は再配置してもよい。状態３００からスタートして、ドライバーコントローラーの第１のインターフェース２０２または第２のインターフェース２０４のいずれかにデータを送信するかどうかの決定が行われる。この決定は、プロセッサー２１、ネットワークインターフェース２７（図３Ａ）またはサーバー（図２）によって行ってもよい。ビデオデータが第１のインターフェース２０２へ送信されるなら、状態３０４においてビデオデータはドライバーコントローラー２９によって受信され、フレームバッファー２８に記憶される。状態３０６に継続して、ドライバーコントローラー２９は、周期的にディスプレイアレイ３０上のフレームバッファー２８中のビデオデータを表示する。再び決定状態３００を参照して、ビデオデータが第２のインターフェース２０４へ送信されたなら、ドライバーコントローラー２９はビデオデータを受信し、ディスプレイアレイ３０上の表示のためにアレイドライバー２２に直接ビデオデータを送信する（状態３０８)。一実施形態において、第２のインターフェースを介して受信されたデータはフレームバッファー２８を迂回する。

上記の詳細な記述は、種々の実施形態に適用される新規な特徴を示し、記載し、指摘したけれども、種々の省略、代替、形式の変更、装置またはプロセスの詳細の変更は、この発明の精神から逸脱することなく当業者により行ってもよいことは理解されるであろう。認識されるように、本発明は、いくつかの特徴が他のものとは別々に使用されるか実行されるかもしれないので、ここに述べられた特徴と利点のすべてを提供するとは限らない形式内で具現化されるかもしれない。

図１は、一実施形態のネットワークシステムを図解する。 図２は、第１の干渉変調器の可動反射層が解放位置にあり、第２の干渉変調器の可動反射層がアクチュエート位置にある干渉変調器ディスプレイアレイの一実施形態の一部を描画する等角投影図である。 図３Ａは、３ｘ３干渉変調器ディスプレイアレイを組込む電子機器の一実施形態を図解するシステムブロック図である。 図３Ｂは、図１のサーバーベース無線ネットワークのクライアントの一実施形態の説明図である。 図３Ｃは、図３Ｂのクライアントの例示ブロック図構成である。 図４Ａは、可動ミラー位置対図２の干渉変調器の一例示実施形態のための印加電圧の図である。 図４Ｂは、干渉変調器ディスプレイアレイを駆動するために使用してもよい行電圧および列電圧のセットの説明図である。 図５Ａは、図３Ａの３ｘ３干渉変調器ディスプレイ配列にデータのフレームを書くために使用されるかもしれない行と列信号用の１つの典型的なタイミング図を図示する。 図５Ｂは、図３Ａの３ｘ３干渉変調器ディスプレイ配列にデータのフレームを書くために使用されるかもしれない行と列信号用の１つの典型的なタイミング図を図示する。 図６Ａは図２の干渉変調器の断面である。 図６Ｂは、干渉変調器の代わりの実施形態の断面である。 図６Ｃは、干渉変調器の他の代わりの実施形態の断面である。 図７はクライアント制御プロセスのハイレベルフローチャートである。 図８は、受信／表示処理を始めて実行するためのクライアント制御プロセスのフローチャートである。 図９は、クライアントにビデオデータを送るためのサーバー制御プロセスのフローチャートである。 図１０は、一実施形態に従う例示ドライバーコントローラーを図解するブロック図である。 図１１は、ディスプレイアレイの状態をテストするためのシステムを図解するブロック図である。 図１２は、図１０のドライバーコントローラーにおいて、ビデオデータを処理するプロセスを図解するフローチャートである。

Claims (37)

1. 下記を具備するデータを表示するためのシステム：
   ビデオデータを提供するように構成されたプロセッサー；および
   フレームバッファーと無関係に前記提供されたビデオデータを複数の双安定ディスプレイエレメント上で表示するように構成された回路。
2. 前記双安定ディスプレイエレメントは、干渉変調器を具備する、請求項１のシステム。
3. さらに前記双安定ディスプレイエレメントのいずれか１つの状態を感知するように構成された感知回路を具備する、請求項１のシステム。
4. さらに下記を具備する、請求項１のシステム：
   前記双安定ディスプレイエレメントの少なくとも１つに電気的刺激を発生するように構成された刺激発生器；および
   前記発生された電気的刺激に対する応答を感知するように構成された感知回路。
5. さらに以前の状態を感知することに応答して前記複数の双安定ディスプレイエレメント部分集合の状態を変更するように構成されるドライバーを具備する、請求項１のシステム。
6. さらに下記を具備する、請求項１のシステム：
   フレームバッファー；
   ドライバーコントローラー内の第１のインターフェース、前記第１のインターフェースはビデオデータを受信し前記ビデオデータを前記フレームバッファーに記憶するように構成される；および
   前記ドライバーコントローラー内の第２のインターフェース、前記第２のインターフェースは、ビデオデータを受信し、前記フレームバッファーに関係なく、前記ビデオデータを前記アレイドライバーに送信するように構成される。
7. さらに下記を具備する請求項６のシステム：
   アービター、前記アービターは、前記第１のインターフェースおよび前記第２のインターフェースからビデオデータを受信し、アレイドライバーへのアクセスのために前記第１のインターフェースからのデータと前記第２のインターフェースからのデータとの間で調停を行うように構成される。
8. さらに下記を具備する、請求項６のシステム：
   アービター、前記アービターは、前記第１のインターフェースおよび前記第２のインターフェースからビデオデータを受信し、データフローマネージメント機能を遂行するように構成される。
9. 前記ドライバーコントローラーは、前記アービターを具備する、請求項８のシステム。
10. 前記アレイドライバーは、前記アービターを具備する、請求項８のシステム。
11. 前記第１のインターフェースを介して受信されるビデオデータは、ディスプレイの第１の領域に表示され、前記第２のインターフェースを介して受信されるビデオデータは、前記ディスプレイの第２の領域に表示される、請求項６のシステム。
12. 前記第１の領域のサイズと位置はサーバーコンピューターにより定義される、請求項１１のシステム。
13. 前記第１の領域のサイズと位置は、クライアントデバイスにより定義される、請求項１１のシステム。
14. 前記第１の領域のサイズと位置は、ユーザーにより定義される、請求項１１のシステム。
15. 前記第１の領域および前記第２の領域は、各々調整可能なリフレッシュレートを有する、請求項１１のシステム。
16. 前記プロセッサーと電気通信を行うメモリ装置をさらに具備する、請求項１のシステム。
17. さらに下記を具備する、請求項１６のシステム：
    前記複数の双安定ディスプレイエレメントの少なくとも１つに少なくとも１つの信号を送信するように構成された第１のコントローラー；および
    前記画像データの少なくとも一部を前記第１のコントローラーに送信するように構成された第２のコントローラー。
18. 前記画像データを前記プロセッサーに送信するように構成された画像ソースモジュールをさらに具備する、請求項１６のシステム。
19. 前記画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバー、および送信機のうち少なくとも１つを具備する、請求項１８のシステム。
20. 入力データを受信し、前記入力データを前記プロセッサーに通信するように構成された入力装置をさらに具備する、請求項１６のシステム。
21. 下記を具備するビデオデータを表示する方法：
    ビデオデータを受信する；および
    フレームバッファーに関係なく、双安定ディスプレイエレメントのアレイを介して前記受信したビデオデータを表示する。
22. さらに、前記双安定ディスプレイエレメントの１つの状態を感知することをさらに具備する、請求項２１の方法。
23. さらに、以前の状態を感知することに応答して前記複数の双安定ディスプレイエレメントの状態を変更することを具備する、請求項２２の方法。
24. 下記を具備するシステム：
    ビデオデータを提供するための手段；および
    フレームバッファーと無関係に前記提供されるビデオデータを表示するための手段、前記表示手段は、前記データを維持するように構成される。
25. 前記提供手段は、プロセッサーを具備する、請求項２４のシステム。
26. 前記表示手段は、アレイドライバーおよび双安定ディスプレイエレメントのアレイを具備する、請求項２４のシステム。
27. 前記双安定ディスプレイエレメントのアレイは、干渉変調器を具備する、請求項２６のシステム。
28. 前記双安定ディスプレイエレメントのいずれか１つの状態を決定する手段をさらに具備する、請求項２４のシステム。
29. 前記決定手段は、感知回路を具備する、請求項２８のシステム。
30. さらに下記を具備する、請求項２４のシステム：
    前記双安定ディスプレイエレメントの１つに電気的刺激を発生する手段；および
    前記発生された電気的刺激に対する応答を決定する手段。
31. 前記発生手段は、刺激発生器を具備する、請求項３０のシステム。
32. 前記決定手段は、感知回路を具備する、請求項３０のシステム。
33. 下記を具備する、データを表示するためのシステムを製造する方法：
    プロセッサーを提供する；
    複数の双安定ディスプレイエレメントを供給する；および
    前記プロセッサーからビデオデータを受信し、フレームバッファーに関係なく、および前記複数の双安定ディスプレイエレメントを介して前記ビデオデータを表示するように構成されたドライバーコントローラー。
34. 請求項３３のプロセスにより製造されたデータを表示するシステム。
35. 下記を具備するデータを表示するシステム：
    ビデオデータを受信し、フレームバッファーに関係なくおよび複数の双安定ディスプレイエレメントを介して前記ビデオデータを表示するように構成されたディスプレイ。
36. 前記双安定ディスプレイエレメントは、干渉変調器を具備する、請求項３５のシステム。
37. 下記を具備する、データを表示するシステム：
    プロセッサー；
    複数の双安定ディスプレイエレメント；および
    前記プロセッサーからビデオデータを受信し、フレームバッファーに関係なくおよび前記複数の双安定ディスプレイエレメントを介して前記ビデオデータを表示するように構成されたドライバーコントローラー。

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