專利名稱：具有增強(qiáng)的屬性的彩色顯示裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及彩色顯示裝置、系統(tǒng)和方法，更具體地說(shuō)，涉及具有改進(jìn)的彩色圖 像再現(xiàn)能力的顯示裝置、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器和TV顯示器一般基于三種相加的原色，例如紅綠藍(lán)(統(tǒng)稱 為RGB的再現(xiàn))。不幸的是，這些監(jiān)視器不能顯示人可察覺的多種顏色，這是因?yàn)樗鼈兙窒?于它們能夠顯示的顏色的范圍。圖IA示意地表示色度圖，其在本領(lǐng)域是熟知的。呈馬蹄形 的封閉的區(qū)域表示可以由人看到的顏色的色度范圍。不過，只用色度不能完全表示所有可 見的顏色變化。例如，在圖IA的二維色度平面上的每個(gè)色度值可以用多種不同的亮度級(jí)再 現(xiàn)。因而，可見顏色的全部再現(xiàn)需要三維空間，例如包括表示色度的兩個(gè)坐標(biāo)和表示亮度的 第三個(gè)坐標(biāo)。也可以定義其它的三維空間的表示。在圖IA中的馬蹄圖的邊界上的點(diǎn)通常 被稱為“光譜軌跡”，其相應(yīng)于例如在400nm-780nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的單色激發(fā)。在最長(zhǎng)和最 短波長(zhǎng)下的極端的單色激發(fā)之間“閉合”馬蹄底部的直線通常被稱為“紫色線”。人眼睛可 辨別的顏色的范圍通常被稱為眼睛的色域，其以不同的亮度值由紫色線上方的馬蹄圖的區(qū) 域表示。圖IA的虛線的三角區(qū)域表示可以由標(biāo)準(zhǔn)的GRB監(jiān)視器再現(xiàn)的顏色范圍。具有許多已知類型的RGB監(jiān)視器，其中使用多種顯示技術(shù)，包括但不限于CRT， LED，等離子體，投影顯示器，IXD裝置等等。近幾年來(lái)，IXD裝置的使用一直穩(wěn)定地增加。一 種典型的彩色LCD裝置示意地示于圖2A。這種顯示裝置包括光源202，液晶(LC)元素(單 元)的陣列204，例如使用薄膜晶體管(TFT)有源矩陣技術(shù)的LC陣列，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的 那種。所述裝置還包括電子電路210，用于驅(qū)動(dòng)LC陣列單元，例如通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的有 源矩陣尋址，以及三色濾光器陣列，例如RGB濾光器陣列206，其和LC陣列并置。在現(xiàn)有的 LCD裝置中，被顯示的圖像的每個(gè)全色的像素利用3個(gè)子像素來(lái)再現(xiàn)，每個(gè)子像素對(duì)應(yīng)于不 同的原色，例如，每個(gè)像素通過驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的R、G和B子像素組來(lái)再現(xiàn)。對(duì)于每個(gè)子像素，在 LC陣列中具有一個(gè)相應(yīng)的單元。背面照明光源202提供用于產(chǎn)生彩色圖像所需的光。每個(gè) 子像素的透射率根據(jù)對(duì)于相應(yīng)的像素輸入的RGB數(shù)據(jù)，由施加到相應(yīng)的LC單元上的電壓控 制?？刂破?08接收輸入的RGB數(shù)據(jù)，把其按比例變換成所需的尺寸和分辨率，并傳送表示 根據(jù)對(duì)于每個(gè)像素的輸入數(shù)據(jù)要由不同的驅(qū)動(dòng)器傳送的信號(hào)的幅值的數(shù)據(jù)。由背面照明的 光源提供的白光的強(qiáng)度由LC陣列在空間上調(diào)制，按照子像素所需的強(qiáng)度選擇地衰減用于每個(gè)子像素的光。被選擇地衰減的光通過RGB彩色濾光器陣列，其中每個(gè)LC單元和相應(yīng)顏 色的子像素配準(zhǔn)，從而產(chǎn)生所需顏色的子像素的組合。人的視覺系統(tǒng)在空間上合成通過不 同顏色的子像素過濾的光，從而感覺到彩色圖像。美國(guó)專利4800375 (’ 375專利)披露了一種包括和彩色濾光器的陣列并置配準(zhǔn)的LC元素的陣列的LCD裝置，該專利的全部?jī)?nèi)容被包括在此作為參考。所述濾光器陣列包括 三種原色子像素濾光器，例如RGB彩色濾光器，它們和第四種類型的彩色濾光器交錯(cuò)，從而 形成預(yù)定的重復(fù)的序列。由’ 375專利描述的各種重復(fù)的像素布置，例如16像素序列，旨在 簡(jiǎn)化像素布置，和改善顯示裝置再現(xiàn)某個(gè)圖像圖案，例如更對(duì)稱的線圖案的能力。除去控制 諸像素的幾何布置之外，’375專利沒有說(shuō)明或建議在重復(fù)的序列中的三種原色和第四種顏 色之間的任何視覺上的相互作用。LCD被用于許多不同的應(yīng)用中。其尤其在便攜裝置中是經(jīng)常被采用的，例如PDA裝 置、游戲控制臺(tái)和移動(dòng)電話的小尺寸的顯示器，以及膝上(“筆記本”)計(jì)算機(jī)的中等尺寸的 顯示器。這些應(yīng)用需要薄的和小型化的設(shè)計(jì)以及低的功率消耗。不過，LCD技術(shù)也用于一般 要求較大顯示尺寸的非便攜的裝置中，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)顯示器和電視機(jī)。不同的LCD應(yīng)用 可能要求不同的LCD設(shè)計(jì)，以便達(dá)到最佳的效果。較“傳統(tǒng)”的LCD裝置的市場(chǎng)，例如電池 操作的裝置的市場(chǎng)(例如PDA，蜂窩電話和筆記本計(jì)算機(jī))需要具有高的亮度效率的LCD， 其導(dǎo)致減少的功率消耗。在筆記本計(jì)算機(jī)顯示器中，高分辨率、圖像質(zhì)量和顏色的豐富性是 主要的考慮，而低功率消耗只是次要的考慮。筆記本計(jì)算機(jī)顯示器需要高的分辨率和低的 功率消耗，不過，在許多這種裝置中圖像質(zhì)量和顏色的豐富性被折衷了。在電視機(jī)顯示器的 應(yīng)用中，圖像質(zhì)量和顏色豐富性一般是最重要的考慮；在這種裝置中功率消耗和高分辨率 是次要的考慮。一般地說(shuō)，用于對(duì)IXD裝置提供背面照明的光源是冷陰極熒光燈(CCFL)。圖3示 意地表示CCFL的典型的光譜，這在本領(lǐng)域是熟知的。如圖3所示，所述光源的光譜包括3個(gè) 相對(duì)窄的主要波長(zhǎng)范圍，它們分別相應(yīng)于紅、綠、藍(lán)光。其它本領(lǐng)域已知的合適的光源也可 以被使用。在濾光器的子像素陣列中的RGB濾光器一般被設(shè)計(jì)用于再現(xiàn)足夠?qū)挼纳?例 如盡可能接近相應(yīng)的CRT監(jiān)視器的色域)，但是也還例如借助于選擇其傳輸曲線基本上和 圖3中的CCFL光譜峰值重疊的濾光器來(lái)使得顯示器的效率最大。一般地說(shuō)，對(duì)于給定的光 源的亮度，具有較窄的傳輸光譜的濾光器提供較寬的色域但具有減小的顯示亮度，反之亦 然。例如，在功率效率是關(guān)鍵的考慮的應(yīng)用中，通常犧牲色域?qū)挾?。在某些TV應(yīng)用中，亮度 是一個(gè)重要的考慮，不過，單調(diào)的顏色也是不能接受的。圖4A示意地表示現(xiàn)有的膝上計(jì)算機(jī)顯示器的典型的RGB濾光器光譜。圖4B示意 地表示和理想的NTSC色域(圖4B的短劃線三角區(qū)域)相比較，典型的膝上計(jì)算機(jī)光譜的 可以再現(xiàn)的色域的色度圖(圖4B的虛線三角區(qū)域)。如圖4B所示，NTSC色域比典型的膝 上計(jì)算機(jī)顯示器的色域?qū)挼枚啵虼?，包括在NTSC色域中的許多顏色組合不能由典型的膝 上計(jì)算機(jī)顯示器再現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
人能看到的許多顏色在標(biāo)準(zhǔn)的紅綠藍(lán)(RGB)監(jiān)視器上是不能辨別的。借助于使用多于三種原色的顯示裝置，可以擴(kuò)展顯示器的可再現(xiàn)的色域。附加地或者替換地，由顯示器 產(chǎn)生的亮度級(jí)可被顯著增加。本發(fā)明的實(shí)施例提供用于在顯示裝置，例如薄的輪廓顯示裝 置如液晶顯示裝置(IXD)上顯示彩色圖像的系統(tǒng)和方法，其中使用三種以上的原色。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種改進(jìn)的多原色顯示裝置，其使用多于三種不同 顏色的子像素來(lái)產(chǎn)生每個(gè)像素。在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的實(shí)施例中，每個(gè)像素使用4個(gè)或更多的不同顏色的子像素能夠得到較寬的色域和較高的發(fā)光效率。在一些實(shí)施例中，每 個(gè)像素的子像素的數(shù)量和不同子像素的彩色光譜可被最優(yōu)化，從而獲得足夠?qū)挼纳?、足夠高的亮度和足夠高的?duì)比度的所需組合。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，使用三種以上的原色，借助于能夠使用一些原色，例如 紅綠藍(lán)的相對(duì)窄的波長(zhǎng)范圍，因而增加這些原色的飽和度，可以擴(kuò)展顯示器的可再現(xiàn)的色 域。為了補(bǔ)償由這種較窄的范圍導(dǎo)致的亮度值的潛在的減少，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中， 除去使用窄的波長(zhǎng)范圍的顏色之外，可以使用寬的波長(zhǎng)范圍的原色，例如專門設(shè)計(jì)的黃和/ 或青色，因而增加顯示器的整個(gè)亮度。在本發(fā)明的其它的實(shí)施例中，可以使用附加的原色 (例如深紅)和/或不同的原色的光譜來(lái)改進(jìn)被顯示的圖像的各個(gè)其它的方面。按照本發(fā) 明的實(shí)施例，通過設(shè)計(jì)特定的原色和子像素布置，可以實(shí)現(xiàn)色域?qū)挾群驼麄€(gè)顯示亮度的最 佳的組合，以便滿足給定系統(tǒng)的要求。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的三種以上原色的LCD裝置的色域和其它屬性可以借助于 控制所述裝置使用的不同原色的子像素濾光器元件的光譜透射特性來(lái)控制。按照本發(fā)明的 一個(gè)方面，使用四種或四種以上不同的原色的子像素濾光器，以便分別產(chǎn)生四種或四種以 上的原色，例如RGB和黃(Y)。在本發(fā)明的其它的實(shí)施例中，使用至少五種不同的原色子像 素濾光器，例如，RGB, Y和青色(C)濾光器。在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，使用至少六種不 同的原色子像素濾光器，例如，RGB, Y，C，和品紅(M)濾光器。用于按照本發(fā)明的三種以上原色I(xiàn)XD裝置的原色子像素濾光器可以按照多種標(biāo) 準(zhǔn)來(lái)選擇，例如，為了建立所需的色域的充分的覆蓋，為了使顯示器可以產(chǎn)生的亮度級(jí)最 大，和/或?yàn)榱税凑账璧纳葮?biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)原色的相對(duì)強(qiáng)度。按照本發(fā)明的實(shí)施例，具有η種原色的多原色顯示器可以包括像素的陣列，每個(gè) 像素包括η個(gè)子像素，其中每個(gè)子像素具有預(yù)定的縱橫比，例如η 1，對(duì)于每個(gè)像素，這產(chǎn) 生所需的縱橫比，例如1 1。按照本發(fā)明的其它的實(shí)施例，多原色I(xiàn)XD顯示器屬性可以通過構(gòu)成每個(gè)像素的η 個(gè)子像素的特定的布置和/或像素的特定的布置來(lái)控制和/或影響。所述屬性可以包括圖 像分辨率、色域?qū)挾?、亮度的均勻性?或取決于像素和/或子像素的布置的任何其它的顯 示器屬性。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例的實(shí)施例，通過根據(jù)η原色的色調(diào)順序布置構(gòu)成每個(gè)像素 的η個(gè)子像素中的η種原色，可以改善顏色飽和度。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的實(shí)施例，通過布置構(gòu)成每個(gè)像素的η原色子像素，以 使得在子像素的相鄰的組之間產(chǎn)生最小的亮度差異，可以實(shí)現(xiàn)最佳的被觀看的圖像的均勻 性，例如在被觀看的圖像上的最佳均勻亮度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，子像素的布置可以 通過以下方式確定映射多個(gè)子像素布置、確定每個(gè)映射的布置的亮度值、把所述亮度值從 空間坐標(biāo)變換為空間頻率例如諧波(例如通過對(duì)計(jì)算的亮度值進(jìn)行傅里葉變換)、以及使 所述變換的一個(gè)諧波例如一次諧波的幅值最小。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，η原色子像素被布置在每個(gè)像素內(nèi)，使得在像素內(nèi)的 相鄰子像素的子組具有相對(duì)中性的白平衡。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于被顯示的圖形對(duì)象，例如具有某種字體 的字符的η原色子像素表現(xiàn)的系統(tǒng)和方法。所述方法使得能夠修改被顯示的圖形的被觀看的輪廓和/或邊沿，例如，為了減少被觀看對(duì)象的顏色邊緣效應(yīng)。所述方法可包括采樣圖 形圖像；對(duì)每個(gè)子像素分配一個(gè)初始覆蓋值(coverage value)；對(duì)每個(gè)子像素應(yīng)用一個(gè)平 滑函數(shù)；計(jì)算子像素的相鄰組的加權(quán)的平均；以及對(duì)所述組中的每個(gè)子像素根據(jù)由平滑函 數(shù)計(jì)算的值分配一個(gè)被調(diào)節(jié)的覆蓋值。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面的示例的實(shí)施例，和三原色的顯示器的位深度相比，通 過只用所述原色的子像素中的一些子像素，可以擴(kuò)展三種以上的原色的顯示器的可再現(xiàn)的 位深度，即，可以獲得灰度級(jí)的一個(gè)較寬的范圍。本發(fā)明的這個(gè)方面在產(chǎn)生低的灰度級(jí)的像 素時(shí)是有利的，因?yàn)榛叶燃?jí)的多樣性對(duì)于較低的灰度級(jí)尤其顯著。在本發(fā)明的這個(gè)方面的 一些實(shí)施例中，像素的灰度級(jí)可以通過調(diào)節(jié)構(gòu)成該像素的由η個(gè)子像素構(gòu)成的子組(例如， 能夠產(chǎn)生基本上中性的白平衡的子組)的強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于顯示η原色圖像的彩色顯示裝置，其中η 大于或等于4，該裝置包括矩形子像素的陣列，該陣列被配置成具有至少一個(gè)包括m個(gè)子像 素的重復(fù)單元，所述重復(fù)單元包括表示η種原色的每一種的至少一個(gè)子像素，其中每個(gè)子 像素的縱橫比為m 1，其中子像素被布置成單行，以形成縱橫比為1 1的重復(fù)單元。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于顯示η原色圖像的彩色顯示裝置，其 中η大于3，該裝置包括矩形子像素的陣列，該陣列被配置成具有至少一個(gè)包括m個(gè)子像 素的重復(fù)單元，所述重復(fù)單元包括表示η種原色的每一種的至少一個(gè)子像素，其中每個(gè)所 述子像素的縱橫比為m 1，其中子像素被布置成單行，以形成縱橫比為1 1的所述重復(fù) 單元；和控制器，該控制器能夠接收對(duì)應(yīng)于所述彩色圖像的輸入，并選擇地激勵(lì)至少一些子 像素，以便產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)與所述彩色圖像的灰度級(jí)表示相對(duì)應(yīng)的衰減圖案。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于在彩色顯示器上顯示彩色圖像的方 法，所述顯示器包括被配置成至少一種類型的多個(gè)重復(fù)單元的子像素的陣列，每個(gè)重復(fù)單 元包括m個(gè)子像素，包含η種不同原色的每一種的至少一個(gè)子像素，其中η大于3，并且每個(gè) 子像素的縱橫比為m 1，所述子像素被布置成單行以形成縱橫比為1 1的重復(fù)單元，該 方法包括通過至少一個(gè)重復(fù)單元產(chǎn)生顏色組合，而不激勵(lì)在產(chǎn)生所述顏色組合的重復(fù)單 元中的能夠產(chǎn)生基本上白光的子像素的子組。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于在彩色顯示器上顯示彩色圖像的方 法，所述顯示器包括被布置成多個(gè)重復(fù)單元的子像素的陣列，每個(gè)重復(fù)單元包括m個(gè)子像 素，包含η種不同原色的每一種的至少一個(gè)子像素，其中η大于3，并且每個(gè)子像素的縱橫比 為m 1，所述子像素被布置成單行以形成縱橫比為1 1的重復(fù)單元，該方法包括按照 一個(gè)被調(diào)節(jié)的覆蓋值激勵(lì)所述子像素中的至少一個(gè)。


從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明可以更加充分地理解本發(fā)明， 其中圖IA是示意地表示現(xiàn)有技術(shù)的RGB色域的色度圖，其中疊加有人的視覺系統(tǒng)的色域的色度圖，這在本領(lǐng)域是已知的；圖IB是示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的寬的色域的色度圖，其中疊加 有圖IA的色度圖2A是表示現(xiàn)有技術(shù)的3原色I(xiàn)XD系統(tǒng)的原理方塊圖；圖2B是表示按照本發(fā)明的實(shí)施例的η原色LCD系統(tǒng)的原理方塊圖；圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的冷陰極熒光燈(CCFL)光源的典型的光譜的示意圖；圖4A是表示現(xiàn)有技術(shù)的膝上計(jì)算機(jī)顯示器的典型的RGB濾光器光譜的示意圖；圖4B示意地表示由圖4A的現(xiàn)有技術(shù)的RGB濾光器光譜產(chǎn)生的色域的色度圖，疊 加有理想的現(xiàn)有技術(shù)的NTSC色域；圖5A是表示用于按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的5原色顯示裝置的示例的濾光器設(shè) 計(jì)的透射曲線的示意圖；圖5B示意地表示圖5A的濾光器設(shè)計(jì)的色域的色度圖，疊加有兩個(gè)示例的現(xiàn)有技 術(shù)的色域表示；圖5C是表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的5原色顯示裝置的另一種示例的濾光器 設(shè)計(jì)的透射曲線的示意圖；圖5D是表示圖5C的濾光器設(shè)計(jì)的色域的示意的色度圖，疊加有2個(gè)示例的現(xiàn)有 技術(shù)的色域表示；圖6是被劃分為多個(gè)子色域區(qū)域的人的視覺色域的示意的色度圖；圖7A，7B，7C是按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的η原色I(xiàn)XD顯示器的子像素的一維配置的示意圖；圖7D，7Ε是按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的η原色I(xiàn)XD顯示器的子像素的二維配置 的示意圖；圖8Α，8Β示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，分別對(duì)于一維5原色顯示器和 二維4原色顯示器，根據(jù)η原色的色調(diào)次序在子像素的組中的原色的布置；圖9Α，9Β示意地表示現(xiàn)有技術(shù)的RGB顯示器中的子像素的布置；圖9C示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，包括具有一維5原色配置的基本的 重復(fù)單元的子像素的布置；圖10是表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，用于在IXD顯示器的η個(gè)子像素的組中 布置η原色的方法的示意方塊圖；圖IlA示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在一維5原色顯示器的子像素中 原色的布置；圖IlB示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在二維6原色顯示器的子像素中 原色的布置；圖IlC是表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的5原色顯示器的色域的示意的色度 圖；圖12Α示意地表示按照現(xiàn)有技術(shù)的方法用光柵形成黑白像素的一個(gè)放大的字符；圖12Β示意地表示按照現(xiàn)有技術(shù)的方法用光柵形成灰度像素的一個(gè)放大的字符；圖12C示意地表示按照現(xiàn)有技術(shù)的方法用光柵形成RGB子像素的一個(gè)放大的字 符；圖12D示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，通過η原色子像素表現(xiàn)的初級(jí)放 大的字符；圖12Ε示意地表示一個(gè)表，其示出根據(jù)按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的一種分配方法可被分配給圖12D的圖像的子像素的初始覆蓋值；圖12F示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，通過子象素表現(xiàn)放大和調(diào)節(jié)的字 符；圖12G示意地表示一個(gè)表，其示出根據(jù)按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的一種分配方 法可被分配給圖12F的圖像的子像素的調(diào)節(jié)的覆蓋值；圖13A是按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，用于多原色子像素表現(xiàn)的方法的示意方塊 圖；圖13B是按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在多原色顯示器的多原色子像素表現(xiàn)的系 統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流的示意方塊圖；圖14示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在包括用于增加位深度的方法的LCD顯示系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流；以及圖15是示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的6原色顯示器的色域的色度圖。
具體實(shí)施例方式在下面的說(shuō)明中，將參照用于提供對(duì)本發(fā)明的全面理解的特定實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明 的不同的方面。不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這里說(shuō)明的特定實(shí)施例和例 子。此外，達(dá)到這樣的程度，使得這里說(shuō)明的裝置、系統(tǒng)和方法的一些細(xì)節(jié)與彩色顯示裝置、 系統(tǒng)和方法的已知的方面相關(guān)，為簡(jiǎn)明起見，這種細(xì)節(jié)可能被簡(jiǎn)化和省略了。圖IB示意地表示按照本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí)施例的三種以上原色顯示器的色域 的色度圖，其在色度平面上被表示人眼睛的可覺察的色域的馬蹄形的圖包圍。圖IB的六邊 形表示按照本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí)施例的6原色顯示器的色域。該色域遠(yuǎn)遠(yuǎn)寬于在圖IB 中用虛線三角形表示的一般的RGB色域。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，具有三種以上原色 的監(jiān)視器和顯示裝置的實(shí)施例在以下的專利申請(qǐng)中描述2000年11月14日申請(qǐng)的，名稱 為 “Device, System And Method forElictronic True Color Display” 的美國(guó)專利申請(qǐng) 09/710895 ；2001 年 6 月 7 日申請(qǐng)的，名稱為“Device，System And Method for Elictronic TrueColor Display” 的國(guó)際申請(qǐng) PCT/IL01/00527 的，2001 年 12 月 13 日公開的，PCT 公開 號(hào)為WO 01/95544的專利申請(qǐng)；2001年12月18日申請(qǐng)的，名稱為“Spectrally Matched Digital Print Proofer” 的，2002 年 10 月 17 日公開的美國(guó)公開號(hào)為 US-2002-014954 的 美國(guó)專利申請(qǐng)10/017546 ;2002年5月23日申請(qǐng)的，名稱為“System and method ofdata conversion for wide gamut displays” 的國(guó)際申請(qǐng) PCT/IL02/00410，2002 年 12 月 12 日 公開，PCT公開號(hào)為W002/99557 ；以及2002年6月11日申請(qǐng)的，名稱為"Device, System AndMethod for Color Display，，的國(guó)際申請(qǐng) PCT/IL02/00452 的，2002 年 12 月 19 日公開， PCT公開號(hào)為WO 02/101644，這些專利申請(qǐng)的全文被包括在此作為參考。同時(shí)，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以使用在上述的專利申請(qǐng)中披露的方法和系統(tǒng)，例 如，轉(zhuǎn)換源數(shù)據(jù)成為原數(shù)據(jù)的方法或者用于產(chǎn)生原色材料或?yàn)V光器的方法；在替代的實(shí)施 例中，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以和任何其它合適的η原色顯示技術(shù)一起使用，其中η大于 3。在本申請(qǐng)中所述的某些實(shí)施例基于后投影或前投影裝置、CRT裝置、或其它類型的顯示 裝置。雖然下面的說(shuō)明主要集中于按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的η原色平面顯示裝置，其 中η大于3，優(yōu)選地使用LCD，應(yīng)當(dāng)理解，在另外的實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置也可以和其它類型的顯示器以及其它類型的光源及調(diào)制技術(shù)一起使用。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的η原色顯示裝置的原理，通過合適的改變，可以在CRT顯示器、等離子 體顯示器、發(fā)光二極管(LED)顯示器、有機(jī)LED(OLED)顯示器和場(chǎng)致發(fā)射顯示(FED)裝置， 或者這些顯示裝置的任意的組合中容易地實(shí)施，這在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。圖2B示意地表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的三種以上原色的顯示系統(tǒng)。所述系 統(tǒng)包括光源212，液晶(LC)元素(單元)214的陣列，例如使用薄膜晶體管(TFT)有源矩陣 技術(shù)的LC陣列，這在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。所述裝置還包括用于例如通過有源矩陣尋址驅(qū) 動(dòng)LC陣列單元的電子電路200，這在本領(lǐng)域是已知的，以及η原色濾光器陣列216，其中η 大于3，其和LC陣列并置。在按照本發(fā)明的實(shí)施例的LCD裝置的一些實(shí)施例中，被顯示的圖 像的每個(gè)全色像素由3個(gè)以上的子像素再現(xiàn)，每個(gè)子像素對(duì)應(yīng)于一種不同的原色，例如，借 助于驅(qū)動(dòng)4個(gè)或更多的子像素的對(duì)應(yīng)的一組來(lái)再現(xiàn)每個(gè)像素。對(duì)于每個(gè)子像素，在LC陣列 214中具有一個(gè)相應(yīng)的單元。后照明光源212提供用于產(chǎn)生彩色圖像所需的光。每個(gè)子像 素的透射性根據(jù)對(duì)于相應(yīng)的像素輸入的圖像數(shù)據(jù)由施加于陣列214的相應(yīng)LC單元上的電 壓來(lái)控制。η原色控制器218接收輸入數(shù)據(jù)，例如呈RGB或YCC格式，可選地把所述數(shù)據(jù)縮 放為所需的尺寸和分辨率，并傳送根據(jù)對(duì)每個(gè)像素的輸入數(shù)據(jù)來(lái)傳輸表示要由不同的驅(qū)動(dòng) 器傳送的信號(hào)的幅值的數(shù)據(jù)。由后照明光源212提供的白光的強(qiáng)度被LC陣列的單元在空 間上調(diào)制，從而按照用于每個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)選擇地控制每個(gè)子像素的照明。被選擇地衰 減的每個(gè)子像素的光通過彩色濾光器陣列216的相應(yīng)的彩色濾光器，借以產(chǎn)生所需的顏色 子像素組合。人的視覺系統(tǒng)在空間上合成通過不同的顏色子像素過濾的光，從而感知彩色 圖像。按照本發(fā)明的實(shí)施例的LCD裝置的色域和其它的屬性可以由若干個(gè)參數(shù)控制。這 些參數(shù)包括后照明元件(光源)的光譜，例如冷陰極熒光燈(CCFL)；在LC陣列中的LC單 元的光譜透射；以及彩色濾光器的光譜透射。在三原色顯示器中，前兩個(gè)參數(shù)，即光源的光 譜和LC單元的光譜透射，一般由系統(tǒng)約束決定，因此，濾光器的顏色可被直接地選擇，以便 提供在所需的RGB三角的“角”處的所需的比色值，如圖IA所示。為了使三原色LCD裝置的 效率最大，濾光器的光譜透射被設(shè)計(jì)成在可能的程度上與光源的波長(zhǎng)的峰值基本上重疊。 三原色LCD裝置中濾光器的選擇可以主要基于使得總體亮度效率最大。在這種情況下，應(yīng) 當(dāng)注意，選擇具有較窄的光譜透射曲線的濾光器，其導(dǎo)致更飽和的原色，一般減少顯示器的 總體亮度級(jí)。對(duì)于具有三種以上原色的多原色顯示器，按照本發(fā)明的實(shí)施例，可以選擇無(wú)窮多 個(gè)濾光器的組合，以使得基本上覆蓋所需的色域。本發(fā)明的濾光器選擇方法可以包括按照 下述要求最優(yōu)化濾光器的選擇建立所需的二維色域的充分的覆蓋，例如，用于寬色域應(yīng)用 的NTSC標(biāo)準(zhǔn)色域和用于較高的亮度應(yīng)用的“常規(guī)的”三色LCD色域；最大化可以從組合所有 的原色獲得的平衡白點(diǎn)的亮度值；以及按照所需的照明標(biāo)準(zhǔn)，例如高分辨率TV系統(tǒng)(HDTV) 的D65白點(diǎn)色度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)節(jié)原色的相對(duì)強(qiáng)度。本發(fā)明的實(shí)施例提供用于在顯示裝置，例如薄的輪廓顯示裝置諸如液晶顯示裝置(LCD)上顯示彩色圖像的系統(tǒng)和方法，其中使用三種以上的原色。在本說(shuō)明中，在具有三種 以上原色的LCD裝置的情況下說(shuō)明了本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例；其中每個(gè)像素使用的彩色濾 光器的數(shù)量大于3個(gè)。和常規(guī)的RGB顯示裝置相比，這種結(jié)構(gòu)具有若干優(yōu)點(diǎn)。首先，按照本發(fā)明的η原色顯示裝置使得能夠擴(kuò)展由顯示器覆蓋的色域。第二，按照本發(fā)明的裝置使得 能夠大大增加顯示器的發(fā)光效率；在某些情況下，可以增加大約50%或更高，如下所述。本 發(fā)明的這個(gè)特點(diǎn)對(duì)于便攜顯示裝置(例如電池操作的)尤其有利，因?yàn)樵黾影l(fā)光效率可以 延長(zhǎng)在每次充電之后電池的可用時(shí)間，和/或借助于使用較輕的電池減少裝置的總重量。 第三，按照本發(fā)明的裝置使得能夠通過有效地利用用于在子像素中安排原色的技術(shù)來(lái)改善 圖像分辨率，這將在下面參照本發(fā)明的特定實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。在按照本發(fā)明的一些多原色顯示裝置中，使用三個(gè)以上的不同顏色的子像素來(lái)形 成每個(gè)像素。在本發(fā)明的實(shí)施例中，每個(gè)像素使用4個(gè)或4個(gè)以上不同顏色的子像素，這使 得能夠得到較寬的色域和較高的發(fā)光效率。在一些實(shí)施例中，每個(gè)像素的子像素的數(shù)量和 不同子像素濾光器的透射光譜可被最優(yōu)化，以便獲得足夠?qū)挼纳?、足夠高的亮度和足?高的對(duì)比度的所需組合。例如，按照本發(fā)明的實(shí)施例，使用三種以上的原色，可借助于使得能夠使用具有較 窄的透射曲線(例如較窄的有效透射范圍)的濾光器作為R、G和B彩色濾光器，能夠擴(kuò)展 可再現(xiàn)的色域，于是增加R，G和B子像素的飽和度。為了補(bǔ)償這種較窄的范圍，在本發(fā)明的 一些實(shí)施例中，除去RGB飽和的顏色之外，可以使用較寬帶的子象素濾光器，因而增加顯示 器的總亮度。按照本發(fā)明的實(shí)施例，借助于合適地設(shè)計(jì)η原色顯示器的子象素濾光器和濾 光器布置，可以實(shí)現(xiàn)色域的寬度和總的圖像亮度的最佳的組合，以便滿足給定系統(tǒng)的要求。圖5Α和圖5C分別示意地表示按照本發(fā)明的實(shí)施例的5原色顯示裝置的可替換的 兩種設(shè)計(jì)的透射曲線，其中使用的5原色是R，G，B，C和Y (紅綠藍(lán)青和黃)，總體上用RGBCY 表示。圖5Β和圖5D分別示意地表示圖5A，5C的濾光器設(shè)計(jì)所得的色域。將會(huì)看出，和相 應(yīng)的常規(guī)的三色的LCD裝置相比，兩種設(shè)計(jì)都提供了較寬的色域覆蓋和/或較高的亮度級(jí)， 如下詳述。如本領(lǐng)域中已知的那樣，常規(guī)的三原色的LCD的標(biāo)稱化的總體亮度級(jí)可以按下 式計(jì)算Y(3-colors) = (Y (Color1)+Y (Color2)+Y (Color3))/3用類似的方式，按照本發(fā)明的實(shí)施例的5原色LCD裝置的標(biāo)準(zhǔn)化的亮度級(jí)可以按 下式計(jì)算Y(5-colors) = (Y (Color1)+Y (Color2)+Y (Color3)/3+Y (Color4)+Y (Color5))/5其中Y(Colori)表示第i個(gè)原色的亮度級(jí)，Y(n-ColorS)表示η原色顯示器的總的 標(biāo)準(zhǔn)化的亮度級(jí)。雖然圖5Β所示的色域和相應(yīng)的三原色LCD裝置(圖4B)的色域相當(dāng)，但是使用圖 5A的濾光器設(shè)計(jì)可以獲得的亮度級(jí)大約比相應(yīng)的三原色LCD的亮度級(jí)高50%。在本實(shí)施 例中實(shí)現(xiàn)的較高的亮度級(jí)歸因于增加了黃色(Y)和青色(C)子像素，其被專門設(shè)計(jì)為具有 寬的透射區(qū)域，因而，比RGB濾光器透射更多的后照明。這種新的濾光器選擇準(zhǔn)則在構(gòu)思上 和常規(guī)的原色濾光器的選擇準(zhǔn)則不同，其通常被設(shè)計(jì)使得具有窄的透射范圍。對(duì)于這個(gè)實(shí) 施例的白點(diǎn)色度座標(biāo)是χ = 0. 318 ；y = 0. 352，是利用本領(lǐng)域公知的方法根據(jù)透射光譜和 后照明光譜計(jì)算的。如圖5D所示，圖5C的濾光器設(shè)計(jì)的色域比相應(yīng)的常規(guī)三原色I(xiàn)XD (圖4B)的色域 寬得多，甚至比相應(yīng)的NTSC的色域還寬，NTSC的色域可以作為彩色CTR裝置的基準(zhǔn)色域， 其亮度級(jí)大約等于三色的LCD的亮度級(jí)。在本實(shí)施例中，5色LCD裝置的總的亮度級(jí)可以類似于具有窄得多的色域的三色LCD裝置的亮度級(jí)。本實(shí)施例的白點(diǎn)座標(biāo)為χ = 0. 310 ；y =0. 343，是利用本領(lǐng)域公知的方法根據(jù)透射光譜和后照明光譜計(jì)算的。在本發(fā)明的實(shí)施例中可以使用其它的設(shè)計(jì)，包括使用不同的原色和/或附加的原 色(例如6色顯示器)，以便產(chǎn)生更高的或更低的亮度級(jí)、更寬的或更寬的色域、或亮度值和 色域的任何所需的組合，以便適用于特定的應(yīng)用。圖6示意地示出人能覺察的色域的色度圖，其被劃分為6個(gè)子色域區(qū)域，即R，G， B, Y，M, C(紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青)色子色域區(qū)域，按照本發(fā)明的實(shí)施例其可用于選擇有 效的彩色濾光器光譜。在一些實(shí)施例中，可以選擇三種以上原色濾光器，例如圖5A所示的 實(shí)施例中的5色濾光器，以便產(chǎn)生在圖6所示的各個(gè)子色域區(qū)域內(nèi)的色度值。對(duì)在各個(gè)子 色域區(qū)域內(nèi)的一個(gè)給定的原色選擇的精確的色度位置可以根據(jù)特定的系統(tǒng)要求被確定，這 些系統(tǒng)要求例如是色度平面內(nèi)所需的色域的寬度和所需的圖像亮度。如上面詳細(xì)說(shuō)明的， 系統(tǒng)要求取決于特定的裝置的應(yīng)用，例如某種應(yīng)用強(qiáng)調(diào)色域的尺寸，而其它的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)圖 像的亮度。圖6中的子色域區(qū)域表示近似的邊界，按照本發(fā)明的實(shí)施例，可以從該邊界選擇 原色，以使得提供大的色域覆蓋和/或高的亮度級(jí)，同時(shí)維持所需的白點(diǎn)平衡。對(duì)給定的濾 光器光譜選擇和已知的后照明光譜，在圖6的子色域區(qū)域內(nèi)的原色度值的位置可以使用本 領(lǐng)域已知的簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)計(jì)算，以便對(duì)給定的濾光器光譜選擇確定是否獲得所需的色 域。按照本發(fā)明的實(shí)施例，具有η種原色的多原色顯示器可以包括像素陣列，每個(gè)像 素包括η個(gè)子像素，其中每個(gè)子像素具有預(yù)定的縱橫比，例如η 1，對(duì)于每個(gè)像素，這產(chǎn)生 所需的縱橫比，例如1 1。每個(gè)像素中的子像素可以被配置成一維的或二維的陣列。圖7A-7C表示按照本發(fā) 明的示例的實(shí)施例的η原色I(xiàn)XD顯示器的像素中的子像素的一維配置。圖7A-7C所示的配 置是在這種意義上的一維配置，其中每個(gè)像素的所有子像素按照單一的直線序列被配置。如果η不是質(zhì)數(shù)，S卩如果n= 1 *k，其中k，1是不等于1的整數(shù)，則可以按二維 的構(gòu)型配置子像素，例如按1行和k列進(jìn)行配置。圖7D，7E是按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例 的η原色I(xiàn)XD顯示器的一個(gè)像素中的子像素的二維配置的示意圖。例如，如圖7Α-7Ε所示，5原色顯示器的子像素可以具有一維的配置702，而4原色 或6原色顯示器的子像素可以被配置成一維的構(gòu)型例如分別為701和704，或者被配置成二 維的構(gòu)型，例如分別為703和705。按照本發(fā)明的實(shí)施例，η原色I(xiàn)XD顯示器的一些屬性可以和構(gòu)成每個(gè)像素的η個(gè) 子像素的布置相關(guān)(如后所述)。所述屬性例如可以包括圖像分辨率，色飽和度，被觀看的 照明的均勻性和/或受這里所述的子像素布置的影響的任何顯示器屬性。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，借助于根據(jù)η種原色的各原色的色調(diào)的順序布置構(gòu) 成每個(gè)像素的η原色，可以實(shí)現(xiàn)所需的色飽和度。在這種情況下，色調(diào)順序可以基于色度圖 上的各個(gè)η原色的圓周的次序，例如圖IB所示的馬蹄圖所示。每個(gè)顯示器子像素的光可以 通過相應(yīng)的彩色濾光器被透射。不過，由于光的散射和反射效應(yīng)，光也通過相鄰子像素的彩 色濾光器“泄漏”。這可能導(dǎo)致失真或減少所需的色飽和度。例如，如果相鄰的子像素再現(xiàn) 互補(bǔ)的原色，則在子像素之間的光泄漏可能減少子像素的有效的色飽和度，這是由于從互 補(bǔ)顏色的組合而觀察到的某種程度的中和色的緣故。應(yīng)當(dāng)注意，從一個(gè)子像素到另一個(gè)子像素的光泄漏的影響可取決于子像素之間的邊界的長(zhǎng)度以及子像素之間的距離，例如，隨 著相鄰子像素的中心之間的距離增加，可以減少光泄漏。例如，垂直相鄰或水平相鄰的子像 素，例如在相同行或相同列上的相鄰的子像素，比對(duì)角線相鄰的兩個(gè)子像素更易于受到光 泄漏的影響。此外，在行或列上的相鄰的像素根據(jù)子像素的縱橫比可以產(chǎn)生不同的泄漏效^ O為了避免上述的被觀察到的泄漏效果，按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的子像素的布 置可被設(shè)計(jì)成使得互補(bǔ)的原色的子像素和/或部分互補(bǔ)的子像素之間的距離最大。按照本 發(fā)明的示例的實(shí)施例，按照色調(diào)順序的子像素布置可以使得從一個(gè)子像素到另一個(gè)子像素 的光泄漏的影響最小，因而增加色飽和度和使全部像素的失真最小。圖8A，8B示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，分別對(duì)于一維的5原色顯示器 和二維的4原色顯示器，根據(jù)原色的色調(diào)次序在子像素中的原色的布置801和802。5原色 顯示器的布置801中的5個(gè)子像素被按照色調(diào)順序例如RYGCB布置。這種布置意味著從每 個(gè)子像素到相鄰的一個(gè)子像素的可能的光泄漏只輕微地改變由全部像素表示的顏色的色 調(diào)，而對(duì)像素的顏色飽和沒有重大的影響?？梢岳斫猓筒贾?01和802相比，例如，如果黃 色和藍(lán)色要被布置在相鄰的像素中，例如按照RYBGC布置，則即使從一個(gè)子像素到相鄰子 像素的小的光泄漏也將導(dǎo)致全部像素的飽和度的大的減小。在4原色顯示器的二維布置 802的示例情況下，藍(lán)色的和黃色的子像素被設(shè)置在一條對(duì)角線上，而紅的和綠的子像素被 設(shè)置在另一條對(duì)角線上，因而形成這樣的布置，其中每種顏色的子像素僅和具有相近色調(diào) 的子像素直接相鄰，例如黃色子像素可以與紅色和綠色子像素直接相鄰。應(yīng)當(dāng)注意，此處所 述和所示的示例的布置只是說(shuō)明性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的構(gòu)思內(nèi)，還有 其它的合適的子像素布置，其中根據(jù)色調(diào)值使每個(gè)子像素和其它的子像素相鄰。按照本發(fā)明的另一個(gè)示例的實(shí)施例，為了改善圖像的被觀看的空間均勻性，按照 下述方式合適地布置每個(gè)像素內(nèi)部的η原色子像素，可以減小在空間上均勻的圖像的亮度 中的觀察到的改變。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，形成LCD顯示器的像素的陣列可被分成多個(gè)相同的基本的重復(fù)單元。一個(gè)基本的重復(fù)單元可以含有一個(gè)或幾個(gè)像素的配置和/或布置，或者 子像素的預(yù)定的組合，其在構(gòu)成顯示器的全部子像素陣列中被重復(fù)。圖9A，9B表示按照本 發(fā)明的示例的實(shí)施例，在RGB LCD顯示器中包括基本的重復(fù)單元的子像素的布置。例如，在 RGB IXD顯示器的像素的常規(guī)的布置901中，紅色子像素在不同的行中可以占據(jù)相同的位 置，以使得在每行中的子像素的順序可以是R-G-B。在這個(gè)示例的布置中的基本的重復(fù)單元 表示一個(gè)RGB像素902。在另一個(gè)示例的RGB布置903中，顯示器的第一行可以包括R-G-B 子像素布置，第二行可以包括B-R-G子像素布置，第三行可以包括G-B-R子像素的布置，第 四行可以再次包括R-G-B子像素的布置。在這種情況下，基本的重復(fù)單元904可以包括3 個(gè)像素，一個(gè)在另一個(gè)的正下方。對(duì)于三種以上的原色的顯示器，可以使用一種類似的方法，其中子像素被配置成 一維布置或二維布置，如上所述。對(duì)于二維的子像素配置，在不同行上的相鄰像素中的子像 素顏色之間的關(guān)系以及在相同行的相鄰像素中的子像素顏色之間的關(guān)系可以用類似的方 式進(jìn)行分析。圖9C示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，包括具有一維的5原色配置的基本的重復(fù)單元906的子像素的布置905。原色的亮度值可以取決于一組原色濾光器和顯示器使用的背光的類型。不同的濾 光器和光源可以提供不同的原色亮度值；因此，對(duì)于給定的背光和濾光器的組合，此處所述 的用于布置子像素的方法可以產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)最佳的亮度均勻性的子像素布置。按照本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí)施例，一種5原色顯示器可以包括5種原色的組，所 述5種顏色由Pl，P2，P3，P4，P5表示，它們例如分別具有0. 06，0. 13，0. 18，0. 29和0. 34的 亮度值。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，可以具有這些原色的24種不同的一維布置。為了 確定子像素的最佳布置，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)每個(gè)布置應(yīng)用把空間座標(biāo)變換 為空間頻率例如諧波的函數(shù)，例如傅立葉變換，并且所述變換的一次諧波的幅值可被分析 作為選擇最佳布置的準(zhǔn)則。例如，下面參照?qǐng)D10所述的傅立葉變換分析表明，對(duì)于按照順 序P2-P3-P4-P1-P5在單元906中的5原色的布置(如圖9C示意地所示)，以及按照順序 P2-P5-P1-P4-P3的原色布置(未示出)，可以獲得相對(duì)低的一次諧波幅值。按照本發(fā)明的 這一示例的實(shí)施例，任何一個(gè)最佳的布置，即P2-P3-P4-P1-P5或P2-P5-P1-P4-P3都可以被 選擇用于進(jìn)一步優(yōu)化所需的顯示器屬性，例如圖像亮度，顏色飽和度，圖像分辨率或任何其 它相關(guān)的顯示器屬性。圖10是表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，用于在IXD顯示器的像素內(nèi)布置η原色 子像素的方法的示意方塊圖。所述方法可以包括對(duì)于一種選擇的子像素配置，把η原色的所有可能的布置映 射到η個(gè)子像素，如塊1001所示。如塊1002所示，使用每個(gè)原色的已知的亮度值，按照塊1001的每個(gè)映射的子像素
布置的子像素位置的函數(shù)來(lái)計(jì)算一組亮度值。如塊1003所示，例如可以計(jì)算在塊1002計(jì)算的位置相關(guān)的亮度值的傅里葉變換。因?yàn)檠劬υ诘偷目臻g頻率下對(duì)對(duì)比度的變化更敏感，可以分析所有布置的變換的 一次諧波的幅值，以便選擇具有相對(duì)小的一次諧波幅值的布置，如塊1004所示。按照本發(fā)明的可替換實(shí)施例，塊1004可以進(jìn)一步包括優(yōu)化技術(shù)，例如，因?yàn)檠劬?的靈敏度在不同的方向是不同的，故也可以根據(jù)一次諧波的改變的方向來(lái)進(jìn)行最佳布置的 選擇。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，用于運(yùn)行合適的軟件的計(jì)算機(jī)或硬件和/或軟件的 任何其它的合適的組合，都可用于實(shí)施上述的方法。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可以組合地把原色布置在子像素中，其中在一個(gè)像 素內(nèi)的相鄰子像素的每個(gè)子組可以具有基本上中性的白平衡，即，每個(gè)子組能夠產(chǎn)生盡可 能接近白光的光。這種布置的優(yōu)點(diǎn)是，其使得能夠進(jìn)行黑白圖像的高分辨率呈現(xiàn)，例如字符 圖像，例如在白色背景上的黑色文本。圖IlA和圖IlB表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，對(duì)子像素的原色的分配，其中在 一個(gè)像素內(nèi)的相鄰的子像素的每個(gè)子組可能具有相對(duì)中性的白平衡。在圖IlA所示的5原色一維配置中，原色子像素被布置成RGBYC布置1101，包括 RGB, GBY, BYC, YCR和CRG三個(gè)一組的子組。圖IlC是表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的5原色顯示器的色域的示意的色度 圖?？梢钥闯?，由上面列出的三個(gè)一組的每組產(chǎn)生的色域包括區(qū)域1104，其含有D65白點(diǎn)1103，因而可以產(chǎn)生非常接近于白光的光。因此，和這里所述的沒有特定的子像素布置的 5原色顯示器所獲得的亮度分辨率相比，按照布置1101的子像素的布置可以使顯示器的有 效亮度分辨率增加3/5倍。在圖IlB所示的6原色二維的配置中，對(duì)于兩個(gè)相鄰的像素執(zhí) 行原色的布置1102，其中第一行可以包括RGBCMY的組合，第二行可以包括CMYRGB的組合。 每種組合包括三個(gè)一組的RGB和CMY，它們都可以產(chǎn)生基本上白色的光。這種布置還在每一 列產(chǎn)生所需的子組合，例如像素對(duì)RC，GM和YB。這些子組合可以包括互補(bǔ)顏色的對(duì)，其中 每一個(gè)可以產(chǎn)生基本上白色的光?？梢钥闯觯瓦@里所述的沒有子像素布置的6原色顯示 器所達(dá)到的亮度分辨率相比，圖IlB的布置沿水平方向可以使顯示分辨率增加大約3倍，且 沿垂直方向使顯示器分辨率增加大約2倍。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及一種被顯示的圖形對(duì)象，例如文本字體的字符的η原 色子像素表現(xiàn)的方法。當(dāng)在屏幕上顯示圖形對(duì)象時(shí)，分辨率是一個(gè)重要因素，尤其是當(dāng)使用 外插或內(nèi)插法將圖形對(duì)象的大小調(diào)整到一個(gè)給定的屏幕分辨率時(shí)。例如，當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù) 中已知的上變換方法放大相當(dāng)小的圖形對(duì)象，以便顯示圖形對(duì)象的相對(duì)大的圖像時(shí)，因?yàn)?用于產(chǎn)生新像素的數(shù)據(jù)的不精確的外插，可能削弱放大的圖像的清晰性。在被顯示的圖形 對(duì)象的邊沿或邊沿附近，例如沿著圖形對(duì)象的輪廓，這個(gè)問題尤其明顯。
圖12Α表示當(dāng)使用黑白像素形成光柵以進(jìn)行顯示時(shí)的放大的字母“Α”。圖12Α所 示的字母因?yàn)槠涞偷姆直媛识荒鼙蝗菀椎刈x出。圖12Β表示使用灰度級(jí)像素表現(xiàn)來(lái)顯示的放大的字母“Α”。為了改善單色的、高對(duì)比度圖像，例如在白色背景上的黑色圖形圖像的分辨率和 可讀性，可以使用灰度級(jí)像素表現(xiàn)方法。灰度級(jí)像素表現(xiàn)方法可以包括采樣圖像的像素 矩陣表示的每個(gè)像素，以便確定每個(gè)被局部覆蓋的像素由圖形對(duì)象覆蓋的像素面積的百分 數(shù)，并利用例如成比例地響應(yīng)于由圖形對(duì)象覆蓋的像素面積的百分?jǐn)?shù)的灰度級(jí)來(lái)再現(xiàn)所述 像素。這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)是可能使對(duì)象模糊，如圖12Β所示。圖形對(duì)象表現(xiàn)的一種改進(jìn)可以包括子像素表現(xiàn)。用于IXD顯示器的子像素表現(xiàn)可 以利用子像素矩陣代替全像素矩陣。圖12C表示由RGB子像素表現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)生的放大的字母 “A”。如圖12C所示，每個(gè)像素由3個(gè)子像素構(gòu)成，由此使得所述表現(xiàn)可以對(duì)每個(gè)子像素單 獨(dú)地進(jìn)行。和全像素表現(xiàn)方法相比，這種方法使得能夠改善可讀性。不過，這種方法具有產(chǎn) 生顏色邊緣效應(yīng)的缺點(diǎn)，這可能是由于相鄰子像素之間的亮度的改變所致，例如，由圖形對(duì) 象覆蓋的子像素可能具有與未被圖形對(duì)象覆蓋的相鄰子像素不同的亮度級(jí)。在被顯示的圖 形對(duì)象的邊緣或邊緣附近，例如沿著圖形對(duì)象的輪廓，這個(gè)問題尤其明顯。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，對(duì)于給定的子像素配置，例如5原色一維布置 1101(圖11A)，或者對(duì)于任何其它的一維或二維的配置，可以應(yīng)用把顏色邊緣效應(yīng)減到最 小的方法(如下詳述)。參見圖12D，其示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，使用η原色子像素表現(xiàn)顯 示的字母“Α”的放大的上部，并參見圖12Ε，其示意地表示一個(gè)表，該表示出根據(jù)按照本發(fā) 明的示例的實(shí)施例的一種分配方法而可被分配給圖12D的圖像的子像素的初始覆蓋值。按照本發(fā)明的子像素表現(xiàn)方法，每個(gè)子像素可以被分配給一個(gè)初始覆蓋值，其例 如可以和由圖形對(duì)象覆蓋的子像素面積的百分?jǐn)?shù)成比例地相關(guān)，如圖12D，12E示意地所
7J\ ο
參見圖12F，其示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，使用子像素表現(xiàn)獲得的字 母“A”的上部放大，并參見圖12G，其示意地表示一個(gè)表，該表示出根據(jù)按照本發(fā)明的示例 的實(shí)施例的一種分配方法而可被分配給圖12F的圖像的子像素的調(diào)節(jié)的覆蓋值。按照本發(fā)明的子像素表現(xiàn)方法的示例的實(shí)施例，一個(gè)被調(diào)節(jié)的覆蓋值可根據(jù)預(yù)定 的平滑函數(shù)，例如加權(quán)平均，被分配給構(gòu)成預(yù)定的三個(gè)一組的3個(gè)子像素的每一個(gè)。平滑函 數(shù)可用于減少或消除構(gòu)成每個(gè)子像素三元組的不同子像素的初始覆蓋值的改變。借助于按 照被調(diào)節(jié)的覆蓋值來(lái)調(diào)節(jié)子像素的亮度，可以在整個(gè)圖像上，尤其是沿著圖形對(duì)象的輪廓 看到基本上為顏色中性的亮度，例如灰色(如下所述)。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，平滑函數(shù)可以包括加權(quán)平均，其中預(yù)定的加權(quán)被分 配給三元組的各子像素，例如，等于1的加權(quán)可被分配給三元組的每個(gè)子像素。按照本發(fā)明 的一個(gè)示例的實(shí)施例，被分配給子像素1201的被調(diào)節(jié)的覆蓋值可通過對(duì)子像素1201的初 始覆蓋值1204和相鄰子像素1205、1203的初始覆蓋值1202、1206取平均來(lái)確定。按照這一 示例的實(shí)施例，子像素1201可被分配給被調(diào)節(jié)的覆蓋值1/6，其相應(yīng)于含有子像素1201的 三元組的一組初始覆蓋值，例如初始覆蓋值(0，0，0.5)的加權(quán)平均。按照本發(fā)明的另一個(gè) 示例的實(shí)施例，子像素1203可被分配給一個(gè)被調(diào)節(jié)的覆蓋值1212，其相應(yīng)于子像素1201， 1203和1207的初始覆蓋值1204，1206和1208的初始覆蓋值的加權(quán)平均。按照這一示例的實(shí)施例，子像素1203可被分配給有效的覆蓋值1/3，其相應(yīng)于含有子像素1203的三元組的一組初始覆蓋值，例如覆蓋值(0，0. 5,0. 5)的加權(quán)平均。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述加權(quán)平均可以包括對(duì)每個(gè)子像素分配不同的加 權(quán)。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，一個(gè)一維的η原色配置可以具有η種不同的三元組 布置。因而，按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，可以確定η個(gè)不同的加權(quán)函數(shù)，以便使得能夠計(jì) 算一個(gè)布置，例如布置1101 (圖11Α)，的每個(gè)子像素的被調(diào)節(jié)的覆蓋值。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，對(duì)6原色的二維布置，例如布置1102(圖11Β)，或任 何其它的二維配置，應(yīng)用一種把顏色邊緣效應(yīng)減到最小的方法。所述方法可包括使用平滑 函數(shù)對(duì)如上所述構(gòu)成一行的三元組的每個(gè)子像素和構(gòu)成一列的對(duì)的每個(gè)子像素分配一個(gè) 被調(diào)節(jié)的覆蓋值。按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在二維的η原色顯示器中，可以具有2η個(gè) 可利用的不同的布置。因而，按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，可以預(yù)先定義2η個(gè)不同的平滑 函數(shù)，以使得能夠計(jì)算二維布置的每個(gè)子像素的被調(diào)節(jié)的覆蓋值。圖13Α是按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，用于多原色子像素表現(xiàn)的方法的示意方塊 圖。圖13Α的方法使得能夠利用具有增強(qiáng)的分辨率和增強(qiáng)的可讀性的子像素表現(xiàn)，同時(shí)使 顏色邊緣效應(yīng)減到最小。這可以通過監(jiān)視被觀察的圖形對(duì)象的輪廓和/或邊緣來(lái)實(shí)現(xiàn)。如塊1301所示，按照本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法可包括按子像素分辨率采樣二維 的圖形對(duì)象，并按照?qǐng)D形對(duì)象的相應(yīng)的相對(duì)覆蓋對(duì)每個(gè)子像素分配一個(gè)初始覆蓋值。例如， 如果圖形對(duì)象覆蓋某個(gè)子像素的50%，則該子像素可被分配一個(gè)等于0. 5的初始覆蓋值。如塊1302所示，按照本發(fā)明的實(shí)施例的方法可包括計(jì)算平滑函數(shù)，例如連續(xù)的 (running)加權(quán)平均，即持續(xù)地進(jìn)行子像素三元組的初始覆蓋值的再計(jì)算。如塊1303所示，按照在塊1302應(yīng)用的平滑函數(shù)的結(jié)果，對(duì)每個(gè)子像素分配一個(gè)被 調(diào)節(jié)的覆蓋值。
圖13B是在按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在用于子像素表現(xiàn)的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流的 示意方塊圖。按照本發(fā)明的實(shí)施例，子像素表現(xiàn)系統(tǒng)可包括從合適的應(yīng)用軟件1310，例如字處 理軟件，接收相應(yīng)于一個(gè)圖形對(duì)象的輸入。所述系統(tǒng)還包括圖形解釋器1320，子像素表現(xiàn)單 元1330，視頻卡幀緩沖器1340，和η原色顯示器1350，其可以包括任何類型的三種以上的原 色的顯示器，例如按照本發(fā)明的實(shí)施例的η原色LCD顯示器。應(yīng)用軟件1310可用于定義圖形對(duì)象，例如文本字符及其尺寸和位置。圖形解釋器1320可用于把由應(yīng)用軟件1310定義的文本和/或其它圖形對(duì)象翻譯 成連續(xù)的二維的對(duì)象，其輪廓可以由簡(jiǎn)單的曲線限定。二維的圖形對(duì)象可以由子像素表現(xiàn)單元1330處理，其可以按顯示器的子像素分 辨率來(lái)采樣圖形對(duì)象，從而獲得每個(gè)子像素的相對(duì)覆蓋，并可以應(yīng)用一個(gè)平滑函數(shù)(例如 上述的平滑函數(shù))，從而提供限定要被顯示的圖像的平滑位圖。
由子像素表現(xiàn)單元1330提供的位圖可被暫時(shí)地存儲(chǔ)在圖形卡幀緩沖器1340內(nèi)， 并可被進(jìn)一步傳遞并在η原色顯示器1350上顯示。在TV應(yīng)用中，文本和圖形信息可以副標(biāo)題、封閉的字幕或圖文電視信號(hào)的形式出 現(xiàn)。在數(shù)字TV應(yīng)用中，這一信息可被包括在廣播的MPEG格式中，并且可由MPEG譯碼器譯 碼，例如借助于機(jī)頂盒或DVD播放器。按照本發(fā)明的實(shí)施例，一種支持上述的子像素表現(xiàn)的 數(shù)據(jù)流系統(tǒng)可用于支持未來(lái)的數(shù)字TV應(yīng)用，例如交互式文本和圖形表現(xiàn)。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，和RGB IXD顯示器相比，上述的η原色布置可用于顯 示較寬的灰度范圍。一個(gè)預(yù)定義的大小為bd的位深度對(duì)于在顯示器中使用的每種原色可以產(chǎn)生范圍 為2bd的灰度級(jí)，例如一個(gè)8位的深度對(duì)于每種原色可以產(chǎn)生256個(gè)灰度級(jí)。在常規(guī)的RGB LCD顯示器中，使用3種原色的組合，以便顯示大部分的顏色，或者調(diào)節(jié)給定顏色的灰度級(jí)。 因此，每個(gè)被顯示的顏色的最大數(shù)量的灰度級(jí)取決于位深度，例如，對(duì)于8位的深度，具有 256個(gè)灰度級(jí)，編號(hào)為0-255，其中等級(jí)0和255分別相應(yīng)于黑和白。在這種顯示器中，對(duì)于 所有3種原色，使用等級(jí)255可以獲得最亮的可顯示的白色。用類似的方式，當(dāng)所有3種原 色的子像素都被激勵(lì)為等級(jí)1時(shí)，則得到最暗的可被顯示的灰色。因?yàn)檩斎氲膱D像的像素可以包括較寬范圍的灰度級(jí)，即較大的位深度，例如10位 的深度，通過現(xiàn)有的顯示器，許多灰度級(jí)不能被再現(xiàn)。在低的灰度級(jí)，這個(gè)問題尤其嚴(yán)重。借 助于只使用在某些像素中的一些子像素的組合或者重復(fù)單元來(lái)再現(xiàn)附加的灰度級(jí)，本發(fā)明 的實(shí)施例可以擴(kuò)展在三種以上原色的顯示器中顯示的圖像的可再現(xiàn)的位深度，例如擴(kuò)展到 8位以上的位深度。本發(fā)明的這個(gè)方面在產(chǎn)生低的灰度級(jí)像素時(shí)是有利的，因?yàn)榛叶燃?jí)的多 樣性對(duì)于較低的灰度級(jí)尤其顯著。按照本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí)施例，三種以上原色的子像素布置，例如6原色 RGBMCY子像素布置1102(圖11A)，其中每個(gè)子像素具有8位的深度，能夠再現(xiàn)一個(gè)擴(kuò)展的 灰度級(jí)范圍，例如大于256個(gè)灰度級(jí)的范圍。例如，利用上面詳細(xì)說(shuō)明的子像素對(duì)或三元 組的組，可以使用布置1102的幾種不同的子像素組合來(lái)顯示基本上的白色。因而，按照本 發(fā)明的子像素布置，例如布置1102，使得能夠顯示基本上的白色，而不使用所有的原色子像 素，例如，只使用被顯示的像素的子像素的一部分或重復(fù)單元。例如，在使用布置1102的顯示器中，通過設(shè)置每個(gè)子像素的值為255，可以提供最亮的白色。相應(yīng)于8位顏色深度的可 由全部像素實(shí)現(xiàn)的最暗的灰色，可以借助于把每個(gè)子像素的亮度值設(shè)置為1來(lái)獲得。不過， 按照本發(fā)明的實(shí)施例，例如通過把RGB子像素的值設(shè)置為1，同時(shí)把CMY子像素的亮度值設(shè) 置為0，可以獲得較暗的灰色。因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的示例的實(shí)施例，RGB三元組只具有RGBMCY 布置1102的總亮度的大約1/3或更少，由布置1102的RGB三元組產(chǎn)生的最暗的灰度要比 通過激勵(lì)所有子像素而獲得的最暗的程度更暗。因而，按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，通過使 用不同的三元組的組合，可顯示的灰度范圍例如可被加寬4倍，從而使位深度從大約8增加 到大約10。雖然針對(duì)灰度級(jí)顯示說(shuō)明了上面的示例的實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 對(duì)于不同的色彩和色調(diào)，上述的η原色布置也可用于產(chǎn)生擴(kuò)展的位深度，S卩，較寬的灰度級(jí) 范圍。圖14示意地表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在包括用于擴(kuò)展位深度的方法的 IXD顯示系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流。也參見圖15，其示意地表示一個(gè)色度圖，表示按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的6原 色顯示器的色域。圖14的方法包括接收輸入數(shù)據(jù)，如塊1401所示?？墒褂玫谝煌ǖ纴?lái)處理輸入數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生η原色輸出，如塊1402所示。對(duì)于圖15所示的6原色，選擇原色的三元組可以限定一個(gè)有效的區(qū)域，例如，有效 區(qū)域1502可以由YMR三元組限定。按照本發(fā)明的實(shí)施例，為了對(duì)一個(gè)所需的色域提供擴(kuò)展 的灰度級(jí)范圍，可以這樣選擇原色的三元組，即，使得由選擇的三元組限定的有效區(qū)域包括 所需的色域，如上面詳細(xì)說(shuō)明的。再次參見圖14，輸入數(shù)據(jù)還可用于選擇相應(yīng)于有效區(qū)域的一組三原色，該有效區(qū) 域是用于產(chǎn)生希望的灰度級(jí)范圍和色域所需的，如塊1403所示。可以由不同顏色的三元組 限定一個(gè)有效區(qū)域，例如，有效區(qū)域1504可以由三元組RGB和YCM來(lái)限定。從一組可利用 的三原組中選擇用于限定所需的有效區(qū)域的三原色可包括優(yōu)化顯示器的屬性，例如，亮度 均勻性，平滑性，或者任何其它的主觀的、客觀的或相對(duì)的顯示器屬性。如塊1404所示，第二通道可用于根據(jù)在塊1403選擇的三原色來(lái)處理輸入數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步用于計(jì)算組合參數(shù)，如塊1405所示。所述的組合參數(shù)計(jì)算可 以基于提供平滑的顯示、所需的亮度級(jí)或任何其它相關(guān)的顯示器屬性。例如，對(duì)于高亮度的 輸入，組合這些通道可以提供基本上包括第一通道的多原色輸出的輸出。對(duì)于低亮度的輸 入，組合這些通道可以提供基本上包括第二通道的三原色輸出的輸出。對(duì)于基本上是中等 亮度的輸入，輸出可以包括兩個(gè)通道的組合。第一和第二通道可以按照在塊1405計(jì)算的組合參數(shù)的函數(shù)被平滑地組合，如塊 1406所示。雖然這里說(shuō)明了本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到各種改變和改 型。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所附的權(quán)利要求旨在包括所有的這種改變和改型，它們落在本發(fā)明的 真正的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于顯示n原色圖像的彩色顯示裝置，其中n大于或等于4，該裝置包括矩形子像素的陣列，該陣列被配置成具有至少一個(gè)包括m個(gè)子像素的重復(fù)單元，所述重復(fù)單元包括表示所述n種原色的每一種的至少一個(gè)子像素，其中每個(gè)所述子像素的縱橫比為m∶1，其中所述子像素被布置成單行，以形成縱橫比為1∶1的所述重復(fù)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括控制器，其能夠接收對(duì)應(yīng)于所述彩色圖像的輸入，并 選擇地激勵(lì)至少一些所述子像素，以便產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)與所述彩色圖像的灰度級(jí)表示相對(duì) 應(yīng)的衰減圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述子像素按照所述η種原色的色調(diào)次序來(lái)布置。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，每個(gè)所述重復(fù)單元的所述子像素被布置成子組，每 個(gè)子組包括相鄰的子像素，其中每一個(gè)所述子組具有相對(duì)中性的白平衡。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中一個(gè)或多個(gè)所述子組包括3個(gè)相鄰的顏色子像素。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述3個(gè)相鄰的顏色子像素位于一行或一列上。
7.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中一個(gè)或多個(gè)所述子組包括按照紅、綠、藍(lán)、黃和青的 次序布置的5種原色的子像素。
8.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中一個(gè)或多個(gè)所述子組包括兩個(gè)相鄰的顏色子像素。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述兩個(gè)相鄰顏色子像素位于一行或一列上。
10.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述控制器能夠按照一個(gè)被調(diào)節(jié)的覆蓋值激勵(lì)所 述子像素中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述控制器能夠通過對(duì)包含被激勵(lì)的子像素的小 于η種不同原色的子像素的組的初始覆蓋值應(yīng)用平滑函數(shù)來(lái)確定所述被調(diào)節(jié)的覆蓋值。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述子像素的組包括與所述被激勵(lì)的子像素相鄰 的兩個(gè)子像素。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中與所述被激勵(lì)的子像素相鄰的兩個(gè)子像素位于一 行或一列上。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述控制器能夠通過分別對(duì)第一組和第二組子像 素的初始覆蓋值應(yīng)用第一和第二平滑函數(shù)來(lái)確定所述被調(diào)節(jié)的覆蓋值，其中所述第一組和 第二組子像素的每一個(gè)包含被激勵(lì)的子像素，并包括小于η種不同原色的子像素。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一組包括在含有所述被激勵(lì)的子像素的一 行或一列中的兩個(gè)子像素。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第二組包括在與所述被激勵(lì)的子像素相同的 列或行上的至少一個(gè)相鄰的子像素。
17.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述重復(fù)單元的子像素被布置成一維陣列。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述重復(fù)單元被布置在第一行和第二行中，所述第 一行包括相對(duì)于顏色子像素偏移的顏色子像素。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述η種原色包括紅、綠、藍(lán)和黃色。
20.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述η種原色包括至少5種不同的原色。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述至少5種不同的原色包括紅、綠、藍(lán)、黃和青色。
22.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述η種原色包括至少6種不同的原色。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述至少6種不同的原色包括紅、綠、藍(lán)、黃、青和品紅。
24.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述重復(fù)單元包括優(yōu)化所述被顯示的圖像的至少 一個(gè)性能的所述子像素的布置。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中根據(jù)使應(yīng)用于可能的子像素布置的組的亮度值的 變換函數(shù)的諧波最小來(lái)選擇所述子像素的布置。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述變換函數(shù)包括傅里葉變換，并且其中所述諧 波包括所述傅里葉變換的一次諧波。
27.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化所述重復(fù)單元的灰度級(jí)范圍。
28.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化顏色飽和度。
29.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化亮度均勻性。
30.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化圖像分辨率。
31.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化與顏色邊緣效應(yīng)相關(guān)的性能。
32.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括η原色液晶顯示LCD裝置，其中所述子像素的陣列 包括子像素濾光器的陣列，每個(gè)子像素濾光器透射所述η種原色的一種的光。
33.一種用于顯示η原色圖像的彩色顯示裝置，其中η大于3，該裝置包括矩形子像素的陣列，該陣列被配置成具有至少一個(gè)包括m個(gè)子像素的重復(fù)單元，所述 重復(fù)單元包括表示所述η種原色的每一種的至少一個(gè)子像素，其中每個(gè)所述子像素的縱橫 比為m 1，其中所述子像素被布置成單行，以形成縱橫比為1 1的所述重復(fù)單元；和控制器，該控制器能夠接收對(duì)應(yīng)于所述彩色圖像的輸入，并選擇地激勵(lì)至少一些所述 子像素，以便產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)與所述彩色圖像的灰度級(jí)表示相對(duì)應(yīng)的衰減圖案。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，所述子像素按照所述η種原色的色調(diào)次序來(lái)布置。
35.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，每個(gè)所述重復(fù)單元的所述子像素被布置成子組， 每個(gè)子組包括至少兩個(gè)相鄰的子像素，其中每一個(gè)所述子組具有相對(duì)中性的白平衡。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述至少兩個(gè)相鄰的子像素位于一行或一列上。
37.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述控制器能夠按照一個(gè)被調(diào)節(jié)的覆蓋值激勵(lì)所 述子像素中的至少一個(gè)。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述控制器能夠通過對(duì)包含被激勵(lì)的子像素的小 于η種不同原色的子像素的組的初始覆蓋值應(yīng)用平滑函數(shù)來(lái)確定所述被調(diào)節(jié)的覆蓋值。
39.如權(quán)利要求38所述的裝置，其中所述子像素的組包括與所述被激勵(lì)的子像素相鄰 的兩個(gè)子像素。
40.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述控制器能夠通過分別對(duì)第一組和第二組子像 素的初始覆蓋值應(yīng)用第一和第二平滑函數(shù)來(lái)確定所述被調(diào)節(jié)的覆蓋值，其中所述第一組和 第二組子像素的每一個(gè)包含被激勵(lì)的子像素，并包括小于η種不同原色的子像素。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述第一組包括在含有所述被激勵(lì)的子像素的一 行或一列中的兩個(gè)子像素。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述第二組包括在與所述被激勵(lì)的子像素相同的 列或行上的至少一個(gè)相鄰的子像素。
43.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述重復(fù)單元的子像素被布置成一維陣列。
44.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述η種原色包括紅、綠、藍(lán)和黃色。
45.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述重復(fù)單元包括優(yōu)化所述被顯示的圖像的至少 一個(gè)性能的所述子像素的布置。
46.如權(quán)利要求45所述的裝置，其中根據(jù)使應(yīng)用于可能的子像素布置的組的亮度值的 變換函數(shù)的諧波最小來(lái)選擇所述子像素的布置。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述變換函數(shù)包括傅里葉變換，并且其中所述諧 波包括所述傅里葉變換的一次諧波。
48.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化所述重復(fù)單元的灰度級(jí)范圍。
49.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化顏色飽和度。
50.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化亮度均勻性。
51.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化圖像分辨率。
52.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中重復(fù)單元被配置成優(yōu)化與顏色邊緣效應(yīng)相關(guān)的性能。
53.如權(quán)利要求33所述的裝置，包括η原色液晶顯示LCD裝置，其中所述子像素的陣列 包括子像素濾光器的陣列，每個(gè)子像素濾光器透射所述η種原色的一種的光。
54.一種用于在彩色顯示器上顯示彩色圖像的方法，所述顯示器包括被配置成至少一 種類型的多個(gè)重復(fù)單元的子像素的陣列，每個(gè)重復(fù)單元包括m個(gè)子像素，包含η種不同原色 的每一種的至少一個(gè)子像素，其中η大于3，并且每個(gè)所述子像素的縱橫比為m 1，所述子 像素被布置成單行以形成縱橫比為11的所述重復(fù)單元，所述方法包括通過至少一個(gè)所述重復(fù)單元產(chǎn)生顏色組合，而不激勵(lì)在產(chǎn)生所述顏色 組合的重復(fù)單元中的能夠產(chǎn)生基本上白光的子像素的子組。
55.一種用于在彩色顯示器上顯示彩色圖像的方法，所述顯示器包括被布置成多個(gè)重 復(fù)單元的子像素的陣列，每個(gè)所述重復(fù)單元包括m個(gè)子像素，包含η種不同原色的每一種的 至少一個(gè)子像素，其中η大于3，并且每個(gè)所述子像素的縱橫比為m 1，所述子像素被布置 成單行以形成縱橫比為1 1的所述重復(fù)單元，所述方法包括按照一個(gè)被調(diào)節(jié)的覆蓋值激勵(lì)所述子像素中的至少一個(gè)。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，包括通過對(duì)包含所述被激勵(lì)的子像素的、小于η種不同 原色子像素的組的初始覆蓋值應(yīng)用平滑函數(shù)，從而確定所述被調(diào)節(jié)的覆蓋值。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，包括通過分別對(duì)第一組和第二組子像素的初始覆蓋值 應(yīng)用第一和第二平滑函數(shù)來(lái)確定所述被調(diào)節(jié)的覆蓋值，其中所述第一組和第二組的每一個(gè) 包含被激勵(lì)的子像素，并包括小于η種不同原色的子像素。
58.如權(quán)利要求56所述的方法，包括確定一個(gè)或多個(gè)所述初始覆蓋值。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有增強(qiáng)的屬性的彩色顯示裝置和方法。本發(fā)明提供一種用于顯示n原色圖像的彩色顯示裝置，其中n大于或等于4，該裝置包括矩形子像素的陣列，該陣列被配置成具有至少一個(gè)包括m個(gè)子像素的重復(fù)單元，所述重復(fù)單元包括表示所述n種原色的每一種的至少一個(gè)子像素，其中每個(gè)所述子像素的縱橫比為m∶1，其中所述子像素被布置成單行，以形成縱橫比為1∶1的所述重復(fù)單元。
文檔編號(hào)G09G5/36GK101840687SQ20101016671
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2003年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月11日
發(fā)明者丹·埃利亞瓦, 什穆埃爾·羅斯, 埃蘭·本－大衛(wèi), 莫舍·本－喬林 申請(qǐng)人:格諾色彩技術(shù)有限公司