专利名称：边缘发光局部调光显示器、显示组件及相关方法
技术领域：
本申请涉及边缘发光显示器。
背景技术：
已公布了与本发明人发明或共同发明的显示技术相关的多个专利和申请，包括 (每个均通过引用合并于此以用于所有目的)2002 年 9 月 6 日公布的并且题为“High Dynamic Range Display Devices”的 PCT 公布第 WO 2002/069030 号；2003 年 9 月 18 日公布的并且题为 “High Dynamic Range Display Devices” 的 PCT 公布第 WO 2003/077013 号；2005 年 11 月 10 日公布的并且题为 “Method for Efficient Computation of Image Frames for Dual Modulation Display Systems Using Key Frames，，的PCT公布第 WO 2005/107237 号；以及2006 年 2 月 2 日公布的并且题为 “fcipid Image Rendering on Dual-Modulator Displays” 的 PCT 公布第 WO 2006/010244 号。存在多个与边缘发光显示器相关的专利和已公布的专利申请，包括题为 "Controllable Light-guide and Display Device，，的 PCT 公布第 WO 2008/125926 号；题
Optical Loss Structure Integrated in an Illumination Apparatus，，的PCT WO 2008/045200号；题为“Illumination Light Unit for Edge-lit Displays and System Using Same” 的 PCT 公布第 WO 2007/002232 号；题为 “A Display and an Illumination System Therefor，，的 PCT 公布第 WO 2004/079437 号；题为"Light Enhancing Structures with Three or More Arrays of Elongate Features，，的美国专利第 7366393 号；题 % "Methods for Manipulating Light Extraction from a Light Guide” 白勺禾Ij 第 7277609 号；题为 “Display Device with Side-illuminated Cell” 的美国专利第 6977766 号；题为"Direct—vision/pro j ection Type Liquid-crystal Display Having Light Source at the Edge of a Gap Between Two Liq uid Crystal Panels，，的美国专利第 5537233 号；题为 “Liquid Crystal Display Device with Edge Lit Lightguide Reflecting Light to Back Reflector by Total Internal Reflection，，的美国专利第 5341231 号；以及，题为“High Contrast Edge-lit Signs and Images” 的美国专利申请公布第 US2007/(^80593 号。发明人已确定对改进的边缘发光显示器的需求。
发明内容
结合意为示例性和说明性的、而非对范围的限制的系统、工具和方法，来描述和说明以下实施例及其方面。本发明可以以各种方式来实施。一些方面提供了显示器，显示器可包括例如，电视机、视频监视器、计算机显示器、家庭影院显示器、数字影院显示器、诸如用于医疗成像的显示器的专用显示器、在诸如飞行模拟器的模拟器中的显示器等。本发明的其它非限制性的方面提供了用于显示图像(静态和/或视频)的方法、显示器的控制系统以及显示器背光。本发明的一个方面提供了一种包括光学封装(optical package)的显示器，该光学封装在其面向观看区域的一侧具有顶层，以及在其背离观看区域的一侧具有底层。顶层包括具有多个单独可控元件的前调制器，这些单独可控元件中的每个具有可变透射率。多个光源沿光学封装的至少一个边缘定位。光源被配置成将光导向到光学封装中。提取器设置在顶层和底层的至少之一中。提取器具有多个单独可控段，这多个单独可控段被配置成将具有变化水平的光导向前调制器。控制系统，其被连接成控制前调制器和提取器。控制系统被配置成接收对期望图像进行指定的图像数据，控制提取器将近似期望图像的光投射到前调制器上，估计入射到前调制器上的光的图案，以及基于所估计的图案来控制前调制器。以下讨论本发明的其它方面和示例实施例的细节。另外，可以参考详细描述和附图来理解本发明的某些实施例的各种优点。例如，根据本发明的实施例的边缘发光显示器可以提供以下优点中的一个或更多个，其中减少的光发射器数量、二维局部调光、沿长距离传送的均勻光、更薄的显示器以及减少的能源消耗。
附图示出了非限制性的示例实施例图1示出了根据一个实施例的显示器。图IA示出了图1的显示器的顶层和底层的部分剖面图。图2示出了根据另一实施例的、包括波导和在波导下方的提取器的显示器。图2A示出了图2的显示器的顶层和底层的部分剖视图。图3示出了根据另一实施例的、在波导上方具有提取器的显示器。图3A示出了图3的显示器的顶层和底层的部分剖视图。图4示出了根据另一实施例的、在波导上方和下方均具有提取器的显示器。图4A示出了图4的显示器的顶层和底层的部分剖视图。图5示出了根据一个实施例的控制系统。图6示出了可包括在一些实施例中的光学封装中的反射壁。图7示出了一些实施例中可将矩形显示器划分成的区域的示例图案。图8是图示根据一个实施例的方法的流程图。
具体实施例方式在以下描述中，阐述了具体细节，以向本领域技术人员提供更透彻的理解。然而，可能未详细示出或描述公知的元件，以避免不必要地使本公开难理解。因此，描述和图被视为是在说明性的意义上而不是在限制性的意义上。图1示出了根据一个实施例的显示器100。显示器100包括多个光源102，多个光源102被定位成将光导向到光学封装101。光学封装101包括面向观看区域的第一层或 “顶”层104以及第二层或“底”层106。顶层104和底层106在其之间定义了光学空腔108。 在一些实施例中，光学空腔108可具有大约2mm到大约15mm范围内的厚度。在一些实施例中，光学空腔108可具有小于大约8mm或小于大约5mm的厚度。此处，术语“顶和底”以及相关术语分别用于表示朝向和背离观看区域的方向，而不是用于表示相对高度。在可使用显示器100的多种情形中，顶层104和底层106通常都将是垂直取向的。显示器100和此处描述的其它显示器例如可用在电视机、计算机监视器、 电子布告板或者向观看者显示静态或视频图像的其它环境中。在所图示的实施例中，光源102沿空腔108的两个相对侧布置。其它布置也是可能的。例如，光源可仅沿空腔108的一侧布置，沿空腔108的两个邻近侧布置，沿空腔108 的三侧布置，或者围绕空腔108的整个周界布置。另外，尽管在所图示的实施例中，顶层104 和底层106 —般是矩形的并且定义了通常为长方体的空腔108，但是要理解，顶层104和底层106可具有不同的形状。显示器100还包括被配置成接收图像数据的控制系统110。连接控制系统110，以通过亮度控制线112来控制光源102。如下所述，控制系统110可被配置成响应图像数据来控制光源102。如下所述，来自光源102的光被导向到空腔108中，在顶层104与底层106 之间反射，并且最终被导向观看区域以产生期望的图像。还连接控制系统110，以通过透射控制线114控制顶层104内的前调制器，以及通过提取控制线116控制底层106内的提取器。前调制器可包括多个单独可控元件，每个单独可控元件均具有可变透射率。在一些实施例中，提取器可包括可调制反射层。如以下进一步描述的，可通过控制系统110来改变底层106内的可调制反射层的所选择的段的反射率，以实现光学封装101内的局部调光以及将光的图案提供给顶层104内的前调制器。例如，如图IA所示，顶层104可包括用作前调制器的透射型液晶显示器(IXD) 120 和漫射器124。一个或多个微结构光学膜122可设置在IXD 120上方和/或下方。顶层104 的其它布置也是可能的。如下所述，LCD 120可包括多个单独可控元件，每个单独可控元件均具有可由控制系统110控制的可变透射率。例如，光学膜122可包括一个或多个亮度增强膜(BEF)或双亮度增强膜(DBEF)， 例如3M 制造的Vikuiti 膜或其具有不同结构的变型(诸如，例如，取代棱柱脊的柱形隆起)。在一些实施例中，光学膜122可包括全息漫射器。在一些实施例中，可省略光学膜 122，这可以以一定亮度为代价提供增加的观看角。底层106可包括安装在基底132上的可调制反射层130。如下所述，可调制反射层 130包括多个单独可控段，每个段具有可由控制系统110控制的反射率。可调制反射层130的空间分辨率(即，单独可控段的数量)可低于IXD 120的空间分辨率。例如，在一些实施例中，IXD 120的空间分辨率可比可调制反射层130的空间分辨率高大约100到20，000倍。可调制反射层130可具有相对低的对比度。例如，在一些实施例中，通过控制可调
6制反射层130的段可实现的对比度可低至5 1。可调制反射层130可产生反射光的略微模糊的图案。例如，在一些实施例中，从可调制反射层130反射的光的强度可在被控制成具有不同反射特性的邻近段之间平滑地变化。在一些实施例中，可调制反射层130例如可包括电子纸显示器(诸如E hk 公司制造的那些，等等)、电泳显示器、电润湿显示器、反射型IXD、胆留型(cholesteric) IXD等。 可调制反射层130可被配置成在至少大约5 1的对比范围内是可控反射的。可调制反射层130可被配置成具有比得上IXD 120的刷新速率的响应时间。在一些实施例中，可调制反射层130可在其多个段的每个段中选择性地镜面反射光或不同程度地吸收光，以在入射到LCD 120上的光的图案的对应区域中产生变暗的区域。在其它实施例中，可调制反射层130可在其多个段的每个段中选择性地镜面反射或不同程度地散射光，以在入射到LCD 120上的光的图案的对应区域中产生变亮的区域。在一些实施例中，散射和吸收也可结合，其中，调制反射层130的各个段可以在基本上镜面的反射与各种程度的散射和吸收之间变化。例如，在一些实施例中，可调制反射层130包括具有镜面反射背板的电润湿显示器，其中可调制反射层130的各个像素包括电极和一个或更多个小滴的有色流体。在一些实施例中，可调制反射层130可被配置成限制由其某些段提取的光。例如， 可调制反射层130的不同段可被配置成具有不同的提取效率(即，可被导向前调制器的光的最大量与该位置处存在的光的总量的比率)。例如，可调制反射层130可被配置成在靠近光源的段中具有相对低的提取效率，而在离光源较远的段中具有相对高的提取效率。在诸如图1所示的光源102沿显示器100的两个相对侧定位的示例的实施例中，可调制反射层 130可被配置成具有如下提取效率分布(profile)其在显示器100的中部具有最大值(在离光源102最远的段中)，并且向显示器100的边缘减小。图2、3和4示出了与图1的显示器100类似的显示器200、300和400。在应用时， 图2中与图1的显示器100的元件对应的显示器200/300/400的元件使用相应的附图标记 (例如，取代Ixx的h表泰A来表示，并且不再详细描述以避免重复。显示器200包括取代开放光学空腔的光波导209。波导209具有大于与其顶表面和底表面邻近的介质的折射率，使得从光源202进入波导209的边缘的光的大部分经历全内反射(TIR)。在一些实施例中，波导209的材料具有至少为2的折射率。波导209可具有结构化的顶表面和/或底表面，以改进TIR效率和/或提取效率。波导209可附加地或替选地具有施加到其顶表面和/或底表面的涂层，以改进IlR效率和/或提取效率。波导209 的多种结构化表面是可能的，例如包括而非限制，微棱镜、半球、其它部分球体、柱面透镜以及其它形状。波导209的涂层例如可以包括而非限制，漫射点图案、诸如小金属反射器的反射元件以及其它涂层。在一些实施例中，波导209在其顶表面和底表面上包括微结构化的棱柱脊。脊可以被设计成使得以有限范围的角度入射到其上的光线经历TIR，而在该角度范围之外的入射光穿过脊并且离开波导209。在一些实施例中，波导209在其顶表面和底表面上具有反射偏振器。反射偏振器例如可包括DBEF或类似的产品。在这样的实施例中，来自光源202的光可被偏振，使得其
7基本上完全被反射偏振器反射。可在一些区域中设置漫反射粒子，以将偏振随机化，使得这样的区域中的随机化的反射线的一部分离开这样的区域中的波导209。在一些实施例中，波导209具有结构化的顶表面和底表面，被配置成产生期望的提取效率分布。例如，在一些实施例中，与背离光源202的区域相比，波导209可被构造成在靠近其边缘的、光源202所位于的区域中具有相对低的提取效率。例如，在光源202围绕波导209的边缘布置的情况下，与波导209的中央部分中的区域相比，围绕波导209的边缘的区域可被构造成允许提取较小比例的光。在诸如图2所示的光源202沿显示器200的两个相对侧定位的示例的实施例中，波导209可被配置成具有如下提取效率分布其沿距两行光源202等距的中部的线具有最大值，并且向波导209的边缘减小。在一些实施例中，波导209可具有被配置成使从波导209的不同区域输出的潜在光相等的结构化的顶表面和底表面。在其它实施例中，波导209可被构造成故意地产生不均勻的光输出。例如，波导209可被构造成以极近似直接发光LED背光中的LED阵列的光输出的方式来发射光。在这样的实施例中，波导209的特性可随与LED阵列的空间周期相同的空间周期而变化。在这样的实施例中，可以以与LED背光直接发光基本相同的方式来控制前调制器。如图2A所示，显示器200的顶层204可类似于显示器100的顶层104。可以是空气间隙的间隙207可被设置在顶层204与波导209之间，以改进TIR效率。底层206包括波导209与适当的基底242之间的电泳介质MO。在一些实施例中， 电泳介质240可包括具有相对低折射率的液体，诸如例如氟化烃液体。也可将其它类型的相对低折射率的液体用作电泳介质M0。多个带电粒子244悬浮在电泳介质MO中。多个电极246安装在基底242上，并且被配置成具有由控制系统210通过提取控制线216向其施加的电压。取决于所施加的电压的极性，电极M6在靠近每个电极246的区域中或者背离波导209或者朝向波导209，在电气上移动悬浮在电泳介质240中的带电粒子 2440当区域中的粒子244移动到接近波导209的底表面时(即，在小于波导209内的光的波长的大约一半之内)，TIR在该区域中被防止或“阻止”。(参见M. Mossman和L. Whitehead, "A novel reflective image display using total internal reflection，，，J. Display 25 (5)，2004 年 11 月，以及 M. Mossman 和 L. Whitehead，“Controlled frustration of TIR by electrophoresis of pigment particles，，，Appl. Opt. 44 (9)，2005 年 3 月，以得至Ij关于该现象的更多内容。每篇文章通过引用合并于此，以用于所有目的。)在一些实施例中，粒子244可包括吸收性粒子，诸如例如，颜料粒子或染料分子。 在这样的实施例中，波导209内的光在粒子244移动到接近波导209的区域中被吸收，从而导致入射到LCD 220上的光的图案的对应的变暗区域。在其它实施例中，粒子244可包括反射性粒子，诸如例如，白色着色的粒子。在这样的实施例中，波导209内的光在粒子244移动到接近波导209的区域中被散射，从而导致入射到LCD 220上的光的图案的对应的变亮区域。与粒子244是吸收性的实施例相比，这样的实施例可提供提高的效率。在一些实施例中，具有不同光学特性和相反电荷的两种类型的粒子可悬浮在电泳介质MO中。例如，介质MO中的第一类型的粒子可以是反射性的且具有负电荷，而介质 240中的第二类型的粒子可以是透明的且具有正电荷。当电极246之一具有向其施加的正电压时，带负电的反射粒子被吸引到该电极，并且带正电的透明粒子被该电极推斥，使得带正电的透明粒子在该电极的区域中移动到接近波导209的底表面。相反，当电极246之一具有向其施加的负电压时，带负电的反射粒子被该电极推斥，并且带正电的透明粒子被吸引到该电极，使得带负电的反射粒子在该电极的区域中移动到接近波导209的底表面。本领域技术人员应理解，在介质240是透明的实施例中，透明粒子可以是不必要的。然而，即使在这样的实施例中，也可包括透明粒子，以在介质240不导电的情况下提供电荷平衡。图3和3A示出了根据另一实施例的显示器300。在显示器300中，提取器设置在光学封装301的顶层304中。提取控制线316连接到顶层304中的电极352。电极352可由诸如例如铟锡氧化物(ITO)的透明材料构成，以减少电极352的光学影响。电泳层350 也可以是透明的，或者可提供一定小程度的漫射。通过改变施加到电极352的电压，可使悬浮在电泳层350中的粒子3M朝向以及背离波导309的上表面移动。在一些实施例中，粒子邪4可以是漫反射的。在其它实施例中，粒子邪4可包括折射率大于波导309的折射率的透明材料。在一些实施例中，例如可通过将非调制的高指数材料插入到层350中，或者通过将电极不包括在电泳层350的部分中使得这些粒子3M保持静止，来使电泳层350的部分 “总是反射性的”。同样，可通过由固定的漫射器构成电泳层350的部分，来使电泳层350的部分“总是漫射的”。例如，这样的配置可提供如上所述的可施加的非均勻提取图案。例如， 在光源302附近，电泳层350只有大约25%的表面区域可以是可控的或“活动的”，而其它 75%可以是永久反射的，以实现TIR。这保证了在显示器的中部附近或在背离光源320的其它位置有一些光可用于提取。在这样的位置，活动区域的比例可以更大。图4和4A示出了根据另一实施例的显示器400。在显示器400中，提取器设置在光学封装401的顶层404和底层406两者中。提取控制线416连接到顶层404中的电极 452以及底层406中的电极446。电极452可由透明材料构成。电极446可由透明或不透明材料构成。顶层404和底层406不一定由相同的信号来控制。在一些实施例中，供应不同的信号来控制顶层404和底层406。顶层404和底层406的可控段的面积和位置不一定相同， 尽管其也可以相同。在一些实施例中，期望从波导409输出的光是可控的，以提供对要显示的图像的平滑变化的近似。在这样的实施例中，在顶层404和底层406上设置不同尺寸的段和/或在波导409上不同对准的段，可促进获得这样的对期望图像的平滑变化的近似。图5示出了根据另一实施例的控制系统500。控制系统500可用在与上述显示器类似的显示器中，或可与上述显示器类似的显示器一起使用。控制系统500具有用于接收图像数据的输入502。图像数据例如可包括视频数据帧系列之一。连接输入502，以将图像数据提供到亮度控制器504、提取控制器506以及透射控制器508。亮度控制器504测量图像数据的像素的累积亮度，并且将亮度控制信号提供到光源驱动器510。如下所进一步描述的，还连接亮度控制器504，以将亮度控制信号提供到提取控制器506以及图案估计器512。在一些实施例中，亮度控制器504可被省略或被旁路，并且可以以恒定水平来驱动光源而与图像数据的亮度无关。由于可以生成比低亮度图像所需要的更多的光，因此以一定效率和/或对比度为代价，这样的实施例具有更大简单性的优点。
在一些实施例中，亮度控制器504可测量图像数据的最亮像素所需要的最大亮度，并且设置用于驱动光源以保证可实现这样的最大值的水平。在其它实施例中，亮度控制器504可测量图像数据的所有像素的累积亮度，并且使光源驱动器510基于全部总体亮度以单一水平驱动所有光源。亮度控制器504还可测量图像的像素的亮度的平均值或加权平均值，并且基于平均亮度或加权平均亮度驱动光源。在一些实施例中，控制系统500被配置成驱动光源以及从波导提取光的段，使得由透射控制器508驱动的前调制器的每个像素接收比图像数据指定的略多的光，从而可以通过控制前调制器的像素的透射率以阻挡相对小部分的光到达观看区域，来使图像与图像数据匹配。亮度控制器504例如可在显示帧之前实时地分析图像数据的整个帧。这样的分析会引入一定的帧延迟。任何这样的帧延迟可被补偿，而不会不利地影响所得到的视频质量。在其它实施例中，亮度控制器504可测量图像数据的多个区域中的每个区域的累积亮度，并且提供用于驱动与图像数据的区域对应的多组光源的不同水平。在一些实施例中，亮度控制器504也可分别控制各个光源。在显示器包括沿光学封装的一个边缘或两个相对边缘的光源的情况下，区域可以是通常与来自光源的光的方向平行地延伸的条带。亮度控制器504还可测量每个条带中的最亮像素所需要的最大亮度，并且设置用于驱动光源以确保可实现这样的最大值的水平。在显示器包括沿光学封装的一个边缘或两个相对边缘的光源的一些实施例中，可通过内置于光学封装中的反射壁，将光学封装物理地划分成通常与来自光源的光的方向平行地延伸的条带。例如，图6示出了具有从示例底层606向上延伸的反射壁605的示例底层606。壁605取向为通常平行于来自光源602的光的方向。壁605之间的空间可保持为空以提供多个光学空腔，或者可填充有波导材料。在显示器包括围绕四个边缘的光源的情况下，区域可被选择为在尺寸上大致相等，并且从边缘延伸大致相同的距离到显示器中。例如，图7示出了矩形显示器700可被划分成的、用于亮度控制器504的处理的区域的示例图案，其中，矩形显示器700被围绕其全部四侧的光源(未示出)边缘照亮。提取控制器506接收来自输入502的图像数据和来自亮度控制504的亮度控制信号，并且产生提取控制信号来控制从光学封装提取光，以对图像数据定义的期望图像进行近似。因此，向前调制器发射低空间分辨率图案的光。提取控制器506还将提取控制信号提供给图案估计器512。提取控制器506可分别计算可调制反射层或其它系统的各个段的、用于从光学封装提取光的提取值。在一些实施例中，提取控制器506被配置成首先计算最靠近光源的段的提取值，并且当计算次最靠近光源的段的提取值时考虑这样的提取(以及伴随着可用于提取的总光能的下降)，等等。在这样的实施例中，提取控制器506可包括波导及其段的特性的数学模型。提取控制器506可应用该数学模型来估计各个段处可用的光量以及离开每个段的光量。在一些实施例中，提取控制器506可被配置成限制光源所位于的、靠近显示器的边缘的段中的提取，以确保有足够的光可用于更靠近显示器的中部的段中的提取。图案估计器512接收来自亮度控制器504的亮度控制信号以及来自提取控制器 506的提取控制信号。图案估计器512基于亮度控制信号和提取控制信号、以及光学封装与前调制器之间的路径中的任何特征的光学特性，产生入射到前调制器上的光的估计图案。 图案估计器512和/或提取控制器506例如可基于从可调制反射层反射的或者从光学封装提取的光的强度和点扩散函数，来计算所估计的图案。图案估计器512例如可至少部分地基于存储在图案估计器512可访问的存储器中的光学封装的光学特性的模型，来计算所估计的图案。图案估计器512将所估计的图案提供给透射控制器508。透射控制器508从输入 502接收图像数据，并且控制前调制器的各个元件的透射率以产生期望的图像。例如，通过根据所估计的图案对期望的图像进行划分，或者同等地将期望的图像乘以所估计的图案的逆，透射控制器508可确定前调制器的元件的透射率。图8是图示根据一个实施例的显示图像的示例方法800的流程图。方法800可由显示器，例如上述显示器100、200、300或400之一或者与之类似的显示器的控制系统来执行。在方框802，接收指定期望图像的图像数据。在方框804，驱动光源以将光导向到光学封装中。如上所指出的，光源可被控制成投射恒定水平的光，或者可基于图像数据被控制成一起、成组地或者分别投射具有变化水平的光。在方框806，提取器被控制成将近似期望图像的光投射到前调制器上。在方框808，图案估计器估计入射到前调制器上的光的图案。可预先执行方框808。在方框810，透射控制器基于图像数据和所估计的图案来控制前调制器，以产生期望的图像。本发明的方面也可以以程序产品的形式来提供。程序产品可包括承载一组计算机可读信息的任何介质，这组计算机可读信息包括指令，指令当被数据处理器执行时，使得数据处理器执行本发明的方法。根据本发明的程序产品可以是各种形式中的任一种。程序产品例如可包括物理介质，例如包括软盘、硬盘驱动器的磁数据存储介质；包括⑶ROM、DVD 的光数据存储介质；包括ROM、闪存RAM的电数据存储介质，等等。程序产品上的计算机可读信息可以可选地被压缩或加密。诸如控制系统500的控制系统可包括执行软件指令的处理器，例如微处理器、图像处理器、图形处理器、数字信号处理器、CPU等；硬连线逻辑电路或逻辑管线等；可配置逻辑电路，例如适当配置的现场可编程门阵列(FPGA)；以上各项的组合等等。以上在提及部件(例如，器件、控制器、光源调制层、显示调制层、光源、LED、LCD像素等)时，除非相反地指示，否则对该部件的提及(包括对“装置”的提及)应被解释为包括作为该部件的等同物的、执行上述部件的功能的任何部件(即，功能上等同)，包括结构上不等同于所公开的结构、执行本发明所示出的示例性实施例中的功能的部件。根据上述公开内容，对本领域技术人员来说明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，多种变更和修改在本发明的实践中是可能的。尽管以上已经讨论了多个示例性方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其特定的修改、置换、增加以及子组合。 因此，意图在于，在所附权利要求的真正精神和范围内，所附权利要求被解释为包括所有这样的修改、置换、增加以及子组合。
权利要求
1.一种显示器，包括光学封装，其在所述光学封装的面向观看区域的一侧具有顶层，以及在所述光学封装的背离所述观看区域的一侧具有底层，所述顶层包括具有多个单独可控元件的前调制器， 所述单独可控元件中的每个具有可变透射率；多个光源，其沿所述光学封装的至少一个边缘定位，所述光源被配置成将光导向到所述光学封装；提取器，其在所述顶层和所述底层中的至少之一中，所述提取器具有多个单独可控段， 所述多个单独可控段被配置成将具有变化水平的光导向所述前调制器；以及控制系统，其被连接成控制所述前调制器和所述提取器，所述控制系统被配置成接收指定期望图像的图像数据，控制所述提取器将近似所述期望图像的光投射到所述前调制器上，估计入射到所述前调制器上的光的图案，以及基于所估计的图案控制所述前调制器。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述控制系统被配置成基于所述图像数据来控制所述光源。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中，所述控制系统包括亮度控制器，所述亮度控制器被配置成测量图像数据的每个像素的亮度，以及基于所测量的亮度调整提供给所述光源的信号的驱动水平。
4.根据权利要求3所述的显示器，其中，所述亮度控制器被配置成分别控制多组光源， 每组光源与所述显示器的区域相关联。
5.根据权利要求4所述的显示器，其中，每个区域包括在与来自相关联的光源组的光的方向平行的方向上延伸的条带。
6.根据权利要求3所述的显示器，其中，所述亮度控制器被配置成基于最亮像素的最大亮度来控制所述光源。
7.根据权利要求3所述的显示器，其中，所述亮度控制器被配置成基于所述像素的平均亮度来控制所述光源。
8.根据权利要求3所述的显示器，其中，所述亮度控制器被配置成基于所述像素的加权平均亮度来控制所述光源。
9.根据权利要求3所述的显示器，其中，所述亮度控制器被连接成将亮度控制信号提供给提取控制器和图案估计器。
10.根据权利要求9所述的显示器，其中，所述提取控制器被配置成基于所述图像数据和所述亮度控制信号来控制所述提取器，并且所述提取控制器被连接成将提取控制信号提供给所述图案估计器。
11.根据权利要求10所述的显示器，其中，所述图案估计器被配置成基于所述图像数据、所述亮度控制信号以及所述提取控制信号，来估计入射到所述前调制器上的光的图案。
12.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述图案估计器被连接成将所估计的图案提供给透射控制器，所述透射控制器被配置成控制所述前调制器的所述单独可控元件的透射率。
13.根据权利要求1所述的显示器，其中，光学封装包括光学空腔，并且所述提取器包括在所述光学封装的所述底层中的可调制反射层。
14.根据权利要求13所述的显示器，其中，所述可调制反射层包括反射型液晶显示器LCD。
15.根据权利要求13所述的显示器，其中，所述可调制反射层包括电润湿显示器。
16.根据权利要求13所述的显示器，其中，所述可调制反射层包括电泳显示器。
17.根据权利要求13所述的显示器，其中，所述可调制反射层包括电子纸。
18.根据权利要求13所述的显示器，其中，所述可调制反射层被配置成提供至少5 1 的对比度。
19.根据权利要求13所述的显示器，其中，所述可调制反射层被配置成产生在邻近的单独可控段之间平滑地变化的光的图案。
20.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述光学封装包括波导，并且所述提取器包括与所述波导的顶表面邻近的电泳层。
21.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述光学封装包括波导，并且所述提取器包括与所述波导的底表面邻近的电泳层。
22.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述光学封装包括具有结构化的顶表面和底表面的波导，被配置成产生期望的提取分布。
23.—种显示图像的方法，所述方法包括提供显示器，所述显示器包括光学封装，其在所述光学封装的面向观看区域的一侧具有顶层，以及在所述光学封装件的背离所述观看区域的一侧具有底层，所述顶层包括具有多个单独可控元件的前调制器，所述单独可控元件中的每个具有可变透射率；多个光源，其沿所述光学封装的至少一个边缘定位，所述光源被配置成将光导向到所述光源封装；以及提取器，其在所述顶层和所述底层中的至少之一中，所述提取器具有多个单独可控段， 所述多个单独可控段被配置成将具有变化水平的光导向所述前调制器；接收指定期望图像的图像数据；控制所述提取器将近似所述期望图像的光投射到所述前调制器上；估计入射到所述前调制器上的光的图案；以及基于所估计的图案来控制所述前调制器。
24.根据权利要求23所述的方法，包括基于所述图像数据来控制所述光源。
全文摘要
一种边缘发光显示器，具有在光学封装的顶层中的前调制器，以及在顶层和底层中的至少之一中的提取器。控制系统被连接成控制提取机构以将近似期望图像的光投射到前调制器上，估计入射到前调制器上的光的图案，以及基于所估计的图案来控制前调制器。
文档编号G09G3/34GK102473380SQ201080030238
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月6日 优先权日2009年7月7日
发明者赫尔格·西岑 申请人:杜比实验室特许公司