反射特性控制层和显示设备的制作方法

专利名称：反射特性控制层和显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及借此可以切换反射特性的反射特性控制层和显示设备。
背景技术：
有某些显示设备等等，对屏幕表面进行均匀光泽处理，以便改善 显示图像内对象的紋理。这利用这样的优点表面使用了光泽镜面反 射，如此，由于外部光，实质的白电平增大，黑电平降低，因此，与 防眩光相比，；改大了动态范围。

发明内容
然而，对于比较大的显示器，屏幕的均匀性被投射在其上的外部 光损害，导致查看者容易疲劳，如此，在许多情况下，屏幕表面未受 到光泽处理，损害了显示图像内对象的光泽外观和三维外观。
此外，对于打印机设备，有人提出了这样的技术从输入图像检 测光源的光泽区域或光源的投射，在输出打印页上表示光泽外观(眩 光/防眩光)(例如，参见日本未经审查的专利申请出版物No. 2002-51226)。对于显示设备，没有提出根据输入图像动态地切换眩 光/防眩光的纟支术。
认识到有提供反射特性控制层和显示设备，借此可以改善对象的 光泽外观和三维外Ji见的需求。
根据本发明的实施例的反射特性控制层布置在显示屏幕的正面， 从而对于每一个预先确定的区域切换反射特性。根据本发明的实施例的反射特性控制层布置在显示屏幕的正面， 其中，不同的反射特性被均匀地布置在整个屏幕上。
根据本发明的实施例的显示设备包括布置在显示屏幕的正面的 反射特性控制层，从而对于每一个预先确定的区域切换反射特性；以 及，被配置为根据输入图像来切换反射特性控制层的反射特性的控制 单元。
此外，根据本发明的实施例的显示设备还包括布置在显示屏幕 的正面的反射特性控制层，其中，不同的反射特性被均匀地布置在整 个屏幕上；以及，被配置为通过使显示屏幕的像素发光来选择反射特 性控制层的反射特性的控制单元。
根据上面的配置，布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层的反 射特性随着输入图像的光泽区域改变，从而能够改善对象的光泽外观 和三维外观。


图1是显示了根据笫一个实施例的显示设备的总体配置的图
形；
图2是概要显示了透明薄板和显示板的配置的图形； 图3A和3B是概要显示了输入到透明薄板的入射光和反射光 的图形；
图4是显示了光泽处理单元的配置的图形；
图5是用于描述光泽处理单元的处理的图形；
图6是显示了边缘提取单元的配置示例的图形；
图7是显示了边缘提取单元的另一个配置示例的图形；
图8是显示了在另一个组件中处理的边界图像的图形；
图9是显示了外部光反射区域检测单元的配置示例的图形；
图10是显示了扩展的处理单元的配置示例的图形；
图11是显示了光泽判断单元的配置示例的图形；
图12是光泽区域的等高线图13是非光泽区域的等高线图；图14A和14B是显示了透明薄板的第一具体示例的图形； 图15A和15B是显示了透明薄板的第二具体示例的图形； 图16A和16B是显示了透明薄板的第三具体示例的图形； 图17是显示了其中在透明薄板上提供保护网的示例的图形； 图18是显示了根据第二个实施例的显示设备的总体配置的图
形；
图19是概要显示了透明薄板和显示板的配置的图形；以及 图20A到20C是描述了对透明薄板的表面反射特性的控制的图形。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述根据本发明的特定实施例。查看者根据 镜面反射光强度(光泽)和图像清晰度，对显示器上显示的对象的光 泽外观进行评估。光泽和图像清晰度之间的权重是3:4，如此，图像 清晰度(锐度)在某种程度上优良，但是，镜面反射光强度(光泽) 也是一个重要因素(参见 FUJI FILM RESEARCH & DEVELOPMENT (No. 51-2006) Development of high image quality ink-jet super-gloss receiver paper Kassai "Photo-finishing Pro")。对 于本实施例，控制显示器中的外部反射(一般等于镜面反射光强度)， 从而，控制对象的光泽外观。
第一个实施例
总体配置
图1是显示了根据第一个实施例的显示设备的总体配置的图 形。此显示设备包括被配置为从输入图像信号中检测图像光泽区域， 基于检测结果向稍后所描述的透明薄板2输出光泽控制信号，并向 稍后所描述的显示板3输出"输出图像信号"的光泽处理单元1;在 显示板3的正面提供的透明薄板2，从而，对于每一个预先确定的 区域能够切换反射特性；以及用于显示图像的显示板3。
光泽处理单元1对于每一个对象判断输入图像信号中包括的图 像区域是光泽区域还是非光泽区域，并向透明薄板2输出光泽控制
6信号，其中，光泽区域经过镜面反射(目玄光)，而非光泽区域经过漫 反射(防眩光)。此外，光泽处理单元1还优化输入图像信号的亮 度信息等等，以便清楚区分光泽区域和非光泽区域。
透明薄板2是布置在显示板3的正面的透明反射特性控制层， 并被以细微的大小分区，从而，能够按分区增量切换镜面反射和漫反 射。随后，按分区增量控制到透明薄板2的正面外部反射，从而， 控制显示图像的每一个对象的光泽外观。
显示板3相当于用于显示图像的显示设备的液晶板或等离子板。
利用此显示设备，透明薄板2构成活动驱动装置，其中，对于 每一个微小的区域，改变表面反射特性，光泽处理单元1向透明薄 板2提供光泽控制信号，并向显示板3提供图像信号，该图像信号 的亮度与光泽控制信号同步地校正，如此，随着两者的合作，光泽外 观和三维外观可以得到改善。
图2是概要显示了透明薄板2和显示板3的配置的图形。透 明薄板2包括用于切换镜面反射(眩光)和漫反射(防眩光)的功 能，并布置在显示板3的正面。对于若干像素乘以若干像素的每一 块，具体来说，对于诸如图2中的配置示例的每一个像素，需要设 置切换镜面反射或漫反射的表面状态的活动驱动装置。
图3A和3B是概要显示了输入到透明薄板2的入射光和反 射光的图形。如图3A所示，在透明薄板2的表面状态是平坦的情 况下，入射光经过镜面反射，从而，图像的光泽外观可以得到改善。 另一方面，如图3B所示，在透明薄板2的表面状态不规则的情况 下，入射光受到不规则反射，从而，能够防止外部光的投射。
稍后将描述这样的方案透明薄板2对于每一个区域动态地变 为眩光/防眩光，但是，例如，可以使用通过使用物理状态随着电压的 变化(电场)来控制透明薄板2的方法，或通过使用热/化学状态随 着电流而变化来控制透明薄板2的方法。
如此，显示屏幕的正面对于每一个区域动态地变为眩光/防眩光，图像的基本动态范围随着外部光而放大，并相应地，能够改善图像(对 象)的光泽外观和三维外观。 光泽处理单元
接下来，将就用于从输入图像中提取光泽区域的光泽处理单元1 进行描述。对于根据本实施例的光泽对象的提取，不仅可以提取光泽 区域，而且还可以提取对象内的投射光泽外观的材料的整个区域。例
如，可以使用日本未经审查的专利申请出版物No. 2002-51226中所 公开的技术作为用于提取光泽对象的技术。
图4是显示了光泽处理单元1的配置的图形，而图5是描述 光泽处理单元1的处理的图形。光泽处理单元1包括用于控制透明 薄板2的表面反射特性的光泽控制单元4，以及用于根据透明薄板 2的表面反射而优化亮度值的亮度值优化单元5。
此外，光泽控制单元4还包括分离器41，用于拆分输入图像信 号的颜色空间，边缘提取单元42，用于提取对象的边缘，外部光反 射区域检测单元43,用于检测外部反射区域，扩展处理单元44，用 于将外部反射区域扩展到边缘，以及光泽确定单元45，用于确定扩 展的光泽区域的光泽。
例如，对于图5中的(A)所显示的原始图像，在分离器41中， 颜色空间被转换，并被拆分成预定的组件。边缘提取单元42从图5 中的(B)所示的图像中提取对象边缘。外部光反射区域检测单元43 从由预定组件构成的图像(图5中的(C))检测外部光反射区域。 基于提取的边缘，检测到的外部反射区域，扩展处理单元44将外部 反射区域扩展到如图5中的(D)所示的边缘。光泽判断单元45判 断如此扩展的光泽区域的反射是镜面反射还是不规则反射，并将光泽 控制信号输出到透明薄板2，从而，能够改善光泽区域的材料的紋理 (图5中的(E))。
下面将参考图6到13描述光泽处理单元1的相应的组件。 分离器41从具有RGB组件等等的多波道图像拆分特定波道组件。 具体来说，分离器41将输入图像信号的RGB颜色空间转换为HSV颜色空间，并将此拆分为每一个分量图像。这里，对于RGB空 间，颜色用红色、绿色、以及蓝色三个轴表示，对于HSV空间，颜 色用色调、饱和度，以及值三个轴来表示。
图6是显示了边缘提取单元42的配置示例的图形。边缘提取 单元42包括边缘检测单元421，用于从在分离器41中拆分的V 图像(V平面)检测边缘，二进制化单元422，用于利用预定的阈值 二进制化由边缘检测单元421检测到的边缘图像，以及边界图像存 储单元423，用于存储二进制化对象的边界图像。
边缘检测单元421根据索贝尔算子，对V平面进行过滤，从 而检测边缘。具体来说，下列表达式中所显示的索贝尔滤波器用于对 输入图像进行一阶求导，从而估计边缘。
'-l 0 1、
-2 0 2, =00 0
-1 0 1,、I 21 '
二进制化单元422通过将V平面的边缘图像与预定的阈值进 行比较来使其二进制化，并将作为结果获得的V平面的二进制化图 像提供到边界图像存储单元423。
此外，不仅使用偏压到亮度中的V平面，而且还使用许多组件， 从而，能够改善边缘提取功能。图7是显示了使用HSV的所有组 件的边缘提取单元的配置示例的图形。此边缘提取单元42包括涉及 所有HSV的边缘检测单元421H、 421S，以及421V，以及二进制 化单元422H、 422S,以及422V。
也就是说，从H、 S，以及V平面获得的边缘图像被从边缘检 测单元421H、 421S，以及421V分别提供到二进制化单元422H、 422S，以及422V。二进制化单元422H、422S，以及422V通过将H、 S、以及V平面的边缘图像与预定的阈值进行比较来使其二进制化， 并将作为结果获得的H， S，以及V平面的二进制化的图像提供到 OR处理单元424。
OR处理单元434对于H， S，以及V平面的二进制化图像 的每一个像素计算逻辑加法(OR),并产生边界图像。所产生的边界存储在边界图像存储单元423中。
此外，可以从诸如L*a*b* (亮度alpha beta) 、 RGB、 YUV (Y表示亮度、U(Cb)表示蓝色差信号，V(Cr)表示红色差信号) 之类的颜色空间等等中提取边缘。图8是显示了在其他组件中处理 的边界图像的图形。图8中的(A)是L*a*b*c的边界图像，图8 中的(B)是RGB的边界图像，而图8中的(C)只是V平面的边 界图像。
从这些附图可以理解，使用了许多组件，从而，能够改善边缘提 取功能。例如，对于图8中的(C)所显示的V平面，在平坦部分a 产生了噪声，在外部光反射部分b的边缘，对比度恶化，但是，图8 中的(A)所显示的L*a*b*边界图像或图8中的(B)所显示的 RGB边界图像一起使用，从而，能够增强平坦部分a和外部光反射 部分b的对比度。例如，对于图8中的(C)所显示的外部光反射 部分b，难以提取边缘，但是，对于图8中的(A)所显示的L*a*b* 边界图像的外部光反射部分b,可以提取边缘。
图9是显示了外部光反射区域检测单元43的配置示例的图 形。外部光反射区域检测单元43包括V平面的改变部分检测单元 431，改变部分的高亮度区域检测单元432，以及用于显露高亮度区 域的外部光区域显露单元433。
改变部分检测单元431从V平面检测4言号的急剧变化的部 分，即，亮度高于其周围环境的部分。高亮度区域检测单元432基 于外部阈值(亮度)检测高亮度区域。外部光反射区域显露单元433 显露高亮度区域作为外部光反射区域。也就是说，外部光反射区域检 测单元43从V平面检测信号的急剧变化的部分，从外部向其应用 阈值，从而，显露其亮度等于或高于阈值的高亮度区域，作为外部光 反射区域，以将此输出到后级的扩展处理单元44。
图10是显示了扩展的处理单元44的配置示例的图形。扩展处 理单元44包括附近像素提取单元441H、 441S，以及441V，用于 提取外部光反射区域的附近的像素，相似度判断单元442H, 442S，以及'442V,用于判断针对HSV的相应的平面，判断外部光反射区 域的像素以及其附近的像素之间的相似度。此外，扩展处理单元44 还包括OR处理单元，用于根据相似度判断单元442H, 442S，以 及442V的判断结果，判断是否执行扩展，区域扩展处理单元444， 用于根据OR处理结杲，扩展外部光反射区域，并确定扩展外部光 反射区域。
扩展处理单元44执行这样的处理在外部光反射区域检测单元 43检测到的外部光反射区域被作为中心，外部光反射区域向其附近 扩展直至边缘。是否进行扩展取决于在外部光反射区域的附近的相关 的像素与外部光反射区域是否具有相似性。如此，扩展了外部光反射 区域，从而，可以提取对象内的投射光泽外观的材料的整个区域。
图11是显示了光泽判断单元45的配置示例的图形。光泽判断 单元45包括区域显露单元451R和451B,用于显露扩展外部光反 射区域，分类单元452R和452B,用于对于每一个R和B平面， 将扩展外部光反射区域的反射状态分为类，以及光泽判断单元453， 用于根据R和B平面的分类结果，确定扩展外部光反射区域的反 射状态。
光泽判断单元45判断光泽对象候选是具有光泽的对象，还是其 表面受到不规则反射的对象，所述光泽对象候选是扩展外部光反射区 域，其中消耗具有等于或大于某一阈值的亮度值的外部光反射区域。
对象表面上的光的不规则反射具有波长依赖性，如此，具有长波 长的紫外线大多数受到不规则反射，也最适合于读取表面上的不规则 性。不规则反射的波长依赖性影响蓝色、绿色和红色的可见光区域， 如此，在R平面的平坦部分的不规则性的细微度完全不同于B平 面的情况下，其原因是平坦部分的材料是导致不规则反射的材料的可 能性非常高。
因此，只使用R和B平面，以将平坦部分的不规则性缩减到 二维特点，并在分类单元452R和452B中进行分类，在R和B平 面之间的不规则程度大大不同的情况下，即，在B平面的不规则性明显比R平面的不规则性更加细微的情况下，有不规则反射，如此， 光泽判断单元453判断没有光泽，但是，在R和B平面之间的不 规则程度有某种不同的情况下，判断没有不规则反射，但是有光泽。 如此确定的光泽区域被输出到透明薄板2，作为光泽控制信号。
图12中的(A)是光泽区域的像素位置(x， y) = (565， "0)的 附近的R等高线图，而图12中的(B)是光泽区域的像素位置(x， y)-(565，430)附近的B等高线图。用R和B平面的轮廓(2比 特ADRC)图所代表的这些区域都被确定为光泽区域，因为两者具有 比较小的不规则程度。
图13中的(A)是非光泽区域的像素位置(x， y) == (160, 440) 的附近的R等高线图，而图13中的(B)是非光泽区域的像素位置 (x， y) = (160， 440)附近的B等高线图。用R和B平面的轮廓(2 比特ADRC )图代表的这些区域都被确定为产生了不规则反射的非光 泽区域，因为两者具有比较大的不规则程度。
如此，根据其不规则程度，分类R和B平面的反射强度，确 定光泽或非光泽，从而，可以控制要使用的材料是否是导致镜面反射 或不规则反射的材料。具体来说，与红色和绿色相比，蓝色的波长较 短，如此，轻松地表示出不规则反射，从而，通过检测B平面的等 高线图的不规则程度，可以判断，要使用的是否是导致镜面反射或不 规则反射的材料。
现在，将参考图4进行描述，将描述亮度值优化单元5。亮度 值优化单元5输入原始图像的RGB图像，并基于来自光泽控制单 元4的光泽控制信号，校正(优化)其亮度值。具体来说，亮度值 优化单元5调整关于在光泽控制单元4提取的光泽区域的对比度 和伽马，并基于其结果校正亮度值。例如，增大光泽区域的亮度值， 以输出图像信号，从而，能够增强光泽外观。如此，提供这样的用于 强调图像清晰度(锐度)(增强分辨率外观)的功能，从而，可以利 用外部光反射控制，根据协同效应，改善用户感觉到的对象的光泽外 观。如上文所描述的，提取光泽区域，从而，可以提取适用于表达材 料的紋理的光泽区域。此外，还可以对于输入图像的每一个对象控制 表面反射(眩光/防眩光)，并可以通过利用外部光大大地改善对象的 光泽外观。此外，还可以细微地表达对象的光泽外观，相应地，能够 以更加逼真的方式再现光泽物质的三维外观。
注意，这样的图像处理也可以应用于打印机设备。例如，对于每 一个对象，判断表面反射是镜面反射还是漫反射，根据判断结果，使 用粒度不同的墨水，从而，能够在纸上表达材料的紋理。此外，也可
以通过使CPU (中央处理单元)执行计算机程序来实现图像处理。
在此情况下，计算枳i程序也可以记录在记录介质中，或者，也可以通 过因特网或其他传输介质来进行传输。 透明薄板
接下来，将描述透明薄板2的具体示例。被布置在显示设备的 正面的透明薄板2具有这样的功能透明薄板2被以二维阵列的方 式按细微的大小分区，从而，能够按分区增量，就表面反射是镜面反 射(眩光)还是漫反射(防眩光)进行切换，并通过控制视听环境中 的外部光反射，来控制显示设备的显示图像的光泽外观。具体来说， 对于预先确定的区域，改变透明薄板2的表面粗糙度。现在，优选 情况下，透明薄板2是孔径比达75%或更高的透射类型。此外， 还需要能够对于每一个像素(微小的区域)进行镜面反射和不规则反 射的主动控制的类型，还需要能够进行8毫秒(rns)或更少的高速 响应的类型。
此外，优选情况下，透明薄板2的防眩光表面的不规则性的算 术平均粗糙度Ra为0.05到0.25 pm。根据此范围内的算术平均粗 糙度Ra，可以获得预期的不规则反射。注意，不规则性的算术平均 粗糙度Ra，如下列表达式所示，通过从其中线的方向的粗糙度曲线 中提取引用长度i的部分，将此提取的部分与中线的偏差的绝对值总 计为测量的曲线，并对此进行平均，所获得的值。
13此外，优选情况下，透明薄板2的防眩光表面的不规则性的平 均间隔Sm大约为30到60pm。根据此范围内的平均间隔Sm，能 够防止由于与像素的干涉而导致的分辨率的恶化，以及表面的粗糙 化。注意，不规则性的平均间隔，如下列表达式所示，表示通过从其 中线的方向的粗糙度曲线中提取引用长度l的部分，获得对应于一个 峰值以及与其相邻的一个槽的平均棉绒(lint)的长度的总和，并对 此进行平均，所获得的以毫米(mm)为单位的平均值。
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图14A和14B是显示了透明薄板2的第一具体示例的图形。 第一个具体示例是使用MEMS(微电子机械系统)技术制造的透明 薄板2。关于使用MEMS技术的显示设备，可以参考由Yasui和 Higo 所著的文章"Transmissive Color Display Employing ■ Plastic MEMS Technology" (Institute of Electrical Engineers Micromachine Sensor System Workshop, May, 2006, MSS誦06画27 )。
对于透明薄板2，按顺序层叠了透明衬底211、下部透明电极 212、透明垫圏213,以及上部透明电极214，以及透明薄膜215。
透明衬底211由玻璃村底等等制成。下部透明电极212是由 ITO (铟氧化锡)等等制成的，被分成多个对应于像素的区域，可以 独立地进行控制。透明垫圏213是由在对应于像素的光栅中形成的 二氧化硅薄膜，以及每一个光栅内形成的空气层构成的。透明薄膜
215是具有诸如SiN、 SiC、菱形、透明多聚物等等之类的灵活性的 薄膜，并根据电压为ON的状态，以及电压为OFF的状态，切换 包括空气层的状态，以及不包括空气层的状态，从而，能够改变表面 粗糙度。
关于透明薄板2的制造方法，首先，例如，充当下部透明电极 212的In-Zn-O金属在透明衬底211上进行真空沉积。例如，通过 溅射形成作为绝缘膜的二氧化硅薄膜。此外，通过旋涂，形成用于形 成空气层的透明垫圈213，并根据像素大小形成图案。上部电极214 是，例如，在基于聚2，卜萘二酸乙二醇酯(PEN)薄膜(这是通过真空沉积法形成的多聚物薄膜)上形成的薄膜，最后，与下部衬底粘接。
图14A是显示了透明薄板2的电压-OFF状态的剖面图，而图 14B是显示了透明薄板2的电压ON状态的剖面图。在电压OFF 状态下，由于粘接了透明薄膜215，因此，表面反射是眩光(镜面反 射)。另一方面，在电压ON状态下，静电引力导致透明薄膜215弯 曲，形成不规则性，因此，会发生漫反射，导致表面反射变为防眩光。
如此，通过向透明薄板2应用MEMS技术，可以实现液晶的 数千倍的高速响应(lpm)，可以对于输入图像的每一个对象，控制 表面反射(眩光/防眩光)。
图15A和15B是显示了透明薄板2的第二具体示例的图形。 第二具体示例是通过电场操纵其表面凸出物质(立起的毛状物)的透
明薄板2。作为通过电压(电场)操纵凸出物质的方法，可以参考日 本未经审查的专利申请出版物No. 2007-511669。
对于此透明薄;板2,按顺序层叠透明导电板221,以及立起的毛 状物222。透明导电玲反221是由ITO等等制成的，；陂分成多个对应 于像素的区域，可以独立地进行控制。立起的毛状物222是由诸如聚 酯之类的透明多聚物等等制成的，并带有正电荷或负电荷。
图15A是显示了透明薄寿反2的电压-OFF状态的剖面图，而图 15B是显示了透明薄板2的电压ON状态的剖面图。在电压OFF 状态，立起的毛状物222在透明薄^L 2的垂直方向被植入，如此， 入射光被立起的毛状物222进行了漫反射。另一方面，在电压ON状 态下，产生电场，如此，立起的毛状物222倒下，导致表面反射变为 眩光(镜面反射)。
如此，通过电场操纵带有正电荷或负电荷的立起的毛状物，从而， 可以控制表面反射。注意，可以通过颠倒电源的极性来操纵立起的毛 状物。
图16A和16B是显示了透明薄板2的第三具体示例的图形。 对于第三个具体示例，使用其状态随着温度改变的物质作为透明薄板 2，以通过温度控制表面反射。对于此透明薄板2，按顺序层叠透明物质231，以及加热元件232。此外，其两侧的透明薄板2,以及显 示板2，利用冷却元件.233粘接在一起。
可以使用可逆地变化为流体(凝胶)或固体(溶胶)的透明多聚 物作为透明物质231。这样的多聚物的示例包括疏水性聚乙二醇。加 热元件232被分成多个对应于像素的元件，可以独立地进行控制。 例如，可以使用其ITO的阻抗值已经被调整的元件作为加热元件 232。冷却元件233是由，例如，peltiert元件等等制成的，被分成 多个对应于像素的区域，可以独立地进行控制。注意，在难以对于每 一个微小的区域放置冷却元件的情况下，可以进行这样的安排在屏 幕的整个面上放置冷却元件，然后，在非显示时间段(垂直消隐期) 被冷却。
图16A是显示了透明薄板2的冷却状态的剖面图，而图16B 是显示了透明薄板2的加热状态的剖面图。在冷却状态下，透明物 质231处于固体(或溶胶)状态，如此，入射光被透明物质231进 行了漫反射。另一方面，透明物质231处于流体(或凝胶)状态， 如此，入射光被透明物质231进4亍了镜面反射。
如此，使用了其状态随温度变化而变化的物质，从而，可以控制 表面反射。对于不依赖于响应速度的比较大的电子广告板等等，可以 使用这样的设备。
此外，对于上文所提及的第一到第三具体示例，透明薄板2的 表面状态在物理上发生变化，因此，需要在透明薄板2上提供保护 网21，如图17所示，以防止手指或灰尘接触透明薄板2的表面。
如上文所描述的，透明薄板2对于显示设备的屏幕上的非常细 微的区域，控制眩光/防眩光，从而，与相关技术相比，可以改善光泽 外观的存在/不存在的表达。此外，透明薄板2必须添加到显示设备 的表面，也可以最近添加，相应地，应用的范围非常广，不管显示设 备的类型如何。
第二个实施例
图18是显示了根据第二个实施例的显示设备的总体配置的图形。对于本第二个实施例，使用了其表面反射特性被固定的透明薄板
6，代替其表面反射特性积极地变化的透明薄板2，如第一个实施例， 以控制其反射特性不同的像素的发光。例如，在其中对象是光泽物质 的情况下，通过使对应于表面粗糙度比较小的区域的像素发光来显示 该对象。注意，与第一个实施例中相同的组件用相同附图标记来表示， 并省略其描述。
根据第二个实施例的显示设备包括用于从输入图像信号中检测 图像光泽区域，基于检测结果向透明薄板2输出光泽控制信号，并 输出"输出图像信号，，的光泽处理单元1，在显示板3的正面提供的 透明薄板6,对于每一个预先确定的区域，其反射特性是固定的，区 域选择单元7，用于基于光泽控制信号，选择反射特性是固定的预先 确定的区域，以及显示板3，用于使选定的反射特性的像素发光，并 显示图像。
光泽处理单元1与第一个实施例中的相同，它根据输入图像信 号，对于每一个对象，判断待处理的区域是光泽区域还是非光泽区域， 并输出光泽控制信号，该光泽控制信号使得光泽区域接受镜面反射 (险光)，并使非光泽区域接受漫反射到区域选择单元7 (防眩光)。 此外，光泽处理单元1还优化输入图像信号的亮度信息等等，以便 光泽区域和非光泽区域区分明显。
区域选择单元7向显示板3输出"输出图像信号，，，以便透明薄 板6上的至少某些眩光区域和防眩光区域基于光泽控制信号。此外， 区域选择单元7将透明薄板6的按微小部分的增量的眩光/防眩光 的位置和显示板3的像素位置(x， y)存储在ROM等等中。
对于透明薄板6,如图19所示，表面被分区为每一个眩光(镜 面反射)和防眩光(漫反射)区域，每一个区域都非常微小。例如， 在显示板31是眩光的情况下，在防眩光薄板61中提供孔a,提供 孔a的区域变为眩光表面状态(与透明薄板6相反的反射特性)， 从而，可以提供两种反射特性提供孔a的区域，以及没有提供孔a 的区域。如此，眩光(或防眩光)薄板经过微小的钻孔过程，从而可以轻 松地分出眩光/防眩光区域。注意，在此钻孔方法的情况下，有一种可
能性孑L a的横断面会折射光，因此，需要在孔a的横断面屏蔽光。 此外，优选情况下，透明薄板6的防眩光表面的不规则性的算 术平均粗糙度Ra为0.05到0.25 jim。 #4居此范围内的算术平均粗 糙度Ra，可以获得预期的不规则反射。注意，不规则性的算术平均 粗糙度Ra，如上文所提及的表达式(1)所示，是通过从其中线的方 向的粗糙度曲线中提取引用长度i的部分，将此提取的部分与中线的 偏差的绝对值总计为测量的曲线，并对此进行平均所获得的值。
此外，优选情况下，透明薄板6的防眩光表面的不规则性的平 均间隔Sm大约为30到60 jim。根据此范围内的平均间隔Sm， 可以防止由于与像素的干涉而导致的分辨率的恶化，以及表面的粗糙 化。注意，不规则性的平均间隔，如上文所提及的表达式(2)所示， 通过从其中线的方向的粗糙度曲线中提取引用长度i的部分，获得对 应于一个峰值以及与其相邻的一个槽的平均棉绒(lint)的长度的总
和，并对此进行平均，所获得的以毫米(mm)为单位的平均值。
此外，还希望透明薄板6的眩光/防眩光区域均匀地布置在整个 屏幕上。例如，希望相应的区域以棋盘形图案、波尔卡-点图案、栅格 图案，斑紋图案等等形式分布。具体来说，对于每一个像素，眩光/ 防眩光区域以棋盘形图案分布，从而，可以改善分辨率。
可以，例如，通过以棋盘形图案遮盖眩光表面，施加防眩光材料， 然后，去除掩盖，来制造这样的透明薄板6。防眩光材料的示例包括 LUCIFRAL(注册商标)NAG(由NIPPON PAINT Co. Ltd.制造)。 图20A到20C是描述了对透明薄板6的表面反射特性的控 制的图形。利用此透明薄板6，眩光面和防眩光面呈矩阵状，对应于 像素。具体来说，在显示板31是眩光的情况下，控制对应于防眩光 薄板61的防眩光像素31a和对应于孔a的眩光像素31b的发 光。
例如，如图20A所示，在使眩光像素31b发光的情况下，入
18射光经过镜面反射，从而，可以向利用眩光像素31b显示的对象应 用光泽外观。此外，如图20B所示，在使眩光像素31a发光的情况 下，入射光经过漫反射，从而，可以防止利用眩光像素31a显示的 对象的光泽。此外，如图20C所示，在使防眩光Y象素31a和眩光像 素31b发光的情况下，入射光经过镜面反射和漫反射，从而，可以
给予对象中间光泽外观。
如此，只选择眩光区域的下部的像素且必须关于光泽对象发光， 以及只选择防眩光区域的下部的像素且必须关于非光泽对象发光，从 而，可以增强图像(对象)的光泽外观和三维外观。
本领域技术人员应该理解，可以根据设计要求及其他因素，可以 进行各种修改、组合、子组合和更改，至于它们在所附的权利要求或 其等效内容的范围内。
权利要求
1. 一种布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层，其中对于每一个预先确定的区域切换反射特性。
2. 根据权利要求1所述的反射特性控制层，其中，对于每一 个预先确定的区域，改变表面粗糙度。
3. 根据权利要求2所述的反射特性控制层，其中，按下部透 明电极、透明垫圏以及上部透明电极的顺序进行层叠。
4. 根据权利要求2所述的反射特性控制层，其中，带有负电 荷或正电荷的立起的毛状物被植入在透明电极板上。
5. 根据权利要求2所述的反射特性控制层，包括 力口热元件；冷却元件；以及物质状态根据温度而变化的透明物质。
6. —种布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层，其中，不同 的反射特性被均勻地布置在整个屏幕上。
7. 根据权利要求6所述的反射特性控制层，其中，光泽区域 和非光泽区域按棋盘形图案布置，每一个区域对应于每一个像素。
8. —种显示设备，包括布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层，其中对于每一个预先 确定的区域切换反射特性；以及被配置为根据输入图像来切换所述反射特性控制层的反射特性 的控制装置。
9. 根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述控制装置检 测所述输入图像的光泽区域，并根据相关光泽区域降低所述反射特性 控制层的表面粗糙度。
10. 根据权利要求9所述的显示设备，其中，所述控制装置检 测输入图像的每一个对象的光泽区域。
11. 根据权利要求9所述的显示设备，其中，所述控制装置调整所述光泽区域的亮度值而输出图像信号。
12. —种显示"i殳备，包括一种布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层，其中，不同的反 射特性被均匀地布置在整个屏幕上；以及被配置为通过使所述显示屏幕的像素发光来根据输入图像选择 所述反射特性控制层的反射特性的控制装置。
13. 根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述控制装置 检测所述输入图像的光泽区域，并根据相关光泽区域，使对应于其中 所述反射特性控制层的表面粗糙度比较小的区域的像素发光。
14. 根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述控制装置 检测输入图像的每一个对象的光泽区域。
15. 根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述控制装置 调整所述光泽区域的亮度值而输出图像信号。
16. —种显示i殳备，包括布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层，其中对于每一个预先 确定的区域切换反射特性；以及被配置为根据输入图像来切换所述反射特性控制层的反射特性 的控制单元。
17. —种显示设备，包括布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层，其中，不同的反射特 性被均匀地布置在整个屏幕上；以及被配置为通过使所述显示屏幕的像素发光来选择所述反射特性 控制层的反射特性的控制单元。
全文摘要
一种显示设备，包括布置在显示屏幕的正面的反射特性控制层，其中对于每一个预先确定的区域切换反射特性；以及，被配置为根据输入图像来切换反射特性控制层的反射特性的控制单元，控制装置从输入图像检测光泽区域，以及，根据相关检测结果，切换预先确定的区域的反射特性。
文档编号G02B1/10GK101470215SQ200810190680
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者井上孝夫, 内田真史, 近藤哲二郎 申请人:索尼株式会社