图像显示单元及其驱动方法、信号生成器、程序和方法
图像显示单元及其驱动方法、信号生成器、程序和方法
【专利摘要】本发明涉及图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，且还涉及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法。基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号Rcvt、所述绿色子像素信号Gcvt和所述蓝色子像素信号Bcvt的值，且使所述白色子像素信号Wcvt的值为min(RnL，GnL，BnL)的值。根据本发明，即使在通过反射外部光进行显示等情况下也能够提高辉度。
【专利说明】图像显示单元及其驱动方法、信号生成器、程序和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，且还涉及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法。
【背景技术】
[0002]近年来，在用于彩色图像显示的图像显示单元中，为了实现更高的辉度(luminance)和其他改进,使用如下构造的技术已经引起人们的关注:例如，除了用于红色显示的红色子像素、用于绿色显示的绿色子像素和用于蓝色显示的蓝色子像素这三种子像素外，还设置有用于白色显示的白色子像素。
[0003]例如，日本第4120674号专利公开了一种图像显示单元，该图像显示单元包括:设置有显示像素的液晶面板，所述显示像素包括除了用于彩色图像显示的子像素外还包括具有透明或白色区域的子像素；用于照明所述液晶面板的发光器；和显示图像转换电路，所述显示图像转换电路根据输入的RGB图像信号来确定对应于每个子像素的图像信号和用于调节从所述发光器中发出的光的辉度的控制信号。
[0004]在日本第4120674号专利中所公开的技术中，在从所述发光器中发出的光的辉度是可控的前提下，根据所输入的RGB图像信号来确定对应于每个子像素的图像信号。因此，这样的技术不适于对通过反射外部光进行显示的反射图像显示单元和具有发出固定的光强度的发光器的图像显示单元等进行控制。
【发明内容】
[0005]鉴于此，期望提出如下图像显示单元和图像显示单元的驱动方法以及信号生成器、信号生成程序和信号生成 方法，即它们即使在通过反射外部光进行显示等情况下也能够提高辉度。
[0006]根据本发明的实施例，提供了一种图像显示单元，其包括:图像显示部，所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素；和信号生成部，所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wevt的值为min (RnL, GnL, Biil)的值。所述min (RnL, Giil, Biil)表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号R1^所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最小值。所述系数Purity是由通过从max(RnL, G1il, BnL)中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的,这里所述max (RnL,GhljBJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bli中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(R&，Gny BJ组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式W_—_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Giil, B1J的所有值是min (Rhl, GnL, Bj时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, B1J的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0007]根据本发明的实施例，提出了一种用于驱动具有图像显示部和信号生成部的图像显示单元的方法，所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，且所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述方法包括:使所述信号生成部基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号BCTt的值，且使所述信号生成部使所述白色子像素信号Wevt的值为min (Rny Gny 的值。所述min (Rny Giil, BnL)表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最小值。所述系数Purity是由通过从max (Rnlj, G1il, Bnl)中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Gny BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(Riil, GnL, B1J组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式WK+e+B—max/ (WE+G+B_max+WffJiax)给出的比例，这里所述参数WK+(；+B—max表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rhl,GnL,B1J的所有值是min(RnL,GhljBJ时所述加法混色矩阵与所述信号(Rhl, Gny BJ的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(RwGwBJ的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0008]根据本发明的实施例，提出了一种非临时性实体记录媒介，在所述非临时性实体记录媒介中包含有计算机可读程序，所述计算机可读程序在被信号生成器执行时使所述信号生成器进行数据处理，所述信号生成器经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述数据处理包括:使所述信号生成器基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且使所述信号生成器使所述白色子像素信号Wevt的值为min (R?l，GnL，BJ的值。所述系数Purity是由通过从max (Rnlj, Ghl, B1J中减去所述min (Rnlj, Gnlj, B1J而获得的值来定义的,这里所述max (Rnlj,GhljBJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bli中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGwBJ组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式W_—_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Giil, B1J的所有值是min (Rhl, GnL, Bj时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, B1J的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0009]根据本发明的实施例，提出了一种包括信号生成部的信号生成器。所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bcivt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wcivt的值为min (Riil, GnL, Bj的值。所述系数Purity是由通过从max (Rnlj, GnL, BnL)中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像·信号Bhl中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(Riil, GnL, Biil)组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式WK+e+B—max/(WK+e+B—max+Ww—max)给出的比例，这里所述参数1+(^_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rhl, GnL, BJ的所有值是min (Rny Gny BJ时所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(RwGn^BJ的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。[0010]根据本发明的实施例，提出了一种信号生成方法，所述信号生成方法基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述信号生成方法包括:基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且使所述白色子像素信号Wevt的值为min (Rny Gny BJ的值。所述系数Purity是由通过从max (R1il, G1il, B1J中减去所述min (R1il, G1il, B1J而获得的值来定义的,这里所述max (RnL, GnL,BJ表示所述红色显示图像信号Rhl、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGwBJ组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式w_—_/ (w_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数w_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Ww max表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Giil, B1J的所有值是min (Rhl, GnL, Bj时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, B1J的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0011]在根据本发明的上述各个实施例的图像显示单元和图像显示单元以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法中，在有效地使用白色子像素的状态下显示图像。因此，可以确实地提高要被显示的图像的辉度。
[0012]应理解，前面的简要说明和下面的详细说明都是示例性的，且旨在为如权利要求所限定的技术提供进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]这里所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，这些附图被并入说明书中且构成说明书的一部分。附图图示了实施例，并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。
[0014]图1是根据本发明第一实施例的图像显示单元的概念图。
[0015]图2是在假设像素由包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的三种子像素构成时用于解释以最大设计辉度来显示白色的情况下的亮度(brightness)的示意平面图。
[0016]图3是用于解释在使用像素由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的四个子像素构成的构造的图像显示部中以最大设计辉度来显示白色的情况下的売度的不意平面图。
[0017]图4 是不出了 CIE1931XYZ 表色系(color specification system)中的 sRGB (颜色空间标准)标准的色域的示意图。
[0018]图5是示出了系数Purity与像素可允许显示的上限之间关系的示意曲线图。
[0019]图6是用于说明将归一化的图像信号的最小值设置为白色子像素的图像信号值的示意曲线图。
【具体实施方式】
[0020]在下文中，将参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一些实施例。本发明并不限于这些实施例，且图示的在实施例中的各种数值和材料仅作为示例。在下面的说明中，使用相同的附图表示来表示相同的部件或具有相同功能的部件，且省略对它们的说明。应注意，按照以下顺序进行说明。
[0021]1.根据本发明的各个实施例的图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法的一般说明
[0022]2.第一实施例及其它实施例
[0023]根据本发明的各个实施例的图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法的一般说明
[0024]在本发明的一些实施例中，没有具体限定图像显示部的构造和方案。例如，图像显示部可以更好地适于显示移动图像，或可以更好地适于显示静止图像。此外，图像显示部可以是反射式或透射式图像显示部。对于反射式图像显示部，例如，可以使用诸如反射式液晶显示面板和电子纸等众所周知的显示组件。或者，对于透射式图像显示部，也可以使用诸如透射式液晶显示面板等众所周知的显示组件。应注意，透射式图像显示部可以包括既具有透射式特征又具有反射式特征的半透射式图像显示部。
[0025]作为像素值，可以例举出一些图像显示分辨率，例如VGA (640，480)、S-VGA (8 00,600)、XGA(1024，768)、APRC (1152，90 0)、S-XGA (1280, 10 24)、U-XGA (1600，1200)、HD-TV (1920, 1080)、Q-XGA (2048，1536)以及(1920，1035)，(720,480)和(1280，960)，尽管像素值并不限于这些值。
[0026]在本发明的实施例中，纯度系数(purity coefficient) Ψ的值随着系数Purity的值的增加而以趋近于值TH1的方式变化且随着系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，其中TH1的值是由Wiwhb mx/(Ικ+(；+β—_+Ι?—μχ)给出的比例。在这种情况下，为减少算术运算的负担，可以优选这样的构造:通过使用诸如W = (TH1-1) XPurity+Ι之类的表达式来获得纯度系数Ψ。
[0027]上述亮度WK+e+B _和Ww _的值可基于图像显示部的结构来获得，或可通过操作图像显示部进行测量。
[0028]在本发明实施例中使用的信号生成部和信号生成器可例如由运算电路和存储器件构成。信号生成部和信号生成器可以通过使用众所周知的电路器件等来构成。这同样适用于下文说明的如图1所示的线性化和归一化部以及非线性化和量化部。
[0029]例如，信号生成部和信号生成器可被配置成基于硬件中的物理接线进行操作，或者可被配置成基于程序进行操作。
[0030]对于本说明书中所述的各种条件，在除了它们严格地成立的情况之外的大体上成立的情况下它们也被满足。例如，对于“红色”，如果事实上认定它为红色，那么将其视为足以满足“红色”的条件。类似地，对于“绿色”，如果事实上认定它为绿色，那么将其视为足以满足“绿色”的条件。这同样适用于“蓝色”和“白色”。此外，这同样适用于上述TH1的值，其中TH1的值是由WK+e+B—max/(WK+e+B—max+Ww—max)给出的比例。在设计或制造中出现的各种变化的任何存在是可以允许的。
[0031]第一实施例
[0032]第一实施例涉及根据本发明实施例的图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法。
[0033]为便于说明，假设外部输入的图像信号可以是例如符合sRGB标准(gamma=2.4)的8-bit信号，且图像显示部根据所述符合sRGB标准的信号来显示图像。在外部输入的图像信号之中，用于红色显示的图像信号(红色显示图像信号)、用于绿色显示的图像信号(绿色显示图像信号)和用于蓝色显示的图像信号(蓝色显示图像信号)分别由参考符号Rs.、Gsegb和Bsm3表不。根据要被显不的图像的辉度，图像信号(RsR(；b，Gsegb, Bsegb)可以取O~255(包括O和255)之间的值。在这个示例中，在假设值[O]对应于最小辉度且值[255]对应于最大辉度的条件下进行说明。[0034]图1是根据本发明第一实施例的图像显示单元的概念图。
[0035]根据本发明第一实施例的图像显示单元I包括:图像显示部40，在图像显示部40中，由红色子像素42R、绿色子像素42G、蓝色子像素42B和白色子像素42W构成的像素42二维地排列成矩阵模式(matrix pattern);以及信号生成部(信号生成器)20，其经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的用于红色显示的图像信号、用于绿色显示的图像信号和用于蓝色显示的图像信号来生成用于红色子像素的信号(红色子像素信号)、用于绿色子像素的信号(绿色子像素信号)、用于蓝色子像素的信号(蓝色子像素信号)和用于白色子像素的信号(白色子像素信号)。应注意，在图像显示部40中，使用参考符号41表示以矩阵模式二维地布置有像素42的显示区域。
[0036]此外，图像显示单元I还包括:线性化和归一化部10，其能够使外部输入的图像信号(Rsk^Gskb, BsK；b)变成线性化和归一化的信号；以及非线性化和量化部30，其能够使将在下文说明的信号(RCTt，Gcvt, Bcvt, WcJ变成符合sRGB标准的8-bit输出信号。
[0037]图像显示部40可以由例如电子纸和反射式液晶显示面板构成。换言之，图像显示部40是反射式图像显示部，即其通过改变入射到图像显示部40中的外部光的反射率来显示图像。应注意，图像显示部40也可以构造成透射式图像显示部(例如，组合有具有背光源的透射式液晶显示面板的构造，其中背光源发出的光的强度是固定的)。
[0038]红色子像素42κ可以例如具有如下结构，该结构是通过层叠用于传输红色光的彩色滤光片和能够控制光的反射角度的反射区域而形成的。红色子像素42κ通过控制入射的外部光的反射率来进行红色显示。类似地，绿色子像素42e可以例如具有如下结构，该结构是通过层叠用于传输绿色光的彩色滤光片以及反射区域而形成的，且蓝色子像素42b可以例如具有如下结构，该结构是提供层叠用于传输蓝色光的彩色滤光片以及反射区域而形成的。白色子像素42?可以例如具有如下结构，该结构是通过层叠用于原样地传输入射的外部光的滤光片以及反射区域而形成的。
[0039]为便于理解，对以增加白色子像素42w的方式对图像辉度进行的改进进行说明。首先，说明了不设置白色子像素42w的情况。
[0040]图2是在假设像素由包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的三个子像素构造的条件下，说明了以最大设计辉度来显示白色的情况下的亮度的示意平面图。
[0041]为便于说明，参考符号SPX表示由单个像素42占据的面积，且参考数字42K’、42e’和42B’分别表示红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。此外，假设每个子像素占据的面积大约是Spx/3。
[0042]红色子像素42κ、绿色子像素42。’和蓝色子像素42Β’通过使用加法混色(additivecolor mixture)(更具体地,并列加法混色(juxtaposition additive color mixture))来进行白色显示。
[0043]这里，为便于说明，假设具有恒定强度的外部白色光入射到像素42中，且当红色子像素42κ’达到最大设计辉度时，实现了外部光中的大约一半的红色成分被反射的状态，且当绿色子像素42e’达到最大设计辉度时，实现了外部光中的大约一半的绿色成分被反射的状态，且当蓝色子像素42B’达到最大设计辉度时，实现了外部光中的大约一半的蓝色成分被反射的状态。这同样适用于下文参照附图3所给出的说明。
[0044]如果入射到像素42中的外部光的亮度是1，那么通过使用红色子像素42κ’、绿色子像素42e’和蓝色子像素42B’的加法混色实现的白色显示的最大设计辉度(即，出射光的亮度)大约为“1/2”。
[0045]接下来，说明设置白色子像素42w的情况。
[0046]图3是用于说明使用了其像素由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的四个子像素构成的构造的图像显示部中的以最大设计辉度显示白色的情况下的亮度的示意平面图。
[0047]为便于说明，假设红色子像素42κ、绿色子像素42。、蓝色子像素42Β和白色子像素42ff占据的面积大约是SPX/4。
[0048]图3中的红色子像素42κ、绿色子像素42。和蓝色子像素42Β占据的面积是在图2中的红色子像素42κ’、绿色子像素42。’和蓝色子像素42Β’占据的面积的大约四分之三。因此，使用红色子像素42κ、绿色子像素42e和蓝色子像素42b的加法混色实现的白色的亮度(出射光的亮度)变为约“1/2” X约“3/4”，即大约是“3/8”。
[0049]此外，如果假设当白色子像素42w达到最大设计辉度时，白色的外部光被完全地反射，那么在入射到像素42中的外部光的亮度是I的条件下，根据白色子像素占据的面积，白色子像素42w中的白色的亮度(出射光的亮度)大约变成“1/4”。
[0050]相应地，图3中的像素亮度变为约“3/8”+约“1/4”，S卩，大约是“5/8”。
[0051]如上所述，当以最大设计辉度显示白色时，图3中的构造能够实现与在图2中的构造相比更高的辉度。
[0052]在上文中，已经说明了以增加白色子像素42w的方式对图像辉度进行的改进。
[0053]如上所述，通过在用于显示三原色的子像素组中增加白色子像素，能够增强显示图像的辉度。然而，当在显示具有高纯度的颜色(例如，通过三原色中的任何两种颜色的加法混色显示的颜色，或使用三原色中的任何一种颜色显示的颜色)期间操作白色子像素时，颜色的亮度可能劣化。
[0054]因此，在本发明的第一实施例中，对四个子像素进行操作以防止颜色的亮度劣化且使显示图像的辉度提高。在下文中，详细说明本发明的第一实施例中的操作。应注意，针对对应于单个像素的每个信号进行下述操作。
[0055]在本发明的第一实施例中，作为图像显示单元I的部件的信号生成部(信号生成器)20基于存储在存储装置(未在图中示出)中的信号生成程序进行操作。信号生成部(信号生成器)20通过使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ并基于第一矩阵和第二矩阵来确定红色子像素信号Revt、绿色子像素信号Gevt和蓝色子像素信号Bevt的值，且使白色子像素信号Wevt的值为min (&，Giil, Biil)的值，其中，min (Rhl, GnL, Bj表示被线性化和归一化且针对每个像素提供的红色显示图像信号R1^绿色显示图像信号Gli和蓝色显示图像信号Bnli中的最小值。系数Purity是由通过从max(Rhl, GnL, BnL)中减去mind G1il, BnL)而获得的值定义的，其中，max(RnL, G1il, BnL)表不红色显不图像/[目号Rnl^绿色显不图像/[目号Giil和蓝色显示图像信号Bli中的最大值。
[0056]加法混色矩阵是根据显示图像的规格定义的，由加法混色矩阵与由信号(Rny GnL,B1il)组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值(tristimulus value)组成的3行I列矩阵。
[0057]纯度系数Ψ的值随着系数Purity的值的增加而以趋近于值TH1的方式变化，并且随着系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，值TH1表示由表达式WK+e+B _/(WE+G+B_max+Ww_max)给出的比例，其中，参数表示通过使用一个像素中的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素实现的最大设计白色辉度，且参数Wwmax表示通过使用一个像素中的白色子像素实现的最大设计白色辉度。
[0058]第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，第一三色刺激值是在信号(R&，Ghl, BJ的所有值是min (Rny Gny B1J时加法混色矩阵与信号(R&，Gny BJ的矩阵的乘积，且第二三色刺激值是由通过使加法混色矩阵与信号(RnyGiil, BnL)的矩阵的乘积乘以纯度系数Ψ而获得的。
[0059]而且，第二矩阵是通过使TH1乘以加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0060]因此，信号生成部(信号生成器)20生成用于每个子像素的信号。
[0061]线性化和归·一化部10基于输入的图像信号(Rsmb、Gslo，B—)生成经过线性化和归一化的信号。在经过线性化和归一化的信号之中，用于红色显示的信号、用于绿色显示的信号和用于蓝色显示的信号分别由参考符号k、Giil和Bli表示。
[0062]为便于说明，首先，对红色显示信号Rli的生成进行说明。能够通过使用下面给出的表达式⑴至⑶来生成信号R1^应注意，表达式⑴至⑶中的参考符号Rtelipl是便于计算的临时变量。
[0063]Rtempl-RsRGB/255 (I)
[0064]当Rtempl ( 0.04045时,下面的表达式成立:
[0065]Ι^=Ι^πρ1/12.92 (2)
[0066]当Rtempl>0.04045时，下面的表达式成立:
[0067]Riil= ((Rtempl+0.055)/1.055)2 4 (3)
[0068]同样地，对于经过线性化和归一化的绿色显示信号Ghl和蓝色显示信号Β?，基于类似的表达式可以生成这些信号。例如，对于信号Gli的生成，在上面参照的表达式(I)至(3)中，参考符号Rtraipl和Rli可以分别替换成参考符号Gtompl和G1^类似地，对于信号Bhl的生成，可以适当地进行上述替换。
[0069]接下来，对图1所示的信号生成部20的操作进行说明。信号生成部20基于经过线性化和归一化的信号(Rny Giil, BJ等生成用于每个子像素的信号。红色子像素信号、绿色子像素信号和蓝色子像素信号分别由参考符号RCTt、Gcvt和Bevt表示。[0070]首先，对由四个子像素使用加法混色矩阵(其是在考虑到取决于颜色纯度的最大辉度的情况下确定的)输出的三色刺激值的确定进行说明。
[0071]对于每个诸如NTSC标准和sRGB标准等系，规定色域的三原色(红色、绿色和蓝色)的色度坐标和参考白色的色度坐标具有预定的值。图4示出了 CIE1931XYZ表色系中的sRGB标准的色域。
[0072]在这个示例中，图4所示的红色、绿色、蓝色和白色的色度坐标由表达式(4.1)至(4.4)表示。
[0073]红色的色度坐标=(xr，yr,zr) (4.1)
[0074]绿色的色度坐标=(xg,yg, zg) (4.2)
[0075]蓝色的色度坐标=(xb，yb,zb) (4.3)
[0076]白色的色度坐标=(xw，yw,zw) (4.4)
[0077]通常，在图像显示单元表现出最大设计亮度的情况下，显示颜色的色度坐标被设置为与白色的色度坐标上的值相一致。当图像显示单元表现出最大设计亮度时，如果以用于表示辉度的三色刺激值的系数Y变成I的方式进行归一化，则针对红色成分、绿色成分和蓝色成分中每一者的最大辉度的系数(L?ax，L,x，Lbmax)建立了由下面给出的表达式(5)表示的关系。在表达式(5)中，由参考数字5A表示的矩阵是通过使用上述表达式(4.4)所示的参考符号yw进行归一化的白色的色度点，且由参考数字5B表示的矩阵是在由参考数字5A表示的矩阵中定义的白色的三色刺激值。类似地，在表达式(5)中，由参考数字5C表示的矩阵是由基于上述表达式(4.1)至(4.3)进行归一化的红色、绿色和蓝色的色度点组成
的矩阵。
[0078]
【权利要求】
1.一种图像显示单元，其包括: 图像显示部，所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素；和 信号生成部，所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wevt的值为min (&，Ghl,BJ的值，其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度，`所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
2.根据权利要求1所述的图像显示单元，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (TH1-1) XPurity+lo
3.根据权利要求1或2所述的图像显示单元，其中，所述图像显示部是反射式图像显示部。
4.根据权利要求1或2所述的图像显示单元，其中，所述图像显示部是透射式图像显示部。
5.一种用于驱动具有图像显示部和信号生成部的图像显示单元的方法， 所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，且 所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述方法包括: 使所述信号生成部基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bcvt的值，且 使所述信号生成部使所述白色子像素信号Wevt的值为min(Rhl, GnL, B1J的值， 其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值THl的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度，·所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且所述第二矩阵是通过使THl乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (TH1-1) XPurity+lo
7.一种非临时性实体记录媒介，在所述非临时性实体记录媒介中包含有计算机可读程序，所述计算机可读程序在被信号生成器执行时使所述信号生成器进行数据处理，所述信号生成器经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述数据处理包括: 使所述信号生成器基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bcvt的值，且 使所述信号生成器使所述白色子像素信号Wevt的值为min(Rhl, GnL, Biil)的值， 其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度， 所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
8.一种包括信号生成部的信号生成器，所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wevt的值为min (&，Ghl,BJ的值，其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度， 所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BJ的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且 所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
9.根据权利要求8所述的信号生成器，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (TH1-1) XPurity+lo
10.一种信号生成方法，所述信号生成方法基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述信号生成方法包括: 基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且使所述白色子像素信号Wcivt的值为min(&，Giil, BnL)的值， 其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式 _/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度， 所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且 所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
11.根据权利要求10所述的信号生成方法，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (ΤΗ「1) XPurity+lo
【文档编号】G09G3/20GK103714771SQ201310449446
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2012年10月3日
【发明者】加濑川亮, 西池昭仁 申请人:索尼公司
【专利摘要】本发明涉及图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，且还涉及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法。基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号Rcvt、所述绿色子像素信号Gcvt和所述蓝色子像素信号Bcvt的值，且使所述白色子像素信号Wcvt的值为min(RnL，GnL，BnL)的值。根据本发明，即使在通过反射外部光进行显示等情况下也能够提高辉度。
【专利说明】图像显示单元及其驱动方法、信号生成器、程序和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，且还涉及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法。
【背景技术】
[0002]近年来，在用于彩色图像显示的图像显示单元中，为了实现更高的辉度(luminance)和其他改进,使用如下构造的技术已经引起人们的关注:例如，除了用于红色显示的红色子像素、用于绿色显示的绿色子像素和用于蓝色显示的蓝色子像素这三种子像素外，还设置有用于白色显示的白色子像素。
[0003]例如，日本第4120674号专利公开了一种图像显示单元，该图像显示单元包括:设置有显示像素的液晶面板，所述显示像素包括除了用于彩色图像显示的子像素外还包括具有透明或白色区域的子像素；用于照明所述液晶面板的发光器；和显示图像转换电路，所述显示图像转换电路根据输入的RGB图像信号来确定对应于每个子像素的图像信号和用于调节从所述发光器中发出的光的辉度的控制信号。
[0004]在日本第4120674号专利中所公开的技术中，在从所述发光器中发出的光的辉度是可控的前提下，根据所输入的RGB图像信号来确定对应于每个子像素的图像信号。因此，这样的技术不适于对通过反射外部光进行显示的反射图像显示单元和具有发出固定的光强度的发光器的图像显示单元等进行控制。
【发明内容】
[0005]鉴于此，期望提出如下图像显示单元和图像显示单元的驱动方法以及信号生成器、信号生成程序和信号生成 方法，即它们即使在通过反射外部光进行显示等情况下也能够提高辉度。
[0006]根据本发明的实施例，提供了一种图像显示单元，其包括:图像显示部，所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素；和信号生成部，所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wevt的值为min (RnL, GnL, Biil)的值。所述min (RnL, Giil, Biil)表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号R1^所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最小值。所述系数Purity是由通过从max(RnL, G1il, BnL)中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的,这里所述max (RnL,GhljBJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bli中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(R&，Gny BJ组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式W_—_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Giil, B1J的所有值是min (Rhl, GnL, Bj时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, B1J的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0007]根据本发明的实施例，提出了一种用于驱动具有图像显示部和信号生成部的图像显示单元的方法，所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，且所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述方法包括:使所述信号生成部基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号BCTt的值，且使所述信号生成部使所述白色子像素信号Wevt的值为min (Rny Gny 的值。所述min (Rny Giil, BnL)表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最小值。所述系数Purity是由通过从max (Rnlj, G1il, Bnl)中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Gny BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(Riil, GnL, B1J组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式WK+e+B—max/ (WE+G+B_max+WffJiax)给出的比例，这里所述参数WK+(；+B—max表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rhl,GnL,B1J的所有值是min(RnL,GhljBJ时所述加法混色矩阵与所述信号(Rhl, Gny BJ的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(RwGwBJ的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0008]根据本发明的实施例，提出了一种非临时性实体记录媒介，在所述非临时性实体记录媒介中包含有计算机可读程序，所述计算机可读程序在被信号生成器执行时使所述信号生成器进行数据处理，所述信号生成器经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述数据处理包括:使所述信号生成器基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且使所述信号生成器使所述白色子像素信号Wevt的值为min (R?l，GnL，BJ的值。所述系数Purity是由通过从max (Rnlj, Ghl, B1J中减去所述min (Rnlj, Gnlj, B1J而获得的值来定义的,这里所述max (Rnlj,GhljBJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bli中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGwBJ组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式W_—_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Giil, B1J的所有值是min (Rhl, GnL, Bj时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, B1J的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0009]根据本发明的实施例，提出了一种包括信号生成部的信号生成器。所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bcivt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wcivt的值为min (Riil, GnL, Bj的值。所述系数Purity是由通过从max (Rnlj, GnL, BnL)中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像·信号Bhl中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(Riil, GnL, Biil)组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式WK+e+B—max/(WK+e+B—max+Ww—max)给出的比例，这里所述参数1+(^_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wwmax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rhl, GnL, BJ的所有值是min (Rny Gny BJ时所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(RwGn^BJ的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。[0010]根据本发明的实施例，提出了一种信号生成方法，所述信号生成方法基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号。所述信号生成方法包括:基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且使所述白色子像素信号Wevt的值为min (Rny Gny BJ的值。所述系数Purity是由通过从max (R1il, G1il, B1J中减去所述min (R1il, G1il, B1J而获得的值来定义的,这里所述max (RnL, GnL,BJ表示所述红色显示图像信号Rhl、所述绿色显示图像信号Ghl和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值。所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGwBJ组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵。所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式w_—_/ (w_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数w_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Ww max表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度。所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Giil, B1J的所有值是min (Rhl, GnL, Bj时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, B1J的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的。所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0011]在根据本发明的上述各个实施例的图像显示单元和图像显示单元以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法中，在有效地使用白色子像素的状态下显示图像。因此，可以确实地提高要被显示的图像的辉度。
[0012]应理解，前面的简要说明和下面的详细说明都是示例性的，且旨在为如权利要求所限定的技术提供进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]这里所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，这些附图被并入说明书中且构成说明书的一部分。附图图示了实施例，并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。
[0014]图1是根据本发明第一实施例的图像显示单元的概念图。
[0015]图2是在假设像素由包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的三种子像素构成时用于解释以最大设计辉度来显示白色的情况下的亮度(brightness)的示意平面图。
[0016]图3是用于解释在使用像素由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的四个子像素构成的构造的图像显示部中以最大设计辉度来显示白色的情况下的売度的不意平面图。
[0017]图4 是不出了 CIE1931XYZ 表色系(color specification system)中的 sRGB (颜色空间标准)标准的色域的示意图。
[0018]图5是示出了系数Purity与像素可允许显示的上限之间关系的示意曲线图。
[0019]图6是用于说明将归一化的图像信号的最小值设置为白色子像素的图像信号值的示意曲线图。
【具体实施方式】
[0020]在下文中，将参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一些实施例。本发明并不限于这些实施例，且图示的在实施例中的各种数值和材料仅作为示例。在下面的说明中，使用相同的附图表示来表示相同的部件或具有相同功能的部件，且省略对它们的说明。应注意，按照以下顺序进行说明。
[0021]1.根据本发明的各个实施例的图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法的一般说明
[0022]2.第一实施例及其它实施例
[0023]根据本发明的各个实施例的图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法的一般说明
[0024]在本发明的一些实施例中，没有具体限定图像显示部的构造和方案。例如，图像显示部可以更好地适于显示移动图像，或可以更好地适于显示静止图像。此外，图像显示部可以是反射式或透射式图像显示部。对于反射式图像显示部，例如，可以使用诸如反射式液晶显示面板和电子纸等众所周知的显示组件。或者，对于透射式图像显示部，也可以使用诸如透射式液晶显示面板等众所周知的显示组件。应注意，透射式图像显示部可以包括既具有透射式特征又具有反射式特征的半透射式图像显示部。
[0025]作为像素值，可以例举出一些图像显示分辨率，例如VGA (640，480)、S-VGA (8 00,600)、XGA(1024，768)、APRC (1152，90 0)、S-XGA (1280, 10 24)、U-XGA (1600，1200)、HD-TV (1920, 1080)、Q-XGA (2048，1536)以及(1920，1035)，(720,480)和(1280，960)，尽管像素值并不限于这些值。
[0026]在本发明的实施例中，纯度系数(purity coefficient) Ψ的值随着系数Purity的值的增加而以趋近于值TH1的方式变化且随着系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，其中TH1的值是由Wiwhb mx/(Ικ+(；+β—_+Ι?—μχ)给出的比例。在这种情况下，为减少算术运算的负担，可以优选这样的构造:通过使用诸如W = (TH1-1) XPurity+Ι之类的表达式来获得纯度系数Ψ。
[0027]上述亮度WK+e+B _和Ww _的值可基于图像显示部的结构来获得，或可通过操作图像显示部进行测量。
[0028]在本发明实施例中使用的信号生成部和信号生成器可例如由运算电路和存储器件构成。信号生成部和信号生成器可以通过使用众所周知的电路器件等来构成。这同样适用于下文说明的如图1所示的线性化和归一化部以及非线性化和量化部。
[0029]例如，信号生成部和信号生成器可被配置成基于硬件中的物理接线进行操作，或者可被配置成基于程序进行操作。
[0030]对于本说明书中所述的各种条件，在除了它们严格地成立的情况之外的大体上成立的情况下它们也被满足。例如，对于“红色”，如果事实上认定它为红色，那么将其视为足以满足“红色”的条件。类似地，对于“绿色”，如果事实上认定它为绿色，那么将其视为足以满足“绿色”的条件。这同样适用于“蓝色”和“白色”。此外，这同样适用于上述TH1的值，其中TH1的值是由WK+e+B—max/(WK+e+B—max+Ww—max)给出的比例。在设计或制造中出现的各种变化的任何存在是可以允许的。
[0031]第一实施例
[0032]第一实施例涉及根据本发明实施例的图像显示单元和图像显示单元的驱动方法，以及信号生成器、信号生成程序和信号生成方法。
[0033]为便于说明，假设外部输入的图像信号可以是例如符合sRGB标准(gamma=2.4)的8-bit信号，且图像显示部根据所述符合sRGB标准的信号来显示图像。在外部输入的图像信号之中，用于红色显示的图像信号(红色显示图像信号)、用于绿色显示的图像信号(绿色显示图像信号)和用于蓝色显示的图像信号(蓝色显示图像信号)分别由参考符号Rs.、Gsegb和Bsm3表不。根据要被显不的图像的辉度，图像信号(RsR(；b，Gsegb, Bsegb)可以取O~255(包括O和255)之间的值。在这个示例中，在假设值[O]对应于最小辉度且值[255]对应于最大辉度的条件下进行说明。[0034]图1是根据本发明第一实施例的图像显示单元的概念图。
[0035]根据本发明第一实施例的图像显示单元I包括:图像显示部40，在图像显示部40中，由红色子像素42R、绿色子像素42G、蓝色子像素42B和白色子像素42W构成的像素42二维地排列成矩阵模式(matrix pattern);以及信号生成部(信号生成器)20，其经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的用于红色显示的图像信号、用于绿色显示的图像信号和用于蓝色显示的图像信号来生成用于红色子像素的信号(红色子像素信号)、用于绿色子像素的信号(绿色子像素信号)、用于蓝色子像素的信号(蓝色子像素信号)和用于白色子像素的信号(白色子像素信号)。应注意，在图像显示部40中，使用参考符号41表示以矩阵模式二维地布置有像素42的显示区域。
[0036]此外，图像显示单元I还包括:线性化和归一化部10，其能够使外部输入的图像信号(Rsk^Gskb, BsK；b)变成线性化和归一化的信号；以及非线性化和量化部30，其能够使将在下文说明的信号(RCTt，Gcvt, Bcvt, WcJ变成符合sRGB标准的8-bit输出信号。
[0037]图像显示部40可以由例如电子纸和反射式液晶显示面板构成。换言之，图像显示部40是反射式图像显示部，即其通过改变入射到图像显示部40中的外部光的反射率来显示图像。应注意，图像显示部40也可以构造成透射式图像显示部(例如，组合有具有背光源的透射式液晶显示面板的构造，其中背光源发出的光的强度是固定的)。
[0038]红色子像素42κ可以例如具有如下结构，该结构是通过层叠用于传输红色光的彩色滤光片和能够控制光的反射角度的反射区域而形成的。红色子像素42κ通过控制入射的外部光的反射率来进行红色显示。类似地，绿色子像素42e可以例如具有如下结构，该结构是通过层叠用于传输绿色光的彩色滤光片以及反射区域而形成的，且蓝色子像素42b可以例如具有如下结构，该结构是提供层叠用于传输蓝色光的彩色滤光片以及反射区域而形成的。白色子像素42?可以例如具有如下结构，该结构是通过层叠用于原样地传输入射的外部光的滤光片以及反射区域而形成的。
[0039]为便于理解，对以增加白色子像素42w的方式对图像辉度进行的改进进行说明。首先，说明了不设置白色子像素42w的情况。
[0040]图2是在假设像素由包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的三个子像素构造的条件下，说明了以最大设计辉度来显示白色的情况下的亮度的示意平面图。
[0041]为便于说明，参考符号SPX表示由单个像素42占据的面积，且参考数字42K’、42e’和42B’分别表示红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。此外，假设每个子像素占据的面积大约是Spx/3。
[0042]红色子像素42κ、绿色子像素42。’和蓝色子像素42Β’通过使用加法混色(additivecolor mixture)(更具体地,并列加法混色(juxtaposition additive color mixture))来进行白色显示。
[0043]这里，为便于说明，假设具有恒定强度的外部白色光入射到像素42中，且当红色子像素42κ’达到最大设计辉度时，实现了外部光中的大约一半的红色成分被反射的状态，且当绿色子像素42e’达到最大设计辉度时，实现了外部光中的大约一半的绿色成分被反射的状态，且当蓝色子像素42B’达到最大设计辉度时，实现了外部光中的大约一半的蓝色成分被反射的状态。这同样适用于下文参照附图3所给出的说明。
[0044]如果入射到像素42中的外部光的亮度是1，那么通过使用红色子像素42κ’、绿色子像素42e’和蓝色子像素42B’的加法混色实现的白色显示的最大设计辉度(即，出射光的亮度)大约为“1/2”。
[0045]接下来，说明设置白色子像素42w的情况。
[0046]图3是用于说明使用了其像素由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的四个子像素构成的构造的图像显示部中的以最大设计辉度显示白色的情况下的亮度的示意平面图。
[0047]为便于说明，假设红色子像素42κ、绿色子像素42。、蓝色子像素42Β和白色子像素42ff占据的面积大约是SPX/4。
[0048]图3中的红色子像素42κ、绿色子像素42。和蓝色子像素42Β占据的面积是在图2中的红色子像素42κ’、绿色子像素42。’和蓝色子像素42Β’占据的面积的大约四分之三。因此，使用红色子像素42κ、绿色子像素42e和蓝色子像素42b的加法混色实现的白色的亮度(出射光的亮度)变为约“1/2” X约“3/4”，即大约是“3/8”。
[0049]此外，如果假设当白色子像素42w达到最大设计辉度时，白色的外部光被完全地反射，那么在入射到像素42中的外部光的亮度是I的条件下，根据白色子像素占据的面积，白色子像素42w中的白色的亮度(出射光的亮度)大约变成“1/4”。
[0050]相应地，图3中的像素亮度变为约“3/8”+约“1/4”，S卩，大约是“5/8”。
[0051]如上所述，当以最大设计辉度显示白色时，图3中的构造能够实现与在图2中的构造相比更高的辉度。
[0052]在上文中，已经说明了以增加白色子像素42w的方式对图像辉度进行的改进。
[0053]如上所述，通过在用于显示三原色的子像素组中增加白色子像素，能够增强显示图像的辉度。然而，当在显示具有高纯度的颜色(例如，通过三原色中的任何两种颜色的加法混色显示的颜色，或使用三原色中的任何一种颜色显示的颜色)期间操作白色子像素时，颜色的亮度可能劣化。
[0054]因此，在本发明的第一实施例中，对四个子像素进行操作以防止颜色的亮度劣化且使显示图像的辉度提高。在下文中，详细说明本发明的第一实施例中的操作。应注意，针对对应于单个像素的每个信号进行下述操作。
[0055]在本发明的第一实施例中，作为图像显示单元I的部件的信号生成部(信号生成器)20基于存储在存储装置(未在图中示出)中的信号生成程序进行操作。信号生成部(信号生成器)20通过使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ并基于第一矩阵和第二矩阵来确定红色子像素信号Revt、绿色子像素信号Gevt和蓝色子像素信号Bevt的值，且使白色子像素信号Wevt的值为min (&，Giil, Biil)的值，其中，min (Rhl, GnL, Bj表示被线性化和归一化且针对每个像素提供的红色显示图像信号R1^绿色显示图像信号Gli和蓝色显示图像信号Bnli中的最小值。系数Purity是由通过从max(Rhl, GnL, BnL)中减去mind G1il, BnL)而获得的值定义的，其中，max(RnL, G1il, BnL)表不红色显不图像/[目号Rnl^绿色显不图像/[目号Giil和蓝色显示图像信号Bli中的最大值。
[0056]加法混色矩阵是根据显示图像的规格定义的，由加法混色矩阵与由信号(Rny GnL,B1il)组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值(tristimulus value)组成的3行I列矩阵。
[0057]纯度系数Ψ的值随着系数Purity的值的增加而以趋近于值TH1的方式变化，并且随着系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，值TH1表示由表达式WK+e+B _/(WE+G+B_max+Ww_max)给出的比例，其中，参数表示通过使用一个像素中的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素实现的最大设计白色辉度，且参数Wwmax表示通过使用一个像素中的白色子像素实现的最大设计白色辉度。
[0058]第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，第一三色刺激值是在信号(R&，Ghl, BJ的所有值是min (Rny Gny B1J时加法混色矩阵与信号(R&，Gny BJ的矩阵的乘积，且第二三色刺激值是由通过使加法混色矩阵与信号(RnyGiil, BnL)的矩阵的乘积乘以纯度系数Ψ而获得的。
[0059]而且，第二矩阵是通过使TH1乘以加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
[0060]因此，信号生成部(信号生成器)20生成用于每个子像素的信号。
[0061]线性化和归·一化部10基于输入的图像信号(Rsmb、Gslo，B—)生成经过线性化和归一化的信号。在经过线性化和归一化的信号之中，用于红色显示的信号、用于绿色显示的信号和用于蓝色显示的信号分别由参考符号k、Giil和Bli表示。
[0062]为便于说明，首先，对红色显示信号Rli的生成进行说明。能够通过使用下面给出的表达式⑴至⑶来生成信号R1^应注意，表达式⑴至⑶中的参考符号Rtelipl是便于计算的临时变量。
[0063]Rtempl-RsRGB/255 (I)
[0064]当Rtempl ( 0.04045时,下面的表达式成立:
[0065]Ι^=Ι^πρ1/12.92 (2)
[0066]当Rtempl>0.04045时，下面的表达式成立:
[0067]Riil= ((Rtempl+0.055)/1.055)2 4 (3)
[0068]同样地，对于经过线性化和归一化的绿色显示信号Ghl和蓝色显示信号Β?，基于类似的表达式可以生成这些信号。例如，对于信号Gli的生成，在上面参照的表达式(I)至(3)中，参考符号Rtraipl和Rli可以分别替换成参考符号Gtompl和G1^类似地，对于信号Bhl的生成，可以适当地进行上述替换。
[0069]接下来，对图1所示的信号生成部20的操作进行说明。信号生成部20基于经过线性化和归一化的信号(Rny Giil, BJ等生成用于每个子像素的信号。红色子像素信号、绿色子像素信号和蓝色子像素信号分别由参考符号RCTt、Gcvt和Bevt表示。[0070]首先，对由四个子像素使用加法混色矩阵(其是在考虑到取决于颜色纯度的最大辉度的情况下确定的)输出的三色刺激值的确定进行说明。
[0071]对于每个诸如NTSC标准和sRGB标准等系，规定色域的三原色(红色、绿色和蓝色)的色度坐标和参考白色的色度坐标具有预定的值。图4示出了 CIE1931XYZ表色系中的sRGB标准的色域。
[0072]在这个示例中，图4所示的红色、绿色、蓝色和白色的色度坐标由表达式(4.1)至(4.4)表示。
[0073]红色的色度坐标=(xr，yr,zr) (4.1)
[0074]绿色的色度坐标=(xg,yg, zg) (4.2)
[0075]蓝色的色度坐标=(xb，yb,zb) (4.3)
[0076]白色的色度坐标=(xw，yw,zw) (4.4)
[0077]通常，在图像显示单元表现出最大设计亮度的情况下，显示颜色的色度坐标被设置为与白色的色度坐标上的值相一致。当图像显示单元表现出最大设计亮度时，如果以用于表示辉度的三色刺激值的系数Y变成I的方式进行归一化，则针对红色成分、绿色成分和蓝色成分中每一者的最大辉度的系数(L?ax，L,x，Lbmax)建立了由下面给出的表达式(5)表示的关系。在表达式(5)中，由参考数字5A表示的矩阵是通过使用上述表达式(4.4)所示的参考符号yw进行归一化的白色的色度点，且由参考数字5B表示的矩阵是在由参考数字5A表示的矩阵中定义的白色的三色刺激值。类似地，在表达式(5)中，由参考数字5C表示的矩阵是由基于上述表达式(4.1)至(4.3)进行归一化的红色、绿色和蓝色的色度点组成
的矩阵。
[0078]
【权利要求】
1.一种图像显示单元，其包括: 图像显示部，所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素；和 信号生成部，所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wevt的值为min (&，Ghl,BJ的值，其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度，`所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
2.根据权利要求1所述的图像显示单元，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (TH1-1) XPurity+lo
3.根据权利要求1或2所述的图像显示单元，其中，所述图像显示部是反射式图像显示部。
4.根据权利要求1或2所述的图像显示单元，其中，所述图像显示部是透射式图像显示部。
5.一种用于驱动具有图像显示部和信号生成部的图像显示单元的方法， 所述图像显示部具有二维地排列成矩阵模式的像素，所述像素均包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，且 所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述方法包括: 使所述信号生成部基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bcvt的值，且 使所述信号生成部使所述白色子像素信号Wevt的值为min(Rhl, GnL, B1J的值， 其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值THl的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度，·所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且所述第二矩阵是通过使THl乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (TH1-1) XPurity+lo
7.一种非临时性实体记录媒介，在所述非临时性实体记录媒介中包含有计算机可读程序，所述计算机可读程序在被信号生成器执行时使所述信号生成器进行数据处理，所述信号生成器经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述数据处理包括: 使所述信号生成器基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bcvt的值，且 使所述信号生成器使所述白色子像素信号Wevt的值为min(Rhl, GnL, Biil)的值， 其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度， 所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
8.一种包括信号生成部的信号生成器，所述信号生成部经配置用于基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述信号生成部经配置用于基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且经配置用于使所述白色子像素信号Wevt的值为min (&，Ghl,BJ的值，其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式_/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度， 所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BJ的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且 所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
9.根据权利要求8所述的信号生成器，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (TH1-1) XPurity+lo
10.一种信号生成方法，所述信号生成方法基于根据要被显示的图像而被提供的红色显示图像信号、绿色显示图像信号和蓝色显示图像信号来生成红色子像素信号、绿色子像素信号、蓝色子像素信号和白色子像素信号， 所述信号生成方法包括: 基于第一矩阵和第二矩阵并使用系数Purity、加法混色矩阵和纯度系数Ψ来确定所述红色子像素信号RCTt、所述绿色子像素信号Gevt和所述蓝色子像素信号Bevt的值，且使所述白色子像素信号Wcivt的值为min(&，Giil, BnL)的值， 其中，所述min (RnL, Giil, Bj表示针对所述像素中的每一者提供的且经过线性化和归一化的所述红色显示图像信号Riil、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bli中的最小值， 所述系数Purity是由通过从max (Rhl, GnL, B1J中减去所述min (Rhl, GnL, B1J而获得的值来定义的，这里所述max (Rny Ghl, BJ表示所述红色显示图像信号Rl1、所述绿色显示图像信号Gli和所述蓝色显示图像信号Bhl中的最大值， 所述加法混色矩阵是根据所述要被显示的图像的规格定义的，由所述加法混色矩阵与由所述信号(RwGw组成的3行I列矩阵的乘积得到由三色刺激值组成的3行I列矩阵，所述纯度系数Ψ的值随着所述系数Purity的值的增加以趋近于值TH1的方式变化且随着所述系数Purity的值的减少而以趋近于值I的方式变化，所述值TH1表示由表达式 _/ (W_—_+Ww—_)给出的比例，这里所述参数W_—_表示使用一个所述像素中的所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素实现的设计最大白色辉度，且所述参数Wfffflax表示使用一个所述像素中的所述白色子像素实现的设计最大白色辉度， 所述第一矩阵是由通过从第二三色刺激值中减去第一三色刺激值而获得的差值构成的，所述第一三色刺激值是在所述信号(Rny Ghl, Bhl)的所有值是min (Rny Gny Bhl)时所述加法混色矩阵与所述信号(R&，Giil, BnL)的矩阵的乘积，且所述第二三色刺激值是通过使所述加法混色矩阵与所述信号的矩阵的乘积乘以所述纯度系数Ψ而获得的，且 所述第二矩阵是通过使TH1乘以所述加法混色矩阵而获得的矩阵的逆矩阵。
11.根据权利要求10所述的信号生成方法，其中，所述纯度系数Ψ由下面的表达式定义:Ψ = (ΤΗ「1) XPurity+lo
【文档编号】G09G3/20GK103714771SQ201310449446
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2012年10月3日
【发明者】加濑川亮, 西池昭仁 申请人:索尼公司
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