显示装置和用于根据可变复合颜色替换策略在其上产生图像的方法

显示装置和用于根据可变复合颜色替换策略在其上产生图像的方法
【专利摘要】本发明提供包含像素和控制器的系统、方法和显示设备。所述控制器控制所述显示设备针对所述像素的每一者发射的光的量。控制所述所发射的光的量包含控制针对所述像素发射的至少四个起作用颜色的亮度。所述起作用颜色的至少一者是复合颜色，其大体上对应于剩余起作用颜色的至少两者的组合，且所述至少四个起作用颜色的组合亮度产生所述像素的一组颜色三色刺激值。所述控制器进一步经配置以通过致使所述显示设备针对第一像素与针对第二像素发射不同复合颜色亮度而针对图像帧的所述第一和第二像素产生大体上相同颜色三色刺激值。
【专利说明】显示装置和用于根据可变复合颜色替换策略在其上产生图 像的方法
[0001] 巧关申请案
[0002] 本专利申请案主张2012年6月1日申请的标题为"显示装置和用于根据可变复 合颜色替换策略在其上产生图像的方法值isplay Devices And Methods For Generating Images Thereon According To A Variable Composite Color Replacement Policy)'，的 第13/486,819号美国非临时申请案的优先权。先前申请案的掲示内容视为本专利申请案 的一部分且W引用的方式并入本专利申请案中。

【技术领域】
[0003] 本发明涉及显示设备和用于在其上产生图像的方法，其减小图像假影的发生率和 /或严重性。

【背景技术】
[0004] RGBW图像形成过程对于场序色O^c)显示器（即，其中循序一次一个颜色地显示 单独颜色子峽（有时称为子场）的显示器）尤其（但不排除其它）有用。此类显示器的实 例包含微镜显示器和基于数字快口的显示器。例如液晶显示器（LCD)和有机发光二极管 (OLED)显示器等其它显示器（其使用单独光调制器或发光元件同时展示颜色子峽）也可实 施RGBW图像形成过程。依据显示器架构，显示器可根据时分灰阶技术产生每颜色多个图像 子峽，或在发射器或调制器使用模拟灰阶技术控制光输出的情况下产生每颜色单一图像子 中贞。
[0005] 许多FSC显示器遭受的两个图像假影包含动态错误轮廓值FC)和颜色分裂（CBU)。 该些假影通常可导致对于给定图像峽到达眼睛的相同（例如，DFC)或不同（例如，CBU)颜 色的光的不均匀时间分布。
[0006] 一种用于减小DFC和CBU的技术是相对于可在显示器上如何形成各种灰阶提供 "简并性"。目P，显示器可使用多个不同（或"变性"）序列的像素状态针对起作用颜色输出 特定亮度值。此灵活性允许显示器选择减少该些假影的像素状态的序列。然而，提供简并 性缩短显示器的工作循环。因此，提出用于改变如何显示颜色的不需要简并性的替代技术 将是有益的。


【发明内容】

[0007] 本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其任一者均不仅仅对本文掲 示的所要属性负责。
[0008] 本发明中描述的标的物的一个创新方面可在包含多个像素和一控制器的显示设 备中实施。控制器经配置W控制显示设备针对像素的每一者发射W显示图像峽的光的量。 控制显示设备针对像素发射的光的量包含控制在多个对应子峽图像中或通过多个对应子 像素针对像素发射的至少四个起作用颜色的亮度。起作用颜色的至少一者是复合颜色，其 大体上对应于剩余起作用颜色的至少两者的组合，且所述至少四个起作用颜色的组合亮度 产生像素的具有一组相关联颜色H色刺激值的像素颜色。控制器进一步经配置W通过致使 显示设备针对第一像素与针对第二像素发射不同复合颜色亮度而针对图像峽的第一和第 二像素产生大体上相同颜色H色刺激值。
[0009] 在一些说明性实施方案中，控制器可经配置W选择待发射的复合颜色的亮度。在 各种实施方案中，控制器可基于控制器实施的空间图案、图像峽的图形特性、控制器接收的 与图像峽关联的元数据和环境光传感器的输出中的一或多者选择复合颜色的亮度。
[0010] 在特定说明性实施方案中，针对第一像素发射的复合颜色的亮度可对应于第一复 合颜色替换乘数（a 1)，且针对第二像素发射的复合颜色的亮度可对应于第二复合颜色替 换乘数（a 2)。a 1可指示第一完全复合颜色替换值（Ml)的与像素颜色H色刺激值相关联的 分数。Mi大体对应于最大理论复合颜色输出，其可用于在像素颜色H色刺激值的产生过程 中使剩余起作用颜色的所述至少两者的输出偏移而不实质上更改与像素颜色H色刺激值 相关联的色度或明度。a 2可指示Mi的第二不同分数。控制器可进一步经配置W通过获得 Ui和的值选择第一像素和第二像素的复合颜色的亮度。在一些说明性实施方案中，控 制器可经配置W通过处理与图像峽相关联的图像数据、与至少第二峽相关联的图像数据、 与图像峽相关联的元数据、指示功率电池电平的数据、指示功率使用模式的数据，和/或环 境光传感器的输出而获得Ui和a 2的值。在一些说明性实施方案中，控制器可经配置W致 使显示设备根据场序色O^C)显示过程发射图像峽的起作用颜色。
[0011] 本发明中描述的标的物的另一创新方面可实施在针对显示设备的控制器中。控制 器包含用于针对图像峽接收显示设备的多个像素的输入像素颜色的图像数据输入，W及图 像数据处理器。图像数据处理器经配置W基于与所接收输入像素颜色相关联的对应的H色 刺激值的集合针对图像峽的给定像素确定待由显示设备在多个对应子峽图像中或通过多 个对应子像素针对像素发射的至少四个起作用颜色的亮度值。起作用颜色的至少一者是大 体对应于剩余起作用颜色的至少两者的组合的复合颜色。所述至少四个起作用颜色的组合 亮度产生具有与同输入像素颜色相关联的颜色H色刺激值大体相同的H色刺激值集合的 输出像素颜色。图像处理器进一步经配置W确定具有相同输入像素颜色的至少两个像素的 实质上不同复合颜色亮度值。在一些说明性实施方案中，复合颜色为白色或黄色，且起作用 颜色包含红色、绿色和蓝色中的至少两者。
[0012] 在一些说明性实施方案中，控制器可经配置W选择待发射的复合颜色的亮度。在 各种实施方案中，控制器可基于控制器实施的空间图案、图像峽的图形特性、控制器接收的 与图像峽关联的元数据和环境光传感器的输出中的一或多者选择复合颜色的亮度。
[0013] 在特定说明性实施方案中，针对第一像素发射的复合颜色的亮度可对应于第一复 合颜色替换乘数（a 1)，且针对第二像素发射的复合颜色的亮度可对应于第二复合颜色替 换乘数（a 2)。a 1指示第一完全复合颜色替换值（Ml)的与输入像素颜色相关联的分数。Mi 大体对应于最大理论复合颜色输出，其可用于在输出像素颜色的产生过程中使剩余起作用 颜色的所述至少两者的输出偏移使得与输出像素H色刺激值相关联的色度和明度大体上 与同输入颜色H色刺激值相关联的色度和明度相同。指示Mi的第二不同分数。控制器 可进一步经配置W通过获得Qi和的值选择第一像素和第二像素的复合颜色的亮度。
[0014] 本发明中描述的标的物的另一创新方面可在针对显示设备的控制器中实施，所述 控制器包含用于针对图像峽接收显示设备的多个像素的输入像素颜色的图像数据输入，W 及图像数据处理器。图像数据处理器经配置W基于对应的所接收输入像素颜色针对图像峽 的给定像素确定待由显示设备在多个对应子峽图像中或通过多个对应子像素针对像素发 射的至少四个起作用颜色的亮度值。起作用颜色的至少一者是复合颜色，其大体上对应于 剩余起作用颜色的至少两者的组合，且所述至少四个起作用颜色的组合亮度产生大体类似 于输入像素颜色的像素的输出像素颜色。
[0015] 针对第一像素发射的复合颜色的亮度可对应于第一复合颜色替换乘数（a 1)。a 1 指示第一完全复合颜色替换值（Ml)的与第一像素的输入像素颜色相关联的分数。Mi大体对 应于最大理论复合颜色输出，其可用于在显示设备上第一像素的输入像素颜色的产生过程 中使剩余起作用颜色的所述至少两者的输出偏移，而与第一像素的输出像素颜色的H色刺 激值集合相关联的色度或明度不会实质上不同于与第一像素的输入像素颜色的H色刺激 值集合相关联的色度或明度。针对第二像素发射的复合颜色的亮度可对应于第二复合颜色 替换乘数（a 2)，其中a 2指示第二完全复合颜色替换值（M2)的与第二像素的输入像素颜色 相关联的分数。大体对应于最大理论复合颜色输出，其可用于在显示设备上第二像素的 输入像素颜色的产生过程中使剩余起作用颜色的所述至少两者的输出偏移，而与第二像素 的输出像素颜色的H色刺激值集合相关联的色度或明度不会实质上不同于与第二像素的 输入像素颜色的H色刺激值集合相关联的色度或明度。控制器可进一步经配置W选择Qi 和a 2使得a 1大于a 2。
[0016] 在一些说明性实施方案中，控制器可经配置W确定Mi和M2的值，且基于〇1、〇2、 Mi和M,的值确定第一和第二像素的起作用颜色的每一者的亮度值。在一些其它说明性实 施方案中，控制器可进一步经配置W针对起作用颜色的每一者选择与图像峽相关联的每一 子峽图像或子峽的第一和第二像素的状态。在此类实施方案中，第一和第二像素的状态的 选择基于起作用颜色的亮度值W及控制器确定的Ui和的值。
[0017] 在一些其它实施方案中，控制器可存储识别用于产生至少一个起作用颜色的多个 亮度水平的像素状态系列的至少两个数据结构。控制器可经配置W基于Ui的值针对第一 像素选择数据结构的一者W供利用。控制器可进一步经配置W基于a 2的值针对第二像素 选择数据结构的一者W供利用。
[0018] 本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节在附图和W下描述中陈述。 尽管此概述中提供的实例主要依据基于MEMS的显示器描述，但本文提供的概念可适用于 其它类型的显示器，例如LCD、0LED、电泳和场发射显示器。从描述内容、图式和权利要求书 将显而易见其它特征、方面和优点。注意，W下图式的相对尺寸可能未按比例绘制。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 图IA展示实例直视基于MEMS的显示设备的示意图。
[0020] 图IB展示实例主机装置的框图。
[0021] 图2A展示实例基于快口的光调制器的透视图。
[0022] 图2B展示实例非基于快口的光调制器的横截面图。
[0023] 图2C展示在光学补偿弯曲（OCB)模式中操作的场序液晶显示器的实例。
[0024] 图3展示基于快口的光调制器的实例阵列的透视图。
[00巧]图4展示对应于用于使用FSC显示图像的显示过程的实例时序图。
[0026] 图5展示由控制器采用用于在二进制时分灰阶过程中使用一系列子峽图像形成 图像的显示过程的实例时序图。
[0027] 图6展示对应于经译码时分灰阶寻址过程的实例时序图，在所述经译码时分灰阶 寻址过程中通过针对图像峽的每一颜色分量显示四个子峽图像而显示图像峽。
[0028] 图7展示用于在显示器中使用的实例控制器的框图。
[0029] 图8展示用于根据可变复合颜色替换策略显示图像的实例过程的流程图。
[0030] 图9展示描绘归因于HK效应通过使用饱和颜色的组合输出白光在各个环境光级 下获得的所感知明度增益的图。
[003。 图IOA - IOC展示可如何基于a的值确定像素的输出亮度值的实例图形描绘。

【具体实施方式】
[0032] 已实施使用图像形成过程的特定显示设备，所述图像形成过程产生单独颜色子峽 图像的组合，人类视觉系统（包含眼睛、视神经和大脑的相关部分）（HV巧将其混合在一起 W形成单一图像峽。此类型的图像形成过程的一个实例称为RGBW图像形成，该名称从使用 红佩、绿（G)、蓝做和白（W)子图像的组合产生图像的事实导出。用于形成子峽图像的 颜色的每一者在本文中一般称为"起作用"颜色。特定起作用颜色也可称为"分量"或"复 合"颜色。复合颜色是与至少两个分量颜色的组合大体相同的颜色。举例来说，红色、绿色 和蓝色当组合时由显示器的检视者感知为白色。因此，对于RGBW图像形成过程，如本文使 用，白色将称为具有红色、绿色和蓝色的"分量颜色"的"复合颜色"。
[0033] 智能地控制用复合颜色替换分量颜色可产生较大能量效率和图像假影的减少两 者。对于图像峽中的给定图像像素，显示器使用分量颜色输出的亮度的某一部分可改为使 用复合颜色输出。显示设备可替换分量颜色亮度直到理论完全复合颜色替换值M，而不实质 上更改所产生的颜色的色度或明度。在一些实施方案中，此完全复合颜色替换值M可大体 等于具有最低亮度的分量颜色的像素的亮度水平。显示设备可因此使用从无复合颜色输出 直到等于M的复合颜色输出的任何值产生给定像素颜色。显示器输出的复合颜色亮度水平 可由等于输出的复合颜色亮度值除WM的复合颜色替换乘数a表征。
[0034] 通过选择a的不同值，显示控制器可变化地调整输出像素颜色的形成过程中使 用的复合颜色光的亮度。该样做时，显示控制器还调整分量颜色光源的亮度水平。显示控 制器可基于此原则选择导致显示器输出从图像假影减少观点来看较有利的分量颜色亮度 水平的a值。因此，变化的a代替于采用码字简并性或除采用码字简并性外提供用于更 改显示器上的光发射的时间分布的另一选择，借此缓解相关图像假影。
[0035] 在各个实施方案中，显示控制器作为将输入图像峽转换为循序呈现的子峽或同时 显示的子场的集合的一部分而配置，W获得正显示的每一像素的a值。其可接着经实施W 基于所获得的a值识别每一起作用颜色的颜色特定亮度水平。显示控制器可针对图像峽 中的每个像素使用相同a值，或其可针对每个像素或针对像素群组获得单独a值。控制 器可从输入数据流或控制信号获得a值，或其可基于例如图像峽的图像特性等多种参数 确定适当a值。
[0036] 在特定实施方案中，除了在确定a值时考虑图像特性外或代替于在确定a值时 考虑图像特性，显示控制器经配置W在此确定过程中考虑环境光级。特定来说，控制器选择 使可通过使用宽频带光源（例如，白LED)实现的效率增益平衡W提供抵抗环境光级相依 Helmholtz-Kohlrausch (或HK)效应的亮度的a的水平。HK效应指代人类视觉系统（HV巧 借W感知由饱和颜色的组合形成的白光比来自宽频带光源的等效输出明亮的现象。此效应 可使通过使用较高效率复合颜色光源实现的任何效率增益偏移，且在一些条件中可使所述 效率增益完全无效。
[0037] 本发明中描述的标的物的特定实施方案可经实施W实现W下潜在优点的一或多 者。智能地控制用复合颜色替换分量颜色可产生较大能量效率和图像假影的减少两者。从 功率的观点来看，改变分量颜色替换的程度允许显示器智能地将可使用宽频带光源实现的 功率节省与通过使用归因于HK效应的饱和光源获得的环境光相依功率节省折衷。从图像 质量的观点来看，控制复合颜色替换因数为显示器提供管理图像假影（例如，DFC和CBU)的 额外自由度。第一，增加的复合颜色输出可减小CBU。此外，更改像素的复合颜色输出水平 对应地更改其对应分量颜色的输出水平。因此，能够控制复合颜色输出水平提供对分量颜 色输出水平的控制，而不用更改输出色度或明度，同时避免可导致DFC的分量颜色输出。
[0038] 图IA展示实例直视基于MEMS的显示设备100的示意图。显示设备100包含布置 成行和列的多个光调制器l〇2a-102d(通常为"光调制器102")。在显示设备100中，光调 制器102a和102d处于开放状态，从而允许光通过。光调制器10化和102c处于闭合状态， 从而阻挡光通过。通过选择性地设定光调制器102a-102d的状态，可利用显示设备100形 成背光显示器的图像1〇4(如果由灯泡105照明）。在另一实施方案中，设备100可通过源 自设备前方的环境光的反射形成图像。在另一实施方案中，设备100可通过来自定位在显 示器前方的灯泡的光的反射（即，通过使用前射光）形成图像。
[0039] 在一些实施方案中，每一光调制器102对应于图像104中的像素106。在一些其它 实施方案中，显示设备100可利用多个光调制器来形成图像104中的像素106。举例来说， 显示设备100可包含H个颜色特定光调制器102。通过选择性开放颜色特定光调制器102 的对应于特定像素106的一或多者，显示设备100可产生图像104中的颜色像素106。在另 一实例中，显示设备100包含每像素106两个或两个W上光调制器102 W提供图像104中 的亮度水平。相对于图像，"像素"对应于图像的分辨率界定的最小图片元素。相对于显示 设备100的结构组件，术语"像素"指代用于调制形成图像的单一像素的光的组合机械和电 组件。
[0040] 显示设备100是直视显示器，因为其可不包含通常在投影应用中出现的成像光学 元件。在投影显示器中，显示设备的表面上形成的图像投影到屏幕上或墙壁上。显示设备 实质上小于所投影图像。在直视显示器中，用户通过直接观看显示设备而看到图像，显示设 备含有光调制器W及任选地背光或前射光用于增强显示器上所见的明度和/或对比度。
[0041] 直视显示器可在透射或反射模式中操作。在透射显示器中，光调制器过滤或选择 性阻挡源自定位在显示器后方的灯泡的光。来自灯泡的光任选地投射到光导或"背光源"中 使得每一像素可均匀地照明。透射直视显示器通常内建到透明或玻璃衬底上W促进夹层组 合件布置，在夹层组合件布置中含有光调制器的一个衬底直接定位在背光源的顶部上。
[0042] 每一光调制器102可包含快口 108和孔隙109。为照明图像104中的像素106,快 口 108经定位使得其允许光通过孔隙109朝向检视者。为保持像素106未点亮，快口 108 经定位使得其阻挡光通过孔隙109。孔隙109由每一光调制器102中经由反射或光吸收材 料图案化的开口界定。
[0043] 显示设备还包含连接到衬底且连接到光调制器用于控制快口的移动的控制矩阵。 控制矩阵包含一系列电互连（例如，互连110、112和114)，包含每行像素至少一个写入启用 互连110(也称为"扫描线互连")，针对每一列像素的一个数据互连112,和向所有像素或至 少向来自显示设备100中的多列和多行两者的像素提供共同电压的一个共同互连114。响 应于施加适当电压（"写入启用电压，VWE")，针对给定像素行的写入启用互连110准备行中 的像素W接受新快口移动指令。数据互连112 W数据电压脉冲的形式传送新移动指令。在 一些实施方案中，施加到数据互连112的数据电压脉冲直接促成快口的静电移动。在一些 其它实施方案中，数据电压对控制开关实行脉冲控制，所述控制开关例如晶体管或控制单 独致动电压（其量值通常比数据电压高）到光调制器102的施加的其它非线性电路元件。 该些致动电压的施加接着导致快口 108的静电驱动移动。
[0044] 图IB展示实例主机装置的框图120。实例主机装置包含手机、智能电话、PDA、MP3 播放器、平板计算机、电子阅读器、电视机等。主机装置包含显示设备128、主机处理器122、 环境传感器124、用户输入模块126和电源。
[0045] 显示设备128包含多个扫描驱动器130(也称为"写入启用电压源"）、多个数据驱 动器132 (也称为"数据电压源"）、控制器134、共同驱动器138、灯泡140-146和灯泡驱动 器148。扫描驱动器130将写入启用电压施加到扫描线互连110。数据驱动器132将数据 电压施加到数据互连112。
[0046] 在显示设备的一些实施方案中，数据驱动器132经配置W将模拟电压提供到光调 制器，尤其在图像104的亮度水平将W模拟方式导出的情况下。在模拟操作中，光调制器 102经设计使得当经由数据互连112施加中间电压的范围时，产生快口 108中的中间开放状 态的范围，W及因此图像104中的中间照明状态或亮度水平的范围。在其它情况下，数据驱 动器132经配置W仅将2、3或4个数字电压电平的经缩减集合施加到数据互连112。该些 电压电平经设计W用数字方式向快口 108的每一者设定开放状态、闭合状态或其它离散状 态。
[0047] 扫描驱动器130和数据驱动器132连接到数字控制器电路134 (也称为"控制器 134")。控制器W基本上串行方式将数据发送到数据驱动器132,其W通过行W及通过图像 峽分组的预定序列组织。数据驱动器132可包含串行到并行数据转换器、电平移位W及针 对一些应用的数/模电压转换器。
[0048] 显示设备任选地包含一组共同驱动器138,也称为共同电压源。在一些实施方案 中，共同驱动器138例如通过将电压供应到一系列共同互连114而将DC共同电位提供到光 调制器阵列内的所有光调制器。在一些其它实施方案中，共同驱动器138遵循来自控制器 134的命令将电压脉冲或信号发布到光调制器的阵列，例如能够驱动和/或起始阵列的多 个行和列中的所有光调制器的同时致动的全局致动脉冲。
[0049] 用于不同显示功能的所有驱动器（例如，扫描驱动器130、数据驱动器132和共同 驱动器138)由控制器134进行时间同步。来自控制器的定时命令协调经由灯泡驱动器148 对红色、绿色和蓝色W及白灯泡（分别140、142、144和146)的照明、像素阵列内的特定行 的写入启用和定序、来自数据驱动器132的电压的输出，W及提供光调制器致动的电压的 输出。
[0050] 控制器134确定快口 108的每一者可借W重新设定到适于新图像104的照明水平 的定序或寻址方案。新图像104可W周期性间隔设定。举例来说，对于视频显示器，视频的 彩色图像104或巾贞W从10到300赫兹范围内的频率刷新。在一些实施方案中，到阵列的图 像中贞的设定与灯泡140、142、144和146的照明同步使得W-系列交替颜色（例如，红色、绿 色和蓝色）照明交替图像峽。每一相应颜色的图像峽称为颜色子峽。在此技术（称为场序 色技术）中，如果颜色子峽W超过20化的频率交替，那么人脑将把交替峽图像平均到具有 较广且连续范围的颜色的图像的感知中。在替代实施方案中，可在显示设备100中采用具 有原色的四个或四个W上灯泡，采用除红色、绿色和蓝色之外的原色。
[0051] 在一些实施方案中，在显示设备100经设计用于快口 108在开放与闭合状态之间 的数字切换的情况下，控制器134通过时分灰阶的技术（如先前描述）形成图像。在一些 其它实施方案中，显示设备100可通过使用每像素多个快口 108提供灰阶。
[0052] 在一些实施方案中，图像状态104的数据由控制器134通过个别行（也称为扫描 线）的循序寻址而加载到调制器阵列。对于序列中的每一行或扫描线，扫描驱动器130针 对阵列的所述行将写入启用电压施加到写入启用互连110,且随后数据驱动器132针对选 定行中的每一列供应对应于所要快口状态的数据电压。此过程重复直到已针对阵列中所有 行加载数据为止。在一些实施方案中，用于数据加载的选定行的序列为线性的，在阵列中从 上至下进行。在一些其它实施方案中，选定行的序列伪随机化，W便使视觉假影最小化。并 且在一些其它实施方案中，通过块来组织定序，其中对于块，图像状态104的仅特定分数的 数据例如通过依序寻址阵列的仅每第五行而加载到阵列。
[0053] 在一些实施方案中，用于将图像数据加载到阵列的过程在时间上与致动快口 108 的过程分离。在该些实施方案中，调制器阵列可包含阵列中每一像素的数据存储器元件，且 控制矩阵可包含用于携载来自共同驱动器138的触发信号W根据存储在存储器元件中的 数据起始快口 108的同时致动的全局致动互连。
[0054] 在替代实施方案中，像素的阵列和控制像素的控制矩阵可在除矩形行和列W外的 配置中布置。举例来说，像素可W六边形阵列或曲线行和列布置。一般来说，如本文使用， 术语扫描线将指代共享写入启用互连的任何多个像素。
[00巧]主机处理器122通常控制主机的操作。举例来说，主机处理器可为用于控制便携 式电子装置的通用或专用处理器。相对于包含在主机装置120内的显示设备128,主机处理 器输出图像数据W及关于主机的额外数据。此信息可包含：来自环境传感器的数据，例如环 境光或温度；关于主机的信息，包含例如主机的操作模式或主机电源中剩余的电量；关于 图像数据的内容的信息；关于图像数据的类型的信息；和/或用于选择成像模式的针对显 示设备的指令。
[0056] 用户输入模块126将用户的个人偏好直接或经由主机处理器122传达到控制器 134。在一些实施方案中，用户输入模块由软件控制，在所述软件中，用户对例如"较深颜 色"、"较好对比度"、"较低功率"、"增加的明度"、"运动"、"实景拍摄"或"动画"等个人偏好 进行编程。在一些其它实施方案中，使用例如开关或拨号盘等硬件将该些偏好输入到主机。 到控制器134的所述多个数据输入引导控制器将对应于最佳成像特性的数据提供到各种 驱动器 130、132、138 和 148。
[0057] 还可包含环境传感器模块124作为主机装置的一部分。环境传感器模块接收关于 周围环境的数据，例如温度和/或环境光照条件。传感器模块124可经编程W区分装置正 在室内或办公环境中还是在明亮日光下的室外环境中还是在夜间的室外环境中操作。传感 器模块将此信息传送到显示控制器134,使得控制器可响应于周围环境优化检视条件。
[005引图2A展示实例基于快口的光调制器200的透视图。基于快口的光调制器200适 于并入到图IA中描绘的直视基于MEMS的显示设备100中。光调制器200包含禪合到致动 器204的快口 202。致动器204可由两个单独柔性电极梁致动器205 ("致动器"205)形成。 快口 202在一侧禪合到致动器205。致动器205在大体平行于表面203的运动平面中在表 面203上横向移动快口 202。快口 202的相对侧禪合到弹黃207,弹黃207提供抵抗致动器 204施加的力的回复力。
[0059] 每一致动器205包含将快口 202连接到负载销208的柔性负载梁206。负载销208 连同柔性负载梁206 -起充当机械支撑件，从而保持快口 202在表面203附近暂停。所述 表面包含用于准许光通过的一或多个孔隙孔211。负载销208实体上将柔性负载梁206和 快口 202连接到表面203,且W电学方式将负载梁206连接到偏置电压（在一些例子中，接 地）。
[0060] 如果衬底为不透明的（例如，娃），那么通过穿过衬底204蚀刻孔阵列而在衬底上 形成孔隙孔211。如果衬底204为透明的（例如，玻璃或塑料），那么处理序列的第一块涉 及将挡光层沉积到衬底上W及将挡光层蚀刻到孔211的阵列中。孔隙孔211可通常为圆形、 楠圆形、多边形、婉艇形，或不规则形状。
[0061] 每一致动器205还包含定位在每一负载梁206附近的柔性驱动梁216。驱动梁216 在一端禪合到在驱动梁216之间共享的驱动梁销218。每一驱动梁216的另一端自由移动。 每一驱动梁216弯曲使得其在驱动梁216的自由端和负载梁206的销定端附近最接近负载 梁 206。
[0062] 在操作中，并入有光调制器200的显示设备将电位经由驱动梁销218施加到驱动 梁216。第二电位可施加到负载梁206。驱动梁216与负载梁206之间的所得电位差拉动 驱动梁216的自由端朝向负载梁206的销定端，且拉动负载梁206的快口端朝向驱动梁216 的销定端，借此朝向驱动销218横向驱动快口 202。柔性部件206充当弹黃，使得当梁206 和216电位上的电压被移除时，负载梁206将快口 202推回到其初始为位置，从而释放存储 在负载梁206中的应力。
[0063] 例如光调制器200等光调制器并入有无源回复力，例如弹黃，用于在已移除电压 之后使快口返回到其安置位置。其它快口组合件可并入有一组双"开放"和"闭合"致动器 W及数组单独"开放"和"闭合"电极，用于将快口移动到开放或闭合状态中。
[0064] 存在可借W经由控制矩阵控制快口和孔隙的阵列W利用适当亮度水平产生图像 (在许多情况下，移动图像）的多种过程。在一些情况下，借助连接到显示器周边上的驱动 器电路的行和列互连的无源矩阵阵列实现控制。在其它情况下，适当的是在阵列（所谓的 有源矩阵）的每一像素内包含开关和/或数据存储元件W改进显示器的速度、亮度水平和 /或功率耗散性能。
[0065] 本文描述的控制器功能不限于控制基于快口的MEMS光调制器，例如上文描述的 光调制器。图2B展示实例非基于快口的光调制器的横截面图。特定来说，图2B展示基于 电润湿的光调制器阵列270的横截面图。光调制阵列270包含形成在光学腔274上的多个 基于电润湿的光调制单元272a-d(通常"单元272")。光调制阵列270还包含对应于单元 272的一组彩色滤光器276。
[0066] 每一单元272包含水层（或其它透明导电或极性流体）278、光吸收油层280、透明 电极282 (例如由氧化钢锡制成），和定位在光吸收油层280与透明电极282之间的绝缘层 284。在本文描述的实施方案中，电极占据单元272的后表面的一部分。
[0067] 单元272的后表面的剩余部分由反射孔隙层286形成，反射孔隙层286形成光学 腔274的前表面。反射孔隙层286由反射材料形成，例如反射金属或形成电介质镜面的薄 膜堆叠。对于每一单元272,孔隙形成在反射孔隙层286中W允许光通过。单元的电极282 沉积在孔隙中且在形成反射孔隙层286的材料上方，由另一电介质层分离。
[0068] 光学腔274的剩余部分包含定位在反射孔隙层286附近的光导288,和在光导288 的与反射孔隙层286相对的一侧上的第二反射层290。一系列光重导器291形成在光导的 后表面上，接近第二反射层。光重导器291可为漫射或镜面反射器。一或多个光源292将 光294射入到光导288中。
[0069] 在替代实施方案中，额外透明衬底定位在光导290与光调制阵列270之间。在此 实施方案中，反射孔隙层286形成在额外透明衬底上而不是光导290的表面上。
[0070] 在操作中，电压到单元（例如，单元27化或272c)的电极282的施加致使单元中 的光吸收油280在单元272的一个部分中收集。因此，光吸收油280不再阻挡光通过形成 在反射孔隙层286中的孔隙（参见例如单元27化和272c)。在孔隙处逃离背光源的光接着 能够经由单元且经由所述组彩色滤光器276中的对应彩色滤光器（例如，红、绿或蓝）逃离 W在图像中形成彩色像素。当电极282接地时，光吸收油280覆盖反射孔隙层286中的孔 隙，从而吸收试图通过其的任何光294。
[0071] 当电压施加到单元272时油280在其下方收集的区域构成相对于形成图像被浪费 的空间。此区域不能让光通过，不论是否施加电压，且因此在不包含反射孔隙层286的反射 部分的情况下，将吸收原本可用于促成图像的形成的光。然而，在包含反射孔隙层286的情 况下，此光（其原本已被吸收）反射回到光导290中W将来经由不同孔隙逃离。基于电润 湿的光调制阵列270不是适于由本文描述的控制矩阵控制的非基于快口的MEMS调制器的 唯一实例。其它形式的非基于快口的MEMS调制器可同样由本文描述的控制器功能中的各 种控制器功能控制，而不脱离本发明的范围。
[0072] 图2C展示在光学补偿弯曲（OCB)模式中操作的场序液晶显示器的实例。除了 MEMS 显示器外，本发明还可利用场序色（R5C)液晶显示器，包含例如在如图2C所示的光学补偿 弯曲（OCB)模式中操作的液晶显示器。将OCB模式LCD显示器与FSC技术联系在一起可允 许低功率和高分辨率显示器。图2C中描绘的LCD显示器由圆形偏光器230、双轴阻滞膜232 和聚合碟型材料（PDM) 234组成。双轴阻滞膜232含有具有双轴透射特性的透明表面电极。 该些表面电极用W使PDM层的液晶分子当在其上施加电压时在特定方向上对准。
[0073] 图3展示基于快口的光调制器320的阵列320的透视图。基于快口的光调制器 320的阵列是显示器380的一部分且安置在背光源350的顶部上。在一些实施方案中，背 光源350由透明材料（即玻璃或塑料）制成，且充当光导用于在整个显示器平面上均匀分 布来自灯泡382、384和的386光。当将显示器380组装为场序显示器时，灯泡382、384和 386可为不同颜色的灯泡，例如红、绿和蓝或青、品红和黄灯泡。
[0074] 显示器中采用若干不同类型的灯泡382、384和386,包含但不限于；白识灯、英光 灯、激光或发光二极管（LED)。此外，直视显示器380的灯泡382、384和386可组合为含有 多个灯泡的单一组合件。举例来说，红、绿和蓝L邸的组合可与小半导体芯片中的白L邸组 合或代替所述白LED,或组装为小型多灯泡封装。类似地，每一灯泡可表示4色L邸的组合 件，例如红、黄、绿和蓝L邸的组合、青、品红、黄和白L邸的组合，或红、绿、蓝和白L邸的组 合。在一些其它实施方案中，额外L邸可包含在灯泡组合件中。举例来说，如果使用五种颜 色，那么灯泡组合件可包含红、绿、蓝、品红和黄LED。在一些其它实施方案中，灯泡组合件可 包含白、澄、蓝、紫和绿LED,或白、蓝、黄、红和青LED。如果使用六种颜色，那么灯泡组合件 可包含红、绿、蓝、青、品红和黄LED,或白、青、品红、黄、澄和绿LED。
[00巧]快口组合件302充当光调制器。通过使用来自相关联控制器的电信号，快口组合 件302可设定为开放或闭合状态。开放快口允许来自背光源350的光通过到检视者，借此 形成直视图像。
[0076] 在一些实施方案中，光调制器形成在衬底304的背朝背光源350且朝向检视者的 表面上。在一些其它实施方案中，衬底304可反转，使得光调制器形成在面朝光导的表面 上。在该些实施方案中，有时优选的是直接向背光源350的顶部表面上形成孔隙层，例如孔 隙层322。在一些其它实施方案中，有用的是在光导与光调制器之间插入一片单独玻璃或 塑料，此片单独玻璃或塑料含有孔隙层（例如，孔隙层322)和相关联孔隙孔（例如，孔隙孔 324)。优选的是，快口组合件302的平面与孔隙层322之间的间隔保持尽可能接近10微米， 优选小于10微米，在一些情况下接近1微米。
[0077] 在一些显示器中，通过照明对应于不同颜色（例如，红、绿和蓝）的光调制器群组 而产生彩色像素。群组中的每一光调制器具有对应滤光器W实现所要颜色。然而，滤光器吸 收大量光，在一些情况下通过滤光器的光的多达60%，借此限制显示器效率和明度。另外， 每像素多个光调制器的使用减少显示器上可用于促成所显示图像的空间的量，从而进一步 限制此显示器的明度和效率。
[0078] 图4展示对应于用于使用场序色O^C)显示图像的显示过程的实例时序图400。 时序图400可例如由图IB中描述的显示设备128实施。图4、5和6中描绘的本文包含的 时序图（包含时序图400)遵循W下惯例；时序图的顶部部分说明光调制器寻址事件，且底 部部分说明灯泡照明事件。
[0079] 寻址部分通过时间上间隔开的对角线描绘寻址事件。每一对角线对应于一系列个 别数据加载事件，在此期间数据W-次一行的方式加载到光调制器阵列的的每一行中。依 据用于寻址和驱动显示器中包含的调制器的控制矩阵，每一加载事件可需要等待周期W允 许给定行中的光调制器致动。在一些实施方案中，光调制器阵列中的所有行在光调制器的 任一者致动之前寻址。在到光调制器阵列的最后行中的数据加载完成后，所有光调制器大 体上同时致动。
[0080] 灯泡照明事件由对应于显示器中包含的灯泡的每一颜色的脉冲串说明。每一脉冲 指示对应颜色的灯泡被照明，借此显示在紧接在前面的寻址事件中加载到光调制器阵列中 的子峽图像。
[0081] 显示器中给定图像峽的第一寻址事件开始的时间在每一时序图上标记为AT0。 在大多数时序图中，此时间落在电压脉冲垂直同步的检测之后不久，电压脉冲垂直同 步在显示器接收的每一视频峽开始之前。每一后续寻址事件发生的时间标记为ATI、 AT2、...AT(n-l)，其中n是用于显示图像峽的子峽图像的数目。在一些时序图中，对角线 进一步经标记W指示数据正加载到光调制器阵列中。举例来说，在图4中描绘的时序图中， DO表示加载到光调制器阵列中的针对峽的第一数据，且D(n-l)表示加载到光调制器阵列 中的针对峽的最后数据。在图5和6中描绘的时序图中，每一寻址事件期间加载的数据对 应于位平面。
[0082] 位平面是识别光调制器阵列的多行和多列中的调制器的所要调制器状态的相干 数据集。此外，每一位平面对应于根据二进制译码方案导出的一系列子峽图像的一者。目P， 图像峽的起作用颜色的每一子峽图像根据二进制系列1、2、4、8、16等加权。具有最低加权 的位平面称为最低有效位平面，且在时序图中标记且在本文中由对应起作用颜色的首字母 后跟数字0来表示。对于起作用颜色的每一次高有效位平面，跟在起作用颜色的首字母之 后的数目增加1。举例来说，对于分裂为每颜色4个位平面的图像峽，最低有效红色位平面 经标记且称为RO位平面。次高有效红色位平面经标记且称为Rl，且最高有效红色位平面经 标记且称为R3。
[0083] 灯泡相关事件标记为LT0、LT1、LT2. . . LT(n-l)。依据时序图，时序图中标记的灯 泡相关事件时间表示灯泡被照明的时间或灯泡媳灭的时间。特定时序图中灯泡时间的含义 可通过将其时间位置相对于特定时序图的照明部分中的脉冲串比较来确定。特别返回参看 图4中描绘的时序图400,为根据时序图400显示图像峽，使用单一子峽图像显示图像峽的 H个起作用颜色的每一者。第一，指示红色子峽图像所需的调制器状态的数据DO加载到光 调制器阵列中，在时间ATO开始。在寻址完成之后，在时间LTO处照明红色灯泡，借此显示 红色子峽图像。指示对应于绿色子峽图像的调制器状态的数据Dl在时间ATl加载到光调 制器阵列中。在时间LTl处照明绿色灯泡。最后，指示对应于蓝色子峽图像的调制器状态 的数据D2加载到光调制器阵列中，且分别在时间AT2和LT2处照明蓝色灯泡。所述过程接 着针对待显示的后续图像峽重复。
[0084] 可由根据图4中描绘的时序图形成图像的显示器实现的亮度水平的数目取决于 可如何好地控制每一光调制器的状态。举例来说，如果光调制器本质上为二进制，即其仅可 为开或关，那么显示器将限于产生8种不同颜色。可通过提供光调制器而不是可驱动到额 外中间状态来针对显示器增加亮度水平的数目。在与图4中描绘的场序技术有关的一些实 施方案中，可提供展现对所施加电压的模拟响应的基于MEMS的或其它光调制器。此显示器 中可实现的亮度水平的数目仅受结合数据电压源供应的数/模转换器的分辨率限制。
[0085] 或者，在用于显示每一子峽图像的时间周期划分为多个时间周期的情况下可产生 较精细亮度水平，所述多个时间周期每一者具有其自身的对应子峽图像。举例来说，利用二 进制光调制器，形成每起作用颜色具有相同长度和光强度的两个子峽图像的显示器可产生 27种不同颜色，而不是8种。将图像峽的每一起作用颜色分裂为多个子峽图像的亮度水平 技术通常称为时分灰阶技术。
[0086] 图5展示由控制器采用用于在二进制时分灰阶过程中使用一系列子峽图像形成 图像的显示过程500的实例时序图。在一些实施方案中，显示过程500可由图IB中描绘的 控制器134实施。因此，下文参看图5和图IB描述显示过程500。
[0087] 参看图IB和5,与显示过程500 -起使用的控制器134负责协调定时序列中的多 个操作（图5中时间从左至右变化）。控制器134确定子峽数据集的数据元素何时转移离 开峽缓冲器且进入数据驱动器132中。控制器134还发送触发信号W实现借助扫描驱动器 130对阵列中的行的扫描，借此使得能够将来自数据驱动器132的数据加载到阵列的像素 中。控制器134还控制灯泡驱动器148的操作W实现对灯泡140、142和144的照明（白色 灯泡146未在显示过程500中采用）。控制器134还可将触发信号发送到共同驱动器138， 共同驱动器138实现例如在阵列的多个行和列中大体上同时对快口的全局致动等功能。
[0088] 在显示过程500中形成图像的过程包含针对每一子峽图像，加载子峽数据集离开 峽缓冲器且进入阵列中。子峽数据集包含关于阵列的多个行和列中的调制器的所要状态 (例如，开放或闭合）的信息。对于二进制时分灰阶，针对灰阶的二进制译码字中的每一颜 色内的每一位级，将单独子峽数据集发射到阵列。对于二进制译码的情况，子峽数据集称为 位平面。显示过程500指代在H个颜色红、绿和蓝的每一者中4个位平面数据集的加载。该 些数据集标记成对于红色为R0-R3、对于绿色为G0-G3,且对于蓝色为B0-B3。为简化说明， 显示过程500中仅说明每颜色4个位级，但将理解，采用每颜色6、7、8或10乃至更多个位 级的替代图像形成序列是可能的。
[0089] 显示过程500指代一系列寻址时间AT0、AT1、AT2等。该些事时间表示将特定位平 面加载到阵列中的开始时间或触发时间。第一寻址时间ATO与Vsync相符，Vsync是通常用 于表示图像峽的开始的触发信号。显示过程500还指代一系列灯泡照明时间LT0、LT1、LT2 等，其与位平面的加载一致。该些灯泡触发指示来自灯泡140U42和144的一者的照明媳 灭的时间。针对红、绿和蓝灯泡的每一者的照明脉冲周期和振幅沿着图5的底部说明，且沿 着单独线由字母"R"、"G"和"B"标记。
[0090] 第一位平面R3的加载在触发点ATO开始。待加载的第二位平面R2在触发点ATl 开始。每一位平面的加载需要大量时间。举例来说，针对位平面R2的寻址序列在此说明中 在ATl开始且在点LTO结束。每一位平面的寻址或数据加载操作在时序图500中说明为对 角线。对角线表示其中将个别行的位平面信息W-次一个的方式转移离开峽缓冲器到达数 据驱动器132(图IB中描绘）中且从那里进入阵列中的循序操作。数据到每一行或扫描线 中的加载需要从1微砂到100微砂的任何时间。多个行的完整转移或数据的完整位平面到 阵列中的转移可花费约100微砂到约5毫砂的任何时间，该取决于阵列中行的数目。
[0091] 在显示过程500中，用于将图像数据加载到阵列的过程在时间上与移动或致动相 关联光调制器的过程分离。对于一些实施方案，光调制器阵列包含针对阵列中的每一像素 的数据存储器元件（例如，存储电容器），且数据加载的过程仅涉及将数据（即，开-关或开 放-闭合指令）存储在存储器元件中。光调制器直到全局致动信号由共同驱动器138(图 IB中描绘）的一者产生才移动或致动。全局致动信号直到所有数据已加载到阵列才由控制 器134(也在图IB中描绘）发送。在指定时间，通过全局致动信号致使经指定用于运动或 状态的改变的所有光调制器大体上同时移动。指示位平面加载序列的末尾与对应灯泡的照 明之间的小间隙。该是快口的全局致动所需的时间。说明例如触发点LT2与AT4之间的全 局致动时间。优选的是，所有灯泡在全局致动周期期间媳灭W免将图像与仅部分致动的光 调制器的照明混淆。光调制器（例如，图3中描绘的快口组合件320)的全局致动所需的时 间量可依据光调制器的设计和构造花费约10微砂到约500微砂之间的任何时间。
[0092] 对于显示过程500的实例，控制器134经编程W在每一位平面的加载之后照明灯 泡的仅一者，其中此照明在加载阵列中的最后扫描线的数据之后延迟等于全局致动时间的 时间量。注意，对应于后续位平面的数据的加载可在灯泡保持开的同时开始和进行，因为数 据到阵列的存储器元件中的加载不会立即影响快口的位置。
[0093] 例如与位平面R3、R2、Rl和RO相关联的子峽图像的每一者由来自图5的底部处 的"R"线中指示的红色灯泡140(图IB中描绘）的不同照明脉冲照明。类似地，与位平面 G3、G2、G1和GO相关联的子峽图像的每一者由来自图5的底部处的"G"线指示的绿色灯泡 142(图IB中描绘）的不同照明脉冲照明。用于每一子峽图像的照明值（对于此实例，照明 周期的长度）在量值方面分别通过二进制系列8、4、2、1相关。照明值的此二进制加权实现 表达或显示W二进制字译码的灰阶值，其中每一位平面含有对应于二进制字中的地点值的 仅一者的像素开-关数据。源自控制器134(图IB中描绘）的命令不仅确保灯泡与数据的 加载的协调，而且还确保与每一数据位平面相关联的正确相对照明周期。
[0094] 在显示过程500中在两个后续触发信号Vsync之间产生完整的图像峽。显示过程 500中的完整图像峽包含每颜色4个位平面的照明。对于60化巾贞速率，Vsync信号之间的 时间为16. 6毫砂。经分配用于最高有效位平面巧3、G3和B3)的照明的时间可在此实例中 各自近似为2. 4毫砂。依照比例，因而，对于接下来位平面R2、G2和B2的照明时间将为1. 2 毫砂。最低有效位平面照明周期R0、GO和BO将各自为300微砂。如果将提供较大位分辨 率或每颜色需要较多位平面，那么对应于最低有效位平面的照明周期将需要更短周期，各 自实质上小于100微砂。
[0095] 在控制器134 (图IB中描绘）的开发或编程过程中可能有用的是，在序列表（有 时称为序列表存储库）中协同定位或存储控制亮度水平的表达的所有关键定序参数。表示 所存储序列参数的表的实例在下文列举为表1。序列表针对子峽或"场"的每一者列举相对 寻址时间（例如，AT0,此时位平面的加载开始）、待在缓冲器存储器中发现的相关联位平面 的存储器位置（例如，位置M0、Ml等）、灯泡（例如，R、G或B)的一者的识别代码，W及灯 泡时间（例如，LT0,其在此实例中确定灯泡切断的时间）。
[0096] 表 1
[0097]

【权利要求】
1. 一种显示设备，其包括： 多个像素；以及 控制器，其经配置以控制所述显示设备针对所述像素的每一者发射以显示图像帧的光 的量，其中： 控制由所述显示设备针对像素发射的所述光的量包含控制在多个对应子帧图像中或 通过多个对应子像素针对所述像素发射的至少四个起作用颜色的亮度，所述起作用颜色的 至少一者是复合颜色，其大体上对应于剩余起作用颜色的至少两者的组合，且所述至少四 个起作用颜色的组合亮度产生所述像素的具有一组相关联颜色三色刺激值的像素颜色；且 所述控制器进一步经配置以通过致使所述显示设备针对第一像素与针对第二像素发 射不同复合颜色亮度而针对图像帧的所述第一和第二像素产生大体上相同颜色三色刺激 值。
2. 根据权利要求1所述的显示设备，其中所述复合颜色包括白色和黄色中的一者，且 所述至少两个剩余起作用颜色包括红色、绿色和蓝色中的至少两者。
3. 根据权利要求1所述的显示设备，其中所述控制器针对所述图像帧经配置以致使所 述显示设备根据场序色FSC显示过程发射所述起作用颜色。
4. 根据权利要求1所述的显示设备，其中所述控制器经配置以选择待针对所述第一像 素发射的所述复合颜色的亮度。
5. 根据权利要求4所述的显示设备，其中所述控制器经配置以根据所述控制器实施的 空间图案选择所述复合颜色的亮度。
6. 根据权利要求4所述的显示设备，其中所述控制器经配置以基于所述图像帧的图形 特性选择所述复合颜色的亮度。
7. 根据权利要求6所述的显示设备，其中所述图像帧的所述图形特性包括与所述第一 像素相邻的至少一个像素的像素颜色的色度。
8. 根据权利要求7所述的显示设备，其中所述控制器基于至少一个相邻像素的像素颜 色的多个色度存储包含指示待针对像素发射的适当复合颜色亮度的数据的数据结构。
9. 根据权利要求6所述的显示设备，其中所述控制器经配置以针对所述第一图像帧计 算所述像素上所述复合颜色的平均亮度，且所述图像帧的所述图形特性包括所述所计算的 平均值。
10. 根据权利要求6所述的显示设备，其中所述控制器经配置以针对所述第一图像帧 计算相对于前一图像帧的像素亮度的平均变化速率，且所述图像帧的所述图形特性包括所 述所计算的平均变化速率。
11. 根据权利要求4所述的显示设备，其中所述控制器经配置以基于所述控制器接收 的指示与所述第一像素相关联的内容类型的元数据选择所述复合颜色的亮度。
12. 根据权利要求4所述的显示设备，其中所述控制器经配置以基于所述控制器接收 的指示供应与所述第一像素相关联的图像数据的软件应用的元数据选择所述复合颜色的 亮度。
13. 根据权利要求4所述的显示设备，其中所述控制器经配置以基于所述控制器接收 的指示电池电平和功率使用模式的一者的数据选择所述复合颜色的亮度。
14. 根据权利要求4所述的显示设备，其中所述控制器经配置以针对所述第一像素基 于所述第一像素的所述复合颜色的所述选定亮度确定与所述起作用颜色的每一者相关联 的多个子帧图像的每一者的像素状态。
15. 根据权利要求1所述的显示设备，其中： 针对所述第一像素发射的所述复合颜色的亮度对应于第一复合颜色替换乘数（a :)， 其中a ,指示第一完全复合颜色替换值（MD的与所述像素颜色三色刺激值相关联的分数， 且札大体对应于最大理论复合颜色输出，所述最大理论复合颜色输出可用于在所述像素颜 色的产生过程中使所述剩余起作用颜色的所述至少两者的输出偏移而不实质上更改与所 述像素颜色三色刺激值相关联的色度或明度； 针对所述第二像素发射的所述复合颜色的亮度对应于第二复合颜色替换乘数（a 2)， a 2指示札的第二不同分数；且 所述控制器经配置以通过获得a:和〇2的值选择所述第一像素和所述第二像素的所 述复合颜色的亮度。
16. 根据权利要求15所述的显示设备，其中所述控制器经配置以通过处理与所述图像 帧相关联的图像数据而获得a :和a2的至少一者的值。
17. 根据权利要求15所述的显示设备，其中所述控制器经配置以通过处理与所述图像 帧和至少第二图像帧相关联的图像数据而获得a1和a2的至少一者的值。
18. 根据权利要求15所述的显示设备，其中所述控制器经配置以通过处理与所述图像 帧相关联的元数据而获得a :和的至少一者的值。
19. 根据权利要求15所述的显示设备，其包括环境光传感器，且其中所述控制器经配 置以通过处理指示所述环境光传感器的输出的数据而获得a:和a2的至少一者的值。
20. 根据权利要求15所述的显示设备，其中所述控制器经配置以通过处理指示电池电 平和功率使用模式的至少一者的数据而获得a :和a2的至少一者的值。
21. 根据权利要求15所述的显示设备，其中所述控制器经配置以根据所述控制器实施 的空间图案而获得a i和a 2的至少一者的值。
22. 根据权利要求15所述的显示设备，其中所述控制器经配置以针对所述第一和第二 像素基于所述第一和第二像素的所述复合颜色的所述选定亮度且基于a:和〇2的所述值 确定与所述起作用颜色的每一者相关联的多个子帧图像的每一者的相应像素状态。
23. -种用于显示设备的控制器，其包括： 图像数据输入，其用于针对图像帧接收所述显示设备的多个像素的输入像素颜色；以 及 图像数据处理器，其经配置以基于与所接收输入像素颜色相关联的对应的颜色三色刺 激值的集合针对所述图像帧的给定像素确定待由所述显示设备在多个对应子帧图像中或 通过多个对应子像素针对所述像素发射的至少四个起作用颜色的亮度值，其中所述起作用 颜色的至少一者是大体对应于剩余起作用颜色的至少两者的组合的复合颜色，且所述至少 四个起作用颜色的组合亮度产生具有与同所述输入像素颜色相关联的颜色三色刺激值大 体相同的颜色三色刺激值集合的输出像素颜色； 其中所述图像处理器进一步经配置以确定具有相同输入像素颜色的至少两个像素的 实质上不同复合颜色亮度值。
24. 根据权利要求23所述的控制器，其中所述复合颜色包括白色和黄色中的一者，且 所述至少两个剩余起作用颜色包括红色、绿色和蓝色中的至少两者。
25. 根据权利要求23所述的控制器，其中所述控制器针对所述图像帧经配置以致使所 述显示设备根据场序色FSC显示过程发射所述起作用颜色。
26. 根据权利要求23所述的控制器，其中所述控制器经配置以选择待针对所述第一像 素发射的所述复合颜色的亮度。
27. 根据权利要求26所述的控制器，其中所述控制器经配置以根据所述控制器实施的 空间图案选择所述复合颜色的亮度。
28. 根据权利要求26所述的控制器，其中所述控制器经配置以基于所述图像帧的图形 特性选择所述复合颜色的亮度。
29. 根据权利要求26所述的控制器，其中所述控制器经配置以基于由所述控制器接收 的与所述图像帧相关联的元数据选择所述复合颜色的亮度。
30. 根据权利要求26所述的控制器，其中所述控制器经配置以基于指示环境光传感器 的输出的数据选择所述复合颜色的亮度。
31. 根据权利要求23所述的控制器，其中： 针对所述第一像素发射的所述复合颜色的亮度对应于第一复合颜色替换乘数（a :)， 其中a 示第一完全复合颜色替换值（MJ的与所述输入像素颜色相关联的分数，且札大 体对应于最大理论复合颜色输出，所述最大理论复合颜色输出可用于在所述输出像素颜色 的产生过程中使所述剩余起作用颜色的所述至少两者的输出偏移，与所述输出像素三色刺 激值相关联的色度和明度同与所述输入颜色三色刺激值相关联的色度和明度大体相同； 针对所述第二像素发射的所述复合颜色的亮度对应于第二复合颜色替换乘数（a 2)， a 2指示札的第二不同分数；且 所述控制器经配置以通过获得a:和〇2的值选择所述第一像素和所述第二像素的所 述复合颜色的亮度。
32. 根据权利要求31所述的控制器，其中所述控制器经配置以针对所述第一和第二像 素基于所述第一和第二像素的所述复合颜色的所述选定亮度且基于\和a2的所述值确 定与所述起作用颜色的每一者相关联的多个子帧图像的每一者的相应像素状态。
33. 根据权利要求23所述的控制器，其中所述控制器经配置以通过处理指示环境光传 感器的输出的数据而获得a :和a2的至少一者的值。
34. 根据权利要求23所述的控制器，其中所述控制器经配置以通过处理指示电池电平 和功率使用模式的至少一者的数据而获得^^和a2的至少一者的值。
35. -种用于显示设备的控制器，其包括： 图像数据输入，其用于针对图像帧接收所述显示设备的多个像素的输入像素颜色；以 及 图像数据处理器，其经配置以基于对应的所接收输入像素颜色针对所述图像帧的给定 像素确定待由所述显示设备在多个对应子帧图像中或通过多个对应子像素针对所述像素 发射的至少四个起作用颜色的亮度值，其中所述起作用颜色的至少一者是大体对应于剩余 起作用颜色的至少两者的组合的复合颜色，且所述至少四个起作用颜色的组合亮度产生大 体类似于所述输入像素颜色的所述像素的输出像素颜色； 其中 针对第一像素发射的所述复合颜色的亮度对应于第一复合颜色替换乘数（a )，其中 a 示第一完全复合颜色替换值（MD的与所述第一像素的所述输入像素颜色相关联的分 数，且A大体对应于最大理论复合颜色输出，所述最大理论复合颜色输出可用于在所述显 示设备上所述第一像素的所述输入像素颜色的产生过程中使所述剩余起作用颜色的所述 至少两者的输出偏移，而与所述第一像素的所述输出像素颜色的三色刺激值集合相关联的 色度或明度不会实质上不同于与所述第一像素的所述输入像素颜色的三色刺激值集合相 关联的色度或明度； 针对第二像素发射的所述复合颜色的亮度对应于第二复合颜色替换乘数（a 2)，其中 a 2指示第二完全复合颜色替换值（M2)的与所述第二像素的所述输入像素颜色相关联的分 数，且M2大体对应于最大理论复合颜色输出，所述最大理论复合颜色输出可用于在所述显 示设备上所述第二像素的所述输入像素颜色的产生过程中使所述剩余起作用颜色的所述 至少两者的输出偏移，而与所述第二像素的所述输出像素颜色的三色刺激值相关联的色度 或明度不会实质上不同于与所述第二像素的所述输入像素颜色的三色刺激值相关联的色 度或明度；且 所述控制器进一步经配置以选择a i和a 2使得a i大于a 2。
36. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器经配置以确定札和R2的值，且基 于a ^ a 2、和M2的值确定所述第一和第二像素的所述起作用颜色的每一者的亮度值。
37. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器进一步经配置以针对所述起作用 颜色的每一者选择与所述图像帧相关联的每一子帧图像或子像素的所述第一和第二像素 的状态，其中所述第一和第二像素的所述状态的所述选择是基于所述起作用颜色的所述所 确定的亮度值以及a i和a 2的所述值。
38. 根据权利要求35所述的控制器，其中： 所述控制器存储识别用于产生至少一个起作用颜色的多个亮度水平的像素状态系列 的至少两个数据结构； 对于所述第一像素，所述控制器基于a i的所述值选择所述数据结构的一者以供利用； 且 对于所述第二像素，所述控制器基于a 2的所述值选择所述数据结构的一者以供利用。
39. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器经配置以通过处理与所述图像帧 相关联的图像数据而获得a :和a2的至少一者的值。
40. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器经配置以通过处理与所述图像帧 和至少第二图像帧相关联的图像数据而获得a 1和a2的至少一者的值。
41. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器经配置以通过处理与所述图像帧 相关联的元数据而获得a i和a 2的至少一者的值。
42. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器经配置以通过处理指示环境光传 感器的输出的数据而获得a :和a2的至少一者的值。
43. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器经配置以通过处理指示电池电平 和功率使用模式的至少一者的数据而获得^^和a2的至少一者的值。
44. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器经配置以根据所述控制器实施的 空间图案而获得a i和a 2的至少一者的值。
45. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述复合颜色包括白色和黄色中的一者，且 所述至少两个剩余起作用颜色包括红色、绿色和蓝色中的至少两者。
46. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器针对所述图像帧经配置以致使所 述显示设备根据场序色FSC显示过程发射所述起作用颜色。
47. 根据权利要求35所述的控制器，其中所述控制器针对所述图像帧经配置以致使所 述显示设备根据场序色FSC显示过程发射所述起作用颜色。
【文档编号】G09G3/34GK104350535SQ201380028841
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2012年6月1日
【发明者】金奈什·甘地, 爱德华·巴克利 申请人:皮克斯特隆尼斯有限公司