驅(qū)動(dòng)彩色順序顯示器的方法
【專利摘要】一種驅(qū)動(dòng)顯示器的方法，該方法使用顯示器的第一（4）和第二（5）照明周期。在每個(gè)周期中，利用第一顏色（R，G）照明第一像素集合（1’）并且利用第二顏色（G，B）照明第二像素集合（2’）。兩個(gè)周期的第一和第二顏色一起包括了用于形成圖像的至少三種顏色（R，G，B）。該方法提供一種順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制，其中使用具有不同的顏色屬性的至少兩個(gè)周期。然而，每個(gè)周期使用至少兩種不同的顏色，使得每個(gè)周期在橫跨整個(gè)顯示器區(qū)域上并不是單一顏色的。以此方式，在空間上和時(shí)間上使得顏色序列交替。
【專利說明】
驅(qū)動(dòng)彩色順序顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及具有順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制的像素化顯示器，例如使用順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制來提供顏色輸出的有源矩陣液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]有源矩陣液晶顯示器(AMIXD)典型地通過提供包括三個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)的像素來產(chǎn)生彩色圖像，每個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)具有透射一種原色的彩色濾光片。這些點(diǎn)通常覆蓋完整像素的三分之一的面積并且一般被稱為完整像素的子像素。由于這些點(diǎn)的工藝和設(shè)計(jì)的限制，透射光的孔徑在AMLCD顯示器中減小，從而引起背光中的低亮度或高功率。
[0003]用于產(chǎn)生彩色圖像的一種替代方法為使每個(gè)像素空間只有一個(gè)點(diǎn)，并且在一個(gè)圖像構(gòu)建時(shí)期內(nèi)利用三原色順序閃爍背光，其中圖像構(gòu)建時(shí)期是顯示器輸出全部圖像信息使得觀看者能夠觀察完整彩色圖像的時(shí)間。這建立了被稱為彩色順序顯示的顯示。然后，液晶像素可以順序控制每個(gè)原色的透射量。因?yàn)轫樞蜷W爍快速發(fā)生，所以眼睛將整合一個(gè)圖像構(gòu)建時(shí)期的光達(dá)到感知完整彩色圖像的程度。
[0004]類似的顯示技術(shù)稱為光譜順序顯示，并且該技術(shù)只需要在每個(gè)圖像構(gòu)建時(shí)期閃爍兩次背光。然后，每個(gè)背光以兩種原色(例如第一子幀中的藍(lán)色和黃色以及第二子幀中的青色和紅色)的形式進(jìn)行閃爍來產(chǎn)生顏色。將每個(gè)像素分為兩個(gè)點(diǎn)，并且每個(gè)點(diǎn)具有彩色濾光片，該彩色濾光片透射來自背光的每個(gè)閃爍的一種原色(例如針對(duì)第一點(diǎn)的藍(lán)色和青色以及針對(duì)第二點(diǎn)的黃色和紅色)。該方法從而提供了對(duì)于背光的每個(gè)閃爍可用的時(shí)間與每個(gè)像素點(diǎn)的大小之間的折衷。
[0005]以上兩種方法的每個(gè)都依賴于背光的閃爍，并且將針對(duì)每個(gè)像素的期望顏色構(gòu)建為顏色輸出序列?？梢詫⑦@兩種方法描述為“順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制”。
[0006]與標(biāo)準(zhǔn)顯示器相比，順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以增加分辨率，這是因?yàn)槊總€(gè)像素只需要一個(gè)或兩個(gè)子像素。
[0007]這種分辨率的增加對(duì)于LCD顯示器一般有利，但是對(duì)于自動(dòng)立體顯示設(shè)備特別有利，在自動(dòng)立體顯示設(shè)備中顯示器面板具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素陣列以及諸如凸透鏡元件或半透明屏障之類的多個(gè)成像裝置，這些成像裝置被設(shè)置在該顯示器面板上并且透過這些成像裝置觀看顯示像素。以具有凸透鏡的顯示器作為例子來解釋這種觀看引導(dǎo)裝置的工作原理，將該凸透鏡元件典型地提供為凸透鏡元件板(多個(gè)凸透鏡)，每個(gè)凸透鏡元件包括可以具有期望的透鏡形狀(諸如橢圓體或半圓柱體)的伸長透鏡元件。凸透鏡元件在顯示器面板的列方向上延伸(或關(guān)于列方向傾斜)，使得每個(gè)凸透鏡元件覆蓋在兩個(gè)或更多相鄰的顯示像素或子像素列的相應(yīng)組之上。
[0008]在這樣一種設(shè)置中，其中，例如，每個(gè)凸透鏡與兩列顯示像素(無傾斜角)相關(guān)聯(lián)，每列中的顯示像素提供了相應(yīng)的二維子圖像的垂直切片，也就是將多個(gè)視圖引導(dǎo)到多個(gè)方向。該凸透鏡板將這兩個(gè)切片以及來自與其他凸透鏡相關(guān)聯(lián)的顯示像素列的對(duì)應(yīng)切片引導(dǎo)至位于該板前面的用戶的左眼和右眼，使得用戶觀察到單一的立體圖像。該凸透鏡元件板(以及每個(gè)凸透鏡元件)從而提供光輸出引導(dǎo)功能，使得將打算供左眼和右眼使用的光輸出被引導(dǎo)至兩個(gè)不同視圖或觀看方向。
[0009]在其他設(shè)置中，每個(gè)凸透鏡與行方向上的兩個(gè)以上鄰近的顯示像素的組相關(guān)聯(lián)。每個(gè)組中的顯示像素的對(duì)應(yīng)列被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置為提供來自相應(yīng)的二維子圖像的垂直切片。當(dāng)用戶的頭部從左至右橫跨顯示器移動(dòng)時(shí)，一系列連續(xù)的、不同的、立體的視圖被感知，從而建立例如環(huán)顧印象(look-around impress1n)。在下文以及例如在US6069650中提供了包括傾斜透鏡以達(dá)到某種改善的工作原理的詳細(xì)解釋。
[0010]上述設(shè)備提供了有效的三維顯示。然而應(yīng)當(dāng)了解，為了提供立體視圖，在設(shè)備的分辨率方面需要做出犧牲，這是因?yàn)椴煌娘@示像素集合與不同的視圖相關(guān)聯(lián)。對(duì)于某些應(yīng)用(諸如用于自短距離觀看較小文字字符的顯示器)這種分辨率的犧牲是不能接受的。因此，已經(jīng)提出了提供一種在二維模式與三維(立體)模式之間可切換的顯示設(shè)備。然而，這并不能解決在3D模式中的分辨率損失的問題。
[0011]將會(huì)看到，使用順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制可以恢復(fù)一些分辨率損失。另外，通過減少濾光量改進(jìn)了效率。當(dāng)使用了彩色濾光的像素時(shí)，效率大致降低了 67%。
[0012]雖然順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制可以改進(jìn)分辨率和效率，但是會(huì)發(fā)生顏色畸變(break-up)的問題(也稱為“彩虹效應(yīng)”)。這是由所顯示圖像的高速運(yùn)動(dòng)和/或由觀看者(眼睛)的高速運(yùn)動(dòng)而使不同時(shí)刻的顏色可視性變得可視的效果。在大多數(shù)情況下，這種偽像被感知得非常令人煩擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]根據(jù)本發(fā)明，提供一種驅(qū)動(dòng)具有輸出像素的顯示器的方法，每個(gè)輸出像素能夠提供至少第一顏色和與第一顏色不同的第二顏色的光輸出，第一和第二顏色選自包括三種不同顏色的組，該方法包括:
順序執(zhí)行顯示器的第一和第二照明周期，其中每個(gè)照明周期包括至少通過利用第一顏色照明第一像素集合并利用第二顏色照明第二像素集合來照明顯示器的像素(45)，其中兩個(gè)周期的第一和第二顏色一起包括了用于形成圖像的該組的全部三種顏色。
[0014]該方法提供了順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制，其中使用具有各顏色屬性的至少兩個(gè)周期。然而，每個(gè)周期使用至少兩種不同的顏色，使得每個(gè)周期在橫跨整個(gè)顯示器區(qū)域上并不是單一顏色的。以此方式，在空間上和時(shí)間上使得顏色序列交替。空間交替周期可在各個(gè)像素內(nèi)(即不同的子像素具有不同的顏色)或其可在較大尺度上(即鄰近像素組在給定周期內(nèi)具有相同的顏色)。
[0015]優(yōu)選地，在每個(gè)照明周期中照明全部像素，盡管這并不是必要的。
[0016]該方法可用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器，其中每個(gè)顯示周期包括使用背光照明顯示器。在此情況下，液晶單元作為可單獨(dú)尋址的快門利用所需顏色被順序地照明。
[0017]在一種設(shè)置中，兩個(gè)周期(或者如果存在多于兩個(gè)周期則為全部周期)可以具有全部顏色，但是在一部分分辨率(例如1/3)處。當(dāng)被組合時(shí)，全部周期重新構(gòu)成總的分辨率。以此方式，當(dāng)顯示的圖像中存在高速運(yùn)動(dòng)或者觀看者的眼睛正在移動(dòng)時(shí)，取代令人煩惱的顏色畸變而感知較低分辨率的圖像(即分辨率畸變)。
[0018]在一種設(shè)置中，第一周期的第一和第二顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色中的兩種顏色，并且第二周期的第一和第二顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色中的兩種顏色。然后，可以僅有兩個(gè)周期，這兩個(gè)周期一起提供三種所需顏色(一種顏色提供了兩次)。這表示分辨率增加了150%(每個(gè)像素具有兩個(gè)子像素而不是三個(gè)子像素)，并且需要兩個(gè)子幀。
[0019]—個(gè)周期的第一和第二顏色可以包括紅色和綠色，并且另一個(gè)周期I的第一和第二顏色。這對(duì)應(yīng)4:2:2顏色分辨率。
[0020]在另一種設(shè)置中，存在至少三個(gè)照明周期，其中在第一、第二和第三照明周期期間，通過利用相應(yīng)的第一顏色照明第一像素集合，利用相應(yīng)的第二顏色照明第二像素集合并且利用相應(yīng)的第三顏色照明第三像素集合來照明像素。
[0021]這種設(shè)置在每個(gè)周期期間提供全部三種顏色，并且需要(至少)三個(gè)周期。與將對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)顯示器的子像素的區(qū)域用作一個(gè)彩色像素相比，這可將分辨率增加到300%。第一至至少第三周期包括與顯示器的幀周期對(duì)應(yīng)的一組周期，并且在每組周期中，利用紅色、綠色和藍(lán)色照明每個(gè)像素至少一次。
[0022]將不同顏色的照明提供給不同的像素可以包括使用彩色光源來照明將光引導(dǎo)至預(yù)定像素集合的引導(dǎo)設(shè)置。這需要圖案化的引導(dǎo)設(shè)置而不是圖案化的背光。
[0023]可替換地，將不同顏色的照明提供給不同的像素可以包括使用顯示器后面的離散光源來照明顯示器的相應(yīng)的預(yù)定像素集合。
[0024]在一種設(shè)置中，像素高對(duì)寬的縱橫比為3:1。然后，可將每個(gè)周期中的顏色圖案設(shè)置為在行方向上的重復(fù)圖案。該方法對(duì)于驅(qū)動(dòng)自動(dòng)立體顯示器特別有利。這種顯示器可以是液晶顯示器。
[0025]本發(fā)明還提供一種用于在周期中驅(qū)動(dòng)顯示器的每個(gè)像素的顯示器驅(qū)動(dòng)電路，其中顯示器具有輸出像素，每個(gè)輸出像素能夠提供至少第一顏色和與第一顏色不同的第二顏色的光輸出，第一和第二顏色選自包括三種不同顏色的組，其中該電路包括用于控制顯示器的裝置，使得:
在至少第一和第二照明周期的每個(gè)周期期間，至少通過利用相應(yīng)的第一顏色照明第一像素集合并且利用相應(yīng)的第二顏色照明第二像素集合來照明像素，其中兩個(gè)周期的第一和第二顏色一起包括了用于形成圖像的該組的全部三種顏色。
[0026]在一個(gè)例子中，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)與背光控制同步地提供給像素，使得每個(gè)像素由一組照明周期尋址。
[0027]本發(fā)明還提供一種顯示器，其包括:像素陣列(43)，以及根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的顯示器的像素可包括液晶像素陣列，并且顯示器還可以包括用于照明液晶像素的背光設(shè)置，并且其中用于控制顯示器的裝置被用于控制背光，其中每個(gè)照明周期包括使用背光照明顯示器。
[0029]顯示器可以是用于提供自動(dòng)立體圖像的自動(dòng)立體顯示器。為此目的，顯示器還可以包括覆蓋像素的至少一部分的視圖引導(dǎo)設(shè)置，該視圖引導(dǎo)設(shè)置用于將其所覆蓋的像素的輸出引導(dǎo)至不同方向，使得觀看者體驗(yàn)立體圖像。
[0030]在這種自動(dòng)立體顯示器的一個(gè)例子中，視圖引導(dǎo)設(shè)置包括視差屏障，可以(但不是必需地)將該視差屏障成形為使得其具有非透明的條紋和透明的縫隙，它們是細(xì)長的，其細(xì)長軸關(guān)于像素的列方向平行，或者關(guān)于像素的列方向以傾斜角傾斜。在下文中，參考這些顯示器的特定公開內(nèi)容以詳細(xì)的描述來定義其他結(jié)構(gòu)特征。
[0031]在另一個(gè)并且是優(yōu)選的實(shí)施例中，視圖引導(dǎo)設(shè)置采取覆蓋在像素之上的凸透鏡元件的形式。凸透鏡元件可以是半弧形(圓柱體元件)的，其長光軸與像素的列方向平行，或者與像素的列方向傾斜特定的傾斜角。然后，每個(gè)凸透鏡元件覆蓋在兩個(gè)或更多相鄰的顯示像素列的相應(yīng)組(集合)之上。
【附圖說明】
[0032]現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)例，其中:
圖1示意地示出了已知的順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制以及本發(fā)明的順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制的第一實(shí)例；
圖2示出了如何實(shí)施背光以使能本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)機(jī)置的一個(gè)實(shí)例；
圖3示出了使用背光設(shè)置的第二實(shí)例的驅(qū)動(dòng)機(jī)置的第二實(shí)例；
圖4用于解釋可以應(yīng)用本發(fā)明的自動(dòng)立體顯示設(shè)備的操作；以及圖5示出了本發(fā)明的顯示器設(shè)置。
【具體實(shí)施方式】
[0033]除了別的以外，本發(fā)明提供一種順序驅(qū)動(dòng)機(jī)制，其包括按時(shí)間順序地執(zhí)行的多個(gè)驅(qū)動(dòng)周期，其中在每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期中提供多種顏色，使得在不同的周期內(nèi)將不同的顏色提供給不同的像素。在組成尋址時(shí)期的完整數(shù)目的周期的范圍內(nèi)，由全部三種所需顏色照明每個(gè)像素。可存在每像素單一像素元件，以三種不同顏色照明三次，或者可存在每像素兩個(gè)子像素元件，照明兩次，使得在兩個(gè)子像素中表示三種不同顏色。以此方式，在空間上和時(shí)間上使得顏色序列交替。
[0034]圖1示意地圖示出與標(biāo)準(zhǔn)顏色順序LCD驅(qū)動(dòng)機(jī)制(圖1A)比較的本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)例(圖1B)。圖1A示出了按時(shí)間順序地在驅(qū)動(dòng)周期4、5和6中并從而沿著時(shí)間軸(t)利用由矩形表示的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)輪流照明的像素的三個(gè)子像素1、2及3。驅(qū)動(dòng)周期
4、5及6的每一個(gè)使用單一顏色，即導(dǎo)致了在一個(gè)周期中利用一種顏色同時(shí)照明全部子像素
1、2和3。這是傳統(tǒng)的設(shè)置，其中利用將一個(gè)子像素元件(圖像中的一個(gè)矩形)作為單一像素來驅(qū)動(dòng)，但是是在三個(gè)順序周期的范圍內(nèi)，使得顯示器分辨率最大化。與圖1A類似，圖1B示出了利用紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)輪流照明的像素的三個(gè)子像素I’、2’和3’。然而，現(xiàn)在這些顏色是在空間上交錯(cuò)的。從而，每個(gè)周期4、5和6對(duì)于不同的像素(或者如果適用的話，對(duì)于不同的像素集合)使用每種顏色。再次，利用將一個(gè)子像素元件(圖像中的一個(gè)矩形)作為單一像素來驅(qū)動(dòng)，但是是在三個(gè)順序驅(qū)動(dòng)的范圍內(nèi)，使得顯示器分辨率最大化。從而，在一個(gè)周期內(nèi)，輸出多種顏色而不是如圖1A那樣僅輸出一種顏色。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，響應(yīng)于(圖像或觀看者的)快速移動(dòng)，圖像品質(zhì)損失被視為分辨率畸變而不是顏色畸變，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這對(duì)于觀看者來說明顯不太令人分心。
[0035]此方法特別適合于標(biāo)準(zhǔn)的3:1像素尺寸。每個(gè)照明周期中的空間圖案包括在行方向上的三個(gè)子像素的周期的交替。這看起來像是標(biāo)準(zhǔn)LCD面板，其中像素三個(gè)一組隨時(shí)間在RGB、GBR及BRG配置之間交替。
[0036]這圖示在圖1C中，其示出了對(duì)應(yīng)于圖1B的設(shè)置的三個(gè)周期(T = I至3)。
[0037]然而，存在大量其他可能的交錯(cuò)方法的實(shí)現(xiàn)。
[0038]也可以，例如，僅以兩個(gè)周期、僅以紅色及藍(lán)色在時(shí)間及位置上交錯(cuò)來實(shí)施部分顏色順序顯示。以此方式，在顏色畸變與分辨率畸變之間建立了平衡，并且分辨率增益被限定為150%而非300%。然后可以使用反轉(zhuǎn)空間定位的形式，例如在一個(gè)周期中為RGB而在另一個(gè)周期中為BGR。
[0039]本發(fā)明需要將不同的顏色施加給不同的像素來對(duì)背光輸出進(jìn)行圖案化。
[0040]圖2中示出了對(duì)此進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的一種方式，其中像素自身不具有彩色濾光片。顯示器具有可產(chǎn)生三種顏色的背光設(shè)置。存在三種像素圖案，并且光引導(dǎo)設(shè)置20、22、24與每個(gè)像素圖案相關(guān)聯(lián)。在第一周期中(T=l)，將綠色光(G)提供給第一光引導(dǎo)設(shè)置20，將藍(lán)色光(B)提供給第二光引導(dǎo)設(shè)置22，并且將紅色光(R)提供給第三光引導(dǎo)設(shè)置24。在第二周期中(T =2)，將紅色光(R)提供給第一光引導(dǎo)設(shè)置20，將綠色光(G)提供給第二光引導(dǎo)設(shè)置22，并且將藍(lán)色光(B)提供給第三光引導(dǎo)設(shè)置24。在第三周期中(Τ = 3)，將藍(lán)色光(B)提供給第一光引導(dǎo)設(shè)置20，將紅色光(R)提供給第二光引導(dǎo)設(shè)置22，并且將綠色光(G)提供給第三光引導(dǎo)設(shè)置24。
[0041]光引導(dǎo)設(shè)置可包括將準(zhǔn)直光引導(dǎo)至IXD面板的光導(dǎo)。
[0042]用于將光提供給光導(dǎo)的設(shè)置的一個(gè)實(shí)例是一組RGBLED系統(tǒng)。對(duì)于每個(gè)周期提供一個(gè)這種RGB LED系統(tǒng)，使得對(duì)于圖2的實(shí)例，存在三個(gè)單獨(dú)的RGB LED光系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的每一個(gè)是可控制的按照期望輸出紅色、綠色或藍(lán)色光。每個(gè)LED光系統(tǒng)被耦合到位于顯示器側(cè)面的相應(yīng)光導(dǎo)設(shè)置。
[0043]光導(dǎo)設(shè)置可以包括光纖束，這些光纖束一起端接在對(duì)應(yīng)于像素陣列的陣列中。如可從圖2看到的那樣，每個(gè)光纖束端接在對(duì)應(yīng)于像素子陣列(也就是在任意給定時(shí)間總是利用相同的顏色進(jìn)行照明的像素子陣列)的一組位置中。
[0044]圖3示出了一種設(shè)置，其中在LCD面板后面放置小RGBLED陣列。以時(shí)間順序方式接通這些RGB LED。在每個(gè)周期中使用不同的LED組，使得存在空間分離。該空間分離以較大尺度發(fā)生，例如每五個(gè)像素。
[0045]圖3中的矩形表示像素，圓圈表示LED，利用填充的圓圈表示被接通的LED，并且字母R、G、B指不顏色。
[0046]示出了四周期方案(T = I至T = 4)。每個(gè)LED將照明像素環(huán)，從LED中央開始強(qiáng)度逐漸減弱。處理可以應(yīng)對(duì)投射在LCD上的LED光的精確光分布。因此，可認(rèn)為被照明的光源組照明全部(子)像素。在每個(gè)周期期間，照明相同數(shù)量的LED(對(duì)于每對(duì)交替行，一行不被照明而另一行的一半LED被照明，每個(gè)周期給出I /4的LED)。
[0047]圖3是IXD后面的Delta-Nabla LED分布。更簡單的配置也是可能的，但是此特定配置具有圓形空間頻率響應(yīng)，從而獲得與LED背光的圓環(huán)形式的良好兼容性，而且還提供所形成的低分辨率顏色網(wǎng)格的最佳同質(zhì)性。每個(gè)LED在該四個(gè)周期中只被照明一次，但是在每個(gè)周期期間，全部像素都被照明，雖然具有不同的強(qiáng)度。
[0048]本發(fā)明對(duì)于自動(dòng)立體顯示器特別有利。圖4為已知的直接觀看自動(dòng)立體顯示設(shè)備41的示意性透視圖。已知的設(shè)備41包括作為空間光調(diào)制器以產(chǎn)生顯示的有源矩陣類型的液晶顯示器面板43。
[0049]該顯示器面板43具有按行和列設(shè)置的顯示像素45的正交陣列。出于清楚的目的，圖4中僅顯示少量顯示像素45。實(shí)際上，顯示器面板43可包括大約一千行及數(shù)千列顯示像素45 ο
[0050]液晶顯示器面板43的結(jié)構(gòu)是完全傳統(tǒng)的。特別地，面板43包括一對(duì)隔開的透明玻璃基板，在該對(duì)隔開的透明玻璃基板之間提供經(jīng)對(duì)齊扭轉(zhuǎn)向列的或其他液晶材料。該基板在它們相對(duì)的表面上承載透明銦錫氧化物(ITO)電極的圖案。在基板的外表面上還提供了偏振層。
[0051]在一個(gè)實(shí)例中，每個(gè)顯示像素45包括在基板上的相對(duì)電極，其間具有插入的液晶材料。由電極的形狀及布局來確定顯示像素45的形狀及布局。顯示像素45通過間隙彼此規(guī)則地隔開。
[0052]每個(gè)顯示像素45與諸如薄膜晶體管(TFT)或薄膜二極管(TFD)之類的開光元件相關(guān)聯(lián)。通過向開關(guān)元件提供尋址信號(hào)來操作顯示像素以產(chǎn)生顯示，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說適當(dāng)?shù)膶ぶ贩桨甘且阎摹?br>[0053]顯示器面板43被光源47照明。在傳統(tǒng)設(shè)置中，這包括延伸遍及顯示像素陣列區(qū)域的平面背光。來自光源47的光被引導(dǎo)通過該顯示器面板43，使得各個(gè)顯示像素45被驅(qū)動(dòng)以對(duì)光進(jìn)行調(diào)制并產(chǎn)生顯示。
[0054]顯示設(shè)備41還包括凸透鏡板49，凸透鏡板49設(shè)置在執(zhí)行視圖形成功能的顯示器面板43的顯示側(cè)上。凸透鏡板49包括一行彼此平行延伸的凸透鏡元件51，出于清楚的目的，僅以放大尺寸示出了凸透鏡元件中的一個(gè)凸透鏡元件。
[0055]凸透鏡元件51為凸圓柱透鏡形式(但是在不損失本發(fā)明的效果的情況下可同樣很好地使用諸如橢圓等其他形狀)，并且其作為光輸出引導(dǎo)裝置將來自顯示器面板43的不同圖像或視圖提供給位于顯示設(shè)備41前面的用戶的眼睛。
[0056]圖4中所示的自動(dòng)立體顯示設(shè)備41能夠提供不同方向上的多個(gè)不同透視圖。具體地，每個(gè)凸透鏡元件51覆蓋每行中的一小組顯示像素45。凸透鏡元件51在不同方向上投射一組中的每個(gè)顯示像素45，以便形成多個(gè)不同的視圖。隨著該用戶的頭部從左向右移動(dòng)，他/她的眼睛將依次接收多個(gè)視圖中的不同視圖。
[0057]在本實(shí)例中，已經(jīng)關(guān)于使用凸透鏡板作為視圖引導(dǎo)裝置的自動(dòng)立體顯示器描述本發(fā)明的應(yīng)用。雖然關(guān)于例如顯示器亮度而言，這是優(yōu)選的選擇，但是本發(fā)明同樣很好地應(yīng)用于具有視差屏障作為視圖引導(dǎo)裝置的自動(dòng)立體顯示器，或者甚至應(yīng)用于將不同像素的視差輸出引導(dǎo)至不同視圖的其他自動(dòng)立體顯示器，當(dāng)觀看者感知不同視圖時(shí)使得觀看者體驗(yàn)圖像視頻等的立體或者甚至瀏覽顯示。在基于視差屏障的自動(dòng)立體顯示器中，視圖引導(dǎo)裝置采取視差屏障的形式而非凸透鏡，本質(zhì)上，視差屏障是具有交替方式的透明和非透明平行條紋的板。在該顯示器中，該板經(jīng)定向使得條紋在像素列方向上延伸，就好像凸透鏡自動(dòng)立體顯示器的凸透鏡。以此方式，像素輸出可穿過非透明條紋之間的透明條紋，同時(shí)被該非透明條紋(屏障)所阻擋。以此方式，特定像素的輸出被引導(dǎo)至表示視圖方向(視圖)的特定方向。顯示器在其中提供輸出的精確方向尤其依賴于關(guān)于像素間距的交替條紋的間距以及該板至像素平面的距離和該板的透明部分關(guān)于像素的橫向位置。例如，在US715463(以引用方式并入)中給出視差屏障自動(dòng)立體顯示器的操作及一般構(gòu)造的更詳細(xì)描述，其中通過對(duì)圖1至圖3的描述而提供了這種顯示器的實(shí)例的構(gòu)造。US6859256或W02007/024118(以引用方式將兩者并入)的說明書中提供另一實(shí)例。已經(jīng)描述了這種顯示器的很多實(shí)例，本發(fā)明可帶有如前面所描述的優(yōu)點(diǎn)那樣應(yīng)用到這種顯示器。
[0058]通過以上文解釋的方式來修改背光和像素輸出的控制，可以根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)圖4的傳統(tǒng)配置。
[0059]對(duì)于自動(dòng)立體顯示器，本發(fā)明使得較高的3D分辨率和深度感知成為可能。這歸因于可以順序地將特定視圖的不同顏色發(fā)送至觀看者，從而不需要空間上不同的像素這一事實(shí)。因此，較少的空間分布的像素被用于定義視圖的一個(gè)圖像點(diǎn)。同時(shí)達(dá)到如前所述的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于2D顯示器，本發(fā)明改進(jìn)了效率并實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的亮度及顏色范圍。
[0060]圖5示出了本發(fā)明的顯示設(shè)備。提供顯示器驅(qū)動(dòng)電路60用于如上文所解釋的那樣在周期中驅(qū)動(dòng)像素陣列43顯示的每個(gè)像素，并且還控制背光47。
[0061 ]像素陣列43可以是2D IXD系統(tǒng)或3D自動(dòng)立體顯示器的一部分。驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)LCD驅(qū)動(dòng)功能，但是另外地使像素驅(qū)動(dòng)與背光照明同步。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，LCD驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)是完全常規(guī)的。因此，可根據(jù)傳統(tǒng)電子技術(shù)來建立該驅(qū)動(dòng)電路，并且優(yōu)選地由微電子或半導(dǎo)體電子芯片來建立該驅(qū)動(dòng)電路，使得其實(shí)際上是計(jì)算機(jī)。用于操縱這種驅(qū)動(dòng)設(shè)備的軟件可包含在這種驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)部存儲(chǔ)器中，或者可以包含在單獨(dú)的適當(dāng)?shù)能浖d體上，諸如電子存儲(chǔ)器(磁硬盤、固態(tài)存儲(chǔ)器)或光存儲(chǔ)器，諸如DC-ROM DVD或可連接至或插入該驅(qū)動(dòng)電路的其他存儲(chǔ)器。
[0062]以上實(shí)例使用液晶顯示器。所述的實(shí)施例用于舉例說明本發(fā)明的操作。然而，當(dāng)采用其他照明顯示器技術(shù)時(shí)，也可以獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明的改進(jìn)或優(yōu)點(diǎn)是提供給具有擁有所定義的需要的像素的全部顯示器的。這些不必是LCD定義/基于LCD的像素。因此，可以使用具有能夠順序地發(fā)出多種不同顏色或彩色光譜的像素的顯示器。此外，本發(fā)明應(yīng)用于使用照明源及快門類型像素化顯示器的任意顯示器設(shè)置。可將LCD看做快門類型像素化顯示器的一個(gè)實(shí)例。
[0063]通過對(duì)附圖、公開內(nèi)容以及所附權(quán)利要求的研究，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明中理解并實(shí)現(xiàn)所公開的實(shí)施例的其他改變。在權(quán)利要求中，用語“包括”并不排除其他元件或步驟，不定冠詞“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。單一處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中陳述的多個(gè)項(xiàng)目的功能。事實(shí)是，在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述的特定措施并不表示不可以有利地使用這些措施的組合。計(jì)算機(jī)程序可存儲(chǔ)/分布在適當(dāng)介質(zhì)上(諸如光存儲(chǔ)介質(zhì)或與其他硬件一起提供或作為其他硬件的一部分的固態(tài)介質(zhì))，但是也可以以其他形式分布(諸如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他有線或無線通信系統(tǒng))。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種驅(qū)動(dòng)具有輸出像素的顯示器的方法，每個(gè)輸出像素能夠提供至少第一顏色和與第一顏色不同的第二顏色的光輸出，第一和第二顏色選自包括三種不同顏色的組，該方法包括: 順序執(zhí)行顯示器的第一和第二照明周期，其中每個(gè)照明周期包括至少通過利用第一顏色照明第一像素集合并利用第二顏色照明第二像素集合來照明顯示器的像素(45)，其中兩個(gè)周期的第一和第二顏色一起包括了用于形成圖像的該組的全部三種顏色，從而使得顏色序列在空間上和時(shí)間上交替， 其特征在于，僅存在兩個(gè)周期并且其中: 第一周期的第一和第二顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色中的兩種顏色，并且第二周期的第一和第二顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色中的兩種顏色;或者 一個(gè)周期的第一和第二顏色包括紅色和綠色，并且另一個(gè)周期的第一和第二顏色包括藍(lán)色和綠色。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器，其中每個(gè)照明周期包括使用背光(47)照明顯示器。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在兩個(gè)顯示周期中產(chǎn)生彩色像素輸出，由兩個(gè)子像素來定義彩色像素。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將不同顏色的照明提供給不同的像素包括: 使用彩色光源來照明將光引導(dǎo)至預(yù)定像素集合的引導(dǎo)設(shè)置;或者 使用顯示器后面的離散光源來照明顯示器的相應(yīng)的預(yù)定像素集合。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其用于驅(qū)動(dòng)自動(dòng)立體顯示器。6.—種顯示器驅(qū)動(dòng)電路(60)，其用于在順序周期中驅(qū)動(dòng)顯示器的每個(gè)像素，其中顯示器具有輸出像素，每個(gè)輸出像素能夠提供至少第一顏色和與第一顏色不同的第二顏色的光輸出，第一和第二顏色選自包括三種不同顏色的組，其中該驅(qū)動(dòng)電路包括用于控制顯示器的裝置，使得: 在至少第一和第二照明周期的每一個(gè)周期期間，至少通過利用相應(yīng)的第一顏色照明第一像素集合并且利用相應(yīng)的第二顏色照明第二像素集合來照明像素，其中兩個(gè)周期的第一和第二顏色一起包括了用于形成圖像的該組的全部三種顏色，從而使得顏色序列在空間上和時(shí)間上交替， 其特征在于，僅存在兩個(gè)周期并且其中: 第一周期的第一和第二顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色中的兩種顏色，并且第二周期的第一和第二顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色中的兩種顏色;或者 一個(gè)周期的第一和第二顏色包括紅色和綠色，并且另一個(gè)周期的第一和第二顏色包括藍(lán)色和綠色。7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)電路(60)，其用于液晶顯示器，其中用于控制顯示器的裝置被用于控制背光(47)，其中每個(gè)照明周期包括使用背光(47)照明顯示器。8.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)與背光控制同步地提供給像素的裝置，使得每個(gè)像素由一組照明周期尋址。9.一種顯示器，包括: 像素陣列(43)，以及 如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)電路。10.如權(quán)利要求9所述的顯示器，其中像素陣列包括液晶像素陣列(43)，并且該顯示器還包括用于照明液晶像素的背光設(shè)置(47)，并且其中用于控制顯示器的裝置被用于控制背光(47)，其中每個(gè)照明周期包括使用背光(47)照明顯示器。11.如權(quán)利要求9或10所述的顯示器，其用于提供自動(dòng)立體圖像，該顯示器還包括覆蓋顯示像素的至少一部分的視圖引導(dǎo)設(shè)置(49)，該視圖引導(dǎo)設(shè)置(49)用于將其所覆蓋的像素的輸出引導(dǎo)至不同方向，使得觀看者體驗(yàn)立體圖像。12.如權(quán)利要求11所述的顯示器，其中視圖引導(dǎo)設(shè)置包括視差屏障或透鏡元件。
【文檔編號(hào)】G09G3/34GK106023907SQ201610499439
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2010年3月9日
【發(fā)明人】H.J.C.凱珀斯, J.范德霍斯特
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦電子股份有限公司