具有可调节白色点的高对比度液晶显示器制造技术

技术编号:5066948 阅读:198 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提出了一种用于显示图像的显示器(1)和用于驱动此类显示器的方法。其中,所述显示器包括:背景灯(31)、限定像素单元(13)的阵列的第一LCD面板(3)、限定像素单元(29)的阵列的第二LCD面板(5),以及用于驱动所述第一和第二LCD面板(3、5)的控制单元(37)。第二LCD面板(5)是彩色显示器并被布置在所述第一LCD面板(3)和所述背景灯(31)之间。所述控制单元(37)适于控制所述第二LCD面板(5),从而可以调节所述显示器(1)的白色点。优选地,将漫射器(33)布置在所述第一显示器(3)和所述第二显示器(5)之间。因此,一方面,此类显示器示出了增强的显示性质,诸如增强的对比度和视角,而另一方面,通过使用用于相应地控制优选为低分辨率彩色显示器的所述第二LCD面板(5)的所述控制单元(37),可以根据需要调节所述显示器的白色点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于显示图像的显示器,具体而言,涉及具有背景灯和堆叠在彼此顶 部的第一 LCD面板和第二 LCD面板的显示器。此外,本专利技术涉及用于驱动此类显示器的方 法、当其在计算机上运行时适于执行此类方法的计算机程序产品,以及在其上面存储有此 类计算机程序产品的计算机可读介质。
技术介绍
目前,IXD监视器正在日益占领市场TV、台式计算机、便携式计算机、触摸屏、医 学显示器、航空电子和机动车产品。通常液晶显示器(LCD)包括布置成行和列的多个图片 单元(像素)。液晶显示器的操作基于在包括液晶材料有源层的液晶单元中的光调制。通 过在液晶层上施加电场,可以修改通过该层的光的偏振。在LCD监视器中,该效应被用于控 制来自独立像素单元的光发射。为此,将液晶层夹在两个偏振器之间。与基于CRT的技术相比,IXD在重量、尺寸、能耗等方面具有明显的优点。然而,常 规LCD监视器的缺点也是公知的,诸如低亮度、低动态对比率、窄视角、背光颜色偏差、图像 运动模糊等。这些缺点可能阻碍LCD监视器在某些需要最大性能的专业应用中的使用。典 型的实例有飞行控制、医学图像诊断和图像引导手术。在家用TV中,可能也需要主要在黑 电平(black level)方面对IXD的改进。尽管IXD显示器已经用于医院中的许多应用,但是应当认识到,特别对于如X-射 线成像的苛刻应用,当前LCD图像的质量可能不如常规X-射线胶片。在医学成像领域中, 图像质量必须满足标准DICOM (医学数字成像与通信),而这可能是很必要的。在成像模式 中该标准的实现强烈依赖于具体情况心血管成像(CV)的需求不同于X-射线胸部诊断; X-射线胸部诊断可能不同于乳腺X射线摄影,等等。常规IXD监视器可能受到以下问题或限制的影响(1)典型的常规彩色IXD监视器可能具有400 1的动态对比率,其低于常规阴 极射线管(CRT)的700 1的动态对比率。其原因可能是通过液晶面板的漏光以及从表面 反射的环境光。在医学应用中,可能需要至少800 1的对比度,在某些情况下可能需要 10000 1的对比度。(2)在大的视角,常规IXD监视器的对比度可能较差。尽管在0°的视角(即垂 直于屏幕)时的对比率可能是例如400 1,但在大于70°的视角时的对比率可能下降至 100 1以下。在医学应用中,多个医师可能必须同时观看屏幕(例如进行图像引导手术 时),因而可能需要在大约70°的角度时,对比率应当大于1000 1。(3) IXD监视器的所谓“白点”或“白色点”可能在一个设备与另一设备之间、甚至 在同一模型线内发生偏差。其中,在技术文献中常常还被称作“参考白”或“目标白”的白 点可以被限定为一组三色值或色度坐标,该三色值或色度坐标用于限定在图像捕捉、编码 或再现中的颜色“白色”。目前,监视器供应商能够指定10 JND(仅明显的差别)或更差的 色容限,而人眼能够区分颜色的1 JND的变化。当IXD监视器例如用于并排布置时,色差可4能变得非常令人烦恼。在医学领域中,常常并排使用4至6台监视器,并且医师可能必须同 时分析显示在多个监视器上的整组图像。在此类应用中,由于可能丢失图像信息的动态范 围,图像自身的颜色调整可能被禁止。
技术实现思路
可能存在对用于显示图像的显示器、用于驱动此类显示器的方法、当其在计算机 上运行时适于执行此类方法的计算机程序产品,以及在其上面存储有此类计算机程序产品 的计算机可读介质的需求,其中,至少部分地克服了现有系统的至少某些上述缺点。具体而 言,可能存在对具有例如大于1000 1的高对比率的显示器的需求,其中,能够在较宽的视 角范围(例如达到70° )获得该对比率,并且其中,能够选择性地调节显示器的白色点。此 外,可能有利的是以合理的成本提供具有改善性质的显示器。可以由根据独立权利要求之一的主题满足该需求。在从属权利要求中描述了本发 明的有利实施例。根据本专利技术的第一方面,提供了一种用于显示图像的显示器,其中,该显示器包括 背景灯、限定像素单元阵列的第一 LCD面板、限定像素单元阵列的第二 LCD面板以及用于驱 动第一 IXD面板和第二 IXD面板的控制单元。其中,第二 IXD面板布置在第一 IXD面板和 背景灯之间,并且第二 IXD面板是彩色IXD面板。控制单元适于控制第二 IXD面板,从而可 以调节显示器的白色点。本专利技术的主旨可以被视为是基于以下概念两个LCD面板堆叠在彼此的顶部并位于背景灯前面,使得来自背景灯的光在沿朝 向观察者的方向从显示器出射之前,首先穿过第二 LCD面板并随后穿过第一 LCD面板。背 侧的第二 IXD面板是彩色IXD面板,而前侧的第一 IXD面板可以是黑/白IXD面板。这两种LCD面板可能具有其自身特定的亮度范围。例如,每个LCD面板可能具有 8位的亮度等级(动态范围)。因此,可以将包括这两种面板的显示器上的图像内容提升到 这样的动态范围,使其对应于各个LCD面板的两个特定动态范围的乘积(动态范围(面板 1))X(动态范围(面板2))。因此,可以实现例如大约70000 1的动态对比率,其高于人 眼所能感知的10000 1的实际限值。同时,能够以可接受的对比率观察图像的视角可以变得宽至170°。由于IXD面板 叠置体的巧妙设计,这是可以实现的。单液晶面板的光学偏振性质能够抑制错误偏振和/ 或错误方向的光。当面板组合或堆叠在一起时该效应可以得以平方。由此,可以实现增加 的视角。此外,由于第二 IXD面板是彩色IXD面板,通过调节第二 IXD面板上的颜色内容/ 颜色设置,能够简单地调整显示器的白点或待显示图像的白点。因此,可以调节例如临近彼 此布置的多个显示器,以具有相同的白色点,使得用户能够容易地比较显示在不同显示器 上的图像,而不会受到不同图像中不同白色点的干扰。此外,由于第二 LCD面板包括具有多 个像素单元的阵列,因此甚至能够在第二 IXD面板的二维区域内局部地调节白色点。显示器的控制单元适于控制第二 IXD面板,从而可以调节显示器的白色点。出于 这种目的,控制单元可以具有用于为白色点输入所需的值的输入端口。例如,能够通过指示 白色点在CIE颜色空间中的坐标XYZ,或备选地通过指示白色点在LMS颜色空间中的三色5值,来输入所需的白色点。已指示了此类所需的白色点之后,控制单元能够随后确定特定的 设置,以相应地控制第二 LCD面板来获得穿过第二 LCD面板之后的所需的白色光。出于此 目的,控制单元可以例如从先前产生的查找表中导出对应的设置值。备选地,控制单元能够 使用传感器的反馈导出对应的设置值,传感器适于并被布置成检测穿过第二 LCD面板的光 的颜色和/或强度。下文将提及本专利技术实施例的进一步可能的特征、细节和优点。背景灯可以是适于并被布置成用来发射随后能够穿过第一 IXD面板和第二 IXD面 板的光的任何光源。例如,可以通过使用发光二极管(LED)实现背景灯。可以将来自此类 LED的光耦合进入光漫射元件中,光漫射元件漫射光并使其改变方向,以便从背侧均勻地照 亮第一 IXD面板和第二 IXD面板。第一 LCD面板和第二 LCD面板各自包括像素单元的阵列,其中,在每个像素单元 中,能够控制布置在两个电极之间的液晶层,以便本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于显示图像的显示器(1),所述显示器包括:背景灯(31);第一LCD面板(3),其限定像素单元(13)的阵列;第二LCD面板(5),其限定像素单元(29)的阵列;控制单元(37),其用于驱动所述第一和第二LCD面板(3、5);其中,所述第二LCD面板(5)布置在所述第一LCD面板(3)和所述背景灯(31)之间;其中,所述第二LCD面板(5)是彩色LCD面板;以及其中,所述控制单元(37)适于控制所述第二LCD面板(5),从而可以调节所述显示器(1)的白色点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D切斯塔科夫JJWM罗希科
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[]

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