转换用于驱动显示器的信号的方法和设备以及使用其的显示器技术

技术编号:3023111 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于驱动包括显示单元阵列的显示器的方法、设备和计算机程序,每个单元包括红色、绿色、蓝色和白色颜色的子像素,所述方法包括如下步骤:接收用于控制该显示器的每个单元的红色、绿色和蓝色颜色的输入信号;处理该输入信号以便为每个单元的红色、绿色、蓝色和白色子像素生成对应的红色、绿色、蓝色和白色输出驱动信号,输出色域之外的所有输入颜色被映射到输出色域的预定区域之内,该输出色域的预定区域之内的所有输入颜色被映射到输出色域的预定区域之内的另外的颜色;以及施加输出驱动信号至该显示器的每个单元的相应子像素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转换用于驱动显示器的信号的方法和 设备以及使用其的显示器本专利技术涉及用于驱动包括像素阵列的显示器的方法、设备以及计算机程序。像素化(pixel lated)彩色显示器当前最普通的形式是彩色液晶显 示器(LCD)。彩色LCD典型地包括显示单元的二维阵列,每个单元包 括使用相关联滤色器的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素。每 个单元的滤色器大约吸收通过它们的光的2/3。为了提高光学透射率, 在本
的实践中已知的是,以如附图说明图1中描绘的方式为每个单元添 加白色子像素(W),其中一个三子像素RGB单元由IO表示,而包括白 色(W)子像素的一个四子像素RGBW单元由20表示。在单元20中,红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素每个都具 有一个面积,该面积是在单元10中包括的对应颜色子像素面积的 75%。然而,单元20的白色(W)子像素不包括滤色器并在工作中能够 透射一个光量,该光量近似对应于通过单元20的红色(R)、绿色(G) 和蓝色(B)子像素的光的总和。因而,相比于单元IO,单元20能够透 射大致1.5倍的光。这种增强的透射在如下情况中是有利的被用来实 现电视的LCD、期望有增大的显示视亮度的膝上型电脑、投影电视(后 视(rear)和前视(front view) , LCD以及DLP )、期望有高能效的背光显示器以便节能并从而延长有用的电池寿命的膝上型电脑以及 LCD/DLP图形投影仪(投影机(beamer ))。然而,向单元IO中引入白 色(W)子像素以生成单元20带来了技术问题,该技术问题有关对每个 单元20的R、 G、 B、 W子像素进行最优驱动以在显示器上提供彩色图像 的最优再现。在US2004/0046725中描述了每个都包括单元阵列的液晶显示器 (LCD),其中每个单元包括红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和白色 (W)子像素。另外,所描述的显示器还包括用于向它们的子像素传输 选通信号(gate signal)的选通线,以及用于向它们的子像素传输数 据信号的数据线。每个描述的显示器进一步包括用于向选通线提供选通信号的选通驱动器,用于向数据线提供数据电压的数据驱动器以及图像 信号修正器。图像信号修正器包括用于将三色图像信号转换成四色图像 信号的数据转换器,用于优化来自数据转换器的四色图像信号的数据优 化器以及与时钟同步地向数据驱动器提供优化的图像信号的数据输出单元。红-绿-蓝(RGB)空间是三维彩色空间,它的成分是构成给定颜色 的红色、绿色、蓝色强度。基于RGB的彩色空间是计算机图形学中最通 常使用的彩色空间,主要是因为它们被大部分的彩色显示器直接支持。 在RGB基家族内的彩色空间组包括色调-视亮度-饱和度(HLS)空间和 RGB空间。图2是HLS空间图,它是个双六棱锥体(double hexcone ) 。 HLS 空间的颜色成分是色调、视亮度和饱和度。色调即通常所认为的颜色。 视亮度是在一种颜色中黑色或白色的量(增大视亮度使颜色更亮,减小 视亮度使颜色更暗)。饱和度是颜色纯度的测度。当饱和度减小时,颜 色变得较灰,且饱和度值为0导致一个灰度值。将颜色红色、绿色和蓝色映射到3D笛卡儿(Cartesian)坐标系 上生成RGB彩色空间。这导致一个3D立方体,在图3a中示出了它的一 个例子。坐标系的原点是黑色,此处RGB颜色成分全部为零。立方体的 对角地相对的角是白色,此处RGB颜色成分处于它们的最大值。基色是 红色、绿色和蓝色。合成色(secondary color)是青色、黄色和品红 色。引入白色(W)子像素以生成单元20增大了彩色空间的视亮度。结 果,修正RGB彩色空间使其在视亮度轴上延伸以产生如图3b说明的RGBW 彩色空间。因此,可以理解,从RGBW彩色空间可得到的颜色范围比从 RGB彩色空间可得到的颜色范围要大。给定设备能产生的颜色范围被称作色域(gamut )。因而,显然, 具有单元20的RGBW显示器的颜色色域比具有单元10的RGB显示器的 色域要大。为了方便和更清楚起见,在2D彩色空间中工作比较方便,且这可 通过将3D彩色空间投影到一个平面上来实现。图4a和4b是分别在图 3a和3b中说明的3D彩色空间的投影,由此蓝色成分的值是不变的。在 下面的描述中,假设输出色域被归一化,以致沿着图4a轴的最大尺度是l,而沿着图4b轴的最大尺度是2。阴影区域说明了每个空间的颜色色域。如果RGB颜色色域被定义为 输入色域40,而RGBW颜色色域被定义为输出色域42,可以理解的是, RGB输入向RGBW输出的转换定义了可能的输出范围,该可能的输出范围 大于RGBW单元20的输出色域。不能由RGBW显示器产生的输出颜色是 在RGBW颜色色域之外、空区域44、 46之内的。因此,在单元20中包 含白色(W)子像素意味着存在不能被RGBW单元显示的颜色范围。特别 地,高饱和度颜色(例如深红色(rich red))不能以高视亮度显示。重新定义给定设备的输入颜色、使得它的色域变得与第二设备的色 域大致相等的过程称为"色域映射",正是色域映射已经变为颜色管理 中的一个重要问题。对于一个给定情况的最优色域映射途径取决于输入 和输出设备的色域、图像内容、使用者的意图和偏好。从RGB到RGBW的按像素的色域映射的许多途径是已知的。现参考 图5描述这些色域映射方法中的一些,图5说明了到图4b的2维RGBW 颜色输出色域的像素映射。将被称为"硬限幅至(hard-clip to)白色,,的第一已知方案包括 采用朝向白色值定标(scale)颜色的映射准则来映射所有处于输出色 域之外的颜色,在白色值处颜色成分处于它们的最大值。例如,将外部 色域颜色50按箭头A所指的方向投影到输出色域上。因而外部色域颜 色50被映射到输出色域42之内的颜色52。回忆一下饱和度是颜色纯 度的测度,并且当饱和度减小时颜色变得较灰,便可以理解,"硬限幅 至白色"会导致一输出颜色52,该输出颜色52相比外部色域颜色50具 有减小的饱和度和增大的亮度(luminance)。将被称为"硬限幅至黑色"的第二已知方案包括采用朝向黑色值定色i分具有零值。例如,'将外部色域颜色〗0按箭"B所指的、方向投i 到输出色域上。因而外部色域颜色50被映射到输出色域42之内的颜色 54。可以理解的是,"硬限幅至黑色"会导致一个输出颜色54,该输出 颜色54相比外部色域颜色50具有减小的饱和度和减小的亮度。将被称为"等亮度硬限幅"的第三已知方案包括采用朝着灰度轴直 接减小饱和度的映射准则来映射所有处于输出色域之外的颜色。例如, 将外部色域颜色50按箭头C所指的方向投影到输出色域上。因而外部色域颜色50被映射到输出色域42之内的颜色56。可以理解的是,"等 亮度硬限幅"会导致一个输出颜色56,该输出颜色56相比外部色域颜 色5 0具有减小的饱和度。可以理解的是,"硬限幅"映射方案导致输出色域之外的颜色的彩 色再现中的突变,而输出色域内部的颜色不变。另外,"硬限幅"方案 并不导致(account for)颜色的自然感知,由此4t和的颜色显得没有 不饱和的颜色亮。因而,"硬限幅"方案导致带有扰乱的视亮度 (brightness)和色平tf的输出RGB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动包括显示单元阵列的显示器的方法,每个单元包括红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和白色(W)颜色的子像素,该方法包括如下步骤:(i)接收用于控制该显示器的每个单元的红色、绿色和蓝色颜色的输入信号(Ri、Gi、Bi);(ii)处理该输入信号以便为每个单元的红色、绿色、蓝色和白色子像素生成对应的红色(Ro)、绿色(Go)、蓝色(Bo)和白色(Wo)输出驱动信号,输出色域之外(60)的所有输入颜色被映射到输出色域的预定区域(62)之内,且该输出色域的预定区域(62)之内的所有输入颜色被映射到输出色域的预定区域(62)之内的另外的颜色;以及(iii)施加输出驱动信号至该显示器的每个单元的相应子像素。

【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:EHA兰根迪克
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[荷兰]

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