多重调制器显示器及相关的方法技术

本发明专利技术涉及多重调制器显示器和相关的方法。双重调制器显示器具有用光图案照亮第二像素阵列的第一像素阵列。第二像素阵列调制光图案以产生图像。用于确定第一像素阵列中的像素的控制值的方法从初始的控制值集合开始并提炼控制值。控制值可被一次提炼。图像可以被实时显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诸如计算机监视器、电视和数据投影仪等的电子显示 器。更特别地，本专利技术涉及通过第二像素阵列调制来自第一^^素阵列 的光以产生图像的显示器。
技术介绍
双重调制器显示器(Dual modulator display)具有在第二像素阵 列上产生光的可控图案的第一像素阵列。在专利技术名称均为"HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY DEVICES ，， 的 WO02/06卯30 (PCT/CA2002/000255 )和WO03/077013 ( PCT/CA2003/000350 )中 说明了双重调制器显示器的例子。在一些实施例中，规定希望的图像 的图像数据被供给到操作第 一像素阵列以在第二像素阵列上产生光的 图案的控制器。光的图案接近希望的图像。控制器操作第二像素阵列 以调制光的图案以产生比光的图案更接近希望的图像的图像。在一些 实施例中，与第二像素阵列相比，第一像素阵列具有较低的分辨率(即， 与在第一像素阵列中相比，在第二像素阵列中存在更多的像素)。第 一像素阵列可包含例如空间光调制器的可单个控制的光源像素的阵列 等。第二像素阵列可包含反射型或透射型空间光调制器。在一些实施例中，第一像素阵列包含发光二极管(LED)阵列， 并且，第二像素阵列包含液晶显示器(LCD)面板。"双重调制器"显示器结构可适用于高端显示器(高端显示器的 一些例子是用于观察X射线和其它关键性图像的显示器、高端电影院 应用等)。在这些应用中，希望使得显示的图像尽可能接近地再现希 望的图像。在这些应用中，不希望出现对于希望的图像的任何可觉察 的偏离。在"理想的，，双重调制器显示器中，第一像素阵列具有可从零到 非常亮的无级变化的光输出，并且，第二像素集合在透射零光量和穿 过所有的入射光之间是可无级可控的。在现实中，实际用作第一像素 集合和第二像素集合的组成具有限制。例如，在第一像素集合或第二像素集合包含LCD (液晶显示器)像素的情况下，像素具有小于100% 的最大透射率、大于0%的最小透射率，并且各像素的透射率一般是 可从一组离散值中选择的。类似地，在第一像素集合包含可单个控制 的光源(例如，诸如LED)阵列的情况下，光源一般具有可在分立的 步骤中被调整到一些最大值的光输出。一个问题是，确定如何控制第一像素集合，使得第二像素集合上 的光的图案将以可被第二像素集合校正为较高的精度的方式接近希望 的图像。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种用于产生双重调制器显示器中的第一 像素阵列中的像素的控制值的方法。该方法包括从限定希望的图像的图像数据产生希望的光图案和初始的控制值集合；和通过对于某一 像素确定趋于减少与所述像素对应的位置上的希望的光图案和被估计 为响应控制值集合而产生的光图案之间的差异的变化A《，提炼初始的 控制值集合。以下说明本专利技术的其它方面和本专利技术的特定实施例的特征。 附图说明在示出本专利技术的非限制性实施例的附图中， 图l是双重调制器显示器的示意图。图2A是包含表示希望的图像和由第一像素阵列产生的光图案的 曲线的示图。图2B是由第二像素阵列对于来自图2A的图像产生的高空间频率 成分。图2C是表示希望的图像和由第一像素阵列产生的作为希望的图 像的次优匹配的光图案的另一示图。图2D是由第二像素阵列对于来自图2C的图像产生的高空间频率 成分。图3和图3A是示出根据本专利技术的方法的流程图。 图4是示出纱幕眩光(veiling glare )的效果的示意图。 图5是示出根据本专利技术的实施例的控制器的功能部件的框图。 图6是示出根据本专利技术的实施例的用于产生控制信号的系统的功 能部件的框图。具体实施方式为了提供对于本专利技术的更彻底的理解，在以下的整个说明中阐述 特定的细节。但是，可以在没有这些细节的情况下实施本专利技术。在其 它的情况下，为了避免不必要地混淆本专利技术，公知的要素没有被详细 示出或说明。因此，说明书和附图应被视为解释性的而非限制性的。专利技术人已确定对于尽管第 一和第二像素阵列的能力限制仍在减少 图像信息的损失的同时显示图像的以下方面存在需要 双重调制器显示器； 用于双重调制器显示器的控制器； 用于操作双重调制器显示器的方法；*用于产生用于控制双重调制器显示器的像素的控制值的方法；和 包含用于操作双重调制器显示器并产生双重调制器显示器的像 素的控制值的软件的程序产品。例如，考虑图1所示的情况。显示器10包含像素12A的第一阵 列12和像素14A的第二阵列14。控制器16接收图像数据18并产生 分别控制的第一和第二像素阵列的像素的控制信号19A和19B。第一 阵列12可例如包含发光二极管(LED)或其它光源的阵列。第二阵列 14可例如包含LCD面板。控制器16从图像数据得到信号19A和19B。信号19A可包含第 一阵列12的像素12A的控制值J的集合。信号19B可包含例如第二 阵列14的像素14A的控制值/;的集合。响应来自控制器16的控制信号19A，第一阵列12发光。由第一 阵列12的像素12A发射的光在第二阵列14上产生光的图案20。图案 20是由图像数据18规定的希望的图像的近似。由于第一阵列12具有 明显比第二阵列14少的像素，因此，希望的图像的具有较高的空间频 率的方面将主要由控制信号19B表现。图案20将跟踪希望的图像的 具有相对较低的空间频率的方面。图案20的特性依赖于由第一阵列12的像素12A发射的光量以及 像素12A的点传播函数。可在第一阵列12和第二阵列14之间设置诸 如散射体、透镜、准直器等的光学元件(未示出)。可通过像素12A 的点传播函数考虑任何这种光学元件对于图案20的影响。图案20可由第二阵列14的各像素14A上的强度值尿表征(其中， ;是识别特定的像素14A的指数)。从图像数据18得到控制信号19A 的方式可影响由显示器IO产生的图像的质量。如果控制信号19A导 致"良好的，，图案20，那么第二调制器14可调制图案20中的光以非 常精确地再现希望的图像。另一方面，如果控制信号19A产生次最佳 的图案20,那么可能不能确定将导致第二调制器14在没有可觉察的 非自然信号的情况下以匹配希望的图像的方式调制图案20的控制信号19B。考虑例如在希望的图像的区域中希望的图像描述空间频率太高以 至于不能在图案20中再现的条带的情况。这些条带被叠加于在低空间 频率上改变的背景光强度上。图2A的曲线30表示希望的图像沿穿过 条带的方向的强度的变化。曲线32表示示例性图案20中的光的强度 的变化。如果图案20中的光具有以与曲线30的低空间频率成分良好 匹配的方式改变的强度(如曲线32所示)，那么第二阵列14可被设 定以如图2B所示的那样产生希望的图像的高空间频率成分，使得得 到的图像如实地再现希望的图像。另一方面，在一些情况下，图案20中的光具有以不与曲线30的 低空间频率成分良好匹配的方式改变的强度。例如，在第一阵列12 的像素12A的点传播函数在于使得图案20的低空间频率低于希望的 图像的低空间频率成分的情况下，会出现这种情况。图2C中的曲线 33表示另一示例性图案20中的光的强度的变化，该变化示出曲线30 和图案图案20的低空间频率成分之间的这种不匹配。在这种情况下， 如图2D所示，第二阵列1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生双重调制器显示器中的第一像素阵列中的像素的控制值的方法，该方法包括：　从限定希望的图像的图像数据产生希望的光图案和初始的控制值集合；和　通过对于某一像素确定趋于减少与所述像素对应的位置上的希望的光图案和被估计为响应控 制值集合而产生的光图案之间的差异的变化Δｄ↓［ｊ］，提炼初始的控制值集合。

【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：W海德里奇，M特伦塔科斯特，GJ沃德，H斯特泽恩，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]