專利名稱：子像素著色用的一些發(fā)射器的改進(jìn)型4－彩色排列的制作方法
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)書與2002年1月16日呈遞、標(biāo)題為《一種子像素格式數(shù)據(jù)到另子像素格式數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換的美國(guó)第10/051,612號(hào)專利申請(qǐng)書(第’612號(hào)申請(qǐng)書)有關(guān)。本申請(qǐng)書與2002年5月17日呈遞、標(biāo)題為《帶灰度調(diào)節(jié)的子像素著色用的系統(tǒng)和方法的美國(guó)第10/150,355號(hào)專利申請(qǐng)書(第’355號(hào)申請(qǐng)書)有關(guān)。
最常規(guī)的一些子像素化的顯示器(subpixelated display)采用三種發(fā)射器彩色(emitter color)，以一種彩色色域(color gamut)，當(dāng)以1931CIE彩色表來(lái)表示時(shí)，此色域包含了一個(gè)三角形的內(nèi)部，圖11中示有它的一個(gè)例子。這些彩色通常主要是紅色1104、綠色1106、和藍(lán)色1102。這些彩色發(fā)射器的亮度通常是不相等的。由于若干原因，有些顯示器被制造得帶有一個(gè)第四種彩色發(fā)射。已有技術(shù)的4-彩色顯示器常使用白色作為該第四種彩色。通常這樣做是為了增加顯示器的亮度，因?yàn)橐恍┎噬Ｊ抢貌噬珵V光器(color filter)來(lái)建立。白色是通過(guò)去除彩色濾光器建立；并且背照(backlight)的光，已經(jīng)成為白色，被容許無(wú)阻礙地傳送給觀察者。該四種彩色集體地組合成為一個(gè)像素(pixel)，該子像素可表示出由一些飽和彩色所確定的三角形內(nèi)的任何彩色，并可利用相加能力來(lái)在較高亮度情況下通過(guò)加入適當(dāng)數(shù)量的白色示出一些飽和度較低的彩色。
對(duì)于利用已有技術(shù)所知道的技術(shù)如子像素著色(SPR＝Sub-PixeLRenfering)來(lái)驅(qū)動(dòng)的一些顯示器，在第’355號(hào)申請(qǐng)書中揭示有該顯示器的一個(gè)例子，一個(gè)不進(jìn)行濾光的白色子像素的選擇造成嚴(yán)重的問(wèn)題。子像素著色依賴于利用變化一些子像素的明亮程度(brightness)來(lái)偏移亮度透明中心(apparent center of luminance)的能力。當(dāng)每個(gè)彩色具有相同的感知亮度時(shí)，該項(xiàng)偏移可良好地進(jìn)行。如在一起等待審批且共同授權(quán)轉(zhuǎn)讓、標(biāo)題為《具有簡(jiǎn)化尋址的全彩色成像設(shè)備用的彩色像素排列》、頒發(fā)給埃利奧特(ELLIOTT)的美國(guó)專利申請(qǐng)序列第09/916,232號(hào)專利申請(qǐng)書所揭示，一些藍(lán)色子像素由于顯著地比紅色子像素和綠色子像素暗而被感知，從而那些藍(lán)色子像素對(duì)于因子像素著色所增加的分辨率(resolution，也可稱清晰度)不會(huì)作重大的貢獻(xiàn)，而留下任務(wù)給一些紅色子像素和綠色子像素。加上如果白色未被濾光，則白色子像素顯著地比紅色子像素和綠色子像素這兩者明亮，紅色子像素和綠色子像素在子像素著色中的有效性喪失得也很多。
在圖1中，一種已有技術(shù)的4-彩色排列，有時(shí)被稱為元排列(quadarrangement)，與早些時(shí)候的拜爾圖案相類似，但該排列的綠色子像素中的一個(gè)被一個(gè)白色子像素所替代，因而重復(fù)單元112含有四種子像素，不同彩色的每種子像素，常為紅色子像素104、綠色子像素106、藍(lán)色子像素102和白色子像素108。該顯示器通常用“整體像素著色(whole pixel rendering)”來(lái)尋址，其中重復(fù)單元被定義為亮度信息的位置，而不考慮內(nèi)中那些有顏色子像素。這些彩色具有色度坐標(biāo)，例如在圖11中所示的那些紅色1104、綠色1105、藍(lán)色l102，和白色1108。該排列的白色子像素通常可通過(guò)從單色液晶顯示器調(diào)制圖元的光路(light path)上去除掉濾光器來(lái)形成。因此該未經(jīng)濾光的白色顯著地具有比其它子像素高的亮度，它常是顯示器設(shè)計(jì)人員的目的。
當(dāng)打算將子像素著色到一個(gè)具有未濾光的白色子像素的4-彩色顯示器上時(shí)，由于白色子像素的顯著比較地高的亮度，因此子像素著色性能大大地被削弱。在一個(gè)理想的(具有3-彩色或更多彩色排列)顯示器中，每個(gè)子像素的亮度將相等，從而對(duì)于較低飽和度的子像素的著色，每個(gè)子像素都具有相同的權(quán)(weight)?？墒怯捎谙嗤拿髁?，人類的眼睛看不見光的每個(gè)波長(zhǎng)。對(duì)于人類的眼睛，光譜的兩端看起來(lái)好象比中部暗。也就是說(shuō)，某一給定的綠色波長(zhǎng)的能量強(qiáng)度被感覺得比紅色或藍(lán)色的同樣能量強(qiáng)度明亮。另外，由于人類眼睛的短波長(zhǎng)的一些感覺錐(S-錐)(sensitive cone)這個(gè)事實(shí)，這些感覺錐會(huì)引起“藍(lán)色”的感覺，而不提供人類視覺系統(tǒng)的亮度通道(HumanVision System’s luminance channel)，結(jié)果，一些藍(lán)色顏色顯得更加暗。


構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分而結(jié)合在本說(shuō)明書內(nèi)的一些附圖，是用來(lái)解說(shuō)本發(fā)明的一些示范性性的具體實(shí)施方案和實(shí)施例，這些圖連同有關(guān)敘述則用來(lái)解釋本發(fā)明的一些原理。在這些圖中圖1示出一種用于顯示器的已有技術(shù)4-彩色排列，該排列使用一種4個(gè)子像素的重復(fù)單元。
圖2A示出圖1的一部分，該部分以6個(gè)子像素作為一個(gè)組。
圖2B示出另一種按照本發(fā)明的一些原理所制成的4-彩色、6個(gè)子像素的排列。
圖3示出一種新型、采用圖2B所示的排列作為重復(fù)單元(repeatingcell)的4-彩色排列。
圖4示出另一種新型4-彩色排列。
圖5A示出圖3的帶有一些長(zhǎng)方形，非正方形子像素的排列。
圖5B示出圖5A的、利用一個(gè)其中含有一些薄膜晶體管(thin filmtransistor)和/或關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)電容器(associated storage capacitor)的實(shí)施例的排列。
圖6A示出圖4的帶有一些長(zhǎng)方形，非正方形子像素的排列。
圖6B示出圖6A的、利用一個(gè)其中含有一些薄膜晶體管的實(shí)施例的排列。
圖7A示出另一種新型4-彩色排列。
圖7B示出圖7A的、利用一個(gè)其中含有一些薄膜晶體管的實(shí)施例的排列。
圖8A示出另一種新型4-彩色排列。
圖8B示出圖8A的、利用一個(gè)其中含有一些薄膜晶體管的實(shí)施例的排列。
圖9示出圖7(7A和7B)的、帶有一個(gè)皆小于其它像素子集(subsetof pixel)的像素子集、或帶有一個(gè)皆大于其它像素子集的像素子集的排列。
圖10示出圖8(8A和8B)的、帶有一個(gè)皆小于其它像素子集的像素子集、或帶有一個(gè)皆大于其它像素子集的像素子集的排列。
圖11是已有技術(shù)4-彩色顯示器的一些發(fā)射器的色度坐標(biāo)的圖表。
圖12是一種新型4-彩色顯示器的一些發(fā)射器的色度坐標(biāo)的圖表。
圖13是另一種新型4-彩色顯示器的一些發(fā)射器的色度坐標(biāo)的圖表。
圖14是另一種新型4-彩色顯示器的一些發(fā)射器的色度坐標(biāo)的圖表。
圖15示出一種新型彩色排列，該排列中某些子像素具有兩個(gè)有顏色的區(qū)域(colored region)。
圖16示出另一種新型彩色排列，該排列中某些子像素具有兩個(gè)有顏色的區(qū)域。
圖17示出另一種新型彩色排列，該排列中某些子像素具有兩個(gè)有顏色的區(qū)域。
圖18示出再另一種新型彩色排列，該排列中某些子像素具有兩個(gè)有顏色的區(qū)域。
圖19示出再另一種新型4-彩色排列，該排列含有一種6個(gè)子像素組成的重復(fù)單元。
圖20是一種新型4-彩色顯示器的一些發(fā)射器的色度坐標(biāo)的圖表。
圖21示出供顯示器用的一種新型的、一些4-彩色發(fā)射器的排列。
圖22示出另一種新型4-彩色排列。
圖23示出一些重建點(diǎn)(reconstruction point)和一個(gè)新型的、供圖22的排列用的從新取樣區(qū)域集(set ofresample areas)，該排列覆蓋住一個(gè)輸入圖像數(shù)據(jù)集(input image data set)的一些隱含重新樣本區(qū)域(implied sample area)的網(wǎng)格，為了清晰起見，占少數(shù)的彩色平面的一些重建點(diǎn)中有一個(gè)于該網(wǎng)格中沒有示出。
圖24A和24B示出一些重建點(diǎn)(reconstruction point)和另一個(gè)新型、供圖23的排列用的從新取樣區(qū)域集(set of resample areas)，為了清晰起見，占少數(shù)的一些彩色平面重新取樣區(qū)域中于圖中沒有示出。
圖25示出一些重建點(diǎn)(reconstruction point)和另一個(gè)新型、供圖22的排列用的從新取樣區(qū)域集(set of resample areas)，為了清晰起見，占少數(shù)的一些彩色平面重新取樣區(qū)域中于圖中沒有示出。
圖26示出一些重建點(diǎn)(reconstruction point)和再另一個(gè)新型、供圖22的排列用的從新取樣區(qū)域集(set of resample areas)，為了清晰起見，占少數(shù)的一些彩色平面的重新取樣區(qū)域中有一個(gè)，在圖中未示出。
圖27示出一些4-彩色元素的一種新型排列。
圖28是為實(shí)現(xiàn)在一個(gè)4-彩色子像素排列上進(jìn)行子像素著色的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將可參考附圖中所解釋的那些具體實(shí)施方案、實(shí)施例和范例。無(wú)論在何處，只要可能將在所有附圖中和以下敘述中采用相同的參考號(hào)碼來(lái)稱謂相同或類似的零部件。
A.一些子像素排列和構(gòu)造現(xiàn)在將對(duì)許多3-彩色和4-彩色排列的新型實(shí)施例加以敘述。
現(xiàn)著手論述上面所談及的一個(gè)首先應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題，一些紅色和綠色子像素可通過(guò)幾種技術(shù)被調(diào)節(jié)成相同的亮度。一個(gè)實(shí)施例，包括保持住一些相同亮度的點(diǎn)，但增加較低亮度的濾光器的傳輸。有幾種方式來(lái)達(dá)到該結(jié)果(1)使紅色濾光器物理上比綠色濾光器??；(2)改變紅色色素(a)來(lái)減少濾光器內(nèi)色素的總量；或(b)應(yīng)用一種含有同樣色度的不同色素，但允許較大的光透射率；或(3)應(yīng)用一個(gè)可充分保持住色度的相同中心的紅色濾光器，但同時(shí)在中心點(diǎn)的任一側(cè)，擴(kuò)寬頻率范圍。
另一個(gè)實(shí)施例，保持住相同色度的點(diǎn)，但減少較高亮度的濾光器的傳輸。如上所述，有幾種方式來(lái)達(dá)到該結(jié)果(1)使綠色濾光器物理上比紅色濾光器厚；(2)改變綠色色素(a)來(lái)增加色素的總量；或(b)應(yīng)用一種含有同樣色度的不同色素，但允許較低的光透射率；或(3)應(yīng)用一個(gè)可充分保持住色度的相同中心的綠色濾光器，但在中心點(diǎn)的任一側(cè)，使可通過(guò)的頻率的范圍變狹窄。
另一個(gè)實(shí)施例，可增加來(lái)自傳輸顯示屏(例如液晶顯示器)的能量，該傳輸顯示屏則在較低亮度彩色濾光器的通頻帶(pass band)內(nèi)，所謂較低亮度彩色濾光器的通頻帶是相對(duì)較高亮度彩色濾光器的通頻帶而言的。在一個(gè)多重彩色LED(發(fā)光兩極管)的背照中，較長(zhǎng)波長(zhǎng)的LED(或一些這樣的LED組)的電流或脈沖寬度調(diào)制(pulse widthmodulation)的工作循環(huán)(duty cycle)(也稱忙閑度)可被增加。如將在以下進(jìn)一步所闡述的那樣，這些變化將在顯示器的白色點(diǎn)中引起一種偏移，除非對(duì)此加以補(bǔ)償。
在另一個(gè)實(shí)施例使綠色子像素的通頻帶變狹窄以致總能量(overall energy)被減低，盡管同時(shí)對(duì)綠色子像素的濾光器的色度進(jìn)行偏移。具體地是，有可能較多地減少“綠色”通頻帶的一些較長(zhǎng)的波長(zhǎng)，同時(shí)保持紅色和藍(lán)色通頻帶基本不變。這可以有兩個(gè)好處第一，與亮度的匹配可顧及較佳的子像素著色性能；第二，通頻帶的減縮可通過(guò)將進(jìn)一步把綠色推離白色點(diǎn)而增加飽和度和彩色色域。通過(guò)進(jìn)一步離開白色點(diǎn)，可容許顯示器的白色點(diǎn)，連帶所有的子像素轉(zhuǎn)向最大的亮度，保持在所需要的點(diǎn)處。顯示器的總亮度(overallbrightness)，由于某一給定的背照將被減低，但可通過(guò)增加背照的亮度加以補(bǔ)償。
一個(gè)為較低亮度曾被調(diào)節(jié)過(guò)的綠色子像素的使用，將把所有正在開動(dòng)的子像素(all-subpixel-on)的彩色點(diǎn)向洋紅色偏移，除非以某種方式加以補(bǔ)償。一種這樣的補(bǔ)償技術(shù)包含一個(gè)具有綠色光實(shí)際總量的第四彩色發(fā)射的子像素(color emitting pixel)。例如在圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、和10中的一些排列含有第四彩色發(fā)射器的子像素，它具有有效的綠色(中等波長(zhǎng)的光)發(fā)射，例如青色、帶綠色的藍(lán)色、帶綠色的灰色以及類似的彩色。
在圖1中，這可能是重復(fù)單元組(repeat cell group)112內(nèi)4個(gè)子像素中的一個(gè)，例如圖右下方的子像素108。在該例子中，左上方的子像素106可能是亮度被調(diào)節(jié)成綠色。右下方子像素108的彩色可能也被選擇的與左上方子像素1106的彩色相同，從而使得該排列成為一個(gè)亮度被調(diào)節(jié)的、改進(jìn)型3-彩色拜爾圖案。
圖27示出基于圖1四元排列上的另一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，重復(fù)單元112的每隔一列皆被偏移一個(gè)子像素。這樣一種排列把子像素之間任何亮度欠匹配的傅里葉信號(hào)能量(Fourier signal energy)分散到另外的一些方向。
利用圖1四元排列的另一個(gè)實(shí)施例，可能選擇示于圖20中的一些彩色點(diǎn)，這4種彩色為紅色2004、綠色2006、青色(cyan)2008、和洋紅色(magenta)2002。將可知曉每一種彩色位置的組合的選擇的有許多組合。所有這樣的彩色位置組合在本發(fā)明的范圍內(nèi)都已加以考慮。這些彩色點(diǎn)2004、2006、2008和2002排列的一個(gè)好處，是改進(jìn)了子像素著色性能，其中每種彩色皆具有有效的亮度，從而采用這樣排列的顯示器的每個(gè)子像素皆成為邏輯像素的中心。
在再另一個(gè)實(shí)施例中，圖1的四元排列可被修改，以改進(jìn)子像素著色性能。為了想象該改進(jìn)的排列，一個(gè)較大的子像素組114從剩余陣列環(huán)境中被去除掉，如圖2A中所示。如圖所示，兩個(gè)綠色子像素206是位于同一較上的行內(nèi)，而兩個(gè)紅色子像素204是位于同一較下的行內(nèi)。為了提高子像素著色過(guò)程，一種改進(jìn)型布局在每一行和每一列中，除了含有藍(lán)色的列之外，可具有每種彩色(紅色和綠色)中的一種——來(lái)形成一個(gè)紅色和綠色的棋盤狀圖案。因此，一些紅色子像素204和綠色子像素206在一些列的一列中是相反的，例如，于左方，形成圖2B的排列。將可知曉右側(cè)的列的交換將產(chǎn)生相同的結(jié)果。采取圖2B的排列，并利用它作為一個(gè)較大陣列用的重復(fù)單元320，可得到如圖3所示的一些子像素的排列。
考察圖3，每一行皆以一種交替的方式含有紅色子像素304和綠色子像素306這兩者。三個(gè)列中的兩個(gè)列以交替方式含有紅色子像素304和綠色子像素306這兩者。在一些行和一些列中紅色子像素304和綠色子像素306的交替，形成一個(gè)近似的紅色和綠色的棋盤狀圖案。三個(gè)列中的一個(gè)列含有在數(shù)量上占少數(shù)的兩種其它彩色。這兩種其它彩色可以是藍(lán)色302和一種適當(dāng)?shù)牡谒牟噬?08。在圖3中，紅色子像素304的數(shù)目和綠色子像素306的數(shù)目，每一單元皆有兩個(gè)紅色子像素304和兩個(gè)綠色子像素306。如前所述，它是子像素化的顯示器的一個(gè)需要的性質(zhì)當(dāng)所有子像素開動(dòng)成為它們最明亮的點(diǎn)時(shí)，顯示屏呈現(xiàn)為白色。另外，一個(gè)所需要的性質(zhì)是，所有的子像素皆具有相同的亮度。給定這些性質(zhì)，如此處所述，將可能有許多彩色組合。
將可知曉雖然適當(dāng)?shù)淖酉袼刂梢园l(fā)生在4-彩色排列上，由此當(dāng)一個(gè)組中的所有子像素皆充分地“開動(dòng)”(on)時(shí)，該彩色將離開白色點(diǎn)?？赡苄枰a(bǔ)償和調(diào)節(jié)每個(gè)子像素的相對(duì)能量(relativeenergy)來(lái)顯示令人中意的白色。這可以借助電子上的手段、或借助軟件(機(jī)器可讀媒體)、利用適當(dāng)?shù)目s放因子來(lái)減少主導(dǎo)地位的彩色或一些主導(dǎo)地位的彩色的輸出，來(lái)完成。
至于一些適當(dāng)?shù)慕M合，可利用相同的紅色1104、藍(lán)色1102、和綠色1106。在如圖11所示已有技術(shù)的一些顯示屏中，第四彩色是白色1108?？墒牵捎谙鄬?duì)于每個(gè)重復(fù)單元320有兩個(gè)紅色子像素306和兩個(gè)綠色子像素304，只有一個(gè)藍(lán)色子像素302，白色的選擇，再加以相等部分的紅色、綠色和藍(lán)色，當(dāng)所有的子像素都開動(dòng)(turned on)時(shí)，可能會(huì)使得該顯示屏具有帶黃色的造型(yellowish cast)。另外，在已有技術(shù)的一些顯示系統(tǒng)中，白色子像素是借助去掉處于子像素上的濾光器來(lái)形成，即容許所有的光通過(guò)，以建立一個(gè)非常明亮的子像素。這對(duì)于增加顯示器的亮度可能是有益的，但它會(huì)與子像素著色操作發(fā)生干涉，并可能建立一個(gè)非?！包c(diǎn)?；?dotted)”或“顆?；?grained)”的外觀。這種排列的一個(gè)改進(jìn)型實(shí)施例是利用一個(gè)中性的灰色濾光器——保持住相同的白色點(diǎn)，但亮度被減低到約為紅色1104和/或綠色1106之間的亮度，或約為某些地方介于它們之間的某個(gè)亮度。與紅色光和綠色光相比較，另一個(gè)改進(jìn)型實(shí)施例，將會(huì)增加背照中藍(lán)色光的總量，于此情況，背照的實(shí)際彩色點(diǎn)將比白色帶更多的藍(lán)色。因此，帶黃色的造型(yellowish cast)，利用增加背照的彩色溫度，可被改善。
另一個(gè)適合于選擇彩色的實(shí)施例示于圖12中，此處選擇傳統(tǒng)的紅色1204、綠色1206、和藍(lán)色1202，但第四彩色被選擇為“灰-藍(lán)”色，該“灰-藍(lán)”色帶有的亮度設(shè)置(set of luminance)約與紅色和/或綠色的亮度設(shè)置相等，或?yàn)槟承┑胤浇橛谒鼈冎g的亮度設(shè)置，如果它們不相等的話。如以上所討論的，亮度可以利用電子上的手段、或利用對(duì)濾光器和/或調(diào)節(jié)色素的調(diào)節(jié)來(lái)設(shè)置。該藍(lán)-灰色濾光器容許更多的藍(lán)色光通過(guò)，或比紅色和綠色發(fā)射更多的藍(lán)色光。這和使用一個(gè)比較藍(lán)的背照相類似。作為再另一個(gè)實(shí)施例，可使用某一較高彩色溫度的背照(backlight)和藍(lán)-灰色濾光器的一種組合。這樣結(jié)果形成的系統(tǒng)，當(dāng)所有的子像素都開動(dòng)時(shí)，可能對(duì)顯示器提供一種更令人中意的白色點(diǎn)。
圖13中示出用于選擇彩色和一些亮度點(diǎn)的還再有的一個(gè)實(shí)施例，它使用比圖11或12所示更深的綠色1306。例如，如上所述，綠色1306可以是一個(gè)更為飽和并向綠色角隅(green corner)偏移的一種綠色。作為一種替代，它也許有可能使用已有技術(shù)的紅色點(diǎn)1304、已有技術(shù)的藍(lán)色點(diǎn)1302和亮度，以及一種容許藍(lán)色和綠色(短波長(zhǎng)和中等波長(zhǎng))的光通過(guò)濾光器的青色(cyan)(或帶綠色的藍(lán)色、帶藍(lán)色的綠色)1308。當(dāng)所有的子像素都開動(dòng)時(shí)，該結(jié)果可對(duì)顯示器提供一種更令人中意的白色點(diǎn)。另外，該顯示屏可具有與傳統(tǒng)3-彩色顯示屏同樣的亮度。如以下將進(jìn)一步解釋的，該顯示屏對(duì)與人為圖像(artifact)有關(guān)的藍(lán)色子像素可展示出較低的可見性(visibility)。
這樣結(jié)果形成的顯示器還有一個(gè)好處，即它具有比傳統(tǒng)3-彩色顯示器較大的彩色范圍和較大的彩色色域。這些傳統(tǒng)的三種彩色可利用通過(guò)紅色1304、綠色1306和藍(lán)色1302彩色點(diǎn)的周界線(深的線條)，建立一個(gè)彩色色域三角形區(qū)域。在傳統(tǒng)的周界之外加上一個(gè)第四種青色，可延伸周界(點(diǎn)劃線)，把利用通過(guò)紅色1304、綠色1306和青色1308彩色點(diǎn)的周界線所構(gòu)成的三角形包括在內(nèi)。
供選擇一些彩色用的再另一個(gè)實(shí)施例，示于圖14中。此處可選擇傳統(tǒng)的紅色1404、綠色1406、和藍(lán)色1402，但綠色發(fā)射器子像素具有較低的亮度，通過(guò)以上所建議的一些方法中的一種或更多種、或通過(guò)任何其它的適當(dāng)方法或設(shè)施，可更接近地逼近紅色發(fā)射器子像素的亮度；以及一種容許藍(lán)色和綠色這兩者(短波長(zhǎng)和中等波長(zhǎng))的光通過(guò)濾光器的青色1408。其目的和結(jié)果是，當(dāng)所有的子像素都開動(dòng)時(shí)，對(duì)于顯示器會(huì)形成一個(gè)令人中意的白色點(diǎn)。該顯示屏可具有與已有技術(shù)3-彩色顯示屏相同的亮度。將如以下所進(jìn)一步加以解釋的，該顯示屏對(duì)與人為圖像有關(guān)的藍(lán)色子像素將展示出較低的可見性(visibility)。該結(jié)果形成的顯示器還具有一個(gè)好處，如上所述，即比已有技術(shù)顯示器的顯示屏具有更大的彩色范圍和更大的彩色色域范圍。
供選擇一些彩色用的再另一個(gè)實(shí)施例，示于圖20中。此處可選擇傳統(tǒng)的紅色2004、和綠色2006，但綠色發(fā)射器子像素具有較低的亮度，通過(guò)以上所建議的一些技術(shù)中的一種或更多種、或通其它適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，可更逼近紅色發(fā)射器子像素的亮度。青色2008——容許藍(lán)色和綠色這兩者(短波長(zhǎng)和中等波長(zhǎng))的光通過(guò)濾光器——與紅色2004相反，而一種紫色(purple)或洋紅色則綠色2006相反，這兩種彩色具有與紅色和/綠色相近似的亮度，結(jié)果當(dāng)所有的子像素都開動(dòng)(turned on)時(shí)，對(duì)于顯示器會(huì)形成一個(gè)令人中意的白色點(diǎn)。該顯示屏可具有與已有技術(shù)3-彩色顯示屏相同的亮度。在這個(gè)實(shí)施例中，綠色2006和洋紅色2002的一些彩色點(diǎn)可選擇得，當(dāng)該兩種彩色都開動(dòng)成為全亮度時(shí)，可提供一種令人中意的白色點(diǎn)2020，同時(shí)這對(duì)于紅色和青色也是真實(shí)的。這可建立兩種雙色度條件等色(dichromatic metamer)——即正好兩種彩色的一些組合，它可產(chǎn)生白色——以及建立四色度條件等色(tetra chromatic metamer)——即所有四種彩色的組合，可產(chǎn)生白色。一種藍(lán)色2009的感覺可以通過(guò)青色2008和洋紅色2002的一些適當(dāng)強(qiáng)度的組合被產(chǎn)生。
盡管知曉許多位置上的組合是可能的，所有這些可能的組合在本發(fā)明中均被仔細(xì)思考過(guò)，但有些組合對(duì)其性質(zhì)是值得注意的。例如，把一對(duì)雙色度條件等色放置在棋盤狀圖案上位于占大多數(shù)的子像素的一些位置處，以及把其它雙色度條件等色放置在圖3、4、5A、6A、7A、8A、9、10和19的占少數(shù)的子像素的一些位置處都將建立一個(gè)顯示屏，在該顯示屏中，當(dāng)其本身開動(dòng)時(shí)，每一列都可建立一根狹窄的、單個(gè)子像素寬的白色線條，當(dāng)占少數(shù)的一些子像素開動(dòng)時(shí)，每一行中都可建立一根狹窄的、單個(gè)子像素寬的白色線條。這個(gè)性質(zhì)可顧及非常高的子像素著色性能，特別是，對(duì)于在白色背景上的黑色文本，如所被實(shí)行的那樣。
在一個(gè)實(shí)施例中，一些子像素的排列示于圖3內(nèi)，當(dāng)?shù)谒牟噬?08具有充分的亮度時(shí)，該亮度近似于紅色304和/或綠色306亮度，或近似于介于它們之間某些地方的亮度，與一種其中第四彩色308的、和藍(lán)色302排列相同的排列相比較，暗藍(lán)色302子像素的可見性則被降低。這是由于后者情況中，一些由兩個(gè)子像素302和308所形成的暗藍(lán)色條紋，對(duì)于由紅色304子像素和綠色306子像素所形成的明亮的背景，將可被見到。這樣一些暗的條紋有強(qiáng)的可見性，因?yàn)樵搩删S空間頻率(two dimensional spatial frequency)的傅里葉變換(Fouriertransformation)在X軸上的一個(gè)點(diǎn)示出一個(gè)單一的強(qiáng)烈信號(hào)。圖3內(nèi)所示的排列的一些藍(lán)色子像素的可見性，與一個(gè)帶有一些藍(lán)色條紋的藍(lán)色子像素相比較，由于具有較高亮度的第四彩色的存在被降低，首先因?yàn)槿俊鞍档摹毙盘?hào)能量存在一半這個(gè)事實(shí)，其次因?yàn)楹芏嗄芰勘环稚⒌剿胶痛怪陛S內(nèi)，雖然有一些能量被分散到處于較低空間頻率的對(duì)角線上。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的一些排列，如在一起等待審批的、權(quán)利共有的、標(biāo)題為《對(duì)彩色平顯示屏的顯示器的一些子像素排列和布局的改進(jìn)》、頒發(fā)給給埃利奧特(ELLIOTT)的美國(guó)專利申請(qǐng)序列第10/024,326號(hào)專利申請(qǐng)書所揭示的那樣，可利用一些有源矩陣布局技術(shù)(Activem Matrix Layout technique)來(lái)加以改進(jìn)——在布局中一些薄膜晶體管和/或它們的關(guān)聯(lián)儲(chǔ)存電容器510密切地被組合在以一起成為一個(gè)低亮度結(jié)構(gòu)，而且該結(jié)構(gòu)與一些藍(lán)色子像素的相位大致上偏離180°，因此增加了一些由若干藍(lán)色子像素形成的低亮度斑點(diǎn)(spot)的視在空間頻率(apparent spatial frequency)。這些排列示在圖5B、6B、7B、和8B中作為解說(shuō)。將可知曉這些薄膜晶體管(TFT＝Thin Film Transistor)和電容器的一些組合，也可應(yīng)用本申請(qǐng)書內(nèi)所述的其它一些實(shí)施例中。
在再另一個(gè)實(shí)施例中，一些深藍(lán)色條紋的可見性，可能由于轉(zhuǎn)換它們所在列的每一其它列的藍(lán)色和第四彩色的位置而進(jìn)一步減少，這種情況如圖4中所示。這將把大量“暗的”傅里葉能量(Fourier energy)分散到三個(gè)方向上，雖然有些能量在較低空間頻率處分散到介于這三個(gè)方向之間的三個(gè)以上的方向上。隨著增加對(duì)傅里葉能量的分割，由于每個(gè)具有能量空間頻率有著降低的可見性，故可見性被降低，而總能量為常數(shù)。
在圖5A-5B和6A-6B中一些非正方形子像素被用來(lái)作為另外的實(shí)施例。這些是若干個(gè)相同的相關(guān)的彩色發(fā)射器子像素的排列，分別如圖3和4所示，但它們帶有不同的重復(fù)單元寬高比。若有需要，重復(fù)單元的寬高比可加以調(diào)節(jié)。一個(gè)可能的重復(fù)單元寬高比可以是一比一(1∶1)，亦即是正方形。其他不同的寬高比示于圖5A-5B、6A-6B、7A-7B、8A-8B、9、和10中。該寬高比自然地結(jié)果形成一些具有寬高比為二比三(2∶3)的子像素，如以上那些圖所示，除了一些有目的地改變子像素區(qū)域，以及如圖9和10所示的一些占少數(shù)的子像素的寬高比之外。
圖7A-7B和8A-8B示出一些排列，它們與分別如圖5A-5B和6A-6B所示的排列相類似，除了占少數(shù)的一些彩色被偏移了某一數(shù)量。這些占少數(shù)的一些彩色可被偏移了半個(gè)子像素長(zhǎng)度，把這些彩色放置在從占大多數(shù)的子像素偏移了180°相位。這樣做的好處是，這些子像素可重建高的空間頻率，并在垂直方向帶有與占大多數(shù)的子像素不同的相位。這使得僅存在于占大多數(shù)的子像素之間的占少數(shù)的那些子像素可容許這些相位被重建。如在本技術(shù)中眾所周知的，一些空間頻率可被表現(xiàn)得達(dá)到奈奎斯特極限(Nyquist limit)?？墒?，那個(gè)空間頻率應(yīng)當(dāng)與一些樣本同相位，而且一些重建點(diǎn)或調(diào)制深度(modulation depth)可被減少。如果它們相位偏離180°，則調(diào)制深度為零。通過(guò)偏移占少數(shù)的一些子像素，所有相位的一些空間頻率圖像的成分，都可通過(guò)顯示器被表現(xiàn)出來(lái)，帶有零調(diào)制深度，達(dá)到奈奎斯特極限。這顯著地改善了顯示器起的感知圖像的品質(zhì)。
圖7A-7B所示的排列可具有的好處是，一些子像素所表示的重建點(diǎn)是四重對(duì)稱旋轉(zhuǎn)的(four fold rotationally symmetrical)，如在一起等待審批的、共同轉(zhuǎn)讓的、標(biāo)題為《帶有子像素著色可旋轉(zhuǎn)的顯示器》、頒發(fā)給埃利奧特(ELLIOTT)的美國(guó)專利申請(qǐng)序列第10/150,394號(hào)專利申請(qǐng)書中所揭示的，它能夠使圖像旋轉(zhuǎn)。圖8A-8B的排列可具有的好處是，如上所述，能進(jìn)一步降低藍(lán)色像素的可見性。
在圖9和10中，作為一些單獨(dú)分開的實(shí)施例，占少數(shù)的一些子像素具有不相等的區(qū)域。這些實(shí)施例容許某一子像素更多地發(fā)射其彩色的光。這可能是有用的，當(dāng)需要占少數(shù)的一些彩色中的某一彩色在不增加其每個(gè)區(qū)域的亮度情況下具有更多的光時(shí)。例如，這種技術(shù)可被用來(lái)增加純藍(lán)色的光，從而結(jié)果形成的顯示器能顯示一些明亮飽和的藍(lán)色圖像。另一替代方案，兩種占少數(shù)的子像素較小的一個(gè)可具有增高的亮度來(lái)補(bǔ)償被減少了的區(qū)域。
圖15、16、17、和18示出一些實(shí)施例，在這些實(shí)施例中一個(gè)第4-彩色元素被制造作為另一彩色子像素的一個(gè)構(gòu)成整體組成部分。這可具有的好處是，該比常規(guī)彩色，例如藍(lán)色，具有更多亮度的第4-彩色將分解條紋圖案，把“暗的”傅里葉能量分散到各個(gè)不同的方向，來(lái)降低某些暗條紋的可見性，如早些時(shí)候所述。將可知曉取決于所需要的“暗”條紋可見性降低的總量和所需可容許的第一彩色飽和度的降低，兩種彩色的相對(duì)區(qū)域可加以調(diào)節(jié)。
圖15示出數(shù)個(gè)含有兩個(gè)彩色區(qū)域的子像素1502，該彩色區(qū)域分別為一個(gè)第一彩色區(qū)域1503和一個(gè)第二彩色區(qū)域1505。第一彩色區(qū)域1503可以是“暗的”彩色，例如藍(lán)色。第二彩色區(qū)域，如上所述，可以選擇得帶有較高的亮度。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)子像素含有第一彩色區(qū)域，還具有第二彩色區(qū)域，每個(gè)彩色區(qū)域皆處于一些同樣的相對(duì)位置和區(qū)域。
圖16示出分別含有兩個(gè)彩色區(qū)域1603和1605的子像素1602和1604的一個(gè)類似的排列。在這個(gè)實(shí)施例中，一些相對(duì)位置被偏移。雖然在圖中僅示出兩相對(duì)位置，但將知曉對(duì)一些子像素內(nèi)的兩個(gè)有顏色的區(qū)域的一些相對(duì)位置的數(shù)目并無(wú)限制。如圖所示，一些2-彩色子像素1604的一個(gè)集(set)含有主要位于子像素上部的第二彩色區(qū)域1605，而一些2-彩色子像素1602的第二個(gè)集(set)具有位于子像素下部的第二彩色區(qū)域1605。這個(gè)特殊的排列，如上所述，進(jìn)一步把“暗的”傅里葉能量分散到一些額外的方向。另外，第二彩色區(qū)域1605，具有亮度并在子像素1602和1604內(nèi)多于一個(gè)的相對(duì)位置，以允許額外的一些子像素著色亮度重建點(diǎn)。第二彩色區(qū)域1605，位于偏離由占大多數(shù)子像素的中心所形成網(wǎng)格(例如，紅色/綠色棋盤狀圖案)的位置處，以允許一些圖像信號(hào)的重建，如早些時(shí)候所述，這些圖像信號(hào)有不同的、達(dá)到奈奎斯特極限的相位。
圖17示出兩類占少數(shù)的子像素1702和1704。第一類子像素1702是一個(gè)有單一彩色的子像素。第二類子像素1704是由兩個(gè)有顏色的區(qū)域1703和1705組成。該第一類有顏色的區(qū)域1703可含有與第一類子像素1702彩色相同的彩色。由于具有這兩類子像素，所獲得的好處是，額外附加亮度可分解一些“暗的”條紋，而同時(shí)能保持住顯示一個(gè)飽和的第一彩色的性能。
圖18示出一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，只有少數(shù)幾個(gè)2-彩色子像素1802，從而允許減少驅(qū)動(dòng)器計(jì)數(shù)，如在一起等待審批并共同轉(zhuǎn)讓的、標(biāo)題為《具有簡(jiǎn)化尋址的全彩色成像設(shè)備用的彩色像素排列》、頒發(fā)給埃利奧特(ELLIOTT)的美國(guó)專利申請(qǐng)序列第09/916,232專利申請(qǐng)書所揭示的那樣。
圖19示出一個(gè)按照本發(fā)明另一方面的4-彩色新型布局。該排列在棋盤狀圖案中使用了兩種占多數(shù)的彩色1904和1906。這兩種彩色可以基本上是紅色和綠色。占少數(shù)的一些彩色1902和1908可以是藍(lán)色。如上所述，其它占少數(shù)的彩色1902或1908可分別從一組第4-彩色組內(nèi)選擇。該排列的一個(gè)好處是，占大多數(shù)的一些彩色子像素是在一個(gè)長(zhǎng)方形和/或正方形網(wǎng)格上，同時(shí)占少數(shù)的一些彩色與棋盤狀網(wǎng)格偏離相位180°。具有可感知亮度的第四彩色，可提供一些信號(hào)的重建，而這些信號(hào)與占大多數(shù)的彩色子像素的盤狀網(wǎng)格異相。占少數(shù)的子像素1902和1908可以是相同彩色，例如，作為一個(gè)可能的實(shí)施例是藍(lán)色。
對(duì)于所有子像素發(fā)射器可能需要具有相同的亮度，由于各種原因，這可能是不實(shí)際的。例如，發(fā)藍(lán)色光的子像素的亮度可以比其它一些彩色的發(fā)射的亮度低，或者，綠色或第四彩色(白色、青色、或灰-藍(lán)色)子像素的亮度比其它一些彩色的亮度高。在這些情況下，某些由亮度差所引起的、令人討厭的人為圖像(artifacts)可通過(guò)利用一種光學(xué)低通空間濾光器(optical low-pass spatial filter)使之減少。該光學(xué)低通空間濾光器可把一些子像素的邊緣弄得模糊不清，從而減少子像素彩色發(fā)射器之間突然的、不需要的亮度變化的可見性。這樣一種濾光器還可含有，或包含，反炫光功能(anti-glare function)，該濾光器的表面可分散反射光分來(lái)避免鏡面反射(specular reflection)。該濾光器可含有一種全息光學(xué)組件(HOE＝Holographic OpticalElement)，它可分散或模糊由顯示器發(fā)射的光。上述這兩種濾光型式都是商業(yè)上可以利用的。
該分散或模糊的總量是顯示的子像素密度(sub-pixel density)和離開光調(diào)制平面(light modulation plane)距離的函數(shù)。作為一般規(guī)律，密度越高，分辨率越高；而且達(dá)到效果所需要的總模糊量越低。另外，模糊濾光器平面(blur filter plane)離開光調(diào)制平面越遠(yuǎn)，所需要的濾光器本征模糊功能(intrinsic blurring power)(即較高空間頻率通過(guò)的功能)越低。一般說(shuō)來(lái)，改善子像素著色顯示器外觀所需要的模糊量(amount of blur)，只比當(dāng)前由于一些常規(guī)反炫光濾光器存在而提供的模糊量稍多。兩個(gè)把模糊量增加到適當(dāng)水平的實(shí)施例是增加反炫光濾光器的本征分散能力；或增加光調(diào)制平面與反炫光濾光器表面之間的距離。這通過(guò)在濾光器和顯示器底板(display substrate)引入比較厚的薄膜，或第二薄膜，而可以達(dá)到。
以上一些透射液晶顯示器的使用只是示范性的，而不可被解釋為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。本發(fā)明的范圍包括了所有這樣一些用于調(diào)節(jié)非透射顯示屏(non-transmissive display panel)的亮度和色度以及發(fā)射器的位置的實(shí)施例。這些非透射顯示屏，包括反射式液晶顯示器(reflective liquid crystal display)、發(fā)射式場(chǎng)致發(fā)光顯示器(EL＝emissive ElectroLuminecent disply)、等離子顯示屏(PDP＝PlasmaDisplay Panel)、場(chǎng)發(fā)射器顯示屏(FED＝Field Emitter Display)、電泳顯示器(Electrophoretic Display)、閃光顯示器(ID＝IridescentDisplay)、白熾光顯示器(Incandescent display)、固態(tài)顯示器(solidstate)發(fā)光兩極管(LED＝Light Emitting Diode)顯示器、以及有機(jī)發(fā)光兩極管(OLED＝Organic Light Emitting Diode)顯示器。
B.一些子像素著色的方法許多新型4-彩色子像素排列已經(jīng)加以敘述，現(xiàn)于此處敘述一些在那些新型排列上進(jìn)行子像素著色方法和方式的一些新型實(shí)施例。將可知曉以下敘述是給出兩個(gè)特定的新型排列，但是其它一些隨同相似的排列以及本發(fā)明所思考過(guò)的也都包含在內(nèi)，而且所有對(duì)本發(fā)明在這些其它的排列上進(jìn)行子像素著色適當(dāng)?shù)姆椒ê托薷囊捕及趦?nèi)。
3-彩色(紅色、綠色和藍(lán)色)子像素排列對(duì)一些常規(guī)3-彩色平面數(shù)據(jù)集(RGB，紅綠藍(lán))具有一種簡(jiǎn)單的一對(duì)一的映像。一些4-彩色可以不具有這樣的簡(jiǎn)單映像。例如，第四彩色，常為白色，可被映像為一個(gè)取決于該三個(gè)彩色平面中的幾個(gè)的，或許全部的函數(shù)。
此處揭示幾個(gè)實(shí)施例。一個(gè)實(shí)施例是打算保持計(jì)算盡可能地簡(jiǎn)單，以保持低成本地具體實(shí)施該計(jì)算。另一些實(shí)施例，則繼續(xù)地提供較高的圖像品質(zhì)，以計(jì)算復(fù)雜性作為折衷代價(jià)。
一個(gè)實(shí)施例采用了與第’355號(hào)申請(qǐng)書中所述的區(qū)域重新取樣理論同樣的區(qū)域重新取樣理論，第’355號(hào)申請(qǐng)書中的重新取樣區(qū)域的設(shè)計(jì)，可使從輸入數(shù)據(jù)圖像內(nèi)任何點(diǎn)到重建點(diǎn)網(wǎng)格的距離最小化。這容許一些數(shù)據(jù)區(qū)域可用最接近的重建點(diǎn)來(lái)表達(dá)。如下所述，一種新型方法為該第四彩色增加一個(gè)第四重新取樣平面。這些重新取樣區(qū)域，好像對(duì)它自己的彩色平面那樣，與整個(gè)進(jìn)入數(shù)據(jù)空間重疊并把它覆蓋住。從而，如果該進(jìn)入數(shù)據(jù)含有一種4-彩色數(shù)據(jù)格式，則一些形狀，并因此，一些濾光器系數(shù)將按照第’355號(hào)申請(qǐng)書中所揭示的方法而被生成。
如圖28中所示，該方法的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行如下(1)如在步驟2802中那樣，為進(jìn)入的4-彩色像素?cái)?shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)確定一些隱含的樣本區(qū)域；(2)如在步驟2804中那樣，為顯示器中每個(gè)4-彩色子像素確定重新取樣區(qū)域；(3)如在步驟2806中那樣，為每個(gè)所述重新取樣區(qū)域確定一個(gè)系數(shù)集，為此一個(gè)有可能的實(shí)施例具有所述的一些系數(shù)，這些系數(shù)含有一些分?jǐn)?shù)，其分母為重新取樣區(qū)域的一個(gè)函數(shù)，而分子為每個(gè)所述隱含樣本區(qū)域的某一區(qū)域的一個(gè)函數(shù)，該隱含樣本區(qū)域可部分地與一些所述重新取樣區(qū)域重疊；(4)如在步驟2808中那樣，為每個(gè)隱含樣本區(qū)域，將進(jìn)入的像素?cái)?shù)據(jù)乘以該系數(shù)得到一個(gè)積；已及(5)如在步驟2810中那樣，為每個(gè)重新取樣區(qū)域把每個(gè)所述的乘積相加以得到的亮度值上。
但若沒有第四彩色數(shù)據(jù)平面，由于第四彩色重新取樣平面應(yīng)根據(jù)此平面進(jìn)行重新取樣，因此第四彩色重新取樣的網(wǎng)格必須由其它一些彩色平面來(lái)重新取樣——像是對(duì)步驟2804的一個(gè)改善。假定第四彩色是白色、灰色、或藍(lán)-灰色，對(duì)于每個(gè)白色、灰色、或藍(lán)-灰色的子像素，可用以下的方程來(lái)對(duì)第四彩色數(shù)據(jù)進(jìn)行映像Wout＝min(∑(Rin×Ck)，∑(Gin×Ck)，∑(Bin×Ck))此處Ck為濾光器系數(shù)的矩陣；Rin、Gin、Bin分別為輸入數(shù)據(jù)集的紅色、綠色和藍(lán)色的分量，濾光器的矩陣即于其上進(jìn)行運(yùn)算；而Wout為應(yīng)用到白色、灰色、或藍(lán)-灰色子像素上的數(shù)值。另一個(gè)實(shí)施例中，假定進(jìn)入的3-彩色輸入數(shù)據(jù)基本上與顯示器內(nèi)4-彩色之中三種彩色相匹配。在運(yùn)算中，濾光器的系數(shù)被獨(dú)立分開地應(yīng)用到每個(gè)彩色通道(color channel)上，然后選擇最小的彩色分量的數(shù)值(即具有最低數(shù)值的彩色數(shù)值)并把它應(yīng)用到白色子像素、灰色子像素、或藍(lán)-灰色子像素上。該最小數(shù)值是被選來(lái)使彩色飽和度的改變最小化，以保持彩色的飽和度。
如果第四彩色被選擇來(lái)表達(dá)只有兩個(gè)彩色平面(例如綠色和藍(lán)色)的某一組合，而且利用表示這兩種彩色在一起的發(fā)射光(例如組合的是青色)來(lái)表達(dá)，則在計(jì)算第四彩色子像素的數(shù)值中，只有兩個(gè)彩色平面被用來(lái)進(jìn)行計(jì)算
Cout＝min(∑(Gin×Ck)，∑(Bin×Ck))另一個(gè)實(shí)施例對(duì)于第四彩色子像素，使用一些較小的重新取樣區(qū)域?？偟闹匦氯訁^(qū)域并不覆蓋住整個(gè)數(shù)據(jù)空間。這將對(duì)一些第四彩色子像素上數(shù)據(jù)進(jìn)行局部化(localize)，以增加圖像的清晰度。例如，每個(gè)第四子像素的區(qū)域可設(shè)置得和每個(gè)紅色子像素和綠色子像素的區(qū)域相等，由于它將對(duì)于圖像的重建具有類似的效果。這樣一種排列示于圖23中。
子像素著色系數(shù)的一些矩陣的那些準(zhǔn)確的數(shù)值，如第’355號(hào)申請(qǐng)書中所述，與輸入數(shù)據(jù)集的定義和尺度有關(guān)。此處概括起來(lái)說(shuō)，這些系數(shù)是通過(guò)計(jì)算每個(gè)輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)的隱含樣本區(qū)域?qū)χ匦氯訁^(qū)域的部分覆蓋或重疊(fractional coverage or overlap)而被生成。圖23中示出覆蓋在一個(gè)重新取樣區(qū)域集上的一個(gè)常規(guī)圖像數(shù)據(jù)集。
圖23中所示的，是重建點(diǎn)2310和一個(gè)可能的關(guān)聯(lián)重新取樣區(qū)域(associated resample area)2320。為了簡(jiǎn)明起見，一些藍(lán)色子像素的重新取樣區(qū)域未示出。在一個(gè)實(shí)施例中，有一些區(qū)域，于該區(qū)域處某一基色重新取樣區(qū)域與一些第四彩色重新取樣區(qū)域重疊；有一些區(qū)域，于該區(qū)域處則無(wú)這種重疊。這樣建立起兩類子像素的重新取樣區(qū)域。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生在重疊區(qū)域時(shí)，希望對(duì)于第四彩色表達(dá)出把亮度從基色向第四彩色子像素偏移的數(shù)據(jù)。但是，當(dāng)?shù)谒牟噬酉袼卮嬖搮^(qū)域時(shí)，則希望增加那些未重疊的區(qū)域的作用，以保持彩色和亮度一致。這導(dǎo)致有以下的一些公式Wout＝min(∑(Rin×Ck)，∑(Gin×Ck)，∑(Bin×Ck))
Rout=ΣCk1(Rin-Wout2)+Rin(Ck2+(Ck3×Wout2))]]>Gout=ΣCk1(Gin-Wout2)+Gin(Ck2+(Ck3×Wout2))]]>Bout=ΣCk1(Bin-Wout2)+Bin(Ck2+(Ck3×Wout2)),]]>或Bout＝∑CkBin這些公式中Ck1是基色重新取樣區(qū)域和第四彩色一些重新取樣區(qū)域重疊部分用的系數(shù)矩陣。Ck2是第四彩色一些重新取樣區(qū)域與重建點(diǎn)的總重新取樣區(qū)域未重疊部分用的系數(shù)矩陣。應(yīng)當(dāng)注意Ck3是系數(shù)矩陣的修改量，由此Ck2+Ck3＝Ckx-w，式中Ckx-w是一個(gè)系數(shù)矩陣，如果基色重新取樣區(qū)域只由于和第四彩色一些重新取樣區(qū)域未重疊的區(qū)域而被限制，此系數(shù)矩陣將被生成。
該表達(dá)式的形式容許重疊區(qū)域的亮度能量被傳遞給第四彩色，而且同時(shí)增加未重疊區(qū)域的作用，以保證當(dāng)一個(gè)全白色場(chǎng)(full whitefield)呈現(xiàn)時(shí)，所有的子像素都充分被開動(dòng)(turned on full)。采用“一半，即1/2”作為第四彩色的一個(gè)乘數(shù)，是因?yàn)楫?dāng)?shù)谒牟噬珡募t色和綠色這兩者“借用”亮度時(shí)，它只替代了被組合的紅色和綠色總亮度的一半。對(duì)于藍(lán)色分量，選擇使用簡(jiǎn)單或比較復(fù)雜的公式形式取決于精度和可允許的計(jì)算復(fù)雜性的成本。藍(lán)色圖像具有可被忽視的亮度，而且可在它人類視覺系統(tǒng)注意到之前呈現(xiàn)較大的彩色誤差。因此，對(duì)于藍(lán)色數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化是可以接受的。
如前所述，此處該第四彩色表達(dá)兩個(gè)彩色平面，例如藍(lán)色和綠色，通過(guò)利用青色為第四彩色，其算法給出如下，式中Wout為施加到青色彩色上的能量Wout＝min(∑Gin×Ck，∑Bin×Ck)Rout＝∑CkRinGout＝∑Ck1(Gin-Wout)+Gin(Ck2+(Ck3Wout))Bout＝∑CkBin圖24A和24B中所示的一些重新取樣區(qū)域，對(duì)所有的重建區(qū)域在圖22中所示的一些子像素的中心內(nèi)進(jìn)行精確地處理，圖24A和24B中所示的一些重新取樣區(qū)域像是和圖23中所示的一些重新取樣區(qū)域相反，圖23中所示的一些重新取樣區(qū)域處理那些紅色和綠色重建點(diǎn)，為了計(jì)算上的簡(jiǎn)單性，仿佛它們是在一個(gè)理想棋盤狀圖案上。當(dāng)考慮到沿占大多數(shù)的一些子像素的側(cè)邊情況時(shí)，精確地處理一些重建點(diǎn)所得到的數(shù)值是使得一些第四彩色子像素可重建比圖23的理想棋盤狀圖案較佳的、經(jīng)過(guò)縮放的輸入圖像數(shù)據(jù)集的一些相位關(guān)系。
利用圖24A和24B中的一些重新取樣區(qū)域的例子，考察各種各樣系數(shù)矩陣之間的含義和關(guān)系一個(gè)隨機(jī)選擇的示例綠色重建點(diǎn)2406具有一個(gè)關(guān)聯(lián)重新取樣區(qū)域2410。與其相鄰的是一個(gè)第四彩色重建點(diǎn)2408和一個(gè)關(guān)聯(lián)重新取樣區(qū)域2440。重新取樣區(qū)域2410被分為兩個(gè)子重新取樣區(qū)域(sub-rcsample area)2420和2430，第四彩色重新取樣區(qū)域2440和綠色重新取樣區(qū)域2410的重疊區(qū)域2420被用來(lái)計(jì)算對(duì)與重建點(diǎn)2406有關(guān)聯(lián)的綠色子像素的著色系數(shù)矩陣Ck1。未重疊的綠色重新取樣區(qū)域2430被用來(lái)計(jì)算對(duì)與重建點(diǎn)2406有關(guān)聯(lián)的綠色子像素的著色系數(shù)矩陣Ck2和Ck3。
一些綠色和紅色重新取樣區(qū)域(在這個(gè)例子中為半數(shù))將和一個(gè)以上的第四彩色從新取樣區(qū)域重疊。例如，另一個(gè)綠色重建點(diǎn)2456具有一個(gè)關(guān)聯(lián)重新取樣區(qū)域2450。這個(gè)重新取樣區(qū)域被分成四個(gè)子重新取樣區(qū)域2455、2460、2470和2480。重新取樣區(qū)域2450與鄰近第四彩色的重新區(qū)域2465、2475、和2485重疊，分別與鄰近第四彩色的重建點(diǎn)2468、3478、和2488相關(guān)聯(lián)。綠色重新取樣區(qū)域2450與鄰近第四彩色的重新取樣區(qū)域2465、2475、和2485的重疊，分別形成重疊區(qū)域2460、2470、和2480。對(duì)帶有多于一個(gè)第四彩色重新取樣區(qū)域的一個(gè)以上的重疊區(qū)域需要對(duì)以上算法加以修改Wout＝min(∑Rin×Ck，∑Gin×Ck，∑Bin×Ck)Rout=ΣCk1(Rin-Wout2)+Rin(Ck2+(Ck3×Wout2))]]>或Rout=ΣCk11(Rin-Wout-12)+Ck12(Rin-Wout-22)+Ck13(Rin-Wout-32)+Rin(Ck2+(Ck31×Wout-12))+]]>+(Ck32×Wout-22+(Ck33×Wout-32))]]>Gout=ΣCk1(Gin-Wout2)+Gin(Ck2+(Ck3×Wout2)),]]>或Gout=ΣCk11(Gin-Wout-12)+Ck12(Gin-Wout-22)+Ck13(Gin-Wout-32)+Gin(Ck2+(Ck31×Wout-12)+]]>+(Ck32×Wout-22+(Ck33×Wout-32))]]>Bout＝∑CkBin式中Ck11、Ck12、和Ck13分別為用于由基色重新取樣區(qū)域和三個(gè)第四彩重新取樣區(qū)域這兩者所重疊部分的系數(shù)矩陣。Ck2為第四重新取樣區(qū)域?qū)τ谥亟c(diǎn)用的總重新取樣區(qū)域而言未被重疊部分的系數(shù)矩陣。Ck31、Ck32、和Ck33為修改量的一些矩陣，由此Ck2+Ck31+Ck32+Ck33＝Ckx-w，此處Ckx-w是一個(gè)系數(shù)矩陣，如果基色重新取樣區(qū)域被限制在第四彩色一些重新取樣區(qū)域未重疊的區(qū)域，此系數(shù)矩陣將被生成。Wout-1和Wout-2以及Wout-3可與Wout同樣地被計(jì)算出來(lái)，但計(jì)算時(shí)是根據(jù)三個(gè)圍繞的重新取樣點(diǎn)——即點(diǎn)2468、2478、和2488。
每個(gè)隱含(implied)樣本區(qū)域(例如，圖23中所示的正交網(wǎng)格(orthogonal grid))可從輸入圖像數(shù)據(jù)建立系數(shù)矩陣中的一些輸入項(xiàng)(entry)。對(duì)于每個(gè)重新取樣區(qū)域，只有那些具有重疊的隱含樣本區(qū)域的輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)，才會(huì)成為關(guān)聯(lián)矩陣的一個(gè)輸入項(xiàng)。圖24B，此處需要時(shí)要參照?qǐng)D24A，表示一個(gè)像素的隱含樣本區(qū)域2415，由綠色重新取樣區(qū)域2410和第四彩色重新取樣區(qū)域2440的重疊。輸入樣本區(qū)域2415被分成兩重疊的重新取樣區(qū)域。隱含輸入樣本區(qū)域2415的一個(gè)子區(qū)域(sub-area)是該輸入樣本區(qū)域2415和交集重疊部分(intersection set overlap)2420的重疊部分(overlap)——即綠色重新取樣區(qū)域2410和第四彩色重新取樣區(qū)域2440的自身重疊部分——以形成一個(gè)新的、三重交集區(qū)域(triple intersection set area)2425。該區(qū)域2425(當(dāng)通過(guò)適當(dāng)積分來(lái)測(cè)定其面積再除以綠色重新取樣區(qū)域2410總面積時(shí))為與系數(shù)矩陣Ck1內(nèi)隱含樣本區(qū)域2415相關(guān)聯(lián)的輸入圖像數(shù)據(jù)點(diǎn)2406用的系數(shù)。隱含輸入樣本區(qū)域2415的另一個(gè)子區(qū)域是與綠色重新取樣區(qū)域2410重疊，而不與第四彩色重新取樣區(qū)域2430重疊，形成一個(gè)雙重交集重疊區(qū)域(double intersection setoverlap area)2435。該區(qū)域2435的面積除以綠色重新取樣區(qū)域2410的面積，其商即為系數(shù)矩陣Ck2內(nèi)隱含樣本區(qū)域2415相關(guān)聯(lián)的輸入圖像數(shù)據(jù)點(diǎn)用的系數(shù)，該系數(shù)矩陣Ck2則是供與綠色重建點(diǎn)2406相關(guān)聯(lián)的綠色子像素之用。該相同的面積除以非第四彩色重疊區(qū)域(non-forth-color-overlap area)2430的面積，其商是計(jì)算系數(shù)矩陣Ck3用的幻像矩陣Ckx-w內(nèi)的系數(shù)。在各種不同矩陣內(nèi)其余的一些系數(shù)可用類似的方式推導(dǎo)出來(lái)。
利用一種簡(jiǎn)化可避免上述一些算法的復(fù)雜性，在該簡(jiǎn)化中，紅色和綠色兩者的一些重新取樣區(qū)域可通過(guò)所覆蓋的第四彩色重新取樣區(qū)域的總量(amount)來(lái)減少。確定第四彩色重新取樣面積的幾種方法給出如下。
一種直觀確定與第四彩色重建點(diǎn)2588相關(guān)聯(lián)的第四彩色重新取樣區(qū)域2580的面積的方法是將其定義為與紅色重建點(diǎn)2544相關(guān)聯(lián)的紅色重新取樣區(qū)域2540，和與綠色重建點(diǎn)2566相關(guān)聯(lián)的綠色重新取樣區(qū)域2560的重疊部分，如圖25中所示。因此，有效的紅色重新取樣區(qū)域2542，被定義為區(qū)域2540中未與綠色重新取樣區(qū)域2560重疊的區(qū)域。有效的綠色重新取樣區(qū)域2562，類似地被定義為區(qū)域2560中未與紅色重新取樣區(qū)域2540重疊的區(qū)域。從而第四彩色子像素具有關(guān)聯(lián)重新取樣區(qū)域2580，即輸入圖像數(shù)據(jù)集覆蓋第四彩色子像素自身的區(qū)域。子像素對(duì)數(shù)據(jù)著色算法簡(jiǎn)化為
Wout＝min(∑Rin×Ck，∑Gin×Ck，∑Bin×Ck)Rout＝∑Ck-wRinGout＝∑Ck-wGinBout＝∑Ck-wBin式中，Ck-w為用于給定彩色重建點(diǎn)的有效重新取樣區(qū)域的矩陣，考慮它只是被覆蓋的區(qū)域。
以上一些用于第四彩色的重新取樣區(qū)域，在每個(gè)彩色平面內(nèi)覆蓋同樣、重合的區(qū)域。重合區(qū)域可由以上某些“自然的”周界，或由認(rèn)可的某種形狀或某些形狀來(lái)定義。一些第四彩色重新取樣區(qū)域不具有對(duì)每一彩色平面的重合。其一個(gè)例子敘述如下。
考察圖26，與一些紅色重建點(diǎn)2644相關(guān)聯(lián)的一些紅色重新取樣區(qū)域2640，與一些綠色重建點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的一些綠色重新取樣區(qū)域2660，皆已在面積上減少，以適應(yīng)與一些第四彩色重建點(diǎn)2688相關(guān)聯(lián)的一些第四彩色重新取樣區(qū)域2680和2689。利用一些重新取樣區(qū)域的這種排列，對(duì)紅色彩色平面重新取樣的一些第四彩色重新取樣區(qū)域2680，不與對(duì)綠色彩色平面重新取樣的第四彩色重新取樣區(qū)域2689重合。有些重疊區(qū)域2685直接覆蓋在一些第四彩色重建點(diǎn)之上。
示于圖26中的一些重新取樣區(qū)域的排列，是通過(guò)對(duì)用來(lái)生成如圖24A和24B中所示的一些重新取樣區(qū)域的算法加以修改的算法被生成，在修改前的算法中，對(duì)于占大多數(shù)的彩色，第四彩色被處理作為屬于某些重建點(diǎn)的點(diǎn)集。生成圖24A和24B中一些排列的方法，將在某一彩色平面內(nèi)的每個(gè)重建點(diǎn)處“播種一個(gè)晶體(seed acrystal)”，然后容許種子在直徑上各向同性地(isotropically)成長(zhǎng)，直到它與另一晶體接觸，從而形成一些重新取樣的周界。按照第’355號(hào)申請(qǐng)書中的啟示，這樣生成的一些周界，其中某一隨機(jī)點(diǎn)隨同最鄰近的重建點(diǎn)被它們包圍起來(lái)。對(duì)生成圖26的重新取樣區(qū)域生成算法的修改，包括把一些第四彩色重建點(diǎn)包含起來(lái)；和延遲一些第四彩色重新取樣區(qū)域的“播種晶體”成長(zhǎng)的開始這兩者。通過(guò)延遲“種子晶體(seed crystal)”成長(zhǎng)的開始，一些第四彩色重新取樣區(qū)域在面積上被減少。延遲得越長(zhǎng)，一些第四彩色重新取樣區(qū)域越小。
為了幫助解釋在本申請(qǐng)書中所發(fā)展的一些原理，下面是一個(gè)計(jì)算一些濾光器系數(shù)的數(shù)值舉例。所以，該例子并不意圖以任何方式對(duì)本發(fā)明的范圍加以限制。當(dāng)然，從其它一些構(gòu)造而論，其它一些數(shù)值舉例也是有可能的——因此，下面僅僅是說(shuō)明性的。
在這個(gè)如何計(jì)算上述所有系數(shù)矩陣的例子中，其情況是考慮此處的一些隱含輸入樣本點(diǎn)與一些重新取樣點(diǎn)重合。對(duì)上述情形當(dāng)輸入圖像未加以縮放時(shí)，或者當(dāng)每個(gè)輸出紅色重新取樣點(diǎn)或綠色重新取樣點(diǎn)都沒有一個(gè)輸入樣本點(diǎn)時(shí)，都是適用的。
考慮圖參考24A中與一些子重新取樣區(qū)域2420、2430、2455、2460、2470、和2480中的每一個(gè)在一起的一些重新取樣區(qū)域2410和2450，每個(gè)子重新取樣區(qū)域的數(shù)值面積均被計(jì)算。每個(gè)子重新取樣區(qū)域的、落到每個(gè)隱含輸入樣本區(qū)域中的面積被求總和，從而這些面積與總面積的比均可被計(jì)算出來(lái)。這將導(dǎo)致形成一些通常為3×3的系數(shù)表，而且包括其總和為1的一些分?jǐn)?shù)。當(dāng)然，可以使用其它的矩陣維數(shù)(matrices dimension)和尺度(scaling)。為了在一些硬件設(shè)計(jì)中使用方便，這些系數(shù)通過(guò)把它們都乘以256而轉(zhuǎn)換成定點(diǎn)的二進(jìn)制數(shù)。對(duì)于子重新取樣區(qū)域，結(jié)果將是上述的中間系數(shù)矩陣(intermediatecoefficient matrix)Ckx-w

Ckx-w＝該Ckx-w矩陣是對(duì)于子重新取樣區(qū)域來(lái)加以計(jì)算的，但Ck2矩陣必須是對(duì)于總的重新取樣區(qū)域來(lái)加以計(jì)算的。這可以通過(guò)把Ckx-w矩陣乘以子重新取樣區(qū)域的面積與總重新取樣區(qū)域面積之比(在本情況中子重新取樣區(qū)域2430的面積與總重新取樣區(qū)域2410的面積之比為4010/8712)來(lái)做到。在本情況中，結(jié)果將為

Ck2＝以類似的方式，測(cè)定子重新取樣區(qū)域2420的面積，來(lái)產(chǎn)生系數(shù)矩陣Ck1

Ck1＝
注意將這兩個(gè)矩陣Ck2和Ck1的元素分別相加，該兩個(gè)矩陣的數(shù)值的總和分別都達(dá)不到256，但把矩陣Ck2和Ck1其中各個(gè)元素的數(shù)值所求出的總和合并起來(lái)則為256。在把一些數(shù)取整為小的整數(shù)時(shí)，必須加以一定的小心，保證前面所說(shuō)的關(guān)系仍保持真實(shí)。
根據(jù)以上給出的關(guān)系式Ck2+Ck3＝Ckx-w，現(xiàn)可以計(jì)算修改量系數(shù)矩陣Ck3＝Ckx-w-Ck2，給出以下的結(jié)果

Ck3＝在重新取樣區(qū)域2450中，子重新取樣區(qū)域2455位于三個(gè)重疊的區(qū)域2460、2470、和2480之外。注意該區(qū)域2455含有兩個(gè)獨(dú)立分開的區(qū)域，該兩區(qū)域無(wú)必要連接起來(lái)，但必須列于計(jì)數(shù)之內(nèi)。當(dāng)該區(qū)域用的系數(shù)表格被建立起來(lái)時(shí)，其結(jié)果為另一個(gè)中間矩陣

Ckx-w＝在此情況中，即使對(duì)帶有若干多重重疊的區(qū)域而言，仍然只有一個(gè)Ck2矩陣，并把以上的矩陣乘以4602/8712(子從新取樣2455的面積與整個(gè)重新取樣區(qū)域2450的總面積之比)，結(jié)果形成

Ck2＝在從新取樣區(qū)域2450具有三個(gè)子重新取樣區(qū)域2460、2470、和2480的情況中，這些區(qū)域必須獨(dú)立分開地處理，以結(jié)果形成以下三個(gè)系數(shù)矩陣，這三個(gè)系數(shù)矩陣中的每一個(gè)皆以與上面計(jì)算Ck2方法相類似的方式來(lái)計(jì)算

Ck11＝

Ck12＝

Ck13＝此處Ck11、C12、和C13分別是用于子重新取樣區(qū)域2460、2470、和2480的系數(shù)矩陣。
最后必須分別計(jì)算用于子重新取樣區(qū)域2460、2470、和2480用的修改量系數(shù)矩陣Ck31、Ck32、Ck33。由關(guān)系式Ck2+Ck31+Ck32+Ck33＝Ckx-w，可以見到對(duì)這三個(gè)修改量系數(shù)矩陣的總和為Ckx-w-Ck2

Ckx-w-Ck2＝這三個(gè)修改量中的每一個(gè)修改量，按照其區(qū)域相對(duì)的尺寸，被分?jǐn)偝蔀檫@個(gè)矩陣的一個(gè)分?jǐn)?shù)。在本舉例中，子重新取樣區(qū)域2460、2470、和2480的面積分別為1557、1557、和1392，結(jié)果總和為4506。所以，計(jì)算Ck31，應(yīng)把以上矩陣乘以1557/4506，該結(jié)果對(duì)于Ck32是同樣的。計(jì)算Ck33，應(yīng)將以上的矩陣乘以1392/4506。因此這三個(gè)修改量矩陣為

Ck31＝

Ck32＝

Ck33＝考察圖24A，可以看出所有的其它一些子重新取樣區(qū)域或是和以上所述的一些矩陣等同，或是為所述的一些矩陣鏡像(mirror image)。在上例中所計(jì)算的一些矩陣可被簡(jiǎn)單地自左向右交換(flippedleft-to-right)，以產(chǎn)生一些鏡映的重新取樣區(qū)域矩陣集。無(wú)必要計(jì)算進(jìn)行更多的計(jì)算來(lái)為這個(gè)例子產(chǎn)生所有需要的系數(shù)。
所有以上的計(jì)算，都是在一些隱含輸入樣本點(diǎn)與一些重新取樣點(diǎn)重合的假定下進(jìn)行。對(duì)當(dāng)輸入圖像未被縮放(scaled)時(shí)，對(duì)于每個(gè)輸出的紅色或綠色重新取樣點(diǎn)有一個(gè)輸入樣本點(diǎn)，以上的計(jì)算都適用。當(dāng)輸入圖像被縮放(scaled)時(shí)，由于引入一些系數(shù)的一個(gè)“重復(fù)單元”，使得一些計(jì)算比較復(fù)雜。對(duì)于重復(fù)單元的每個(gè)單元，必須計(jì)算出一個(gè)不同的系數(shù)集。
以上采用一些透射液晶顯示器(transmissive liquid crystaldisplays)作為一些實(shí)施例，但不可被解釋為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。對(duì)于那些熟練本技術(shù)的人士顯然的是利用本發(fā)明的啟示，對(duì)一些非透射顯示器的顯示屏(non-transmissive display panels)的亮度和色度，以及一些發(fā)射器的位置的調(diào)節(jié)也能進(jìn)行改進(jìn)。這些非透射液晶顯示器示例有反射式液晶顯示器(reflective liquid crystal display)、發(fā)射式場(chǎng)致發(fā)光顯示器(EL＝emissive ElectroLuminecent disply)、等離子顯示屏(PDP＝Plasma Display Panel)、場(chǎng)發(fā)射器顯示屏(FED＝FieldEmitter Display)、電泳顯示器(Electrophoretic Display)、閃光顯示器(ID＝Iridescent Display)、白熾光顯示器(Incandescent display)、固態(tài)顯示器(solid state)發(fā)光兩極管(LED＝Light Emitting Diode)顯示器、以及有機(jī)發(fā)光兩極管(OLED＝Organic Light Emitting Diode)顯示器。在一些重新取樣區(qū)域定義、一些系數(shù)矩陣和一些算法上的變化，在對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域有所啟示，而且應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的范圍內(nèi)加以考慮。
前面的敘述從未限制在本發(fā)明的某一特定實(shí)施例。但在獲得本發(fā)明的某些或全部的優(yōu)點(diǎn)情況下，對(duì)本發(fā)明作出各種各樣的變化和修改也將是顯然的。本申請(qǐng)書所附的權(quán)利要求的目的，就在于覆蓋這些以及如此這般包括在本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的其它一些變化和修改。
考慮到本發(fā)明于此處所揭示的說(shuō)明書和實(shí)踐，本發(fā)明的其它一些實(shí)施例，也將是顯然的。意圖闡明的是，說(shuō)明書和一些例子僅應(yīng)被認(rèn)為是示范性的，而本發(fā)明真正范圍和精神實(shí)質(zhì)皆應(yīng)由下列的權(quán)利要求來(lái)指明。
權(quán)利要求
1.一種至少三種彩色子像素的排列，所述至少三種彩色子像素包含一種紅色子像素和一種綠色子像素，所述紅色子像素和綠色像素分別含有紅色濾光器和綠色濾光器，而且另外，當(dāng)以同樣的能量水平施加到所述紅色子像素和綠色像素上時(shí)，其中所述紅色子像素和綠色像素含有基本上相同的亮度。
2.權(quán)利要求1所陳述的排列，其中所述紅色子像素的一些濾光器，含有一個(gè)比綠色像素的一些濾光器透射率高的濾光器。
3.權(quán)利要求2所陳述的排列，其中所述紅色子像素的一些濾光器含有一組濾光器中的一個(gè)，所述一組濾光器含有一個(gè)由物理上比所述綠色濾光器薄的濾光器構(gòu)成的紅色濾光器；一個(gè)含有紅色色素的紅色濾光器，該所含的紅色色素總量與所述綠色濾光器相比是被減少了；一個(gè)含有一種色素色紅色濾光器，構(gòu)成比所述綠色濾光器大的光透射率；以及一個(gè)在紅色中心點(diǎn)兩側(cè)含有寬廣的頻率透射范圍。
4.權(quán)利要求2所陳述的排列，其中所述綠色子像素的一些濾光器含有一組濾光器中的一個(gè)，所述一組濾光器含有一個(gè)由物理上比所述紅色濾光器厚的濾光器構(gòu)成的綠色濾光器；一個(gè)含有綠色色素的綠色濾光器，該所含的綠色色素總量與所述紅色濾光器相比是被增加了；一個(gè)含有一種色素的綠色濾光器，構(gòu)成比所述紅色濾光器小的光透射率；以及一個(gè)在綠色中心點(diǎn)兩側(cè)含有被變?yōu)楠M窄的頻率透射范圍。
5.權(quán)利要求1所陳述的排列，其中背照在紅色范圍內(nèi)含有較多的頻率。
6.權(quán)利要求1的排列，其中所述綠色子像素含有一個(gè)綠色濾光器，從而所述綠色濾光器的通頻帶被變狹窄，因此所述綠色濾光器擴(kuò)寬彩色色域成為較深的綠色。
7.權(quán)利要求6的排列，其中所述排列含有至少一個(gè)4-彩色排列，其中所述第四彩色含有綠色光的實(shí)際總量。
8.權(quán)利要求7所陳述的排列，其中所述第四彩色含有一個(gè)彩色組中的一種彩色，所述彩色組含有青色、洋紅色、帶綠色的藍(lán)色、和帶綠色的灰色。
9.權(quán)利要求8的排列，其中所述排列含有4個(gè)子像素的重復(fù)單元。
10.權(quán)利要求7的排列，其中所述排列含有至少6個(gè)子像素的重復(fù)單元。
11.權(quán)利要求10的排列，其中所述排列含有一個(gè)重復(fù)單元，其中所述紅色子像素和綠色子像素還組成一個(gè)棋盤狀圖案。
12.權(quán)利要求1的排列，其中所述排列含有至少一個(gè)4-彩色排列，其中所述第四彩色含有一個(gè)彩色組中的一種彩色，所述彩色組含有灰色、藍(lán)-灰色、和濾過(guò)光的白色。
13.權(quán)利要求12的排列，其中背照在藍(lán)色光譜中含有的能量比在紅色或綠色光譜中含有的多。
14.一種4個(gè)彩色子像素的排列，所述排列含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、一個(gè)青色子像素、和一個(gè)洋紅色子像素，從而當(dāng)所述紅色子像素和所述青色子像素基本上全部開動(dòng)時(shí)以及當(dāng)所述一些綠色子像素和所述洋紅色子像素未開動(dòng)時(shí)，所述排列基本上顯示一種白的彩色。
15.一種4種彩色子像素的排列，所述排列含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、一個(gè)青色子像素、和一個(gè)洋紅色子像素，從而當(dāng)所述一些綠色子像素和所述洋紅色子像素基本上全部開動(dòng)時(shí)以及當(dāng)所述紅色子像素和所述青色子像素未開動(dòng)時(shí)，所述排列基本上顯示一種白的彩色。
16.一種至少6個(gè)4-彩色子像素的排列，所述排列含有兩個(gè)紅色子像素、兩個(gè)綠色子像素、一個(gè)藍(lán)色子像素、和一個(gè)第四彩色的子像素，從而所述排列還含有一個(gè)第一行和一個(gè)第二行，所述第一行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、和一個(gè)所述藍(lán)色子像素，所述第二行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、和一個(gè)所述第四彩色的子像素。
17.權(quán)利要求16的排列，其中還有一些水平鄰近的排列，它含有一個(gè)第一行和一個(gè)第二行，所述第一行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、和一個(gè)所述第四彩色的子像素，所述第二行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、和一個(gè)所述藍(lán)色子像素。
18.權(quán)利要求16的排列，其中所述的一些子像素含有一個(gè)組中的一個(gè)，所述的組含有一些正方形的子像素和一些長(zhǎng)方形的子像素。
19.權(quán)利要求16的排列，其中所述的一些紅色子像素和綠色子像素大致形成一個(gè)棋盤狀圖案。
20.權(quán)利要求18的排列，其中所述藍(lán)色子像素和所述第四彩色的子像素被偏移，不與所述紅色子像素和所述紅色子像素所形成的棋盤狀圖案對(duì)齊。
21.權(quán)利要求19的排列，其中所述藍(lán)色子像素和所述第四彩色的子像素大致被偏移了半個(gè)所述子像素的長(zhǎng)度，而不再對(duì)齊。
22.權(quán)利要求20的排列，其中還有一些水平鄰近的排列，它含有一個(gè)第一行和一個(gè)第二行，所述第一行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、和一個(gè)所述第四彩色的子像素，所述第二行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、和一個(gè)所述藍(lán)色子像素。
23.權(quán)利要求16的排列，其中所述的一些子像素含有大致相等的面積。
24.權(quán)利要求16的排列，其中所述的一些子像素不含有大致相等的面積。
25.權(quán)利要求24的排列，其中所述第四彩色的子像素含有比所述藍(lán)色子像素小的面積。
26.一種至少6個(gè)4-彩色子像素的排列，所述排列含有兩個(gè)紅色子像素、兩個(gè)綠色子像素、兩個(gè)2-彩色子像素，從而所述排列還含有一個(gè)第一行和一個(gè)第二行，所述第一行和所述第二行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素、和一個(gè)2-彩色的子像素。
27.權(quán)利要求26的排列，其中所述2-彩色子像素含有一個(gè)濾光器，所述濾光器還含有一個(gè)第一濾光器和一個(gè)第二濾光器。
28.權(quán)利要求27的排列，其中所述第一濾光器具有比所述第二濾光器大的面積。
29.權(quán)利要求28的排列，其中所述第二濾光器具有比所述第一濾光器高的亮度。
30.權(quán)利要求26的排列，其中一些水平鄰近的排列含有一個(gè)旋轉(zhuǎn)900的2-彩色濾光器。
31.一種至少6個(gè)4-彩色子像素的排列，所述排列含有兩個(gè)紅色子像素、兩個(gè)綠色子像素、一個(gè)第三彩色的子像素、和一個(gè)2-彩色的子像素，從而所述排列還含有一個(gè)第一行和一個(gè)第二行，所述第一行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素，和一個(gè)2-彩色的子像素。
32.權(quán)利要求31的排列，其中所述一個(gè)第二鄰近排列含有一個(gè)第一行和一個(gè)第二行，，所述第一行含有一個(gè)紅色子像素、一個(gè)綠色子像素，和一個(gè)第三彩色的子像素。
33.一種五個(gè)4-彩色子像素的排列，所述排列含有兩個(gè)紅色子像素、兩個(gè)綠色子像素，一個(gè)2-彩色子像素，從而所述排列還含有一個(gè)第一列、一個(gè)第二列、和一個(gè)第三列，所述第一列和第三列含有一個(gè)紅色和綠色的棋盤狀圖案，而所述第二列含有所述2-彩色的子像素。
34.一種對(duì)于某一顯示器把一個(gè)第一格式的、含有許多4-彩色像素元件進(jìn)入像素，轉(zhuǎn)換為第二格式的、含有許多4-彩色像素元件的方法，所述方法的一些步驟包括對(duì)進(jìn)入的4-彩色像素?cái)?shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)確定一些隱含樣本區(qū)域；對(duì)顯示器內(nèi)每個(gè)4-彩色子像素確定重新取樣區(qū)域；對(duì)每個(gè)所述重新取樣區(qū)域形成一個(gè)系數(shù)集，所述一些系數(shù)各含有一個(gè)分?jǐn)?shù)，這些分?jǐn)?shù)的分母為重新取樣區(qū)域的面積的一個(gè)函數(shù)，而分子為所述一些隱含樣本區(qū)域的每個(gè)的面積的函數(shù)；所述這些隱含樣本區(qū)域可部分地與所述一些重新取樣區(qū)域重疊；對(duì)隱含樣本區(qū)域，把進(jìn)入的像素?cái)?shù)據(jù)乘以相應(yīng)的系數(shù)結(jié)果形成一個(gè)乘積；以及對(duì)每個(gè)重新取樣區(qū)域，把每個(gè)所述乘積加到一些所得到的亮度數(shù)值上。
35.一種對(duì)于某一顯示器把一個(gè)第一格式的、含有許多3-彩色像素元件進(jìn)入像素，轉(zhuǎn)換為第二格式的、含有許多4-彩色像素元件的方法，其中所述3-彩色輸入基本上與顯示器內(nèi)四種彩色中的三種彩色匹配，所述方法的一些步驟包括對(duì)進(jìn)入的3-彩色像素?cái)?shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)確定一些隱含樣本區(qū)域；對(duì)顯示器內(nèi)每個(gè)4-彩色子像素確定重新取樣區(qū)域；對(duì)顯示器內(nèi)三種匹配的彩色中的每一個(gè)，形成用于顯示器內(nèi)該三種匹配的彩色的每個(gè)所述重新取樣區(qū)域的系數(shù)集，所述一些系數(shù)各含有一個(gè)分?jǐn)?shù)，這些分?jǐn)?shù)的分母為重新取樣區(qū)域的面積的一個(gè)函數(shù)，而分子為所述一些隱含樣本區(qū)域的每個(gè)的面積的函數(shù)；所述這些隱含樣本區(qū)域可部分地與所述一些重新取樣區(qū)域重疊；對(duì)隱含樣本區(qū)域，把進(jìn)入的像素?cái)?shù)據(jù)乘以相應(yīng)的系數(shù)結(jié)果形成一個(gè)乘積；對(duì)每個(gè)重新取樣區(qū)域，把每個(gè)所述乘積加到一些所得到的亮度數(shù)值上；以及對(duì)所述第四彩色計(jì)算一個(gè)亮度數(shù)值，所述第四彩色的亮度數(shù)值，含有一個(gè)為所述匹配的三種彩色顯示數(shù)據(jù)已計(jì)算出的亮度數(shù)值的函數(shù)。
36.權(quán)利要求35所陳述的方法，其中所述第四彩色是一個(gè)彩色組中的一個(gè)彩色，所述彩色組含有白色、灰色、和藍(lán)-灰色。
37.權(quán)利要求36所陳述的方法，其中計(jì)算一個(gè)亮度數(shù)值的步驟包括計(jì)算下列的函數(shù)Wout＝min(∑(Rin×Ck)，∑(Gin×Ck)，∑(Bin×Ck))其中Ck含有所述系數(shù)，而且Rin、Gin、Bin含有輸入數(shù)據(jù)集的一些紅色、綠色、和藍(lán)色的分量。
38.權(quán)利要求35所陳述的方法，其中所述第四彩色為僅由兩種彩色、或僅由所述匹配的三種彩色的某一組合所組成。
39.權(quán)利要求38所陳述的方法，其中所述第四彩色是一個(gè)彩色組中的一個(gè)彩色，所述彩色組含有藍(lán)-綠色和青色。
40.權(quán)利要求39所陳述的方法，其中所述第四彩色的所述亮度包含對(duì)下列函數(shù)的計(jì)算Wout＝min(∑(Gin×Ck)，∑(Bin×Ck))
41.權(quán)利要求35所陳述的方法，其中所述第四彩色子像素含有一個(gè)不覆蓋整個(gè)數(shù)據(jù)空間的重新取樣區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一些新型的、用于顯示器和其它類似設(shè)備的3－彩色和4－彩色子像素排列和構(gòu)造。本發(fā)明還揭示了一些新型的、用于在上述一些子像素排列上進(jìn)行子像素著色的技術(shù)。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1774664SQ03821461
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者坎迪絲·海倫·勃朗埃利奧特, 湯瑪斯·勞埃得·克萊戴爾, 愛德華·伊塞爾·湯普生, 邁克爾·佛蘭西絲·希京斯 申請(qǐng)人:克雷沃耶提實(shí)驗(yàn)室有限公司