專利名稱：在一個彩色顯示器上顯示圖像的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在彩色顯示器上顯示一幅圖像的方法。本發(fā)明還涉及一種被用于執(zhí)行在一個彩色顯示器上顯示一幅圖象的方法的顯示控制器。本發(fā)明進一步涉及一個包括這種顯示控制器的彩色顯示器。
背景技術：
視覺是由眼睛作為媒介的感覺，借助于視覺察覺出該物體構成其外觀的品質(zhì)(比如顏色，光度，形狀和大小)。
顏色規(guī)定為包括任何彩色的和非彩色內(nèi)容的組合的視覺感受。該屬性能夠由彩色的顏色名稱，比如黃色、橙色、棕色、紅色、粉紅色、綠色、藍色、紫色等等或由非彩色的顏色名稱比如白色、灰色、炭黑等等描述，并且由明亮的、暗淡的、光、暗黑等等或者由這種名稱的組合限定。
一個感覺的顏色取決于顏色激勵的光譜分布、尺寸、形狀、結構和該激勵區(qū)域的周圍情況、該觀察者的視覺系統(tǒng)的適應狀態(tài)以及該觀察者主要的和相似情景的觀測經(jīng)驗。
顏色的獨立屬性是輝度、色調(diào)和飽和度。輝度是視覺的一個屬性，根據(jù)輝度一區(qū)域看來發(fā)出或多或少的光。色調(diào)是視覺感覺的一種屬性，根據(jù)它一個區(qū)域看起來類似一種被感知的顏色，例如紅色、黃色、綠色和藍色，或它們的組合。飽和度是一個區(qū)域的彩色性(colorfulness)、色品，其被判斷為與該區(qū)域的輝度成比例。
顏色的相關屬性是光亮度、彩色性和色度。光亮度定義為被判斷為與看起來是白色或高度透明的類似光照區(qū)域的輝度有關的一個區(qū)域的輝度。彩色性是視覺的一種屬性，根據(jù)它一個區(qū)域的感覺顏色看起來是或多或少的彩色的。色度定義為被判斷為與看起來是白色或高度透明的類似光照區(qū)域的輝度成比例的區(qū)域的彩色性、色品。
在眼睛的視網(wǎng)膜中有三種不同類型的光傳感器。這些傳感器稱為L、M和S錐體，它們分別對具有長(L)、中(M)和短(S)波長的光感光。每種傳感器與到達大腦的神經(jīng)元相連。當光落入錐體中，錐體感知到光的波長時，它將開始向大腦發(fā)送脈沖。圖1示出了人眼中L、M和S錐體的光譜靈敏度。落入錐體中的光越多，錐體向大腦發(fā)送脈沖(“峰值”)越快。
進入眼睛的光線顏色由三種類型錐體中每一個發(fā)送到大腦的相對脈沖量確定。例如，藍光(波長大約400-450nm)從S錐體比從L錐體或M錐體產(chǎn)生更多的峰值。
因為人眼只有三種類型的錐體，所以有給出相同顏色感覺的許多不同的光譜。例如，目光和來自熒光燈的光都感知為白顏色，而目光具有非常寬的光譜，每個波長強度大約相等，熒光燈僅有幾個峰的光譜。給出相同顏色感覺的不同的光譜效應稱為條件配色(metamerism)，給出相同顏色感覺的兩個光譜稱為條件等色(metamer)。
只具有三種類型錐體的另一個效果是不同的顏色能夠通過加入兩個光源的光同時按照互相比較改變光源的相對強度來實現(xiàn)。如果紅光和綠光混合，它們可以被感知為黃色。如果發(fā)出紅光的第一光源設為完全強度并且發(fā)出綠光的第二光源設為零強度，并且綠光的強度增加同時紅光的強度降低，能夠觀察到顏色從紅變?yōu)槌壬ⅫS色、綠色。
顯示器使用這一原理使得只用三原色(通常為紅、綠和藍)就能得出許多種顏色。
為了預測我們從進入我們眼睛的光得到的顏色感覺，已經(jīng)開發(fā)出許多模式。這些模式中最公知并且由CIE(Commission Internationd’ -International Commission on Illumination)標準化的一種是CIE 1931模式。它確定了標準觀察者的三種光譜匹配函數(shù)，其能夠對于某一光譜的光線，用于分別計算光的三色值X，Y和Z。從這三色值能夠按照以下公式計算色品坐標x和yX=XX+Y+Z---(1)]]>y=YX+Y+Z---(2)]]>Y涉及知覺的屬性輝度，x和y坐標確定色品，其中x是紅-綠軸并且y是黃-藍軸。
顏色(同時忽略強度，Y)之間的關系現(xiàn)在能夠在一個二維色品圖(比如圖2)上繪出。它用曲線示出了光譜顏色的色品坐標并表示以毫微米(nm)為單位的對應波長。用于全部視覺顏色的色品坐標在曲線內(nèi)部的馬蹄鐵型區(qū)域。圖表(紫色線)底部的直線連接紅色和藍色光譜顏色，從而由紅和藍(例如紫色，紫羅蘭等)混合的非光譜顏色沿著該線定位。日光中的白色物體的色品坐標在圖2中被標記為D。色品圖中到白點的特定點的方向和距離確定了它的色調(diào)和飽和度。
如前面提到的，混合兩種顏色光能夠建立一個新顏色。該新顏色的色品坐標在兩種顏色之間的一個假想的直線上。混合綠色(G)和青色(C)將例如給出一種顏色，其色品坐標如圖2給出的在G和C之間的線上。通過加入第三種顏色，例如紅色(R)，能夠作出一個跨越R、G、C的假想三角形內(nèi)的所有顏色。通過混合六種不同的原色(例如，R、Y、G、C、B、M)，可以得到碎片R、Y、G、C、B、M，即具有拐角是R、Y、G、C、B和M的多邊形中的色品坐標的所有顏色。
色品圖只表示三色值的比例，因此，具有相同三色比例的明亮和暗淡顏色屬于相同點。為此，照明點D也表示灰顏色；并且例如橙色和棕色傾向于位于彼此相近位置上。
顏色視覺的主要問題在例如作者是Roy S.Berns、Fred W.Billmeyer和Max Salzman的彩色技術的Billmeyer和Saltzman的原理第三版、ISBN 0-471-19459-X中進一步說明，其全文以引用的方式并入本文。
本發(fā)明總的來說涉及顯示器領域，并且尤其涉及液晶顯示器(LCD)、陰極射線管(CRT)顯示器、平板智能管(FIT)顯示器、發(fā)光二極管(LED)顯示器，它們?nèi)繉⒃谙挛闹泻喴f明，除此之外還涉及等離子顯示屏(PDP)、PolyLED顯示器、有機發(fā)光顯示器(OLED)、場發(fā)射顯示器(FED)和金屬箔顯示器。
現(xiàn)有技術中，液晶顯示器已經(jīng)證明它們適合于有必要緊密和低功耗的各種應用。液晶顯示器(LCD)是具有小體積、小厚度和低功耗優(yōu)點的平板顯示設備。
LCD已經(jīng)和以下的設備一起結合使用，諸如移動電話、便攜式計算機、電子日歷、電子圖書、電視或視頻游戲控制的便攜式設備和各種其他辦公自動化設備和音頻/視頻設備等。
LCD控制應用到具有介電各向異性的液晶材料以透射或切斷光的電場，從而顯示一張圖片或一幅圖像，以上均已本領域技術人員公知的方式進行。與內(nèi)部產(chǎn)生光的顯示設備，比如電致發(fā)光(EL)設備、陰極射線管(CRT)和發(fā)光二極管(LED)不同，LCD使用外部光源。
一般，LCD顯示器設計為液晶屏，包括能夠根據(jù)液晶混合的特性進行控制以透射或反射光的基本上為矩形的顯示單元(像素)的矩陣，液晶混合物通常注入兩個透明基板之間，顯示器另外還行和列導電體，用于經(jīng)過相關的電極諸如行和列驅動器提供電壓到顯示器的選定部分，這將由技術人員認識到。
LCD設備大部分根據(jù)利用光的方法分為透射型設備和反射型設備。透射型LCD包括一個用于提供光到液晶屏的背光單元。
發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)用于建立大屏幕設備，比如大型電視。按照理想的像素尺寸，許多紅、綠和藍發(fā)光二極管可以分組在一起以形成一個顯示單元，對應于LCD顯示器中的一個像素。這樣的顯示單元隨后安排在矩形矩陣中并連接到必要的電子設備，這將由本領域技術人員認識到。
圖3是一個陰極射線管(CRT)基本原理的簡圖，它們包括在今天被使用的許多電視以及許多其他顯示設備內(nèi)。一個陰極31，例如一個加熱的燈絲，放置在玻璃管32內(nèi)部，其中已經(jīng)建立真空。電子自然地從該加熱的陰極31釋放并且進入管32。一陽極33吸引從陰極31釋放的電子，從而形成一個電子束或電子射線34。在一個電視接收機的陰極射線管32內(nèi)，電子束34由一個聚焦陽極33聚焦成為一個緊密束然后由一加速陽極35加快。該電子束34經(jīng)過管32內(nèi)部的真空并且碰撞該管32另一端的一個平面屏幕36。該屏幕36由熒光體37覆蓋，當由該電子束34撞擊時它們發(fā)光。該管內(nèi)部的導電涂層吸收堆積在該管的屏幕端的電子。
為了提供引導束34的裝置，在典型陰級射線管顯示設備內(nèi)的管32包在引導線圈38、39中。引導線圈38，39只不過是銅繞組，它們能建立管內(nèi)部的磁場并且該電子束34響應于該磁場。一個第一線圈組38建立一個垂直移動該電子束的磁場，同時第二線圈組39水平地移動該束。通過控制加到該線圈38、39的電壓，該電子束34能夠定位到屏幕36上任一點。
一個彩色CRT顯示器包括三個電子束，典型地標記為紅色、綠色和藍電子束，它們同時在屏幕上移動。代替放置在黑白陰級射線管顯示設備中的屏幕上的單片熒光體，彩色陰極射線管顯示器中的熒光屏由放置成點狀或條狀的紅色、綠色和藍色熒光體覆蓋。在該管的里面，很接近于該熒光體涂層放置有一個薄的金屬濾網(wǎng)，蔭罩板。該擋板被沿著屏幕上磷光體點陣(或帶)的非常細的空穴貫穿。
一個紅色點可以通過使發(fā)紅光熒光體上的紅色電子束發(fā)光產(chǎn)生，而綠色和藍色點以一個對應的方式建立。為了產(chǎn)生一個白色點，紅色、綠色和藍色電子束同時發(fā)光-三種顏色混合在一起以產(chǎn)生白色。為了產(chǎn)生一個黑點，全部的三個電子束在掃描通過該點時關閉。在一個彩色CRT顯示器上的所有其他顏色是紅色、綠色和藍色的組合。CRT顯示器一般是時序顯示器，其意思是通過重復地掃描屏幕上的光束來產(chǎn)生圖象，因此在其上顯示圖像，這全部以本質(zhì)上技術人員所能理解的已知方式進行。
平板智能管(有時稱為FIT或F！T)是一種沒有蔭罩板的新的陰極射線管(CRT)技術。蔭罩板的主要功能(顏色選擇)由引導電子束通過正確的熒光體線路的電子控制系統(tǒng)進行管理。電子束的位置通過面板上的專用結構檢測。
圖4是FIT顯示器40中的跟蹤原理的簡單表示。在FIT顯示器40中，電子束34沿著水平熒光體線路41掃描，與過去開發(fā)的索引型無擋板CRT相反，單個電子束與垂直的熒光體線路垂直地進行掃描。FIT方案與CD播放機的方案很類似，其中激光束通過跟蹤系統(tǒng)螺旋式引導。電子束34沿著水平熒光體線路41掃描，并且與該線路的任何偏移通過一個反饋系統(tǒng)校正。在位于每個熒光體線路41之上和之下的軌跡上，存在位置檢測器42(例如，測量電流的導電條)。來自這些檢測器42的信息輸入到一個顯示控制器43，它驅動校正線圈44，使電子束軌道與熒光體線路41一致。
在CRT和FIT顯示器中，熒光體點或條組成顯示單元，其因此能夠控制以發(fā)出具有預定波長(顏色)的光。
在現(xiàn)有技術的RGB彩色顯示器中，可顯示的彩色范圍限制在一個彩色三角形內(nèi)，它橫跨三原色，例如紅色、綠色和藍色(如圖2所示)。該彩色三角形之外的顏色，例如金色和綠松色(當原色是紅色、綠色和藍色時)不能顯示并且因此被修剪為能夠顯示的顏色，例如，更不飽和的黃色和更帶藍色的綠色。已知加入一個或多個附加的原色到大多數(shù)這樣的應用中使用的三原色中提供了擴展可顯示彩色范圍的可能性。
空間分辨率是顯示系統(tǒng)顯示象分離的點一樣的互相接近的兩個物體的能力。對于所有不能在彼此的頂部投射各種彩色象素的顯示器類型，如果子像素的數(shù)量保持相等，具有另一個原色的子像素的添加會造成顯示器空間分辨率的降低。
最小的開關元件是子像素。如果子像素做得更小，在與具有三個子像素的一個像素同樣大小的一個像素中能夠有四個子像素。但是，隨著子像素數(shù)量的增加，成本變高并且通常所說的分辨率會降低。另一方面，如果子像素的大小保持不變并且四個，而不是三個子像素用于形成一個像素，像素分辨率將降低。
而且，多于三種顏色的添加可能造成與顏色、亮度和圖像均勻性相關的誤差。
因此，原色的添加的缺點是造成顯示器的空間分辨率降低并且因此整個圖像質(zhì)量下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種在一個彩色顯示器上顯示圖像的方法，從而由更多原色的添加造成的顯示器空間分辨率降低受到限制。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在一個彩色顯示器上顯示圖像的方法，從而在沒有現(xiàn)有技術相關的亮度信號分辨率的相應損失的情況下增加彩色范圍。
按照第一方面，本發(fā)明涉及一種按照權利要求1的在彩色顯示器上顯示圖像的方法。
在權利要求2-10中限定的措施具有構成本發(fā)明可選擇的優(yōu)選實施例的優(yōu)點。
按照第二方面，本發(fā)明涉及一種按照權利要求11的顯示控制器。
按照第三方面，本發(fā)明涉及一種按照權利要求12的顯示器。
權利要求12中定義的措施具有構成本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例的優(yōu)點。
參照下面描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將很顯然并被闡明。
本質(zhì)上說，本發(fā)明涉及一種在包括多個空間分布顯示單元(比如像素)的彩色顯示器上顯示一幅圖像的新的和創(chuàng)新的方法，所述顯示單元具有四個或更多原色。根據(jù)本發(fā)明，在沒有現(xiàn)有技術相關的亮度信號中分辨率降低的情況下，獲得增加的顏色范圍。


圖1示出了人眼中L、M和S錐體的光譜靈敏度。
圖2是一個色品圖。
圖3是陰極射線管(CRT)基本原理的示意說明。
圖4是平面智能顯像管(FIT)中的跟蹤原理的簡要表示。
圖5是按照本發(fā)明的實施例的多彩色液晶顯示器的屏幕的示意說明。
圖6是現(xiàn)有技術的三色RGB顯示器屏幕的簡要說明。
圖7a、7b和7c是現(xiàn)有技術的三色顯示器、按照現(xiàn)有技術的四色顯示器技術和按照本發(fā)明的一個方面的四色顯示器的屏幕上感知到的圖像的示意說明。
圖8是按照本發(fā)明的在彩色顯示器上顯示圖像的方法的示意說明。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及彩色顯示器領域?，F(xiàn)有技術多彩色顯示器包括具有紅色、綠色和藍色原色和諸如黃色或白色的附加原色的顯示器。
當選擇一個附加原色時，應當考慮其對顯示器的亮度和彩色范圍的影響。當只考慮亮度時，具有高亮度的一個原色，比如在三角形黃-白-綠中的那些看起來是理想的?？紤]到彩色范圍，為了盡可能擴大彩色范圍，高飽和度的黃色、青色或品紅應當是優(yōu)選的。
而且，黃色是很明亮的顏色，因此這是為什么從感知的角度來講一種不容易檢測的顏色加入飽和度更高的黃色通常最易察覺得到。考慮到所有需求，黃原色將是在RGB顯示器中附加原色的最佳選擇。
圖1示出了人眼中的錐體對各種顏色光的靈敏度。眼睛對黃色光(570-580nm)很敏感，這就是為什么加入黃原色到只有紅色、綠色和藍色原色的現(xiàn)有技術顯示器(RGB顯示器)將大大改善顯示圖像的整體亮度和圖像質(zhì)量。
如果某種特定類型的圖像將被顯示，然而與黃色不同的另一個顏色能夠是適合的第四原色?？梢杂猩婕搬t(yī)學成像領域或打印領域的幾種應用，其中附加原色的第一選擇將是與黃色不同的另一個顏色。盡管紅色、藍色、綠色、青色、品紅和黃色這幾種顏色被提到是本發(fā)明優(yōu)選實施例中的適當?shù)念伾?，但是這不應當看作對本發(fā)明的限制。
在顯示技術中，亮度信號規(guī)定為主要控制輝度的信號。彩色信號(色度信號)定義為載有彩色信息的信號。
在人的感覺中，顯示器的整體分辨率主要由亮度信號中的分辨率支配，一小部分由彩色信號中的分辨率支配。因此，最好黃原色的加入將對亮度信號的空間分辨率沒有影響。因為用于附加原色的子像素必須占用顯示器上的一些物理空間(除非子像素互相堆積)，現(xiàn)有技術的彩色顯示技術中許多顏色的選擇已經(jīng)構成折衷方案，其中增加的顏色范圍造成更差的空間分辨率。直到現(xiàn)在降低子像素的大小已經(jīng)構成在不損失分辨率的條件下提供增加的彩色范圍的唯一方法。然而，子像素尺寸的降低(在本質(zhì)上矩形的子像素的情況下一般是寬度和/或長度)與諸如降低的子像素性能、增加的成本、降低的亮度等多種問題相關。
現(xiàn)在發(fā)明人提出一種在一個彩色顯示器上顯示圖像的新方法，以這樣一種方式進行，增加的色域在現(xiàn)有技術中相關的亮度信號中分辨率的沒有相應損失的條件下獲得。
本發(fā)明將主要參照示例的矩陣類型進行解釋，四原色LCD顯示器包括在行和列中排列的像素，其中，每個像素從四個子像素中建立；例如一個紅色子像素、一個綠色子像素、一個藍色子像素和一個黃色子像素構成一個像素。每個像素的各種子像素能夠分別進行控制，即像素的子像素可以由顯示控制器互相獨立地進行尋址。
根據(jù)本發(fā)明的方法能夠應用到各種多顏色顯示器，只要任意給定時間的顯示器包括多個空間分布的顯示單元(比如示例LCD顯示器中的子像素)，所述顯示單元可受到控制以顯示具有某種預定顏色的光，并且顯示器的不同顯示單元可獨立控制。
該方法包括接收將顯示在彩色顯示器上的圖像數(shù)據(jù)。所述圖像數(shù)據(jù)可以作為許多圖像素材來提供，比如電視信號、流視頻數(shù)據(jù)或包括圖像素材序列的類似信號。
圖像素材序列一般由幀構成。同樣，一幀可以定義為在預定時間段期間保留在每個顯示單元(比如LCD上的像素)的圖像內(nèi)容。幾毫秒以后，一般是10 20ms之后(假定典型的幀刷新頻率為50-100Hz)，每個像素上的圖像內(nèi)容用新信息刷新。
使用所述圖像數(shù)據(jù)，形成第一子圖像和第二子圖像。第一子圖像包括第一顏色組，并且第二子圖像包括第二顏色組，其中所述第一顏色組和所述第二顏色組是分離組，并且其中所述第一顏色組和所述第二顏色組包括由所述第一顏色組中的至少第一顏色和所述第二顏色組中的至少第二顏色形成的一個條件等色。
所述第一和第二子圖像的形成可以由顯示控制器執(zhí)行，它與圖像將被顯示的特定顯示器相關聯(lián)，或者與在附近或遠處的圖像處理裝置或類似裝置相關聯(lián)。信號自身可以包括第一子圖像和第二子圖像。
第一子圖像可以例如包括紅色、綠色和藍顏色(或者它的一種表示)，并且第二子圖像可以例如包括藍色和黃顏色(或者它的一種表示)，并且兩組因此分離。
盡管本發(fā)明將參照兩個單獨的子圖像進行描述，但這不應當看作限制本發(fā)明，因此本發(fā)明可以用包括各種顏色組的多于兩個子圖像實現(xiàn)，本領域技術人員可以認識到這一點。
圖像隨后用所述第一子圖像和所述第二子圖像或其中的一個表示顯示在一個彩色顯示器上。這最好使用一個顯示控制器完成，顯示控制器可以單獨尋址示例顯示器中的子像素。
最好，由所述條件等色提供的彩色感覺感知為實質(zhì)上的白色，從而黑和白圖像可以由所述第一組和所述第二組顏色產(chǎn)生。
提到顏色，第一組顏色最好包括紅色、綠色和藍色，當它們組合時能夠產(chǎn)生白光的感覺。第二組顏色最好可以包括藍色和黃色，它們組合時也能夠產(chǎn)生白光的感覺。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，所述第一子圖像和所述第二子圖像在一個時間段同時顯示。在那種情況下，該方法最好包括通過將與包括在所述第一組顏色和所述第二組顏色中的至少一個并且最好所有顏色相關聯(lián)的數(shù)據(jù)平均，形成所述第一子圖像和所述第二子圖像的一個表示的附加步驟。
根據(jù)該方法的第二實施例，所述第一子圖像和所述第二子圖像在一個時間段期間順序顯示。所述時間段最好足夠短以被人感知為單個幀，并且所述的時間段優(yōu)選地等于或小于20毫秒(對應于50Hz的刷新率)并且最好等于或小于10毫秒(對應于100Hz的刷新率)。
具有改進分辨率的增加的色域能夠通過應用按照新的尋址方案中的第二實施例的方法實現(xiàn)，其中每個刷新幀用所述第一顏色組和所述第二顏色組顯示兩次。
按照本發(fā)明的一個方面，所述示例顯示器的子像素可以與第一子圖像和第二子圖像相關聯(lián)，其中藍色(即顯示器的藍色子像素)包括在所述第一組顏色和所述第二組顏色中，但是其中第一組顏色除此之外還包括紅色(即顯示器的紅色子像素)和綠色(即顯示器的綠色子像素)，并且其中第二組顏色附加包括黃色(即顯示器的黃色子像素)。所述第一子圖像和所述第二子圖像在幀時間段內(nèi)按照時間順序連續(xù)顯示，即一個接一個顯示。最好所述第二子集的顯示在所述第一子集的顯示結束時執(zhí)行。但是，所述第一子圖像的顯示可以部分或完全與所述第二子圖像的顯示重疊。
按照本發(fā)明的第二實施例，因此每個藍色子像素可以在每個刷新幀中激活兩次-一次與綠色子像素和藍色子像素合并，一次與黃色子像素合并?，F(xiàn)在本發(fā)明參照以下的例子說明。
圖5是按照本發(fā)明的一個實施例的多彩色液晶顯示器的屏幕的示意說明。顯示屏包括一個像素矩陣，它按照順序由紅色、綠色、藍色和黃色(RGBY)子像素(分別為61，62，63和64)的重復排列構成。顯示器中像素的排列不應當看作構成本發(fā)明的限制，因為像素和子像素可以是各種矩形或不規(guī)則形狀并按照各種矩形或不規(guī)則圖案進行安排。而且顯示器還包括連接到諸如行和列驅動器的電極(未示出)的諸如行和列導體(未示出)的幾個部件，它們?nèi)恳约夹g人員已知的方式進行，因此不在這里進行描述，以免這些不必要的細節(jié)模糊本發(fā)明。
應當注意到第四原色能夠加入到現(xiàn)有技術的RGB布局中，例如放在藍色和紅顏色條旁邊的附加的黃色子像素條。有很多種以矩形排列安排紅色、藍色和綠色或黃色像素的可能方法，比如GRBY或GBRY或RGBY或BGRY。后兩個選擇是優(yōu)選的，因為它們預期在屏幕上產(chǎn)生亮度的最均勻的分布。在FIT顯示器的情況下，后兩種選擇預期具有附加的優(yōu)點，那就是降低水平行結構的可視性，這一方面作為綠色條之間的亮度差的結果，另一方面作為藍色和紅色條之間的亮度差的結果出現(xiàn)。
在接下來描述的例子中，假定視頻信號輸送到顯示器，所述信號具有50Hz的刷新率，即新圖像將每秒顯示50次。接著在20ms的幀時間周期期間，顯示一個刷新幀(圖像數(shù)據(jù))。
現(xiàn)在假定一個示例的刷新幀圖像數(shù)據(jù)，即顯示單元(像素)的一個上的白像素將由顯示器顯示，這已經(jīng)在前面參照圖5進行了描述。
紅色、綠色和藍色子像素構成子像素的第一子集，它們可以在與刷新幀相關聯(lián)的時間周期的上半段被激活，即10ms。因此將顯示一個白像素，紅色、綠色和藍色子像素在20ms的刷新幀時間周期的第一個10ms期間激活。
紅色、藍色和黃色子像素因此構成子像素的第二子集，這可以在與所述刷新幀相關的所述時間周期的下半段激活。因此將顯示一個白像素，紅色、藍色和黃色子像素在20ms的刷新幀時間周期的其余10ms期間激活。
因此，使用子像素的不同子集，20ms的刷新幀顯示為兩個連續(xù)的10ms的刷新子幀。
本發(fā)明的進一步的優(yōu)點和方面從以下的例子將變得更加明顯，其中將顯示黑白條的圖案。
圖6是現(xiàn)有技術的三彩色RGB顯示器的屏幕的示意說明。顯示屏包括一個像素矩陣，它按順序由重復排列的紅色、綠色和藍色子像素構成(分別是71、72和73)。
為了用傳統(tǒng)技術顯示一個黑白條圖案，像素的垂直條交替激活和不激活。那是形成每個激活像素的子像素被激活，而形成每個非激活像素的子像素不激活。
圖7a是按照圖6的三彩色RGB顯示器的屏幕上的感知圖像的示意說明。標記為p的距離表示顯示間距為六個子像素單元，它與分辨率成反比。
圖7b是使用與參照圖6和7a描述的顯示器相類似的傳統(tǒng)尋址技術的四彩色顯示器屏幕上的感知圖像的示意說明。除了現(xiàn)有技術三彩色RGB顯示器的紅色、綠色和藍色子像素，按照本發(fā)明的四彩色顯示器中每個像素包括黃色子像素。
標記為p的距離表示顯示間距為8個子像素單元。盡管增加的彩色范圍與圖6的顯示器相比較獲得，附加像素表示使用傳統(tǒng)尋址時空間分辨率的損失，這由增加像素尺寸并因此增加兩個像素之間的距離表示?，F(xiàn)有技術四彩色顯示器的彩色信號中的空間分辨率因此相對于三彩色顯示降低因數(shù)0.75。
按照本發(fā)明的四彩色顯示器中每個像素包括黃色子像素，與前面參照圖7b描述的顯示器類似。
現(xiàn)在假定黑白條圖案將顯示在按照本發(fā)明的顯示器上，單個像素能夠用于顯示黑條的一部分和白條的一部分。這通過按時間順序顯示像素的第一和第二子集實現(xiàn)，其中像素的第一子集的子像素，即本實施例中每個像素的左手一側上的紅色、綠色和藍色子像素被激活以顯示白色，并且其中第二子幀的子像素，即在像素右手側上的子像素接著不被激活，從而顯示黑色，子集被交替激活。
這樣的時序激活每個刷新幀中的兩個子像素的子集允許在顯示類型中亮度信號沒有損失的情況下加入第四原色，其中各種顏色設計為條狀。
亮度信號中的水平分辨率中的增量也這樣表示。為了顯示一個灰度條，原則上需要四個像素顯示四種不同的灰度級。在加入第四原色的情況下，有可能在一幀中尋址紅色和藍色像素兩次，六個不同的灰度級能夠位于相同的水平空間中，這說明了亮度信號中空間分辨率的增加如何實現(xiàn)。
圖7c是按照本發(fā)明的四彩色顯示器的屏幕上的感知圖像的示意說明。
應當注意到，該特定排列不應當解釋為對本發(fā)明的限制，因為四種顏色能夠以對稱或不規(guī)則排列不同的各種方式進行安排。距離p表示這種情況下的空間分辨率為4d，其中d表示子像素的尺寸(寬度、長度和確定非矩形子像素中子像素的面積的對應的維度)。
本發(fā)明也涉及顯示控制器，其特征在于所述顯示控制器進行安排以執(zhí)行按照本發(fā)明的方法，并涉及包括這種顯示控制器的顯示器。
最好，顯示器是液晶(LCD)顯示器，具有非重疊電子束的陰極射線管(CRT)顯示器、平面智能管(FIT)顯示器、等離子顯示屏(PDP)、多燈絲燈泡發(fā)光二極管(PolyLED)顯示器、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器或場發(fā)射顯示器(FED)。
圖8是在按照本發(fā)明的彩色顯示器上顯示一幅圖像的方法的示意說明。在步驟801，接收將在顯示器上顯示的圖像數(shù)據(jù)。在步驟802，根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)形成第一子圖像和第二子圖像，所述第一子圖像包括第一顏色組并且所述第二子圖像包括第二顏色組，其中所述第一顏色組和所述第二顏色組是分離的組，并且其中所述第一顏色組和所述第二顏色組包括由至少所述第一顏色組中的第一顏色和所述第二顏色組中的第二顏色形成的一個條件等色。在步驟803中，所述圖像在一個彩色顯示器上用所述第一子圖像和所述第二子圖像或者其表示來顯示。
本發(fā)明因此可以應用到能夠只顯示有限數(shù)量的顏色的每一種顯示器中，各種顏色用彩色三角形(除了激光顯示器之外的基本上每種顯示器)定義，通過加入附加參數(shù)展示出空間分辨率的損失(即除了彩色順序投影系統(tǒng)之外的每種顯示器)，并且能夠分別尋址每種顏色(即不是CRT顯示器，除非彩色光束沒有象在一個FIT顯示器中那樣非交疊)。從這些限制中明顯得出，本發(fā)明在FIT顯示器和LCD中最容易實現(xiàn)。而且，就有限的色域而言，能夠用反射式LCD顯示，本發(fā)明希望在那些顯示器中有最大的影響。
為了限制作為加入其他原色到顯示器中的結果的生產(chǎn)過程中的影響，并為了限制空間分辨率的損失，只有黃原色加入到以上公開的實施例中。但是技術人員將意識到顏色可以是另一種顏色或者可以加入多于一個額外的顏色。
因此，已經(jīng)提出了一種新穎的和創(chuàng)造性的顯示器，其表現(xiàn)彩色和亮度的最佳均勻形并限制彩色和亮度誤差并將包括黑白文字的圖像的分辨率最大化。
顯示器中像素的所述排列不應當看作構成一種限制，因為像素和子像素可以是各種規(guī)則或不規(guī)則的形狀，并且以各種規(guī)則或不規(guī)則的圖案排列。
按照本發(fā)明的方法可以由現(xiàn)有的顯示器的控制電路和/或與顯示器相關的其他部件執(zhí)行。
按照本發(fā)明的顯示控制器能夠用顯示器的現(xiàn)有的顯示控制器實現(xiàn)，或者實現(xiàn)為單獨的、孤立的單元。顯示控制器可以實現(xiàn)為硬件，比如集成電路(ASIC)現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、離散模擬和/或數(shù)字部件，或實現(xiàn)為由處理器執(zhí)行的軟件，或實現(xiàn)為它們的任意組合。
按照本發(fā)明的顯示器可以例如實現(xiàn)為單獨的、孤立的單元，或者可替換地包括在用于諸如GSM、UMTS、GPS、GPRS或DAMPS的遠程通信網(wǎng)絡的移動終端中，或與這樣的移動終端組合，或者另一個現(xiàn)有類型的便攜式設備，比如個人數(shù)字助理(PDA)、掌上電腦、便攜式計算機、電子日歷、電子圖書、電視機或視頻游戲控制，以及其他辦公自動化設備和音頻/視頻設備等。
本發(fā)明主要參照主要實施例在上文中進行了說明。但是，與以上公開的不同的其他實施例同樣可能在由所附專利權利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。所有用在權利要求中的術語將按照該技術領域中其常規(guī)意思解釋，除非在這里明確進行了其他定義。所有稱為“一/一個/該[元件，裝置，部件，部分，單元、步驟等]”將開放地解釋為所述元件、裝置、部件、部分、單元、步驟等中的至少一個。這里描述的方法的步驟除非明確地指定之外不必以公開的次序執(zhí)行。
權利要求
1.一種在彩色顯示器上顯示一幅圖像的方法，該方法包括接收將顯示的圖像數(shù)據(jù)；從所述圖像數(shù)據(jù)形成第一子圖像和第二子圖像，所述第一子圖像包括第一顏色組(R，G，B)并且所述第二子圖像包括第二顏色組(R，B，Y)，其中所述第一顏色組和所述第二顏色組是分離的組，并且其中所述第一顏色組和所述第二顏色組包括由所述第一顏色組中的至少第一顏色和所述第二顏色組中的至少第二顏色形成的條件等色，以及在一個彩色顯示器上用所述第一子圖像和所述第二子圖像顯示所述圖像，或者圖像的表示。
2.按照權利要求1所述的方法，其中由條件等色提供的顏色感覺實質(zhì)上感知為白色。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其中所述第一子圖像和所述第二子圖像在一個時間段期間同時顯示。
4.按照權利要求3所述的方法，還包括通過對與包括在所述第一顏色組和第二顏色組中的任意顏色相關的數(shù)據(jù)進行平均，而形成所述第一子圖像和所述第二子圖像的一個表示。
5.按照權利要求1或2所述的方法，其中所述第一子圖像和所述第二子圖像在一個時間段期間按照時間順序顯示。
6.按照權利要求3或4所述的方法，其中該時間段足夠短從而感知為單個幀。
7.按照權利要求5所述的方法，所述時間段等于或短于20毫秒。
8.按照權利要求5所述的方法，所述時間段等于或短于10毫秒。
9.按照以上任一權利要求所述的方法，其中第一顏色組包括紅色、綠色和藍色。
10.按照以上任一權利要求所述的方法，其中第二顏色組包括藍色和黃色。
11.一種顯示控制器，其特征在于所述顯示控制器進行安排以執(zhí)行按照權利要求1-10中任一個所述的方法。
12.一種包括按照權利要求11所述的顯示控制器的顯示器。
13.一種按照權利要求12所述的顯示器，其中所述顯示器是液晶(LCD)顯示器、具有非重疊電子束的陰極射線管(CRT)顯示器、平面智能管(FIT)顯示器、等離子顯示屏(PDP)、多燈絲燈泡發(fā)光二極管(PolyLED)顯示器、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器和場發(fā)射顯示器(FED)中的一個。
全文摘要
一種在彩色顯示器上顯示一幅圖像的方法，包括接收將顯示的圖像數(shù)據(jù)，從所述圖像數(shù)據(jù)形成第一子圖像和第二子圖像，所述第一子圖像包括第一顏色組并且所述第二子圖像包括第二顏色組，其中所述第一顏色組和所述第二顏色組是分離的組，并且其中所述第一顏色組和所述第二顏色組包括由所述第一顏色組中的至少第一顏色和所述第二顏色組中的至少第二顏色形成的條件等色，以及在一個彩色顯示器上用所述第一子圖像和所述第二子圖像顯示所述圖像，或者圖像的表示。
文檔編號G09G3/24GK1742303SQ200480002932
公開日2006年3月1日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權日2003年1月28日
發(fā)明者I·E·J·R·赫德里克西, E·H·A·蘭根迪克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司