專利名稱：用于定向顯示器及系統(tǒng)的子像素布局及子像素著色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題涉及一種空間光調(diào)制器，尤其涉及用于諸如三維(3D)自動(dòng)立體(autostereoscopic)顯示裝置或多視圖顯示器的定向顯示裝置或系統(tǒng)中的空間光調(diào)制器的子像素布局。
背景技術(shù)：
這里將可同時(shí)產(chǎn)生至少兩種不同圖像的顯示裝置稱為定向顯示裝置。定向顯示器產(chǎn)生至少兩種不同的圖像，其中的每一個(gè)都可從不同的觀察方位觀察到。在一種類型的定向顯示裝置中，這兩種圖像將作為明顯分離的圖像被觀察。這種顯示器也可被稱作“多觀察者顯示器”、“多視圖顯示器”、或“多用戶顯示器"，這些都被設(shè)置為可使不同的觀察者看到不同的圖像。這就實(shí)現(xiàn)了該顯示器的同時(shí)多用。多視圖顯示器也可設(shè)置成供單個(gè)觀察者使用。定向顯示器也可設(shè)置為產(chǎn)生至少兩個(gè)獨(dú)立的圖像，用于由觀察者合并成一個(gè)單個(gè)的圖像。普通人的視覺(jué)是立體的，因此每只眼睛所看到的世界的圖像略有不同。人類的大腦將兩種圖像(被稱為立體像對(duì))合并以感知到在現(xiàn)實(shí)世界中觀察到的圖像的深度。在三維顯示裝置中，向每一只眼睛提供獨(dú)立的圖像，并且觀察者的大腦合并圖像的立體像對(duì)，以產(chǎn)生所合并圖像的深度的外觀。三維顯示裝置典型地被劃分為立體或是自動(dòng)立體。在3D立體顯示裝置中，用戶需要佩戴一些觀察輔件以大致分離被發(fā)送至左眼和右眼的圖像。例如，觀察輔件可以是其中將圖像進(jìn)行顏色編碼(例如紅和綠)的彩色濾光片，或是其中將圖像編碼成正交的偏振狀態(tài)的偏光鏡(polarizing glass),或是其中將圖像以與玻璃快門(mén)的開(kāi)啟同步的圖像時(shí)序編碼的快門(mén)鏡(shutter glass)。相反,3D自動(dòng)立體顯示裝置使用起來(lái)則無(wú)須觀察者佩戴任何觀察輔件。在自動(dòng)立體顯示器中，每一個(gè)圖像都可從空間中有限的區(qū)域內(nèi)被看到。定向顯示裝置的概述名稱為“Optical Switching Apparatus”,權(quán)利人為Woodgate等人的美國(guó)專利7，058，252提供了有關(guān)定向顯示的技術(shù)特點(diǎn)及問(wèn)題的全面論述，特別是自動(dòng)立體3D顯示器。在美國(guó)專利7，058，252的第I至8欄的主題，及其所參照的附圖在這里一并參考其所教導(dǎo)的全部?jī)?nèi)容。通常，自動(dòng)立體系統(tǒng)包括顯示面板和用于將光從至少兩個(gè)獨(dú)立的圖像導(dǎo)出的光學(xué)導(dǎo)向元件或機(jī)構(gòu)。光學(xué)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)也可被稱作光學(xué)導(dǎo)向器、視差光學(xué)器件或是視差隔板(parallax barrier) 0光學(xué)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將光從左側(cè)圖像發(fā)送至顯示面板前面的有限區(qū)域，其被稱為是第一觀察窗。當(dāng)觀察者將左眼放在第一觀察窗的位置時(shí)，那么觀察者就可以通過(guò)整個(gè)顯示面板看到適當(dāng)?shù)膱D像。同樣，光學(xué)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將用于右側(cè)圖像的光發(fā)送至獨(dú)立的第二觀察窗。當(dāng)觀察者將右眼放在第二觀察窗時(shí)，可通過(guò)整個(gè)顯示器看到右眼圖像。一般，從每一個(gè)圖像出來(lái)的光都被認(rèn)為是已經(jīng)光學(xué)導(dǎo)向(即定向)至各自的定向分布。顯示器的觀察窗平面代表的是到橫向視覺(jué)自由度最大處的顯示器的距離。這里，圖I示出了 US7，058，252中圖5所示的典型平板自動(dòng)立體顯示器10。顯示器10包括背光，以行列形式排列的電可調(diào)像素陣列(已知的空間光調(diào)制器，SLM)以及與顯示器前面相連的被用作光學(xué)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視差隔板。術(shù)語(yǔ)“空間光調(diào)制器”既包括如液晶顯示器的光閥裝置，也包括如場(chǎng)致發(fā)光顯示器和LED顯示器的發(fā)射裝置。背光60提供入射在IXD輸入偏振片64上的光輸出62。該光透過(guò)TFT IXD基板66，并入射到在IXD像素平面67中以行列形式排列的像素重復(fù)陣列上。紅色像素68、71、74，綠色像素69、72、75和藍(lán)色像素70、73的每一個(gè)都包括獨(dú)立的可控液晶層，并被稱作黑色掩模76的不透明掩模區(qū)域隔開(kāi)。每一個(gè)像素都包括透射區(qū)域，或像素開(kāi)口 78。穿過(guò)像素的光線被IXD像素平面74內(nèi)的 液晶材料調(diào)制相位，并被位于LCD彩色濾光片基板80上的彩色濾光片調(diào)制顏色。然后光穿過(guò)其后設(shè)有視差隔板84以及視差隔板基板86的輸出偏振片82。在圖I中，視差隔板84包括被垂直延伸的不透明區(qū)域所隔開(kāi)的垂直延伸的透射區(qū)域陣列，其用于將光從交替像素列69、71、73、75導(dǎo)向右眼，如從像素69出來(lái)的光線88所示，并從中間的列68、70、72、74導(dǎo)向左眼，如光線90所示(這些全部光線方向的圖案形成了光線定向分布的另一個(gè)實(shí)例)。觀察者從下面的像素看到的光線照亮了隔板的開(kāi)口 92。其它類型的光導(dǎo)向器或視差鏡片也可用在3D顯示器中，例如透鏡屏(lenticular screen)或是雙折射透鏡(birefringent Iense)。繼續(xù)參照?qǐng)D1，以行列形式在IXD像素平面67內(nèi)排列的像素的重復(fù)陣列被間隙(gap)所隔開(kāi)(大體上由液晶顯示器LCD內(nèi)的黑色掩模所界定)，且視差隔板為垂直延伸的狹縫陣列，其間距約為像素列間距的兩倍。視差隔板限定了從每一個(gè)像素列出來(lái)的光線可以被看見(jiàn)的角度范圍，因此在顯示器的前方區(qū)域形成了觀察窗。為了將光線從每一個(gè)像素導(dǎo)向觀察窗，視差隔板的間距應(yīng)當(dāng)略小于像素陣列間距的兩倍。這一條件被稱為“視點(diǎn)校正”。在圖I所示的顯示器類型中，立體對(duì)圖像的每一個(gè)的分辨率是基礎(chǔ)IXD水平分辨率的一半，并且形成了兩個(gè)視像。因此，從奇數(shù)列像素68、70、72,74出來(lái)的光線可以從左觀察窗看到，而從偶數(shù)列像素69、71、73、75出來(lái)的光線可以從右觀察窗看到。如果將左眼圖像數(shù)據(jù)放在顯示器的奇數(shù)列上，而將右眼圖像數(shù)據(jù)放在偶數(shù)列上，那么位于正確“無(wú)畸變(orthoscopic) ”位置的觀察者可以將兩圖像合并從而可以整個(gè)顯示器上看到自動(dòng)立體3D圖像。權(quán)利人為Kean 等人，名稱為“Parallax Barrier and Multiple View Display”的US7, 154，653公開(kāi)了用于多用戶和3D顯示器兩者的視差隔板的各種實(shí)施例。US7，154，653的背景介紹以及其中第1-5欄所引用的附圖，這里一并參考引用，介紹了視差光學(xué)器件的特征可以被改變或是修改以控制觀察窗或觀察區(qū)域的尺寸及其之間的角度，以使顯示器所產(chǎn)生的多個(gè)圖像(例如左眼和右眼)得到校正。視差鏡片的作用是用來(lái)限制光線以某些輸出角度穿透像素，因而在視差鏡片結(jié)構(gòu)特定部分后面(例如，狹縫，小透鏡或微透鏡)限定了像素的視角。對(duì)于平板式自動(dòng)立體顯示器來(lái)說(shuō)，觀察區(qū)域的形成典型地是由于顯示單元的像素結(jié)構(gòu)以及光導(dǎo)向光學(xué)元件或是視差光學(xué)器件的結(jié)合。US7，154，653公開(kāi)了如這里圖2A所示的一種顯示器30。顯示器30是兩視像定向顯示器，其可用作自動(dòng)立體3D顯示器或是用作向一個(gè)或多個(gè)觀察者提供兩個(gè)不相關(guān)的圖像的顯示器。該顯示器包括以液晶顯示器(IXD) 20的形式的空間光調(diào)制器。IXD20是像素化的，這里將其定義為用來(lái)表示一種顯示器，其主要包括至少兩基色子像素的子像素重復(fù)組。IXD20以透射模式運(yùn)行，以便調(diào)制從背光(未示出)穿過(guò)子像素的光線。盡管如此，US7，154，653指出其它類型的顯示器都可以以透射或反射模式用于調(diào)制光線，或用于在顯示裝置本身內(nèi)部產(chǎn)生光線(在配置有前視差隔板的情況下)。顯示器30同樣包括置于LCD20前面的視差隔板21，即在IXD20和一個(gè)或多個(gè)觀察者之間。隔板21，這里在圖2B中更詳細(xì)示出，具有對(duì)于從LCD20來(lái)的光線充分不透明的區(qū)域22和23以及位于它們之間的對(duì)于來(lái)自LCD20的光線充分透明的狹縫(slit)。區(qū)域22和23具有有限的寬度，并且所有的狹縫具有相同的最大透光性。IXD20的子像素的列在垂直于該列的縱軸方向上形成有大體上一致的間距P，其方向在顯示器的正常使用時(shí)一般是水平的。隔板21的狹縫被設(shè)置為非周期 性的，沿平行于子像素列的縱軸方向延伸，且被設(shè)置為在每一組內(nèi)的狹縫被均勻間隔的均勻間隔狹縫組。圖2A同樣示出了視差隔板21的圖示實(shí)施例關(guān)于狹縫尺寸和設(shè)置的具體細(xì)節(jié)。繼續(xù)參照?qǐng)D2A，顯示器30通過(guò)顯示驅(qū)動(dòng)器25驅(qū)動(dòng)，從而使待顯示的兩視圖的圖像數(shù)據(jù)作為垂直條紋被隔行掃描。顯示驅(qū)動(dòng)器25可以被設(shè)置用來(lái)接收顯示圖像并隔行掃描數(shù)據(jù)從而確保各個(gè)像素列顯示圖像的正確縱部。顯示驅(qū)動(dòng)器25可形成顯示器的一部分，或是部分或全部地體現(xiàn)在其它裝置內(nèi)部，例如計(jì)算機(jī)、微處理器等。該圖像可以是捕獲的“真實(shí)”圖像或是由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的。該圖像可形成用于顯示器的自動(dòng)立體3D用途的立體圖像對(duì)或者可以是立體的不相關(guān)圖像。隔板21的狹縫可沿著或者靠近像素列的中間線排列。顯示驅(qū)動(dòng)器25向最接近每組狹縫的四列像素的組提供了圖像縱部(vertical image slice)。隔板21的狹縫與LCD20的像素部相聯(lián)合用以確定或是創(chuàng)建五個(gè)觀察區(qū)域。在每一個(gè)觀察區(qū)域中，每組狹縫限定了像素列的可見(jiàn)度，這樣當(dāng)觀察者從觀察區(qū)域處觀察顯示器時(shí)，只有兩個(gè)相鄰的像素列是可見(jiàn)的。參照?qǐng)D2C，顯示驅(qū)動(dòng)器25向IXD20提供像素圖像數(shù)據(jù)從而使第一和第二圖像部(image slice)經(jīng)由其中一個(gè)圖像提供，而第三和第四圖像部經(jīng)由其它圖像提供。因此，形成第一和第二視圖的第一和第二圖像分別在觀察區(qū)域D和B處是可見(jiàn)的。當(dāng)提供自動(dòng)立體觀察時(shí)，使觀察者的左眼和右眼分別位于觀察區(qū)域B和D處，圖像的立體圖像對(duì)可以被正確地觀察到，從而提供了 3D效果。相反地，眼睛全部位于觀察區(qū)域D的觀察者可以看見(jiàn)圖像中的一個(gè)而看不到另一個(gè)，而眼睛全部位于觀察區(qū)域B的觀察者可以看見(jiàn)另一個(gè)圖像而看不到第一個(gè)圖像。實(shí)際使用的到區(qū)域B和D的每一側(cè)的觀察區(qū)域包含每個(gè)圖像的50%，減少了來(lái)自相鄰觀察區(qū)域的串?dāng)_的影響。顯示器30利用了可用光線的50%并且每個(gè)圖像由50%的子像素顯示，因此水平分辨率是IXD分辨率的50%。上面所參考的美國(guó)專利7，058，252同樣介紹了一種類型的顯示器，其可以以3D和二維(2D)兩種模式運(yùn)行。這里將這種類型顯示器稱作是“2D 3D可切換顯示器”，并且美國(guó)專利7，058，252介紹了這種顯示器的多個(gè)實(shí)施例，其中的一種這里如圖3A和圖3B所示。圖3A不出了一種顯不器,其包括背光60,其產(chǎn)生入射在IXD輸入偏光片64上的光輸出62 ；IXD TFT基板66 ；由以行列形式排列的像素陣列組成的IXD像素平面67 ;其后是IXD對(duì)向基板80 ;雙折射透鏡陣列138 ;接著是各向同性透鏡微結(jié)構(gòu)134 ;接著是透鏡基板132。上述項(xiàng)可組成為定向顯示裝置236。在定向顯示裝置236后面，設(shè)置有偏振修正裝置146。該顯示器在2D模式下的運(yùn)行的示意性結(jié)構(gòu)也沿著傳播方向238示出。偏振修正裝置146使水平線性偏振光透過(guò)而阻止垂直偏振光。IXD輸入偏振態(tài)240為90度且被像素開(kāi)口 78內(nèi)液晶材料的工作狀態(tài)、被扭曲向列層旋轉(zhuǎn)至水平偏振態(tài)(O度角)242，從而提供常白(NW)模式。在常白模式的工作狀態(tài)，沒(méi)有電壓施加到液晶層。施加電壓將輸出切換至關(guān)閉狀態(tài)，或是中間水平。雙折射微透鏡138折射率匹配這個(gè)偏振態(tài)，因此不對(duì)照明帶來(lái)任何方向性的影響。偏振修正裝置146輸出的是水平線性偏振態(tài)244。圖3B示出了圖3A所示顯示器沿傳播方向238用于實(shí)現(xiàn)3D運(yùn)行的結(jié)構(gòu)。在這一情況下，偏振修正裝置146被設(shè)置為透過(guò)垂直線性偏振光并 且阻止水平偏振光。LCD輸入偏振態(tài)240為90度，且其沒(méi)有被液晶材料的工作狀態(tài)被扭曲向列層旋轉(zhuǎn)至水平偏振態(tài)(O度角)242，從而提供了常黑(NB)模式。在NB模式的工作狀態(tài)，電壓被施加到液晶層。減小電壓用于將輸出切換至關(guān)閉狀態(tài)，或是中間水平。入射在雙折射微透鏡138上的偏振狀態(tài)246被雙折射透鏡138定向。在這種情況下，偏振修正裝置146被配置成透過(guò)垂直線性偏振狀態(tài)248，以使3D模式照明結(jié)構(gòu)得以透過(guò)。更多的有關(guān)三維顯示器的信息可以在由CRC Press (2006)發(fā)行，作者為Dakin和Brown等的光電手冊(cè)的第2. 6章，第II卷，名稱為“三維顯示系統(tǒng)”中找到，該章的內(nèi)容這里
一并引用參考。上面所引用的美國(guó)專利7，058，252也介紹了一種多用戶顯示器的實(shí)施例，這里如圖4所不。圖4以平面圖的方式不出了雙折射微透鏡顯不器406所產(chǎn)生的觀察窗408、410、412和414。該窗的尺寸被設(shè)置為大于觀察者兩眼間分開(kāi)的距離。顯示器406適于用作例如汽車的儀表板。駕駛員將其右眼416放在窗408處,而且也將其左眼418放在同樣的窗408處。類似的，乘客將其左眼422和右眼420放在單個(gè)的窗414中。作為雙視圖顯示，窗408和412包括同樣的信息,并且窗410和414也包括同樣的信息。由于誤差設(shè)計(jì)的目的，將窗410和412放在顯示器的乘客和司機(jī)之間是比較方便的。如果輸入了第一圖像426和第二圖像428，接著圖像信號(hào)隔行掃描器(interlace!·) 424就會(huì)將圖像426放在顯示器的比如偶數(shù)列，并將圖像428放在顯示器的比如奇數(shù)列。顯示器的光學(xué)元件將會(huì)把圖像426導(dǎo)向在窗408處的駕駛員并將圖像428導(dǎo)向在窗414處的乘客。美國(guó)專利7，058, 252提到，顯示器以同樣的方式運(yùn)行，正如這里所述的2D 3D可切換顯示器一樣，但是觀察窗408、410、412和414基本上要大于2D 3D可切換顯示器所產(chǎn)生的觀察窗，以允許不同的觀察者位于不同的窗。美國(guó)專利7，058，252進(jìn)一步提到，這樣的多觀察者顯示器可以具有兩種運(yùn)行模式在一種運(yùn)行模式下，所有的觀察者可以看到同樣的圖像；在第二種運(yùn)行模式下，不同的觀察者可以看到不同的圖像以允許同一顯示器的同時(shí)多用。權(quán)利人為Bell 等人、名稱為 “Electronic Device Having a Display” 的美國(guó)專利6，424，323同樣介紹了一種具有顯示器的電子裝置以及附在該顯示器上的圖像偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(image deflection system),其中控制該顯示器以提供至少兩個(gè)獨(dú)立的顯示圖像，當(dāng)其通過(guò)圖像偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)顯示時(shí)，在相對(duì)于顯示器的不同觀察位置都是單獨(dú)可見(jiàn)的。所公開(kāi)的圖像偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例是包括多個(gè)透鏡體的透鏡屏(也被稱作微透鏡)。該透鏡體橫過(guò)顯示器延伸，由于觀察者相對(duì)于屏的傾斜角度的作用，從而使不同的圖像可見(jiàn)。這樣，單個(gè)用戶可以通過(guò)關(guān)于水平軸傾斜該裝置來(lái)看到不同的圖像。觀察窗件能問(wèn)是頁(yè)術(shù)語(yǔ)“串?dāng)_”指的是兩視圖之間的漏光從而使一些左眼圖像被右眼看到，反之亦然。當(dāng)觀察3D顯示器時(shí)，串?dāng)_會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)應(yīng)變，控制串?dāng)_在3D顯示器的發(fā)展中是重要因素。對(duì)于平板自動(dòng)立體顯示器(特別是那些基于LCD技術(shù)的)，對(duì)觀察窗性能的限制一般是由像素的形狀及開(kāi)口率以及光學(xué)元件的質(zhì)量決定的。上面所引用的美國(guó)專利7，058，252提至IJ，由顯示器所射出的光線的輸出錐體的角度由像素開(kāi)口的寬度和形狀以及視差鏡片的排列和像差所決定。US7，154，653所公開(kāi)的內(nèi)容中進(jìn)一步提到，通過(guò)減小視差隔板內(nèi)狹縫的寬度以減少串?dāng)_(即，圖像之間的漏光)的嘗試可造成不均勻的顏色平衡，因?yàn)橐粋€(gè)顏色予像素中的多個(gè)成為觀察者可見(jiàn)的，或者顏色平衡會(huì)隨視角改變。US7, 154，653所公開(kāi)的內(nèi)容中進(jìn)一步提到，為了提高顯示器的橫向觀察自由度，多 于兩個(gè)的像素列可放置在視差隔板的每個(gè)狹縫下。例如，四列會(huì)產(chǎn)生四個(gè)窗，在其中視圖將會(huì)因每一個(gè)窗而被改變。當(dāng)觀察者移動(dòng)時(shí)，這樣的顯示器將會(huì)產(chǎn)生“游覽”外觀?？v向自由度也可以通過(guò)這樣的方法被提高。然而，在這種情況下，顯示器的分辨率被限制在基礎(chǔ)面板分辨率的四分之一。另外，由于視差隔板依靠阻擋來(lái)自顯示區(qū)域的光線，因而降低了亮度和裝置效率，一般達(dá)到大約20-40%的原始顯示亮度。US7, 154，653公開(kāi)了這里圖2A所示的IXD是“常規(guī)”類型的顯示器，其中的“白”像素被分成顏色子像素的重復(fù)組。特別地，每一個(gè)三列的組中的像素列有紅、綠、藍(lán)濾光帶(filter strip)以使每一列中所有的顏色子像素顯示同樣的顏色，并且鄰近的列對(duì)顯示不同的顏色，以使整個(gè)顯示器上重復(fù)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)圖案。US7，154，653提到，盡管通過(guò)這樣的設(shè)置可以得到左側(cè)和右側(cè)圖像的色彩平衡，但是在每一圖像的單個(gè)顏色的間距存在嚴(yán)重的不均勻。這樣的不均勻間距在低分辨率顯示器中非常明顯，因此降低了圖像質(zhì)量。同樣的，對(duì)于每一圖像，顏色子像素的順序并不是按照與組成LCD20的三色子像素相同的重復(fù)圖案；這被稱作是每一白像素部件的順序的“跨越”，而且這種跨越可引起更不希望的圖像結(jié)果。US7，154，653進(jìn)一步公開(kāi)了可選子像素設(shè)置或布局的實(shí)施例，而不是標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)RGB子像素設(shè)置。一種這樣的設(shè)置提供了無(wú)跨越的像素的子像素部件的順序，其產(chǎn)生白光并減少了每一視圖的獨(dú)立顏色子像素的間距，目的是提高圖像質(zhì)量。權(quán)利人為Harrold 等人、名稱為 “Spatial light modulator and directionaldisplay”的US6，023，315公開(kāi)了一種液晶空間光調(diào)制器，其包括以列組排列的圖像元件的行和列，例如在自動(dòng)立體3D顯示器內(nèi)的各自視差產(chǎn)生元件之下。圖像元件成套排列以形成彩色圖像元件，從而使每套的圖像元件被放置在多邊形的頂點(diǎn)，例如三角形，并且被放置在列組的相應(yīng)列中。US6，023，315評(píng)述了使用具有常規(guī)RGB垂直或水平條紋子像素設(shè)置或是公知的RGGB四重子像素設(shè)置的空間光調(diào)制器的缺點(diǎn)，其產(chǎn)生用于3D顯示器的立體圖像，顏色整合存在引用問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，US6，023，315公開(kāi)了子像素設(shè)置以及子像素組合的不同實(shí)施例，稱作“棋盤(pán)形布置(tessellation) ”，這樣設(shè)計(jì)以使顏色整合發(fā)生在觀察距離的充分大的范圍內(nèi)。多個(gè)這種設(shè)置之一利用了紅、綠、藍(lán)以及白色子像素。


所附附圖都包括在說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成了說(shuō)明書(shū)的一部分，圖示出典型實(shí)施方式和實(shí)施例。圖I是具有視差隔板結(jié)構(gòu)的第一典型平板自動(dòng)立體顯示器的示意平面圖。圖2A是具有視差隔板結(jié)構(gòu)的第二典型平板自動(dòng)立體顯示器的示意圖。圖2B是圖2A所示顯示器的視差隔板結(jié)構(gòu)的一部分的平面圖。圖2C是圖2A所示顯示器所產(chǎn)生的觀察窗的 示意圖。圖3A示出了 2D 3D可切換顯示器裝置圖和以2D模式運(yùn)行時(shí)其中光線的流動(dòng)。圖3B示出了 2D 3D可切換顯示器裝置圖和以3D模式運(yùn)行時(shí)其中光線的流動(dòng)。圖4示出了在不同的觀察窗中產(chǎn)生至少兩個(gè)圖像供至少兩個(gè)觀察者觀察的多觀察者顯示裝置圖。圖5示出了代表輸入圖像信號(hào)數(shù)據(jù)的二維空間柵格(grid)。圖6示出了包括適用于顯示面板的三基色子像素的多個(gè)子像素重復(fù)組的矩陣排列。圖7示出了圖6中顯示面板的基色平面的重采樣區(qū)域陣列，示出了重構(gòu)點(diǎn)和重采樣區(qū)域。圖8示出了疊加在圖5中二維空間柵格上的圖7所示的重采樣區(qū)域陣列。圖9A和圖9B的每一個(gè)示出了包括三基色和白色的子像素的子像素重復(fù)組。圖10示出了位于圖5的二維空間柵格上的圖9A所示的子像素重復(fù)組，并且進(jìn)一步示出了其上疊加有圖9A的子像素重復(fù)組的基色重采樣區(qū)域陣列的一部分。圖11是示出了色變對(duì)(metamer)濾光操作。圖12是在子像素著色操作后的色變對(duì)濾光操作的具體實(shí)施例的流程圖。圖13是與子像素著色操作相結(jié)合的色變對(duì)濾光操作的具體實(shí)施例的流程圖。圖14A和14B是示出了執(zhí)行子像素著色操作的顯示裝置的兩個(gè)實(shí)施例的功能部件的方框圖。圖15是顯示裝置結(jié)構(gòu)的方框圖，并示意性地示出了用于發(fā)送圖像信號(hào)至包括子像素重復(fù)組的多個(gè)實(shí)施例之一的顯示面板的簡(jiǎn)易驅(qū)動(dòng)電路。圖16A示出了顯示面板的一部分，其包括新型多基色子像素重復(fù)組的第一實(shí)施例。圖16B和16C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖16A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。圖17A示出了顯示面板的一部分，其包括新型多基色子像素重復(fù)組的第二實(shí)施例。圖17B和17C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖17A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。圖18A示出了顯示面板的一部分，其包括新型多基色子像素重復(fù)組的第三實(shí)施例。圖18B和18C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖18A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。
圖19A示出了顯示面板的一部分，其包括新型多基色子像素重復(fù)組的第四實(shí)施例。圖19B和19C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖19A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。圖20A示出了顯示面板的一部分，其包括新型三基色子像素重復(fù)組的第一實(shí)施例。圖20B和20C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖20A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。 圖21A示出了顯示面板的一部分，其包括新型三基色子像素重復(fù)組的第二實(shí)施例。圖21B和21C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖21A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。圖22A示出了顯示面板的一部分，其包括新型三基色子像素重復(fù)組的第三實(shí)施例。圖22B和22C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖22A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。圖23A示出了顯示面板的一部分，其包括新型三基色子像素重復(fù)組的第四實(shí)施例。圖23B和23C示出了當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖23A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。圖24A示出了顯示面板的一部分，其包括新型三基色子像素重復(fù)組的第五實(shí)施例。圖24B和24C所示的是當(dāng)用于定向顯示裝置時(shí)，由圖24A中顯示面板所產(chǎn)生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了配置有顯示面板的顯示裝置及系統(tǒng)，所述顯示面板主要包括三基色或多基色子像素重復(fù)組的多個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)，該子像素重復(fù)組特別適用于同時(shí)產(chǎn)生至少兩個(gè)圖像的定向顯示裝置，例如自動(dòng)立體三維顯示裝置或多視圖裝置。用于表示圖像的輸入圖像數(shù)據(jù)，利用子像素著色操作，對(duì)在配置有圖示的子像素重復(fù)組之一的裝置執(zhí)行著色。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例作詳細(xì)的描述，附圖示出具體實(shí)例。任何可能的地方，貫穿所有附圖使用的相同的附圖標(biāo)記都表示同樣或相似的部件。下面的描述介紹了子像素排列或布局的多個(gè)實(shí)施例，其適用于上面所提到類型的定向顯示裝置的顯示面板。這些子像素排列與常規(guī)RGB條紋狀布局不同，其中的一些配置具有多于三個(gè)的基色。如果輸入圖像數(shù)據(jù)以常規(guī)的三色“全像素”RGB形式配置，則輸入圖像數(shù)據(jù)可被子像素著色(SPR)操作處理從而在包括這些子像素排列之一的顯示面板上被著色(顯示)。下面的描述首先介紹了子像素著色操作的概況以及適用于具有包括這些子像素排列之一的顯示面板的顯示裝置的硬件配置，接著描述了一些具體實(shí)施例。子像素著色技術(shù)的概況共同擁有的、權(quán)利人為Elliott等人、名稱為“CONVERSIONOF A SUBPIXEL FORMATDATA TO ANOTHER SUB-PIXEL DATA FORMAT” 的美國(guó)專利 7，123，277，介紹了一種將以第一格式的基色配置的輸入圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示在顯示面板上的方法，所述面板主要包括具有與輸入圖像數(shù)據(jù)的第一格式不同的第二格式的基色的子像素重復(fù)組。因此這里將一并參考US7，123，277所教導(dǎo)的內(nèi)容。術(shù)語(yǔ)“基色”指的是出現(xiàn)在子像素重復(fù)組內(nèi)的每一種顏色。當(dāng)子像素重復(fù)組橫穿顯示面板重復(fù)以形成具有期待矩陣分辨率的裝置時(shí)，該顯示面板就被稱為主要包括子像素重復(fù)組。在該討論中，顯示面板被描述為“主要”包括子像素重復(fù)組，原因是，眾所周知的是由于顯示面板的尺寸和/或生產(chǎn)因素或是限制會(huì)導(dǎo)致面板的一個(gè)或多個(gè)邊緣處子像素重復(fù)組不完整。另外，當(dāng)所述顯示器具有在一定程度內(nèi)對(duì)稱、旋轉(zhuǎn)和/或反射，或是關(guān)于描述在附加的權(quán)利要求中的子像素重復(fù)組的圖示實(shí)施例中的一個(gè)具有任意其它非實(shí)質(zhì)變化的子像素重復(fù)組時(shí)，任何顯示器均“主要”包括指定的子像素重復(fù)組。這里將所提到的使用多于三基色子像素顏色來(lái)形成彩色圖像的顯示系統(tǒng)或是裝置稱為“多基色” 顯示系統(tǒng)。在具有包括白色(空)子像素的子像素重復(fù)組的顯示面板中，白色子像素表示一種被稱作是白色(W)或是“空白”的基色，因此具有包括RGBW子像素的子像素重復(fù)組的顯示面板的顯示系統(tǒng)是一種多基色顯示系統(tǒng)。作為示例，假定輸入圖像被配置為色值的二維陣列，所述色值被配置為常規(guī)的紅(R)、綠(G)和藍(lán)⑶三基色數(shù)據(jù)值，作為輸入圖像數(shù)據(jù)的第一格式。每一個(gè)RGB三基色在輸入圖像的一個(gè)像素位置都指定了一種顏色。顯示面板主要包括多個(gè)子像素重復(fù)組，其指定了用于顯示的輸入圖像數(shù)據(jù)的第二格式。子像素重復(fù)組至少包括第一、第二和第三基色的子像素，其在顯示面板上被配置為至少兩行以使兩種基色的子像素被排列成所謂的“棋盤(pán)圖案”。也就是說(shuō)，第二基色子像素在位于子像素重復(fù)組的第一行的第一基色之后，且第一基色子像素在位于子像素重復(fù)組的第二行的第二基色之后。注意到在US7，123，277中，子像素也稱作“發(fā)射器”。子像素著色輸入圖像數(shù)據(jù)的操作對(duì)顯示面板上的每一個(gè)子像素產(chǎn)生了亮度值，從而使指定為第一格式的輸入圖像以對(duì)圖像的觀察者審美愉悅的方式顯示在顯示面板上，該顯示面板包括不同排列的第二基色子像素。如US7，123，277中所提到的，子像素著色通過(guò)利用子像素作為可通過(guò)亮度通道觀察的獨(dú)立像素來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就允許子像素可作為采樣圖像重構(gòu)點(diǎn)使用，而不是使用聯(lián)合像素作為“真實(shí)”(或全)像素的一部分。通過(guò)使用子像素著色，輸入圖像的空間重構(gòu)性得到增強(qiáng)，顯示裝置能夠被獨(dú)立地尋址，并且為顯示面板上的每一個(gè)子像素提供亮度值。另外，子像素著色操作的另一種期望的特征是保持色彩平衡，通過(guò)確保待著色的圖像的照明組件的高空間頻率信息不與彩色子像素混淆以導(dǎo)致顏色錯(cuò)誤。子像素重復(fù)組內(nèi)的子像素的排列可以適于子像素的著色，如果以這樣的排列進(jìn)行子像素著色既可以提高降低相位誤差的空間尋址能力，還可以提高在顯示器的橫軸及縱軸上的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的高空間頻率分辨率。在子像素著色操作中，顯示面板上的每一基色的多個(gè)子像素可被共同的限定成一個(gè)基色平面(如，紅、綠、藍(lán)色彩平面)并且可以被單獨(dú)地處理。在一個(gè)實(shí)施例中，子像素著色操作大體上按下述方式進(jìn)行。輸入圖像數(shù)據(jù)的彩色圖像數(shù)據(jù)值可被處理為表示輸入圖像信號(hào)數(shù)據(jù)的二維空間柵格50，如圖5中所示。柵格的每一個(gè)正方形輸入采樣區(qū)域52表示代表著該處圖像顏色的顏色值的RGB三基色，并且具有與由RGB三基色物理填充的大致相同的區(qū)域。柵格的每一個(gè)正方形輸入采樣區(qū)域52進(jìn)一步示出了具有位于輸入采樣區(qū)域52中央處的采樣點(diǎn)54。圖6示出了摘自US7，123，277的圖6中的顯示面板的一個(gè)實(shí)例。假設(shè)具有多個(gè)子像素重復(fù)組10的顯示面板具有與圖5中輸入圖像采樣?xùn)鸥?0同樣的尺寸。在圖6以及這里表示子像素重復(fù)組實(shí)例的其它圖中，以豎線表示的子像素是紅色，以斜線表示的子像素是綠色，以橫線表示的子像素8是藍(lán)色。顯示面板5上的每一個(gè)基色子像素的位置靠近被稱為重構(gòu)點(diǎn)(或重采樣點(diǎn))的位置，該重構(gòu)點(diǎn)被子像素著色操作用作重構(gòu)圖6的顯示面板5上的圖5中的空間柵格50表不的輸入圖像。每一個(gè)重構(gòu)點(diǎn)位于重米樣區(qū)域內(nèi)的中央。一種基色的多個(gè)重采樣區(qū)域組成一個(gè)重采樣區(qū)域陣列。圖7(摘自US7，123，277的圖9)示出了顯示面板5的藍(lán)色平面的重采樣區(qū)域陣列7的一個(gè)實(shí)例，示出了重構(gòu)(重采樣)點(diǎn)17、大體上為正方形形狀的重采樣區(qū)域18、以及具有矩形形狀的重采樣區(qū)域19。
US7，123，277在下面的一個(gè)實(shí)施例中描述了如何決定重采樣區(qū)域18的形狀。每一個(gè)重構(gòu)點(diǎn)17位于其相應(yīng)子像素(例如，圖6中的子像素8)的中央，并且邊界線的柵格形成為與重構(gòu)點(diǎn)的中心等距離；每一個(gè)邊界線內(nèi)的區(qū)域形成一個(gè)重采樣區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中重采樣區(qū)域然后可由最接近其聯(lián)合重構(gòu)點(diǎn)的區(qū)域所界定，且具有由一組與其它相鄰重構(gòu)點(diǎn)等距離的線所限定的邊界。所形成的柵格產(chǎn)生了一種瓷磚圖案。重采樣區(qū)域還可能有其它的實(shí)施方式。例如，可用在瓷磚圖案中的形狀可以包括但不限于正方形、矩形、三角形、六邊形、八邊形、菱形、交錯(cuò)的正方形、交錯(cuò)的矩形、交錯(cuò)的三角形、交錯(cuò)的菱形、彭羅斯(Penrose)瓷磚、斜方形、變形斜方形等等，以及至少一種上述形狀的組合。重采樣區(qū)域7然后被覆蓋在圖5的輸入圖像采樣?xùn)鸥?0上，如圖8所示(摘自US7, 123，277的圖20)。每一個(gè)重采樣區(qū)域18或19覆蓋在輸入圖像柵格50 (圖5)上的至少一個(gè)輸入圖像采樣區(qū)域52的某一部分上。然后形成每一個(gè)重采樣區(qū)域的一組分?jǐn)?shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，分?jǐn)?shù)的分母可構(gòu)成為重采樣區(qū)域的函數(shù)，分子為每一個(gè)輸入采樣區(qū)域的一個(gè)至少部分覆蓋在采樣區(qū)域之上的區(qū)域的函數(shù)。這組分?jǐn)?shù)共同地表示圖像濾光器，也被稱為濾光核，且作為系數(shù)矩陣被存貯。在一個(gè)實(shí)施例中，系數(shù)的總和大體上等于I。每一個(gè)輸入采樣區(qū)域的數(shù)據(jù)值乘以其相對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)并將所有的乘積加到一起以得到采樣區(qū)域的亮度值。實(shí)際上，輸入與輸出的區(qū)域之比是通過(guò)檢查和計(jì)算所決定的，并且在濾光核內(nèi)作為系數(shù)存貯。濾光核為變換方程，并且通過(guò)確定位于原始數(shù)據(jù)設(shè)置采樣區(qū)域以及目標(biāo)顯示采樣區(qū)域之上的相對(duì)重疊區(qū)域而產(chǎn)生。重疊的比率決定了用于濾光核陣列的系數(shù)值。當(dāng)為在正方形采樣區(qū)域18的情況下，其中的每一個(gè)都與四個(gè)輸入采樣區(qū)域52重疊。因此每一個(gè)輸入采樣區(qū)域52構(gòu)成為重采樣點(diǎn)17的最終亮度值的藍(lán)色數(shù)據(jù)值的四分之一(1/4或O. 25)。剛才所描述的子像素著色操作是被稱為區(qū)域重采樣的圖像處理技術(shù)的一個(gè)示例。其它類型的子像素著色技術(shù)可包括利用雙三次(bicubic)濾光器、正弦濾光器、窗口 -正弦濾光器、以及上述濾光器的卷積的重采樣。這里所示的實(shí)例中，該計(jì)算假定三色平面的重采樣區(qū)域陣列之間一致以及與輸入圖像采樣?xùn)鸥?0—致。也可以使重采樣區(qū)域陣列相對(duì)于彼此，或相對(duì)于輸入圖像采樣?xùn)鸥?0以不同的方式排列。重采樣區(qū)域陣列關(guān)于彼此的，或關(guān)于輸入圖像采樣?xùn)鸥竦亩ㄎ?，稱作是重采樣區(qū)域陣列的相位關(guān)系。由于子像素著色操作在單獨(dú)的子像素水平上將信息著色至顯示器面板，因此引入術(shù)語(yǔ)“邏輯像素”。邏輯像素具有接近于高斯亮度的分布以及與其它邏輯像素重疊以創(chuàng)建完整圖像。每一個(gè)邏輯像素是附近子像素的集合，并且具有一個(gè)可以是任一基色子像素的目標(biāo)子像素，圖像濾光器將用來(lái)為其產(chǎn)生亮度值。因此，顯示面板上的每一個(gè)子像素實(shí)際上被多次使用，一次作為中心或是邏輯像素的目標(biāo)，其它次則作為另外的邏輯像素的邊緣。主要包括US7，123，277中所公開(kāi)類型的子像素布局且利用其中和上面所述的子像素著色操作的顯示面板，達(dá)到與常規(guī)RGB條紋狀顯示器近似相等的分辨率和可尋址性，但卻使用子像素的總數(shù)的一半及半數(shù)的列驅(qū)動(dòng)器。邏輯像素在共有的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2005/0104908、名稱為“COLOR DISPLAY PIXEL ARRANGEMENTS AND ADDRESSING MEANS”(美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/047，995)中有進(jìn)一步的描述，這里據(jù)此一并參考引用。另外也可參照在Eurodisplay (歐洲顯示)02文摘，2002年,第1-4頁(yè)公開(kāi)的、Credelle等人的“MTF of HighResolution PenTile Matrix Display”,這里據(jù)此一并參考引用。
三基色及多基色子像素重復(fù)組的實(shí)例，包括RGBW子像素重復(fù)組以及相關(guān)的子像素著色操作，公開(kāi)在下述共有的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)中(1)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào) 2004/0051724(美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?10/234，094)、名稱為 “FOUR COLOR ARRANGEMENTS ANDEMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING” ；(2)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào) 2003/0128179 (美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?10/278，352)、名稱為“⑶LOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS ANDLAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXEL” ；(3)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào) 2003/0128225 (美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?10/278，353)、名稱為“⑶LOR FLAT PANEL DISPLAYSUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASEDM0DULATI ON TRANSFER FUNCTION RESPONSE” ； (4)美國(guó)專利公開(kāi)號(hào) 2004/0080479 (美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?10/347,001)、名稱為“SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYSAND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME” ；(5)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào) 2005/0225575 (美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?10/961，506)、名稱為 “NOVEL SUBPIXEL LAYOUTSAND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS”；以及(6)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2005/0225563(美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?10/821，388)、名稱為“SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGHBRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS”。這里將一并結(jié)合上述專利申請(qǐng)公開(kāi)文件的每一個(gè)所教導(dǎo)的全部?jī)?nèi)容進(jìn)行引用。名稱為“NOVELSUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESSDISPLAYS”的US2005/0225575介紹了多種高亮度顯示面板及裝置，其包括具有至少一個(gè)白色(W)子像素和多個(gè)基色子像素的子像素重復(fù)組?；酉袼卦谶@些不同的實(shí)施例中可以包括紅色、藍(lán)色、綠色、青色或是洋紅色。名稱為“SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGHBRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS” 的 US2005/0225563 介紹了對(duì)源(輸入)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行著色從而顯示在顯示面板上的子像素著色技術(shù)，該顯示面板主要包括一個(gè)具有白色子像素的子像素重復(fù)組，包括例如RGBW子像素重復(fù)組。這里的圖9和圖10，是復(fù)制US2005/0225563的圖5A和圖5B，分別示出了典型的RGBW子像素重復(fù)組3和9，其每一個(gè)均可在整個(gè)顯示面板上大致重復(fù)以形成高亮度顯示裝置。RGBW子像素重復(fù)組9由位于兩行四列內(nèi)的八個(gè)子像素組成，且包括紅色子像素2、綠色子像素4、藍(lán)色子像素8以及白色(或空)子像素6各兩個(gè)。如果將子像素重復(fù)組9看作具有四個(gè)象限，每個(gè)由兩個(gè)子像素組成，那么紅色和綠色子像素對(duì)被置于相對(duì)的象限內(nèi)，類似于“棋盤(pán)”圖案。也可以考慮其它的基色，包括青色，翡翠色或是洋紅色。U$2005/0225563提到這些顏色名稱僅僅“大致”是被描述成“紅”、“綠”、“藍(lán)”、“青色”和“白色”的顏色。所有的子像素處于它們最亮的狀態(tài)時(shí)，可以調(diào)節(jié)確切的顏色點(diǎn)，以得到顯示器上的所期望的白色點(diǎn)。US2005/0225563提到輸入圖像數(shù)據(jù)可以照以下處理(I)將常規(guī)RGB輸入圖像數(shù)據(jù)(或是具有一個(gè)其它常規(guī)格式的數(shù)據(jù)，例如sRGB、YCbCr等)轉(zhuǎn)換成由R、G、B、W所定義的色階上的顏色數(shù)據(jù)值，如果需要的話。這一轉(zhuǎn)換也會(huì)產(chǎn)生單獨(dú)的發(fā)光(L)色彩平面或色 彩通道。(2)在每一個(gè)單獨(dú)的色彩平面上進(jìn)行子像素著色操作。(3)利用“L”(或“發(fā)光”)平面對(duì)每一個(gè)色彩平面進(jìn)行銳化。用于將常規(guī)RGB格式的輸入圖像數(shù)據(jù)著色至具有如圖9A和9B所示類型的RGBW子像素重復(fù)組的顯示面板上的子像素著色操作，一般遵從US7，123，277中所介紹及圖示的原理，并且如上所述，具有某些修正。子像素著色濾光核可利用US7, 123，277中所描述的區(qū)域重采樣原理構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)合濾光器用來(lái)將輸入亮度數(shù)據(jù)映射到白色子像素；也就是說(shuō)，來(lái)自于一個(gè)輸入常規(guī)圖像像素的亮度信號(hào)直接映射至子像素重復(fù)組內(nèi)的一個(gè)白色子像素的亮度信號(hào)。白色子像素重構(gòu)輸入圖像數(shù)據(jù)的大多數(shù)非飽和亮度信號(hào)，并且周圍的基色子像素提供色彩信號(hào)信息。US2005/0225563公開(kāi)了有關(guān)對(duì)紅色和綠色子像素排列在相對(duì)象限或在“棋盤(pán)”上的RGBW子像素重復(fù)組執(zhí)行子像素著色操作的概略信息。紅色和綠色顏色平面可以應(yīng)用其后跟有區(qū)域重采樣濾光器的高斯差分(DOG)小波濾光器。區(qū)域重采樣濾光器可以去除任何可引起色度混疊的空間空間頻率。DOG小波濾光器用來(lái)銳化使用跨色成分的圖像。也就是說(shuō)，紅色平面用來(lái)銳化綠色子像素圖像，而綠色平面用來(lái)銳化紅色子像素圖像。US2005/0225563公開(kāi)了下列這些濾光器的一個(gè)
具體實(shí)施例方式表I
-O. 0625 O -O. 0625 [I O. 125 O-O. 0625 O. 125 -O. 0625
O — 0.25 T+ O. 125 17 O. 125 了 O. 125 O. 75 O. 125
-O. 0625O -O. 0625 O O. 125O-O. 0625O. 125-O. 0625
DOG小波濾色器T區(qū)域重釆樣濾色器 ~~跨色銳化核 _藍(lán)色平面可以利用多個(gè)濾光器中的一個(gè)進(jìn)行重采樣，例如2x2箱式濾光器，O. 25 O. 25O. 25 O. 25或是位于藍(lán)色子像素中央的箱-帳篷式濾光器O. 125 O. 25 O. 125O. 125 O. 25 O. 125在基色子像素內(nèi)產(chǎn)生色彩信號(hào)信息的一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)輸入像素圖像數(shù)據(jù)被映射至兩個(gè)子像素。為達(dá)到這一目的，還有按照基色子像素排列輸入圖像像素以產(chǎn)生區(qū)域重采樣濾光器的多種不同方法。圖10(摘自US2005/0225563的圖6)示出了一種將四個(gè)輸入圖像像素映射至具有圖9A所示子像素重復(fù)組的顯示面板的紅色平面中的子像素的區(qū)域重采樣映射。輸入圖像數(shù)據(jù)再次以如圖5所示被描述，作為一個(gè)陣列或是柵格的方格組50，每一個(gè)方格52代表輸入圖像像素的顏色數(shù)據(jù)值。圖9A中的子像素重復(fù)組3，在圖10中以黑色輪廓線示出，以兩個(gè)子像素大體上按照柵格50上的一個(gè)輸入圖像像素52的彩色圖像數(shù)據(jù)排列的排列方式疊加在柵格50上。黑點(diǎn)15代表子像素重復(fù)組3的紅色子像素2的中心。紅色平面的重采樣區(qū)域陣列包括紅色重采樣區(qū)域，例如具有菱形形狀的重采樣區(qū)域14和16，且每一個(gè)重采樣區(qū)域的中心按照紅色子像素的中心15排列?？梢钥吹?，重采樣區(qū)域14和16中的每一個(gè)都與多個(gè)輸入圖像像素的一部分重疊。計(jì)算區(qū)域重采樣濾光器的濾光器系數(shù)，產(chǎn)生了被稱作“菱形”濾光器，其中的一個(gè)實(shí)例是上面表格I中所示的區(qū)域重采樣濾光器。圖10示出了子像素重復(fù)組與輸入圖像像素柵格以及紅色平面重采樣區(qū)域的特殊排列。US2005/225563公開(kāi)了輸入圖像像素柵格與子像素重復(fù)組，或是與每一種顏色平面的重采樣區(qū)域的排列的任一或更多方面，重采樣點(diǎn)相對(duì)于輸入柵格的定位選擇，以及重采樣區(qū)域的形狀，可以被修改簡(jiǎn)化所產(chǎn)生的區(qū)域重采樣濾光器。在那里介紹了幾種這樣修改的實(shí)施例。
共同擁有的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US06/19657、名稱為 “MULTIPRIMARY COLOR SUBPIXELRENDERING WITH METAMERIC FILTERING”介紹了將輸入圖像數(shù)據(jù)著色至多基色顯示器的系統(tǒng)及方法，其利用色變對(duì)來(lái)調(diào)整子像素的輸出顏色數(shù)據(jù)值。國(guó)際申請(qǐng)PCT/US06/19657以國(guó)際專利公開(kāi)號(hào)W02006/127555公開(kāi)，這里據(jù)此一并參考引用。在子像素具有四個(gè)或更多的不一致基色的多基色顯示器中，同樣的色值通常會(huì)有多種組合的基色值。也就是說(shuō)，對(duì)于具有給定色調(diào)、飽和度和亮度的顏色，可以有多于一組的四種或更多基色的亮度值，其對(duì)于人類觀察者來(lái)說(shuō)會(huì)給予了同樣的色感。每一個(gè)這種可能的亮度值組被稱為該顏色的“色變對(duì)”。因此，主要包括一特殊多基色子像素重復(fù)組的顯示器上的色變對(duì)是至少兩組彩色子像素的組合(或一組)，因此存在這樣的信號(hào)，當(dāng)其被施加至每一個(gè)這樣的組時(shí)，產(chǎn)生被人類視覺(jué)系統(tǒng)接收的所期望的色彩。利用色變對(duì)為調(diào)節(jié)彩色基色的相對(duì)值提供了一個(gè)自由度，以達(dá)到預(yù)期的目的，例如改進(jìn)圖像著色的精度或感受。色變對(duì)濾光操作可以基于輸入圖像內(nèi)容，并且可以依據(jù)各種可能的預(yù)期效果使子像素?cái)?shù)據(jù)值最佳化，從而改善子像素著色操作的整體效果。例如，在RGBW系統(tǒng)中，W子像素是附近有一組R，G，B子像素的灰色的色變對(duì)。用于產(chǎn)生指定顏色的子像素可以是任意相鄰的子像素，它們離的足夠近以使人類視覺(jué)系統(tǒng)將這些顏色混合在一起。這些自由度一從相似的顏色子像素中選擇與在色變對(duì)中選擇所提供的自由度相匹配的信號(hào)值，因此從不同組的顏色子像素中選擇信號(hào)值——允許給定圖像的亮度成分在子像素水平上可能以更高的保真度并且保持整體(或感受的)水平的正確的亮度和顏色被表示出來(lái)。這種從不同色變對(duì)中選擇一種顏色的自由因此提供了改進(jìn)圖像的新的可能性。例如，顯示器可被設(shè)計(jì)成以這樣的方式來(lái)選擇色變對(duì)，W子像素值當(dāng)位于高頻率邊緣的亮側(cè)時(shí)增加，或者位于高頻率邊緣的暗側(cè)時(shí)減小。當(dāng)紅色和綠色子像素對(duì)落入圖像中的高頻率邊緣的亮側(cè)時(shí)，所期望的是選擇一種色變對(duì)以使R和G子像素值增加。相反，當(dāng)紅色和綠色子像素對(duì)位于邊緣的暗側(cè)時(shí)，紅色和綠色子像素值減小。W02006/127555介紹了實(shí)現(xiàn)色變對(duì)濾光功能的至少兩個(gè)具體實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，色變對(duì)濾光操作在圖像處理流水線中要先于子像素著色操作進(jìn)行，有效結(jié)合了該操作。在W02006/127555中，這被稱作為“直接色變對(duì)濾光”。在第二實(shí)施例中，忽略輸入圖像像素?cái)?shù)據(jù)，在一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程中完成色變對(duì)濾光操作。在W02006/127555中，這被稱作是“預(yù)處理色變對(duì)濾光”。W02006/127555進(jìn)一步介紹到，以計(jì)算色變對(duì)的形式，對(duì)色變對(duì)子像素組和相關(guān)的信號(hào)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行建模成為可能。例如，可能找到色變對(duì)和任何特定色彩的信號(hào)之間的實(shí)質(zhì)線性關(guān)系——以允許計(jì)算“鄰近的”色變對(duì)和信號(hào)。這樣的模型可以用于在某種意義上調(diào)節(jié)包含了色變對(duì)的子像素的強(qiáng)度值，從而最小化圖像偽像和誤差——例如色彩誤差等等。根據(jù)這樣的模型，強(qiáng)度調(diào)整值可以存儲(chǔ)在顯示器系統(tǒng)中，并被用于任何需要依據(jù)特定數(shù)據(jù)，例如亮度數(shù)據(jù)，來(lái)調(diào)整圖像數(shù)據(jù)時(shí)。給出的這樣調(diào)整的一個(gè)實(shí)例描述如下當(dāng)色變對(duì)中的基色之一被改變了一個(gè)量“a”時(shí)，可以將其他基色中的每一個(gè)改變一個(gè)量“a*m”，其中“色變對(duì)斜率”的項(xiàng)“m”可以對(duì)每個(gè)基色不同。斜率項(xiàng)“m”可以從將色彩從多基色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CIE XYz坐標(biāo)系的矩陣M2X計(jì)算。本領(lǐng)域公知這個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣可以從多基色系統(tǒng)的基色的色度和亮度的測(cè)量來(lái)計(jì)算，例如在共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?005/0083341和2005/0083352中討論的。(在此通過(guò)參考引入)討論了幾種這樣的轉(zhuǎn)換 矩陣。W02006/127555提供了一個(gè)在特殊顯示器上為給定基色組計(jì)算色變對(duì)斜率項(xiàng)“m”的方法論。這里的圖11摘自W02006/127555的圖11，其示意性的示出了色變對(duì)濾光操作的一個(gè)實(shí)施例。輸入圖像數(shù)據(jù)由亮度數(shù)據(jù)1102和色彩數(shù)據(jù)1104所表示。這些數(shù)據(jù)組可以空間上大致一致——例如1102是圖像數(shù)據(jù)1104的亮度數(shù)據(jù)。用濾光核1110對(duì)亮度通道1102進(jìn)行采樣以得到高頻率信息。該濾光器可以用于中心位于藍(lán)-白(BW)像素對(duì)1106上的3X3區(qū)域。結(jié)果為銳化值“a”，用于在箱1112中改變色彩的色變對(duì)。對(duì)于亮度通道1102中的每一個(gè)值1106，都有一個(gè)在色彩通道1104中概略示出的對(duì)應(yīng)的RGB和W值1108。RGBW值在步驟1112改變了它們的色變對(duì)。得到的色變對(duì)1116存儲(chǔ)在輸出緩存器1114中或轉(zhuǎn)到下個(gè)處理步驟。以類似的方式(這里圖中未示出)處理紅綠(RG)子像素對(duì)，但用不同的濾光核。從亮度通道采樣RG子像素對(duì)上的、居中的值，并用濾光核卷積該值。得到的銳化值“a”被使用來(lái)從色彩通道計(jì)算RGBW值的新的色變對(duì)。得到的新色變對(duì)被存儲(chǔ)在輸出緩存器中或轉(zhuǎn)到下個(gè)處理步驟。圖12，摘自W02006/127555中的圖15，示出了這樣一個(gè)實(shí)施例。W02006/127555公開(kāi)了那里所示和描述的濾光核僅是代表性的，也可采用其它的濾光核以得到反映色變對(duì)之間的不同關(guān)系(例如，非線性關(guān)系，或是不同輸入圖像數(shù)據(jù)維數(shù)等等)的不同值。W02006/127555中進(jìn)一步介紹了色變對(duì)濾光操作結(jié)合其它子像素著色(SPR)技術(shù)的使用，例如上述由US2005/0225563所提到的用于高亮布局的子像素著色操作。不是將色變對(duì)濾光操作作為一個(gè)預(yù)處理步驟執(zhí)行，而是可以構(gòu)造SPR操作以使其可以與子像素著色一起在單個(gè)通道中直接進(jìn)行色變對(duì)操作。通常，利用區(qū)域重采樣原理，銳化區(qū)域?yàn)V光核根據(jù)每一個(gè)顏色平面計(jì)算并從那一顏色平面的區(qū)域重采樣濾光器上減去從而產(chǎn)生色變對(duì)銳化小波濾光器。讀者可以參考W02006/127555以得到更多細(xì)節(jié)。圖13，摘自W02006/127555的圖17，示出了這樣的一個(gè)實(shí)施例。W02006/127555還提到，對(duì)其中出現(xiàn)的所有表示子像素重復(fù)組的附圖，通過(guò)將全部或是某些白色子像素用任一個(gè)青、黃、灰或是其它顏色代替，可以產(chǎn)生另外的子像素布局。另外，其中所描述的技術(shù)的范圍涵蓋了所有類型的顯示技術(shù)的范圍，包括透射式以及非透射式顯示面板，例如，液晶顯示器(LCD)、反射式液晶顯示器、發(fā)射式電致發(fā)光顯示器(EL)、等離子顯示面板(PDP)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、電泳顯示器、閃光顯示器(ID)、白熾顯示器、固態(tài)發(fā)光二極管(LED)顯示器、以及有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器。用于執(zhí)行子像素著色技術(shù)的顯示裝置結(jié)構(gòu)的概述圖14A和圖14B示出了實(shí)現(xiàn)上述子像素著色操作的、在這里以不同的方式引用的共有專利申請(qǐng)和已公布專利中的顯示裝置及系統(tǒng)的實(shí)施例的功能組件。圖14A示出了顯示系統(tǒng)1400，穿過(guò)顯示系統(tǒng)1400的數(shù)據(jù)流以帶箭頭的粗實(shí)線表示。顯示系統(tǒng)1400包括輸入灰度系數(shù)(GAMMA)操作部1402、色域映射(GMA)操作部1404、線緩存器1406、SPR操作部1408、以及輸出灰度系數(shù)操作部1410。輸入電路向系統(tǒng)1400提供RGB輸入數(shù)據(jù)或其它輸入數(shù)據(jù)格式。接著，RGB輸入數(shù)據(jù)
被輸入至輸入灰度系數(shù)操作部1402。然后,操作部1402的輸出進(jìn)入色域映射操作部1404。特征在于，色域映射操作部1404接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)并對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行任何必要或所期望的色域映射操作。例如，如果圖像處理系統(tǒng)輸入了用于在RGBW顯示面板上進(jìn)行著色的RGB輸入數(shù)據(jù)，那么就需要進(jìn)行映射操作以便利用顯示器上的白色(W)基色。在任何普通多基色顯示系統(tǒng)中，當(dāng)其輸入數(shù)據(jù)從一個(gè)顏色空間進(jìn)入另一個(gè)顏色空間并且輸出的顏色空間中具有不同數(shù)量的基色數(shù)時(shí)，也都需要進(jìn)行這個(gè)操作。另外，GMA可用于處理輸入顏色數(shù)據(jù)被認(rèn)為是輸出顯示空間里“來(lái)自色域”的情況。在不進(jìn)行這樣的色域映射轉(zhuǎn)換的顯示系統(tǒng)中，GMA操作部1404可以被省略。關(guān)于適用于多基色顯示器的色域映射操作的另外的信息，可以在共有的以美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為 2005/0083352、2005/0083341、2005/0083344 和 2005/0225562公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)中得到，這里將一并參考引用其全部。繼續(xù)參考圖14A，從色域映射操作部1404輸出的中間圖像數(shù)據(jù)被存貯在線緩存器(line buffer) 1406中。當(dāng)需要該數(shù)據(jù)時(shí)，線緩存器1406向子像素著色(SPR)操作部1408提供進(jìn)一步處理所需要的圖像數(shù)據(jù)。例如，采用上面所介紹和描述的區(qū)域重采樣原理的SPR操作，特征在于使用圍繞著正在處理的給定圖像數(shù)據(jù)點(diǎn)的3X3圖像數(shù)據(jù)矩陣來(lái)進(jìn)行區(qū)域重采樣。因此，三個(gè)數(shù)據(jù)行被輸入至SPR1408內(nèi)以進(jìn)行子像素著色操作，其可包括相鄰的濾光步驟。在SPR操作部1408之后，圖像數(shù)據(jù)在從系統(tǒng)輸出至顯示器之前屬于輸出灰度系數(shù)操作部1410。注意，輸入灰度系數(shù)操作部1402和輸出灰度系數(shù)操作部1410都是可選擇的。有關(guān)這個(gè)顯示系統(tǒng)實(shí)施方式的另外的信息可以從例如共有的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2005/0083352中得到。經(jīng)過(guò)顯示系統(tǒng)1400的數(shù)據(jù)流被稱作為“色域管線(gamutpipeline) ” 或“灰度系數(shù)管線(gamma pipeline)”。圖14B示出了顯示系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)電平圖1420，該顯示系統(tǒng)使用了上面所引用的W02006/127555中所介紹的將子像素著色輸入圖像數(shù)據(jù)送至多基色顯示器1422的技術(shù)。以與圖14A中所示的那些相類似的方式進(jìn)行操作的功能元件具有同樣的附圖標(biāo)記。輸入圖像數(shù)據(jù)可由諸如RGB或YCbCr的三基色組成，其在GMA模塊1404中可被轉(zhuǎn)換成多基色。在顯示系統(tǒng)1420中，GMA部件1402也可以計(jì)算輸入圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的亮度通道，L，——除了其它多基色信號(hào)之外。在顯示系統(tǒng)1420中，色變對(duì)計(jì)算可以以包括參照多個(gè)環(huán)繞圖像數(shù)據(jù)(例如，像素或子像素)值的濾光操作的形式實(shí)現(xiàn)。這些環(huán)繞值的特征在于由線緩存器1406組織，雖然其它的實(shí)施例也是可能的，例如多幀緩存器。顯示系統(tǒng)1420包括色變對(duì)濾光模塊1412，其執(zhí)行上面簡(jiǎn)單描述過(guò)且在W02006/127555中更具體描述的操作。在顯示系統(tǒng)1420的一個(gè)實(shí)施例中，色變對(duì)濾光操作部1412可以將其操作與子像素著色(SPR)模塊1408相結(jié)合，以共用線緩存器1406。如上面所提到的，這種實(shí)施方式被稱作“直接色變對(duì)濾光”。圖15提供了顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功能方塊圖的輔助視圖，該顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)適于運(yùn)用這里上面所述以及下面介紹的關(guān)于定向顯示器的技術(shù)和子像素重復(fù)組。顯示系統(tǒng)1550接收表示輸入圖像數(shù)據(jù)的輸入信號(hào)。該信號(hào)輸入至SPR操作部1408，其中輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行子像素著色以顯示。SPR操作部1408使用與附圖14A和14B中所示顯示系統(tǒng)所用的相同的附圖標(biāo)記，應(yīng)當(dāng)理解為SPR操作部1408可以包括對(duì)下面所介紹的SPR功能的任何修改，以達(dá)到在包括也在下述介紹的、特別適用于定向顯示器的子像素重復(fù)組中的任一個(gè)的顯示面板上運(yùn)用子像素著色技術(shù)的目的。繼續(xù)參照?qǐng)D15，在這一顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，SPR操作部1408的輸出可被輸入至?xí)r控機(jī)構(gòu)1560。包括以不同于圖15所示方式排列的功能元件的顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)同樣適用于這里 設(shè)想的定向顯示系統(tǒng)。例如，在其它實(shí)施例中，SPR操作部1408可以被并入至?xí)r控機(jī)構(gòu)1560中，或是設(shè)置在顯示面板1570內(nèi)部(特別是使用LTPS或是其它類似處理技術(shù))，或是存在于顯示系統(tǒng)1550的其它位置，例如，在圖形控制器內(nèi)。圖15所示的顯示系統(tǒng)1550的功能方塊的特殊位置并不表示以任何方式對(duì)其進(jìn)行限定。在顯示系統(tǒng)1550中，數(shù)據(jù)和控制信號(hào)從時(shí)控機(jī)構(gòu)1560輸出至驅(qū)動(dòng)電路以便向顯示面板1570上的子像素發(fā)送圖像信號(hào)。特別的，圖15示出了在本領(lǐng)域中也被稱作是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的列驅(qū)動(dòng)器1566和在本領(lǐng)域中也被稱作是柵極驅(qū)動(dòng)器的行驅(qū)動(dòng)器1568，用來(lái)接收待發(fā)送至顯示面板1570上的合適子像素的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)。顯示面板1570主要包括圖17A中的子像素重復(fù)組1720，其由具有包括白色(空)子像素的四基色的兩行八列的子像素重復(fù)組所組成。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在重復(fù)組1720中的子像素沒(méi)有按照關(guān)于顯示面板1570的比例畫(huà)出；而是畫(huà)的較大以便于觀察。如展開(kāi)圖所示，顯示面板1570主要包括所示的其它子像素重復(fù)組，特別是那些圖中示出的和在下面更詳細(xì)描述的且特別適于定向顯示器的。顯示面板1570的一個(gè)可能的標(biāo)注尺寸是水平線上1920個(gè)子像素￠40個(gè)紅色、640個(gè)綠色以及640個(gè)藍(lán)色子像素)和960行子像素。這樣的顯示器具有必要的子像素?cái)?shù)目以在其上顯示VGA、1280 X 720以及1280X960的輸入信號(hào)。然而可以理解的是，顯示面板1570代表任意尺寸的顯示面板。上面所述顯示器的硬件執(zhí)行的各種方面同樣介紹在共有的名稱為“TRANSISTORBACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISING DIFFERENT SIZED SUBPIXELS”的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào) 2005/0212741 (US10/807, 604)、名稱為 “SYSTEM AND METHOD FORIMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA IN N0N-STRIPED DISPLAY SYSTEMS” 的US2005/0225548(US10/821, 387)，以及名稱為 “INCREASING GAMMA ACCURACYIN QUANTIZEDSYSTEMS”的US2005/0276502(US10/866, 447)中，這里據(jù)此一并參考引用其全部?jī)?nèi)容。硬件執(zhí)行的考慮同樣被描述在以國(guó)際專利公開(kāi)號(hào)W02006/108084公開(kāi)的、名稱為“EFFICIENTMEMORY STRUCTURE FOR DISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES"的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US06/12768中，這里也將參考引用。硬件執(zhí)行的考慮進(jìn)一步描述在Elliott等人的一篇在2002年5月的SID研討會(huì)文摘的第172-175頁(yè)公布的、名稱為“Co-optimization ofColor AMLCD Subpixel Architecture and Rendering algorithm” 的文章中，這里也據(jù)此
一并參考引用。這里上面介紹的以及下面將要介紹的技術(shù)和子像素重復(fù)組包括所有類型的顯示技術(shù)的范圍，包括透射式以及非透射式顯示面板，例如，液晶顯示器(LCD)、反射式液晶顯示器、發(fā)射式電致發(fā)光顯示器(EL)、等離子顯示面板(PDP)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、電泳顯示器、閃光顯示器(ID)、白熾顯示器、固態(tài)發(fā)光二極管(LED)顯示器、以及有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器。定向顯示裝置用子像素布局及子像素著色
現(xiàn)在這個(gè)描述轉(zhuǎn)到討論特別適用于定向顯示裝置用顯示面板的子像素重復(fù)組的具體實(shí)施例，所述顯示裝置能夠同時(shí)顯示至少兩個(gè)圖像。正如背景技術(shù)中所提到的，定向顯示裝置可被設(shè)置成顯示預(yù)計(jì)被單個(gè)觀察者從最佳觀察點(diǎn)觀察到的至少兩個(gè)圖像，從而產(chǎn)生單個(gè)三維圖像的感覺(jué)。定向顯示裝置也可被配置成顯示至少兩個(gè)圖像，其中每一個(gè)預(yù)計(jì)被單個(gè)觀察者從第一和第二觀察點(diǎn)，或是被兩個(gè)觀察者在第一和第二觀察點(diǎn)觀察到。這里在多個(gè)示出子像素重復(fù)組的具體實(shí)施例的附圖中，所示的顯示面板部分中的子像素列被標(biāo)記成“L”和“R”，表示顯示面板的某些列被定向至“左視圖”(例如，在3D顯示系統(tǒng)中觀察者的左眼)，而其它列則被定向至“右視圖”?！癓”和“R”標(biāo)記不意味著以任何方式來(lái)限定顯示面板周于自動(dòng)立體裝置中。所想要的是，當(dāng)主要包括如特定附圖所示的子像素重復(fù)組的顯示面板被用于定向顯示裝置時(shí)，第一半列(“R”列)的發(fā)射光線被定向以產(chǎn)生從第一觀察點(diǎn)可見(jiàn)的第一圖像，并且第二半列(“L”列)的發(fā)射光線被定向以產(chǎn)生從第二觀察點(diǎn)可見(jiàn)的第二圖像。這些第一和第二圖像被稱作視圖，且形成每一視圖的基礎(chǔ)的子像素排列在單獨(dú)的附圖中被示出。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖中所示的子像素排列是形成原始顯示面板的子像素的一個(gè)子集。在下面所介紹的一些圖示實(shí)施例中，圖示的顯示面板部分中的子像素列被標(biāo)記成“L”、“R”、“B”。指定“B”的列用來(lái)被光學(xué)定向機(jī)構(gòu)或是顯示器組件定向至左側(cè)和右側(cè)的圖像。這些特殊實(shí)施方式適用于左眼和右眼圖像共用圖像色彩信息的自動(dòng)立體3D顯示器。這些特殊實(shí)施方式可能不太適于第一和第二圖像沒(méi)有共用相同的色彩信息的多視圖定向顯示器。在下面所介紹的每一個(gè)圖示實(shí)施例中，具有主要包括該實(shí)施例中子像素重復(fù)組的顯示面板的顯示裝置并不局限于單獨(dú)用在定向顯示裝置中，且可以在傳統(tǒng)的單個(gè)圖像或2D模式下、或是上述被稱作2D 3D可切換顯示器中運(yùn)行。子像素著色(SPR)操作部(例如，圖14A所示的顯示裝置1400的SPR操作部1408或是圖14B所示的顯示裝置1420)可以配置成接收輸入圖像數(shù)據(jù)并為運(yùn)行在2D模式時(shí)的顯示面板上的每一個(gè)子像素產(chǎn)生輸出圖像數(shù)據(jù)，利用上面介紹中以及這里引用的專利公開(kāi)及專利申請(qǐng)文件中所描述的區(qū)域重采樣及色變對(duì)濾光技術(shù)。應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⑸鲜鑫募薪虒?dǎo)的原理應(yīng)用到這里圖示的予像素重復(fù)組中，以產(chǎn)生可實(shí)現(xiàn)子像素著色操作的合適的濾光器，且該細(xì)節(jié)在下面的描述中將被省略。在下面所介紹的子像素重復(fù)組的具體實(shí)施例中，制作了參照物，且示出了子像素以特定的顏色順序和行列位置排列的實(shí)例。應(yīng)當(dāng)理解的是，在圖示的一些或全部排列中，子像素的行位置可以互換，例如當(dāng)位于第一和第二行的子像素可以互換。另外，在圖示的一些或是全部排列中，也應(yīng)當(dāng)理解的是，提及子像素重復(fù)組的第一和第二行內(nèi)的彩色子像素的特定順序，同樣包括了將子像素重復(fù)組向左或向右旋轉(zhuǎn)90度的排列。I.多基色子像素重復(fù)組的實(shí)施例作為預(yù)備事項(xiàng)，圖16A、17A、18A和19A所示的多基色子像素重復(fù)組實(shí)施例的每一個(gè)都包括作為基色的白色(W)子像素。在這些實(shí)施例的每一個(gè)中，應(yīng)當(dāng)理解的是，白色子像素可以被用作基色的任何其它合適的顏色所代替，例如黃色、洋紅色、灰藍(lán)色或青色。白色予像素也可以被另外的紅色、綠色或藍(lán)色子像素的例子代替。另外，如共有的介紹了這些高亮度布局的其它實(shí)施方式的US2005/0225563中所提到的，這些顏色名稱僅“大致”是被描述成“紅”、“綠”、“藍(lán)”、“青色”和“白色”的顏色。所有的子像素處于它們最亮的狀態(tài)時(shí)，可以調(diào)節(jié)確切的顏色點(diǎn)，從而在顯示器形成上所期望的白色點(diǎn)。圖16A示出了主要包括子像素重復(fù)組1610的顯示面板的一部分。子像素重復(fù)組1610包括分布在兩行中的十二(12)個(gè)子像素，且包括四個(gè)紅色子像素1612、四個(gè)綠色子像素1614、兩個(gè)藍(lán)色子像素1616和兩個(gè)白色(或空白)子像素1618。藍(lán)色子像素1616和 白色子像素1618分布在同一列中以形成交替的藍(lán)色和白色子像素的條紋。如果子像素重復(fù)組被看成具有四個(gè)象限，每一個(gè)由三個(gè)子像素組成，那么白色子像素1618和藍(lán)色子像素1616分布在相對(duì)象限的不同行中，形成了一種低分辨率的棋盤(pán)圖案。紅色子像素1612在每一個(gè)象限中與綠色子像素1614成對(duì)。在第一行中，當(dāng)在該行中以從左向右的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，綠色子像素1614在紅色子像素1612之后，且在第二行中紅色子像素1612在綠色子像素1614之后。紅色和綠色子像素這樣的排列可以作為更高分辨率的棋盤(pán)圖案被觀察。具有主要包括如圖16A所示的子像素重復(fù)組1610的顯示面板的顯示裝置也可以作為定向顯示裝置運(yùn)行。圖16B示出了由圖16A中標(biāo)記為“R”的子像素的列1624所產(chǎn)生的視圖1604。視圖1604中所顯示的圖像著色在子像素重復(fù)組1630上，該子像素重復(fù)組包括分布在兩行中的六個(gè)子像素，并且包括兩個(gè)紅色子像素1612、兩個(gè)綠色子像素1614、一個(gè)藍(lán)色子像素1616和一個(gè)白色子像素1618。圖16C示出了由圖16A中標(biāo)記為“L”的子像素的列1622所產(chǎn)生的視圖1602。視圖1602中所顯示的圖像著色在子像素重復(fù)組1640上，該子像素重復(fù)紐包括分布在兩行中的六個(gè)子像素，并且包括兩個(gè)紅色子像素1612、兩個(gè)綠色子像素1614、一個(gè)藍(lán)色子像素1616和一個(gè)白色子像素1618。這些特殊的予像素重復(fù)組1630和1640先前介紹和論述在共有的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2004/0051724、名稱為 “FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING"和國(guó)際專利公開(kāi)號(hào) TO2006/127555、名稱為 “MUTIPRIMARY COLOR SUBPIXEL RENDERING WITH METAMERICFILTERING”中。由此產(chǎn)生在包括圖16A中子像素重復(fù)組1610的顯示面板上的截然不同的“L”和“R”圖像，相對(duì)于在主要包括子像素排列1630和1640的顯示面板上產(chǎn)生的圖像，具有其中所介紹的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。圖17A示出了主要包括子像素重復(fù)組1720的顯示面板1700的一部分。子像素重復(fù)組1720由分布在兩行中的二十四(24)個(gè)子像素組成，且由八個(gè)綠色子像素1744、八個(gè)白色(或空白)子像素1748、四個(gè)藍(lán)色子像素1746以及四個(gè)紅色子像素1742所組成。紅色子像素1742以及藍(lán)色子像素1746分布在同一列中以形成交替的紅色和藍(lán)色子像素的四列。紅色和藍(lán)色予像素的列分布在形成了交替的綠色和白色子像素列的綠色子像素1744和白色子像素1748對(duì)之間。每一行包含了兩個(gè)紅色子像素1742和兩個(gè)藍(lán)色子像素1746，其按照從左向右的順序交替，在第一行中藍(lán)色子像素1746在紅色子像素1742之后，且在第二行中紅色子像素1742在藍(lán)色子像素1746之后，以形成紅色和藍(lán)色基色的低分辨率的棋盤(pán)圖案。成對(duì)的綠色和白色子像素在每一行中也按從左向右的順序交替，形成水平方向上更高分辨率的棋盤(pán)圖案。綠色(G)和白色(W)子像素的重復(fù)圖案在下面的例子中可更容易的看到，其中使用子母來(lái)代表子像素的顏色和位置，其中“X”是子像素重復(fù)組1720中藍(lán)色和紅色子像素的占位符(placeholder)
Gl Wl~x| Wl Gl~X Gl Wl~X Wl Gl~Γ
WGxGWxF G X G W X圖17A具有分別標(biāo)記為“R”、“L”和“B”的子像素列1724、1722和1723。當(dāng)具有 主要包括子像素重復(fù)組1720的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)，由紅色和藍(lán)色交替子像素所組成的標(biāo)記為“B”的列1723被定向到第一(R)和第二(L)兩個(gè)圖像上。在本實(shí)施例中，基色基于其相對(duì)亮度被分為兩級(jí)基色，且相對(duì)較暗的基色，在本實(shí)施例中的紅色和藍(lán)色基色子像素，被共用在左和右視圖之間。人類視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)此可以忍受，因?yàn)橛捎谏释ǖ赖姆直媛侍鸵灾掠诓荒芴峁﹥蓚€(gè)視差獨(dú)立圖像之間的精細(xì)距離，當(dāng)產(chǎn)生視覺(jué)深度或距離感的心理印象時(shí)并沒(méi)有參照色彩通道。只有亮度通道具有所需的分辨率。因此，較亮基色的子像素承載了傳輸所需的立體信息的任務(wù)。另外，左和右視圖可共用那些沒(méi)有產(chǎn)生視覺(jué)偽像的列的色彩信息。圖17A所示的實(shí)施例特別適用于3D自動(dòng)立體顯示器以及可切換2D 3D顯示器。圖17B示出了由圖17A中標(biāo)記為“R”的子像素列1724和標(biāo)記為“B”的子像素列1723所產(chǎn)生的視圖1734。在視圖1734中所顯示的圖像在子像素重復(fù)組1730上著色，該子像素重復(fù)組由分布在兩行中且紅、綠、藍(lán)和白色子像素各有兩個(gè)的八個(gè)子像素所組成。圖17C示出了由圖17A中標(biāo)記為“L”的子像素列1722和標(biāo)記為“B”的子像素列1723所產(chǎn)生的視圖1732。在視圖1732中所顯示的圖像在子像素重復(fù)組1740上著色，該子像素重復(fù)組也由分布在兩行中且紅、綠、藍(lán)和白色子像素各有兩個(gè)的八個(gè)子像素所組成。第一和第二視圖的子像素重復(fù)組1730和1740先前介紹和描述在共有的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2005/0225575、名稱為“NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAY，，中，也在上面所引用的W02006/127555中。因此，產(chǎn)生在包括圖17A中子像素重復(fù)組1720的顯示面板上的截然不同的“L”和“R”圖像，相對(duì)于在主要包括子像素排列1730和1740的顯示面板產(chǎn)生的圖像，具有其中所介紹的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。用于著色第一和第二(例如左側(cè)和右側(cè))視圖的子像素著色操作可以被修改以用來(lái)解釋顯示面板1700上的子像素的子集(即列1723)被兩視圖共用的事實(shí)。為那些對(duì)應(yīng)于由兩視圖共用的列1723內(nèi)的彩色子像素的色彩平面，子像素著色操作可以將屬于兩個(gè)單獨(dú)視圖1734和1732的輸入圖像數(shù)據(jù)的影響平均化。在圖17A所示的實(shí)施例中，子像素著色操作可為紅色和藍(lán)色平面將屬于兩個(gè)單獨(dú)視圖1734和1732的輸入圖像數(shù)據(jù)的影響平均化。另外，期望的是調(diào)整選為兩視圖1734和1732中的每一個(gè)的色變對(duì)以使兩視圖中列內(nèi)子像素最大可能的相同。如果非要從其中選擇一個(gè)，期望的是選擇可以在最相互接近的每一個(gè)視圖中最可能帶來(lái)紅-綠色彩通道的那種色變對(duì)，因?yàn)槿祟愐曈X(jué)系統(tǒng)對(duì)在這種色彩通道中的誤差要比在黃-藍(lán)色彩通道中的誤差更加敏感。在圖17A的子像素1720的排列的情況下，每個(gè)視圖的紅色平面被設(shè)置成盡可能的相同。圖18A示出了主要由子像素重復(fù)組1810組成的顯示面板的一部分。子像素重復(fù)組1810由分布在兩行內(nèi)的二十四(24)個(gè)子像素組成，且包括16個(gè)白色(或空白)子像素1818、2個(gè)綠色子像素1814、2個(gè)藍(lán)色子像素1816、2個(gè)紅色子像素1812以及2個(gè)合適的第五基色的子像素1817，例如青色、翡翠色、黃色、品紅色或是其它合適的顏色1817。在圖18A、18B和18C中，第五基色子像素1817代表青色，周密間隔的橫陰影線表示。白色子像素1818分布在兩相鄰的列中。紅色子像素1812和青色子像素1817在兩列中相互交替，且綠色子像素1814和藍(lán)色子像素1816在兩列中相互交替。圖18A示出了白色子像素1818的列1824以及1822，分別以“R”和“L”標(biāo)記。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組1810所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)，顯示面板的標(biāo)記為“R”的列1824被定向至第一(R)圖像，且顯示面板的列1822被定向至第二(L)圖像。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組1810所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向 顯示裝置運(yùn)行時(shí)，標(biāo)記為“B”且由交替的紅色和青色子像素組成的列1825，以及由交替的綠色和藍(lán)色子像素組成的列1823被定向至第一(R)和第二(L)兩個(gè)圖像。圖18B所示的是由圖18A中標(biāo)記為“R”的子像素列1824以及標(biāo)記為“B”的子像素列1823和1825所產(chǎn)生的視圖1804。圖18C所示的是由圖18A中標(biāo)記為“L”的子像素列1822以及標(biāo)記為“B”的子像素列1823和1825所產(chǎn)生的視圖1802。圖18A所示實(shí)施例特別適用于自動(dòng)立體3D顯示器以及可切換2D 3D顯示器。如上所述的關(guān)于圖17A、17B和17C所示的實(shí)施例，由于亮度通道具有人類視覺(jué)系統(tǒng)產(chǎn)生視覺(jué)深度或是距離感的心理印象所需要的必要分辨率，主要由圖18A的實(shí)施例中的白色子像素來(lái)承載傳輸所需的立體信息的任務(wù)，而顏色深的基色子像素承載未產(chǎn)生視覺(jué)贗像(artifact)的圖像的色彩信息。顯示在視圖1804和1806的每一個(gè)內(nèi)的圖像在子像素重復(fù)組1830上被著色，所述子像素重復(fù)組1830由分布在兩行內(nèi)的16個(gè)子像素組成，且包括8個(gè)白色子像素1818和每種為2個(gè)的紅色、綠色、藍(lán)色和青色子像素?？梢钥吹桨咨酉袼刂糜跈M跨視圖1804的正方形排列中。也就是說(shuō)，連接四個(gè)相鄰白色子像素的中心的假想線形成一個(gè)正方形。當(dāng)子像素重復(fù)組1830被看作具有四個(gè)的象限，每個(gè)象限具有4個(gè)像素時(shí)，可以看到深色基色對(duì)分布在相對(duì)的象限中，形成了棋盤(pán)形圖案。具有圖18B和18C中所示類型的白色子像素列的子像素重復(fù)組，先前公開(kāi)和描述在上面都有引用的共有的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2005/0225575以及共有的W02006/127555中。因此，由圖18A中子像素重復(fù)組1810組成的顯示面板上所產(chǎn)生的截然不同的“L”和“R”圖像，相對(duì)于主要由子像素排列1830所組成的顯示面板上所產(chǎn)生的圖像，具有其中所介紹的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。圖19A所示的主要由子像素重復(fù)組1910所組成的顯示面板1900的一部分。子像素重復(fù)組1910由分布在四行兩列中大體上為正方形形狀的八(8)個(gè)子像素組成，且包括每種基色各兩個(gè)子像素。紅色子像素1912和藍(lán)色子像素1916分布在同一行中形成兩行交替的紅色和藍(lán)色子像素，其位于交替的綠色子像素1914和白色子像素1918行之間。子像素重復(fù)組1910中的每一列都包括了每一種基色的一個(gè)子像素。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組1910所組成的顯示面板的顯示裝置以常規(guī)的2D模式運(yùn)行時(shí)，4個(gè)子像素(紅、綠、藍(lán)和白各一個(gè))可用于在“全像素”模式下顯示信息，且子像素著色操作可以省略。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組1910所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)，例如在3D模式中，第一和第二圖像數(shù)據(jù)按列分開(kāi)，標(biāo)記為(R)的列1924內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)將產(chǎn)生圖19B中所示的視圖1902，且標(biāo)記為(L)的列1922的圖像數(shù)據(jù)將產(chǎn)生圖19C中所示的視圖1904。圖19B中的視圖1902和圖19C中的視圖1904具有一些相似點(diǎn)。數(shù)據(jù)的每一行都由2個(gè)子像素行組成。亮度中心要么位于紅綠(RG)子像素對(duì)1936上，要么位于藍(lán)白(BW)子像素對(duì)1938上(圖19B)。在這種操作模式下(例如3D)，圖像數(shù)據(jù)的每一列使用具有適當(dāng)銳化算法的上面所述的子像素著色操作能夠建立全分辨率。然而，為了實(shí)現(xiàn)正確的顏色，色彩信息必須被傳播至兩個(gè)或三個(gè)行對(duì)中，這就限制了縱軸上的分辨率。圖19C示出了實(shí)現(xiàn)正確顏色所需要的子像素。當(dāng)其顏色待產(chǎn)生的輸入圖像數(shù)據(jù)位于紅-綠子像素對(duì)1926中心時(shí)，四個(gè)藍(lán)色和白色子像素對(duì)1928、1930、1932、1934被用于平衡顏色。銳化算法可用來(lái)加強(qiáng)輸入圖像中水平線的銳度。注意，在由子像素重復(fù)組1910所組成的顯示面板中，在視圖1902和1904的每一個(gè)中的輸出圖像的對(duì)角線，可以具有與其當(dāng)顯示面板在常規(guī)的2D模式下運(yùn)行時(shí)相同的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)，因?yàn)樵谝晥D1902和1904的每一個(gè)中，子像素的顏色在列內(nèi)相互交替。
2.三基色子像素重復(fù)組的具體實(shí)施例圖20A示出了主要由子像素重復(fù)組2010所組成的顯示面板2000的一部分。子像素重復(fù)組2010由分布在兩行中、具有三種基色的六(6)個(gè)子像素組成。藍(lán)色子像素2016分布在形成垂直條紋的列中。每一行都包括一個(gè)紅色子像素2012和一個(gè)綠色子像素2014，在第一行中綠色子像素2014在紅色子像素2012之后，而在第二行中紅色子像素2012在綠色子像素2014之后，以形成棋盤(pán)形圖案。在一行內(nèi)任意三個(gè)連續(xù)不同的基色子像素可以組合在一起作為常規(guī)的整體像素2020。因此，當(dāng)在2D模式運(yùn)行時(shí)，顯示面板可以被用作全色常規(guī)整體像素2020的陣列。圖20A具有分別標(biāo)記為“R”和“L”的子像素列2024和2022。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組2010所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)，標(biāo)記為“R”的列2024被定向到第一 (R)圖像，且被標(biāo)記為“L”的列2022被定向到第二 (L)圖像。圖20B示出了由圖20A中標(biāo)記為“R”的子像素列2024所產(chǎn)生的視圖2004。在視圖2004內(nèi)顯示的圖像著色在子像素重復(fù)組2030上，其由分布在兩行中的紅、綠、藍(lán)色子像素各兩個(gè)的6個(gè)子像素所組成。注意，該子像素大體上占用了相對(duì)于子像素重復(fù)組2010相同的位置，并包括藍(lán)色子像素的垂直條紋。圖20C示出了由圖20A中標(biāo)記為“L”的子像素列2022所產(chǎn)生的視圖2002。視圖2002顯示的圖像也在子像素重復(fù)組2030上進(jìn)行著色。具有垂直藍(lán)色條紋的子像素重復(fù)組2030的變化先前公開(kāi)和描述在共用的美國(guó)專利7，123，277和6，903, 754中。因此，由圖20A中的子像素重復(fù)組2020所組成的顯示面板所產(chǎn)生的截然不同的“L”和“R”圖像，相對(duì)于主要由子像素排列2030所組成的顯示面板所產(chǎn)生的圖像，具有其中所介紹的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。特別的，如果圖20A的顯示面板2000在常規(guī)的2D模式下用于顯示以全像素模式(B卩，使用全像素2020并且沒(méi)有使用子像素著色技術(shù))著色的圖像，將會(huì)具有指定的分辨率r。當(dāng)作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)由這一相同面板所產(chǎn)生的第一(R)和第二(L)圖像的每一個(gè)，當(dāng)子像素著色操作被用于著色每一個(gè)視圖的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，將會(huì)具有相同的分辨率r。可選的，圖20A中顯示面板2000的紅色子像素2012、綠色子像素2014和藍(lán)色子像素2016可被配置成具有窄的寬高比。這樣可以允許顯示面板2000用于常規(guī)2D模式下運(yùn)行時(shí)增加顯示面板水平方向的分辨率，因此提高圖像質(zhì)量，通過(guò)利用在2D模式下顯示圖像的子像素著色。圖21A、22A、23A和24A介紹了具體實(shí)施例，其中顯示面板的子像素重復(fù)組的包括分辨率高于其它兩種基色子像素的一種基色子像素。以更高分辨率出現(xiàn)的子像素被稱作子像素重復(fù)組的多數(shù)子像素。這些特殊實(shí)施例利用綠色子像素作為多數(shù)子像素，但應(yīng)當(dāng)理解的是可能存在這樣的場(chǎng)合(例如，一種特殊的顯示應(yīng)用)，其中適于應(yīng)用一種不同的基色作為多數(shù)子像素。在這些實(shí)施例的每一個(gè)中，多數(shù)子像素分布在子像素重復(fù)組中，以便在顯示面板上形成垂直或水平的條紋。少數(shù)子像素分布在子像素重復(fù)組的相對(duì)象限中，類似于棋盤(pán)圖案的方式。也就是說(shuō)，如果子像素重復(fù)組具有分布在每行具有N/2個(gè)子像素的兩行中的N個(gè)子像素，那么可以觀察到子像素重復(fù)組具有由N/4個(gè)子像素組成的四個(gè)象限，其中相同顏色的少數(shù)子像素分布在相對(duì)的象限中，如下面所示，其中Pl為多數(shù)子像素，且P2和P3 為兩個(gè)少數(shù)基色子像素Pl Pl P2 Pl Pl P3Pl Pl P3 Pl Pl P2當(dāng)定向顯示裝置包括主要由這些子像素重復(fù)組的一個(gè)組成的顯示面板時(shí)，在子像素重復(fù)組上產(chǎn)生第一(R)和第二(L)視圖，并且其中一種基色的子像素比其它兩種基色的子像素的分辨率要高一些。圖21B、21C、22B、22C、23B、23C、24B和24C中所示的這些不同的子像素重復(fù)組先前公開(kāi)和描述在，或者說(shuō)子像素重復(fù)組的所有變化例先前公開(kāi)和描述在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2003/0128225 (美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?0/278，353)、名稱為“COLOR FLAT DISPLAYSUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASEDMODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE”中。因此，當(dāng)如這里圖中所示產(chǎn)生第一或第二視圖時(shí)，所述圖像相對(duì)于主要由其中所述的子像素排列所組成的顯示面板所產(chǎn)生的圖像，具有US2003/0128225中所描述的所有優(yōu)點(diǎn)和好處。圖21A示出了主要由子像素重復(fù)組2110所組成的顯示面板2100的一部分。圖2IA示出了主要由子像素重復(fù)組2110所組成的顯示面板2100的一部分。子像素重復(fù)組2110由分布在四行四列中的十六(16)個(gè)子像素組成，并且包括4個(gè)紅色子像素2112、8個(gè)綠色子像素2114以及4個(gè)藍(lán)色子像素2116。綠色子像素2114在垂直方向具有紅色和藍(lán)色子像素一半的寬高比，并且分布在行內(nèi)形成橫跨顯示面板2100的水平條紋。如果子像素重復(fù)組被看作具有四個(gè)象限，每個(gè)象限具有四個(gè)子像素，那么紅色和藍(lán)色子像素成對(duì)存在于每一個(gè)象限中，并且紅色子像素2112和藍(lán)色子像素2116對(duì)分布在相對(duì)象限的不同的列中，形成可被稱作雙棋盤(pán)圖案的圖案。在一個(gè)四元組內(nèi)的三基色的四個(gè)子像素，例如紅色2112、兩個(gè)綠色2114以及藍(lán)色2116子像素，可以被看成是常規(guī)的全像素2120。因此，顯示面板2100當(dāng)以2D模式運(yùn)行時(shí)，可被當(dāng)作全色常規(guī)全像素2120的一個(gè)陣列對(duì)待。圖21A具有分別標(biāo)記為“R”和“L”的子像素列2124和2122。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組2110所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)，標(biāo)記為“R”的列2124被定向到第一(R)圖像，且標(biāo)記為“L”的列2122被定向到第二(L)圖像。圖21B示出了由圖21A中標(biāo)記為“R”的子像素列2124所產(chǎn)生的視圖2104。視圖2104中所顯示的圖像著色在子像素重復(fù)組2130上，其由8個(gè)分布在四行內(nèi)的子像素所組成，且包括4個(gè)綠色子像素2114以及紅色和藍(lán)色子像素各兩個(gè)。注意，子像素重復(fù)組2130中的綠色子像素2114分布在水平條紋中，并且綠色子像素2114橫跨視圖2104形成矩形排列。也就是說(shuō)，連接四個(gè)相鄰綠色子像素的中心的假想線形成一個(gè)矩形。子像素重復(fù)組2130中的子像素大體占用了相對(duì)于子像素重復(fù)組2110相同的位置，包括綠色子像素2116的水平條紋，以及紅色和藍(lán)色子像素的棋盤(pán)圖案。圖21C示出了由圖21A中標(biāo)記為“L”的子像素列2122所產(chǎn)生的視圖2102。在視圖2102上顯示的圖像同樣在子像素重復(fù)組2130上進(jìn)行著色。參考圖21B，由右視圖2104所組成的輸入常規(guī)RGB圖像數(shù)據(jù)集可被映射到右視圖2104中的子像素排列，這樣輸入綠色圖像值與綠色子像素2114(即，一個(gè)輸入圖像像素對(duì)應(yīng)一個(gè)綠色像素)一對(duì)一映射，從而完全重構(gòu)輸入圖像的綠色部分。輸入圖像數(shù)據(jù)集的紅色和藍(lán)色數(shù)據(jù)值在形成相應(yīng)的紅色和藍(lán)色重采樣區(qū)域陣列的紅色子像素2112以及藍(lán)色子像素2116上進(jìn)行重構(gòu)，正如上面所描述的關(guān)于美國(guó)專利7，123，277中所介紹的子像素著色操作。許多類型的濾光器可用來(lái)完成紅色和藍(lán)色平面的映射。在一種方法中，復(fù)數(shù)個(gè)輸入圖像像素的紅色或藍(lán)色數(shù)據(jù)值的影響被用來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的數(shù)據(jù)值，輸入圖像像素可以據(jù)此用來(lái)重構(gòu)最接近目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的綠色子像素的數(shù)據(jù)值。 作為這種類型映射的一個(gè)實(shí)例，參考圖21B，其示出了每個(gè)都用點(diǎn)劃線劃界的邏輯像素2160和2165。重疊的邏輯像素2160和2165由紅、綠和藍(lán)色子像素各一個(gè)所組成，并且在每一個(gè)邏輯像素內(nèi)都具有總共三個(gè)子像素。在這種圖像映射實(shí)例中，每一個(gè)邏輯像素2160和2165分別包括唯一的綠色子像素2114A和2114B，并且和其它相鄰或重疊的邏輯像素共用其紅色子像素和藍(lán)色子像素(如，藍(lán)色子像素2116A)。因此，目標(biāo)藍(lán)色子像素2116A的上下都被綠色子像素2114A和2114B圍繞。箱濾光器用來(lái)映射兩個(gè)輸入圖像像素的藍(lán)色數(shù)據(jù)值，并且用來(lái)將綠色圖像數(shù)據(jù)值映射至相鄰的綠色子像素2114A和2114B。箱式濾光器中的兩個(gè)值均為二分之一(0.5)。類似的操作用于將輸入圖像像素?cái)?shù)據(jù)映射至紅色子像素的數(shù)據(jù)值。圖22A所示的是主要由子像素重復(fù)組2210組成的顯示面板的一部分。子像素重復(fù)組2210由分布在2行4列中的八(8)個(gè)子像素組成，且包括2個(gè)紅色子像素2212、4個(gè)綠色子像素2214、以及2個(gè)藍(lán)色子像素2216。綠色子像素2214具有紅色和藍(lán)色子像素水平方向上一半的寬高比，且分布在兩行中在顯示面板2200內(nèi)形成垂直條紋。如果子像素重復(fù)組被看成具有四個(gè)象限，每個(gè)象限有兩個(gè)子像素，那么紅色和藍(lán)色子像素分布在相對(duì)象限的不同列中，形成棋盤(pán)形圖案。在一個(gè)四元組中的4個(gè)三基色子像素，例如紅色2212、2個(gè)綠色2214以及藍(lán)色2216子像素，可看作是常規(guī)的全像素2220。因此，當(dāng)以2D模式運(yùn)行時(shí)，顯示面板2200可當(dāng)作一個(gè)全色常規(guī)全像素2220的陣列對(duì)待。圖22A具有分別標(biāo)記為“R”和“L”的子像素列對(duì)2224和2222。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組2210所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)，標(biāo)記為“R”的列對(duì)2224被定向到第一(R)圖像，且標(biāo)記為“L”的列對(duì)2222被定向到第二(L)圖像。圖22B示出了由圖22A中標(biāo)記為“R”的子像素列對(duì)2224所產(chǎn)生的視圖2204。視圖2204中所顯示的圖像著色在子像素重復(fù)組2230上，其由四個(gè)分布在兩行內(nèi)的子像素組成，且包括兩個(gè)綠色子像素2114以及紅色和藍(lán)色子像素各一個(gè)。注意，子像素重復(fù)組2230中的綠色子像素2214也分布在水平條紋中；綠色子像素2214也形成了橫跨視圖2204的矩形排列。也就是說(shuō)，連接四個(gè)綠色子像素的中心的假想線形成一個(gè)矩形。通過(guò)觀察多重子像素組2230可以看到，在視圖2204中，紅色子像素2212分布在與藍(lán)色子像素2216的水平條紋相互交替的水平條紋中。與這里所描述和圖示的其它實(shí)施例形成對(duì)比，當(dāng)子像素的列對(duì)2224被定向至第一(R)視圖2204時(shí)，圖22A中顯示面板2200上的紅色和藍(lán)色子像素并沒(méi)有形成橫跨第一 (R)視圖2204的棋盤(pán)圖案。圖22C示出了由圖22A中標(biāo)記為“L”的子像素列對(duì)2222所產(chǎn)生的視圖2202。視圖2202所顯示的圖像在子像素重復(fù)組2240上進(jìn)行著色。子像素重復(fù)組2240與子像素重復(fù)組2230相類似，綠色子像素2214分布在垂直條紋中，但是紅色和藍(lán)色子像素的交替的水平條紋的位置是相反的。參考圖22B，由右視圖2204所組成的輸入常規(guī)RGB圖像數(shù)據(jù)集可被映射到右視圖2204的子像素排列中，這樣輸入綠色圖像值與綠色子像素2214(例如，一個(gè)輸入圖像像素對(duì)應(yīng)一個(gè)綠色像素)一對(duì)一映射，從而完全重構(gòu)輸入圖像的綠色部分。輸入圖像數(shù)據(jù)集的紅色和藍(lán)色數(shù)據(jù)值在形成相應(yīng)的紅色和藍(lán)色重采樣區(qū)域陣列的紅色子像素2212以及藍(lán)色子像素2216上進(jìn)行重構(gòu)，正如上面所描述的關(guān)于美國(guó)專利7，123，277中所介紹的子像素著色操作。多個(gè)類型的濾光器可用來(lái)完成紅色和藍(lán)色平面的映射。在每一種方法中，復(fù)數(shù)個(gè)輸入圖像像素的紅色或藍(lán)色數(shù)據(jù)值的影響被用來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的數(shù)據(jù)值，輸 入圖像像素可以據(jù)此用來(lái)重構(gòu)最接近目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的綠色子像素的數(shù)據(jù)值。作為第一種類型映射的一個(gè)實(shí)例，參考圖22B，其示出了用點(diǎn)劃線劃界的邏輯像素2260。邏輯像素2260包括4個(gè)子像素,包括唯一的綠色子像素2214A,且其為目標(biāo)紅色子像素2212A的邏輯像素。三個(gè)輸入圖像像素將被映射至目標(biāo)紅色子像素2212A的數(shù)據(jù)值第一輸入圖像像素被映射至與目標(biāo)紅色子像素2212A相鄰的綠色子像素2214A中，同時(shí)第二和第三輸入圖像像素被映射至位于綠色子像素2214A之上和之下的綠色子像素2214B和2114B。帳逢式濾光器用于映射第一、第二和第三輸入圖像像素的紅色數(shù)據(jù)值以產(chǎn)生目標(biāo)紅色子像素2212A的數(shù)據(jù)值。帳篷式濾光器中的三個(gè)值可以分別為四分之一(O. 25)、二分之一 (O. 5)和四分之一(O. 25)。類似的操作可以用來(lái)將輸入圖像像素?cái)?shù)據(jù)映射至藍(lán)色子像素的數(shù)據(jù)值?？紤]圖22B中的目標(biāo)藍(lán)色子像素2216A的邏輯像素2262。利用相同的帳篷式濾光器，三個(gè)輸入圖像數(shù)據(jù)可被映射至目標(biāo)藍(lán)色子像素2216A的數(shù)據(jù)值第一輸入圖像像素被映射至與目標(biāo)藍(lán)色子像素2216A相鄰的綠色子像素2214D中，同時(shí)第二和第三輸入圖像像素被映射至位于綠色子像素2214D之上和之下的綠色子像素2214E和2114F。當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例來(lái)運(yùn)行子像素著色操作時(shí)，可以看到每一個(gè)邏輯像素與鄰接和重疊的邏輯像素共用一個(gè)紅色或藍(lán)色子像素。重疊的邏輯像素沒(méi)有在圖22B中明確示出，以防止附圖太過(guò)復(fù)雜。作為第二種類型映射的一個(gè)實(shí)例，參考圖22C，其示出了用點(diǎn)劃線劃界的邏輯像素2265。邏輯像素2260包括三個(gè)子像素,包括唯一的綠色子像素2214A,且其為目標(biāo)藍(lán)色子像素2216A的邏輯像素。兩個(gè)輸入圖像像素將被映射以產(chǎn)生目標(biāo)藍(lán)色子像素2216A的數(shù)據(jù)值第一輸入圖像像素被映射至與目標(biāo)藍(lán)色子像素2216A相鄰的綠色子像素2214A中，同時(shí)第二輸入圖像像素被映射至位于綠色子像素2214A之上的綠色子像素2214B。箱式濾光器用于映射第一和第二輸入圖像像素的藍(lán)色數(shù)據(jù)值以產(chǎn)生目標(biāo)藍(lán)色子像素2216A的數(shù)據(jù)值。箱式濾光器中的兩個(gè)值均為二分之一(0.5)。類似的操作可以用來(lái)將輸入圖像像素?cái)?shù)據(jù)映射至紅色子像素的數(shù)據(jù)值。利用相同的箱式濾光器，兩個(gè)輸入圖像數(shù)據(jù)可被映射以產(chǎn)生目標(biāo)紅色子像素2212B的數(shù)據(jù)值第一輸入圖像像素被映射至與目標(biāo)紅色子像素2212B相鄰的綠色子像素2214B中，同時(shí)第二輸入圖像像素被映射至位于綠色子像素2214B之下的綠色子像素2214A。當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例來(lái)運(yùn)行子像素著色操作時(shí)，可以看到每一個(gè)邏輯像素與鄰接和重疊的邏輯像素共用一個(gè)紅色或藍(lán)色子像素。重疊的邏輯像素沒(méi)有在圖22C中明確示出，以防止附圖太過(guò)復(fù)雜。圖23A示出了主要由子像素重復(fù)組2310所組成的顯示面板2300的一部分。子像素重復(fù)組2310由分布在四行四列中的十六(16)個(gè)子像素組成，并且包括4個(gè)紅色子像素2312,8個(gè)綠色子像素2314、以及4個(gè)藍(lán)色子像素2316。綠色子像素2314在垂直方向具有紅色和藍(lán)色子像素一半的寬高比，并且分布在子像素重復(fù)組2310的兩行內(nèi)以形成橫跨顯示面板2300的兩個(gè)水平條紋。如果子像素重復(fù)組2310被看作是具有四個(gè)象限，每個(gè)象限具有四個(gè)子像素，那么紅色子像素對(duì)2312和藍(lán)色子像素對(duì)2316分布在相對(duì)象限中，形成雙棋盤(pán)圖案。組2320或是四個(gè)子像素的四元組可以被當(dāng)作常規(guī)的“全”像素對(duì)待。因此，當(dāng)以常規(guī)的2D模式運(yùn)行時(shí)，顯示面板可被當(dāng)作全色常規(guī)全像素2320的一個(gè)陣列對(duì)待。具有主要由圖23A所示的子像素重復(fù)組2310所組成的顯示面板的顯示裝置同樣可以作為定向顯示裝置運(yùn)行。圖23B示出了圖23A中標(biāo)記為“R”的子像素列2324所產(chǎn)生 的視圖2304。視圖2304中所顯示的圖像著色在子像素重復(fù)組2330上，其由8個(gè)分布在四行兩列內(nèi)的子像素組成，且包括2個(gè)紅色子像素2312、兩個(gè)藍(lán)色子像素2316、以及形成了兩行水平條紋的4個(gè)綠色子像素2314。綠色子像素2314在視圖2304上的位置形成了橫跨顯示面板的矩形排列。也就是說(shuō)，連接四個(gè)相鄰綠色子像素的中心的假想線形成一個(gè)矩形。紅色子像素2312和藍(lán)色子像素2316在棋盤(pán)圖案中彼此對(duì)角相對(duì)。圖23C示出了由圖23A中標(biāo)記為“L”的子像素列2322所產(chǎn)生的視圖2302。顯示在視圖2302上的圖像，如視圖2304中產(chǎn)生的，也在相同的子像素重復(fù)組2330上進(jìn)行著色。因此，由圖23A中子像素重復(fù)組2310組成的顯示面板上所產(chǎn)生的截然不同的“L”和“R”圖像，相對(duì)于主要由子像素排列2330所組成的顯示面板使用其中所描述類型的子像素著色操作所產(chǎn)生的圖像，具有其中所介紹的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。另外，關(guān)于在定向顯示系統(tǒng)中使用子像素重復(fù)組2310，調(diào)整所示綠色子像素2314的寬高比可以使視圖2304和2302中的每一個(gè)序列軸的分辨率保持大體上相等。參考圖23B，在創(chuàng)建視圖2304(標(biāo)記為“R”的視圖)的子像素著色操作過(guò)程中，代表視圖2304的輸入常規(guī)RGB圖像數(shù)據(jù)可被映射到子像素重復(fù)組2330，這樣輸入綠色圖像值與綠色子像素2314 (即，一個(gè)輸入圖像像素對(duì)應(yīng)一個(gè)綠色像素)一對(duì)一映射，從而完全重構(gòu)輸入圖像的綠色部分。輸入圖像數(shù)據(jù)集的紅色和藍(lán)色數(shù)據(jù)值在形成相應(yīng)的紅色和藍(lán)色重采樣區(qū)域陣列的紅色子像素2112以及藍(lán)色子像素2116上進(jìn)行重構(gòu)，正如上面所描述的關(guān)于美國(guó)專利7123277中所介紹的子像素著色操作。多個(gè)類型的濾光器可用來(lái)完成紅色和藍(lán)色平面的映射。大體上，這些濾光器利用復(fù)數(shù)個(gè)輸入圖像像素的紅色或藍(lán)色數(shù)據(jù)值的影響來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的數(shù)據(jù)值，其可來(lái)重構(gòu)最接近目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的綠色子像素的數(shù)據(jù)值。作為這類映射的一個(gè)實(shí)例，參考圖23B，其示出了一種非鄰接(NC)邏輯像素(今后以NC邏輯像素引用)，其以點(diǎn)劃線2360和2361劃界。NC邏輯像素是目標(biāo)藍(lán)色子像素2316A的邏輯像素并且由6個(gè)子像素組成。在這一圖像映射實(shí)例中，每一個(gè)NC邏輯像素包括一個(gè)唯一的第一基色子像素和一個(gè)作為邏輯像素的目標(biāo)子像素的第二基色子像素。第一基色子像素被稱作是唯一的，是因?yàn)槠錇榘谶壿嬒袼刂械奈ㄒ坏木G色子像素。在所示的實(shí)例中，NC邏輯像素包括唯一的綠色子像素2314A和一個(gè)作為目標(biāo)子像素的藍(lán)色子像素2316A。每一個(gè)NC邏輯像素進(jìn)一步包括第三基色的四個(gè)子像素；在所示的實(shí)例中，NC邏輯像素包括四個(gè)并未在圖中單獨(dú)表示出來(lái)的紅色子像素。為了產(chǎn)生目標(biāo)藍(lán)色子像素2316A的數(shù)據(jù)值，區(qū)域重采樣濾光器被用于映射五個(gè)輸入圖像像素的藍(lán)色數(shù)據(jù)值。這五個(gè)輸入圖像像素的第一個(gè)是用于將綠色數(shù)據(jù)值映射到與目標(biāo)子像素的邏輯像素相連的唯一綠色子像素上的圖像像素。在本實(shí)施例中，目標(biāo)藍(lán)色子像素2316A的邏輯像素包括唯一的綠色子像素2314A。用于將綠色數(shù)據(jù)值映射至綠色子像素2314A的輸入圖像像素是五個(gè)輸入圖像像素中的第一個(gè)，其為目標(biāo)藍(lán)色子像素2316A的數(shù)據(jù)值提供了貢獻(xiàn)。第二、第三、第四以及第五輸入圖像像素按照其相對(duì)于這個(gè)第一輸入圖像像素的位置而被標(biāo)識(shí)。綠色子像素2314A具有四個(gè)最鄰近的綠色子像素近鄰，在圖23B示為,在綠色子像素2314A之上的綠色子像素2314B，在綠色子像素2314A之下的綠色子像素2314C，以及分別位于綠色子像素2314A右側(cè)和左側(cè)的綠色子像素2314D和2314E。用于將綠色數(shù)據(jù)值映射至這四個(gè)相鄰的綠色子像素的每一個(gè)輸入圖像像素的藍(lán)色數(shù)據(jù)值為目標(biāo)藍(lán)色子像素2316A的數(shù)據(jù)值提供了貢獻(xiàn)。為了方便，用于將綠色數(shù)據(jù)值映射至綠色子像素2314A的輸入圖像像素被稱作是中央輸入圖像像素?？捎糜诋a(chǎn)生目標(biāo)藍(lán)色子像素2316A的 數(shù)據(jù)值的區(qū)域重采樣濾光器可包括五個(gè)值對(duì)于四個(gè)相鄰輸入圖像像素的每一個(gè)是八分之一 (O. 125)，且中央輸入圖像像素為二分之一(O. 5)。類似的操作可用于將輸入圖像像素?cái)?shù)據(jù)映射至紅色子像素的數(shù)據(jù)值。利用這種區(qū)域重采樣濾光器可以引起重疊邏輯像素，其中的每一個(gè)在圖23B所示的非鄰接邏輯像素配置中都由6個(gè)子像素組成，包括唯一綠色子像素、一個(gè)目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素、以及四個(gè)不是目標(biāo)基色的基色子像素。重疊邏輯像素在圖23B中沒(méi)有明確示出以防止附圖過(guò)分復(fù)雜。然而，圖23C示出了目標(biāo)紅色子像素2312A的非鄰接邏輯像素，其由點(diǎn)劃線2365和2366劃界，并且具有唯一綠色子像素2314F。用于產(chǎn)生目標(biāo)藍(lán)色子像素?cái)?shù)據(jù)值的與上述相同的區(qū)域重采樣濾光器可被用來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)紅色子像素2312A的數(shù)據(jù)值，利用關(guān)于產(chǎn)生綠色子像素2314F數(shù)據(jù)值的輸入圖像像素以及關(guān)于產(chǎn)生相鄰的綠色子像素2314G、2314H、2314J和2314K的數(shù)據(jù)值的四個(gè)圖像輸入像素。圖24A示出了主要包括子像素重復(fù)組2410的顯示面板2400的一部分。子像素重復(fù)組2410由分布在兩行中的十二(12)個(gè)子像素組成，且包括8個(gè)綠色子像素2414、2個(gè)紅色子像素2412、2個(gè)藍(lán)色子像素2416。綠色子像素2414在水平方向上的寬高比是紅色和藍(lán)色子像素的一半并且窄的綠色子像素對(duì)在顯示面板2400上形成相鄰的垂直條紋。如果子像素重復(fù)組被看成是具有四個(gè)象限，每一個(gè)象限由三個(gè)子像素組成的，那么紅色子像素2412和藍(lán)色子像素2416分布在相對(duì)象限的不同行中，形成了一種低分辨率的棋盤(pán)圖案。圖24A具有分別標(biāo)記為“R”、“L”和“B”的子像素列2424,2422和2423。從圖中可以看出綠色子像素列的一半被定向到第一視圖而另一半被定向到第二視圖上。當(dāng)具有主要由子像素重復(fù)組2410所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運(yùn)行時(shí)，由紅色和藍(lán)色交替子像素組成的被標(biāo)記為“B”的列2423被定向到第一(R)和第二(L)圖像兩者上。在本實(shí)施例中，基色基于其相對(duì)亮度被分為兩級(jí)基色，而且相對(duì)較暗的基色，在本實(shí)施例中的紅色和藍(lán)色基色子像素，被共用在左和右視圖之間。正如上面所提到的，相對(duì)于列被定向向全部?jī)蓚€(gè)視圖的其它實(shí)施例，該子像素排列利用了人類視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)，其中由較亮基色的子像素所表示的亮度通道具有傳輸所需立體信息所需的分辨率。圖24A所示的實(shí)施例因而特別適用于自動(dòng)立體3D顯示器以及可切換2D 3D顯示器。圖24B示出了由圖24A中標(biāo)記為“R”的子像素列2424以及標(biāo)記為“B”的子像素行2423所產(chǎn)生的視圖2404。視圖2404中所顯示的圖像著色在子像素重復(fù)組2430上，其由8個(gè)分布在兩行內(nèi)的子像素所組成，且包括分布在垂直條紋內(nèi)的4個(gè)綠色子像素2416以及紅色和藍(lán)色子像素各兩個(gè)。綠色子像素2414形成橫跨視圖2404的矩形排列。也就是說(shuō)，連接四個(gè)相鄰綠色子像素的中心的假想線形成一個(gè)矩形。紅色子像素2412和藍(lán)色子像素2416分布在相對(duì)象限中以形成棋盤(pán)圖案。圖24C示出了由圖24A中標(biāo)記為“L”的子像素列2422和標(biāo)記為“B”的子像素列2423所產(chǎn)生的視圖2402。在視圖2402上顯示的圖像同樣在子像素重復(fù)組2430上進(jìn)行著色。正如在具有左和右視圖之間共用的子像素列的其它實(shí)施例的介紹中指出的，用于著色左和右視圖的子像素著色操作，可以將屬于兩個(gè)單獨(dú)視圖2404和2402的輸入圖像數(shù)據(jù)對(duì)那些對(duì)應(yīng)于由兩視圖共用的列2423內(nèi)的彩色子像素的色彩平面的影響平均化。在圖 24A所示的實(shí)施例中，子像素著色操作可將屬于兩單獨(dú)視圖2404和2402的輸入圖像數(shù)據(jù)對(duì)紅色和藍(lán)色平面的影響平均化。參考24C，在創(chuàng)建視圖2402(標(biāo)記為“L”的視圖)的子像素著色操作過(guò)程中，代表視圖2402的輸入常規(guī)RGB圖像數(shù)據(jù)可被映射到子像素重復(fù)組2430，這樣輸入綠色圖像值與綠色子像素2414 (即，一個(gè)輸入圖像像素對(duì)應(yīng)一個(gè)綠色子像素)一對(duì)一映射，從而完全重構(gòu)輸入圖像的綠色部分。在左視圖2402沒(méi)有與圖24B的右視圖2404共用數(shù)據(jù)的情況下這些得以完成。予像素著色操作可以施加在用于右視圖2404和左視圖2402的輸入圖像紅色和藍(lán)色數(shù)據(jù)值上，以利用相應(yīng)的紅色和藍(lán)色重采樣區(qū)域陣列重構(gòu)紅色子像素2412和藍(lán)色子像素2416上的圖像數(shù)據(jù)，正如上面所描述的關(guān)于美國(guó)專利7，123，277中所介紹的子像素著色操作。子像素著色操作的結(jié)果接著可以被平均化。予像素著色以及平均化操作的順序可以互換，因?yàn)樗麄兪强山粨Q的和分布的數(shù)學(xué)函數(shù)。在子像素著色之前對(duì)左和右視圖的兩基色平面(例如兩紅色輸入數(shù)據(jù)顏色平面)進(jìn)行平均化被證明為更加高效(例如，通過(guò)減少數(shù)字操作的數(shù)量)。多種類型的濾光器可用來(lái)完成紅色和藍(lán)色平面的子像素著色操作。大體上，這些濾光器利用復(fù)數(shù)個(gè)輸入圖像像素的紅色或藍(lán)色數(shù)據(jù)值的影響來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的數(shù)據(jù)值，可以據(jù)此用來(lái)重構(gòu)最接近目標(biāo)紅色或藍(lán)色子像素的綠色子像素的數(shù)據(jù)值。下面出現(xiàn)的圖24C中目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的典型子像素著色操作的介紹，與圖23B中目標(biāo)藍(lán)色子像素2316A的典型子像素著色操作的介紹相類似。讀者可以查閱那些介紹得到這里可能被忽略的任何細(xì)節(jié)。圖24C示出了以點(diǎn)劃線2470和2471劃界的非鄰接(NC)邏輯像素。NC邏輯像素是目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的邏輯像素并且由6個(gè)子像素組成。在這一實(shí)例中，每一個(gè)NC邏輯像素包括一個(gè)唯一的第一基色子像素和一個(gè)作為邏輯像素的目標(biāo)子像素的第二基色子像素。第一基色子像素被稱作是唯一的，是因?yàn)槠錇榘谶壿嬒袼刂械奈ㄒ坏木G色子像素。在所示的實(shí)例中，NC邏輯像素包括唯一的綠色子像素2414A和一個(gè)作為目標(biāo)子像素的藍(lán)色子像素2416A。每一個(gè)NC邏輯像素進(jìn)一步包括第三基色的四個(gè)子像素；在所示的實(shí)例中，NC邏輯像素包括四個(gè)并未在圖中單獨(dú)表示出來(lái)的紅色子像素。
為了產(chǎn)生目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的數(shù)據(jù)值，區(qū)域重采樣濾光器被用于映射五個(gè)輸入圖像像素的藍(lán)色數(shù)據(jù)值。這五個(gè)輸入圖像像素的第一個(gè)是用于將綠色數(shù)據(jù)值映射到與目標(biāo)子像素的邏輯像素相連的唯一綠色子像素上的圖像像素。在本實(shí)施例中，目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的NC邏輯像素包括唯一綠色子像素2414A。用于將綠色數(shù)據(jù)值映射至綠色子像素2414A的輸入圖像像素是五個(gè)輸入圖像數(shù)據(jù)中的第一個(gè)，其為目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的數(shù)據(jù)值提供了貢獻(xiàn)；這個(gè)第一圖像像素被稱作是中央像素。第二、第三、第四以及第五輸入圖像按照其相對(duì)于這個(gè)第一輸入圖像像素的位置而被標(biāo)識(shí)。綠色子像素2414A具有4個(gè)最鄰近的綠色子像素近鄰，在圖24C中示為，在綠色子像素2414A之上的綠色子像素2414B，在綠色子像素2414A之下的綠色子像素2414C，位于綠色子像素2414A左側(cè)的綠色子像素2414E，并且綠色子像素2414D如果出現(xiàn)在顯示面板上，那么其將被圖示為在綠色子像素2414A和紅色子像素2412B的右側(cè)。用于將綠色數(shù)據(jù)值映射至這四個(gè)相鄰的綠色子像素的每一個(gè)輸入圖像像素的藍(lán)色數(shù)據(jù)值為目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的數(shù)據(jù)值提供了貢獻(xiàn)。可用于產(chǎn)生目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的數(shù)據(jù)值的區(qū)域重采樣濾光器可包括五個(gè)值對(duì)于四個(gè)相鄰輸入圖像像素的每一個(gè)是八分之一(O. 125)，且中央輸入圖像像素為二分之一(O. 5)。相似操作可用于將輸入圖像像素?cái)?shù)據(jù)映射至紅色子像素的數(shù)據(jù)值。圖24B所示的 是以點(diǎn)劃線2460和2461劃界的非鄰接邏輯像素。NC邏輯像素是目標(biāo)紅色子像素2412A的邏輯像素，且其由6個(gè)子像素組成，包括唯一綠色子像素2414F。為了產(chǎn)生目標(biāo)紅色子像素2412A的數(shù)據(jù)值，區(qū)域重采樣濾光器可被用來(lái)映射五個(gè)輸入圖像像素的紅色數(shù)據(jù)值，該輸入圖像像素用于將綠色數(shù)據(jù)值映射至綠色子像素2414F、2414G、2414H、2414J和2414K。可用于產(chǎn)生目標(biāo)紅色子像素2412A的數(shù)據(jù)值的區(qū)域重采樣濾光器可以是與上述的用于產(chǎn)生圖24C中目標(biāo)藍(lán)色子像素2416A的數(shù)據(jù)值相同的區(qū)域重采樣濾光器。注意，利用這種類型的區(qū)域重采樣濾光器可以引起重疊邏輯像素。相鄰的綠色子像素2414G、2414H、2414J和2414K的每一個(gè)都是各自邏輯像素的唯一綠色子像素。紅色子像素2412和藍(lán)色子像素2416被共用在視圖2404和2402之間，并且稱為復(fù)數(shù)個(gè)重疊邏輯像素的一部分。例如，圖24C中的藍(lán)色子像素2416A是由點(diǎn)劃線2470和2471劃界的NC邏輯像素的目標(biāo)子像素，并且其同樣被包括在圖24B中由點(diǎn)劃線2460和2461劃界的NC邏輯像素中。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，針對(duì)這里所圖示的具體實(shí)施例可以有各種各樣的變化，且在不脫離隨后的權(quán)利要求的范圍的情況下，其中的元件可以有等同的代替。因此，意味著附加的權(quán)利要求涵蓋了落入其范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式，并且其不限于任何所公開(kāi)的特殊實(shí)施方式，或是任何所介紹的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所計(jì)劃的最佳方式的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種定向顯示裝置，包括 顯示面板，主要由具有至少第一、第二和第三基色子像素的子像素重復(fù)組所組成，所述子像素重復(fù)組由設(shè)置在兩行中的至少十二個(gè)子像素組成，所述子像素重復(fù)組在每一行內(nèi)進(jìn)一步包括所述第二和第三基色子像素各一個(gè)，從而在所述第一行內(nèi)第二基色子像素在第三基色子像素之后，并且在所述第二行內(nèi)第三基色子像素在第二基色子像素之后； 驅(qū)動(dòng)電路，用于向所述顯示面板上的每一個(gè)子像素發(fā)送信號(hào)；以及 光學(xué)導(dǎo)向部件，用于將光線從所述顯示面板上的第一子像素組導(dǎo)向至第一觀察窗，將光線從所述顯示面板的第二子像素組導(dǎo)向至第二觀察窗，并且將光線從所述顯示面板上的第三子像素組導(dǎo)向至所述第一和第二觀察窗，從而當(dāng)觀察者將左眼和右眼分別置于所述第一和第二觀察窗時(shí)，該觀察者看到三維圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組包括第一、第二、第三和第四基色子像素，所述子像素重復(fù)組中的所述子像素是以如下方式排列在兩行中P2 P4 Pl P4 P2 P3 P2 P4P4 P2 P3 P2 P4 Pl P4 P2 其中，P1、P2、P3和P4分別表示所述第一、第二、第三和第四基色，并且所述Pl和P3子像素組成的列被導(dǎo)向至所述第一和第二觀察窗。
3.如權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組包括第一、第二、第三、第四和第五基色子像素，并且所述第四和第五基色中的每一個(gè)都是基色組中的一種，所述基色組包括白色、黃色、洋紅色、灰藍(lán)色、青色和翡翠色。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組由二十四個(gè)子像素組成，且所述子像素是以如下方式排列在兩行中P4 P4 Pl P4 P4 P2 P4 P4 P5 P4 P4 P3P4 P4 P5 P4 P4 P3 P4 P4 Pl P4 P4 P2 其中，PU P2、P3、P4和P5分別表示第一、第二、第三、第四和第五基色，并且所述P1、P2、P3和P5子像素組成的列被導(dǎo)向至所述第一和第二觀察窗。
5.如權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組中的子像素是以如下方式排列在兩彳丁中Pl Pl P2 Pl Pl P3Pl Pl P3 Pl Pl P2 其中，P1、P2、P3和P4分別表示所述的第一、第二、第三和第四基色，并且所述P2和P3的子像素組成的列被導(dǎo)向至所述第一和第二觀察窗。
6.如權(quán)利要求I所述的定向顯示裝置，進(jìn)一步包括 光線方向切換裝置，用于控制所述光學(xué)導(dǎo)向部件在至少兩個(gè)模式下操作，所述光線方向切換裝置使所述光學(xué)導(dǎo)向部件在所述第一模式下將光線導(dǎo)向至所述第一和第二觀察窗，并且所述光線方向切換裝置使所述顯示面板在所述第二模式下顯示二維圖像。
7.如權(quán)利要求I所述的定向顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組定義了輸出顯示格式，所述定向顯示裝置進(jìn)一步包括 輸入圖像接收部件，用于接收第一格式的輸入圖像數(shù)據(jù)，從而以所述輸出顯示格式在所述顯示面板上著色；以及子像素著色部件，用于對(duì)所述輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行子像素著色操作，以產(chǎn)生所述顯示面板上的每一個(gè)子像素的亮度值。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，通過(guò)形成每一個(gè)子像素的重采樣區(qū)域并且利用與所述重采樣區(qū)域重疊的所述輸入圖像數(shù)據(jù)的部分的輸入圖像數(shù)據(jù)值來(lái)計(jì)算所述亮度值，所述子像素著色操作生成所述顯示面板上每一個(gè)子像素的所述亮度值。
9.如權(quán)利要求I所述的定向顯示裝置，其中，所述顯示面板是液晶顯示面板、發(fā)射式電致發(fā)光顯示面板、等離子顯示面板、場(chǎng)致發(fā)射顯示面板、電泳顯示面板、閃光顯示面板、白熾顯示面板、發(fā)光二極管顯示面板、有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板中的一種。
10.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述第四基色是基色組中的一種，所述基色組包括白色、黃色、洋紅色、灰藍(lán)色、青色和翡翠色。
11.一種顯示裝置，包括 顯示面板，主要由具有第一、第二和第三基色子像素的子像素重復(fù)組組成，所述子像素重復(fù)組由分布在至少兩行以及至少兩列內(nèi)的至少十二子像素組成，所述子像素重復(fù)組進(jìn)一步包括設(shè)置在所述顯示面板上的行和列中的一個(gè)方向上的八個(gè)第一基色子像素；以及 驅(qū)動(dòng)電路，用于向所述顯示面板上的每一個(gè)子像素發(fā)送信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組中的子像素是以如下方式排列在兩彳丁中Pl Pl P2 Pl Pl P3Pl Pl P3 Pl Pl P4 其中，PU P2和P3分別表示所述第一、第二和第三基色。
13.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組由分布在四行四列中的16個(gè)子像素組成，并且其中所述八個(gè)第一基色子像素設(shè)置在所述顯示面板上的兩行中。
14.如權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其中，所述第二和第三基色的所述子像素對(duì)以棋盤(pán)圖案設(shè)置在所述顯示面板上的兩行中，從而在第一行內(nèi)第二基色子像素對(duì)在第三基色子像素對(duì)之后，并且在第二行內(nèi)第三基色子像素對(duì)在第二基色子像素對(duì)之后。
15.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，進(jìn)一步包括 光學(xué)導(dǎo)向部件，用于將光線從所述顯示面板的第一子像素組導(dǎo)向至第一觀察窗，并且將光線從所述顯示面板的第二子像素組導(dǎo)向至第二觀察窗。
16.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其中，所述顯示裝置是自動(dòng)立體顯示裝置，以使觀察者將左眼和右眼分別置于所述第一和第二觀察窗時(shí)，該觀察者看到三維圖像。
17.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其中，所述顯示裝置是多視圖裝置，以使觀察者從所述第一觀察窗看到第一圖像，并且從所述第二觀察窗看到第二圖像。
18.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，進(jìn)一步包括 光線方向切換裝置，用于控制所述光學(xué)導(dǎo)向部件在至少兩個(gè)模式下操作，所述光線方向切換裝置使所述光學(xué)導(dǎo)向部件在所述第一模式下將光線導(dǎo)向至所述第一和第二觀察窗，并且所述光線方向切換裝置使所述顯示面板在所述第二模式下顯示二維圖像。
19.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述顯示面板是液晶顯示面板、發(fā)射式電致發(fā)光顯示面板、等離子顯示面板、場(chǎng)致發(fā)射顯示面板、電泳顯示面板、閃光顯示面板、白熾顯示面板、發(fā)光二極管顯示面板、以及有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板中的一種。
20.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述子像素重復(fù)組定義了輸出顯示格式，所述顯示裝置進(jìn)一步包括 輸入圖像接收部件，用于接收第一格式的輸入圖像數(shù)據(jù)，從而以所述輸出顯示格式在所述顯示面板上著色；以及 子像素著色部件，用于對(duì)所述輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行子像素著色操作，以產(chǎn)生所述顯示面板上的每一個(gè)子像素的亮度值。
21.如權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其中，通過(guò)形成每一個(gè)子像素的重采樣區(qū)域并且利用與所述重采樣區(qū)域重疊的所述輸入圖像數(shù)據(jù)的部分的輸入圖像數(shù)據(jù)值來(lái)計(jì)算所述亮度值，所述子像素著色操作生成所述顯示面板上每一個(gè)子像素的所述亮度值。
全文摘要
配置有顯示面板的顯示裝置及系統(tǒng)，所述顯示面板主要包括特別適用于定向顯示裝置的三基色或多基色子像素重復(fù)組的多個(gè)實(shí)施例之一，所述定向顯示裝置同時(shí)產(chǎn)生至少兩個(gè)圖像，例如自動(dòng)立體三維顯示裝置或是多視圖裝置。產(chǎn)生圖像的輸入圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)子像素著色操作，被著色在配置有圖示的子像素重復(fù)組之一的裝置上。
文檔編號(hào)G02B27/22GK102809826SQ201210272310
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2008年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者坎迪斯·海倫·勃朗·埃利奧特, 湯瑪斯·勞埃得·克萊戴爾, 馬修·奧斯本·施萊格爾 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社