[发明专利]减少电子纸显示器上的图像伪像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理的领域；更为具体地说，本发明涉及执行图像处理以减少双稳态显示器(例如，电泳显示器)或具有和双稳态显示器类似特性的其它显示器上的伪像(artifact)。

背景技术

已知电泳显示器为用于电子纸应用和未来几代的智能手持设备的有前景的技术，在该技术中，需要类似纸的外观，在多种照明条件下的良好的可读性，和超低的功耗。很多电泳显示器，比如，E墨水微胶囊电泳显示器(MEP)能够具有高分辨率(例如，800×600或更高)，且能够使用类似于用于CD的有源矩阵TFT阵列的现有的有源矩阵TFT阵列建立这些电泳显示器，这里共同地使用50Hz(每帧20ms)的帧速率。

但是，很多电泳显示器，比如E墨水MEP中的电子墨水转变状态的电光特性需要最小200Hz的帧更新速率(每帧5ms)以实现1L*的亮度分辨率，其中1L*表示在CIELAB(CIE 1976L*a*b*)彩色空间中亮度的刚刚可注意到的差别。现今对于高分辨率有源矩阵显示器来说这样的帧更新速率是不实际的。因此，在50Hz帧速率显示器上，当在具有相同当前灰度电平状态但是具有不同的先前灰度电平状态的像素发生大于1L*的亮度差时，在屏幕上出现先前图像重像。图1示出了在电子墨水显示器上在两个区域处的亮度不匹配。

参考图1，先前图像是具有白色背景的黑色字母“O”，且当前图像是具有浅灰背景的黑色字母“T”。从黑色到浅灰和从白色和浅灰的转变创建了人可注意到的亮度差别，这作为不想要的先前图像的重像伪像(ghosting artifact)而出现。

图2通过示出电子显示器中不同灰度状态转变的脉冲宽度和亮度响应而示出了为什么发生重像的更多细节。基本上，重像是由于脉冲宽度的有限分辨率引起的两个转变状态之间亮度的显示量化误差。如图2所示，1帧的宽度是每个脉冲宽度的最小单位，且由显示帧速率(典型地50Hz)限制。

重像是电泳显示器中电子墨水切换状态的不利的特性，并且在屏幕上引入严重的成像伪像。为解决该问题，一个解决方案是对于显示控制器设计最优化波形以驱动电子状态转变。通过改变驱动脉冲的序列调制所需的脉冲宽度。图3示出了来自E墨水显示器的两个类型的波形，即，直接和间接波形，其用于控制电子墨水显示器上从深灰到浅灰的转变。直接波形产生最低精确性，即，最坏的重像伪像，而间接波形产生更好的精确性，但需要闪光(flashiness)，这也是屏幕上不利的外观。虽然能够通过测量和电光模型预测来最优化间接波形，但却总是存在闪光和精确性之间的矛盾的问题。基本上，该方法高度受限于脉冲宽度分辨率，该脉冲宽度分辨率在上述的脉冲宽度调制情况中是由帧更新速率设置的。对于更多信息，参看Zehner等人，“DriveWaveforms for Active Matrix Electrophoretic Displays”，Digest of Technicalpapers，SID Symposium，2003，pp.842-845，和Amundson & Sjodin，“AchievingGraytone Images in a Microencapsulated Electrophoretic Display”，Digest ofTechnical papers，SID Symposium，2006，pp.1918-1921。

还可以通过改变电压实现所需的脉冲宽度。但是，这将需要提供多个电压的更复杂的显示驱动器，并且由于这些原因，其是不合需要的方法。存在一些不同的解决方案用于从E墨水减少重像，所有这些方案都集中在具有特定驱动脉冲的波形调整。对于更多信息，参看美国专利申请No.20070080926A1，标题为“Mehtod and Apparatus for Drving an ElectrophoreticDisplay Device with Reduced Image Retention”，PCT申请WO2005096259A1，标题为“An Electrophoretic Display with Reduced Cross Talk”，和PCT申请WO2005050610A1，标题为“Method and Apparatus for Reducing Edge ImageRetention in a Electrophoretic Display”。