[发明专利]控制反光式显示器干涉调光器的方法与系统

说明书

相关专利的交叉引用

本专利申请要求于2013年7月8日申请的61/843,491临时专利的权利。

技术领域

本发明涉及反光式彩色显示器，尤其是控制反光式显示器中干涉调光器的系统和方法，用于获得高亮度、宽色域的彩色图像。

背景技术

已经有通过研究墨水和纸张的特性的各种显示技术，以及透射式液晶显示器(“LCD显示器”)，反射式液晶显示器，电致发光显示器，有机发光二极管(OLED)，电泳显示器及和许多其他显示技术。反光式显示器是一种最近开发的显示器，在市场上越来越受到重视，已被广泛用于电子图书阅读器。与需要内置光源的常规平板LCD显示器相比，反射式显示器利用环境光来显示图像。反射式显示器可以实现类似于传统油墨印刷在纸上的图像。由于利用环境光显示图像，反光式显示器与传统的显示器相比耗能低很多，并可在明亮的环境中观看图像。目前的反光式显示器显示黑白图像特别有效。然而，现有的反光式彩色显示器图像颜色昏暗，亮度低，且只能显示整个可见颜色，或“色域”中的部分颜色。

发明内容

本发明公开用于处理标准的视频信号数据和图像数据的系统和方法，通过控制反光式显示平板来显示明亮和宽色域的彩色视频及图像。在某些范例中，标准格式的输入视频/图像信号的编码，如基于RGB色彩模型的格式，首先从RGB编码变换成基于新的颜色系统，其编码的颜色使用一个或多个编码光谱色和黑白色作为颜色分量。反光式彩色显示面板由一系列矩阵形状排列的自平行干涉式调光器(“SPIMs”)组成。图像里的每个像素与一个包含多个电极的底板层、固定的顶板层、以及二者之间形成的空腔中可移动的平板所形成的SPIM相关联。给电极施加适当的电压可以改变SPIM的空腔厚度，使得该SIPM反射出特定波长的颜色，黑色、或白色。在一个实例中，时序混色用于按顺序抖动颜色分量，以产生具有所需的饱和度和亮度的期望颜色。

附图说明

图1所示一个典型的数字编码的图像。

图2所示RGB颜色模型的一个版本。

图3所示一个不同的颜色模型，即“色调-饱和度-亮度”(“HSL”)颜色模型。

图4所示红，绿和蓝颜色匹配函数。

图5所示CIE 1931XYZ颜色匹配函数。

图6所示CIE XYZ颜色模型。

图7所示CIE 1931色度图。

图8A所示反光式显示器上通过RGB子像素显示白色的像素。

图8B所示在反光式显示上通过RGB子像素显示饱和红色的像素。

图9A所示反光式显示上利用时间颜色抖动显示白色的像素。

图9B所示反光式显示上利用时间颜色抖动显示饱和红色的像素。

图10所示法布里-珀罗干涉仪的侧视图

图11A所示自平行干涉式调光器的等轴侧室视图(“SPIM”)

图11B所示SPIM的部件分解图。

图11C所示SPIM应用实例中的TFT截面图。

图12A所示可动板未被驱动状态下的SPIM横截面视图。

图12B所示可动版驱动状态下的SPIM横截面视图。

图13A所示像素的24位RGB值和新色彩模型中像素的32位值。

图13B所示完全饱和红色从24位RGB值转换为新色彩模型的32位值。

图14所示一个示意性颜色查询表。

图15A所示以HSL颜色模型为例来描述从RGB系统转换为新的颜色系统。

图15B所示一个示意性波长色调的光谱色查询表。

图15C所示非光谱色调的示意性百分比-色调查找表。

图16所示一个以HSL模型为例的准备颜色查找表的流程图。

图17所示一个像素分成4个子像素的空间抖动方案。

图18所示显示图像帧的示意图。

图19所示反光式显示面板信号处理的电路系统图。

图20所示使用当前专利公开的反光式颜色显示技术处理视频/图像的控制流程图。

具体实施方式

数字编码的图像和颜色模型概述