處理圖像數據以用於在包括多原色圖像顯示面板的顯示設備上顯示的方法
2023-06-15 22:44:11
處理圖像數據以用於在包括多原色圖像顯示面板的顯示設備上顯示的方法
【專利摘要】一種處理圖像數據以顯示在顯示設備上的方法，該顯示設備具有多原色圖像顯示面板（2），該方法包括接收構成用於在圖像顯示面板上顯示的圖像的圖像數據。在第一模式中，根據所接收的圖像數據和用於像素的第二數據值，確定將施加到圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此生成在第一觀察位置（5）可察覺但在第二觀察位置（3）基本不可察覺的輝度變化。這提供了隱私顯示模式，因為在第一觀察位置（5）可察覺的輝度變化對第一觀察位置處的觀察者遮掩圖像，而第二觀察位置（3）處的觀察者能夠察覺圖像，因為在第二觀察位置不能察覺（或基本不能察覺）輝度變化。在第二模式中，可僅根據所接收的圖像數據確定施加到圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此生成在以觀察位置（5）和第二觀察位置（3）處可察覺的圖像。這提供了公共或寬視角顯示模式。
【專利說明】處理圖像數據以用於在包括多原色圖像顯示面板的顯示設備上顯示的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示設備，諸如有源矩陣液晶顯示設備，其包括至少四種不同顏色的顏色子像素且可在公共和隱私顯示模式之間進行切換。
【背景技術】
[0002]已經以若干不同的性能目標開發並且按若干不同的類型生產由至少四種不同顏色的子像素構成的多原色顯示器。
[0003]已經生產了利用多於標準的三原色(通常為紅、綠和藍(RGB))以便擴展可顯示的顏色的範圍的顯示器(IDW』 09，2009會議，第1199-1202頁)，以及具有增加的白色子像素的顯示器以提高顯示器亮度並由此提高效率(SID』08摘要，第1112-1115頁)。也以增加亮度且同時增加在子像素級別上呈現精細圖像特徵為目標生產了多原色顯示器。已經開發出具有附加的黃色子像素(RGBY)的顯示器，所述顯示器具有增強的亮度、增加的色域以及提高的子像素呈現能力(SID』 10摘要第281-282頁)。由於多原色顯示器具有用於很多顏色和輝度值的多於三種顏色類型的子像素，可能存在提供給產生目標顏色的顏色子像素的多種配置的個體數據值。 產生相同的總輝度和色度的多種配置被稱為條件等色(metamers)。在US20100277498中描述了基於子像素呈現考慮來選擇一組可能的條件等色中的哪些以用於圖像中的特定像素。
[0004]還公知若干類型的顯示器，其可在公共和隱私顯示模式之間切換，且具有不同程度的高於標準顯示器的附加成本、便於使用和隱私性能強度。
[0005]包含這些顯示器的設備包括行動電話、個人數字助理(PDA)、膝上型計算機、臺式監視器、自動取款機(ATM)、以及電子銷售點(EPOS)裝備。同樣，這些設備在如下情況下可能是有益的:特定觀察者(例如，駕駛員或操作重型機械的那些人)能夠在特定時刻看到特定圖像(例如，車子開動時的車載電視屏幕)會是分散注意力的、並且因此是不安全的情況。
[0006]存在用於向自然寬視角範圍顯示器添加光控裝置(諸如微百葉窗膜(miCTolouvrefilm))的若干方 ^(USRE27617(F.0.01sen;3Μ1973), US4766023(S.-L.Lu, 3Μ1988)和US4764410 (R.F.Grzywinski ; 3Μ1988))。然而，涉及可分離光學布置的該方法或其它方法不方便切換，需要他們進行手動放置和去除該膜或其它裝置來將顯示器從公共轉變成隱私模式。
[0007]在GB2413394(夏普)，W006132384A1(夏普，2005)和 GB2439961(夏普)中公開了提供可電子切換的隱私功能的方法。在這些發明中，通過向顯示面板添加一個或多個額外的液晶層和偏光片來構建可切換隱私設備。可通過以已知方式電切換液晶來改變對這些額外元件的固有視角依賴性。使用該技術的設備包括夏普Sh851i和Sh902i行動電話。這些方法具有附加的光學組件使顯示器的厚度和成本增加的缺點。
[0008]在US20070040780A1和GB0721255.8中描述了通過在兩個不同配置(兩個配置都能對在軸觀察者顯示高質量圖像)之間切換顯示器的單個液晶層，從而控制LCD的觀看角度性質的方法。這些設備在無需增加顯示器厚度的情況下提供可切換私密功能，但是需要複雜的像素電極設計以及對標準顯示器的其他製造修改。
[0009]具有隱私模式能力而未增加顯示器硬體複雜性的顯示器設備的一個示例是夏普Sh702iS行動電話。該行動電話使用對電話的LCD上所顯示的圖像數據的操縱、結合顯示器中所使用的液晶模式固有的角數據-輝度性質來產生隱私模式，在隱私模式中所顯示的信息對於從偏離中心的位置觀察顯示器的觀察者而言是難以辨別的。這種類型的方法的一個主要優點在於在公共模式下，顯示器由標準顯示器組成且用作標準顯示器，且隱私模式能力不會導致圖像質量劣化。然而，在隱私模式下，顯示給合法的在軸觀察者的圖像的質量嚴重劣化。
[0010]在GB2428152A1、W02009110128A1、W0201134209 和 W0201134208 中給出了多種改進的方案，在隱私模式中，這些方案以依賴於第二掩蔽圖像的方式操縱圖像數據，因此導致在顯示經修改的圖像時掩蔽圖像被離軸觀察者察覺。這些方法提供了可電子切換的公共/隱私顯示器，且不需要附加的光學元件、最少的附加成本以及滿意的隱私性能。然而，由於這些方法均利用通過用相鄰像素組產生的平均輝度表示主圖像和側圖像的人類視覺系統的有限解析度。因此，導致對於在軸觀察者的圖像顯示的解析度損失。
[0011]因此，期望提供一種具有公共和隱私模式能力的高質量IXD顯示器，其中不需要從標準顯示器進行對LC層或像素電極幾何形狀的修改，該顯示器在公共模式中具有基本上不變的顯示性能(亮度、對比度解析度等)，且在隱私模式中具有強隱私效果，且對在軸圖像質量的劣化(尤其是關於隱私模式中引起的解析度損失)最小。
[0012][引用列表]
[0013][專利文獻]
[0014]專利文獻1:
[0015]USRE27617
[0016]專利文獻2:
[0017]US4766023
[0018]專利文獻3:
[0019]US4764410
[0020]專利文獻4:
[0021]GB2413394
[0022]專利文獻5:
[0023]W006132384A1
[0024]專利文獻6:
[0025]GB2439961
[0026]專利文獻7:
[0027]US20070040780A1
[0028]專利文獻8:
[0029]GB0721255.8
[0030]專利文獻9:
[0031]GB2428152A1[0032]專利文獻10:
[0033]W02009110128A1
[0034]專利文獻11:
[0035]W0201134209
[0036]專利文獻12:
[0037]W0201134208
【發明內容】
[0038]本發明的第一方面提供一種處理圖像數據以顯示在顯示設備上的方法，顯示設備包括多原色圖像顯示面板，該方法包括:接收構成用於在所述圖像顯示面板上顯示的圖像的圖像數據；以及在第一模式中，根據所接收的像素數據和用於像素的第二數據值，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此生成在第一觀察位置可察覺但在第二觀察位置基本不可察覺的輝度變化。
[0039]顯示設備的這種操作模式提供隱私(窄視角)顯示模式用於多原色圖像顯示面板(它是具有多於標準三原色的像素或子像素的顯示面板，諸如RGBW或RGBY圖像面板)。作為第二數據值的結果而生成的輝度變化用於遮掩如果僅輸入所接收的圖像數據而生成的圖像，使得在隱私模式的預期觀察範圍(圖2中的窄觀察範圍6)外的第一觀察位置(例如圖2中的位置5)處的觀察者由於重疊的輝度變化而不能辨認圖像，或者僅可看到圖像的劣化版本。在隱私模式中的預期觀察範圍內的第二觀察位置(例如圖2中的位置3)處的觀察者幾乎察覺不到或察覺不到輝度變化，因此看到幾乎沒有或沒有圖像質量劣化的原始圖像(即，如果單獨輸入所接收的圖像數據而生成的圖像)。
[0040]為了完成上述和相關目的，本發明進而包括如權利要求中完整描述和特別指出的特徵。以下描述和附圖詳細闡明了本發明的某些說明性實施例。然而，這些實施例僅指出了可採用本發明原理的各種各樣的方式中的幾種方式。當結合附圖一起考慮時，從下面的本發明【具體實施方式】可以明顯看出本發明的其他目的、優點和新穎特徵。
[0041]附圖簡述
[0042]在附圖中，相似的附圖標記指示相似的部件或特徵:
[0043][圖1]
[0044]圖1:是標準LCD顯示面板和相關聯的控制電子器件的示例示意圖。
[0045][圖2]
[0046]圖2:是根據本發明的實施例具有可切換的公共/隱私觀看模式的顯示器的示意圖。
[0047][圖3]
[0048]圖3:是示出如何在電子電路中實現RGB型顯示器的現有技術的控制電子器件的一部分的不意圖。
[0049][圖4]
[0050]圖4:是示出如何在電子電路中實現RGBW型顯示器的一實施例的控制電子器件的一部分的不意圖。
[0051][圖5][0052]圖5:是示出施加在現有技術的方法中的像素數據修改圖案以及所產生的圖像解析度損失的圖。
[0053][圖6]
[0054]圖6:是示出本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖，示出沒有因修改而導致解析度損失。
[0055][圖7]
[0056]圖7:是示出施加至現有技術的方法中的顏色輸入數據的像素數據修改的圖案以及所產生的圖像解析度損失的圖。
[0057][圖8]
[0058]圖8:是示出施加到顏色輸入數據的本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖，示出因修改而導致解析度損失減少。
[0059][圖9]
[0060]圖9:是示出可施加到RGBY型多原色顯示器的本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖，示出因修改而導致解析度損失減少。
[0061][圖10]
[0062]圖10:是示出施加到具有顏色輸入數據的RGBY型多原色顯示器的本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0063][圖11]
[0064]圖11:是示出施加到具有顏色輸入數據的RGBY型多原色顯示器的本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖，示出因修改而導致解析度損失減少。
[0065][圖12]
[0066]圖12:是示出可施加到RGBY型多原色顯示器的本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖，示出沒有因修改而導致的輝度解析度損失，但有一些色度解析度損失。
[0067][圖13]
[0068]圖13:是示出本發明的實施例的可能實現的過程流程圖。
[0069][圖14]
[0070]圖14:是示出本發明的實施例的兩個可能實現的過程流程圖。
[0071][圖15]
[0072]圖15:是示出施加到Pentile (波形)型顯示器的本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0073][圖16]
[0074]圖16:是示出施加到具有高空間頻率輸入數據的Pentile型顯示器的本發明的實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0075][圖17]
[0076]圖17:是示出施加到Pentile (波形)型顯示器的本發明的另一實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0077][圖18]
[0078]圖18:是示出施加到具有高空間頻率輸入數據的Pentile型顯示器的本發明的另一實施例的像素數據修改的圖案的圖。[0079][圖19]
[0080]圖19:是示出施加到具有高空間頻率輸入數據的Pentile型顯示器的本發明的另一實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0081][圖20]
[0082]圖20:是示出施加到Pentile (波形)型顯示器的本發明的又一實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0083][圖21]
[0084]圖21:是示出施加到具有高空間頻率輸入數據的Pentile型顯示器的本發明的又一實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0085][圖22]
[0086]圖22:是示出施加到具有均勻的且高空間頻率輸入數據的Pentile型顯示器的本發明的又一實施例的像素數據修改的圖案的圖。
[0087]實施例的描述
[0088]在第一實施例中，顯示器由標準的(僅單個寬視角(公共)模式)、多原色(包括四個或更多類型的顏色子像素兒⑶顯示器和經修改的控制電子器件構成。IXD顯示器通常由若干組件部件構成，包括:
[0089]1.背光單元，用於向面板提供平均、寬角度照明。
[0090]2.控制電子器件，用於接收數據圖像數據並輸出用於每個像素的模擬信號電壓，以及時序脈衝和用於所有像素的對電極的公共電壓。在圖1中示出LCD控制電子器件的標準布局的不意圖(Ernst Lueder, Liquid Crystal Displays, Wiley and sons Ltd, 2001)。
[0091]3.液晶(LC)面板，用於通過空間光調製顯示圖像，由兩個相對的玻璃襯底構成，其中的一個上設置有像素電極陣列和有源矩陣陣列以將從控制電子器件接收的電子信號引導到像素電極。在另一個襯底上通常設置統一的公共電極和濾色器陣列膜。在玻璃襯底之間包含給定厚度的液晶層，通常為2-6微米，它們通過玻璃襯底的內表面上存在的對準層對準。通常將玻璃襯底放置在交叉極化膜和其它光學補償膜之間以導致LC層的每個像素區域內的電感應對準變化，以產生對來自背光單元和周圍環境的光的期望光學調製，並由此生成圖像。
[0092]本發明的實施例示意性地顯示在圖2中。一般而言，IXD控制電子器件(在本文中也稱為控制電子器件)I將被特別地配置成用於LC面板2的電光特性，以便以對於垂直於顯示表面的方向(在軸)觀察的主觀察者3優化所顯示的圖像的察覺質量(B卩，解析度、對比度、亮度、響應時間等)的方式輸出依賴於輸入圖像數據的輸出信號電壓。通過顯示驅動器的數據值至信號電壓映射和LC面板的信號電壓至輝度響應的組合效果確定給定像素的輸入圖像數據值和從顯示器得到的觀察輝度(例如，伽馬曲線)之間的關係。
[0093]通常將多原色LC面板2配置成具有按子像素的多個LC域和/或被動光學補償膜，以便對於所有的視角儘可能接近在軸響應地保存顯示器伽馬曲線，從而向寬視角區域4提供基本相同的高質量圖像。然而，液晶顯示器的電光響應依賴於角度、且離軸伽馬曲線將不可避免地不同於在軸伽馬曲線是液晶顯示器的固有特性。只要這不導致對比度翻轉或大的顏色偏移或對比度降低，就一般不會導致離軸觀察者5所觀察的圖像中的明顯察覺到的瑕疵。[0094]當本實施例的設備運行在公共模式中時，構成單個圖像的一組主圖像數據6在每個幀時間段中被輸入到控制電子器件I。控制電子器件然後將一組信號數據電壓輸出到LC面板2。這些信號電壓中的每一個由LC面板的有源矩陣陣列引導到相應的像素電極，且所得到的LC層中的像素的集合電光響應生成圖像。
[0095]控制電子器件具有輸入像素數據值至輸出像素數據電壓的單個映射(查找表2，其應用於所有像素的過程)。在一些情況下，可將不同的查找表用於顯示器的紅、綠和藍子像素，但基於圖像內的像素數據的空間位置或顯示器內的像素電極，輸入數據向輸出電壓的映射沒有變化。然後由在軸觀察者3和離軸觀察者5察覺基本相同的圖像，並且可以說該顯示器工作在寬視角模式。
[0096]當該設備在隱私模式下操作時，在每一幀時間段中將兩個圖像數據集輸入到控制電子器件1:構成主圖像的主圖像數據7，以及構成側圖像的側圖像數據8。
[0097]然後，控制電子器件輸出一組信號數據電壓，如先前所述，LC面板中的每一個像素對應一個數據電壓。然而，控制電子器件(顯示控制器)現在使用擴展查找表(LUT)，並且構成組合圖像的LC面板中的每一像素的輸出信號數據電壓取決於主圖像7和側圖像8兩者中的相應像素的數據值(在圖像中的空間位置方面)。每一像素的輸出數據電壓還可取決於由顯示器內像素的空間位置確定的第三參數。
[0098]以此方式，標準LCD控制電子器件被修改，以在每個幀時間段中接收兩個圖像而非一個圖像，並將其存儲在緩衝器中，並且還將兩個輸入圖像的數據值映射到按像素的單個輸出電壓，還可能將第三空間相關的參數考慮到該映射中。在這種情況下，輸入圖像數據至輸出像素電壓的映射對於顯示器中的所有像素(或者甚至是相同顏色組件的所有子像素)不再等同。
[0099]第三空間相關的參數可以是一 「標記」值，該「標記」值基於其空間位置指示該像素將被視為在哪兩組或更多組像素中。例如，可以認為圖像陣列中的奇數列中的像素形成一個組和偶數列中的像素形成另一組。這些組還可構成奇數或偶數像素行，或者像素陣列的棋盤布置的兩個部分等。
[0100]然後，來自控制電子器件I的輸出電壓導致多原色LC面板2顯示組合圖像，在由主觀察者3觀察時，該組合圖像是主圖像，且主圖像質量的劣化最小。然而，由於對離軸觀察者5的LC面板的不同伽馬曲線特性，這些離軸觀察者最明顯地察覺到遮擋和/或劣化主圖像的側圖像，從而保證給觀察者的主圖像信息在以顯示法線為中心的角度的受限錐體6內。對控制電子器件的修改通過改變從主圖像數據規定的亮度改變相同顏色類型的兩個或更多個相鄰子像素的組的亮度來實現這種效果，使得儘管該組將輝度保持與在軸觀察者3觀察的主圖像數據規定的總輝度或平均輝度相同或成比例，但在或多或少的程度上改變該組內的輝度的分配。例如，兩個50%輝度的子像素可按相同和相反方向改變它們的輝度，使得它們維持對於在軸觀察者相同的平均值，但對於離軸觀察者5它們的平均輝度隨著改變程度的增加而改變。
[0101 ] 因此本發明到目前為止所描述的量使得有可能將GB2428152A1，W02009110128A1，W0201134209和W0201134208中公開的用於產生可切換隱私模式的方法應用到多原色IXD面板，並且以上所指出的應用通過引用結合於此。本公開的其餘部分將著重於將上述申請的方法應用於多原色顯示器以便在隱私模式下使主圖像質量最大化的最佳優選方式，以及對於設計成提高多原色顯示器上的這種隱私技術的性能的這些方法的變形和開發。
[0102]在又一個實施例中，顯示器由包含上述以及前面提到的參考文獻中用於提供可切換隱私模式的經修改的控制電子器件的多原色顯示器組成。為了包含隱私模式，經修改的控制電子器件可能需要從現有技術擴展，以用於標準RGB數據之外的額外顏色子像素數據的處理。這種擴展的修改的控制電子器件可採用圖4所示的用於RGBW顯示器的形式。
[0103]注意在該圖中，輸入到經修改的控制電子器件I的主圖像數據7已經包括單獨的R、G、B和W信道。在大多數多原色顯示器中，顯示控制電子器件僅接受RGB數據，且利用色域映射算法或一些其它計算生成用於附加的子像素的數據。出於本公開的目的，將假設就是這種情況(即顯示控制電子器件僅接受RGB數據)，且所施加的用於產生隱私效果的圖像數據處理被分別施加到最終數目的顏色信道中的每一個。然而可能是這種情況:顯示器被配置成接受按增加數量的顏色信道的數據，或者在RGB數據信道上進行隱私處理，然後修改附加顏色信道數據生成過程以實施直到附加信道的隱私數據處理。
[0104]為了簡便起見，本文描述的實施例涉及RGBW或RGBY多原色顯示器。然而，應注意，通過對於本領域的讀者顯而易見的微小修改，相同的實施例可適用於其它四原色顯示器(諸如RGBG型布局)或具有5、6或更多原色類型的子像素，諸如大色域RGBCMY顯示器。
[0105]如上所述，GB2428152A1、W02009110128A1、W0201134209和 W0201134208 提供一種通過使用人類視覺系統的有限解析度，利用相鄰像素組產生的平均輝度表示主圖像和側圖像的可電子切換的公共/隱私顯示器。因此，導致對於在軸觀察者圖像顯示的解析度損失。為了防止這種情況，在本實施例中，對於RGBW顯示器，可將空間「標記」參數配置成使得對於相鄰像素，一個像素將使R、G和B子像素的亮度增加且使W像素的亮度減小，同時另一個像素將使子像素亮度以相反方向修改。由此，如果R、G、B和W像素的輸入輝度相同，即灰度級圖像，且W像素提供與處於相同數據值的R、G和B像素輝度的和相等的輝度，則施加到R、G和B子像素的輝度和色度的變化總體上相等且與施加到W像素的變化相反，所以不會導致解析度損失。此效果在圖5和6中示出。
[0106]圖5示出對於RGB顯示器，可將所有的子像素均處於50%輝度(中等灰度)的一對像素修改成所有的像素均處於零輝度或最大輝度，同時保持相同的來自每個子像素類型的平均輝度量，因此保持相同的總輝度和色度。這是GB2428152A1、W02009110128A1、W0201134209和W0201134208中使用的方法。然而，這涉及單獨改變每個RGB像素產生的輝度和色度。當正確的輝度和色度僅由兩個像素一起產生時，可將這視為解析度損失。使該對像素的單個像素的總輝度變化最小的修改圖案是:像素I的綠色子像素變暗，同時紅色和藍色子像素變亮，且在像素2中進行相反改變。即使利用這種最小化的改變配置，像素的總輝度也會從0.5變化到0.285或0.715，21.5%的誤差。(在圖5至8中，假設顯示器符合sRGB顏色標準，計算總輝度(L)和色度(X，y)值。原色的XYZ三色值的細節以及利用給定的RGB值計算sRGB像素的總輝度和色度的公式在IEC61966-2-1:1999和Stokes等人的"A standard default color space for the internet-sRGB (網際網路 sRGB 的標準默認顏色空間)〃ν.1.101996中給出。)
[0107]圖6示出如果利用上述修改的空間配置將相同的修改施加到RGBW型顯示器中的一對像素，則每個像素內沒有輝度和色度變化，所以沒有產生解析度損失。該過程利用子像素值的三種配置是條件等色的事實，即使具有不同的子像素值也產生相同的總結果。[0108]既使R、G、B和W值不相等，當改變相同類型的兩個或更多個子像素之間的相同總輝度分配時，與施加到僅RGB顯示器的等價處理相比，單個像素內引起的總輝度變化將大大減小。對於有顏色的主圖像輸入數據，所引起的這種減小的總像素輝度變化在圖7和8中示出。
[0109]圖7示出一對像素，每個產生總淺膚色顏色。如果重新分配每對類似的顏色子像素的總輝度，使得並非每個像素中均相等，而是最大地集中在兩個像素之一中，則該對的總輝度和色度仍得以保持，但即使當模仿每對子像素的修改方向以使其最小化時，各像素的輝度和色度也會改變。每個像素的輝度從0.335變化至0.24或0.43。
[0110]圖8示出施加到RGBW顯示器的相同過程，以給出與圖7非常相似的輝度和色度值的RGBW值開始。在這種情況下，如果每個子像素對的總輝度最大地集中在該對中的一個中，則不能保持每個RGBW像素的總輝度和色度，但與RGB顯示器的9.5%誤差相比，輝度誤差僅為 0.342-0.34 (0.2%)。
[0111]在又一個實施例中，對於RGBY顯示器，可將空間「標記」參數配置為使得對於相鄰的子像素組，一個組將使R和G子像素的亮度增加，且使B和Y子像素的亮度減小，同時另一個組將使子像素亮度以相反的方向修改。
[0112]儘管這不導致無解析度損失的灰度級圖像的隱私處理(這對於RGBW顯示器是可能的)，但導致與RGB顯示器相比顯著減小的解析度損失。如圖9所示，通過修改，各像素亮度從0.5改變至0.536或0.464，與RGB顯示器的21.5%的誤差相比，僅3.6 %的輝度誤差。
[0113]圖10示出對於本實施例，當主圖像輸入數據指示如圖7和8所示的相同的淺膚色顏色時，將根據所述圖案的修改施加到RGBY顯示器不會產生顯著小於僅RGB顯示器的修改的單個像素輝度誤差(與RGB方法的9.5 %相比，0.343至0.436或0.249是9.4%誤差)。事實上，對於一些輸入顏色，不同的修改圖案可產生改進的結果，諸如在像素I中增加R、G和B子像素的輝度，並減小Y子像素的輝度，以及在像素2中施加相反的改變。這在圖11中示出，示出根據修改的圖案修改的相同淺膚色輸入產生單個像素輝度誤差為4.9%。
[0114]因此在又一個實施例中，施加到每對像素的修改圖案可基於對改變，以便選擇最緊密地保持每對的主圖像數據規定的單個像素輝度的圖案。
[0115]然而，可以看到對於一些輸入顏色，不存在允許每對相似子像素內的輝度分配最大地集中在該對的一個子像素中、同時保持該對的每個整個像素的總輝度的修改圖案。在又一個實施例中，如上對R、G和B子像素執行子像素數據修改，以便將每對相似子像素的組合輝度最大地集中在該對之一中。然後計算施加到附加的W或Y子像素的輝度修改，以便補償由R、G和B子像素的變化引起的總像素輝度變化(或，對於RGBY顯示器的情況，補償僅R和G子像素的變化引起的總像素輝度的變化)。
[0116]儘管對於不可能最大地重新分配相似子像素對之間的輝度同時保持總的單個像素輝度的輸入數據組合，這將導致W或Y像素值的改變，這不會最大地重新分配其組合輝度(因此不會使處理的隱私強度效果最大化)，但它將確保不會在輝度域內引起解析度損失。這在圖12中示出，其中根據圖10的圖案修改圖10的輸入數據，但該對的Y子像素之間的輝度的重新分配被限制，以維持每個像素的總輝度。應注意，利用圖11所示的修改圖案或甚至是施加到三個標準勻速子像素的任意修改圖案，可施加相同的方法。
[0117]可能是這種情況:對於可施加到R、G和B子像素的可能修改圖案，將得到根據產生較強隱私效果的本方法的對W或Y子像素的修改(即，該對的一個像素內組合的W或Y像素輝度的更完全集中)。在又一個實施例中，該過程根據該度量標識哪種修改圖案產生最優結果，並且以對為基礎選擇施加到每對像素。
[0118]應注意，該方法具有以下優點:如果輸入數據使得對於所有類型的子像素能夠最大地重新分配相似子像素輝度，同時保持總的單個像素輝度，則該方法將能夠實現，即如果輸入數據如圖6所示，且施加如圖12所示的方法，則輸出數據將與圖6所示相同。還應注意，儘管通過該方法保持單個像素輝度，且因此防止輝度解析度損失，但對於大多數顏色，各像素的總色度值將被改變(如圖12所示通過不同的X，y值)，雖然在像素對上保持色度。這可能是可接受的，因為人眼對改變色度的解析度與其輝度銳度相比大大降低。
[0119]還可能的情況是，對於一些輸入數據顏色，在R、G和B像素的輝度的最大重新分配之後，W或Y像素的所需輝度變化可能超出可接受範圍(S卩，小於O或大於I，在迄今為止所用的輝度符號中)。為了簡化處理，期望簡單地截去這些「溢出」值，並且接受總像素輝度中的所得誤差。然而，在又一個實施例中，要麼登記輝度溢出的量並將其返回到R、G和B子像素(通過進一步改變R、G和B子像素的數據值以改變R、G和B子像素的總輝度以佔有W或Y像素無法提供的「輝度溢出」)或者施加到R、G和B子像素的修改量被限於允許通過W或Y像素的完全補償。
[0120]在又一個實施例中，如果登記了溢出，則選擇對R、G和B子像素的一種不同修改圖案，它產生不同的總輝度改變，可通過在可接受的範圍內的W或Y像素的變化而被補償。可能是這種情況:對於被處理的每對像素，該方法標識對於如上所述的隱私強度效果和總輝度改變的最小化兩者而言，對R、G、B和W或Y像素的最佳修改圖案，或者改變W或Y子像素以補償施加到R、G和B子像素總輝度變化的能力。然而，可能的情況是:根據標準圖案修改子像素，且除非在測試其它修改圖案的W或Y子像素的經修改的值的計算中引起「溢出值」。[0121 ] 在又一個實施例中，在誤差擴散型過程中，截去W或Y子像素值，且保持最初的像素輝度所需的「溢出」值被傳遞到下一像素對或另一個相鄰的像素對，以便在該對的計算中考慮該「溢出」值。
[0122]這些實施例的過程流程在圖13中示出。
[0123]可能的情況是，對於以上實施例所述的過程，如果對於該對中的兩個像素，被修改的像素的輸入值是不同的，則不保持單個總像素輝度，或者不保持該對的總色度值。在又一個實施例中，如果一對像素的輸入值相差的量超過給定閾值，則圖13所示類型的輝度保持過程之一可僅用於這些對，而更簡單的處理方法可用於其餘的更類似的像素對，或者如果超過差閾值，則可在修改後施加對像素對總色度的補充檢查和校正。該校正可類似於上述輝度「溢出」的校正，即在像素對內通過限制施加到單個子像素的修改程度或者通過交換不同類型的子像素之間的輝度來校正登記的色度誤差。或者，在誤差擴散型過程中，可將誤差傳遞到下一像素對的計算，以便在該對的計算中考慮該誤差。
[0124]應注意，儘管以上實施例的描述集中在對子像素值的修改上，它使相鄰像素中相似子像素對的輝度最大地集中在子像素中的一個或另一個中，以便使隱私效果的強度最大化，但也可能的情況是:取決於側圖像數據，小於最大重新分配可提供在圖像的相應位置處與期望的側圖像輝度的更精確的匹配。事實上，W02009110128A1詳細描述了將四個預先計算的修改程度用於每個輸入值以處理圖像從而允許用於每個顏色通道的四個不同的離軸亮度的方法。本文描述的所有實施例可等同地運用到利用不同的修改程度來控制離軸圖像外觀的方法。
[0125]在又一個實施例中，根據主圖像和側圖像輸入數據來確定每個像素根據主圖像和側圖像在特定顏色空間(例如CIEXYZ或CIELAB空間)中的預期位置。選擇最好地滿足兩個圖像中的所需位置的R、G、B和W或Y子像素的組合。該方法可以許多不同方式完成。
[0126]當主圖像和側圖像數據被輸入到顯示器時，對於顯示器中的每一個像素，可進行計算以便選擇子像素數據值的最佳組合，以滿足主圖像和側圖像要求。然而，為了以視頻速率操作，該計算必須快速，且要考慮的子像素數據值組合的數量可能過高。可能更實際的是，當主圖像和側圖像數據被輸入到顯示器時，根據該數據，預先計算R、G、B和W或Y子像素數據值的每種組合的在軸和離軸顏色空間位置，並且將這些結果存儲在LUT中以供檢索。然而，再次由於子像素數據值組合的數量，這種LUT的存儲所需的存儲器可能太高。這些可能的實現的過程流程分別在圖14 (a)和(b)中示出。更實際的是執行一種計算，對於面板的每組R、G和B子像素數據輸入，計算在軸觀察者的可用一組可用條件等色，並且從該組中選擇同樣最佳滿足側圖像顏色要求的條件等色。條件等色的計算方法可類似於US20100277498A1中描述的方法。還可能的情況是，如果在所計算的可用條件等色的顏色空間值中允許一定量的公差，則增加的條件等色組可用於R、G和B主圖像子像素輸入數據的每個組合，且因此可找到側圖像數據所需的離軸顏色空間位置的更好匹配。可根據在根據輸入數據的理想位置和每個條件等色的實際位置之間的顏色空間中的歐幾裡得距離，指定該公差度。對於若干顏色空間，這種顏色差度量是公知的，諸如在CIELAB顏色空間中的「ΛΕ」計算:
[0127][數學式 I] M^^(L1-L2)1+(at-A2)2+(6,-b^f
[0128]而且，在對於供選擇的可用條件等色不存在能夠在滿足的誤差內產生根據側圖像數據的目標離軸顏色的條件等色的情況下，可選擇最佳的可用條件等色，並且相應的R』、G』、B』和W』或Y』數據值輸 出到面板，同時目標和輸出條件等色顏色值之間的差被存儲，以便在誤差擴散型過程中包含在下一個相鄰像素的計算中。
[0129]應注意，在以上示例和相關聯的圖中，已經假設多原色顯示器的像素布局是RGBX條配置，即顯示器的每個像素包括並排布置的R、G、B和W或Y型子像素中的一個，且顯示器的所有像素具有相同布置的子像素。上述方法等同地適用於其中每個像素中的子像素布置不同於此的多原色顯示器，例如，不同於4x1條布置，具有2x2子像素布置的像素是可能的。2x2和4x1布置也是可能的，其中R、G、B和W或Y像素的排序在某些像素中彼此不同，例如可利用(R，G，B，W)、(R, W, B, G)圖案。就經修改的像素數據的宏觀表現而言，這些圖案中的一些可能比其它圖案更有利於應用本文描述的方法，但將所述方法應用於所有可能的子像素布置圖案應被視為在本發明的範圍內。
[0130]本發明的方法還適用於其中顯示器的並非所有像素均包括每種類型的子像素之一或者數據以子像素解析度呈現到顯示器的多原色顯示器。在MID』 05摘要第867-872頁和SID』 08摘要第1112-1115頁中描述了這種顯示器的示例，其中一些類型的顏色子像素在顯示器像素中空間交替或在相鄰像素之間共享，因此面板的色度解析度不同於輝度解析度，並且它們通常被稱為「Pentile」型顯示器。已經在顯示設備上提議並利用了具有若干不同配置的Pentile型顯示器，諸如RGBW型Pentile圖案和RGBG型Pentile圖案。[0131]在本方法用於這種顯示器的情況下，相同類型的相鄰子像素對可被標識用於該對中兩個子像素之間的輝度傳遞，即使這兩個可能不在顯示器認為的相鄰的整個像素區域中。對於均勻的中等輝度主圖像數據(a)和被修改的相同的輸入數據以產生暗側圖像外觀
(b)，在圖15中示出實現它的圖案，這是最直接的(輝度在最近的相似的子像素類型對之間傳遞)且導致最高空間頻率因此導致最平滑的宏觀外觀的明-暗子像素圖案。如數據和附圖所顯示，通過修改保持了總的單個子像素輝度，所以對於在軸觀察者3的宏觀外觀(例如總的輝度和色度坐標)將保持不變。
[0132]然而，如果以此方式進行像素數據修改，且主圖像數據由子像素級別呈現的數據組成，則可引起顏色假象。這在圖16中示出，示出各自為兩個子像素寬度黑和灰垂直線。從圖中可看出，儘管輸入圖像中的線小於所有子像素類型的組合寬度，但在明線和暗線中保持中和顏色。然而，在根據圖15所示的圖案的修改之後，使得明線具有顏色，這是不期望的。如果輸入主圖像包括最短的可能間距(一個子像素寬)的水平黑線和灰線，則也是這種情況。
[0133]在對於Pentile型顯示器避免該問題的另一個實施例中，出於隱私處理的目的，限定包含每種類型之一的顏色子像素的一個編組，既使這一編組不構成顯示器中的一個常規的白像素。該編組在圖17中示出。然後施加圖像數據修改，其保持該編組的總輝度，如前所述以及圖6-12所示。圖17還示出對於均勻的灰色輸入主圖像，在根據上述方法的修改後，單個像素編組和較大區域二者的總輝度和色度坐標保持相同。明和暗子像素的所得圖案比圖15粗糙，但不比明和暗整個像素的棋盤圖案粗糙，所以對於在軸觀察者3而言不太可能可見。
[0134]在輸入主圖像包括最大空間頻率垂直線的情況下，該方法得到大大改進的初始高空間頻率圖案的保留，同時仍允許除藍色類型外的單個子像素值的近最大改變。這在圖18中示出。然而，對於高水平解析度輸入圖像的所得效果很差，且處理導致水平線信息的顯著擦除，且單個子像素數據等級沒有改變，如圖19所示。
[0135]在又一個實施例中，出於隱私處理的目的限定每個子像素類型的「虛擬」編組。這種虛擬編組可包括一種或多種類型的兩個或更多子像素的部分，以共同地表示一個完整子像素。這些編組在圖20中示出。在附圖的示例中，每個編組包括紅、藍和白子像素以及顯示器的兩個綠子像素的兩半部分。在均勻的灰色輸入圖像區上(圖20 (a)所示)根據上述方法的圖像數據處理得到圖20 (b)所示的圖案。如所看到的，該方法具有更好地保持每個編組的輝度的「質心」的優點，且從數據修改得到精細的空間圖案(圖20 (b)所示)，雖然由於綠色子像素在不同編組之間共享而不對綠色子像素施加任何修改。圖21示出對於輸入主圖像數據中的高空間頻率垂直線，該圖案的優於圖17-19的圖案的改進性能，雖然修改之後線的銳度和顏色未被完美保留。對於水平線也實現了類似的改進。
[0136]在又一個實施例中，在Pentile型顯示器上實現隱私處理，且在圖22 (a)中示出對於均勻灰色輸入主圖像數據施加的修改圖案。該圖案包含附近相似子像素的輝度的直接傳遞，如圖15的圖案，但在該示例中，輝度傳遞的方向對於所有子像素類型的編組改變，每個編組沿垂直方向,但每兩個編組沿水平方向。例如,如果R、G、B和W子像素的每個的2x2編組使得B和G子像素更亮，且使R和W子像素更暗，則它右側的2x2編組可具有相同的修改結果，而該2x2編組右側的2x2編組以及第一 2x2編組下側的2x2編組可施加相反的修改。
[0137]該圖案的優點在圖22 (b)和(C)中示出，示出如所述地將數據修改施加到隔離的每個像素，假設相鄰子像素是相等的輸入數據值，且當輸入主圖像數據包括垂直(b)或水平
(c)條時，修改圖案保留每個線區域的總輝度和色度，同時允許最大改變施加到子像素數據值。該圖案因此允許強隱私效果，且沒有高空間頻率輸入數據的模糊或錯誤著色。僅當輸入數據由匹配修改圖案(例如1x2像素棋盤圖案)的圖案構成時，會發生問題。實施例因此包括輸入主圖像數據的濾波步驟，以檢測這種類型的輸入圖案，並且向所檢測的區域施加模糊化，或者改變修改圖案以防止圖像假象。
[0138]在又一個實施例中，圖像數據的修改圖案可翻轉或在圖像的時間以及空間上改變。例如，可按視頻顯示速率每幀或每第二幀翻轉圖案。以此方式，可減少所得的修改圖案的任何可見度，尤其是在低像素解析度顯示器上。在這些情況下，可計算數據修改的量級，以考慮LC顯示器的切換響應，以確保儘管存在快速切換的像素數據值，由顯示器的每個圖像區域產生期望的總輝度和色度。
[0139]雖然已經關於某些實施例或多個實施例示出和描述了本發明，但本領域普通技術人員經過閱讀和理解本說明書和附圖之後可想到等效的替換和修改。尤其針對由上述元件(部件，組件，裝置，組合物等)所執行的各種功能，用來描述這些元件的術語(包括對「手段」的引用)旨在對應於執行所述元件的規定功能的任何元件(例如功能等效的元件)，即使它們在結構上不等效於執行本申請中本發明的示例性的實施方式或多個實施方式中的操作的所公開結構，除非另有說明。此外，雖然已經關於若干實施例中的僅一個或多個描述了本發明的具體特徵，但在任何給定或具體應用需要或對任何給定或具體應用有利時，可將這樣的特徵與其它實施例的一個或多個其它特徵組合。
[0140]本發明的第一方面提供一種處理圖像數據以顯示在顯示設備上的方法，顯示設備包括多原色圖像顯示面板，該方法包括:接收構成用於在所述圖像顯示面板上顯示的圖像的圖像數據；以及在第一模式中，根據所接收的像素數據和用於像素的第二數據值，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此生成在第一觀察位置可察覺但在第二觀察位置基本不可察覺的輝度變化。
[0141]顯示設備的這種操作模式提供隱私(窄視角)顯示模式用於多原色圖像顯示面板(它是具有多於標準三原色的像素或子像素的顯示面板，諸如RGBW或RGBY圖像面板)。作為第二數據值的結果而生成的輝度變化用於遮掩如果僅輸入所接收的圖像數據而生成的圖像，使得在隱私模式的預期觀察範圍(圖2中的窄觀察範圍6)外的第一觀察位置(例如圖2中的位置5)處的觀察者由於重疊的輝度變化而不能辨認圖像，或者僅可看到圖像的劣化版本。在隱私模式中的預期觀察範圍內的第二觀察位置(例如圖2中的位置3)處的觀察者幾乎察覺不到或察覺不到輝度變化，因此看到幾乎沒有或沒有圖像質量劣化的原始圖像(即，如果單獨輸入所接收的圖像數據而生成的圖像)。
[0142]該方法包括在第二模式中，根據所接收的像素數據，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此生成在第一觀察位置和第二觀察位置可察覺的圖像。該模式提供寬視角(公共)顯示模式。第一(隱私)模式和第二 (公共)模式之間的切換可通過例如使用圖4所示的「隱私模式開/關」信號來實現。
[0143]該方法可包括在第一模式中，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，以便使得對第二觀察位置處的觀察者而言像素的總輝度的變化最小化。這使第二觀察位置處看到的圖像的劣化最小化。「第二觀察位置處觀察者的輝度變化」表示對於所施加的第二數據值的不同值，第一模式中觀察者所看到的輝度，即對第二位置處的觀察者的像素輝度與第二數據值的依賴關係。
[0144]該方法可包括在第一模式中，確定將施加到圖像顯示面板的子像素的信號電壓，使得圖像顯示面板的第一像素的第一子像素的信號電壓沿與第一像素的第二子像素的信號電壓相反的方向改變。對「經改變的」子像素的信號電壓的引用表示針對第二數據值中的一個值在第一模式中針對子像素生成的信號電壓與針對第二數據值中的第二個值在第一模式中針對該子像素生成的信號電壓不同，且該子像素的信號電壓的「變化」指的是在一個第二數據值下在第一模式中針對子像素生成的信號電壓與針對第二數據值的第二個值在第一模式中針對子像素生成的信號電壓之差(針對相同的主圖像數據)。
[0145]圖像顯示面板可以是RGBW圖像顯示面板，且該方法可包括在第一模式中，確定信號電壓，使得第一像素的白色子像素的信號電壓沿與所述第一像素的紅色、綠色和藍色子像素的信號電壓相反的方向改變。
[0146]該圖像顯示面板可以是RGBY圖像顯示面板，且該方法可包括在第一模式中，確定信號電壓，使得第一像素的黃色子像素的信號電壓沿與所述第一像素的至少紅色和綠色子像素的信號電壓相反的方向改變。
[0147]該方法可包括在第一模式中，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，使得圖像顯示面板的第二像素的第一子像素的信號電壓沿與第一像素的第一子像素的信號電壓相反的方向改變，所述第一像素與第二像素相鄰。
[0148]該方法可包括對於每個像素對單獨地確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓
[0149]該方法可包括在第一模式中，確定將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓，以便補償其它子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差。
[0150]該方法可包括在第一模式中，確定將施加到白色子像素的信號電壓，以便補償紅色、綠色和藍色子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差。
[0151]該方法可包括在第一模式中，確定將施加到黃色子像素的信號電壓，以便補償紅色、綠色和藍色子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差，或補償紅色和綠色子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差。
[0152]該方法可包括在第一模式中，確定將施加到圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此使得第一觀察位置處可察覺的輝度變化基本上最大化。
[0153]該方法可包括在第一模式中:確定將施加到不具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓；確定將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓以便補償其它子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差；檢查所確定的將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓是否超過閾值電壓；且如果所確定的信號電壓超過所述閾值，則將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓設置為等於所述閾值電壓。
[0154]該方法可包括，如果所確定的將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓超過閾值，則在確定將施加到後一像素的子像素的信號電壓時將此考慮在內。
[0155]該方法可包括在第一模式中:確定將施加到不具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓；確定將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓以便補償其它子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差；檢查所確定的信號電壓是否超過閾值電壓；且如果所確定的信號電壓超過所述閾值，重新確定將施加到不具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓。
[0156]該方法可包括在第一模式中，確定兩個像素之間的像素數據差是否超過閾值；如果是，則確定針對像素的子像素確定的信號電壓是否導致已經修改的兩個像素的總色度改變；且如果是，則重新確定針對像素的子像素確定的信號電壓，以減小兩個像素的總色度改變，同時使得每個像素中的總輝度不變。此外，術語「總色度變化」指的是(對於相同的圖像數據)通過施加在第一模式中利用第二數據值中的一個可能的值確定的信號電壓生成的色度和通過施加在第一模式中利用第二數據值中的另一個可能的值確定的信號電壓生成的色度之差。
[0157]該方法還可包括如果所確定的將施加到子像素的信號電壓導致色度變化，則當確定將施加到後一像素的子像素的信號電壓時將此考慮在內。
[0158]該方法可包括在第一模式中，確定兩個像素之間的像素數據差是否超過閾值，且僅當兩個像素之間的像素數據差超過閾值時將以上限定的方法施加到兩個像素。用於像素的「像素數據」是用於該像素的子像素的一組輸入值，因此確定兩個像素的像素數據之差超過閾值的操作可例如涉及確定每個顏色的輸入值中的任一個是否相差超過閾值，或者例如類似子像素的輸入中的至少兩個或更多個是否相差超過閾值。或者，它可涉及確定兩個像素之間的總差的一些計算值(例如，基於兩個像素的類似子像素的輸入之間的加權差)是否超過閾值。
[0159]該方法可包括在第一模式中:針對像素的像素數據確定該像素的顏色空間值；針對該像素的第二數據值確定該像素的顏色空間值；以及基於顏色空間值確定將施加到所述像素的子像素的信號電壓。
[0160]該方法可包括:對於圖像中的一組像素，計算所述像素的條件等色(metamers)，具有在誤差閾值內的相同平均輝度和色度，且具有與輸入數據相同的該組中每個像素的單個輝度；以及基於針對條件等色在第一觀察角度範圍的第一部分中可察覺的所計算輝度變化選擇條件等色中的一個。
[0161]前述方法(B卩，涉及顏色空間值的確定)僅基於該像素的輸入確定輸出電壓。相比而言，此方法考慮來自一個以上的像素的輸入，這樣通過僅需要各像素的輝度精確而允許更大範圍的輝度重新分配(即，在沒有第二數據的情況下，每個像素具有輸入圖像數據給出的輝度)。可自由選擇各像素的色度，只要像素的平均色度是精確的。因此，作為示例，可計算一對像素的條件等色，或者對於4像素塊一各像素限於具有正確的輝度，但色度的限制僅在於該對像素或4像素塊的平均色度正確。
[0162]該方法可包括當選擇條件等色用於下一對像素時將用於一對像素的所選條件等色中的任何誤差考慮在內。「誤差」指的是與所選條件等色對應的信號生成的輝度和/或色度與從該像素的輸入數據獲得的信號電壓生成的輝度和/或色度之差。
[0163]該方法可包括在第一模式中，限定虛擬像素，至少一個子像素在兩個相鄰的虛擬像素之間共享。
[0164]在第一模式中施加到子像素的電壓和在第二模式中施加到子像素的電壓之差每N個幀改變極性。例如，N可以是1，或者N可以是2，分別對應於每幀或每2幀後翻轉。[0165]在第一模式中，根據所接收的像素數據，根據所述像素的第二數據值，並且根據指示像素位置的參數可確定將施加到所述圖像顯示面板的像素的子像素的信號電壓。
[0166]本發明的第二方面提供一種用於多原色顯示面板的控制電路，所述控制電路適用於執行第一方面的方法。用於獲得信號電壓的圖像數據處理可由與顯示面板分離的控制電路(諸如圖2的LCD控制電子器件)來實施，且信號電壓從控制電路施加到顯示面板。
[0167]本發明的第三方面提供一種顯示器，包括第二方面的控制電路和多原色顯示面板，所述控制電路適用於在使用中將經修改的子像素顏色分量數據值輸出到多原色顯示面板。
[0168]本發明的第四方面提供一種適用於執行第一方面的方法的多原色顯示面板。在該方面，用於獲得信號電壓的圖像數據處理在顯示面板中實施，使得顯示面板接收圖像數據並生成所需的信號電壓。
[0169]本發明的第五方面提供包含指令的計算機可讀介質，所述指令在由處理器執行時導致處理器執行第一第二方面的方法。
[0170]工業實用性
[0171]本發明的實施例適用於很多顯示設備，其中顯示器中存在四種或更多種子像素顏色類型，且用戶可受益於在期望隱私時在用於某些公共情況的通常為寬視角的顯示器上的隱私功能選項。這些設備的示例包括行動電話、個人數字助理(PDA)、膝上型計算機、臺式監視器、自動取款機(ATM)、以及電子銷售點(EPOS)裝備。同樣，這些設備在使能夠在特定時刻看到特定圖像(例如，車子開動時的車載電視屏幕)的特定觀察者(例如，駕駛員或操作重型機械的那些人)分散注意力、並且因此是不安全的場合中可能是有益的。
[0172][附圖標記列表]
[0173]1.1XD控制電子器件
[0174]2.多原色液晶面板
[0175]3.主觀察者
[0176]4.在公共模式下主圖像的角度觀看範圍
[0177]5.離軸觀察者
[0178]6.在隱私模式下主圖像的角度觀看範圍
[0179]7.輸入主圖像數據
[0180]8.輸入側圖像數據
【權利要求】
1.一種處理圖像數據以顯示在顯示設備上的方法，所述顯示設備包括多原色圖像顯示面板，所述方法包括: 接收構成用於在所述圖像顯示面板上顯示的圖像的圖像數據；以及 在第一模式中，根據所接收的圖像數據和用於像素的第二數據值，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此生成在第一觀察位置可察覺但在第二觀察位置基本不可察覺的輝度變化。
2.如權利要求1所述的方法，包括在第二模式中，根據所接收的圖像數據，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此生成在第一觀察位置和第二觀察位置可察覺的圖像。
3.如權利要求1或2所述的方法，包括在第一模式中，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，以便使得對第二觀察位置處的觀察者而言像素的總輝度的變化最小化。
4.如權利要求1或2所述的方法，包括在第一模式中，確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，使得圖像顯示面板的第一像素的第一子像素的信號電壓沿與第一像素的第二子像素 的信號電壓相反的方向改變。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述圖像顯示面板是RGBW圖像顯示面板，且所述方法包括在第一模式中，確定信號電壓，使得第一像素的白色子像素的信號電壓沿與所述第一像素的紅色、綠色和藍色子像素的信號電壓相反的方向改變。
6.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述圖像顯示面板是RGBY圖像顯示面板，且所述方法包括在第一模式中，確定信號電壓，使得第一像素的黃色子像素的信號電壓沿與所述第一像素的至少紅色和綠色子像素的信號電壓相反的方向改變。
7.如權利要求4、5和6中任一項所述的方法,包括在第一模式中,確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓，使得圖像顯示面板的第二像素的第一子像素的信號電壓沿與第一像素的第一子像素的信號電壓相反的方向改變，所述第一像素與第二像素相鄰。
8.如前述權利要求任一項所述的方法，包括對於每個像素對單獨地確定將施加到所述圖像顯示面板的子像素的信號電壓。
9.如前述權利要求任一項所述的方法，包括在第一模式中，確定將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓，以便補償其它子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差。
10.如權利要求9所述的方法,在從屬於權利要求4時包括:在第一模式中，確定將施加到白色子像素的信號電壓，以便補償紅色、綠色和藍色子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差。
11.如權利要求9所述的方法,在從屬於權利要求5時包括:在第一模式中，確定將施加到黃色子像素的信號電壓，以便補償紅色、綠色和藍色子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差。
12.如權利要求9所述的方法,在從屬於權利要求5時包括:在第一模式中，確定將施加到黃色子像素的信號電壓，以便補償紅色和綠色子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差。
13.如前述權利要求中的任一項所述的方法，包括在第一模式中，確定將施加到圖像顯示面板的子像素的信號電壓，由此使得第一觀察位置處可察覺的輝度變化基本上最大化。
14.如權利要求9-12中的任一項所述的方法,包括在第一模式中:確定將施加到不具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓；確定將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓以便補償其它子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差；檢查所確定的將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓是否超過閾值電壓；且如果所確定的信號電壓超過所述閾值，則將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓設置為等於所述閾值電壓。
15.如權利要求14所述的方法，還包括:如果所確定的將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓超過閾值，則當確定將施加到後一像素的子像素的信號電壓時將此考慮在內。
16.如權利要求9-12中的任一項所述的方法,包括在第一模式中:確定將施加到不具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓；確定將施加到具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓，以便補償其它子像素的輝度在第一模式和第二模式之間的差；檢查所確定的信號電壓是否超過閾值電壓；且如果所確定的信號電壓超過所述閾值，則重新確定將施加到不具有最大輝度貢獻的子像素的信號電壓。
17.如以上權利要求中的任一項所述的方法，包括在第一模式中，確定兩個像素之間的像素數據差是否超過閾值；如果是，則確定針對像素的子像素確定的信號電壓是否導致已經修改的兩個像素的總色度改變；且如果是，則重新確定針對像素的子像素確定的信號電壓，以減小兩個像素的總色度改變，同時使得每個像素中的總輝度不變。
18.如權利要求17所述的方法，還包括:如果所確定的將施加到子像素的信號電壓導致色度變化，則當確定將施加到後一像素的子像素的信號電壓時將此考慮在內。
19.如權利要求13-17中的任一項所述的方法，包括在第一模式中，確定兩個像素之間的像素數據差是否超過閾值，且僅當兩個像素之間的像素數據差超過所述閾值時將權利要求13-17中的任一項限定的方法施加到兩個像素。
20.如前述權利要求中的任一項所述的方法，包括在第一模式中:針對像素的像素數據確定該像素的顏色空間值；針對該像素的第二數據值確定該像素的顏色空間值；其中確定將施加到所述像素的子像素的信號電壓還包括基於顏色空間值確定信號電壓。
21.如權利要求1-19中的任一項所述的方法，包括:對於圖像中的一組像素，計算所述像素的條件等色(metamers)，所述像素具有在誤差閾值內的相同平均輝度和色度，且具有與輸入圖像數據相同的該組中每個像素的單個輝度；以及基於針對條件等色在第一觀察角度範圍的第一部分中可察覺的所計算輝度變化選擇條件等色中的一個。
22.如權利要求21所述的方法，包括:當選擇條件等色用於下一對像素時，將用於一對像素的所選條件等色中的任何誤差考慮在內。
23.如前述權利要求中的任一項所述的方法，包括在第一模式中，限定虛擬像素，至少一個子像素在兩個相鄰的虛擬像素之間共享。
24.如權利要求2-23中的任一項所述的方法，其特徵在於，在第一模式中施加到子像素的電壓和在第二模式中施加到子像素的電壓之差每N個幀改變極性。
25.如前述權利要求中的任一項所述的方法，其特徵在於，在第一模式中，根據所接收的像素數據、根據所述像素的第二數據值、並且根據指示像素位置的參數確定將施加到所述圖像顯示面板的像素的子像素的信號電壓。
26.一種用於多原色顯示面板的控制電路，所述控制電路適用於執行權利要求1至25中的任一項所限定的方法。
27.—種顯示器，包括權利要求26中限定的控制電路和多原色顯示面板，所述控制電路適用於在使用中將經修改的子像素顏色分量數據值輸出到多原色顯示面板。
28.一種適用於執行權利要求1至25中的任一項所限定的方法的多原色顯示面板。
29.一種包含指令的計算機可讀介質，所述指令在由處理器執行時導致處理器執行權利要求I至25中的任一項 所限定的方法。
【文檔編號】G09G3/20GK103748627SQ201280040668
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年10月25日 優先權日:2011年10月28日
【發明者】B·J·布勞頓, C·W·M·伯格斯, P·A·加斯, S·博哈姆, 前田健次, 渡邊辰雄 申請人:夏普株式會社