用於定向顯示器及系統的子像素布局及子像素著色方法

2023-05-30 00:10:51 2

專利名稱：用於定向顯示器及系統的子像素布局及子像素著色方法
技術領域：
本發明的主題涉及一種空間光調製器，尤其涉及用於諸如三維(3D)自動立體(autostereoscopic)顯示裝置或多視圖顯示器的定向顯示裝置或系統中的空間光調製器的子像素布局。
背景技術：
這裡將可同時產生至少兩種不同圖像的顯示裝置稱為定向顯示裝置。定向顯示器產生至少兩種不同的圖像，其中的每一個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"，這些都被設置為可使不同的觀察者看到不同的圖像。這就實現了該顯示器的同時多用。多視圖顯示器也可設置成供單個觀察者使用。定向顯示器也可設置為產生至少兩個獨立的圖像，用於由觀察者合併成一個單個的圖像。普通人的視覺是立體的，因此每隻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)合併以感知到在現實世界中觀察到的圖像的深度。在三維顯示裝置中，向每一隻眼睛提供獨立的圖像，並且觀察者的大腦合併圖像的立體像對，以產生所合併圖像的深度的外觀。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的偏光鏡(polarizing glass),或是其中將圖像以與玻璃快門的開啟同步的圖像時序編碼的快門鏡(shutter glass)。相反,3D自動立體顯示裝置使用起來則無須觀察者佩戴任何觀察輔件。在自動立體顯示器中，每一個圖像都可從空間中有限的區域內被看到。定向顯示裝置的概述名稱為「Optical Switching Apparatus」,權利人為Woodgate等人的美國專利7，058，252提供了有關定向顯示的技術特點及問題的全面論述，特別是自動立體3D顯示器。在美國專利7，058，252的第I至8欄的主題，及其所參照的附圖在這裡一併參考其所教導的全部內容。通常，自動立體系統包括顯示面板和用於將光從至少兩個獨立的圖像導出的光學導向元件或機構。光學導向機構也可被稱作光學導向器、視差光學器件或是視差隔板(parallax barrier) 0光學導向機構將光從左側圖像發送至顯示面板前面的有限區域，其被稱為是第一觀察窗。當觀察者將左眼放在第一觀察窗的位置時，那麼觀察者就可以通過整個顯示面板看到適當的圖像。同樣，光學導向機構將用於右側圖像的光發送至獨立的第二觀察窗。當觀察者將右眼放在第二觀察窗時，可通過整個顯示器看到右眼圖像。一般，從每一個圖像出來的光都被認為是已經光學導向(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自由度最大處的顯示器的距離。這裡，圖I示出了 US7，058，252中圖5所示的典型平板自動立體顯示器10。顯示器10包括背光，以行列形式排列的電可調像素陣列(已知的空間光調製器，SLM)以及與顯示器前面相連的被用作光學導向機構的視差隔板。術語「空間光調製器」既包括如液晶顯示器的光閥裝置，也包括如場致發光顯示器和LED顯示器的發射裝置。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TFT IXD基板66，併入射到在IXD像素平面67中以行列形式排列的像素重複陣列上。紅色像素68、71、74，綠色像素69、72、75和藍色像素70、73的每一個都包括獨立的可控液晶層，並被稱作黑色掩模76的不透明掩模區域隔開。每一個像素都包括透射區域，或像素開口 78。穿過像素的光線被IXD像素平面74內的 液晶材料調製相位，並被位於LCD彩色濾光片基板80上的彩色濾光片調製顏色。然後光穿過其後設有視差隔板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域所隔開的垂直延伸的透射區域陣列，其用於將光從交替像素列69、71、73、75導向右眼，如從像素69出來的光線88所示，並從中間的列68、70、72、74導向左眼，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實例)。觀察者從下面的像素看到的光線照亮了隔板的開口 92。其它類型的光導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)。繼續參照圖1，以行列形式在IXD像素平面67內排列的像素的重複陣列被間隙(gap)所隔開(大體上由液晶顯示器LCD內的黑色掩模所界定)，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像素列出來的光線可以被看見的角度範圍，因此在顯示器的前方區域形成了觀察窗。為了將光線從每一個像素導向觀察窗，視差隔板的間距應當略小於像素陣列間距的兩倍。這一條件被稱為「視點校正」。在圖I所示的顯示器類型中，立體對圖像的每一個的解析度是基礎IXD水平解析度的一半，並且形成了兩個視像。因此，從奇數列像素68、70、72,74出來的光線可以從左觀察窗看到，而從偶數列像素69、71、73、75出來的光線可以從右觀察窗看到。如果將左眼圖像數據放在顯示器的奇數列上，而將右眼圖像數據放在偶數列上，那麼位於正確「無畸變(orthoscopic) 」位置的觀察者可以將兩圖像合併從而可以整個顯示器上看到自動立體3D圖像。權利人為Kean 等人，名稱為「Parallax Barrier and Multiple View Display」的US7, 154，653公開了用於多用戶和3D顯示器兩者的視差隔板的各種實施例。US7，154，653的背景介紹以及其中第1-5欄所引用的附圖，這裡一併參考引用，介紹了視差光學器件的特徵可以被改變或是修改以控制觀察窗或觀察區域的尺寸及其之間的角度，以使顯示器所產生的多個圖像(例如左眼和右眼)得到校正。視差鏡片的作用是用來限制光線以某些輸出角度穿透像素，因而在視差鏡片結構特定部分後面(例如，狹縫，小透鏡或微透鏡)限定了像素的視角。對於平板式自動立體顯示器來說，觀察區域的形成典型地是由於顯示單元的像素結構以及光導向光學元件或是視差光學器件的結合。US7，154，653公開了如這裡圖2A所示的一種顯示器30。顯示器30是兩視像定向顯示器，其可用作自動立體3D顯示器或是用作向一個或多個觀察者提供兩個不相關的圖像的顯示器。該顯示器包括以液晶顯示器(IXD) 20的形式的空間光調製器。IXD20是像素化的，這裡將其定義為用來表示一種顯示器，其主要包括至少兩基色子像素的子像素重複組。IXD20以透射模式運行，以便調製從背光(未示出)穿過子像素的光線。儘管如此，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於調製光線，或用於在顯示裝置本身內部產生光線(在配置有前視差隔板的情況下)。顯示器30同樣包括置於LCD20前面的視差隔板21，即在IXD20和一個或多個觀察者之間。隔板21，這裡在圖2B中更詳細示出，具有對於從LCD20來的光線充分不透明的區域22和23以及位於它們之間的對於來自LCD20的光線充分透明的狹縫(slit)。區域22和23具有有限的寬度，並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於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一般是水平的。隔板21的狹縫被設置為非周期 性的，沿平行於子像素列的縱軸方向延伸，且被設置為在每一組內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的圖示實施例關於狹縫尺寸和設置的具體細節。繼續參照圖2A，顯示器30通過顯示驅動器25驅動，從而使待顯示的兩視圖的圖像數據作為垂直條紋被隔行掃描。顯示驅動器25可以被設置用來接收顯示圖像並隔行掃描數據從而確保各個像素列顯示圖像的正確縱部。顯示驅動器25可形成顯示器的一部分，或是部分或全部地體現在其它裝置內部，例如計算機、微處理器等。該圖像可以是捕獲的「真實」圖像或是由計算機產生的。該圖像可形成用於顯示器的自動立體3D用途的立體圖像對或者可以是立體的不相關圖像。隔板21的狹縫可沿著或者靠近像素列的中間線排列。顯示驅動器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的像素部相聯合用以確定或是創建五個觀察區域。在每一個觀察區域中，每組狹縫限定了像素列的可見度，這樣當觀察者從觀察區域處觀察顯示器時，只有兩個相鄰的像素列是可見的。參照圖2C，顯示驅動器25向IXD20提供像素圖像數據從而使第一和第二圖像部(image slice)經由其中一個圖像提供，而第三和第四圖像部經由其它圖像提供。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域D和B處是可見的。當提供自動立體觀察時，使觀察者的左眼和右眼分別位於觀察區域B和D處，圖像的立體圖像對可以被正確地觀察到，從而提供了 3D效果。相反地，眼睛全部位於觀察區域D的觀察者可以看見圖像中的一個而看不到另一個，而眼睛全部位於觀察區域B的觀察者可以看見另一個圖像而看不到第一個圖像。實際使用的到區域B和D的每一側的觀察區域包含每個圖像的50%，減少了來自相鄰觀察區域的串擾的影響。顯示器30利用了可用光線的50%並且每個圖像由50%的子像素顯示，因此水平解析度是IXD解析度的50%。上面所參考的美國專利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)兩種模式運行。這裡將這種類型顯示器稱作是「2D 3D可切換顯示器」，並且美國專利7，058，252介紹了這種顯示器的多個實施例，其中的一種這裡如圖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 ;其後是IXD對向基板80 ;雙折射透鏡陣列138 ;接著是各向同性透鏡微結構134 ;接著是透鏡基板132。上述項可組成為定向顯示裝置236。在定向顯示裝置236後面，設置有偏振修正裝置146。該顯示器在2D模式下的運行的示意性結構也沿著傳播方向238示出。偏振修正裝置146使水平線性偏振光透過而阻止垂直偏振光。IXD輸入偏振態240為90度且被像素開口 78內液晶材料的工作狀態、被扭曲向列層旋轉至水平偏振態(O度角)242，從而提供常白(NW)模式。在常白模式的工作狀態，沒有電壓施加到液晶層。施加電壓將輸出切換至關閉狀態，或是中間水平。雙折射微透鏡138折射率匹配這個偏振態，因此不對照明帶來任何方向性的影響。偏振修正裝置146輸出的是水平線性偏振態244。圖3B示出了圖3A所示顯示器沿傳播方向238用於實現3D運行的結構。在這一情況下，偏振修正裝置146被設置為透過垂直線性偏振光並 且阻止水平偏振光。LCD輸入偏振態240為90度，且其沒有被液晶材料的工作狀態被扭曲向列層旋轉至水平偏振態(O度角)242，從而提供了常黑(NB)模式。在NB模式的工作狀態，電壓被施加到液晶層。減小電壓用於將輸出切換至關閉狀態，或是中間水平。入射在雙折射微透鏡138上的偏振狀態246被雙折射透鏡138定向。在這種情況下，偏振修正裝置146被配置成透過垂直線性偏振狀態248，以使3D模式照明結構得以透過。更多的有關三維顯示器的信息可以在由CRC Press (2006)發行，作者為Dakin和Brown等的光電手冊的第2. 6章，第II卷，名稱為「三維顯示系統」中找到，該章的內容這裡
一併引用參考。上面所引用的美國專利7，058，252也介紹了一種多用戶顯示器的實施例，這裡如圖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所產生的觀察窗408、410、412和414。該窗的尺寸被設置為大於觀察者兩眼間分開的距離。顯示器406適於用作例如汽車的儀錶板。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放在單個的窗414中。作為雙視圖顯示，窗408和412包括同樣的信息,並且窗410和414也包括同樣的信息。由於誤差設計的目的，將窗410和412放在顯示器的乘客和司機之間是比較方便的。如果輸入了第一圖像426和第二圖像428，接著圖像信號隔行掃描器(interlace!·) 424就會將圖像426放在顯示器的比如偶數列，並將圖像428放在顯示器的比如奇數列。顯示器的光學元件將會把圖像426導向在窗408處的駕駛員並將圖像428導向在窗414處的乘客。美國專利7，058, 252提到，顯示器以同樣的方式運行，正如這裡所述的2D 3D可切換顯示器一樣，但是觀察窗408、410、412和414基本上要大於2D 3D可切換顯示器所產生的觀察窗，以允許不同的觀察者位於不同的窗。美國專利7，058，252進一步提到，這樣的多觀察者顯示器可以具有兩種運行模式在一種運行模式下，所有的觀察者可以看到同樣的圖像；在第二種運行模式下，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多用。權利人為Bell 等人、名稱為 「Electronic Device Having a Display」 的美國專利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系統(image deflection system),其中控制該顯示器以提供至少兩個獨立的顯示圖像，當其通過圖像偏轉系統顯示時，在相對於顯示器的不同觀察位置都是單獨可見的。所公開的圖像偏轉系統的一個實施例是包括多個透鏡體的透鏡屏(也被稱作微透鏡)。該透鏡體橫過顯示器延伸，由於觀察者相對於屏的傾斜角度的作用，從而使不同的圖像可見。這樣，單個用戶可以通過關於水平軸傾斜該裝置來看到不同的圖像。觀察窗件能問是頁術語「串擾」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。當觀察3D顯示器時，串擾會產生視覺應變，控制串擾在3D顯示器的發展中是重要因素。對於平板自動立體顯示器(特別是那些基於LCD技術的)，對觀察窗性能的限制一般是由像素的形狀及開口率以及光學元件的質量決定的。上面所引用的美國專利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所公開的內容中進一步提到，通過減小視差隔板內狹縫的寬度以減少串擾(即，圖像之間的漏光)的嘗試可造成不均勻的顏色平衡，因為一個顏色予像素中的多個成為觀察者可見的，或者顏色平衡會隨視角改變。US7, 154，653所公開的內容中進一步提到，為了提高顯示器的橫向觀察自由度，多 於兩個的像素列可放置在視差隔板的每個狹縫下。例如，四列會產生四個窗，在其中視圖將會因每一個窗而被改變。當觀察者移動時，這樣的顯示器將會產生「遊覽」外觀。縱向自由度也可以通過這樣的方法被提高。然而，在這種情況下，顯示器的解析度被限制在基礎面板解析度的四分之一。另外，由於視差隔板依靠阻擋來自顯示區域的光線，因而降低了亮度和裝置效率，一般達到大約20-40%的原始顯示亮度。US7, 154，653公開了這裡圖2A所示的IXD是「常規」類型的顯示器，其中的「白」像素被分成顏色子像素的重複組。特別地，每一個三列的組中的像素列有紅、綠、藍濾光帶(filter strip)以使每一列中所有的顏色子像素顯示同樣的顏色，並且鄰近的列對顯示不同的顏色，以使整個顯示器上重複紅(R)、綠(G)、藍(B)圖案。US7，154，653提到，儘管通過這樣的設置可以得到左側和右側圖像的色彩平衡，但是在每一圖像的單個顏色的間距存在嚴重的不均勻。這樣的不均勻間距在低解析度顯示器中非常明顯，因此降低了圖像質量。同樣的，對於每一圖像，顏色子像素的順序並不是按照與組成LCD20的三色子像素相同的重複圖案；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果。US7，154，653進一步公開了可選子像素設置或布局的實施例，而不是標準的重複RGB子像素設置。一種這樣的設置提供了無跨越的像素的子像素部件的順序，其產生白光並減少了每一視圖的獨立顏色子像素的間距，目的是提高圖像質量。權利人為Harrold 等人、名稱為 「Spatial light modulator and directionaldisplay」的US6，023，315公開了一種液晶空間光調製器，其包括以列組排列的圖像元件的行和列，例如在自動立體3D顯示器內的各自視差產生元件之下。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，例如三角形，並且被放置在列組的相應列中。US6，023，315評述了使用具有常規RGB垂直或水平條紋子像素設置或是公知的RGGB四重子像素設置的空間光調製器的缺點，其產生用於3D顯示器的立體圖像，顏色整合存在引用問題。為了解決這些問題，US6，023，315公開了子像素設置以及子像素組合的不同實施例，稱作「棋盤形布置(tessellation) 」，這樣設計以使顏色整合發生在觀察距離的充分大的範圍內。多個這種設置之一利用了紅、綠、藍以及白色子像素。


所附附圖都包括在說明書中並且構成了說明書的一部分，圖示出典型實施方式和實施例。圖I是具有視差隔板結構的第一典型平板自動立體顯示器的示意平面圖。圖2A是具有視差隔板結構的第二典型平板自動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構的一部分的平面圖。圖2C是圖2A所示顯示器所產生的觀察窗的 示意圖。圖3A示出了 2D 3D可切換顯示器裝置圖和以2D模式運行時其中光線的流動。圖3B示出了 2D 3D可切換顯示器裝置圖和以3D模式運行時其中光線的流動。圖4示出了在不同的觀察窗中產生至少兩個圖像供至少兩個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數據的二維空間柵格(grid)。圖6示出了包括適用於顯示面板的三基色子像素的多個子像素重複組的矩陣排列。圖7示出了圖6中顯示面板的基色平面的重採樣區域陣列，示出了重構點和重採樣區域。圖8示出了疊加在圖5中二維空間柵格上的圖7所示的重採樣區域陣列。圖9A和圖9B的每一個示出了包括三基色和白色的子像素的子像素重複組。圖10示出了位於圖5的二維空間柵格上的圖9A所示的子像素重複組，並且進一步示出了其上疊加有圖9A的子像素重複組的基色重採樣區域陣列的一部分。圖11是示出了色變對(metamer)濾光操作。圖12是在子像素著色操作後的色變對濾光操作的具體實施例的流程圖。圖13是與子像素著色操作相結合的色變對濾光操作的具體實施例的流程圖。圖14A和14B是示出了執行子像素著色操作的顯示裝置的兩個實施例的功能部件的方框圖。圖15是顯示裝置結構的方框圖，並示意性地示出了用於發送圖像信號至包括子像素重複組的多個實施例之一的顯示面板的簡易驅動電路。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複組的第一實施例。圖16B和16C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖16A中顯示面板所產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複組的第二實施例。圖17B和17C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖17A中顯示面板所產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複組的第三實施例。圖18B和18C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖18A中顯示面板所產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複組的第四實施例。圖19B和19C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖19A中顯示面板所產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複組的第一實施例。圖20B和20C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖20A中顯示面板所產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複組的第二實施例。圖21B和21C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖21A中顯示面板所產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複組的第三實施例。圖22B和22C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖22A中顯示面板所產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複組的第四實施例。圖23B和23C示出了當用於定向顯示裝置時，由圖23A中顯示面板所產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複組的第五實施例。圖24B和24C所示的是當用於定向顯示裝置時，由圖24A中顯示面板所產生的第一和第二圖像視圖的子像素排列。

發明內容
本發明公開了配置有顯示面板的顯示裝置及系統，所述顯示面板主要包括三基色或多基色子像素重複組的多個實施例中的一個，該子像素重複組特別適用於同時產生至少兩個圖像的定向顯示裝置，例如自動立體三維顯示裝置或多視圖裝置。用於表示圖像的輸入圖像數據，利用子像素著色操作，對在配置有圖示的子像素重複組之一的裝置執行著色。
具體實施例方式現在將對發明的具體實施方式
和實施例作詳細的描述，附圖示出具體實例。任何可能的地方，貫穿所有附圖使用的相同的附圖標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實施例，其適用於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RGB條紋狀布局不同，其中的一些配置具有多於三個的基色。如果輸入圖像數據以常規的三色「全像素」RGB形式配置，則輸入圖像數據可被子像素著色(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於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體配置，接著描述了一些具體實施例。子像素著色技術的概況共同擁有的、權利人為Elliott等人、名稱為「CONVERSIONOF A SUBPIXEL FORMATDATA TO ANOTHER SUB-PIXEL DATA FORMAT」 的美國專利 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據轉換後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據的第一格式不同的第二格式的基色的子像素重複組。因此這裡將一併參考US7，123，277所教導的內容。術語「基色」指的是出現在子像素重複組內的每一種顏色。當子像素重複組橫穿顯示面板重複以形成具有期待矩陣解析度的裝置時，該顯示面板就被稱為主要包括子像素重複組。在該討論中，顯示面板被描述為「主要」包括子像素重複組，原因是，眾所周知的是由於顯示面板的尺寸和/或生產因素或是限制會導致面板的一個或多個邊緣處子像素重複組不完整。另外，當所述顯示器具有在一定程度內對稱、旋轉和/或反射，或是關於描述在附加的權利要求中的子像素重複組的圖示實施例中的一個具有任意其它非實質變化的子像素重複組時，任何顯示器均「主要」包括指定的子像素重複組。這裡將所提到的使用多於三基色子像素顏色來形成彩色圖像的顯示系統或是裝置稱為「多基色」 顯示系統。在具有包括白色(空)子像素的子像素重複組的顯示面板中，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子像素的子像素重複組的顯示面板的顯示系統是一種多基色顯示系統。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的紅(R)、綠(G)和藍⑶三基色數據值，作為輸入圖像數據的第一格式。每一個RGB三基色在輸入圖像的一個像素位置都指定了一種顏色。顯示面板主要包括多個子像素重複組，其指定了用於顯示的輸入圖像數據的第二格式。子像素重複組至少包括第一、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「棋盤圖案」。也就是說，第二基色子像素在位於子像素重複組的第一行的第一基色之後，且第一基色子像素在位於子像素重複組的第二行的第二基色之後。注意到在US7，123，277中，子像素也稱作「發射器」。子像素著色輸入圖像數據的操作對顯示面板上的每一個子像素產生了亮度值，從而使指定為第一格式的輸入圖像以對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，子像素著色通過利用子像素作為可通過亮度通道觀察的獨立像素來實現。這就允許子像素可作為採樣圖像重構點使用，而不是使用聯合像素作為「真實」(或全)像素的一部分。通過使用子像素著色，輸入圖像的空間重構性得到增強，顯示裝置能夠被獨立地尋址，並且為顯示面板上的每一個子像素提供亮度值。另外，子像素著色操作的另一種期望的特徵是保持色彩平衡，通過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致顏色錯誤。子像素重複組內的子像素的排列可以適於子像素的著色，如果以這樣的排列進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製傳遞函數(MTF)的高空間頻率解析度。在子像素著色操作中，顯示面板上的每一基色的多個子像素可被共同的限定成一個基色平面(如，紅、綠、藍色彩平面)並且可以被單獨地處理。在一個實施例中，子像素著色操作大體上按下述方式進行。輸入圖像數據的彩色圖像數據值可被處理為表示輸入圖像信號數據的二維空間柵格50，如圖5中所示。柵格的每一個正方形輸入採樣區域52表示代表著該處圖像顏色的顏色值的RGB三基色，並且具有與由RGB三基色物理填充的大致相同的區域。柵格的每一個正方形輸入採樣區域52進一步示出了具有位於輸入採樣區域52中央處的採樣點54。圖6示出了摘自US7，123，277的圖6中的顯示面板的一個實例。假設具有多個子像素重複組10的顯示面板具有與圖5中輸入圖像採樣柵格50同樣的尺寸。在圖6以及這裡表示子像素重複組實例的其它圖中，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是藍色。顯示面板5上的每一個基色子像素的位置靠近被稱為重構點(或重採樣點)的位置，該重構點被子像素著色操作用作重構圖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。每一個重構點位於重米樣區域內的中央。一種基色的多個重採樣區域組成一個重採樣區域陣列。圖7(摘自US7，123，277的圖9)示出了顯示面板5的藍色平面的重採樣區域陣列7的一個實例，示出了重構(重採樣)點17、大體上為正方形形狀的重採樣區域18、以及具有矩形形狀的重採樣區域19。
US7，123，277在下面的一個實施例中描述了如何決定重採樣區域18的形狀。每一個重構點17位於其相應子像素(例如，圖6中的子像素8)的中央，並且邊界線的柵格形成為與重構點的中心等距離；每一個邊界線內的區域形成一個重採樣區域。在一個實施例中重採樣區域然後可由最接近其聯合重構點的區域所界定，且具有由一組與其它相鄰重構點等距離的線所限定的邊界。所形成的柵格產生了一種瓷磚圖案。重採樣區域還可能有其它的實施方式。例如，可用在瓷磚圖案中的形狀可以包括但不限於正方形、矩形、三角形、六邊形、八邊形、菱形、交錯的正方形、交錯的矩形、交錯的三角形、交錯的菱形、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。重採樣區域7然後被覆蓋在圖5的輸入圖像採樣柵格50上，如圖8所示(摘自US7, 123，277的圖20)。每一個重採樣區域18或19覆蓋在輸入圖像柵格50 (圖5)上的至少一個輸入圖像採樣區域52的某一部分上。然後形成每一個重採樣區域的一組分數。在一個實施例中，分數的分母可構成為重採樣區域的函數，分子為每一個輸入採樣區域的一個至少部分覆蓋在採樣區域之上的區域的函數。這組分數共同地表示圖像濾光器，也被稱為濾光核，且作為係數矩陣被存貯。在一個實施例中，係數的總和大體上等於I。每一個輸入採樣區域的數據值乘以其相對應的分數並將所有的乘積加到一起以得到採樣區域的亮度值。實際上，輸入與輸出的區域之比是通過檢查和計算所決定的，並且在濾光核內作為係數存貯。濾光核為變換方程，並且通過確定位於原始數據設置採樣區域以及目標顯示採樣區域之上的相對重疊區域而產生。重疊的比率決定了用於濾光核陣列的係數值。當為在正方形採樣區域18的情況下，其中的每一個都與四個輸入採樣區域52重疊。因此每一個輸入採樣區域52構成為重採樣點17的最終亮度值的藍色數據值的四分之一(1/4或O. 25)。剛才所描述的子像素著色操作是被稱為區域重採樣的圖像處理技術的一個示例。其它類型的子像素著色技術可包括利用雙三次(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採樣。這裡所示的實例中，該計算假定三色平面的重採樣區域陣列之間一致以及與輸入圖像採樣柵格50—致。也可以使重採樣區域陣列相對於彼此，或相對於輸入圖像採樣柵格50以不同的方式排列。重採樣區域陣列關於彼此的，或關於輸入圖像採樣柵格的定位，稱作是重採樣區域陣列的相位關係。由於子像素著色操作在單獨的子像素水平上將信息著色至顯示器面板，因此引入術語「邏輯像素」。邏輯像素具有接近於高斯亮度的分布以及與其它邏輯像素重疊以創建完整圖像。每一個邏輯像素是附近子像素的集合，並且具有一個可以是任一基色子像素的目標子像素，圖像濾光器將用來為其產生亮度值。因此，顯示面板上的每一個子像素實際上被多次使用，一次作為中心或是邏輯像素的目標，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，達到與常規RGB條紋狀顯示器近似相等的解析度和可尋址性，但卻使用子像素的總數的一半及半數的列驅動器。邏輯像素在共有的美國專利申請公開號2005/0104908、名稱為「COLOR DISPLAY PIXEL ARRANGEMENTS AND ADDRESSING MEANS」(美國專利申請號10/047，995)中有進一步的描述，這裡據此一併參考引用。另外也可參照在Eurodisplay (歐洲顯示)02文摘，2002年,第1-4頁公開的、Credelle等人的「MTF of HighResolution PenTile Matrix Display」,這裡據此一併參考引用。
三基色及多基色子像素重複組的實例，包括RGBW子像素重複組以及相關的子像素著色操作，公開在下述共有的美國專利申請公開中(1)美國專利申請公開號 2004/0051724(美國申請號 10/234，094)、名稱為 「FOUR COLOR ARRANGEMENTS ANDEMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING」 ；(2)美國專利申請公開號 2003/0128179 (美國申請號 10/278，352)、名稱為「⑶LOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS ANDLAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXEL」 ；(3)美國專利申請公開號 2003/0128225 (美國申請號 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)美國專利公開號 2004/0080479 (美國申請號 10/347,001)、名稱為「SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYSAND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME」 ；(5)美國專利申請公開號 2005/0225575 (美國專利申請號 10/961，506)、名稱為 「NOVEL SUBPIXEL LAYOUTSAND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS」；以及(6)美國專利申請公開號2005/0225563(美國申請號 10/821，388)、名稱為「SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGHBRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS」。這裡將一併結合上述專利申請公開文件的每一個所教導的全部內容進行引用。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白色(W)子像素和多個基色子像素的子像素重複組。基色子像素在這些不同的實施例中可以包括紅色、藍色、綠色、青色或是洋紅色。名稱為「SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGHBRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS」 的 US2005/0225563 介紹了對源(輸入)圖像數據進行著色從而顯示在顯示面板上的子像素著色技術，該顯示面板主要包括一個具有白色子像素的子像素重複組，包括例如RGBW子像素重複組。這裡的圖9和圖10，是複製US2005/0225563的圖5A和圖5B，分別示出了典型的RGBW子像素重複組3和9，其每一個均可在整個顯示面板上大致重複以形成高亮度顯示裝置。RGBW子像素重複組9由位於兩行四列內的八個子像素組成，且包括紅色子像素2、綠色子像素4、藍色子像素8以及白色(或空)子像素6各兩個。如果將子像素重複組9看作具有四個象限，每個由兩個子像素組成，那麼紅色和綠色子像素對被置於相對的象限內，類似於「棋盤」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」、「青色」和「白色」的顏色。所有的子像素處於它們最亮的狀態時，可以調節確切的顏色點，以得到顯示器上的所期望的白色點。US2005/0225563提到輸入圖像數據可以照以下處理(I)將常規RGB輸入圖像數據(或是具有一個其它常規格式的數據，例如sRGB、YCbCr等)轉換成由R、G、B、W所定義的色階上的顏色數據值，如果需要的話。這一轉換也會產生單獨的發光(L)色彩平面或色 彩通道。(2)在每一個單獨的色彩平面上進行子像素著色操作。(3)利用「L」(或「發光」)平面對每一個色彩平面進行銳化。用於將常規RGB格式的輸入圖像數據著色至具有如圖9A和9B所示類型的RGBW子像素重複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，並且如上所述，具有某些修正。子像素著色濾光核可利用US7, 123，277中所描述的區域重採樣原理構造。在一個實施例中，聯合濾光器用來將輸入亮度數據映射到白色子像素；也就是說，來自於一個輸入常規圖像像素的亮度信號直接映射至子像素重複組內的一個白色子像素的亮度信號。白色子像素重構輸入圖像數據的大多數非飽和亮度信號，並且周圍的基色子像素提供色彩信號信息。US2005/0225563公開了有關對紅色和綠色子像素排列在相對象限或在「棋盤」上的RGBW子像素重複組執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用其後跟有區域重採樣濾光器的高斯差分(DOG)小波濾光器。區域重採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小波濾光器用來銳化使用跨色成分的圖像。也就是說，紅色平面用來銳化綠色子像素圖像，而綠色平面用來銳化紅色子像素圖像。US2005/0225563公開了下列這些濾光器的一個
具體實施例方式表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區域重釆樣濾色器 ~~跨色銳化核 _藍色平面可以利用多個濾光器中的一個進行重採樣，例如2x2箱式濾光器，O. 25 O. 25O. 25 O. 25或是位於藍色子像素中央的箱-帳篷式濾光器O. 125 O. 25 O. 125O. 125 O. 25 O. 125在基色子像素內產生色彩信號信息的一個實施例中，每一個輸入像素圖像數據被映射至兩個子像素。為達到這一目的，還有按照基色子像素排列輸入圖像像素以產生區域重採樣濾光器的多種不同方法。圖10(摘自US2005/0225563的圖6)示出了一種將四個輸入圖像像素映射至具有圖9A所示子像素重複組的顯示面板的紅色平面中的子像素的區域重採樣映射。輸入圖像數據再次以如圖5所示被描述，作為一個陣列或是柵格的方格組50，每一個方格52代表輸入圖像像素的顏色數據值。圖9A中的子像素重複組3，在圖10中以黑色輪廓線示出，以兩個子像素大體上按照柵格50上的一個輸入圖像像素52的彩色圖像數據排列的排列方式疊加在柵格50上。黑點15代表子像素重複組3的紅色子像素2的中心。紅色平面的重採樣區域陣列包括紅色重採樣區域，例如具有菱形形狀的重採樣區域14和16，且每一個重採樣區域的中心按照紅色子像素的中心15排列。可以看到，重採樣區域14和16中的每一個都與多個輸入圖像像素的一部分重疊。計算區域重採樣濾光器的濾光器係數，產生了被稱作「菱形」濾光器，其中的一個實例是上面表格I中所示的區域重採樣濾光器。圖10示出了子像素重複組與輸入圖像像素柵格以及紅色平面重採樣區域的特殊排列。US2005/225563公開了輸入圖像像素柵格與子像素重複組，或是與每一種顏色平面的重採樣區域的排列的任一或更多方面，重採樣點相對於輸入柵格的定位選擇，以及重採樣區域的形狀，可以被修改簡化所產生的區域重採樣濾光器。在那裡介紹了幾種這樣修改的實施例。
共同擁有的國際申請PCT/US06/19657、名稱為 「MULTIPRIMARY COLOR SUBPIXELRENDERING WITH METAMERIC FILTERING」介紹了將輸入圖像數據著色至多基色顯示器的系統及方法，其利用色變對來調整子像素的輸出顏色數據值。國際申請PCT/US06/19657以國際專利公開號W02006/127555公開，這裡據此一併參考引用。在子像素具有四個或更多的不一致基色的多基色顯示器中，同樣的色值通常會有多種組合的基色值。也就是說，對於具有給定色調、飽和度和亮度的顏色，可以有多於一組的四種或更多基色的亮度值，其對於人類觀察者來說會給予了同樣的色感。每一個這種可能的亮度值組被稱為該顏色的「色變對」。因此，主要包括一特殊多基色子像素重複組的顯示器上的色變對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，當其被施加至每一個這樣的組時，產生被人類視覺系統接收的所期望的色彩。利用色變對為調節彩色基色的相對值提供了一個自由度，以達到預期的目的，例如改進圖像著色的精度或感受。色變對濾光操作可以基於輸入圖像內容，並且可以依據各種可能的預期效果使子像素數據值最佳化，從而改善子像素著色操作的整體效果。例如，在RGBW系統中，W子像素是附近有一組R，G，B子像素的灰色的色變對。用於產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系統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中選擇所提供的自由度相匹配的信號值，因此從不同組的顏色子像素中選擇信號值——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並且保持整體(或感受的)水平的正確的亮度和顏色被表示出來。這種從不同色變對中選擇一種顏色的自由因此提供了改進圖像的新的可能性。例如，顯示器可被設計成以這樣的方式來選擇色變對，W子像素值當位於高頻率邊緣的亮側時增加，或者位於高頻率邊緣的暗側時減小。當紅色和綠色子像素對落入圖像中的高頻率邊緣的亮側時，所期望的是選擇一種色變對以使R和G子像素值增加。相反，當紅色和綠色子像素對位於邊緣的暗側時，紅色和綠色子像素值減小。W02006/127555介紹了實現色變對濾光功能的至少兩個具體實施例。在一個實施例中，色變對濾光操作在圖像處理流水線中要先於子像素著色操作進行，有效結合了該操作。在W02006/127555中，這被稱作為「直接色變對濾光」。在第二實施例中，忽略輸入圖像像素數據，在一個獨立的進程中完成色變對濾光操作。在W02006/127555中，這被稱作是「預處理色變對濾光」。W02006/127555進一步介紹到，以計算色變對的形式，對色變對子像素組和相關的信號之間的動態關係進行建模成為可能。例如，可能找到色變對和任何特定色彩的信號之間的實質線性關係——以允許計算「鄰近的」色變對和信號。這樣的模型可以用於在某種意義上調節包含了色變對的子像素的強度值，從而最小化圖像偽像和誤差——例如色彩誤差等等。根據這樣的模型，強度調整值可以存儲在顯示器系統中，並被用於任何需要依據特定數據，例如亮度數據，來調整圖像數據時。給出的這樣調整的一個實例描述如下當色變對中的基色之一被改變了一個量「a」時，可以將其他基色中的每一個改變一個量「a*m」，其中「色變對斜率」的項「m」可以對每個基色不同。斜率項「m」可以從將色彩從多基色系統轉換到CIE XYz坐標系的矩陣M2X計算。本領域公知這個轉換矩陣可以從多基色系統的基色的色度和亮度的測量來計算，例如在共同擁有的美國專利申請號2005/0083341和2005/0083352中討論的。(在此通過參考引入)討論了幾種這樣的轉換 矩陣。W02006/127555提供了一個在特殊顯示器上為給定基色組計算色變對斜率項「m」的方法論。這裡的圖11摘自W02006/127555的圖11，其示意性的示出了色變對濾光操作的一個實施例。輸入圖像數據由亮度數據1102和色彩數據1104所表示。這些數據組可以空間上大致一致——例如1102是圖像數據1104的亮度數據。用濾光核1110對亮度通道1102進行採樣以得到高頻率信息。該濾光器可以用於中心位於藍-白(BW)像素對1106上的3X3區域。結果為銳化值「a」，用於在箱1112中改變色彩的色變對。對於亮度通道1102中的每一個值1106，都有一個在色彩通道1104中概略示出的對應的RGB和W值1108。RGBW值在步驟1112改變了它們的色變對。得到的色變對1116存儲在輸出緩存器1114中或轉到下個處理步驟。以類似的方式(這裡圖中未示出)處理紅綠(RG)子像素對，但用不同的濾光核。從亮度通道採樣RG子像素對上的、居中的值，並用濾光核卷積該值。得到的銳化值「a」被使用來從色彩通道計算RGBW值的新的色變對。得到的新色變對被存儲在輸出緩存器中或轉到下個處理步驟。圖12，摘自W02006/127555中的圖15，示出了這樣一個實施例。W02006/127555公開了那裡所示和描述的濾光核僅是代表性的，也可採用其它的濾光核以得到反映色變對之間的不同關係(例如，非線性關係，或是不同輸入圖像數據維數等等)的不同值。W02006/127555中進一步介紹了色變對濾光操作結合其它子像素著色(SPR)技術的使用，例如上述由US2005/0225563所提到的用於高亮布局的子像素著色操作。不是將色變對濾光操作作為一個預處理步驟執行，而是可以構造SPR操作以使其可以與子像素著色一起在單個通道中直接進行色變對操作。通常，利用區域重採樣原理，銳化區域濾光核根據每一個顏色平面計算並從那一顏色平面的區域重採樣濾光器上減去從而產生色變對銳化小波濾光器。讀者可以參考W02006/127555以得到更多細節。圖13，摘自W02006/127555的圖17，示出了這樣的一個實施例。W02006/127555還提到，對其中出現的所有表示子像素重複組的附圖，通過將全部或是某些白色子像素用任一個青、黃、灰或是其它顏色代替，可以產生另外的子像素布局。另外，其中所描述的技術的範圍涵蓋了所有類型的顯示技術的範圍，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、發射式電致發光顯示器(EL)、等離子顯示面板(PDP)、場致發射顯示器(FED)、電泳顯示器、閃光顯示器(ID)、白熾顯示器、固態發光二極體(LED)顯示器、以及有機發光二極體(OLED)顯示器。用於執行子像素著色技術的顯示裝置結構的概述圖14A和圖14B示出了實現上述子像素著色操作的、在這裡以不同的方式引用的共有專利申請和已公布專利中的顯示裝置及系統的實施例的功能組件。圖14A示出了顯示系統1400，穿過顯示系統1400的數據流以帶箭頭的粗實線表示。顯示系統1400包括輸入灰度係數(GAMMA)操作部1402、色域映射(GMA)操作部1404、線緩存器1406、SPR操作部1408、以及輸出灰度係數操作部1410。輸入電路向系統1400提供RGB輸入數據或其它輸入數據格式。接著，RGB輸入數據
被輸入至輸入灰度係數操作部1402。然後,操作部1402的輸出進入色域映射操作部1404。特徵在於，色域映射操作部1404接收圖像數據並對輸入數據進行任何必要或所期望的色域映射操作。例如，如果圖像處理系統輸入了用於在RGBW顯示面板上進行著色的RGB輸入數據，那麼就需要進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中，當其輸入數據從一個顏色空間進入另一個顏色空間並且輸出的顏色空間中具有不同數量的基色數時，也都需要進行這個操作。另外，GMA可用於處理輸入顏色數據被認為是輸出顯示空間裡「來自色域」的情況。在不進行這樣的色域映射轉換的顯示系統中，GMA操作部1404可以被省略。關於適用於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專利公開號為 2005/0083352、2005/0083341、2005/0083344 和 2005/0225562公開的美國專利申請中得到，這裡將一併參考引用其全部。繼續參考圖14A，從色域映射操作部1404輸出的中間圖像數據被存貯在線緩存器(line buffer) 1406中。當需要該數據時，線緩存器1406向子像素著色(SPR)操作部1408提供進一步處理所需要的圖像數據。例如，採用上面所介紹和描述的區域重採樣原理的SPR操作，特徵在於使用圍繞著正在處理的給定圖像數據點的3X3圖像數據矩陣來進行區域重採樣。因此，三個數據行被輸入至SPR1408內以進行子像素著色操作，其可包括相鄰的濾光步驟。在SPR操作部1408之後，圖像數據在從系統輸出至顯示器之前屬於輸出灰度係數操作部1410。注意，輸入灰度係數操作部1402和輸出灰度係數操作部1410都是可選擇的。有關這個顯示系統實施方式的另外的信息可以從例如共有的美國專利申請公開號2005/0083352中得到。經過顯示系統1400的數據流被稱作為「色域管線(gamutpipeline) 」 或「灰度係數管線(gamma pipeline)」。圖14B示出了顯示系統一個實施例的系統電平圖1420，該顯示系統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據送至多基色顯示器1422的技術。以與圖14A中所示的那些相類似的方式進行操作的功能元件具有同樣的附圖標記。輸入圖像數據可由諸如RGB或YCbCr的三基色組成，其在GMA模塊1404中可被轉換成多基色。在顯示系統1420中，GMA部件1402也可以計算輸入圖像數據信號的亮度通道，L，——除了其它多基色信號之外。在顯示系統1420中，色變對計算可以以包括參照多個環繞圖像數據(例如，像素或子像素)值的濾光操作的形式實現。這些環繞值的特徵在於由線緩存器1406組織，雖然其它的實施例也是可能的，例如多幀緩存器。顯示系統1420包括色變對濾光模塊1412，其執行上面簡單描述過且在W02006/127555中更具體描述的操作。在顯示系統1420的一個實施例中，色變對濾光操作部1412可以將其操作與子像素著色(SPR)模塊1408相結合，以共用線緩存器1406。如上面所提到的，這種實施方式被稱作「直接色變對濾光」。圖15提供了顯示系統結構的功能方塊圖的輔助視圖，該顯示系統結構適於運用這裡上面所述以及下面介紹的關於定向顯示器的技術和子像素重複組。顯示系統1550接收表示輸入圖像數據的輸入信號。該信號輸入至SPR操作部1408，其中輸入圖像數據進行子像素著色以顯示。SPR操作部1408使用與附圖14A和14B中所示顯示系統所用的相同的附圖標記，應當理解為SPR操作部1408可以包括對下面所介紹的SPR功能的任何修改，以達到在包括也在下述介紹的、特別適用於定向顯示器的子像素重複組中的任一個的顯示面板上運用子像素著色技術的目的。繼續參照圖15，在這一顯示系統結構中，SPR操作部1408的輸出可被輸入至時控機構1560。包括以不同於圖15所示方式排列的功能元件的顯示系統結構同樣適用於這裡 設想的定向顯示系統。例如，在其它實施例中，SPR操作部1408可以被併入至時控機構1560中，或是設置在顯示面板1570內部(特別是使用LTPS或是其它類似處理技術)，或是存在於顯示系統1550的其它位置，例如，在圖形控制器內。圖15所示的顯示系統1550的功能方塊的特殊位置並不表示以任何方式對其進行限定。在顯示系統1550中，數據和控制信號從時控機構1560輸出至驅動電路以便向顯示面板1570上的子像素髮送圖像信號。特別的，圖15示出了在本領域中也被稱作是數據驅動器的列驅動器1566和在本領域中也被稱作是柵極驅動器的行驅動器1568，用來接收待發送至顯示面板1570上的合適子像素的圖像信號數據。顯示面板1570主要包括圖17A中的子像素重複組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複組所組成。應當意識到，在重複組1720中的子像素沒有按照關於顯示面板1570的比例畫出；而是畫的較大以便於觀察。如展開圖所示，顯示面板1570主要包括所示的其它子像素重複組，特別是那些圖中示出的和在下面更詳細描述的且特別適於定向顯示器的。顯示面板1570的一個可能的標註尺寸是水平線上1920個子像素￠40個紅色、640個綠色以及640個藍色子像素)和960行子像素。這樣的顯示器具有必要的子像素數目以在其上顯示VGA、1280 X 720以及1280X960的輸入信號。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體執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」的美國專利申請公開號 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，這裡據此一併參考引用其全部內容。硬體執行的考慮同樣被描述在以國際專利公開號W02006/108084公開的、名稱為「EFFICIENTMEMORY STRUCTURE FOR DISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES"的國際申請PCT/US06/12768中，這裡也將參考引用。硬體執行的考慮進一步描述在Elliott等人的一篇在2002年5月的SID研討會文摘的第172-175頁公布的、名稱為「Co-optimization ofColor AMLCD Subpixel Architecture and Rendering algorithm」 的文章中，這裡也據此
一併參考引用。這裡上面介紹的以及下面將要介紹的技術和子像素重複組包括所有類型的顯示技術的範圍，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、發射式電致發光顯示器(EL)、等離子顯示面板(PDP)、場致發射顯示器(FED)、電泳顯示器、閃光顯示器(ID)、白熾顯示器、固態發光二極體(LED)顯示器、以及有機發光二極體(OLED)顯示器。定向顯示裝置用子像素布局及子像素著色
現在這個描述轉到討論特別適用於定向顯示裝置用顯示面板的子像素重複組的具體實施例，所述顯示裝置能夠同時顯示至少兩個圖像。正如背景技術中所提到的，定向顯示裝置可被設置成顯示預計被單個觀察者從最佳觀察點觀察到的至少兩個圖像，從而產生單個三維圖像的感覺。定向顯示裝置也可被配置成顯示至少兩個圖像，其中每一個預計被單個觀察者從第一和第二觀察點，或是被兩個觀察者在第一和第二觀察點觀察到。這裡在多個示出子像素重複組的具體實施例的附圖中，所示的顯示面板部分中的子像素列被標記成「L」和「R」，表示顯示面板的某些列被定向至「左視圖」(例如，在3D顯示系統中觀察者的左眼)，而其它列則被定向至「右視圖」。「L」和「R」標記不意味著以任何方式來限定顯示面板周於自動立體裝置中。所想要的是，當主要包括如特定附圖所示的子像素重複組的顯示面板被用於定向顯示裝置時，第一半列(「R」列)的發射光線被定向以產生從第一觀察點可見的第一圖像，並且第二半列(「L」列)的發射光線被定向以產生從第二觀察點可見的第二圖像。這些第一和第二圖像被稱作視圖，且形成每一視圖的基礎的子像素排列在單獨的附圖中被示出。應當理解的是，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子集。在下面所介紹的一些圖示實施例中，圖示的顯示面板部分中的子像素列被標記成「L」、「R」、「B」。指定「B」的列用來被光學定向機構或是顯示器組件定向至左側和右側的圖像。這些特殊實施方式適用於左眼和右眼圖像共用圖像色彩信息的自動立體3D顯示器。這些特殊實施方式可能不太適於第一和第二圖像沒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圖示實施例中，具有主要包括該實施例中子像素重複組的顯示面板的顯示裝置並不局限於單獨用在定向顯示裝置中，且可以在傳統的單個圖像或2D模式下、或是上述被稱作2D 3D可切換顯示器中運行。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據並為運行在2D模式時的顯示面板上的每一個子像素產生輸出圖像數據，利用上面介紹中以及這裡引用的專利公開及專利申請文件中所描述的區域重採樣及色變對濾光技術。應當理解的是，本領域技術人員能夠將上述文件中教導的原理應用到這裡圖示的予像素重複組中，以產生可實現子像素著色操作的合適的濾光器，且該細節在下面的描述中將被省略。在下面所介紹的子像素重複組的具體實施例中，製作了參照物，且示出了子像素以特定的顏色順序和行列位置排列的實例。應當理解的是，在圖示的一些或全部排列中，子像素的行位置可以互換，例如當位於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，也應當理解的是，提及子像素重複組的第一和第二行內的彩色子像素的特定順序，同樣包括了將子像素重複組向左或向右旋轉90度的排列。I.多基色子像素重複組的實施例作為預備事項，圖16A、17A、18A和19A所示的多基色子像素重複組實施例的每一個都包括作為基色的白色(W)子像素。在這些實施例的每一個中，應當理解的是，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、灰藍色或青色。白色予像素也可以被另外的紅色、綠色或藍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」、「青色」和「白色」的顏色。所有的子像素處於它們最亮的狀態時，可以調節確切的顏色點，從而在顯示器形成上所期望的白色點。圖16A示出了主要包括子像素重複組1610的顯示面板的一部分。子像素重複組1610包括分布在兩行中的十二(12)個子像素，且包括四個紅色子像素1612、四個綠色子像素1614、兩個藍色子像素1616和兩個白色(或空白)子像素1618。藍色子像素1616和 白色子像素1618分布在同一列中以形成交替的藍色和白色子像素的條紋。如果子像素重複組被看成具有四個象限，每一個由三個子像素組成，那麼白色子像素1618和藍色子像素1616分布在相對象限的不同行中，形成了一種低解析度的棋盤圖案。紅色子像素1612在每一個象限中與綠色子像素1614成對。在第一行中，當在該行中以從左向右的方向運動時，綠色子像素1614在紅色子像素1612之後，且在第二行中紅色子像素1612在綠色子像素1614之後。紅色和綠色子像素這樣的排列可以作為更高解析度的棋盤圖案被觀察。具有主要包括如圖16A所示的子像素重複組1610的顯示面板的顯示裝置也可以作為定向顯示裝置運行。圖16B示出了由圖16A中標記為「R」的子像素的列1624所產生的視圖1604。視圖1604中所顯示的圖像著色在子像素重複組1630上，該子像素重複組包括分布在兩行中的六個子像素，並且包括兩個紅色子像素1612、兩個綠色子像素1614、一個藍色子像素1616和一個白色子像素1618。圖16C示出了由圖16A中標記為「L」的子像素的列1622所產生的視圖1602。視圖1602中所顯示的圖像著色在子像素重複組1640上，該子像素重複紐包括分布在兩行中的六個子像素，並且包括兩個紅色子像素1612、兩個綠色子像素1614、一個藍色子像素1616和一個白色子像素1618。這些特殊的予像素重複組1630和1640先前介紹和論述在共有的美國專利申請公開號2004/0051724、名稱為 「FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING"和國際專利公開號 TO2006/127555、名稱為 「MUTIPRIMARY COLOR SUBPIXEL RENDERING WITH METAMERICFILTERING」中。由此產生在包括圖16A中子像素重複組1610的顯示面板上的截然不同的「L」和「R」圖像，相對於在主要包括子像素排列1630和1640的顯示面板上產生的圖像，具有其中所介紹的全部優點。圖17A示出了主要包括子像素重複組1720的顯示面板1700的一部分。子像素重複組1720由分布在兩行中的二十四(24)個子像素組成，且由八個綠色子像素1744、八個白色(或空白)子像素1748、四個藍色子像素1746以及四個紅色子像素1742所組成。紅色子像素1742以及藍色子像素1746分布在同一列中以形成交替的紅色和藍色子像素的四列。紅色和藍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對之間。每一行包含了兩個紅色子像素1742和兩個藍色子像素1746，其按照從左向右的順序交替，在第一行中藍色子像素1746在紅色子像素1742之後，且在第二行中紅色子像素1742在藍色子像素1746之後，以形成紅色和藍色基色的低解析度的棋盤圖案。成對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解析度的棋盤圖案。綠色(G)和白色(W)子像素的重複圖案在下面的例子中可更容易的看到，其中使用子母來代表子像素的顏色和位置，其中「X」是子像素重複組1720中藍色和紅色子像素的佔位符(placeholder)
Gl Wl~x| Wl Gl~X Gl Wl~X Wl Gl~Γ
WGxGWxF G X G W X圖17A具有分別標記為「R」、「L」和「B」的子像素列1724、1722和1723。當具有 主要包括子像素重複組1720的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運行時，由紅色和藍色交替子像素所組成的標記為「B」的列1723被定向到第一(R)和第二(L)兩個圖像上。在本實施例中，基色基於其相對亮度被分為兩級基色，且相對較暗的基色，在本實施例中的紅色和藍色基色子像素，被共用在左和右視圖之間。人類視覺系統對此可以忍受，因為由於色彩通道的解析度太低以致於不能提供兩個視差獨立圖像之間的精細距離，當產生視覺深度或距離感的心理印象時並沒有參照色彩通道。只有亮度通道具有所需的解析度。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。另外，左和右視圖可共用那些沒有產生視覺偽像的列的色彩信息。圖17A所示的實施例特別適用於3D自動立體顯示器以及可切換2D 3D顯示器。圖17B示出了由圖17A中標記為「R」的子像素列1724和標記為「B」的子像素列1723所產生的視圖1734。在視圖1734中所顯示的圖像在子像素重複組1730上著色，該子像素重複組由分布在兩行中且紅、綠、藍和白色子像素各有兩個的八個子像素所組成。圖17C示出了由圖17A中標記為「L」的子像素列1722和標記為「B」的子像素列1723所產生的視圖1732。在視圖1732中所顯示的圖像在子像素重複組1740上著色，該子像素重複組也由分布在兩行中且紅、綠、藍和白色子像素各有兩個的八個子像素所組成。第一和第二視圖的子像素重複組1730和1740先前介紹和描述在共有的美國專利申請公開號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，產生在包括圖17A中子像素重複組1720的顯示面板上的截然不同的「L」和「R」圖像，相對於在主要包括子像素排列1730和1740的顯示面板產生的圖像，具有其中所介紹的全部優點。用於著色第一和第二(例如左側和右側)視圖的子像素著色操作可以被修改以用來解釋顯示面板1700上的子像素的子集(即列1723)被兩視圖共用的事實。為那些對應於由兩視圖共用的列1723內的彩色子像素的色彩平面，子像素著色操作可以將屬於兩個單獨視圖1734和1732的輸入圖像數據的影響平均化。在圖17A所示的實施例中，子像素著色操作可為紅色和藍色平面將屬於兩個單獨視圖1734和1732的輸入圖像數據的影響平均化。另外，期望的是調整選為兩視圖1734和1732中的每一個的色變對以使兩視圖中列內子像素最大可能的相同。如果非要從其中選擇一個，期望的是選擇可以在最相互接近的每一個視圖中最可能帶來紅-綠色彩通道的那種色變對，因為人類視覺系統對在這種色彩通道中的誤差要比在黃-藍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，每個視圖的紅色平面被設置成儘可能的相同。圖18A示出了主要由子像素重複組1810組成的顯示面板的一部分。子像素重複組1810由分布在兩行內的二十四(24)個子像素組成，且包括16個白色(或空白)子像素1818、2個綠色子像素1814、2個藍色子像素1816、2個紅色子像素1812以及2個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」標記。當具有主要由子像素重複組1810所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運行時，顯示面板的標記為「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。當具有主要由子像素重複組1810所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向 顯示裝置運行時，標記為「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色子像素組成的列1823被定向至第一(R)和第二(L)兩個圖像。圖18B所示的是由圖18A中標記為「R」的子像素列1824以及標記為「B」的子像素列1823和1825所產生的視圖1804。圖18C所示的是由圖18A中標記為「L」的子像素列1822以及標記為「B」的子像素列1823和1825所產生的視圖1802。圖18A所示實施例特別適用於自動立體3D顯示器以及可切換2D 3D顯示器。如上所述的關於圖17A、17B和17C所示的實施例，由於亮度通道具有人類視覺系統產生視覺深度或是距離感的心理印象所需要的必要解析度，主要由圖18A的實施例中的白色子像素來承載傳輸所需的立體信息的任務，而顏色深的基色子像素承載未產生視覺贗像(artifact)的圖像的色彩信息。顯示在視圖1804和1806的每一個內的圖像在子像素重複組1830上被著色，所述子像素重複組1830由分布在兩行內的16個子像素組成，且包括8個白色子像素1818和每種為2個的紅色、綠色、藍色和青色子像素。可以看到白色子像素置於橫跨視圖1804的正方形排列中。也就是說，連接四個相鄰白色子像素的中心的假想線形成一個正方形。當子像素重複組1830被看作具有四個的象限，每個象限具有4個像素時，可以看到深色基色對分布在相對的象限中，形成了棋盤形圖案。具有圖18B和18C中所示類型的白色子像素列的子像素重複組，先前公開和描述在上面都有引用的共有的美國專利申請公開號2005/0225575以及共有的W02006/127555中。因此，由圖18A中子像素重複組1810組成的顯示面板上所產生的截然不同的「L」和「R」圖像，相對於主要由子像素排列1830所組成的顯示面板上所產生的圖像，具有其中所介紹的全部優點。圖19A所示的主要由子像素重複組1910所組成的顯示面板1900的一部分。子像素重複組1910由分布在四行兩列中大體上為正方形形狀的八(8)個子像素組成，且包括每種基色各兩個子像素。紅色子像素1912和藍色子像素1916分布在同一行中形成兩行交替的紅色和藍色子像素，其位於交替的綠色子像素1914和白色子像素1918行之間。子像素重複組1910中的每一列都包括了每一種基色的一個子像素。當具有主要由子像素重複組1910所組成的顯示面板的顯示裝置以常規的2D模式運行時，4個子像素(紅、綠、藍和白各一個)可用於在「全像素」模式下顯示信息，且子像素著色操作可以省略。當具有主要由子像素重複組1910所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運行時，例如在3D模式中，第一和第二圖像數據按列分開，標記為(R)的列1924內的圖像數據將產生圖19B中所示的視圖1902，且標記為(L)的列1922的圖像數據將產生圖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。數據的每一行都由2個子像素行組成。亮度中心要麼位於紅綠(RG)子像素對1936上，要麼位於藍白(BW)子像素對1938上(圖19B)。在這種操作模式下(例如3D)，圖像數據的每一列使用具有適當銳化算法的上面所述的子像素著色操作能夠建立全解析度。然而，為了實現正確的顏色，色彩信息必須被傳播至兩個或三個行對中，這就限制了縱軸上的解析度。圖19C示出了實現正確顏色所需要的子像素。當其顏色待產生的輸入圖像數據位於紅-綠子像素對1926中心時，四個藍色和白色子像素對1928、1930、1932、1934被用於平衡顏色。銳化算法可用來加強輸入圖像中水平線的銳度。注意，在由子像素重複組1910所組成的顯示面板中，在視圖1902和1904的每一個中的輸出圖像的對角線，可以具有與其當顯示面板在常規的2D模式下運行時相同的調製傳遞函數(MTF)，因為在視圖1902和1904的每一個中，子像素的顏色在列內相互交替。
2.三基色子像素重複組的具體實施例圖20A示出了主要由子像素重複組2010所組成的顯示面板2000的一部分。子像素重複組2010由分布在兩行中、具有三種基色的六(6)個子像素組成。藍色子像素2016分布在形成垂直條紋的列中。每一行都包括一個紅色子像素2012和一個綠色子像素2014，在第一行中綠色子像素2014在紅色子像素2012之後，而在第二行中紅色子像素2012在綠色子像素2014之後，以形成棋盤形圖案。在一行內任意三個連續不同的基色子像素可以組合在一起作為常規的整體像素2020。因此，當在2D模式運行時，顯示面板可以被用作全色常規整體像素2020的陣列。圖20A具有分別標記為「R」和「L」的子像素列2024和2022。當具有主要由子像素重複組2010所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運行時，標記為「R」的列2024被定向到第一 (R)圖像，且被標記為「L」的列2022被定向到第二 (L)圖像。圖20B示出了由圖20A中標記為「R」的子像素列2024所產生的視圖2004。在視圖2004內顯示的圖像著色在子像素重複組2030上，其由分布在兩行中的紅、綠、藍色子像素各兩個的6個子像素所組成。注意，該子像素大體上佔用了相對於子像素重複組2010相同的位置，並包括藍色子像素的垂直條紋。圖20C示出了由圖20A中標記為「L」的子像素列2022所產生的視圖2002。視圖2002顯示的圖像也在子像素重複組2030上進行著色。具有垂直藍色條紋的子像素重複組2030的變化先前公開和描述在共用的美國專利7，123，277和6，903, 754中。因此，由圖20A中的子像素重複組2020所組成的顯示面板所產生的截然不同的「L」和「R」圖像，相對於主要由子像素排列2030所組成的顯示面板所產生的圖像，具有其中所介紹的全部優點。特別的，如果圖20A的顯示面板2000在常規的2D模式下用於顯示以全像素模式(B卩，使用全像素2020並且沒有使用子像素著色技術)著色的圖像，將會具有指定的解析度r。當作為定向顯示裝置運行時由這一相同面板所產生的第一(R)和第二(L)圖像的每一個，當子像素著色操作被用於著色每一個視圖的圖像數據時，將會具有相同的解析度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用於常規2D模式下運行時增加顯示面板水平方向的解析度，因此提高圖像質量，通過利用在2D模式下顯示圖像的子像素著色。圖21A、22A、23A和24A介紹了具體實施例，其中顯示面板的子像素重複組的包括解析度高於其它兩種基色子像素的一種基色子像素。以更高解析度出現的子像素被稱作子像素重複組的多數子像素。這些特殊實施例利用綠色子像素作為多數子像素，但應當理解的是可能存在這樣的場合(例如，一種特殊的顯示應用)，其中適於應用一種不同的基色作為多數子像素。在這些實施例的每一個中，多數子像素分布在子像素重複組中，以便在顯示面板上形成垂直或水平的條紋。少數子像素分布在子像素重複組的相對象限中，類似於棋盤圖案的方式。也就是說，如果子像素重複組具有分布在每行具有N/2個子像素的兩行中的N個子像素，那麼可以觀察到子像素重複組具有由N/4個子像素組成的四個象限，其中相同顏色的少數子像素分布在相對的象限中，如下面所示，其中Pl為多數子像素，且P2和P3 為兩個少數基色子像素Pl Pl P2 Pl Pl P3Pl Pl P3 Pl Pl P2當定向顯示裝置包括主要由這些子像素重複組的一個組成的顯示面板時，在子像素重複組上產生第一(R)和第二(L)視圖，並且其中一種基色的子像素比其它兩種基色的子像素的解析度要高一些。圖21B、21C、22B、22C、23B、23C、24B和24C中所示的這些不同的子像素重複組先前公開和描述在，或者說子像素重複組的所有變化例先前公開和描述在美國專利申請公開號2003/0128225 (美國申請號10/278，353)、名稱為「COLOR FLAT DISPLAYSUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASEDMODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE」中。因此，當如這裡圖中所示產生第一或第二視圖時，所述圖像相對於主要由其中所述的子像素排列所組成的顯示面板所產生的圖像，具有US2003/0128225中所描述的所有優點和好處。圖21A示出了主要由子像素重複組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複組2110所組成的顯示面板2100的一部分。子像素重複組2110由分布在四行四列中的十六(16)個子像素組成，並且包括4個紅色子像素2112、8個綠色子像素2114以及4個藍色子像素2116。綠色子像素2114在垂直方向具有紅色和藍色子像素一半的寬高比，並且分布在行內形成橫跨顯示面板2100的水平條紋。如果子像素重複組被看作具有四個象限，每個象限具有四個子像素，那麼紅色和藍色子像素成對存在於每一個象限中，並且紅色子像素2112和藍色子像素2116對分布在相對象限的不同的列中，形成可被稱作雙棋盤圖案的圖案。在一個四元組內的三基色的四個子像素，例如紅色2112、兩個綠色2114以及藍色2116子像素，可以被看成是常規的全像素2120。因此，顯示面板2100當以2D模式運行時，可被當作全色常規全像素2120的一個陣列對待。圖21A具有分別標記為「R」和「L」的子像素列2124和2122。當具有主要由子像素重複組2110所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運行時，標記為「R」的列2124被定向到第一(R)圖像，且標記為「L」的列2122被定向到第二(L)圖像。圖21B示出了由圖21A中標記為「R」的子像素列2124所產生的視圖2104。視圖2104中所顯示的圖像著色在子像素重複組2130上，其由8個分布在四行內的子像素所組成，且包括4個綠色子像素2114以及紅色和藍色子像素各兩個。注意，子像素重複組2130中的綠色子像素2114分布在水平條紋中，並且綠色子像素2114橫跨視圖2104形成矩形排列。也就是說，連接四個相鄰綠色子像素的中心的假想線形成一個矩形。子像素重複組2130中的子像素大體佔用了相對於子像素重複組2110相同的位置，包括綠色子像素2116的水平條紋，以及紅色和藍色子像素的棋盤圖案。圖21C示出了由圖21A中標記為「L」的子像素列2122所產生的視圖2102。在視圖2102上顯示的圖像同樣在子像素重複組2130上進行著色。參考圖21B，由右視圖2104所組成的輸入常規RGB圖像數據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，一個輸入圖像像素對應一個綠色像素)一對一映射，從而完全重構輸入圖像的綠色部分。輸入圖像數據集的紅色和藍色數據值在形成相應的紅色和藍色重採樣區域陣列的紅色子像素2112以及藍色子像素2116上進行重構，正如上面所描述的關於美國專利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完成紅色和藍色平面的映射。在一種方法中，複數個輸入圖像像素的紅色或藍色數據值的影響被用來產生目標紅色或藍色子像素的數據值，輸入圖像像素可以據此用來重構最接近目標紅色或藍色子像素的綠色子像素的數據值。 作為這種類型映射的一個實例，參考圖21B，其示出了每個都用點劃線劃界的邏輯像素2160和2165。重疊的邏輯像素2160和2165由紅、綠和藍色子像素各一個所組成，並且在每一個邏輯像素內都具有總共三個子像素。在這種圖像映射實例中，每一個邏輯像素2160和2165分別包括唯一的綠色子像素2114A和2114B，並且和其它相鄰或重疊的邏輯像素共用其紅色子像素和藍色子像素(如，藍色子像素2116A)。因此，目標藍色子像素2116A的上下都被綠色子像素2114A和2114B圍繞。箱濾光器用來映射兩個輸入圖像像素的藍色數據值，並且用來將綠色圖像數據值映射至相鄰的綠色子像素2114A和2114B。箱式濾光器中的兩個值均為二分之一(0.5)。類似的操作用於將輸入圖像像素數據映射至紅色子像素的數據值。圖22A所示的是主要由子像素重複組2210組成的顯示面板的一部分。子像素重複組2210由分布在2行4列中的八(8)個子像素組成，且包括2個紅色子像素2212、4個綠色子像素2214、以及2個藍色子像素2216。綠色子像素2214具有紅色和藍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內形成垂直條紋。如果子像素重複組被看成具有四個象限，每個象限有兩個子像素，那麼紅色和藍色子像素分布在相對象限的不同列中，形成棋盤形圖案。在一個四元組中的4個三基色子像素，例如紅色2212、2個綠色2214以及藍色2216子像素，可看作是常規的全像素2220。因此，當以2D模式運行時，顯示面板2200可當作一個全色常規全像素2220的陣列對待。圖22A具有分別標記為「R」和「L」的子像素列對2224和2222。當具有主要由子像素重複組2210所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運行時，標記為「R」的列對2224被定向到第一(R)圖像，且標記為「L」的列對2222被定向到第二(L)圖像。圖22B示出了由圖22A中標記為「R」的子像素列對2224所產生的視圖2204。視圖2204中所顯示的圖像著色在子像素重複組2230上，其由四個分布在兩行內的子像素組成，且包括兩個綠色子像素2114以及紅色和藍色子像素各一個。注意，子像素重複組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，連接四個綠色子像素的中心的假想線形成一個矩形。通過觀察多重子像素組2230可以看到，在視圖2204中，紅色子像素2212分布在與藍色子像素2216的水平條紋相互交替的水平條紋中。與這裡所描述和圖示的其它實施例形成對比，當子像素的列對2224被定向至第一(R)視圖2204時，圖22A中顯示面板2200上的紅色和藍色子像素並沒有形成橫跨第一 (R)視圖2204的棋盤圖案。圖22C示出了由圖22A中標記為「L」的子像素列對2222所產生的視圖2202。視圖2202所顯示的圖像在子像素重複組2240上進行著色。子像素重複組2240與子像素重複組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RGB圖像數據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，一個輸入圖像像素對應一個綠色像素)一對一映射，從而完全重構輸入圖像的綠色部分。輸入圖像數據集的紅色和藍色數據值在形成相應的紅色和藍色重採樣區域陣列的紅色子像素2212以及藍色子像素2216上進行重構，正如上面所描述的關於美國專利7，123，277中所介紹的子像素著色操作。多個類型的濾光器可用來完成紅色和藍色平面的映射。在每一種方法中，複數個輸入圖像像素的紅色或藍色數據值的影響被用來產生目標紅色或藍色子像素的數據值，輸 入圖像像素可以據此用來重構最接近目標紅色或藍色子像素的綠色子像素的數據值。作為第一種類型映射的一個實例，參考圖22B，其示出了用點劃線劃界的邏輯像素2260。邏輯像素2260包括4個子像素,包括唯一的綠色子像素2214A,且其為目標紅色子像素2212A的邏輯像素。三個輸入圖像像素將被映射至目標紅色子像素2212A的數據值第一輸入圖像像素被映射至與目標紅色子像素2212A相鄰的綠色子像素2214A中，同時第二和第三輸入圖像像素被映射至位於綠色子像素2214A之上和之下的綠色子像素2214B和2114B。帳逢式濾光器用於映射第一、第二和第三輸入圖像像素的紅色數據值以產生目標紅色子像素2212A的數據值。帳篷式濾光器中的三個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將輸入圖像像素數據映射至藍色子像素的數據值。考慮圖22B中的目標藍色子像素2216A的邏輯像素2262。利用相同的帳篷式濾光器，三個輸入圖像數據可被映射至目標藍色子像素2216A的數據值第一輸入圖像像素被映射至與目標藍色子像素2216A相鄰的綠色子像素2214D中，同時第二和第三輸入圖像像素被映射至位於綠色子像素2214D之上和之下的綠色子像素2214E和2114F。當根據本實施例來運行子像素著色操作時，可以看到每一個邏輯像素與鄰接和重疊的邏輯像素共用一個紅色或藍色子像素。重疊的邏輯像素沒有在圖22B中明確示出，以防止附圖太過複雜。作為第二種類型映射的一個實例，參考圖22C，其示出了用點劃線劃界的邏輯像素2265。邏輯像素2260包括三個子像素,包括唯一的綠色子像素2214A,且其為目標藍色子像素2216A的邏輯像素。兩個輸入圖像像素將被映射以產生目標藍色子像素2216A的數據值第一輸入圖像像素被映射至與目標藍色子像素2216A相鄰的綠色子像素2214A中，同時第二輸入圖像像素被映射至位於綠色子像素2214A之上的綠色子像素2214B。箱式濾光器用於映射第一和第二輸入圖像像素的藍色數據值以產生目標藍色子像素2216A的數據值。箱式濾光器中的兩個值均為二分之一(0.5)。類似的操作可以用來將輸入圖像像素數據映射至紅色子像素的數據值。利用相同的箱式濾光器，兩個輸入圖像數據可被映射以產生目標紅色子像素2212B的數據值第一輸入圖像像素被映射至與目標紅色子像素2212B相鄰的綠色子像素2214B中，同時第二輸入圖像像素被映射至位於綠色子像素2214B之下的綠色子像素2214A。當根據本實施例來運行子像素著色操作時，可以看到每一個邏輯像素與鄰接和重疊的邏輯像素共用一個紅色或藍色子像素。重疊的邏輯像素沒有在圖22C中明確示出，以防止附圖太過複雜。圖23A示出了主要由子像素重複組2310所組成的顯示面板2300的一部分。子像素重複組2310由分布在四行四列中的十六(16)個子像素組成，並且包括4個紅色子像素2312,8個綠色子像素2314、以及4個藍色子像素2316。綠色子像素2314在垂直方向具有紅色和藍色子像素一半的寬高比，並且分布在子像素重複組2310的兩行內以形成橫跨顯示面板2300的兩個水平條紋。如果子像素重複組2310被看作是具有四個象限，每個象限具有四個子像素，那麼紅色子像素對2312和藍色子像素對2316分布在相對象限中，形成雙棋盤圖案。組2320或是四個子像素的四元組可以被當作常規的「全」像素對待。因此，當以常規的2D模式運行時，顯示面板可被當作全色常規全像素2320的一個陣列對待。具有主要由圖23A所示的子像素重複組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行。圖23B示出了圖23A中標記為「R」的子像素列2324所產生 的視圖2304。視圖2304中所顯示的圖像著色在子像素重複組2330上，其由8個分布在四行兩列內的子像素組成，且包括2個紅色子像素2312、兩個藍色子像素2316、以及形成了兩行水平條紋的4個綠色子像素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，連接四個相鄰綠色子像素的中心的假想線形成一個矩形。紅色子像素2312和藍色子像素2316在棋盤圖案中彼此對角相對。圖23C示出了由圖23A中標記為「L」的子像素列2322所產生的視圖2302。顯示在視圖2302上的圖像，如視圖2304中產生的，也在相同的子像素重複組2330上進行著色。因此，由圖23A中子像素重複組2310組成的顯示面板上所產生的截然不同的「L」和「R」圖像，相對於主要由子像素排列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生的圖像，具有其中所介紹的全部優點。另外，關於在定向顯示系統中使用子像素重複組2310，調整所示綠色子像素2314的寬高比可以使視圖2304和2302中的每一個序列軸的解析度保持大體上相等。參考圖23B，在創建視圖2304(標記為「R」的視圖)的子像素著色操作過程中，代表視圖2304的輸入常規RGB圖像數據可被映射到子像素重複組2330，這樣輸入綠色圖像值與綠色子像素2314 (即，一個輸入圖像像素對應一個綠色像素)一對一映射，從而完全重構輸入圖像的綠色部分。輸入圖像數據集的紅色和藍色數據值在形成相應的紅色和藍色重採樣區域陣列的紅色子像素2112以及藍色子像素2116上進行重構，正如上面所描述的關於美國專利7123277中所介紹的子像素著色操作。多個類型的濾光器可用來完成紅色和藍色平面的映射。大體上，這些濾光器利用複數個輸入圖像像素的紅色或藍色數據值的影響來產生目標紅色或藍色子像素的數據值，其可來重構最接近目標紅色或藍色子像素的綠色子像素的數據值。作為這類映射的一個實例，參考圖23B，其示出了一種非鄰接(NC)邏輯像素(今後以NC邏輯像素引用)，其以點劃線2360和2361劃界。NC邏輯像素是目標藍色子像素2316A的邏輯像素並且由6個子像素組成。在這一圖像映射實例中，每一個NC邏輯像素包括一個唯一的第一基色子像素和一個作為邏輯像素的目標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，是因為其為包含在邏輯像素中的唯一的綠色子像素。在所示的實例中，NC邏輯像素包括唯一的綠色子像素2314A和一個作為目標子像素的藍色子像素2316A。每一個NC邏輯像素進一步包括第三基色的四個子像素；在所示的實例中，NC邏輯像素包括四個並未在圖中單獨表示出來的紅色子像素。為了產生目標藍色子像素2316A的數據值，區域重採樣濾光器被用於映射五個輸入圖像像素的藍色數據值。這五個輸入圖像像素的第一個是用於將綠色數據值映射到與目標子像素的邏輯像素相連的唯一綠色子像素上的圖像像素。在本實施例中，目標藍色子像素2316A的邏輯像素包括唯一的綠色子像素2314A。用於將綠色數據值映射至綠色子像素2314A的輸入圖像像素是五個輸入圖像像素中的第一個，其為目標藍色子像素2316A的數據值提供了貢獻。第二、第三、第四以及第五輸入圖像像素按照其相對於這個第一輸入圖像像素的位置而被標識。綠色子像素2314A具有四個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，以及分別位於綠色子像素2314A右側和左側的綠色子像素2314D和2314E。用於將綠色數據值映射至這四個相鄰的綠色子像素的每一個輸入圖像像素的藍色數據值為目標藍色子像素2316A的數據值提供了貢獻。為了方便，用於將綠色數據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。可用於產生目標藍色子像素2316A的 數據值的區域重採樣濾光器可包括五個值對於四個相鄰輸入圖像像素的每一個是八分之一 (O. 125)，且中央輸入圖像像素為二分之一(O. 5)。類似的操作可用於將輸入圖像像素數據映射至紅色子像素的數據值。利用這種區域重採樣濾光器可以引起重疊邏輯像素，其中的每一個在圖23B所示的非鄰接邏輯像素配置中都由6個子像素組成，包括唯一綠色子像素、一個目標紅色或藍色子像素、以及四個不是目標基色的基色子像素。重疊邏輯像素在圖23B中沒有明確示出以防止附圖過分複雜。然而，圖23C示出了目標紅色子像素2312A的非鄰接邏輯像素，其由點劃線2365和2366劃界，並且具有唯一綠色子像素2314F。用於產生目標藍色子像素數據值的與上述相同的區域重採樣濾光器可被用來產生目標紅色子像素2312A的數據值，利用關於產生綠色子像素2314F數據值的輸入圖像像素以及關於產生相鄰的綠色子像素2314G、2314H、2314J和2314K的數據值的四個圖像輸入像素。圖24A示出了主要包括子像素重複組2410的顯示面板2400的一部分。子像素重複組2410由分布在兩行中的十二(12)個子像素組成，且包括8個綠色子像素2414、2個紅色子像素2412、2個藍色子像素2416。綠色子像素2414在水平方向上的寬高比是紅色和藍色子像素的一半並且窄的綠色子像素對在顯示面板2400上形成相鄰的垂直條紋。如果子像素重複組被看成是具有四個象限，每一個象限由三個子像素組成的，那麼紅色子像素2412和藍色子像素2416分布在相對象限的不同行中，形成了一種低解析度的棋盤圖案。圖24A具有分別標記為「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。當具有主要由子像素重複組2410所組成的顯示面板的顯示裝置作為定向顯示裝置運行時，由紅色和藍色交替子像素組成的被標記為「B」的列2423被定向到第一(R)和第二(L)圖像兩者上。在本實施例中，基色基於其相對亮度被分為兩級基色，而且相對較暗的基色，在本實施例中的紅色和藍色基色子像素，被共用在左和右視圖之間。正如上面所提到的，相對於列被定向向全部兩個視圖的其它實施例，該子像素排列利用了人類視覺系統的特點，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解析度。圖24A所示的實施例因而特別適用於自動立體3D顯示器以及可切換2D 3D顯示器。圖24B示出了由圖24A中標記為「R」的子像素列2424以及標記為「B」的子像素行2423所產生的視圖2404。視圖2404中所顯示的圖像著色在子像素重複組2430上，其由8個分布在兩行內的子像素所組成，且包括分布在垂直條紋內的4個綠色子像素2416以及紅色和藍色子像素各兩個。綠色子像素2414形成橫跨視圖2404的矩形排列。也就是說，連接四個相鄰綠色子像素的中心的假想線形成一個矩形。紅色子像素2412和藍色子像素2416分布在相對象限中以形成棋盤圖案。圖24C示出了由圖24A中標記為「L」的子像素列2422和標記為「B」的子像素列2423所產生的視圖2402。在視圖2402上顯示的圖像同樣在子像素重複組2430上進行著色。正如在具有左和右視圖之間共用的子像素列的其它實施例的介紹中指出的，用於著色左和右視圖的子像素著色操作，可以將屬於兩個單獨視圖2404和2402的輸入圖像數據對那些對應於由兩視圖共用的列2423內的彩色子像素的色彩平面的影響平均化。在圖 24A所示的實施例中，子像素著色操作可將屬於兩單獨視圖2404和2402的輸入圖像數據對紅色和藍色平面的影響平均化。參考24C，在創建視圖2402(標記為「L」的視圖)的子像素著色操作過程中，代表視圖2402的輸入常規RGB圖像數據可被映射到子像素重複組2430，這樣輸入綠色圖像值與綠色子像素2414 (即，一個輸入圖像像素對應一個綠色子像素)一對一映射，從而完全重構輸入圖像的綠色部分。在左視圖2402沒有與圖24B的右視圖2404共用數據的情況下這些得以完成。予像素著色操作可以施加在用於右視圖2404和左視圖2402的輸入圖像紅色和藍色數據值上，以利用相應的紅色和藍色重採樣區域陣列重構紅色子像素2412和藍色子像素2416上的圖像數據，正如上面所描述的關於美國專利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，因為他們是可交換的和分布的數學函數。在子像素著色之前對左和右視圖的兩基色平面(例如兩紅色輸入數據顏色平面)進行平均化被證明為更加高效(例如，通過減少數字操作的數量)。多種類型的濾光器可用來完成紅色和藍色平面的子像素著色操作。大體上，這些濾光器利用複數個輸入圖像像素的紅色或藍色數據值的影響來產生目標紅色或藍色子像素的數據值，可以據此用來重構最接近目標紅色或藍色子像素的綠色子像素的數據值。下面出現的圖24C中目標藍色子像素2416A的典型子像素著色操作的介紹，與圖23B中目標藍色子像素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裡可能被忽略的任何細節。圖24C示出了以點劃線2470和2471劃界的非鄰接(NC)邏輯像素。NC邏輯像素是目標藍色子像素2416A的邏輯像素並且由6個子像素組成。在這一實例中，每一個NC邏輯像素包括一個唯一的第一基色子像素和一個作為邏輯像素的目標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，是因為其為包含在邏輯像素中的唯一的綠色子像素。在所示的實例中，NC邏輯像素包括唯一的綠色子像素2414A和一個作為目標子像素的藍色子像素2416A。每一個NC邏輯像素進一步包括第三基色的四個子像素；在所示的實例中，NC邏輯像素包括四個並未在圖中單獨表示出來的紅色子像素。
為了產生目標藍色子像素2416A的數據值，區域重採樣濾光器被用於映射五個輸入圖像像素的藍色數據值。這五個輸入圖像像素的第一個是用於將綠色數據值映射到與目標子像素的邏輯像素相連的唯一綠色子像素上的圖像像素。在本實施例中，目標藍色子像素2416A的NC邏輯像素包括唯一綠色子像素2414A。用於將綠色數據值映射至綠色子像素2414A的輸入圖像像素是五個輸入圖像數據中的第一個，其為目標藍色子像素2416A的數據值提供了貢獻；這個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於這個第一輸入圖像像素的位置而被標識。綠色子像素2414A具有4個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，位於綠色子像素2414A左側的綠色子像素2414E，並且綠色子像素2414D如果出現在顯示面板上，那麼其將被圖示為在綠色子像素2414A和紅色子像素2412B的右側。用於將綠色數據值映射至這四個相鄰的綠色子像素的每一個輸入圖像像素的藍色數據值為目標藍色子像素2416A的數據值提供了貢獻。可用於產生目標藍色子像素2416A的數據值的區域重採樣濾光器可包括五個值對於四個相鄰輸入圖像像素的每一個是八分之一(O. 125)，且中央輸入圖像像素為二分之一(O. 5)。相似操作可用於將輸入圖像像素數據映射至紅色子像素的數據值。圖24B所示的 是以點劃線2460和2461劃界的非鄰接邏輯像素。NC邏輯像素是目標紅色子像素2412A的邏輯像素，且其由6個子像素組成，包括唯一綠色子像素2414F。為了產生目標紅色子像素2412A的數據值，區域重採樣濾光器可被用來映射五個輸入圖像像素的紅色數據值，該輸入圖像像素用於將綠色數據值映射至綠色子像素2414F、2414G、2414H、2414J和2414K。可用於產生目標紅色子像素2412A的數據值的區域重採樣濾光器可以是與上述的用於產生圖24C中目標藍色子像素2416A的數據值相同的區域重採樣濾光器。注意，利用這種類型的區域重採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的每一個都是各自邏輯像素的唯一綠色子像素。紅色子像素2412和藍色子像素2416被共用在視圖2404和2402之間，並且稱為複數個重疊邏輯像素的一部分。例如，圖24C中的藍色子像素2416A是由點劃線2470和2471劃界的NC邏輯像素的目標子像素，並且其同樣被包括在圖24B中由點劃線2460和2461劃界的NC邏輯像素中。本領域技術人員應當理解的是，針對這裡所圖示的具體實施例可以有各種各樣的變化，且在不脫離隨後的權利要求的範圍的情況下，其中的元件可以有等同的代替。因此，意味著附加的權利要求涵蓋了落入其範圍內的所有實施方式，並且其不限於任何所公開的特殊實施方式，或是任何所介紹的實現本發明的所計劃的最佳方式的實施例。
權利要求
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複組所組成，所述子像素重複組由設置在兩行中的至少十二個子像素組成，所述子像素重複組在每一行內進一步包括所述第二和第三基色子像素各一個，從而在所述第一行內第二基色子像素在第三基色子像素之後，並且在所述第二行內第三基色子像素在第二基色子像素之後； 驅動電路，用於向所述顯示面板上的每一個子像素髮送信號；以及 光學導向部件，用於將光線從所述顯示面板上的第一子像素組導向至第一觀察窗，將光線從所述顯示面板的第二子像素組導向至第二觀察窗，並且將光線從所述顯示面板上的第三子像素組導向至所述第一和第二觀察窗，從而當觀察者將左眼和右眼分別置於所述第一和第二觀察窗時，該觀察者看到三維圖像。
2.如權利要求I所述的顯示裝置，其中，所述子像素重複組包括第一、第二、第三和第四基色子像素，所述子像素重複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，並且所述Pl和P3子像素組成的列被導向至所述第一和第二觀察窗。
3.如權利要求I所述的顯示裝置，其中，所述子像素重複組包括第一、第二、第三、第四和第五基色子像素，並且所述第四和第五基色中的每一個都是基色組中的一種，所述基色組包括白色、黃色、洋紅色、灰藍色、青色和翡翠色。
4.如權利要求3所述的顯示裝置，其中，所述子像素重複組由二十四個子像素組成，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，並且所述P1、P2、P3和P5子像素組成的列被導向至所述第一和第二觀察窗。
5.如權利要求I所述的顯示裝置，其中，所述子像素重複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，並且所述P2和P3的子像素組成的列被導向至所述第一和第二觀察窗。
6.如權利要求I所述的定向顯示裝置，進一步包括 光線方向切換裝置，用於控制所述光學導向部件在至少兩個模式下操作，所述光線方向切換裝置使所述光學導向部件在所述第一模式下將光線導向至所述第一和第二觀察窗，並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.如權利要求I所述的定向顯示裝置，其中，所述子像素重複組定義了輸出顯示格式，所述定向顯示裝置進一步包括 輸入圖像接收部件，用於接收第一格式的輸入圖像數據，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，用於對所述輸入圖像數據執行子像素著色操作，以產生所述顯示面板上的每一個子像素的亮度值。
8.如權利要求7所述的顯示裝置，其中，通過形成每一個子像素的重採樣區域並且利用與所述重採樣區域重疊的所述輸入圖像數據的部分的輸入圖像數據值來計算所述亮度值，所述子像素著色操作生成所述顯示面板上每一個子像素的所述亮度值。
9.如權利要求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、發射式電致發光顯示面板、等離子顯示面板、場致發射顯示面板、電泳顯示面板、閃光顯示面板、白熾顯示面板、發光二極體顯示面板、有機發光二極體顯示面板中的一種。
10.如權利要求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複組組成，所述子像素重複組由分布在至少兩行以及至少兩列內的至少十二子像素組成，所述子像素重複組進一步包括設置在所述顯示面板上的行和列中的一個方向上的八個第一基色子像素；以及 驅動電路，用於向所述顯示面板上的每一個子像素髮送信號。
12.如權利要求11所述的顯示裝置，其中，所述子像素重複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.如權利要求11所述的顯示裝置，其中，所述子像素重複組由分布在四行四列中的16個子像素組成，並且其中所述八個第一基色子像素設置在所述顯示面板上的兩行中。
14.如權利要求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以棋盤圖案設置在所述顯示面板上的兩行中，從而在第一行內第二基色子像素對在第三基色子像素對之後，並且在第二行內第三基色子像素對在第二基色子像素對之後。
15.如權利要求11所述的顯示裝置，進一步包括 光學導向部件，用於將光線從所述顯示面板的第一子像素組導向至第一觀察窗，並且將光線從所述顯示面板的第二子像素組導向至第二觀察窗。
16.如權利要求15所述的顯示裝置，其中，所述顯示裝置是自動立體顯示裝置，以使觀察者將左眼和右眼分別置於所述第一和第二觀察窗時，該觀察者看到三維圖像。
17.如權利要求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，並且從所述第二觀察窗看到第二圖像。
18.如權利要求15所述的顯示裝置，進一步包括 光線方向切換裝置，用於控制所述光學導向部件在至少兩個模式下操作，所述光線方向切換裝置使所述光學導向部件在所述第一模式下將光線導向至所述第一和第二觀察窗，並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、發射式電致發光顯示面板、等離子顯示面板、場致發射顯示面板、電泳顯示面板、閃光顯示面板、白熾顯示面板、發光二極體顯示面板、以及有機發光二極體顯示面板中的一種。
20.如權利要求11所述的顯示裝置，其中，所述子像素重複組定義了輸出顯示格式，所述顯示裝置進一步包括 輸入圖像接收部件，用於接收第一格式的輸入圖像數據，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，用於對所述輸入圖像數據執行子像素著色操作，以產生所述顯示面板上的每一個子像素的亮度值。
21.如權利要求20所述的顯示裝置，其中，通過形成每一個子像素的重採樣區域並且利用與所述重採樣區域重疊的所述輸入圖像數據的部分的輸入圖像數據值來計算所述亮度值，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，所述顯示面板主要包括特別適用於定向顯示裝置的三基色或多基色子像素重複組的多個實施例之一，所述定向顯示裝置同時產生至少兩個圖像，例如自動立體三維顯示裝置或是多視圖裝置。產生圖像的輸入圖像數據，通過子像素著色操作，被著色在配置有圖示的子像素重複組之一的裝置上。
文檔編號G02B27/22GK102809826SQ201210272310
公開日2012年12月5日 申請日期2008年2月8日 優先權日2007年2月13日
發明者坎迪斯·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 申請人:三星電子株式會社