CN102455454A - 颜色过滤器以及具有颜色过滤器的装置 - Google Patents

Abstract

本发明建议一种颜色过滤器以及具有颜色过滤器的装置，即用于彩色显示器的颜色过滤器，它可以给观察者从两个不同的观察方向提供两个不同的图像内容，例如由行状和列状设置的过滤区组成，其中多个并排的不同过滤区分别形成一个过滤组，其用于配置彩色的、尤其全彩色的彩色图像点。按照本发明每四个具有不同过滤特性的并排的过滤区形成一个过滤组，其中在每个组中设有相同的四个不同颜色过滤器，但是在组中的不同过滤区的顺序是组与组不同的。对于具有阻挡掩膜或透镜系统的颜色过滤器，使每四个具有不同过滤特性的并排的过滤区形成一个过滤组，其中在每个组中设有相同的四个过滤区，其中阻挡掩膜是条带掩膜或与其相当的透镜装置，过滤区在垂直于条带掩膜的条带或相当的透镜系统的行中顺序是相同的。

Description

颜色过滤器以及具有颜色过滤器的装置

技术领域

本发明涉及一个如权利要求1前序部分所述的颜色过滤器以及具有颜色过滤器的装置。

背景技术

在平面图形屏幕（下面也称为显示器）中为了产生彩色图形使用附属于单个图像点的颜色过滤区，它们匹配于图像点结构地在透明基底、例如玻璃基底上实现。为了产生彩色图像点（彩色像素）一般包括三个基础图像点（亚像素），其具有附属的颜色过滤器红绿蓝（简称RGB）。

为了提高RGB显示器的明亮还已知，代替三个亚像素，使四个亚像素组成一个彩色像素，其中第四亚像素没有颜色过滤器，即能够通过“白”光。由此产生RGBW显示器，其中“W”指的是“白色”。对于没有颜色过滤器的亚像素可以没有颜色过滤器阻碍地透过光，由此这个亚像素与滤色的亚像素相比具有高达超过三倍的光透射。

RGBW亚像素组顺序衔接成行并且形成彩色的彩色像素。

在已知的双视界显示器中使用阻挡掩膜（Barrieremaske）或透镜系统，它分别从右和左定义可见的像素，这种显示器可以对观察者从两个不同的观察方向提供两个不同的图像内容。这个掩膜一般棋盘式地构成，由此逐行地对于观察者在每侧提供完整的RGB像素。这对于观察者导致可以与常见的显示器类似地再现色彩和线条。

如果在双视界显示器中使用RGBW布局，会由于对于共同地形成彩色像素的亚像素布置四个颜色过滤器，不再使用棋盘式阻挡掩膜或在功能上相当的透镜系统，因为由此可能逐行地失去颜色信息。

发明内容

本发明的目的是，提供一个上述形式的彩色双视界显示器，它具有相对更简单的结构。

这个目的通过权利要求1以及10或11的特征得以实现。

在从属权利要求中给出本发明有利和适宜的改进方案。

本发明源自用于彩色显示器的颜色过滤器，它可以为观察者从两个不同的观察方向提供两个不同的图像内容。所述颜色过滤器由行状和列状设置的过滤区组成，其中多个并排的不同过滤区分别形成一个过滤组，它们可以用于配置彩色的、尤其全彩色的彩色图像点。

本发明的核心在于，使每四个具有不同过滤特性的并排的过滤区形成一个过滤组，其中在每个组中设有相同的四个不同过滤区，但是在组中的不同过滤区的顺序是组与组不同的。尤其在一组内部的相同顺序周期地在一行过滤组中出现，例如交替地出现。

通过这个措施能够在显示器的结构中作为阻挡掩膜使用常见的阻挡掩膜，它在单个亚像素的布置方面具有简单的棋盘结构。此外可以使用常见的、在功能上与阻挡掩膜相当的透镜系统。

由此不仅可以不变地保留这个结构。此外在控制中无需改变硬件。由此尽管使用第四亚像素，为了达到较高的亮度，也可以使用相同的并因此成本有利的结构，如同在RGB显示器中那样。

这个优点尤其由此得到，即在一行中在一组中不同过滤区的顺序是组与组不同的，尤其是在一组中的相同顺序周期地在一行组中尤其交替地出现。

在本发明的优选改进方案中，针对一组内部的顺序对于在一行中邻接的组相对前面的组使前两个过滤区与第三和第四过滤区交换。在这种情况下在一行中的组的过滤区顺序例如为RGBW、GRWB、RGBW、GRWB等。因此在一行中组的过滤区的顺序交替地不同。通过这种布置仍然能够使用已知的具有棋盘结构的阻挡掩膜或者已知的透镜系统。

“W”例如用于白色的图像点，即没有颜色过滤器的图像点。

对于优选的改进方案同样能够使用已知的阻挡掩膜或已知的透镜系统，其中针对一组内部的顺序对于在一行中与一组邻接的组使所述顺序除了一个过滤区外是相同的。例如第一组具有顺序WRGB。邻接的组具有顺序RGBW并且与其邻接的组仍然是WRGB等。

如同在一组内部交替顺序一样、即例如通过交换前两个与第三和第四过滤区或者保持至少三个过滤区的顺序，也可以在颜色过滤器内部组合这种体系。例如在一行内部，第一组对遵循第一顺序体系，而与其紧接着的另一组对遵循第二顺序体系。由此必要时能够避免由于周期地应用总是相同的规律性产生的图像伪影。

一个颜色过滤器组优选至少包括红绿蓝颜色，即RGB和第四过滤区。这个过滤区或者可以构造成没有颜色过滤器或者例如具有对于图像内容有利透射的过滤区，例如对于黄色颜色就是这种情况。

在具有颜色过滤器和阻挡掩膜或透镜系统的装置中，本发明的另一核心思想是，使每四个具有不同过滤特性的并排的过滤区形成一个过滤组，其中在每个组中设有相同的四个颜色过滤区，其中所述阻挡掩膜或透镜系统是条带掩膜或与其相当的透镜装置，并且所述过滤区在垂直于条带掩膜的条带或相当的透镜系统的行中的顺序是相同的。通过这个改进方案同样能够，为了改善图像可以使用具有第四彩色像素的双视界显示器，同时可以使用简单的阻挡掩膜或简单的透镜系统。所述组沿着条带并排排列。由此尽管使用第四亚像素，也与RGB结构相比限制附加的硬件费用。亚像素的颜色过滤器优选是红绿蓝并且设有第四过滤区，它例如根本没有颜色过滤器。如上所述作为第四颜色过滤器也可以设想黄色颜色过滤器或者对于光具有高透过性的颜色过滤器。

附图说明

在附图中示出本发明的多个实施例并且在下面在说明其它细节和优点的情况下详细解释。为了清晰在附图中附加的亚像素以白色像素构成（RGBW），即没有颜色过滤器，附图中：

图1a至1e以不同的视图分别示出用于具有四个亚像素的像素的第一变化的2x2像素，其中一个亚像素没有颜色过滤器，图1a是基本形式，图1b配有用于左侧观察者和右侧观察者的配置标识，图1c具有位于上面的阻挡掩膜，图1d和1e表明用于左侧观察者的实际印象，

图2a-2e以不同的视图分别示出用于具有四个亚像素的像素的第二变化的2x2像素，其中一个亚像素没有颜色过滤器，图2a是基本形式，图2b配有用于左侧观察者和右侧观察者的配置标识，图2c具有位于位于上面的阻挡掩膜，图2d和2e表明用于左侧观察者的实际印象，

图3a示出对于一个彩色像素具有四个亚像素的颜色过滤器结构，

图3b示出可能的从属的阻挡掩膜，

图3c示出按照图3a的颜色过滤器与按照图3b的阻挡掩膜的组合，

图4a-4c为了表明本发明的功能示出以棋盘式阻挡掩膜为基础用于亚像素的过滤区的不发挥功能的结构，

图5a-5e示出表明现有技术的与棋盘式阻挡掩膜共同作用的具有三个颜色过滤区的颜色过滤器掩膜结构。

具体实施方式

在按照现有技术的双视界显示器中例如使用阻挡掩膜，它分别定义从右侧或左侧可看到的像素。在图5a和5e中示出传统的颜色过滤器掩膜的部段1，其中三个亚像素8、9、10形成具有红色、绿色、蓝色的彩色图像点5。即所述亚像素8具有红色颜色过滤器，亚像素9具有绿色颜色过滤器，亚像素10具有蓝色颜色过滤器。

部段1示出两列S1和S2以及两行Z1和Z2，其相交面定义四个彩色图像点5。现在按照图5b组织亚像素8、9、10，即通过在例如跨越两列S1和S2的行Z1中交替地使亚像素一方面配属于左侧观察者，另一方面配属于右侧观察者。对于亚像素的左侧和右侧观察者的配置通过“L”表示用于左侧观察者并且通过“R”表示用于右侧观察者。

在位于下面的行Z2中原理上以相同的方式标识，但是其中对于左侧和右侧的观察者的配置针对亚像素直接交换。如果现在棋盘式的阻挡掩膜6如图5c所示放在这个部段1上，则用于左侧观察者只能看到以”L”表示的像素，因此产生如图5d和5e所示的图形印象。对于观察者重要的、全彩色的像素在图5e中以框7表示。在行Z2中位于下面的结构同样形成全彩色的像素，但是亚像素具有与位于上面的行Z1中的像素不同的顺序。

尤其如同在图5d和5e中所示的那样，阻挡掩膜6是精确棋盘式的。

如果现在要将这种棋盘式的阻挡掩膜6用到颜色掩膜上，它不是由三个、而是由四个用于全彩色像素的亚像素组成，则形成一个不发挥功能的结构，这在图4a、4b和4c中表明。

在图4a中作为两列S1、S2以及两行Z1、Z2的相交面示出颜色掩膜的部段12。因此该部段12含有四个全彩色像素。如果在这种部段上敷设具有棋盘式结构的阻挡掩膜6（见图4b），其向左和向右具有亚像素8、9、10、11的交替配置，如同按照图5b和5c的现有技术中所实现的那样，结果是得到对于观察者具有彩色结构的彩色像素，例如用于左侧观察者，如同在图4c中所示的那样。在行Z1并且在行Z2中包含具有全部相同亚像素形式的全彩色像素。而在行Z1中仅仅存在红色和蓝色颜色（亚像素8，10），并且在行Z2中存在绿色和白色颜色（亚像素9，11）。因此在显示彩色图形时可能导致明显的颜色失真。

这个问题的解决方案见图1a至1e。

对于所有视图，亚像素的标记符号8、9、10、11都相同意义地表示红色、绿色、蓝色、白色。

首先仍然涉及颜色掩膜的部段13，它作为两列S1和S2及两行Z1和Z2的相交面含有四个彩色像素14。每个像素14含有四个亚像素8、9、10、11，但是在一行中相邻像素14的亚像素顺序是不同的。尤其所述顺序以这种方式交替，即第一像素的顺序是红绿蓝白，紧邻的像素的顺序是绿红白蓝。即在一行中邻接像素14的前两个亚像素与接着的第三和第四亚像素的顺序是分别交换的。

如果现在如图1b所示，在这种亚像素结构中交替地执行用于左侧观察者（以“L”表示）和用于右侧观察者（以“R”表示）的亚像素配置，并且如图1c所示在其上敷设前述棋盘式阻挡掩膜6，则得到例如用于左侧观察者的配置，如同在图1d和1e中所示的那样。在图1e中以框15表示用于左侧观察者的全彩色像素。包含所有四个亚像素8、9、10、11。在其下面的行Z2中也不缺少亚像素，而是含有所有四个可能的亚像素类型（绿白红蓝）。因此左侧观察者得到不失真的彩色图形。用于右侧观察者同样得到一个结构，其中在每个像素中，对应于如以框15表示的像素，同样含有所有四个亚像素类型。

在按照图1a至1e的实施例中，已经实现在四个亚像素的相互衔接的组中交换前两个亚像素与第三和第四亚像素。图2a至2e示出其它可能性。

在像素14（见图2a）中仍然以顺序红绿蓝白设置四个亚像素8、9、10、11。在该行中紧接着的像素中，亚像素8、9、10的排列顺序、即对于红绿蓝颜色是相同的，但是在第一位置上设置白色亚像素11。结果是对于用于左侧和右侧的观察者的配置和位于其上的棋盘式阻挡掩膜6（见图2b及2c），得到例如用于左侧观察者显示的正确的色印象，因为在附属于左侧观察者的全彩色像素中（通过图2e中的框15表示）含有所有四个亚像素类型。这对于左侧观察者同样适用于位于下面的行Z2，但是在这里顺序是不同的。

在图3a至3d中示出简单的阻挡掩膜与颜色过滤器共同作用的另一可能性，该颜色过滤器含有具有红绿蓝白颜色的四个亚像素。

图3a示出具有24个亚像素的颜色过滤器的部段16。在行Z1、Z2和Z3中都相互衔接有用于红绿蓝和白色亚像素的亚像素类型8、9、10、11。但是在位于下面的行中，亚像素分别向右错开一个，因此在红色亚像素8下面不设置红色亚像素，而是白色亚像素11。但是顺序是相同的。

对于下一行Z3同样是这样。

如果现在在按照部段16的这个颜色过滤器结构上敷设具有条带18的条带掩膜17，则左侧观察者在部段19中，对应于图3c，看到成列设置的全彩色像素，在其中分别含有所有必需的四个亚像素类型。在列S2中由在行Z1、Z2、Z3和Z4中的可见彩色像素8、11、10、9形成第一全彩色像素，其它全彩色像素在列S4等中形成。

Claims (13)

1.用于彩色显示器的颜色过滤器，它可以给观察者从两个不同的观察方向提供两个不同的图像内容，例如由行状和列状设置的过滤区组成，其中多个并排的不同过滤区（8，9，10，11）分别形成过滤组，所述过滤组可以用于配置彩色的、尤其全彩色的彩色图像点（5，14），其特征在于，使每四个具有不同过滤特性的并排的过滤区（8，9，10，11）形成一个过滤组（14），其中在每个组（14）中设有相同的四个不同过滤区（8，9，10，11），但是在组（14）中不同过滤区（8，9，10，11）的顺序是组（14）与组（14）不同的。

2.如权利要求1所述的颜色过滤器，其特征在于，在一行中在组（14）中不同的过滤区（8，9，10，11）的顺序是组（14）与组（14）不同的。

3.如上述权利要求中任一项所述的颜色过滤器，其特征在于，基于一组（14）内部的顺序对于在一行中邻接的组（14）使前两个过滤区（8，9）与第三（11）和第四（10）过滤区交换。

4.如上述权利要求中任一项所述的颜色过滤器，其特征在于，基于一组（14）内部的顺序对于在一行中邻接的组使所述顺序除了一个过滤区（11）外是相同的。

5.如权利要求3和4所述的颜色过滤器，其特征在于，设有组对，其在颜色过滤器内部遵循如权利要求3和4所述的规律性。

6.如权利要求3和4所述的颜色过滤器，其特征在于，所述组对交替地遵循如权利要求3和4所述的规律性。

7.如上述权利要求中任一项所述的颜色过滤器，其特征在于，一个颜色过滤器组（14）至少包括红绿蓝颜色（RGB）和第四过滤区。

8.如上述权利要求中任一项所述的颜色过滤器，其特征在于，第四过滤区（11）构造成没有过滤器。

9.如上述权利要求中任一项所述的颜色过滤器，其特征在于，第四颜色过滤区是黄色过滤器。

10.一种具有如上述权利要求中任一项所述的颜色过滤器和阻挡掩膜（6）的装置，所述阻挡掩膜棋盘式地覆盖过滤区（8，9，10，11），或者具有与棋盘式阻挡掩膜类似的透镜系统。

11.具有如权利要求1的前序部分所述的颜色过滤器和阻挡掩膜或透镜系统的装置，其特征在于，使每四个具有不同过滤特性的并排的过滤区（8，9，10，11）形成一个过滤组，其中在每个组中设有相同的四个颜色过滤区（8，9，10，11），其中所述阻挡掩膜是条带掩膜（17）或与其相当的透镜装置，并且所述颜色过滤区（8，9，10，11）在垂直于条带掩膜（17）的条带（18）或相当的透镜结构的行中的顺序是相同的。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，一个颜色过滤组至少包括红绿蓝颜色和第四过滤区。

13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第四过滤区构造成没有过滤器。

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