CN103048782A - 包括mems/imod组件的高动态范围显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包括MEMS/IMOD组件的高动态范围的显示器系统。所述显示器系统包括背光源、第一调制器、第二调制器和控制器。背光源可以进一步包括边光背光源，其可以被控制以实行对于双或多调制器显示器系统的场序照射。在另一个实施例中，显示器系统可以包括两个或更多个原色发射器，每个原色发射器包括色域。当以场序图案驱动色域时，结果的总体色域基本上较宽。这里公开了实行各种3D观看实施例的其它显示器系统和方法。呈现了用于增大包括MEMS和/或IMOD的显示器系统的动态范围、色域和位精度的系统、方法和技术。

Description

包括MEMS/IMOD组件的高动态范围显示器
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年7月12日提交的美国部分连续申请No.13,547,770和2011年9月9日提交的美国优先权发明申请No.13/228,807的优先权，其通过引用而被全部合并于此。
技术领域
本发明涉及显示器系统，更具体地，涉及采用微机电系统（“MEMS”）和/或干涉测量调制器（“IMOD”）的新颖的高动态的显示器。
背景技术
在包括MEMS和/或IMOD技术的显示器的领域中，下列是本领域中已知的：(1)2011年10月27日公布且名称为“SYSTEM ANDMETHOD FOR PIXEL-LEVEL VOLTAGE BOOSTING”的Govil等人的美国专利申请号20110261046;(2)2012年6月21日公布且名称为“HOLOGRAPHIC BRIGHTNESS ENHANCEMENT FILM”的Gruhlke等人的美国专利申请号20120154881;(3)2012年5月17日公布且名称为“ILLUMINATION DEVICE WITH LIGHT GUIDECOATING”的Sasagawa等人的美国专利申请号20120120682;(4)2012年5月10日公布且名称为“DISPLAY-INTEGRATED OPTICALACCELEROMETER”的Martin等人的美国专利申请号20120116709;(5)2012年3月29日公布且名称为“INTERFEROMETRIC OPTICALDISPLAY SYSTEM WITH BROADBAND CHARACTERISTICS”的Gonsev等人的美国专利申请号20120075313;(6)2011年2月17日公布且名称为“CONTROLLER AND DRIVER FEATURES FORBI-STABLE DISPLAY”的Miles等人的美国专利申请号20110037907;(7)2009年9月10日公布且名称为“INTERFEROMETRICMODULATOR IN TRANSMISSION MODE”的Ganti等人的美国专利申请号20090225395(‘395申请);(8)2011年3月31日公布且名称为“INTERFEROMETRIC DISPLAY WITH INTERFEROMETRICREFLECTOR”的Mienkoet等人的美国专利申请号20110075241(‘241申请);(9)2011年11月24日公布且名称为“METHOD AND STRUCTURE CAPABLE OF CHANGINGCOLOR SATURATION”的Liu等人的美国专利申请号20110286072;(10)2012年3月1日公布且名称为“DIELECTRIC ENHANCEDMIRROR FOR IMOD DISPLAY”的Mignard等人的美国专利申请号20120050299;(11)2007年12月13日公布且名称为“MEMS DEVICEWITH INTEGRATED OPTICAL ELEMENT”的Zhong等人的美国专利申请号20070285761;(12)2011年11月10日公布且名称为“BACKLIGHT FOR A DISPLAY”的Merz等人的美国专利申请号2011273377–所有这些申请通过引用而被全部合并于此。
在高对比度、能量高效、宽色域（color gamut）的显示器的领域中，已知产生了包括离散的、独立可控的发射器（例如，LED-无机和有机LED二者）的背光和高分辨率的LCD面板的显示器。低分辩率的背光和高分辨率的LCD面板的组合（即，“双调制器显示器”）进一步在共同拥有的以下文献中公开：(1)名称为“HDR DISPLAYSAND CONTROL SYSTEMS THEREFOR”的美国专利号7,753,530;(2)名称为“METHOD AND APPARATUS IN VARIOUSEMBODIMENTS FOR HDR IMPLEMENTATION IN DISPLAYDEVICES”的美国专利申请公开号2009322800;(3)名称为“ARRAYSCALING FOR HIGH DYNAMIC RANGE BACKLIGHTDISPLAYS AND OTHER DEVICES”的美国专利申请公开号2009284459;(4)名称为“HDR DISPLAYS HAVING LIGHTESTIMATING CONTROLLERS”的美国专利申请公开号2008018985;(5)名称为“HDR DISPLAYS WITH DUAL MODULATORSHAVING DIFFERENT RESOLUTIONS”的美国专利申请公开号20070268224;(6)名称为“HDR DISPLAYS WITHINDIVIDUALLY-CONTROLLABLE COLOR BACKLIGHTS”的美国专利申请公开号20070268211;(7)名称为“APPARATUS FORPROVIDING LIGHT SOURCE MODULATION IN DUALMODULATOR DISPLAYS”的美国专利申请公开号20100214282;(8)名称为“TEMPORAL FILTERING OF VIDEO SIGNALS”的美国专利申请公开号20090201320;(9)名称为“WIDE COLOR GAMUTDISPLAYS”的美国专利申请公开号20070268695(“‘695申请”);(10)2007年12月13日公布且名称为“DRIVING DUAL MODULATIONDISPLAY SYSTEMS USING KEY FRAMES”的Seetzen等人的美国专利申请20070285587;(11)2008年2月21日公布且名称为“HDRDISPLAYS WITH OVERLAPPING DUAL MODULATION”的Whitehead等人的美国专利申请20080043303;(12)2008年7月31日公布且名称为“APPARATUS AND METHODS FOR RAPID IMAGERENDERING ON DUAL-MODULATOR DISPLAYS”的Whitehead等人的美国专利申请20080180465;(13)2008年7月31日公布且名称为“RAPID IMAGE RENDERING ON DUAL-MODULATORDISPLAYS”的Whitehead等人的美国专利申请20080180466;(14)2010年11月4日公布且名称为“MITIGATION OF LCD FLARE”的Ward等人的美国专利申请20100277515;(15)2010年12月30日公布且名称为“SYSTEM AND METHOD FOR BACKLIGHT AND LCDADJUSTMENT”的Davies等人的美国专利申请20100328537;(16)2011年2月10日公布且名称为“RETENTION AND OTHERMECHANISMS OR PROCESSES FOR DISPLAY CALIBRATION”的Atkins等人的美国专利申请20110032248;(17)2011年7月14日公布且名称为“SYSTEM AND METHODS FOR APPLYINGADAPTIVE GAMMA IN IMAGE PROCESSING FOR HIGHBRIGHTNESS AND HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAYS”的Wallener等人的美国专利申请20110169881;(18)2011年8月11日公布且名称为“EFFICIENT COMPUTATION OF DRIVING SIGNALSFOR DEVICES WITH NON-LINEAR RESPONSE CURVES”的Longhurst等人的美国专利申请20110193610;(19)2011年9月22日公布且名称为“CUSTOM PSFS USING CLUSTERED LIGHTSOURCES”的Wallener等人的美国专利申请20110227900；(20)2011年11月10日公布且名称为“APPARATUS AND METHODS FORCOLOR DISPLAYS”的Ward等人的美国专利申请20110273495;(21)2011年11月17日公布且名称为“HIGH DYNAMIC RANGEDISPLAYS USING FILTERLESS LCD(S)FOR INCREASINGCONTRAST AND RESOLUTION”的Erinjippurath等人的美国专利申请20110279749;(22)2012年3月15日公布且名称为“METHODAND APPARATUS FOR EDGE LIT DISPLAYS”的Erinjippurath等人的美国专利申请20120062607;(23)2012年3月29日公布且名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING DRIVESIGNALS IN SPATIAL LIGHT MODULATOR DISPLAYS”的Messmer等人的美国专利申请20120075360;(24)2012年4月19日公布且名称为“EDGE-LIT LOCAL DIMMING DISPLAYS,DISPLAYCOMPONENTS AND RELATED METHODS”的Seetzen等人的美国专利申请20120092395;(25)2012年5月10日公布且名称为“REDUCED POWER DISPLAYS”的Margerm等人的美国专利申请20120113167;(26)2012年5月10日公布且名称为“CONTROL OFARRAY OF TWO-DIMENSIONAL IMAGING ELEMENTS INLIGHT MODULATING DISPLAYS”的Margerm等人的美国专利申请20120113498;(27)2012年5月31日公布且名称为“REFLECTORSWITH SPATIALLY VARYING REFLECTANCE/ABSORPTIONGRADIENTS FOR COLOR AND LUMINANCE COMPENSATION”的Kwong等人的美国专利申请20120133689;(28)2012年6月7日公布且名称为“OPTICAL MIXING AND SHAPING SYSTEM FORDISPLAY BACKLIGHTS AND DISPLAYS INC ORPORATINGTHE SAME”的Seetzen等人的美国专利申请20120140446;(29)2012年2月2日公布且名称为“SYSTEM AND METHOD OF CREATINGOR APPROVING MULTIPLE VIDEO STREAMS”的Atkins等人的美国专利申请20120026405;(30)2012年3月15日公布且名称为“MULTI-DIE LED PACKAGE AND BACKLIGHT UNIT USINGTHE SAME”的Atkins等人的美国专利申请20120063121;(31)2007年11月22日公布且名称为“HDR DISPLAYS HAVING LOCATIONSPECIFIC MODULATION”的Whitehead等人的美国专利申请20070268577;(32)2010年4月15日公布且名称为“MULTIPLEMODULATOR DISPLAYS AND RELATED METHOD”的Heidrich等人的美国专利申请20100091045;(33)2012年3月15日公布且名称为“METHOD AND APPARATUS FOR EDGE LIT DISPLAYS”的Erinjippurath等人的美国专利申请号20120062607–它们全部通过引用而被全部合并于此。
作为用于呈现彩色图像的技术，场序处理在本领域中是十分有名的。例如，以下是这样的场序显示器系统的示例：(1)名称为“HIGHFRAME MOTION COMPENSATED COLOR SEQUENCINGSYSTEM AND METHOD”的美国专利申请号20080253455;(2)名称为“LIQUID CRYSTAL DISPLAY OF FIELD SEQUENTIALCOLOR TYPE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME”的美国专利申请公开号20070152945;(3)名称为“METHOD ANDAPPARATUS FOR REDUCING ERRONEOUS COLOR EFFECTSIN A FIELD SEQUENTIAL LIQUID CRYSTAL DISPLAY”的美国专利申请公开号20110063330;(4)名称为“COLOR SEQUENTIALDISPLAY AND POWER SAVING METHOD THEREOF”的美国专利申请公开号20110063333–它们全部通过引用而被全部合并于此。
通常的场序显示器系统力求呈现不同的单原色帧的序列（如果同时显示，则通常将组合以形成白色）并且使得分析图像数据以驱动调制器（诸如液晶显示器，LCD）–以适当高的帧速率–以使得图像的结果序列对于观看者来说看起来使人愉快。在本领域中，已知这类图像呈现有时具有诸如色乱之类的使人不愉快的观看假象，并且一些显示器系统试图通过包括采用非常高的帧速率的各种技术来减小或最小化这些效应。
发明内容
这里公开显示器系统的几个实施例和它们的制造和使用方法。
在一个实施例中，显示器系统包括背光、MEMS和/或IMOD底板和第一调制器。
在另一个实施例中，显示器系统包括背光源、第一调制器、第二调制器和控制器。背光源可以进一步包括边光（edge-lit）背光源，其可以被控制以实行对于双或多调制器显示器系统的场序照射。
在另一个实施例中，显示器系统可以包括原色发射器的两个或更多个集合以使得每个包括色域。当以场序图案驱动色域时，结果的总体色域基本上较宽。
在另一个实施例中，显示器系统可以包括用于实行自动立体3D观看的双凸透镜片。在其它实施例中，显示器系统可以包括匹配的偏振器以调节显示器系统中的光以便与实行图像的3D观看的独立的偏振观看眼镜操作。在另一个实施例中，显示器系统可以包括独立的有效的快门眼镜，以使得该有效的快门眼镜与第二调制器的子像素同步，以便实行图像的3D观看。
在另一个实施例中，显示器系统可以包括：背光源，将光提供到光路中；MEMS/IMOD调制器，从背光源接收光并且在光路上调制光；第二调制器，从MEMS/IMOD调制器接收光并且透射光；控制器，接收将要在所述显示器系统上呈现的输入图像数据并且向MEMS/IMOD调制器和第二调制器发送信号。
下面在具体实施方式中与在本申请之内呈现的附图结合呈现本系统的其它特征和优点。
附图说明
示范性实施例在附图的参考图中示出。这里公开的实施例和图预期被认为是说明性的而不是限制性的。
图1A示出了包括场序背光和两个LCD调制器的有助于高动态范围的显示器的实施例。
图1B示出了根据图1A的实施例制造的显示器的图像处理管线的一个实施例。
图1C示出了根据图1A的实施例制造的显示器的图像处理管线的另一实施例。
图2示出了用于实现显示器系统的边缘发光的背光系统和方案的一个实施例。
图3描述采用图2的背光系统和方案的时间处理方案的一个实施例。
图4A和4B示出了在两个不同的时间段期间图2的背光系统和方案的色域效果。
图5示出了图2的背光系统的总体色域性能。
图6至9是使用图2的背光系统的时间背光方案的不同的实施例和变化。
图10是立体地实行3D视觉效果的双或多调制器显示器系统的一个实施例。
图11示出了包括用于多视图自动立体的双凸透镜阵列的双或多调制器显示器系统的一个实施例。
图12示出了使用有效的快门眼镜以实行3D观看的双或多调制器显示器系统的一个实施例。
图13示出了可以用来在诸如图11所示的显示器系统上产生多视图的输入立体视频序列或静止图像帧的一个实施例。
图14示出了图13的系统进一步包括用于显示多视图自动立体视频序列和帧的多视图编解码器的一个实施例。
图15示出了用在标准LCD中的传统CCFL背光和传统滤色器阵列的光谱内容和性能。
图16示出了OLED发射器（或者广谱或者RGB）连同匹配的滤色器的光谱性能的一个实施例以给出在广谱内的均匀照射。
图17描述包括MEMS/IMOD组件作为双和/或多调制器显示器中的调制器中的一个的一个可能的显示器系统。
图18是包括MEMS/IMOD反射式组件的显示器子系统。
图19是包括MEMS/IMOD透射式组件的显示器系统。
图20和22是可以将底板分割为具有不同的光谱性质的两个或更多个IMOD组件的显示器系统的两个实施例。
图21A描述传统的IMOD反射式组件的一个光谱响应。
图21B描述基于干涉测量反射器的三个峰的光谱的光谱响应。
图23是其中显示器在IMOD组件和LCD子像素之间包括期望的校准的显示器系统的一个实施例。
图24、25和26是对于显示器系统的一些实施例可能足够的现有技术MEMS/IMOD组件。
图27A和27B描述MEMS/IMOD调制器可能的多个光谱。
图28描述彩色LCD调制器的光谱响应的一个示例。
图29描述从MEMS/IMOD调制器至彩色LCD调制器的结果光谱。
具体实施方式
贯穿以下描述，阐述细节以便向本领域技术人员提供对本发明的更彻底的理解。但是，公知的元件可能不被示出或详细描述以避免不必要地模糊本公开。因此，说明书和附图应当被认为是说明性的，而不是限制的意义上的。
高动态范围的显示器系统逐渐成为消费者显示器产品。几种不同的显示器系统配置已经试图实行高动态范围。一种这样的配置显示在上面提到的申请‘695的图1中。该配置是照射高分辨率LCD面板的一侧的彩色LED背光的低分辩率阵列。单独调制的LED背光连同单独调制的LCD面板的组合产生非常高的动态范围的显示器。但是，这样的显示器的成本部分由LED背光的成本和实现双调制显示器所需的处理要求驱动。这样的系统的处理要求也取决于其光可以透射过LCD面板的任何给定子像素的不同的LED的数目。根据经验，照射LCD子像素的LED越多，在其上准确且如实地呈现图像所需的处理越多。
边光双面板显示器系统实施例
为了产生呈现相似的高动态范围的显示器；但是在没有包括彩色LED的阵列的背光的成本的情况下，各种配置是可能的。
图1A是在没有单独调制的背光的情况下实现高动态范围的显示器系统100的一个这样的实施例。概括地，显示器系统100包括将光发射到光路（由发源于背光106的箭头表示）中的场序背光106。此光路中的光由第一调制器110调制然后由第二调制器112调制。如下面将更详细地描述的，此实施例通过采用可能更少数量的形成边光显示器的发射器来避免先前的高动态范围的显示器系统（具有包括单独可控的LED发射器的阵列的背光，如上所述）的通常的较高成本。
包括至少两个LCD面板的这样的高动态范围的显示器的其它示例，以下共同拥有的申请：(1)2010年5月14日提交的名称为“HIGHDYNAMIC RANGE DISPLAYS USING FILTERLESS LCD(s)FORINCREASING CONTRAST AND RESOLUTION”的美国专利申请No.12/780,740(律师代理申请案No.D10026US01);(2)2011年4月28日提交的名称为"DUAL PANEL DISPLAY WITH CROSS BEFCOLLIMATOR AND POLARIZATION-PRESERVING DIFFUSER"的临时美国专利申请No.61/479,966(律师代理申请案No.D11006USP1);(3)2011年3月9日提交的名称为"HIGH CONTRASTGRAYSCALE AND COLOR DISPLAYS"的临时美国专利申请No.61/450,802(律师代理申请案No.D11011USP1)–所有这些通过引用而被全部合并于此。这些其它显示器也利用双调制器面板连同更简单的背光方案。
继续图1A的实施例的讨论，显示器系统的更完整的描述遵循–从组件内向显示器的可观看部分的顺序。驱动电路104驱动发射器106A（例如，LED或在本领域中已知的其它合适的发射器）。来自发射器106A的光由光波导106B分散。离开光路的光可以被反射器105（例如，ESR膜、日光膜等等）反射回到光路中。
光准直叠层108可以包括体扩散器107、BEF或分光膜108A、十字BEF或分光膜108B（可能相对于膜108A呈90度）、DBEF膜或反射式偏振器108C。第一调制器110可以包括偏振器110A（可能呈+45度）、第一调制器面板110B（例如，LCD面板等等）和偏振器110C（可能呈-45度）。
在第一调制器110之后，光可以在经过第二调制器114之前经过扩散器112（其可以是偏振保持或全息扩散器）。第二调制器114可以包括偏振器114A（可能呈-45度）、第二调制器面板114B（例如，LCD面板等等）和偏振器114C（可能呈+45度）。发源于第二调制器114的光直接可观看，如图所示。
在一个实施例中，第一调制器面板110B和第二调制器面板114B两者在操作中可以都是单色LCD面板，其中以边光方式对准彩色LED。在另一个实施例中，第一调制器面板110B和第二调制器面板114B中的一个或两者在操作中可以包括彩色子像素，其中以边光方式对准彩色LED或白色LED。由于不存在滤色器阵列（CFA）或免除了彩色子像素过滤器，因此如果两个LCD面板都是单色的，则来自显示器系统的光的吞吐量增大。如果实时地基于逐像素地一前一后地驱动两个单色的LCD，则可以进一步增强这样的亮度和能量效率增大。
另外，可以利用这样的显示器系统实现非常高的对比度。由两个单色的LCD的光学乘法动作实现的高对比度将允许高动态范围的运动图像的准确表示而不用光源调制。但是，对于宽色域（WCG）的准确表示，当使用具有单个或多个主波长的光源时，调制光源允许高度饱和的颜色的显示器。
在一个实施例中，光源可以包括LED的集合。但是，在工业生产中，这些LED可以由其它光发射器代替，像有机LED（OLED）、量子点（QD）或固态激光器（SSL）。还将理解，在各种具体实施方式中，单色LCD可以包括有效矩阵LCD、半透半反射式LCD、窗口LCD。
具有边光双面板显示器的场序彩色处理
关于此实施例的持续讨论，假定背光包括以边光方式对准的彩色LED。在操作中，将图像数据输入到控制器102中，在某些图像处理步骤（例如，在本领域中已知的色域映射算法（GMA）或子像素呈现算法（SPR））之后，控制器102可以向驱动器电路104并且向第一调制器面板110B和第二调制器面板114B发送图像数据和控制信号。
在一个实施例中，边光背光106可以包括彩色发射器的集合–例如，红（R）、绿（G）和蓝（B）LED发射器（并且也可能是其它彩色发射器，但是为了示例目的，现在仅仅考虑R,G,B发射器）-其中每个R发射器基本上是红色光谱中的一个原色，每个G发射器基本上是绿色光谱中的一个原色，以及每个B发射器基本上是蓝色光谱中的一个原色（即，在某种程度的制造公差之内）。在这样的显示器系统中，控制器102可以分析用于向第一调制器面板110B和第二调制器面板114B发出控制信号的图像数据–以适当地调整调制器（例如，单个子像素）以设置在每个红色、绿色和蓝色场期间的合适的透射率以如实地呈现期望的图像。
在另一个实施例中，可以采用边光背光106，包括彩色发射器的集合–例如，红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）LED发射器（并且也可能是其它彩色发射器，但是为了示例的目的，现在仅仅考虑R,G,B发射器）。但是，代替每个发射器基本上使用一个原色（例如，每个R发射器基本上是红色光谱中的一个原色，等等），背光106可以包括例如红色光谱区域中的两个或更多个原色以在显示器系统的光路中产生“红色”的颜色。还可以利用期望的不同的光谱区域的子集或每一个中的两个或更多个原色（例如，依照要求，两个或更多个不同的“红色”发射器、“绿色”发射器、“蓝色”发射器、“黄色”发射器、“青色”发射器等等）。两个或更多个“红色”发射器的适当选择可以通过红色发射器的适当的分选（binning）并且根据颜色输出而分离来实现。
利用这样的显示器配置，可以以多种方式和组合来将不同的发射器组合在一起，以与更传统的场序系统相比，实行具有更宽的色域的场序方案。仅仅为了示例目的，假定背光包括两个“红色”（R1和R2）、两个“绿色”（G1和G2）和两个“蓝色”（B1和B2）。在那种情况下，两个白光光谱可以由发射器的[R1、G1、B1]和[R2、G2、B2]集合产生。将理解，仅仅R、G和B的选择没有限制，并且可以按照类似的方式使用彩色发射器（黄色、青色、品红等等）的任何其它集合。此外，可以动态地使用彩色发射器的不同集合的变化以产生白光–以实行场序方式。控制器102产生用于背光阵列和两个单色LCD的控制信号。它可以使用场景分析来基于用于在显示器上重放的视频序列中的输入的输入图像帧确定驱动多原色光发射器的最优顺序。
图1B描述可以由产生用于光发射器驱动器104和两个单色LCD110和114的驱动信号的控制器102实行的实施例的图像处理管线（或相反，流程图）的一个实施例。来自于预期在显示器实施例上观看的视频序列的输入图像帧可以首先经历逆伽马校正130功能以在线性空间中表示图像像素数据。校正后的图像然后可以由图像直方图发生器132处理以产生R、G和B颜色通道（或由显示器系统提供的无论什么颜色通道）的直方图。基于该直方图，初步场景分析由动态校平器模块136执行以确定对于特定帧的不同的颜色通道LED的最佳信号。基于此信号，不同的驱动值是RGB彩色光发射器的每一个。基于对于单个通道的驱动值和峰驱动值，然后可以在动态重新调节器138中重新调节独立的颜色通道图像。重新调节器的输出穿过双LCD分割140（其例如可以实行平方根功能等等）以产生线性驱动值。但是，单色LCD可以具有不同的LCD透射功能，其变换输入驱动值以透射作为峰光透射的某一百分比的光。通过反转这些透射函数，驱动器144和146分别产生分别用于两个单色LCD 110和114的信号。
用于减小色乱的效果的另一方案是采用“虚拟原色”–其中可以使得两个或更多个不同颜色的发射器（例如，绿色和蓝色）同时照射以动态地产生新的“虚拟”原色（例如，在本示例中，青色）。这样的虚拟原色可以根据当前被呈现的图像帧的图像处理分析来产生。使用虚拟原色的场序处理技术是已知的并且进一步在名称为“HIGHDYNAMIC CONTRAST DISPLAY SYSTEM HAVING MULTIPLESEGMENTED BACKLIGHT”的美国专利申请公开号20090174638和名称为“COLOR CONVERSION UNIT FOR REDUCEDFRINGING”的美国专利申请公开号20080253445中讨论–这些通过整体引用被合并于此。事实上，可以组合多个原色集合的各种技术连同虚拟原色的技术以获得附加的宽色域性能。
虚拟原色的概念可以非常有效地扩展到双基于单色LCD的FSC系统。如图1C中的实施例所示，结合动态校平器136使用的色域映射算法模块、GMA 134可以与原色的集合组合以产生具有变化的去饱和电平的虚拟原色。此外，如果背光LED驱动器由脉冲宽度调制（PWM）控制，则可以用这种方式在特定的时间段内控制屏幕上的特定区域的可寻址的色彩空间。此外，用于LED背光驱动器并且用于最佳虚拟原色的选择的动态校平器136与用于LCD驱动值的最佳选择的动态重新调节器138的组合可以允许减小的闪烁，而闪烁是在文献中记录的FSC系统的突出问题。子像素呈现（SPR）算法模块142的包括可以进一步增强利用此实施例构造的显示器的观看体验，该模块用于通过控制单个子像素控制信号值来提供在来自于显示器系统的最终呈现的图像中的较佳的照度和色度平衡，如本领域中已知的。
图2是用于实行这样的显示器系统中的多个原色集合的背光方案200的一个实施例。假定显示器系统包括两个白光光谱（如上所述，[R1、G1、B1]和[R2、G2、B2]），然后在分析图像数据之后，控制器102可以向这两个原色集合–分别标记为P1（204）和P2（206）发出控制信号。背光208可以具有不同颜色的发射器（208A、208B等等）的合适的交织以在场序处理期间实行在整个显示器中的使人愉快的（并且均匀的）白光。
将理解，这些发射器可以包括许多不同类型的窄带颜色源中的一个–诸如，窄带，具体地分选的LED发射器、量子点、量子点增强膜（例如，QDEFTM）、激光源等等。
假定发射器的此物理分布沿着背光，则时间处理的一个实施例可以如图3所示进行。图3描述CIE 1931色彩空间和由此示例中的PS1原色（302）和PS2原色（304）呈现的两个单独的色域。利用现在可实现的这两个单独的色域，可以以时间方式采用它们来实现显示器系统的总体更宽的色域（即，比仅仅具有单个色域（所述PS1）的显示器）。
图4A和4B描述两个单独的时间段–PS1（302）是显示器系统的有效色域（例如，在至少三个帧的一个时间间隔期间使用[R1、G1、B1]）的一个时间段和PS2（304）是显示器系统的有效色域（例如，在至少三个帧的此第二时间间隔期间使用[R2、G2、B2]）的另一个时间段。
在图5中显示了此时间上的场序处理的总体效果。应当注意，此显示器系统的色域500现在看起来具有基本上6个顶点（在区域502、504和506中），与原色点R1、R2、G1、G2、B1和B2对应。此较宽的色域可以更准确地接近在戏剧内容中获得的色域表示，诸如六个原色色域。
对于这样的场序显示器系统，现在可能有许多其它变化和加工。图6至9是用于减少场序处理的已知的不希望的效果的场序处理方案的不同实施例。图6是示出了RGBW背光方案的一个实施例。RGBW背光可以提供减少和/或改善色乱的公知和不希望的效果的机会。在图6中，白光（W）提供照度的基础，而R、G和B发射器可以提供结果图像中的附加的色度。此W光可以由现有的R、G、B发射器（或背光中存在的无论什么颜色的发射器，包括单独的白光发射器）提供。
图7示出了用于RGBW场序处理的另一个方案，其中时间隙中的一个被保留作W场之用。图8是可以帮助减少色乱效果的另一场序方案。在此实施例中，以场顺序重复G场。这个使用重复的绿色原色来减少色乱的概念可以扩展到在图2和图3中描述的实施例。它满足高照度颜色场（例如，像绿色或其它亮的原色，也许作为虚拟原色）比其它的低照度颜色场（例如，蓝色或红色）在由控制器实行的无论什么照射方案中都具有较高的频率以帮助减少色乱。
图9是重复G场的另一实施例；但是这次是在两个或更多个彩色原色集合-例如，P1和P2的背景下。对于这样的多原色背光方案，可以期望增大背光刷新速率。例如，如果LCD显示器额定为240Hz，则可以以至少每秒240帧刷新背光。某些蓝色相位模式LCD已被证明能够以这样的高帧速率定时（clocking）。
增强的3D视觉效果的实施例
利用具有边光背光的双调制器显示器系统的各种实施例，现在可以公开用于增强的3D视觉效果，包括自动立体效果的系统和技术。
图10是共享图1A的显示器系统中的许多相同元件的双调制器显示器系统（1000）的一个实施例。这两个显示器系统之间的一个差别是第二调制器114。第二调制器114可以包括匹配的检偏器1002和单色液晶1004。
可以控制匹配的偏振器1002以输出相应的右通道和左通道的图像。通道可以是例如左眼观看通道或右眼观看通道，其可以由独立的观看眼镜1006分开以用于观看，观看眼镜1006包括用于左眼和右眼的不同的过滤器。例如，显示器1000可以被激励以交替显示3D图像的左视图和右视图。于是通过激励附加的可控的偏振器将图像分成不同的对应的观看通道，以使与图像的观看通道一致的每个图像偏振。例如，在左右偏振观看系统中，眼镜1006可以被构造为包括左眼透镜上的P偏振过滤器和右眼透镜上的S偏振过滤器。在这种情况下，可以激励可控的面板1002以将调制有左图像数据的光通过/转化为P偏振并且将调制有右图像数据的光通过/转化为S偏振。
在另一个示例中，光可以分几部分调制有左或右图像数据（例如，在任何给定时间从显示器发出的光包含左通道图像和右通道图像二者的一部分），并且可控的偏振器面板也分几部分被激励并且与显示的图像部分同步，以将那些部分的图像转化为合适的偏振并且随后通过左观看通道和右观看通道的偏振的过滤器观看。
图11是双调制器显示器系统1100的另一个实施例，其具有高动态范围并且能够实行3D图像而不需要观看者佩戴一副匹配的眼镜。如在本领域中已知的，可以以自动立体方式实行3D观看。一些已知的系统在以下中公开：(1)名称为“SEGMENTED LENTICULARARRAY USED IN AUTOSTEREOSCOPIC DISPLAYAPPARATUS”的美国专利申请公开号20110038043;(2)United名称为“BACKLIGHTING SYSTEM FOR A 2D/3DAUTOSTEREOSCOPIC MULTIVIEW DISPLAY”的美国专利申请公开号20100118218;(3)名称为“2D/3D SWITCHABLEAUTOSTEREOSCOPIC DISPLAY APPARATUS AND METHOD”的美国专利申请公开号20100079584;(4)名称为“METHOD ANDDEVICE FOR AUTOSTERIOSCOPIC DISPLAY WITHADAPTATION OF THE OPTIMAL VIEWING DISTANCE”的美国专利申请公开号20090207237;(5)名称为“AUTOSTEREOSCOPIE”的美国专利申请公开号20030025995–所有这些通过整体引用被合并于此。
在图11的此实施例中，诸如图2中描述的边光、场序背光系统或任何其它合适的背光之类的背光源1102可以为诸如例如在图1A中描述的或如在上面通过引用合并的共同拥有的专利申请中的任何一个中的任何另一个其它双调制器显示器所示的双调制器系统提供背光。
第一和/或初次调制器（例如，单色LCD）中的每个像素结构1104可以被指定为左（L）、中心（C）或右（R）观看区域-但是或者指定许多不同的观看区域。来自于这些像素结构1104的光与第二和/或二次调制器（例如，另一个单色LCD）中的像素结构匹配。
因为光发源于二次像素结构1106，所以该光进一步被利用双凸透镜阵列和/或片1108调节。双凸透镜阵列1108实行到各个观看区域-例如，从观看者来看的左、中心和右观看区域的各个光路。可以理解，这个包括具有两个调制器（包括单色子像素）的双调制器的显示器系统允许较亮的图像，因为缺少通常的来自于彩色子像素的亮度降低。此外，LCR子像素的存在有效地提供3个不同的视图而不降低显示的图像的分辨率。此外，具有增强的色域性能的增强的时间和/或场序的背光将允许对于电影和保真度是观看者的体验的一部分的其它图像源的较高的色度保真度。双凸透镜阵列/片之内的透镜的分辨率和/或尺寸可以被优化以使得透镜的大小基本上与子像素宽度的大小相同。
图12是双调制器显示器系统1200的另一实施例，其中来自合适的背光1202的光被透射过第一或初次单色像素1204然后透射过二次单色像素1206。二次单色LCD像素可以用作以初次单色LCD像素的帧速率的倍数（对于一个示例，两倍）的开关[开/关]。快门LCD可以被同步到有效的快门眼睛佩戴物1208，以使得眼睛中的任一个观看交替的像素以产生3D观看体验。可替换地，二次单色LCD可以在三态下运行，其中它在LonRoff、LoffRoff和LoffRon之间交替。这可以允许降低基于有效快门眼镜的3D观看中的串扰。
图13和14是对于在诸如例如图11的自动立体系统中或在诸如图12之类的系统中存在的可以呈现3D图像的双调制器显示器系统的图像处理管线的两个实施例。图像管线1300从视频序列输入立体帧以合成和呈现场景的多个视图，所述多个视图可以对于使用图11中的实施例的特定多视图3D系统被优化。
看到空间处理器1302输出图像数据的多个通道–在此实施例中，五个通道：L2、L1、C、R1和R2–从而产生五个视图用于自动立体。这五个通道可以被用作不同的视图，以实行3D观看-如在本领域中已知的。
图14是图像处理管线1400的另一实施例，其中增加MVC解码器1402作为构造比特流的预处理步骤，所述比特流表示视频场景的多于一个视图–如例如在立体3D观看中所进行的那样。MVC解码器1402从场景的高达16个视图解码成呈现在例如图11中描述的自动立体显示器上的N个视图（其中，N可以是小于或等于16的任何数目）。
新颖的白光背景边缘发光技术
在继续参考上面时，双调制器显示器系统包括两个单色LCD和白光（或广谱）光源。图15示出了传统的CCFL白光的光谱。将看到，存在与这样的CCFL光谱相关联的一些峰和波谷。此外，图15示出了来自于具有彩色子像素的传统的LCD的典型的滤色器响应。可以看到，在一个颜色带（例如蓝色）的一些部分中存在到另一个颜色带（例如，绿色子像素）中并且穿过另一个颜色带的一些串扰（或渗透）。其结果-即，一旦CCFL光通过LCD中的传统的彩色子像素过滤–是结果的照射仍然可以是总体上不均匀的，仍然显示色谱照射的一些峰和波谷。由这样的系统表示的色域将局限于LCD中的滤色器的选择。
图16示出了在使用窄带或宽带发射器用于发光的背光上使用特定的滤色器的一个可能的实施例。在窄带的情况下，发射器可以是LED、OLED、激光器、量子点增强膜等等。在宽带的情况下，发射器可以是LED、OLED、CCFL等等。当组合这些发射器的光谱时，结果是基本上白光源或广谱光源。例如，图16示出了由在如图所示的可见光谱内呈现它的特定波峰和波谷的OLED发射器产生的白光谱。如果以互补的方式在此OLED白光源内采用合适的滤色器–即，利用选择例如B1、B2、G1、G2、R1和R2过滤器来调谐光源的带通，以使得可见光谱中的波峰和波谷可以被补偿用于期望的带通，则白光源OLED发射器连同适当地选择的滤色器的组合的响应将在整个可见光谱内呈现适度平滑的照射。
如可以参考上面的图2注意的，如果原色滤色器的两个或更多个集合被构造以使得每个集合可以产生宽的（例如，白）光谱，则这些原色滤色器的两个或更多个集合可以提供新颖的场序照射。这些原色滤色器的集合的每一个的结果的总体色域可以提供比显示器系统仅仅使用这些原色滤色器的集合中的一个的情况更宽的色域性能。
将理解，虽然这里描述的许多实施例可应用到边光背光系统，但是这些系统和技术中的许多还可应用于可以具有用于实行场序照射的潜力的直接观看背光。
在一个实施例中，可以在它们的带通中具体地选择原色滤色器的两个集合以互补以使能光谱分离3D观看。在这种情况下，佩戴光谱分离眼镜的观看者将能够在这样的显示器系统中观看3D的图像。光谱分离3D观看和系统在本领域中是已知的–例如，在名称为“SPECTRAL SEPARATION FILTERS FOR 3D STEREOSCOPICD-CINEMA PRESENTATION”的美国专利申请公开号20110205494中,其通过引用而被整体合并于此。
具有MEMS和/或IMOD组件的改进的显示器
从‘241申请和‘395申请（二者通过在上面引用而被合并）可以知道，采用MEMS和/或IMOD组件、基板和/或底板-连同光学叠层–产生显示器。在这里公开的许多实施例中，在如例如本申请的图1A和10中的实施例所示的可以呈现相似的高动态范围的配置中可以采用这样的MEMS和/或IMOD底板。
边光背光实施例
图17是显示器1700的一个实施例，包括MEMS/IMOD底板1702、背光模块1704和调制器叠层模块1706。在一个实施例中，背光模块可以包括白光源–例如，CCFL、白光LED、白光OLED、基于量子点等等。这样的白光源可以被在边光配置中实现并且可以被配置为完全开启、全部暗或局部暗，如在本领域中已知的。在另一个实施例中，背光模块可以包括彩色光源的集合–例如，彩色的LED集合或阵列。它们可以也按照边光方式被配置并且可以被配置为完全开启、全部暗或局部暗，如在本领域中已知的。
调制器叠层1706可以包括一个、两个或更多个调制器（例如，LCD调制器等等）。在一个实施例中，一个LCD调制器连同其它的光学元件包括被配置为接收从MEMS/IMOD底板1702反射的光的光学叠层。MEMS/IMOD底板可以被配置（这里将更详细地讨论）为实行发源于背光的光的第一调制并且将这样的已调制光发送到调制器叠层1706–以产生例如高动态范围的显示器系统。在另一个实施例中，宽色域的显示器系统可以被可能采用这里描述的场序方案的这样的显示器实行。
图18是根据本申请的原理做出的显示器子系统的另一个实施例。显示器1800可以包括背光控制器1802、MEMS/IMOD底板1804、背光1806、扩散器1808、检偏器1810、LCD调制器1812和起偏器1814。子系统可以在处理器控制（诸如图1A和19中的控制器102）下，所述处理器控制接收输入图像数据并且向驱动背光控制器1802和LCD调制器1812提供处理器控制之下的足够的处理，以足以向显示器的观看者呈现高动态范围的图像。应当理解，MEMS/IMOD结构可以具有不同于LCD调制器的分辨率。
在图18中，离开背光1806（例如，边缘LED排列）的光入射在MEMS/IMOD底板1804上。底板1804可以如同在干涉测量反射调制器中那样工作，如‘241申请和‘395申请所述。底板1804可以用来通过调谐干涉测量调制器的光学谐振腔来反射光谱的选择性的部分。
在扩散器1808的前面的光可以在光谱上分离以用于较宽的色域能力。具有干涉测量反射器的干涉测量调制器的使用可以允许进一步的光谱分离。此光入射在LCD调制器和/或面板1812上，LCD调制器和/或面板1812然后可以充当二次调制器以提供更高动态范围的显示器能力。在一个实施例中，调制器1812可以是消色差的LCD面板。可替换地，调制器1812可以是LCD面板，包括一些彩色的子像素图案–例如，条带状、五个瓦（pentile）、RGB原色、RGBW原色、n个颜色的原色（其中n大于或等于3）等等。
如上所述，背光驱动器和/或控制器可以驱动边缘LED和对于干涉调制器的控制。因此，此驱动器可以用来调制在扩散器的前面输出的背光的强度和光谱。在另一个实施例中，背光控制器可以与可选的传感器1814集成，以使得驱动边光LED的电流可以基于背景光量被调制，以使得显示的内容的亮度可以被保持在正确的照度级而不考虑背景光条件。从扩散器输出的光可以被消色差的LCD像素进一步调制以用于更高对比度的显示器。
背光实施例
如在‘395申请中所公开的，MEMS/IMOD组件可以被构造为工作在透射模式（即，仅仅与反射模式相反）。图19描述背光显示器系统的一个实施例。显示器1900可以包括背光控制器1902、背光1904、可选的准直器膜1906、透射式MEMS/IMOD组件1908、其它可选的透射式MEMS/IMOD组件1910和作为光路中的另一个调制器的LCD层和/或叠层1912。如上所述，显示器系统可以在控制器102的控制之下，控制器102接受图像数据并且向显示器系统中的有效元件–例如，背光、透射式MEMS/IMOD组件、LCD等等提供控制信号。
背光1904可以包括任何合适的背光–例如，LED（白色和/或彩色）的阵列、CCFL、OLED、量子点等等。来自背光的光入射到透射式MEMS/IMOD组件1908上–其中光可以接收通过组件1908的第一调制。这里将进一步讨论，MEMS/IMOD组件1908可以具有可以实行不同的光谱特性的不同的实施例和构造。
在一些实施例中，在光路中可以存在另外的一个或多个可选的透射式MEMS/IMOD组件1910以提供光的附加的调制。在这样的可选的调制之后，光可以透射通过LCD调制器叠层1912，所述叠层具有可以加强LCD面板自身的可选的光学元件（例如，偏振器、修整器等等）。
在其它的实施例中，MEMS/IMOD组件可以被构造为工作在半透半反射模式下–如在例如2009年5月21日公布的名称为“SIMULTANEOUS LIGHT COLLECTION AND ILLUMINATIONON AN ACTIVE DISPLAY”的Khazeni等人的美国专利申请20090126777中进一步公开的,–其通过引用而被合并于此。
宽色域的实施例
在许多实施例中，不同的MEMS/IMOD底板可以被构造为反射期望的波长，但是具有稍微不同形状的以期望的波长为中心的波峰。
图20描述一个这样的不同的MEMS/IMOD底板。可以看到，底板的行可以包括具有不同的干涉特性的不同的干涉调制器（IMOD）。这些组件可以被布置为沿着显示器平面的横条纹。每个横条纹可以用于具有干涉测量组件的IMOD，所述干涉测量组件具有不同的腔深度和不同的厚度和/或材料。此配置将产生在光谱上更分离的光源，由此允许在背光处更宽的色域表示。
进一步参考图20并且如其所示，底板2000可以包括多个不同的MEMS/IMOD组件–例如，如图所示的IMOD1（2002）和IMOD2（2004）。不同的MEMS/IMOD底板可以呈现不同的光谱特性–因而，导致比在MEMS/IMOD底板由统一的组件构造构成的情况更宽的色域的调制的背光。可以看出，MEMS/IMOD底板可以被构造具有交替的MEMS/IMOD组件条。因为这些组件的大小可以不同（从0.1微米到100多微米），所以MEMS/IMOD底板根据组件和它们的物理尺寸的选择在分辨率和/或色域方面可以变化。
图22描述MEMS/IMOD底板2200配置的另一示例。底板2200可以包括多个可能不同的MEMS/IMOD组件（例如，分别为2202和2204）的棋盘。如上所述，分辨率和/或色域可以根据组件和它们的物理尺寸的选择而变化。将理解，预期所述多个MEMS/IMOD组件（可能具有不同的光谱特性）的图案和位置包括：条纹，棋盘图案、五个瓦图案、任何空间多路复用多图案、底板的其它分割等等，但是不限于此。所述分割的每个图案、部分和/或子集可以由具有不同的光谱特性的MEMS/IMOD组件构成，如这里所述的。
图22的配置还可以用于公开附加的实施例。底板2200可以被构造为nxn“MEMS像素”–其可以包括基于多个可调节的标准具的重铬（bichromic）单元2202。利用这样的配置，底板2200（例如，被构造为重铬单元的nxn阵列）可以允许比单个重铬单元更高的位分辨率。因此，可以对于空间和位分辨率的期望的折衷进行设计以允许在可接受的空间分辨率下的基于IMOD的显示器的高的位深度内容的准确的表示。
图23描述包括这样的单元的一个显示器实施例。如图所示，可以期望在重铬单元2302和LCD的一个或多个消色差的子像素2308或透射式IMOD的重铬单元之间基本上具有良好的边界对准（对于一个单元和一个子像素或一组子像素，可能为1:1对准）和接合（如2306所述）。附加的光扩散器2304可以被放在其间。图23的显示器可以实现在具有提高的级精度的高分辨率下高效的高动态范围的显示器。
不同的MEMS/IMOD组件的光谱性能
图21A描述IMOD的一个这样的光谱响应，如在‘241申请的图11A中详细讨论的。遵循‘241申请中的讨论，它在其中公开了：图11A是示出了对于从包括干涉测量反射器的干涉测量调制器的基板侧反射的光的光反射曲线。图11A还示出了对于经过干涉测量反射器的光的光透射曲线。用于产生图11A的干涉测量调制器包括大约50埃厚的吸收器层和大约2440埃厚的光学谐振腔。干涉测量反射器包括由具有大约15埃的厚度的铝形成的第一反射器层、由具有大约1300埃的厚度的SiON形成的光学谐振层和由具有大约30埃的厚度的铝形成的第二反射器层。光反射曲线包括下沉，光透射曲线包括波峰。
在其它实施例中，在干涉测量调制器的后端引入干涉测量反射器可以允许进一步精细调谐反射光谱以产生三个或多个峰的光谱，其中在波峰的一半幅度处的幅度和全宽度[FWHM]可以通过调谐下列来控制：（1）IMOD的光学谐振腔的厚度；（2）吸收层的厚度；（3）干涉反射器中的第一和第二反射器的厚度和/或（4）干涉反射器的光学谐振层的厚度。图21B描述三个峰的光谱的一个这样的光谱响应–并且可以包括来自于IMOD 1和IMOD 2底板结构的六个波峰。除了作为反射器工作之外，‘395申请公开了这些IMOD结构可以以透射模式工作。因此，这里公开的具有边光背光的显示器系统的所有实施例可以将背光放置在透射式IMOD结构后面，并且光在光路的下游由LCD调制器进一步处理。
图24、25和26是可以足够本申请的目的的现有技术MEMS/IMOD结构。图24中的结构与‘241申请的图8A所示的结构相似。为了便于阅读‘241申请中的描述，图24的下列元件映射到图8A的元件如下：（2400,800）、（2410,801）、（2420,803）、（2430,805）、（2440,821）、（2450,809）、（2460,821）。
遵循那里的讨论，图24（图8A）是包括干涉测量调制器（“IMOD”）811的干涉测量显示器800的实施例的剖视图。IMOD811可以与基板层801相邻地布置。基板801可以包括任何合适的基板，例如丙烯酸、玻璃、聚乙二醇对酞酸酯（“PET”）和/或聚对苯二甲酸乙二醇脂（“PET-G”）。IMOD 811可以包括吸收器层803、反射器层809和在吸收器层803和反射器层809之间限定的光学谐振腔层821。反射器层809可以在一般与吸收器垂直的方向上在如上参考图1所述的开放状态（示出）和闭合状态之间移动通过空气隙807。在反射器809处于开放状态时，干涉测量调制器811可以被配置为将例如红色、绿色、或蓝色的颜色从基板801侧向一个或多个观看者反射，并且在反射器处于激活状态时，被配置为反射例如黑色或深蓝色的暗色。
在图8A所示的实施例中，吸收器层803定义光学谐振腔821的顶部，并且反射器层809定义光学谐振腔821的底部。选择吸收器层803和反射器层809的厚度以控制由干涉测量反射器811反射的光和透射通过干涉测量调制器811的光的相对量。吸收器803的厚度可以在从大约40A到大约500A的范围。反射器层809的厚度可以在从大约40A到大约500A的范围。在一些实施例中，吸收器803和反射器809可以包括反射性的和导电的材料。吸收器层803和反射器层809二者可以包括金属，并且二者可以是部分透射性的。吸收器层803可以包括各种材料，例如钼（Mo）、钛（Ti）、钨（W）和铬（Cr），以及例如MoCr或PbSe的合金。反射器层809可以包括各种材料，例如铝（AI）、铜（Cu）、银（Ag）、钼（Mo）、金（Au）和铬（Cr），以及例如MoCr的合金。
通过反射器层809反射或透射的光的量可以通过改变反射器层809的厚度和组成成分来显著地增大或减小。从干涉测量调制器反射的光的结果颜色基于受光学谐振腔821的大小（例如，厚度）和吸收器层803的材料性质的影响的光干涉原理。改变反射器厚度809将影响反射的颜色的强度，因而影响通过反射器809的透射的强度。
在IMOD的一些实施例中，光学谐振腔821由固态层，例如光学透明的介电层（例如，SiON）或多个层限定。在其它IMOD中，光学谐振腔821由空气隙或光学上透明的层805和空气隙807的组合限定。光学谐振腔821的厚度可以被调谐以最大化或最小化来自于IMOD的一个或多个特定颜色的反射。在一些实施例中，光学谐振腔821的厚度可以在从大约1000埃到大约5000埃或更大的范围。光学谐振腔821的物理厚度可以取决于形成它的材料。例如，对于相等的光学厚度，空气腔可以在物理上比由SiON形成的腔更厚，因为SiON具有比空气更高的折射率。在一些实施例中，可以基于腔821的光学厚度选择光学谐振腔821的配置的厚度。这里使用的“光学厚度”是指在来自于IMOD 811的波峰反射的波长方面测量的腔821的等效的光程长度。换句话说，腔821的设计可以被有益地指定为光学厚度（例如，多个波长），因为实际的物理间隔可以根据IMOD 811和选择的材料的设计两者而显著地变化。在一些实施例中，光学谐振腔821的光学厚度可以在从IMOD 811的反射波峰波长的大约四分之一到大约十倍的范围。因而，由IMOD反射的颜色（或多个颜色）可以通过配置光学谐振腔821具有特定的厚度来选择。
图25是‘241申请中的图9A的现有技术结构。如同上述讨论一样，图25的元件可以按照像上面对于图24和图8A讨论的方式被映射到图9A上。遵循‘241申请中的图9A的讨论，图9A（即，在本申请中的图25）是示出了干涉测量显示器800的一部分的另一个实施例的剖视图。图9A包括干涉测量反射器813代替图8A所示的反射器809。干涉测量反射器813可以被调谐以引起透射峰，产生在向观看者反射的光的光谱中的相应的下沉，具有不同的谱宽度、位置或幅度。因而，这里使用的术语“干涉测量反射器”是指自身选择性地透射和反射光的某些波长并且可以用在干涉测量显示器内以总体上选择性地反射和透射来自于显示器的光的某些波长的元件。在一些实施例中，干涉测量反射器813可以类似可以呈现与标准具的谐振对应的透射峰的法布里-珀罗标准具或标准具反射器。
干涉测量反射器813包括顶部反射器层815、底部反射器层819和布置在顶部反射器层和底部反射器层之间的光学谐振层817。可以通过改变光学谐振层的厚度或折射率和/或通过改变顶部和底部反射器层815、819的反射率来选择（或“调谐”）由干涉测量反射器813引起的透射峰。顶部和底部反射器层815、819的反射率可以受所述层的厚度和/或形成所述层选择的材料的影响。
图26的结构与‘395申请中的图10中讨论的结构相似。可以如先前对于图24和25所做出的那样做出图26的元件到图10的元件上的映射。遵循‘395申请中的图10的讨论，图26（图10）是如图10所示的透射式干涉测量调制器74的另一个实施例。透射式干涉测量调制器74包括由空隙82（例如，空气隙）隔开的两个光学叠层75、77。固定的光学叠层75包括基板层76A、银层80A和SiO2层78A。可移动的光学叠层77包括基板层76B、银层80B和SiO2层78B。在每个光学叠层中，银层80A、80B作为空气隙82的边界，并且SiO2层78A、78B夹在银层80A、80B和基板76A、76B之间。在图10的示出的实施例中，SiO2层78A、78B的每一个具有94nm的厚度，并且银层80A、80B的每一个具有35nm的厚度。
光谱分离
现在参考图27A、28和29，显示了可以在这里讨论的许多显示器系统中实现的几个光谱。图27A指示在遵循如图20描述的空间多路复用的配置时的来自于IMOD1和IMOD 2的单个光谱。所述线描述来自于IMOD1区域（由实线指示）中的许多IMOD的单个原色波峰。此光谱被看作与IMOD2区域（由圆点指示）中的IMOD的光谱在光谱上分离。图27A中的虚线是IMOD1和IMOD2光谱的相加。
图27B是具有稍微不同的光谱-描述作为每个区域中的单个IMOD光谱的相加结果的IMOD1和IMOD2的组合光谱的显示器系统的另一个实施例。IMOD可以是反射式、半透半反射式或透射式。此外，IMOD1可以是反射式IMOD，而IMOD2可以是透射式IMOD，或反之亦然–或者可以是彼此独立的反射式、半透半反射式或透射式选择。
现在，为了实现这里公开的许多实施例，图28仅仅是具有指示3个不同的滤色器的3个光谱区域的彩色LCD的样本度量的光谱。将理解，根据滤色器点和可能地布局（例如，RGB条纹、五个瓦、RGBW、RGBY、或任何已知的多原色布局）的选择，其它光谱是可能的。
作为完整的显示器系统，结果的光将趋向于是第一MEMS/IMOD调制器和LCD调制器的卷积。图29指示使用彩色LCD（如图28中指示）的滤色器过滤IMOD输出（如图27B中指示）的输出的结果光谱。可以看出，结果光谱可以是多峰的–并且波峰可以被设计为急剧的峰或不那么急剧。
包括MEMS/IMODS的场序显示器系统
因为MEMS/IMOD调制器是随时间响应的，其可以与人类视觉系统（HVS）响应时间兼容，所以可以组合前面对于稍微不同的多原色LED群讨论的系统、方法和技术-并且将它们应用于基于MEMS/IMOD调制器的显示器的实施例的任何一个-以产生呈现场序（FS）处理的显示器系统。实际上，控制器可以被编程以分析输入图像数据并且将FS处理应用于这样的显示器系统。
在一个实施例中，MEMS/IMOD底板可以包括合适的分割以使得多个峰的光谱对于底板是可能的。在一个实施例中，这样的分割可以实行多个峰（例如，4个或更高的峰）的光谱–例如，如图27A和27B所示的六个峰光谱。可以至少选择多个峰的光谱的子集–并且每次显示呈现它的色域的一个子集（例如，每个子集能够产生白光）。例如，一个子集可以是R1、G1和B1，并且另一个子集可以是R2、G2和B2。如果底板被足够快速地切换，则对于显示器系统来说，FS处理是可能的。此外，这样的显示器系统可以呈现宽的色域–类似于前面关于彩色LED的使用的讨论。如上所述，可以在反射式、半透半反射式或透射式当中选择任何子集–独立于对于其它子集的选择。
附加的实施例
在MEMS/IMOD组件的所有可能变化的情况下，这里注意几个组合作为可能的实施例：
(1)白光背光（例如，CCFL、白色LED、OLED、量子点–或者边光或者在透射式IMOD的后面）、IMOD（或者反射边光或者透射背光）、LCD调制器（例如，具有色差或消色差）。
(2)彩色背光（例如，彩色LED、OLED、量子点-点–或者边光或者在透射式IMOD的后面）、IMOD（或者反射边光或者透射背光）、LCD调制器（例如，具有色差或消色差）。
在上面可能的物理组合的数目的情况下，在可能包括FS处理作为显示器系统的可选功能的情况下，显示器系统的数目另外增大。
现在已经给出了随着示出了本发明的原理的附图阅读的本发明的一个或多个实施例的详细描述。将要理解，本发明是参考这样的实施例描述的，但是本发明不局限于任何实施例。本发明的范围仅仅由权利要求书限定并且本发明涵盖许多替换、修改和等效。在此说明书中已经阐述了许多细节以便提供对本发明彻底的理解。这些细节是为了示例的目的提供的，并且本发明可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下根据权利要求书而实践。为了清楚，在与本发明有关的技术领域中已知的技术材料没有被详细描述以使得本发明不被不必要地模糊。

Claims (18)

1.一种显示器系统，包括：
背光源，所述背光源将光提供到光路中；
MEMS/IMOD调制器，从所述背光源接收光并且在所述光路上调制所述光；
第二调制器，从所述MEMS/IMOD调制器接收光并且透射所述光；
控制器，所述控制器输入要在所述显示器系统上呈现的图像数据并且向所述MEMS/IMOD调制器和所述第二调制器发送信号。
2.如权利要求1所述的显示器系统，其中所述第二调制器包括组中的一个，所述组包括单色LCD显示器、彩色LCD显示器和MEMS/IMOD调制器。
3.如权利要求1所述的显示器系统，其中所述MEMS/IMOD调制器包括组中的一个，所述组包括：MEMS/IMOD反射器调制器、MEMS/IMOD透射式调制器和MEMS/IMOD半透半反射式调制器。
4.如权利要求3所述的显示器系统，其中所述第一调制器和所述第二调制器二者包括单色LCD显示器，所述单色LCD显示器进一步包括单色子像素。
5.如权利要求1所述的显示器系统，其中所述背光源进一步包括边光背光，并且所述MEMS/IMOD调制器进一步包括组中的一个，所述组包括：MEMS/IMOD反射式调制器和MEMS/IMOD半透半反射式调制器。
6.如权利要求5所述的显示器系统，其中所述边光背光包括组中的一个，所述组包括：白色LED、白色CCFL、白色OLED、白色量子点增强膜、彩色LED、彩色OLED。
7.如权利要求1所述的显示器系统，其中所述背光源进一步包括背光式背光，并且所述MEMS/IMOD调制器进一步包括组中的一个，所述组包括：MEMS/IMOD透射式调制器和MEMS/IMOD半透半反射式调制器。
8.如权利要求5所述的显示器系统，其中所述边光背光包括组中的一个，所述组包括：白色LED、白色CCFL、白色OLED、白色量子点阵列、彩色LED、彩色OLED。
9.如权利要求1所述的显示器，其中所述MEMS/IMOD调制器进一步包括分割的底板，其中所述分割的底板包括具有不同的光谱特性的多个MEMS/IMOD调制器。
10.如权利要求9所述的显示器，其中所述分割的底板包括组中的一个，所述组包括：条纹、棋盘图案、五个瓦图案。
11.如权利要求10所述的显示器，其中所述分割的底板进一步包括nxn个像素，其中每个所述像素进一步包括基于标准具的重铬单元。
12.如权利要求11所述的显示器，其中所述重铬单元基本上与更多的LCD子像素中的一个对准。
13.如权利要求9所述的显示器，其中所述具有不同的光谱特性的多个MEMS/IMOD调制器进一步包括MEMS/IMOD调制器的至少两个子集，每个所述子集能够产生白光。
14.如权利要求13所述的显示器，其中所述控制器能够向MEMS/IMOD调制器的所述至少两个子集发送信号以实行场序显示。
15.一种显示器系统，包括：
背光源，所述背光源将光提供到光路中；
底板，所述底板包括成为至少两个子集的分割，每个子集包括MEMS/IMOD调制器，所述底板从所述背光源接收光并且在所述光路上调制所述光；
第二调制器，从所述底板接收光并且透射所述光；
控制器，所述控制器输入要在所述显示器系统上呈现的图像数据并且向所述底板和所述第二调制器发送信号。
16.如权利要求15所述的显示器系统，其中至少两个子集的每一个包括MEMS/IMOD调制器的第一子集和MEMS/IMOD调制器的第二子集，以使得所述第一子集能够产生第一色域，并且所述第二子集能够产生第二色域。
17.如权利要求16所述的显示器系统，其中所述第一色域和所述第二色域包括白点。
18.如权利要求17所述的显示器系统，其中所述显示器系统能够在所述第一色域和所述第二色域之间切换以实行输入图像的场序显示。
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