CN104956431A - 用于多态imod的图像相依的时隙确定 - Google Patents

用于多态imod的图像相依的时隙确定 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于根据图像数据的分析而选择时间调制方法且用于根据所述时间调制方法而控制像素阵列的系统、方法和设备,其包含编码于计算机存储媒体上的计算机程序。所述分析可涉及分析图像内容数据或图像色域数据中的至少一者。

Description

用于多态IMOD的图像相依的时隙确定
优先权主张
本申请案主张2013年2月5日申请且标题为“用于多态IMOD的图像相依的时隙确定(IMAGE-DEPENDENT TEMPORAL SLOT DETERMINATION FOR MULTI-STATEIMODS)”的第13/759,271号(代理人案号QUALP179/124179)美国专利申请案的优先权,所述申请案在此以引用的方式并入。
技术领域
本发明涉及机电系统和装置,且更特定来说,本发明涉及用于实施反射式显示装置的机电系统。
背景技术
机电系统(EMS)包含多个装置,其具有电及机械元件、激活器、换能器、传感器、例如镜面及光学膜等光学组件及电子器件。EMS装置或元件可以多种尺度制造,包含(但不限于)微尺度及纳米尺度。举例来说,微机电系统(MEMS)装置可包含大小在约一微米到数百微米或以上的范围内的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含大小小于一微米(包含例如小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电及机电装置的其它微机械加工工艺来形成机电元件。
一种类型的EMS装置称为干涉式调制器(IMOD)。术语“IMOD”或“干涉式光调制器”是指使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中,IMOD显示元件可包含一对导电板,所述导电板中的一者或两者可能整体或部分地为透明的及/或反射性的,且能够在施加适当电信号后即刻进行相对运动。举例来说,一个板可包含沉积在衬底上方、衬底上或由衬底支撑的静止层,另一板可包含与所述静止层以气隙分开的反射隔膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射在IMOD显示元件上的光的光学干涉。基于IMOD的显示装置具有广泛范围的应用,且预期用于改进现有产品及形成新产品,尤其是具有显示能力的产品。
一些IMOD是双稳态IMOD,此意味着其可经配置在仅两个位置(打开或关闭)中。单图像像素将通常包含三个或三个以上双稳态IMOD,其中的每一者对应于一子像素。在包含多态干涉式调制器(MS-IMOD)或模拟IMOD(A-IMOD)的显示装置中,像素的反射色彩可由单一IMOD的吸收体堆叠与反射体堆叠之间的间隙间隔或“间隙高度”确定。可以实质上连续方式在大量间隙高度之间定位一些A-IMOD,而可以更少间隙高度大体上定位MS-IMOD。结果,可将A-IMOD视为MS-IMOD类别的特殊情况,即,将A-IMOD视为具有非常大量的可控间隙高度的MS-IMOD。因此,在本文中将A-IMOD和MS-IMOD两者称作MS-IMOD。
虽然MS-IMOD的先前版本可提供大体上令人满意的性能,但改进的装置和方法将是合意的。
发明内容
本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面,其中的单一者无法独自负责本文所揭示的所要属性。
可将本发明中所描述的标的物的一个创新方面实施于显示装置中,所述显示装置包含像素阵列和控制系统。在一些实施方案中,所述像素可包含多态干涉式调制器(MS-IMOD)。所述像素阵列中的所述像素中的每一者可经配置以产生包含黑色的多个原色。所述控制系统可经配置以接收图像数据且分析所述图像数据以产生图像分析数据。所述控制系统可经配置以至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法且根据所述时间调制方法而控制所述像素以产生包含所述原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
在一些实施方案中,所述分析过程可涉及:分析图像内容数据或图像色域数据中的至少一者。所述控制系统可经配置以基于接收和分析单一帧的图像数据和/或基于接收和分析多个帧的图像数据而选择所述时间调制方法。所述分析过程可包含所述多个帧的图像数据中的一或多个对象的运动分析。
所述分析过程可涉及:确定所述图像数据的图像色域分布;及对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量。
所述选择过程可涉及:比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量。所述色彩调色板数据量中的每一者可对应于一时间调制方法。选择时间调制方法可涉及:存取包含对应于多个时间调制方法的数据的数据结构,例如查找表。
在一些实施方案中,所述分析过程可涉及:对所述图像数据执行突出性分析以确定突出区域;及确定所述突出区域的图像色域分布。所述突出区域可对应于人或动物的特征。例如,所述特征可包含面部特征。
所述控制系统可包含:处理器;驱动器电路,其经配置以将至少一个信号发送到所述显示装置的显示器;及控制器,其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。所述控制系统可包含经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。所述图像源模块可包含接收器、收发器或发射器。所述显示装置还可包含经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述控制系统的输入装置。
可将本发明中所描述的标的物的另一创新方面实施于一种显示装置中,所述显示装置包含显示元件阵列和控制系统。所述显示元件阵列可经配置以产生两种或两种以上原色。每一原色可在无时间调制的情况下具有固定灰度级。可使用时间调制来调整每一原色的所述灰度级。所述控制系统可经配置以接收图像数据且分析所述图像数据以产生图像分析数据。所述控制系统可经配置以至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法且根据所述时间调制方法而控制所述显示元件以产生包含所述原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
在一些实施方案中,所述分析过程可涉及分析图像内容数据或图像色域数据中的至少一者。
所述分析过程可涉及:确定所述图像数据的图像色域分布;及对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量。所述选择过程可涉及:比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量。所述色彩调色板数据量中的每一者可对应于时间调制方法。
可将本发明中所描述的标的物的另一创新方面实施于一种方法中,所述方法可涉及:接收图像数据;分析所述图像数据以产生图像分析数据;至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法;及根据所述时间调制方法而控制多个像素以产生色彩调色板。所述色彩调色板可包含原色和在所述原色中间的多个色彩。
在一些实施方案中,所述分析过程可涉及:分析图像内容数据和/或图像色域数据。例如,所述分析过程可涉及:确定所述图像数据的图像色域分布;及对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量。所述选择过程可涉及:比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量。所述色彩调色板数据量中的每一者可对应于时间调制方法。一些实施方案可涉及:对所述图像数据执行突出性分析以确定突出区域;及确定所述突出区域的图像色域分布。
可将本发明中所描述的标的物的另一创新方面实施于一种非暂时性媒体中,所述非暂时性媒体具有存储于其上的软件。所述软件可包含用于控制显示装置以进行以下操作的指令:接收图像数据;分析所述图像数据以产生图像分析数据;及至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法。所述软件可包含用于控制所述显示装置以进行以下操作的指令:根据所述时间调制方法而控制多个像素以产生包含原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
在一些实施方案中,所述分析过程可涉及:分析图像内容数据和/或图像色域数据。所述分析过程可涉及:确定所述图像数据的图像色域分布;及对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量。所述选择过程可涉及:比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量。所述色彩调色板数据量中的每一者可对应于时间调制方法。
附图和以下描述中阐述本发明中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。将从所述描述、图式和权利要求书明白其它特征、方面和优点。应注意,下图的相对尺寸可不按比例绘制。
附图说明
图1是描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列或阵列的显示元件中的两个邻近IMOD显示元件的等角视图说明。
图2是说明并入基于IMOD的显示器的电子装置的系统框图,所述基于IMOD的显示器包含三元件乘三元件阵列的IMOD显示元件。
图3是说明IMOD显示器或显示元件的制造工艺的流程图。
图4A到4E是制造IMOD显示器或显示元件的工艺中的各种阶段的横截面说明。
图5A和5B是包含机电系统(EMS)元件和背板的阵列的EMS封装的一部分的示意性分解部分透视图。
图6A到6E展示多态IMOD(MS-IMOD)可如何经配置以产生不同色彩的实例。
图7A展示对应于四个经二进制加权时隙的三个原色的色彩调色板。
图7B展示对应于四个时隙和不同比率的三个原色的替代性色彩调色板。
图8是展示两个图像的图像色域分布的图表。
图9是包含控制系统和像素阵列的设备的框图。
图10是概述根据选定时间调制方法而控制像素阵列的方法的流程图。
图11是概述根据选定时间调制方法而控制像素阵列的替代方法的流程图。
图12A和12B是说明包含多个IMOD显示元件的显示装置40的系统框图。
各种图式中的相同参考数字和标示指示相同元件。
具体实施方式
以下描述是针对出于描述本发明的创新方面的目的的某些实施方案。然而,所属领域的技术人员将容易认识到,可以许多不同方式应用本文中的教示。所描述的实施方案可在可经配置以显示图像的任何装置、设备或系统中实施,而不论图像是在运动中(例如,视频)还是静止的(例如,静态图像),且不论图像为文字的、图形的还是图片的。更确切地说,预期所描述的实施方案可包含在例如(但不限于)以下各者等多种电子装置中或与例如(但不限于)以下各者等多种电子装置相关联:移动电话、具多媒体因特网功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、平板计算机、打印机、复印机、扫描器、传真装置、全球定位系统(GPS)接收器/导航仪、相机、数字媒体播放器(例如,MP3播放器)、便携式摄像机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如,电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(包含里程表及速度计显示器等)、驾驶舱控制及/或显示器、摄像机景观显示器(例如,车辆中的后视摄像机的显示器)、电子照片、电子布告板或标牌、投影仪、建筑结构、微波、冰箱、立体声系统、盒式记录器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、停车计时器、包装(例如,机电系统(EMS)应用中,包含微机电系统(MEMS)应用以及非EMS应用)、美观性结构(例如,关于一件珠宝或服装的图像的显示)及多种EMS装置。本文中的教示还可用于非显示器应用中,例如(但不限于)电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、用于消费型电子装置的惯性组件、消费型电子产品的零件、变容器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺及电子测试装备。因而,所述教示并不希望仅限于图中所描绘的实施方案,而实际上具有广阔的可应用性,如所属领域的技术人员将容易明白的。
时间调制方法大体上涉及:控制显示器的像素或子像素以在固定数目个时隙期间产生预定数目个色彩中的一或多者,每一时隙的持续时间是预定的。不同时隙比率产生不同色彩调色板。虽然一组给定时隙可产生适合于再现一些色彩(例如黑色)的色彩调色板,但归因于所述色彩调色板中存在所谓的“洞”(即,色彩空间sRGB中相对远离最近调色板色彩的区域),所述同一色彩调色板可导致对一些其它色彩(例如肤色)的较差再现。本文所描述的各种实施方案涉及显示装置,其可经配置以:分析图像数据;根据所述分析而选择时间调制方法;及根据所述时间调制方法而控制MS-IMOD显示器。
本发明中所描述的标的物的特定实施方案可经实施以实现以下潜在优点中的一或多者。通过减少或消除空间抖动量(其涉及:组合相邻MS-IMOD的色彩),本文所描述的方法和装置可增加空间分辨率和/或减少抖动假影。根据图像数据来自适应地选择时间调制方法允许对应于所述时间调制方法的色彩调色板适合于待再现于显示器上的图像。
所描述的实施方案可适用的合适EMS或MEMS装置或设备的实例为反射式显示装置。反射式显示装置可并有干涉式调制器(IMOD)显示元件,所述干涉式调制器(IMOD)显示元件可经实施以使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射入射在其上的光。IMOD显示元件可包含部分光学吸收器、可关于吸收器移动的反射器,及界定在吸收器与反射器之间的光学谐振腔。在一些实施方案中,反射器可移动到两个或两个以上不同位置,所述位置可改变光学谐振腔的大小且借此影响IMOD的反射率。IMOD显示元件的反射光谱可产生相当宽广的光谱带,所述光谱带可跨越可见光波长移位以产生不同颜色。可通过改变光学谐振腔的厚度来调整光谱带的位置。一种改变光学谐振腔的方式是通过改变反射器相对于吸收器的位置。
图1为描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列显示元件或显示元件阵列中的两个邻近的IMOD显示元件的等角视图说明。IMOD显示装置包含一或多个干涉式EMS(例如,MEMS)显示元件。在这些装置中,干涉式MEMS显示元件可按明亮或黑暗状态来配置。在明亮(“松弛”、“打开”或“接通”等)状态下,显示元件反射大部分入射可见光。相反地,在黑暗(“经激活”、“关闭”或“切断”等)状态下,显示元件反射极少入射可见光。MEMS显示元件可经配置以主要在特定光波长下反射,从而允许除黑白显示器之外,还有彩色显示器。在一些实施方案中,通过使用多个显示元件,可实现原色的不同强度及灰度。
IMOD显示装置可包含可按行及列布置的IMOD显示元件阵列。阵列中的每一显示元件可包含至少一对反射式及半反射层,例如,可移动反射层(即,可移动层,还被称作机械层)及固定的部分反射层(即,静止层),所述层定位于彼此相距变化的且可控制的距离处以形成气隙(还被称作光学间隙、腔或光学谐振腔)。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。举例来说,在第一位置(即,经松弛位置)中,可移动反射层可定位于距固定的部分反射层一定距离处。在第二位置(即,经激活位置)中,可移动反射层可定位成更接近部分反射层。从所述两层反射的入射光可取决于可移动反射层的位置及入射光的波长相长地及/或相消地干涉,从而产生每一显示元件的全反射或非反射状态。在一些实施方案中,当显示元件未被激活时,显示元件可能处于反射状态,从而反射可见光谱内的光,且当显示元件被激活时,显示元件可能处于黑暗状态,从而吸收及/或相消地干扰可见光范围内的光。然而,在一些其它实施方案中,IMOD显示元件可在未被激活时处于黑暗状态,且在被激活时处于反射状态。在一些实施方案中,所施加电压的引入可驱动显示元件改变状态。在一些其它实施方案中,所施加电荷可驱动显示元件改变状态。
图1中的阵列的所描绘部分包含呈IMOD显示元件12形式的两个邻近的干涉式MEMS显示元件。在右侧的显示元件12中(如所说明),可移动反射层14经说明为在靠近、邻近或接触光学堆叠16的经激活位置中。跨越右侧的显示元件12施加的电压Vbias足以移动并维持可移动反射层14处于经激活位置。在左侧的显示元件12(如所说明)中,说明可移动反射层14处于距光学堆叠16一定距离(所述距离可基于设计参数来预定)的经松弛位置,所述光学堆叠包含部分反射层。跨越左侧的显示元件12施加的电压V0不足以引起可移动反射层14到经激活位置的激活(例如右侧的显示元件12的激活)。
在图1中,一般通过指示入射在IMOD显示元件12上的光13及从左侧的显示元件12反射的光15的箭头来说明IMOD显示元件12的反射性质。可经由透明衬底20朝向光学堆叠16透射入射于显示元件12上的大部分光13。可经由光学堆叠16的部分反射层透射入射于光学堆叠16上的光的一部分,且将经由透明衬底20反射回一部分。可从可移动反射层14朝向(且穿过)透明衬底20反射回光13的透过光学堆叠16的部分。在从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长及/或相消)将部分确定在装置的观看或衬底侧上从显示元件12反射的光15的波长的强度。在一些实施方案中,透明衬底20可为玻璃衬底(有时被称作玻璃板或面板)。玻璃衬底可为或包含(例如)硼硅酸盐玻璃、碱石灰玻璃、石英、派热克斯玻璃(Pyrex)或其它合适的玻璃材料。在一些实施方案中,玻璃衬底可具有0.3毫米、0.5毫米或0.7毫米的厚度,但在一些实施方案中,玻璃衬底可更厚(例如,数十毫米)或更薄(例如,小于0.3毫米)。在一些实施方案中,可使用非玻璃衬底,例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)衬底。在此类实施方案中,非玻璃衬底很可能将具有小于0.7毫米的厚度,但衬底可取决于设计考虑因素而更厚。在一些实施方案中,可使用非透明衬底,例如基于金属箔或不锈钢的衬底。举例来说,基于反向IMOD的显示器(其包含固定反射层及部分透射且部分反射的可移动层)可经配置以从衬底的与图1的显示元件12对置的一侧来观看且可通过非透明衬底来支撑。
光学堆叠16可包含单个层或若干层。所述层可包含以下各层中的一或多者:电极层、部分反射及部分透射层,及透明介电层。在一些实施方案中,光学堆叠16导电、部分透明且部分反射,且可(例如)通过将以上层中的一或多者沉积到透明衬底20上来制造。电极层可由例如各种金属的多种材料(例如,氧化铟锡(ITO))形成。部分反射层可由部分反射的多种材料形成,例如各种金属(例如,铬及/或钼)、半导体及电介质。部分反射层可由一或多个材料层形成,且所述层中的每一者可由单个材料或材料的组合形成。在一些实施方案中,光学堆叠16的某些部分可包含用作部分光学吸收器及电导体两者的单个半透明厚度的金属或半导体,但不同的导电性更好的层或部分(例如,光学堆叠16或显示元件的其它结构的导电层或部分)可用以在IMOD显示元件之间运送信号。光学堆叠16还可包含覆盖一或多个导电层或导电/部分吸收层的一或多个绝缘或介电层。
在一些实施方案中,光学堆叠16的所述层中的至少一些层可经图案化成平行条带,且可形成如下文进一步描述的显示装置中的行电极。如所属领域的技术人员将理解,术语“经图案化”在本文中用以指掩蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中,高度导电且反射材料(例如,铝(Al))可用于可移动反射层14,且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可形成为一或多个经沉积金属层的一系列平行带(与光学堆叠16的行电极正交)以形成沉积于支撑件上的柱状物,例如所说明的柱18,且介入牺牲材料位于柱18之间。当蚀刻掉牺牲材料时,所界定的间隙19或光学腔室可形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。在一些实施方案中,柱18之间的间距可为约1μm到1000μm,而间隙19可大致小于10,000埃
在一些实施方案中,每一IMOD显示元件(不管处于经激活还是经松弛状态)均可被视为通过固定反射层及移动反射层形成的电容器。当未施加电压时,可移动反射层14保持处于机械经松弛状态(如由图1中的左边上的显示元件12所说明),其中间隙19介于可移动反射层14与光学堆叠16之间。然而,当将电势差(即,电压)施加到选定行及列中的至少一者时,在对应显示元件的行电极与列电极的交叉点处形成的电容器变得带电,且静电力将所述电极牵引在一起。如果施加电压超过阈值,那么可移动反射层14可变形,且在光学堆叠16附近或抵靠光学堆叠16移动。光学堆叠16内的介电层(未图示)可防止短路并控制层14与16之间的分离距离,如通过图1中的右侧的被激活显示元件12所说明。不管所施加的电势差的极性如何,行为可相同。尽管阵列中的一系列显示元件在一些情况下可被称作“行”或“列”,但所属领域的技术人员将容易理解,将一个方向称作“行”及将另一方向称作“列”是任意的。重新申明,在一些定向上,行可被视为列,且列可被视为行。在一些实施方案中,行可被称作“共同”线且列可被称作“片段”线,或反之亦然。此外,显示元件可按正交行及列(“阵列”)均匀地布置,或按非线性配置布置,例如,具有相对于彼此的某些位置偏移(“马赛克”)。术语“阵列”和“马赛克”可指任一配置。因此,尽管显示器被称作包含“阵列”或“马赛克”,但元件本身并不需要在任何情况下正交于彼此而布置,或按均匀分布安置,而是可包含具有不对称形状及不均匀分布的元件的布置。
图2为说明并有基于IMOD的显示器的电子装置的系统框图,所述基于IMOD的显示器包含IMOD显示元件的三元件乘三元件阵列。电子装置包含可经配置以执行一或多个软件模块的处理器21。除执行操作系统之外,处理器21还可经配置以执行一或多个软件应用,包含网络浏览器、电话应用、电子邮件程序或任何其它软件应用。
处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到(例如)显示器阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。通过图2中的线1-1展示图1中所说明的IMOD显示装置的横截面。尽管为清楚起见,图2说明IMOD显示元件的3×3阵列,但显示器阵列30可含有大量IMOD显示元件,且可在行中具有数目不同于列中的情形的数目个IMOD显示元件,且反之亦然。
图3是说明IMOD显示器或显示元件的制造工艺80的流程图。图4A到4E是用于制造IMOD显示器或显示元件的制造工艺80中的各种阶段的横截面说明。在一些实施方案中,制造工艺80可经实施以制造一或多个EMS装置,例如IMOD显示器或显示元件。此EMS装置的制造还可包含图3中未展示的其它框。工艺80开始于框82,其中在衬底20上形成光学堆叠16。图4A说明形成于衬底20上的此光学堆叠16。衬底20可为透明衬底,例如玻璃或塑料,例如上文相对于图1所讨论的材料。衬底20可具柔性或相对刚性且不弯曲,且可能已经受先前制备过程(例如清洗)以促进光学堆叠16的有效率形成。如上文所讨论,光学堆叠16可具导电性、部分透明性、部分反射性和部分吸收性,且可(例如)通过将具有所要性质的一或多个层沉积到透明衬底20上来制造。
在图4A中,光学堆叠16包含具有子层16a和16b的多层结构,但可在一些其它实施方案中包含更多或更少子层。在一些实施方案中,子层16a和16b中的一者可配置有光学吸收性质和导电性质两者,例如组合的导体/吸收体子层16a。在一些实施方案中,子层16a和16b中的一者可包含钼-铬(钼铬或MoCr),或包含具有合适的复合折射率的其它材料。此外,子层16a和16b中的一或多者可被图案化为平行条带且可在显示装置中形成行电极。可通过掩蔽和蚀刻工艺或此项技术中已知的另一合适工艺而执行此图案化。在一些实施方案中,子层16a和16b中的一者可为绝缘或电介质层,例如沉积于一或多个下伏金属和/或氧化物层(例如一或多个反射和/或导电层)上的上部子层16b。此外,光学堆叠16可被图案化为形成显示器的行的个别且平行条带。在一些实施方案中,即使子层16a和16b在图4A到4E中展示为略厚,但光学堆叠的子层中的至少一者(例如光学吸收层)可相当薄(例如相对于本发明中所描绘的其它层)。
工艺80在框84处继续,其中在光学堆叠16上形成牺牲层25。因为稍后移除牺牲层25(参阅框90)以形成腔19,所以所得IMOD显示元件中未展示牺牲层25。图4B说明包含形成于光学堆叠16上的牺牲层25的部分制造装置。在光学堆叠16上形成牺牲层25可包含:以经选择以在随后移除之后提供具有所要设计大小的间隙或腔19(还参阅图4E)的厚度沉积二氟化氙(XeF2)可蚀刻材料(例如钼(Mo)或非晶硅(Si))。可使用例如物理气相沉积(PVD,其包含许多不同技术,例如溅镀)、等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋转涂覆的沉积技术来实施牺牲材料的沉积。
工艺80在框86处继续,其中形成支撑结构,例如支撑柱18。形成支撑柱18可包含:图案化牺牲层25以形成支撑结构孔隙;接着使用例如PVD、PECVD、热CVD或旋转涂覆等沉积方法来将材料(例如聚合物或无机材料,如二氧化硅)沉积到所述孔隙中以形成支撑柱18。在一些实施方案中,形成于牺牲层中的所述支撑结构孔隙可延伸穿过牺牲层25和光学堆叠16两者以抵达下伏衬底20,使得支撑柱18的下端接触衬底20。或者,如图4C中所描绘,形成于牺牲层25中的所述孔隙可延伸穿过牺牲层25,但未延伸穿过光学堆叠16。例如,图4E说明与光学堆叠16的上表面接触的支撑柱18的下端。可通过在牺牲层25上沉积一层支撑结构材料且图案化远离牺牲层25中的孔隙而定位的支撑结构材料的部分而形成支撑柱18或其它支撑结构。所述支撑结构可位于所述孔隙内(如图4C中所说明),且可至少部分在牺牲层25的一部分上延伸。如上文所提及,牺牲层25和/或支撑柱18的图案化可通过掩蔽和蚀刻工艺而执行,且还可通过替代性图案化方法而执行。
工艺80在框88处继续,其中形成可移动反射层或膜,例如图44中所说明的可移动反射层14。可通过采用包含(例如)反射层(例如铝、铝合金或其它反射材料)沉积的一或多个沉积步骤以及一或多个图案化、掩蔽和/或蚀刻步骤而形成可移动反射层14。可将可移动反射层14图案化为形成(例如)显示器的列的个别且平行条带。可移动反射层14可具导电性且被称作导电层。在一些实施方案中,可移动反射层14可包含多个子层14a、14b和14c,如图4D中所展示。在一些实施方案中,所述子层中的一或多者(例如子层14a和14c)可包含针对其光学性质所选择的高度反射子层,且另一子层14b可包含针对其机械性质所选择的机械子层。在一些实施方案中,所述机械子层可包含电介质材料。因为牺牲层25仍存在于形成于框88处的部分制造的IMOD显示元件中,所以可移动反射层14在此阶段处通常不可移动。含有牺牲层25的部分制造IMOD显示元件在本文中还可称作“未释放的”IMOD。
工艺80在框90处继续,其中形成腔19。可通过使牺牲材料25(框84中所沉积)暴露于蚀刻剂而形成腔19。例如,可通过在有效移除所要量的材料的时间段内使牺牲层25暴露于气态或蒸气蚀刻剂(例如源自固体XeF2的蒸气)的干式化学蚀刻而移除可蚀刻牺牲材料(例如Mo或非晶Si)。通常,相对于包围腔19的结构而选择性地移除所述牺牲材料。还可使用其它蚀刻方法,例如湿式蚀刻和/或等离子体蚀刻。因为在框90期间移除牺牲层25,所以通常可在此阶段之后移动可移动反射层14。在移除牺牲材料25之后,所得的全部或部分制造IMOD显示元件在本文中可称作“释放的”IMOD。
在一些实施方案中,EMS组件或装置(例如基于IMOD的显示器)的封装可包含可经配置以保护EMS组件免受损害(例如免受机械干扰或潜在损害的物质)的背板(或者称作背板、背部玻璃或凹嵌玻璃)。所述背板还可给较广范围的组件提供结构支撑,所述组件包含(但不限于)驱动器电路、处理器、存储器、互连阵列、蒸气障壁、产品外壳和类似物。在一些实施方案中,使用背板可促进组件的集成且借此减少便携式电子装置的体积、重量和/或制造成本。
图5A及5B为包含EMS元件阵列36及背板92的EMS封装91的一部分的示意性分解部分透视图。图5A展示切掉背板92的两个拐角以更好地说明背板92的某些部分的情形,而图5B展示未切掉拐角的情形。EMS阵列36可包含衬底20、支撑支柱18及可移动层14。在一些实施方案中,EMS阵列36可包含在透明衬底上具有一或多个光学堆叠部分16的IMOD显示元件阵列,且可移动层14可实施为可移动反射层。
背板92可基本上为平面的或可具有至少一个波状表面(例如,背板92可形成有凹部及/或突起)。背板92可由任何合适的材料制成,而不管透明的还是不透明的、导电的还是绝缘的。用于背板92的合适的材料包含(但不限于)玻璃、塑料、陶瓷、聚合物、层合物、金属、金属箔、科伐合金及电镀科伐合金。
如图5A及5B中所展示,背板92可包含一或多个背板组件94a及94b,所述背板组件可部分地或完全地嵌入在背板92中。如图5A中可见,背板组件94a嵌入在背板92中。如图5A及5B中可见,背板组件94b安置在形成于背板92的表面中的凹部93内。在一些实施方案中,背板组件94a及/或94b可从背板92的表面突出。尽管背板组件94b安置在背板92的面向衬底20的一侧上,但在其它实施方案中,背板组件可安置在背板92的对置侧上。
背板组件94a及/或94b可包含一或多个有源或无源电组件,例如晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、开关及/或集成电路(IC),例如封装的、标准的或离散的IC。可用于各种实施方案中的背板组件的其它实例包含天线、电池及传感器,例如电传感器、触摸传感器、光学传感器或化学传感器,或薄膜沉积装置。
在一些实施方案中,背板组件94a及/或94b可与EMS阵列36的部分电通信。例如迹线、凸块、支柱或通孔等导电结构可形成于背板92或衬底20中的一者或两者上,且可彼此接触或与其它导电组件接触以在EMS阵列36与背板组件94a及/或94b之间形成电连接。举例来说,图5B包含在背板92上的一或多个导电通孔96,所述导电通孔可与从EMS阵列36内的可移动层14向上延伸的电触点98对准。在一些实施方案中,背板92还可包含一或多个绝缘层,其使背板组件94a及/或94b与EMS阵列36的其它组件电绝缘。在其中背板92是由透气材料形成的一些实施方案中,背板92的内表面可涂覆有蒸汽屏层(未图示)。
背板组件94a及94b可包含一或多种干燥剂,所述干燥剂用以吸收可能进入EMS封装91中的任何湿气。在一些实施方案中,可将干燥剂(或其它吸湿性材料,例如吸气剂)与任何其它背板组件分开提供,例如,作为用粘合剂安装到背板92(或形成于背板中的凹部)的薄片。替代地,可将干燥剂集成到背板92中。在一些其它实施方案中,可将干燥剂直接或间接地施加到其它背板组件上,例如,通过喷涂、丝网印刷或任何其它合适的方法。
在一些实施方案中,EMS阵列36及/或背板92可包含机械支座97以维持背板组件与显示元件之间的距离且借此防止那些组件之间发生机械干扰。在图5A及5B中所说明的实施方案中,机械支座97是作为从背板92突出的与EMS阵列36的支撑柱18对准的柱而形成。替代地或另外,可沿着EMS封装91的边缘提供例如轨道或支柱等机械支座。
尽管图5A及5B中未加以说明,但可提供部分地或完全地包围EMS阵列36的密封。所述密封可连同背板92及衬底20一起形成封围EMS阵列36的保护腔。所述密封件可为半气密密封件,例如常规的基于环氧树脂的粘合剂。在一些其它实施方案中,所述密封件可为气密密封件,例如薄膜金属焊接件或玻璃熔块。在一些其它实施方案中,密封件可包含聚异丁烯(PIB)、聚氨基甲酸酯、液体旋涂式玻璃、焊料、聚合物、塑料或其它材料。在一些实施方案中,加固型密封剂可用以形成机械支座。
在替代实施方案中,密封环可包含背板92或衬底20中的一者或两者的延伸部分。举例来说,密封环可包含背板92的机械延伸部(未图示)。在一些实施方案中,密封环可包含单独部件,例如O型环或其它环形部件。
在一些实施方案中,分开地形成EMS阵列36及背板92,之后将其附接或耦合在一起。举例来说,可将衬底20的边缘附接及密封到背板92的边缘,如上文所论述。替代地,可将EMS阵列36及背板92形成及接合在一起以作为EMS封装91。在一些其它实施方案中,可以任何其它合适的方式制造EMS封装91,例如,通过沉积而在EMS阵列36上方形成背板92的组件。
图6A到6E展示多态IMOD(MS-IMOD)可如何经配置以产生不同色彩的实例。如上文所提及,将模拟IMOD(A-IMOD)视为更广类别的MS-IMOD的实例。
在MS-IMOD中,可通过改变吸收体堆叠与反射体堆叠之间的间隙高度而改变像素的反射色彩。在图6A到6E中,MS-IMOD 600包含反射体堆叠605和吸收体堆叠610。在此实施方案中,吸收体堆叠610具部分反射性和部分吸收性。此处,反射体堆叠605包含至少一个金属反射层,其在本文中还可称作镜射表面或金属反射镜。
在一些实施方案中,吸收体层可由部分吸收且部分反射的层形成。吸收体层可为包含其它层(例如一或多个电介质层、电极层等等)的吸收体堆叠的部分。根据一些这些实施方案,所述吸收体堆叠可包含电介质层、金属层和钝化层。在一些实施方案中,所述电介质层可由SiO2、SiON、MgF2、Al2O3和/或其它电介质材料形成。在一些实施方案中,所述金属层可由Cr、W、Ni、V、Ti、Rh、Pt、Ge、Co和/或MoCr形成。在一些实施方案中,所述钝化层可包含Al2O3或另一电介质材料。
镜射表面可(例如)由反射金属(例如Al、银等等)形成。镜射表面可为包含其它层(例如一或多个电介质层)的反射体堆叠的部分。此些电介质层可由TiO2、Si3N4、ZrO2、Ta2O5、Sb2O3、HfO2、Sc2O3、In2O3、Sn:In2O3、SiO2、SiON、MgF2、Al2O3、HfF4、YbF3、Na3AlF6和/或其它电介质材料形成。
在图6A到6E中,展示处于相对于吸收体堆叠610的五个位置处的反射体堆叠605。然而,MS-IMOD 600可在相对于反射体堆叠605的实质上5个以上位置之间移动。例如,在一些A-IMOD实施方案中,可以实质上连续方式改变反射体堆叠605与吸收体堆叠610之间的间隙高度630。在一些此类MS-IMOD 600中,可高度精确地(例如误差为10纳米或更小)控制间隙高度630。虽然在此实例中吸收体堆叠610包含单一吸收体层,但吸收体堆叠610的替代实施方案可包含多个吸收体层。再者,在替代实施方案中,吸收体堆叠610可不具部分反射性。
具有波长λ的入射波将干涉来自反射体堆叠605的其自身反射以产生具有局部峰值和空值的驻波。第一空值是来自反射镜的λ/2且后续空值位于λ/2间隔处。对于所述波长,放置于所述空值位置中的一者处的薄吸收体层将吸收非常少的能量。
首先参考图6A,当间隙高度630实质上等于红色波长的光625(在本文中还称作红色)的一半波长时,将吸收体堆叠610定位于红色驻波干涉图案的空值处。因为吸收体处几乎不存在红光,所以红色波长的光625的吸收几乎为零。在此配置下,相长干涉出现于从吸收体堆叠610反射的红色波长的光与从反射体堆叠605反射的红色波长的光之间。因此,有效地反射具有实质上对应于红色波长的光625的波长的光。包含蓝色波长的光615和绿色波长的光620的其它色彩的光在吸收体处具有高强度场且未因相长干涉而强化。而是,此光实质上由吸收体堆叠610吸收。
图6B描绘呈其中将反射体堆叠605移动成更接近于吸收体堆叠610(或反之亦然)的配置的MS-IMOD 600。在此实例中,间隙高度630实质上等于绿色波长的光620的一半波长。将吸收体堆叠610定位于绿色驻波干涉图案的空值处。因为吸收体处几乎不存在绿光,所以绿色波长的光620的吸收几乎为零。在此配置下,相长干涉出现于从吸收体堆叠610反射的绿光与从反射体堆叠605反射的绿光之间。有效地反射具有实质上对应于绿色波长的光620的波长的光。包含红色波长的光625和蓝色波长的光615的其它色彩的光实质上由吸收体堆叠610吸收。
在图6C中,将反射体堆叠605移动成更接近于吸收体堆叠610(或反之亦然),使得间隙高度630实质上等于蓝色波长的光615的一半波长。有效地反射具有实质上对应于蓝色波长的光615的波长的光。包含红色波长的光625和绿色波长的光620的其它色彩的光实质上由吸收体堆叠610吸收。
然而,在图6D中,MS-IMOD 600呈其中间隙高度630实质上等于可见范围内的平均色彩的波长的1/4的配置。在此布置中,吸收体位于干涉驻波的强度峰值附近;归因于高场强度以及吸收体堆叠610与反射体堆叠605之间的相消干涉而引起的强吸收导致从MS-IMOD 600反射相对较少的可见光。此配置在本文中可称作“黑色状态”。在一些此类实施方案中,可使间隙高度630大于或小于图6D中所展示的间隙高度以强化可见范围外的其它波长。因此,图6D中所展示的MS-IMOD 600的配置仅提供MS-IMOD 600的黑色状态配置的一个实例。
图6E描绘呈其中吸收体堆叠610紧密接近于反射体堆叠605的配置的MS-IMOD600。在此实例中,因为吸收体堆叠610实质上邻近于反射体堆叠605,所以间隙高度630可忽略。具有广泛范围的波长的光从反射体堆叠605有效地反射,而不被吸收体堆叠610显著吸收。此配置在本文中可称作“白色状态”。然而,在一些实施方案中,吸收体堆叠610与反射体堆叠605可经分离以减少通过经由可在使所述两个层彼此接近时产生的强电场而带电所引起的粘滞。在一些实施方案中,可将具有约λ/2的总厚度的一或多个电介质层安置于吸收体层的表面和/或镜射表面上。因而,所述白色状态可对应于其中将吸收体层放置于来自反射体堆叠605的镜射表面的驻波的第一空值处的配置。
可以实质上连续方式以大量间隙高度定位一些MS-IMOD(例如A-IMOD)。然而,仅可以更少间隙高度定位其它MS-IMOD。一些MS-IMOD可为可以对应于红原色、绿原色、蓝原色、黑原色和白原色的间隙高度定位的5态MS-IMOD。(如本文中使用,术语“原色”或“基色”可不仅包含红色、绿色和蓝色,且包含与MS-IMOD的位置对应的其它色彩(其包含黑色和白色)中的任一者。)还可以对应于其它色彩(例如黄色、橙色、紫色、青色和/或洋红色)的间隙高度配置一些MS-IMOD。可以8个或8个以上间隙高度、10个或10个以上间隙高度、16个或16个以上间隙高度、20个或20个以上间隙高度、32个或32个以上间隙高度等定位其它MS-IMOD。
然而,在不应用某一类型的时间或空间调制方法的情况下,无法以足以产生一组可接受的可再现色彩(“色彩调色板”)的大量间隙高度定位一些MS-IMOD。时间和空间调制方法可产生包含原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。时间调制可用于形成原色的组合以产生更大的调色板。当输入图像色彩不对应于所述调色板色彩中的任一者时,可使用空间调制和时间调制来近似此色彩。
空间调制和时间调制各有缺点。具体来说,因为组合相邻像素的色彩(例如相邻MS-IMOD的色彩),所以空间抖动导致更低的图像分辨率。虽然时间调制有助于减少待应用的空间调制的量,但可实施于MS-IMOD上的有限数目个时隙约束色彩调色板中的可再现色彩的数目。
时间调制方法大体上涉及:调制像素显示给定色彩的时间长度,借此利用人眼对快速变化的色彩执行的平均化来产生由观看者感知的平均色彩。例如,能够显示某一蓝色色调的像素能够产生经感知成比所述像素能够固有地产生的色调深的蓝色色调。此可通过在显示一帧的时间的某一部分内显示蓝色且在显示所述帧的时间的剩余部分内显示黑色而完成。通过在像素层级处实时(暂时地)调制像素显示的色彩,观看者可感知比所述像素能够固有地显示的色彩更大数目的色彩。本文所描述的时间调制方法可需要控制显示器的像素或子像素以在固定数目个时隙期间产生预定数目个色彩中的一或多者,每一时隙的持续时间是预定的。根据时间调制方法的一个实例,可给予时隙持续时间二进制加权:可根据二分之一比率对时隙持续时间进行几何加权。例如,时间调制方法可包含如下的4个经二进制加权时隙:其它时间调制方法可包含更多或更少时隙且可涉及不同比率。所述比率合计达1,此对应于图像数据的一帧的持续时间。一帧的持续时间可经选择以防止引入假影(例如闪烁)。在一些实施方案中,一帧的持续时间可为1秒的约1/60。括号内的数字中的每一者是指“时隙”,其对应于图像数据的一帧的部分的单位时间。
例如,对于可提供红色、黑色和白色的至少三个原色的MS-IMOD,指派时隙的一个选择可为如下:
红色:黑色:白色:
此意味着:MS-IMOD定位成具有对应于帧持续时间的的红色状态的间隙高度,定位成具有对应于帧持续时间的的黑色状态的间隙高度,且定位成具有对应于帧持续时间的的白色状态的间隙高度。
前述内容仅为一实例。依据产生色彩调色板的所要色彩所需的MS-IMOD位置和时隙的组合,显示装置的MS-IMOD可在整个数据帧期间定位在一个配置中或在数据帧期间定位于若干不同位置处。
图7A展示对应于四个经二进制加权时隙的三个原色的色彩调色板。在图7A中,所述三个原色对应于三角形的三个顶点。例如,如果所述三个原色是红色、蓝色和黑色,则垂直轴可对应于红色且水平轴可对应于蓝色。
沿着每一轴的值对应于一原色的时隙。每一轴具有最大值1,其对应于使MS-IMOD以对应于“1”的时隙(对应于图像数据的整个帧的时间)内的所述色彩的间隙高度定位。在此实例中,垂直轴上的值1将对应于使MS-IMOD以对应于所述整个帧内的红色的间隙高度定位。
其它色彩调色板值705对应于以十进制形式表达的时隙的其它组合。例如,沿着线707a的色彩调色板值705对应于在一帧的的时隙内将MS-IMOD配置于红色状态中,同时改变在其期间将MS-IMOD配置在蓝色状态中的从所述帧的零(在色彩调色板值705a处)到(在色彩调色板值705b处)的时隙。
在此实例中,在帧的剩余部分(如果存在)期间,将MS-IMOD配置在黑色状态中。例如,在色彩调色板值705a处,MS-IMOD在帧的内经配置在红色状态中且在帧的内经配置在黑色状态中。在色彩调色板值705b处,MS-IMOD在帧的内经配置在红色状态中且在帧的内经配置在蓝色状态中。帧期间无剩余时间将MS-IMOD配置在黑色状态中。
如图7A中所展示,使用此组时隙而形成的色彩调色板700a含有洞或空隙,例如由箭头710a指示的空隙。在先前实施方案中,此些洞可意味着:空间抖动将用于更佳地近似所要色彩输出。当再现位于这些空隙中的色彩(其被视为显示器中的抖动假影)时,空间抖动可引起显著量化误差。虽然位于这些空隙内的特定组色彩取决于所选的基色,但发明者对MS-IMOD的实验已揭露:例如,肤色色彩可位于例如图7A中所展示的空隙的空隙内。人类趋向于对肤色再现方式尤其敏感。因此,当再现含有肤色的图像时,使用对应的二进制时间调制方法(其中根据二分之一比率对时隙持续时间进行几何加权)可产生显著抖动假影。这些假影对人类观看者而言是显而易见的。
图7B展示对应于四个时隙和一不同比率的三个原色的替代色彩调色板。在此实例中,所述比率为三分之二所述四个时隙为如下: [ 1 , 2 3 , 4 9 , 8 27 ] × 27 65 = [ 27 65 , 18 65 , 12 65 , 8 65 ] .
与色彩调色板700a不同,色彩调色板700b不具有大中央空隙。另外,色彩调色板值705在色彩调色板700b中的分布大体上比其在色彩调色板700a中的分布更均匀。然而,色彩调色板700b在原色附近包含更多空白区域,如由箭头710b、710c和710d所指示。换句话说,具有比率r=1/2的时隙无法在色彩调色板内部较佳地再现色彩(例如肤色色彩),但其在基色(例如黑色或红色)附近再现的色彩好于具有比率r=2/3的时隙。
此观察暗示:对于图像数据的任何给定帧,存在在所述帧中整体更精确地再现色彩的时间调制方法(其对应于时隙的选择)。通过分析图像数据且基于所述图像分析自适应地选择所述时间调制方法,可显著减小(若干)图像中的抖动可见度。
图8是展示两个图像的图像色域分布的图表。参考图8,“图像色域”是给定时间内的图像内的色彩组(CIELAB色彩空间中所说明)。值805对应于蓝色天空中的亮色热气球的图像。所述气球由红色矩形、橙色矩形、黄色矩形、绿色矩形、蓝色矩形和紫色矩形组成。值810对应于坐在红色椅子上的黑色衣服妇女的图像,其中背景为黑色。
值805和值810趋向于在CIELAB色彩空间的不同区域中群集。值805集中于区域815、820和825中且更少集中于区域830和835中。值810主要集群于区域840中。虽然值810的部分与值805一起延伸到区域820中,但这些两个图像的图像色域分布占据CIELAB色彩空间的不同区域。如上文参考图7A和7B所提及,一些时间调制方法将比其它时间调制方法更准确地再现CIELAB色彩空间的这些区域内的色彩。因而,可将图像色域分布映射到时间调制方法(或反之亦然)以允许更精确地再现图像。
根据一些实施方案,一种设备可包含经配置以分析一或多个输入图像数据帧的图像色域分布的控制系统。现将参考图9而描述一个此类设备。
图9是包含控制系统和像素阵列的设备的框图。设备900可(例如)为显示装置,例如下文参考图12A和12B所描述的显示装置40。在此实例中,设备900包含控制系统905和像素阵列910。像素阵列910包含多个像素,其中的每一者可经配置以产生包含黑色的多个原色。所述像素可为(例如)MS-IMOD。
控制系统905可包含通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程栅极阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散栅极或晶体管逻辑,和/或离散硬件组件。控制系统905可经配置以接收图像数据且分析所述图像数据以产生图像分析数据。控制系统905可经配置以根据所述图像分析数据而选择时间调制方法。
所述分析过程可根据特定实施方案而实质上不同。在一些实施方案中,所述分析过程可涉及:分析图像色域数据。再次参考图8的图像色域分布,应了解,可以许多不同方式表征和/或分析此数据。例如,所述分析过程可涉及:确定图像数据的图像色域分布;及对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量。
所述选择过程可涉及:比较图像色域数据量与多个色彩调色板数据量。所述色彩调色板数据量中的每一者可对应于时间调制方法。在时间时隙的可能选项之间进行选择的一种方法为计算每一图像像素色彩的CIELAB空间中的量化误差。与sRGB空间不同,CIELAB空间一般被视作感知上均匀的色彩空间。不同时间调制方法产生不同色彩调色板,从而导致不同组量化误差。时隙持续时间的特定选择可被选择成最小化此组量化误差的平均值或中值。此外,为减少搜寻的计算成本,可选择图像数据的较小样本而不考虑所有图像像素色彩。更一般来说,通过考虑CIELAB空间中的输入图像色彩的样本的量化误差的分布,可能时隙的空间中的搜寻将产生导致最小总量化误差和因此最少抖动假影的特定选择。
替代方法可用于比较图像色域数据量与色彩调色板数据量。例如,一些方法可涉及图像内容的感知分析。一些此类方法是已知的。例如,色彩外观模型(例如iCAM(马克D.菲尔柴尔德(Mark D.Fairchild)和加里特M.约翰逊(Garrett M.Johnson)在2002年发表于斯科特斯戴尔(Scottsdale)的IS&T/SID第10届彩色成像会议中))可用于表征图像的至少部分的特征。
应注意,虽然先前实例仅考虑呈恒定比率(例如)的时间时隙,但一般来说,可独立于剩余者而选择每一时隙持续时间。例如,不遵循几何级数的可能时隙的空间中的选择是[0.1,0.2,0.3,0.4]。在N个时隙和所述时隙必须合计达1的约束的情况下,搜寻空间的维度将为N-1(存在必须选择的N-1个自由参数)。可通过减少搜寻空间的维度而实现搜寻的计算成本的进一步减少。实现此的一种方式为通过在一些实施方案中限制多个时间调制方法而将搜寻空间的维数减少到1,且可将所述时间调制方法的相关联的色彩调色板数据量限制于如下的一组几何加权的时隙值:
时隙=[1,r,r2,r3,…,rN-1],0<r<1,
其中N是时间平面的数目且r是以递减顺序布置的连续时隙的持续时间的比率。此假定通过将搜寻空间约束到r的仅1个维度而减少计算(在无此假定的情况下,则搜寻空间将具有维度N)。然而,通过改变r∈(0,1),可获得可映射到对应于图像分析数据的图像色域数据量的一组改变的色彩调色板数据量。
可根据性能准则(例如处理速度和/或精确度)而选择取样参数。一般来说,样本越多,将处理的数据越多且处理时间因此越长。参考图8,可观察到:这些两个图像的图像色域分布可区别于相对较少数目个数据点或样本。可(例如)通过使用色彩空间内的相对较大样本量而获得所述较少数目个数据点。例如,如果样本量是沿着a*轴的10个单位、沿着b*轴的10个单位和沿着L*轴的5个单位,则此将为足以区别所展示的图像色域分布的小样本量。其它实施方案可使用更大或更小的样本量。样本量的大小还可至少部分基于色彩调色板数据量中的色彩调色板值之间的平均间隔。
一些实施方案可涉及:确定每一样本量内的色彩调色板值或图像色域值的数目。其它实施方案可涉及:确定每一样本量内的色彩调色板值或图像色域值的密度。在一些此类实施方案中,可将值的数目或密度转换为(例如)从1到5、从0到9等的排名或尺度因子。可应用线性或非线性标度。例如,包含值的最高密度或最大数目的样本量可对应于尺度因子9,而不包含值的样本量可对应于尺度因子0。
可以各种方式将色彩调色板数据量的值、密度和/或尺度因子映射到图像色域数据量的值、密度和/或尺度因子。例如,色彩调色板数据量的每一样本量的尺度因子可乘以图像色域数据量的每一样本量的对应尺度因子。色彩调色板数据量或图像色域数据量中的空隙将导致对应于空隙的样本量中的零值。无论乘以任何值,这些零值均将导致零分。相反地,如果所述色彩调色板数据量和所述图像色域数据量两者的对应样本量具有高尺度因子,则将导致大值。所述大值将指示所述色彩调色板数据量和所述图像色域数据量的样本量之间的对应性或匹配。所得乘积可求和以产生总值。
然而,各种其它方法可用于比较色彩调色板数据量与图像色域数据量。在一些实施方案中,分析过程可涉及:跨图像而最小化平均值其中是指CIELAB空间中从给定图像色彩到色彩调色板数据量中的最近色彩调色板值的距离。可通过最小化此距离度量而在感知上均匀的色彩空间中跨图像最小化平均量化误差。在一些实施方案中,可通过以离散步长将r从0改变到1且确定导致最小平均值的比率而找到最佳色彩调色板数据量。
现将参考图10和11而描述一些替代方法。图10是概述根据选定时间调制方法而控制像素阵列的方法的流程图。在此实例中,在框1005中接收图像数据。可(例如)由控制系统(例如控制系统905(参阅图9))接收所述图像数据。
此处,框1010涉及:分析图像数据以产生图像分析数据。在一些实施方案中,所述分析过程可类似于参考图9所描述的分析过程。然而,在一些情况下,仅分析图像色域分布无法产生最佳结果。因此,下文将参考图11而描述替代性分析过程。
在此实施方案中,框1015涉及根据图像分析数据而选择时间调制方法,且框1020涉及根据所述时间调制方法而控制多个像素。在一些实施方案中,所述时间调制方法可对应于根据特定比率(例如)而几何加权的时隙,如上文参考图7A和7B所描述。根据一些此类实施方案,选择时间调制方法可涉及:在两种或两种以上不同时隙比率之间进行选择。然而,如上文所描述,一些时间调制方法涉及并不遵循几何级数(例如[0.1,0.2,0.3,0.4])的时隙。因此,在一些实施方案中,框1015可涉及:在两个以上不同时间调制方法之间进行选择,所述所有时间调制方法未必涉及遵循几何级数的时隙。控制过程可产生包含原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
图11是概述根据选定时间调制方法而控制像素阵列的替代方法的流程图。此处,在框1105中接收图像数据。在框1110中,确定(例如通过控制系统,例如控制系统905)是否分析多个帧以确定单一时间调制方法。框1110的确定可(例如)基于用户输入或基于图像数据是否对应于静止图像或视频数据。如果是,则在此实例中,分析过程包含图像数据的多个帧中的一或多个对象的运动分析(框1115)。根据一些此类实施方案,如果识别一或多个移动对象,则可至少部分基于所述一或多个移动对象的图像色域分布而选择时间调制方法。
如上文所提及,在一些情况中,仅分析图像色域分布无法产生最佳结果。例如,图像的大部分可表示对于观看者来说没有包含人或动物图形的图像的其它部分重要或显著的背景(例如草地、天空、花园等等)。因此,一些实施方案涉及对图像内容的分析。
在此实例中,在框1120中确定是否对图像数据执行突出性分析。可至少部分根据用户输入、根据最近所接收的图像数据的先前突出性分析是否指示显著特征或根据其它准则而作出此确定。如果未执行突出性分析,则无需参考可位于(若干)图像中的显著特征而确定图像色域分布(框1130)。然而,如果在框1115中识别一或多个移动对象,则可确定所述一或多个移动对象的图像色域分布。
如果执行突出性分析,则可在框1125中确定(若干)图像的最突出区域。突出性分析可(例如)涉及:使用图案辨识软件(例如面部辨识软件)来分析图像数据。更具体来说,因为人眼对皮肤和头发的色彩尤其敏感,所以可期望选择时隙以便在这些区域中尽可能接近地(例如具有最小量化误差)再现色彩。为此,例如,如果面部辨识算法在图像中检测到人脸,则当执行搜寻时,对应于皮肤和头发区域的像素色彩数据可被给予更高优先权。框1130可涉及:确定突出区域的图像色域分布。
此处,框1135涉及:对图像色域分布取样以产生图像色域数据量。在框1140中,可比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量。所述色彩调色板数据量中的每一者可对应于时间调制方法。可根据图像分析数据而选择时间调制方法(框1145)。可根据所述时间调制方法而控制像素阵列的像素(框1150)。
图12A和12B是说明包含多个IMOD显示元件的显示装置40的系统框图。在一些实施方案中,所述IMOD显示元件可为MS-IMOD显示元件,如本文别处所描述。例如,显示装置40可为智能电话、蜂窝式电话或移动电话。然而,显示装置40的相同组件或其略微改变还说明各种类型的显示装置,例如电视、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持式装置和便携式媒体装置。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成,所述制造工艺包含注射模制和真空成形。另外,外壳41可由多种材料中的任一者制成,所述材料包含(但不限于):塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可与不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未展示)。
如本文中描述,显示器30可为多种显示器(包含双稳态或模拟显示器)中的任一者。显示器30还可经配置以包含平板显示器(例如等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或非平板显示器(例如CRT或其它显像管装置)。另外,显示器30可包含基于IMOD的显示器,如本文中所描述。所述显示器可包含MS-IMOD,例如本文所描述的MS-IMOD。
图12A中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41,且可包含至少部分地封围在其中的额外组件。举例来说,显示装置40包含网络接口27,网络接口27包含可耦合到收发器47的天线43。网络接口27可为可显示于显示装置40上的图像数据的源。因此,网络接口27为图像源模块的一个实例,但处理器21及输入装置48也可充当图像源模块。收发器47连接到处理器21,处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如,对信号进行滤波或以其它方式操纵信号)。调节硬件52可连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还可连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29可耦合到帧缓冲器28,且耦合到阵列驱动器22,阵列驱动器22又可耦合到显示器阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含并未在图12A特定描绘的元件)可经配置以充当存储器装置,且经配置以与处理器21通信。在一些实施方案中,电力供应器50可将电力提供到特定显示装置40设计中的实质上所有组件。
网络接口27包含天线43和收发器47以使得显示装置40可经由网络与一或多个装置通信。网络接口27还可具有一些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理需求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中,天线43根据IEEE 16.11标准(包含IEEE16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11a、b、g、n及其进一步的实施方案)来发射和接收RF信号。在一些其它实施方案中,所述天线43根据标准来发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下,天线43可经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM),GSM/通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带-CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO版本A、EV-DO版本B、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进型高速分组接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS,或用于在无线网络(例如利用3G、4G或5G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收到的信号,使得处理器21可接收所述信号并进一步对所述信号进行操纵。收发器47还可处理从处理器21接收到的信号,使得可经由天线43从显示装置40发射所述信号。
在一些实施方案中,收发器47可由接收器取代。另外,在一些实施方案中,网络接口27可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源取代。处理器21可控制显示装置40的整个操作。处理器21接收例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据的数据,并将所述数据处理成原始图像数据或处理成可容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将已处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说,这些图像特性可包含颜色、饱和度和灰度级。
处理器21可包含用以控制显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。在一些实施方案中,处理器21可与图9的控制系统905对应或形成图9的控制系统905的组件。因此,在一些实施方案中,处理器21可经配置以至少部分执行本文所描述的方法。例如,处理器21可经配置以分析图像数据以产生图像分析数据。处理器21可经配置以至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法。调节硬件52可包含用于将信号发射到扬声器45且用于从麦克风46接收信号的放大器和滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件或可并入于处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据,且可适当地重新格式化原始图像数据以将其高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中,驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有类光栅格式的数据流,使得其具有适合于跨越显示阵列30而扫描的时间次序。接着,驱动器控制器29将已格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常与系统处理器21相关联以作为独立的集成电路(IC),但可以许多方式实施这些控制器。举例来说,控制器可作为硬件嵌入处理器21中、作为软件嵌入处理器21中或与阵列驱动器22完全集成于硬件中。
阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化信息且可将视频数据重新格式化成一组平行波形,所述组平行波形每秒多次施加到来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百及有时数千(或更多)引线。
在一些实施方案中,驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适合于本文中所述的任何类型的显示器。举例来说,驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如IMOD显示元件)。另外,阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如IMOD显示元件驱动器)。另外,显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如包含IMOD显示元件阵列的显示器)。在一些实施方案中,驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成。此实施方案在例如移动电话、便携式电子装置、手表或小面积显示器的高度集成的系统中可为有用的。
在一些实施方案中,输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含例如QWERTY键盘或电话小键盘的小键盘、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕、集成有显示阵列30的触敏屏幕或者压敏或热敏薄膜。麦克风46可配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中,通过麦克风46的话音命令可用于控制显示装置40的操作。
电力供应器50可包含多种能量存储装置。举例来说,电力供应器50可为可再充电电池,例如,镍镉电池或锂离子电池。在使用可再充电电池的实施方案中,可再充电电池可使用来自(例如)壁式插座或光伏装置或阵列的电力来充电。替代地,可再充电电池可无线地来充电。电力供应器50还可为可再生能源、电容器或太阳能电池,包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。
在一些实施方案中,控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干位置中的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中,控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上述优化可实施在任何数目的硬件和/或软件组件中且可以各种配置实施。
如本文所使用,涉及项目列表中的“至少一者”的短语指代那些项目的任何组合,包含单一成员。作为实例,“以下各者中的至少一者:a、b或c”意在涵盖:a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
可将结合本文中所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的此互换性已大致关于其功能性而描述,且在上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路及步骤中进行说明。所述功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。
可用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件,或其经设计以执行本文所描述的功能的任何组合来实施或执行用于实施结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。通用处理器可为微处理器,或任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合,例如,DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一或多个微处理器与DSP核心的联合,或任何其它此配置。在一些实施方案中,可由专用于给定功能的电路来执行特定步骤及方法。
在一或多个方面中,可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中所揭示的结构及其结构等效物)或以其任何组合来实施所描述的功能。本说明书中所述的标的物的实施方案还可实施为一或多个计算机程序(即,计算机程序指令的一或多个模块),其在计算机存储媒体上被编码以由数据处理设备执行或用以控制数据处理设备的操作。
如果以软件实施,则功能可作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由所述计算机可读媒体进行传输。本文中揭示的方法或算法的步骤可实施于可驻留在计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块中。计算机可读媒体包含计算机存储媒体和通信媒体两者,通信媒体包含可经启用以将计算机程序从一个位置传送到另一位置的任何媒体。存储媒体可为可通过计算机存取的任何可用媒体。例如(且不限于),此计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置,或可用以存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且,任何连接可适当地称为计算机可读媒体。如本文中所使用,磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常磁性地重现数据,光盘使用激光光学地重现数据。以上各者的组合也可包含于计算机可读媒体的范围内。此外,方法或算法的操作可作为代码与指令的一个或任何组合或代码与指令的集合而驻留在机器可读媒体和计算机可读媒体上,所述机器可读媒体和计算机可读媒体可并入到计算机程序产品中。
所属领域的技术人员将易于明白本发明中所描述的实施方案的各种修改,且可在不背离本发明的精神或范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案。因此,本发明无意限于本文中所展示的实施方案,而是将赋予本发明与本文中所揭示的此揭示内容、原理和新颖特征相一致的最广范围。另外,所属领域的技术人员将易于了解,术语“上部”及“下部”有时用以使图式描述简易,且指示与适当定向页上的图式的定向对应的相对位置,且可能不反映(例如)如所实施的IMOD显示元件的适当定向。
在单独实施方案的背景下描述于本说明书中的某些特征还可组合地实施于单一实施方案中。相反,还可在多个实施方案中单独地或以任何适合子组合实施在单一实施方案的背景下所描述的各种特征。再者,虽然特征可在上文中被描述为以某些组合作用且甚至最初被如此主张,但在一些情况下,可从所述组合删除来自所主张的组合的一或多个特征,且所述所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。
类似地,虽然图式中以特定次序描绘操作,但所属领域的技术人员将容易认识到,不需要以所展示的特定次序或以连续次序执行此类操作或需要执行全部所说明的操作以实现合意的结果。此外,图式可以流程图的形式示意性地描绘一或多个实例过程。然而,未描绘的其它操作可并入于示意性地说明的实例过程中。举例来说,可在所说明的操作中的任一者之前、之后、同时地或在其之间执行一或多个额外的操作。在某些状况中,多任务处理及并行处理可为有利的。再者,上述实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为全部实施方案中需要此分离,且应了解,所描述的程序组件及系统可一般一起集成在单一软件产品中或封装到多个软件产品中。另外,其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,权利要求书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍实现合意的结果。

Claims (29)

1.一种显示装置,其包括:
像素阵列,所述像素中的每一者经配置以产生包含黑色的多个原色;及
控制系统,其经配置以用于:
接收图像数据;
分析所述图像数据以产生图像分析数据;
至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法;及
根据所述时间调制方法而控制所述像素以产生包含所述原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述分析过程涉及分析图像内容数据或图像色域数据中的至少一者。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中所述控制系统经配置以用于基于接收和分析图像数据的单一帧而选择所述时间调制方法。
4.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中所述控制系统经配置以用于基于接收和分析图像数据的多个帧而选择所述时间调制方法。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中所述分析过程包含对图像数据的所述多个帧中的一或多个对象的运动分析。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的显示装置,其中所述分析过程涉及:
确定所述图像数据的图像色域分布;及
对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其中所述选择过程涉及比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量,所述色彩调色板数据量中的每一者对应于一时间调制方法。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的显示装置,其中所述分析过程涉及:
对所述图像数据执行突出性分析以确定突出区域;及
确定所述突出区域的图像色域分布。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其中所述突出区域对应于人或动物的特征。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其中所述特征包含面部特征。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的显示装置,其中选择时间调制方法涉及存取包含对应于多个时间调制方法的数据的查找表。
12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的显示装置,其中所述像素包含多态干涉式调制器MS-IMOD。
13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的显示装置,其中所述控制系统进一步包括:
处理器;
驱动器电路,其经配置以将至少一个信号发送到所述显示装置的显示器;及
控制器,其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其中所述控制系统进一步包括:
图像源模块,其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器,其中所述图像源模块包含接收器、收发器或发射器中的至少一者。
15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的显示装置,其进一步包括:
输入装置,其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述控制系统。
16.一种显示装置,其包括:
显示元件阵列,其经配置以产生两种或两种以上原色,其中每一原色在无时间调制的情况下具有固定灰度级,且其中可使用时间调制来调整每一原色的所述灰度级;及
控制系统,其经配置以用于:
接收图像数据;
分析所述图像数据以产生图像分析数据;
至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法;及
根据所述时间调制方法而控制所述显示元件以产生包含所述原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其中所述分析过程涉及分析图像内容数据或图像色域数据中的至少一者。
18.根据权利要求16或17所述的显示装置,其中所述分析过程涉及确定所述图像数据的图像色域分布且对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量,且其中所述选择过程涉及比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量,所述色彩调色板数据量中的每一者对应于一时间调制方法。
19.一种方法,其包括:
接收图像数据;
分析所述图像数据以产生图像分析数据;
至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法;及
根据所述时间调制方法而控制多个像素以产生包含原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述分析过程涉及分析图像内容数据或图像色域数据中的至少一者。
21.根据权利要求19或20所述的方法,其中所述分析过程涉及:
确定所述图像数据的图像色域分布;及
对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述选择过程涉及比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量,所述色彩调色板数据量中的每一者对应于一时间调制方法。
23.根据权利要求19到22中任一权利要求所述的方法,其中所述分析过程涉及:
对所述图像数据执行突出性分析以确定突出区域;及
确定所述突出区域的图像色域分布。
24.一种显示装置,其包括:
像素阵列,所述像素中的每一者经配置以产生包含黑色的多个原色;及
控制装置,其用于:
接收图像数据;
分析所述图像数据以产生图像分析数据;
至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法;及
根据所述时间调制方法而控制所述像素以产生包含所述原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
25.根据权利要求24所述的显示装置,其中所述分析过程涉及确定所述图像数据的图像色域分布且对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量,且其中所述选择过程涉及比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量,所述色彩调色板数据量中的每一者对应于一时间调制方法。
26.根据权利要求24或25所述的显示装置,其中所述像素包含多态干涉式调制器MS-IMOD。
27.一种非暂时性媒体,其具有存储于其上的软件,所述软件包含用于控制显示装置以进行以下操作的指令:
接收图像数据;
分析所述图像数据以产生图像分析数据;
至少部分基于所述图像分析数据而选择时间调制方法;及
根据所述时间调制方法而控制多个像素以产生包含原色和在所述原色中间的多个色彩的色彩调色板。
28.根据权利要求27所述的非暂时性媒体,其中所述分析过程涉及分析图像内容数据或图像色域数据中的至少一者。
29.根据权利要求27或28所述的非暂时性媒体,其中所述分析过程涉及确定所述图像数据的图像色域分布且对所述图像色域分布取样以产生图像色域数据量,且其中所述选择过程涉及比较所述图像色域数据量与多个色彩调色板数据量,所述色彩调色板数据量中的每一者对应于一时间调制方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109074672A (zh) * 2016-05-24 2018-12-21 伊英克公司 用于渲染彩色图像的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140225910A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-14 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus to render colors to a binary high-dimensional output device
WO2015146001A1 (ja) * 2014-03-24 2015-10-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 プロジェクタ制御装置、プロジェクタシステムおよびプロジェクタ制御方法
US9390690B2 (en) * 2014-06-30 2016-07-12 Apple Inc. Refresh rate dependent dithering

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010140299A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 三菱電機株式会社 画像表示装置
US20110261037A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Active matrix pixels with integral processor and memory units
CN102426405A (zh) * 2004-09-27 2012-04-25 高通Mems科技公司 用于干涉式调制器阵列的导电总线结构
US20120162178A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-28 Seung-Cheol Oh Liquid crystal display device and method for driving the same

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3630835B2 (ja) * 1996-04-02 2005-03-23 キヤノン株式会社 画像処理方法
JP2994631B2 (ja) * 1997-12-10 1999-12-27 松下電器産業株式会社 Pdp表示の駆動パルス制御装置
JPH11259043A (ja) * 1998-03-13 1999-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像表示装置
JPH11329721A (ja) 1998-05-12 1999-11-30 Tdk Corp 発光素子の多階調駆動装置および駆動方法
US7372613B2 (en) * 2004-09-27 2008-05-13 Idc, Llc Method and device for multistate interferometric light modulation
US7595809B2 (en) * 2005-05-11 2009-09-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and system for determining an occlusion cost for concurrently presenting one or more images in a shared viewing region
JP5352047B2 (ja) * 2005-07-27 2013-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置及び電子機器
ATE524784T1 (de) * 2005-09-30 2011-09-15 Irobot Corp Begleitroboter für persönliche interaktion
ATE480955T1 (de) 2006-12-27 2010-09-15 Barco Nv Bilderzeugungsverfahren und -systeme mit spektralsequentieller bildanzeige
US8319699B2 (en) 2007-08-09 2012-11-27 Barco N.V. Multiple display channel system with high dynamic range
WO2010061493A1 (ja) * 2008-11-27 2010-06-03 パナソニック株式会社 映像処理装置及び映像処理方法
JP2010197785A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Seiko Epson Corp 画像表示装置、電子機器および画像表示方法
EP2425630B1 (en) 2009-04-30 2018-11-07 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range projection system, method to operate a high dynamic range projection system and computer readable medium
JP5211024B2 (ja) * 2009-12-09 2013-06-12 株式会社日立製作所 画像表示装置
JP2011193386A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Toshiba Corp 電子機器及び画像処理方法
US9224120B2 (en) * 2010-04-20 2015-12-29 Temptime Corporation Computing systems and methods for electronically indicating the acceptability of a product
KR20130108510A (ko) * 2010-05-18 2013-10-04 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. 디스플레이 모드 선택 시스템 및 방법
US9261526B2 (en) * 2010-08-26 2016-02-16 Blast Motion Inc. Fitting system for sporting equipment
US8933915B2 (en) * 2011-10-26 2015-01-13 Htc Corporation Integrated circuit for display apparatus and method thereof
US20130182017A1 (en) * 2012-01-16 2013-07-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Device and method for high reflectance multi-state architectures
US9002109B2 (en) * 2012-10-09 2015-04-07 Google Inc. Color correction based on multiple images
US9105226B2 (en) * 2013-01-20 2015-08-11 Qualcomm Incorporated Spatio-temporal error diffusion for imaging devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102426405A (zh) * 2004-09-27 2012-04-25 高通Mems科技公司 用于干涉式调制器阵列的导电总线结构
WO2010140299A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 三菱電機株式会社 画像表示装置
US20110261037A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Active matrix pixels with integral processor and memory units
US20120162178A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-28 Seung-Cheol Oh Liquid crystal display device and method for driving the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109074672A (zh) * 2016-05-24 2018-12-21 伊英克公司 用于渲染彩色图像的方法

Also Published As

Publication number Publication date
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