ES2880414T3 - Técnicas de simulación de campo de luz para modulación dual - Google Patents

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Abstract

Un aparato que comprende: una primera disposición lógica (302; 735) configurada para controlar una o más fuentes de iluminación (104; 210; 815) de una luz de fondo 304 adaptada para emitir una primera luz sobre una o más capas de conversión de luz (102; 212), configuradas las una o más capas de conversión de luz para ser estimuladas por la primera luz y convertir al menos una porción de la primera luz en segunda luz, incluyendo la primera luz al menos uno de componentes espectrales UV o componentes espectrales de luz azul; una segunda disposición lógica (308; 702) configurada para controlar uno o más moduladores de luz (112; 310), adaptados los uno o más moduladores de luz para modular la segunda luz que se transmite a través de elementos individuales; una tercera disposición lógica (306; 610; 705) configurada para realizar al menos una simulación de campo de luz de la segunda luz en base a una función de dispersión de puntos (PSF) multicanal representada por una pluralidad de funciones de dispersión de puntos bidimensionales (2D), y una cuarta disposición lógica (308) configurada para determinar valores de activación intermedios para los uno o más moduladores de luz en base a la al menos una simulación de luz de campo; caracterizado por que: cada una de la pluralidad de funciones de dispersión de puntos bidimensionales está modelada como una suma asimétrica de un número limitado de funciones unidimensionales.

Description

DESCRIPCIÓN
Técnicas de simulación de campo de luz para modulación dual
Tecnología
La presente invención se refiere en general a técnicas de visualización y, en particular, a técnicas de visualización para modulación dual con conversión de luz.
Antecedentes
Las matrices de filtros de color en pantallas de cristal líquido (LCD) y pantallas de diodos emisores de luz orgánicos (OLED) se producen comúnmente mediante técnicas fotolitográficas o técnicas de impresión, como parte del proceso de producción de paneles LCD y OLED. Los filtros de color de las pantallas emisoras, como las pantallas LCD y OLED, suelen estar formadas por filtros rojo, verde y azul. Los filtros de color están modelados sobre la matriz de píxeles para permitir que los elementos de los píxeles modulen la luz emitida por color, así como por intensidad. En funcionamiento, una fuente de luz de banda ancha (por ejemplo, luz blanca) proporciona luz a elementos de píxeles, por ejemplo, en sistemas de visualización LCD. Alternativamente, la luz de banda ancha se crea mediante elementos de píxeles OLED blancos en los sistemas de visualización OLED. Un elemento de píxel puede variar la intensidad de la luz de banda ancha que se transmite fuera del elemento de píxel. La luz de banda ancha de intensidad modulada de cada elemento de píxel se puede filtrar en color adicional mediante la superposición de filtros de color. Los filtros de color desperdician una cantidad considerable de luz porque, por ejemplo, para producir un espectro de luz roja (por ejemplo, aproximadamente 620-740 nanómetros), luego el espectro de luz verde (por ejemplo, aproximadamente 520-570 nanómetros) y el espectro de luz azul (por ejemplo, aproximadamente 450-495 nanómetros) de la fuente de luz de banda ancha se bloquearía. Además, esta luz desperdiciada se convierte en calor dañino que degrada el rendimiento y la vida útil del sistema de visualización.
De este modo, muchos fabricantes de pantallas han reconocido que diseñar un sistema de visualización con una amplia gama de colores y alta luminancia es un esfuerzo costoso. Debido a la gran cantidad de componentes ópticos, de audio, electrónicos y mecánicos relativamente costosos involucrados y la complejidad de integrarlos todos en un solo sistema, el costo de fabricación de un sistema de visualización digno de elogio es típicamente muy alto.
Por consiguiente, los inventores ven aquí que una pantalla de doble modulación con conversión de luz puede proporcionar muchas ventajas de rendimiento sobre las técnicas convencionales que emplean filtros de color. Además, como descubrieron los inventores, la introducción de la conversión de luz a una arquitectura de visualización de atenuación local da como resultado una falta de uniformidad de color. Se proporcionan técnicas para compensar la falta de uniformidad del color, particularmente para una pantalla de atenuación local de luz blanca.
Los enfoques descritos en esta sección son enfoques que podrían aplicarse, pero no necesariamente enfoques que se hayan concebido o perseguido previamente. Por lo tanto, a menos que se indique lo contrario, no se debe suponer que cualquiera de los enfoques descritos en esta sección califica como estado de la técnica simplemente en virtud de su inclusión en esta sección. De manera similar, los problemas identificados con respecto a uno o más enfoques no deben asumir que han sido reconocidos en ningún estado de la técnica sobre la base de esta sección, a menos que se indique lo contrario.
La solicitud internacional publicada WO 2014/137565 A1 revela que las técnicas para activar una pantalla de modulación dual incluyen la generación de señales de activación de iluminación de fondo para activar fuentes de iluminación controlables individualmente. Las fuentes de iluminación emiten primera luz sobre una capa de conversión de luz. La capa de conversión de luz convierte la primera luz en segunda luz. La capa de conversión de luz puede incluir puntos cuánticos o materiales de fósforo. Las señales de activación de modulación se generan para determinar la transmisión de la segunda luz a través de subpíxeles individuales de la pantalla. Estas señales de activación de modulación se pueden ajustar en función de una o más simulaciones de campo de luz. Las simulaciones de campo de luz pueden incluir: (i) un cambio de color para un píxel basado en una función de dispersión de puntos de las fuentes de iluminación; (ii) diferencia de agrupamiento de fuentes de iluminación individuales; (iii) dependencia de la temperatura de componentes de la pantalla del rendimiento; o (iv) combinaciones de los mismos.
Sumario de la descripción
Se proporcionan métodos y aparatos para activar una pantalla de modulación dual (también denominada en este documento pantalla de atenuación local). Las fuentes de iluminación emiten la primera luz sobre una capa de conversión de luz. La capa de conversión de luz convierte la primera luz en una segunda luz. Las señales de activación de modulación para determinar la transmisión de la segunda luz se pueden ajustar basándose, en parte, en una o más simulaciones de campo de luz.
La presente invención se refiere a un aparato como se expone en la reivindicación 1 y un método como se expone en la reivindicación 7. En las reivindicaciones dependientes se describen realizaciones adicionales. Como una realización de la presente invención, la activación de una pantalla de atenuación local incluye generar señales de activación de luz de fondo para activar fuentes de iluminación controlables individualmente. Las fuentes de iluminación emiten una primera luz sobre una capa de conversión de luz. La capa de conversión de luz convierte la primera luz en una segunda luz. La capa de conversión de luz puede incluir puntos cuánticos (QD) o materiales de fósforo. Se generan señales de activación de modulación para determinar la transmisión de la segunda luz a través de subpíxeles individuales de la pantalla. Estas señales de excitación de modulación se pueden ajustar basándose en una o más simulaciones de campo de luz. Las simulaciones de campo de luz pueden abordar: (i) un cambio de color resultante para un píxel basado en una función de dispersión de puntos de las fuentes de iluminación; (ii) diferencia de agrupamiento de fuentes de iluminación individuales; (iii) dependencia de la temperatura de los componentes de la pantalla con el rendimiento; o (iv) combinaciones de los mismos.
Como otra realización de la presente invención, un método para activar una pantalla de atenuación local incluye generar, en base a datos de imagen, señales de activación de luz de fondo para activar fuentes de diodos emisores de luz (LED) controlables individualmente de una luz de fondo. Las fuentes de LED controlables individualmente emiten una primera luz sobre una capa de puntos cuánticos, que convierte al menos una parte de la primera luz (así como, opcionalmente, la luz reciclada dentro de la pantalla) en una segunda luz. Se determinan las señales de activación de modulación de LCD, que regulan la transmisión de la segunda luz a través de subpíxeles individuales de la pantalla mediante una matriz de LCD. Se determina un aumento en los componentes espectrales de luz amarilla para un píxel basado en una o más de las señales de activación de la luz de fondo y las distancias respectivas entre el píxel y una o más fuentes de LED. La señal de activación de modulación de LCD para al menos un subpíxel del píxel se ajusta para reducir los componentes espectrales de luz amarilla al representar el píxel.
Como otra realización más de la presente invención, un sistema de visualización incluye una o más fuentes de iluminación de una luz de fondo configurada para emitir la primera luz. La primera luz puede incluir componentes espectrales ultravioleta (UV) (por ejemplo, aproximadamente 10-400 nanómetros) y/o componentes espectrales de luz azul. La pantalla incluye además una o más capas de conversión de luz configuradas para ser estimuladas por la primera luz y para convertir al menos una parte de la primera luz en una segunda luz. Los moduladores de luz están configurados para modular una cantidad de segunda luz transmitida a través de subpíxeles individuales del sistema de visualización. La lógica calcula una o más simulaciones de campo de luz para (i) cambios de color en función de una función de dispersión del punto de luz de fondo, (ii) una diferencia entre una característica de rendimiento de una fuente de iluminación de una o más fuentes de iluminación de la luz de fondo y un rendimiento característica de la luz de fondo, (iii) variación de temperatura para un píxel renderizado, o combinaciones de los mismos. Un controlador puede ajustar los valores de excitación para uno o más moduladores de luz basándose en la simulación del campo de luz.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se ilustra a modo de ejemplo, y no a modo de limitación, en las figuras de los dibujos que se acompañan y en los que números de referencia similares se refieren a elementos similares y en los que: la figura 1 ilustra un panel de matriz de color ejemplar que comprende una capa de conversión;
las figuras 2A, 2B y 2C ilustran un ejemplo de PSF que tiene un cambio de color en función de la distancia desde el centro;
la figura 2D ilustra un ejemplo de PSF que tiene un cambio de color que varía espacialmente para iluminación de fondo de LED azules;
la figura 3 ilustra una configuración ejemplar de lógica de visualización en un sistema de visualización;
la figura 4 ilustra un diagrama de flujo ejemplar para activar una pantalla de atenuación local;
la figura 5 ilustra una plataforma de hardware de ejemplo en la que se puede implementar un ordenador o un dispositivo informático como se describe en el presente documento, según una posible realización de la presente invención;
Las figuras 6A y 6B ilustran configuraciones simplificadas de atenuación local con conversión de luz;
la figura 7 ilustra una configuración ejemplar de acuerdo con la presente descripción de atenuación local con conversión de luz donde se usa un LFS de nueve canales en un PSF de nueve canales;
la figura 8A ilustra una cuadrícula de LED ejemplar de la configuración de atenuación local representada en la figura 7;
la figura 8B ilustra una cuadrícula LFS ejemplar de la configuración de atenuación local representada en la figura 7 utilizando la cuadrícula de LED ejemplar representada en la figura 8A.
Descripción de realizaciones posibles de ejemplo
La siguiente descripción y dibujos son ilustrativos de la invención y no deben interpretarse como limitantes de la invención. Se describen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión profunda de la invención. Sin embargo, en ciertos casos, no se describen detalles bien conocidos o convencionales para evitar oscurecer la descripción de la invención. Además, los detalles de la Solicitud de Patente de EE.UU. 14 / 370.115 titulada " Techniques for Dual Modulation Display with Light Conversion ".
La figura 1 ilustra un panel 100 de matriz de color ejemplar que comprende una pila óptica 101. La pila óptica 101 puede incluir, sin limitación:
i. capa de conversión 102;
ii. fuentes de iluminación 104;
iii. superficie reflectora 106;
iv. capa de difusor 108;
v. película de reciclaje de luz 110; y
vi. capa de modulación de luz 112.
La capa de conversión 102, dispuesta delante (desde la perspectiva del espectador) de las fuentes de iluminación 104, puede comprender puntos cuánticos o materiales de fósforo. El punto cuántico (por ejemplo, partículas a nanoescala que utilizan un efecto de confinamiento cuántico para la emisión de luz) o los materiales de fósforo pueden recubrirse, adherirse, doparse o disponerse de otro modo en una superficie superior, superficie inferior o ambas superficies de una capa óptica para formar capa de conversión 102. Los materiales de puntos cuánticos o fósforo también pueden estar incrustados dentro de la capa óptica. Estos materiales pueden desecharse con la capa óptica en cualquier combinación u orden de varios métodos de disposición.
La capa de conversión 102, que utiliza matrices de colores de puntos cuánticos o matrices de colores de fósforo, imparte colores en un sistema de visualización en color. Un punto cuántico rojo o material de fósforo absorbe luz de energías más altas o longitudes de onda más cortas, como la luz verde y azul, y emite luz roja. Un punto cuántico verde o material de fósforo absorbe la luz azul y emite luz verde. Por consiguiente, como una realización de la presente invención, la capa de conversión 102 produce los colores deseados: luz roja y verde convertida a partir de una fuente de luz azul; mientras que la luz azul se emite directamente desde la fuente de luz azul. En una realización de la presente invención, la capa de conversión 102 es una sola hoja (o, alternativamente, múltiples segmentos dispuestos para formar un solo plano) que se extiende, en ancho y alto, para ser sustancialmente igual a las dimensiones de un área activa de la pantalla dispositivo. Por ejemplo, la capa de conversión 102 puede medir, en diagonal, aproximadamente 4 pulgadas, 10 pulgadas, 32 pulgadas, 40 pulgadas, 50 pulgadas, 58 pulgadas o más. Además, la capa de conversión 102 puede tener una relación de aspecto, o la relación proporcional entre ancho y alto, de 16:9, 4:3, 3:2, 5:3, 5:4 o 1:1, entre otras. Como se ilustra en la figura 1, la capa de conversión 102 está dispuesta lejos de la fuente de iluminación 104. En una realización alternativa de la presente invención, la capa de conversión 102 comprende una pluralidad de segmentos. En una realización específica, cada segmento de la pluralidad de segmentos está asociado con una única fuente 104 de iluminación.
Las fuentes de iluminación 104 pueden ser cualquier fuente de energía electromagnética utilizable por la capa de conversión 102 para producir luz perceptible para la visión humana o de la máquina. Por ejemplo, las fuentes de iluminación 104 pueden incluir uno o más de OLED, LED RGB, LED de banda ancha, LED de espectro azul, LED de espectro ultravioleta o similares.
Estas fuentes de iluminación 104 pueden disponerse como una matriz que se extiende sustancialmente a lo largo y alto del área activa del dispositivo de visualización. La densidad de tono entre las fuentes de iluminación 104 puede ser igual o corresponder a la resolución de píxeles de la pantalla. Es decir, la relación entre las fuentes de iluminación 104 y el número de píxeles puede ser 1: 1 (por ejemplo, fuentes de iluminación de 1920 x 1080, 3840 x 2160 o 7680 x 4320 para la resolución de visualización respectiva). En este caso, la posición de cada una de las fuentes de iluminación 104 se puede alinear directamente detrás (desde la perspectiva del espectador) de un píxel correspondiente. En otros casos, las fuentes de iluminación 104 pueden disponerse con un desplazamiento lateral de un píxel correspondiente o entre dos píxeles. El tono entre las fuentes de iluminación 104 puede ser uniforme o no uniforme, por ejemplo, la densidad del tono puede ser mayor en la proximidad de un área activa central de visualización que en una periferia, bordes, esquinas o bordes negros en formato de buzón.
En otras realizaciones, la relación entre las fuentes de iluminación 104 y el número de píxeles puede ser menor, tal como 1:2, 1:3, 1:4, 1:10 o más. En este caso, se reducirá la resolución de la imagen a contraluz. Alternativamente, la relación puede ser mayor, como 2:1, 3:1 o menor. Por ejemplo, una fuente de iluminación se puede asociar con un subpíxel, en lugar de un píxel o grupo de píxeles.
Estas fuentes de iluminación 104 se controlan individualmente o, alternativamente, un subconjunto de ellas se puede controlar colectivamente al unísono. La flexibilidad del control de la luz de fondo a través de fuentes de iluminación 104 controlables individualmente permite la atenuación local. Se pueden encontrar detalles adicionales sobre la atenuación local en la patente de Estados Unidos n° 8.277.056, titulada "Locally Dimmed Display". Sin embargo, a pesar del control individual de las fuentes de iluminación 104, el PSF para cada una de las fuentes de iluminación 104 puede superponerse para contribuir a la intensidad de una pluralidad de píxeles. Aunque la figura 1 ilustra una pantalla de luz de fondo con luz directa, una pantalla iluminada desde el borde también puede disfrutar de los beneficios de las invenciones enseñadas en esta descripción (por ejemplo, compensación por cambio de color de PSF, agrupamiento de fuentes de iluminación o variación de temperatura). En tal realización, un modulador de luz espacial iluminado por una o más fuentes de luz colocadas en un borde del modulador de luz espacial. Se pueden encontrar detalles adicionales sobre la atenuación local iluminada desde el borde en la patente de EE.Uu . n° 8.172.401, titulada "Edge Lit Locally Dimmed Display".
La superficie reflectora 106 puede ser una superficie de espejo de banda ancha, una superficie de espejo dicroico que refleja un espectro predeterminado (por ejemplo, uno o más colores primarios). Además, la superficie reflectora 106 puede incluir orificios pasantes para las fuentes de iluminación 104. Estos orificios pasantes se pueden escariar, perforar o fresar. La superficie reflectora 106 redirige la luz de regreso a través de la pila óptica 101 para aumentar la eficiencia.
En la figura 1, la capa de difusor 108 dispersa la luz saliente a través de un rango de direcciones de modo que un espectador ubicado en un lado opuesto del difusor 108 percibe que la luz se origina en un área aumentada. En general, el difusor 108 puede dispersar la luz en una extensión angular diferente en los planos horizontal y vertical.
La película de reciclaje de luz 110 se utiliza para aumentar la eficiencia óptica de la retroiluminación. En algunas realizaciones, la capa 112 de modulación de luz solo puede (o sustancialmente solo) pasar luz polarizada y la luz de fondo produce esencialmente luz no polarizada. Se puede utilizar un polarizador reflectante (por ejemplo, 3M DBEF) como última capa óptica antes de la capa 112 de modulación de luz. La luz de la polarización incorrecta que incide en la capa de modulación de luz 112, que de otro modo sería absorbida, es reflejada por la película de reciclado de luz 110 hacia la luz de fondo. La luz reflejada se dispersaría en la capa difusora 108 que aleatoriza la polarización. La luz reflejada que tiene polarización aleatoria, que tiene una fracción de la polarización correcta para pasar a través de la capa 112 de modulación de luz, puede redirigirse hacia la capa 112 de modulación de luz a medida que se dispersa y rebota en la pila óptica.
Otra película 110 de reciclaje de luz puede ser una película estructurada prismática (por ejemplo, 3M BEF) que se usa para controlar la dirección de la luz que sale de la unidad de luz de fondo. Para maximizar la intensidad de la luz dentro del ángulo de visión de la capa de modulación de luz 112, la luz fuera del ángulo de visión puede reflejarse de nuevo en la cavidad óptica que después de la dispersión y reflexión puede resultar en una fracción de la luz reflejada que tiene el ángulo de salida deseado dentro ángulo de visión.
La capa de modulación de luz 112 puede comprender, por ejemplo, (i) un panel LCD, que es un ejemplo de un modulador de luz de tipo transmisión, (ii) un dispositivo de espejo deformable (DMD), que es un ejemplo de una luz de tipo reflejo modulador, o (iii) un modulador basado en un sistema microelectromecánico (MEMS). Los elementos del modulador de luz 112 se controlan de acuerdo con los datos que definen una imagen que se muestra.
Debe apreciarse que la figura 1 ilustra una realización de la pila óptica 101, y la disposición de los elementos en la misma puede variar o puede incluir elementos adicionales no descritos. Por ejemplo, la película de reciclado de luz 110 se puede colocar detrás de la capa difusora 108, en lugar de delante de ella. Como otro ejemplo más, la capa de conversión 102 puede disponerse en cualquier lugar dentro de la pila óptica 101 después de las fuentes de iluminación 104. Todas estas modificaciones y variaciones están destinadas a incluirse dentro del alcance de esta descripción.
Como aprecian los inventores aquí, el panel de matriz de color ejemplar 100 sufre un "efecto de cola amarilla", o una función de dispersión de puntos (PSF) que cambia los colores en función de la distancia desde el centro. Es decir, la luz que viaja por un camino óptico relativamente largo, redirigida de regreso a regiones espaciales cercanas o en fuentes de luz, puede extenderse espacialmente en ángulos y áreas amplios y causar cambios de color (por ejemplo, colas amarillas), particularmente con el reciclaje de luz. con uno o más reflejos. En tal sistema, por ejemplo, la luz en el centro de una función de dispersión puntual de un emisor de luz de luz directa se convertiría principalmente, pero los componentes de luz rechazados pueden rebotar y convertirse con menos verde y rojo como la distancia desde el La función de dispersión del centro del punto del emisor de luz a las circunferencias exteriores aumenta, dando lugar a un cambio de color a la función de dispersión del punto (PSF). La cola de la PSF se vuelve cada vez más amarilla incluso cuando el centro de la PSF tiene un punto blanco deseado. Sin la presencia de compensación, la degradación del cambio de color puede ser especialmente notable o incluso visiblemente prominente. Las figuras 2A, 2B y 2C, como simples ilustraciones, muestran el efecto de cola amarilla. La figura 2D ilustra un ejemplo de PSF que tiene un cambio de color que varía espacialmente para la retroiluminación de LED azules.
La figura 3 ilustra una configuración ejemplar de la lógica de visualización en un sistema de visualización 300. De acuerdo con algunas posibles realizaciones de la presente invención, el sistema de visualización 300 incluye una lógica de control de luz de fondo 302 para controlar las fuentes de iluminación en la luz de fondo 304. Estas fuentes de iluminación pueden ser iguales o similares a las fuentes de iluminación 104 mostradas en la figura 1. La lógica de control de luz de fondo 302 puede acoplarse operativamente con una fuente de datos de imagen (no mostrada) (por ejemplo, un decodificador, servidor en red, medio de almacenamiento o similar) y está configurada para recibir datos de imagen desde la fuente de datos de imagen. Los cuadros de imagen recibidos o generados a partir de datos de imagen de una fuente interna o externa pueden ser utilizados por la lógica de control de retroiluminación 302 para activar la retroiluminación 304. Por ejemplo, la lógica de control de luz de fondo 302 puede configurarse para controlar la luz de fondo 304 para iluminar uno o más píxeles o subpíxeles con una intensidad específica. Los cuadros de imagen pueden ser usados por la lógica de control de luz de fondo 302 para derivar valores de activación individuales o agregados en varios cuadros en varias resoluciones.
En esta realización de la presente invención, la lógica de control de luz de fondo 302 está acoplada lógicamente a la lógica de simulación de campo de luz 306. La lógica de simulación de campo de luz 306 calcula una o más influencias sobre el campo de luz, tales como, por ejemplo, el efecto de cola amarilla, agrupamiento de la fuente de iluminación, dependencia de la temperatura de los componentes del sistema y similares. Basándose en estas influencias, la lógica de simulación de campo de luz 306 y/o la lógica de control del modulador 308 (por ejemplo, la lógica de control del panel LCD) pueden mitigarlas para mejorar la calidad de la imagen. Por ejemplo, para mitigar el efecto de cola amarilla, los valores de activación del modulador 310 (por ejemplo, un panel LCD) se pueden desviar para que sean más azules.
En una realización, una simulación de campo de luz puede utilizar nueve canales de convolución que representan valores triestímulos de tres colores para cada uno de los tres colores primarios. Sin embargo, esto es computacionalmente costoso. Como alternativa, la simulación de campo de luz puede modelar las fuentes de iluminación controlables individualmente de la luz de fondo como si tuvieran un primer PSF para componentes espectrales de luz de banda ancha y un segundo PSF para componentes espectrales de luz amarilla, o dos canales de convolución, no nueve. El primer PSF es más estrecho que el segundo PSF superpuesto del efecto de cola amarilla.
La lógica de simulación de campo de luz 306 puede incluir un canal de convolución para compensar el agrupamiento (falta o insuficiencia del mismo) de LED de retroiluminación (por ejemplo, fuentes de iluminación 102). Para una retroiluminación de banda ancha, se pueden usar LED blancos, construidos con matrices LED azules y fósforo amarillo (por ejemplo, fósforo YAG). Sin embargo, la variación de agrupamiento de los LED blancos con amplios rangos de rendimiento puede reducir la precisión y uniformidad de la visualización. En particular, el material de fósforo amarillo en cada LED azul puede variar y causar un punto blanco diferente. El fósforo amarillo de cada LED azul también puede tener una emisión espectral variable. De manera similar, en una realización que utiliza exclusivamente componentes espectrales UV y/o azul para la retroiluminación, estos LED UV o azules pueden tener una intensidad diferente para una potencia constante o variar en espectros de emisión.
Como realización de la presente invención, la lógica de simulación de campo de luz 306 puede usarse para compensar la dependencia de la temperatura del rendimiento de visualización con canales de convolución adicionales. Por ejemplo, las funciones de reducción de potencia se pueden utilizar para tener en cuenta, individual o colectivamente, la dependencia de la temperatura de las fuentes de iluminación o de una capa de conversión. Como otro ejemplo, se puede utilizar una función de dispersión puntual dependiente de la temperatura para abordar la deformación óptica de la hoja. En una realización específica, se pueden tomar una o más mediciones de temperatura de uno o más sensores (dispuestos dentro de la pila óptica) o se puede inferir la temperatura mediante una característica de visualización (por ejemplo, cambio de rendimiento con el tiempo).
La figura 4 ilustra un diagrama de flujo ejemplar 400 para activar una pantalla de atenuación local. En el paso 402, se pueden generar señales de activación para la luz de fondo (por ejemplo, fuentes de iluminación 104). La luz de fondo activada produce una primera luz, en el paso 404. La primera luz puede ser una luz de banda ancha (por ejemplo, luz blanca), componentes espectrales UV, componentes espectrales azules o cualquier parte del espectro. Como se muestra en el paso 406, la primera luz se convierte en una segunda luz. Por ejemplo, una capa de conversión que recibe la primera luz produce una segunda luz con los colores deseados (por ejemplo, luz roja o verde).
A continuación, en el paso 408, se generan valores de activación para un modulador (por ejemplo, un panel LCD), preferiblemente un modulador de subpíxeles para cada color primario, en base a los datos de la imagen de entrada. Los resultados de una o más simulaciones de campo de luz se pueden usar para ajustar, modificar o pesar los valores de activación del modulador, como se refleja en el paso 412. En el paso 410 se realizan una o más simulaciones de campo de luz para compensación. Como se describe en este documento, las simulaciones de campo de luz pueden abordar, como ejemplos, (i) cambios de color en función de una función de dispersión del punto de luz de fondo, (ii) una diferencia entre una característica de rendimiento de una fuente de iluminación de una o más fuentes de iluminación de la retroiluminación y una característica de rendimiento de la retroiluminación, (iii) variación de temperatura en el rendimiento, o (iv) combinaciones de los mismos.
Se apreciará que el diagrama de flujo 400 descrito en el presente documento tiene únicamente fines ilustrativos y que se sugerirán a los expertos en la técnica diversas modificaciones o cambios a la luz del mismo. En implementaciones alternativas, los pasos indicados en el diagrama de flujo 400 pueden ocurrir fuera del orden indicado en la figura 4, puede incluir pasos adicionales y/o puede omitir algunos pasos por completo. Por ejemplo, los pasos 402 y 408 pueden de hecho ejecutarse sustancialmente al mismo tiempo o en orden inverso. Como otro ejemplo, el paso 410 se puede realizar antes del paso 404. Todas estas modificaciones y variaciones están destinadas a incluirse dentro del alcance de esta descripción.
Las realizaciones incluyen un aparato que comprende un procesador y está configurado para realizar cualquiera de los métodos anteriores como se discutió anteriormente.
Las realizaciones incluyen un medio de almacenamiento legible por ordenador, que comprende instrucciones de software, que cuando se ejecutan por uno o más procesadores provoca la realización de cualquiera de los métodos anteriores como se discutió anteriormente.
MECANISMOS DE IMPLEMENTACIÓN - DESCRIPCIÓN GENERAL DEL HARDWARE
Según una realización, las técnicas descritas en el presente documento se implementan mediante uno o más dispositivos informáticos para fines especiales. Los dispositivos informáticos de propósito especial pueden estar cableados para realizar las técnicas, o pueden incluir dispositivos electrónicos digitales como uno o más circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) o matrices de puertas programables en campo (FPGA) que están programadas de manera persistente para realizar la técnicas, o puede incluir uno o más procesadores de hardware de propósito general programados para realizar las técnicas de acuerdo con las instrucciones del programa en firmware, memoria, otro almacenamiento o una combinación. Dichos dispositivos informáticos de propósito especial también pueden combinar lógica cableada personalizada, ASIC o FPGA con programación personalizada para lograr las técnicas. Los dispositivos informáticos de propósito especial pueden ser sistemas informáticos de escritorio, sistemas informáticos portátiles, dispositivos de mano, dispositivos de red o cualquier otro dispositivo que incorpore lógica programada y/o cableada para implementar las técnicas.
Por ejemplo, la figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema informático 500 en el que se puede implementar una realización de la invención. El sistema informático 500 incluye un bus 502 u otro mecanismo de comunicación para comunicar información, y un procesador de hardware 504 acoplado con el bus 502 para procesar información. El procesador de hardware 504 puede ser, por ejemplo, un microprocesador de uso general.
El sistema informático 500 también incluye una memoria principal 506, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM) u otro dispositivo de almacenamiento dinámico, acoplado al bus 502 para almacenar información e instrucciones para ser ejecutadas por el procesador 504. La memoria principal 506 también puede usarse para almacenar variables temporales u otra información intermedia durante la ejecución de instrucciones a ejecutar por el procesador 504. Tales instrucciones, cuando se almacenan en medios de almacenamiento accesibles al procesador 504, convierten el sistema informático 500 en una máquina de propósito especial que se personaliza para realizar las operaciones especificadas en las instrucciones.
El sistema informático 500 incluye además una memoria de sólo lectura (ROM) 508 u otro dispositivo de almacenamiento estático acoplado al bus 502 para almacenar información estática e instrucciones para el procesador 504. Se proporciona un dispositivo de almacenamiento 510, como un disco magnético o un disco óptico, y se acopla al bus 502 para almacenar información e instrucciones.
El sistema informático 500 puede acoplarse mediante el bus 502 a una pantalla 512, tal como una pantalla de cristal líquido (LCD), para mostrar información a un usuario de la computadora. Un dispositivo de entrada 514, que incluye teclas alfanuméricas y otras, está acoplado al bus 502 para comunicar información y selecciones de comandos al procesador 504. Otro tipo de dispositivo de entrada de usuario es el control de cursor 516, tal como un mouse, una bola de seguimiento o teclas de dirección del cursor para comunicar información de dirección y selecciones de comandos al procesador 504 y para controlar el movimiento del cursor en la pantalla 512. Este dispositivo de entrada normalmente tiene dos grados de libertad en dos ejes, un primer eje (por ejemplo, x) y un segundo eje (por ejemplo, y), que permite que el dispositivo especifique posiciones en un plano.
El sistema informático 500 puede implementar las técnicas descritas en este documento utilizando lógica cableada personalizada, uno o más ASIC o FPGA, firmware y/o lógica de programa que, en combinación con el sistema informático, provoca o programa que el sistema informático 500 sea una máquina de propósito especial. Según una realización, las técnicas de la presente se realizan mediante el sistema informático 500 en respuesta al procesador 504 que ejecuta una o más secuencias de una o más instrucciones contenidas en la memoria principal 506. Dichas instrucciones pueden leerse en la memoria principal 506 desde otro medio de almacenamiento, como el dispositivo de almacenamiento 510. La ejecución de las secuencias de instrucciones contenidas en la memoria principal 506 hace que el procesador 504 realice los pasos del proceso descritos en este documento. En realizaciones alternativas, se pueden usar circuitos cableados en lugar de o en combinación con instrucciones de software. El término "medio de almacenamiento" como se usa en este documento se refiere a cualquier medio que almacena datos y/o instrucciones que hacen que una máquina funcione de una manera específica. Dichos medios de almacenamiento pueden comprender medios no volátiles y/o medios volátiles. Los medios no volátiles incluyen, por ejemplo, discos ópticos o magnéticos, como el dispositivo de almacenamiento 510. Los medios volátiles incluyen memoria dinámica, como la memoria principal 506. Las formas comunes de medios de almacenamiento incluyen, por ejemplo, un disquete, un disco flexible, disco duro, unidad de estado sólido, cinta magnética o cualquier otro medio de almacenamiento de datos magnético, un CD-ROM, cualquier otro medio óptico de almacenamiento de datos, cualquier medio físico. medio con patrones de agujeros, una RAM, una PROM y EPROM, una FLASH-EPROM, NVRAM, cualquier otro chip o cartucho de memoria.
Los medios de almacenamiento son distintos de los medios de transmisión, pero pueden utilizarse junto con ellos. Los medios de transmisión participan en la transferencia de información entre medios de almacenamiento. Por ejemplo, los medios de transmisión incluyen cables coaxiales, cables de cobre y fibra óptica, incluidos los cables que componen el bus 502. Los medios de transmisión también pueden adoptar la forma de ondas acústicas o de luz, como las que se generan durante las comunicaciones de datos por ondas de radio e infrarrojos.
Pueden estar implicadas varias formas de medios en el transporte de una o más secuencias de una o más instrucciones al procesador 504 para su ejecución. Por ejemplo, las instrucciones se pueden llevar inicialmente en un disco magnético o en una unidad de estado sólido de una computadora remota. La computadora remota puede cargar las instrucciones en su memoria dinámica y enviar las instrucciones a través de una línea telefónica usando un módem. Un módem local al sistema informático 500 puede recibir los datos en la línea telefónica y utilizar un transmisor de infrarrojos para convertir los datos en una señal de infrarrojos. Un detector de infrarrojos puede recibir los datos transportados en la señal de infrarrojos y los circuitos adecuados pueden colocar los datos en el bus 502. El bus 502 transporta los datos a la memoria principal 506, desde la cual el procesador 504 recupera y ejecuta las instrucciones. Las instrucciones recibidas por la memoria principal 506 pueden opcionalmente almacenarse en el dispositivo de almacenamiento 510 antes o después de la ejecución por el procesador 504.
El sistema informático 500 también incluye una interfaz de comunicación 518 acoplada al bus 502. La interfaz de comunicación 518 proporciona un acoplamiento de comunicación de datos bidireccional a un enlace de red 520 que está conectado a una red local 522. Por ejemplo, la interfaz de comunicación 518 puede ser una tarjeta de red digital de servicios integrados (ISDN), módem de cable, módem de satélite o un módem para proporcionar una conexión de comunicación de datos a un tipo correspondiente de línea telefónica. Como otro ejemplo, la interfaz de comunicación 518 puede ser una tarjeta de red de área local (LAN) para proporcionar una conexión de comunicación de datos a una LAN compatible. También se pueden implementar enlaces inalámbricos. En cualquier implementación de este tipo, la interfaz de comunicación 518 envía y recibe señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas que transportan flujos de datos digitales que representan varios tipos de información.
El enlace de red 520 típicamente proporciona comunicación de datos a través de una o más redes a otros dispositivos de datos. Por ejemplo, el enlace de red 520 puede proporcionar una conexión a través de la red local 522 a un ordenador central 524 o al equipo de datos operado por un Proveedor de Servicios de Internet (ISP) 526. El ISP 526, a su vez, proporciona servicios de comunicación de datos a través de la red mundial de comunicación de paquetes de datos ahora denominada comúnmente "Internet" 528. La red local 522 e Internet 528 utilizan señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas que transportan flujos de datos digitales. Las señales a través de las diversas redes y las señales en el enlace de red 520 y a través de la interfaz de comunicación 518, que transportan los datos digitales hacia y desde el sistema informático 500, son formas de ejemplo de medios de transmisión.
El sistema informático 500 puede enviar mensajes y recibir datos, incluido código del programa, a través de la(s) red(es), el enlace de red 520 y la interfaz de comunicación 518. En el ejemplo de Internet, un servidor 530 podría transmitir un código solicitado para un programa de aplicación a través de Internet 528, ISP 526, la red local 522 y la interfaz de comunicación 518. El código recibido puede ser ejecutado por el procesador 504 a medida que se recibe y/o almacenado en el dispositivo de almacenamiento 510, u otro almacenamiento no volátil para ejecución posterior.
La figura 6A ilustra una configuración simplificada para atenuación local con conversión de luz. La figura 6B ilustra una configuración simplificada para atenuación local con conversión de luz con compensación por no uniformidad espacial de color.
En una o más realizaciones de la presente invención, las técnicas de atenuación local QD mitigan una variación en la función de dispersión de puntos de color (PSF) a través de la pantalla. Esto se puede hacer matemáticamente con precisión creando múltiples simulaciones de campo de luz para cambiar los parámetros en una matriz de resolución de LCD. Una implementación típica puede utilizar nueve simulaciones de campo de luz; sin embargo, para aplicaciones de consumo, generalmente no se necesita una solución matemática perfecta. Como una realización particular de la presente invención, la lógica 608 determina una o más señales de activación que controlan las fuentes de iluminación de retroiluminación. Basándose en estas señales de activación, las fuentes de iluminación de retroiluminación (por ejemplo, LED, LED 210) emiten la primera luz (por ejemplo, luz blanca de amplio espectro, luz azul, luz ultravioleta) sobre una o más capas de conversión de luz (por ejemplo, capas de puntos cuánticos, lámina QD 212, o similar).
En base a las enseñanzas de este documento, un algoritmo de luz de fondo para la simulación de campo de luz 610, donde se supone que la PSF da como resultado una luz blanca uniforme, define una primera ruta 612 para valores intermedios de activación de LCD. Una ruta adicional corrige las variaciones de una solución uniforme blanca para reducir la falta de uniformidad del color espacial.
Como ejemplo adicional, en lugar de correcciones a la matriz, la lógica de compensación 614 puede escalar espacialmente los primarios rojo, verde y azul, en el caso de un sistema RGB. Alternativamente al escalado, la lógica de compensación 614 puede lograrse mediante una tabla de consulta adecuada (LUT), por ejemplo, una LUT unidimensional, bidimensional o tridimensional. La compensación se puede determinar para uno o más componentes de color.
Como se mencionó anteriormente al discutir las configuraciones ejemplares representadas en la figura 3 y las figuras 6A-6B, en aplicaciones donde se desea un rendimiento de mayor precisión de color, puede ser deseable el uso de una simulación de campo de luz de múltiples canales. En algún aspecto, un rendimiento de precisión de color asociado de una atenuación local específica con configuración de conversión de luz, tal como se muestra en la figura 3 y las figuras 6A-6B, puede depender de varios de estos canales, así como de varios canales PSF utilizados para caracterizar cada fuente de iluminación. El experto en la técnica apreciará el aumento en el costo de almacenamiento y computacional asociado con un aumento en el número de canales LFS y PSF. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, se usa una simulación de campo de luz (LFS) de nueve canales, donde cada canal usa una de las nueve funciones de dispersión de puntos diferentes, donde las nueve funciones de dispersión de puntos diferentes caracterizan, en combinación, una función de dispersión de puntos (PSF) asociado a una fuente de iluminación (por ejemplo, OLED) a través de los subpíxeles individuales de la pantalla (por ejemplo, panel LCD RGB). La implementación práctica de dicha técnica de acuerdo con la presente invención se proporciona mediante el uso de una representación de PSF separable de varios términos generales que tiene una única distribución de PSF bidimensional (2D) para los nueve canales, en lugar de una distribución de PSF 2D diferente para cada uno de los canales. los nueve canales. En consecuencia, el uso de los nueve canales LFS que operan en los nueve canales PSF basados en el PSF separable de varios términos generales permite un menor costo de cálculo y almacenamiento de la implementación mientras se mantiene el rendimiento de precisión del color.
Un LFS de nueve canales (9 canales) es generalmente necesario y suficiente para tener en cuenta una amplia gama de características de PSF que incluyen, entre otros, el PSF debido al punto cuántico con LED azules (por ejemplo, como se usa en las configuraciones representadas en las figuras 3 y 6A-6B) y es relevante para explicar por qué la PSF de 9 canales generalmente se requiere para caracterizar la PSF debido al punto cuántico con LED azules. Cabe señalar que existe una distinción importante entre los nueve canales LFS y los nueve canales PSF. Como se usa en este documento, un "LFS de 9 canales" describe una implementación de LFS con 9 canales de simulación (convolucionales) que pueden o no operar en nueve distribuciones (formas) de PSF únicas para los canales de simulación individuales. Como se usa en este documento, el "PSF de 9 canales" se refiere a la caracterización de color más general de un PSF debido a un LED a través de un panel LCD RGB sin un modelo de PSF por longitud de onda o espectral.
Un modelo PSF espectral general se representa matemáticamente como:
para X como longitud de onda, (x, y) como coordenadas espaciales y S (X, x, y) como modelo PSF espectralespacial.
Aunque un modelo de PSF espectral, como el descrito por la expresión (1) anterior, es una representación válida de la distribución de luz causada por un LED en la parte frontal de la pantalla, está demasiado completo y demasiado redundante para su uso en funcionamiento para modelar el color en la pantalla. para procesamiento de video en color. La reducción de un modelo PSF por longitud de onda a un modelo PSF de 9 canales sin perder la información de color esencial para una LFS de color precisa se puede lograr convirtiendo el modelo PSF espectral en un modelo PSF de color triestímulo mediante la definición de funciones de coincidencia de color CIE y transformación de los valores de espectro a triestímulo. Un modelo de PSF espectral dado que tiene una distribución 2D por longitud de onda para muchas longitudes de onda se puede transformar en un modelo de PSF CIE XYZ que tiene una distribución 2D para cada uno de los valores de triestímulo CIE X, Y y Z para tener en cuenta el efecto de la PSF espectral en tricromático. la visión del color.
El modelo CIE XYZ PSF del modelo espectral PSF se calcula, utilizando la definición de CIE XYZ, como:
X(x ,y) x (X )
Y(x,y ) f S(Á, x, y ) y U ) dX (2)
Z(x , y ) z(A)
para x(X), ¥(X), z(X) como las funciones de concordancia de color CIE 1931 y X(x, y), Y(x, y), Z(x, y) como el modelo CIE XYZ PSF.
Para modelar suficientemente el efecto de la distribución de la luz producida por un LED en la parte frontal de la pantalla en un panel LCD RGB con el fin de procesar los valores de píxeles del LCD RGB (cada píxel tiene tres subpíxeles para los tres colores R, G y B) para mostrar con precisión el video en color, generalmente hay tres PSF espectrales de base para cada uno de los canales de color LCD R, G y B. Cada uno de los PSF espectrales de tres bases representa un modelo PSF espectral de un LED a través de los tres filtros de color (cada filtro asociado a cada uno de los tres subpíxeles) que en general pueden ser diferentes, como es el caso del PSF debido al punto cuántico. con LED azules. Los tres PSF espectrales pueden transformarse cada uno en su respectivo modelo CIE XYZ PSF de modo que el número total de componentes de PSF de color base sea nueve debido a la permutación de los canales de color LCD R, G y B y los valores triestímulos CIE X, Y y Z. Para los paneles LCD que tienen más o menos de tres subpíxeles de color, el número de canales PSF de color base únicos varía en consecuencia. Cabe señalar que el número de campos de luz requeridos generalmente se debe a los tres valores de los valores de triestímulo CIE XYZ para representar la información de color y luego permutados con el número de canales de color de LCD, como tres para el caso ejemplar de un LCD RGB.
Los modelos de PSF espectrales base y los modelos PSF CIE XYZ correspondientes y los PSF CIE XYZ base a través de canales de color LCD RGB se definen de la siguiente manera:
SR (Á,X,y) Tr (X)Pr(x, y)
SG(A,x,y) TG(A)PG(x,y) 5 (A, x, y) (3)
SR (A x, y) Tb (A)Pr ( x , y)
El uso de la expresión (2) para cada uno de los tres colores R, G y B da como resultado:
Figure imgf000011_0001
para Tr(^), Tg(^), Tb(^) como la transmisión espectral LCD que se supone uniforme y aditiva en cada subpíxel
rojo, verde y azul, Pr(x, y), Pg(x , y), Pb(x, y) como los valores de intensidad lineal de subpíxeles de LCD, Sr(^, x,
y), Sg(^, x, y), Sb(^, x, y) como el PSF espectral a través de cada subpíxel rojo, verde y azul, Xr(x, y), Yr(x, y),
Zr(x , y), Xg(x, y), Yg(x, y), Zg(x, y), Xb(x , y), Yb(x, y), Zb(x, y) como el modelo CIE XYZ PSF a través de subpíxeles rojo, verde y azul y Xr(x, y), Yr(x , y), Zr(x , y), Xg(x, y), Yg(x, y), Zg(x, y), Xb(x, y), como los PSF CIE XYZ de base independientes de los valores de subpíxeles de la pantalla lCd .
En resumen, en base a la expresión (6) anterior, el modelo de PSF espectral a través del panel LCD RGB se
puede reducir a una representación consistente de nueve canales de distribuciones 2D:
que son la base de las PSF CIE XYZ.
En la práctica, el LFS general de 9 canales opera en estos nueve canales de PSF de forma independiente para acumular la contribución de múltiples fuentes de LED en estos nueve canales de componentes. Como se usa en este documento, los nueve canales componentes se refieren a los nueve canales de salida LFS de la acumulación de la contribución PSF de cada fuente de LED a través de subpíxeles LCD R, G y B en los canales CIE X, Y y Z (como en los componentes de expresión (6) arriba) resultando en una matriz de 3x3 (los nueve canales componentes) en cada píxel. Debido a la generalidad de los PSF CIE XYZ de nueve bases para codificar el efecto sobre el color en cualquier píxel debido a la distribución de luz producida por cualquier LED en la parte frontal de un panel LCD RGB, una implementación LFS que tiene nueve canales de simulación con uno para cada uno de los nueve canales de PSF de color base pueden dar cuenta de manera suficiente y completa de cualquier variación de PSF de color espacial debido a cualquier LED en la luz de fondo.
La propiedad clave que distingue a un PSF debido a un LED blanco simple o una matriz de LED de un solo color de un PSF debido a un punto cuántico u otra hoja de fósforo remota retroiluminada por un LED azul es la separabilidad espectral-espacial del modelo de PSF espectral. El PSF debido a un simple LED blanco o un LED de un solo color se puede modelar como separable espectral-espacialmente, mientras que el PSF debido a un punto cuántico u otra hoja de fósforo remota retroiluminado por, por ejemplo, un LED azul generalmente no es espectral-espacial separable. Específicamente, la separabilidad espectral-espacial significa que el espectro tiene una forma constante en todas partes y se escala uniformemente en todas las longitudes de onda mediante una función de intensidad sobre el espacio, y por lo tanto se puede representar mediante la expresión:
(A,x,y) = (A)(x,y) (7)
La propiedad de separabilidad espectral-espacial permite una reducción adicional en la complejidad del modelo CIE XYZ PSF de la siguiente manera, comenzando por la expresión (5) derivada anteriormente y usando la representación expresada en (7):
Figure imgf000013_0001
para Xr, Yr, Zr, Xg, Yg, Zg, Xb, Yb, Zb para las contribuciones del canal de color CIE XYZ espacialmente independientes a través de subpíxeles rojo, verde y azul, y f(x, y) como una distribución bidimensional independiente del color.
En resumen, como se demostró anteriormente y expresado por (8), el modelo de PSF espectral a través del
panel LCD RGB con la propiedad de separabilidad espectral-espacial se puede reducir a una representación que
tiene nueve coeficientes con valores representados por Xr, Yr, Zr, Xg, Yg, Zg, Xb, Yb, Zb bidimensional (representada por (x, y) en la expresión (8) anterior) para las contribuciones del canal de color CIE
XYZ espacialmente independientes a través de subpíxeles rojo, verde y azul y un PSF de intensidad escalar.
Por lo tanto, basándose en lo anterior, el experto en la técnica se dará cuenta de que, en la práctica, el LFS de 9 canales con PSF que satisfacen la propiedad de separabilidad espectral-espacial puede operar en un PSF común mientras se usa uno de los nueve componentes CIE XYZ a través de Coeficientes de canal LCD RGB en cada canal LFS.
Los inventores de la divulgación actual han establecido que el PSF debido a un LED blanco simple o una matriz de LED de un solo color, como el azul, satisface la separabilidad espectral-espacial lo suficientemente bien como para ser utilizado en la operación de LFS para simular con precisión sus efectos para resolver correctamente para los valores de subpíxeles de LCD RGB. En este caso, es suficiente utilizar una forma común de PSF 2D junto con nueve coeficientes de componentes de color para el LFS de 9 canales.
El PSF debido al punto cuántico u otra hoja de fósforo remota retroiluminada por, por ejemplo, un LED azul, no satisface la separabilidad espectral-espacial y, por lo tanto, requiere el LFS de 9 canales más general utilizando nueve formas diferentes de PSF 2D para cada uno de los nueve componentes de color. Tal efecto se debe a que la luz azul emitida por el LED azul es absorbida parcialmente por el punto cuántico u otra hoja de fósforo remota a medida que se propaga dentro de la óptica de retroiluminación y se convierte en luz roja y verde en cada interacción con el punto cuántico o material de fósforo. Los canales azules de las PSF CIE x Yz tienden a ser espacialmente más estrechos que los otros canales. Un efecto similar también ocurre con la luz verde emitida por la conversión de la luz azul por el punto cuántico o el material de fósforo que se absorbe parcialmente y se convierte en luz roja a medida que se propaga dentro de la óptica de retroiluminación. Los canales verdes de las PSF CIE XYZ tienden a ser espacialmente más anchos que los canales azules CIE XYZ PSF y más estrechos que los canales rojos CIE XYZ PSF. Los respectivos componentes CIE XYZ también tienen anchos espaciales variables debido a la propagación de la luz dependiente de la longitud de onda dentro de la óptica de retroiluminación que tiene hojas de fósforo remotas o de puntos cuánticos. Se puede encontrar una descripción más detallada en la solicitud de patente de Estados Unidos n° 14/030.896, titulada "Quantum Dot/Remote Phosphor Display System Improvements", que se incorpora aquí como referencia en su totalidad.
Debido a la propiedad de linealidad para cada uno de los nueve canales componentes, las combinaciones lineales alternativas de los componentes aún pueden codificar las características de color completas, por ejemplo para operar el LFS en espacios lineales RGB en lugar de espacios de color CIE XYZ, aplicando previamente los coeficientes de una matriz de transformación de color de 3x3 en los nueve canales de PSF componentes. Tal transformación puede ser aplicable para eliminar transformaciones de color redundantes en el procesamiento de video o para cambiar la precisión de señal requerida (por ejemplo, profundidad de bits). La profundidad de bits o la precisión de la señal requerida para representar los nueve canales componentes de la salida LFS puede optimizarse mediante las técnicas numéricas de preacondicionamiento matricial. Se pueden encontrar matrices 3x3 de preacondicionamiento óptimas y se pueden aplicar previamente en las PSF de nueve componentes antes de las convoluciones en LFS. Al hacerlo, los nueve canales componentes de las salidas LFS cuando se expresan como una matriz de 3x3 por píxel pueden tener "números de condición" más bajos debido a la matriz de preacondicionamiento aplicada que puede mejorar la precisión computacional de LFS al reducir su sensibilidad al cálculo de precisión finita.
Por tanto, basándose en lo anterior, el experto en la materia se dará cuenta de que:
i) Un solo modelo de intensidad 2D no puede representar las características de color del PSF en los casos en los que se utiliza un punto cuántico o una hoja de fósforo remota iluminada por, por ejemplo, un LED azul.
ii) En cambio, para tales casos, un modelo mínimo que es un modelo PSF de 9 canales donde cada canal es una distribución de intensidad 2D independiente se puede utilizar. up-sampl
En algunas realizaciones, cuando el almacenamiento de memoria y el ancho de banda lo permiten, las distribuciones 2D (intensidad) se pueden almacenar como tablas de consulta 2D en el funcionamiento de LFS como convoluciones 2D generales. Cuando el almacenamiento es limitado, se pueden suponer simetrías de espejo en las distribuciones y solo se puede almacenar un cuadrante de una distribución 2D y la indexación de la tabla de consulta se puede realizar en la distancia a lo largo de los ejes horizontal y vertical en lugar de desplazamientos al centro de distribución que puede ser negativo o positivo.
Según una realización de la presente divulgación, el almacenamiento de memoria y el ancho de banda asociados con el funcionamiento del LFS pueden reducirse mediante el uso de una serie general de distribuciones separables de varios términos. La descomposición de las funciones de distribución 2D en la serie general de distribuciones separables de varios términos se puede realizar mediante un proceso de optimización numérica fuera de línea y también se puede ayudar con un proceso de calibración en línea. Se espera que un PSF realista de una pantalla nunca sea directamente separable mediante el uso de una descomposición de un solo término, excepto con un diseño óptico especial diseñado específicamente para producir dicho PSF. Como se usa en este documento, "descomposición de un solo término" se refiere al caso trivial o más simple en la expresión (9) presentada a continuación donde el PSF se aproxima por un término PSF (k = 1) como el producto de dos funciones 1D en lugar del más caso general de una suma de productos de múltiples pares de funciones 1D (k> 1). La mayoría de los PSF realistas tienen propiedades que permiten una representación precisa utilizando una serie finita de términos separables donde el número de términos de la serie puede ser del orden de tres a siete. Dichas propiedades pueden ser baja frecuencia espacial, circularidad, suavidad, etc., y por lo tanto pueden permitir que cada canal de PSF 2D sea representado por una serie de términos separables como sigue:
psfíx.y ) = Y,kfk{x,y) = E/cUfcOKCy) (9)
El proceso de optimización numérica fuera de línea puede buscar minimizar la diferencia entre distribuciones 2D de referencia y una suma finita de productos de funciones unidimensionales (uk(.), vk(.)). Las funciones 1D pueden ser arbitrarias o pueden parametrizarse aún más para afirmar características como simetría, suavidad, no negatividad, etc. El proceso puede ser asistido con un proceso de calibración en línea para caracterizar el resultado de aplicar una iteración particular del modelo separable de múltiples términos en LFS y para refinar aún más la descomposición para mejorar la precisión del modelado con el modelo separable de múltiples términos.
Cuando las funciones 1D pueden determinarse numéricamente de manera arbitraria, un método numérico notable es utilizar la descomposición de valor singular truncado (como la conoce el experto en la materia) para representar de manera eficiente una distribución 2D como una matriz y descomponerla en una suma de productos de 1D ortonormal. vectores en los que los términos sucesivos de la suma mejoran la precisión del modelo separable. Otros métodos pueden ser la factorización matricial no negativa para afirmar la no negatividad de los valores en la descomposición. Como el propósito del proceso es, en última instancia, minimizar el error en la aplicación de la descomposición cuando se opera con el LFS para lograr una presentación precisa de la imagen en el frente de la pantalla (por ejemplo, precisión del color) con recursos computacionales y de almacenamiento limitados, no necesariamente existe único método óptimo.
Como se discutió anteriormente, el número de términos (indexados por la expresión cutánea (9)) usados en la descomposición puede afectar la fidelidad del modelo separable en la representación de las distribuciones de PSF 2D originales. No afecta las mediciones de la PSF, pero afecta la precisión de la LFS. Cuando se utilizan términos insuficientes, la aproximación resultante puede causar un artefacto visible en el frente de la pantalla debido a un error de modelado que no tiene en cuenta completamente las características de la PSF. Los inventores de la presente solicitud han establecido que varios términos en un rango de tres a siete pueden ser suficientes para una representación precisa de una PSF.
La figura 7 ilustra una configuración 700 ejemplar de acuerdo con la presente descripción de atenuación local con conversión de luz donde se usa un LFS de 9 canales en un modelo PSF de 9 canales. Según una realización ejemplar, la conversión de luz se puede proporcionar mediante un punto cuántico o materiales de fósforo que operan con luz ultravioleta o azul, como se discutió anteriormente. Basado en la discusión anterior, de acuerdo con una realización ejemplar de la presente divulgación, cada uno de los nueve canales de la PSF de 9 canales se puede representar por una serie finita de términos separables como se expresa en (9) arriba, donde el número de términos en la serie puede ser del orden de tres a siete. Debería observarse que tal número de términos es por una realización ejemplar ya que se puede usar otro número de términos, ya sea mayor o menor, con diferentes grados de precisión de reproducción del color como se describe anteriormente.
El experto en la técnica se dará cuenta de que la configuración ejemplar representada en la figura 7 es similar a la configuración representada en la figura 3, donde la lógica de control de luz de fondo 302 de la figura 3 puede compararse con el bloque 735 de la figura 7, la lógica 308 de control del modulador de la figura 3 puede compararse con el bloque 702 de la figura 7, y la lógica de simulación de campo de luz 306 de la figura 3 puede compararse con el bloque 705 de la figura 7 y, por tanto, la descripción de dichos bloques de la figura 3 proporcionado anteriormente se puede utilizar generalmente para la descripción de los bloques correspondientes de la figura 7.
Como puede verse en la configuración 700 representada en la figura 7, un video de entrada, tal como un video RGB de entrada, se alimenta a la lógica de control del modulador 702 y a la lógica de control de determinación de la unidad LED 735, donde el bloque 735 calcula los valores de la unidad, la unidad LED, para cada LED de la retroiluminación basada en la señal de vídeo de entrada, y el bloque 702 calcula los valores de activación, LCD Drive, para cada uno de los subpíxeles R, G y B del panel LCD.
Los valores de activación de LED calculados se proporcionan además a la lógica de simulación de campo de luz 705 que comprende una lógica de control de cálculo 9-LFS, 750, una lógica de control de muestreo ascendente 9-LFS, 725, y una lógica de control de matriz de color 3x3, 730. La lógica de control de cálculo de 9-LFS 750 calcula el LFS de 9 canales realizando la convolución de la activación de LED generada por la lógica de control de determinación de activación de LED 735 y la PSF en una cuadrícula de LFS (descrita más adelante). Como se describió anteriormente, para cada LED, se realizan 9 convoluciones, cada una usando un PSF diferente del módulo PSF de 9 canales. El resultado de la convolución, los nueve canales LFS, se alimenta luego a la lógica de control de muestreo ascendente 9-LFS 725 que realiza un muestreo ascendente de los datos LFS a una cuadrícula LCD, como la cuadrícula LCD (que contiene los píxeles de reproducción de imagen) normalmente tiene una resolución más alta que la cuadrícula LFS. A su vez, los datos de LFS muestreados se alimentan a la lógica de control 730 de la matriz de color 3x3 que agrupa los nueve valores de LFS en una matriz de 3x3 (color) para cada píxel en la cuadrícula LCD. La matriz de color 3x3 se alimenta luego a la lógica de control del modulador (702) para la compensación de los datos de activación de la pantalla LCD.
Con referencia adicional a la realización ejemplar de acuerdo con la presente divulgación representada en la figura 7, el bloque lógico de control del modulador 702 comprende una lógica de control gamma inversa, 710, una lógica de control de solucionador de LCD, 715, y una lógica de control de adaptación de LCD, 720. La lógica de control de gamma inversa 710 convierte el vídeo de entrada en una representación lineal que puede permitir la manipulación de las muestras de datos asociadas. La salida de la lógica de control de gamma inversa 710 se alimenta a la lógica de control de solucionador de LCD, 715, que calcula los valores de control de subpíxeles R, G y B objetivo al resolver una ecuación matricial para realizar la compensación de una señal de control al panel LCD basado en la retroiluminación LFS calculada por la lógica de control de simulación de campo de luz 705 descrita anteriormente. Se puede encontrar más información sobre dicha resolución matricial, por ejemplo, en la Publicación Internacional No. WO 2013/056117 A1, titulada "Methods and Apparatus for Backlighting Dual Modulation Display Devices", cuya descripción se incorpora aquí como referencia en su totalidad. Finalmente, los datos de activación de LCD compensados calculados por la lógica de control 715 de solucionador de LCD se alimentan a la lógica de control de coincidencia de LCD 720 que realiza una codificación no lineal de los datos para calcular la señal de activación de LCD. La codificación no lineal realizada por la lógica de control de coincidencia de LCD puede ser una operación inversa (por ejemplo, a través de una LUT inversa) realizada por la lógica de control de gamma inversa 710.
Con referencia adicional a la lógica de control de cálculo de 9-LFS 750, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, dicha lógica de control calcula un canal de 9-LFS usando un modelo de canal de 9-PSF, donde cada uno de los nueve canales de PSF 2D se modela como dos funciones 1D separable, cada función 1D se aproxima mediante una suma de un número limitado de términos, como se representa en la expresión (9). Según una realización ejemplar de la presente divulgación, los LED utilizados como fuente de luz primaria pueden tener un diseño de patrón cuadrado como se muestra en la figura 8A, donde los LED, 815, dispuestos en un patrón cuadrado se muestran dentro del panel LCD rectangular 810. Denotando el número de filas de LED por LEDV, y el número de columnas de LED por LEDH, el número total de LED en la configuración ejemplar representada en la figura 8A es LEDH * LEDV. Cabe señalar que en el ejemplo de realización representado en la figura 8A, la resolución de los píxeles de reproducción de la imagen (por ejemplo RGB) se asume más alto (en cada una de las columnas y filas) que la resolución de los LED 815 como se muestra dentro del panel LCD 810. El experto en la técnica sabrá cómo utilizar las enseñanzas de acuerdo con la presente divulgación en casos en los que la resolución de los LED sea igual o superior a la resolución de los píxeles del panel LCD.
De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el valor de activación de LED determinado por la lógica de control de determinación de activación de LED 735, y los puntos de campo de luz calculados por la lógica de control de cálculo de 9-LFS 750 pueden basarse en una cuadrícula de 2x lEd que tiene un ancho de (2 * LEDH-1) y una altura de (2 * LEDV-1). Además, como se muestra en la figura 8B, se puede definir una cuadrícula LFS, que sigue la cuadrícula de 2x LED, pero se extiende para cubrir todo el panel LCD 810. Debido a que el desplazamiento entre la pantalla LCD y la matriz de LED es menos de la mitad de un intervalo de LED tanto en la dirección horizontal como en la vertical, la cuadrícula LFS solo agrega una fila y una columna en cada borde de la cuadrícula de 2x LED. Por lo tanto, la cuadrícula LFS representada en la figura 8B tiene un ancho de LFSH = 1+ (2 * LEDH-1) 1 y una altura de LFSV = 1+ (2 * LEDV-1) 1.
Denótese el número de términos de cada función 1D de las dos funciones 1D utilizadas en el modelado de cada una de las funciones PSF 2D como PSFTERMS, y el número de canales de campo de luz como NLF (por ejemplo, 9 o diferentes), luego el número total de conjuntos de Los datos de PSF utilizados en el cálculo del campo de luz en cada posición de la cuadrícula LFS son NLF * 2 * PSFTERMS.
De acuerdo con una realización adicional de la presente divulgación, para proporcionar una luminancia uniforme por los LED cuando todos los LED son activados por un mismo valor de activación, se puede usar un escalar para escalar cada valor de activación de LED. Una matriz que representa dichos valores escalares para cada uno de los LED está representada por ledmod.
Sobre la base de las notaciones anteriores, se presenta ahora un algoritmo ejemplar de acuerdo con la presente invención para calcular una LFS. Tal algoritmo ejemplar puede representar una lógica implementada en la lógica 750 de control de cálculo 9-LFS de la configuración 700 representada en la figura 7. En cada una de las posiciones de la cuadrícula LFS (por ejemplo la figura 8B), un valor de LFS se calcula sumando todas las contribuciones de LED en esa ubicación. Cada valor de LFS se obtiene convolucionando el PSF con las unidades LED modificadas (por mediación de ledmod).
Con PSF separable, la convolución 2D se realiza mediante dos convoluciones 1D. Primero se selecciona una fila y se realiza una convolución vertical a todos los puntos de la fila. Luego, se realiza la convolución horizontal a todos los puntos de la fila procesada. Esto se puede expresar de la siguiente manera, teniendo en cuenta la expresión (9):
Figure imgf000017_0001
donde l(ch, x, y) es el valor LFS del canal ch en la posición (columna = x, fila = y) en la cuadrícula LFS, ar,c es el valor de impulsión del LED en la posición (fila = r, columna = c) en la cuadrícula LFS, Pc,k(ch, y) es el valor intermedio, filtrado verticalmente, para el término k-ésimo del canal ch en fila = y y columna = c, y k es el número de términos PSF en la descomposición 1D.
Según una realización de la presente divulgación, se puede usar un tampón intermedio para almacenar los primeros resultados de filtrado (por ejemplo, Pc,k(ch, y)).
En el código fuente 1A y 1B más adelante se proporciona un código fuente ejemplar para realizar el algoritmo ejemplar para calcular el LFS basado en las expresiones (9, 10a y 10b). El código fuente ejemplar 1A usa una memoria intermedia de un solo canal, mientras que el código fuente ejemplar 1B utiliza búferes de varios canales. Dichos códigos fuente de acuerdo con la presente invención se pueden ejecutar en una parte de hardware de la lógica 750 de control de cálculo 9-LFS de la figura 7, que también puede incluir tablas de consulta y almacenamiento necesarias para realizar el algoritmo.
/*Software-code*
loop each Ifsrow
Figure imgf000018_0001
loop each channel {
f* l 51 ID convolution *¡
loop each ledcol {
loop each psfterm {
acc = 0
loop each ¡edrow {
ledrow_in_lfs = I e d ro w* rowstri de+ le d ro w_of f set
vinciex = abs(lfsrow-ledrow_ín_lfs)
acc = leds{ledcol,[edrow)¡*PSFv(vindex,psfterm, channel)
}
/ * Results frorn l 1* ID convolution: buffer samples */
vbuf(ledcol, psfterm) = acc
!
i
/ * 2nd ID convolution *7
loop each Ifscol {
acc = 0
loop each psfterm {
loop each ledcol {
ie d c o ljn jfs = ledcol*colstride+ledcol_offset
hindex =: abs(lfscol-le>dcolJn_lfs)
acc = vbuf(!edcolf psfterm) *PSFh¡ hindex, psfterm, channel)
1
}
/ * Results from 2nd ID convolution: output LFS samples * /
ífs(channei,Ifscol,ffsrow) = acc
}
/ * Done generating one line of LFS samples for one channel * /
}
/*• Done generating one line o f LFS samples for al! channels * /
}
Código fuente 1A /*Software-code7
loop eaoh Ifsrow {
/*" l !t ID convolution * /
loop each channel {
loop each ledcol {
loop each psfterm {
acc = 0
loop each ledrow {
!edrow_¡n_lfs = ledrow*rowstr¡de+ledrow_offset
vtndex = abs{lfsrow-ledrow_¡n Jfs)
acc = leds(ledcolJedrow)*PSFv(vindexr psfterm, channel)
}
/* Results from ID convolution: buffer samples * /
vbuf(ledcol,psfterm,channel) = acc
}
}
}
¡* 2nú ID convolution */
loop each ffscol {
loop each channel {
acc = 0
loop each psfterm {
loop each ledcol {
ledcol Jn_lfs = ledcol *coistride+ledeol_offset
hindex = abs(lfscol-ledco!_in_lfs)
acc = vbuf(ledcol,psftermJchannel)’ PSFh[hindexrpsfterm, channel)
}
}
/*■ Results from 2r,d ID convolution: output LFS samples * /
lfs{channel,lfscol, Ifsrow) = acc
}
/ * Done generating one line of LFS samples for alt channels */
}
Código fuente 1B
Una configuración de la lógica de control de cálculo 9-LFS 750 con búfer de múltiples canales (por ejemplo, el código fuente 1B ejecutado por el bloque de hardware 750) puede proporcionar una latencia más baja para iniciar la operación de muestreo ascendente descendente (según el bloque de muestreo ascendente 9-LFS 725) ya que puede producir muestras de salida LFS en un orden secuencial con los nueve componentes disponibles en cada punto de muestra antes de avanzar al siguiente punto de muestra. Sin embargo, tal configuración puede requerir más almacenamiento intermedio para almacenar en búfer múltiples canales de los primeros resultados de convolución 1D.
En comparación, una configuración de la lógica de control de cálculo 9-LFS 750 con búfer de un solo canal (por ejemplo, el código fuente 1A ejecutado por el bloque de hardware 750) puede requerir menos almacenamiento intermedio, ya que almacena los primeros resultados de convolución 1D para un solo canal, pero produce uno. línea de muestras para un canal dado antes de avanzar al siguiente canal que puede no ser una secuencia preferida de muestras para la operación de muestreo ascendente. Para acceder secuencialmente a los puntos de muestra que tienen los nueve componentes disponibles, es necesario calcular y almacenar las muestras de línea para los primeros ocho canales. Luego, a medida que se producen las muestras para el noveno canal en la misma línea, los nueve componentes en un punto de muestra se pueden formar recuperando ocho muestras almacenadas de las muestras de línea precalculadas de los primeros ocho canales en el punto dado junto con la muestra para el noveno canal a medida que se produce. Aunque la configuración de búfer de un solo canal puede requerir menos almacenamiento intermedio para los primeros resultados de convolución 1D, puede requerir más almacenamiento en búfer de muestra de salida antes de que pueda comenzar la operación de muestreo ascendente descendente. Incluso si el almacenamiento en búfer de muestra de salida es aceptable, se deben completar más cálculos para llenar el búfer de muestra de salida antes de que pueda comenzar la operación de muestreo ascendente, lo que puede aumentar la latencia de procesamiento.
La cantidad total de cálculo aritmético es la misma y los valores de muestra de salida son numéricamente idénticos para las dos configuraciones. Sin embargo, la configuración con búferes de múltiples canales puede ser deseable debido a una menor latencia de procesamiento y un menor costo total de almacenamiento. Se pueden considerar configuraciones alternativas para diferentes compensaciones y están al alcance de la persona experta en la técnica a la vista de las presentes enseñanzas.
La siguiente Tabla 1 contiene definiciones para etiquetas utilizadas en los ejemplos de códigos fuente 1A y 1B: TABLA 1
Figure imgf000020_0001
El experto en la técnica se dará cuenta de que los ejemplos de códigos fuente 1A y 1B representan dos de las muchas posibles implementaciones de software para realizar el cálculo LFS representado por las expresiones (9, 10a y 10b) anteriores. Dichos códigos fuente pueden depender de un hardware de destino y de la memoria disponible y, por lo tanto, pueden modificarse en consecuencia. El hardware de destino (por ejemplo, el módulo 750 de la figura 7) puede incluir cualquiera de las realizaciones discutidas anteriormente en la sección titulada "MECANISMOS DE IMPLEMENTACIÓN - DESCRIPCIÓN GENERAL DEL HARDWARE ".
EQUIVALENTES, EXTENSIONES, ALTERNATIVAS Y VARIOS
En la memoria descriptiva anterior, se han descrito posibles realizaciones de la invención con referencia a numerosos detalles específicos que pueden variar de una implementación a otra. Así, el único y exclusivo indicador de lo que es la invención, y que los solicitantes pretenden que sea la invención, es el conjunto de reivindicaciones que emanan de esta solicitud, en la forma específica en que se emiten dichas reivindicaciones, incluida cualquier corrección posterior. Son posibles numerosas modificaciones y variaciones de la invención a la luz de las enseñanzas anteriores.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato que comprende:
una primera disposición lógica (302; 735) configurada para controlar una o más fuentes de iluminación (104; 210; 815) de una luz de fondo 304 adaptada para emitir una primera luz sobre
una o más capas de conversión de luz (102; 212), configuradas las una o más capas de conversión de luz para ser estimuladas por la primera luz y convertir al menos una porción de la primera luz en segunda luz, incluyendo la primera luz al menos uno de componentes espectrales UV o componentes espectrales de luz azul;
una segunda disposición lógica (308; 702) configurada para controlar uno o más moduladores de luz (112; 310), adaptados los uno o más moduladores de luz para modular la segunda luz que se transmite a través de elementos individuales;
una tercera disposición lógica (306; 610; 705) configurada para realizar al menos una simulación de campo de luz de la segunda luz en base a una función de dispersión de puntos (PSF) multicanal representada por una pluralidad de funciones de dispersión de puntos bidimensionales (2D), y
una cuarta disposición lógica (308) configurada para determinar valores de activación intermedios para los uno o más moduladores de luz en base a la al menos una simulación de luz de campo;
caracterizado por que:
cada una de la pluralidad de funciones de dispersión de puntos bidimensionales está modelada como una suma asimétrica de un número limitado de funciones unidimensionales.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que la primera disposición lógica comprende lógica para escalar una señal de activación para cada una de las una o más fuentes de iluminación como para proporcionar un campo de luz uniforme cuando las una o más fuentes de iluminación son activadas por un mismo valor de señal de activación.
3. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que la tercera disposición lógica comprende lógica para realizar una convolución unidimensional entre la función de dispersión de puntos multicanal y una señal de activación escalada.
4. El aparato de la reivindicación 3, en el que la lógica para realizar la convolución unidimensional realiza operaciones en una cuadrícula LFS en base a un trazado de una o más fuentes de iluminación.
5. El aparato de la reivindicación 4, en el que las operaciones en la cuadrícula LFS están proporcionadas por las siguientes expresiones:
Figure imgf000022_0001
en las que i(ch, x, y) es el valor de canal ch LFS en la posición columna=x, fila=y en la cuadrícula LFS, ar,c es un valor de activación en la posición fila=r, columna=c en la cuadrícula LFS, Pc,k(ch, y) es un valor intermedio, verticalmente filtrado, para el k-ésimo término de canal ch en fila=y y columna =c, y k es un número de términos PSF en la descomposición unidimensional.
6. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que las una o más capas de conversión de luz comprenden una capa de puntos cuánticos, opcionalmente en el que la segunda luz comprende una combinación de frecuencias en porciones rojas, azules y verdes de un espectro visible.
7. Un método para activar una pantalla de atenuación local que comprende:
emitir (404) primera luz mediante una o más fuentes de iluminación, controlables individualmente, sobre una capa de puntos cuánticos, incluyendo la primera luz al menos uno de componentes espectrales UV o componentes espectrales de luz azul;
convertir (406) la primera luz en segunda luz mediante una capa de puntos cuánticos;
computar (410) una o más simulaciones de campo de luz de la segunda luz en base a una pluralidad de funciones de dispersión de puntos (PSF) bidimensionales separables; y
en base a la computación, determinar (412) señales de activación de modulación de pantalla de cristal líquido intermedias mediante las una o más simulaciones de campo de luz;
caracterizado por que:
cada una de la pluralidad de funciones de dispersión de puntos separables son modeladas como una suma aritmética de un número limitado de funciones unidimensionales.
8. El método de la reivindicación 7, en el que un cierto número de las una o más simulaciones de campo de luz se basa en tres valores de valores de triestímulo CIE XYZ para representar información de color y un cierto número de canales de color de los uno o más moduladores de luz.
9. El método de la reivindicación 8, en el que el número de las una o más simulaciones de campo de luz es 9 y el número de canales de color es 3.
10. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en el que la pluralidad de funciones de dispersión de puntos bidimensionales es 9.
11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7-10, en el que el número limitado de términos unidimensionales es uno de: a) 3, b) 4, c) 5, d) 6, e) 7 y f) un número superior a 7.
12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7-11, en el que el paso de emitir la primera luz comprende un paso de escalar una señal de activación para cada una de las una o más fuentes de iluminación, controlables individualmente, como para proporcionar un campo de luz uniforme cuando las una o más fuentes de iluminación, controlables individualmente, son activadas por un mismo valor de señal de activación.
13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7-12, en el que el paso de computar las una o más simulaciones de campo de luz comprende un paso de realizar una convolución unidimensional entre la pluralidad defunciones de dispersión de puntos bidimensionales separables y una señal de activación escalada.
14. El método de la reivindicación 13, en el que el paso de realizar la convolución unidimensional realiza operaciones en una cuadrícula LFS en base a un trazado de las una o más fuentes de iluminación, controlables individualmente.
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