经由连续模板平均化的减轻噪声的多级随机抖动技术制造技术

本发明专利技术关于经由连续模板平均化的减轻噪声的多级随机抖动技术。本发明专利技术揭示具有用于像素中的每一者的经量化显示特性的显示器和用所述显示器来显示图像的方法。所述显示器和方法涉及在空间和时间两者上抖动的图像，以使得所述显示器的有效灰度级能力高于所述显示器的原始灰度级能力的结果，所述原始灰度级能力由像素大小、间距，和所述像素中的每一者的量化级数目来界定。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2009年2月5日，优先权日为2008年2月13日及5月15日，专利技术名称为“经由连续模板平均化的减轻噪声的多级随机抖动技术”，申请号为200980105036.3的专利技术专利申请的分案申请。相关申请案的交叉参考本申请案根据美国法典第35篇第119条而主张2008年2月13日申请的美国临时申请案61/028,465的优先权。
本专利技术的领域涉及具有用于像素中的每一者的经量化显示特性的显示器，且更特定来说，涉及改进显示器的表观分辨率的显示方法。本专利技术大体上还涉及光学MEMS装置，且具体来说涉及双稳态显示器。
技术介绍
电子显示器的功能为产生分级的强度变化或灰度级，不管所述电子显示器是单色显示器还是彩色显示器或不管其是自发光型还是反射型。高质量再现复杂图形图像以及静态和动态图画图像两者需要大量灰度级。另外，彩色再生和平滑着色(smooth shading)受益于每一原色显示通道的相对高的强度分辨率。“真彩色”成像的实际标准为每原色8个位或跨越三(RGB)原色通道而分配的总共24个位。然而，重要的是认识到，最终确定显示图像质量的是这些位的所感知表示或有效分辨率(产生有效强度分辨率)而并非仅为其寻址能力。双稳态显示技术提出对产生具有高质量灰度等级的显示器的独特挑战。这些挑战由像素运算的双稳态性和二元性引起，此要求经由寻址技术来进行灰度级的合成。此外，归因于基本运算约束和对灰度和色彩两者的高级合成的需要，高像素密度装置常常限于相对低的时间帧速率。这些挑战和约束强调对空间灰度级合成的新颖和有效方法的需要。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各自具有若干方面，其单一方面并非仅对其所要的属性负责。在不限制本专利技术的范围的情况下，现将简要论述其更显著特征。在考虑此论述后，且尤其在阅读标题为“具体实施方式”的章节后，将理解本专利技术的特征如何提供优于其它显示装置的优点。一个方面为一种在显示器上显示第一图像的方法。所述方法包括：根据第一空间抖动模板产生第一图像的第一版本；根据第二空间抖动模板产生第一图像的第二版本，所述第二模板与所述第一模板不同；以及通过在显示器上连续地显示第一图像的第一版本和第二版本来显示第一图像。另一方面为一种在具有原始分辨率的显示器上显示第一图像的方法，所述方法包括：根据第一模板产生第一图像的第一版本；根据第二模板产生第一图像的第二版本，所述第二模板与所述第一模板不同；以及显示第一图像的第一版本和第二版本以使得第一图像的有效分辨率高于显示器的原始分辨率。附图说明图1为描绘双稳态显示器的一个实施例的一部分的等角视图，所述双稳态显示器为干涉式调制器显示器，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于经松弛位置且第二干涉式调制器的可移动反射层处于经激活位置。图2为图1的双稳态显示器的一个实施例的可移动镜射位置对所施加电压的图表。图3A和图3B为说明包含双稳态显示器的视觉显示装置的一个实施例的系统框图。图4为一个实施例的框图。图5为一实施例的方法的流程图。具体实施方式以下详细描述是针对本专利技术的某些特定实施例。然而，本专利技术可以众多不同方式来体现。在此描述中，参看诸图，图式中始终以相同标号表示相同部分。如将从以下描述显而易见，可在经配置以显示图像(无论是运动图像(例如，视频)还是静止图像(例如，静态图像)，且无论是文本图像还是图形图像)的任何装置中实施所述实施例。更特定来说，预期所述实施例可实施于例如(但不限于)以下各者的多种电子装置中或与其相关联而实施：移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、录像机、游戏控制台、手表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、自动显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制器和/或显示器、相机视图显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子广告牌或标记、投影仪、建筑结构、封装和美学结构(例如，一件珠宝上的图像显示)。与本文中所描述的MEMS装置结构类似的MEMS装置还可用于例如电子开关装置的非显示器应用中。更特定来说，本专利技术的实施例涉及具有用于像素中的每一者的经量化显示特性的显示器，且涉及用所述显示器来显示图像的方法。所述显示器和方法涉及在空间上和时间上抖动图像，以使得显示器的有效分辨率高于显示器的原始空间分辨率(受像素大小和间距影响)和原始强度分辨率(受像素中的每一者的量化级数目影响)的结果。在图1中展示具有亮度的若干量化级的显示元件的实例，图1说明包含干涉式MEMS显示元件的双稳态显示器的实施例。在这些装置中，像素处于明亮状态或黑暗状态。在明亮(“经松弛”或“打开”)状态下，显示元件向用户反射大部分的入射可见光。当在黑暗(“经激活”或“关闭”)状态时，所述显示元件向用户反射极少的入射可见光。视实施例而定，可颠倒“接通”和“断开”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在所选色彩下反射，从而允许除黑色和白色外的彩色显示。图1为描绘视觉显示器的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图，其中每一像素包含一MEMS干涉式调制器。在一个实施例中，反射层中的一者可在两个位置之间移动。在第一位置(在本文中被称为经松弛位置)中，可移动反射层位于距固定的部分反射层相对大的距离处。在第二位置(在本文中被称为经激活位置)中，可移动反射层经定位成更紧密地邻近于所述部分反射层。从所述两个层反射的入射光视可移动反射层的位置而相长地或相消地干涉，从而针对每一像素产生总体反射或非反射状态。图1中的像素阵列的所描绘部分包括两个邻近像素12a与12b。在左边的像素12a中，可移动反射层14a经说明为处于距光学堆叠16a一预定距离的经松弛位置中，所述光学堆叠16a包括部分反射层。在右边的像素12b中，可移动反射层14b经说明为处于邻近于光学堆叠16b的经激活位置中。在无所施加电压的情况下，间隙19保留于可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，如通过像素12a所说明，其中可移动反射层14a处于机械松弛状态。然而，当将电位(电压)差施加到所选行和列时，在对应像素处的行和列电极的交叉处形成的电容器变得带电，且静电力将电极拉在一起。如果电压足够高，则可移动反射层14变形且被迫抵靠光学堆叠16。如通过图1中的右边的经激活像素12b所说明，光学堆叠16内的介电层(未在此图中说明)可防止短路且控制层14与层16之间的间隔距离。不管所施加的电位差的极性如何，行为均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在显示器上显示第一图像的方法，所述方法包含：根据第一空间抖动模板而产生所述第一图像的第一版本，所述第一抖动模板包含用于所述第一图像中两个或两个以上色彩分量中每一个的单独抖动模板；根据第二空间抖动模板而产生所述第一图像的第二版本，所述第二模板与所述第一模板不同，所述第二抖动模板包含用于所述第一图像中两个或两个以上色彩分量中每一个的单独抖动模板；以及通过在所述显示器上连续地显示所述第一图像的所述第一版本和第二版本来显示所述第一图像。

【技术特征摘要】
2008.02.13 US 61/028,465;2008.05.15 US 12/121,7061.一种在显示器上显示第一图像的方法，所述方法包含：
根据第一空间抖动模板而产生所述第一图像的第一版本，所述第一抖动模板包含
用于所述第一图像中两个或两个以上色彩分量中每一个的单独抖动模板；
根据第二空间抖动模板而产生所述第一图像的第二版本，所述第二模板与所述第
一模板不同，所述第二抖动模板包含用于所述第一图像中两个或两个以上色彩分量
中每一个的单独抖动模板；以及
通过在所述显示器上连续地显示所述第一图像的所述第一版本和第二版本来显
示所述第一图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述显示器具有原始强度分辨率且以高于所述显
示器的所述原始强度分辨率的有效强度分辨率来显示所述第一图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
根据一个或一个以上额外空间抖动模板而产生所述第一图像的一个或一个以上
额外版本；以及
在所述显示器上连续地显示所述第一版本、第二版本和额外版本。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述显示器具有原始强度分辨率且以部分基于所
述第一图像的所显示版本的数目的有效强度分辨率来显示所述第一图像。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述额外模板中的至少一者等同于所述第一模板
和第二模板中的一者。
6.根据权利要求1所述的方法，其中由一系列数据集表示所述第一图像，每一数据集
表示所述第一图像的一像素，且产生所述第一图像的所述第一版本和第二版本包
含：分别根据所述第一模板和第二模板来修改所述数据集中的一者或一者以上。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
根据第三模板而产生第二图像的第一版本；
根据第四模板而产生所述第二图像的第二版本；以及
在显示所述第一图像的所述第一版本和第二版本之后显示所述第二图像的所述
第一版本和第二版本，其中所述显示器的一个或多个像素在所述第二图像的所述第
一版本和第二版本两者中。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一空间抖动模板和第二空间抖动模板中的
至少一者包含多个平铺瓦片式随机模板。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一空间抖动模板和第二空间抖动模板经配
置以由于所述第一空间抖动模板和第二空间抖动模板间的数学关系而减少图像噪
声。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一空间抖动模板和第二空间抖动模板包含
用于每一像素的阈值，所述第一模板的所述像素中的每一者对应于所述第二模板的
所述像素中的一者，且其中所述第一模板中的至少一些像素的所述阈值是所述第二
模板中的所述对应像素的所述阈值的倒数。
11.根据权利要求1所述的方法，其中显示所述第一和第二版本的时间顺序是随机或伪
随机决定的。
12.一种在具有原始强度分辨率的显示器上显示第一图像的方法，所述方法包含：
根据第一模板而产生所述第一图像的第一版本，所述第一模板包含用于所述第一
图像中两个或两个以上色彩分量中每一个的单独模板；
根据第二模板而产生所述第一图像的第二版本，所述第二模板与所述第一模板不
同，所述第二模板包含用于所述第一图像中两个或两个以上色彩分量中每一个的单
独模板；以及
显示所述第一图像的所述第一版本和第二版本，以使得所述第一图像的有效强度
分辨率高于所述显示器的所述原始强度分辨率。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含：
根据一个或一个以上额外模板而产生所述第一图像的一个或一个以上额外版本；
以及
显示所述额外版本以提供对所述有效分辨率的进一步改进。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述额外模板中的至少一者大体上与所述第一
模板和第二模板中的一者相同。
15.根据权利要求12所述的方法，其中由一系列数据集表示所述第一图像，每一数据
集表示所述第一图像的一像素，且其中产生所述第一图像的所述第一版本和第二版
本包含：分别根据所述第一模板和第二模板来修改所述数据集中的一者或一者以
上。
16.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·D·西尔弗施泰因，艾伦·刘易斯，珍妮弗·L·基尔，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US