周围光觉知显示设备的制造方法
【专利说明】
[000。 相关申请秦
[0002] 本专利申请案主张于2013年1月29日申请的标题为"周围光觉知显示设备 (AmbientLi曲tAwareDisplayApparatus)"的第 13/753, 261 号美国实用新型申请案的 优先权，且所述申请案转让给本案受让人且特此W引用方式明确并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明设及显示器领域，且特定来说设及经配置W使其操作适应于周围光照条件 的改变的显示器。
【背景技术】
[0004] 机电系统（EM巧显示装置（例如纳米机电系统（肥M巧、微机电系统（MEMS))和大 规模显示装置可有效地产生较广范围的图像。然而，特定背光照明显示装置可在于各种周 围光照背景中使用时遭受降低的图像质量。举例来说，与室外观看相关联的亮周围光条件 可导致大量所反射周围光产生不饱和图像。某些周围光条件具有各种色彩的较大相对强 度，从而产生不同于所要图像白色点的白色点。两种现象都可阻止显示装置如实地再现图 像。
【发明内容】
[0005] 本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新性方面，所述数项创新性方面中没 有一项单独决定本文中所揭示的期望属性。
[0006] 本发明中所描述的标的物的一个创新性方面可实施于包含传感器输入、输出逻辑 和色域校正逻辑的设备中。所述输入逻辑经配置W接收指示周围光照条件的传感器数据。 所述输出逻辑经配置W同时致使至少两种色彩的光源照明W形成至少=种所产生原色中 的每一者。至少=种所产生原色中的每一者对应于标称色域的标称原色且具有不如对应光 源的色度饱和的色度。色域校正逻辑经配置W响应于检测到所接收的传感器数据中所指示 的周围光照条件而致使输出逻辑针对至少S种所产生原色中的每一者调整至少一个显示 光源的输出W改变至少立种所产生原色中的每一者的饱和度。
[0007] 在一些实施方案中，输出逻辑经配置W针对所产生原色中的第一原色而致使具有 类似于第一标称原色的色度的色度的第一光源和具有实质上不同于第一标称原色的色度 的第二光源同时照明。在一些实施方案中，色域校正逻辑通过致使输出逻辑变更当形成第 一所产生原色时输出逻辑致使第一和第二光源同时照明所处的相对强度而致使输出逻辑 响应于所检测周围光照条件来调整第一所产生原色的输出。在一些实施方案中，色域校正 逻辑通过致使输出逻辑关于当形成第一所产生原色时输出逻辑致使第一光源照明所处的 强度而减小当形成第一所产生原色时输出逻辑致使第二光源照明所处的相对强度而致使 输出逻辑响应于所检测周围光照条件来调整第一所产生原色的输出。色域校正逻辑可致使 输出逻辑响应于所检测周围光照条件来调整所产生原色的其余部分的输出，W使得在调整 之后显示器的所产生色域的所感知白色点与在调整之前显示器的所产生色域的所感知白 色点相同。
[000引在一些实施方案中，色域校正逻辑经配置W致使输出逻辑响应于所检测周围光照 条件来调整第一所产生原色的输出，W使得在周围光照条件下，可通过使用所产生原色而 得到的色域更密切地复制标称色域。色域校正逻辑可经配置W通过致使输出逻辑针对至少 =种所产生原色中的每一者调整至少一个显示光源的输出W使得可通过使用所产生原色 而得到的色域是标称色域的经缩放版本来进行上述操作。
[0009] 在一些实施方案中，所述设备还包含存储查找表（LUT)的存储器。LUT存储与对 应多个周围光条件相关联的多个光源输出水平。色域校正逻辑可通过将基于周围光条件从 LUT获得的光源输出水平转发到输出逻辑而致使输出逻辑响应于所检测周围光照条件来调 整第一所产生原色的输出。
[0010] 在一些实施方案中，所产生原色包含红色、绿色和藍色。在一些实施方案中，标称 色域是SRGB和AdobeRGB色域中的任一者。在一些实施方案中，显示光源包含发光二极管 (L邸）。
[0011] 在一些实施方案中，所述设备包含；包含机电系统（EM巧光调制器阵列的显示器、 经配置W与显示器通信且处理图像数据的处理器和经配置W与处理器通信的存储器装置。 在一些实施方案中，处理器包含传感器输入、色域校正逻辑和输出逻辑。在一些其它实施方 案中，显示器包含并入有传感器输入、色域校正逻辑和输出逻辑的显示器控制器。所述设备 还可包含经配置W将至少一个信号发送到显示器的驱动器电路。在一些此类实施方案中， 处理器进一步经配置W将图像数据的至少一部分发送到驱动器电路。
[0012] 在一些实施方案中，所述设备还可包含经配置W将图像数据发送到处理器的图像 源模块。所述图像源模块可为接收器、收发器和发射器中的至少一者。在一些实施方案中， 所述设备包含经配置W接收输入数据且将所述输入数据传递到处理器的输入设备。
[0013] 本发明中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于包含用于接收指示周围光 条件的传感器数据的装置、输出控制装置和色域校正装置的设备中。所述输出控制装置经 配置W同时致使至少两种色彩的光源照明W形成至少S种所产生原色中的每一者。至少S 种所产生原色中的每一者对应于标称色域的标称原色且具有不如对应光源的色度饱和的 色度。色域校正装置是经配置W响应于检测到所接收的传感器数据中所指示的周围光照条 件而致使输出控制装置针对至少=种所产生原色中的每一者调整至少一个显示光源的输 出W改变至少=种所产生原色中的每一者的饱和度的装置。
[0014] 在一些实施方案中，输出控制装置经配置W针对所产生原色中的第一原色而致使 具有类似于第一标称原色的色度的色度的第一光源和具有实质上不同于第一标称原色的 色度的第二光源同时照明。在一些实施方案中，色域校正装置通过致使输出控制装置变更 当形成第一所产生原色时输出控制装置致使第一和第二光源同时照明所处的相对强度而 致使输出控制装置响应于所检测周围光照条件来调整第一所产生原色的输出。
[0015] 在一些实施方案中，色域校正装置致使输出控制装置响应于所检测周围光照条件 来调整所产生原色的其余部分的输出，W使得在调整之后显示器的所产生色域的所感知白 色点与在调整之前显示器的所产生色域的所感知白色点相同。在一些实施方案中，色域校 正装置经配置W致使输出控制装置响应于所检测周围光照条件来调整第一所产生原色的 输出，W使得在周围光照条件下可通过使用所产生原色而得到的色域更紧密地复制标称色 域。在一些实施方案中，色域校正装置经配置W致使输出控制装置针对至少=种所产生原 色中的每一者调整至少一个显示光源的输出，W使得可通过使用所产生原色而得到的色域 是标称色域的经缩放版本。
[0016] 在一些实施方案中，所述设备可包含存储LUT的存储装置。LUT包含与对应多个周 围光条件相关联的多个光源输出水平。色域校正装置通过将基于周围光条件从LUT获得的 光源输出水平转发到输出控制装置而致使输出控制装置响应于所检测周围光照条件来调 整第一所产生原色的输出。
[0017] 本发明中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于一种用于基于周围光照条 件来调整显示器的操作的方法中。所述方法包含接收指示周围光照条件的传感器数据且同 时致使至少两种色彩的光源照明W形成至少S种所产生原色中的每一者。至少S种所产生 原色中的每一者对应于标称色域的标称原色且具有不如对应光源的色度饱和的色度。所述 方法还包含响应于检测到所接收的传感器数据中所指示的周围光照条件针对至少=种所 产生原色中的每一者调整至少一个显示光源的输出W改变至少S种所产生原色中的每一 者的饱和度。
[0018] 在一些实施方案中，响应于所检测周围光照条件来调整第一所产生原色的输出包 含变更当形成第一所产生原色时使与不同色彩相关联的至少两个光源同时照明的相对强 度。在一些实施方案中，所述方法还包含将与对应多个周围光条件相关联的多个光源输出 水平存储于LUT中。在一些此类实施方案中，响应于所检测周围光照条件来调整第一所产 生原色的输出包含基于从LUT获得的光源输出水平调整第一所产生原色的输出。
[0019] 本发明中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于一种包含传感器输入和色 域校正逻辑的设备中。所述传感器输入经配置W用于接收指示与少于=种色彩相关联的周 围光照水平的传感器数据。所述色域校正逻辑经配置W基于所接收的传感器数据识别一组 周围光照光源中的一者且基于所识别的周围光照光源调整用于显示图像帖的显示器的输 出参数。在一些实施方案中，所述组周围光照光源包含直射日光、漫射日光、巧光光照和白 巧光照中的至少两者。
[0020] 在一些实施方案中，所述设备包含背光。在一些实施方案中，调整显示器的输出参 数包含调整并入到显示器中的背光的白色点。在一些实施方案中，背光包含多种色彩的光 源且经配置W通过使多种色彩中的至少两者的光源同时照明输出一组所产生原色中的每 一者。调整背光的白色点可包含调整背光输出所产生原色中的至少一者所处的相对强度。 在一些其它实施方案中，调整背光的白色点包含调整所产生原色中的至少一者的色度。在 一些实施方案中，由色域校正逻辑调整的输出参数包含背光亮度水平。
[0021] 在一些实施方案中，所接收的传感器数据包含足W确定周围光照环境的相对红色 或橘色内容的数据。在一些此类实施方案中，所接收的传感器数据包含指示周围藍色光和 周围红色或橘色光的水平的数据。在一些其它实施方案中，所接收的传感器数据包含指示 周围白色光和周围红色或橘色光的水平的数据。
[0022] 在一些实施方案中，所述设备包含存储周围光源查找表（LUT)的存储器。所述色 域校正逻辑可经配置W使用LUT中的信息和所接收的传感器数据识别周围光源。
[0023] 本发明中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于一种用于基于周围光照条 件来调整显示器的操作的方法中。所述方法包含；接收指示与少于=种色彩相关联的周围 光照水平的传感器数据；基于所接收的传感器数据识别一组周围光照光源中的一者；及基 于所识别的周围光照光源调整用于显示图像帖的显示器的输出参数。在一些实施方案中， 调整显示器的输出参数包含调整并入到显示器中的背光的白色点。在一些实施方案中，所 述方法进一步包含确定周围光照环境的相对红色或橘色内容。
[0024] 在一些其它实施方案中，所述方法还包含存储周围光源LUT。周围光源可通过使用 LUT中的信息和所接收的传感器数据来识别。
[0025] 在下文的附图和描述中阐明本说明书中所描述的目标物的一或多个实施方案的 细节。尽管主要就基于MEMS的显示器描述本
【发明内容】
中所提供的实例，但本文中所提供的 概念可适用于其它类型的显示器（例如液晶显示器（LCD)、有机发光二极管（OLED)、电泳显 示器和场发射显示器）W及其它非显示MEMS装置（例如MEMS麦克风、传感器和光开关）。 将从描述、图式和权利要求书明白其它特征、方面和优点。注意，下图的相对尺寸可不按比 例绘制。
【附图说明】
[0026] 图IA展示实例性直观式基于微机电系统（MEM巧的显示设备的示意图。
[0027] 图IB展示实例性主机装置的框图。
[002引图2A展示实例性基于快口的光调制器的透视图。
[0029] 图2B展示实例性基于卷动致动器快口的光调制器的横截面图。
[0030] 图2C展示实例性非基于快口的MEMS光调制器的横截面图。
[0031] 图2D展示实例性基于电润湿的光调制阵列的横截面图。
[0032] 图3A展示实例性控制矩阵的示意图。
[0033] 图3B展示连接到图3A的控制矩阵的实例性基于快口的光显示元件阵列的透视 图。
[0034] 图4A和4B展示实例性双重致动器快口组合件的视图。
[0035] 图5展示并入有基于快口的光调制器的实例性显示设备的横截面图。
[0036] 图6展示供在显示器的MEMS向下配置中使用的实例性光调制器衬底和实例性光 圈板的横截面图。
[0037] 图7展示实例性显示器控制器的框图。
[003引图8展示用于响应于周围光数据来控制显示器背光的实例性过程的流程图。
[0039] 图9展示图解说明图8中所展示的过程的特征的实例性色彩空间图。
[0040] 图10展示用于响应于周围光数据来控制显示器背光的另一实例性过程的流程 图。
[0041] 图11展示用于响应于周围光数据来控制显示器背光的另一实例性过程的流程 图。
[0042] 图12展示用于响应于周围光数据来控制显示器背光的另一实例性过程1200的流 程图。
[0043] 图13和14展示包含多个显示元件的实例性显示装置的系统框图。
[0044] 在各个图式中，相同参考编号和名称指示相同元件。
【具体实施方式】
[0045] W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W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W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）W下各者等多种电子装置中或与例 如（但不限于）W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、BIucUK)比坂装置、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（GP巧接收器/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、便携式存储器巧片、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（EM巧应用中，包含微机电系统（MEM巧 应用化及非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、巧螺仪、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。
[0046] 如果显示设备考虑周围光照源的整个周围光照水平和/或色彩分布，则可更如实 地再现图像。更特定来说，显示器控制器可调整显示器的光源的饱和度W在具有高总体周 围光照水平的环境（此往往使所显示图像饱和度减小）中扩展其色域。类似地，控制器可 利用区分仅两种不同色彩W识别周围光照源的传感器。可基于周围光照源的白色点调整显 示器原色W更如实地再现周围光条件中的图像。在一些实施方案中，色域扩展可与白色点 调整组合在一起。
[0047] 本发明中所描述的标的物的特定实施方案可经实施W实现W下潜在优点中的一 或多者。基于所检测周围光条件使显示器的原色动态地再饱和允许显示器更如实地再现多 种周围光照条件中的图像内容。此外，通过在不改变显示器的白色点的情况下简单地使原 色再饱和，显示器不需要修改其正显示的用W虑及原色的改变的图像数据。此外，显示器原 色的适当调整可在于初始校准过程期间凭经验测量之后存储于简单查找表（LUT)中。该些 特性既单独地且还共同地允许显示器在没有对显示器控制器的处理要求的任何有意义增