用于彩色显示的装置和方法
专利名称：用于彩色显示的装置和方法
技术领域：
本申请要求2009年1月21提交的美国临时专利申请61/146，246号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
背景技术：
本发明涉及显示器，诸如计算机显示器、电视机、家庭影院显示器等等。人眼包含三种颜色受体(有时将这些受体称为红色吸收视锥、绿色吸收视锥以及蓝色吸收视锥)。这些颜色受体分别对应于大范围的可见波长上的光。每种受体在不同的波长最为敏感。红色吸收视锥通常在大致565nm处具有峰值灵敏度。绿色吸收视锥通常在大致535nm处具有峰值灵敏度。蓝色吸收视锥通常在大致440nm处具有峰值灵敏度。图1 示意地示出了这种布置。当光入射到人类观察者的眼睛时观察者感知的色觉取决于三种类型受体中的每种受体被入射光激励的程度。方便地，人类视觉系统(“HVS”)不在导致不同类型的颜色受体中的每种受体的相同刺激程度的不同光谱成分的光(例如，具有不同光谱功率分布的光，该不同的光谱功率分布具有相同三色刺激值)之间进行区分。可以通过将观察者暴露至由三种基色的混合组成的光来制造色域中任意颜色的感觉。基色可以各自仅包括窄带中的光。许多当前显示器使用红、绿以及蓝(RGB)光的不同混合来生成大量颜色的感觉。饱和度是一个量度，该量度考虑光强度和光在可见光谱上延展程度。在窄波长范围中既非常强烈又集中的光具有高饱和度。随着强度降低和/或光包含在较宽波长带上分布的光谱成分时饱和度降低。可以通过混入白光或其它宽带光来降低饱和度。彩色显示器领域的专利文献包括US 专利 7397485 ；7184067 ；6570584 ；6897876 ；6724934 ；6876764 ；5563621 ； 6392717 ；6453067 号；US专利申请20050885147号；以及PCT 公开 W02006010244 ；WO 02069030 以及 W003/077013 号。存在对能够精确且连续地呈现颜色的显示器的需求。存在对能够便于提供高质量彩色图像的显示器、显示部件以及相关方法的需求。
发明内容
本发明可在种类广泛的实施例中实施。本发明在从电视机到数字影院投影仪的种类广泛的显示器中具有应用。本发明的一个方面提供包括观看屏的显示器。布置了多个窄带发光元件来以多个颜色的窄带光照亮观看屏。布置了至少一个宽带光源来以具有宽带光谱功率分布的宽带光照亮观看屏。在一些实施例中，观看屏包括空间光调制器。在一些实施例中，在窄带发光元件和观看屏之间的光路中设置空间光调制器。本发明的另一个方面提供包括空间光调制器的显示器，该空间光调制器包括可控像素的阵列。光源被布置为照亮该空间光调制器。光源包括多组窄带发光元件和至少一个能够发射宽带光的宽带发光元件。每组窄带发光元件能够发出限定色域的多个基色之一的窄带光。控制器被配置为根据限定将要显示的图像的图像数据来控制空间光调制器的像素以及光源。本发明的另一方面提供显示器，其包括观看屏；彩色窄带投影仪，被设置为将由多个颜色的窄带光组成的图像投影到观看屏上；以及宽带光投影仪，被设置为将由宽带光组成的图像投影到观看屏上。控制器被配置为控制投影到观看屏上各区域的宽带和窄带光的相对量。本发明的另一方面提供用于显示彩色图像的方法。该方法可以包括，针对图像的多个区域中的每个区域确定该区域的色度和确定复制图像的该区域所需要的多个光谱范围中的每个光谱范围中光的量。如果该区域的色度在色度范围内，则控制一个或更多个宽带发光器来生成该区域的光谱范围中的每个所需要量的光。如果该区域的色度在色度范围外，则控制一个或更多个窄带发光器来生成该区域的一个或更多个光谱范围的需要量的光的至少部分。该方法例如可以通过用于显示器的控制器来实施。本发明的另一方面提供在显示器上显示彩色图像的方法。该显示器包括能够发出限定色域的多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件以及一个或更多个宽带发光元件。该方法包括，针对要显示的图像的多个区域中的每个区域确定该区域的代表色度；确定该代表色度是否在限定的色度范围内；如果该代表色度不在该限定的色度范围内，则建立对应于该区域的窄带发光元件的驱动信号；如果该代表色度在该限定的色度范围内，则建立对应于该区域的宽带发光元件的驱动信号；以及将驱动信号施加至对应于该区域的宽带或窄带发光元件。本发明的另一方面提供用于显示彩色图像的方法。该方法包括用来自一个或更多个窄带发光器的光产生图像的部分，对于图像的这些部分，图像数据指定饱和度值高于阈值的颜色；以及用来自一个或更多个宽带发光器的光产生图像的部分，对于图像的这些部分，图像数据指定饱和度值低于阈值的颜色。本发明的另一方面提供显示彩色图像的方法。该方法使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和一个或更多个可控宽带发光元件。该方法包括，针对图像的多个区域中的每个区域确定该区域的代表色度和亮度；至少部分基于该代表色度和亮度确定基色的饱和指数；以及将饱和指数与第一和第二阈值比较，其中第二阈值大于第一阈值。如果所有饱和指数都小于第一阈值，则进行该方法以确定对应于该区域的宽带发光器的驱动值。否则，如果任何饱和指数都大于第二阈值，则该方法确定对应于该区域的窄带发光器的驱动值。否则，如果没有饱和指数大于第二阈值且不是所有的饱和指数都小于第一阈值，那么该方法确定对应于该区域的宽带和窄带发光器的驱动值。本发明的另一方面提供用于显示彩色图像的方法。该方法使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和被设置为照亮包括像素阵列的二维空间光调制器的一个或更多个可控宽带发光元件。该方法包括，针对空间光调制器的多个区域中的每个区域确定该区域内的像素的颜色值；至少部分基于该颜色值确定对应于该区域的窄带发光元件的驱动值的初始集合；针对该区域内的像素，估计来自根据驱动值的初始集合驱动的窄带发光元件的像素的照明导致的去饱和的量；至少部分基于该估计的去饱和的量确定对应于该区域的那些宽带发光元件的驱动值；以及至少部分基于宽带发光元件的驱动值和表征来自宽带发光元件的光的光谱的信息来重新计算对应于该区域的窄带发光元件的驱动值集合。本发明的另一方面提供用于彩色显示器的控制器。这些控制器被配置为控制包括多个可控窄带发光元件、一个或更多个可控宽带发光元件以及包括可控像素阵列的空间光调制器的显示器。这些控制器被配置为通过以下方式显示彩色图像确定图像的区域的代表色度；至少部分基于代表色度确定宽带光与窄带光的相对量以提供至空间光调制器的相应区域；控制宽带和窄带发光元件以将所确定的宽带光与窄带光的相对量提供至该区域；以及控制空间光调制器的像素以调整传递给观看者以复制要显示的图像的光的量。本发明的另一方面提供包含机器可读指令的有形存储介质，该机器可读指令能够使得用于彩色显示器的控制器中的数据处理器执行根据本文描述的本发明方法的任一的显示彩色图像的方法。本发明的另一方面提供显示彩色图像的方法。该方法包括，针对图像的多个区域中的每个区域确定用于多个光谱范围中的每个光谱范围的对应于该区域的饱和度值；比较饱和度值和相应的阈值；如果饱和度值小于相应阈值，则用来自一个或更多个宽带发光器的光生成该区域的图像；以及，如果一个或更多个饱和度值超过预定阈值，则用来自一个或更多个窄带发光器的光生成该区域的图像。本发明的另一方面提供彩色显示器的控制器和配置为根据任一本文描述的本发明方法来控制彩色显示器的彩色显示器的控制器的部件。下面描述本发明的进一步方面和具体实施例的特征。
附图示出了本发明的非限制的实施例。图1是示出人眼的颜色传感器对可见光谱中的不同波长的光的响应的图。图2是示出人眼的颜色传感器对可见光谱中的不同波长的光的响应的图，其示意地示出两个单独个人之间的变化。图3是根据本发明示例实施例的显示器的框图。图4是本发明实施例中可以使用的一类背光的正视图。图5是结合具有窄带和宽带发光器的背光的显示器的部分的示意横截面。图5A是根据另一示例实施例的显示器的框图。图5B是根据另一示例实施例的显示器的框图。图6是示意地示出可以应用于在示例实施例中控制光源的控制范围的CIE色度图。图7是示出根据示例实施例的方法的流程图。图8是指示一个基色的示例饱和指数的任意彩色空间中的色域的示意图。图9是基于饱和指数设置用于驱动光源的值的示例方法。图10是根据另一实施例的显示器的部分的示意横截面。图11是示出根据示例实施例的方法的流程图。
具体实施例方式在如下的整个说明书中，描述了具体的细节以便提供对本发明的更加透彻的理解。然而，没有这些细节也可以实施本发明。在另外的例子中，没有详细示出或描述众所周知的元件，以避免对本发明不必要的模糊。因此，说明书和附图将被认为是说明性的，而非限制性的。本发明涉及显示器、用于显示器的部件以及相关方法。窄带光源可以有利地提供高饱和度颜色。一组适当色度的窄带光源能够提供宽色域。有利的是，一些类型的窄带发光器较有效。发明者已经确定使用窄带光源诸如基色LED的当前显示器技术没有充分考虑人们的颜色受体的变化。这些变化能够导致不同的观察者在关于通过观察显示器产生的主观色觉与显示器打算要再现的特定颜色是否匹配方面意见不同。这种明显的颜色失配可以被称为“观察者同色异谱故障(observer metameric failure)”。观察者同色异谱故障可能导致一些观察者看到显示的颜色与颜色样本匹配而另外的观察者不同意显示的颜色与颜色样本匹配。该问题在基色光源是窄带光源时尤其突出。发明者已经认识到需要在降低或避免同色异谱故障的同时可以有利地利用窄带光源的显示器。图2示出了该问题，图2示出相对于第二人的响应曲线A’的第一人的第一颜色受体的响应曲线A偏移了量△ λ的简单示例情形。考虑其中两个人暴露于两种“灰白色 (off-white)”颜色样本的情形，其中一种由窄带红光R1、窄带绿光Gl以及窄带蓝光Bl的混合组成，另一种由具有宽光谱W的光组成。此外，考虑第一人的响应曲线A使得他或她观察两种样本为相同的颜色(换句话说该两个样本导致对该人的不同类型的颜色受体中的每个的相同程度的刺激)。如图2所示，不同响应曲线A和A’将导致该两人的第一颜色受体的输出关于窄带光样本显著不同(例如，针对红色受体的区别△ Rl)，但是不会导致该两人的颜色受体的输出关于宽带光W的显著的差别。因此，第二人不会同意两个样本颜色相同。本发明的一些实施例解决了该问题，同时保持可以通过适当应用窄带光源获取的高饱和度和宽色域的利益。图3示出根据本发明示例实施例的显示器10。显示器10包括光源12、彩色空间光调制器14以及驱动光源12和空间调制器14来显示用于观看的期望的图像的控制系统16。 光通过光传输路径13从光源12传播到彩色空间光调制器14。光传输路径13可以包括开口空间和/或可通过影响光传播的光一个或更多个光学元件。仅以示例的方式，光传输路径13可以包括光学部件，诸如扩散器、防反射膜、光导、反射镜、透镜、棱镜、光束分离器、光束合成器，等等。光源12包括多个可独立控制的发光元件。发光元件包括窄带发光元件18和宽带发光元件19。窄带发光元件18可以是限定色域的多种类型(是出了 18A、18B和18C)。例如，窄带发光元件18可以包括红、绿以及蓝光源；红、绿、蓝以及黄光源；限定色域的三种、四种、五种或更多种基色的光的源，等等。以示例的方式，窄带发光元件18可以包括发光二极管(LED)，诸如激光二极管、 激光器的其它发光半导体器件，诸如已经被窄带滤波器滤波的光的其它窄带光源，等等。在一些实施例中，窄带发光元件18各自发出单色或准单色的光。在一些实施例中，窄带发光元件发出的具有50nm或更小的带宽的光。在一些但不是所有的实施例中，宽带发光元件19发出具有相对宽的光谱分布的白光。宽带发光元件例如可以包括荧光灯；白炽灯；白光LED;激发的荧光粉；等等。在一些实施例中，宽带发光元件19发出具有至少150nm的(半高)光谱带宽的光。 在一些实施例，宽带发光元件19发出具有至少200nm的(半高)光谱带宽的光。宽带发光元件19不限于仅一种类型。一些实施例提供能够发出具有不同的可能重叠的宽带光谱的光的两种或更多种宽带发光元件19。可以提供的宽带发光元件的例子包括白光源(在一些实施例中多个白光源有不同的白点)；宽带蓝绿光源；宽带黄光源；宽带品红光源；其混合；等等。每个宽带光源19仅由单个装置组成，这并不是强制性的。宽带光源19可以包括两个或更多个发光装置，它们一起被控制以发出在空间光调制器14处或在空间光调制器 14上游组合的光，以提供空间光调制器14的宽带照明。彩色空间光调制器14包括在相应色带中传递光的单独可控元件的阵列。空间调制器14可以包括，例如每个像素具有多个可寻址的子像素的可寻址的像素的阵列。子像素与相应彩色滤波器相关。可控制子像素来改变入射到传递给观众的子像素上的光的量。空间光调制器14的彩色滤波器可以具有显著宽于窄带发光器18的发射光谱的峰的通带。彩色空间光调制器14例如可以包括反射型空间光调制器或传输型空间光调制器。以示例方式，空间光调制器14包括液晶显示器(LCD)面板。显示面板可以是，例如RGB 或RGBW显示面板。在其它示例实施例中，空间光调制器14可以包括硅上液晶(LCOS)或其它反射型空间光调制器。控制系统16包括以下中的一种或更多种逻辑电路(其可以是硬接线或通过诸如现场可编程门阵列“FPGA”的可控逻辑装置提供)；一个或更多个编程数据处理器(例如， 数据处理器可包括微处理器、数字信号处理器、可编程图形处理器、协处理器，等等)；以及其适当的组合。可以提供包含能够使控制系统16被配置为提供本文描述的逻辑功能的指令的有形存储介质。有形存储介质例如可以包括由一个或更多个数据处理器执行的软件指令和/或用于一个或更多个可配置逻辑电路的配置信息。控制系统16被配置为响应于图像数据生成用于光源12的发光器18、19和空间光调制器14的可控元件的驱动信号。图像数据可以包括指定一个或更多个静止图像的数据或指定运动图像(例如，视频帧序列)的数据。本发明的一些实施例提供双调制类型显示器。在这种显示器中，光的图案投射到空间光调制器。根据图像数据控制该图案且空间光调制器进一步调制该图案中的光以产生观看者可以观看的图像。这种显示器的一些例子具有能够局部变暗的单独的背光。 在下述专利文献中描述了双调制型显示器的一些例子公开为W02006010244且名称为 RAPID IMAGE RENDERING ON DUAL-MODULATOR DISPLAYS 的 PCT/CA2005/000807 ；公开为 W002069030 且发明名称为 HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY DEVICES 的 PCT/CA2002/000255 以及公开为 W003/077013 且发明名称为 HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY DEVICES 的 PCT/ CA2003/000350o显示器10是双调制型显示器，光源12能够被控制以改变来自至少窄带光发给元件18的光在空间调制器14的可控元件上的空间分布，且控制器16控制来自至少窄带发光元件18光在空间光调制器14上的空间分布。在下面描述的示例实施例中，光源12能够被控制以改变来自窄带发光元件18和宽带发光元件19的光在空间调制器14上产生的空间分布。可以通过包括如下方式的多种方式来实现该控制在光源12中提供一个或更多个空间光调制器，被配置为允许控制光源12发出的光在空间光调制器14上的空间分布；以及在光源12中提供多个单独可控的发光元件，其各自不同程度地照亮空间光调制 14的不同部分。在一些实施例中，每种发光元件在光源12的区域上相当均勻地分布。在每个类型的发光元件中单独发光元件或发光元件单独组可控，以便改变来自发光元件的光在空间光调制器14上的分布。控制可以包括调整单独发光元件或发光元件组的亮度。可以例如通过设置发光元件(诸如LED)的驱动电流、驱动电压或占空比中的一个或更多个来控制亮度。在存在足够高密度的单个发光元件时，控制可以包括将发光元件中的单个发光元件开启或关闭。例如，如果主要通过一组特特定型的15个相隔较近的发光元件照亮空间光调制器14的每个区域，那么可以通过开启零个、一个、两个或者多达全部15个相应的发光元件来在16个不同水平的任意水平照亮该空间光调制器14的区域。图4示出了包括多个每种不同类型的发光元件的示例光源20的部分。光源20例如可以用作图3中的装置中的光源12。在示出的示例中光源20具有红、绿以及蓝发光元件 21A、21B以及21c(共同为RGB发光元件21)的散置阵列。RGB发光元件21例如可以包括 LED。在这种实施例中，LED可以包括分离器件或在其上形成了多个LED的较大部件的零件。 LED在一些实施例中可以包括有机LED(OLED)。光源20也可以包括白光发射元件23的阵列。在示出的实施例中，元件23分布在RGB发光元件21中。例如，白光发射元件23可以包括例如白光发射LED。为了方便说明，示出的光源20具有相等数量的每个类型的RGB发光元件21和白光发射元件23。这不是强制性的。一些类型的光源可以在光源20上比其它光源更加密集地分布。例如,RGB发光元件21可以以公开为W02006/638122的PCT/CA2004/002200号PCT 专利申请描述的一般方式分布，其通过引用合并于此。图5示出了其中光源20被配置为用于具有可寻址像素沈的传输型空间光调制器面板25的背光的示例显示器M。来自光源20的光在通过区域27之后照射到面板25的面25A上。在示出的实施例中，来自光源20的每个发光器的光根据点扩散函数，基于发光器的特性以及区域27的特性和几何构造来扩散。来自附近每类型的发光器的光可以在面板25处重叠，以便面板25的每个像素沈可以由来自每个类型的至少一个发光器照亮。在一些实施例中发光器的点扩散函数足够宽且发光器的间隔足够近以使得面板25的每个像素沈可以由每个类型的带窄发光器(在示出的实施例中，每个类型的RGB发射器21)的至少两个发光器照明。在示出的实施例中，光源20的每个发光器可以照亮面板25的多个像素26。不同类型发光器的发光器在公共衬底或公共平面上散置，这不是强制性的。在可选的实施例中，提供了一种或更多种不同类型的发光器的单独阵列，且在空间光调制器14 上游或在空间光调制器14处组合单独阵列的光的图案。图5A示出了一个示例实施例，其中来自窄带发光器^A、28B和^C的光在光组合器中组合，且被传递来照亮空间光调制器 14。来自宽带光源18的光也照亮空间光调制器14。窄带发光器^AJSB以及28C可以包括例如窄带发光器的单独阵列。在其它示例实施例中在一个阵列上散置两种或更多种窄带发光器，且产生的光在传递至空间光调节器 14之前与来自一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合； 来自宽带光源18的光在传递至空间光调节器14之前与来自一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合；在一个阵列上散置宽带发光器和一种或更多种窄带发光器，且产生的光在传递至空间光调节器14之前与来自一种或更多种其它类型的窄带发光器的光和/或来自一种或更多种其它类型的宽带发光器的光组合。图5B是示出根据本发明另一示例实施例的显示器40的框图。显示器40具有设置为将图像投影到观看屏42上的彩色窄带投影仪41。屏42可以包括任何适合类型的前投影屏或后投影屏。屏42可以与投影仪41建在一个公共的外壳内或与投影仪41分离。彩色窄带投影仪41可以包括其中由窄带光组成的图像被投影到屏42上的任何已知的投影仪结构。在一些实施例中，投影仪41包括激光投影仪的光学装置。在一些实施例中，投影仪 41包括一个或更多个空间光调制器来成影像地调制来自适当窄带发光器的光。在一些实施例中，投影仪41将一个或更多个光束扫描到屏42上。也设置了宽带投影仪43来将光投影到观看屏42上。投影仪41和43投影的光在屏42上组合以便从屏42上任何位置到达观众的光是来自投影仪41的窄带光和来自投影仪43的宽带光的组合。控制器16接收图像数据并控制窄带投影仪41和宽带投影仪43投影的光，使得观众观看时来自两个投影仪的组合的光产生期望的图像。控制器16控制本文描述的投影到屏42上各个位置的宽带光和窄带光的相对量。显示器40能够降低在屏42 上一些位置处的宽带光的量，以提供高饱和颜色，且能够增加屏42上其它位置的宽带光的比例，以便在宽横截面的观众观看屏42上投影的图像时提供同色异谱故障降低的肤色和其它颜色。在一些实施例中，宽带投影仪43的空间分辨率显著低于彩色投影仪41的空间分辨率。例如，在一些实施例中，宽带投影仪43的空间分辨率在每个方向上比彩色投影仪41的空间分辨率小2到20倍。在显示器40的可选的实施例中，宽带光(其可以包括白光) 被引入屏42上游的投影仪41的光路中。图6示出CIE色度图。曲线边界30围绕能被(“标准观看者”的)HVS感知的颜色。点31指示消色差光。三角形32围绕能够被发出具有色度R2、G2和B2的光的窄带光源产生的色域。如虚线32A所示，可以通过增加一个或更多个额外基色的光源来增加色域。 图6示出能够发出色度X2的光的可选的额外光源组。可以看出，色度X2的光的添加增加了从三角形32到具有顶点R2、G2、B2以及X2的多边形的色域(参见图6)。图6也示意示出了如果只由来自宽带发光器23的光照亮则可以通过面板25准确再现的颜色的受限色域34。一般来说，色域34的大小是亮度的函数。色域34的边界的形状取决于宽带发光器的光的光谱。图6示意示出了色域34。在示出的实施例中，色域34整个被包含在三角形32中，三角形32对应于如果只由来自色度R2、G2和B2的窄带发光器的光照亮则可以通过面板25准确再现的色域。本发明的一个方面提供了图7中所示的可以在控制系统16中实施的方法50。在框52中，方法50接收图像数据，且在框M中，方法50根据图像数据确定为将要显示的图像的区域指定的色度和亮度。区域包括要显示的图像的像素或像素组。针对要显示的图像的每个区域执行框M。在一些实施例中，将图像细分为多个区域，每个区域包括多个像素， 且针对每个区域执行框M。在一些实施例中，所考虑的空间调制器14的每个区域包括多个图像像素。在这种实施例中，可以通过多种方式获得代表该区域的单色度和亮度值。例如，代表亮度可以包括图像区域的像素的平均亮度；图像区域的像素的最大亮度；图像区域的像素的亮度值的加权平均，其中较亮的像素和/或邻近组中的像素与其它相似亮度的像素权重更大，而较暗的像素和/或隔离的像素加权不那么重。针对对应于空间光调制器14的子像素的多个颜色带中的每个，可以单独确定代
表亮度。可以以多种方式获得代表色度。例如，代表色度可以包括图像数据的像素的平均色度；色度值的加权平均。在加权平均中，具有较高饱和色度的像素和/或位于邻近组中的像素与其它具有相似色度的像素比其它像素权重更大。在框56中，方法50针对每个区域确定色度是否落入色度范围。色度范围可以对应于色域34或可以是色域34内的范围。在优选实施例中，色度范围包括消色差点31。在各种实施例中，框56的确定至少基于色度；或色度和亮度。当框56的确定基于亮度时，则在一些实施例中，至少部分基于亮度来定义色度范围(例如，不同的色度范围可以用于不同的亮度范围；可以响应亮度值缩放原型色度范围； 或可以至少基于亮度值定义色度范围的边界)，然后将色度与色度范围比较。定义色度范围可以包括例如
至少部分基于亮度检索多个预定义的色度范围之一；以亮度的函数的方式修改原型色度范围的边界；作为亮度的预定函数生成色度范围。图6示意地示出了色度范围35。在一些实施例中，选择色度范围35，使得以简单的逻辑和/或简单计算可以确定是否(框M中确定的)特定色度落入色度范围35或落在色度范围35之外。例如，色度范围35可以包括如下限定的范围CIE色度值χ和y的不等式(例如xl彡χ彡x2和yl彡y彡y2，其中xl、x2、yl 以及y2是预定值)；CIE色度值χ和y的函数的不等式(例如| x2+y21彡R，其中R是预定值)；诸如RGB、CIELUV、CIEXYZ, CIEUWV、CIELAB、YUV、YIQ、YCbCr、xvYCC、HSV, HSL, NCS 等彩色空间的另外彩色空间中的坐标或坐标的函数的不等式；等等。在一些实施例中，设置一个或更多个查询表，且确定对应图像区域的色度是否落入色度范围包括使用一个或更多个色度坐标从查询表查询值。如果框56确定图像区域的色度的确落入色度范围，则在框58中确定对应于该区域的一个或更多个宽带发光器23的驱动值。如果框56确定色度落在色度范围外，则在框 59中确定对应于该区域的多个窄带发光器21的驱动值。如下所述，在其它实施例中，针对具有多个色度值的区域，确定窄带发光器21和宽带发光器23的驱动值。基于框58和/或59中确定的驱动值，框60估计面板25的光场。如框60A至60C 所指示的，针对对应于面板25中的子像素的每个颜色的光谱范围，估计单独的光场。当面板25具有多于三种子像素(例如当面板25是RGBW面板或RGBY面板)，那么在框60中可以估计更多光场。所估计的光场可以包括指定面板25的子像素的位置处的亮度值的图谱 (map)。在一些实施例中，估计每个光场包括估计来自对应于该光场的一种窄带发光器对光场的贡献以及来自宽带发光器的对光场的贡献。可以通过确定和求和空间光调制器14上的多个位置的各个做出贡献的发光器的光来估计光场。可以基于要用来驱动发光器的驱动值、光输出和驱动值之间的预定关系以及表示来自该发射器的光如何在空间光调制器14上分布的点扩散函数或其它类似函数来估计各个发光器对空间光调制器14上的不同区域的贡献。仅作为例子，可以以下述文献中描述的方式估计光场公开为WO 2006/010244且名称为RAPID IMAGE RENDERING ON DUAL-MODULATOR DISPLAYS的PCT申请PCT/CA2005/000807号申请，其全部内容通过引用合并于此。在框62中确定面板25中每个子像素的驱动信号。可以通过例如将子像素的期望亮度(期望亮度是根据定义要显示的图像的图像数据而确定的)除以子像素位置处的对应于子像素类型(例如，红、蓝或绿)的光场的值来确定驱动信号。在框65中将框62中确定的驱动信号施加至面板25的子像素，而将框58和/或 59中确定的驱动信号用于驱动光源20。这导致将期望的图像显示给观众。图像的各部分可以具有高饱和的红、蓝或绿色(在这些部分中，宽带光源贡献相对少的光)。图像的其它部分可以包括显著量的宽带光。框58和59可以包括应用空间和/或时间滤波器来避免诸如下面的因数导致的可见假象面板25的照明沿着其急剧变化的线；面板25的各个区域的照明的突然时间变化；面板25的各区域的照明对于该区域的子像素来说太亮，以至不能将光减弱到期望水平；等等。在一些实施例中，滤波器包括适当的数字滤波器。在方法50中，面板25的每个区域主要由来自宽带发光器的光或来自窄带发光器的光照亮。在一些实施例中，来自宽带发光器的光与来自窄带发光器的光混合，来自宽带和窄带发光器的光的平衡至少部分基于下述几项而确定要显示的图像的对应区域的期望的颜色；或期望的颜色和期望的强度。在一些实施例中，当图像的区域的色度在第一色度范围(例如图6的色度范围35) 外，且在另一色度范围(例如图6的色度范围35A)内时执行这种混合。图6示出色度范围 35和35A具有不同形状，但是这不是强制性的。在一些实施例中，对所有颜色执行这种混合。在示例实施例中，Cl是第一色度范围，而C2是第二色度范围，且Cl cC2。如果针对一个区域(例如框M中所确定的)代表色度为c，那么如果c e Cl，则只生成对应的宽带光源的驱动信号；如果c e C2且c g Cl，则生成对应的宽带光源和对应的窄带光源的驱动信号；以及，如果c电C2，则只生成对应的窄带光源的驱动信号。在一些实施例中，Cl的区域至少是C2的区域的1/2。可以非线形地执行混合，使得其在感觉上是平滑的。在一些实施例中，至少部分基于给定色度的麦克亚当椭圆(或在除了 CIE χ y值以外的坐标上定义色度的等价物)的尺寸来确定宽带光与窄带光的相对量。针对麦克亚当椭圆较大的色度(指的是HVS对色度的改变较不敏感)可以比针对麦克亚当椭圆较小的色度(指的是HVS对色度的改变更加敏感)提供更多的宽带光。因为可以通过适当设置空间光调制器14的子像素的值来逐像素修正亮度和色度，所以混合更加精确，这不是强制性的。在确定在对应于要显示的图像的特定区域的空间光调制器14的区域中混合的宽带与窄带光的相对量时，可以应用一阶与麦克亚当椭圆的尺寸成比例的函数。在一些实施例中，基于色域34中的参考点到正在讨论的区域的代表色度的距离确定要与窄带光混合的宽带光的量。方便的是，参考点可以对应于消色差点31。宽带光的比例可以是距参考点的距离的函数，该函数根据距参考点的距离单调下降，或直到距参考点的第一距离保持固定(在一些实施例中100%固定)且随后随距参考点的距离增加而单调下降。在一些实施例中，要与窄带光混合的宽带光的量也基于该区域的亮度(或明度) (例如上述的代表亮度)。在阈值亮度之上(阈值可以是色度函数)，可以增加某一特定图像区域的要与窄带光混合的宽带光的量。在一些实施例中，要与窄带光混合的宽带光的量基于每个基色(例如每组窄带发光元件)的饱和指数。针对每个基色，饱和指数本质上度量基色的光单独与该区域的色度匹配的紧密程度)。如果一个基色的饱和指数相对高(例如在阈值以上)，那么可以使得针对区域要与窄带光混合的宽带光的量较少或没有。如果所有基色的饱和指数相对低(例如在阈值以下或不同颜色的相应阈值以下)，那么可以使得该区域的要与窄带光混合的宽带光的量较大(高至100% )。通过示例，图8示出了四个基色Yl到W定义的某个二维色空间的色域70。在色域70中标示色度Zl到T^对于基色Y1，Z1具有高饱和指数(使用基色Yl到W形成Zl， 会使用很多Yl而不使用很多组合的所有其它的基色)。另一方面，对于基色￥1，22和^3具有较低的饱和指数。Ζ3接近基色W，因此对于基色W具有相对高的饱和指数。对于Yl到 Υ4的所有基色，Ζ2具有相对低的饱和指数。图9示出了示例方法76，用于确定用于一个区域的来自多种类型的窄带发光器中的每种和宽带发光器的光的量。在框78中，方法76获取该区域的色度和亮度信息。在框 79，针对与多种类型的窄带发光器中的每种相对应的基色确定饱和指数。在框80，将饱和指数与第一阈值比较。如果所有饱和指数都在第一阈值以下，那么在框81设置宽带发光器的值。框81可以包括针对与空间光调制器14的每种颜色的子像素对应的光谱范围，单独确定需要多少该光谱范围内的光以复制所要显示的图像。可以通过以下方式确定需要的光量考虑图像数据指定的观察强度；以及应用宽带光的已知光谱特性来确定宽带光应该多强以至少提供每个光谱范围内需要的光量。否则方法76进行至框82，框82将饱和指数与大于第一阈值的第二阈值比较。如果饱和指数之一大于第二阈值，则方法76进行至框83，框83包括确定每种窄带发射器的值的框83Α至83C。否则方法76进行至确定要应用的宽带光的量的框84。这可以通过包括如下描述的方式的各种方式来完成以上述针对81的方式进行，然后按因数降低宽带光的量。该因数可以基于饱和指数中的一个或更多个。该因数可以基于，例如最高的一个或更多个饱和指数；饱和指数的平均值；等等；以上述针对81的方式进行，但不考虑具有最高饱和指数的基色的光；或可选地不考虑具有最高饱和指数的多个基色的光；或可选地只考虑具有最低饱和指数的基色的光等等以及选择性地按因数降低宽带光的量。该因数可以基于饱和指数中的一个或更多个；应用预定数量的宽带光；等等。包括85Α至85C的框85确定每类窄带发射器要添加的光的量。框85例如可以包括，在不参考宽带光的情况下确定每类窄带发光器的值，然后从每个确定的值中减去在框 84中确定的由宽带光输出贡献的相应波长范围中的光的量。可以将方法76应用于覆盖空间光调制器14的多个区域中的每个。可以根据方法 76的结果来确定每类窄带发光器的各个发光器的驱动值和宽带发发光器的驱动值。如上所述，这些确定可以包括应用空间和/或时间滤波器来避免空间光调制器14上的照明水平引起的显而易见的假象，该假象在与图像内容的变化不相对应的位置和时间处急剧地空间或时间变化。
可以以与窄带发光器相同的强度分辨率控制宽带发光器，这不是强制性的。例如， 可以通过选择对应于光发射的离散水平的一个或更多个离散值来实施控制，在一些实施例中，可以以比窄带发光器少的离散步长来控制宽带发光器。在一些实施例中，可以将每个区域的宽带发光器控制为开启或关闭。可以以与窄带发光器相同的空间分辨率控制宽带发光器，这不是强制性的。在一些实施例中，可以以显著低于窄带发光器的空间分辨率控制宽带发光器。在极端的例子中， 宽带光源照亮空间光调制器14的整个区域，且传递到空间光调制器14的不同区域的宽带光源的量不是可独立控制的。在一些实施例中，宽带光源以不响应于图像数据而改变的适度的水平照亮空间光调制器14的整个区域。这些实施例可选地可以具有响应图像数据而 (空间地和/或时间地)受控制的一个或更多个其它宽带光源。在根据一些实施例的方法中，为被设置为照亮二维空间光调制器的多个类型的窄带发光器和至少一种宽带发光器生成驱动信号。在一些实施例中，空间光调制器包括透射式面板，诸如LCD面板。每类的发光器包括单独可控的发光器。通过不同的单独可控的发光器来不同程度地照亮空间光调制器的各区域。每类单独可控发光器的不同的相邻发光器所发射的光重叠。每个单独可控的发光器包括一个或更多个发光的装置。例如，在一些实施例中，单独可控发光器包括LED或LED组。图11示出了示例方法100，用于确定单独可控发光器的驱动信号，包括步骤针对空间光调节器的区域，确定该区域中的像素的颜色值(框10幻。颜色值可以包括对应于不同类型的窄带发光器的值。例如，颜色值可以包括RGB值。然后可以根据颜色值确定窄带发光器的驱动值的初始集合(框104)。可以基于该区域内的每个窄带发射器(例如每个R、G以及B)的最大值或该区域内的子区域上集成的每个窄带发射器的最大值来建立该初始集合。应该通过每个基色的光足够亮地照亮该区域，以显示该区域中该基色的最大量。由于窄带发光器的光落在空间光调制器的区域中的所有像素上，所以可以由漏过空间光调制器的其它窄带发光器的光一定程度地使一些颜色去饱和。考虑IXD面板上的区域应当显示分别为纯红、纯蓝以及纯绿的三个邻接条的情况。可以通过足够强度的窄带红、绿以及蓝光源来照亮该区域以导致红、绿以及蓝条分别具有期望的亮度。在纯红条占据的区域的部分，一些蓝光和绿光会漏过空间光调制器。泄漏的量将取决于该空间光调制器中的滤波器的通带和空间光调制器的其它特性。泄漏的光将导致颜色的一定程度的去饱和。可以基于可以包括如下因素的因素来估计任意像素的去饱和的量像素位置处的每个窄带发光器照亮空间光调制器的亮度；空间光调制器的滤波器特性；空间光调制器的透射特性，等等。可以针对其它条执行相似的估计。总之，可以逐像素地确定由对应于来自照亮任何一个像素的窄带发光器的光的颜色可以不同于指定给该像素的颜色而导致的去饱和的量(框106)。然后可以将针对该区域的像素估计的去饱和与阈值比较(框108)。阈值可以固定但也可以基于指定给像素的颜色的饱和程度的函数。如果指定给像素或相邻像素的颜色对于一些基色高饱和，则阈值可以对应小量的去饱和。如果指定给像素或相邻像素的颜色对于任何基色都不是很饱和，则阈值可以允许更大程度的去饱和。然后可以至少部分基于去饱和与阈值的比较来确定该区域要加入的宽带光的量(框110)。由于宽带光要么加入该区域要么不加入该区域，所以该确定考虑了该区域上的像素的比较。在一些实施例中，这针对该区域的所有像素完成，而在其它实施例中，这针对该区域的选择的像素完成。在一些实施例中，指示去饱和和阈值的比较的图谱被低通空间滤波或在该区域上取平均，且可以在不增加该区域的任何重要部分的超过阈值的去饱和的情况下确定可以增加的宽带光的量。基于该区域的宽带光的量和已知的宽带光的光谱来重新计算该区域的来自每种窄带发光器的光的量(框11幻。在一些实施例中，空间光调制器的每个像素具有通过相应色带中的光的多个子像素，且针对空间光调制器的每个子像素，当以它们相应的驱动值驱动窄带和宽带光源时，入射到相应色带中的子像素上的光的量略大于根据图像数据确定的期望的量，使得能够通过将子像素的透射率降低子像素的调整范围内的量来将光调制到期望的量。为了使观察者同色异谱故障的可能性最小化，在具有可控宽带和窄带光源的显示器中，期望的是，主要使用宽带光源。根据本发明的实施例的方法可以偏向于控制宽带光源以产生需要的光和在需要时使用窄带光源。在这种实施例中，可以通过单独使用宽带光源背光照亮LCD彩色像素来产生期望的颜色，即使在期望的颜色也可以通过用窄带光源的混合来背光照亮LCD彩色像素来匹配该期望的颜色的情况下也是如此。这降低了观察者同色异谱故障的可能性。如果期望的颜色是非常饱和的颜色，那么用一个或更多个不同类型的窄带光源背光照亮不是应反对的，且甚至可能是必要的。在这些情况中，更多个或也许仅有一个窄带光源可以被用来背光照亮LCD彩色像素。图12示出了根据另一个示例实施例的方法120。在方法120中，首先建立宽带光源的驱动值。当需要一个或更多个窄带光源来照亮以获取期望的图像特性时产生窄带光源的驱动值。在确定使用哪一个(如果存在)窄带光源时，方法120定位需要单独通过宽带光源不能获取的颜色饱和局部增加的像素。示例方法120控制红、绿和蓝窄带光源以及照亮LCD面板的白宽带光源。在该示例中，光源可以包括LED。框122确定白LED的初始驱动值。选择光值，使得通过至少期望的亮度(高至来自宽带光源的可用的最大亮度)的光来照亮LCD的每个像素。框122产生初始宽带驱动值123。框IM基于初始宽带驱动值123来产生标识任何色域外像素的图谱125(即产生的宽带光不足以准确描述指定给该像素的颜色的像素)。图谱125上的色域外像素对应于需要一个或更多个窄带LED背光照亮来在那个位置提供必要的亮度和饱和度的区域。 可以以各种方式生成图谱125。例如，在示出的实施例中，通过在框124A中执行光场模拟 (LFS) 126来获得图谱125。LFS 126表示IXD面板的各像素处通过来自框122的驱动信号指定的宽带光的分布。框124B然后确定获得图像数据所指定的照明可能需要的LCD子像素的控制值126。在一些实施例中，通过期望的CIE X^三色值或通过另外颜色空间或色觉空间中的颜色值来表示图像数据。可以用矩阵求逆来确定相应的LCD子像素值。在这些实施例中，负IXD子像素值指示宽带发光器的光不能达到足够的饱和度的像素位置，且大于最大允许值(例如LCD子像素具有8位驱动分辨率时25 的LCD子像素值指示单独宽带光发射的不足够的照明的像素位置。框1 检查图谱125以确定宽带光源提供的光是否足够以精确描述指定给所有像素的颜色(每个像素位置处足够的亮度和饱和度)。当图谱125没有色域外像素时，窄带光源可以保持关闭。在这种情况下，在框142中，可以使用初始宽带驱动值123来驱动宽带光源，而可以使用子像素控制值127来驱动IXD面板的子像素(由于图谱125的分析显示可以单独通过宽带背光产生所有的期望的颜色)。在一些实施例中，隔离的色域外像素或小组的色域外像素在分析图谱125时被忽略。这可以通过例如创建识别色域外像素的位置的掩膜和对该掩膜应用平滑的滤波器来实现。如果框1 确定需要窄带背光，那么执行框130。框130确定窄带光源的驱动值。 可以基于子像素控制值和图谱125中的色域外像素的像素位置来确定窄带驱动值。框130设置一种或更多种窄带光源的驱动值。针对图谱125指示在不引入窄带光源的情况下能够实现所有像素处的期望的亮度但是需要一些像素的较高饱和度的图像区域，框130然后可以开启实现该区域中的像素的期望饱和度水平所需要的类型的对应于该区域的窄带光源。可以基于需要引入哪个饱和颜色和基于哪里需要这些饱和基色来确定具体窄带光源的驱动值。图谱125指示至少一些像素需要增加的亮度时，框130然后可以开启对应于该区域的预定组类型(可以是但是不必是所有类型)的窄带光源。可以在框130中应用的一种方法是将图谱125的分辨率降低至窄带光源的阵列的空间分辨率，然后通过后续阵列值驱动窄带光源。例如可以通过下采样来降低图谱125的分辨率。为了便于此，可以将窄带光源的分辨率选为在两个维度上比图谱125的分辨率小 2倍。框130产生窄带驱动值131。在框134中，重新调整宽带元件的驱动值以考虑响应于框130要加入的窄带光。框 134产生经重新调整的宽带驱动值135。在框136中，针对重新调整的宽带驱动值135和窄带驱动值131的组合重新计算光场模拟。框136产生经更新的LFS 137。由于执行光场模拟从计算上来说可能较昂贵，所以期望的是通过调整LFS 1 而非计算新的LFS来执行框136。光贡献是相加的这个事实便于这方面。可以通过将窄带光源所作的贡献加入LFS 1 中来获得更新的LFS137。如果任何宽带光源的强度在框134中被修改，那么变暗的宽带光源的贡献的降低可以被计算且可以在加入窄带光源的贡献之前、之后或同时从LFS 126被减去。在框140中基于图像数据和更新的LFS 137确定实现目标图像所需要的IXD子像素值。在一些实施例中，用三色值XYZ表示LFS 137。框140可以包括例如基于LFS 137执行矩阵求逆操作。在框142中，将计算的窄带驱动值131、宽带驱动值135以及子像素控制值140应用至其各自的部件以产生期望的图像。一般而言，尤其是随着来自窄带光源的光的添加，可以在面板区域上改变照亮LCD 面板的光的颜色。为了获得“完美”的结果，可以执行对应于每个像素位置的唯一的矩阵求逆。然而，如果背光颜色没有在显示区域上显著地变化，或者如果除了亮度改变外背光颜色被确定为恒定，那么可以提高计算效率。为了提高确定LCD子像素值的效率，色域外像素图谱125可以用来识别使用了宽带光源且添加了窄带光源且窄带光源与宽带背光混合的图像区域。有效的是，可以用图谱 125来定位为了颜色准确度而需要更多局部计算的背光颜色改变。针对只使用了宽带光源的区域，颜色很可能是恒定的但亮度可以改变。因为该区域中的所有像素只需要一个单独矩阵求逆，所以可以快速完成确定这样的区域中的LCD像素值所需要的矩阵求逆过程。可能只需要通过通常的将期望亮度除以LFS估计获得的亮度的过程来更新该区域中的像素。 即使在添加了窄带光源并降低了一些宽带光源的区域内，也可以使用比基于每个像素的矩阵求逆更少的矩阵求逆来快速获得可接受的子像素值。只在宽带背光的区域之间的过渡并添加了窄带光源时，如能够在色域外像素图谱中识别出的，可以准确地局部确定矩阵逆或通过对大区域常数矩阵逆进行平均来近似。具体示例作为方法120的应用的一个示例，考虑像素外图谱125示出所有的像素缺少饱和的红的情况(这可以是例如当宽带光源包括黄色荧光粉转换的白LED的情形)。为了补偿该短缺，可以开启一些红色LED (更一般地，窄带红光源)。可以基于色域外像素图谱125中的值的大小和空间分布来确定强度和应当开启窄带红光源的位置。例如，可以通过下采样色域外像素图谱125的红色分量来获取窄带红光源的驱动值。由于红色光源也对亮度作贡献，所以可以某程度上降低宽带背光的强度以维持期望的亮度。红色LED的额外LFS贡献可以添加至预计算的LFS。变暗的白LED的任何降低的LFS贡献(更一般地，宽带光源)可以从先前确定的LFS中减去。可以将色域外像素图谱125应用于识别在照亮LCD面板的光中可以预期的颜色改变(和因此希望执行逆矩阵的局部计算)的位置。在一些情况下，仅使用宽带光源可以获取的本地色域小于本来期望的色域。在一些实施例中，与宽带光源的驱动信号成比例的驱动信号被自动地提供至一些或所有窄带光源。这扩大了本地色域。由于可以独立于宽带光源驱动窄带光源，所以当期望时可以获取纯饱和颜色。用这样的可选配置控制显示器的算法与示出的算法示例相似，除了宽带光源的驱动信号也按一定成比例的量开启相应的窄带光源。可以通过固定或可调节的参数指定该比例。在一些实施例中，响应于图像数据的分析来自动设置该参数。针对具有许多在宽带光源的本地色域之外的像素的图像，可以增大该参数。窄带光源之中的量的比例优选地设置为与宽带光源的本地白点匹配或选择为将白点偏置到期望的点。上述的方法可以通过提供配置来执行该方法的适当的硬件实时地实现。硬件可以包括任何适当类型的一个或更多个编程数据处理器，(可配置或硬接线或其组合的)适当逻辑电路，等等。配置来执行该方法的硬件可以包括在电视机、计算机显示器等等的图像处理部件中。图10示出了根据本发明另一实施例的显示器的部分90。在该实施例中，宽带发光元件与窄带发光元件在不同的平面上。显示器90包括背光92，背光92包括单独可控宽带发光器92A的阵列。例如，宽带发光器92A可以包括单独的LED或LED组。背光92的光通过光传输路径94传播至显示面板93的面上。面板93包括发光器层95和包括像素97A的空间光调制器层97。发光器层95包括向像素97A中发射不同基色(例如，红、绿以及蓝)的光的窄带发光器95A、95B以及95C 的组。任何像素97A发出的光是来自背光92的光与照亮像素97A的发光器95A、95B以及 95C的那些光的混合。可以通过控制像素97A的光透射性和/或通过使用像素97A作为光闸并改变任何周期中像素97A保持开启的时间的量来调整传递给观众的光的量。在一些实施例中，像素97A包括多个子像素，并且可以通过控制子像素的光透射性和/或通过使用子像素作为光闸并改变任何周期中子像素保持开启的时间的量来操作子像素以控制透射的光的量。控制系统98接收图像数据并产生背光控制信号99A，彩色发光器控制信号99B以及SLM控制信号99C，其中背光控制信号99A用来控制背光92的发光元件，彩色发光器控制信号99B用来控制面板93的发光元件而SLM控制信号99C用来控制面板93的像素。在一些实施例中，在控制显示器的窄带和宽带光源的显示时考虑一个或更多个额外的因素。例如，系统能量效率可以是权衡参数。为了产生一些颜色，需要通过空间光调制器阻挡宽带发光器发出的大量的光。例如，如果宽带光源用白光照亮LCD面板，且期望图像的区域是红色，则LCD面板必须针对图像的该区域阻挡白光的绿色成分和蓝色成分。这降低了整个系统能量效率。在一些实施例中可配置控制器来降低用于具有颜色的图像区域的宽带和窄带发光的相对量，使得需要阻挡来自宽带光源的大量的光。换句话说，当可以用宽带光源单独产生一种颜色时，可以使用一些窄带光源来通过降低LCD要求的吸收量来提高系统效率，而不忽略同色异谱故障的可能性。本发明的各方面可以应用到宽范围的背景中。这些背景的一些例子是可以将来自一个或更多个宽带光源的宽带光添加至基于激光的显示器，诸如使用激光或其它窄带光源的前或后投影电视或影院显示器。例如，可以根据本文描述的方法来控制宽带光的空间分布。可以根据本文描述的方法来控制具有RGBW OLED的OLED显示器(或其它窄带基色OLED发光器与一个或更多个宽带发光器的组合)。可以将一个或更多个宽带光源添加至其中通过窄带光源提供照明的其它彩色显示器的光路中。本发明可以以多种方式实现，这些方式包括但不限于结合窄带基色发光器和一个或更多个宽带发光器的显示器；用于具有窄带基色发光器和宽带发光器的显示器的控制器；在电视机、数字影院投影仪、计算机显示器等中使用的图像处理部件或子系统；包含能够使控制显示器的数据处理器执行根据本发明的方法的计算机指令的有形存储介质；使用来自窄带基色发光器和一个或更多个宽带发光器的光来显示图像的方法；具有本文描述的新的发明性的特征、特征的组合或特征的子组合的装置；包括本文描述的新的发明的步骤、行动、步骤和/或行动的组合或步骤和/或行动的子组合的有用的方法。本发明的一些实施方式包括计算机处理器，其执行使处理器执行本发明的方法的软件指令。例如，显示器的控制系统中的一个或更多个处理器可以通过在处理器可访问的程序存储器中执行软件指令来实现图7和/或图9的方法或本文描述的其它方法。本发明也可以设置为程序产品的形式。程序产品可以包括任何承载包括指令的一组计算机可读信号的介质，其中当通过数据处理器执行时，指令使得数据处理器执行本发明的方法。根据本发明的程序产品可以是宽范围形式中的任何的形式。程序产品可以包括，例如，物理介质诸如包括软盘、硬盘驱动器的磁性数据存储介质、包括CDROM、DVD的光学数据存储介质、包括ROM、EPROM、EEPR0M、闪存RAM的电子数据存储介质，等等。可以可选地压缩或加密程序产品上的计算机可读的信号。当提到上面的部件(如软件模块、处理器、组件、设备、电路等)，除非另外指出，是指部件应被理解为包括任何执行上述部件的功能的部件的等同体(即，功能等同体)、包括结构上不等同于执行本发明示出的示例实施例中的功能的所公开的结构的部件。因此，本发明可以以诸多的形式实现，如下列举的示例实施例(IEEE)是示例性和说明性的，意图不在于限制任何前述的讨论和/或本文现在提出的权利要求或随后以任何相关继续应用、延续、分案等等提出的权利要求。EEE1. —种显示器，包括观看屏；多个窄带发光元件，设置为用多个颜色的窄带光照亮观看屏；至少一个宽带光源，设置为用具有宽带光谱功率分布的宽带光照亮观看屏。EEE2.根据EEEl所述的显示器，其中观看屏包括空间光调制器。EEE3.根据EEE2所述的显示器，其中空间光调制器包括IXD面板。EEE4.根据EEEl所述的显示器，包括用于独立地空间调制观看屏上的多个颜色中每个颜色的窄带光的分布的装置。EEE5.根据EEEl所述的显示器，包括用于空间调制观看屏上的宽带光的分布的装置。EEE6.根据EEEl所述的显示器，包括背光，其中多个窄带发光元件排列在背光上。EEE7.根据EEEl所述的显示器，其中宽带光源可控以改变观看屏上的位置处的宽带光的量，且显示器包括控制器，该控制器被连接以接收图像数据，且显示器被配置为根据图像数据确定对应于观看屏上的位置的色度，以及至少部分基于色度控制观看屏上的位置处的宽带光的量。EEE8.根据EEE7所述的显示器，其中控制器被配置为根据色度确定多个基色中每个基色的饱和指数，以及基于饱和指数控制观看屏上的位置处的宽带光的量。EEE9.根据EEE7所述的显示器，其中控制器被配置为确定色度是否落入色度范围，以及，如果色度落入色度范围，则用窄带光抑制该位置的照明。EEE10.根据EEE7所述的显示器，其中窄带发光元件包括可控以改变观看屏上的位置处的窄带光的量的有机LED。EEEl 1. 一种显示器，包括空间光调制器，包括可控像素的阵列；光源，被设置为照亮空间光调制器，该光源包括多组窄带发光元件，其中每组窄带发光元件能够发出定义色域的多个基色之一的窄带光；以及至少一个能够发出宽带光的宽带发光元件；以及控制器，其被配置为根据定义要显示的图像的图像数据控制空间光调制器的像素以及光源。EEE12.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件和宽带发光元件可是可独立控制的。EEE13.根据EEEll所述的显示器，其中通过至少一组窄带发光元件来照亮空间光调制器中的每个像素。EEE14.根据EEEll的显示器，其中每组中的窄带发光元件的多个基色的包括红、 绿以及蓝。EEE15.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件包括发光半导体装置。EEE16.根据EEE15所述的显示器，其中窄带发光元件包括LED。EEE17.根据EEE15所述的显示器，其中窄带发光元件包括激光器或激光二极管。EEE18.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件包括已经被窄带滤波器过滤的光。EEE19.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件各自发出单色或准单色的光。EEE20.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件发出具有50nm或更小的带宽的光。EEE21.根据EEEll所述的显示器，其中宽带发光元件发出白光。EEE22.根据EEEll所述的显示器，其中宽带发光元件发出具有至少150nm的半高光谱带宽的光。EEE23.根据EEEll所述的显示器，其中宽带发光元件发出具有至少200nm的半高光谱带宽的光。EEE24.根据EEEll所述的显示器，包括两种或更多种宽带发光器，该两种或更多种宽带光发光器各自被配置为发出具有不同宽带光谱的光，其中来自该两种或更多种宽带光发光器的光在空间光调制器处组合或在空间光调制器上游组合。EEE25.根据EEEll所述的显示器，其中光源包括背光，且多个窄带发光元件和宽带发光元件在背光上排列。EEE26.根据EEE25所述的显示器，其中通过至少一个宽带发光元件和每个基色的至少一个窄带发光元件照亮空间光调制器中的每个像素。EEE27.根据EEE25所述的显示器，其中，每个窄带发光元件和宽带发光元件照亮多个像素。EEE28.根据EEE25所述的显示器，其中，背光包括一种或更多种不同类型的发光元件的单独阵列，且单独阵列发出的光的图案在空间光调制器上游或在空间光调制器处组
I=I OEEE29.根据EEE^所述的显示器，其中，单独阵列被设置在多个单独的平面上。EEE30.根据EEE^所述的显示器，包括光组合器，其被设置为组合来自每种窄带发光器的光并传递组合的光以照亮空间光调制器。EEE31.根据EEE^所述的显示器，其中两种或更多种窄带发光器的发光器散置在一个阵列上，且该阵列发出的光在传递至空间光调制器之前与一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合。EEE32.根据EEE^所述的显示器，其中来自宽带发光器的光在传递至空间光调制器之前与一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合。EEE33.根据EEE^所述的显示器，其中宽带发光器和一种或更多种类型的窄带发光器的发光器散置在一个阵列上，且产生的光在传递至空间光调制器之前与一种或更多种其它类型的窄带发光器和/或与一种或更多种其它类型的宽带发光器的光组合。EEE34.根据EEEll所述的显示器，其中光源包括包括宽带发光元件的背光；以及布置在背光和空间光调制器之间的光路中的发光器阵列，发光器阵列包括多组窄带发光器元件。EEE35.根据EEE34所述的显示器，其中宽带发光元件包括一个或更多个LED。EEE36.根据EEE34所述的显示器，其中发光器阵列包括允许来自背光的宽带光穿过发光器阵列到空间光调制器的像素上的半透明或透明区域。EEE37.根据EEE34所述的显示器，其中控制器被配置为产生背光控制信号来控制背光的发光元件，产生彩色发射器控制信号来控制发光器阵列的发光元件，以及产生空间光调制器控制信号来控制空间光调制器的像素。EEE38.根据EEEll所述的显示器，其中控制器被配置为控制像素的光透射性。EEE39.根据EEEll所述的显示器，其中像素包括光闸，并且控制器被配置为控制每个光闸在任何周期中保持开启的时间的量。EEE40.根据EEEll所述的显示器，其中像素包括与对应于基色的彩色滤波器相关的多个可独立控制的子像素，其中至少一个子像素与基色中的每个相关。EEE41.根据EEEll所述的显示器，其中，空间光调制器包括反射型空间光调制器。EEE42.根据EEEll所述的显示器，其中，空间光调制器包括透射型空间光调制器。EEE43.根据EEEll所述的显示器，其中，空间光调制器包括IXD面板。EEE44.根据EEE43所述的显示器，其中，包括显示面板包括RGB面板。EEE45.根据EEE43所述的显示器，其中，显示面板包括RGBW面板。EEE46.根据EEE41所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括硅上液晶(LCOS) 空间光调制器。EEE47.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器被配置为至少部分基于根据图像数据确定的相应色度来改变空间光调制器上位置处的宽带光与窄带光的相对量。EEE48.根据EEE47所述的显示器，其中，控制器被配置为至少部分基于根据图像数据确定的相应亮度来改变空间光调制器上位置处的宽带光与窄带光的相对量。EEE49.根据EEE48所述的显示器，其中，控制器被配置为至少部分基于根据图像数据确定的相应饱和度值来改变空间光调制器上位置处的宽带光与窄带光的相对量。EEE50.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器被配置为控制发光元件的亮度。EEE51.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器包括由可配置逻辑装置提供的逻辑电路。EEE52.根据EEE51所述的显示器，其中，可配置逻辑装置包括现场可编程门阵列 (FPGA)。EEE53.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器包括一个或更多个编程数据处理器。EEE54.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器包括有形存储介质，有形存储介质包括使控制器被配置为控制像素和光源的指令。EEE55.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器被配置为确定要显示的图像的每个区域的色度；如果该区域色度在色度范围内则控制对应于该区域的宽带发光元件发光；以及如果该区域色度不在该色度范围内则控制对应于该区域的窄带发光元件发光，其中色度范围是色域的子集。EEE56. 一种显示器，包括观看屏；彩色窄带投影仪，被设置为将由多个颜色的窄带光组成的图像投影到观看屏上；宽带光投影仪，被设置为将由宽带光组成的图像投影到观看屏上；以及控制器，被配置为控制投影到观看屏上的区域的宽带光与窄带光的相对量。EEE57.根据EEE56所述的显示器，其中，窄带投影仪包括激光投影仪。EEE58.根据EEE56所述的显示器，其中，窄带投影仪包括一个或更多个被配置为成影像地调制投影的窄带光的空间光调制器。EEE59.根据EEE56所述的显示器，其中，窄带投影仪被配置为将一束或更多束光扫描到观看屏上。EEE60.根据EEE56所述的显示器，其中，宽带光包括白光。EEE61.根据EEE56所述的显示器，其中，将宽带光引入观看屏上游的窄带投影仪的光路中。EEE62.根据EEE56所述的显示器，其中，宽带投影仪的空间分辨率在每个方向上比彩色窄带投影仪的空间分辨率小2到20倍。EEE63.根据EEE56所述的显示器，其中，控制器被配置为降低观看屏上一些位置处的宽带光的相对量以及增加观看屏上其它位置处的宽带光的相对量。EEE64. 一种显示彩色图像的方法，该方法包括针对图像的多个区域中的每个区域确定该区域的色度；确定复制图像的该区域所需要的多个光谱范围中每个光谱范围中的光的量；如果该区域的色度在色度范围内，则控制一个或更多个宽带发光器以至少生成该区域的每个光谱范围的需要的量的光，以及如果该区域的色度在色度范围之外，则控制一个或更多个窄带发光器以生成该区域的一个或更多个光谱范围的需要的量的光的至少部分。EEE65. 一种在显示器上显示彩色图像的方法，该显示器包括能够发出定义色域的多个基色的光的多个可控窄带发光元件和一个或更多个宽带发光元件，该方法包括针对要显示的图像的多个区域中的每个区域确定该区域的代表色度；确定代表色度是否在定义的色度范围；如果代表色度不在定义的范围内，则建立用于对应于该区域的窄带发光元件的驱动信号；如果代表色度在定义的色度范围内，则建立用于对应于该区域的宽带发光元件的驱动信号；将驱动应用至对应于该区域的宽带发光元件或窄带发光元件。EEE66.根据EEE65所述的方法，包括确定图像的该区域的代表亮度以及至少部分基于该区域的代表亮度来定义色度范围<
EEE67.根据EEE65所述的方法，其中每个区域包括像素组。
EEE68.根据EEE67所述的方法，其中代表色度包括该区域的各像素上求平均的平
EEE69.根据EEE67所述的方法，其中代表色度包括该区域的像素的色度的加权平
均色度
均。EEE70.根据EEE69所述的方法，其中在确定加权平均时具有更高饱和色度的像素比其它像素权重更大。EEE71.根据EEE69所述的方法，其中在确定加权平均时位于邻近组中的像素和其它具有相似色度的像素比其它像素权重更大。EEE72.根据EEE66所述的方法，其中，针对对应于子像素的多个色带的每个色带单独确定代表亮度。EEE73.根据EEE66所述的方法，其中，代表亮度包括对该区域的像素求平均的平均亮度。EEE74.根据EEE66所述的方法，其中，代表亮度包括该区域中像素的最大亮度。EEE75.根据EEE66所述的方法，其中，代表亮度包括对该区域的像素上的亮度的加权平均。EEE76.根据EEE75所述的方法，其中，在确定代表亮度时更亮的像素权重更大。EEE77.根据EEE75所述的方法，其中，在确定代表亮度时邻近组中的像素和其它相似亮度的像素权重更大。EEE78.根据EEE65所述的方法，其中，色度范围包括色域中的范围。EEE79.根据EEE78所述的方法，其中，色度范围包括消色差点。EEE80.根据EEE65所述的方法，其中，显示器包括空间光调制器，空间光调制器包括可控像素的阵列，每个像素包括多个子像素，该方法包括估计空间光调制器的光场；基于子像素位置处的估计的光场的值来确定用于每个子像素的驱动信号；以及对子像素应用驱动信号。EEE81.根据EEE80所述的方法，其中，估计光场包括基于每个这种发光元件的驱动信号来确定和求和单独做出贡献的发光元件的光的贡献。EEE82.根据EEE80所述的方法，其中，确定每个子像素的驱动信号包括将根据图像数据确定的子像素的期望亮度处以子像素的位置处的估计光场的值。EEE83.根据EEE65所述的方法，其中，应用空间和/或时间滤波器来去除不是图像数据的部分的可见假象。EEE84.根据EEE65所述的方法，包括将来自宽带发光器的光与来自窄带发光器的光混合，其中宽带光与窄带光的比率至少部分基于代表色度。EEE85.根据EEE84所述的方法，包括响应于确定代表色度在第一色度范围之外但在第二色度范围内而混合光。EEE86.根据EEE85所述的方法，其中，至少部分基于该区域的代表亮度定义第一色度范围和第二色度范围。
EEE87.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于代表亮度混合光。EEE88.根据EEE87所述的方法，包括响应阈值亮度以上的代表亮度增加特定图像区域的宽带光的相对量。EEE89.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于代表色度的麦克亚当椭圆的尺寸而混合光。EEE90.根据EEE89所述的方法，包括针对具有较大麦克亚当椭圆的区域比针对具有较小麦克亚当椭圆的区域混合更多的宽带光。EEE91.根据EEE89所述的方法，包括基于一阶与麦克亚当的尺寸成比例的函数确定宽带光与窄带光的比率。EEE92.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于色域内的参考点到代表色度的距离确定宽带光与窄带光的比率。EEE93.根据EEE92所述的方法，包括基于距参考点的距离的函数确定宽带光与窄带光的比率，该函数随距参考点的距离单调下降。EEE94.根据EEE92所述的方法，包括基于距参考点的距离的函数确定宽带光与窄带光的比率，该函数直到距参考点的第一距离保持固定然后随距参考点的距离增大而单调下降。EEE95.根据EEE92所述的方法，其中参考点包括色域内的消色差点。EEE96.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于每个基色的饱和指数混合光。EEE97.根据EEE96所述的方法，包括响应于所有基色的饱和指数小于一个或更多个阈值来增加宽带光与窄带光的比率。EEE98. 一种显示彩色图像的方法，该方法包括用来自一个或更多个窄带发光器的光生成其中图像数据指定具有阈值以上的饱和值的颜色的图像部分以及用来自一个或更多个宽带发光器的光生成其中图像数据指定具有阈值以下的饱和值的颜色的图像部分。EEE99. 一种用能够发出多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和一个或更多个可控宽带发光元件来显示彩色图像的方法，该方法包括，针对图像的多个区域中的每个区域1.确定该区域的代表色度和亮度2.至少部分基于代表色度和亮度确定基色的饱和指数；3.将饱和指数与第一阈值和第二阈值比较，其中第二阈值大于第一阈值；以及4.如果所有饱和指数均小于第一阈值，则确定对应于该区域的宽带发光器的驱动值；或5.如果任何饱和指数大于第二阈值，则确定对应于该区域的窄带发光器的驱动值；或6.否则，如果没有饱和指数大于第二阈值且不是所有的饱和指数都小于第一阈值，则确定对应于该区域的宽带发光器和窄带发光器的驱动值。EEE100.根据EEE90所述的方法，其中窄带发光器和宽带发光器被设置为照亮包括像素阵列的空间光调制器。EEE101.根据EEE100所述的方法，其中每个像素包括传递对应于基色的光谱范围的光的多个子像素，且其中步骤(d)至(f)包括确定复制要显示的图像所需要的每个光谱范围中的光的量。EEE102.根据EEElOl所述的方法，其中步骤(d)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要量的光所需要的宽带光的量。EEE103.根据EEElOl所述的方法，其中步骤(f)包括首先确定宽带发光器的驱动值，然后确定窄带光的驱动值，使得它们的组合光提供每个光谱范围中的至少需要量的光。EEE104.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要的量的光所需要的宽带光的量然后按因数降低该量。EEE105.根据EEE104所述的方法，其中因数基于一个或更多个饱和指数。EEE106.根据EEE105所述的方法，其中该因数基于最高的一个或更多个饱和指数。EEE107.根据EEE105所述的方法，其中该因数基于饱和指数的均值。EEE108.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要的量的光所需要的宽带光的量，但不考虑具有最高饱和指数的基色的光。EEE109.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要量的光所需要的宽带光的量，但不考虑具有最高饱和指数的多个基色的光。EEEl 10.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要量的光所需要的宽带光的量，但只考虑具有最低饱和指数的基色的光。EEEl 11.根据EEEllO所述的方法，其中按因数减小所确定的宽带光的量。EEE112.根据EEElll所述的方法，其中该因数基于一个或更多个饱和指数。EEEl 13.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用预定量的宽带光。EEEl 14.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括在不参考宽带光的驱动值的情况下确定每类窄带发射器的初始驱动值，然后，从每类窄带发射器的初始驱动值中减去宽带发光器在相应波长范围内贡献的光的量。EEE115.根据EEE99所述的方法，包括应用空间和/或时间滤波器来去除不是图像数据的部分的可见假象。EEEl 16.根据EEE99所述的方法，其中能够以少于窄带发光器的强度的离散步长来控制宽带发光器的强度。EEE117.根据EEE99所述的方法，其中宽带发光器能够被控制为开启或关闭。EEEl 18.根据EEE100所述的方法，其中能够以比窄带发光器低的空间分辨率控制宽带发光器。EEEl 19.根据EEE118所述的方法，其中一个宽带发光器照亮空间光调制器的整个面，且传递给空间光调制器的不同区域的宽带光的量不是可独立控制的。EEE120.根据EEE118所述的方法，其中至少一个宽带发光器以不是响应于图像数据可控的水平照亮空间光调制器的整个面。EEE121.根据EEE120所述的方法，其中一个或更多个其它宽带发光器是相应于图像数据可控的。EEE122. 一种使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和被布置为照亮包括像素阵列的二维空间光调制器的一个或更多个可控宽带发光元件来显示彩色图像的方法，该方法包括，针对空间光调制器的多个区域中的每个确定该区域内的像素的颜色值；至少部分基于该颜色值确定对应于该区域的窄带发光元件的驱动值的初始集合；针对该区域内的像素，估计来自根据驱动值的初始集合驱动的窄带发光元件对像素的照明导致的去饱和的量；至少部分基于所估计的去饱和的量来确定对应于该区域的那些宽带发光元件的驱动值；以及至少部分基于宽带发光元件的驱动值和表征宽带发光元件的光的光谱的信息来重新计算对应于该区域的窄带发光元件的驱动值的集合。EEE123.根据EEE122所述的方法，其中颜色值包括对应于每个基色的值。EEE124.根据EEE123所述的方法，其中基色包括红、绿以及蓝。EEE125.根据EEE123所述的方法，其中确定窄带驱动值的初始集合基于该区域内的每个基色的颜色值的最大值。EEE126.根据EEE123所述的方法，其中确定窄带驱动值的初始集合基于该区域内的子区域上集成的每个基色的颜色值的最大值。EEE127.根据EEE122所述的方法，其中估计像素的去饱和量基于每个窄带发光器对像素的照亮的亮度。EEE128.根据EEE122所述的方法，其中估计像素的去饱和量基于空间光调制器的滤波器特性。EEE129.根据EEE122所述的方法，其中估计像素的去饱和量基于空间光调制器的透射特性。EEE130.根据EEE122所述的方法，包括至少部分基于该区域内的像素的阈值去饱和值确定宽带发光元件的驱动值。EEE131.根据EEE130所述的方法，其中每个像素的阈值去饱和值基于指定给该像素的颜色的饱和指数的函数，使得如果指定给一个像素或邻近像素的颜色对于某些基色高度饱和，则阈值去饱和对应于少量的去饱和，而如果指定给该像素或邻近像素的颜色对于任何基色都不非常饱和，则阈值去饱和对应于更大量的去饱和。EEE132.根据EEE122所述的方法，包括基于该区域内所有像素上的估计去饱和与阈值去饱和之间的比较来确定宽带驱动值。EEE133.根据EEE122所述的方法，包括基于该区域内所选择的像素的估计去饱和与阈值去饱和之间的比较来确定宽带驱动值。EEE134.根据EEE122所述的方法，包括基于指示经低通空间滤波或在该区域内的子区域上平均的估计去饱和与阈值去饱和之间的比较的图谱来确定宽带驱动值。EEE135.根据EEE122所述的方法，其中每个像素包括的多个子像素，该多个子像素传递对应于基色的色带的光，且分别具有在子像素的调节范围内可独立控制的透射性。
EEE136.根据EEE135所述的方法，其中，当窄带光源和宽带光源被以它们的相应驱动值驱动时，如果色带中的子像素上入射的光的量大于根据图像数据确定的期望的量， 则通过降低子像素的透射性将光的量调制到期望的量。EEE137. 一种使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和被布置为照亮包括像素阵列的二维空间光调制器的一个或更多个可控宽带发光元件来显示彩色图像的方法，该方法包括至少部分基于每个像素处的期望亮度确定宽带发光元件的驱动值的初始集合；识别根据宽带驱动值的初始集合的宽带光的照明不足以允许该像素处的期望亮度或期望饱和度的像素；如果有的话，针对所识别的像素，确定足以允许该像素处的期望亮度和期望饱和度的相应窄带发光元件的驱动值；以及至少部分基于窄带发光元件的驱动值调整宽带发光元件的驱动值。EEE138.根据EEE137所述的方法，其中每个像素包括分别与光谱范围相关的多个子像素，且该方法包括，针对每个光谱范围，产生标识根据宽带驱动值的初始集合的宽带光的照明不足以提供该像素处的期望亮度或期望饱和度的像素的图谱。EEE139.根据EEE138所述的方法，其中产生图谱包括基于宽带光的照明执行光场模拟(LFS)；和基于LFS确定产生期望图像所需要的子像素控制值。EEE140.根据EEE139所述的方法，其中标识具有不足够的亮度的像素包括标识大于该子像素的最大允许值的子像素控制值。EEE141.根据EEE139所述的方法，其中标识具有不足够的饱和度的像素包括标识小于零的子像素控制值。EEE142.根据EEE139所述的方法，包括，在至少部分基于窄带发光元件的驱动值调整宽带发光元件的驱动值之后，至少部分基于宽带发光元件和窄带发光元件的驱动值调整LFS和子像素控制值。EEE143. 一种用于彩色显示器的控制器，该显示器包括多个可控窄带发光元件、一个或更多个可控宽带发光元件以及包括可控像素的阵列的空间光调制器，其中控制器被配置为通过如下方式显示彩色图像确定图像的区域的代表色度；至少部分基于该代表色度确定提供至空间光调制器的相应区域的宽带光与窄带光的相对量；控制宽带发光元件和窄带发光元件以向该区域提供确定的相对量的宽带光与窄带光；以及控制空间光调制器的像素以调整传递给观众的光的量以复制要显示的图像。EEE144. 一种有形存储介质，包括使彩色显示器的控制器中的数据处理器执行显示彩色图像的方法的计算机指令，显示器包括多个可控窄带发光元件、一个或更多个可控宽带发光元件以及包括可控像素的阵列的空间光调制器，该方法包括确定图像的区域的代表色度；至少部分基于代表色度确定提供至空间光调制器的相应区域的宽带光与窄带光的相对量；控制宽带发光元件和窄带发光元件以向该区域提供所确定的相对量的宽带光与窄带光；以及控制空间光调制器的像素以调整传递给观众的光的量以复制要显示的图像。EEE145. 一种用于显示彩色图像的方法，该方法包括，针对图像的多个区域的每个区域针对多个光谱范围的每个光谱范围，确定对应于该区域的饱和值；
将饱和值与相应阈值比较；如果饱和值小于相应阈值，则使用来自一个或更多个宽带发光器的光生成该图像的该区域；以及如果一个或更多个饱和值超过相应阈值，则使用来自一个或更多个窄带发光器的光生成该图像的该区域。根据前述的公开内容对本领域技术人员显而易见的是，实践本发明时许多改变和修改是可能的，而不偏离其精神和范围。例如，本文描述的各种实施例的特征可以与其它实施例的特征组合以产生另外的实施例。可以修改现有的或将来的显示器的设计来结合本文描述的特征。因此，将根据如下权利要求限定的内容解释本发明的范围。
权利要求
1.一种显示器，包括观看屏；多个窄带发光元件，被设置为用多个颜色的窄带光照亮所述观看屏；至少一个宽带光源，被设置为用具有宽带光谱功率分布的宽带光照亮所述观看屏。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述观看屏包括空间光调制器。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述空间光调制器包括LCD面板。
4.根据权利要求1所述的显示器，包括用于独立地空间调制所述多个颜色中的每个颜色的所述窄带光在所述观看屏上的分布的装置。
5.根据权利要求1所述的显示器，包括用于空间调制所述宽带光在所述观看屏上的分布的装置。
6.根据权利要求1所述的显示器，包括背光，其中所述多个窄带发光元件排列在所述背光上。
7.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述宽带光源能够被控制以改变所述观看屏上的位置处的所述宽带光的量，并且所述显示器包括控制器，其被连接以接收图像数据并且被配置为根据所述图像数据确定与所述观看屏上所述位置相对应的色度，以及至少部分基于所述色度控制所述观看屏上所述位置处的所述宽带光的量。
8.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述控制器被配置为根据所述色度确定多个基色中的每个基色的饱和指数，以及基于所述饱和指数，控制所述观看屏上所述位置处的所述宽带光的量。
9.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述控制器被配置为确定所述色度是否落入色度范围内，以及，如果所述色度落入色度范围内，则用所述窄带光抑制所述位置的照明。
10.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述窄带发光元件包括能够被控制以改变所述观看屏上所述位置处的所述窄带光的量的有机LED。
11.一种显示器，包括空间光调制器，其包括可控像素的阵列；光源，其被设置为照亮所述空间光调制器，所述光源包括多组窄带发光元件，其中每组所述窄带发光元件能够发出定义色域的多个基色之一的窄带光；以及能够发出宽带光的至少一个宽带发光元件；以及控制器，其被配置为根据定义要显示的图像的图像数据来控制所述空间光调制器的所述像素以及所述光源。
12.根据权利要求11所述的显示器，其中所述窄带发光元件和所述宽带发光元件是可独立控制的。
13.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述光源包括背光，且所述多个窄带发光元件和宽带发光元件排列在所述背光上，且由至少一个宽带发光元件和每个基色的至少一个窄带发光元件照亮所述空间光调制器中的每个像素。
14.根据权利要求13所述的显示器，其中所述背光包括一种或更多种不同类型的发光元件的单独的阵列，且由所述单独的阵列发出的光的图案在所述空间光调制器的上游或在所述空间光调制器处组合；并且所述单独的阵列被设置在多个单独的平面上。
15.根据权利要求14所述的显示器，其中两种或更多种所述窄带发光器的发光器被散置在一个阵列上，并且从所述阵列发出的光在传递至所述空间光调制器之前与来自一种或更多种其它类型的所述窄带发光器的光组合。
16.一种在显示器上显示彩色图像的方法，所述显示器包括能够发出定义色域的多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件以及一个或更多个宽带发光元件，所述方法包括， 针对要显示的图像的多个区域中的每个区域确定所述区域的代表色度；确定所述代表色度是否在所定义的色度范围内；如果所述代表色度不在所定义的色度范围内，则建立用于对应于所述区域的所述窄带发光元件的驱动信号；如果所述代表色度在所定义的色度范围内，则建立用于对应于所述区域的所述宽带发光元件的驱动信号；以及将所述驱动信号施加到对应于所述区域的所述宽带发光元件或所述窄带发光元件。
17.根据权利要求16所述的方法，包括确定所述图像的所述区域的代表亮度以及至少部分基于所述区域的所述代表亮度定义所述色度范围。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述显示器包括空间光调制器，所述空间光调制器包括可控像素的阵列，每个像素包括多个子像素，所述方法包括估计所述空间光调制器的光场；基于所述子像素位置处的所估计的光场的值确定用于每个子像素的驱动信号；以及将所述驱动信号施加至所述子像素。
19.根据权利要求18所述的方法，其中估计所述光场包括基于用于每个这种发光元件的所述驱动信号对来自各个做出贡献的发光元件的光的贡献进行确定和求和。
20.根据权利要求16所述的方法，包括将来自宽带发光器的光与来自窄带发光器的光混合，其中宽带光与窄带光的比率至少部分基于所述代表色度。
21.根据权利要求20所述的方法，包括至少部分基于所述代表色度的麦克亚当椭圆的尺寸来混合光。
全文摘要
一种包含窄带发光器和宽带发光器的显示器。控制发光器来根据图像数据显示图像。窄带发光器可以用来提供高饱和的基色。可以将来自宽带光源的光与宽带光混合。这可以降低观察者眼睛特性的差异引起的同色异谱故障。
文档编号G09G3/34GK102292761SQ201080005152
公开日2011年12月21日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年1月21日
发明者格里戈里·J·沃德, 特雷弗·戴维斯, 赫尔格·西岑 申请人:杜比实验室特许公司
技术领域：
本申请要求2009年1月21提交的美国临时专利申请61/146，246号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
背景技术：
本发明涉及显示器，诸如计算机显示器、电视机、家庭影院显示器等等。人眼包含三种颜色受体(有时将这些受体称为红色吸收视锥、绿色吸收视锥以及蓝色吸收视锥)。这些颜色受体分别对应于大范围的可见波长上的光。每种受体在不同的波长最为敏感。红色吸收视锥通常在大致565nm处具有峰值灵敏度。绿色吸收视锥通常在大致535nm处具有峰值灵敏度。蓝色吸收视锥通常在大致440nm处具有峰值灵敏度。图1 示意地示出了这种布置。当光入射到人类观察者的眼睛时观察者感知的色觉取决于三种类型受体中的每种受体被入射光激励的程度。方便地，人类视觉系统(“HVS”)不在导致不同类型的颜色受体中的每种受体的相同刺激程度的不同光谱成分的光(例如，具有不同光谱功率分布的光，该不同的光谱功率分布具有相同三色刺激值)之间进行区分。可以通过将观察者暴露至由三种基色的混合组成的光来制造色域中任意颜色的感觉。基色可以各自仅包括窄带中的光。许多当前显示器使用红、绿以及蓝(RGB)光的不同混合来生成大量颜色的感觉。饱和度是一个量度，该量度考虑光强度和光在可见光谱上延展程度。在窄波长范围中既非常强烈又集中的光具有高饱和度。随着强度降低和/或光包含在较宽波长带上分布的光谱成分时饱和度降低。可以通过混入白光或其它宽带光来降低饱和度。彩色显示器领域的专利文献包括US 专利 7397485 ；7184067 ；6570584 ；6897876 ；6724934 ；6876764 ；5563621 ； 6392717 ；6453067 号；US专利申请20050885147号；以及PCT 公开 W02006010244 ；WO 02069030 以及 W003/077013 号。存在对能够精确且连续地呈现颜色的显示器的需求。存在对能够便于提供高质量彩色图像的显示器、显示部件以及相关方法的需求。
发明内容
本发明可在种类广泛的实施例中实施。本发明在从电视机到数字影院投影仪的种类广泛的显示器中具有应用。本发明的一个方面提供包括观看屏的显示器。布置了多个窄带发光元件来以多个颜色的窄带光照亮观看屏。布置了至少一个宽带光源来以具有宽带光谱功率分布的宽带光照亮观看屏。在一些实施例中，观看屏包括空间光调制器。在一些实施例中，在窄带发光元件和观看屏之间的光路中设置空间光调制器。本发明的另一个方面提供包括空间光调制器的显示器，该空间光调制器包括可控像素的阵列。光源被布置为照亮该空间光调制器。光源包括多组窄带发光元件和至少一个能够发射宽带光的宽带发光元件。每组窄带发光元件能够发出限定色域的多个基色之一的窄带光。控制器被配置为根据限定将要显示的图像的图像数据来控制空间光调制器的像素以及光源。本发明的另一方面提供显示器，其包括观看屏；彩色窄带投影仪，被设置为将由多个颜色的窄带光组成的图像投影到观看屏上；以及宽带光投影仪，被设置为将由宽带光组成的图像投影到观看屏上。控制器被配置为控制投影到观看屏上各区域的宽带和窄带光的相对量。本发明的另一方面提供用于显示彩色图像的方法。该方法可以包括，针对图像的多个区域中的每个区域确定该区域的色度和确定复制图像的该区域所需要的多个光谱范围中的每个光谱范围中光的量。如果该区域的色度在色度范围内，则控制一个或更多个宽带发光器来生成该区域的光谱范围中的每个所需要量的光。如果该区域的色度在色度范围外，则控制一个或更多个窄带发光器来生成该区域的一个或更多个光谱范围的需要量的光的至少部分。该方法例如可以通过用于显示器的控制器来实施。本发明的另一方面提供在显示器上显示彩色图像的方法。该显示器包括能够发出限定色域的多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件以及一个或更多个宽带发光元件。该方法包括，针对要显示的图像的多个区域中的每个区域确定该区域的代表色度；确定该代表色度是否在限定的色度范围内；如果该代表色度不在该限定的色度范围内，则建立对应于该区域的窄带发光元件的驱动信号；如果该代表色度在该限定的色度范围内，则建立对应于该区域的宽带发光元件的驱动信号；以及将驱动信号施加至对应于该区域的宽带或窄带发光元件。本发明的另一方面提供用于显示彩色图像的方法。该方法包括用来自一个或更多个窄带发光器的光产生图像的部分，对于图像的这些部分，图像数据指定饱和度值高于阈值的颜色；以及用来自一个或更多个宽带发光器的光产生图像的部分，对于图像的这些部分，图像数据指定饱和度值低于阈值的颜色。本发明的另一方面提供显示彩色图像的方法。该方法使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和一个或更多个可控宽带发光元件。该方法包括，针对图像的多个区域中的每个区域确定该区域的代表色度和亮度；至少部分基于该代表色度和亮度确定基色的饱和指数；以及将饱和指数与第一和第二阈值比较，其中第二阈值大于第一阈值。如果所有饱和指数都小于第一阈值，则进行该方法以确定对应于该区域的宽带发光器的驱动值。否则，如果任何饱和指数都大于第二阈值，则该方法确定对应于该区域的窄带发光器的驱动值。否则，如果没有饱和指数大于第二阈值且不是所有的饱和指数都小于第一阈值，那么该方法确定对应于该区域的宽带和窄带发光器的驱动值。本发明的另一方面提供用于显示彩色图像的方法。该方法使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和被设置为照亮包括像素阵列的二维空间光调制器的一个或更多个可控宽带发光元件。该方法包括，针对空间光调制器的多个区域中的每个区域确定该区域内的像素的颜色值；至少部分基于该颜色值确定对应于该区域的窄带发光元件的驱动值的初始集合；针对该区域内的像素，估计来自根据驱动值的初始集合驱动的窄带发光元件的像素的照明导致的去饱和的量；至少部分基于该估计的去饱和的量确定对应于该区域的那些宽带发光元件的驱动值；以及至少部分基于宽带发光元件的驱动值和表征来自宽带发光元件的光的光谱的信息来重新计算对应于该区域的窄带发光元件的驱动值集合。本发明的另一方面提供用于彩色显示器的控制器。这些控制器被配置为控制包括多个可控窄带发光元件、一个或更多个可控宽带发光元件以及包括可控像素阵列的空间光调制器的显示器。这些控制器被配置为通过以下方式显示彩色图像确定图像的区域的代表色度；至少部分基于代表色度确定宽带光与窄带光的相对量以提供至空间光调制器的相应区域；控制宽带和窄带发光元件以将所确定的宽带光与窄带光的相对量提供至该区域；以及控制空间光调制器的像素以调整传递给观看者以复制要显示的图像的光的量。本发明的另一方面提供包含机器可读指令的有形存储介质，该机器可读指令能够使得用于彩色显示器的控制器中的数据处理器执行根据本文描述的本发明方法的任一的显示彩色图像的方法。本发明的另一方面提供显示彩色图像的方法。该方法包括，针对图像的多个区域中的每个区域确定用于多个光谱范围中的每个光谱范围的对应于该区域的饱和度值；比较饱和度值和相应的阈值；如果饱和度值小于相应阈值，则用来自一个或更多个宽带发光器的光生成该区域的图像；以及，如果一个或更多个饱和度值超过预定阈值，则用来自一个或更多个窄带发光器的光生成该区域的图像。本发明的另一方面提供彩色显示器的控制器和配置为根据任一本文描述的本发明方法来控制彩色显示器的彩色显示器的控制器的部件。下面描述本发明的进一步方面和具体实施例的特征。
附图示出了本发明的非限制的实施例。图1是示出人眼的颜色传感器对可见光谱中的不同波长的光的响应的图。图2是示出人眼的颜色传感器对可见光谱中的不同波长的光的响应的图，其示意地示出两个单独个人之间的变化。图3是根据本发明示例实施例的显示器的框图。图4是本发明实施例中可以使用的一类背光的正视图。图5是结合具有窄带和宽带发光器的背光的显示器的部分的示意横截面。图5A是根据另一示例实施例的显示器的框图。图5B是根据另一示例实施例的显示器的框图。图6是示意地示出可以应用于在示例实施例中控制光源的控制范围的CIE色度图。图7是示出根据示例实施例的方法的流程图。图8是指示一个基色的示例饱和指数的任意彩色空间中的色域的示意图。图9是基于饱和指数设置用于驱动光源的值的示例方法。图10是根据另一实施例的显示器的部分的示意横截面。图11是示出根据示例实施例的方法的流程图。
具体实施例方式在如下的整个说明书中，描述了具体的细节以便提供对本发明的更加透彻的理解。然而，没有这些细节也可以实施本发明。在另外的例子中，没有详细示出或描述众所周知的元件，以避免对本发明不必要的模糊。因此，说明书和附图将被认为是说明性的，而非限制性的。本发明涉及显示器、用于显示器的部件以及相关方法。窄带光源可以有利地提供高饱和度颜色。一组适当色度的窄带光源能够提供宽色域。有利的是，一些类型的窄带发光器较有效。发明者已经确定使用窄带光源诸如基色LED的当前显示器技术没有充分考虑人们的颜色受体的变化。这些变化能够导致不同的观察者在关于通过观察显示器产生的主观色觉与显示器打算要再现的特定颜色是否匹配方面意见不同。这种明显的颜色失配可以被称为“观察者同色异谱故障(observer metameric failure)”。观察者同色异谱故障可能导致一些观察者看到显示的颜色与颜色样本匹配而另外的观察者不同意显示的颜色与颜色样本匹配。该问题在基色光源是窄带光源时尤其突出。发明者已经认识到需要在降低或避免同色异谱故障的同时可以有利地利用窄带光源的显示器。图2示出了该问题，图2示出相对于第二人的响应曲线A’的第一人的第一颜色受体的响应曲线A偏移了量△ λ的简单示例情形。考虑其中两个人暴露于两种“灰白色 (off-white)”颜色样本的情形，其中一种由窄带红光R1、窄带绿光Gl以及窄带蓝光Bl的混合组成，另一种由具有宽光谱W的光组成。此外，考虑第一人的响应曲线A使得他或她观察两种样本为相同的颜色(换句话说该两个样本导致对该人的不同类型的颜色受体中的每个的相同程度的刺激)。如图2所示，不同响应曲线A和A’将导致该两人的第一颜色受体的输出关于窄带光样本显著不同(例如，针对红色受体的区别△ Rl)，但是不会导致该两人的颜色受体的输出关于宽带光W的显著的差别。因此，第二人不会同意两个样本颜色相同。本发明的一些实施例解决了该问题，同时保持可以通过适当应用窄带光源获取的高饱和度和宽色域的利益。图3示出根据本发明示例实施例的显示器10。显示器10包括光源12、彩色空间光调制器14以及驱动光源12和空间调制器14来显示用于观看的期望的图像的控制系统16。 光通过光传输路径13从光源12传播到彩色空间光调制器14。光传输路径13可以包括开口空间和/或可通过影响光传播的光一个或更多个光学元件。仅以示例的方式，光传输路径13可以包括光学部件，诸如扩散器、防反射膜、光导、反射镜、透镜、棱镜、光束分离器、光束合成器，等等。光源12包括多个可独立控制的发光元件。发光元件包括窄带发光元件18和宽带发光元件19。窄带发光元件18可以是限定色域的多种类型(是出了 18A、18B和18C)。例如，窄带发光元件18可以包括红、绿以及蓝光源；红、绿、蓝以及黄光源；限定色域的三种、四种、五种或更多种基色的光的源，等等。以示例的方式，窄带发光元件18可以包括发光二极管(LED)，诸如激光二极管、 激光器的其它发光半导体器件，诸如已经被窄带滤波器滤波的光的其它窄带光源，等等。在一些实施例中，窄带发光元件18各自发出单色或准单色的光。在一些实施例中，窄带发光元件发出的具有50nm或更小的带宽的光。在一些但不是所有的实施例中，宽带发光元件19发出具有相对宽的光谱分布的白光。宽带发光元件例如可以包括荧光灯；白炽灯；白光LED;激发的荧光粉；等等。在一些实施例中，宽带发光元件19发出具有至少150nm的(半高)光谱带宽的光。 在一些实施例，宽带发光元件19发出具有至少200nm的(半高)光谱带宽的光。宽带发光元件19不限于仅一种类型。一些实施例提供能够发出具有不同的可能重叠的宽带光谱的光的两种或更多种宽带发光元件19。可以提供的宽带发光元件的例子包括白光源(在一些实施例中多个白光源有不同的白点)；宽带蓝绿光源；宽带黄光源；宽带品红光源；其混合；等等。每个宽带光源19仅由单个装置组成，这并不是强制性的。宽带光源19可以包括两个或更多个发光装置，它们一起被控制以发出在空间光调制器14处或在空间光调制器 14上游组合的光，以提供空间光调制器14的宽带照明。彩色空间光调制器14包括在相应色带中传递光的单独可控元件的阵列。空间调制器14可以包括，例如每个像素具有多个可寻址的子像素的可寻址的像素的阵列。子像素与相应彩色滤波器相关。可控制子像素来改变入射到传递给观众的子像素上的光的量。空间光调制器14的彩色滤波器可以具有显著宽于窄带发光器18的发射光谱的峰的通带。彩色空间光调制器14例如可以包括反射型空间光调制器或传输型空间光调制器。以示例方式，空间光调制器14包括液晶显示器(LCD)面板。显示面板可以是，例如RGB 或RGBW显示面板。在其它示例实施例中，空间光调制器14可以包括硅上液晶(LCOS)或其它反射型空间光调制器。控制系统16包括以下中的一种或更多种逻辑电路(其可以是硬接线或通过诸如现场可编程门阵列“FPGA”的可控逻辑装置提供)；一个或更多个编程数据处理器(例如， 数据处理器可包括微处理器、数字信号处理器、可编程图形处理器、协处理器，等等)；以及其适当的组合。可以提供包含能够使控制系统16被配置为提供本文描述的逻辑功能的指令的有形存储介质。有形存储介质例如可以包括由一个或更多个数据处理器执行的软件指令和/或用于一个或更多个可配置逻辑电路的配置信息。控制系统16被配置为响应于图像数据生成用于光源12的发光器18、19和空间光调制器14的可控元件的驱动信号。图像数据可以包括指定一个或更多个静止图像的数据或指定运动图像(例如，视频帧序列)的数据。本发明的一些实施例提供双调制类型显示器。在这种显示器中，光的图案投射到空间光调制器。根据图像数据控制该图案且空间光调制器进一步调制该图案中的光以产生观看者可以观看的图像。这种显示器的一些例子具有能够局部变暗的单独的背光。 在下述专利文献中描述了双调制型显示器的一些例子公开为W02006010244且名称为 RAPID IMAGE RENDERING ON DUAL-MODULATOR DISPLAYS 的 PCT/CA2005/000807 ；公开为 W002069030 且发明名称为 HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY DEVICES 的 PCT/CA2002/000255 以及公开为 W003/077013 且发明名称为 HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY DEVICES 的 PCT/ CA2003/000350o显示器10是双调制型显示器，光源12能够被控制以改变来自至少窄带光发给元件18的光在空间调制器14的可控元件上的空间分布，且控制器16控制来自至少窄带发光元件18光在空间光调制器14上的空间分布。在下面描述的示例实施例中，光源12能够被控制以改变来自窄带发光元件18和宽带发光元件19的光在空间调制器14上产生的空间分布。可以通过包括如下方式的多种方式来实现该控制在光源12中提供一个或更多个空间光调制器，被配置为允许控制光源12发出的光在空间光调制器14上的空间分布；以及在光源12中提供多个单独可控的发光元件，其各自不同程度地照亮空间光调制 14的不同部分。在一些实施例中，每种发光元件在光源12的区域上相当均勻地分布。在每个类型的发光元件中单独发光元件或发光元件单独组可控，以便改变来自发光元件的光在空间光调制器14上的分布。控制可以包括调整单独发光元件或发光元件组的亮度。可以例如通过设置发光元件(诸如LED)的驱动电流、驱动电压或占空比中的一个或更多个来控制亮度。在存在足够高密度的单个发光元件时，控制可以包括将发光元件中的单个发光元件开启或关闭。例如，如果主要通过一组特特定型的15个相隔较近的发光元件照亮空间光调制器14的每个区域，那么可以通过开启零个、一个、两个或者多达全部15个相应的发光元件来在16个不同水平的任意水平照亮该空间光调制器14的区域。图4示出了包括多个每种不同类型的发光元件的示例光源20的部分。光源20例如可以用作图3中的装置中的光源12。在示出的示例中光源20具有红、绿以及蓝发光元件 21A、21B以及21c(共同为RGB发光元件21)的散置阵列。RGB发光元件21例如可以包括 LED。在这种实施例中，LED可以包括分离器件或在其上形成了多个LED的较大部件的零件。 LED在一些实施例中可以包括有机LED(OLED)。光源20也可以包括白光发射元件23的阵列。在示出的实施例中，元件23分布在RGB发光元件21中。例如，白光发射元件23可以包括例如白光发射LED。为了方便说明，示出的光源20具有相等数量的每个类型的RGB发光元件21和白光发射元件23。这不是强制性的。一些类型的光源可以在光源20上比其它光源更加密集地分布。例如,RGB发光元件21可以以公开为W02006/638122的PCT/CA2004/002200号PCT 专利申请描述的一般方式分布，其通过引用合并于此。图5示出了其中光源20被配置为用于具有可寻址像素沈的传输型空间光调制器面板25的背光的示例显示器M。来自光源20的光在通过区域27之后照射到面板25的面25A上。在示出的实施例中，来自光源20的每个发光器的光根据点扩散函数，基于发光器的特性以及区域27的特性和几何构造来扩散。来自附近每类型的发光器的光可以在面板25处重叠，以便面板25的每个像素沈可以由来自每个类型的至少一个发光器照亮。在一些实施例中发光器的点扩散函数足够宽且发光器的间隔足够近以使得面板25的每个像素沈可以由每个类型的带窄发光器(在示出的实施例中，每个类型的RGB发射器21)的至少两个发光器照明。在示出的实施例中，光源20的每个发光器可以照亮面板25的多个像素26。不同类型发光器的发光器在公共衬底或公共平面上散置，这不是强制性的。在可选的实施例中，提供了一种或更多种不同类型的发光器的单独阵列，且在空间光调制器14 上游或在空间光调制器14处组合单独阵列的光的图案。图5A示出了一个示例实施例，其中来自窄带发光器^A、28B和^C的光在光组合器中组合，且被传递来照亮空间光调制器 14。来自宽带光源18的光也照亮空间光调制器14。窄带发光器^AJSB以及28C可以包括例如窄带发光器的单独阵列。在其它示例实施例中在一个阵列上散置两种或更多种窄带发光器，且产生的光在传递至空间光调节器 14之前与来自一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合； 来自宽带光源18的光在传递至空间光调节器14之前与来自一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合；在一个阵列上散置宽带发光器和一种或更多种窄带发光器，且产生的光在传递至空间光调节器14之前与来自一种或更多种其它类型的窄带发光器的光和/或来自一种或更多种其它类型的宽带发光器的光组合。图5B是示出根据本发明另一示例实施例的显示器40的框图。显示器40具有设置为将图像投影到观看屏42上的彩色窄带投影仪41。屏42可以包括任何适合类型的前投影屏或后投影屏。屏42可以与投影仪41建在一个公共的外壳内或与投影仪41分离。彩色窄带投影仪41可以包括其中由窄带光组成的图像被投影到屏42上的任何已知的投影仪结构。在一些实施例中，投影仪41包括激光投影仪的光学装置。在一些实施例中，投影仪 41包括一个或更多个空间光调制器来成影像地调制来自适当窄带发光器的光。在一些实施例中，投影仪41将一个或更多个光束扫描到屏42上。也设置了宽带投影仪43来将光投影到观看屏42上。投影仪41和43投影的光在屏42上组合以便从屏42上任何位置到达观众的光是来自投影仪41的窄带光和来自投影仪43的宽带光的组合。控制器16接收图像数据并控制窄带投影仪41和宽带投影仪43投影的光，使得观众观看时来自两个投影仪的组合的光产生期望的图像。控制器16控制本文描述的投影到屏42上各个位置的宽带光和窄带光的相对量。显示器40能够降低在屏42 上一些位置处的宽带光的量，以提供高饱和颜色，且能够增加屏42上其它位置的宽带光的比例，以便在宽横截面的观众观看屏42上投影的图像时提供同色异谱故障降低的肤色和其它颜色。在一些实施例中，宽带投影仪43的空间分辨率显著低于彩色投影仪41的空间分辨率。例如，在一些实施例中，宽带投影仪43的空间分辨率在每个方向上比彩色投影仪41的空间分辨率小2到20倍。在显示器40的可选的实施例中，宽带光(其可以包括白光) 被引入屏42上游的投影仪41的光路中。图6示出CIE色度图。曲线边界30围绕能被(“标准观看者”的)HVS感知的颜色。点31指示消色差光。三角形32围绕能够被发出具有色度R2、G2和B2的光的窄带光源产生的色域。如虚线32A所示，可以通过增加一个或更多个额外基色的光源来增加色域。 图6示出能够发出色度X2的光的可选的额外光源组。可以看出，色度X2的光的添加增加了从三角形32到具有顶点R2、G2、B2以及X2的多边形的色域(参见图6)。图6也示意示出了如果只由来自宽带发光器23的光照亮则可以通过面板25准确再现的颜色的受限色域34。一般来说，色域34的大小是亮度的函数。色域34的边界的形状取决于宽带发光器的光的光谱。图6示意示出了色域34。在示出的实施例中，色域34整个被包含在三角形32中，三角形32对应于如果只由来自色度R2、G2和B2的窄带发光器的光照亮则可以通过面板25准确再现的色域。本发明的一个方面提供了图7中所示的可以在控制系统16中实施的方法50。在框52中，方法50接收图像数据，且在框M中，方法50根据图像数据确定为将要显示的图像的区域指定的色度和亮度。区域包括要显示的图像的像素或像素组。针对要显示的图像的每个区域执行框M。在一些实施例中，将图像细分为多个区域，每个区域包括多个像素， 且针对每个区域执行框M。在一些实施例中，所考虑的空间调制器14的每个区域包括多个图像像素。在这种实施例中，可以通过多种方式获得代表该区域的单色度和亮度值。例如，代表亮度可以包括图像区域的像素的平均亮度；图像区域的像素的最大亮度；图像区域的像素的亮度值的加权平均，其中较亮的像素和/或邻近组中的像素与其它相似亮度的像素权重更大，而较暗的像素和/或隔离的像素加权不那么重。针对对应于空间光调制器14的子像素的多个颜色带中的每个，可以单独确定代
表亮度。可以以多种方式获得代表色度。例如，代表色度可以包括图像数据的像素的平均色度；色度值的加权平均。在加权平均中，具有较高饱和色度的像素和/或位于邻近组中的像素与其它具有相似色度的像素比其它像素权重更大。在框56中，方法50针对每个区域确定色度是否落入色度范围。色度范围可以对应于色域34或可以是色域34内的范围。在优选实施例中，色度范围包括消色差点31。在各种实施例中，框56的确定至少基于色度；或色度和亮度。当框56的确定基于亮度时，则在一些实施例中，至少部分基于亮度来定义色度范围(例如，不同的色度范围可以用于不同的亮度范围；可以响应亮度值缩放原型色度范围； 或可以至少基于亮度值定义色度范围的边界)，然后将色度与色度范围比较。定义色度范围可以包括例如
至少部分基于亮度检索多个预定义的色度范围之一；以亮度的函数的方式修改原型色度范围的边界；作为亮度的预定函数生成色度范围。图6示意地示出了色度范围35。在一些实施例中，选择色度范围35，使得以简单的逻辑和/或简单计算可以确定是否(框M中确定的)特定色度落入色度范围35或落在色度范围35之外。例如，色度范围35可以包括如下限定的范围CIE色度值χ和y的不等式(例如xl彡χ彡x2和yl彡y彡y2，其中xl、x2、yl 以及y2是预定值)；CIE色度值χ和y的函数的不等式(例如| x2+y21彡R，其中R是预定值)；诸如RGB、CIELUV、CIEXYZ, CIEUWV、CIELAB、YUV、YIQ、YCbCr、xvYCC、HSV, HSL, NCS 等彩色空间的另外彩色空间中的坐标或坐标的函数的不等式；等等。在一些实施例中，设置一个或更多个查询表，且确定对应图像区域的色度是否落入色度范围包括使用一个或更多个色度坐标从查询表查询值。如果框56确定图像区域的色度的确落入色度范围，则在框58中确定对应于该区域的一个或更多个宽带发光器23的驱动值。如果框56确定色度落在色度范围外，则在框 59中确定对应于该区域的多个窄带发光器21的驱动值。如下所述，在其它实施例中，针对具有多个色度值的区域，确定窄带发光器21和宽带发光器23的驱动值。基于框58和/或59中确定的驱动值，框60估计面板25的光场。如框60A至60C 所指示的，针对对应于面板25中的子像素的每个颜色的光谱范围，估计单独的光场。当面板25具有多于三种子像素(例如当面板25是RGBW面板或RGBY面板)，那么在框60中可以估计更多光场。所估计的光场可以包括指定面板25的子像素的位置处的亮度值的图谱 (map)。在一些实施例中，估计每个光场包括估计来自对应于该光场的一种窄带发光器对光场的贡献以及来自宽带发光器的对光场的贡献。可以通过确定和求和空间光调制器14上的多个位置的各个做出贡献的发光器的光来估计光场。可以基于要用来驱动发光器的驱动值、光输出和驱动值之间的预定关系以及表示来自该发射器的光如何在空间光调制器14上分布的点扩散函数或其它类似函数来估计各个发光器对空间光调制器14上的不同区域的贡献。仅作为例子，可以以下述文献中描述的方式估计光场公开为WO 2006/010244且名称为RAPID IMAGE RENDERING ON DUAL-MODULATOR DISPLAYS的PCT申请PCT/CA2005/000807号申请，其全部内容通过引用合并于此。在框62中确定面板25中每个子像素的驱动信号。可以通过例如将子像素的期望亮度(期望亮度是根据定义要显示的图像的图像数据而确定的)除以子像素位置处的对应于子像素类型(例如，红、蓝或绿)的光场的值来确定驱动信号。在框65中将框62中确定的驱动信号施加至面板25的子像素，而将框58和/或 59中确定的驱动信号用于驱动光源20。这导致将期望的图像显示给观众。图像的各部分可以具有高饱和的红、蓝或绿色(在这些部分中，宽带光源贡献相对少的光)。图像的其它部分可以包括显著量的宽带光。框58和59可以包括应用空间和/或时间滤波器来避免诸如下面的因数导致的可见假象面板25的照明沿着其急剧变化的线；面板25的各个区域的照明的突然时间变化；面板25的各区域的照明对于该区域的子像素来说太亮，以至不能将光减弱到期望水平；等等。在一些实施例中，滤波器包括适当的数字滤波器。在方法50中，面板25的每个区域主要由来自宽带发光器的光或来自窄带发光器的光照亮。在一些实施例中，来自宽带发光器的光与来自窄带发光器的光混合，来自宽带和窄带发光器的光的平衡至少部分基于下述几项而确定要显示的图像的对应区域的期望的颜色；或期望的颜色和期望的强度。在一些实施例中，当图像的区域的色度在第一色度范围(例如图6的色度范围35) 外，且在另一色度范围(例如图6的色度范围35A)内时执行这种混合。图6示出色度范围 35和35A具有不同形状，但是这不是强制性的。在一些实施例中，对所有颜色执行这种混合。在示例实施例中，Cl是第一色度范围，而C2是第二色度范围，且Cl cC2。如果针对一个区域(例如框M中所确定的)代表色度为c，那么如果c e Cl，则只生成对应的宽带光源的驱动信号；如果c e C2且c g Cl，则生成对应的宽带光源和对应的窄带光源的驱动信号；以及，如果c电C2，则只生成对应的窄带光源的驱动信号。在一些实施例中，Cl的区域至少是C2的区域的1/2。可以非线形地执行混合，使得其在感觉上是平滑的。在一些实施例中，至少部分基于给定色度的麦克亚当椭圆(或在除了 CIE χ y值以外的坐标上定义色度的等价物)的尺寸来确定宽带光与窄带光的相对量。针对麦克亚当椭圆较大的色度(指的是HVS对色度的改变较不敏感)可以比针对麦克亚当椭圆较小的色度(指的是HVS对色度的改变更加敏感)提供更多的宽带光。因为可以通过适当设置空间光调制器14的子像素的值来逐像素修正亮度和色度，所以混合更加精确，这不是强制性的。在确定在对应于要显示的图像的特定区域的空间光调制器14的区域中混合的宽带与窄带光的相对量时，可以应用一阶与麦克亚当椭圆的尺寸成比例的函数。在一些实施例中，基于色域34中的参考点到正在讨论的区域的代表色度的距离确定要与窄带光混合的宽带光的量。方便的是，参考点可以对应于消色差点31。宽带光的比例可以是距参考点的距离的函数，该函数根据距参考点的距离单调下降，或直到距参考点的第一距离保持固定(在一些实施例中100%固定)且随后随距参考点的距离增加而单调下降。在一些实施例中，要与窄带光混合的宽带光的量也基于该区域的亮度(或明度) (例如上述的代表亮度)。在阈值亮度之上(阈值可以是色度函数)，可以增加某一特定图像区域的要与窄带光混合的宽带光的量。在一些实施例中，要与窄带光混合的宽带光的量基于每个基色(例如每组窄带发光元件)的饱和指数。针对每个基色，饱和指数本质上度量基色的光单独与该区域的色度匹配的紧密程度)。如果一个基色的饱和指数相对高(例如在阈值以上)，那么可以使得针对区域要与窄带光混合的宽带光的量较少或没有。如果所有基色的饱和指数相对低(例如在阈值以下或不同颜色的相应阈值以下)，那么可以使得该区域的要与窄带光混合的宽带光的量较大(高至100% )。通过示例，图8示出了四个基色Yl到W定义的某个二维色空间的色域70。在色域70中标示色度Zl到T^对于基色Y1，Z1具有高饱和指数(使用基色Yl到W形成Zl， 会使用很多Yl而不使用很多组合的所有其它的基色)。另一方面，对于基色￥1，22和^3具有较低的饱和指数。Ζ3接近基色W，因此对于基色W具有相对高的饱和指数。对于Yl到 Υ4的所有基色，Ζ2具有相对低的饱和指数。图9示出了示例方法76，用于确定用于一个区域的来自多种类型的窄带发光器中的每种和宽带发光器的光的量。在框78中，方法76获取该区域的色度和亮度信息。在框 79，针对与多种类型的窄带发光器中的每种相对应的基色确定饱和指数。在框80，将饱和指数与第一阈值比较。如果所有饱和指数都在第一阈值以下，那么在框81设置宽带发光器的值。框81可以包括针对与空间光调制器14的每种颜色的子像素对应的光谱范围，单独确定需要多少该光谱范围内的光以复制所要显示的图像。可以通过以下方式确定需要的光量考虑图像数据指定的观察强度；以及应用宽带光的已知光谱特性来确定宽带光应该多强以至少提供每个光谱范围内需要的光量。否则方法76进行至框82，框82将饱和指数与大于第一阈值的第二阈值比较。如果饱和指数之一大于第二阈值，则方法76进行至框83，框83包括确定每种窄带发射器的值的框83Α至83C。否则方法76进行至确定要应用的宽带光的量的框84。这可以通过包括如下描述的方式的各种方式来完成以上述针对81的方式进行，然后按因数降低宽带光的量。该因数可以基于饱和指数中的一个或更多个。该因数可以基于，例如最高的一个或更多个饱和指数；饱和指数的平均值；等等；以上述针对81的方式进行，但不考虑具有最高饱和指数的基色的光；或可选地不考虑具有最高饱和指数的多个基色的光；或可选地只考虑具有最低饱和指数的基色的光等等以及选择性地按因数降低宽带光的量。该因数可以基于饱和指数中的一个或更多个；应用预定数量的宽带光；等等。包括85Α至85C的框85确定每类窄带发射器要添加的光的量。框85例如可以包括，在不参考宽带光的情况下确定每类窄带发光器的值，然后从每个确定的值中减去在框 84中确定的由宽带光输出贡献的相应波长范围中的光的量。可以将方法76应用于覆盖空间光调制器14的多个区域中的每个。可以根据方法 76的结果来确定每类窄带发光器的各个发光器的驱动值和宽带发发光器的驱动值。如上所述，这些确定可以包括应用空间和/或时间滤波器来避免空间光调制器14上的照明水平引起的显而易见的假象，该假象在与图像内容的变化不相对应的位置和时间处急剧地空间或时间变化。
可以以与窄带发光器相同的强度分辨率控制宽带发光器，这不是强制性的。例如， 可以通过选择对应于光发射的离散水平的一个或更多个离散值来实施控制，在一些实施例中，可以以比窄带发光器少的离散步长来控制宽带发光器。在一些实施例中，可以将每个区域的宽带发光器控制为开启或关闭。可以以与窄带发光器相同的空间分辨率控制宽带发光器，这不是强制性的。在一些实施例中，可以以显著低于窄带发光器的空间分辨率控制宽带发光器。在极端的例子中， 宽带光源照亮空间光调制器14的整个区域，且传递到空间光调制器14的不同区域的宽带光源的量不是可独立控制的。在一些实施例中，宽带光源以不响应于图像数据而改变的适度的水平照亮空间光调制器14的整个区域。这些实施例可选地可以具有响应图像数据而 (空间地和/或时间地)受控制的一个或更多个其它宽带光源。在根据一些实施例的方法中，为被设置为照亮二维空间光调制器的多个类型的窄带发光器和至少一种宽带发光器生成驱动信号。在一些实施例中，空间光调制器包括透射式面板，诸如LCD面板。每类的发光器包括单独可控的发光器。通过不同的单独可控的发光器来不同程度地照亮空间光调制器的各区域。每类单独可控发光器的不同的相邻发光器所发射的光重叠。每个单独可控的发光器包括一个或更多个发光的装置。例如，在一些实施例中，单独可控发光器包括LED或LED组。图11示出了示例方法100，用于确定单独可控发光器的驱动信号，包括步骤针对空间光调节器的区域，确定该区域中的像素的颜色值(框10幻。颜色值可以包括对应于不同类型的窄带发光器的值。例如，颜色值可以包括RGB值。然后可以根据颜色值确定窄带发光器的驱动值的初始集合(框104)。可以基于该区域内的每个窄带发射器(例如每个R、G以及B)的最大值或该区域内的子区域上集成的每个窄带发射器的最大值来建立该初始集合。应该通过每个基色的光足够亮地照亮该区域，以显示该区域中该基色的最大量。由于窄带发光器的光落在空间光调制器的区域中的所有像素上，所以可以由漏过空间光调制器的其它窄带发光器的光一定程度地使一些颜色去饱和。考虑IXD面板上的区域应当显示分别为纯红、纯蓝以及纯绿的三个邻接条的情况。可以通过足够强度的窄带红、绿以及蓝光源来照亮该区域以导致红、绿以及蓝条分别具有期望的亮度。在纯红条占据的区域的部分，一些蓝光和绿光会漏过空间光调制器。泄漏的量将取决于该空间光调制器中的滤波器的通带和空间光调制器的其它特性。泄漏的光将导致颜色的一定程度的去饱和。可以基于可以包括如下因素的因素来估计任意像素的去饱和的量像素位置处的每个窄带发光器照亮空间光调制器的亮度；空间光调制器的滤波器特性；空间光调制器的透射特性，等等。可以针对其它条执行相似的估计。总之，可以逐像素地确定由对应于来自照亮任何一个像素的窄带发光器的光的颜色可以不同于指定给该像素的颜色而导致的去饱和的量(框106)。然后可以将针对该区域的像素估计的去饱和与阈值比较(框108)。阈值可以固定但也可以基于指定给像素的颜色的饱和程度的函数。如果指定给像素或相邻像素的颜色对于一些基色高饱和，则阈值可以对应小量的去饱和。如果指定给像素或相邻像素的颜色对于任何基色都不是很饱和，则阈值可以允许更大程度的去饱和。然后可以至少部分基于去饱和与阈值的比较来确定该区域要加入的宽带光的量(框110)。由于宽带光要么加入该区域要么不加入该区域，所以该确定考虑了该区域上的像素的比较。在一些实施例中，这针对该区域的所有像素完成，而在其它实施例中，这针对该区域的选择的像素完成。在一些实施例中，指示去饱和和阈值的比较的图谱被低通空间滤波或在该区域上取平均，且可以在不增加该区域的任何重要部分的超过阈值的去饱和的情况下确定可以增加的宽带光的量。基于该区域的宽带光的量和已知的宽带光的光谱来重新计算该区域的来自每种窄带发光器的光的量(框11幻。在一些实施例中，空间光调制器的每个像素具有通过相应色带中的光的多个子像素，且针对空间光调制器的每个子像素，当以它们相应的驱动值驱动窄带和宽带光源时，入射到相应色带中的子像素上的光的量略大于根据图像数据确定的期望的量，使得能够通过将子像素的透射率降低子像素的调整范围内的量来将光调制到期望的量。为了使观察者同色异谱故障的可能性最小化，在具有可控宽带和窄带光源的显示器中，期望的是，主要使用宽带光源。根据本发明的实施例的方法可以偏向于控制宽带光源以产生需要的光和在需要时使用窄带光源。在这种实施例中，可以通过单独使用宽带光源背光照亮LCD彩色像素来产生期望的颜色，即使在期望的颜色也可以通过用窄带光源的混合来背光照亮LCD彩色像素来匹配该期望的颜色的情况下也是如此。这降低了观察者同色异谱故障的可能性。如果期望的颜色是非常饱和的颜色，那么用一个或更多个不同类型的窄带光源背光照亮不是应反对的，且甚至可能是必要的。在这些情况中，更多个或也许仅有一个窄带光源可以被用来背光照亮LCD彩色像素。图12示出了根据另一个示例实施例的方法120。在方法120中，首先建立宽带光源的驱动值。当需要一个或更多个窄带光源来照亮以获取期望的图像特性时产生窄带光源的驱动值。在确定使用哪一个(如果存在)窄带光源时，方法120定位需要单独通过宽带光源不能获取的颜色饱和局部增加的像素。示例方法120控制红、绿和蓝窄带光源以及照亮LCD面板的白宽带光源。在该示例中，光源可以包括LED。框122确定白LED的初始驱动值。选择光值，使得通过至少期望的亮度(高至来自宽带光源的可用的最大亮度)的光来照亮LCD的每个像素。框122产生初始宽带驱动值123。框IM基于初始宽带驱动值123来产生标识任何色域外像素的图谱125(即产生的宽带光不足以准确描述指定给该像素的颜色的像素)。图谱125上的色域外像素对应于需要一个或更多个窄带LED背光照亮来在那个位置提供必要的亮度和饱和度的区域。 可以以各种方式生成图谱125。例如，在示出的实施例中，通过在框124A中执行光场模拟 (LFS) 126来获得图谱125。LFS 126表示IXD面板的各像素处通过来自框122的驱动信号指定的宽带光的分布。框124B然后确定获得图像数据所指定的照明可能需要的LCD子像素的控制值126。在一些实施例中，通过期望的CIE X^三色值或通过另外颜色空间或色觉空间中的颜色值来表示图像数据。可以用矩阵求逆来确定相应的LCD子像素值。在这些实施例中，负IXD子像素值指示宽带发光器的光不能达到足够的饱和度的像素位置，且大于最大允许值(例如LCD子像素具有8位驱动分辨率时25 的LCD子像素值指示单独宽带光发射的不足够的照明的像素位置。框1 检查图谱125以确定宽带光源提供的光是否足够以精确描述指定给所有像素的颜色(每个像素位置处足够的亮度和饱和度)。当图谱125没有色域外像素时，窄带光源可以保持关闭。在这种情况下，在框142中，可以使用初始宽带驱动值123来驱动宽带光源，而可以使用子像素控制值127来驱动IXD面板的子像素(由于图谱125的分析显示可以单独通过宽带背光产生所有的期望的颜色)。在一些实施例中，隔离的色域外像素或小组的色域外像素在分析图谱125时被忽略。这可以通过例如创建识别色域外像素的位置的掩膜和对该掩膜应用平滑的滤波器来实现。如果框1 确定需要窄带背光，那么执行框130。框130确定窄带光源的驱动值。 可以基于子像素控制值和图谱125中的色域外像素的像素位置来确定窄带驱动值。框130设置一种或更多种窄带光源的驱动值。针对图谱125指示在不引入窄带光源的情况下能够实现所有像素处的期望的亮度但是需要一些像素的较高饱和度的图像区域，框130然后可以开启实现该区域中的像素的期望饱和度水平所需要的类型的对应于该区域的窄带光源。可以基于需要引入哪个饱和颜色和基于哪里需要这些饱和基色来确定具体窄带光源的驱动值。图谱125指示至少一些像素需要增加的亮度时，框130然后可以开启对应于该区域的预定组类型(可以是但是不必是所有类型)的窄带光源。可以在框130中应用的一种方法是将图谱125的分辨率降低至窄带光源的阵列的空间分辨率，然后通过后续阵列值驱动窄带光源。例如可以通过下采样来降低图谱125的分辨率。为了便于此，可以将窄带光源的分辨率选为在两个维度上比图谱125的分辨率小 2倍。框130产生窄带驱动值131。在框134中，重新调整宽带元件的驱动值以考虑响应于框130要加入的窄带光。框 134产生经重新调整的宽带驱动值135。在框136中，针对重新调整的宽带驱动值135和窄带驱动值131的组合重新计算光场模拟。框136产生经更新的LFS 137。由于执行光场模拟从计算上来说可能较昂贵，所以期望的是通过调整LFS 1 而非计算新的LFS来执行框136。光贡献是相加的这个事实便于这方面。可以通过将窄带光源所作的贡献加入LFS 1 中来获得更新的LFS137。如果任何宽带光源的强度在框134中被修改，那么变暗的宽带光源的贡献的降低可以被计算且可以在加入窄带光源的贡献之前、之后或同时从LFS 126被减去。在框140中基于图像数据和更新的LFS 137确定实现目标图像所需要的IXD子像素值。在一些实施例中，用三色值XYZ表示LFS 137。框140可以包括例如基于LFS 137执行矩阵求逆操作。在框142中，将计算的窄带驱动值131、宽带驱动值135以及子像素控制值140应用至其各自的部件以产生期望的图像。一般而言，尤其是随着来自窄带光源的光的添加，可以在面板区域上改变照亮LCD 面板的光的颜色。为了获得“完美”的结果，可以执行对应于每个像素位置的唯一的矩阵求逆。然而，如果背光颜色没有在显示区域上显著地变化，或者如果除了亮度改变外背光颜色被确定为恒定，那么可以提高计算效率。为了提高确定LCD子像素值的效率，色域外像素图谱125可以用来识别使用了宽带光源且添加了窄带光源且窄带光源与宽带背光混合的图像区域。有效的是，可以用图谱 125来定位为了颜色准确度而需要更多局部计算的背光颜色改变。针对只使用了宽带光源的区域，颜色很可能是恒定的但亮度可以改变。因为该区域中的所有像素只需要一个单独矩阵求逆，所以可以快速完成确定这样的区域中的LCD像素值所需要的矩阵求逆过程。可能只需要通过通常的将期望亮度除以LFS估计获得的亮度的过程来更新该区域中的像素。 即使在添加了窄带光源并降低了一些宽带光源的区域内，也可以使用比基于每个像素的矩阵求逆更少的矩阵求逆来快速获得可接受的子像素值。只在宽带背光的区域之间的过渡并添加了窄带光源时，如能够在色域外像素图谱中识别出的，可以准确地局部确定矩阵逆或通过对大区域常数矩阵逆进行平均来近似。具体示例作为方法120的应用的一个示例，考虑像素外图谱125示出所有的像素缺少饱和的红的情况(这可以是例如当宽带光源包括黄色荧光粉转换的白LED的情形)。为了补偿该短缺，可以开启一些红色LED (更一般地，窄带红光源)。可以基于色域外像素图谱125中的值的大小和空间分布来确定强度和应当开启窄带红光源的位置。例如，可以通过下采样色域外像素图谱125的红色分量来获取窄带红光源的驱动值。由于红色光源也对亮度作贡献，所以可以某程度上降低宽带背光的强度以维持期望的亮度。红色LED的额外LFS贡献可以添加至预计算的LFS。变暗的白LED的任何降低的LFS贡献(更一般地，宽带光源)可以从先前确定的LFS中减去。可以将色域外像素图谱125应用于识别在照亮LCD面板的光中可以预期的颜色改变(和因此希望执行逆矩阵的局部计算)的位置。在一些情况下，仅使用宽带光源可以获取的本地色域小于本来期望的色域。在一些实施例中，与宽带光源的驱动信号成比例的驱动信号被自动地提供至一些或所有窄带光源。这扩大了本地色域。由于可以独立于宽带光源驱动窄带光源，所以当期望时可以获取纯饱和颜色。用这样的可选配置控制显示器的算法与示出的算法示例相似，除了宽带光源的驱动信号也按一定成比例的量开启相应的窄带光源。可以通过固定或可调节的参数指定该比例。在一些实施例中，响应于图像数据的分析来自动设置该参数。针对具有许多在宽带光源的本地色域之外的像素的图像，可以增大该参数。窄带光源之中的量的比例优选地设置为与宽带光源的本地白点匹配或选择为将白点偏置到期望的点。上述的方法可以通过提供配置来执行该方法的适当的硬件实时地实现。硬件可以包括任何适当类型的一个或更多个编程数据处理器，(可配置或硬接线或其组合的)适当逻辑电路，等等。配置来执行该方法的硬件可以包括在电视机、计算机显示器等等的图像处理部件中。图10示出了根据本发明另一实施例的显示器的部分90。在该实施例中，宽带发光元件与窄带发光元件在不同的平面上。显示器90包括背光92，背光92包括单独可控宽带发光器92A的阵列。例如，宽带发光器92A可以包括单独的LED或LED组。背光92的光通过光传输路径94传播至显示面板93的面上。面板93包括发光器层95和包括像素97A的空间光调制器层97。发光器层95包括向像素97A中发射不同基色(例如，红、绿以及蓝)的光的窄带发光器95A、95B以及95C 的组。任何像素97A发出的光是来自背光92的光与照亮像素97A的发光器95A、95B以及 95C的那些光的混合。可以通过控制像素97A的光透射性和/或通过使用像素97A作为光闸并改变任何周期中像素97A保持开启的时间的量来调整传递给观众的光的量。在一些实施例中，像素97A包括多个子像素，并且可以通过控制子像素的光透射性和/或通过使用子像素作为光闸并改变任何周期中子像素保持开启的时间的量来操作子像素以控制透射的光的量。控制系统98接收图像数据并产生背光控制信号99A，彩色发光器控制信号99B以及SLM控制信号99C，其中背光控制信号99A用来控制背光92的发光元件，彩色发光器控制信号99B用来控制面板93的发光元件而SLM控制信号99C用来控制面板93的像素。在一些实施例中，在控制显示器的窄带和宽带光源的显示时考虑一个或更多个额外的因素。例如，系统能量效率可以是权衡参数。为了产生一些颜色，需要通过空间光调制器阻挡宽带发光器发出的大量的光。例如，如果宽带光源用白光照亮LCD面板，且期望图像的区域是红色，则LCD面板必须针对图像的该区域阻挡白光的绿色成分和蓝色成分。这降低了整个系统能量效率。在一些实施例中可配置控制器来降低用于具有颜色的图像区域的宽带和窄带发光的相对量，使得需要阻挡来自宽带光源的大量的光。换句话说，当可以用宽带光源单独产生一种颜色时，可以使用一些窄带光源来通过降低LCD要求的吸收量来提高系统效率，而不忽略同色异谱故障的可能性。本发明的各方面可以应用到宽范围的背景中。这些背景的一些例子是可以将来自一个或更多个宽带光源的宽带光添加至基于激光的显示器，诸如使用激光或其它窄带光源的前或后投影电视或影院显示器。例如，可以根据本文描述的方法来控制宽带光的空间分布。可以根据本文描述的方法来控制具有RGBW OLED的OLED显示器(或其它窄带基色OLED发光器与一个或更多个宽带发光器的组合)。可以将一个或更多个宽带光源添加至其中通过窄带光源提供照明的其它彩色显示器的光路中。本发明可以以多种方式实现，这些方式包括但不限于结合窄带基色发光器和一个或更多个宽带发光器的显示器；用于具有窄带基色发光器和宽带发光器的显示器的控制器；在电视机、数字影院投影仪、计算机显示器等中使用的图像处理部件或子系统；包含能够使控制显示器的数据处理器执行根据本发明的方法的计算机指令的有形存储介质；使用来自窄带基色发光器和一个或更多个宽带发光器的光来显示图像的方法；具有本文描述的新的发明性的特征、特征的组合或特征的子组合的装置；包括本文描述的新的发明的步骤、行动、步骤和/或行动的组合或步骤和/或行动的子组合的有用的方法。本发明的一些实施方式包括计算机处理器，其执行使处理器执行本发明的方法的软件指令。例如，显示器的控制系统中的一个或更多个处理器可以通过在处理器可访问的程序存储器中执行软件指令来实现图7和/或图9的方法或本文描述的其它方法。本发明也可以设置为程序产品的形式。程序产品可以包括任何承载包括指令的一组计算机可读信号的介质，其中当通过数据处理器执行时，指令使得数据处理器执行本发明的方法。根据本发明的程序产品可以是宽范围形式中的任何的形式。程序产品可以包括，例如，物理介质诸如包括软盘、硬盘驱动器的磁性数据存储介质、包括CDROM、DVD的光学数据存储介质、包括ROM、EPROM、EEPR0M、闪存RAM的电子数据存储介质，等等。可以可选地压缩或加密程序产品上的计算机可读的信号。当提到上面的部件(如软件模块、处理器、组件、设备、电路等)，除非另外指出，是指部件应被理解为包括任何执行上述部件的功能的部件的等同体(即，功能等同体)、包括结构上不等同于执行本发明示出的示例实施例中的功能的所公开的结构的部件。因此，本发明可以以诸多的形式实现，如下列举的示例实施例(IEEE)是示例性和说明性的，意图不在于限制任何前述的讨论和/或本文现在提出的权利要求或随后以任何相关继续应用、延续、分案等等提出的权利要求。EEE1. —种显示器，包括观看屏；多个窄带发光元件，设置为用多个颜色的窄带光照亮观看屏；至少一个宽带光源，设置为用具有宽带光谱功率分布的宽带光照亮观看屏。EEE2.根据EEEl所述的显示器，其中观看屏包括空间光调制器。EEE3.根据EEE2所述的显示器，其中空间光调制器包括IXD面板。EEE4.根据EEEl所述的显示器，包括用于独立地空间调制观看屏上的多个颜色中每个颜色的窄带光的分布的装置。EEE5.根据EEEl所述的显示器，包括用于空间调制观看屏上的宽带光的分布的装置。EEE6.根据EEEl所述的显示器，包括背光，其中多个窄带发光元件排列在背光上。EEE7.根据EEEl所述的显示器，其中宽带光源可控以改变观看屏上的位置处的宽带光的量，且显示器包括控制器，该控制器被连接以接收图像数据，且显示器被配置为根据图像数据确定对应于观看屏上的位置的色度，以及至少部分基于色度控制观看屏上的位置处的宽带光的量。EEE8.根据EEE7所述的显示器，其中控制器被配置为根据色度确定多个基色中每个基色的饱和指数，以及基于饱和指数控制观看屏上的位置处的宽带光的量。EEE9.根据EEE7所述的显示器，其中控制器被配置为确定色度是否落入色度范围，以及，如果色度落入色度范围，则用窄带光抑制该位置的照明。EEE10.根据EEE7所述的显示器，其中窄带发光元件包括可控以改变观看屏上的位置处的窄带光的量的有机LED。EEEl 1. 一种显示器，包括空间光调制器，包括可控像素的阵列；光源，被设置为照亮空间光调制器，该光源包括多组窄带发光元件，其中每组窄带发光元件能够发出定义色域的多个基色之一的窄带光；以及至少一个能够发出宽带光的宽带发光元件；以及控制器，其被配置为根据定义要显示的图像的图像数据控制空间光调制器的像素以及光源。EEE12.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件和宽带发光元件可是可独立控制的。EEE13.根据EEEll所述的显示器，其中通过至少一组窄带发光元件来照亮空间光调制器中的每个像素。EEE14.根据EEEll的显示器，其中每组中的窄带发光元件的多个基色的包括红、 绿以及蓝。EEE15.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件包括发光半导体装置。EEE16.根据EEE15所述的显示器，其中窄带发光元件包括LED。EEE17.根据EEE15所述的显示器，其中窄带发光元件包括激光器或激光二极管。EEE18.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件包括已经被窄带滤波器过滤的光。EEE19.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件各自发出单色或准单色的光。EEE20.根据EEEll所述的显示器，其中窄带发光元件发出具有50nm或更小的带宽的光。EEE21.根据EEEll所述的显示器，其中宽带发光元件发出白光。EEE22.根据EEEll所述的显示器，其中宽带发光元件发出具有至少150nm的半高光谱带宽的光。EEE23.根据EEEll所述的显示器，其中宽带发光元件发出具有至少200nm的半高光谱带宽的光。EEE24.根据EEEll所述的显示器，包括两种或更多种宽带发光器，该两种或更多种宽带光发光器各自被配置为发出具有不同宽带光谱的光，其中来自该两种或更多种宽带光发光器的光在空间光调制器处组合或在空间光调制器上游组合。EEE25.根据EEEll所述的显示器，其中光源包括背光，且多个窄带发光元件和宽带发光元件在背光上排列。EEE26.根据EEE25所述的显示器，其中通过至少一个宽带发光元件和每个基色的至少一个窄带发光元件照亮空间光调制器中的每个像素。EEE27.根据EEE25所述的显示器，其中，每个窄带发光元件和宽带发光元件照亮多个像素。EEE28.根据EEE25所述的显示器，其中，背光包括一种或更多种不同类型的发光元件的单独阵列，且单独阵列发出的光的图案在空间光调制器上游或在空间光调制器处组
I=I OEEE29.根据EEE^所述的显示器，其中，单独阵列被设置在多个单独的平面上。EEE30.根据EEE^所述的显示器，包括光组合器，其被设置为组合来自每种窄带发光器的光并传递组合的光以照亮空间光调制器。EEE31.根据EEE^所述的显示器，其中两种或更多种窄带发光器的发光器散置在一个阵列上，且该阵列发出的光在传递至空间光调制器之前与一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合。EEE32.根据EEE^所述的显示器，其中来自宽带发光器的光在传递至空间光调制器之前与一种或更多种其它类型的窄带发光器的光组合。EEE33.根据EEE^所述的显示器，其中宽带发光器和一种或更多种类型的窄带发光器的发光器散置在一个阵列上，且产生的光在传递至空间光调制器之前与一种或更多种其它类型的窄带发光器和/或与一种或更多种其它类型的宽带发光器的光组合。EEE34.根据EEEll所述的显示器，其中光源包括包括宽带发光元件的背光；以及布置在背光和空间光调制器之间的光路中的发光器阵列，发光器阵列包括多组窄带发光器元件。EEE35.根据EEE34所述的显示器，其中宽带发光元件包括一个或更多个LED。EEE36.根据EEE34所述的显示器，其中发光器阵列包括允许来自背光的宽带光穿过发光器阵列到空间光调制器的像素上的半透明或透明区域。EEE37.根据EEE34所述的显示器，其中控制器被配置为产生背光控制信号来控制背光的发光元件，产生彩色发射器控制信号来控制发光器阵列的发光元件，以及产生空间光调制器控制信号来控制空间光调制器的像素。EEE38.根据EEEll所述的显示器，其中控制器被配置为控制像素的光透射性。EEE39.根据EEEll所述的显示器，其中像素包括光闸，并且控制器被配置为控制每个光闸在任何周期中保持开启的时间的量。EEE40.根据EEEll所述的显示器，其中像素包括与对应于基色的彩色滤波器相关的多个可独立控制的子像素，其中至少一个子像素与基色中的每个相关。EEE41.根据EEEll所述的显示器，其中，空间光调制器包括反射型空间光调制器。EEE42.根据EEEll所述的显示器，其中，空间光调制器包括透射型空间光调制器。EEE43.根据EEEll所述的显示器，其中，空间光调制器包括IXD面板。EEE44.根据EEE43所述的显示器，其中，包括显示面板包括RGB面板。EEE45.根据EEE43所述的显示器，其中，显示面板包括RGBW面板。EEE46.根据EEE41所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括硅上液晶(LCOS) 空间光调制器。EEE47.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器被配置为至少部分基于根据图像数据确定的相应色度来改变空间光调制器上位置处的宽带光与窄带光的相对量。EEE48.根据EEE47所述的显示器，其中，控制器被配置为至少部分基于根据图像数据确定的相应亮度来改变空间光调制器上位置处的宽带光与窄带光的相对量。EEE49.根据EEE48所述的显示器，其中，控制器被配置为至少部分基于根据图像数据确定的相应饱和度值来改变空间光调制器上位置处的宽带光与窄带光的相对量。EEE50.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器被配置为控制发光元件的亮度。EEE51.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器包括由可配置逻辑装置提供的逻辑电路。EEE52.根据EEE51所述的显示器，其中，可配置逻辑装置包括现场可编程门阵列 (FPGA)。EEE53.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器包括一个或更多个编程数据处理器。EEE54.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器包括有形存储介质，有形存储介质包括使控制器被配置为控制像素和光源的指令。EEE55.根据EEEll所述的显示器，其中，控制器被配置为确定要显示的图像的每个区域的色度；如果该区域色度在色度范围内则控制对应于该区域的宽带发光元件发光；以及如果该区域色度不在该色度范围内则控制对应于该区域的窄带发光元件发光，其中色度范围是色域的子集。EEE56. 一种显示器，包括观看屏；彩色窄带投影仪，被设置为将由多个颜色的窄带光组成的图像投影到观看屏上；宽带光投影仪，被设置为将由宽带光组成的图像投影到观看屏上；以及控制器，被配置为控制投影到观看屏上的区域的宽带光与窄带光的相对量。EEE57.根据EEE56所述的显示器，其中，窄带投影仪包括激光投影仪。EEE58.根据EEE56所述的显示器，其中，窄带投影仪包括一个或更多个被配置为成影像地调制投影的窄带光的空间光调制器。EEE59.根据EEE56所述的显示器，其中，窄带投影仪被配置为将一束或更多束光扫描到观看屏上。EEE60.根据EEE56所述的显示器，其中，宽带光包括白光。EEE61.根据EEE56所述的显示器，其中，将宽带光引入观看屏上游的窄带投影仪的光路中。EEE62.根据EEE56所述的显示器，其中，宽带投影仪的空间分辨率在每个方向上比彩色窄带投影仪的空间分辨率小2到20倍。EEE63.根据EEE56所述的显示器，其中，控制器被配置为降低观看屏上一些位置处的宽带光的相对量以及增加观看屏上其它位置处的宽带光的相对量。EEE64. 一种显示彩色图像的方法，该方法包括针对图像的多个区域中的每个区域确定该区域的色度；确定复制图像的该区域所需要的多个光谱范围中每个光谱范围中的光的量；如果该区域的色度在色度范围内，则控制一个或更多个宽带发光器以至少生成该区域的每个光谱范围的需要的量的光，以及如果该区域的色度在色度范围之外，则控制一个或更多个窄带发光器以生成该区域的一个或更多个光谱范围的需要的量的光的至少部分。EEE65. 一种在显示器上显示彩色图像的方法，该显示器包括能够发出定义色域的多个基色的光的多个可控窄带发光元件和一个或更多个宽带发光元件，该方法包括针对要显示的图像的多个区域中的每个区域确定该区域的代表色度；确定代表色度是否在定义的色度范围；如果代表色度不在定义的范围内，则建立用于对应于该区域的窄带发光元件的驱动信号；如果代表色度在定义的色度范围内，则建立用于对应于该区域的宽带发光元件的驱动信号；将驱动应用至对应于该区域的宽带发光元件或窄带发光元件。EEE66.根据EEE65所述的方法，包括确定图像的该区域的代表亮度以及至少部分基于该区域的代表亮度来定义色度范围<
EEE67.根据EEE65所述的方法，其中每个区域包括像素组。
EEE68.根据EEE67所述的方法，其中代表色度包括该区域的各像素上求平均的平
EEE69.根据EEE67所述的方法，其中代表色度包括该区域的像素的色度的加权平
均色度
均。EEE70.根据EEE69所述的方法，其中在确定加权平均时具有更高饱和色度的像素比其它像素权重更大。EEE71.根据EEE69所述的方法，其中在确定加权平均时位于邻近组中的像素和其它具有相似色度的像素比其它像素权重更大。EEE72.根据EEE66所述的方法，其中，针对对应于子像素的多个色带的每个色带单独确定代表亮度。EEE73.根据EEE66所述的方法，其中，代表亮度包括对该区域的像素求平均的平均亮度。EEE74.根据EEE66所述的方法，其中，代表亮度包括该区域中像素的最大亮度。EEE75.根据EEE66所述的方法，其中，代表亮度包括对该区域的像素上的亮度的加权平均。EEE76.根据EEE75所述的方法，其中，在确定代表亮度时更亮的像素权重更大。EEE77.根据EEE75所述的方法，其中，在确定代表亮度时邻近组中的像素和其它相似亮度的像素权重更大。EEE78.根据EEE65所述的方法，其中，色度范围包括色域中的范围。EEE79.根据EEE78所述的方法，其中，色度范围包括消色差点。EEE80.根据EEE65所述的方法，其中，显示器包括空间光调制器，空间光调制器包括可控像素的阵列，每个像素包括多个子像素，该方法包括估计空间光调制器的光场；基于子像素位置处的估计的光场的值来确定用于每个子像素的驱动信号；以及对子像素应用驱动信号。EEE81.根据EEE80所述的方法，其中，估计光场包括基于每个这种发光元件的驱动信号来确定和求和单独做出贡献的发光元件的光的贡献。EEE82.根据EEE80所述的方法，其中，确定每个子像素的驱动信号包括将根据图像数据确定的子像素的期望亮度处以子像素的位置处的估计光场的值。EEE83.根据EEE65所述的方法，其中，应用空间和/或时间滤波器来去除不是图像数据的部分的可见假象。EEE84.根据EEE65所述的方法，包括将来自宽带发光器的光与来自窄带发光器的光混合，其中宽带光与窄带光的比率至少部分基于代表色度。EEE85.根据EEE84所述的方法，包括响应于确定代表色度在第一色度范围之外但在第二色度范围内而混合光。EEE86.根据EEE85所述的方法，其中，至少部分基于该区域的代表亮度定义第一色度范围和第二色度范围。
EEE87.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于代表亮度混合光。EEE88.根据EEE87所述的方法，包括响应阈值亮度以上的代表亮度增加特定图像区域的宽带光的相对量。EEE89.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于代表色度的麦克亚当椭圆的尺寸而混合光。EEE90.根据EEE89所述的方法，包括针对具有较大麦克亚当椭圆的区域比针对具有较小麦克亚当椭圆的区域混合更多的宽带光。EEE91.根据EEE89所述的方法，包括基于一阶与麦克亚当的尺寸成比例的函数确定宽带光与窄带光的比率。EEE92.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于色域内的参考点到代表色度的距离确定宽带光与窄带光的比率。EEE93.根据EEE92所述的方法，包括基于距参考点的距离的函数确定宽带光与窄带光的比率，该函数随距参考点的距离单调下降。EEE94.根据EEE92所述的方法，包括基于距参考点的距离的函数确定宽带光与窄带光的比率，该函数直到距参考点的第一距离保持固定然后随距参考点的距离增大而单调下降。EEE95.根据EEE92所述的方法，其中参考点包括色域内的消色差点。EEE96.根据EEE84所述的方法，包括至少部分基于每个基色的饱和指数混合光。EEE97.根据EEE96所述的方法，包括响应于所有基色的饱和指数小于一个或更多个阈值来增加宽带光与窄带光的比率。EEE98. 一种显示彩色图像的方法，该方法包括用来自一个或更多个窄带发光器的光生成其中图像数据指定具有阈值以上的饱和值的颜色的图像部分以及用来自一个或更多个宽带发光器的光生成其中图像数据指定具有阈值以下的饱和值的颜色的图像部分。EEE99. 一种用能够发出多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和一个或更多个可控宽带发光元件来显示彩色图像的方法，该方法包括，针对图像的多个区域中的每个区域1.确定该区域的代表色度和亮度2.至少部分基于代表色度和亮度确定基色的饱和指数；3.将饱和指数与第一阈值和第二阈值比较，其中第二阈值大于第一阈值；以及4.如果所有饱和指数均小于第一阈值，则确定对应于该区域的宽带发光器的驱动值；或5.如果任何饱和指数大于第二阈值，则确定对应于该区域的窄带发光器的驱动值；或6.否则，如果没有饱和指数大于第二阈值且不是所有的饱和指数都小于第一阈值，则确定对应于该区域的宽带发光器和窄带发光器的驱动值。EEE100.根据EEE90所述的方法，其中窄带发光器和宽带发光器被设置为照亮包括像素阵列的空间光调制器。EEE101.根据EEE100所述的方法，其中每个像素包括传递对应于基色的光谱范围的光的多个子像素，且其中步骤(d)至(f)包括确定复制要显示的图像所需要的每个光谱范围中的光的量。EEE102.根据EEElOl所述的方法，其中步骤(d)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要量的光所需要的宽带光的量。EEE103.根据EEElOl所述的方法，其中步骤(f)包括首先确定宽带发光器的驱动值，然后确定窄带光的驱动值，使得它们的组合光提供每个光谱范围中的至少需要量的光。EEE104.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要的量的光所需要的宽带光的量然后按因数降低该量。EEE105.根据EEE104所述的方法，其中因数基于一个或更多个饱和指数。EEE106.根据EEE105所述的方法，其中该因数基于最高的一个或更多个饱和指数。EEE107.根据EEE105所述的方法，其中该因数基于饱和指数的均值。EEE108.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要的量的光所需要的宽带光的量，但不考虑具有最高饱和指数的基色的光。EEE109.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要量的光所需要的宽带光的量，但不考虑具有最高饱和指数的多个基色的光。EEEl 10.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用宽带发光器的光谱的已知特性来确定提供每个光谱范围中至少需要量的光所需要的宽带光的量，但只考虑具有最低饱和指数的基色的光。EEEl 11.根据EEEllO所述的方法，其中按因数减小所确定的宽带光的量。EEE112.根据EEElll所述的方法，其中该因数基于一个或更多个饱和指数。EEEl 13.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括应用预定量的宽带光。EEEl 14.根据EEE103所述的方法，其中步骤(f)包括在不参考宽带光的驱动值的情况下确定每类窄带发射器的初始驱动值，然后，从每类窄带发射器的初始驱动值中减去宽带发光器在相应波长范围内贡献的光的量。EEE115.根据EEE99所述的方法，包括应用空间和/或时间滤波器来去除不是图像数据的部分的可见假象。EEEl 16.根据EEE99所述的方法，其中能够以少于窄带发光器的强度的离散步长来控制宽带发光器的强度。EEE117.根据EEE99所述的方法，其中宽带发光器能够被控制为开启或关闭。EEEl 18.根据EEE100所述的方法，其中能够以比窄带发光器低的空间分辨率控制宽带发光器。EEEl 19.根据EEE118所述的方法，其中一个宽带发光器照亮空间光调制器的整个面，且传递给空间光调制器的不同区域的宽带光的量不是可独立控制的。EEE120.根据EEE118所述的方法，其中至少一个宽带发光器以不是响应于图像数据可控的水平照亮空间光调制器的整个面。EEE121.根据EEE120所述的方法，其中一个或更多个其它宽带发光器是相应于图像数据可控的。EEE122. 一种使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和被布置为照亮包括像素阵列的二维空间光调制器的一个或更多个可控宽带发光元件来显示彩色图像的方法，该方法包括，针对空间光调制器的多个区域中的每个确定该区域内的像素的颜色值；至少部分基于该颜色值确定对应于该区域的窄带发光元件的驱动值的初始集合；针对该区域内的像素，估计来自根据驱动值的初始集合驱动的窄带发光元件对像素的照明导致的去饱和的量；至少部分基于所估计的去饱和的量来确定对应于该区域的那些宽带发光元件的驱动值；以及至少部分基于宽带发光元件的驱动值和表征宽带发光元件的光的光谱的信息来重新计算对应于该区域的窄带发光元件的驱动值的集合。EEE123.根据EEE122所述的方法，其中颜色值包括对应于每个基色的值。EEE124.根据EEE123所述的方法，其中基色包括红、绿以及蓝。EEE125.根据EEE123所述的方法，其中确定窄带驱动值的初始集合基于该区域内的每个基色的颜色值的最大值。EEE126.根据EEE123所述的方法，其中确定窄带驱动值的初始集合基于该区域内的子区域上集成的每个基色的颜色值的最大值。EEE127.根据EEE122所述的方法，其中估计像素的去饱和量基于每个窄带发光器对像素的照亮的亮度。EEE128.根据EEE122所述的方法，其中估计像素的去饱和量基于空间光调制器的滤波器特性。EEE129.根据EEE122所述的方法，其中估计像素的去饱和量基于空间光调制器的透射特性。EEE130.根据EEE122所述的方法，包括至少部分基于该区域内的像素的阈值去饱和值确定宽带发光元件的驱动值。EEE131.根据EEE130所述的方法，其中每个像素的阈值去饱和值基于指定给该像素的颜色的饱和指数的函数，使得如果指定给一个像素或邻近像素的颜色对于某些基色高度饱和，则阈值去饱和对应于少量的去饱和，而如果指定给该像素或邻近像素的颜色对于任何基色都不非常饱和，则阈值去饱和对应于更大量的去饱和。EEE132.根据EEE122所述的方法，包括基于该区域内所有像素上的估计去饱和与阈值去饱和之间的比较来确定宽带驱动值。EEE133.根据EEE122所述的方法，包括基于该区域内所选择的像素的估计去饱和与阈值去饱和之间的比较来确定宽带驱动值。EEE134.根据EEE122所述的方法，包括基于指示经低通空间滤波或在该区域内的子区域上平均的估计去饱和与阈值去饱和之间的比较的图谱来确定宽带驱动值。EEE135.根据EEE122所述的方法，其中每个像素包括的多个子像素，该多个子像素传递对应于基色的色带的光，且分别具有在子像素的调节范围内可独立控制的透射性。
EEE136.根据EEE135所述的方法，其中，当窄带光源和宽带光源被以它们的相应驱动值驱动时，如果色带中的子像素上入射的光的量大于根据图像数据确定的期望的量， 则通过降低子像素的透射性将光的量调制到期望的量。EEE137. 一种使用能够发射多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件和被布置为照亮包括像素阵列的二维空间光调制器的一个或更多个可控宽带发光元件来显示彩色图像的方法，该方法包括至少部分基于每个像素处的期望亮度确定宽带发光元件的驱动值的初始集合；识别根据宽带驱动值的初始集合的宽带光的照明不足以允许该像素处的期望亮度或期望饱和度的像素；如果有的话，针对所识别的像素，确定足以允许该像素处的期望亮度和期望饱和度的相应窄带发光元件的驱动值；以及至少部分基于窄带发光元件的驱动值调整宽带发光元件的驱动值。EEE138.根据EEE137所述的方法，其中每个像素包括分别与光谱范围相关的多个子像素，且该方法包括，针对每个光谱范围，产生标识根据宽带驱动值的初始集合的宽带光的照明不足以提供该像素处的期望亮度或期望饱和度的像素的图谱。EEE139.根据EEE138所述的方法，其中产生图谱包括基于宽带光的照明执行光场模拟(LFS)；和基于LFS确定产生期望图像所需要的子像素控制值。EEE140.根据EEE139所述的方法，其中标识具有不足够的亮度的像素包括标识大于该子像素的最大允许值的子像素控制值。EEE141.根据EEE139所述的方法，其中标识具有不足够的饱和度的像素包括标识小于零的子像素控制值。EEE142.根据EEE139所述的方法，包括，在至少部分基于窄带发光元件的驱动值调整宽带发光元件的驱动值之后，至少部分基于宽带发光元件和窄带发光元件的驱动值调整LFS和子像素控制值。EEE143. 一种用于彩色显示器的控制器，该显示器包括多个可控窄带发光元件、一个或更多个可控宽带发光元件以及包括可控像素的阵列的空间光调制器，其中控制器被配置为通过如下方式显示彩色图像确定图像的区域的代表色度；至少部分基于该代表色度确定提供至空间光调制器的相应区域的宽带光与窄带光的相对量；控制宽带发光元件和窄带发光元件以向该区域提供确定的相对量的宽带光与窄带光；以及控制空间光调制器的像素以调整传递给观众的光的量以复制要显示的图像。EEE144. 一种有形存储介质，包括使彩色显示器的控制器中的数据处理器执行显示彩色图像的方法的计算机指令，显示器包括多个可控窄带发光元件、一个或更多个可控宽带发光元件以及包括可控像素的阵列的空间光调制器，该方法包括确定图像的区域的代表色度；至少部分基于代表色度确定提供至空间光调制器的相应区域的宽带光与窄带光的相对量；控制宽带发光元件和窄带发光元件以向该区域提供所确定的相对量的宽带光与窄带光；以及控制空间光调制器的像素以调整传递给观众的光的量以复制要显示的图像。EEE145. 一种用于显示彩色图像的方法，该方法包括，针对图像的多个区域的每个区域针对多个光谱范围的每个光谱范围，确定对应于该区域的饱和值；
将饱和值与相应阈值比较；如果饱和值小于相应阈值，则使用来自一个或更多个宽带发光器的光生成该图像的该区域；以及如果一个或更多个饱和值超过相应阈值，则使用来自一个或更多个窄带发光器的光生成该图像的该区域。根据前述的公开内容对本领域技术人员显而易见的是，实践本发明时许多改变和修改是可能的，而不偏离其精神和范围。例如，本文描述的各种实施例的特征可以与其它实施例的特征组合以产生另外的实施例。可以修改现有的或将来的显示器的设计来结合本文描述的特征。因此，将根据如下权利要求限定的内容解释本发明的范围。
权利要求
1.一种显示器，包括观看屏；多个窄带发光元件，被设置为用多个颜色的窄带光照亮所述观看屏；至少一个宽带光源，被设置为用具有宽带光谱功率分布的宽带光照亮所述观看屏。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述观看屏包括空间光调制器。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述空间光调制器包括LCD面板。
4.根据权利要求1所述的显示器，包括用于独立地空间调制所述多个颜色中的每个颜色的所述窄带光在所述观看屏上的分布的装置。
5.根据权利要求1所述的显示器，包括用于空间调制所述宽带光在所述观看屏上的分布的装置。
6.根据权利要求1所述的显示器，包括背光，其中所述多个窄带发光元件排列在所述背光上。
7.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述宽带光源能够被控制以改变所述观看屏上的位置处的所述宽带光的量，并且所述显示器包括控制器，其被连接以接收图像数据并且被配置为根据所述图像数据确定与所述观看屏上所述位置相对应的色度，以及至少部分基于所述色度控制所述观看屏上所述位置处的所述宽带光的量。
8.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述控制器被配置为根据所述色度确定多个基色中的每个基色的饱和指数，以及基于所述饱和指数，控制所述观看屏上所述位置处的所述宽带光的量。
9.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述控制器被配置为确定所述色度是否落入色度范围内，以及，如果所述色度落入色度范围内，则用所述窄带光抑制所述位置的照明。
10.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述窄带发光元件包括能够被控制以改变所述观看屏上所述位置处的所述窄带光的量的有机LED。
11.一种显示器，包括空间光调制器，其包括可控像素的阵列；光源，其被设置为照亮所述空间光调制器，所述光源包括多组窄带发光元件，其中每组所述窄带发光元件能够发出定义色域的多个基色之一的窄带光；以及能够发出宽带光的至少一个宽带发光元件；以及控制器，其被配置为根据定义要显示的图像的图像数据来控制所述空间光调制器的所述像素以及所述光源。
12.根据权利要求11所述的显示器，其中所述窄带发光元件和所述宽带发光元件是可独立控制的。
13.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述光源包括背光，且所述多个窄带发光元件和宽带发光元件排列在所述背光上，且由至少一个宽带发光元件和每个基色的至少一个窄带发光元件照亮所述空间光调制器中的每个像素。
14.根据权利要求13所述的显示器，其中所述背光包括一种或更多种不同类型的发光元件的单独的阵列，且由所述单独的阵列发出的光的图案在所述空间光调制器的上游或在所述空间光调制器处组合；并且所述单独的阵列被设置在多个单独的平面上。
15.根据权利要求14所述的显示器，其中两种或更多种所述窄带发光器的发光器被散置在一个阵列上，并且从所述阵列发出的光在传递至所述空间光调制器之前与来自一种或更多种其它类型的所述窄带发光器的光组合。
16.一种在显示器上显示彩色图像的方法，所述显示器包括能够发出定义色域的多个基色的窄带光的多个可控窄带发光元件以及一个或更多个宽带发光元件，所述方法包括， 针对要显示的图像的多个区域中的每个区域确定所述区域的代表色度；确定所述代表色度是否在所定义的色度范围内；如果所述代表色度不在所定义的色度范围内，则建立用于对应于所述区域的所述窄带发光元件的驱动信号；如果所述代表色度在所定义的色度范围内，则建立用于对应于所述区域的所述宽带发光元件的驱动信号；以及将所述驱动信号施加到对应于所述区域的所述宽带发光元件或所述窄带发光元件。
17.根据权利要求16所述的方法，包括确定所述图像的所述区域的代表亮度以及至少部分基于所述区域的所述代表亮度定义所述色度范围。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述显示器包括空间光调制器，所述空间光调制器包括可控像素的阵列，每个像素包括多个子像素，所述方法包括估计所述空间光调制器的光场；基于所述子像素位置处的所估计的光场的值确定用于每个子像素的驱动信号；以及将所述驱动信号施加至所述子像素。
19.根据权利要求18所述的方法，其中估计所述光场包括基于用于每个这种发光元件的所述驱动信号对来自各个做出贡献的发光元件的光的贡献进行确定和求和。
20.根据权利要求16所述的方法，包括将来自宽带发光器的光与来自窄带发光器的光混合，其中宽带光与窄带光的比率至少部分基于所述代表色度。
21.根据权利要求20所述的方法，包括至少部分基于所述代表色度的麦克亚当椭圆的尺寸来混合光。
全文摘要
一种包含窄带发光器和宽带发光器的显示器。控制发光器来根据图像数据显示图像。窄带发光器可以用来提供高饱和的基色。可以将来自宽带光源的光与宽带光混合。这可以降低观察者眼睛特性的差异引起的同色异谱故障。
文档编号G09G3/34GK102292761SQ201080005152
公开日2011年12月21日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年1月21日
发明者格里戈里·J·沃德, 特雷弗·戴维斯, 赫尔格·西岑 申请人:杜比实验室特许公司
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