專利名稱：灰度級(jí)和彩色顯示方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示圖象的方法與設(shè)備，特別涉及利用液晶顯示器等輸出裝置多個(gè)顯示部分表示圖象的顯示方法與設(shè)備。
發(fā)明技術(shù)背景彩色顯示裝置已成為大多數(shù)計(jì)算機(jī)用戶首選的顯示裝置。在監(jiān)視器上顯示彩色一般是通過(guò)操作顯示裝置發(fā)光(如紅綠藍(lán)光組合成人的肉眼可感受的一種或多種彩色)而實(shí)現(xiàn)的。
在陰極射線管(CRT)顯示裝置中，通過(guò)使用熒光涂層產(chǎn)生不同顏色的光，這種熒光涂層以點(diǎn)依次加在CRT屏上。通常用不同的熒光涂層產(chǎn)生三種顏色的每一種，紅綠藍(lán)導(dǎo)致重復(fù)的熒光點(diǎn)序列，受到電子束激發(fā)時(shí)就產(chǎn)生紅綠藍(lán)彩色。
術(shù)語(yǔ)象素一般指例如在百千個(gè)光點(diǎn)的矩形格柵中的一個(gè)光點(diǎn)，計(jì)算機(jī)逐個(gè)用光點(diǎn)在顯示裝置上形成圖象。對(duì)于彩色CRT，其中紅綠藍(lán)熒光點(diǎn)的單個(gè)三素色組無(wú)法尋址，可能的最小象素尺度要依賴于激發(fā)熒光體的電子槍的聚焦、對(duì)準(zhǔn)和帶寬。在各種已知的CRT顯示器結(jié)構(gòu)中，紅綠藍(lán)熒光點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)三素色組發(fā)射的光容易交疊在一起，在一定距離呈現(xiàn)為單色光源。
在彩色顯示器中，可以改變對(duì)應(yīng)于紅綠藍(lán)加性原色發(fā)射的光的強(qiáng)度而得到幾乎任何一種期望的彩色象素。不加色，即不發(fā)射光，就產(chǎn)生黑色象素。加100％的全部三色可得到白色。


圖1示出一臺(tái)已知的便攜式計(jì)算機(jī)100，它包括機(jī)殼101、盤驅(qū)動(dòng)器105、鍵盤104和平面顯示器102。
便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)100傾向于使用液晶顯示器(LCD)或其它平面顯示裝置102，而不是CRT顯示器。這是因?yàn)槎呦啾?，平面顯示器容易實(shí)現(xiàn)小型和輕量。此外，平面顯示器的功耗比同尺度CRT顯示器的小，更適用于電池供電的場(chǎng)合。
隨著平面彩色顯示器的質(zhì)量不斷提高，成本不斷降低，它在桌面應(yīng)用中正開(kāi)始替代CRT顯示器。相應(yīng)地，平面顯示器特別是LCD正在越益普及。
幾年來(lái)，對(duì)CRT顯示裝置的顯示已經(jīng)開(kāi)發(fā)和優(yōu)化了大多數(shù)圖象處理技術(shù)，包括在計(jì)算機(jī)屏上產(chǎn)生和顯示各種字體，如字符組。
然而，原有的文本顯示過(guò)程未考慮平面顯示裝置獨(dú)特的物理特性，特別在RGB彩色光源的物理特性方面，這類物理特性與CRT裝置的特性有很大區(qū)別。
彩色LCD顯示器是利用多個(gè)迥異可尋址單元(這里稱為象素子單元或象素子組元)表示被顯示圖象每個(gè)象素的示例顯示裝置。一般，彩色LCD顯示器的每個(gè)象素用單個(gè)象素元表示，而象素元通常包括三個(gè)非方形單元，即紅綠藍(lán)(RGB)象素子組元。這樣，一組RGB象素子組元一起組成單個(gè)象素元。已知類型的LCD顯示器包括一系列RGB象素子組元，它們通常沿顯示器編排成條形，RGB條一般在一個(gè)方向占居整個(gè)顯示器長(zhǎng)度，得出的RGB條有時(shí)稱為“RGB條”。應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的普通LCD監(jiān)視器，寬度大于其高度，RGB條傾向于垂直方向排列。
圖2A示出一種已知的可用作顯示器102的LCD屏200，包括多個(gè)行(R1-R12)與列(C1-C16)，每個(gè)行/列交叉形成的方形代表一個(gè)象素元。圖2B詳細(xì)示出了該已知顯示器200的左上角部分。
注意，在圖2B中每個(gè)象素元(如(R1，C4)象素元)是如何包括三個(gè)不同的子單元或子組元的，即紅子組元206、綠子組元207與藍(lán)子組元208。每個(gè)已知象素子組元206、207、208均為象素寬度的1/3或接近1/3，而在高度上與象素的高度一樣或接近一樣。這樣，組合后，這三個(gè)1/3寬度的象素子組元206、207、208就形成單個(gè)象素元。
如圖2A所示，RGB象素子組元206、207、208的一種已知排列沿顯示器200形成向下的垂直彩色條。因此，在圖2A與2B的已知方式中，有時(shí)把1/3寬度的彩色子組元206、207、208的這種排列稱為“垂直條”。
作為示例，圖2A只示出了12行、16列，而常見(jiàn)的列×行比率包括例如640×480、800×600和1024×768。注意，已知的顯示裝置一般涉及按橫向方式編排的顯示，即在圖2A中監(jiān)視器寬度比其高度更寬，條形以垂直方向編排。
制造的LCD具有以幾種附加圖案排列的象素子組元，如在攝錄機(jī)取景器中通常包括Z形與△形。雖然本發(fā)明的諸特點(diǎn)可應(yīng)用于這類象素子組元排列，由于RGB條形結(jié)構(gòu)更具普遍性，所以在應(yīng)用RGB條形顯示器方面將說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
根據(jù)習(xí)慣，把象素元的每個(gè)象素子組元當(dāng)作單個(gè)象素單位對(duì)待，因而在已知的系統(tǒng)中，象素元的所有象素子組元的光強(qiáng)值由圖象同一部分產(chǎn)生。例如，研究一下圖2C示出的用格柵220表示的圖象。圖2C中，每個(gè)方塊表示圖象某一區(qū)域，而該象區(qū)準(zhǔn)備用單個(gè)象素元表示，如對(duì)應(yīng)于方格230的紅綠藍(lán)象素子組元。圖2C中，用畫線的圓代表產(chǎn)生光強(qiáng)值的單個(gè)圖象采樣。注意已知系統(tǒng)是如何用圖象220的單個(gè)采樣222對(duì)每個(gè)紅綠藍(lán)象素子組元232、233、234產(chǎn)生光強(qiáng)值的。這樣，在已知系統(tǒng)中，通常把RGB象素子組元用作一個(gè)組來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于要表示圖象的單個(gè)采樣的單個(gè)彩色象素。
將每個(gè)象素子組元組發(fā)出的光有效地加在一起而產(chǎn)生單色效應(yīng)，其色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度取決于各個(gè)三象素子組元的值。比方說(shuō)，各象素子組元的潛在強(qiáng)度為0-255，若規(guī)定所有三個(gè)象素子組元的強(qiáng)度都是255，肉眼看到的象素為白色。然而，如果所有三個(gè)象素子組元給出切斷各三象素成分的值，看到的象素為一黑色象素。改變每個(gè)象素子組元各自的強(qiáng)度，可在這兩個(gè)極值之間產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)種色彩。
在已知系統(tǒng)中，由于單個(gè)采樣被映射到三個(gè)象素子組元(每個(gè)子組元的寬度為象素的1/3)，由于這些單元的中心偏離采樣中心1/3，出現(xiàn)左右象素子組元的空間位移。
例如研究一下要表示的某一圖象，它是一個(gè)綠藍(lán)成分為零的紅色立方體。當(dāng)在圖2A類型的LCD顯示器上顯示時(shí)，作為該采樣與綠色圖象子組元之間的位移結(jié)果，該立方體在顯示器上的明顯位置將與其實(shí)際位置的左側(cè)偏移象素的1/3。同樣地，藍(lán)色立方體將向右側(cè)移動(dòng)象素的1/3。因此，應(yīng)用于LCD屏的已知成象技術(shù)會(huì)導(dǎo)致不希望有的圖象位移誤差。
文本字符代表一類特別難以精確地顯示的圖象，假定平面顯示器的分辨率一般為72或96點(diǎn)(象素)/英寸(dpi)。這樣的顯示分辨率比大多數(shù)打印機(jī)支持的600dpi差遠(yuǎn)了，而在書(shū)刊等大多數(shù)商業(yè)打印文本中甚至可發(fā)現(xiàn)更高的分辨率。
由于大多數(shù)視頻顯示裝置的顯示分辯率較低。因而畫出光滑字符形狀的象素還不夠多，在尺度為10、12和14磅型的一般文本中尤其如此。以這樣的一般文本尺度，相同字體的不同尺度與重量之間的分級(jí)，例如厚度，要比其印刷品粗糙多了。
標(biāo)準(zhǔn)象素的相對(duì)粗糙尺度容易造成混迭作用，所顯示的類型字符邊沿不平坦。例如，象素的粗糙尺度容易導(dǎo)致形成字體字符的筆畫的襯線、短線或端部(如底部)裝飾劃成方形，這就難以精確地顯示專門使用襯線的許多高度可讀或裝飾性字體。
這類問(wèn)題在莖部(stem)(如字符的垂直部分)特別明顯。由于象素是普通監(jiān)視器的最小顯示單元，因此用小于一個(gè)象素莖部權(quán)重的常規(guī)技術(shù)是無(wú)法顯示字符莖部的。再者，莖部權(quán)重一次只能增加一個(gè)象素，這樣使莖部權(quán)重從一個(gè)象素跳到兩個(gè)象素寬。通常，一個(gè)象素寬的字符莖太淡，而兩個(gè)象素寬的字符莖太粗。由于在顯示屏上對(duì)小的字符形成粗體字型字體要涉及莖重量從一個(gè)象素變成兩個(gè)象素，二者的權(quán)重差為100％。在印刷中，粗體可能一般只比其同等的常規(guī)或羅馬體重20或30％。通常，這種“一個(gè)象素，兩個(gè)象素”問(wèn)題一直作為顯示器裝置必須接受的固有特性來(lái)對(duì)待。
字符顯示領(lǐng)域以前的研究工作部分集中于開(kāi)發(fā)能在CRT顯示器上改進(jìn)字符顯示的防混迭技術(shù)。常用的防混迭技術(shù)涉及對(duì)包括字符邊沿的象素應(yīng)用灰度級(jí)。實(shí)際上，這種斑點(diǎn)形狀降低了邊沿的空間頻率，卻能更好地接近原來(lái)的字符形狀。盡管已知的防混迭技術(shù)能明顯提高顯示在CRT顯示裝置上的字符質(zhì)量，但是當(dāng)應(yīng)用于在象素子組元編排上與CRT顯示器有較大差異的LCD顯示裝置時(shí)，許多這類技術(shù)就無(wú)效了。
另一件事是，這樣一種防混迭(anti-aliasing)技術(shù)能夠合理地對(duì)大字號(hào)的文本進(jìn)行工作，但對(duì)于大多數(shù)適合于人類閱讀的字號(hào)一通常在8到13磅之間，它們會(huì)使文字模糊。對(duì)于讀者是人的情況，其效果與試圖帶上別人的眼鏡進(jìn)行閱讀的情況相似。讀者的眼睛試圖連續(xù)地聚焦在本身是不能聚焦的畫面上。這就使眼睛會(huì)很快產(chǎn)生視力緊張和疲勞，從而在持續(xù)不斷地進(jìn)行閱讀的情況下，傳統(tǒng)的防混迭技術(shù)是無(wú)法令人滿意的。
雖然防混迭技術(shù)有助于解決與至少在CRT顯示器上顯示較低分辨率文本表示有關(guān)的混迭問(wèn)題，但是在本發(fā)明之前，一直認(rèn)為象素尺度和無(wú)法精確地顯示字符莖寬的問(wèn)題是必須允許的顯示裝置的一種固定特性。
為此，顯然要求有在平面顯示裝置上顯示文本的新的改進(jìn)的方法與設(shè)備。希望至少有一些新方法適用于現(xiàn)有的顯示裝置與計(jì)算機(jī)，還希望至少有一些方法與設(shè)備改進(jìn)在運(yùn)用例如新的顯示裝置和/或新的文本顯示方法的新型計(jì)算機(jī)上顯示的文本質(zhì)量。
在許多計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，雖然文本顯示(圖形的特殊情況)是最為關(guān)注的，但是也要求用改進(jìn)方法與設(shè)備精確而清楚地顯示其它圖形、幾何形狀(如圓、方塊等)和照相等拍攝圖象。
發(fā)明概述本發(fā)明針對(duì)用輸出裝置(如LCD顯示器)多個(gè)不同部分代表圖象的單個(gè)象素顯示圖象的方法與設(shè)備。
本申請(qǐng)的發(fā)明者認(rèn)識(shí)到這樣的眾所周知的原理，即與彩色強(qiáng)度發(fā)生變化的色度邊沿相比，人的肉眼對(duì)光強(qiáng)變化的亮度邊沿更敏感得多。這就是例如在綠色背景上很難閱讀紅色文體的原因。他們還認(rèn)識(shí)到這樣一種已知的原理，即肉眼對(duì)紅綠藍(lán)色彩的敏感性是不同的。事實(shí)上，在全白象素的100％光強(qiáng)中，紅色象素子組元對(duì)整個(gè)感覺(jué)到的亮度約貢獻(xiàn)30％，綠色子組元貢獻(xiàn)60％，藍(lán)色子組元貢獻(xiàn)10％。
本發(fā)明的各種特點(diǎn)都針對(duì)將顯示的各個(gè)象素子組元用作獨(dú)立的光強(qiáng)源，由此在垂直于RGB條方向的尺度上將顯示的有效分辨率提高達(dá)3倍，這在可見(jiàn)分辨率方面是一個(gè)重大改進(jìn)。
在已知的顯示技術(shù)相比，本發(fā)明方法可能導(dǎo)致色度質(zhì)量有一些變化，如上所述，肉眼對(duì)亮度邊沿的敏感比對(duì)色度邊沿的敏感性更強(qiáng)。因此，與已知的呈現(xiàn)技術(shù)相比，即使考慮到本發(fā)明技術(shù)可能對(duì)彩色質(zhì)量具有負(fù)面影響，本發(fā)明仍能明顯地提高圖象質(zhì)量。
如上所述，已知的監(jiān)視器傾向于使用垂直條。由于字符莖出現(xiàn)在垂直方向，所以當(dāng)隨文本作水平呈現(xiàn)時(shí)，精確地控制垂直線厚度的能力顯得比控制水平線厚度的能力更主要。
由此斷定，至少在文本應(yīng)用中，通常更希望在水平方向而不是垂直方向具有監(jiān)視器的最大分辨率。相應(yīng)地，按本發(fā)明實(shí)施的各種顯示裝置，都應(yīng)用垂直的而不是水平的RGB條。這樣使這類監(jiān)視器在按本發(fā)明使用時(shí)，分辨率在水平方向比垂直方向更大。然而，與常規(guī)的圖象呈現(xiàn)技術(shù)相比，本發(fā)明同樣適用于水平RGB條的監(jiān)視器，從而提高垂直方向的分辨率。
除了在將象素子組元處理為獨(dú)立的光強(qiáng)源時(shí)適用的新型顯示裝置外，本發(fā)明還針對(duì)便于按本發(fā)明對(duì)象素子組元使用的新式的改進(jìn)的文本、圖形和圖象呈現(xiàn)技術(shù)。
顯示包括文本的圖象涉及若干步驟，如包括圖象縮放、提示與掃描切換。
本發(fā)明的圖象縮放技術(shù)，涉及在垂直于RGB條方向的尺度上以大于RGB條方向縮放比率的比率縮放文本的幾何表示。這種非均勻縮放技術(shù)使后續(xù)的處理作充分利用通過(guò)將象素子組元處理為單獨(dú)的光強(qiáng)源而得到的分辨率的有效提高。垂直于條方向的縮放還可構(gòu)成一種供后續(xù)掃描切換操作使用的一個(gè)或多個(gè)加權(quán)系數(shù)的函數(shù)。因此，垂直于條的方向的縮放可以是條方向縮放的許多倍，比如10倍。
除了新縮放法外，本發(fā)明還針對(duì)新的提示操作法。除了在已知提示操作中考慮的象素邊界外，這類方法還考慮了圖象內(nèi)象素子組元邊界。有些對(duì)垂直條顯示裝置使用的提示操作作為一種步驟，涉及沿象素子組元邊界對(duì)準(zhǔn)字符，使字符莖邊沿接近或位于某個(gè)紅、藍(lán)或綠象素子組元內(nèi)，而不是總在整個(gè)象素邊沿出現(xiàn)的藍(lán)與紅象素子組元之間。
其它提示操作可應(yīng)用于水平條的顯示裝置。作為一個(gè)步驟，這類提示操作涉及沿象素子組元邊界對(duì)準(zhǔn)字符基底，使字符基底邊沿在紅或藍(lán)象素子組元內(nèi)，與整個(gè)象素邊沿相對(duì)。
根據(jù)本發(fā)明，作為提示操作的一部分，可將圖象內(nèi)垂直和/或水平線的寬度作為象素子組元邊界的函數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。在使圖象變形時(shí)，這樣可以使提示操作比已知系統(tǒng)作更精細(xì)的調(diào)節(jié)，而已知系統(tǒng)的提示是作為整個(gè)象素邊界定位的函數(shù)執(zhí)行的，該象素邊界(邊沿)與象素子組元邊界相對(duì)。
掃描切換一般在提示之后，它是將圖象的幾何表示切換成位映射的處理。本發(fā)明的掃描切換操作涉及將圖象的不同部分映射成不同的象素子組元，這與已知的掃描切換技術(shù)有很大差別，后一種技術(shù)用圖象的同一部分確定光強(qiáng)值，而該光強(qiáng)值準(zhǔn)備與代表象素的三個(gè)象素子組元的每一個(gè)一起使用。
將RGB象素子組元處理成獨(dú)立的光強(qiáng)源，結(jié)果會(huì)遇到色干涉效應(yīng)。本發(fā)明的一個(gè)特征是針對(duì)處理位映射圖象以檢測(cè)不希望有的色干涉效應(yīng)。本發(fā)明的另一特征是針對(duì)在位映射圖上作色處理操作以減小或補(bǔ)償不希望有的色干涉效應(yīng)。
本發(fā)明的其他特征涉及灰度級(jí)顯示，以及能夠顯示灰度級(jí)圖像如文字和彩色圖像的顯示器。
本發(fā)明包括灰度級(jí)監(jiān)視器，它具有矩形的顯示元，能夠提供第一尺度如水平尺度的分辨率，這是一種與第一尺度如縱向方向垂直的第二尺度的分辨率。在一種典型的實(shí)施例中，所提供的灰度級(jí)顯示器是在縱向尺度具有的水平尺度的分辨率的3倍。
還設(shè)計(jì)了一種顯示器，如LCD顯示器，它能夠在灰度級(jí)和彩色顯示裝置的情況下工作。在一種這樣的顯示器中，用來(lái)構(gòu)成顯示器彩色部分的彩色濾色鏡從分開(kāi)的灰度級(jí)顯示器部分中省去了。文字，如標(biāo)題，是用顯示器的灰度級(jí)部分來(lái)顯示的，而彩色圖像，如畫面是用顯示器的彩色部分顯示的。
在本發(fā)明的另一種顯示器中，使用了一種帶有濾色鏡元件的彩色濾色鏡，這種濾色鏡能夠在彩色工作方式和透明工作方式之間切換。當(dāng)圖像如文字要顯示為灰度級(jí)圖像時(shí)，用來(lái)顯示灰度級(jí)圖像的顯示器的相應(yīng)部分切換到透明的工作方式。在這樣一種實(shí)施例中，顯示器的其余的一個(gè)部分或多個(gè)部分可以用來(lái)顯示彩色圖像。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的方法和裝置的各種特征、實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述圖1示出已知的便攜式計(jì)算機(jī)。
圖2A示出已知的LCD屏。
圖2B比圖2A更詳細(xì)地示出圖2A的一部分已知的顯示屏。
圖2C示出已知系統(tǒng)中進(jìn)行的圖象采樣操作。
圖3示出的已知步驟涉及制備和存貯供以后文本生成與顯示使用的字符信息。
圖4示出一本電子書(shū)籍，具有本按照發(fā)明一實(shí)施例的以立式排列安置的平面顯示器。
圖5示出按本發(fā)明實(shí)施的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
圖6示出按本發(fā)明一示例性實(shí)施例執(zhí)行的圖象采樣。
圖7A示出按本發(fā)明實(shí)施的彩色平面顯示屏。
圖7B示出圖7A的一部分顯示屏。
圖7C示出按本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)施的顯示屏。
圖8示出包括在圖5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器里的各種單元(如例行程序)，用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示器上提供文本圖象。
圖9A示出按本發(fā)明一實(shí)施例提供顯示文本的方法。
圖9B描繪的是用來(lái)執(zhí)行圖9A中所示步驟915中所執(zhí)行的色彩處理/調(diào)節(jié)所采用的本發(fā)明的典型色彩補(bǔ)償子程序813。
圖9C和9D描繪的是按照本發(fā)明的典型實(shí)施例所執(zhí)行的像素彩色處理子程序。
圖10A與10B示出按本發(fā)明各種示例性實(shí)施例執(zhí)行的縮放操作。
圖11A與11B示出按本發(fā)明各種示例性實(shí)施例執(zhí)行的提示操作。
圖12A與12B示出按本發(fā)明各種示例性實(shí)施例執(zhí)行的掃描切換操作。
圖13詳細(xì)示出應(yīng)用于圖12A所示圖象數(shù)據(jù)第一列的掃描切換處理。
圖14示出按本發(fā)明一實(shí)施例執(zhí)行的加權(quán)掃描切換操作。
圖15示出要顯示在象素場(chǎng)上的某個(gè)字符的高分辨率表示。
圖16示出如何用已知技術(shù)表示圖15的字符。
圖17-20示出按本發(fā)明各種文本呈現(xiàn)技術(shù)表示圖15所示字符的不同方式。
圖21A繪出的是已知彩色LCD屏幕的結(jié)構(gòu)。
圖21B示出的是從正面看時(shí)圖21A中所示的已知屏幕的樣子。
圖22A繪出的是按照本發(fā)明的一種典型實(shí)施例所構(gòu)成的灰度級(jí)LCD的結(jié)構(gòu)。
圖22B示出的是從正面看時(shí)圖22A的屏幕的樣子。
圖23A繪出的是具有按照本發(fā)明構(gòu)成的彩色和灰度級(jí)部分的LCD的結(jié)構(gòu)。
圖23B示出的從正面看是圖23A中所示的屏幕的樣子。
圖24A繪出的是按照本發(fā)明的另一種實(shí)施例構(gòu)成的LCD的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的全部或一部分可以在彩色和灰度級(jí)工作方式之間切換。
圖24B示出的是從正面看時(shí)圖24A中的屏幕的樣子。
詳細(xì)描述如上所述，本發(fā)明針對(duì)在顯示裝置上顯示圖象(如文本和/或圖形)的方法與設(shè)備，且能利用輸出裝置的多個(gè)不同部分，如液晶顯示器的象素子組元來(lái)代表圖象的單個(gè)象素。
本發(fā)明的各種方法把每個(gè)象素子組元用作分別獨(dú)立的光強(qiáng)源，而不是把包括象素的一組RGB象素子組元當(dāng)作單個(gè)光強(qiáng)單元。這樣允許具有RGB水平或垂直條的顯示裝置處理成在條尺度上的有效分辨率比其它尺度上大3倍。本發(fā)明的各種設(shè)備針對(duì)著能利用單獨(dú)控制象素子組元能力的顯示裝置與控制設(shè)備。
圖4示出按本發(fā)明一實(shí)施例實(shí)施的計(jì)算機(jī)化電子讀物裝置400。如圖4所示，電子讀物400包括分別顯示讀物奇偶頁(yè)的第一與第二顯示屏402、404，還包括鍵板或鍵盤408等輸入裝置和CD盤驅(qū)動(dòng)器407等數(shù)據(jù)存貯裝置。設(shè)置的鉸鏈406可折迭電子讀物400，不用時(shí)可保護(hù)顯示器402、404?？捎脙?nèi)部電池對(duì)電子讀物400供電。同樣地，本發(fā)明的其它便攜式計(jì)算機(jī)實(shí)施例也可電池供電。
圖5和以下討論對(duì)一示例性設(shè)備作一概述，該設(shè)備至少能實(shí)施本發(fā)明的某些特征。本發(fā)明的各種方法一般以計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令(如程序模塊)來(lái)描述，這類指令由電子讀物400或個(gè)人計(jì)算機(jī)等計(jì)算機(jī)裝置執(zhí)行。本發(fā)明的其它特征將以顯示裝置元件與顯示屏等物理硬件描述。
除了特定描述的計(jì)算機(jī)裝置外，還可用其它設(shè)備實(shí)施本發(fā)明方法。程序模塊可以包括執(zhí)行某一任務(wù)或?qū)嵤┨囟ㄕ洈?shù)據(jù)類型的例行程序、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，本發(fā)明的至少某些方面可以用其它結(jié)構(gòu)實(shí)施，包括應(yīng)用于例如汽車、航空、工業(yè)應(yīng)用等場(chǎng)合的手持裝置、多處理器系統(tǒng)、基于微機(jī)或可編程的消費(fèi)類電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、主機(jī)架計(jì)算機(jī)、顯示器等。本發(fā)明的至少有些方面還可在分布計(jì)算環(huán)境中實(shí)施，其中由通過(guò)通信網(wǎng)聯(lián)接的遠(yuǎn)程處理裝置執(zhí)行諸任務(wù)。在某種分布計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可設(shè)置在本機(jī)和/或遠(yuǎn)程的存儲(chǔ)器裝置中。
參照?qǐng)D5，實(shí)施本發(fā)明至少某些方面的示例性設(shè)備500，包括個(gè)人計(jì)算機(jī)520等通用計(jì)算裝置。個(gè)人計(jì)算機(jī)520可以包括處理單元521、系統(tǒng)存儲(chǔ)器522及將包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器522的各種系統(tǒng)元件耦合至處理單元521的系統(tǒng)總線523。系統(tǒng)總線523是幾類總線結(jié)構(gòu)的任意一類，包括存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ)器控制器、外設(shè)總線和應(yīng)用任一種總線結(jié)構(gòu)的本機(jī)總線。系統(tǒng)存儲(chǔ)器522可以包括ROM524和/或RAM525?；镜妮斎?輸出系統(tǒng)526(BIOS)可以貯存在ROM524中，包括諸如在啟動(dòng)期間在個(gè)人計(jì)算機(jī)520內(nèi)的諸單元之間幫助傳遞信息的基本例行程序。個(gè)人計(jì)算機(jī)520還可包括對(duì)硬盤讀寫的硬盤驅(qū)動(dòng)器527(未示出)、對(duì)(如可卸式)磁盤529讀寫的磁盤驅(qū)動(dòng)器528以及對(duì)可卸式(磁光)光盤531(如CD或其它(磁光)光媒體)讀寫的光盤驅(qū)動(dòng)器530。硬盤驅(qū)動(dòng)器527、磁盤驅(qū)動(dòng)器528和(磁光)光盤驅(qū)動(dòng)器530可分別用硬盤驅(qū)動(dòng)器接口532、磁盤驅(qū)動(dòng)器接口533和(磁光)光盤驅(qū)動(dòng)器接口534同系統(tǒng)總線523耦合。這些驅(qū)動(dòng)器及其相關(guān)的存儲(chǔ)媒體提供非易失性存貯可機(jī)讀的指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和其它個(gè)人計(jì)算機(jī)520的數(shù)據(jù)。雖然這里描述的示例性環(huán)境應(yīng)用了硬盤、可卸磁盤529和可卸式光盤531，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，還可用其它類型的存貯媒體代替或增設(shè)上述的存貯裝置，諸如盒式磁帶、快擦式存儲(chǔ)器卡、數(shù)字視頻盤、Bernoulli卡盤、RAM、ROM等。
例如，可將操作系統(tǒng)535、一條或多條應(yīng)用程序536、其它程序模塊537和/或程序數(shù)據(jù)538等若干程序模塊存儲(chǔ)在硬盤527、磁盤529、(磁光)光盤531、ROM524或RAM525上。用戶可通過(guò)鍵盤540和指向裝置542的輸入裝置將指令與信息送入個(gè)人計(jì)算機(jī)520。也可包括話筒、操縱桿、游戲機(jī)盤、衛(wèi)星盤、掃描器等其它輸入裝置(未示出)。這些和其它輸入裝置一般通過(guò)耦合至系統(tǒng)總線523的串行端口接口546連接至處理單元521。然而，可用平行端口、游戲機(jī)端口或通用串行總線(USB)等其它接口連接輸入裝置。監(jiān)視器547或其它類顯示裝置也可經(jīng)視頻適配器548等接口連接至系統(tǒng)總線523。設(shè)備500加設(shè)第二顯示裝置可構(gòu)成讀物400。除了監(jiān)視器547外，個(gè)人計(jì)算機(jī)520可包括揚(yáng)聲器與打印機(jī)等其它外圍輸出裝置(未示出)。
個(gè)人計(jì)算機(jī)520可在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中工作，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將邏輯上的連接限定于一臺(tái)或多臺(tái)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，如遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)549。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)549可以是另一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)PC、對(duì)等裝置或其它公共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，可包括許多或所有上述相對(duì)于個(gè)人計(jì)算機(jī)520描述的單元。圖5示出的邏輯連接包括局域網(wǎng)(LAN)551與廣域網(wǎng)(WAN)552、因特網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(intranet)。
當(dāng)應(yīng)用于LAN時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)520可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口適配器(或“NIC”)553連接至LAN551。當(dāng)應(yīng)用于WAN時(shí)(如因特網(wǎng))，個(gè)人計(jì)算機(jī)520可包括調(diào)制解調(diào)器或其它在廣域網(wǎng)552上建立通信的裝置。調(diào)制解調(diào)器554(內(nèi)部或外部)可以經(jīng)串行口接口546接至系統(tǒng)總線523。在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境中，至少有些個(gè)人計(jì)算機(jī)520的程序模塊可存入遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器裝置。網(wǎng)絡(luò)連接是一種示例，可以使用在計(jì)算機(jī)之間建立通信鏈路的其它裝置。
圖7A示出按本發(fā)明一實(shí)施例實(shí)施的顯示裝置600，它適用于如便攜式計(jì)算機(jī)或希望配用平面顯示器的其它系統(tǒng)。顯示裝置600可構(gòu)制成LCD顯示器。在一實(shí)施例中，已知計(jì)算機(jī)100的顯示器與控制邏輯被本發(fā)明的顯示裝置600和顯示控制邏輯(如例行程序)代替，向便攜計(jì)算機(jī)提供水平RGB條和用于表示圖象不同部分的象素子組元。
如圖所示，對(duì)16×12象素的顯示，顯示裝置600包括16列象素元C1-C16和12行象素元R1-R12。象大多數(shù)計(jì)算機(jī)監(jiān)視器那樣，顯示器600配置成寬大于高。為便于表示，雖然將顯示器600限于16×12象素，但是應(yīng)該理解，圖7A類型的監(jiān)視器可以具有任意數(shù)量的垂直與水平象素元，使顯示器的水平與垂直象素元之比為例如640×480、800×600、1024×768和1280×1024，以及導(dǎo)致正方形顯示的比率。
顯示器600的每個(gè)象素元包括3個(gè)子組元，即紅色象素子組元602、綠色象素子組元604和藍(lán)色象素子組元606。在圖7A實(shí)施例中，每個(gè)象素子組元602、604、606的高度均等于或接近等于象素高度的1/3，寬度等于或接近等于象素的寬度。
在監(jiān)視器600中，將RGB象素子組元編排成水平條，這同前述監(jiān)視器200中應(yīng)用的垂直條結(jié)構(gòu)相反。監(jiān)視器600可應(yīng)用于特定的圖形場(chǎng)合，根據(jù)應(yīng)用要求，此時(shí)要求比水平更大的垂直分辨率。
圖7B詳細(xì)示出顯示器600的左上角部分，水平RGB條圖案清晰可見(jiàn)，字母R、G、B表示相應(yīng)的色彩象素子組元。
圖7C示出按本發(fā)明構(gòu)成的另一顯示裝置700。圖7C示出在LCD顯示器等顯示裝置中應(yīng)用的垂直RGB條，與水平象素元相比具有更多的垂直象素元。雖然圖示為12×16顯示，但是應(yīng)理解，可用任意數(shù)量的象素列/行構(gòu)制顯示器700，包括造成正方形顯示的列/行比率。
顯示裝置700完全適用要求對(duì)水平流動(dòng)的文本作立式型顯示的場(chǎng)合。圖7C類型的顯示裝置可用作電子讀物400的顯示器402、404。至于圖6的監(jiān)視器，每個(gè)象素元包括3種象素子組元，即R、G、B象素子組元。
雖然顯示器7A適用于特定的圖形場(chǎng)合，但是在生成高質(zhì)量字符方面，字符莖(字符較細(xì)長(zhǎng)的垂直部分)的準(zhǔn)確表示比襯線的表示重要得多。垂直條有不同的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)按本發(fā)明使用時(shí)，允許莖一次調(diào)節(jié)的寬度為象素的1/3。這樣，將帶垂直條結(jié)構(gòu)的裝置200或700等顯示裝置與本發(fā)明的顯示方法一起使用，可提供比已知水平條結(jié)構(gòu)(莖寬調(diào)節(jié)限于1個(gè)象素增量)更高質(zhì)量的文本。
垂直條的另一優(yōu)點(diǎn)是能在寬度上以小于象素尺度的增量(如1/3象素尺度增量)調(diào)節(jié)字符間距。字符間距是字跡清楚的一個(gè)重要文本特征，因此應(yīng)用垂直條產(chǎn)生有改進(jìn)的文本間距和更精細(xì)的莖重量。
圖8示出包括在圖5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器里的各種單元，如例行程序，用于在本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示器上提供文本圖象。
如圖所示，應(yīng)用例行程序536(可以是例如文字處理器應(yīng)用)包括一文本輸出子組元801。文本輸出子組元801負(fù)責(zé)將箭頭813表示的文本信息輸出給操作系統(tǒng)535，以在顯示裝置547上呈現(xiàn)出來(lái)。文本信息包括例如識(shí)別要描繪的字符的信息、在描述期間要用的字體和要描繪的字符的字號(hào)大小。
操作系統(tǒng)535包括各種在顯示裝置547上控制文本顯示的元件，包括顯示信息815、顯示適配器814和圖形顯示接口802。顯示信息815包括例如在描繪期間要應(yīng)用的縮放信息和/或前景/背景色彩信息。顯示適配器從圖形顯示接口802接收位映射圖象，并產(chǎn)生供給視頻適配器548的由顯示器547作光學(xué)呈現(xiàn)的視頻信號(hào)。箭頭815表示位映射圖象從圖形顯示接口802傳到顯示適配器814。
圖形顯示接口802包括處理圖形與文本的例行程序。單元804是用于處理文本的類型光柵化程序。類型光柵化程序負(fù)責(zé)處理從應(yīng)用536獲得的文本信息，并從中產(chǎn)生位映射表示。類型光柵化程序804包括字符數(shù)據(jù)806和描繪和光柵化例行程序807。
字符數(shù)據(jù)806可包括例如矢量圖形、直線、點(diǎn)和曲線，對(duì)一組或多組字符提供高分辨率的數(shù)字表示。
如圖3所示，眾所周知，處理文本字符302可產(chǎn)生其高分辨率的數(shù)字表示，如數(shù)據(jù)806，它可以存入存儲(chǔ)器供文本生成時(shí)使用。因此，這里不再討論數(shù)據(jù)806的生成304與存貯306。
呈現(xiàn)與光柵化例行程序807包括縮放例行程序808、提示例行程序810、掃描切換例行程序812和色彩補(bǔ)償例行程序813。當(dāng)執(zhí)行縮放、提示和掃描切換操作提供文本圖象時(shí)，本發(fā)明的例行程序與已知例行程序的差異在于，它們把屏幕的RGB象素子組元當(dāng)作獨(dú)立的光強(qiáng)實(shí)體來(lái)應(yīng)用，可用來(lái)表示要描繪的圖象的不同部分。色彩補(bǔ)償例行程序813負(fù)責(zé)對(duì)掃描切換例行程序812造成位映射圖象作色彩補(bǔ)償調(diào)節(jié)，以便補(bǔ)償不希望有的彩色干涉效應(yīng)，而這種效應(yīng)可能是將象素三種顏色子組元都當(dāng)作光強(qiáng)單元對(duì)待而造成的。下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明各例行程序808、810、812和813的操作。
圖9A示出的描繪與光柵化例行程序807，用于對(duì)本發(fā)明的顯示器提供文本。如圖所示，程序807在步驟902開(kāi)始，其中例如在操作系統(tǒng)575控制下，根據(jù)從應(yīng)用536接收的文本信息執(zhí)行該程序。在步驟904，有文本提供與光柵化程序807接收輸入，輸入包括從應(yīng)用536獲得的文本、字體和字號(hào)大小信息905。此外，輸入還包括由操作系統(tǒng)例如從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里的監(jiān)視器設(shè)定得到的縮放信息和/或前景/背景彩色信息及象素尺度信息815。輸入還包括數(shù)據(jù)806，它包括例如以線、點(diǎn)和/或曲線的形式高分辨率表示要顯示的文本字符。
在步驟904收到輸入后，操作進(jìn)行到步驟910，其中用縮放例行程序808作縮放操作。根據(jù)本發(fā)明，非方形縮放按照包括在每個(gè)象素元中的象素子組元的方向和/或數(shù)量的函數(shù)而執(zhí)行。具體而言，高分辨率字符數(shù)據(jù)806(如用線和點(diǎn)表示由接收的文本與字體信息限定的要顯示的字符)以在垂直于條的方向比條方向更大的比率縮放，使后續(xù)的圖象處理操作可利用更高的分辨率，而更高的分辨度按本發(fā)明將各個(gè)象素子組元用作獨(dú)立的光強(qiáng)源實(shí)現(xiàn)的。
因此，當(dāng)把圖7A所示類型的顯示器用作在其上待顯示數(shù)據(jù)的裝置時(shí)，就以比水平方向進(jìn)行的更大比率在垂直方向進(jìn)行縮放。在使用帶垂直條的屏(如圖2和7C所示的屏)時(shí)，則以比垂直方向進(jìn)行的更大比率在水平方向進(jìn)行縮放。
垂直與水平圖象方向之間的縮放差異的變化依賴于所用的顯示器和后續(xù)的掃描切換與待執(zhí)行的提示處理。在給定的實(shí)施例中，用包括在步驟904得到的縮放信息的顯示信息，在步驟910確定待執(zhí)行的縮放。
在本發(fā)明各種實(shí)施例中，在垂直于條的方向作縮放，比率與形成每個(gè)象素的象素子組元數(shù)量無(wú)關(guān)。例如，在用RGB象素子組元形成每個(gè)象素的一個(gè)實(shí)施例中，沿垂直于條的方向作縮放的比率是沿條方向作縮放的比率的20倍。在大多數(shù)場(chǎng)合中，字符或圖象是(但不一定是)沿垂直于條的方向縮放的，其比率能按其光強(qiáng)貢獻(xiàn)的成比例地進(jìn)一步劃分紅綠藍(lán)條。
圖10A示出對(duì)高分辨率表示的字母i1002作的縮放操作，1002是該字母在圖2A所示的帶水平條的監(jiān)視器上的預(yù)期顯示。注意，在該例中，沿水平(x)方向的縮放比率為x1，而沿垂直(y)方向的縮放比率為x3，導(dǎo)致縮放的字符1004比原來(lái)的字符1002高了3倍，但寬一樣。
圖10B示出對(duì)高分辨率表示的字母i1002作的縮放操作，1002是該字母在圖2和7C所示的帶垂直條監(jiān)視器上的預(yù)期顯示。注意，在該例中，沿水平(x)方向的縮放比率為x3，而沿垂直(y)方向的縮放比率為x1，導(dǎo)致縮放的字符1008與原來(lái)的字符1002正好一樣高，但寬為三倍。
其它縮放量也可以，例如，作為后續(xù)掃描切換操作的一部分，在對(duì)象素子組元確定光強(qiáng)值時(shí)要結(jié)合的加權(quán)掃描切換操作的場(chǎng)合中，縮放按照所用的RGB條與加權(quán)的函數(shù)而執(zhí)行。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，沿垂直于RGB條的縮放比率等于掃描切換操作期間使用的整數(shù)加權(quán)之和。在一個(gè)特定實(shí)施例中，這導(dǎo)致沿垂直于條方向的縮放比率為10x，而沿平行于條方向的縮放比率為1x。
重新參照?qǐng)D9，在步驟910一旦完成縮放操作后，操作進(jìn)行到步驟912，對(duì)縮放的圖象作提示(hinting)，例如通過(guò)執(zhí)行提示例行程序810。術(shù)語(yǔ)網(wǎng)格擬合有時(shí)用來(lái)描述提示過(guò)程。
提示操作示圖11A與11B。圖11A示出對(duì)打算顯示在水平條監(jiān)視器上的縮放字符1004的提示，圖11B示出對(duì)打算顯示在垂直條監(jiān)視器上的縮放字符1008的提示。
提示涉及在網(wǎng)格1102、1104內(nèi)對(duì)縮放字符(如1004、1008)作對(duì)準(zhǔn)，被用作后續(xù)掃描切換操作的一部分。提示還涉及使用圖象輪廓線的畸變，讓圖象更好地符合網(wǎng)格的形狀。網(wǎng)格作為顯示裝置象素元物理尺度的函數(shù)而確定。
與在提示期間未考慮象素子組元邊界的原有技術(shù)不同，本發(fā)明將象素子組元邊界當(dāng)作字符可以而且應(yīng)該沿其對(duì)準(zhǔn)的邊界，或當(dāng)作應(yīng)該對(duì)其調(diào)整字符輪廓線的邊界。
按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的提示作為像素子成分邊界可以用來(lái)減少顏色失真，如顏色膺像，由于將每一個(gè)不同彩色像素子成分當(dāng)作是獨(dú)立的照明亮度源。除了受控制的亮度，每一像素子成分具有色調(diào)和飽和度，它們通常是由安裝在彩色顯示器內(nèi)的濾色鏡確定的常數(shù)。當(dāng)子像素的亮度改變時(shí)，像素的總體顏色也是變化的。對(duì)于通過(guò)將像素分量當(dāng)作是獨(dú)立的照明源引入的那些顏色變化，吸引人眼的注意力，它們就變成了與顯示器的顏色不同的膺像，而顯示器用來(lái)精確地再產(chǎn)生人眼的圖像。人們希望避免會(huì)分散注意力的膺像，或使之最小。調(diào)整邊緣的位置如作為提示過(guò)程的一部分，在減小或消除顏色膺像時(shí)可以具有明顯的效果。對(duì)于經(jīng)常使用的一個(gè)個(gè)圖像如字符，邊緣布置信息可以由熟練的字模制作人員來(lái)決定，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)作為用于生成字符的字體信息。在提示操作期間，這種特定的字符布置信息用來(lái)確定提示過(guò)程期間合適的字符布置。不存儲(chǔ)的特定布置信息的圖像可以與各種像素和像素分量邊界按照所存儲(chǔ)的通常為可應(yīng)用的提示規(guī)則而對(duì)齊。
本發(fā)明的提示過(guò)程涉及以某種方式使字符的縮放表示在網(wǎng)格內(nèi)(如沿著或位于象素與象素子組元邊界)對(duì)準(zhǔn)，以利用有效的象素子組元優(yōu)化字符的準(zhǔn)確顯示。在許多場(chǎng)合中，這涉及到用左邊的象素或象素子組元邊界對(duì)準(zhǔn)字符莖的左邊沿，并沿著象素成分或子組元邊界對(duì)準(zhǔn)字符基底的底部。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在垂直條情況下，這樣對(duì)準(zhǔn)莖使得字符莖具有藍(lán)或綠色左邊沿的字符通常會(huì)比這樣對(duì)準(zhǔn)莖使其具有紅色左邊沿的字符更清晰。因此，在至少有些實(shí)施例中，在待顯示在垂直條屏上的字符的提示期間，作為提示過(guò)程的一部分，莖的綠色左邊沿要優(yōu)于紅色左邊沿。
在水平條情況下，這樣對(duì)準(zhǔn)使得字符基底具有紅或藍(lán)色底邊的字符通常比使字符基底對(duì)準(zhǔn)綠色底邊的字符更清楚。因此在待顯示在水平條屏上的字符的提示期間，在至少有些實(shí)施例中，作為提示過(guò)程的一部分，紅或藍(lán)色底邊要優(yōu)于綠色底邊。
圖11A示出提示操作用于縮放圖象1104。作為提示過(guò)程的一部分，將縮放的圖象1104放在網(wǎng)格1102上，調(diào)整其位置與輪廓線以更好地符合網(wǎng)格形狀，并得到期望的字符間距。圖11A與11B中的字母“G.P.”指示網(wǎng)格放置步驟，術(shù)語(yǔ)提示用來(lái)指示提示過(guò)程的輪廓線調(diào)整與字符間距部分。
注意，在對(duì)顯示在水平條屏上的圖象1004作提示的圖11A中，縮放的圖象1004沿R/G象素子組元邊界定位，字符1004的基底有紅色底邊。此外，調(diào)整圖象的輪廓線，使圖象的矩形部分靠近象素子組元邊界，導(dǎo)致提示的圖象1014。字符圖象與左右兩側(cè)支承點(diǎn)(未示出)間的距離也作為象素子組元邊界的函數(shù)予以調(diào)節(jié)，該距離用于確定字符在屏上的位置與間距。因此，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，將字符間距控制到某一對(duì)應(yīng)于象素子組元寬度(如象素寬度的1/3)的距離。
在對(duì)顯示垂直條屏上的圖象1008作提示的圖11B中，經(jīng)縮放的圖象1008沿R/G象素子組元邊界定位，使被提示字符1018的莖的左邊沿為綠色左邊沿。還要調(diào)整的字符形狀以及字符在網(wǎng)格上的位置。還要作字符的間距調(diào)整。
在步驟912一旦完成了提示過(guò)程，操作就進(jìn)到步驟914，這里按照本發(fā)明(如執(zhí)行掃描切換例行程序812)作掃描切換操作。
掃描切換涉及將代表字符的縮放幾何形狀切換成位映射圖象。常規(guī)掃描切換操作將象素當(dāng)作獨(dú)立的單元，能夠把相應(yīng)部分的縮放圖象映射到其中。因此在常規(guī)掃描切換操作中，用圖象的相同部分確定一部分縮放圖象被映射其中的象素元的每個(gè)RGB象素子組元要用的光強(qiáng)值。圖2C是一已知掃描切換處理的示例，它涉及對(duì)要表示為位映射的圖象進(jìn)行采樣，并根據(jù)采樣值產(chǎn)生光強(qiáng)值。
根據(jù)本發(fā)明，把象素的RGB象素子組元當(dāng)作獨(dú)立的光強(qiáng)單元。因此，把每個(gè)象素子組元當(dāng)作能夠把縮放圖象的單獨(dú)部分映射到其中的單獨(dú)光強(qiáng)組元。這樣，本發(fā)明可將縮放圖象的不同部分映射入不同的象素子組元，提供比已知掃描切換技術(shù)更高的分辨率。即在各種實(shí)施例中，可用縮放圖象的不同部分獨(dú)立地確定每個(gè)象素子組元要用的光強(qiáng)值。
圖6示出按本發(fā)明一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的示例性掃描切換。本實(shí)施例中，用由網(wǎng)格620表示的圖象的分別圖象采樣622、623、624產(chǎn)生紅綠藍(lán)光強(qiáng)值，與生成的位映射圖象630的對(duì)應(yīng)部分632、633、634有關(guān)。在圖6例中，紅和藍(lán)圖象采樣與綠采樣在距離上分別移動(dòng)了象素寬度的-1/3，和+1/3，從而避免了圖2C所示已知采樣/圖象表示法碰到的位移問(wèn)題。
在圖中所示的示例中，用白色指示在掃描切換操作產(chǎn)生的位象中“接通”的象素子組元。不是白色的象素子組元被“切斷”。
在黑色文本中，“通”表示與該象素子組元有關(guān)的光強(qiáng)值被控制，使該象素子組元不輸出光。假定一種白背景象素，則把不“通”子組元指定為使它們輸出其全光輸出的光強(qiáng)值。
在使用前景與背景彩色時(shí)，“通”表示對(duì)某一象素子組元指定某一值，若用全部三種象素子組元產(chǎn)生前景顏色，該值就產(chǎn)生規(guī)定的前景顏色。如用全部三種象素子組元產(chǎn)生背景彩色，則對(duì)不“通”的象素子組元指定產(chǎn)生規(guī)定背景彩色的值。
確定某個(gè)象素子組元在縮放時(shí)是否接“通”的第一種技術(shù)，是確定被映射到該象素子組元的縮放圖象塊(segment)(用一部分縮放網(wǎng)格表示)的中心是否在待顯示的圖象的縮放表示以內(nèi)。如在圖12A中，當(dāng)網(wǎng)格塊1020的中心在圖象1004里面時(shí)，就接通象素子組元C1，R5。另一種技術(shù)是確定被映射到該象素子組元的縮放圖象塊的50％或以上是否被要顯示的圖象占據(jù)。若被占據(jù)，就接通該象素子組元。例如，當(dāng)用網(wǎng)格塊1202表示的縮放圖象塊至少被圖象1004占據(jù)50％時(shí)，就接通相應(yīng)的象素子組元C1，R5。在下面討論的圖12A、12B、13和14諸例中，采用了確定何時(shí)接通某個(gè)象素子組元的第一種技術(shù)。
圖12A示出對(duì)顯示在水平條顯示裝置上的提示圖象1004作的掃描切換操作。該掃描切換操作導(dǎo)致位映射圖象1202。注意位映射圖象列C1-C4的每個(gè)象素子組元是如何根據(jù)縮放提示圖象1004相應(yīng)列的某一不同塊確定的，并且注意位映射圖象1204是如何包括沿綠/藍(lán)象素邊界對(duì)準(zhǔn)的2/3象素高度的基底和2/3象素高度的一個(gè)點(diǎn)。已知的文本成象技術(shù)會(huì)導(dǎo)致很不準(zhǔn)確的圖象，即基底為象素全高度，點(diǎn)尺度為整個(gè)象素尺度。
圖12B示出對(duì)顯示在垂直條顯示裝置上的提示圖象1008作的掃描切換操作。該掃描操作導(dǎo)致位映射圖象1203。注意位映射圖象列C1-C4的每個(gè)象素子組元是如何根據(jù)縮放提示圖象1008相應(yīng)列的某一不同塊確定的，并且注意位映射圖象1208是如何包括左邊沿沿紅/綠象素邊界對(duì)準(zhǔn)的2/3象素寬度莖，還要注意使用了2/3象素寬度的一個(gè)點(diǎn)，已知的文本成象技術(shù)會(huì)導(dǎo)致很不準(zhǔn)確的圖象，即莖為象素全寬，點(diǎn)為整個(gè)象素尺度。
圖13更詳細(xì)示出了對(duì)圖12A所示的縮放圖象1004的第一列作的掃描切換處理。在圖示掃描切換處理中，用縮放圖象1004的一塊控制與每個(gè)象素子組元有關(guān)的光強(qiáng)值，導(dǎo)致每個(gè)象素子組元被縮放圖象1004的同尺度部分所控制。
在掃描切換操作中可作加權(quán)。加權(quán)時(shí)，可用縮放圖象的不同尺度區(qū)域確定某一特定象素子組元是否接通或切斷，或處于其間的某一值(如灰度縮放)。以這種方式加權(quán)(weighting)的應(yīng)用代表防混迭濾色操作，它是沿垂直于RGB條紋的方向來(lái)進(jìn)行的。
如上所述，人的肉眼以不同的比率感受來(lái)自不同色光源的光強(qiáng)。對(duì)于感受的白色象素的亮度，貢獻(xiàn)率為綠色約60％，紅色約30％，藍(lán)色約10％；白色象素的亮度是將紅綠藍(lán)象素子組元置成其最大光強(qiáng)輸出而造成的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，掃描切換時(shí)應(yīng)用了加權(quán)，從而用映射到某一象素的60％縮放圖象區(qū)域確定綠色象素子組元的光強(qiáng)，用映射到同一象素的分別的30％縮放圖象區(qū)域確定紅色象素子組元的光強(qiáng)，并用映射到同一象素的分別的10％縮放圖象區(qū)域確定藍(lán)色象素子組元的光強(qiáng)。
在本發(fā)明一特定實(shí)施例中，在縮放操作中，圖象縮放沿垂直于條的方向的比率是沿條方向的比率的10倍，這有助于加權(quán)的掃描切換操作提示后，在掃描切換期間運(yùn)用如上述類型的加權(quán)掃描切換操作處理縮放的圖象。
圖14示出對(duì)圖象1002縮放提示型式的第一列1400所作的加權(quán)掃描切換操作，該圖象已作了垂直方向10倍、水平方向1倍的縮放。圖14中，提示圖象對(duì)應(yīng)于單個(gè)象素的這部分包括10個(gè)塊。按上述的加權(quán)縮放技術(shù)，用前三個(gè)塊或縮放圖象的每個(gè)象素區(qū)域確定對(duì)應(yīng)于位映射圖象1402中一象素的紅色象素子組元的光強(qiáng)值?？s放圖象1400各象素區(qū)的后面六個(gè)塊用來(lái)確定對(duì)應(yīng)于位映射圖象1402中同一象素的綠色象素子組元的光強(qiáng)值，這樣讓縮放圖象1400各象素區(qū)的最后一個(gè)塊用來(lái)確定藍(lán)色象素子組元的光強(qiáng)值。
如圖14所示，這種處理導(dǎo)致藍(lán)和紅色象素子組元在位映射圖象1402的列1行4中被接通，紅色像素子組元在列1行5中被接通，而列1的其余象素子組元被切斷。
通常，本發(fā)明的掃描切換處理以象素子組元的接通或切斷來(lái)描述。
本發(fā)明的各種實(shí)施例，尤其適用于圖形圖象，都涉及到使用灰度技術(shù)。在這類實(shí)施例中，如上述的實(shí)施例，掃描切換操作涉及獨(dú)立地將縮放提示的圖象部分映射到對(duì)應(yīng)的象素子組元而形成位映射圖象。然而在灰度實(shí)施例中，指定給某一象素子組元的光強(qiáng)值是作為被映射到該象素子組元(被待顯示的縮放圖象占據(jù))的縮放圖象面積部分的函數(shù)確定的。例如，如果某一象素子組元可被指定一個(gè)光強(qiáng)值在0與255之間，0為有效地切斷，255為全光強(qiáng)，則被要顯示的圖象占據(jù)50％的縮放圖象塊(網(wǎng)格塊)會(huì)導(dǎo)致由于把縮放圖象塊映射到相應(yīng)象素子組元的結(jié)果造成的象素子組元被分配128強(qiáng)度值。根據(jù)本發(fā)明，同一象素的鄰近象素子組元具有其光強(qiáng)值，該值作為另一部分(如縮放圖象塊)的函數(shù)而獨(dú)立地確定。
在圖9A的步驟914中，一旦產(chǎn)生了待顯示的文本的位映射表示，就可將它輸出給顯示適配器或進(jìn)一步處理，以便作彩色處理操作和/或色彩調(diào)整，提高圖象質(zhì)量。
雖然人的肉眼對(duì)亮度邊沿比對(duì)圖象色彩(色度)邊沿敏感得多，但是為了圖象描繪，把RGB象素子組元當(dāng)作獨(dú)立的光強(qiáng)單元會(huì)導(dǎo)致不希望有的色干涉效應(yīng)。例如，如果從RGB組中除去紅色，會(huì)導(dǎo)致青色(綠藍(lán)相加)的色干涉條紋效應(yīng)。
如上文中所討論的那樣，彩色膺像可以是由將像素不同顏色的像素子成分看作是獨(dú)立的照明亮度源而造成。在提示以后，可以保留這些膺色中的某些。事實(shí)上，改進(jìn)了圖像一個(gè)邊沿的提示會(huì)使同一圖像如字符中的另一個(gè)邊沿的顏色變差。
人們希望能夠檢測(cè)將人眼的注意力分散(例吸引到某種不想要的程度)的膺色，并將其抑制到它們不再分散人們注意力的程度。由于對(duì)于顏色的靈敏度隨人的不同而大不相同，所以會(huì)分散某人的注意力的膺色并不會(huì)分散另一人的注意力。因此，從實(shí)踐的觀點(diǎn)來(lái)看，要求人們集中抑制或消除會(huì)分散大多數(shù)人的注意力的膺色。本發(fā)明不同發(fā)明人的經(jīng)驗(yàn)研究已經(jīng)指出，引起人們注意的膺色是1)亮膺色，并且2)色調(diào)大體與前景顏色、背景顏色和會(huì)由將二者混合而產(chǎn)生的顏色不相同。
正如上文中所討論的那樣，調(diào)整分散像素的像素子成分的亮度可以包括(1)從亮像素子成分中減去一定的光強(qiáng)，以及/或者(2)在要在(1)中減去的量中加上某一光強(qiáng)，從而調(diào)整不同顏色的像素子成分，如同一像素的相鄰像素子成分。按照本發(fā)明的補(bǔ)色技術(shù)執(zhí)行步驟(1)和/或(2)減少了膺色，因此也減小了色注意分散。然而，這樣一種彩色處理方法的副作用是會(huì)使所要的圖像邊沿變差。但是，在大多數(shù)情況下，人們發(fā)現(xiàn)，可以將膺色減小到它們不再會(huì)分散人們的注意力，但與不把像素子成分看作是獨(dú)立光強(qiáng)源的已知方法相比，仍能具備改進(jìn)的圖像質(zhì)量。
圖9A所示的實(shí)施例中，步驟914中產(chǎn)生的位圖被提供到彩色處理/調(diào)整步驟915。該步驟中，進(jìn)行圖像處理，從而減小和/或消除由于將像素子成分看作是獨(dú)立的光源而導(dǎo)致的分散人的注意力的膺色。可以采用各種技術(shù)來(lái)識(shí)別、減小和/或消除分散人的注意力的膺色。
在一種特定的實(shí)施例中，檢查圖像的各個(gè)部分，以確定位圖已偏離所要求的前景顏色有多遠(yuǎn)。如果位圖中的某些部分偏離所要求的前景顏色超過(guò)了預(yù)先選擇的一定量時(shí)，則調(diào)整像素子成分的強(qiáng)度值，直到圖像部分落在前景顏色和背景顏色之間平均值的一個(gè)可接受的范圍內(nèi)為止。
在一種特定的實(shí)施例中，采用的是垂直條紋，檢查圖像邊沿的紅色干涉效應(yīng)。這使得像素元中的紅光強(qiáng)要比同一像素元中綠色光強(qiáng)值大得多。這樣一種條件對(duì)字符的垂直軀干產(chǎn)生明顯的紅色干涉效應(yīng)。在本典型實(shí)施例中，圖像邊沿像素是單獨(dú)檢查的。確定紅/綠強(qiáng)度的差值，并將其與用以確定是否需要進(jìn)行色彩調(diào)整的閾值比較。如果檢查得到的紅/綠確定差超過(guò)該閾值，那么就縮放紅色和/或綠色值，以減小紅色干涉效應(yīng)。可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定合適的閾值和比例縮放值。
可以檢測(cè)由于與綠、籃光強(qiáng)值比較而得到的低紅色光強(qiáng)值所產(chǎn)生的青籃色干涉效應(yīng)，并采用相似的閾值和光強(qiáng)縮放技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，來(lái)補(bǔ)償上述紅色干涉效應(yīng)。
圖9B描繪的是在用于像素色彩處理子程序(如圖9C的子程序970和圖9D中的子程序990)的各種典型實(shí)施例中所使用的典型色彩補(bǔ)償子程序813，用以執(zhí)行步驟915中的彩色處理/調(diào)整操作。
按照需要，按照每一像素處理為基礎(chǔ)，由子程序813進(jìn)行彩色處理和調(diào)整。子程序813在步驟950開(kāi)始，其中，子程序是由CPU521來(lái)執(zhí)行的。從步驟950起，操作進(jìn)行到步驟952，在該步驟，訪問(wèn)要使用的識(shí)別前景和背景顏色的信息，例如用于文字呈現(xiàn)(rendering)。這可以包含訪問(wèn)如存儲(chǔ)器535中由操作系統(tǒng)所存儲(chǔ)的彩色信息。
在下一個(gè)步驟953中，確定前景彩色像素和背景彩色像素的總體光強(qiáng)。在一種實(shí)施例中，對(duì)于前景和背景彩色像素來(lái)說(shuō)，這包含將被加權(quán)因子.3相乘的紅色亮度值、被加權(quán)因子.6相乘的綠色亮度值以及加權(quán)因子為.1相乘的藍(lán)色亮度值相加如下像素的總體亮度值＝.3R＋.6G＋.1B這里，R、G和B是確定了總體亮度的相應(yīng)像素的亮度值。至少在一種實(shí)施例中，像在下文中討論的那樣，由像素彩色處理子程序使用所確定的背景和前景彩色像素的總體亮度值。
在步驟954中，接收先前在步驟914中產(chǎn)生的位像，用于進(jìn)行處理。位像951包含總共N個(gè)像素，即，像素1至像素N。
從步驟954起，操作進(jìn)行到步驟956，其中，將CURRENT PIXEL(當(dāng)前像素)設(shè)置成等于N個(gè)像素中的第一個(gè)。標(biāo)記CURRENT PIXEL表示在某一給定時(shí)刻，處理的是圖像951中N個(gè)像素中的哪一個(gè)。
操作從步驟956進(jìn)行到步驟957，這時(shí)，調(diào)用像素彩色處理子程序，如圖9C中的子程序970或圖9D中的子程序。
下面參照?qǐng)D9C和9D詳細(xì)討論像素彩色處理子程序970，990。通常，所調(diào)用的像素彩色處理子程序負(fù)責(zé)判斷是否應(yīng)當(dāng)調(diào)整CURRENT PIXEL的亮度值，以減小或消除膺色，并根據(jù)需要進(jìn)行這種調(diào)整。如果像素彩色處理子程序判斷CURRENTPIXEL的像素子成分的亮度值沒(méi)有改變，通過(guò)從所調(diào)用的子程序返回，操作進(jìn)行到步驟964，這時(shí)，CURRENT PIXEL子成分的亮度值不變。但是，如果所調(diào)用的子程序判斷應(yīng)當(dāng)改變CURRENT PIXEL的像素子成分的一個(gè)或多個(gè)亮度值以減小或消除分散的顏色失真如膺色，那么CURRENT PIXEL的像素子成分的一個(gè)或多個(gè)亮度值就帶著某一調(diào)整值而從子程序返回。
顏色補(bǔ)償子程序的其余步驟用來(lái)確保所接收的位像中N個(gè)像素中的每一個(gè)都由像素彩色處理子程序970、990中的一個(gè)進(jìn)行處理。
對(duì)于從對(duì)像素彩色處理子程序957的調(diào)用的每一次返回，操作進(jìn)行到步驟964，在此判斷是否在所接收的圖像中還有更多的像素要進(jìn)行處理。這可以通過(guò)判斷CURRENT PIXEL是否是第N個(gè)像素來(lái)確定。如果在步驟964中判斷有另外的像素要進(jìn)行處理，則操作進(jìn)行到步驟966，在此將CURRENT PIXEL設(shè)置成等于N個(gè)像素中的下一個(gè)。從步驟966起，操作再次進(jìn)入步驟957，在此，像素彩色處理子程序再次被調(diào)用。
但是，在步驟964，判斷是否所接收的圖像的所有像素都被處理，操作進(jìn)行到步驟967，這里，經(jīng)處理的位圖由顏色補(bǔ)償子程序輸出。經(jīng)處理的位圖包括亮度值，這些亮度值經(jīng)修改，調(diào)用到像素彩色處理子程序。
由于經(jīng)處理的位圖的輸出，顏色補(bǔ)償子程序813的操作在步驟968處停止，等待子程序的重新開(kāi)始，如處理另一個(gè)位圖的圖像951。
第一像素彩色處理子程序970在黑白圖像如白色背景上的黑色文字的時(shí)候工作起來(lái)特別好。子程序970不采用前景和背景彩色圖像的總體亮度值。因此，顏色補(bǔ)償子程序的步驟953可以在采用像素彩色處理子程序957的時(shí)候省去或跳過(guò)。
白色是全部三種像素顏色成分如紅色、綠色和藍(lán)色的和。在白底黑字的實(shí)施例中亮膺色是那些通過(guò)將三種像素顏色成分中的任意兩種輸出的全光相加后得到的，例如，黃色是紅色和綠色的和，絳紅色是紅色和藍(lán)色的和，而青藍(lán)色是綠色和藍(lán)色的和。由于藍(lán)色子像素只是紅色潛在亮度的1/3，并且只是綠色像素子成分的1/6，因此，藍(lán)色像素子成分在與鮮紅色或綠色像素子成分交換亮度時(shí)幾乎沒(méi)有影響。為此，在典型的9C實(shí)施例中，忽略因各種亮度值而產(chǎn)生的潛在膺色。
子程序970中所進(jìn)行的處理用來(lái)識(shí)別這樣一些像素，這些像素容易混迭那些紅色或綠色像素子成分中的一個(gè)是亮的而其他的卻不是的那些像素。通過(guò)減小較亮的紅色或綠色像素子成分的亮度值，并增加較暗的紅色或綠色像素子成分的亮度值，在子程序970中實(shí)現(xiàn)膺色的抑制。
子程序970所執(zhí)行的對(duì)CURRENT PIXEL的R、G和B的處理可以表述成偽碼如下If|RCP－GCP|＞THRESHOLD THENSET RN＝RCP＋[(RCP－GCP)×RF]/10GN＝GCP＋[(RCP－GCP)×GF]/10這里，RCP＝CURRENT PIXEL的紅色像素子成分的亮度值，它可以是在0到255的范圍內(nèi)的任何一個(gè)整數(shù)值；GCP＝CURRENT PIXEL的紅色像素子成分的亮度值，它可以是在0到255的范圍內(nèi)的任何一個(gè)整數(shù)值；RCP＝CURRENT PIXEL的紅色像素子成分的亮度值，它可以是在0到255的范圍內(nèi)的任何一個(gè)整數(shù)值；GN＝CURRENT PIXEL的綠色像素子成分的亮度值，它可以是在0到255的范圍內(nèi)的任何一個(gè)整數(shù)值；RF是紅色因子，如4；GF是綠色因子，如6；而THRESHOLD是一個(gè)由經(jīng)驗(yàn)確定的閾值，如50。
下面參見(jiàn)圖9C，從圖中可以看到，像素彩色處理子程序970從步驟972處開(kāi)始，其中，調(diào)用該程序，調(diào)用CURRENT PIXEL的紅色和綠色亮度值，而這些亮度值分別可以是0至255范圍中的任何一個(gè)整數(shù)。接著，在步驟974，將RCP的值設(shè)置成等于正被處理的像素的紅色像素子成分亮度值，并且將GCP設(shè)置成等于正被處理的綠色像素子成分的亮度值。隨后，在步驟976中，判斷|RCP－GCP|是否大于所確定的閾值，THRESHOLD用來(lái)判斷是否存在分散注意力的膺色。
如果在步驟976中沒(méi)有超過(guò)閾值，表示分散注意力的膺色可能不存在，那么處理過(guò)程就通過(guò)RETRUN步驟984，返回到調(diào)用子程序970的地方，而不改變CURRENTPIXEL的亮度。
但是，如果判斷|RCP－GCP|的值超過(guò)THRESHOLD的值，這表示可能有分散注意力的膺色，則操作進(jìn)行從步驟976進(jìn)行到步驟978。在步驟978中，按照原始的紅色和綠色的強(qiáng)度值的函數(shù)產(chǎn)生新的紅色像素子成分亮度值RN。特別是，將RN設(shè)置成等于RCP＋[(RCP－GCP)*RF/10]。除以10是為了避免采用RF的浮點(diǎn)數(shù)值，而使用RF浮點(diǎn)數(shù)要使用浮點(diǎn)算法。
接著，在步驟980中，按照原始紅色和綠色亮度值的函數(shù)，產(chǎn)生新的綠色像素子成分亮度值GN。特別是，將GN設(shè)置成等于GCP＋[(RCP－GCP)*RF/10]。與產(chǎn)生RN的值一樣，除以10是為了避免采用RF的浮點(diǎn)數(shù)，而使用使用浮點(diǎn)數(shù)是需要進(jìn)行浮點(diǎn)計(jì)算的。
但是，步驟978和980是串行給出的，應(yīng)當(dāng)理解，它們也可以是并行給出的。在產(chǎn)生了新的RN和GN值以后，用新產(chǎn)生的值來(lái)替換當(dāng)前像素相應(yīng)的紅色和綠色的亮度值。這出現(xiàn)在步驟982中。由于CURRENT PIXEL的紅色和綠色亮度值在步驟982中被更新，就完成了針對(duì)當(dāng)前像素的彩色校正處理，并且通過(guò)返回步驟984，處理過(guò)程返回到調(diào)用子程序970的地方。
下面參照?qǐng)D9D描述第二種典型像素彩色處理子程序990的操作。子程序990適合于處理要用任意的例如是用戶選擇的前景和背景顏色的圖像。
對(duì)于任意的前景和背景顏色，對(duì)因?qū)为?dú)的像素子成分看作是獨(dú)立的光源而得到的膺色的抑制要比上述討論的黑白色的抑制更困難。實(shí)驗(yàn)得到，前景或背景顏色越是飽和，則越不容易分散對(duì)膺色的注意力。
這是因?yàn)?，飽和?shí)際上是通過(guò)抑制補(bǔ)色成分的亮度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。補(bǔ)色成分的有限亮度不僅避免了產(chǎn)生明亮的分散注意力的膺色，而且使經(jīng)抑制的像素子成分不適合于產(chǎn)生在經(jīng)抑制的像素子成分側(cè)具有高亮度的邊沿。其凈結(jié)果是對(duì)于高度飽和的顏色，含有像素的許多可能的邊沿沒(méi)有因按照將像素子成分看作是獨(dú)立的光源而使分辨率得到改進(jìn)。上述方法中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的一例前景/背景的顏色組合是在藍(lán)色背景上的紅色文字。
在將紅色像素子成分放在左邊而將藍(lán)色像素子成分放在右邊的顯示的時(shí)候，所涉及的像素從而顯示藍(lán)色在左邊而紅色在右邊的邊沿會(huì)完全是黑的。這樣的顯示不會(huì)有膺色，但會(huì)改進(jìn)圖像的分辨率。事實(shí)上，一行這樣的像素會(huì)產(chǎn)生黑線出現(xiàn)，這是本發(fā)明的子像素強(qiáng)度控制技術(shù)的膺像。從圖像質(zhì)量的觀點(diǎn)看，要求辨別和消除(例如采用傳統(tǒng)的完全像素切換(rendering)技術(shù)，例如針對(duì)會(huì)產(chǎn)生這樣的膺像的像素進(jìn)行灰度縮放)這些膺像。
彩色處理子程序990包括辨別產(chǎn)生上述類型的膺色的像素的步驟，這將得益于在整個(gè)像素的水平上應(yīng)用灰度縮放，而這與每一像素子成分獨(dú)立亮度值的產(chǎn)生相反。這還包括應(yīng)用灰度縮放的步驟以確定這些像素的亮度值。在一種實(shí)施例中，無(wú)論正被處理的像素的全部光強(qiáng)是否小于前景顏色和背景顏色二者的全部光強(qiáng)，都進(jìn)行灰度縮放轉(zhuǎn)換。
除了確定何時(shí)灰度縮放會(huì)加強(qiáng)像素的外觀以外，彩色處理子程序990用來(lái)辨別分散注意力的膺色，并進(jìn)行處理，以減小或消除這些膺色。如果判斷整個(gè)亮度值小于前景和背景彩色像素的亮度值，那么灰度縮放將可能提供比本發(fā)明的像素子成分方法所確定的更好的亮度值。在這樣一種情況下，操作從步驟992進(jìn)行到步驟997，這時(shí)進(jìn)行像素灰度縮放操作。灰度縮放操作包含兩個(gè)步驟997A和997B。在步驟997A，確定包括縮放經(jīng)提示的圖像的當(dāng)前像素的部分(P)。在步驟997B，通過(guò)將小數(shù)值P乘以前景顏色的相應(yīng)的R、G和B亮度值，來(lái)確定當(dāng)前像素的新的紅色、綠色和藍(lán)色的亮度值。一旦在步驟997中產(chǎn)生了CURRENT PIXEL的更新亮度值，則處理過(guò)程通過(guò)RETRUN步驟984回到子程序970被調(diào)用的地方。
如果在步驟992中判斷灰度縮放不會(huì)提高CURRENT PIXEL的質(zhì)量，則操作進(jìn)行到步驟993。在步驟993，判斷CURRENT PIXEL的顏色是否與前景顏色和背景顏色的不同。這一判斷是通過(guò)將CURRENT PIXEL的R、G和B亮度值與前景彩色像素和背景彩色像素的亮度值進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行的。如果在步驟993中判斷當(dāng)前像素的顏色與前景彩色像素和比較彩色像素中的一個(gè)是一致的，那么就不會(huì)有膺色出現(xiàn)，并且處理過(guò)程通過(guò)RETURN步驟984回到被調(diào)用子程序970的地方，而CURRENTPIXEL亮度值保持不變。
然而在步驟993中，如果判斷當(dāng)前像素的顏色與前景顏色和比較顏色是不同的，那么操作過(guò)程進(jìn)行到步驟994。在步驟994中，判斷CURRENT PIXEL的顏色是否是在與前景/背景顏色的混合所相應(yīng)的顏色的預(yù)先選擇的而且是可以接受的范圍內(nèi)。如果當(dāng)前像素的顏色是在預(yù)先選擇的范圍內(nèi)，那么處理過(guò)程通過(guò)RETURN步驟984，回到調(diào)用子程序970的地方，而CURRENT PIXEL的亮度保持不變。
然而，如果在步驟994中判斷CURRENT PIXEL的顏色在可以接受的顏色預(yù)先選擇的范圍以外，這表示存在分散注意力的膺色，那么操作就進(jìn)行到步驟995，這時(shí)，將CURRENT PIXEL的顏色調(diào)整到可接受的顏色的范圍。
這可以包含例如通過(guò)從現(xiàn)有的值中加上或減去來(lái)修改與CURRENT PIXEL相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)R、G和B亮度值，從而使各個(gè)值更接近預(yù)先選擇范圍內(nèi)可接受的顏色中所找到的那些值。所以，在步驟995結(jié)束時(shí)，CURRENT PIXEL更接近或落在相應(yīng)于前景和背景顏色混合的預(yù)先選擇的顏色范圍內(nèi)。一旦CURRENT PIXEL的亮度值在步驟995中被更新，則處理過(guò)程通過(guò)RETURN步驟984，回到被調(diào)用的子程序970的地方。在上述方法中，代表位映射圖像的像素的亮度值可以在逐個(gè)像素的基礎(chǔ)上經(jīng)處理和調(diào)整，以減小或消除因把不同顏色的像素子成分看作是獨(dú)立的光源而引入到圖像中的顏色失真。
圖15示出疊加在某一網(wǎng)格上的要呈現(xiàn)的字母n的高分辨率表示，該網(wǎng)格代表有水平條的12×12象素陣列。
圖16示出如何應(yīng)用常規(guī)顯示技術(shù)對(duì)圖15的字母n的呈現(xiàn)，示出的全尺度象元各包括三種象素子組元。注意全象素尺度的限制是如何在該字母脊部導(dǎo)致形狀的突變，從而導(dǎo)致混迭和較平坦的頂部。
圖17示出如何能夠按本發(fā)明用2/3象素高度基底來(lái)改進(jìn)字母n的呈現(xiàn)。該基底是用2種象素子組元而不是用全部三種象素子組元在行10、列1-4和8-10中形成的。還要注意如何改進(jìn)了字母的脊部，改進(jìn)的方法是脊部的寬度為整個(gè)象素高度，但是每個(gè)水平全高度象元沿垂直方向交錯(cuò)1/3象素高度排列，形成比圖16所示更準(zhǔn)確更平滑的脊部。
圖18示出如何按本發(fā)明將字母n的脊部在厚度上從一個(gè)象素厚度減至2/3象素厚度。
圖19示出如何按本發(fā)明將字母n的基底減至象素1/3的最小厚度，還示出如何將字母n的脊部減至象素1/3的厚度。
圖20示出如何按本發(fā)明表示字母n，其基底與脊部具有象素1/3的厚度。
雖然本發(fā)明描述的大部分內(nèi)容是呈現(xiàn)文本，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明同樣適用于圖形而減小混迭并提高能用常規(guī)彩色LCD顯示器等條形顯示器實(shí)現(xiàn)的有效分辨率。此外，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的許多技術(shù)可用來(lái)處理位映射的圖象(如掃描的圖象)而供顯示。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方法與設(shè)備能應(yīng)用于灰度監(jiān)視器，這類監(jiān)視器不用性質(zhì)不同的RGB象素子組元，而是用同一種顏色的多個(gè)非方形象素子組元，與使用方形象元的顯示器相比，可在一個(gè)尺度上使有效分辨率倍增。
圖21A描繪的是已知的背光顏色“CD2100”。LCD顯示器2100設(shè)計(jì)為一系列的層疊元件。正如所描述的那樣，在顯示器的背面，是光源2102，它提供光，如白光，至第一偏振濾色鏡2104上，圖中用三個(gè)箭頭表示。第一玻璃襯底層2106將第一偏振濾色鏡2104與第一層的透明電極分開(kāi)。液晶材料層2110夾在第一層透明電極2108和第二層2108’之間，而第二層包括沿垂直于第一層中電極方向工作的電極。濾色鏡2112包括紅(R)、綠(G)和籃(B)濾色鏡部分，這些部分沿顯示器2100的垂直長(zhǎng)度方向上工作，處在第二組透明電極2108’前面的位置上。第二玻璃襯底2106將位于顯示器2100前方的濾色鏡2112和第二偏振濾色鏡2104’分開(kāi)。
進(jìn)入第一偏振濾色鏡2104的光在通過(guò)電極層2108、2108’、液晶材料2110、濾色鏡2112和第二偏振濾色鏡2104’以后離開(kāi)顯示器2100。濾色鏡2112確定顯示器2100任一特定的部分輸出的光的顏色。通過(guò)調(diào)整電極2108、2108’上的電壓，可以控制通過(guò)顯示器2100任一部分輸出的光強(qiáng)。
圖21B描繪的是從正面看時(shí)已知的屏幕21A是什么樣子。注意，濾色鏡2112的R、G和B部分是如何形成顯示器2100上的垂直彩色條紋的。還要注意的是如何來(lái)控制透明電極，以形成多個(gè)可以分開(kāi)控制的用標(biāo)記R、G、B表示的矩形框所代表的屏幕部分。對(duì)于圖2A和2B中所描述的已知屏幕，圖像中的每一個(gè)像素包含一個(gè)R、G和B顯示元，形成正方形的像素。
圖22A-24B描繪的是按照本發(fā)明的各種實(shí)施例構(gòu)成的顯示器。圖22A-24B中所描繪的顯示器中包括的元件與已知的顯示器2100中的元件相同或相似，是用與圖21A中相同的標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo)示的。為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，這些元件將不再描述。
圖22A描繪的是按照本發(fā)明的一種實(shí)施例構(gòu)成的灰度級(jí)LCD2200。顯示器2200包含背光2102、第一和第二偏振濾色鏡2104、2104’、第一和第二玻璃襯底2106、2106’以及排列形成圖22A中所示的層疊結(jié)構(gòu)的第一和第二透明電極層2108和2108’。注意，顯示器2200中沒(méi)有了已知顯示器2100中所具有的濾色鏡2112。因?yàn)槭∪チ藶V色鏡2112，所以每一可以分開(kāi)控制的顯示器部分輸出的光通常是與背光2102的顏色是相同的，例如，會(huì)是白光。每一顯示器部分的強(qiáng)度可以從完全強(qiáng)度變化到完全關(guān)閉，而這是通過(guò)改變電極2108和2108’上施加的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
圖22B描繪的是當(dāng)前面看時(shí)顯示器2200會(huì)是什么樣子。注意，顯示器2200包含多個(gè)可分開(kāi)控制的光源，其形式是矩形的顯示元，包括如顯示元2210、2211、2212，它們的顏色相同。每一個(gè)顯示元2210、2210、2213包含夾層部分2102、2104、2106、2108、2110，它們對(duì)應(yīng)于各個(gè)顯示元2210、2211、2213的面積。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)成的顯示元使得其一個(gè)方向的尺度如縱向尺度是另一個(gè)方向如水平尺度的整數(shù)倍。
本發(fā)明的各種特征采用具有相同顏色的相鄰顯示元，所形成的顯示元在第一方向如水平方向上的分辨率是另一與第一方向垂直的方向如縱向上的分辨率的倍數(shù)。在典型的圖22B所示的實(shí)施例中，每一顯示元2210、2211、2212的高度是其寬度的3倍。這使得水平方向上的分辨率是縱向分辨率的3倍。但是，也可以實(shí)現(xiàn)具有其他的高度一寬度比的非正方形的顯示元。事實(shí)上，也可以構(gòu)成縱向分辨率大于水平分辨率的顯示器。另外，本發(fā)明的顯示器可以包括任何數(shù)量的行和/或列的顯示元。每一顯示元2210、2211、2212代表可以分開(kāi)控制的光源。
顯示器2200與顯示器2100的結(jié)構(gòu)相似，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)更容易，這是因?yàn)轱@示器2200沒(méi)有安裝在顯示器2100中的濾色鏡2112。盡管構(gòu)成起來(lái)比已知的屏幕2100更簡(jiǎn)單，但灰度級(jí)顯示器2200與采用傳統(tǒng)的屏幕2100相比，可以在一個(gè)方向上以更高的分辨率進(jìn)行文字和其他圖像的顯示，在傳統(tǒng)屏幕2100的時(shí)候，當(dāng)把像素子成分看作是獨(dú)立的光源時(shí)，會(huì)出現(xiàn)顏色失真。
因?yàn)轱@示器2200是單色，所以它特別適合于用作灰度級(jí)監(jiān)視器。這樣一種監(jiān)視器很適合于按照本發(fā)明用來(lái)顯示如文字。
由于每一可控制的顯示元2210、2211、2200的顏色相同，所以，可以把它們當(dāng)作是單獨(dú)的像素。另外，可以將多個(gè)非正方形的顯示元組合起來(lái)，形成正方形的像素。例如，顯示元2210、2211和2213可以組合起來(lái)，代表一個(gè)正方形的像素。這時(shí)，比例縮放、網(wǎng)格擬合和掃描轉(zhuǎn)換操作作為圖像如文字呈現(xiàn)(rendering)操作的一部分與上述關(guān)于本發(fā)明彩色實(shí)施例所描述的方法是相同或相似的，例如，像素每一顯示元可以被看作是獨(dú)立的光源。
但是，在圖22A實(shí)施例中，所有的顯示元即像素子成分的顏色是相同的。因此，無(wú)需使用具有不同像素子成分的不同的加權(quán)倍數(shù)，這是因?yàn)橄袼刈映煞謱⒕鶆虻貙?duì)被顯示圖像的總體觀測(cè)到的亮度做出貢獻(xiàn)。
另外，設(shè)計(jì)用來(lái)使字符邊沿與特定的顏色邊界對(duì)齊的提示和網(wǎng)格擬合操作是無(wú)需進(jìn)行的，這是因?yàn)樽酉袼爻煞诸伾吔缭趫D22A實(shí)施例中是不存在的。
另外，由于未采用不同顏色(例如RGB)的像素子成分，所以，顏色補(bǔ)償步驟915是不需要的。
圖23A描繪的是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例構(gòu)成的顯示器2300。在圖23A中，顯示器的第一部分如頂部，用作灰度級(jí)顯示器，而顯示器的第二部分如底部用作彩色顯示器。
顯示器2300包含背光2102、第一和第二偏振濾色鏡2104、2104’、第一和第二玻璃襯底2106、2106’、第一和第二透明電極層2108、2108’、濾色鏡2112和透明隔層2312，它們排列起來(lái)形成如圖23A所示的層疊結(jié)構(gòu)。濾色鏡2112的位置使得它濾去通過(guò)屏幕2300下面部分的光，而透明的隔層2312位于頂部，如顯示器2300的灰度級(jí)部分。隔層2312使得任何顏色的光能夠通過(guò)，例如，當(dāng)由背光2102產(chǎn)生這樣的光時(shí)，它們使白光通過(guò)。透明的隔層2312與濾色鏡2112具有相同的厚度。所以，隔層2312用來(lái)在顯示器部分中保持均勻的顯示厚度，而在該顯示器中濾色鏡被省去了。濾色鏡2112和透明的隔層2312的組合可以被描述成是一個(gè)濾色鏡，它帶有多個(gè)濾色鏡元件，每一元件對(duì)應(yīng)于一個(gè)獨(dú)立的顯示元2302、2304、2306或2308，并且每一元件是透明的或帶色的。因此，每一顯示元2302、2304、2306、2308包含夾層2102、2104、2106、2108、2110以及包含元件2112和2312的濾光鏡，它們對(duì)應(yīng)于單獨(dú)的顯示元區(qū)域。
濾色鏡2112包含重復(fù)的R、G和B條紋2321、2322、2323，這些條紋沿縱向。濾色鏡2112僅包括在顯示器的下方。因此，顯示器2300的底部將支持彩色輸出。然而，顯示器2300的頂部?jī)H支持單種顏色或灰度級(jí)輸出，這是因?yàn)樵陲@示器2300的頂部未采用不同顏色的濾色鏡條紋。顯示器2300每一部分的光強(qiáng)度隨施加到電極2108和2108’上電壓的不同而從完全強(qiáng)度變化到完全關(guān)閉。
圖23B描繪的是從正面看時(shí)顯示器2300是什么樣子。注意，顯示器2300包含多個(gè)可分開(kāi)控制的光源，每一光源在圖23B中呈單獨(dú)的矩形。標(biāo)號(hào)2302用來(lái)表示白色的顯示元，如光源，而標(biāo)號(hào)2304、2306和2308分別用來(lái)表示紅色、綠色和藍(lán)色的顯示元。注意，在圖23B中，繪出了白色顯示元2302的一行和彩色顯示元2304、23062308的兩行2303/2305。但是，也可以是白色(灰度級(jí))和彩色顯示元的組合。另外，也可以是任何數(shù)量的行和/或列的顯示元。
然而在圖23B中，描繪了具有相同顏色的灰度級(jí)像素元的一個(gè)行2301，多行和/或列這樣的像素元將通常包括在顯示中，并組合在一起的，例如，用來(lái)支持文字的顯示。
顯示器2300很適合于用在將一部分的顯示屏幕用于文字部分的顯示，而另一部分用作如彩色圖。例如，具有在頂部或底部的灰度級(jí)部分的本發(fā)明的顯示器可以用來(lái)顯示字幕信息，這時(shí)采用顯示器的灰度級(jí)部分，而彩色部分可以用作顯示彩色圖像。這樣的顯示器與具有相同尺度的顯示元的RGB顯示器相比的優(yōu)點(diǎn)是提供了更高的分辨率和/或更容易進(jìn)行文字的讀取，同時(shí)還可以進(jìn)行彩色圖像的顯示。
正如上文中所討論的那樣，按照本發(fā)明構(gòu)成的灰度級(jí)監(jiān)視器與具有相同尺度的顯示元的RGB條紋監(jiān)視器相比，可以更容易地進(jìn)行文字的讀取。這是因?yàn)榛叶燃?jí)監(jiān)視器不會(huì)產(chǎn)生由于把像素子成分看作是獨(dú)立的光源而出現(xiàn)的顏色失真。許多顯示器用作在某一時(shí)刻顯示文字，而在另一時(shí)刻顯示彩色圖像。另外，單個(gè)顯示器的不同部分通常用來(lái)同時(shí)顯示文字和彩色圖像。用來(lái)顯示文字的顯示器的特定部分可以因文字信息和/或隨文字一起顯示的圖像的量的不同而不同。
為了在這種變化的應(yīng)用場(chǎng)合下支持文字和彩色圖像的灰度級(jí)顯示，本發(fā)明的一種實(shí)施例是一種顯示裝置，它包括具有濾色鏡元件的濾色鏡，能夠在彩色操作方式和透明操作方式之間進(jìn)行切換。按照本發(fā)明這樣一種典型實(shí)施例構(gòu)成的顯示器2400如圖24A和24B所示。
顯示器2400包含背光2102、第一和第二偏振濾色鏡2104、2104’、第一和第二玻璃襯底2106、2106’、第一和第二透明電極層2108、2108’以及可切換的濾色鏡2401，它們排列起來(lái)形成如圖22A所示的層疊結(jié)構(gòu)。注意，顯示器2400與已知的顯示器2100具有相似的結(jié)構(gòu)，所不同的是濾色鏡。已知的顯示器采用了一種固定條紋的濾色鏡，而本發(fā)明的顯示器2400采用的是可切換的條紋的濾色鏡2401。
濾色鏡2401包含多個(gè)可切換的紅色2406、綠色2404和藍(lán)色2402濾色鏡條紋。每一濾色鏡條紋2406、2404、2402分別包括多個(gè)可以分開(kāi)控制的濾色鏡元件2406’、2404’和2402’。每一濾色鏡元件對(duì)應(yīng)于單獨(dú)的顯示元，當(dāng)工作在彩色方式的時(shí)候，分別代表紅、綠、籃像素子成分，而當(dāng)工作在灰度級(jí)方式的時(shí)候，代表灰度級(jí)顯示元如灰度級(jí)像素或像素子成分?？汕袚Q濾色鏡2401的每一個(gè)元件中電極上所施加的電壓可以是變化的，從而將元件從彩色的工作方式變成為是透明的工作方式。所以，條紋2406中各個(gè)濾色鏡元件2406’可以是獨(dú)立控制的，從而工作在紅色的或者是透明的濾色鏡元件下。另外，可以獨(dú)立控制條紋2402中的各個(gè)濾色鏡元件2402’，而工作在綠色或透明的濾色鏡元件方式下。另外，條紋2402中的各個(gè)濾色鏡元件2402’可以獨(dú)立受到控制，而工作在藍(lán)色的或透明濾色鏡元件方式下。通過(guò)改變電極2108和2108’上施加的電壓，以及/或者通過(guò)改變與顯示元相應(yīng)的每一濾色鏡元件中所包括的電極上所施加的電壓，可以將每一顯示元的亮度從完全強(qiáng)度變化到完全關(guān)閉。
圖24B描繪的是從正面看時(shí)，顯示器2400是什么樣子的。注意，顯示器2400是如何包含以顯示元如顯示元2410、2411、2412的形式的多個(gè)可以分開(kāi)控制的光源的，每一顯示元可以分別在紅色、綠色或藍(lán)色工作方式之間變化，并工作在灰度級(jí)工作方式下。每一顯示元2410、2412、2212包含夾層2102、2104、2106、2108、2401，它們對(duì)應(yīng)于各個(gè)顯示元2410、2411、2413的區(qū)域。
圖中示出的顯示元2410、2411、2412的高度比圖24A和24B中的寬度要大。應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用具有其他尺度的顯示元，如，采用寬度大于高度的正方形顯示元。另外，應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖24B中示出了3行、9列的顯示元，但也可以用任何數(shù)量的行和/或列的顯示元來(lái)構(gòu)成顯示器。也可以用可切換的紅色、綠色和藍(lán)色濾色鏡條紋2406、2402、2402，用可切換的黃色濾色鏡條紋或另一種單一顏色的條紋來(lái)代替這些可切換的濾色鏡條紋?？梢杂媚軌蛟陬伾琰S色與透明工作方式之間切換的條紋來(lái)使所顯示的文字加亮。
當(dāng)采用顯示器2400時(shí)，在進(jìn)行呈現(xiàn)(rendering)時(shí)候判斷所顯示的圖像是否對(duì)應(yīng)于另一種類型的圖像。對(duì)于要用來(lái)顯示文字的顯示器2400的部分，將濾色鏡元件設(shè)置成灰度級(jí)如透明的工作方式。對(duì)于要用作非文字圖像顯示的顯示器2400的部分，通?？梢詫V色鏡元件設(shè)置成是彩色的工作方式。這種方法使得按照本發(fā)明來(lái)進(jìn)行灰度級(jí)文字顯示，并且仍能在顯示裝置2400的任何地方進(jìn)行圖像的彩色顯示。
通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)濾色鏡方式控制信號(hào)如濾色鏡方式控制命令發(fā)送到含有顯示器2400的顯示裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)濾色鏡操作方式的設(shè)定。濾色鏡方式控制命令表示將工作在與例如命令中所標(biāo)示的相關(guān)的濾色鏡元件的方式下。采用呈現(xiàn)(rendering)和光柵掃描(rasterization)程序807作為文本呈現(xiàn)過(guò)程的一部分，或者采用視頻適配器518來(lái)產(chǎn)生濾色鏡方式控制命令。在一種RGB實(shí)施例中，缺省設(shè)置是使得可切換的濾色鏡元件工作在彩色方式下，并要求命令改變成透明狀態(tài)，例如，用于文本呈現(xiàn)。在黃色/透明實(shí)施例的時(shí)候，缺省方式是透明工作方式，其命令用來(lái)啟動(dòng)黃色濾色鏡元件的工作方式。
包含顯示器2400的顯示裝置包括控制邏輯，它響應(yīng)于濾色鏡方式控制命令?？刂七壿嫯a(chǎn)生必要的電信號(hào)，根據(jù)所接收的命令，改變顯示濾色鏡元件的工作方式。
盡管在灰度級(jí)工作方式的時(shí)候，術(shù)語(yǔ)“透明”用來(lái)描述濾色鏡元件2410、2411、2412的字符，但應(yīng)當(dāng)理解，它們可以略帶一些顏色，這是因?yàn)楫a(chǎn)生也可以用作紅色、綠色或藍(lán)色濾色鏡的完全透明的濾色鏡是很難的。因此，在一些實(shí)施例中，濾色鏡元件2410、2411和2412工作在灰度級(jí)顯示方式的時(shí)候只大體是透明的。因此，至少在一種典型的實(shí)施例中，當(dāng)工作在灰度級(jí)方式的時(shí)候，濾色鏡元件2410可以通過(guò)紅色、綠色和藍(lán)色，而這在彩色工作方式的時(shí)候是不行的。
盡管上文中已經(jīng)針對(duì)液晶顯示裝置以及針對(duì)液晶顯示器描述了本發(fā)明的各種方法和裝置，但也可以采用本發(fā)明的許多方法和裝置來(lái)改進(jìn)幾種類型的輸出和顯示裝置的圖像質(zhì)量。
例如，上述縮放、掃描轉(zhuǎn)換和提示方法中包含了將不同顏色的像素子成分看作是獨(dú)立的光源，這種方法也可以用于顯示在陰極射線管(CRT)顯示器上的圖像。
打印機(jī)是另一種類型的輸出裝置，采用這種裝置可以進(jìn)行本發(fā)明的比例縮放、提示和掃描轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的方法和裝置特別適合用于噴墨和其他類型的打印機(jī)，在這種類型的打印機(jī)中，圖像部分是用固定介質(zhì)如紙張上打印的偏移彩色取樣來(lái)表示的。
盡管液晶(LDC)和其他類型的顯示裝置通常具有某些共同的特征，如，使用RGB像素子成分來(lái)表示像素，但特定的顯示特征如濾色特征可以因制造商的不同而不同。顯示器，例如監(jiān)視器的特征也可以因同一制造商制造的監(jiān)視器類型的不同而不同。
本發(fā)明一種類型的實(shí)施例考慮了將用于特定的顯示裝置的防混迭信息如加權(quán)因子信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中去的不同監(jiān)視器之間的差異。本發(fā)明的光柵掃描和呈現(xiàn)程序在用于特定應(yīng)用中的特定顯示裝置時(shí)采用了這種顯示裝置信息。因此，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，采用存儲(chǔ)的濾色鏡加權(quán)以及與各個(gè)顯示裝置如LCD屏幕的模型相關(guān)的γ值來(lái)實(shí)現(xiàn)防混迭和γ校正操作。
防混迭操作在上述各種實(shí)施例中是通過(guò)在掃描轉(zhuǎn)換過(guò)程中使用不同的紅、綠和籃加權(quán)在一個(gè)尺度上進(jìn)行的。也可以考慮在第二尺度上采用這種防混迭技術(shù)，并且在各種典型的實(shí)施例中用來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)圖像的質(zhì)量。
在這里所描述的本發(fā)明中，很明顯，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)對(duì)于所討論的本發(fā)明的實(shí)施例還可以許許多多的其他的實(shí)施例和變異。應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例并不會(huì)偏離本發(fā)明，而應(yīng)當(dāng)看作是落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，它包含N行乘以M列的相鄰顯示元，每一顯示元是具有第一種顏色的、光強(qiáng)可分開(kāi)控制的光源，并且所述顯示元的第一尺度大于第二尺度，而所述第二尺度垂直于所述第一尺度，這里，N和M是大于1的正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，每一顯示元的第一尺度至少是所述第二尺度的兩倍長(zhǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，每一顯示元是一個(gè)液晶顯示元。
4.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述第一尺度是縱向尺度，而所述第二尺度是水平3尺度。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，每一顯示元的縱向尺度至少是所述水平尺度的3倍長(zhǎng)。
6.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述第一尺度是水平尺度，而所述第二尺度是縱向尺度。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，每一顯示元的水平3尺度的長(zhǎng)度至少是縱向尺度長(zhǎng)度的3倍。
8.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述顏色是白色；并且每一顯示元的光強(qiáng)可以以最大光強(qiáng)的1/256為遞增量，從完全開(kāi)啟變化到完全關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，它還包含X行乘以Y列的顯示元，所述顯示元具有至少兩種不同的顏色，這里，X和Y是正4整數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示元的X行乘以Y列包括紅、綠和籃顯示元。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，所述紅、綠和籃顯示元是液晶3顯示元。
12.一種顯示裝置，其特征在于，它包含包括多個(gè)相鄰灰度級(jí)顯示元的第一區(qū)域；以及包括多個(gè)紅、綠、籃顯示元的第二區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域包括多個(gè)相鄰且具有第一種顏色的光強(qiáng)可變的灰度級(jí)顯示元4；以及其中，第二區(qū)域包括紅、綠、籃彩色顯示元，所述顯示元排列起來(lái)，分別形成紅、綠、籃條紋。
14.如權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所述彩色顯示元呈矩形，并且在第一方向上的長(zhǎng)度大于第二方向上的長(zhǎng)度，而所述第二方向與所述第一方向垂直。
15.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于，所述灰度級(jí)顯示元呈矩形，并且在第一方向上的長(zhǎng)度大于第二方向上的長(zhǎng)度。
16.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，所述第一方向是縱向，而所述第二方向是水平方向。
17.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，一組灰度級(jí)顯示元能夠在灰度級(jí)和彩色方式操作之間切換，當(dāng)工作在灰度級(jí)方式時(shí)，至少某些灰度級(jí)顯示元輸出第一種顏色的光，而當(dāng)工作在彩色方式時(shí)，輸出第二種顏色。
18.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，所述一組灰度級(jí)顯示元中所包括的顯示元包括能夠在彩色和大體透明的方式之間切換。
19.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，所述彩色顯示元中的每一個(gè)包括一個(gè)彩色濾光鏡。
20.如權(quán)利要求19所述的顯示裝置，其特征在于，所述灰度級(jí)和彩色顯示元是液晶顯示元。
21.一種顯示裝置，其特征在于，它包含多個(gè)顯示元，多個(gè)顯示元中的每一個(gè)包括一個(gè)可切換的濾光鏡，所述濾光鏡能夠在大體透明的工作方式和彩色濾光方式之間切換。
22.如權(quán)利要求21所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個(gè)顯示元是矩形顯示元，并且所述顯示元在第一方向上的長(zhǎng)度大于在第二方向上的長(zhǎng)度。
23.如權(quán)利要求22所述的顯示裝置，其特征在于，第一組所述顯示元中所包括的可切換的濾光鏡能夠在大體透明的工作方式和紅色濾光工作方式之間切換。
24.如權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于，第一組顯示元中所包括的顯示元排列起來(lái)，形成條紋。
25.如權(quán)利要求24所述的顯示裝置，其特征在于，第二組顯示元中所包括的可切換的濾光鏡能夠在大體透明的工作方式和綠色濾光方式之間切換。
26.如權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其特征在于，所述第二組顯示元中所包括的顯示元排列起來(lái)形成條紋。
27.如權(quán)利要求26所述的顯示裝置，其特征在于，第三組顯示元中所包括的可切換的濾光鏡能夠在大體透明的工作方式和藍(lán)色濾光方式之間切換。
28.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于，所述第三組顯示元中所包括的顯示元排列起來(lái)形成條紋。
29.一種制造顯示裝置的方法，其特征在于，它包含下述步驟排列成層疊結(jié)構(gòu)，光源，可切換的濾光鏡，它包含多個(gè)相鄰的濾光鏡元件，所述濾光鏡元件包括能夠在第一種顏色和透明工作方式之間切換的至少第一濾光鏡元件，以及靠近能夠在與第一種顏色不同的第二種顏色和透明工作方式之間切換的第一濾光鏡元件的第二濾光鏡，每一濾光鏡元件包括最多兩種可控制的濾光層；以及置于所述可切換的濾色鏡前面的透明板，所述透明板能讓所述經(jīng)濾色的光透過(guò)。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，它還包含下述步驟將一液晶層置于所述光源和可切換的濾色鏡之間。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，它還包含下述步驟將一第一組透明電極置于所述光源和液晶層之間；以及將一第二組透明電極置于所述液晶層和所述可切換的濾色鏡之間。
32.一種顯示方法，其特征在于，它包含下述步驟用一顯示裝置的第一灰度級(jí)部分顯示灰度級(jí)文字；用所述顯示裝置的第一彩色部分顯示彩色圖像。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，它還包含下述步驟在顯示灰度級(jí)文字前，將所述顯示裝置的至少第二彩色部分從彩色工作方式切換成灰度級(jí)工作方式，從而產(chǎn)生所述顯示裝置的所述灰度級(jí)部分。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，切換所述顯示裝置的第二彩色部分的至少一部分的步驟包括將濾色鏡元件從彩色工作方式切換到透明工作方式的步驟。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，它還包含下述步驟用所述顯示裝置的第二灰度級(jí)部分顯示灰度級(jí)文字，所述第二灰度級(jí)部分不與所述顯示裝置的第一灰度級(jí)部分鄰接。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，它還包含下述步驟在顯示灰度級(jí)文字之前，將所述顯示裝置的第三彩色部分的至少一部分從彩色工作方式切換成灰度級(jí)工作方式，從而產(chǎn)生所述顯示裝置的第二灰度級(jí)部分。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，切換所述顯示裝置的第三彩色部分的至少一部分的步驟將濾色鏡元件從彩色工作方式切換成透明工作方式。
38.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，它還包含將附加的灰度級(jí)文字顯示在所述顯示裝置的第三部分上，而所述顯示裝置的第三部分是不與所述顯示裝置的第一部分鄰接的。
39.一種使用顯示器的方法，所述顯示器包括一個(gè)可切的濾色鏡，所述濾色鏡包括多個(gè)能夠在彩色工作方式和灰度級(jí)工作方式之間進(jìn)行切的濾色鏡元件，其特征在于，所述方法包含下述步驟接收要顯示的文字；將與所述顯示裝置的第一部分相應(yīng)的濾色鏡元件從彩色工作方式切換到灰度級(jí)工作方式；以及用所述顯示裝置的第一部分來(lái)顯示所接收的文字。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，它還包含下述步驟接收濾色鏡元件方式控制命令；并且其中，按照所接收的濾色鏡元件方式控制命令的函數(shù)，進(jìn)行所述濾色鏡元件的切換。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，切換濾色鏡元件的步驟包括將所述濾色鏡元件從彩色工作方式切換到透明工作方式的步驟。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，切換濾色鏡元件的步驟包括使所述濾色鏡元件從彩色工作方式切換到大體是透明的工作方式的步驟。
43.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，它還包含下述步驟接收要顯示的彩色圖像；將與所述顯示裝置的第一部分相應(yīng)的所述濾色鏡元件從所述灰度級(jí)工作方式切換到所述彩色工作方式。
44.一種顯示方法，其特征在于，它包含下述步驟產(chǎn)生與顯示裝置的單元相應(yīng)的多個(gè)亮度值，所述顯示裝置包括多個(gè)可切換的濾色鏡元件，所述可切換的濾色鏡元能夠在第一彩色工作方式和第二大體為透明的工作方式之間切換；產(chǎn)生第一濾色鏡元件方式控制命令，它包括使至少一個(gè)所述可切換的濾色鏡元件進(jìn)行工作的方式；以及將多個(gè)所述亮度值和濾色鏡元件控制命令傳送到所述顯示裝置。
45.如權(quán)利要求44所述的顯示方法，其特征在于，它包含下述步驟操作所述顯示裝置，用以根據(jù)所述濾色鏡元件方式控制命令，控制所述可切換濾色鏡元件中至少一個(gè)的工作方式。
46.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，它包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，用來(lái)產(chǎn)生和輸出與圖像顯示相關(guān)的顯示信息，所述顯示信息的產(chǎn)生和輸出包括下述步驟產(chǎn)生與顯示裝置的元相應(yīng)的多個(gè)亮度值，所述顯示裝置包括多個(gè)可切換的濾色鏡元件，所述可切換的濾色鏡元件能夠在第一彩色工作方式和第二大體透明的工作方式之間切換；產(chǎn)生第一濾色鏡元件方式控制命令，所述命令指示使至少一個(gè)所述可切換的濾色鏡元件工作的方式；以及將所述多個(gè)亮度值和濾色鏡元件方式控制命令發(fā)送到所述顯示裝置。
全文摘要
一種在灰度級(jí)和彩色監(jiān)視器(2400)上顯示圖像的顯示裝置和方法。按照本發(fā)明構(gòu)成灰度級(jí)顯示器包括具有在第一尺度如水平尺度上的分辨率的顯示器,在該尺度上的分辨率是第二尺度如縱向方向上的分辨率的幾倍。本發(fā)明各種其他的顯示器(2400)能夠在灰度級(jí)和彩色顯示裝置上工作。在這樣的一種系統(tǒng)中,用來(lái)構(gòu)成顯示器的彩色部分的濾色鏡在同一顯示器的另一灰度級(jí)部分中被省去了。在這樣的一種實(shí)施例中,文本、字幕是用顯示器的灰度級(jí)部分顯示的,而彩色圖像如圖形是顯示在顯示器的彩色部分上的。在本發(fā)明的另一種顯示器中,采用了一種可以在彩色和透明工作方式之間切換的濾色鏡元件(2410、2411、2412)的濾色鏡(2401)。當(dāng)要將圖像如文本顯示為灰度級(jí)圖像的時(shí)候,要用來(lái)顯示灰度級(jí)圖像的與顯示器(2400)的部分相應(yīng)的濾色鏡元件(2410、2411、2412)被切換到透明工作方式。在這樣一種實(shí)施例中,顯示器(2400)的其余部分可以用來(lái)顯示彩色圖像。本發(fā)明還給出了減小和/或消除由于把像素子成分看作是獨(dú)立的光源而產(chǎn)生的圖像顏色失真。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1326575SQ99811876
公開(kāi)日2001年12月12日 申請(qǐng)日期1999年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月7日
發(fā)明者W·希爾, M·達(dá)根, 小L·B·凱利, G·C·希契考克, J·T·韋特德 申請(qǐng)人:微軟公司