(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
いくつかの連続したサブフレームからなる１つのビデオフレームの間の連続した、より深いビット深度（ｎ＞ｋ）の入力画像として入力画像をディスプレイ装置に表示する装置であって、
複数の発光セルを含むアクティブマトリクスと、
表示すべきｎビットの前記入力画像の各画素のビデオデータを符号化し、いくつかのｋビットのデータのサブフレームデータを供給する符号化手段であって、各サブフレームデータはサブフレームの間表示される、符号化手段と、
前記アクティブマトリクスの前記セルを行単位で選択し、前記符号化手段によって供給される前記サブフレームデータをサブフレーム単位で、前記マトリクスの前記選択されたセルに印加する信号に変換する駆動ユニットと、を備え、
駆動ユニットは、ｋビットのサブフレームデータを供給する前記符号化手段と通信するサブフレーム駆動ユニットと、前記サブフレーム駆動ユニットと通信する参照信号ユニットであって、前記サブフレーム駆動ユニットによって制御されるビデオフレームの各サブフレームごとの参照信号のセットの変化を提供するために、前記サブフレームデータに応じて決定されるサブフレーム信号で、前記サブフレーム駆動ユニットと通信するデータドライバで使用されるサブフレームごとに異なる参照信号のセットを提供するよう構成され、より深いビット深度（ｎ＞ｋ）の前記入力画像を、参照信号のセットでより深いビット深度の画像を生成するためのｋビットサブフレームデータに変換する前記符号化手段で、ディスプレイ装置上に、より深いビット深度（ｎ＞ｋ）で、ｎビットの入力画像を表示する、前記参照信号ユニットとを有する、前記装置。
【請求項２】
前記符号化手段は、各画素のビデオデータを符号化していくつかのサブフレームデータにする少なくとも１つのルックアップテーブルと、前記サブフレームデータを格納するサブフレームメモリとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、
前記アクティブマトリクスの前記セルを行単位で選択する行ドライバと、
前記サブフレームメモリに格納された前記サブフレームデータをサブフレーム単位で読み出し、前記行ドライバを制御する前記サブフレーム駆動ユニットと、
前記サブフレーム駆動ユニットによって読み出された前記サブフレームデータをサブフレーム信号に変換し、前記サブフレーム信号を前記行ドライバによって選択された前記マトリクスのセルに印加するデータドライバとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記参照信号ユニットは、参照信号のセットにより、より深いビット深度で画像を生成するセルに適用されるサブフレーム信号に関連した前記データドライバに参照信号のセットを供給するよう構成されている、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記参照信号のセットは、ビデオフレーム中の各サブフレームにおいて変化する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記参照信号のセットの前記参照信号は、ビデオフレーム中で第１サブフレームから最終サブフレームまで減少する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記参照信号のセットの前記参照信号は、ビデオフレーム中で第１サブフレームから最終サブフレームまで増加する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ビデオフレーム中で、前記参照信号のセットの前記参照信号は、第１サブフレームから中間サブフレームまで増加し、前記中間サブフレームから最終サブフレームまで減少し、前記中間サブフレームは、前記第１サブフレームとも前記最終サブフレームとも異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ビデオフレーム中で、前記参照信号のセットの前記参照信号は、第１サブフレームから中間サブフレームまで減少し、前記中間サブフレームから最終サブフレームまで増加し、前記中間サブフレームは、前記第１サブフレームとも前記最終サブフレームとも異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ある時点でのビデオフレームの間に表示すべき入力画像の画素ごとに動きベクトルを計算する動き推定器であって、前記動きベクトルは、前記ある時点でのビデオフレームと次のビデオフレームの間の前記画素の動きを表す、動き推定器と、
入力画像ごとに、前記入力画像に対して計算した前記動きベクトルに基づいてＮ−１個の補間画像を計算する補間ユニットとをさらに備え、
前記入力画像および補間画像の各画素のビデオデータは、前記符号化手段によって符号化されてサブフレームデータになり、各サブフレームデータは、前記入力画像および補間画像のうちの１つから導出される、請求項１から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
いくつかの連続したサブフレームからなるビデオフレームの間、より深いビット深度（ｎ＞ｋ）の入力画像のシーケンスの入力画像をディスプレイ装置に表示する方法であって、
より深いビット深度（ｎ＞ｋ）の入力画像が、複数のサブフレームデータに符号化されることと、サブフレームデータの各々は、前記サブフレームデータを、該サブフレームデータに対応するサブフレーム信号に変換することにより参照信号ユニットで生成された、各サブフレームごとに異なる参照信号のセットで、ディスプレイ装置のビット深度（ｋ）より大きい入力画像のビット深度（ｎ）に対応する画像を生成することと、
を含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイの各セルがいくつかの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の結合体を介して制御されるアクティブマトリクスＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Display:有機発光ディスプレイ）における階調描画方法に関する。この方法は、より詳細には、ビデオ用途に開発されたものであるが、それに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス（active matrix）ＯＬＥＤ、すなわちＡＭ−ＯＬＥＤの構造はよく知られている。ＡＭ−ＯＬＥＤは、
−ＯＬＥＤ材料に接続されたコンデンサを伴ういくつかのＴＦＴの結合体(association)をセルごとに含むアクティブマトリクスを備える。このコンデンサは、ビデオフレームの一部の間、値を記憶するメモリコンポーネントとして動作し、この値は、次のビデオフレームの間またはビデオフレームの次の一部の間、セルによって表示されるビデオ情報を表す。ＴＦＴは、セルの選択、コンデンサへのデータの記憶、この記憶されたデータに対応するビデオ情報のセルによる表示を可能にするスイッチとして動作する。ＡＭ−ＯＬＥＤはさらに、
−マトリクスのセルを行単位で選択してセルの内容をリフレッシュする行ドライバすなわちゲートドライバと、
−その時点で選択されている行の各セルに記憶されるデータを供給するデータドライバすなわちソースドライバとを備える。このコンポーネントはセルごとにビデオ情報を受け取る。ＡＭ−ＯＬＥＤはさらに、
−所要のビデオ処理ステップおよび信号処理ステップを適用し、所要の制御信号を行ドライバおよびデータドライバに供給するデジタル処理ユニットを備える。
【０００３】
実際には、ＯＬＥＤセルを駆動するには２種類の方法がある。第１の方法では、デジタル処理ユニットが送り出すデジタルビデオ情報を、データドライバによって、振幅がビデオ情報に比例する電流に変換する。この電流は、マトリクスの適切なセルに提供される。第２の方法では、デジタル処理ユニットが送り出すデジタルビデオ情報を、データドライバによって、振幅がビデオ情報に比例する電圧に変換する。この電流すなわち電圧は、マトリクスの適切なセルに提供される。
【０００４】
上記のことから、行ドライバは行単位で選択を行うだけでよいので、その機能は極めて簡単であると結論づけることができる。行ドライバは、ほぼシフトレジスタといってよい。実際の能動的な部分はデータドライバであり、データドライバはハイレベルのデジタル−アナログコンバータとみなすことができる。このような構造のＡＭ−ＯＬＥＤによるビデオ情報の表示は以下のように行われる。入力信号はデジタル処理ユニットに転送され、デジタル処理ユニットで内部処理される。その後、デジタル処理ユニットは、行選択用のタイミング信号を、データドライバに送り出されるデータと同期して行ドライバに供給する。データドライバに送信されるデータは、パラレルデータまたはシリアルデータである。さらに、データドライバは、別個の参照信号処理デバイスによって供給される参照信号を処理する。このコンポーネントは、電圧駆動回路の場合には１組の参照電圧を供給し、電流駆動回路の場合には１組の参照電流を供給する。通常、白レベルに最大参照値が使用され、最小グレーレベルに最小参照値が使用される。次いで、データドライバは、マトリクスのセルに、これらのセルによって表示されるデータに対応する振幅の電圧または電流を印加する。
【０００５】
これらのセルに対して選択される駆動概念（電流駆動または電圧駆動）とは無関係に、階調レベルは、フレームの間、セルのコンデンサにアナログ値を記憶することによって定義される。このセルはこの値を次のフレームに伴う次のリフレッシュ動作まで保持する。この場合、ビデオ情報は、すべてアナログで描画され、フレームの間中ずっと安定に保たれる。この階調描画は、パルスで動作するＣＲＴディスプレイにおける階調描画とは異なる。図１に、ＣＲＴおよびＡＭ−ＯＬＥＤの場合の階調描画を示す。
【０００６】
図１は、ＣＲＴディスプレイの場合（図１の左側）、選択された画素がビームからパルスを受け取り、このパルスが、スクリーンの蛍光体上で、この蛍光体の持続性の程度に応じて急激に減少する発光ピークを生成することを示している。１フレーム後（例えば、５０ヘルツでは２０ミリ秒後、６０ヘルツでは１６．６７ミリ秒後）に新しいピークが生成される。この例では、フレームＮの間はレベルＬ１が表示され、フレームＮ＋１の間はより低いレベルＬ２が表示される。ＡＭＯＬＥＤ（図１の右側）の場合には、ある時点の画素の輝度は、そのフレーム期間中ずっと一定である。画素の値は各フレームの始めに更新される。ビデオレベルＬ１およびＬ２は、フレームＮおよびＮ＋１の間もずっと表示される。レベルＬ１およびＬ２に対する照明面は、図のハッチングした領域で示すように、同じ電力管理システムを使用する場合には、ＣＲＴ装置とＡＭ−ＯＬＥＤ装置で等しい。振幅は常にアナログで制御される。
【０００７】
ＡＭ−ＯＬＥＤでは、階調の描画時に、ある種のアーチファクトが現れる。その１つは、低階調レベルの描画である。図２に、８ビットのＡＭ−ＯＬＥＤに２つの極端なグレーレベルが表示されているところを示す。この図は、データ信号Ｃ1を用いて生成された最小グレーレベルと、データ信号Ｃ255を用いて生成された（白を表示する）最大グレーレベルとの差を示している。データ信号Ｃ1は明らかにＣ255よりもはるかに小さくなければならない。Ｃ1は正規には、Ｃ255の１／２５５になるはずである。そのため、Ｃ1は非常に小さい。しかし、このような小さい値を記憶することは、システムに慣性があるため難しいことがある。さらに、この値を設定する際の誤差（ドリフトなど）は、最小レベルの場合、最大レベルの場合よりも最終値にはるかに大きな影響を及ぼすことになる。
【０００８】
ＡＭ−ＯＬＥＤの別の問題は、動画を表示するときに現れるものである。この問題は、人間の眼の視線運動性眼振（optokinetic nystagmus）と呼ばれる反射的な機構によるものである。この機構により、眼は、あるシーンの移動物体を追いかけて網膜上で静止画として維持する。映画フィルムは、離散的な静止画を帯状に集めたものであり、それによって連続した動きが視覚的な印象として作り出される。視覚ファイ(visial phi)現象と呼ばれるこの見かけ上の動きは、刺激（ここでは画像）の持続性によって決まる。図３に、黒を背景にして移動する白い円板を表示するときの眼の動きを示す。この円板は、フレームＮからフレームＮ＋１まで、左向きに移動する。観察者の脳は、円板の動きを左向きの連続した動きとして認識し、連続した動きを視覚的に認知する。ＣＲＴディスプレイと異なり、ＡＭ−ＯＬＥＤにおける動きの描画はこの現象と相反する。図４に、図３のフレームＮおよびフレームＮ＋１を表示するのにＣＲＴおよびＡＭ−ＯＬＥＤを用いた場合に知覚される動きを示す。ＣＲＴディスプレイの場合には、パルス表示動作は視覚ファイ現象と極めてよく合致する。観察者の脳は、ＣＲＴの情報を連続した動きとして全く問題なく認識する。しかし、ＡＭ−ＯＬＥＤによる画像描画の場合、物体はまず、あるフレームの間中ずっと静止したままに見え、次のフレームで新たな位置に飛び移るように見える。観察者の脳がこのような動きを解釈することは極めて難しく、そのため、ぼけた画像、またはぶれた画像（ジャダ）になる。
【０００９】
低階調レベルを表示するとき、かつ／または動画を表示するときのＡＭ−ＯＬＥＤにおける階調描画を改善する方法が、Ｄｅｕｔｓｃｈｅ  Ｔｈｏｍｓｏｎ−Ｂｒａｎｄｔ  Ｇｍｂｈの名前で出願された特許文献１に開示されている。その考え方は、各フレームを、複数のサブフレームに分割することであり、各サブフレームにおいて、ＣＲＴディスプレイの視覚的な応答に合致するように信号の振幅を適合させることができる。
【００１０】
この特許出願では、ビデオフレームの間、セルに印加されるデータ信号の振幅を可変とする。例えば、振幅を減少させる。そうするために、ビデオフレームを複数のサブフレームＳＦiに分割し、あるセルに従来のやり方で印加されるデータ信号を複数の独立した基本データ信号に変換する。これらの基本データ信号はそれぞれ、サブフレームの間、そのセルに印加される。異なるサブフレームでは継続時間Ｄ1を変えることもできる。サブフレームの数は２よりも多く、ＡＭＯＬＥＤで用いることができるリフレッシュレートによって決まる。プラズマディスプレイパネルにおけるサブフィールドとの違いは、プラズマディスプレイパネルの場合、サブフレームがアナログ（可変振幅）であることである。
【００１１】
図５に、元のビデオフレームを、それぞれ継続時間がＤ0からＤ5である６つのサブフレームＳＦ0からＳＦ5に分割したところを示す。サブフレームＳＦ0、ＳＦ1、ＳＦ2、ＳＦ3、ＳＦ4、およびＳＦ5の間にそれぞれビデオレベルを表示するのに、６つの独立した基本データ信号Ｃ（ＳＦ0）、Ｃ（ＳＦ1）、Ｃ（ＳＦ2）、Ｃ（ＳＦ3）、Ｃ（ＳＦ4）、およびＣ（ＳＦ5）を使用する。各基本データ信号Ｃ（ＳＦi）の振幅は、Ｃblackであるか、あるいはＣminよりも大きいかのいずれかである。Ｃblackは、光放出を禁止するセルに印加される基本データ信号の振幅を示すものである。Ｃminは、信号振幅値を表す閾値であり、この閾値よりも大きければセルの動作が良好である（書き込み速度が速く、安定性がよい、など）とみなされる。ＣblackはＣminよりも小さい。この図では、基本データ信号の振幅は、第１サブフレームから第６サブフレームまで減少する。基本データ信号は参照電圧または参照電流に基づいているので、この減少動作は、これらの基本信号に用いられる参照電圧または参照電流を減少させることによって実施することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第０５／１０４０７４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、ビット深度がより深くなったディスプレイ装置を提案することである。入力画像のビデオデータは、サブフレーム符号化ユニットによってＮ個のサブフレームデータに変換され、次いで、各サブフレームデータは、基本データ信号に変換される。本発明によれば、ある画素の少なくとも１つのサブフレームデータは、前記画素のビデオデータと異なる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、Ｎ個（Ｎ≧２）の連続したサブフレームからなる１つのビデオフレームの間の連続した入力画像として入力画像を表示する装置に関するものである。この装置は、
−複数の発光セルを含むアクティブマトリクスと、
−表示すべき入力画像の各画素のビデオデータを符号化し、Ｎ個のサブフレームデータを供給する符号化手段とを備え、各サブフレームデータはサブフレームの間表示され、この装置はさらに、
−前記アクティブマトリクスのセルを行単位で選択し、前記符号化手段によって供給されるサブフレームデータをサブフレーム単位で、マトリクスの選択されたセルに印加する信号に変換する駆動ユニットを備える。本発明によれば、ある画素について生成されたこれらＮ個のサブフレームデータの少なくとも１つは、前記画素のビデオデータと異なる。
【００１５】
他の特徴は、添付の従属請求項で定義される。
【００１６】
本発明の実施形態の例を図面で例示し、以下の説明でより詳細に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＣＲＴおよびＡＭ−ＯＬＥＤの場合のフレームの間の照明を示す図である。
【図２】従来の方法で２つの極端なグレースケールレベルを表示するためにＡＭ−ＯＬＥＤのセルに印加されるデータ信号を示す図である。
【図３】一連の画像における移動物体の場合の眼の動きを示す図である。
【図４】ＣＲＴおよびＡＭ−ＯＬＥＤの場合の図３の移動物体の知覚される動きを示す図である。
【図５】６つのサブフレームを含むビデオフレームを示す図である。
【図６】４つのサブフレームを含む簡略化されたビデオフレームを示す図である。
【図７】サブフレームデータを供給するサブフレーム符号化ユニットを備える第１のディスプレイ装置を示す図である。
【図８】サブフレームデータを動き補償する第２のディスプレイ装置を示す図である。
【図９】図８のディスプレイ装置においてビデオフレームの異なるサブフレームについて補間画像を生成するところを示す図である。
【図１０】入力画像および補間画像をビデオフレームのサブフレームに関連づける方法を示す図である。
【図１１】入力画像および補間画像をビデオフレームのサブフレームに関連づける方法を示す図である。
【図１２】入力画像および補間画像をビデオフレームのサブフレームに関連づける方法を示す図である。
【図１３】入力画像および補間画像をビデオフレームのサブフレームに関連づける方法を示す図である。
【図１４】図８のディスプレイ装置における補間演算およびサブフレーム符号化演算を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
明細書を簡略化するために、電圧駆動システムを使用した、継続時間がＤ0＝Ｄ1＝Ｄ2＝Ｄ3＝Ｔ／４と同じである４つのアナログサブフレームＳＦ0からＳＦ3からなるビデオフレームの例を取り上げる。各サブフレームの参照電圧は、２つの連続したサブフレーム間で輝度差が３０％になるように選択される。これは、各サブフレームで（５ミリ秒ごとに）、所与のサブフレームでのセルのリフレッシュに従って参照電圧が更新されることを意味する。ここで与えられる値および数はどれも単なる例である。こうした仮定を図６に示す。実際には、サブフレームの数、サイズ、および振幅差は臨機応変に決めることができ、用途に応じてケースバイケースで調整することができる。
【００１９】
電圧駆動システムの場合について本発明を説明する。この場合、入力ビデオ（入力）と、前記入力ビデオに対してセルが生成する輝度との関係はｎのべき乗であり、ｎは２に近い数である。電流駆動システムの場合には、入力ビデオ（入力）と、前記入力ビデオに対してセルが生成する輝度との関係は線形であり、これはｎ＝１の場合と等価である。
【００２０】
したがって、この例では、電圧駆動システムの場合、セルが生成する輝度（Ｏｕｔ）は以下のようになる。
【００２１】
【数１】
0005497434.tif 000002
【００２２】
ここで、Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2、およびＸ3は、４つのサブフレームＳＦ0、ＳＦ1、ＳＦ2、およびＳＦ3で用いるサブフレームデータ（ビデオ値に関連する８ビット情報）である。
【００２３】
電流駆動システムの場合には、輝度は以下のようになる。
【００２４】
【数２】
0005497434.tif 000003
【００２５】
このシステムは、以下の例で示すように、より多くのビットを処理することができる。
・最大輝度は、Ｘ0＝２５５、Ｘ1＝２５５、Ｘ2＝２５５、およびＸ3＝２５５で求められ、以下の出力輝度値になる。
【００２６】
【数３】
0005497434.tif 000004
【００２７】
・最小輝度は、（制限値Ｃminを用いずに）Ｘ0＝０、Ｘ1＝０、Ｘ2＝０、およびＸ3＝１で求められ、以下の出力輝度値になる。
【００２８】
【数４】
0005497434.tif 000005
【００２９】
最大輝度が同じであるアナログサブフレーム（またはサブフィールド）を用いない標準ディスプレイでは、最小輝度は
【００３０】
【数５】
0005497434.tif 000006
【００３１】
に等しくなる。ここで、Ｎはビット深さを表す。そのため、
−８ビットモードでは、最小輝度値は、
【００３２】
【数６】
0005497434.tif 000007
【００３３】
単位となり、
−９ビットモードでは、最小輝度値は、
【００３４】
【数７】
0005497434.tif 000008
【００３５】
単位となり、
−１０ビットモードでは、最小輝度値は、
【００３６】
【数８】
0005497434.tif 000009
【００３７】
単位となる。
【００３８】
以上、単純に８ビットデータドライバに基づいてアナログサブフレームを使用すると、同一のビデオデータに関係するサブフレームデータを前記ビデオデータと異なるものとし得る場合、ビット深さを深くすることができることが示される。しかし、ビデオデータのサブフレームデータへの変換は注意深く行わなければならない。
【００３９】
実際、標準システム（アナログのサブフレームまたはサブフィールドなし）では、入出力関係が電圧駆動モードにおける２次曲線に従うので、入力振幅が１／２になると、出力振幅は１／４になる。このことは、アナログサブフィールドの考え方を利用する場合にも当てはまるはずである。言い換えれば、入力ビデオ値が、取り得る最大値の１／２である場合、出力値は、Ｘ0＝２５５、Ｘ1＝２５５、Ｘ2＝２５５、およびＸ3＝２５５として得られる数値の１／４になるはずである。これは、単純にＸ0＝１２８、Ｘ1＝１２８、Ｘ2＝１２８、およびＸ3＝１２８とするだけで実現できるものではない。実際、
【００４０】
【数９】
0005497434.tif 000010
【００４１】
となり、これは３００３７．４７／４＝７５０９．３７にならない。これは、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）2≠ａ2＋ｂ2＋ｃ2＋ｄ2だからである。
【００４２】
それゆえ、入出力関係がｎのべき乗に従うように特定のサブフレーム符号化を用いる。ここで、ｎは表示動作によって決まる数である。
【００４３】
入力値が１２８の例では、サブフレームデータは、Ｘ0＝１４１、Ｘ1＝１１４、Ｘ2＝１０７、Ｘ2＝９４とすべきである。実際、
【００４４】
【数１０】
0005497434.tif 000011
【００４５】
となり、これは３００３７．４７／４に厳密に等しい。このような最適化が、取り得る入力ビデオレベルごとになされる。この特定の符号化は、表示装置内のルックアップテーブル（ＬＵＴ）によって実施される。このＬＵＴの入力数は、描画すべきビット深さによって決まる。８ビットの場合、ＬＵＴの入力レベル数は２５５であり、入力レベルごとに、４つの８ビット出力レベル（サブフレーム当たり１つ）がＬＵＴに記憶される。１０ビットの場合、ＬＵＴの入力レベル数は１０２４であり、入力レベルごとに、４つの８ビット出力（サブフレーム当たり１つ）が記憶される。
【００４６】
ここで、１０ビットのデータを描画し得るディスプレイがあると仮定する。この場合、出力レベルは、
【００４７】
【数１１】
0005497434.tif 000012
【００４８】
に対応しているはずである。ここで、Ｘは、１から１０２４まで１刻みで増加する１０ビットレベルである。以下、この例で１０ビットの描画を可能にする符号化テーブルの例を示す。これは単なる例であり、ディスプレイの動作によってはさらなる最適化が可能である。
【００４９】
【表１】
0005497434.tif 000013
【００５０】
表１に、先の仮定に基づく１０ビット符号化の例を示す。符号化テーブルを生成するのにいくつかの任意選択肢を用いることができるが、以下のルールの少なくとも１つに従うことが好ましい。
−待ちエネルギーと表示エネルギーとの誤差を最小限に抑える。
−（最大値Ｃmax（ＳＦi）を伴う）最上位サブフレームのデジタル値Ｘiを入力値とともに増加させる。
−エネルギーＸn×Ｃmax（ＳＦn）が、Ｘn+1×Ｃmax（ＳＦn+1）よりもできる限り大きくなるようにする。
−Ｘi-1もＸi+1もゼロでない場合、Ｘi＝０とならないようにする。
−ビデオ値が変化しているときは、各サブフレームのエネルギーの変化をできるだけ小さくするようにする。
【００５１】
図７に、ビデオデータがサブフレームデータに符号化されるディスプレイ装置を示す。表示すべき画像の入力ビデオデータ、例えば、３個の８ビットデータ（赤に８ビット、緑に８ビット、緑に８ビット）をまず、例えば、ビデオデータにガンマ補正関数を適用するのに使用する標準ＯＬＥＤ処理ユニット２０で処理する。このユニットで他の処理演算を行うこともできる。簡単にするために、色コンポーネントの数が１つだけのデータを考える。処理ユニットから出力されるデータを、例えば１０ビットのデータとする。これらのデータは、サブフレーム符号化ユニット３０によってサブフレームデータに変換される。ユニット３０は、例えば、表１のデータを含む１つのルックアップテーブル（ＬＵＴ）または３つのＬＵＴ（色コンポーネントごとに１つ）である。このルックアップテーブルにより、入力データごとにＮ個のサブフレームデータが得られる。ここで、Ｎはビデオフレームのサブフレーム数である。図６に示すようにビデオフレームが４つのサブフレームからなる場合、１０ビットのビデオデータはそれぞれ、表１で定義する４つの８ビットサブフレームデータに変換される。８ビットのサブフレームデータはそれぞれのサブフレームに関連している。次いで、各画素のｎ個のサブフレームデータは、サブフレームメモリ４０に、すなわち、メモリ内で各サブフレームに割り当てられる特定の領域に格納される。好ましくは、このサブフレームメモリは、２つの画像のサブフレームデータを格納することができる。このメモリでは、１つの画像のデータを書き込みながら、他の画像のデータを読み出すことができる。次いで、これらのサブフレームデータは、サブフレーム単位で読み出され、サブフレーム駆動ユニット５０に送信される。このユニットは、アクティブマトリクス１０の行ドライバ１１およびデータドライバ１２を制御し、サブフレームデータをデータドライバ１２に送信する。データドライバ１２は、サブフレームデータを、参照電圧または参照電流に基づいてサブフレーム信号に変換する。表２に、参照信号に基づいてサブフレームデータＸiをサブフレーム信号に変換した例を示す。
【００５２】
【表２】
0005497434.tif 000014
【００５３】
次いで、これらのサブフレーム信号は、データドライバ１２によって、行ドライバ１１が選択したアクティブマトリクス１０のセルに印加される電圧信号または電流信号に変換される。データドライバ１２が使用する参照電圧または参照電流は、参照信号処理ユニット１３内で定義される。電圧駆動装置の場合には、ユニット１３は参照電圧を供給し、電流駆動装置の場合には、ユニット１３は参照電流を供給する。表３に、参照電圧の例を示す。
【００５４】
【表３】
0005497434.tif 000015
【００５５】
図６に示す第１サブフレームＳＦ0から第４サブフレームＳＦ3までのサブフレームデータの極大振幅の減少は、サブフレームＳＦiで用いる参照電圧の振幅を、サブフレームＳＦi-1で用いるものよりも小さくすることによってなされる。例えば、参照信号処理ユニット１３で４組の参照電圧Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２およびＳ３を定義し、データドライバ１２が用いる参照電圧の組を、ビデオフレームの各サブフレームにおいて変化させる。参照電圧の組の変化は、サブフレーム駆動ユニット５０によって制御される。
【００５６】
好ましくは、サブフレームメモリに格納されたサブフレームデータは、アーチファクト（動きのぼけ、偽の輪郭など）を低減するように補償された動きとする。そのため、図８に、サブフレームデータが動き補償されている第２のディスプレイ装置を示す。図７の要素に加えて、第２のディスプレイ装置は、ＯＬＥＤ処理ユニット２０の前に配置された動き推定器６０と、動き推定器に接続され、少なくとも１つの画像を記憶する画像メモリ７０と、ＯＬＥＤ処理ユニット２０とサブフレーム符号化ユニット３０の間に配置された画像補間ユニット８０とを備える。
【００５７】
この原理は、各入力画像が、それぞれビデオフレームの所与のサブフレームの期間に対応する一連の画像に変換されるというものである。ここでの例（４つのサブフレーム）では、各入力画像は、画像補間ユニット８０によって４つの画像に変換される。第１の画像は、例えば元の画像であり、他の３つは、入力画像および動きベクトルから当業者には周知の方法によって補間された画像である。
【００５８】
図９に、５０ヘルツでサブフレームデータを動き補償する基本原理を１つ示す。この例では、動き推定器６０が、第１入力画像（フレームＴ）と第２入力画像（フレームＴ＋１）の間で所与の画素について動きベクトルを計算する。このベクトル上では、３つの新たな画素が補間されており、これらの補間画素は、この所与の画素の中間時刻における中間ビデオレベルを表している。このようにして３つの補間画像を生成することができる。次いで、入力画像および補間画像を用いてサブフレームデータを求める。入力画像はサブフレームデータＸ0を生成するのに用い、第１補間画像はサブフレームデータＸ1を生成するのに用い、第２補間画像はサブフレームデータＸ2を生成するのに用い、第３補間画像はサブフレームデータＸ3を生成するのに用いる。入力画像は、サブフレームＳＦ0と異なるサブフレームの間、表示することができる。有利には、入力画像は、最も輝度の高いサブフレーム（すなわち、継続時間が最も長く、かつ／または、極大振幅が最も大きいサブフレーム）に対応する。実際、普通に補間された画素は、選択したアップコンバージョンアルゴリズムに関連するアーチファクトの影響を受ける。アップコンバージョンをアーチファクトがないものとすることは全く不可能である。したがって、輝度がより低いサブフレームについては補間画像を用いることによってこのようなアーチファクトを低減することが重要である。
【００５９】
図１０から図１３に、入力画像および補間画像をビデオフレームのサブフレームに関連づける様々な可能性を示す。入力は常に最も輝度の高いサブフレームに関連づける。
【００６０】
図１４に、補間演算およびサブフレームの符号化演算を示す。入力画像は、ＯＬＥＤ処理ユニット２０から出力された１０ビットの画像である。この１０ビットの入力画像は、ｎ個の１０ビットの補間画像（または副画像）に変換される。ここで、ｎはサブフレームの数を表す。この例では、入力画像は４つの副画像に変換される。第１の副画像は入力画像であり、他の３つは補間画像である。各副画像は、副画像ごとに適切なサブフレームデータＸiが供給される別々の符号化ルックアップテーブルＬＵＴiに転送される。各符号化ＬＵＴiは、表１の列Ｘiに対応する。この例では、ＬＵＴ0は第１副画像（入力画像）に用いられ、（サブフレームＳＦ0に関連する）サブフレームデータＸ0を供給し、ＬＵＴ1は第２副画像（第１補間画像）に用いられ、（サブフレームＳＦ1に関連する）サブフレームデータＸ1を供給し、ＬＵＴ2は第３副画像（第２補間画像）に用いられ、（サブフレームＳＦ2に関連する）サブフレームデータＸ2を供給し、ＬＵＴ3は第４副画像（第３補間画像）に用いられ、（サブフレームＳＦ3に関連する）サブフレームデータＸ3を供給する。これらのＬＵＴによって供給されたサブフレームデータは８ビットで符号化され、各ＬＵＴは３つの色コンポーネントのデータを供給する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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