(57)【要約】【課題】輝度応答性の良いカラーディスプレイシステムを提供する。【解決手段】カラー信号源と、画面暫存ユニットと、保存ユニットと、函数演算により得られるオーバードライブ（OVER  DRIVING）電圧値（OD値と称される）演算還元モジュールと、比較ユニットと、マルチ比較ユニットと、からなり、前記マルチ比較ユニットにより、OD値演算還元モジュール、カラー信号源、及び、比較ユニットにより入力されるOD演算還元値、輝度グレイレベル値、及び、比較情報を比較して出力する。【選択図】  図  ２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーディスプレイシステムであって、
カラー信号を入力するカラー信号源と、
前記カラーディスプレイシステムの前のフレーム輝度グレイレベルを暫時保存する画面暫存ユニットと、
OD圧縮値表P、Q、R、Aを保存する保存ユニットと、
OD圧縮値選択ユニット、OD圧縮値函数演算ユニット、及び、OD圧縮値演算還元ユニットからなるOD値演算還元モジュールと、
比較ユニットと、
マルチ比較ユニットと、
からなり、処理工程は、
（１）前記画面暫存ユニット及び前記カラー信号源により、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を、それぞれ、OD値演算還元モジュール及び比較ユニットに入力する工程と、
（２）前記OD圧縮値選択ユニットは、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び、前のフレーム輝度グレイレベル値により、保存ユニットが保存するOD圧縮値表P、Q、R、及び、S中の特定値を選択し、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）を得て、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）は、OD圧縮値函数演算ユニットにより、g（y）、及び、h（x）を演算し、求められたg（y）、及び、h（x）は、OD g（y）、及び、h（x）圧縮値演算還元ユニットにより、函数ｆ（x、y）=cxh（x）xg（y）で演算され、OD演算還元値を得る工程と、
（３）前記比較ユニットは、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を比較し、前のフレームのグレイレベル値が現在のフレームのグレイレベル値に達する、或いは、両者の差異がある誤差範囲内である場合、OD不要情報を出力する工程と、
（４）前記マルチ比較ユニットは、同時に、上述のOD演算還元値、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び、OD不要情報を入力し、マルチ比較ユニットがOD不要情報を受信した場合、現在のフレームの輝度グレイレベルを出力し、マルチ比較ユニットがOD不要情報を受信しない場合、OD演算還元値を出力する工程と、
からなることを特徴とする、
カラーディスプレイにおける輝度制御システム。
【請求項２】
前記保存ユニットが保存するOD圧縮値表P、Q、R、及び、Sは、異なる温度によって、異なる温度のOD圧縮値表P１−PN、Q１−QN、R１―RN、及び、S１―SNを有し、Nは異なる温度OD圧縮値表の総数値で、且つ、前記OD値演算還元モジュールは、更に、温度補償ユニットを有し、異なる温度により、上述のOD圧縮値表P１−PN、Q１−QN、R１―RN、及び、S１―SNから、特定温度のOD圧縮値表P２、Q２、R２、及び、S２をロードし、前記OD圧縮値選択ユニットを入力することを特徴とする請求項１に記載のカラーディスプレイにおける輝度制御システム。  
【請求項３】
前記函数ｆ（x、y）=cxh（x）xg（y）は、多項式、双線性、或いは、直交函数であることを特徴とする請求項１にカラーディスプレイにおける輝度制御システム。
【請求項４】
前記カラー信号は、赤、青、緑（R、G、B）のカラー信号で、且つ、前記赤、青、緑のカラー信号は、それぞれ、８ビットの信号であることを特徴とする請求項１に記載のカラーディスプレイにおける輝度制御システム。
【請求項５】
前記マルチ比較ユニットが出力するOD演算還元値は、液晶パネル、ドライバ、或いは、時間制御器（TIMING  CONTROLLER）に出力されることを特徴とする請求項１に記載のカラーディスプレイにおける輝度制御システム。
【請求項６】
前記システムは、液晶ディスプレイ、プラズマテレビ、TFTディスプレイ、OLED、PLEDであることを特徴とする請求項１に記載のカラーディスプレイにおける輝度制御システム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーディスプレイに関するものであって、特に、前のフレームのグレイレベル値と現在のフレームのグレイレベル値との差異を比較して、函数演算により得られるオーバードライブ（OVER  DRIVING）電圧値（OD値と称される）を採用するかを決定し、迅速、且つ、精確に、カラー輝度グレイレベルに反応するカラーディスプレイシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイの性能の良し悪しには一つの指標が有り、反応時間は、通常、液晶ディスプレイに対し、電圧を加えない状況下で、二つの状態を有する。ノーマリホワイト（NORMALLY  WHITE、NW）、及び、ノーマリブラック（NORMALLY  BLACK、NB）モードで、ノーマリホワイトは、ディスプレイに電圧のかかっていない時に透光、つまり、画面が白くなり、ノーマリブラックは、ディスプレイに電圧のかかっていない時に不透光、つまり画面が黒くなる状態になる。ノーマリホワイトモードを例とすると、反応時間は二つの部分に分けられる。
（１）上昇反応時間：電圧を加えた条件下で、液晶ディスプレイのセル輝度が、９０％から１０％に変化する時、液晶が必要なねじれ時間は、“Tr”である。
（２）下降反応時間：電圧を加えない条件下で、液晶ディスプレイのセル輝度が、１０％から９０％に変化する時、液晶が必要な回復時間は、“Tｆ”である。
【０００３】
通常、画面表示速度が毎秒２５個のフレームを超過する時、肉眼は迅速に変換する画面を連続画面とみなすが、現在の家庭用エンターテイメント、例えば、高画質のDVDディスクの再生、ゲーム時の高速移動画面等における表示速度は常に、毎秒６０フレーム以上で、つまり、各フレーム間隔（FRAME  INTERVAL）時間は、１／６０＝１６．６７msで、液晶ディスプレイの反応時間がこのフレーム間隔時間より長い場合、表示された画面には残影やタブの跡が出現し、イメージ品質に重大な影響を与える。反応速度を向上させる反応時間への影響の要素から、上昇反応時間Trと下降反応時間Tfの計算式は、以下の方程式で表わされる。
【０００４】
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γ１は、液晶材料の粘性係数、
d：セルギャップ、
V：セルギャップの駆動電圧、
Δε：液晶材料の誘電係数、である。
【０００５】
上記の式から分かるように、四つの要素が液晶ディスプレイの反応時間減少に関与する。すなわち、粘性係数の低下、セルギャップの減少、駆動電圧の増加、及び、誘電係数の増加、である。駆動電圧の増加による手法は、オーバードライブ技術と称され、液晶駆動集積回路（DRIVER  IC）から、高電圧を液晶パネル上に伝送し、液晶のねじれ電圧を大きくし、液晶を更に迅速にねじり、イメージデータが呈したい輝度を迅速に回復させる。
【０００６】
現行の８ビット、０〜２５５レベルのR、G、Bカラー電圧信号輝度に対し、上述の加速駆動技術を実施し、各業者は、適当な加速駆動電圧値を提供しなければならない。しかし、異なる時間で変化する０〜２５５レベルのR、G、Bカラー電圧信号は、それぞれ、異なる加速駆動電圧値を必要とする。一種のカラー信号が異なる時間での０〜２５５レベルの変化で言うと、６５５３６種の異なる加速駆動電圧値が生成される。
【０００７】
液晶ディスプレイスクリーンが8ビットのR、G、Bカラー信号に適合する加速駆動電圧値を提供すると、少なくとも、６５５３６種の異なる加速駆動電圧値を保持しなければならず、コスト全体を増加させてしまう。よって、各業者は０〜２５５レベルのカラー信号輝度を、より少ない等級によりシミュレーション表現し、形成されるカラー信号輝度、及び、必要な加速駆動電圧シミュレーション値を６５５３６種より大幅に低減している。
【０００８】
これらの加速駆動電圧シミュレーション値は、メモリ容量の要求を減少させるが、迅速、且つ、精確に、実際の加速駆動電圧値に接近することが出来、業者は異なる特定函数、多項式函数、双線性函数、直交函数によりシミュレーション演算する。これらの方式は、加速駆動電圧シミュレーション値では、推論、仮説により得られるもので、よって、実際の加速駆動電圧値においてシミュレーションするにあたり、往々にして、精確に達成することが出来ず、液晶ディスプレイの反応時間に影響し、更には、そのカラー輝度効果にも影響を与える。液晶ディスプレイスクリーンが表現したいカラー輝度グレイレベルに達している時、継続してOD値を採用し、好ましくないカラー輝度グレイレベルを形成してしまう。
【特許文献１】特開平05-203942号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のような欠点を改善するため、本発明は、前のフレームのグレイレベル値と現在のフレームのグレイレベル値との差異を比較して、函数演算により得られるOD値を採用するか否かを決定し、迅速、且つ精確に、カラー輝度グレイレベルに反応するカラーディスプレイシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明のカラーディスプレイシステムは、
カラー信号を入力するカラー信号源と、
カラーディスプレイシステムの前のフレーム輝度グレイレベルを暫時保存する画面暫存ユニットと、
OD圧縮値表P、Q、R、Aを保存する保存ユニットと、
OD圧縮値選択ユニット、OD圧縮値函数演算ユニット、及び、OD圧縮値演算還元ユニットからなるOD値演算還元モジュールと、
比較ユニットと、
マルチ比較ユニットと、からなり、処理工程は、
（１）画面暫存ユニット及びカラー信号源により、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を、それぞれ、OD値演算還元モジュール及び比較ユニットに入力する。
（２）OD圧縮値選択ユニットは、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び、前のフレーム輝度グレイレベル値により、保存ユニットが保存するOD圧縮値表P、Q、R、及び、S中の特定値を選択し、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）を得て、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）は、OD圧縮値函数演算ユニットにより、g（y）、及び、h（x）を演算し、求められたg（y）、及び、h（x）は、OD g（y）、及び、h（x）圧縮値演算還元ユニットにより、函数ｆ（x、y）=cxh（x）xg（y）で演算され、OD演算還元値を得る。
（３）比較ユニットは、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を比較し、前のフレームのグレイレベル値が現在のフレームのグレイレベル値に達する、或いは、両者の差異がある誤差範囲内である場合、OD不要情報を出力する。
（４）マルチ比較ユニットは、同時に、上述のOD演算還元値、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び、OD不要情報を入力し、マルチ比較ユニットがOD不要情報を受信した場合、現在のフレームの輝度グレイレベルを出力し、マルチ比較ユニットがOD不要情報を受信しない場合、OD演算還元値を出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカラーディスプレイシステムは、迅速、且つ、精確に、カラー輝度グレイレベルに反応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明のカラーディスプレイシステム１を示す図で、カラーディスプレイシステム１の前のフレーム輝度グレイレベルを暫時保存する画面暫存ユニット１０と、カラー信号を入力するカラー信号源２０と、OD圧縮値表P、Q、R、Aを保存する保存ユニット３０と、OD圧縮値選択ユニット４１、OD圧縮値函数演算ユニット４２、及び、OD圧縮値演算還元ユニット４３からなるOD値演算還元モジュール４０と、比較ユニット５０と、マルチ比較ユニット６０と、からなる。
【００１３】
図２は、例として赤色信号がカラーディスプレイシステム１で表示される時の処理工程を示す図である。
（１）画面暫存ユニット１０及びカラー信号源２０により、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を、それぞれ、OD値演算還元モジュール４０及び比較ユニット５０に入力する。
（２）OD圧縮値選択ユニット４１は、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び、前のフレーム輝度グレイレベル値により、保存ユニット３０が保存するOD圧縮値表P、Q、R、及び、S中の特定値を選択し、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）を得て、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）は、OD圧縮値函数演算ユニット４２により、g（y）、及び、h（x）を演算し、求められたg（y）、及び、h（x）は、OD g（y）、及び、h（x）圧縮値演算還元ユニット４３により、函数ｆ（x、y）=cxh（x）xg（y）で演算され、OD演算還元値を得る。
（３）比較ユニット５０は、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を比較し、前のフレームのグレイレベル値が現在のフレームのグレイレベル値に達する、或いは、両者の差異がある誤差範囲内である場合、OD不要情報を出力する。
（４）マルチ比較ユニット６０は、同時に、上述のOD演算還元値、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び、OD不要情報を入力し、マルチ比較ユニット６０がOD不要情報を受信した場合、現在のフレームの輝度グレイレベルを出力し、マルチ比較ユニット６０がOD不要情報を受信しない場合、OD演算還元値を出力する。
【００１４】
これにより、カラーディスプレイシステム１は、迅速、且つ、精確に、カラー輝度グレイレベルに反応する。
【００１５】
本発明の第二実施例が図３で示される。カラーディスプレイシステム１は、図１で含まれる素子以外に、OD値演算還元モジュール４０が、温度補償ユニット４４を備え、保存ユニット３０中、異なる温度のOD圧縮値表P１−PN、Q１−QN、R１―RN、及び、S１―SNを保存し、Nは異なる温度OD圧縮値表の総数値である。
【００１６】
図４は、カラーディスプレイシステム１が温帯地域にあり、青色をカラーディスプレイシステム１で表示したい時の処理方法を示す。
（１）画面暫存ユニット１０及びカラー信号源２０により、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を、それぞれ、OD値演算還元モジュール４０及び比較ユニット５０に入力する。
（２）温度補償ユニット４４は、異なる温度により、保存ユニット３０中のOD圧縮値表P１−PN、Q１−QN、R１―RN、及び、S１―SNから、特定温度のOD圧縮値表P２、Q２、R２、及び、S２をロードする。
（３）OD圧縮値選択ユニット４１は、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び前のフレーム輝度グレイレベル値により、温度補償ユニット４４が補償する特定温度のOD圧縮値表P２、Q２、R２、及び、S２を選択し、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）を得て、輝度グレイレベル函数g１（y）、g２（y）、h１（x）、及び、h２（x）は、OD圧縮値函数演算ユニット４２により、g（y）、及び、h（x）を演算し、求められたg（y）、及び、h（x）は、OD g（y）、及び、h（x）圧縮値演算還元ユニット４３により、函数ｆ（x、y）=cxh（x）xg（y）で演算され、OD演算還元値を得る。
（４）比較ユニット５０は、前のフレームの輝度グレイレベル及び現在のフレーム輝度グレイレベル値を比較し、前のフレームのグレイレベル値が現在のフレームのグレイレベル値に達する、或いは、両者の差異がある誤差範囲内である場合、例えば、差異が五個の輝度グレイレベル値内である場合、OD不要情報を出力する。
（５）マルチ比較ユニット６０は、同時に、上述のOD演算還元値、現在のフレーム輝度グレイレベル値、及び、OD不要情報を入力し、マルチ比較ユニット６０がOD不要情報を受信した場合、現在のフレームの輝度グレイレベルを出力し、マルチ比較ユニット６０がOD不要情報を受信しない場合、OD演算還元値を出力する。
【００１７】
これにより、カラーディスプレイシステム１は、異なる地域、緯度、或いは、作業空間の環境要求によって、迅速、且つ精確に、カラー輝度グレイレベルに反応し、最適な液晶ディスプレイ輝度、及び、色彩効果を達成する。
【００１８】
本発明は、目標輝度グレイレベル値（現在のフレームのグレイレベル値）、OD演算還元値、及び、本来の輝度グレイレベル値（前のフレームのグレイレベル値）と目標輝度グレイレベル値（現在のフレームのグレイレベル値）の比較結果情報により、迅速に、適切なOD演算還元値を採用するか、直接、目標輝度グレイレベル値を出力するので、以下のような長所を有する。
（１）反応速度を加速し、反応時間を減少させる：本発明のOD演算還元値は、OD圧縮値の計算により得られる。OD圧縮値は、OD量測値圧縮により得られる。故に、本発明は函数演算方式により、実際のOD値に限りなく近く還元され、実際のOD値を調べることなく、反応速度を加速し、反応時間を減少させる。
（２）要求されるOD値を精確に表現する：本発明のOD演算還元値は、OD圧縮値の計算により得られる。OD圧縮値は、OD量測値圧縮により得られる。故に、本発明の函数演算方式により得られるOD演算還元値は、実際のOD値に限りなく近く、要求されるOD値を精確に表現する。
（３）ハード資源の節約：本発明のOD圧縮値が必要な保存容量は、OD量測値よりかなり小さく、ハード資源の節約ができる。
（４）異なる作業温度に対し、液晶分子に適合したOD値を提供する：本発明のOD圧縮値に必要な保存容量は、OD量測値よりかなり小さく、故に、現行のメモリ中、保存される異なる作業環境温度のOD圧縮値表は、異なる地域、緯度、或いは、作業空間に適合し、好ましい液晶ディスプレイ輝度、及び、色彩効果を表現する。
【００１９】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施例のシステムを示す図である。
【図２】第一実施例の処理工程を示す図である。
【図３】本発明の第二実施例のシステムを示す図である。
【図４】第二実施例の処理工程を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…カラーディスプレイシステム
１０…画面暫存ユニット
２０…カラー信号源
３０…保存ユニット
４０…OD値演算還元モジュール
４１…OD圧縮値選択ユニット
４２…OD圧縮値函数演算ユニット
４３…OD圧縮値演算還元ユニット
４４…温度補償ユニット
５０…比較ユニット
６０…マルチ比較ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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