(57)【要約】順次表示システムのための補正色再マッピング方法は、遅い時間表示応答に対する補正をする。
2005531040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色順次表示器のための色再マッピングの方法であって、
―  表示されるべき画像の第１、第２及び第３色の成分の各色強度を表すトリプレット値を入力する入力ステップ、及び
―  前記画像を、前記第１色において前記第１色強度によって、次いで前記第２色において前記第２色強度によって、次いで前記第３色において前記第３色強度によって、時間的に順次に表示することによって、前記画像を表示器上に生成する表示ステップ、
を有する方法において、前記第１色が赤、前記第２色が青、前記第３色が緑であって、前記青の画像は、前記赤の画像の直後に表示され、前記緑の画像は前記青の画像の直後に表示される方法。
【請求項２】
色順次表示器のための色再マッピングの方法であって、
―  表示されるべき画像の第１、第２及び第３色の成分の各色強度を表す入力トリプレット値を入力する入力ステップ、
―  前記画像を、前記第１色において前記第１色強度に基づいて、次いで前記第２色において前記第２色強度に基づいて、次いで前記第３色において前記第３色強度に基づいて、時間的に順次に表示することによって、前記画像を表示器上に生成する表示ステップ、及び
―  遅い時間表示応答を補正することによって、前記各画像色強度に、より正確に一致するように、得られる表示強度を補正する色補正ステップ、
を有する方法。
【請求項３】
前記色補正ステップが、
―  各入力トリプレット値に対応する複数の所望の補正されたトリプレット値を決定するステップ、
―  前記複数の所望の補正されたトリプレット値のそれぞれを、事前ルックアップテーブルにおける対応する各入力トリプレット値に割り当てるステップ、及び
―  受信される入力トリプレット値のすべてに対し、前記ルックアップテーブルにおける前記対応する補正されたトリプレット値を参照し、前記入力トリプレット値の代わりに前記対応する補正されたトリプレット値を使用し、前記表示器を駆動するステップ、
を含む、請求項２に記載の色再マッピングの方法。
【請求項４】
前記ルックアップテーブルが、全ての取り得る色トリプレット値に対する補正値を供給するフルルックアップテーブルである、請求項３に記載の色再マッピングの方法。
【請求項５】
前記ルックアップテーブルが、粗いサンプリングテーブルであって、前記ルックアップテーブル内の補正されたトリプレット値が、複数の様々な取り得る入力トリプレット値に対応している、請求項３に記載の色再マッピングの方法。
【請求項６】
前記ルックアップテーブルが、粗いサンプリングテーブルであって、入力トリプレット値に対して計算された補正されたトリプレット値を得るように、補正されたトリプレット値を更に挿入する、請求項３に記載の色再マッピングの方法。
【請求項７】
前記色補正ステップが、前記入力トリプレット値の第１、第２及び第３色の成分の前記各色強度の関数として、補正されたトリプレット値を計算することを含む、請求項２に記載の色再マッピングの方法。
【請求項８】
前記関数が、前記第１、第２及び第３色の成分の色強度のうちの少なくとも２つの線形関数である、請求項７に記載の色再マッピングの方法。
【請求項９】
前記関数が、行列操作を経て達成される色空間の線形再マッピングローテーションを含む、請求項８に記載の色再マッピングの方法。
【請求項１０】
前記関数が、少なくとも部分的に、前記第１、第２及び第３の成分の色強度のうちの少なくとも２つの非線形関数である、請求項７に記載の色再マッピングの方法。
【請求項１１】
前記色補正ステップが、各現入力トリプレット値と、前記現入力トリプレット値の前に受信された各前の入力トリプレット値とに基づいて、補正されたトリプレット値を計算することを含む、請求項２に記載の色再マッピングの方法。
【請求項１２】
前記色補正ステップが、先行状態トリプレット値情報に基づいて、補正されたトリプレット値を計算することを含む、請求項２に記載の色再マッピングの方法。
【請求項１３】
前記色補正ステップが、先行状態トリプレット値情報に基づいて、トリプレット値を計算するステップを含む、請求項２に記載の色再マッピングの方法。
【請求項１４】
―  表示されるべき画像の第１、第２及び第３色の成分の各色強度を表す入力トリプレット値を入力する手段、
―  前記画像を、前記第１色において前記第１色強度に基づいて、次いで前記第２色において前記第２色強度に基づいて、次いで前記第３色において前記第３色強度に基づいて、時間的に順次に表示することによって、前記画像を表示器上に生成する手段、及び
―  遅い時間表示応答を補正することによって、前記各画像色強度に、より正確に一致するように、得られる表示強度を補正するコンピュータ、
を有する色順次表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色順次表示器に関し、より詳細には、表示応答の遅延による色順次表示器における色エラーの補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
色順次表示器は、低コスト及び改良された画質の両方を達成する明白な手段として出現した。しかし、前記表示器内で生じ得る時間的な色フラッシュアーティファクトを緩和するには、フレームレートが著しく増加されなければならない。このことは、短いアドレス時間になり、従って、前記表示器の時間応答に対して多量の要求を課す結果となる。色エラーは、色順次表示器における表示応答が遅い場合に、生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記表示器の分野における１つの有望な方向は、例えば、米国特許第５、５３２、７６３号及び第６、２６６、１０５号明細書における例によって知られているような色順次型のシリコン基板上の液晶（ＬＣｏＳ）表示器の出現である。しかし、色表示器において、１８０Ｈｚのフレームレート提示によるスクロール色表示器のような、所定のフレーム提示振動数を使用する色表示器においては、前記液晶の応答時間は遅く、色エラーが観察される。１つの解決策は、フィリップスエレクトロニクス・北アメリカ・コーポレーションに譲渡されている、アルブの米国特許第６、３２０、５６５号明細書によって知られる、ブラック事前書込手法を組み込むことである。しかしながら、この種のシステムを備えてさえ、良く補正されたシステムの場合でも約１５％のシステム輝度の損失がみられる。システム効率は、前記のような表示システムに対する重大なパラメータであり、輝度を減少する解決策は、不利である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明を組み込む好適実施例は、シングルパネル色順次ＬＣｏＳシステムを利用する。一部の色順次ＬＣｏＳシステムは、ネマティック液晶（ＬＣ）効果を利用している。ネマティック効果によって、アナログ電圧が、色サブフィールド毎に１回、ピクセルに供給される。次いで、前記ＬＣは、前記電圧の変化によって再配向する。限られた応答時間は、意図された輝度値が達成されないことを意味する。輝度のエラーも、液晶の再配向による容量変化によって生じる。この結果、一般的に、色エラーとなる。
【０００５】
色順次表示器の動作を改善する解決策が与えられており、これらは、例えば、色エラーの影響を最小化する、及び／又は色データの事前補正によってエラーを補償する一方で、光損失を低く保つ。色提示の単純な順序化による解決策の範囲は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を介して色トリプレットの再マッピングを完成することにある。
【０００６】
従って、本発明の１つの見地において、色順次表示器に対する色再マッピングの方法は、表示されるべき画像の第１、第２及び第３色の成分の各色強度を表すトリプレット値を入力する入力ステップと；前記画像を、前記第１色において前記第１色強度によって、次いで前記第２色において前記第２色強度によって、次いで前記第３色において前記第３色強度によって、時間的に順次に表示することにより、前記画像を生成する表示ステップとを含み、ここで、前記第１色は赤、前記第２色は青、及び前記第３色は緑であり、前記青の画像は、前記赤の画像の直後に表示され、前記緑の画像は、前記青の画像の直後に表示される。
【０００７】
本発明の別の見地において、色順次表示器に対する色再マッピングの方法は、表示されるべき画像の第１、第２及び第３色の成分の各色強度を表すトリプレット値を入力する入力ステップと；前記画像を、前記第１色において第１色強度に基づいて、次いで前記第２色において前記第２色強度に基づいて、次いで前記第３色において前記第３色強度に基づいて、時間的に順次に表示することにより、前記画像を表示器上に生成する表示ステップと；遅い時間表示応答に対する補正をすることにより、前記各画像強度に対してより正確に一致するように、得られる表示強度を補正する色補正ステップとを含む。
【０００８】
しかしながら、本発明の更に別の見地において、色順次表示システムは、表示されるべき画像の各第１、第２及び第３色の成分の各色強度を表すトリプレット値を入力する手段と；前記画像を、前記第１色において前記第１色強度に基づいて、次いで前記第２色において前記第２色強度に基づいて、次いで前記第３色において前記第３色強度に基づいて、時間的に順次に表示することにより、前記画像を表示器上に生成する手段と；遅い時間表示応答に対して補正をすることにより、前記各画像色強度に対してより正確に一致するように、得られる表示強度を補正するコンピュータとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、添付図面を参照して、最適に記載されている。
【００１０】
ＬＣｏＳ表示器は、一般に、白色ＬＣ作用を使用することができる。即ち、ゼロ電圧を有する場合、画像は白であり、最大駆動電圧を有する場合、画像は黒い。シアンのような飽和二次色を表示する場合を考えてみる。赤、緑、青という典型的な色順序によって、前記ＬＣＤは、赤に関してオフ、緑に関してオン、青に関してオンに駆動され、この順序が繰り返される。遅い遷移は、白への緩和である。従って、黒への駆動は、赤の効果的なシャッターリングを達成する。次いで、前記表示器は、緑に関するオン状態に緩和する。これは、遅い遷移なので、スクリーンに到達する緑の量は、意図されたものよりも少量である。
【００１１】
次に、前記表示器は、再び白に駆動される。先行状態も白であったので、青の最大透過が達成される。最終的な結果は、緑よりも多くの青が前記スクリーンに到達し、前記シアン色は、青の方に偏る。一般的に、１色が他の２色よりも著しく少ない場合、表示される色は、前記２つの明るい色の並びのうちの２番目の色に偏る。
【００１２】
現在、開発中の投影型表示システムは、高圧アークランプを使用することができる。これらのランプは、スペクトルの赤端が欠けている傾向にある。自然画像は黄‐オレンジ領域内の色エラーに最も敏感であるということが、わかっている。特に、色が、過剰の緑を呈している場合、前記画像は劣化して見える。エラーが出現した場合、以下に記載する本発明の実施例において達成されているように、この黄−オレンジ領域を赤の方へ近づけるのが好ましい。
【００１３】
典型的には、色順次システムは、赤、緑、青の色順序を使用する。この場合、限られた応答速度からの色エラーによって、黄‐オレンジ色は、緑の方に近づけられる。以下に記載する本発明の実施例において、赤、青、緑の色順序を使用することを提案する。前記順序によれば、前記エラーは、好ましい赤方向にある。この色順序は、研究用表示器において実施されており、結果として本質的に良質の画像が、生成されている。
【００１４】
色順序の訂正は、色エラーの影響を軽減する実施である。実際のエラーを軽減する又は除去するには、色データが、ＬＣＤへの提示の前に、再マッピングされるべきであると提案する。再マッピングの最も正確な仕方は、フルルックアップテーブルを用いることにある。全ての色トリプレット（ｒ，ｇ，ｂ）に対して、修正された色トリプレット（ｒ'，ｇ'，ｂ'）が割当てられる。こうして、例えば、赤、緑、青の色提示順序によって、シアン色（０，２５５，２５５）は、（０，２５５，２２０）にマッピングされることができる。色データのこの集合によって、緑は、最大透過を達成しないので、青が、同様の透過値を達成するように、意図的に減少される。
【００１５】
特定の表示システムを考えると、（ｒ，ｇ，ｂ）に変換される色データの全集合は、全ての（ｒ'，ｇ'，ｂ'）色入力の組み合わせに対して測定されることができる。前記測定されたデータ（ｒ，ｇ，ｂ）は、（ｒ，ｇ，ｂ）から（ｒ'，ｇ'，ｂ'）への逆マッピングを規定する達成された色を表す。色毎に８ビットを有するシステムにおいて、この種のフルルックアップテーブルは、２５６３の入力値を、２５６３の事前補正された値にマッピングする。これは、大規模なマッピングであるので、前記ＬＵＴ用に大量のメモリが必要である。前記メモリの負荷を軽減するために、代替的には、前記色補正データに対する補償を使用して、前記ＬＵＴに対する粗いサンプリングを使用することである。
【００１６】
フルルックアップテーブルの記憶及びマッピング負担を減少するために、代替的には、各トリプレットの３色の強度の単純な計算された関数に基づくマッピングを提案する。前記ＬＵＴの取り組み方のように正確ではないが、前記エラーは小さくあることができ、もちろん、補正をせずにシステムを改善する。
【００１７】
単純な線形アルゴリズムマッピングは、最小の計算負担を持っている。色空間の単純な線形再マッピングは、カラーマトリックスの取り組み方を経て、達成されることができる。ＲＧＢ色順序において、色空間を、黄が赤の方へマッピングされるように、ローテーションするのを望む。この色空間のローテーションは、ＲＧＢデータ上、又はＹＵＶからＲＧＢへの変換のいずれかにおける行列乗算によって、達成されることができる。この取り組み方の不利な点は、原色も再マッピングされることである。このことは、前記表示器は、原色の提示における色エラーを作成しないので、望まれていないことである。単純な線形アルゴリズムマッピングに対する代替案として、前記トリプレット強度の非線形関数を、使用することができる。
【００１８】
次に、所望の事前補正を大規模に作成する単純なマッピングの例が示される。前記ＬＣＤが、暗から明に駆動される場合、前記表示器は、十分に速くは応答しないので、最大輝度が達成されない。これを補償するためには、輝度をブーストすることができる。しかしながら、前記色が、既に最大輝度である場合、これは可能ではない。従って、次の色の輝度が減少される減算の取り組み方を採用する。減少の量は、暗から明への変化の量に依存する。
【００１９】
これを単純に実施化するために、
【数１】
2005531040.tif 000003
のマッピングを紹介する。ここで、ｘは入力色値を表し、ｘ−１は先行色値、ｘ−２はその前の色値であり、ｓはスカラ低減係数、ｘ'は再マッピングされた色である。この式において、全色値が１に規格化される。例えば、最大の、黒から白への遷移を考えると、明るい色は、８５％の白を実現する。ｓ＝０．１５、及び所与の色トリプレット（０，１，１）の場合、再マッピングされたトリプレットは、（０，１．０，０．８５）である。
【００２０】
前記例を更に説明するために、次に、色度図上の色の前記マッピングを調べる。図１は、この例によるマッピングを示しており、ここで、色順序は、ＲＧＢであって、前記低減係数はｓ＝０．１５である。白丸は、入力色を表し、隣接した黒丸は、再マッピングされた色を表している。次いで、前記再マッピングされた色が、ＬＣＤに供給される。この結果、前記色補正は、遅い時間表示応答のために生じる前記色エラーを中和し、より正確な色表現が達成される。三角形は、表示初期位置を表している。この例において、色順序は、ＲＧＢである。黄入力が、赤入力の方に、どのように事前補正されているかに留意されたい。飽和原色は、影響を受けていないことにも留意されたい。無彩色の灰色も、影響を受けていないことに留意されたい。
【００２１】
次に、減少化を使用しないマッピングを調べる。その代わりに、信号が１００％を超えることを可能にする。典型的には、ネマティックＬＣｏＳシステムにおいて、白駆動電圧は、ゼロ電圧よりも高い。見本のシステムにおいて、しきい電圧は、２ボルト付近である。これは、前記ＬＣが、切り替わり始める電圧であって、最大白電圧は、典型的には、このしきい電圧付近にある。図２には、電圧に対するＬＣＤ輝度のサンプルプロットが示されている。前記入力輝度が１００％を超える場合、電圧はゼロの近くにあり得る。白の前記電圧を減少することにより、黒との電圧差が増加され、このことは、前記ＬＣが最大輝度を実現するのを助けるはずである。
【００２２】
色再マッピング関数の例は、
【数２】
2005531040.tif 000004
である。このマッピングに関しては、先行状態情報のみが使用されている。この取り組み方においては、いくらかのグレイレベルが、１００％よりも大きい入力に割り当てられなくてはならない。従って、グレースケール分解能が、いくらか損失される。前記増加された駆動が、輝度損失に対する補償をすることができる程度は、限定され得る。この場合、弱い色をブーストすると共に強い色を減少する、組み合わされたある関数が、採用される。紹介された前記関数は、比較的単純なものである。更に複雑な関数が、前記入力信号を更に正確に事前補正するように実施されることができる。
【００２３】
本発明の他の実施例、実施例の変更、及び等価なもの、並びに他の見地、目的及び利点は、当業者によって明らかであり、添付図面、本記載及び添付請求項を熟読することにより得られることができる。「コンピュータ」という語は、計算することができ、アルゴリズムを実施することができるあらゆる装置を表しており、全部網羅できないが、大規模デバイス、マイクロチップ及びこれらの間の全てを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に適用される色再マッピングを示している。
【図２】駆動電圧挙動に対するＬＣＤ輝度を示している。
【図１】
2005531040.tif 000005
【図２】
2005531040.tif 000006
【国際調査報告】
2005531040.tif 000007
2005531040.tif 000008
2005531040.tif 000009