(57)【要約】多数のサブピクセルから形成された複数の画素を有するディスプレイにおいて欠陥サブピクセルをマスキングする方法であって、前記ディスプレイの少なくとも１つの画素には欠陥があり、この画素は欠陥を有する少なくとも１つのサブピクセルを備えている。この方法は、画素ごとに所望の知覚特性を生成するために１セット（１５）のサブピクセル値（２，３，４）を獲得するステップ（Ｓ２）と、画素ごとに変更された知覚特性を生成するために１セット（１６）の変更されたサブピクセル値（２’，３’，４’）を決定するステップ（Ｓ３）を具備する。この１セットの変更されたサブピクセル値は、ディスプレイ内で導入することができるようにサブピクセルの欠陥に関する情報に基づいており、ユーザによって知覚されるエラーを低減するように選択された値を有する。ディスプレイは、ＲＧＢＷディスプレイのように、各々が原色を放射する１セットの原色サブピクセルと、追加のカラーを放射する少なくとも１つの追加の余剰サブピクセルとを各画素が備えている。
2005527861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のサブピクセルから形成された複数の画素を有するディスプレイにおいて欠陥サブピクセルをマスキングする方法であって、前記ディスプレイの少なくとも１つの画素には欠陥があり、この画素は欠陥を有する少なくとも１つのサブピクセルを備えており、
前記方法は、
各欠陥画素ごとに前記欠陥サブピクセルの情報を獲得するステップと、
前記画素ごとに所望の知覚特性を生成するために１セットのサブピクセル値を獲得するステップと、
前記画素ごとに変更された知覚特性を生成するために１セットの変更されたサブピクセル値を決定するステップであって、前記１セットの変更されたサブピクセル値は、ディスプレイ内で導入することができるように前記情報に基づいており、前記１セットの変更されたサブピクセル値は、前記所望の知覚特性と前記変更された知覚特性との間の差に起因しかつユーザによって知覚されるエラーを、低減するように選択されるステップと、
前記ディスプレイにおいて前記１セットの変更されたサブピクセル値を導入するステップを具備することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記情報は、各欠陥画素の位置および詳細を格納する所定のリストから得られることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記サブピクセルの欠陥を自己検出するステップをさらに具備することを特徴とする請求項1または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記１セットのサブピクセル値はディスプレイメモリから得られ、前記１セットの変更されたサブピクセル値は前記ディスプレイメモリへ戻されることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記決定ステップは、制限付き最小二乗法の近似問題を解決することを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
各前記画素は、各々が原色を放射する１セットの原色サブピクセルと、各々が追加のカラーを放射する少なくとも１つの追加のサブピクセルとを備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記追加のサブピクセルは複数の画素によって共有されていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記１セットのサブピクセル値および前記１セットの変更されたサブピクセル値の各々は、前記欠陥サブピクセルに隣接するサブピクセルの値を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記１セットのサブピクセル値は画素の前記原色サブピクセルの値を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記１セットの変更されたサブピクセル値も、前記画素の任意の追加のサブピクセルの値を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
エラー拡散によって前記欠陥画素を補正するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記ディスプレイはマトリックス型であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
多数のサブピクセルから形成された複数の画素を有するディスプレイに用いられる制御ユニットであって、前記ディスプレイ内の少なくとも１つの画素には欠陥があり、この画素は欠陥を有する少なくとも１つのサブピクセルを備えており、
各欠陥画素ごとに前記欠陥サブピクセルの情報を獲得する手段と、
前記欠陥画素に対する所望の知覚特性を生成するための１セットのサブピクセル値を獲得する手段と、
前記欠陥画素に対する実際の知覚特性を生成するための１セットの変更されたサブピクセル値を決定する手段であって、前記１セットの変更されたサブピクセル値は、前記ディスプレイ内で導入可能とするために前記情報に基づいており、前記１セットの変更されたサブピクセル値は、前記所望の知覚特性と前記実際の視覚特性との間の差に起因しかつユーザによって知覚されるエラーを、低減するように構成された手段と、
前記ディスプレイの前記１セットの変更されたサブピクセル値を導入する手段とを備えたことを特徴とする制御ユニット。
【請求項１４】
前記サブピクセルの欠陥に関する情報を格納するメモリをさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載の制御ユニット。
【請求項１５】
前記サブピクセルの欠陥を自己検出する手段を備えたことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の制御ユニット。
【請求項１６】
前記制御ユニットはディスプレイを制御するように適用され、
各画素は、各々が原色を放射する１セットの原色サブピクセルと、各々が追加のカラーを放射する少なくとも１つの追加のサブピクセルとを備えていることを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の制御ユニット。
【請求項１７】
前記追加のサブピクセルは、複数の前記画素によって共有されていることを特徴とする請求項１６に記載の制御ユニット。
【請求項１８】
請求項１３から請求項１７のいずれか１項に記載の制御ユニットを備えたディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記ディスプレイ装置はマトリックス型であることを特徴とする制御１８に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のサブピクセルが形成された複数の画素を有するディスプレイにおける画素欠陥マスキングに関する。本発明の形態には、方法、制御ユニットおよびディスプレイ装置が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来のディスプレイシステムでは、多数のサブピクセル（通常、レッド、グリーンおよびブルー（ＲＧＢ）の３原色）が１画素を形成する。これらの原色の各々を適切なレベルで混合することによって、画素を所望のカラーおよび所望の強度にする。最近、ディスプレイは、これらの原色に加えて、ホワイトサブピクセル（ＲＧＢＷ）のように、付加的な余剰サブピクセルを用いるようになってきた。余剰サブピクセルは、好ましくは、クロミナンスを全く変化させることなく、ディスプレイのルミナンスを増大させるために用いることができる。この例としては、ＷＯ０１３７２４９号に記載されており、これを参照文献としてここに組み込む。
【０００３】
液晶ディスプレイのようなディスプレイを製造する際には、ユニットコストを決定する重要な要因が、歩留まりである、即ち、起動するディスプレイ毎に生成される欠陥ディスプレイの数である。ディスプレイは、それが欠陥画素、即ち、何らかの理由で適切に機能しない画素を含む場合に不良品となり、典型的には、これは欠陥サブピクセルによる結果である。
【０００４】
通常、特定の分野のディスプレイにとって或る数の欠陥画素は許容され、この数を超える欠陥画素を有するディスプレイが廃棄される。しかしながら、単一の欠陥サブピクセルですら苛立ちの原因となり得、特に一旦それが停止してしまうとなおさらである。
【０００５】
欠陥画素の発生を推定することは、それが可能であったとしても、コスト高となる。さらに、完璧なディスプレイを製造することの困難性は、画素の数およびディスプレイのサイズに関連しており、従って、欠陥画素の問題は、解像度などの向上化やパネルサイズの増大化と同様である。
【０００６】
従って、欠陥画素の影響をマスキングすることが望まれており、それにより、画素にスポットが発生するリスクを低減させる。これは、また、ディスプレイ毎に許容される欠陥画素の数をも上昇させ、それにより、廃棄されるディスプレイの数が低減するであろう。これは、歩留まりを上昇させ、多くの面で有利である。即ち、より多くのディスプレイを販売することができ、加工の際に生じる材料の無駄を減少させ、並びに、ディスプレイ毎の製造コストが低減する。
【０００７】
カメラシステムにおいて、欠陥マスキングは既存であり、市販のチップで実施されている。この技術によれば、欠陥サブピクセルの周囲はその期待値を計算するために用いられ、これにより欠陥がマスキングされる。しかしながら、この技術は、ディスプレイには適用不可能である。
【０００８】
他のアプローチとして、エラー拡散がある。即ち、１セットの近隣の画素にわたって或る値を近似してエラーを分配する。分配されるべきエラーが典型的には大き過ぎるので、これは、それ自体では欠陥マスキングとしては適切な技術ではない。事実、現れる欠陥の視認性は、拡散により生じるシャープニング効果（sharpening effect）のために増大する。従って、これまで、欠陥サブピクセルのマスキングをするための利用可能な技術が無かった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ディスプレイの欠陥画素に適切なマスキングを施すことである。
【００１０】
他の目的は、ユーザによって知覚されるほどに表示画像特性の満足のいく品質を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による第１の形態によれば、これらの目的は、請求項１のプリアンブルに従った方法で達成され、さらに、各欠陥画素ごとに前記欠陥サブピクセルの情報を獲得するステップと、前記画素に対する所望の知覚特性を生成するために１セットのサブピクセル値を獲得するステップと、前記画素に対する変更された知覚特性を生成するために１セットの変更されたサブピクセル値を決定するステップであって、前記１セットの変更されたサブピクセル値は、ディスプレイ内で導入することができるように前記情報に基づいており、前記１セットの変更されたサブピクセル値（１６）は、前記所望の知覚特性と前記変更された知覚特性との間の差に起因しかつユーザによって知覚されるエラーを、低減するように設けられるステップと、ディスプレイにおける前記１セットの変更されたサブピクセル値を導入するステップとを具備する。
【００１２】
このように、サブピクセルの欠陥を考慮することによって、前記１セットのサブピクセル値は、ユーザによって知覚されるエラーを最小にするために、１セットの変更されたセットに再計算される。
【００１３】
典型的な知覚特性は、ルミナンス（明度）およびクロミナンス（色度）を含む。
【００１４】
これは、絶対値的なサブピクセル値の点でエラーが最小化されているということを必然的に意味するものではない、ということを認識することは重要である。絶対値的なサブピクセル値の点でエラーを最小化することは、ルミナンスを考慮することなく、クロミナンスエラーを最小化するであろう。従って、知覚されるより小さなエラーを得るためには、所望のルミナンスをより良く維持するように調節が行われる。
【００１５】
効果的な欠陥マスキングに対して要求されることは、意図されたサブピクセル値が上下両方に調節され、結果として実際のサブピクセル値になることである。この場合、サブピクセルは通常動作で使用され、これらのサブピクセルのいくらかの残存容量は好ましくは保存され、それにより、本発明に従った適切な欠陥マスキングを可能とする。
【００１６】
この方法によれば、サブピクセルの欠陥は、典型的には、人間の肉眼では現実的に見ることができなくなり、従って、もはや苛立ちの原因ではなくなる。ディスプレイにおけるより多くの欠陥を許可することによって、その歩留まりが、上述した利点によって、劇的に改善し得る。
【００１７】
欠陥画素の数が画素の総数に比較して少ないものとすると、この実施された方法がコンピュータで実行するほどに複雑である場合であっても、この方法は低コストで済むであろう。もし、欠陥マスキングが比較的単純な状態を保持している場合には、通常の画素処理に比べて、費用が極端に少なくて済む。
【００１８】
欠陥画素についての情報は、各欠陥画素の詳細を示した所定のリスト格納部から得ることができる。このリストの代替、あるいは、このリストとの組合せとして、サブピクセルの欠陥を自己検出することもまた有利である。これにより、製造時において欠陥に関する情報を格納する必要性が排除され、また、新しい欠陥の発生に欠陥マスキングを適応させることもできる。次に、これは、欠陥が長期間現れるディスプレイ(例えば、ＰＬＥＤやＬＣＤ)の使用可能な寿命を長期化させることが可能となる。
【００１９】
１セットのサブピクセル値はディスプレイメモリから得ることができ、また、１セットの変更されたサブピクセル値がそのメモリへ戻され得る。これは、従来のディスプレイドライバと通信接続するための有効な方法を提供する。
【００２０】
この決定は、制限付き最小二乗法（ＣＬＳ）タイプの近似の問題を解決することを含む。
【００２１】
このディスプレイは、各々のサブピクセルが１つの原色を放射する１セットの基本サブピクセルと付加的な色を放射する少なくとも１つの付加的な余剰サブピクセルとを各ピクセルが備える類のものであることが好ましい。原色は、適切な比率で組み合わされることによって任意に与えられる色を生成することができるように選択される。最も旧来の原色の組合せは、勿論、レッド、グリーンおよびブルー（ＲＧＢ）である。付加的な色は、これらの原色の各々からの寄与を含むように選択され得る。上述された例は、ホワイト（ＲＧＢＷ）であるが、シアン、マゼンダまたはイエローのような他の色を用いることもできる。３つ以上のサブピクセルを有する場合、全く異なる１セットの色を、原色および非原色の余分の色に分けることも可能である。
【００２２】
余剰サブピクセルは、いくつかのピクセル、例えば、２つのピクセルによって共有されていてもよい。これは、付加的なサブピクセルの総数を低減し、ディスプレイを低廉にする。
【００２３】
１セットのサブピクセル値および１セットの変更されたサブピクセル値は、各々、前記欠陥サブピクセルに隣接するサブピクセルの値を備える。これらの組（セット）は、好ましくは、特定の画素のサブピクセルに関連付けられるが、もし有利であると分かった場合には、サブピクセルの他の近隣のサブピクセルに関連付けられてもよい。
【００２４】
もともとの１セットのサブピクセルは、画素の原色サブピクセルの値を備えている。これらの値のみを備えることによって、余剰サブピクセル型のディスプレイでは、或る“ヘッドルーム（headroom）”が、付加的な余剰カラーサブピクセルを活性化させることによりもたらされる追加の強度によって保障される。１セットの変更されたサブピクセルも、画素の任意のこのような余剰サブピクセルの値を備えている。
【００２５】
最大ルミナンス（保持されるヘッドルームがない）と最大欠陥マスキング機能（ヘッドルームが利用可能）との間にはトレードオフがあることに注意すべきである。このトレードオフは、製造されたディスプレイが欠陥数や、それらの用途（モニタ用、ＴＶ用、ビデオ用、静止画像用など）、市場（プロフェッショナル用か、または、一般消費者用か）によってランク分けされるという状況では非常に有用なものとなり得る。高価で本質的に欠陥の無いディスプレイでは、ヘッドルームを保持する必要は無いが、安価で欠陥の多いディスプレイでは、ヘッドルームは本発明による欠陥マスキングを可能とするために保持されなければならない。
【００２６】
上述のような方法で欠陥／ヘッドルームの数に従ったディスプレイのクラス分けは、非余剰のディスプレイ（例えば、従来のＲＧＢ）にも役立ち得る。
【００２７】
この方法は、エラーの拡散によって欠陥画素を補正することをさらに備えていてもよい。エラー拡散は、サブピクセルがゼロで停滞してしまうような大きなエラーには有効ではないが、上記の方法による欠陥マスキング後に残存する小さなエラーに対しては有利である。これは、上述のような制限付きヘッドルームの場合に特に有利である。
【００２８】
本発明による方法は、サブピクセルが正確にアドレス指定され得るディスプレイ（マトリックスディスプレイ）で実施されることが好ましい。このようなディスプレイの例としては、アクティブマトリックスＬＣＤおよびＰＬＥＤである。
【００２９】
本発明の第２の特徴によれば、上記の目的は、多数のサブピクセルで形成された複数の画素を有するディスプレイ用の制御ユニットで達成される。この制御ユニットは、各欠陥画素ごとに前記欠陥サブピクセルの情報を獲得する手段と、この欠陥画素に対する所望の知覚特性（perceptive characteristics）を生成するための１セットのサブピクセル値を獲得する手段と、前記欠陥画素に対する実際の知覚特性を生成するための１セットの変更されたサブピクセル値を決定する手段であって、前記１セットの変更されたサブピクセル値は、ディスプレイ内で導入することができるように前記サブピクセルの欠陥に関する情報に基づいており、前記１セットの変更されたサブピクセル値は、ユーザによって知覚されるエラーを低減するために前記所望の知覚特性と前記実際の視覚特性との間の差に起因してユーザにより知覚されるエラーを低減するように構成されており、さらに、ディスプレイの前記１セットの変更されたサブピクセル値を導入する手段をさらに備える。
【００３０】
この制御ユニットは、サブピクセルの欠陥についての情報を格納するためのメモリをさらに備えている。これにより、１セットの変更されたサブピクセル値を決定するために必要な情報が決定手段に提供される。
【００３１】
このメモリに代えて、または、これとともに、制御ユニットは、サブピクセルの欠陥を自己検出する手段を備えている。上述の高い歩留まりによって、パネルテスト（現状では、これは手作業である）よりも前に、パネル上に制御ユニットを組み込むことが可能となる。これらのドライバにおいて欠陥の能動検出と組み合わせれば、自己テストを実行することができ、テスト、補修およびクラス分けをより自動化させることが可能である。
【００３２】
勿論、制御ユニットは、ディスプレイ装置に導入することができ、このようなディスプレイは本発明の第３の特徴と考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
これらの、および、他の特徴は、添付図面を参照しつつ、以下に記述された現時点における好適な実施形態によってより良く理解されるであろう。
【００３４】
次の記述は、いくつかの画素を有するディスプレイに関連し、各画素は、個々アドレス指定可能な多数のサブピクセルから構成されている。このようなディスプレイの例としては、アクティブマトリックス液晶ディスプレイおよびＰＬＥＤディスプレイである。
【００３５】
さらに、好適には実施形態は、画素のサブピクセルが余剰であって、即ち、このサブピクセルが必要な原色以外の少なくとも１つの追加の色を放射することができるディスプレイに関連する。上述のように、ＲＧＢＷの画素構造は、基本的なレッド、グリーンおよびブルーのサブピクセルに加えてホワイトのサブピクセルを有する１セットの余剰サブピクセルの一例である。
【００３６】
余剰サブピクセルを有すると、同一のクロミナンスおよび強度を達成するために個々のサブピクセルを駆動する複数の方法が存在する。この一例は、図１に模式的に示されている。ここで、同一の色および強度がこの図面の両側に描かれている。左側には、サブピクセル値の１セット１として、レッド２、グリーン３、ブルー４およびホワイト５が示されている。ホワイトサブピクセル５はゼロに設定されている。右側には、異なる値の１セット６として、レッド２’、グリーン３’、ブルー４’およびホワイト５’が図示されている。ホワイトレベル５’は、ＲＧＢレベル２，３，４のうちの最小値、即ち、この場合、グレーンレベル３を採用している。次に、右側に示すように、このレベルは、ＲＧＢレベル２，３，４の総てから引き算され、結果としてグリーンのサブピクセルのレベル３’はゼロに設定される。
【００３７】
このアプローチによって、ピクセル値のセット１、６の両方は、結果的に、同一の色および強度になる。この実施例では、もし、グリーンのサブピクセルが不良（オフ停滞状態（stuck-at-off））である場合、総てのエラーを導入することなしに補正がなされていることに注意すべきである。
【００３８】
本発明の原理は、図２に図示されており、ここで、同じ要素には図１における同一の参照番号が付されている。この場合、画素は不良であり、より詳細には、ブルーの原色のサブピクセルがオフ停滞である。よって、図２の左側に示された、所望のサブピクセル値２，３，４のセットは、ディスプレイパネルによっては導入され得ない。本発明によれば、残りのサブピクセル（この場合、レッド、グリーンおよびホワイト）の強度値は、ブルーの寄与が存在しないことを補償するために変更され、それによって、知覚されるエラーを最小にし、あるいは、少なくとも軽減する。
【００３９】
一例として、このようなエラーの最小化は、エラーの全体のルミナンスはゼロに近く、一方で、このエラーのクロミナンスはホワイトに可能な限り近いということを含んでもよい。人間の視覚組織（ＨＶＳ（Human Visual System））はルミナンスの違いに比較的敏感であり、クロミナンスに対しては比較的低い解像度を有することが知られているので、クロミナンスよりもルミナンスをより良く近似することが好ましい。
【００４０】
図２に戻り、変更されたサブピクセル値２’、３’、４’、５’は、エラー７、８、９とともに、図の右側に示されている。見て分かるように、ホワイトサブピクセル５’が活性化されており、ブルーの寄与の欠落の大部分を補償しようとしている。これと同時に、ホワイトサブピクセル５’は、レッドおよびグリーンの領域に寄与し、よって、これらのサブピクセル値は低減される必要がある。所望のとおり、ブルーの値３は、所望のグリーンの値２を超え、グリーンカラーまたはブルーカラー、もしくは、その両方にエラーが生じるであろう。図示されたケースでは、エラーはグリーンカラー８に導入され、小さなエラー９はブルーカラーにも残る。
【００４１】
もし、サブピクセル値におけるエラーの絶対値が最小化されたならば、レッドカラーは、レッドにおけるエラーを回避するために変更されるであろう。しかしながら、サブピクセル値に起因する知覚特性が最小化されるという事実によって、エラー８は、ルミナンスエラーを最小化するためにレッドカラーにおいても導入される。
【００４２】
全般の問題点は次のように数学的方法で記述され得る。
【００４３】
ベクトルｍを所望のピクセル値のベクトルとし、これはＣＩＥ１９３１ＸＹＺカラー空間またはＬｕ’ｖ’ルミナンス／クロミナンス空間のようなｎ次元の線形空間において決定される。ベクトルｐをｋ個のサブピクセルに対する値（正規化され、ガンマインディペンデントを表す）のベクトルとし、Ｍはｋ次元サブピクセル空間内の或る点をｎ次元知覚空間に変換するｎ×ｋマトリックスとする。Ｍ内のｊ番目の列は、知覚空間におけるｊ番目のサブピクセルの位置に該当する。
【００４４】
近似の問題は、次の式１のようにマトリックスで表される。
【数１】
2005527861.tif 000003
ここで、ベクトルεは、知覚空間で決定された近似におけるエラーである。この方程式は、全部を書き出すと次の式２のようになる。
【数２】
2005527861.tif 000004
この近似の問題に対する解は、次の式３の制限を満たさなければならない。
【数３】
2005527861.tif 000005
ここで、ＧおよびＦは、所与のピクセル内における関数（Ｇ）および欠陥（Ｆ）サブピクセルの指標のセットである。原色の欠陥サブピクセルの各々は、所与の固定のレベルｆiに停滞させることができる。我々の目的は、近似エラーベクトルεを最小化することであり、そのために、我々は式４で表されるベクトルεのＬ２−ノーム（L２-norm）を最小化することを目的とする。
【数４】
2005527861.tif 000006
近似エラーは、式５の最小化で表されるように重み付けされ得る。
【数５】
2005527861.tif 000007
これにより、クロミナンスにわたるルミナンスのような知覚測定値に優先順位を付すことができる。重み付けは、式６によって与えられる重み付けマトリックスＷの方程式で、総ての項を左積分（left-multiplying）することによって達成される。
【数６】
2005527861.tif 000008
次に、重み付けの問題が式７によって与えられる。
【数７】
2005527861.tif 000009
【００４５】
近似エラーの重み付けｗiは、欠陥の周囲の画像コンテンツに順応させることができる。例えば、欠陥画素の周囲において、ルミナンスが平坦であるかまたは凹凸であるか、クロミナンスが平坦であるか凸凹であるか、あるいは、エッジがあるかを検出するために分析を行うことができる。これに基づいて、重み付けは、知覚エラーを最小化するために適用され、この周囲に与えられる。
【００４６】
上述のような全体の問題は、制限付き最小二乗法（ＣＬＳ）の問題であり、これは、例えば、Ｍａｔｈ Ｗｏｒｋｓによって配布されているＭａｔｌａｂを用いるための最適化ツールボックスを用いれば、公知の技術で容易に解決することができる。マトリックスＭの次元は極めて小さい（代表的にはｋ＝４並びにｎ＝２）ので、この問題を解決することは比較的複雑ではない。さらに、マトリックスＭは公知であり、総ての画素に対して同一であるので、専用かつより高速の解決手段を開発することができる。
【００４７】
典型的には、何百万のサブピクセルを有するディスプレイ内において何十かの欠陥が存在する。上記の問題のみを欠陥画素について解決する必要があるので、近似の問題を解決するために利用できる時間が比較的多くとれる。これは、近似の問題を解決するための低電力かつ複雑でないハードウェアを全体の目的に適用させることができる。
【００４８】
提案された方式は、シミュレーションされ、非常に良好に機能することがわかった。これらのテストは、５００個の欠陥サブピクセルを有するエミュレートされたＲＧＢＷディスプレイを用いて、多数の静止画像に対して実行された。
【００４９】
図３には、ディスプレイシステム１３とともに実施された本発明による欠陥マスキング法を実行する制御ユニット１２の模式図がフロー図で示されている。制御ユニット１２は、欠陥画素に関する情報リストを格納したメモリ１１を備えている。ここでは、問題のディスプレイの総ての欠陥について、それらの位置および種類の両方が特定されている。代表的に、これは、欠陥画素の位置、その画素内の欠陥サブピクセルおよび各欠陥サブピクセルの詳細を、リスト１１に含めることによって達成することができる。サブピクセルの欠陥の詳細は、停滞（stuck）しているサブピクセルの強度レベルで構成されてよい。代表的には、このレベルはゼロである。即ち、サブピクセルは、全く光を放射していない（ブラック状態である）。欠陥リストは、予め、例えば、ディスプレイの製造中に生成されることが好ましい。しかしながら、ディスプレイがいずれのサブピクセルが欠陥であるか、その欠陥の特徴はどのようなものかを自己検出することができれば有利であろう。これにより、常に、更新された正しいリスト１１を確保することができるであろう。この目的のために、制御ユニットには、ディスプレイのサブピクセルにおける欠陥を自己検出するためのモジュール１９が設けられていてもよい。このようなモジュール１９は、メモリ１１に接続され、必要な場合に、そのリストを更新するように構成され得る。
【００５０】
さらに、入力／出力モジュール１７がディスプレイシステム１３と通信するために配置されている。図３におけるディスプレイシステムは、ディスプレイメモリ１３によってのみ表されているが、他の構成要素は明確化のために省略されている。メモリ１１とＩ／Ｏモジュールとのコンタクトには、モジュール１８が上述の近似の問題を解決するために設けられている。
【００５１】
図４、５および７のフロー図内のステップを実行するこのような制御ユニット１２は、ソフトウェアおよび／またはハードウェア部品の任意の組合せによって実施可能であり、従来のディスプレイドライバの回路に組み込まれてもよい。
【００５２】
図３の制御ユニット１２によって実行される方法のフロー図は、図４に図示されている。
【００５３】
ステップＳ１において、プログラム制御は、欠陥画素のリスト１１から、欠陥の位置および詳細１４、即ち、単数または複数の欠陥サブピクセルおよびその停滞レベルを獲得する。次に、ステップＳ２において、１セットの所望のサブピクセル値１５がディスプレイメモリ１３から、例えば、フレームメモリまたはピクセルストリームなどから獲得される。ステップＳ３において、１セットの所望のサブピクセル値１５およびサブピクセル欠陥１４は、１セットの変更されたサブピクセル値１６の形態に近似させる最適化のための入力として用いられる。上述のように、これは変更されたセットは、追加のサブピクセル値、例えば、ホワイトサブピクセルを含んでいてもよい。次に、ステップＳ４では、１セットの変更された値１６が、ディスプレイメモリ１３へ戻され、あるいは、ディスプレイドライバ（図示せず）へ直接通信される。上記のステップＳ１からＳ４は、ステップＳ５において達成されるプログラムループによって、リスト１１にある総ての画素欠陥および各画像フレームに対して繰り返される。
【００５４】
欠陥マスキングは、通常の画素処理と同時に進行され、あるいは、同一の処理フローの一部分となり得る。
【００５５】
図４のフロー図の代替案が図５に与えられている。この場合、所望のサブピクセル値がステップＳ２で獲得された後に、欠陥画素の周囲がステップＳ８で分析される。これは、ディスプレイメモリ１３から隣接する画素のピクセル値を獲得することによって達成することができる。次に、ステップＳ９において、重み付けが計算され、次に、ステップＳ３における最適化のための入力として用いられる。このように重み付けは、選択された知覚特性を有利にするために用いられる。この重み付けは、画像特性を変更するように調節可能とするために、順応性の高いものとしてよい。
【００５６】
図６ａ〜６ｂは、欠陥を有する画像（図６ａ）および欠陥マスキングを有する画像（図６ｂ）の両方におけるエラーの代表的な分布を示す。明らかに、大きなエラーが除去されており、小さな値のエラーのみが残存している。これは、近似エラーをエラー拡散に適合させる。
【００５７】
この方式は公知であり、欠陥画素に隣接する画素の強度を適用することを含む。総ての公知の方法は、画像にわたる一次元（1-D）スキャンの何らかの形態を実行し、その結果、（ボトムライトに）直接のエラー拡散となる。もし、記載された方法に従って欠陥がマスキングされた後にエラー拡散が実行された場合、このエラーは、総ての可能な方向へ等しく影響し得る。
【００５８】
従って、新規な環状拡散法(ring diffusion scheme)が提案される。総ての残りのエラーは、まず、総ての方向（dimension）（画素の第１の環）の周囲の画素に直ちに影響する。優先度が、おそらく、付加的なクロミナンスエラーを導入するコストで、ルミナンスエラーの全体を補正するために与えられ得る。この後、ルミナンスエラーが依然存在する場合には、次の“環”を形成する画素がこのエラーを補正するために用いられ、適当な制限内でこれが繰り返される。優先度をまずルミナンスの補正に与え、次にクロミナンスエラーに与えることによって、欠陥の最小の可視性が期待される。
【００５９】
エラー拡散を含む方法のフロー図は、図７に図示されており、ステップＳ１２において、エラー拡散が実行され、変更された値はステップＳ３で計算されている。
【００６０】
各画素は、それ自身、個々の余剰サブピクセルを有する必要は無いことに注意されたい。余剰のサブピクセルを限定するために、１つのサブピクセルが２つの画素２２および２３によって共有されている場合として図８に図示されているように、周囲の１グループの画素が余剰サブピクセル２１を共有してもよい。また、共有された余剰サブピクセル２１は、これらの画素２２、２３のうちいずれか１つにある欠陥をマスキングするように、制御ユニット１２によって用いられてもよい。
【００６１】
さらに、最適化は、単一画素の狭い境界内のサブピクセルに制限される必要は無い。図９ａから９ｂに図示さえているように、隣接するセブピクセルの任意のセットをも満足させてよい。欠陥サブピクセル２６を備えた画素２５のサブピクセル値の変更に代えて、サブピクセル２７のグループが、４つの隣接する画素２５、２８、２９、３０の各々から１つのサブピクセルを含むように規定されている。図９ｂでは、選択されたサブピクセル３１のグループが、９つのサブピクセルを備え、２つのホワイトサブピクセル３２、３３を含んでいる。いずれのサブピクセルが最善のマスキングをもたらすかを決定するために、いくつかの異なる隣接（サブピクセルのグループ）をテストすることもまた好ましい。例えば、上述のように、ゼロで停滞するサブピクセルは、その欠陥サブピクセルがグループ内で最低値を有する場合には、完全に補正される。それにより、欠陥サブピクセルが最低値を有している場合にそのサブピクセルのグループに決定され得るか否かを調査するために有用である。
【００６２】
理論的には、本発明は、非余剰のサブピクセル（標準的ＲＧＢ）を有するディスプレイにも適用される。たとえ余剰サブピクセルに対するほどではないにしても、トライアルの試験では改善を示した。上述のとおり、性能は、さらに周囲のサブピクセルを最適化に含めることによって改善された。
【００６３】
上記の記載の部分において、たった１つの欠陥サブピクセルが考慮された。欠陥マスキングを満足のいくように達成させるためには、複数の余剰サブピクセルを有することがさらに好ましい。
【００６４】
記載された実施形態に多数の変形を追加することは、添付の請求項の範囲内において可能である。例えば、ルミナンスおよびクロミナンスの知覚エラーを最小化しようとする限りにおいて、提案されたＣＬＳ最適化以外の他の計算方法が可能である。最適化の問題は、周囲のサブピクセルまでの距離を含めて拡張される。これは、欠陥と空間的に近接するサブピクセルに有利となるように、それにより任意の知覚された空間エラーを最小にするように用いられる。このような拡張は、マトリックスＭの追加の行として距離ｄiという単一ベクトルを加えることによって実施可能である。
【００６５】
また、上述の記載において、画素欠陥の間の距離は、１つの独立した欠陥を考慮しなければならないほどに充分に大きいものとする。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、非独立の欠陥の取り扱いにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】余剰サブピクセルを有する画素からの同じ知覚特性を生成する代替的方法を示した図。
【図２】本発明による実施形態に従った欠陥サブピクセルのマスキングを示した図。
【図３】ディスプレイドライバで通信する本発明による実施形態に従った制御ユニットの模式的ブロック図。
【図４】本発明による第１の実施形態に従った方法のフロー図。
【図５】本発明による第２の実施形態に従った方法のフロー図。
【図６ａ】マスキング後の残存エラーを示す図。
【図６ｂ】マスキング後の残存エラーを示す図。
【図７】本発明による第３の実施形態に従った方法のフロー図。
【図８】同一の余剰サブピクセルを共有する複数の画素を示す図。
【図９】複数の代替的な近隣の画素を示す図。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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