(57)【要約】  表示パネル制御装置は、少なくとも第１のフィールドと第２のフィールドで表示パネル（１０３）により表示される画像を受け取る。第１のドライバ（１０７）が前記第１のフィールドの画素のための第１のドライバシグナルを画像画素値に応じて生成し、第２のドライバ（１０７）が前記第２のフィールドの前記画素のための第２のドライバシグナルを前記画像値に応じて生成する。前記第１及び第２のドライバレベルは前記画素からの第１及び第２の放射輝度レベルのそれぞれに対応する。前記第１及び第２の放射輝度レベルは異なり、かつ前記画素についての輝度に応じた１つの組み合わされた放射輝度を持つ。前記第１及び第２のドライバシグナルは、第１及び第２の量子化値の組から選択され、これらの組は、前記第１及び第２の組に含まれるよりも多くの離散組み合わせ放射輝度値を与えるように構成される。
2013513128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの表示パネル制御装置であり、前記装置が：
第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取るためのレシーバーと；
前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成するための第１のドライバであって、
前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、
第１のドライバと；
前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成するための第２のドライバであって、
前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、
第２のドライバを含み；
前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レ寝るに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第１及び前記第２の組の離散量子化値の和よりも多い数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示パ熱制御装置であり、前記第１のフィールドの離散放射輝度レベルが前記第２のフィールドの前記離散放射輝度レベルと少なくとも１つの輝度間隔で異なる、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第１のフィールドの前記離散放射輝度レベルの組み合わせ及び前記第２のフィールドの前記離散放射輝度レベルの組み合わせが、少なくとも１つの輝度間隔で異なる、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であり、前記第１のフィールドの前記離散放射輝度レベルが、前記第１の画素からの放射輝度の非直線量子化に対応する、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、さらに、前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を、画像特徴に応じて決定する手段を含む、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表示パネル制御装置であり、前記画像特徴が、前記画像の領域について輝度分布特徴を含む、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、さらに、前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を、前記表示パネルの表示特徴に応じて決定する手段を含む、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の表示パネル制御装置であり、前記表示特徴が、レスポンスタイム特性を含む、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、さらに、前記組み合わせ組の離散値及び望ましい放射輝度分布離散との間の差を意味するコスト関数の最小化に応じて前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を決定するための手段を含む、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第１のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第１の画素ドライバシグナルを含み、前記第２のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第２の画素ドライバシグナルを含み、前記第１のドライバが、前記画像画素値の第１の関数として前記第１の画素ドライバシグナルを生成し、かつ前記第２のドライバが前記画像画素の第２の関数として前記第２の画素ドライバシグナルを生成するように構成され、前記第１及び第２の関数が異なる、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第２の関数が、前記第１の関数のオフセット及び乗算するかの少なくとも１つである、装置
【請求項１３】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第１のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第１のドライバシグナルと複数の画素に共通する第１の共通ドライバシグナルを含み、及び前記第２のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第２の画素ドライバシグナルと複数の画素に共通する第２の共通ドライバシグナルを含み、前記第１の共通ドライバシグナルが前記第２の共通ドライバシグナルと異なる、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の表示パネル制御装置を含む表示システム。
【請求項１５】
表示パネルを制御する方法であり、前記方法が：
第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つのフィールドで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取り；
前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成し、
前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応し；
前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成し、
前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応し；
前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レ寝るに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネル画素の輝度制御に関し、具体的には限定されるものではないが、カラー表示パネルの個々のカラーチャンネルの輝度レベルの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）及びプラズマ表示などのデジタル表示は益々一般化され、ほとんどこれまでの陰極線管（ＣＲＴ）表示と入れ替わってきた。
【０００３】
しかし係るシステムの特徴は、前記表示パネルのドライブ回路が、多くの場合表示される画像のための画像データの量子化よりも低い量子化度に制限される傾向にあるということである。
【０００４】
例えば、通常のＬＣＤ表示は普通カラーチャンネル当たり８ビットが与えられる（即ち、赤、緑、青色チャンネルのそれぞれに対し８ビット）。かかる表示は、２８＝２５６の離散輝度レベルに量子化されるそれぞれの色チャンネルの輝度分布を与える。しかし、画像データは、これに比較して益々非常に高い量子解像度を持って与えられる。例えば、それぞれの色チャンネルにつき１２、１４、１６又は２４ビットさえ持つ画像データが益々使用されてきている。ＬＣＤ表示の量子化度の増加は、前記ドライブ回路がより微細解像度で操作されるように改良されることを要求する。しかしこのことは、前記回路の複雑性とコストを非常に増加させるものである。例えば、ドライブ回路は、画像データ値の関数としてパネルのドライブ増幅度を計算するために、しばしばルックアップテーブルを利用する。このルックアップテーブルのサイズは、入力ビットのそれぞれの追加のビットにつき２倍となり、又出力ビットのそれぞれの追加のビットについて増加させる。従って前記ドライバ回路でサポートされるそれぞれの追加のビットは、前記ルックアップテーブルのためにメモリを２倍以上必要とする。
【０００５】
通常微細に量子化された画像データは単純により粗いドライブ回路量子化へ変換される（例えば単純に最も重要なビットのみを考慮し重要でないビットは捨てられることによる）。しかしかかる粗い量子化は、前記画像から可能な画像な品質に比べて表現される画像の画像品質を劣化させる結果となる。特に前記粗い量子化は輪郭に目立つアーティファクトを含み得る。
【０００６】
従って、これを改良する方法が有利とされ、特に、フレキシビリティのより大きく、複雑性がより小さく、資源をより必要とせず、容易に実施でき、画像品質が改良され、輝度量子化度を増加させ及び／又は性能が改良され得るシステムが有利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来の欠点の１以上を、単独で又はあらゆる組み合わせで、好ましくは緩和し又は排除することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面によれば、表示パネルのための表示パネル制御装置が提供され、前記装置は：表示パネルの表示パネル制御装置であり、前記装置が：第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つのフィールドで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取るためのレシーバーと；前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成するための第１のドライバであって、前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、第１のドライバと；前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成するための第２のドライバであって、前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、第２のドライバを含み；前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レベルに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、装置である。
【０００９】
これは多くの場合において改良された性能を与え及び／又は実施を可能とする。特に改良された画像品質がしばしば、実質的により複雑なドライバ回路を必要とせず達成され得る。前記画素の輝度につき感知されるより高い量子化度がしばしば達成され得る。
【００１０】
この方法は、具体的には、異なる輝度レベルを持つ個々のフィールドを感知する際に観察者により行われる輝度の感知平均化を利用するものである。前記第１及び第２のフィールドが具体的には１００ミリ秒、５０ミリ秒、１０ミリ秒又はそれ未満の遅延時間を持ち得る。６０Ｈｚ表示については、２つのフィールドは、１２０Ｈｚのフィールド周波数となり従って、それぞれのフィールドの遅延時間は実質的には８ミリ秒となる。５０Ｈｚ表示については、２つのフィールドは、フィールド周波数１００Ｈｚとなりそれぞれのフィールド遅延時間は実質的に１０ミリ秒となる。２つのフィールドで異なる輝度を与える前記表示パネルはフレキシビリティが改良されたものとなる。
【００１１】
本発明は、前記画素について検知される量子化を可能とし、これは前記第１及び第２のドライバのいずれかを用いた量子化よりも高い量子化度である。従って、前記第１及び第２の組のそれぞれの離散値の数は前記組み合わされた組の離散値の数よりも少ない。これは、より複雑でないドライバが用いられる場合にも改良された画像品質を得ることを可能とする。
【００１２】
前記第１及び第２の組の離散値は、少なくとも１つの放射輝度の組み合わせが平均化されて１つの感知放射輝度を与え、これが前記第１及び第２のフィールドで放射され得る輝度とは異なるものである、ように選択され得る。従って前記第１及び第２のフィールド間の前記放射輝度は、それらが前記２つのフィールドにわたり平均化され、前記ドライバにより生成され得るすべての実際の放射輝度とも異なる放射輝度を与える結果となるように、制御され得る。
【００１３】
前記第１及び第２のフィールドの両方が、前記両方のフィールドの前記画素値が同じ画像データに依存するように、同じ画像を表すことができる。この方法は前記表示パネルの全ての画素又はいくつかの画素にのみ適用され得る。前記画素は具体的には、多色画素のカラーサブ画素であり得る。例えばＲＧＢ表示の赤、緑又は青色サブ画素である。
【００１４】
前記第１の画素の輝度レベルは前記第１の画素についての前記画像値により示される輝度に対応する。
【００１５】
本システムでは、前記第１及び第２のドラバは、前記第１及び前記第２ドライバシグナルがそれぞれ、前記第１及び第２放射輝度レベルが異なり、かつ前記画像の前記第１の画素の輝度レベルに対応する組み合わせ輝度を持つように生成されるように、構成される。具体的には、前記第１及び第２のドライバシグナルと前記第１及び第２の放射輝度レベルとの間の既定の関係が仮定されている。
【００１６】
前記第１及び第２の離散値は、前記放射輝度の組み合わせの少なくとも１つが平均化されて、前記第１のフィールド又は第２のフィールド間で放射され得る輝度とは異なる、１つの感知放射輝度を与える、ように選択される。従って前記第１及び第２のフィールド間の放射輝度は、それらが、前記２つのフィールドにわたり１つの平均化された放射輝度を与え、その輝度が前記ドライバによる生成され得る全ての実際の放射輝度とは異なる輝度となるように、制御され得る。
【００１７】
本発明の選択的な構成によれば、離散量子化値の前記第１及び第２の組が組み合わされて、前記組み合わされた放射輝度の離散値の１つの組み合わせ組みを生成し、これは前記第１及び第２の組での離散量子化値の和よりも大きな数の離散量子化値を持つ。
【００１８】
本発明の選択的な構成によれば、前記第１のフィールドについての前記離散放射輝度レベルは、前記第２のフィールドの前記離散放射基礎レベルとは少なくとも１つの間隔で異なる。
【００１９】
このことは、改良された画像品質を可能とし、特に、前記個々のドライバの低複雑性を維持しつつ、高い数の組み合わせ放射輝度レベルの生成を可能とする。
【００２０】
前記輝度レベルは、具体的には、前記組み合わされた放射輝度の複数の離散輝度レベル及び／又は前記第１の組及び／又は第２の組の離散量子化値を含む。前記輝度間隔は具体的には、前記極端な間隔の１つ又は両方以外の、可能放射輝度範囲をカバーする。従って、いくつかの実施態様では、前記輝度レベルは、最低の輝度間隔及び／又は最高の輝度間隔以外について、可能な放射輝度範囲をカバーすることができる。具体的には、前記輝度間隔は、前記第１及び／又は第２の離散量子化値の組の最も暗い（最低輝度）及び／又は最も明るい（最大輝度）Ｎ離散値を除いて、可能な放射輝度の全範囲をカバーすることができる。Ｎは有利には多くの実施態様では１又は他の実施態様では２又は３である。
【００２１】
前記輝度間隔は画像特徴に依存する。例えば前記間隔が前記画像（又はその部分）はどの程度暗いか又は明るいかに依存する。
【００２２】
いくつかの実施態様では、前記第１のフィールドでの前記離散放射輝度レベルの少なくとも８０％が、前記第２のフィールドの離散輝度レベルと異なる。
【００２３】
本発明の選択的構成において、前記第１のフィールドの離散放射輝度レベルと前記第２フィールドの前記離散放射輝度レベルは少なくとも１つの輝度間隔で異なる。
【００２４】
これは画像品質を改良し、かつ特に、個々のドライバの低い複雑性を維持しつつ特に微細な感知放射輝度量子化度を可能とする。
【００２５】
前記輝度レベルは具体的には前記組み合わされた放射輝度の複数の離散輝度レベル及び／又は前記第１の組及び／又は第２の組の離散量子化値を含む。前記輝度間隔は具体的に、前記極端な間隔以外の利用可能な放射輝度範囲をカバーし得る。従っていくつかの実施態様で、前記輝度間隔は、最低の輝度間隔及び／又は最大の輝度間隔について以外の利用可能な放射輝度範囲をカバーすることができる。具体的には、前記輝度間隔は、前記第１及び／又は第２の離散量子化値の最も暗い（最低輝度）及び／又は最も明るい（最大輝度）Ｎ離散値以外の可能な放射輝度の全範囲をカバーし得る。
Ｎは、有利には多くの実施態様では１であり、いくつかの実施態様では２又は３である。
【００２６】
前記輝度レベルは画像特徴に依存し得る。例えば前記間隔は、画像（又はその画像の一部）がどの程度暗いか、又は明るいかに依存する。
【００２７】
いくつかの実施態様において、前記第１のフィールドの離散放射輝度レベルと前記第２のフィールドの離散放射輝度レベルの少なくとも８０％が異なる。
【００２８】
本発明の選択的構成において、前記第１のフィールドの離散放射輝度レベルは前記第１の画素から放射される非直線量子化に対応する。
【００２９】
いくつかの実施態様では、前記第２のフィールドの離散放射輝度レベルはまた前記第１の画素から放射される輝度の非直線量子化に対応する。
【００３０】
これにより、画像品質が改良され、特に個々のドライバの低複雑性を維持しつつ、高い数の異なる組み合わされる放射輝度レベルを生成することを可能にする。前記第１及び／又は第２のドライバは具体的には、前記離散放射輝度レベルの非直線単調分布を与える。いくつかの実施態様では、前記第１及び第２のドライバの両方が、非直線分布を用い、前記２つの分布が具体的に２つのドライバについて異なる。前記非直線分布は特に対数分布であり得る。
【００３１】
本発明の選択的構成において、前記表示パネル制御装置はさらに、画像特徴に応じて、前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値について決定するための手段を含み得る。
【００３２】
これにより多くの実施態様で改良された画像品質を与える。特に、前記ドライバ量子化及び従って組み合わされた放射輝度の量子化を、特定の画像の特徴に適合させることを可能とする。例えばこれは、既定の量子化を用いる場合に比べて特定の画像について量子化誤差を低減することができる。前記画像特徴は、画像全体の特徴又は前記画像の一部分（領域）のみで決められる画像の局所的特徴であり得る。
【００３３】
本発明の選択的な構成によると、前記画像特徴は前記画像の領域についての輝度分布特徴を含む。
【００３４】
これにより画像品質が改良される。例えば、前記組み合わされた放射輝度の量子化ステップを、感知される量子化誤差が最小化されるように適合され得る。例えば、暗い画像について、前記量子化ステップは、明るい値（より高い輝度）についてよりもより暗い値について比較的細かくなるように適合され得る。逆に、比較的明るい画像では、前記量子化ステップは、暗い値（低輝度）についてよりも明るい値（より高い輝度）について比較的細かくなるように適合され得る。
【００３５】
本発明の選択的構成により、前記表示パネル制御装置はさらに、前記表示パネルについての表示特徴に応じて前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を決定する手段を含む。
【００３６】
これは多くの実施態様で、画像品質を改良する。特に、前記ドライバ及び前記組み合わされた輝度の量子化が前記表示パネルの具体的な特徴に適合され、それにより前記具体的な特徴について補償することができる。これは、例えば既定の量子化を使用する場合に比べて前記表示パネルについて量子化誤差を低減させ得る。
【００３７】
本発明の選択的構成により、前記表示特徴はレスポンスタイム特徴を含む。
【００３８】
これは、前記放射輝度のより正確な設定が、前記静的特徴だけでなく、また前記感知される組み合わせ放射輝度レベルに影響を与える一時的特徴を考慮することで可能となる。
【００３９】
本発明の選択的構成によれば、前記表示パネル制御装置はさらに、前記組み合わされた組及び望ましい放射輝度分布との間の違いを示すコスト関数の最小化に応じて、前記第及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を決定する手段を含む。
【００４０】
これは、前記ドライバの低複雑性を維持しつつ画像品質を改良する。前記離散放射輝度分布は、画像データ値の関数として与えられ得る。前記望ましい輝度分布は、量子化関数であり、具体的には、前記第２の組での離散値と実質的に同じ数の量子化レベルであり得る。
【００４１】
本発明の選択的構成により。前記第１のドライバシグナルは前記第１の画素に特有の第１の画素ドライバシグナルを含み、前記第２のドライバシグナルは前記第１の画素に特有の第２の画素ドライバシグナルを含み、前記第１のドライバが、前記第１の画素ドライバシグナルを前記画像画素値の第１の関数として生成するように設けられ、かつ前記第２のドライバが、前記第２の画素ドライバシグナルを前記画像画素値の第２の関数として生成するように設けられ、前記第１の関数及び第２の関数が異なる。
【００４２】
これは、別々に２つのフィールドを駆動するためのフレキシビリティと自由度を改良する。
【００４３】
具体的に前記第１及び第２の関数は、異なるように量子化し、放射輝度の異なる離散値を与える、関数であり得る。例えば、前記第１の関数は、第１のルックアップテーブルにより（部分的にも）定められ、前記第２の関数は第２のルックアップテーブルにより（部分的にも）定められる。前記第１及び第２のルックアップテーブルは、別々であってよく、それにより前記第１及び第２のフィールドについて２つの組の離散値を別々に選択することを可能にする。
【００４４】
いくつかの実施態様では、前記第１及び第２の量子化が異なっていてもよい。実際、前記第１の関数及び第２の関数は、実質的に同じ非直線関数の属するものであるが、異なる量子化を与えることも可能である。特に、前記第１及び第２の関数は、前記画像画素値と前記放射輝度との間の実質的に同じ関係を表すが、前記離散値につき異なる選択がなされる。
【００４５】
前記第１のドライバシグナル及び第２のドライバシグナルは、前記画像データの異なる関数として決められ得る。
【００４６】
本発明の選択的構成によると、前記第２の関数は、前記第１の関数をオフセットするか、又は倍数するかを導入することで生成され得る。
【００４７】
これは多くの実施態様で、複雑性を除去する。例えば、複雑な第１の関数を、前記第２の関数を達成するためにこの修正をしてより複雑でない第２の関数と共に使用され得る。これにより実質的に実施を促進することができる。例えば、基本となる量子化非直線関数は、前記第１及び第２のフィールドの両方について使用され得る１つのルックアップテーブルで表され、前記フィールド間の輝度の違いが単純に加算、減算又は乗算により導入される。かかる操作は、前記画素についてのドライバシグナルに直接適用され得る。また例えばアナログ回路にも適用され得る。
【００４８】
前記第２のドライバシグナルは、前記第１のドライバシグナルから前記第２の導入を生成するように構成され得る。具体的には、前記第２のドライバは、前記第１のドライバシグナルに、オフセット及び倍数の少なくとも１つを適用することで（即ち、スケール化又は倍数化）、前記第２のドライバシグナルを生成するように構成され得る。前記第２のドライバは、前記第１の画素ドライバシグナルから前記第２の画素ドライバシグナルを生成するように構成され得る。具体的には、前記第２のドライバは、前記第１の画素ドライバシグナルに、オフセット及び倍数の少なくとも１つを適用することで（即ち、スケール化又は倍数化）、前記第２画素ドライバシグナルを生成するように構成され得る。
【００４９】
本発明の選択的構成により、前記第１のドライバシグナルは、前記第１の画素に特有の第１の画素ドライバシグナルと複数の画素に共通する第１の共通ドライバシグナルを含み、前記第２のドライバシグナルは、前記第１の画素に特有の第２の画素ドライバシグナルと複数の画素に共通する第２の共通ドライバシグナルを含む。
【００５０】
これは多くの実施態様において複雑性を低減させる。例えば、これにより、同じ方法及び／又は回路で前記第１及び第２のドライバシグナルを生成することを可能とし、同時に前記第１の共通シグナルと第２の共通シグナルを変更することで、前記フィールド間に輝度の差を導入する。この変更は通常比較的簡単であり、一方前記画素ドライバシグナルの生成が通常より複雑であり、全体として複雑性を緩和することができる。
【００５１】
前記第１及び第２の共通ドライバシグナルは具体的にはバックライトドライバシグナルであり、これは表示パネルのバックライトを駆動する。従ってバックライトジッターが前記２つのフィールド間に導入され得る。前記バックライトは前記表示の１つの領域にのみ共通し又は表示パネル全体の共通バックライトであってもよい。
【００５２】
前記第１の画素ドライバシグナルは、実質的に前記第２の画素ドライバシグナルと同じであってよい。
【００５３】
本発明の１側面によれば、前記関連する表示パネル同様に前記参照される表示制御装置を含む表示システムが提供される。
【００５４】
本発明は改良された表示システムを提供し得る。
【００５５】
本発明の１側面によれば、表示パネルを制御する方法が提供され、前記方法は：第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つのフィールドで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取り；前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成し、前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する；前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成し、前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する；前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レベルに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、方法である。
【００５６】
本発明のこれらの及びその他の側面、構成及び効果は、以下詳細に説明される実施態様を参照することで明らかとなるであろう。本発明の実施態様は、図面を参照しつつ例示の方法でのみ記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図３】図３は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図４】図４は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図５】図５は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下の記載はＬＣＤ表示に適用可能な本発明の実施態様であって、夫々の画像が２つの連続するフィールドで表現される、実施態様に焦点を当てる。しかし、理解されるべきことは、本発明はこの適用に限定されるものではなくその他の多くの表示、例えば夫々の画像が２を超えるフィールドで表現される、ＯＬＥＤ及びプラズマ表示及び／又はシステムに適され得る。
【００５９】
図１は本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。前記システムは表示制御装置１０１を含み、これは表示パネル１０３と接続され、ここでは具体的な例としてＬＣＤ表示パネルである。前記表示制御装置１０１は画像を受け取り対応するドライバシグナルを生成し、このシグナルは表示パネル１０３に供されて前記画像を表現させる。
【００６０】
具体的には、前記表示制御装置２０１はレシーバ１０５を含み、これは前記表示パネル１０３により表示されるべき画像を受け取る。前記画像は具体的には一連の画像を含むビデオシグナルの部分として受け取られ得る。以下、前記画像は具体的にはビデオシグナルの（デコードされた）フレームと考える。
【００６１】
前記システムでは、夫々の入力画像又は入力フレーム（ビデオシーケンスである場合）は複数のフィールド内（これは又サブフレームと呼ばれる）で表現され、これらは順に前記表示により表現される。通常、前記リフレッシュレートは十分速くて観察者がその眼を動かさない場合には、前記眼はフィールドを積算し、観察者は前記オリジナルの入力画像を見る。
【００６２】
以下の説明は、それぞれの画像／フレームが２つの連続するフィールドで表現される例に焦点を合わせる。１つの具体的な例として、多くの現在の表示は、リフレッシュレートが１２０Ｈｚ以上である。しかしビデオシーケンスは通常６０Ｈｚフレームであり、従って前記ビデオシグナルは前記パネルのリフレッシュレートにアップコンバートされる。これは、それぞれのフレームの複数のフィールドを用いることで実行される。例えば１２０Ｈｚ表示の場合には２つのフィールドがそれぞれ６０Ｈｚ入力画像を描写するために使用される。
【００６３】
理解されるべきことは、その他の実施態様では、２を超えるフィールドも使用可能である、ということである。例えば１８０Ｈｚ表示の場合には、それぞれの６０Ｈｚ入力画像は３つの連続するフィールドを用いて表現される。
【００６４】
図１の例では、前記表示制御装置２０１は第１のドライバシグナルを前記第１のフィールドのために生成し、第２のドライバシグナルを前記第２のフィールドのために生成する。理解されるべきことは、前記第１及び第２のドライバシグナルが別のシグナルとして記載されているが、このことは、これらが両方のドライバシグナル成分を持つ単一のシグナルへ組み合わされることができない、ということを意味するものではないということである。例えば、前記第１及び第２のドライバシグナルは、表示パネル１０３に与える単一の電気シグナル又は単一のデータ／ビットストリームに時間多重化され得る。また理解されるべきことは、前記ドライバシグナルはアナログシグナル及び／又はデジタルシグナルであってよい、ということである。さらに、前記ドライバシグナルは電気シグナルで有り得るし、又はデータ／ビットストリームであり得る。
【００６５】
図１の前記表示制御装置２０１は第１のドライバ１０７と第２のドライバ１０９を含み、これらは前記レシーバー１０５及び前記表示パネル１０３に接続される。前記２つのドライバ１０７、１０９は前記表現されるべき画像を特徴付ける画像データを受けとる。この具体的な例では前記画像は、前記表示パネルの各画素についてグレーレベルにより表現される黒白画像である。他の例として、前記画像が、各画素につき供されるそれぞれのカラーチャンネルにつき輝度値を持つ複数のカラーチャンネルにより表現されるカラー画像であり得る。例えば、画像データが、ＲＧＢ（赤、緑、青色）輝度値として供され得る。
【００６６】
前記第１のドライバ１０７は前記画像データを受け取り、さらに第１のドライバシグナルを前記第１のフィールドに向けて生成する。前記第１のドライバシグナルは前記画像データから、前記第１のフィールド間で前記表示パネル１０３から望ましい放射輝度を供するために生成される（これはまた、スクリーン前輝度と参照される）。同様に、前記第２のドライバ１０９は前記画像データを受け取り前記第２のフィールドに向けて第２のドライバシグナルを生成する。前記第２のドライバシグナルは前記画像データから、前記第２のフィールド間で前記表示パネル１０３から望ましい放射輝度を供するために生成される。
【００６７】
次に、前記表示制御装置２０１の操作は、単一の画素を参照して主に説明される。従って、以下の記載は、前記表示パネルの１つの画素が前記望ましい輝度、即ち前記画素について前記画像データに対応する輝度を与える方法に焦点を当てる。しかし理解されるべきことは、同じ方法が、前記表示パネル／画像の他の画素についても使用され得ることであり、特に望ましい方法は前記ビデオシーケンスのそれぞれの画像／フレームの全ての画素について適用され得る、ということである。
【００６８】
さらに以下の記載は、明瞭性のために、前記画像が黒白（グレイレベル）画像であり、表示が黒及び白（グレイレベル）表示である、実施態様に焦点を合わせている。従って、前記例では、前記画像データは各画素につき１つの輝度値を含み、かつ前記表示のそれぞれの画素は非着色光を放射するように構成されている（即ち、それぞれの画素は単一のグレイレベル）。
【００６９】
しかし理解されるべきことは。個々で記載された方法は、同様にカラー表示にも適用され得る、ということである。特に、黒白の実施態様のための輝度制御の記載は、それぞれの個々のカラーチャンネルについての輝度制御に直接適用され得るものである。具体的には、前記記載される方法は、カラー画像データからのＲ，Ｇ及びＢ値を用いてＲＧＢ表示の個々のＲ、Ｇ及びＢカラーチャンネルに直接適用され得る。従って、以下の説明の輝度（グレイスケールへの参照を含む）は、グレイスケールレベルの輝度又は個々のカラーチャンネルに対応するものと考えられる。同様に、前記画素は、非着色の特定のグレイレベル画素に対応するものと考えられ、又は組み合わされたカラー画素のカラーサブ画素（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂサブ画素）に対応するものと考えられ得る。
【００７０】
従って、図１のシステムにおいて、前記第１のドライバ１０７は、前記第１のフィールドに向けて前記表示の画素につき、前記画素についての前記画像画素に対応して第１のドライバシグナルを生成する。同様に、第２のドライバ１０９は、前記第２のフィールドに向けて前記同じ画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成する。
【００７１】
前記ドライバシグナルは、前記それぞれのフィールドでの表示パネルから放射される輝度が前記画像データにつき望ましい値を持つように生成される。しかし理解されるべきことは、前記ドライバシグナル値と前記放射輝度の間の具体的関数は前記個々の実施態様の具体的な特徴に依存するということである。特に、望ましい放射輝度を供するための要求されるドライバシグナルは、前記表示の具体的な特徴に依存する。
【００７２】
さらに、所与の画像データにつき望ましい放射輝度はまた、その具体的実施態様及び望ましい画像特徴に依存する。実際、表示システムは、直線画像データ（例えば、ＲＧＢ）と放射輝度間に非直線関係を示すことが多い。特に、パワー則（１つのガンマ補正）は通常、望ましい画像特徴を供するために変更されるパワー（ガンマ）で適用される。
【００７３】
より具体的には、画素について望ましい放射輝度は、前記画素についての前記画像データの関数として次の式で表される：
ｌ＝ｆ（ｘ）、
ここでｌは放射輝度を示し、ｘは入力画像データ値である。通常のパワー又はガンマ則は例えば次の式を用いることができる：
ｆ（ｘ）＝ｃ・ｘγ
ここでｃは適切な設計定数であり、γは望ましい特徴を与えるように選択され得る。しばしば、γは２．２に設定される。
【００７４】
同様に、前記ドライバシグナル値と放射輝度は次の式で与えられる：
ｌ＝ｇ（ｙ）
ここでｙはドライバシグナル値である。
【００７５】
従って、前記望ましい放射輝度が知られている場合には、前記要求されるドライバシグナル値は次にように計算される：
ｙ＝ｇ−１（ｌ）
また、所与の入力画像値につき要求されるドライバシグナル値が次のように決定される：
ｙ＝ｇ−１（ｆ（ｘ））
従って、これらの計算を適用して、それぞれのフィールドにつき前記ドライバシグナルレベルが、前記入力値から直接決定され得る。
【００７６】
従来の表示では、前記フレームレートアップスケールは単純に前記画像を２つの表示で繰り返すものであった。しかし図１のシステムでは、異なる放射輝度レベルが少なくともいくつかの値について同じ画像についても２つのフィールドで生成される。従って、前記同じ画素についての放射輝度は前記第１及び第２のフィールドで異なる。しかし、高リフレッシュレート及び比較的遅い人の眼の視覚認識により、観察者はこれらの違いを認識することなく、前記画素がむしろ２つのフィールドで１組の輝度として単一の輝度を持つものと認識する。具体的には、観察者は前記２つの輝度を蓄積／積分する傾向があり、それにより組み合わされた合計輝度のみを認識する：
ｌｓ＝ｌ１＋ｌ２
ここで、ｌ１及びｌ２は前記第１及び第２のフィールドでのそれぞれの放射輝度である。従って、図１のシステムでは、前記入力値ｘ及び望ましい輝度１の間の関数は、第１及び第２のフィールドで異なる。従って前記第１のドライバ１０７は前記関数に基づき、
ｌ１＝ｆ１（ｘ）
前記第２のドライバ１０９は前記関数に基づく：
ｌ２＝ｆ２（ｘ）
ここで、
ｆ１（ｘ）≠ｆ２（ｘ）。
【００７７】
これは次の組み合わせ（認識）輝度となす。
ｌｐ＝ｆ１（ｘ）＋ｆ２（ｘ）
前記ドライバシグナル値と前記放射輝度との関係は、２つのフィールドで同じであるので、これはさらに、前記画像データ値と前記ドライバシグナル値との２つの異なる関数となる。
【００７８】
従って、前記第１のドライバ１０７は、前記関数に従い前記第１のドライバシグナルを生成し：
ｙ１＝ｇ−１（ｆ１（ｘ））
前記第２のドライバ１０９は、前記関数に従い前記第２のドライバシグナルを生成する：
ｙ２＝ｇ−１（ｆ２（ｘ））。
【００７９】
前記関数は通常、前記画像画素値の単調に増加する非直線関数として生成される。
【００８０】
図１のシステムは従って、前記２つのフィールドにつき前記入力値及びドライバシグナルの間に異なる関数と関係を使用するものである。これは、前記輝度の制御について大きな自由度と改良をもたらす。例えば、いくつかの実施態様で、前記方法は、輝度制御を、中間レベル輝度のため少なくとも１つのフィールドでの高い輝度を維持するために使用され得る。例えば、前記半最大放射輝度の中間グレイ値は、前記第１のフィールドで前記最大値に近い放射輝度及び前記第２のフィールドで前記最小値に近い放射輝度により達成され得る。これは、例えば広視野の画像品質を改良する。というのは視野角が増加するにつれての減少は、放射される輝度の増加についてはより小さいからである。
【００８１】
さらに、前記方法は、輝度を増加させるための効果的な量子化を可能とする。例えば、従来のＬＣＤパネルは、ｎビットの解像度で制御され、量子化のためにＮ＝２ｎ量子化レベルとなる。従って、従来の表示は、Ｎの異なる輝度レベル（２つの同じフィールドが使用されても）を表示できるのみであり、このことは画像品質の劣化を生じる。
【００８２】
前記記載された方法は、輝度が前記２つのフィールドで異なって生成されることを可能とし、それにより前記組み合わされた輝度が、それぞれがｎビットの解像度を持つ２つの放射輝度値で制御され得ることとなる。従って、Ｎ＝２２ｎまでの組み合わされた輝度の異なる量子化ステップが達成可能となる。従って、前記輝度につき量子化レベルの二乗（Ｎ−Ｎ）が達成され得る。これは、画像品質の実質的な向上を与え、特に輪郭効果を減少させる効果を与える。例えば、ｎ＝８ビット表示について、前記輝度レベル数は、２５６から６５３３６の離散レベルまで増加され得る。
【００８３】
図１のシステムで、前記第１のドライバ１０７は、第１の組みの離散量子化値から選択される。前記離散量子化値のそれぞれは、前記ドライバシグナルの１つのレベルに対応し、従って前記放射輝度レベルの２つの離散値に対応する。従って、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値は、次の式に従い前記第１のフィールドにつき前記表示パネルからの１つの離散放射輝度レベルに対応する。
ｌ１＝ｇ（ｙ１）
ここで、前記指数は、第１のフィールドを示し及びｙ１は１組の離散値へ量子化され、従ってｌ１はまた１組の離散値へ量子化される。
【００８４】
同様に、前記第２のドライバ１０７は、離散量子化値の第２の組から選択される値を持つドライバシグナルを生成する。前記離散量子化値のそれぞれは、前記ドライバシグナルの１つのレベルに対応し、従って前記放射基礎レベルの１つのレベルに対応する。従って、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値は次の式に従い、前記第２のフィールドからの離散放射輝度に対応する：
ｌ２＝ｇ（ｙ２）
ここで前記指数は、第２のフィールドを示し及びｙ２は１組の離散値へ量子化され、従ってｌ１はまた１組の離散値へ量子化される。
【００８５】
前記第１及び第２の組は、量子化されたドライバシグナル値を持つが、これらの対応は、次の関数で表される量子化された放射輝度に直接対応する：
ｌ＝ｇ（ｙ）
しかし、前記関数は具体的な実施態様に依存することから、前記第１及び第２の組で与えられる量子化は、放射輝度値に関して記載され、及び前記第１及び第２の組は、これらの離散放射輝度値に対応するドライバシグナルを含むものとなる（前記具体的実施態様につき具体的な関数に依存する）。前記第１及び第２の組はドライバ値を含むが、この組は簡単に説明するために、これらの放射輝度値に直接対応する前記ドライブ値を単純に意味するとして離散放射輝度を含むものとして参照される。
【００８６】
次の式で表される組み合わされた放射輝度はまた、従って量子化される。
ｌｐ＝ｇ（ｙ１）＋ｇ（ｙ２）
しかし、前記組み合わせ放射輝度ｌｐが到達可能な離散値の組みは、図１のシステムでは、前記第１の離散ドライバレベル値での離散値の数及び前記第２の離散ドライバレベル値での離散値の数よりも多い。従って、前記組み合わせた放射輝度は、前記第１又は第２のフィールドで表され得る離散値数よりも多い、１つの組み合わせられた離散値の組みから選択され得る。
【００８７】
第１の例として、Ｎ量子化輝度レベルは前記２つのフィールドにつき同じように選択され、及びさらに直線的に選択され得る。従って、この例では前記第１及び第２の離散値が同じもの及び直線的なものとして選択され得る。
【００８８】
１つの説明例として、次の表は一例につき離散値の可能な選択を示し、ここでグレイレベルはそれぞれのフィールドで３つのビットで表されており、即ち前記第１及び第２の組みが８つの離散値を含む。この例では、Ｆ１は前記第１の組み（表中の行により表されるそれぞれの値）及びＦ２は前記第２の組（表中の列により表されるそれぞれの値）を意味する。表の値は、最大輝度に関して正規化されている。従って２つのフィールドにつき最大組み合わせ輝度は合わせて１に正規化されており、それぞれのフィールドの最大値が０．５となる。さらに、表された値は前記放射輝度に対応する（即ちスクリーン前輝度）。前記第１及び第２の組に対応するドライブ値が従って、ｙ＝ｇ−１（ｌ）で与えられる。表では、行ｘ、列ｙの値は、前記第１のフィールドの前記号車輝度が行ｘの値であり、かつ前記第２の放射輝度が列ｙの値である場合に、正規化された組み合わせ放射輝度である。
【００８９】
【表１】
2013513128.tif 000003
【００９０】
これから分かるように前記方法は、前記組み合わせ放射パワーの異なる可能な値が増加する結果を与える（グレイで示される）。しかし分かるように、前記方法は、同じ組み合わせ放射輝度を生じるいくつかの放射輝度の対の組み合わせを与える結果となる。事実、前記具体的例では、組み合わされた放射輝度の量子化値の数は８から１５へ、即ち、これはほぼ１ビット余分のグレイレベル（カラーチャンネル輝度）解像度の増加が達成されたこととなる。
【００９１】
その他の実施態様及び例では、前記離散値は、前記第１及び第２のフィールドの放射輝度が同じ組み合わせ輝度まで加えられないように選択するものである。特に前記値は、前記第１のフィールドについての前記離散放射輝度レベルと前記第２のフィールドについての前記離散放射輝度レベルの組み合わせが少なくとも１つの輝度レベルで異なるように、選択され得る。即ち、いくつかの実施態様では、前記第１のフィールドについての前記離散放射輝度レベルと前記第２のフィールドについての前記離散放射輝度レベルの組み合わせの少なくとも８０％が異なる。いくつかの実施態様では、前記第１及び第２の組での離散値が、得られる放射輝度が、前記第１及び第２の組から選択される可能な値の全ての２つの対につき同じ値に組み合わせられないように、選択される。
【００９２】
具体的には、前記第１及び第２の組の離散値は、前記第１及び第２の対応する輝度レベルが前記輝度間隔内で異なるように、選択される。即ちいくつかの実施態様では少なくとも８０％の値が異なり、従って前記第１及び第２の離散値は、前記第１のフィールドについて前記離散放射輝度レベルの少なくとも８０％が、前記第２のフィールドの前記離散放射輝度レベルと異なるように、選択される。
【００９３】
前記組及び／又は組み合わせでの量子化値は従って、輝度間隔内で異なるように選択されることが有利となり得る。前記輝度間隔とは、前記放射輝度、前記ドライバシグナル値及び／又は前記入力画素画像値の間隔として表される。前記輝度間隔は、しばしば前記利用可能輝度範囲の大部分として決定される（又はある場合には全部）。特に、これは前記表示の全動的輝度範囲に対応するが、しかし例えば前記範囲の最高及び／又は最低輝度端部での間隔は除かれる。従っていくつかの実施態様では、前記離散組の同じ量子化値が、前記最も明るい輝度及び暗い輝度につき使用され得る。これは、暗い又は明るい画素の表示を改良するものであり、というのは組み合わせ放射輝度はなお最も明るくは最も暗くなり得るからである。しかしながら、これらの極端な値を除いて、異なる量子化値が、異なる組み合わせ輝度値の数を増加させるために使用され得る。いくつかの実施態様では、前記最も暗い及び／又は最も明るい２つ又は３つの量子化値が同じになるように選択され得る。
【００９４】
いくつかの実施態様では、輝度レベル（及び従って同じであり得る値）は、画像特徴に、特に輝度特徴に依存し得る。例えば、非常に暗い画像では、最小輝度量子化値が、改良された黒表現を可能とするために同じ値であり得る一方で、最高輝度レベルが、改良された中間範囲及びより明るい輝度での精度（及び画像は最大可能輝度値で表される必要がない場合があるので）を改良するための異なる値に選択され得る。非常に明るい画像のためには、この丁度逆のことが成り立つ。即ち最高輝度値が同じであり得る一方で、最も暗い輝度値は異なる値として選択され得る。これにより、暗い領域内の改良された量子化を維持しつつ、最も明るい領域の表現を改良することが可能となる。
【００９５】
ほとんどの実施態様で、前記ドライバシグナルレベルと放射輝度との間の関係は、両方のフィールドで同じであり、さらに連続単調関数である（即ち、ｌ＝ｇ（ｙ）が単調関数であり。前記第１及び第２フィールドについて同じである）。これは、異なる放射輝度レベルは従って異なるドライバシグナルレベルを要求する、ということになる。従って多くの実施態様で、前記第１及び第２の組の離散値が、前記組の値の数の少なくとも８０％につき異なるように選択される。
【００９６】
いくつかの実施態様では、前記第１及び第２の組の離散値は、前記第１のフィールドでの全ての可能な放射輝度値が前記第２のフィールドでの全ての可能な放射輝度値と異なるように選択される。これは、多くの実施態様で、可能な離散組み合わせ放射値の数を増加させる。しかし、他の実施態様で、前記第１及び第２の組の離散値は、前記第１のフィールドでの全ての可能な放射輝度値が、前記第２のフィールドで１又は２の放射値以外の全ての可能放射輝度値とは異なるように選択される。従って、前記第１及び第２の組は、同じ放射輝度を与える１つ又は２つの共通の値を含む。かかる共通の輝度は、具体的にはゼロ放射輝度、即ち最小可能な放射輝度であり得る。これは、表示による黒の改良された表現を可能とする。又は前記共通する輝度が最大放射輝度、即ち最大放射輝度であり得る。
これは表示による明るい領域の改良された表現を可能とする。
【００９７】
前記可能な組み合わせでの改良変更は、例えば前記第１のフィールドにつき前記離散放射輝度レベルを、前記第１の画素につき前記放射輝度曲線の非直線量子化に対応して選択することで達成され得る。同様に、前記第２のフィールドにつき前記離散放射輝度レベルを、前記第１の画素につき前記放射輝度曲線の非直線量子化に対応して選択することで達成され得る。具体的には、前記放射輝度の量子化が、対数又は指数関数型量子化として選択される。例えば、離散放射輝度のほとんどは、既定の値よりもあるパーセント高く（例えば０．０２％高い）選択される。これは、それぞれの離散値間に知覚的に等価（非直線）となる結果を生じる傾向がある。
【００９８】
従って多くの実施態様で、表され得る輝度レベルの数は、前記２つのフィールドの可能な離散基礎値を異なるように選択することで増加され得る。
【００９９】
かかる実施態様では、前記第１の組Ｆ１での放射輝度レベルの組は、前記輝度レベルのほとんどのための第２の組Ｆ２での放射レベルの組とは異なる（通常最小及び最大輝度は両方のフィールドにつき同じであり、他の全ては異なる）。さらに、前記値は、前記第１の組Ｆ１からの値と前記第２の組みＦ２からの値の可能な全ての組み合わせが異なる組み合わせ輝度レベルとなる結果を生じる。通常、これは、両方の組が異なる放射輝度レベルを持ち、これらは非直線的に単調に増加するものである。例えば、指数則である（Ｄ＝［０：２５５］；Ｆ１＝（Ｄ／２５５）２．２；Ｆ２＝（（Ｄ＋０．５）／２５５）２．２。
【０１００】
以下、前記方法を、ｎ＝３及びＮ＝８の前記具体的例を参照して説明される。
【０１０１】
前記第１の具体的例では、前記放射輝度レベルは前記２つのフィールドにつき等しく選択されるが、対数的量子化に対応する。この場合、より多くの追加のグレイレベルは前記２つのフィールドの総和により生成され得る。通常生成され得る組み合わせた輝度レベルの異なる組み合わせの数はＮ＊（Ｎ−１）／２＋Ｎである。例えば、両方のフィールドが、Ｉ＝（（ａ／７）γ）／２で与えられた離散値を用い、ここでａ＝［０，１，２，３，４，５，６，７］及びγ＝２．２であり、前記２つのフィールドの総和が次の表で示される値を生成する。
【０１０２】
【表２】
2013513128.tif 000004
【０１０３】
これから、組み合わされた放射輝度は、８・（８−１）／２＋８＝３６の異なる輝度レベルに量子化され、これは２つの同じフィールドでの従来の（３ビット）表示の輝度レベルの数の４倍以上である、ことが分かる。
【０１０４】
前記放射レベルは前記２つのフィールドにつき異なるように選択され、さらに直線的に選択される場合、前記２つの放射輝度レベルの全ての組み合わせが異なり得る。従って、合計Ｎ２の異なる輝度レベルが表現され得る。例えば前記放射輝度レベルは次のように選択される：
【数１】
2013513128.tif 000005
及び
【数２】
2013513128.tif 000006
ここで例えばδ＝１／８である。
【０１０５】
この結果は次の離散値を与える。
【０１０６】
【表３】
2013513128.tif 000007
【０１０７】
従って、従来の表示で達成され得る８つの異なる値と比較して６４の異なる値を与える結果となる。
【０１０８】
他の例として、前記放射輝度レベルは前記２つのフィールドについて異なるように選択され、さらに非直線的に、及び対数的に選択される。この場合はまた、前記２つの放射輝度レベルの全ての組み合わせが異なるようにすることも可能である。従って、合計Ｎ２の異なる輝度レベルは表現され得る。例えば前記放射輝度レベルが次のように選択される。
【数３】
2013513128.tif 000008
及び
【数４】
2013513128.tif 000009
ここで、例えばδ＝１／８及びγ＝２．２である。
【０１０９】
これは次の離散値を与える結果となる。
【０１１０】
【表４】
2013513128.tif 000010
【０１１１】
従って、従来の表示で達成可能な８つの異なる値と比較して６４の異なる値を与える結果となる。
【０１１２】
他の例として、前記放射輝度値の離散値は、１組の対数分布輝度値の偶数及び奇数対として選択され得る。例えば１組の離散値が次のように生成され得る。
ｌ＝（ｂ／１５）γ
ここでｂ＝は［０、１、２．．．，１３、１４、１５］であり、及び例えばδ＝１／８及びγ＝２．２である。第１の組の値はその後、全ての他の値をｂ＝０から開始するように選択され、第２の組の値は、全ての他の値をｂ＝１（即ち、奇数値ｂ）から開始するように選択される。前記放射値は前記最大組み合わせられた放射輝度に関して正規化され得る。
【０１１３】
これにより次の離散値を与える結果となる。
【０１１４】
【表５】
2013513128.tif 000011
【０１１５】
従って、従来の表示で達成可能な８つの異なる値と比較して６４の異なる値を与える結果となる。
【０１１６】
前記例での前記組み合わせられた放射輝度の量子化が２２ｎに増加されるが、得られた離散値が前記具体的実施態様について最適に分配される必要はない。
【０１１７】
実際に、いくつかの実施態様で、前記第１の組と第２の組の少なくとも１つの離散量子化値は、前記組み合わされた組と望ましい放射輝度分布の離散値の間の差を示すコスト関数の最小化に応じて決定され得る。
【０１１８】
例えば前記望ましい輝度分布は前記非量子化関数により表されるものであり得る。
ｌｐ（ｘ）＝ｆ１（ｘ）＋ｆ２（ｘ）
前記量子化を考慮した組み合わされた放射輝度は次のように表現される。
〈ｌｐ（ｘ）〉＝〈ｆ１（ｘ）〉＋〈ｆ２（ｘ）〉
ここで〈〉は離散レベルの数への量子化を意味する。
【０１１９】
所与の画像データ値についての誤差値は次のように与えられる。
〈ｌｐ（ｘ）〉−ｌｐ（ｘ）
適用される量子化の適切な誤差関数は次のように定められる。
【数５】
2013513128.tif 000012
いくつかの実施態様で、前記組み合わせられた放射輝度の離散値は前記誤差関数ｅの最小化により決定され得る。
【０１２０】
理解されるべきことは、前記記載された方法は、異なる方法で修正され得る、ということである。例えば、前記誤差値ｅの最小化は、いくつかから１つのみのパラメータであり得る。又いくつかの実施態様では、前記誤差値は前記積分内で重み付けされ得る。例えば、前記重み付けは、心理的視覚特性（例えば、前記暗い領域では違いは明るい領域よりも目立ち、従って暗い領域の誤差は明るい領域での誤差よりも重み付けられる）、物理的表示特性、内容（例えば、前記表示に反射する多くの光がある場合、中間輝度値についてよりよい精度を持つことが望ましいことがあり得る）、画像特性等に基づいて決定され得る。
【０１２１】
望ましい輝度関数は例えば直線輝度曲線として決定され得る。
【０１２２】
しかし他の実施態様では、前記輝度は、例えば対数的輝度曲線であり得る。いくつかの実施態様で、前記望ましい輝度は、量子化ドメイン内で定められ得る。例えば、前記離散レベルは一連の変更可能なステップであり、例えばそれぞれのステップが例えば前よりも例えば人の認識について丁度気づく差に対応して０．０２％多い光を与えるものであることが望ましい。従って望ましい輝度関数自体は、望ましい量子化に従って非量子化輝度曲線を量子化することで決定され得る。
【０１２３】
さらに、いくつかの実施態様で、前記誤差関数は全てのドライブ値へ広がることなくより暗い値かより明るい値などのこれらのサブセットに広がる。
【０１２４】
いくつかの実施態様で、前記表示制御装置１０１は、１つの画像特徴に応じて前記第１の組と第２の組の少なくとも１つにつき量子化された値を動的に選択するようの構成され得る。従って、前記表示からの輝度の量子化が、前記画像の具体的な特徴に合致するように自動的に採用され得る。かかるシステムの例は図２に示され、図１に対応するが次の点で異なる。即ち、表示制御装置１０１がさらに量子化プロセッサ２０１を含み、これが前記レシーバ１０５から画像データを受け取り、それに応じて前記第１のドライバ１０７及び前記第２のドライバ１０９により使用される離散ドライブ値を決定するように進む。
【０１２５】
前記画像特徴は、具体的に前記画像の領域につき輝度分布特性を含み得る。前記領域は、全画像であり得るか、又はそのサブ区分に対応し得る。
【０１２６】
例えば前記量子化プロセッサ２０１は、前記入力画像の輝度レベルのヒストグラムを生成するように進む。このヒストグラムに依存して、異なる量子化が選択され得る。例えば、暗い画像については、明るいレベルよりもむしろ暗いレベルの再生により強調が割り当てられる。従ってより精細な量子化が、明るいレベルよりもむしろ暗いレベルについて与えられる。これは、高い値についてよりも低い値の組み合わせ放射輝度について比較的に高い離散値の数を与えることで達成され得る。従って、前記第１及び第２の組の両方が、前記明るい放射輝度よりも暗い放射輝度についての離散値のより大きい濃度を持ち得る。
【０１２７】
この採用は、前記全画像について全体と言うよりも局所的に実施され得る。実際には、前記入力画像に依存して、前記画像の異なる領域につき異なる離散値の組を持つことが好ましい。例えば画像のより暗いコーナー部では、前記第１の組が、前記画像の明るいコーナーで使用される前記第１及び第２の組に比較してより暗いグレイレベルを持つように選択され得る。このことは、局所的に前記第１及び第２のフィールドにつき離散値の組を変更することで達成され得る。
【０１２８】
いくつかの実施態様で、少なくとも１つの前記第１及び第２の離散値の組の前記離散量子化値は、前記表示パネルの表示特性に依存することができる。従って、いくつかの実施態様では、図２の量子化プロセッサ２０１は、表示特性に応じて前記量子化のために使用される離散値を変更するように構成される。
【０１２９】
前記表示特性は具体的には、レスポンスタイム特性であり及び従って前記組み合わせ放射輝度を生成するためのドライバシグナルのために使用され得る実際の値は対応する特性に依存し得る。例えば、バイアスが、対応する時間変更につき補償するための１以上の前記量子化レベルに適用され得る。
【０１３０】
理解されるべきことは、いくつかの実施態様では、前記第１及び／又は第２のドラ馬シグナルは前記表示パネルについてレスポンスタイム特性に依存し得る、ということである。
【０１３１】
実際、放射組み合わせ輝度レベルは、前記画素のレスポンスタイム（例えば、ＬＣＤ表示の場合にはＬＣレスポンスタイム）及び前記２つのフィールドの２つの輝度レベル間の差に依存し得る。通常、１つの輝度レベルから他のレベルへ切り替えるには時間がかかる。前記２つのフィールドの輝度レベルが人の眼認識で平均化され／積算される傾向を持つので、対称的レスポンスタイムは大きなずれを起こすことは考えにくい。しかし、前記レスポンスタイムが非対称的であれば、これにより認識された組み合わせ放射輝度は影響され得るし、かつしたがって前記表示制御装置１０１により補償され得る。
【０１３２】
かかる補償を導入する実際の方法は、前記第１及び第２のフィールドでの放射輝度の全ての可能な組み合わせにつき効果的な組み合わせ放射輝度を最初に測定することである。望ましい対応からのずれはそれにより決定され、かつ前記量子化離散値はこのずれを補償するように調節され得る。
【０１３３】
図１の例で、異なる関数
ｙ１＝ｇ−１（ｆ１（ｘ））
ｙ２＝ｇ−１（ｆ２（ｘ））
が、前記第１及び第２のドライバ１０７、１０９により、完全に異なるルックアップテーブルを用いて別々に生成され得る。従って、前記第１及び第２のドライバ１０７、１０９による使用される個々の関数は、それにより完全に別々に実行され、従って適切なドライバ値を選択する大きな自由度を与えることを可能とする。前記ルックアップテーブルは、それぞれの可能な入力データ値につきドライバ値を直接与えることができる。従ってこの例では、それぞれのフィールドでの異なる輝度レベルが、前記入力データから前記ドライバ値を設定するために使用される「ガンマ」ルックアップテーブルを単純に変更することで達成され得る。
【０１３４】
しかし、かかる方法は高い自由度を与える一方で、全ての場合に最適なものではない場合もある。実際に、この方法はある場合には、最も最近の表示システムとして望ましいバックワード整合性が、前記入力データからドライバシグナルへ変換するための固定ルックアップテーブルを使用することができない。従っていくつかの実施態様では、前記２つの異なる関数は、単一のルックアップテーブルのみ使用することで達成され得る。具体的には、これは、前記第１のドライバシグナルを生成するために前記ルックアップテーブルを用い、その後この値に小さい相対的変更を導入して前記第２のドライバシグナルを生成することで達成され得る。
【０１３５】
図３は、前記第２のドライバシグナル１０９が単に前記第１のドライバシグナルを再使用するが、しかしこのシグナルへの変更を導入する例を示す。具体的には、前記第２のドライバ１０９は簡単にオフセット又は前記第１のドライバシグナルのスケーリングを導入することができる。
【０１３６】
従って、図４で示されるように、前記第２の関数は簡単に、少なくとも１つのオフセット及び前記第１の関数である、
ｙ２＝ｃ１／ｇ−１（ｆ１（ｘ））＋ｃ２
を数倍することを導入することで生成され得る。即ちここではｃ１及びｃ２のうち少なくとも１つが非ゼロである。従って、前記２つのフィールド間の変更は、前記パネルドライバの駆動電圧に一定値を加え及び／又は前記駆動電圧を、前記２つのフィールドと異なる一定値で掛け算することで、簡単に導入され得る。
【０１３７】
図４はかかる例が示され、前記第２のドライバ１０９はオフセットプロセッサ４０１及びサマー（加算装置）４０３により実行され、前記サマーは前記第１のドライバ１０７と表示パネル１０５の間に接続される。この例では、前記オフセットプロセッサ４０１は、前記第１のフィールドにつきゼロを生成し、前記第２のフィールドについては非ゼロを持つ。従って輝度オフセットは、既存の表示パネルに加えることの可能な非常に単純な回路を用いて前記フィールド間に実行される。この例では、前記第１及び第２のドライバシグナルは従って、時間多重方式で両方のドライバ成分を含む１つの組み合わせシグナルとして効果的に生成される。
【０１３８】
いくつかの実施態様で、前記輝度変更は、複数の画素につき共通する前記表示の輝度を少なくとも部分的に変更することで達成される。例えば、前記輝度は、複数の画素に共通するバックライト及びそれぞれの画素の透過性を制御することで制御され得る。
【０１３９】
従って、前記第１のドライバシグナルは、複数の画素に共通のドライバシグナル（バックライトドライバシグナル）及び画素に特異的なドライバシグナルの両方を含み得る。同様に、前記第２のドライバシグナルは、複数の画素に共通のドライバシグナル（バックライトドライバシグナル）及び画素に特異的なドライバシグナルの両方を含み得る。
【０１４０】
かかる実施態様では、前記第１及び第２のフィールド間に導入される輝度変化は、前記共通ドライバシグナルを変更することで達成され得る。このことは、前記第１及び第２のフィールドから選択された前記放射輝度の離散値を異なる組とする結果となり、それにより前記組み合わせ放射輝度につき可能な値を潜在的に大きく増加させる結果となる。
【０１４１】
図５は、バックライトシグナルの形で共通するシグナルがフィールド間で変更され、それにより第１及び第２の離散値の同一でない組みを与える例を示す。
【０１４２】
具体的には、輝度制御装置５０１が画素特的シグナルを第１及び第２のフィールドで生成する。従ってこの例では、前記生成された画素特異的シグナルは、１つの単一のシグナルに組み合わされた／時間多重化された第１及び第２の画素特定シグナルの両方に対応する。前記画素特異的シグナルは同じルックアップテーブルを用いて生成され、かつ従って両方のフィールドにつき同じ量子化度を持つ。従って同じバックライトにつき、前記第１及び第２の量子化値が同一となるものである。
【０１４３】
しかし、前記輝度制御装置５０１はさらに、バックライトシグナルを生成し、これはサマー５０３に供され、これはさらにバックライトジッター制御装置５０５に接続され、これが前記第１フィールドにつき前記オフセットシグナルを、前記第２のフィールドにつき非ゼロのシグナルを生成する。前記サマー５０３はバックライトシグナルを生成し、これは前記表示パネル１０３に供される。従って、前記フィールド間のバックライトシグナルは、バックライト変更が前記第１及び第２のフィールド間に導入されるように、前記フィールド間で変更される。従って、前記画素特異的シグナルにつき同じ量子化レベルが、２つの異なる離散放射輝度値の組を生成する結果となる。この例では、前記生成された画素特異的シグナルは、単一のシグナルに組み合わされた又は時間多重化された第１及び第２の共通シグナルに対応する。
【０１４４】
この方法は従って、前記２つのフィールド間に小さなオフセットをバックライトに与えることで単純に２つのフィールド間に異なる輝度レベルを達成可能とする。例えば前記第２のフィールドでのバックライトは、前記第１のフィールドよりも０．５ｃｄ／ｃｍ２高い設定がなされることで、前記第２の放射輝度が前記第１のフィールドよりも０．５ｃｄ／ｃｍ２高い放射輝度となり得る。
【０１４５】
かかる方法は多くの実施態様で特に有利である。というのはこれにより、より高いバックグラウンド整合性を与えるからである。特に、異なる量子化度は、簡単にバックライト強度をジッターさせることで達成され得る。
【０１４６】
理解されるべきことは、前記記載は明確にする目的で、異なる機能ユニット及びプロセッサを参照して本発明の実施態様を記載した、ということである。しかし明らかなことは、異なる機能的ユニット又はプロセッサの間の機能の全ての適切な配分もまた本発明から離れることなく使用され得る、ということである。例えば、別々のプロセッサ又は制御装置により実行されるように記載された機能は、同じプロセッサ又は制御装置により実行され得る。従って、具体的な機能ユニットの参照は、前記記載された機能を与えるための適切な手段として参照されるのみであり、厳密な理論又は物理的構造、構成を示すものとして参照されるべきではない。
【０１４７】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はすべてのこれらの組み合わせにより実行され得る。本発明は、場合により、１以上のデータプロセッサ及び／又はデジタルシグナルプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムとして少なくとも部分的に実行され得る。本発明の実施態様の要素及び部品は、物理的、機能的及び論理的に全ての適切な方法で実行され得る。実際、前記機能は単一のユニットで、複数のユニットで又はその他の機能ユニットの一部分として実行され得る。従って、本発明は、単一ユニットで実行され又は物理的及び機能的に異なるユニット及びププロセッサ間に分配され得る。
【０１４８】
本発明がいくつかの実施態様に基づいて記載されたが、これらの具体的な態様に限定されることを意図するものではない。むしろ本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲にのみ限定されるものである。さらに、１つの構成が具体的な実施態様と関連して記載されているように見えるが、当業者であれば、記載された実施態様の種々の変更・変法構成も本発明により組み合わせることができるものであることは認識されるものである。特許請求の範囲で、用語「含む」は、他の要素又はステップを除外するものではない。
【０１４９】
さらに個々に羅列された、複数の手段、要素又は方法ステップは、例えば単一のユニット又はプロセッサにより実行され得るものである。さらに、個々の構成は異なる請求項に含まれ得るが、これらは有利に組み合わせることが可能であり、異なる請求項に含まれていることは、構成の組み合わせが利用可能ではないとか／有利ではない、ということを意味するものではない。請求項の１つのカテゴリーでの構成を含むことは、このカテゴリーを限定するものではなく、むしろ前記構成が等しく他の請求項カテゴリーにも適切に応用可能である、ということを意味するものである。さらに、請求項での構成の順序は、前記構成が作用するために必須の順であることを意味するものではなく、かつ特に方法請求項において個々のステップの順は前記ステップがこの順で実行されることが必須である、ということを意味するものではない。むしろこれらのステップは、すべての適切な順序で実行され得る。さらに、単数は複数を除外するものではない。用語「一つ」、「第１」、「第２」などは複数を除外するものではない。請求項中の符号は例を明確にするためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2013513128.tif 000013
【図２】
2013513128.tif 000014
【図３】
2013513128.tif 000015
【図４】
2013513128.tif 000016
【図５】
2013513128.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月5日(2012.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの表示パネル制御装置であり、前記装置が：
等しい遅延時間の第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取るためのレシーバーと；
前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成するための第１のドライバであって、
前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、
第１のドライバと；
前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成するための第２のドライバであって、
前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、
第２のドライバを含み；
前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レ寝るに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成し、前記第１のフィールドについて離散量子化の前記第１の組が、前記第２のフィールドについて離散量子化の前記第２の組と、前記第１と第２の組み内の少なくとも１つの輝度間隔で異なり、前記第１の組の連続する離散量子化値が、前記輝度間隔内の前記第２の組の連続する離散値の対の間である、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第１及び前記第２の組の離散量子化値の和よりも多い数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示パ熱制御装置であり、前記輝度間隔が、前記利用可能な輝度範囲の最小及び最大部分の１つ又は両方以外の全利用可能な輝度範囲をカバーし、前記第１及び第２の組の前記離散値の部分が等しい、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であり、前記第１及び第２のフィールドの前記離散放射輝度レベルが、それぞれ前記第１の画素からの放射輝度の非直線量子化に対応する、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第１及び第２のフィールドでの前記離散放射輝度レベルが、同じ非直線関数の値に対応する、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、さらに、前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を、画像特徴に応じて決定する手段を含む、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表示パネル制御装置であり、前記画像特徴が、前記画像の領域について輝度分布特徴を含む、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、さらに、前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を、前記表示パネルの表示特徴に応じて決定する手段を含む、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の表示パネル制御装置であり、前記表示特徴が、レスポンスタイム特性を含む、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、さらに、前記組み合わせ組の離散値及び望ましい放射輝度分布離散との間の差を意味するコスト関数の最小化に応じて前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を決定するための手段を含む、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第１のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第１の画素ドライバシグナルを含み、前記第２のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第２の画素ドライバシグナルを含み、前記第１のドライバが、前記画像画素値の第１の関数として前記第１の画素ドライバシグナルを生成し、かつ前記第２のドライバが前記画像画素の第２の関数として前記第２の画素ドライバシグナルを生成するように構成され、前記第１及び第２の関数が異なる、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第２の関数が、前記第１の関数のオフセット及び乗算するかの少なくとも１つである、装置
【請求項１３】
請求項１に記載の表示パネル制御装置であり、前記第１のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第１のドライバシグナルと複数の画素に共通する第１の共通ドライバシグナルを含み、及び前記第２のドライバシグナルが、前記第１の画素に特異的な第２の画素ドライバシグナルと複数の画素に共通する第２の共通ドライバシグナルを含み、前記第１の共通ドライバシグナルが前記第２の共通ドライバシグナルと異なる、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の表示パネル制御装置を含む表示システム。
【請求項１５】
表示パネルを制御する方法であり、前記方法が：
等しい遅延時間の第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つのフィールドで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取り；
前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成し、
前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応し；
前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成し、
前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応し；
前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レ寝るに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成し、前記第１のフィールドについて離散量子化の前記第１の組が、前記第２のフィールドについて離散量子化の前記第２の組と、前記第１と第２の組み内の少なくとも１つの輝度間隔で異なり、前記第１の組の連続する離散量子化値が、前記輝度間隔内の前記第２の組の連続する離散値の対の間である、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネル画素の輝度制御に関し、具体的には限定されるものではないが、カラー表示パネルの個々のカラーチャンネルの輝度レベルの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）及びプラズマ表示などのデジタル表示は益々一般化され、ほとんどこれまでの陰極線管（ＣＲＴ）表示と入れ替わってきた。
【０００３】
しかし係るシステムの特徴は、前記表示パネルのドライブ回路が、多くの場合表示される画像のための画像データの量子化よりも低い量子化度に制限される傾向にあるということである。
【０００４】
例えば、通常のＬＣＤ表示は普通カラーチャンネル当たり８ビットが与えられる（即ち、赤、緑、青色チャンネルのそれぞれに対し８ビット）。かかる表示は、２８＝２５６の離散輝度レベルに量子化されるそれぞれの色チャンネルの輝度分布を与える。しかし、画像データは、これに比較して益々非常に高い量子解像度を持って与えられる。例えば、それぞれの色チャンネルにつき１２、１４、１６又は２４ビットさえ持つ画像データが益々使用されてきている。ＬＣＤ表示の量子化度の増加は、前記ドライブ回路がより微細解像度で操作されるように改良されることを要求する。しかしこのことは、前記回路の複雑性とコストを非常に増加させるものである。例えば、ドライブ回路は、画像データ値の関数としてパネルのドライブ増幅度を計算するために、しばしばルックアップテーブルを利用する。このルックアップテーブルのサイズは、入力ビットのそれぞれの追加のビットにつき２倍となり、又出力ビットのそれぞれの追加のビットについて増加させる。従って前記ドライバ回路でサポートされるそれぞれの追加のビットは、前記ルックアップテーブルのためにメモリを２倍以上必要とする。
【０００５】
通常微細に量子化された画像データは単純により粗いドライブ回路量子化へ変換される（例えば単純に最も重要なビットのみを考慮し重要でないビットは捨てられることによる）。しかしかかる粗い量子化は、前記画像から可能な画像な品質に比べて表現される画像の画像品質を劣化させる結果となる。特に前記粗い量子化は輪郭に目立つアーティファクトを含み得る。
【０００６】
国際公開第２００４／０１５６６８号には、表示パネルの表示パネル制御装置が開示され、比較的短い遅延の第１のフィールド及び長い遅延の第２のフィールドが画素値のあまり重要でない部分及び重要な部分を制御するために使用される。離散量子化値の同じ組から選択されるドライバシグナルが両方のフィールドについて使用され得るものであり、画素値のあまり重要でない部分及びより重要な部分の制御下で選択される。
【０００７】
欧州特許第１９１４７０８号明細書には表示パネルの表示パネル制御装置が開示され、異なるフィールドのドライバシグナルが、離散量子化値の異なる組みから選択され、前記連続する組みの量子化ステップサイズがそれぞれの時間で例えば０．７異なる。
【０００８】
しかしながら異なる遅延時間のフィールドを使用することは複雑性を増す。量子化ステップサイズの異なる離散量子化値の組みの使用は、前記最大の明るさが１つのフィールドで使用されるのみであり、より小さい利用可能な明るさのファクタを持つ他のフィールドは、最大平均明るさを意味するが犠牲になる。
【０００９】
米国特許出願公開第２００５／２０６６６０明細書には表示パネル制御装置が開示され、ガンマ補正が変換プロセスにおいて実行され、前記変換プロセスが増幅及び変調されたパルスの組み合せ使用する。前記ドライバシグナルの増幅は、離散量子化値の組みから選択され、かつ前記選択された増幅は次のより小さい離散量子化値へ、前記画素値のより重要でない部分に依存するいくつかの時間スロットの後で切り替えられる。可変ステップサイズは、非直線ガンマ特徴を生成するために前記離散量子化増幅の間で使用され得る。異なるレベル間でのステップサイズは、画素値のヒストグラムにより独立して選択される。
【００１０】
従って、これを改良する方法が有利とされ、特に、フレキシビリティのより大きく、複雑性がより小さく、資源をより必要とせず、容易に実施でき、画像品質が改良され、輝度量子化度を増加させ及び／又は性能が改良され得るシステムが有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００４／０１５６６８号広報
【特許文献２】欧州特許第１９１４７０８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／２０６６６０明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記従来の欠点の１以上を、単独で又はあらゆる組み合わせで、好ましくは緩和し又は排除することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの側面によれば、表示パネルのための表示パネル制御装置が提供され、前記装置は：表示パネルの表示パネル制御装置であり、前記装置が：第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つのフィールドで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取るためのレシーバーと；前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成するための第１のドライバであって、前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、第１のドライバと；前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成するための第２のドライバであって、前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する、第２のドライバを含み；前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レベルに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、装置である。
【００１４】
これは多くの場合において改良された性能を与え及び／又は実施を可能とする。特に改良された画像品質がしばしば、実質的により複雑なドライバ回路を必要とせず達成され得る。前記画素の輝度につき感知されるより高い量子化度がしばしば達成され得る。
【００１５】
この方法は、具体的には、異なる輝度レベルを持つ個々のフィールドを感知する際に観察者により行われる輝度の感知平均化を利用するものである。前記第１及び第２のフィールドが具体的には１００ミリ秒、５０ミリ秒、１０ミリ秒又はそれ未満の遅延時間を持ち得る。６０Ｈｚ表示については、２つのフィールドは、１２０Ｈｚのフィールド周波数となり従って、それぞれのフィールドの遅延時間は実質的には８ミリ秒となる。５０Ｈｚ表示については、２つのフィールドは、フィールド周波数１００Ｈｚとなりそれぞれのフィールド遅延時間は実質的に１０ミリ秒となる。２つのフィールドで異なる輝度を与える前記表示パネルはフレキシビリティが改良されたものとなる。
【００１６】
本発明は、前記画素について検知される量子化を可能とし、これは前記第１及び第２のドライバのいずれかを用いた量子化よりも高い量子化度である。従って、前記第１及び第２の組のそれぞれの離散値の数は前記組み合わされた組の離散値の数よりも少ない。これは、より複雑でないドライバが用いられる場合にも改良された画像品質を得ることを可能とする。
【００１７】
前記第１及び第２の組の離散値は、少なくとも１つの放射輝度の組み合わせが平均化されて１つの感知放射輝度を与え、これが前記第１及び第２のフィールドで放射され得る輝度とは異なるものである、ように選択され得る。従って前記第１及び第２のフィールド間の前記放射輝度は、それらが前記２つのフィールドにわたり平均化され、前記ドライバにより生成され得るすべての実際の放射輝度とも異なる放射輝度を与える結果となるように、制御され得る。
【００１８】
前記第１及び第２のフィールドの両方が、前記両方のフィールドの前記画素値が同じ画像データに依存するように、同じ画像を表すことができる。この方法は前記表示パネルの全ての画素又はいくつかの画素にのみ適用され得る。前記画素は具体的には、多色画素のカラーサブ画素であり得る。例えばＲＧＢ表示の赤、緑又は青色サブ画素である。
【００１９】
前記第１の画素の輝度レベルは前記第１の画素についての前記画像値により示される輝度に対応する。
【００２０】
本システムでは、前記第１及び第２のドラバは、前記第１及び前記第２ドライバシグナルがそれぞれ、前記第１及び第２放射輝度レベルが異なり、かつ前記画像の前記第１の画素の輝度レベルに対応する組み合わせ輝度を持つように生成されるように、構成される。具体的には、前記第１及び第２のドライバシグナルと前記第１及び第２の放射輝度レベルとの間の既定の関係が仮定されている。
【００２１】
前記第１及び第２の離散値は、前記放射輝度の組み合わせの少なくとも１つが平均化されて、前記第１のフィールド又は第２のフィールド間で放射され得る輝度とは異なる、１つの感知放射輝度を与える、ように選択される。従って前記第１及び第２のフィールド間の放射輝度は、それらが、前記２つのフィールドにわたり１つの平均化された放射輝度を与え、その輝度が前記ドライバによる生成され得る全ての実際の放射輝度とは異なる輝度となるように、制御され得る。
【００２２】
本発明の選択的な構成によれば、離散量子化値の前記第１及び第２の組が組み合わされて、前記組み合わされた放射輝度の離散値の１つの組み合わせ組みを生成し、これは前記第１及び第２の組での離散量子化値の和よりも大きな数の離散量子化値を持つ。
【００２３】
本発明の選択的な構成によれば、前記第１のフィールドについての前記離散放射輝度レベルは、前記第２のフィールドの前記離散放射基礎レベルとは少なくとも１つの間隔で異なる。
【００２４】
このことは、改良された画像品質を可能とし、特に、前記個々のドライバの低複雑性を維持しつつ、高い数の組み合わせ放射輝度レベルの生成を可能とする。
【００２５】
前記輝度レベルは、具体的には、前記組み合わされた放射輝度の複数の離散輝度レベル及び／又は前記第１の組及び／又は第２の組の離散量子化値を含む。前記輝度間隔は具体的には、前記極端な間隔の１つ又は両方以外の、可能放射輝度範囲をカバーする。従って、いくつかの実施態様では、前記輝度レベルは、最低の輝度間隔及び／又は最高の輝度間隔以外について、可能な放射輝度範囲をカバーすることができる。具体的には、前記輝度間隔は、前記第１及び／又は第２の離散量子化値の組の最も暗い（最低輝度）及び／又は最も明るい（最大輝度）Ｎ離散値を除いて、可能な放射輝度の全範囲をカバーすることができる。Ｎは有利には多くの実施態様では１又は他の実施態様では２又は３である。
【００２６】
前記輝度間隔は画像特徴に依存する。例えば前記間隔が前記画像（又はその部分）はどの程度暗いか又は明るいかに依存する。
【００２７】
いくつかの実施態様では、前記第１のフィールドでの前記離散放射輝度レベルの少なくとも８０％が、前記第２のフィールドの離散輝度レベルと異なる。
【００２８】
本発明の選択的構成において、前記第１のフィールドの離散放射輝度レベルと前記第２フィールドの前記離散放射輝度レベルは少なくとも１つの輝度間隔で異なる。
【００２９】
これは画像品質を改良し、かつ特に、個々のドライバの低い複雑性を維持しつつ特に微細な感知放射輝度量子化度を可能とする。
【００３０】
前記輝度レベルは具体的には前記組み合わされた放射輝度の複数の離散輝度レベル及び／又は前記第１の組及び／又は第２の組の離散量子化値を含む。前記輝度間隔は具体的に、前記極端な間隔以外の利用可能な放射輝度範囲をカバーし得る。従っていくつかの実施態様で、前記輝度間隔は、最低の輝度間隔及び／又は最大の輝度間隔について以外の利用可能な放射輝度範囲をカバーすることができる。具体的には、前記輝度間隔は、前記第１及び／又は第２の離散量子化値の最も暗い（最低輝度）及び／又は最も明るい（最大輝度）Ｎ離散値以外の可能な放射輝度の全範囲をカバーし得る。
Ｎは、有利には多くの実施態様では１であり、いくつかの実施態様では２又は３である。
【００３１】
前記輝度レベルは画像特徴に依存し得る。例えば前記間隔は、画像（又はその画像の一部）がどの程度暗いか、又は明るいかに依存する。
【００３２】
いくつかの実施態様において、前記第１のフィールドの離散放射輝度レベルと前記第２のフィールドの離散放射輝度レベルの少なくとも８０％が異なる。
【００３３】
本発明の選択的構成において、前記第１のフィールドの離散放射輝度レベルは前記第１の画素から放射される非直線量子化に対応する。
【００３４】
いくつかの実施態様では、前記第２のフィールドの離散放射輝度レベルはまた前記第１の画素から放射される輝度の非直線量子化に対応する。
【００３５】
これにより、画像品質が改良され、特に個々のドライバの低複雑性を維持しつつ、高い数の異なる組み合わされる放射輝度レベルを生成することを可能にする。前記第１及び／又は第２のドライバは具体的には、前記離散放射輝度レベルの非直線単調分布を与える。いくつかの実施態様では、前記第１及び第２のドライバの両方が、非直線分布を用い、前記２つの分布が具体的に２つのドライバについて異なる。前記非直線分布は特に対数分布であり得る。
【００３６】
本発明の選択的構成において、前記表示パネル制御装置はさらに、画像特徴に応じて、前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値について決定するための手段を含み得る。
【００３７】
これにより多くの実施態様で改良された画像品質を与える。特に、前記ドライバ量子化及び従って組み合わされた放射輝度の量子化を、特定の画像の特徴に適合させることを可能とする。例えばこれは、既定の量子化を用いる場合に比べて特定の画像について量子化誤差を低減することができる。前記画像特徴は、画像全体の特徴又は前記画像の一部分（領域）のみで決められる画像の局所的特徴であり得る。
【００３８】
本発明の選択的な構成によると、前記画像特徴は前記画像の領域についての輝度分布特徴を含む。
【００３９】
これにより画像品質が改良される。例えば、前記組み合わされた放射輝度の量子化ステップを、感知される量子化誤差が最小化されるように適合され得る。例えば、暗い画像について、前記量子化ステップは、明るい値（より高い輝度）についてよりもより暗い値について比較的細かくなるように適合され得る。逆に、比較的明るい画像では、前記量子化ステップは、暗い値（低輝度）についてよりも明るい値（より高い輝度）について比較的細かくなるように適合され得る。
【００４０】
本発明の選択的構成により、前記表示パネル制御装置はさらに、前記表示パネルについての表示特徴に応じて前記第１の組及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を決定する手段を含む。
【００４１】
これは多くの実施態様で、画像品質を改良する。特に、前記ドライバ及び前記組み合わされた輝度の量子化が前記表示パネルの具体的な特徴に適合され、それにより前記具体的な特徴について補償することができる。これは、例えば既定の量子化を使用する場合に比べて前記表示パネルについて量子化誤差を低減させ得る。
【００４２】
本発明の選択的構成により、前記表示特徴はレスポンスタイム特徴を含む。
【００４３】
これは、前記放射輝度のより正確な設定が、前記静的特徴だけでなく、また前記感知される組み合わせ放射輝度レベルに影響を与える一時的特徴を考慮することで可能となる。
【００４４】
本発明の選択的構成によれば、前記表示パネル制御装置はさらに、前記組み合わされた組及び望ましい放射輝度分布との間の違いを示すコスト関数の最小化に応じて、前記第及び第２の組の少なくとも１つの離散量子化値を決定する手段を含む。
【００４５】
これは、前記ドライバの低複雑性を維持しつつ画像品質を改良する。前記離散放射輝度分布は、画像データ値の関数として与えられ得る。前記望ましい輝度分布は、量子化関数であり、具体的には、前記第２の組での離散値と実質的に同じ数の量子化レベルであり得る。
【００４６】
本発明の選択的構成により。前記第１のドライバシグナルは前記第１の画素に特有の第１の画素ドライバシグナルを含み、前記第２のドライバシグナルは前記第１の画素に特有の第２の画素ドライバシグナルを含み、前記第１のドライバが、前記第１の画素ドライバシグナルを前記画像画素値の第１の関数として生成するように設けられ、かつ前記第２のドライバが、前記第２の画素ドライバシグナルを前記画像画素値の第２の関数として生成するように設けられ、前記第１の関数及び第２の関数が異なる。
【００４７】
これは、別々に２つのフィールドを駆動するためのフレキシビリティと自由度を改良する。
【００４８】
具体的に前記第１及び第２の関数は、異なるように量子化し、放射輝度の異なる離散値を与える、関数であり得る。例えば、前記第１の関数は、第１のルックアップテーブルにより（部分的にも）定められ、前記第２の関数は第２のルックアップテーブルにより（部分的にも）定められる。前記第１及び第２のルックアップテーブルは、別々であってよく、それにより前記第１及び第２のフィールドについて２つの組の離散値を別々に選択することを可能にする。
【００４９】
いくつかの実施態様では、前記第１及び第２の量子化が異なっていてもよい。実際、前記第１の関数及び第２の関数は、実質的に同じ非直線関数の属するものであるが、異なる量子化を与えることも可能である。特に、前記第１及び第２の関数は、前記画像画素値と前記放射輝度との間の実質的に同じ関係を表すが、前記離散値につき異なる選択がなされる。
【００５０】
前記第１のドライバシグナル及び第２のドライバシグナルは、前記画像データの異なる関数として決められ得る。
【００５１】
本発明の選択的構成によると、前記第２の関数は、前記第１の関数をオフセットするか、又は倍数するかを導入することで生成され得る。
【００５２】
これは多くの実施態様で、複雑性を除去する。例えば、複雑な第１の関数を、前記第２の関数を達成するためにこの修正をしてより複雑でない第２の関数と共に使用され得る。これにより実質的に実施を促進することができる。例えば、基本となる量子化非直線関数は、前記第１及び第２のフィールドの両方について使用され得る１つのルックアップテーブルで表され、前記フィールド間の輝度の違いが単純に加算、減算又は乗算により導入される。かかる操作は、前記画素についてのドライバシグナルに直接適用され得る。また例えばアナログ回路にも適用され得る。
【００５３】
前記第２のドライバシグナルは、前記第１のドライバシグナルから前記第２の導入を生成するように構成され得る。具体的には、前記第２のドライバは、前記第１のドライバシグナルに、オフセット及び倍数の少なくとも１つを適用することで（即ち、スケール化又は倍数化）、前記第２のドライバシグナルを生成するように構成され得る。前記第２のドライバは、前記第１の画素ドライバシグナルから前記第２の画素ドライバシグナルを生成するように構成され得る。具体的には、前記第２のドライバは、前記第１の画素ドライバシグナルに、オフセット及び倍数の少なくとも１つを適用することで（即ち、スケール化又は倍数化）、前記第２画素ドライバシグナルを生成するように構成され得る。
【００５４】
本発明の選択的構成により、前記第１のドライバシグナルは、前記第１の画素に特有の第１の画素ドライバシグナルと複数の画素に共通する第１の共通ドライバシグナルを含み、前記第２のドライバシグナルは、前記第１の画素に特有の第２の画素ドライバシグナルと複数の画素に共通する第２の共通ドライバシグナルを含む。
【００５５】
これは多くの実施態様において複雑性を低減させる。例えば、これにより、同じ方法及び／又は回路で前記第１及び第２のドライバシグナルを生成することを可能とし、同時に前記第１の共通シグナルと第２の共通シグナルを変更することで、前記フィールド間に輝度の差を導入する。この変更は通常比較的簡単であり、一方前記画素ドライバシグナルの生成が通常より複雑であり、全体として複雑性を緩和することができる。
【００５６】
前記第１及び第２の共通ドライバシグナルは具体的にはバックライトドライバシグナルであり、これは表示パネルのバックライトを駆動する。従ってバックライトジッターが前記２つのフィールド間に導入され得る。前記バックライトは前記表示の１つの領域にのみ共通し又は表示パネル全体の共通バックライトであってもよい。
【００５７】
前記第１の画素ドライバシグナルは、実質的に前記第２の画素ドライバシグナルと同じであってよい。
【００５８】
本発明の１側面によれば、前記関連する表示パネル同様に前記参照される表示制御装置を含む表示システムが提供される。
【００５９】
本発明は改良された表示システムを提供し得る。
【００６０】
本発明の１側面によれば、表示パネルを制御する方法が提供され、前記方法は：第１のフィールド及び第２のフィールドの少なくとも１つのフィールドで前記表示パネルにより表示される画像について画像データを受け取り；前記第１のフィールドについての前記表示パネルの少なくとも第１の画素につき、前記第１の画素の画像画素値に対応して第１のドライバシグナルを生成し、前記第１のドライバシグナルが第１の離散量子化値の組から選択され、第１の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第１のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する；前記第２のフィールドについての前記表示パネルの前記第１の画素につき、前記第１の画素の前記画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成し、前記第２のドライバシグナルが、第２の離散量子化値の組から選択され、第２の放射輝度レベルに対応する値を持ち、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値が、前記第２のフィールドの前記表示パネルからの離散放射輝度レベルに対応する；前記第１及び第２の放射輝度レベルが異なり、前記画像中の前記第１の画素の輝度レベルに対応する組み合わせ放射輝度を有し、及び前記第１及び第２の離散量子化値の組が組み合わされて、前記第の組及び第２の組のいずれかよりも大きい数の離散量子化値を持つ前記組み合わせ放射輝度の離散値の組み合わせ組を生成する、方法である。
【００６１】
本発明のこれらの及びその他の側面、構成及び効果は、以下詳細に説明される実施態様を参照することで明らかとなるであろう。本発明の実施態様は、図面を参照しつつ例示の方法でのみ記載される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図３】図３は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図４】図４は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【図５】図５は、本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下の記載はＬＣＤ表示に適用可能な本発明の実施態様であって、夫々の画像が２つの連続するフィールドで表現される、実施態様に焦点を当てる。しかし、理解されるべきことは、本発明はこの適用に限定されるものではなくその他の多くの表示、例えば夫々の画像が２を超えるフィールドで表現される、ＯＬＥＤ及びプラズマ表示及び／又はシステムに適され得る。
【００６４】
図１は本発明のいくつかの実施態様による表示システムの一例を示す。前記システムは表示制御装置１０１を含み、これは表示パネル１０３と接続され、ここでは具体的な例としてＬＣＤ表示パネルである。前記表示制御装置１０１は画像を受け取り対応するドライバシグナルを生成し、このシグナルは表示パネル１０３に供されて前記画像を表現させる。
【００６５】
具体的には、前記表示制御装置２０１はレシーバ１０５を含み、これは前記表示パネル１０３により表示されるべき画像を受け取る。前記画像は具体的には一連の画像を含むビデオシグナルの部分として受け取られ得る。以下、前記画像は具体的にはビデオシグナルの（デコードされた）フレームと考える。
【００６６】
前記システムでは、夫々の入力画像又は入力フレーム（ビデオシーケンスである場合）は複数のフィールド内（これは又サブフレームと呼ばれる）で表現され、これらは順に前記表示により表現される。通常、前記リフレッシュレートは十分速くて観察者がその眼を動かさない場合には、前記眼はフィールドを積算し、観察者は前記オリジナルの入力画像を見る。
【００６７】
以下の説明は、それぞれの画像／フレームが２つの連続するフィールドで表現される例に焦点を合わせる。１つの具体的な例として、多くの現在の表示は、リフレッシュレートが１２０Ｈｚ以上である。しかしビデオシーケンスは通常６０Ｈｚフレームであり、従って前記ビデオシグナルは前記パネルのリフレッシュレートにアップコンバートされる。これは、それぞれのフレームの複数のフィールドを用いることで実行される。例えば１２０Ｈｚ表示の場合には２つのフィールドがそれぞれ６０Ｈｚ入力画像を描写するために使用される。
【００６８】
理解されるべきことは、その他の実施態様では、２を超えるフィールドも使用可能である、ということである。例えば１８０Ｈｚ表示の場合には、それぞれの６０Ｈｚ入力画像は３つの連続するフィールドを用いて表現される。
【００６９】
図１の例では、前記表示制御装置２０１は第１のドライバシグナルを前記第１のフィールドのために生成し、第２のドライバシグナルを前記第２のフィールドのために生成する。理解されるべきことは、前記第１及び第２のドライバシグナルが別のシグナルとして記載されているが、このことは、これらが両方のドライバシグナル成分を持つ単一のシグナルへ組み合わされることができない、ということを意味するものではないということである。例えば、前記第１及び第２のドライバシグナルは、表示パネル１０３に与える単一の電気シグナル又は単一のデータ／ビットストリームに時間多重化され得る。また理解されるべきことは、前記ドライバシグナルはアナログシグナル及び／又はデジタルシグナルであってよい、ということである。さらに、前記ドライバシグナルは電気シグナルで有り得るし、又はデータ／ビットストリームであり得る。
【００７０】
図１の前記表示制御装置２０１は第１のドライバ１０７と第２のドライバ１０９を含み、これらは前記レシーバー１０５及び前記表示パネル１０３に接続される。前記２つのドライバ１０７、１０９は前記表現されるべき画像を特徴付ける画像データを受けとる。この具体的な例では前記画像は、前記表示パネルの各画素についてグレーレベルにより表現される黒白画像である。他の例として、前記画像が、各画素につき供されるそれぞれのカラーチャンネルにつき輝度値を持つ複数のカラーチャンネルにより表現されるカラー画像であり得る。例えば、画像データが、ＲＧＢ（赤、緑、青色）輝度値として供され得る。
【００７１】
前記第１のドライバ１０７は前記画像データを受け取り、さらに第１のドライバシグナルを前記第１のフィールドに向けて生成する。前記第１のドライバシグナルは前記画像データから、前記第１のフィールド間で前記表示パネル１０３から望ましい放射輝度を供するために生成される（これはまた、スクリーン前輝度と参照される）。同様に、前記第２のドライバ１０９は前記画像データを受け取り前記第２のフィールドに向けて第２のドライバシグナルを生成する。前記第２のドライバシグナルは前記画像データから、前記第２のフィールド間で前記表示パネル１０３から望ましい放射輝度を供するために生成される。
【００７２】
次に、前記表示制御装置２０１の操作は、単一の画素を参照して主に説明される。従って、以下の記載は、前記表示パネルの１つの画素が前記望ましい輝度、即ち前記画素について前記画像データに対応する輝度を与える方法に焦点を当てる。しかし理解されるべきことは、同じ方法が、前記表示パネル／画像の他の画素についても使用され得ることであり、特に望ましい方法は前記ビデオシーケンスのそれぞれの画像／フレームの全ての画素について適用され得る、ということである。
【００７３】
さらに以下の記載は、明瞭性のために、前記画像が黒白（グレイレベル）画像であり、表示が黒及び白（グレイレベル）表示である、実施態様に焦点を合わせている。従って、前記例では、前記画像データは各画素につき１つの輝度値を含み、かつ前記表示のそれぞれの画素は非着色光を放射するように構成されている（即ち、それぞれの画素は単一のグレイレベル）。
【００７４】
しかし理解されるべきことは。個々で記載された方法は、同様にカラー表示にも適用され得る、ということである。特に、黒白の実施態様のための輝度制御の記載は、それぞれの個々のカラーチャンネルについての輝度制御に直接適用され得るものである。具体的には、前記記載される方法は、カラー画像データからのＲ，Ｇ及びＢ値を用いてＲＧＢ表示の個々のＲ、Ｇ及びＢカラーチャンネルに直接適用され得る。従って、以下の説明の輝度（グレイスケールへの参照を含む）は、グレイスケールレベルの輝度又は個々のカラーチャンネルに対応するものと考えられる。同様に、前記画素は、非着色の特定のグレイレベル画素に対応するものと考えられ、又は組み合わされたカラー画素のカラーサブ画素（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂサブ画素）に対応するものと考えられ得る。
【００７５】
従って、図１のシステムにおいて、前記第１のドライバ１０７は、前記第１のフィールドに向けて前記表示の画素につき、前記画素についての前記画像画素に対応して第１のドライバシグナルを生成する。同様に、第２のドライバ１０９は、前記第２のフィールドに向けて前記同じ画像画素値に対応して第２のドライバシグナルを生成する。
【００７６】
前記ドライバシグナルは、前記それぞれのフィールドでの表示パネルから放射される輝度が前記画像データにつき望ましい値を持つように生成される。しかし理解されるべきことは、前記ドライバシグナル値と前記放射輝度の間の具体的関数は前記個々の実施態様の具体的な特徴に依存するということである。特に、望ましい放射輝度を供するための要求されるドライバシグナルは、前記表示の具体的な特徴に依存する。
【００７７】
さらに、所与の画像データにつき望ましい放射輝度はまた、その具体的実施態様及び望ましい画像特徴に依存する。実際、表示システムは、直線画像データ（例えば、ＲＧＢ）と放射輝度間に非直線関係を示すことが多い。特に、パワー則（１つのガンマ補正）は通常、望ましい画像特徴を供するために変更されるパワー（ガンマ）で適用される。
【００７８】
より具体的には、画素について望ましい放射輝度は、前記画素についての前記画像データの関数として次の式で表される：
ｌ＝ｆ（ｘ）、
ここでｌは放射輝度を示し、ｘは入力画像データ値である。通常のパワー又はガンマ則は例えば次の式を用いることができる：
ｆ（ｘ）＝ｃ・ｘγ
ここでｃは適切な設計定数であり、γは望ましい特徴を与えるように選択され得る。しばしば、γは２．２に設定される。
【００７９】
同様に、前記ドライバシグナル値と放射輝度は次の式で与えられる：
ｌ＝ｇ（ｙ）
ここでｙはドライバシグナル値である。
【００８０】
従って、前記望ましい放射輝度が知られている場合には、前記要求されるドライバシグナル値は次にように計算される：
ｙ＝ｇ−１（ｌ）
また、所与の入力画像値につき要求されるドライバシグナル値が次のように決定される：
ｙ＝ｇ−１（ｆ（ｘ））
従って、これらの計算を適用して、それぞれのフィールドにつき前記ドライバシグナルレベルが、前記入力値から直接決定され得る。
【００８１】
従来の表示では、前記フレームレートアップスケールは単純に前記画像を２つの表示で繰り返すものであった。しかし図１のシステムでは、異なる放射輝度レベルが少なくともいくつかの値について同じ画像についても２つのフィールドで生成される。従って、前記同じ画素についての放射輝度は前記第１及び第２のフィールドで異なる。しかし、高リフレッシュレート及び比較的遅い人の眼の視覚認識により、観察者はこれらの違いを認識することなく、前記画素がむしろ２つのフィールドで１組の輝度として単一の輝度を持つものと認識する。具体的には、観察者は前記２つの輝度を蓄積／積分する傾向があり、それにより組み合わされた合計輝度のみを認識する：
ｌｓ＝ｌ１＋ｌ２
ここで、ｌ１及びｌ２は前記第１及び第２のフィールドでのそれぞれの放射輝度である。従って、図１のシステムでは、前記入力値ｘ及び望ましい輝度１の間の関数は、第１及び第２のフィールドで異なる。従って前記第１のドライバ１０７は前記関数に基づき、
ｌ１＝ｆ１（ｘ）
前記第２のドライバ１０９は前記関数に基づく：
ｌ２＝ｆ２（ｘ）
ここで、
ｆ１（ｘ）≠ｆ２（ｘ）。
【００８２】
これは次の組み合わせ（認識）輝度となす。
ｌｐ＝ｆ１（ｘ）＋ｆ２（ｘ）
前記ドライバシグナル値と前記放射輝度との関係は、２つのフィールドで同じであるので、これはさらに、前記画像データ値と前記ドライバシグナル値との２つの異なる関数となる。
【００８３】
従って、前記第１のドライバ１０７は、前記関数に従い前記第１のドライバシグナルを生成し：
ｙ１＝ｇ−１（ｆ１（ｘ））
前記第２のドライバ１０９は、前記関数に従い前記第２のドライバシグナルを生成する：
ｙ２＝ｇ−１（ｆ２（ｘ））。
【００８４】
前記関数は通常、前記画像画素値の単調に増加する非直線関数として生成される。
【００８５】
図１のシステムは従って、前記２つのフィールドにつき前記入力値及びドライバシグナルの間に異なる関数と関係を使用するものである。これは、前記輝度の制御について大きな自由度と改良をもたらす。例えば、いくつかの実施態様で、前記方法は、輝度制御を、中間レベル輝度のため少なくとも１つのフィールドでの高い輝度を維持するために使用され得る。例えば、前記半最大放射輝度の中間グレイ値は、前記第１のフィールドで前記最大値に近い放射輝度及び前記第２のフィールドで前記最小値に近い放射輝度により達成され得る。これは、例えば広視野の画像品質を改良する。というのは視野角が増加するにつれての減少は、放射される輝度の増加についてはより小さいからである。
【００８６】
さらに、前記方法は、輝度を増加させるための効果的な量子化を可能とする。例えば、従来のＬＣＤパネルは、ｎビットの解像度で制御され、量子化のためにＮ＝２ｎ量子化レベルとなる。従って、従来の表示は、Ｎの異なる輝度レベル（２つの同じフィールドが使用されても）を表示できるのみであり、このことは画像品質の劣化を生じる。
【００８７】
前記記載された方法は、輝度が前記２つのフィールドで異なって生成されることを可能とし、それにより前記組み合わされた輝度が、それぞれがｎビットの解像度を持つ２つの放射輝度値で制御され得ることとなる。従って、Ｎ＝２２ｎまでの組み合わされた輝度の異なる量子化ステップが達成可能となる。従って、前記輝度につき量子化レベルの二乗（Ｎ−Ｎ）が達成され得る。これは、画像品質の実質的な向上を与え、特に輪郭効果を減少させる効果を与える。例えば、ｎ＝８ビット表示について、前記輝度レベル数は、２５６から６５３３６の離散レベルまで増加され得る。
【００８８】
図１のシステムで、前記第１のドライバ１０７は、第１の組みの離散量子化値から選択される。前記離散量子化値のそれぞれは、前記ドライバシグナルの１つのレベルに対応し、従って前記放射輝度レベルの２つの離散値に対応する。従って、前記第１の組のそれぞれの離散量子化値は、次の式に従い前記第１のフィールドにつき前記表示パネルからの１つの離散放射輝度レベルに対応する。
ｌ１＝ｇ（ｙ１）
ここで、前記指数は、第１のフィールドを示し及びｙ１は１組の離散値へ量子化され、従ってｌ１はまた１組の離散値へ量子化される。
【００８９】
同様に、前記第２のドライバ１０７は、離散量子化値の第２の組から選択される値を持つドライバシグナルを生成する。前記離散量子化値のそれぞれは、前記ドライバシグナルの１つのレベルに対応し、従って前記放射基礎レベルの１つのレベルに対応する。従って、前記第２の組のそれぞれの離散量子化値は次の式に従い、前記第２のフィールドからの離散放射輝度に対応する：
ｌ２＝ｇ（ｙ２）
ここで前記指数は、第２のフィールドを示し及びｙ２は１組の離散値へ量子化され、従ってｌ１はまた１組の離散値へ量子化される。
【００９０】
前記第１及び第２の組は、量子化されたドライバシグナル値を持つが、これらの対応は、次の関数で表される量子化された放射輝度に直接対応する：
ｌ＝ｇ（ｙ）
しかし、前記関数は具体的な実施態様に依存することから、前記第１及び第２の組で与えられる量子化は、放射輝度値に関して記載され、及び前記第１及び第２の組は、これらの離散放射輝度値に対応するドライバシグナルを含むものとなる（前記具体的実施態様につき具体的な関数に依存する）。前記第１及び第２の組はドライバ値を含むが、この組は簡単に説明するために、これらの放射輝度値に直接対応する前記ドライブ値を単純に意味するとして離散放射輝度を含むものとして参照される。
【００９１】
次の式で表される組み合わされた放射輝度はまた、従って量子化される。
ｌｐ＝ｇ（ｙ１）＋ｇ（ｙ２）
しかし、前記組み合わせ放射輝度ｌｐが到達可能な離散値の組みは、図１のシステムでは、前記第１の離散ドライバレベル値での離散値の数及び前記第２の離散ドライバレベル値での離散値の数よりも多い。従って、前記組み合わせた放射輝度は、前記第１又は第２のフィールドで表され得る離散値数よりも多い、１つの組み合わせられた離散値の組みから選択され得る。
【００９２】
第１の例として、Ｎ量子化輝度レベルは前記２つのフィールドにつき同じように選択され、及びさらに直線的に選択され得る。従って、この例では前記第１及び第２の離散値が同じもの及び直線的なものとして選択され得る。
【００９３】
１つの説明例として、次の表は一例につき離散値の可能な選択を示し、ここでグレイレベルはそれぞれのフィールドで３つのビットで表されており、即ち前記第１及び第２の組みが８つの離散値を含む。この例では、Ｆ１は前記第１の組み（表中の行により表されるそれぞれの値）及びＦ２は前記第２の組（表中の列により表されるそれぞれの値）を意味する。表の値は、最大輝度に関して正規化されている。従って２つのフィールドにつき最大組み合わせ輝度は合わせて１に正規化されており、それぞれのフィールドの最大値が０．５となる。さらに、表された値は前記放射輝度に対応する（即ちスクリーン前輝度）。前記第１及び第２の組に対応するドライブ値が従って、ｙ＝ｇ−１（ｌ）で与えられる。表では、行ｘ、列ｙの値は、前記第１のフィールドの前記号車輝度が行ｘの値であり、かつ前記第２の放射輝度が列ｙの値である場合に、正規化された組み合わせ放射輝度である。
【００９４】
【表１】
2013513128.tif 000018
【００９５】
これから分かるように前記方法は、前記組み合わせ放射パワーの異なる可能な値が増加する結果を与える（グレイで示される）。しかし分かるように、前記方法は、同じ組み合わせ放射輝度を生じるいくつかの放射輝度の対の組み合わせを与える結果となる。事実、前記具体的例では、組み合わされた放射輝度の量子化値の数は８から１５へ、即ち、これはほぼ１ビット余分のグレイレベル（カラーチャンネル輝度）解像度の増加が達成されたこととなる。
【００９６】
その他の実施態様及び例では、前記離散値は、前記第１及び第２のフィールドの放射輝度が同じ組み合わせ輝度まで加えられないように選択するものである。特に前記値は、前記第１のフィールドについての前記離散放射輝度レベルと前記第２のフィールドについての前記離散放射輝度レベルの組み合わせが少なくとも１つの輝度レベルで異なるように、選択され得る。即ち、いくつかの実施態様では、前記第１のフィールドについての前記離散放射輝度レベルと前記第２のフィールドについての前記離散放射輝度レベルの組み合わせの少なくとも８０％が異なる。いくつかの実施態様では、前記第１及び第２の組での離散値が、得られる放射輝度が、前記第１及び第２の組から選択される可能な値の全ての２つの対につき同じ値に組み合わせられないように、選択される。
【００９７】
具体的には、前記第１及び第２の組の離散値は、前記第１及び第２の対応する輝度レベルが前記輝度間隔内で異なるように、選択される。即ちいくつかの実施態様では少なくとも８０％の値が異なり、従って前記第１及び第２の離散値は、前記第１のフィールドについて前記離散放射輝度レベルの少なくとも８０％が、前記第２のフィールドの前記離散放射輝度レベルと異なるように、選択される。
【００９８】
前記組及び／又は組み合わせでの量子化値は従って、輝度間隔内で異なるように選択されることが有利となり得る。前記輝度間隔とは、前記放射輝度、前記ドライバシグナル値及び／又は前記入力画素画像値の間隔として表される。前記輝度間隔は、しばしば前記利用可能輝度範囲の大部分として決定される（又はある場合には全部）。特に、これは前記表示の全動的輝度範囲に対応するが、しかし例えば前記範囲の最高及び／又は最低輝度端部での間隔は除かれる。従っていくつかの実施態様では、前記離散組の同じ量子化値が、前記最も明るい輝度及び暗い輝度につき使用され得る。これは、暗い又は明るい画素の表示を改良するものであり、というのは組み合わせ放射輝度はなお最も明るくは最も暗くなり得るからである。しかしながら、これらの極端な値を除いて、異なる量子化値が、異なる組み合わせ輝度値の数を増加させるために使用され得る。いくつかの実施態様では、前記最も暗い及び／又は最も明るい２つ又は３つの量子化値が同じになるように選択され得る。
【００９９】
いくつかの実施態様では、輝度レベル（及び従って同じであり得る値）は、画像特徴に、特に輝度特徴に依存し得る。例えば、非常に暗い画像では、最小輝度量子化値が、改良された黒表現を可能とするために同じ値であり得る一方で、最高輝度レベルが、改良された中間範囲及びより明るい輝度での精度（及び画像は最大可能輝度値で表される必要がない場合があるので）を改良するための異なる値に選択され得る。非常に明るい画像のためには、この丁度逆のことが成り立つ。即ち最高輝度値が同じであり得る一方で、最も暗い輝度値は異なる値として選択され得る。これにより、暗い領域内の改良された量子化を維持しつつ、最も明るい領域の表現を改良することが可能となる。
【０１００】
ほとんどの実施態様で、前記ドライバシグナルレベルと放射輝度との間の関係は、両方のフィールドで同じであり、さらに連続単調関数である（即ち、ｌ＝ｇ（ｙ）が単調関数であり。前記第１及び第２フィールドについて同じである）。これは、異なる放射輝度レベルは従って異なるドライバシグナルレベルを要求する、ということになる。従って多くの実施態様で、前記第１及び第２の組の離散値が、前記組の値の数の少なくとも８０％につき異なるように選択される。
【０１０１】
いくつかの実施態様では、前記第１及び第２の組の離散値は、前記第１のフィールドでの全ての可能な放射輝度値が前記第２のフィールドでの全ての可能な放射輝度値と異なるように選択される。これは、多くの実施態様で、可能な離散組み合わせ放射値の数を増加させる。しかし、他の実施態様で、前記第１及び第２の組の離散値は、前記第１のフィールドでの全ての可能な放射輝度値が、前記第２のフィールドで１又は２の放射値以外の全ての可能放射輝度値とは異なるように選択される。従って、前記第１及び第２の組は、同じ放射輝度を与える１つ又は２つの共通の値を含む。かかる共通の輝度は、具体的にはゼロ放射輝度、即ち最小可能な放射輝度であり得る。これは、表示による黒の改良された表現を可能とする。又は前記共通する輝度が最大放射輝度、即ち最大放射輝度であり得る。
これは表示による明るい領域の改良された表現を可能とする。
【０１０２】
前記可能な組み合わせでの改良変更は、例えば前記第１のフィールドにつき前記離散放射輝度レベルを、前記第１の画素につき前記放射輝度曲線の非直線量子化に対応して選択することで達成され得る。同様に、前記第２のフィールドにつき前記離散放射輝度レベルを、前記第１の画素につき前記放射輝度曲線の非直線量子化に対応して選択することで達成され得る。具体的には、前記放射輝度の量子化が、対数又は指数関数型量子化として選択される。例えば、離散放射輝度のほとんどは、既定の値よりもあるパーセント高く（例えば０．０２％高い）選択される。これは、それぞれの離散値間に知覚的に等価（非直線）となる結果を生じる傾向がある。
【０１０３】
従って多くの実施態様で、表され得る輝度レベルの数は、前記２つのフィールドの可能な離散基礎値を異なるように選択することで増加され得る。
【０１０４】
かかる実施態様では、前記第１の組Ｆ１での放射輝度レベルの組は、前記輝度レベルのほとんどのための第２の組Ｆ２での放射レベルの組とは異なる（通常最小及び最大輝度は両方のフィールドにつき同じであり、他の全ては異なる）。さらに、前記値は、前記第１の組Ｆ１からの値と前記第２の組みＦ２からの値の可能な全ての組み合わせが異なる組み合わせ輝度レベルとなる結果を生じる。通常、これは、両方の組が異なる放射輝度レベルを持ち、これらは非直線的に単調に増加するものである。例えば、指数則である（Ｄ＝［０：２５５］；Ｆ１＝（Ｄ／２５５）２．２；Ｆ２＝（（Ｄ＋０．５）／２５５）２．２。
【０１０５】
以下、前記方法を、ｎ＝３及びＮ＝８の前記具体的例を参照して説明される。
【０１０６】
前記第１の具体的例では、前記放射輝度レベルは前記２つのフィールドにつき等しく選択されるが、対数的量子化に対応する。この場合、より多くの追加のグレイレベルは前記２つのフィールドの総和により生成され得る。通常生成され得る組み合わせた輝度レベルの異なる組み合わせの数はＮ＊（Ｎ−１）／２＋Ｎである。例えば、両方のフィールドが、Ｉ＝（（ａ／７）γ）／２で与えられた離散値を用い、ここでａ＝［０，１，２，３，４，５，６，７］及びγ＝２．２であり、前記２つのフィールドの総和が次の表で示される値を生成する。
【０１０７】
【表２】
2013513128.tif 000019
【０１０８】
これから、組み合わされた放射輝度は、８・（８−１）／２＋８＝３６の異なる輝度レベルに量子化され、これは２つの同じフィールドでの従来の（３ビット）表示の輝度レベルの数の４倍以上である、ことが分かる。
【０１０９】
前記放射レベルは前記２つのフィールドにつき異なるように選択され、さらに直線的に選択される場合、前記２つの放射輝度レベルの全ての組み合わせが異なり得る。従って、合計Ｎ２の異なる輝度レベルが表現され得る。例えば前記放射輝度レベルは次のように選択される：
【数１】
2013513128.tif 000020
及び
【数２】
2013513128.tif 000021
ここで例えばδ＝１／８である。
【０１１０】
この結果は次の離散値を与える。
【０１１１】
【表３】
2013513128.tif 000022
【０１１２】
従って、従来の表示で達成され得る８つの異なる値と比較して６４の異なる値を与える結果となる。
【０１１３】
他の例として、前記放射輝度レベルは前記２つのフィールドについて異なるように選択され、さらに非直線的に、及び対数的に選択される。この場合はまた、前記２つの放射輝度レベルの全ての組み合わせが異なるようにすることも可能である。従って、合計Ｎ２の異なる輝度レベルは表現され得る。例えば前記放射輝度レベルが次のように選択される。
【数３】
2013513128.tif 000023
及び
【数４】
2013513128.tif 000024
ここで、例えばδ＝１／８及びγ＝２．２である。
【０１１４】
これは次の離散値を与える結果となる。
【０１１５】
【表４】
2013513128.tif 000025
【０１１６】
従って、従来の表示で達成可能な８つの異なる値と比較して６４の異なる値を与える結果となる。
【０１１７】
他の例として、前記放射輝度値の離散値は、１組の対数分布輝度値の偶数及び奇数対として選択され得る。例えば１組の離散値が次のように生成され得る。
ｌ＝（ｂ／１５）γ
ここでｂ＝は［０、１、２．．．，１３、１４、１５］であり、及び例えばδ＝１／８及びγ＝２．２である。第１の組の値はその後、全ての他の値をｂ＝０から開始するように選択され、第２の組の値は、全ての他の値をｂ＝１（即ち、奇数値ｂ）から開始するように選択される。前記放射値は前記最大組み合わせられた放射輝度に関して正規化され得る。
【０１１８】
これにより次の離散値を与える結果となる。
【０１１９】
【表５】
2013513128.tif 000026
【０１２０】
従って、従来の表示で達成可能な８つの異なる値と比較して６４の異なる値を与える結果となる。
【０１２１】
前記例での前記組み合わせられた放射輝度の量子化が２２ｎに増加されるが、得られた離散値が前記具体的実施態様について最適に分配される必要はない。
【０１２２】
実際に、いくつかの実施態様で、前記第１の組と第２の組の少なくとも１つの離散量子化値は、前記組み合わされた組と望ましい放射輝度分布の離散値の間の差を示すコスト関数の最小化に応じて決定され得る。
【０１２３】
例えば前記望ましい輝度分布は前記非量子化関数により表されるものであり得る。
ｌｐ（ｘ）＝ｆ１（ｘ）＋ｆ２（ｘ）
前記量子化を考慮した組み合わされた放射輝度は次のように表現される。
〈ｌｐ（ｘ）〉＝〈ｆ１（ｘ）〉＋〈ｆ２（ｘ）〉
ここで〈〉は離散レベルの数への量子化を意味する。
【０１２４】
所与の画像データ値についての誤差値は次のように与えられる。
〈ｌｐ（ｘ）〉−ｌｐ（ｘ）
適用される量子化の適切な誤差関数は次のように定められる。
【数５】
2013513128.tif 000027
いくつかの実施態様で、前記組み合わせられた放射輝度の離散値は前記誤差関数ｅの最小化により決定され得る。
【０１２５】
理解されるべきことは、前記記載された方法は、異なる方法で修正され得る、ということである。例えば、前記誤差値ｅの最小化は、いくつかから１つのみのパラメータであり得る。又いくつかの実施態様では、前記誤差値は前記積分内で重み付けされ得る。例えば、前記重み付けは、心理的視覚特性（例えば、前記暗い領域では違いは明るい領域よりも目立ち、従って暗い領域の誤差は明るい領域での誤差よりも重み付けられる）、物理的表示特性、内容（例えば、前記表示に反射する多くの光がある場合、中間輝度値についてよりよい精度を持つことが望ましいことがあり得る）、画像特性等に基づいて決定され得る。
【０１２６】
望ましい輝度関数は例えば直線輝度曲線として決定され得る。
【０１２７】
しかし他の実施態様では、前記輝度は、例えば対数的輝度曲線であり得る。いくつかの実施態様で、前記望ましい輝度は、量子化ドメイン内で定められ得る。例えば、前記離散レベルは一連の変更可能なステップであり、例えばそれぞれのステップが例えば前よりも例えば人の認識について丁度気づく差に対応して０．０２％多い光を与えるものであることが望ましい。従って望ましい輝度関数自体は、望ましい量子化に従って非量子化輝度曲線を量子化することで決定され得る。
【０１２８】
さらに、いくつかの実施態様で、前記誤差関数は全てのドライブ値へ広がることなくより暗い値かより明るい値などのこれらのサブセットに広がる。
【０１２９】
いくつかの実施態様で、前記表示制御装置１０１は、１つの画像特徴に応じて前記第１の組と第２の組の少なくとも１つにつき量子化された値を動的に選択するようの構成され得る。従って、前記表示からの輝度の量子化が、前記画像の具体的な特徴に合致するように自動的に採用され得る。かかるシステムの例は図２に示され、図１に対応するが次の点で異なる。即ち、表示制御装置１０１がさらに量子化プロセッサ２０１を含み、これが前記レシーバ１０５から画像データを受け取り、それに応じて前記第１のドライバ１０７及び前記第２のドライバ１０９により使用される離散ドライブ値を決定するように進む。
【０１３０】
前記画像特徴は、具体的に前記画像の領域につき輝度分布特性を含み得る。前記領域は、全画像であり得るか、又はそのサブ区分に対応し得る。
【０１３１】
例えば前記量子化プロセッサ２０１は、前記入力画像の輝度レベルのヒストグラムを生成するように進む。このヒストグラムに依存して、異なる量子化が選択され得る。例えば、暗い画像については、明るいレベルよりもむしろ暗いレベルの再生により強調が割り当てられる。従ってより精細な量子化が、明るいレベルよりもむしろ暗いレベルについて与えられる。これは、高い値についてよりも低い値の組み合わせ放射輝度について比較的に高い離散値の数を与えることで達成され得る。従って、前記第１及び第２の組の両方が、前記明るい放射輝度よりも暗い放射輝度についての離散値のより大きい濃度を持ち得る。
【０１３２】
この採用は、前記全画像について全体と言うよりも局所的に実施され得る。実際には、前記入力画像に依存して、前記画像の異なる領域につき異なる離散値の組を持つことが好ましい。例えば画像のより暗いコーナー部では、前記第１の組が、前記画像の明るいコーナーで使用される前記第１及び第２の組に比較してより暗いグレイレベルを持つように選択され得る。このことは、局所的に前記第１及び第２のフィールドにつき離散値の組を変更することで達成され得る。
【０１３３】
いくつかの実施態様で、少なくとも１つの前記第１及び第２の離散値の組の前記離散量子化値は、前記表示パネルの表示特性に依存することができる。従って、いくつかの実施態様では、図２の量子化プロセッサ２０１は、表示特性に応じて前記量子化のために使用される離散値を変更するように構成される。
【０１３４】
前記表示特性は具体的には、レスポンスタイム特性であり及び従って前記組み合わせ放射輝度を生成するためのドライバシグナルのために使用され得る実際の値は対応する特性に依存し得る。例えば、バイアスが、対応する時間変更につき補償するための１以上の前記量子化レベルに適用され得る。
【０１３５】
理解されるべきことは、いくつかの実施態様では、前記第１及び／又は第２のドラ馬シグナルは前記表示パネルについてレスポンスタイム特性に依存し得る、ということである。
【０１３６】
実際、放射組み合わせ輝度レベルは、前記画素のレスポンスタイム（例えば、ＬＣＤ表示の場合にはＬＣレスポンスタイム）及び前記２つのフィールドの２つの輝度レベル間の差に依存し得る。通常、１つの輝度レベルから他のレベルへ切り替えるには時間がかかる。前記２つのフィールドの輝度レベルが人の眼認識で平均化され／積算される傾向を持つので、対称的レスポンスタイムは大きなずれを起こすことは考えにくい。しかし、前記レスポンスタイムが非対称的であれば、これにより認識された組み合わせ放射輝度は影響され得るし、かつしたがって前記表示制御装置１０１により補償され得る。
【０１３７】
かかる補償を導入する実際の方法は、前記第１及び第２のフィールドでの放射輝度の全ての可能な組み合わせにつき効果的な組み合わせ放射輝度を最初に測定することである。望ましい対応からのずれはそれにより決定され、かつ前記量子化離散値はこのずれを補償するように調節され得る。
【０１３８】
図１の例で、異なる関数
ｙ１＝ｇ−１（ｆ１（ｘ））
ｙ２＝ｇ−１（ｆ２（ｘ））
が、前記第１及び第２のドライバ１０７、１０９により、完全に異なるルックアップテーブルを用いて別々に生成され得る。従って、前記第１及び第２のドライバ１０７、１０９による使用される個々の関数は、それにより完全に別々に実行され、従って適切なドライバ値を選択する大きな自由度を与えることを可能とする。前記ルックアップテーブルは、それぞれの可能な入力データ値につきドライバ値を直接与えることができる。従ってこの例では、それぞれのフィールドでの異なる輝度レベルが、前記入力データから前記ドライバ値を設定するために使用される「ガンマ」ルックアップテーブルを単純に変更することで達成され得る。
【０１３９】
しかし、かかる方法は高い自由度を与える一方で、全ての場合に最適なものではない場合もある。実際に、この方法はある場合には、最も最近の表示システムとして望ましいバックワード整合性が、前記入力データからドライバシグナルへ変換するための固定ルックアップテーブルを使用することができない。従っていくつかの実施態様では、前記２つの異なる関数は、単一のルックアップテーブルのみ使用することで達成され得る。具体的には、これは、前記第１のドライバシグナルを生成するために前記ルックアップテーブルを用い、その後この値に小さい相対的変更を導入して前記第２のドライバシグナルを生成することで達成され得る。
【０１４０】
図３は、前記第２のドライバシグナル１０９が単に前記第１のドライバシグナルを再使用するが、しかしこのシグナルへの変更を導入する例を示す。具体的には、前記第２のドライバ１０９は簡単にオフセット又は前記第１のドライバシグナルのスケーリングを導入することができる。
【０１４１】
従って、図４で示されるように、前記第２の関数は簡単に、少なくとも１つのオフセット及び前記第１の関数である、
ｙ２＝ｃ１／ｇ−１（ｆ１（ｘ））＋ｃ２
を数倍することを導入することで生成され得る。即ちここではｃ１及びｃ２のうち少なくとも１つが非ゼロである。従って、前記２つのフィールド間の変更は、前記パネルドライバの駆動電圧に一定値を加え及び／又は前記駆動電圧を、前記２つのフィールドと異なる一定値で掛け算することで、簡単に導入され得る。
【０１４２】
図４はかかる例が示され、前記第２のドライバ１０９はオフセットプロセッサ４０１及びサマー（加算装置）４０３により実行され、前記サマーは前記第１のドライバ１０７と表示パネル１０５の間に接続される。この例では、前記オフセットプロセッサ４０１は、前記第１のフィールドにつきゼロを生成し、前記第２のフィールドについては非ゼロを持つ。従って輝度オフセットは、既存の表示パネルに加えることの可能な非常に単純な回路を用いて前記フィールド間に実行される。この例では、前記第１及び第２のドライバシグナルは従って、時間多重方式で両方のドライバ成分を含む１つの組み合わせシグナルとして効果的に生成される。
【０１４３】
いくつかの実施態様で、前記輝度変更は、複数の画素につき共通する前記表示の輝度を少なくとも部分的に変更することで達成される。例えば、前記輝度は、複数の画素に共通するバックライト及びそれぞれの画素の透過性を制御することで制御され得る。
【０１４４】
従って、前記第１のドライバシグナルは、複数の画素に共通のドライバシグナル（バックライトドライバシグナル）及び画素に特異的なドライバシグナルの両方を含み得る。同様に、前記第２のドライバシグナルは、複数の画素に共通のドライバシグナル（バックライトドライバシグナル）及び画素に特異的なドライバシグナルの両方を含み得る。
【０１４５】
かかる実施態様では、前記第１及び第２のフィールド間に導入される輝度変化は、前記共通ドライバシグナルを変更することで達成され得る。このことは、前記第１及び第２のフィールドから選択された前記放射輝度の離散値を異なる組とする結果となり、それにより前記組み合わせ放射輝度につき可能な値を潜在的に大きく増加させる結果となる。
【０１４６】
図５は、バックライトシグナルの形で共通するシグナルがフィールド間で変更され、それにより第１及び第２の離散値の同一でない組みを与える例を示す。
【０１４７】
具体的には、輝度制御装置５０１が画素特的シグナルを第１及び第２のフィールドで生成する。従ってこの例では、前記生成された画素特異的シグナルは、１つの単一のシグナルに組み合わされた／時間多重化された第１及び第２の画素特定シグナルの両方に対応する。前記画素特異的シグナルは同じルックアップテーブルを用いて生成され、かつ従って両方のフィールドにつき同じ量子化度を持つ。従って同じバックライトにつき、前記第１及び第２の量子化値が同一となるものである。
【０１４８】
しかし、前記輝度制御装置５０１はさらに、バックライトシグナルを生成し、これはサマー５０３に供され、これはさらにバックライトジッター制御装置５０５に接続され、これが前記第１フィールドにつき前記オフセットシグナルを、前記第２のフィールドにつき非ゼロのシグナルを生成する。前記サマー５０３はバックライトシグナルを生成し、これは前記表示パネル１０３に供される。従って、前記フィールド間のバックライトシグナルは、バックライト変更が前記第１及び第２のフィールド間に導入されるように、前記フィールド間で変更される。従って、前記画素特異的シグナルにつき同じ量子化レベルが、２つの異なる離散放射輝度値の組を生成する結果となる。この例では、前記生成された画素特異的シグナルは、単一のシグナルに組み合わされた又は時間多重化された第１及び第２の共通シグナルに対応する。
【０１４９】
この方法は従って、前記２つのフィールド間に小さなオフセットをバックライトに与えることで単純に２つのフィールド間に異なる輝度レベルを達成可能とする。例えば前記第２のフィールドでのバックライトは、前記第１のフィールドよりも０．５ｃｄ／ｃｍ２高い設定がなされることで、前記第２の放射輝度が前記第１のフィールドよりも０．５ｃｄ／ｃｍ２高い放射輝度となり得る。
【０１５０】
かかる方法は多くの実施態様で特に有利である。というのはこれにより、より高いバックグラウンド整合性を与えるからである。特に、異なる量子化度は、簡単にバックライト強度をジッターさせることで達成され得る。
【０１５１】
理解されるべきことは、前記記載は明確にする目的で、異なる機能ユニット及びプロセッサを参照して本発明の実施態様を記載した、ということである。しかし明らかなことは、異なる機能的ユニット又はプロセッサの間の機能の全ての適切な配分もまた本発明から離れることなく使用され得る、ということである。例えば、別々のプロセッサ又は制御装置により実行されるように記載された機能は、同じプロセッサ又は制御装置により実行され得る。従って、具体的な機能ユニットの参照は、前記記載された機能を与えるための適切な手段として参照されるのみであり、厳密な理論又は物理的構造、構成を示すものとして参照されるべきではない。
【０１５２】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はすべてのこれらの組み合わせにより実行され得る。本発明は、場合により、１以上のデータプロセッサ及び／又はデジタルシグナルプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムとして少なくとも部分的に実行され得る。本発明の実施態様の要素及び部品は、物理的、機能的及び論理的に全ての適切な方法で実行され得る。実際、前記機能は単一のユニットで、複数のユニットで又はその他の機能ユニットの一部分として実行され得る。従って、本発明は、単一ユニットで実行され又は物理的及び機能的に異なるユニット及びププロセッサ間に分配され得る。
【０１５３】
本発明がいくつかの実施態様に基づいて記載されたが、これらの具体的な態様に限定されることを意図するものではない。むしろ本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲にのみ限定されるものである。さらに、１つの構成が具体的な実施態様と関連して記載されているように見えるが、当業者であれば、記載された実施態様の種々の変更・変法構成も本発明により組み合わせることができるものであることは認識されるものである。特許請求の範囲で、用語「含む」は、他の要素又はステップを除外するものではない。
【０１５４】
さらに個々に羅列された、複数の手段、要素又は方法ステップは、例えば単一のユニット又はプロセッサにより実行され得るものである。さらに、個々の構成は異なる請求項に含まれ得るが、これらは有利に組み合わせることが可能であり、異なる請求項に含まれていることは、構成の組み合わせが利用可能ではないとか／有利ではない、ということを意味するものではない。請求項の１つのカテゴリーでの構成を含むことは、このカテゴリーを限定するものではなく、むしろ前記構成が等しく他の請求項カテゴリーにも適切に応用可能である、ということを意味するものである。さらに、請求項での構成の順序は、前記構成が作用するために必須の順であることを意味するものではなく、かつ特に方法請求項において個々のステップの順は前記ステップがこの順で実行されることが必須である、ということを意味するものではない。むしろこれらのステップは、すべての適切な順序で実行され得る。さらに、単数は複数を除外するものではない。用語「一つ」、「第１」、「第２」などは複数を除外するものではない。請求項中の符号は例を明確にするためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【国際調査報告】
2013513128.tif 000028
2013513128.tif 000029
2013513128.tif 000030
2013513128.tif 000031