(57)【要約】  ディスプレイ（１０）は、時間変調が適用された非ピクセルアドレス指定可能バックライト（１３０）、および、ピクセルアドレス指定可能ＬＣＤ（１２０）を光学路に有し、ピクセルアドレス指定可能部分は、フレームの各ピクセルをピクセルの色成分と関係のない出力値の時間シーケンスとして出力するよう配置され、シーケンスの異なる値は変調された非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致する。ピクセルの見掛け輝度または色は、ピクセルアドレス指定可能部分の最下位ビットに対応するステップサイズによって決定されるグラデーション間の中間値をとることができ、それにより、カラーおよびグレースケール画像がより正確に再現される。追加的な中間出力レベルは、低照明レベルに集中している。コンバータは、入力信号におけるピクセルの値に応じ、バックライトの時間変調と同期してＬＣＤに対するピクセルの時間変調を生成する。
2008518241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分を光学路に備え、前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部が時間変調を受けるよう配置され、前記ピクセルアドレス指定可能部分がディスプレイの各ピクセルに対して一組の光学値を供給するよう配置されるディスプレイであって、
前記一組の光学値は、出力値の時間シーケンスとして各ピクセルを駆動することにより前記組内に中間光学値を供給することで増加され、前記時間シーケンスの異なる値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致されると感知可能な光学出力が前記時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される前記２つの部分の出力の組み合わせとなり、
前記ディスプレイは前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の出力の色点を変調するよう配置される、ディスプレイ。
【請求項２】
前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分は、制御可能な光源を備え、前記ピクセルアドレス指定可能部分は反射型または透過型部分である、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分は透過層を有する、請求項１または２に記載のディスプレイ。
【請求項４】
入力信号から得られるピクセルに対する値に応じて各ピクセルに対して前記ピクセルアドレス指定可能部分の前記時間シーケンスを生成するようにされ、前記非ピクセルアドレス指定可能部分の時間変調に同期されるコンバータ（４０）を備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のディスプレイ。
【請求項５】
色順次型であり、一連のフィールドを有し、前記時間シーケンスが色シーケンスの各フィールドに対して適用される、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のディスプレイ。
【請求項６】
前記ディスプレイの輝度または色をモニタリングするセンサ（２００）を備え、前記モニタリングに応じて前記変調または前記時間シーケンスを動的に変更する、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分あるいは前記ピクセルアドレス指定可能部分を用いて空間的変動を適用するようにされる、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記時間変調または前記シーケンスの値は、遷移速度の制限内に留まるようにされる、請求項４に従属する請求項のうちいずれか１項に記載のディスプレイ。
【請求項９】
前記時間変調または前記シーケンスはスクランブルされる、請求項４に従属する請求項のうちいずれか１項に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分を光学路に備え、前記ピクセルアドレス指定可能部分がディスプレイの各ピクセルに対して一組の光学値を供給するよう駆動され、前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分が時間変調によって駆動され、前記一組の光学値が出力値の時間シーケンスとして各ピクセルに対する光学値を供給するよう前記ピクセルアドレ
ス指定可能部分を駆動することにより前記組内の中間光学値を供給することで増加され、前記時間シーケンスの異なる値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致するよう駆動される、ディスプレイを構成する方法であって、
感知可能な出力が前記時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の光学出力の組み合わせとなるよう光学値の時間シーケンスを決定するステップと、
前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の出力の色点を変調するステップと、を更に備える、方法。
【請求項１１】
前記出力を測定するステップを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
所与の入力値に対応する出力を選択し、前記選択された出力を得るために使用する一連の値を記憶するステップを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ディスプレイに対する入力信号を前記ディスプレイの光学路におけるバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の時間変調用の第１の信号と、前記ディスプレイの前記光学路におけるピクセルアドレス指定可能部分を制御するための第２の信号とに変換し、前記第２の信号が前記ディスプレイの各ピクセルに対する一組の光学値を供給する信号を含み、前記第２の信号が前記時間シーケンスの異なる光学値が前記変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致するように前記ディスプレイの各ピクセルに対する出力値の時間シーケンスをも有し、前記時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の光学出力の組み合わせによって前記組の中間光学値が提供される、コンバータであって、
前記第１の信号は更に、前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の出力の色点を変調する、コンバータ。
【請求項１４】
前記第１の信号は前記入力信号から得られる各ピクセルに対する値に応じた時間変調を受け、前記コンバータは前記第１および第２の信号の前記時間変調を同期するようにされる、請求項１３に記載のコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ディスプレイ、ディスプレイ・コンバータ、および、ディスプレイ構成方法に関する。各ピクセルまたはサブピクセルが個々にアドレス指定可能であるという特徴を満たす白黒並びにカラーディスプレイ、および、発光型、透過型、反射型、および、透過反射型表示技術が用いられる。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
現在では、陰極線管（ＣＲＴ）のような長い歴史を持つ電子画像形成技術と比べて多くのマトリクスベースの表示技術が技術的に未熟である。そのため、幾らかの画質欠陥が存在し、以下で説明するように、ある用途では該技術を採用することで問題が生ずる。
【０００３】
例えば、制限的でないがＬＣＤディスプレイやＤＭＤ／ＤＬＰ（デジタル・マイクロミラー装置／デジタル光処理）のような現在のマトリクス型ディスプレイにおける第１の不都合な点は、表示スクリーンに対して光を反射させる位置と光の吸収を確実にする別の位置との２つの位置のいずれか一方に電子的に設定される非常に小型の制御可能なミラーによってピクセルが形成される点である。グレースケールを作成するために、ミラーは、パルス幅変調等を用いて２つの位置間で非常に迅速に切り換えられる。このような投写型ディスプレイの不都合な点は、典型的には、その固有の輝度曲線がＣＲＴディスプレイの従来のガンマ曲線と大きく異なる点である。人間の目は、感知する強度と実際に測定される光の輝度強度との間で対数関係を有する。そのため、ディスプレイの固有の曲線を略対数（ガンマ）曲線に変更するためにガンマ補正が頻繁に用いられる。つまり、１輝度期間当たり一定数のグレースケールが使用可能であることが望ましい。
【０００４】
更に、ＤＩＣＯＭやＧＳＤＦといった他の目標輝度曲線も存在する。現在のマトリクス型ディスプレイでは、固有の曲線は目標輝度曲線と大きく異なり、ガンマ補正後に十分な数のグレースケール値を保持することが非常に困難である。例えば、現在のＬＣＤディスプレイでは、ＬＣＤの固有の曲線が暗いビデオレベルで従来のガンマ曲線と大きく異なるため、暗いビデオレベルで十分な詳細を得ることが非常に困難である。典型的には、１輝度期間当たりのグレースケール数は、高輝度よりも低輝度の方が非常に低い。この問題は図１に示す。輝度がデジタル駆動レベルの関数としてプロットされている。軸は対数であり、目標ガンマ曲線はここでは線形である。図１は、ＬＣＤディスプレイが目標曲線と比べて暗領域でグレースケールが少ないことを明確に示している。固有の直線（ＤＬＰ／ＤＭＤプロジェクタ等）の場合、状況は更に悪い。詳細な暗領域プロットを参照するに、目標輝度曲線の３２個の離散的なグレーレベルを示すことが望まれる場合、ＬＣＤディスプレイの暗領域で利用可能なグレーレベル数が増加されなくてはならない。実際に、詳細なプロットの輝度範囲において、ＬＣＤが１２個の利用可能なグレースケールを有するのに対して、目標輝度曲線は同じ輝度範囲で約３２個のグレーレベルを有する。
【０００５】
一般的に用いられる技術は、ディスプレイの出力深さを増加させるために表示システムにティザリングを適用する技術である。空間ディザリングと時間ディザリングの２つのディザリング方式がある。空間ディザリングは、より多くのグレーレベルを得るためにハーフトーンパターンを用いる。この欠点は、表示システムの有効解像度が低下する点である。時間ディザリングは、人間の目が幾つかのタイムフレームにわたって感知した輝度を平均化することを利用する。時間ディザリングは、あるタイムフレームにわたる平均輝度が目標輝度値と等しくなるよう個々のピクセルの輝度強度を絶えず変化させる。時間ディザ
リングの重要な欠点は、動画を表示する際にアーチファクトが生ずる点である。特に、大量のフレームにわたってディザリングが行われると、深刻な問題となる。フレームは、フレームバッファに含まれる情報、即ち、完全な画像に対するピクセル値でもよい。空間および時間ディザリングの例を図２に示す。空間ディザリングと時間ディザリングを組合すことも可能である。
【０００６】
既存の時間および空間ディザリング技法について、新しく作成されるグレースケールは表示システムの輝度範囲にわたって均一に広げられる、即ち、グレースケール間の距離は一定である、あるいは、定数比がある。例えば、従来の２−フレームの時間ディザリングの場合、全ての新しく作成されるグレースケースは、ディスプレイの２つの周囲の既存のまたは「固有の」グレースケースの平均である輝度値を有する。これは、低輝度範囲においてより多くのグレースケールが必要となり、高輝度範囲（図３参照）において必須でないため不都合となる。実際には、ディザ法は、暗輝度領域等の重要な輝度範囲において、十分なグレースケースが利用可能となるように用いられる。同時に、多くの有用でないグレースケールも当然のことながら全ての他の輝度領域で作成されるため、大量の作成されたグレースケールが事実上無駄になる。同じ問題が、カラーディスプレイで色を表示する際にも生ずる。この場合、典型的には低輝度値で十分な輝度およびカラーを得る際に問題が生ずる。
【０００７】
医療用撮像等の要求が高い用途では、ＬＣＤ等のグレースケール表示システムが用いられる。この表示システムの問題の１つは、グレートーンを表示することはできるが、個々のグレーレベル間で色差が生ずる点である。その最も重要な原因は、液晶セルの透過スペクトルが駆動レベルに依存する点である。これは、図４に示され、グレースケールＬＣＤシステムについて、（ｘ、ｙ）色度座標がデジタル駆動レベルの関数としてプロットされている。色座標における差は、ディスプレイのユーザによって容易に感知され、妨害となる一方で性能に負の影響を与える。例えば、医療用撮像では放射線技師は、特定の色温度を有する従来のフィルムを見ることに慣れている。医療用画像の色温度を変化させることが診断の正確性に負の影響を与えることが研究より明らかにされている。
【０００８】
表示システムの色温度を再現可能にするために、色調節可能なバックライトに基づく解決策が提案されている。この場合、バックライトの色はある制限内で選択され得る。多数の原色がバックライトに用いられ、各原色が個々に駆動されることで実現される。多数の原色からの光は混合される。この技法は、色調節可能なバックライトが利用可能である場合に表示システムのホワイトポイント（即ち、最大グレーレベルまたはフルホワイト）を正確な色点に設定することがこれまで一般的であったため、「ホワイトポイント調整」と呼ばれる。図５は、駆動レベルの関数としての固有の色点、および、駆動レベルの関数としての目標または所望の色点を示す。図６のプロットは、白黒ＬＣＤの色ずれによりフルホワイト以外のグレーレベルの色温度がまだ正確でないため、「ホワイトポイント調整」が対策の一部であるに過ぎないことを示している。
【０００９】
更なる重要な用途は、表示システムが幾つかの特定のカラー・プロフィールに従うことが期待されるカラー撮像である。つまり、表示システムの全てのデジタル駆動値（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ）またはデジタル駆動レベル（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のサブセットは、特定の（ｘ、ｙ）色度座標に対応しなくてはならない。当然のことながら、輝度強度に対する追加的な制約も可能であり、望まれる場合もある。特定のカラー・プロフィールにＬＣＤ表示システムを微調整するために幅広く使用されている方法は、ＬＣＤのバックライトの色温度を調節する方法である。例えば、バックライトは、赤色、緑色、および、青色ＣＣＦＬランプ（冷陰極蛍光灯、表示用バックライトで頻繁に使用される高効率型ランプ）、または、特定の色温度を選択できるよう個別に調節され得るＬＥＤよりなる。典型的には、表示システムのホワイトポイント（即ち、赤色、緑色、および、青色全てが最大駆動レベルにあ
る）は、所望のカラー・プロフィールに適合するよう設定される。ディスプレイの別の特定のビデオレベルに対して色点を選択（即ち、校正）することも可能である。つまり、（ｘ，ｙ）色度座標は、表示システムでフルホワイトピクセルが表示されると所望の色座標に等しくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、カラー表示システムにも色ずれの問題がある。図４は、カラー表示システムについて、駆動レベルの関数として（ｘ，ｙ）色度座標を示す。デジタル駆動レベル１２８は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）値（１２８，１２８，１２８）に対応する。つまり、曲線は、中立のグレーが異なる輝度強度で示される場合の色度のずれを示す。現在の色ずれにより、黒色点（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）に対する色度座標（ｘ、ｙ）は、所望のカラー・プロフィールに従わない。これは、通常望まれるように中立のグレーに対して所望のカラー・プロフィールが一定の色温度を有することを前提としている。これまで、色ずれを補正する唯一の利用可能な方法は、ルックアップテーブルを使用してパネルのピクセルデータを変更する方法であった。例えば、黒色点に青色が多すぎる場合、補正するための唯一の方法は、黒色点に対する色点が補正されるまで緑色と赤色の量を増加させることである（例えば、緑色および赤色デジタル駆動レベルを増加させることである）。青色が既に最小デジタル駆動レベルであるゼロで駆動されているため、青色の量を減少することは不可能である。色ずれを補正する該方法は、幾つかの欠点を有する。
【００１１】
第１の欠点は、表示システムのコントラスト比が低下する点である。実際に、何色かのデジタル駆動レベルを同時に増加させると、輝度強度が増加し、コントラストが低下する。表示システムのコントラストは、フルホワイトでの輝度強度と、フルブラックでの輝度強度との比として定義される。コントラストの低下は、非常に深刻であり、典型的な低下値は５％乃至５０％である。第２の欠点は、ルックアップテーブルが、多数の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）値に対して純粋な原色を用いる代わりに表示原色を混合させるため、表示システムの色域が減少する点である。第３の欠点は、利用可能な色の数が減少する点である。ピクセルが最小駆動値と最大駆動値との間で必ずしも駆動されなくなり、利用可能な（Ｒ，Ｇ，Ｂ）デジタル駆動レベルの組み合わせ数を減少させるためである。
【００１２】
米国特許出願第２００４１１３９０６号より公知であるように、電池電力を節約するために低輝度画像を表示する際、電池式装置用ディスプレイのバックライトが減少される。カラー表示を生成するために各フレームの一連のフィールドに対して赤色、緑色、および、青色等の３色のバックライトを提供することも公知である。輝度は、この一連の値の平均値となる。
【００１３】
発明の概要
本発明は、改良されたディスプレイ、ディスプレイ・コンバータ、および、そのようなディスプレイ構成方法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】
【００１４】
本発明のある態様は、マトリクス型アドレス指定電子ディスプレイ、特に、プラズマディスプレイ等の固定フォーマットディスプレイ、電解放出ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電子発光（ＥＬ）ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、および、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、例えば、投写または直視型コンセプトを用いるフラットパネルディスプレイにおいて２レベル・ディザ方式を用いて輝度および色を再現するシステムおよび方法を提供する。各ピクセルまたはサブピクセルが個々にアドレス指定可能であるといった特徴を満たす白黒およびカラーディスプレイ、放射型、透過型、反射型、および、透過反射型ディスプレイ技術は、本発明の範囲に包含される。
【００１５】
ある態様によると、本発明は、フラットパネルディスプレイまたは固定フォーマットディスプレイ等の、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分を光学路に備え、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部が時間変調を受けるよう配置され、ピクセルアドレス指定可能部分がディスプレイの各ピクセルに対して固有の一組の光学値を供給するよう配置されるディスプレイであって、一組の光学値は、出力値の時間シーケンスとして各ピクセルを駆動することにより組内に中間光学値を提供することで増加され、時間シーケンスの異なる値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致されると感知可能な光学出力が時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の出力の組み合わせとなる、ディスプレイを提供する。本発明によると、ディスプレイはバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の出力の色点を変調するよう配置される。バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の色点の変調は、輝度等と共に色点がシフトされるディスプレイの補償を助ける。固有の組の光学値は、２個を超える光学値を含み、好ましくは、８個以上の光学値、より好ましくは２０個を超える、更に好ましくは１００個を超える光学値を含む。より多くの中間光学値が明るい光学値よりも暗い光学値に設けられることが好ましい。ピクセルが異なる原色、例えば、少なくとも２つの原色のサブピクセルを有する場合、本発明は、１ピクセル当たり原色の少なくとも２色のシーケンスを作成し、時間シーケンスにわたって色を平均化することを含む。更に、本発明は、フレーム毎に輝度について各原色を変調することを含む。
【００１６】
本発明の更なる態様は、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分を光学路に備え、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部が時間変調を受けるよう配置され、ピクセルアドレス指定可能部分がピクセルの光学値の色成分と関係のない出力値の時間シーケンスとしてディスプレイの各ピクセルに対して光学値を供給するようにされ、時間シーケンスの異なる値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致されると感知可能な光学出力が時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の出力の組み合わせとなるディスプレイを提供する。ここでも、ディスプレイはバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の出力の色点を変調するよう配置される。これにより、輝度等と共に色点がシフトされるディスプレイの補償が補助される。
【００１７】
異なる組み合わせのシーケンスを平均化することで、ピクセルの見掛け輝度または色がピクセルアドレス指定可能部分の最下位ビットに対応するステップサイズで決定されるグラデーション間の中間値をとることができる。つまり、見掛け量子化量は、該範囲の選択された部分で増加されてもよい。それにより、カラーおよびグレースケール画像がそれぞれより正確に再現できる。ディスプレイ出力における非線形性を補正することができる。上述の技法は、従来の空間または時間ディザの量と組み合わせて使用され得る。特に、所与の正確性に対して、本発明は、従来の空間または時間ディザの量を減少させるため、従来のディザにおける欠点は克服される。原則として、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の変調は、ピクセルアドレス指定可能部分のピクセルに対する光学値の変化と同相でも位相ずれしてもよく、且つ、同じ周波数である必要はない。原則として、非ピクセルおよびピクセル部分のいずれか一方または両方は、パッシブおよびアクティブ部分の全ての組み合わせにおいて、アクティブ光源を有してもよく、または、反射型または透過型部分等のパッシブ光変調器を有してもよい。両部分がパッシブである場合、別の光源が使用される。
【００１８】
既知の色順次ＬＣＤディスプレイと異なり、組み合わせのシーケンスの平均が所望の値である限り、シーケンスの値を選ぶ自由がある。色順次ディスプレイにおいて、出力は固定のバックライトＲ、Ｇ、および、Ｂレベルと組み合わされる所与のピクセルに対するＲ
、Ｇ、および、Ｂ値の時間シーケンスの平均であるが、シーケンスのＲ、Ｇ、および、Ｂ値が入力信号ピクセル値によって決定される。
【００１９】
従属項における追加的な特徴は、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分が制御可能な光源を備え、ピクセルアドレス指定可能部分が反射型または透過型層を備える点である。これにより、低照明レベルではグレースケールのステップサイズが減少される一方で、高照明レベルではステップサイズが増加されるといった更なる利点が得られる。従って、追加的な中間出力レベルが低照明レベルで集中する。上述した通り、この部分で最も必要となる。それにより、高照明レベルでは無駄になる中間レベルがより少なくなる。
【００２０】
更なる追加的な特徴は、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分が透過層を有する点である。
【００２１】
更なる特徴は、コンバータが入力信号に含まれるピクセルに対する光学値に応じて各ピクセルに対してピクセルアドレス指定可能部分の時間シーケンスを生成するようにされ、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の時間変調に同期される点である。
【００２２】
更なる特徴は、ディスプレイが色順次型であり、一連のフィールドを有し、シーケンスが色シーケンスの各フィールドに対して適用される点である。
【００２３】
更なる追加的な特徴は、ディスプレイの輝度または色をモニタリングして、モニタリングに応じて変調または時間シーケンスを動的に変更するセンサである。
【００２４】
更なる追加的な特徴は、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分あるいはピクセルアドレス指定可能部分によって適用される空間的変動にある。これは、所定でも固定でもよく、または、少なくともピクセルアドレス指定可能部分に対して変更可能でもよい。ディスプレイにわたって色または輝度の固有の空間変動、または、コントラスト比を補償するために使用される。
【００２５】
更なる特徴は、時間シーケンスの値が遷移速度の制限内に留まるように選択される点である。それにより、ピクセルアドレス指定可能部分に対する立ち上がりまたは立ち下がり時間の特定が緩和される、または、フレームレートをより早くすることでちらつき等が減少される。
【００２６】
更なる特徴は、時間変調またはシーケンスがスクランブルされる点である。これにより、特に長い変調サイクル時間についてちらつきが減少される。シーケンスを変更する、または、ピークと底の頻度を増加させるためにスクランブルすることを含む。
【００２７】
別の態様では、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分を光学路に備え、ピクセルアドレス指定可能部分がディスプレイの各ピクセルに対して固有の一組の光学値を供給するよう駆動され、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分が時間変調によって駆動され、一組の光学値が出力値の時間シーケンスとして各ピクセルに対する光学値を供給するようピクセルアドレス指定可能部分を駆動することにより固有の組内に中間光学値を提供することで増加され、時間シーケンスの異なる値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致する、ディスプレイを構成する方法であって、感知可能な出力が時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の光学出力の組み合わせとなるよう光学値の時間シーケンスを決定するステップを備えるディスプレイを提供する。固有の組の光学値は、２個を超える光学値を含み、好ましくは、８個以上の
光学値、より好ましくは２０個を超え、更に好ましくは１００個を超える光学値を含む。
【００２８】
別の態様は、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分を光学路に備え、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分が時間変調を有するようにされ、ピクセルアドレス指定可能部分がディスプレイの各ピクセルに対して光学値を提供するようにされ、一組の光学値がピクセルの光学値の色成分と関係なく出力値の時間シーケンスとして各ピクセルに対する光学値を供給するようピクセルアドレス指定可能部分を駆動することにより組内に中間光学値を提供することで増加され、時間シーケンスの異なる値は変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致する、ディスプレイを構成する方法であって、見掛け出力が時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の光学出力の組み合わせとなるよう光学値の時間シーケンスを決定するステップを備えるディスプレイを提供する。該方法は、バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の色点を変調するステップを更に含む。これにより、例えば、輝度と共に色点がシフトされるディスプレイを補償することができる。
【００２９】
追加的な特徴では、該方法は光学出力を測定するステップを含む。更なる特徴は、所与の入力値に対応する光学出力を選択し、選択された出力を得るために使用される一連の値を記憶することである。
【００３０】
本発明の別の態様では、ディスプレイに対する入力信号をディスプレイの光学路におけるバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の時間変調用の第１の信号と、ディスプレイの光学路におけるピクセルアドレス指定可能部分を制御するための第２の信号とに変換し、第２の信号がディスプレイの各ピクセルに対する一組の光学値を供給する信号を含み、第２の信号が時間シーケンスの異なる光学値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致するようにディスプレイの各ピクセルに対する出力値の時間シーケンスをも有し、時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の光学出力の組み合わせによって組の中間光学値が提供される、コンバータが提供される。固有の組の光学値は、２個を超える光学値を含み、好ましくは、８個以上の光学値、より好ましくは２０個を超え、更に好ましくは１００個を超える光学値を含む。
【００３１】
コンバータは、更に、第１の信号がバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の出力の色点を変調するように、入力信号を変換するようにしてもよい。これにより、例えば、輝度と共に色点がシフトされることを補償することができる。
【００３２】
本発明の別の態様では、ディスプレイに対する入力信号をディスプレイの光学路におけるバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の時間変調用の第１の信号と、ディスプレイの光学路におけるピクセルアドレス指定可能部分を制御するための第２の信号とに変換するコンバータであって、第２の信号がピクセルの色成分と関係なくフレームの各ピクセルに対する出力値の時間シーケンスを有し、シーケンスの異なる値が変調された非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致する、コンバータが提供される。ここでも、コンバータは、更に、第１の信号がバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の出力の色点を変調するように、入力信号を変換するようにしてもよい。これにより、例えば、輝度と共に色点がシフトされることを補償することができる。
【００３３】
説明した特徴は、カラーおよびグレースケール画像それぞれをより正確に再現する。説明した実施例は、周知の一般的に使用されるディザ方式の欠点を伴わない２レベル・ディザ方式に関する。更に、色ずれの問題、カラー・プロフィールへの良好でないコンプライアンス、輝度目標曲線への良好でないコンプライアンス、および、これら欠点の組み合わ
せといった、本マトリクス型表示装置の欠点にも取り組む。
【００３４】
全ての追加的な特徴が一緒に組み合わされてもよく、且つ、全ての態様と組み合わされてもよい。他の利点は、特に他の従来技術と比べることで当業者には明らかとなるであろう。多数の変形例および変更態様が本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく実施される。従って、記載する本発明の態様が例示的であり、本発明の特許請求の範囲を制限することを意図しないことが明確に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
好ましい実施形態の説明
本発明の実施については、添付の図面を参照して例によって以下に説明する。
【００３６】
本発明は、特定の実施形態について、図面を参照して説明するが、本発明はこれに制限されず、特許請求の範囲によってのみ制限される。図面は概略的であり非制限的である。図中、例示目的のために幾つかの素子のサイズは誇張され、一定の比率で描かれていないことに注意する。明細書および特許請求の範囲で用いる「有する」といった用語は、他の素子またはステップを除外するものではない。
【００３７】
更に、明細書および特許請求の範囲における第１、第２、第３といった用語は、同様の素子を区別するために用いられ、順番または時間的順序を説明するものとは限らない。記載する用語は、適当な状況下では置換可能であり、本願記載の本発明の実施形態は記載するまたは例示する以外の他のシーケンスにおいても実施可能であることは理解されるであろう。
【００３８】
説明する実施形態は、表示システムのピクセルデータおよびバックライト（輝度または／および色点）それぞれの場合の組み合わせ変調を少なくとも含む２−レベルのディザリング方式に関する。図７は、ディスプレイ１０がピクセルアドレス指定可能部分２０および非ピクセルアドレス指定可能部分３０を光学路に有する実施形態を示す。コンバータ４０は、入力信号に基づいてこれらの部分を駆動するよう信号を供給する。コンバータは、非ピクセルアドレス指定可能部分に時間変調を提供し、ピクセルアドレス指定可能部分にシーケンスを提供し、それにより、ピクセルの見掛け輝度または色は、シーケンスの長さにわたる平均出力に依存する。
【００３９】
他の特徴が同図の特徴に追加されてもよい。光学路上の素子の順番は、光源がいずれかの素子の中または前にあるかに依存して逆にされてもよい。
【００４０】
図８は、別の実施形態を示す。ここでは、ピクセルアドレス指定可能部分は、透過型あるいは反射型ＬＣＤパネル１２０の形態にある。非ピクセルアドレス指定可能部分は、バックライト１３０等の光源の形態にある。コンバータは、バックライトを駆動するための時間変調を生成する変調器５０を含む。同期回路１６０は、典型的には入力信号に同期させることで、ピクセルアドレス指定可能駆動信号に変調器を同期させておく。ピクセルアドレス指定可能部分の各ピクセルに対する時間シーケンスは、本例では、入力信号の各ピクセルに対して一連の値を生成するルックアップテーブル１４０によって作成される。これは、幾つかのフレームバッファ（フレーム１〜フレーム３）にわたって広げられ、フレームバッファは、ピクセルアドレス指定可能部分を駆動するために１つずつ読み出される。コンバータは、従来のハードウェアまたはハードウェアとソフトウェア素子の組み合わせで実行される。
【００４１】
図９は、図７の実施形態に基づく、別の実施形態を示し、対応する参照番号が適当に付与されている。ここでは、センサ２００は、ディスプレイまたはピクセルアドレス指定可
能部分の出力を測定する。プロセッサ２１０は、フィールドにおける動作の経時的変化を補償するための調節を計算するために使用される。あるいは、同配置は、製造のばらつきを補償するよう所望の性能のためにコンバータを構成する、または、ディスプレイのピクセルアドレス指定可能部分または他の部分の特性にコンバータを合わせるために製造中に用いられる。この場合、プロセッサは、各ピクセルに対してシリーズを選択し、コンバータにおけるＬＵＴをプログラミングし、対応する出力を測定してもよい。プロセッサは、変化を計算する、または、幾つかの測定を実施して所望の出力に最も近い出力を供給するシリーズを選択してもよい。
【００４２】
図１０は、バックライトの輝度出力と、バックライトのｘ座標に関する色と、バックライトのｙ座標に関する色との３つのプロット図である。フレーム毎の変調は、バックライドの輝度出力、および／または、バックライトのｘ座標、および／または、バックライトのｙ座標が表示システムのフレームレートと同期して変調される場合に適用される。ピクセルデータの従来の変調（ディザリング）がバックライトの変調と組み合わされるが、正確なディザ方式は、周知の時間的または空間ディザ方式と著しく異なる場合もある。ピクセルデータのディザパターンの実施例は後で説明する。ここで、バックライトの変調周波数は、表示システムの出力フレームレートと正確に一致しなくてもよく、幾つかの表示フレーム周期の変調周期が設けられても良い。表示システムの出力フレームレートよりも高いフレームレートで変調することも可能である（例えば、表示出力周波数が５０Ｈｚであるのに対して、１００Ｈｚ）。これは、ＤＬＰプロジェクタおよび色順次駆動方式で行われている。バックライトの変調周波数もまた、使用するディザ方式の周期と異なってもよい。
【００４３】
図１１は、従来の２−フレームの時間ディザ方式（上、従来技術）と、２−レベル・ディザ方式（下、本発明の実施形態）との間の重要な違いを示す。図１１では、２−レベル・ディザ方式は、２−フレームの変調周期を有する。バックライトは、本例では、輝度についてだけ変調され、０．５乃至１．５の値に設定される。つまり、表示フレームレートと同期して、バックライトは０．５，１．５，０．５，１．５、・・・の値をとる。０．５と１．５といった値は、バックライトシステムの正常な（選択された）輝度出力に対する値である。更に、バックライトの平均輝度出力が変化しないことに注意する。図１１は、表示システム（バックライト＋ＬＣＤ）の固有輝度曲線、２−フレームの時間ディザ方式による輝度応答、および、新しい２−レベル・ディザ方式による輝度応答を示す。同図から明らかなように、時間ディザ方式によって新しく作成されたグレースケールは全輝度範囲にわたって均一に広げられている。つまり、大量のグレースケール（高い輝度値では）が有用でない。他方で、新しい２−レベル・ディザ方式では、低い輝度部分により多くのグレースケールが存在するため、グレースケールはもはや均一に（等距離に）広げられていない。
【００４４】
本発明の実施形態を用いることで、輝度軸上で新しく作成されたグレーレベルが正確にどのように離間されるかを選択することが可能であることはユーザに明らかであろう。例えば、ＤＩＣＯＭ  ＧＳＤＦに非常に良く校正されている表示システムの作成が可能となり、白黒の絶対輝度値が所望のピーク白色輝度レベルに応じて選択され、表示伝達曲線の正確な形状がディザ・アルゴリズムに応じて選択される。それにより、新しく作成されるグレースケールは、所望の目標（曲線）と一致する。図１２は、同じ対比を示しているが、低グレースケール値（低輝度）の詳細を示す。２−フレームの２−レベル・ディザ方式が、従来の２−フレームの時間ディザと比べてより多くのグレーレベルを有し、グレースケールがより有用な方法で配置されていることは明らかである。つまり、新しい２−レベル・ディザ方式は同じ量のフレームに対して時間ディザ方式よりもより良い目標輝度曲線を得ることができ、更に、新しい２−レベル・ディザ方式は目標輝度曲線に対する特定の要求されるコンプライアンスに対してより低い変調周期（フレーム数）を必要とするため
、同じコンプライアンスレベルを得るための動きアーチファクトがより少なくなる。第１の実施例は、特定の目標輝度応答曲線を得るために提供される。プラットホームの例として、グレースケールＬＣＤディスプレイ、カラーＬＣＤディスプレイ、ＬＣＤ／ＤＬＰ／ＤＭＤ投写システム（グレースケールとカラー）が挙げられるが、これらに制限されない。
【００４５】
図１３（ＯＫ）は、線形の固有輝度応答曲線（例えば、ＤＬＰまたはＤＭＤプロジェクタ）を有する表示システムによる特定のガンマ目標輝度曲線の例を示す。この状況は、最も困難な状況であり、現在のＤＬＰ／ＤＭＤ投写システムでは低輝度レベルで高い品質を得ることができず、低輝度レベルのグレースケール数は固有曲線（典型的には、完全な直線）と目標曲線との間の大きい差により制限され、動きアーチファクトまたは解像度の損失により大きいディザ方式を用いることができない。
【００４６】
図１３は、３−フレームの時間ディザ方式と３−フレームの２−レベル・ディザ方式との比較を示している。特に、低輝度値では、２−レベル・ディザ方式がより目標曲線に従い、同時に、２−レベル・ディザ方式が高輝度値では非常に良好なコンプライアンド（時間ディザリングと比べて同じかより良い）を示すことが明らかであろう。この場合、３−フレームの２−レベル・ディザ方式は、バックライド輝度変調率０．１−１．０−１．９を用いる。つまり、バックライトの輝度値は、表示システムのフレームレートと同期変調され、（バックライトの正常な選択された輝度出力に対して）０．１−１．０−１．９，０．１−１．０−１．０，・・・といった輝度値をとる。バックライトシステムの平均輝度出力はまだ同じ（平均１．０）である。
【００４７】
図２２に示す表１は、２−レベル・ディザ方式の詳細なピクセルデータディザ方式および数値性能結果を示す。第１の列は、現在のグレースケールのビデオレベル（Ｖｉｄｅｏ
ｌｅｖｅｌ）（デジタル駆動レベルＤＤＬ）を示している。第２の列は、２−レベル・ディザ方式で得られる該グレースケールに対する輝度応答（ａｃｈｉｅｖｅｄ  ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）を示している。別の列は、該ビデオレベルに対する目標輝度応答（ｔａｒｇｅｔ  ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）を示している。他３列（ピクセルデータ（ｐｉｘｃｅｌ  ｄａｔａ）と名付けられる列の右３列）は、本例で使用される正確な変調方式を示している。
【００４８】
例えば、グレースケール１２７について、ピクセルデータの要求される変調は、６１−６−２５である。つまり、グレースケールレベル１２７を示す場合、バックライト値０．１のフレームに対して、パネル（例えば、ＬＣＤ／ＤＬＰ／ＤＭＤ）に送られるピクセル値は６１である。バックライト輝度１．０でのフレームに対して、ピクセル値は６であり、バックライト輝度値１．９でのフレームに対してピクセル値は２５である。別の例として、目標グレースケールレベル１６０を作成するためには、変調方式は（バックライト輝度、パネルに送られるピクセルデータ）＝（０．１，１４４）；（１．０，９４）；（１．９，１４）；（０．１，１４４）；（１．０，９４）；（１．９，１４）；・・・である。本発明の幾つかの実施形態が、低価格ＬＣＤパネル（多くの場合６ビット）を使用する携帯機器アプリケーションに特に有用である。本実施形態は、グレースケールの数を改善するための簡単且つ安価な方法を説明する。
【００４９】
例えば、図２２に示す表１のピクセルデータにおける結果は、駆動信号の関数としてＬＣＤパネルの透過率を測定することで得られる。測定自体は、バックライトを一定値に設定し、ビデオ信号に対して掃引が実施されている間にＬＣＤが生成した光を測定することで行われる。結果として、駆動信号（例えば、０乃至１０２３の１０２４段階のグレーレベル）と、結果として得られる透過率（例えば、０％乃至１００％、１００％はスケールされ、最大グレーレベルで駆動された場合のパネルの輝度値に対応する）とを示す表が得
られる。バックライトの輝度強度と、ＬＣＤのピクセルデータが既知である場合、ディスプレイのユーザによって感知される輝度を計算することは簡単である。例えば、特定のビデオレベルが５０％の透過率を有し、その瞬間ではバックライトが正常の輝度強度の２倍に設定されていると仮定する。そのときの間隔（単一フレーム）に対して感知される輝度値は、元の輝度強度（５０％×２００％＝１００％）に等しくなる。
【００５０】
２−レベル・ディザ方式の第２の利点は、グレースケール表示システムにおける色ずれの問題に関わる。この場合、バックライトの輝度値だけでなく、バックライトの色点も変調される。つまり、連続フレームに対して、バックライトは完全に異なる色点を有してもよい。このようにして、グレースケール表示システムにおける色ずれを排除し（バックライトとＬＣＤの組み合わせの色点が表示システム全体の目標色点となるよう異なるフレームに対してバックライトの正確な色点を選択し、各ビデオレベルおよび各フレームに対して適当なＬＣＤピクセルディザリング方式ピクセルデータを選択する）、同時に、目標輝度応答曲線に準拠することが可能である。
【００５１】
図１４は、グレースケール値（デジタル駆動レベルまたはＤＤＬ）の関数としてグレースケール医療用ＬＣＤディスプレイの色ずれを示す。元の色座標（ＬＣＤの固有の色ずれ）と、２−レベル・ディザ方式を用いた場合の色座標が共に示される。図１４では、２−レベル・ディザ方式が使用され、正確な輝度目標応答と、色ずれの排除とのバランスをとることを目的としている。色ずれが著しく減少されていることは明らかである。固有の色座標は、（ｘ；ｙ）＝（０．２２３；０．２５）乃至（ｘ；ｙ）＝（０．２５４：０．３２）との間で変動し、２−レベル・ディザ方式を用いた場合の色ずれは（ｘ：ｙ）＝（０．２４２；０．２９８）乃至（ｘ：ｙ）＝（０．２５８：０．３２２）で変動する。正常な人間は、（ｘ；ｙ）色空間において０．００５の距離の色差を見ることができる。図１５は、同じ構成に対する目標輝度応答を示している。結果として、色ずれ問題が緩和されると同時に、輝度目標曲線に従うようにすることが可能であることを示している。ディスプレイのユーザは、色コンプライアンスと目標輝度応答曲線との間で上述のバランスを選ぶこともできる。
【００５２】
図１６および図１７は、別の２−フレームの２−レベル・ディザリング変調方式を示すが、色ずれを排除することを主な目的としている。同じ表示システムが図１４、図１５、図１６、および、図１７で使用される。図１６は、２−レベル・ディザ方式を用いることでグレースケール表示システムにおける色ずれの問題を（略）完全に排除することが可能であることを示している。残りの色差は、（ｘ；ｙ）色空間において容易に０．００５の距離内となる。色ずれを回避するよう最適化された場合でも、輝度目標応答はまだ非常に良好であるが、バランスがとれた状態（図１７参照）ほどではない。色ずれを除去する代わりに所望の色ずれを実際に導入することも可能である。例えば、グレーレベルが増加した場合に、比較的赤色から比較的緑色に定められた方法でグレーレベルの色点が変化することが有利となる場合もある。限定された量の色だけが表示システムで望まれる場合に、興味深いものとなる。例えば、衛星画像を表示する場合には、カラーＬＣＤ（低輝度出力および低コントラスト比により）を用いることなく何色かを表示することが望まれる。色が最適化された場合に対する輝度目標コンプライアンスは図１７に示される。図２３に示す表２は、色が最適化された状態で使用されるピクセルデータの例を示す。バックライト輝度変調は（１．９９５；０．０１）であり、バックライトの色点変調はフレーム１に対して（ｘ；ｙ）＝（０．９９；０．９８）であり、フレームの２に対して（１．５５；１．９）である。つまり、（フレーム毎）では、バックライトは、（輝度；ｘ座標；ｙ座標）：（１．９９５；０．９９；０．９８）、（０．１；１．５５；１．９）、（１．９９５；０．９９；０．９８）、（０．１；１．５５；１．９）、・・・といった特性を有する。これらの係数はバックライトの固有値に対して相対的である。つまり、バックライトの固有輝度が１００００ｃｄ／ｍ２である場合、変調輝度値は、フレーム１では１０００
０×１．９９５ｃｄ／ｍ２であり、フレーム２では１００００×０．０１ｃｄ／ｍ２である。同じ原理は色温度に対しても成立し、バックライトの固有の色温度が（ｘ；ｙ）＝（０．２４；０．３２）である場合、変調色温度は、フレーム１では（ｘ：ｙ）＝（０．２４×０．９９；０．３２×０．９８であり、フレーム２では（ｘ；ｙ）＝（０．２４×１．５５；０．３２×１．９）である。図２３に示す表２は、図１６および図１７の結果を得るためのピクセルデータ変調方式を示している。表２では、各目標グレーレベルに対してパネルに送られるべきピクセルデータを２つのフレームについて示される。
【００５３】
例えば、目標グレーレベル１０５を得るためには、パネルに実際に送られるピクセルデータ（ｐｉｘｃｅｌｖａｌ）はフレーム１（バックライド輝度１．９９５のフレーム）では１１９であり、フレーム２（バックライト輝度値０．０１のフレーム）では１５７である。参照として、図１８および図１９は、図１４乃至図１７で使用される表示システムと同じ表示システムについて、従来の時間ディザリングと、２−フレームの時間ディザリング方式に対する目標輝度への色ずれ、およびコンプライアンスを示す。
【００５４】
当然のことながら、２−レベル・ディザ方式は、２フレーム以外の周期長さを有してもよい。表示システムのフレームレートと同期している限り、任意の周期長さを有してもよい。つまり、バックライトの変調周波数は、表示システムのフレームレートと等しい、より高い、あるいは、より低くてもよい。図２０および図２１は、３フレームの周期についての２−レベル・ディザ方式の性能を例として示す。図２４に示す表３は、変調方式を実現するためのピクセルデータ（ｐｉｘｃｅｌｖａｌ）の実施例を示す。
【００５５】
３−フレームの２−レベル・ディザ方式を用いることにより、色ずれを略完全に排除すると同時に目標輝度曲線に対して良好なコンプライアンスを得ることが可能となる。２−レベル・ディザ方式の正確な長さ（周期）は、正確性（輝度および色の両方について）と、導入されるアーチファクト（周期が長くなる場合には動きアーチファクト）とのバランスをとることで決定される。前述した通り、色ずれの排除と輝度目標曲線へのコンプライアンスとの間の正確性のバランスをとることも可能である。一定の色点を維持する代わりに、グレースケース表示システムに特定の選択された色ずれを導入することも可能である。例えば、暗いグレースケールをより緑色に見せ、より高いグレースケールをより赤色に見えるようにすることもできる。当然のことながら、全ての目標色挙動が可能である。ＬＣＤでは、カラーフィルタの必要性がなく、光出力およびコントラスト比はカラーＬＣＤと比べて著しく高くなる。つまり、カラー表示システムの欠点を伴うことなく、グレースケール表示システムでは（制限された）カラーを表示する。可能な用途として、衛星撮像（例えば、高度のより簡単な解釈）が挙げられる。別の特徴は（例えば、幾つかのグラデーションにおいて）、ある閾値未満の値を有する全てのピクセルが緑色であり、閾値より高い全てのピクセルは赤色であってもよい。
【００５６】
第３の可能な用途は、カラー表示システムのカラー・プロフィール・コンプライアンスを改善することである。この場合、バックライト輝度および／または色点は、表示フレームレートと同期的に変調され、表示ピクセルデータ（多数のカラーサブピクセル）がディザリングされる。
【００５７】
既存の技術との組み合わせ：
以下では、既存の技術との組み合わせを含む、実施形態の幾つかの実用的な実施を説明する。説明した実施形態は、例えば、投写システムディスプレイ等のディスプレイで一般的に使用される色順次駆動技術と組み合わせて使用される。色順次システムでは、カラー画像を構成する多数の原色画像を順次に生成することでカラー画像が生成される。例えば、色順次ＬＣＤ表示システムでは、バックライトは、赤色、緑色、および、青色の間で連続的に切り換えられる。第１のフレームでは、バックライトは赤色であり、該フレーム中
、ＬＣＤピクセルは表示されるべきカラー画像に赤色成分を表示するよう駆動される。第２のフレームでは、バックライトは緑色に設定され、表示されるべきカラー画像において緑色成分を表示するようＬＣＤピクセルが駆動される。第３のフレームでは、バックライトは青色に設定され、青色成分を表示するようＬＣＤピクセルが駆動される。フレームレートが十分に高い場合、人間の目はこれらの画像を一体化し、これらの３つの個々の白黒フレームの組み合わせがカラー画像として感知される。同じ原理が投写表示システムにも適用される。投写システムの光源が色点で一般的に切り換えられないため、バックライトで異なる色を生成するためにフィルタ（カラー）ホイールが通常用いられる。つまり、バックライト自体は、光源（通常、白色）よりなり、個々のフレームに対する色はバックライトの色を赤色、緑色、青色のように連続的に変化させるカラーホイールによって生成される。輝度出力を増加させるために白色フィールドが存在してもよい。同じ問題が通常の３色ディスプレイ技術または白黒カラーディスプレイ技術と同様に色順次技術にも存在し、暗輝度領域では十分なグレースケールがない場合が多く、ＬＣＤの色ずれの問題がまだ存在する（例えば、色順次システムの白色フィールドは色点でずれる）。
【００５８】
本発明の実施形態は、色順次技術に僅かな変更を加えることで組み込まれる。最初に、色順次技術では、カラー画像は、最大強度で３つの異なる色源を順次駆動することで生成される。実際に、ＬＥＤバックライトを備えるＬＣＤの場合、フレーム１では全ての赤色ＬＥＤが駆動され、緑色または青色ＬＥＤが駆動されず、フレーム２では緑色ＬＥＤだけが駆動され、フレーム３では青色ＬＥＤだけが駆動される。これは、フィルターホイールアプローチでも有効であり、１つの色成分だけが各フレーム中に透過される。本発明の実施形態との組み合わせについて、別の変調が色順次変調に追加される。ＬＥＤバックライトを備えるＬＣＤディスプレイの場合、「原色」の色点は、より長い周期にわたって余分に変調される。つまり、３つのフレーム赤色、緑色、および、青色を用いる色順次ＬＣＤを仮定する。本発明と組み合わされると、赤色自体も長期にわたって変調される。例えば、２−フレームの２−レベル・ディザ方式の場合、赤色に対して２つの（僅かに）異なる変動が存在し、これら２つの赤色の輝度値は異なる。緑色および青色にも同じ概念が当てはまる。即ち、色順次表示システムからの３つのフレームは、カラーディスプレイの単一のフレームと比較され、「カラーディスプレイフレーム」は作業が実施されるよう長期にわたって色および／または輝度で変調される。正常な色順次システムでの開始点について、順次フレームに対するバックライト値はＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ，・・・となり、Ｒは特定の色点および輝度値を有する赤色のような色を表し、Ｇ、Ｂ、Ｗは特定の色点および輝度を有する光を表す。色順表示システムに２−レベル・ディザ方式が使用される場合、順次フレームに対するバックライト値は、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｑ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｗ２，Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｗ１・・・となり、Ｒ１は特定の色点および輝度を有する赤色のような色を表し、Ｒ２はＲ１と異なる色点および／または輝度値を有する赤色のような色を表す。Ｇ１、Ｇ２；Ｂ１，Ｂ２；Ｗ１，Ｗ２は、色点および／または輝度値が異なる対を表す（原色全てが変調される必要はなく、Ｒ１はＲ２と異なるが、同時に、Ｂ１がＢ２と等しくても良い）。
【００５９】
フィルタホイールを備える色順次投写システムでも概念は同じである。この状態では、色順次駆動に加えてに余分な変調が実現されるよう、既存のフィルタホイール（例えば、２−フレームの２−レベル・ディザ方式が望まれる場合には４−カラーフィルタホイールの代わりに８−カラーフィルタホイールであって、フィルタは輝度強度を変化させるため、または、光のスペクトラム、従って、色を変化させるよう中立密度のフィルタだけにより構成される）に余分なカラーフィルタを追加することもできる。この場合、フィルタホイールは同じ速度で回転できるが、表示システムのユーザによって感知される「実際のフレームレート」と同じにするためにフィルタホイールとパネル自体の速度を上げてもよい。別の可能性としては、既存のフィルタホイールの前あるいは後に余分なフィルタホイールを追加してもよい。該フィルタホイールは、２−レベル・ディザ方式に必要な余分な変
調を元のフィルタホイールとは独立して実施する。フィルタホイールのサイズ（フィルタの数）は、２つのフィルタホイール間で異なってもよい。
【００６０】
更なる可能性は、フィルタホイールの代わりに切り換え可能なミラーを用いることである。殆どのあるいは大部分の光が透過される透過状態と、殆どのあるいは一部の光が反射あるいは吸収される状態との間で、印加される電圧により切り換えられる材料が存在する。
【００６１】
表示システム領域上に空間的変動を含むよう実施形態を最適化することも可能である。例えば、ＬＣＤディスプレイでは、表示領域上で輝度挙動（伝達曲線）と色挙動（透過スペクトル）の変動が常に幾らか存在する。つまり、ＬＣＤのある領域は他の領域よりも明るいあるいは暗く、ＬＣＤ上の正確な場所によっては輝度伝達曲線に顕著な差が存在する。同じ問題が色挙動でも生ずる。表示領域全体にわたって表示システムの異なる輝度および／または色挙動を実際に考慮して２−レベル・ディザ方式を最適化することも可能である。処理されるそれぞれのピクセルの空間的場所によってＬＣパネルに送られる他のピクセルデータを用いる（即ち、本発明を、輝度および／または色をより均一にするために個々のピクセルそれぞれのピクセルデータが変化するデジタル均一補正技術と組み合わせることが可能である）。しかしながら、表示システムの中には、ファインピッチバックライトシステムを有するものもある。ＬＣＤのバックライトが、数ミリメートルのピッチの数百または数千個の小さいＬＥＤよりなる実施例を挙げる。この場合、個々のＬＥＤはそれぞれ該ＬＥＤの近隣（上方）に位置する相対的に少数のピクセルに対してのみ影響を与える。場所によって個々のＬＥＤに対する特定のフレーム輝度および／または色値、従って、ＬＣＤディスプレイ上の正確な空間的場所によって全てのピクセル（あるいは、ピクセルの群）に対して個々のピクセルデータ方式を定めることも可能である。
【００６２】
実用的な見解：
正確なディザ変数（フレーム数、全フレームに対するバックライト強度、全フレームに対するバックライトの色点、全フレームおよび全てのビデオレベルに対するディスプレイピクセルディザ方式）の選択は、幾つかのパラメータに基づく。第１のパラメータは、バックライトの挙動、つまり、バックライトの駆動レベルの関数としてのバックライトの輝度および色挙動（典型的には、バックライトは最小ＤＡＣ値０と最大ＤＡＣ値、例えば、４０９５との間で駆動される。ＤＡＣ値は、バックライトランプまたはＬＥＤ５に供給される電流に関係する）である。第２のパラメータは、ディスプレイパネル（ＬＣＤ、ＤＭＤ、ＤＬ、・・・）の挙動である。これは、パネルのＤＤＬの関数としてのパネルの輝度および色挙動である。つまり、ピクセルデータの関数としての輝度および色挙動でパネルがどのようにして動作するかに関する。例えば、透過型ＬＣＤについて、ＬＣＤのデジタル駆動値の関数としての透過スペクトルとして表される。デジタル駆動値の表は、白黒ＬＣＤの場合には一次元アレイ、各ピクセルが多数のサブピクセルよりなる白黒ＬＣＤの場合には多次元表、および、各ピクセルが幾つかの色サブピクセルよりなるカラーＬＣＤの場合には多次元表よりなる。即ち、最適ディザ変数は、表示システム毎に異なるパラメータに依存する。実際に、バックライト挙動は、個々のバックライト（例えば、ＬＥＤの異なる集まり間では輝度と色挙動との間に大量のばらつきが典型的には存在するＬＥＤバックライト）それぞれに対して、または、個々のパネル（例えば、ＬＣＤパネルの透過スペクトルがパネル毎に著しく異なる）に対して異なる。
【００６３】
従って、２つの可能性がある：パラメータのばらつきが個々の装置間で大きく異ならない場合には、同じディザリング変数が全て同じタイプの装置に対してあるいは同じ集まりの装置に対して使用される。これにより、表示システムを特徴付け、使用する正確なディザ方式を決定するための時間が著しく短縮される。非常に正確な輝度および／または色の再現が望まれる場合、個々の表示システムは、各表示システムに対して最適なディザ方式
を決定するよう特徴付けられる。別のアプローチ法は、表示システム間でばらつきがある場合でも、性能が略同じとなるよう正確なディザ方式を選択することである。例えば、バックライトがＬＥＤに基づくと仮定する。ディープの方向に減光されるＬＥＤは、光を発さなくなる。正確な減光範囲は、ＬＥＤの異なる集まり毎に異なる、または、ＬＥＤ毎に異なる。従って、非常にディープな減光（最適でない）を使用することでなく、全ての表示システムにとって安全となる値を選択することで折り合いがつけられる。
【００６４】
本発明の実施形態は、色および輝度の正確な再現を得るためにバックライト輝度および色座標と、パネル挙動の組み合わせを用いる。当然のことながら、バックライト（表示システム輝度源）および／またはパネル（表示システムの変調システム）の挙動が変化すると、ディザ方式は最適でなくなる場合がある。従って、これら挙動の変化を補償するために追加的な測定装置を使用することができる。第１の実施例として、センサがバックライトシステムの輝度および色挙動をモニタリングする。輝度および／または色挙動が変化すると、既知の元の色および輝度挙動と、バックライトシステムの新しく測定された色および輝度挙動とに基づいて新しいディザ方式が計算される。数千時間の動作後にバックライトが赤色に向かって色ずれした場合、この情報は、ディザ方式の個々のフレームに対するバックライトの所望の色点がまだ正しいかを確認するために使用される。
【００６５】
当然のことながら、輝度についても同じことがいえる。バックライトシステムの伝達曲線輝度対駆動レベルが変化すると、バックライトシステムを駆動するために他のＤＡＣ値を用いる必要性が生ずる。バックライト出力を測定して新しいディザ方式を計算するといった連続的な処理でもよい。閾値が組み込まれてもよく、性能がバックライト挙動の変化によりある閾値を超えない限り、現在のディザ方式が使用される。閾値を超えると、新しいディザ方式が計算される。センサ測定は、連続的に行われてもよく、または、時間的に固定のまたは選択された点で実施されてもよい。ディザ方式の個々のフレーム全てを必ずしも測定する必要はない。１つのフレームのみが輝度および色について測定される場合、他のフレームに対する測定は該情報から予想される可能性が高い。更に、ディスプレイの寿命中にＬＣＤの透過スペクトルを測定することも可能である（理想的には、駆動レベルの関数として測定されるが、全ての駆動レベルが透過スペクトルの同じ変化を受ける場合もある）。該情報は、２−レベルのディザ方式が最適に構成されていることを確認するために使用される。表示システムの透過スペクトルの測定は、ユーザの要求時に、定期的に、または、連続的に行われる。
【００６６】
安定化装置との組み合わせも可能である。典型的には、安定化装置は、制限的でないが輝度および／または色点、または、特定の状態におけるコントラスト比等のパラメータを測定し、輝度および／または色（制限的でない）を（バックライト駆動値またはピクセル値を変更することで）選択された目標値に常に等しくする。例えば、医療用撮像では、ディスプレイの白色輝度（完全な白色が表示された場合の輝度出力）は、選択されたレベル（例えば、５００ｃｄ／ｍ２）で安定して維持されることが多い。当然のことながら、本発明の実施形態と一緒に安定化システムを使用することが可能である。この場合、白色輝度（更には、ホワイトポイント）は、ディスプレイの輝度出力および色点を決定する。２−レベル・ディザ方式は、フルホワイトでの輝度および色点の両方が更に変化しないよう構成される。これは、ディザ周期にわたる平均輝度出力が目標輝度に等しく、且つ、ディザ周期にわたる平均色点が目標色点に等しいことを確認することで行われる。
【００６７】
ディザ変数（バックライト輝度および色値、および、ピクセルディザリングデータ）の計算方法は、測定がバックライトシステムとパネルの組み合わせの最終出力に対するものであれば多くの場合より正確な結果を得ることができる。バックライトシステムが可視スペクトル範囲（３８０ｎｍ−８００ｎｍ）にわたって通常広げられる、あるスペクトルの光を生成するからである。同時に、パネルの透過スペクトルは、同じ可視スペクトル範囲
にわたって広げられる。例えば、バックライトを備える白黒表示システムが使用され、０のビデオレベルから最大のビデオレベルに向かうまで色ずれが測定される場合を仮定する。バックライトの色に変化が生ずると、同じ色ずれが均等に現れることは先験的に確実でない。つまり、表示システムの測定された光のｘ座標が、最小ビデオレベルと比べて最大ビデオレベルで２０％高い場合、これがバックライトの色が変化した際も有効であることは先験的に確実ではない。従って、バックライト輝度／色点とパネルの組み合わせを大量に測定する、または、ディザ方式の性能を少なくとも確認することが理論的には必要である。その基本的な理由は、バックライトシステムの光源（典型的には、白色、または、赤色、緑色、および、青色源）がｘ座標とｙ座法のスペクトル曲線に従わないからである。
【００６８】
バックライト（可能性として、多数の輝度値について）の透過スペクトルの測定およびパネルの透過スペクトル（フィルタ特性）の特徴付けに基づいて数学的に計算されることで上述の多数の測定を回避することができる。即ち、パネルとのバックライト輝度／色点の全ての組み合わせが予想され得る。つまり、個々の構成要素の設定に基づいて完全な表示システムの輝度および色挙動を予想することができる。更に、非常に狭いスペクトル（例えば、あるＬＥＤ）の源を備えるバックライトが使用される場合、パネルが同じ色ずれ（比例的に）を、バックライトシステムの色点とは無関係に生ずることを予想することが可能である。メタメリズムにより、輝度および／または色再現の正確性においても同じように良好に実施される多数の解決策が存在する。しかしながら、これら解決策の１つは、ちらつきに対してさほど感応でなく、製造することがより簡単（必要な色点または減光比が実現可能であるため）といった他の好ましい特性も有する。
【００６９】
応答時間の長いＬＣＤを用いる場合、ピクセルデータに対するディザ方式に余分な制約を課すこともできる。実際には、上述の実施形態では、連続フレームにおいてピクセルデータが非常に低い値から非常に高い値に変化しなくてはならないことが一般的である。ＬＣＤの応答時間が非常に長い場合、可視アーチファクトが次のようにして導入される。該ピクセルに対する輝度および／または色値が完全に間違っている場合もある。１つの可能な解決策は、ＬＣＤが行うことができない遷移を回避することである。あるビデオレベルから別のビデオレベルに移る際にＬＣＤの立ち上がりおよび立ち下がり時間を示す遷移図を測定することは簡単である。特定の遷移（例えば、ビデオレベル２３−ビデオレベル２１４）に対する立ち上がりまたは立ち下がり時間が長すぎる場合、この遷移はディザ方式で回避され、別の（色点および／または輝度の再現についてさほど最適でない）ディザシステム（バックライトに対して他の輝度および／または色点を用いることを含む）がこの特定の場合に使用される。
【００７０】
別の解決策では、点滅バックライトシステムを用いる。実際に、フレームの正確にどこで光透過が行われるかは重要でない。フレームにわたって均一に分散されてもよく、または、フレーム周期の１つ以上の部分に集中されてもよい。例えば、各フレームの最後で光エネルギーの殆どを集中させる点滅バックライトを用いる場合、スローＬＣＤの問題は緩和される。当然のことながら、バックライトはより集中的に（より短い時間部分で等量のエネルギー）を発することができなくてはならない。エネルギーがフレームの終わりで集中している場合（これに制限されない）、ＬＣＤは実際の光が生成される前に必要な遷移を完了させる時間が多くなる。つまり、該問題は、バックライトが光を生成する前に行われるピクセル（通常は、アーチファクトおよび／または誤った輝度および／または色点を生ずる）全ての遷移に対して解決される。
【００７１】
本発明の実施形態と、制限的でないがオーバー駆動技法、フィードフォワードおよびフィードバックワード補償を含むピクセルデータにおける変化を使用する各種応答時間改良技法とを組み合わせることも可能である。
【００７２】
パネルの応答時間に取り組む別の方法は、必要なディザ方式を計算する際にパネルの応答時間を実際に考慮することである。特定のピクセル遷移が特定の時間量を必要とすることが事前に既知である場合、遷移中に表示システムによって生成される光がどれかを計算することができる。当然のことながら、正確な遷移時間が常に知られていることが必要である。ＬＣＤの応答時間は、経時的に、且つ、温度と共に変化する。
【００７３】
ピクセルディザ方式におけるグレーレベル間である遷移を使用しない、または、ピクセルディザ方式における全ての特定のグレーレベルで全く使用しないといった他の考えられる理由もある。表示領域にわたって均一性（輝度および／または色）が良好でないまたは視角特性が良好でない特定のビデオレベルを回避することが有用である。２−レベル・ディザは、実際に、ディザ周期の幾つかのまたは全てのフレームに対してバックライト輝度および／または色点を変化させることでＬＣＤに送られる特定の駆動信号を回避する能力を有する。例えば、グレースケールＬＣＤでは、視角挙動が悪いビデオレベル８（比較的暗いレベル）を用いる代わりに、視角挙動が良好なレベル２００（比較的高いビデオレベル）を用い、１つ以上のフレームに対してバックライトの輝度値を変化させることで輝度出力がまだ正確か否かを確認することもできる。この場合、平均輝度レベルがまだ正確であるかを確認するために少なくとも１つのフレームに対してバックライトの輝度値を低下させなくてはならない。
【００７４】
本発明の実施形態の考えられる問題は、２−レベル・ディザ方式が表示システムにちらつきを生じさせ得る問題である。バックライトの輝度強度がフレーム毎に変調され、フレーム間で比較的大きい差が生じ得るためである。ちらつきを回避する簡単な解決策は、表示システムのフレームレートを増加させることであるが、常に可能ではない。別の解決策は、異なる色成分の変調間で位相差を挿入することでフレームの輝度値を略一定に保つことである。例えば、３−フレームの２−レベル・ディザ方式のカラーＬＣＤにおいて、フレーム１に対するバックライド輝度強度をＬ１、フレーム２に対してＬ２、フレーム３に対してＬ３とすると、フレーム１では赤色成分を輝度値Ｌ１まで駆動し、緑色をＬ２まで駆動し、青色を値Ｌ３まで駆動することができる。フレーム２では、赤色成分をＬ２まで駆動し、緑色をＬ３まで駆動し、青色を値Ｌ１まで駆動することができる。フレーム３では、赤色成分をＬ３まで駆動し、緑色をＬ１まで駆動し、青色を値Ｌ２まで駆動することができる。Ｌ１がバックライトの平均輝度値の１．５倍に相当し、Ｌ２がバックライトの平均輝度値の１倍に相当し、Ｌ３がバックライトの平均輝度値の０．５倍に相当すると仮定する。フレーム１に対して実際に感知される輝度は、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝１．５＋１＋０．５＝３であり、フレーム２および３の輝度も同じである。従って、輝度のちらつきはなくなる。当然のことながら、３色の輝度強度は通常同じでない（緑色は赤色および青色よりも高い強度を有する）が、一般的な考え方をここで説明している。位相差を挿入する、または、３色に対する変調方式を周知の方法でスクランブルすることで輝度のちらつきを減少させることができる。同じことが色のちらつきにも適用でき、位相差を挿入する、または、３色に対する変調方式を周知の方法でスクランブルすることで３フレーム間の色点の差（主な３色の平均）を減少させ、それにより、色のちらつきを減少させることができる。
【００７５】
ちらつきを回避するための別の解決策は、変調方式に空間的シフトを導入することである。例えば、光を発する多数の素子を有するＬＥＤバックライトまたはＣＣＦＬバックライトを備える場合、フレーム１では表記領域の幾つかの部分を（局部）バックライト輝度値Ｌ１で駆動し、バックライトの他の部分をそれぞれの輝度値Ｌ２およびＬ３で駆動する。例えば、線状に配列されたＬＥＤを有するバックライトを備え、２−フレームの２−レベル・ディザ方式が適用される場合、フレーム１ではディスプレイの上部を局部バックライト値Ｌ１で駆動し、ディスプレイの下部を局部バックライト値Ｌ２で駆動し、フレーム２ではディスプレイの上部を局部バックライト値Ｌ２で駆動し、ディスプレイの下部を局
部バックライト値Ｌ１で駆動する。これにより、ディスプレイ全体にわたる平均輝度が全フレームわたって一定になる。
【００７６】
本発明の実施形態の別の考えられ得る問題は、マルチフレームディザブロックによる動きアーチファクトの存在である。実際に、移動物体が表示システム上で表示されると、表示されるべき実際の画像がディザ・アルゴリズム（バックライトとＬＣＤピクセルデータとの間の時間的モアレアーチファクト）の「周期」の途中で変化するため、ちらつきや動きアーチファクトが生ずる可能性がある。３−フレームの２−レベル・ディザ方式が使用され、移動線がディスプレイ上で表示されると仮定する。この場合、線の輝度値は動きにより位置に依存する。当然のことながら、見ることが簡単なアーチファクトである。該問題に対して幾つかの解決策がある。第１の簡単な解決策は、ディザ方式のフレーム周期中に全ての動き（表示されるべき画像の変化）を回避することである。つまり、３−フレームの２−レベル・ディザ方式が使用されていると仮定すると、ディスプレイ上に表示されるべき画像は３つのフレーム毎に１度だけ変化すべきである。このようにして、ディザ方式の周期中に画像が安定するため、動きアーチファクトが存在しなくなる。これは、表示システムへの実際のフレームレートを低下させる、または、パネル自体へのフレームレートを内部的に増加させる（この２つの折り合いをつけることも可能）ことで実現される。例えば、表示システムへの外部フレームレートを５０Ｈｚとし、ＬＣパネルへの内部フレームレートを１５０Ｈｚとすることは問題でない（３−フレームの２−レベル・ディザ方式の場合）。動きアーチファクトを回避するための第２の解決策はより複雑である。物体の動きを考慮し、従って、ディスプレイに送られるピクセルデータを実際に適合させて各ピクセルの平均輝度値（ディザ方式の周期にわたって）および／または色点がディスプレイ上の各場所に対して可能な限り（少なくともピークを除去する）正確となるようにしてもよい。当然のことながら、これはより複雑な計算であるが、実際のフレームレートを高く維持することが可能である。
【００７７】
例えば、観察される輝度および／または色点が表示システムによって作成される光の輝度および／または色点でない投写システムの場合、最適なディザ方式を決定するためにユーザによって観察される輝度および／または色点を計算で実際に使用することが有用である。例えば、反射性において空間差を有し、壁の領域にわたって色差を有して壁に画像を投影する投写システムの場合を例として挙げる。壁が投射された画像に輝度および／または色の誤差を加えるといった知識に基づいて、２−レベル・ディザ方式が、バックライトのフレーム輝度および色点、および、パネルに送られるピクセルデータを適合することが好ましい。
【００７８】
２−レベル・ディザ方式の顕著な用途は、グレースケールおよび／またはカラー表示システムに対する空間色均一性を改良するためである。グレースケールＬＣＤシステムを例とし、表示領域にわたって空間色不均一性が存在すると仮定する。例えば、ディスプレイの上部がディスプレイの下部よりも高いｘ座標（色座標）を有するグレースケールディスプレイを例として挙げる。２−レベル・ディザのない表示システムの元の色点と比べてｘ座標が幾らか低いバックライト色点を有する第１のフレームと、２−レベル・ディザのない表示システムの元の色点と比べてｘ座標が幾らか高いバックライト色点を有する第２のフレームとの２つのフレームで２−レベル・ディザ方式を作成することで空間色不均一性を補正することが可能である。下部（つまり、「正確な」ｘ座標）にあるピクセルがフレーム１とフレーム２で同等に駆動される場合、ピクセルの色点はまだ正しい。しかしながら、ディスプレイの上部にあるピクセル（ｘ座標が高すぎる）は、第１のフレームにおいてより高いピクセル値で駆動され、第２のフレームでより低いピクセル値で駆動されるため、グレースケール表示システムにおける空間色不均一性が補正される。本例は、制限的でなく、明確にするために説明されることは明らかであろう。その原理は、バックライトの色および／または輝度が変調されると同時にピクセルデータが変調されるフレームを提
供することで、グレースケール表示システムの色不均一性を改善することである。同じ原理が、カラー表示システムの色不均一性を低下させるためにも適用される。この場合、自由度が高いため、最適な解決策を見出すことがより簡単になる。輝度値も正確でなくてはならないため、境界状態も当然あることに注意する。しかしながら、これは、個々のフレームに対するバックライトの輝度および色点値の全ての可能な組み合わせを確認し、ディスプレイに送られるべきピクセルデータおよび表示領域の色不均一性に関する情報と組み合わせることで解決される簡単な数学的問題である。
【００７９】
上述した通り、ディスプレイ１０は、時間的変調がそれぞれ適用され、ピクセルの見掛け輝度または色が平均出力に依存するよう十分な周波数を有する非ピクセルアドレス指定可能バックライト１３０、ピクセルアドレス指定可能ＬＣＤ１２０を光学路上に有する。ピクセルの見掛け輝度または色は、ピクセルアドレス指定可能部分の最下位ビットに対応するステップサイズで決定されるグラデーション間の中間値をとることもでき、それにより、カラーおよびグレースケール画像の両方がより正確に再現できる。追加的な中間出力レベルは、低照明レベルに集中される。コンバータは、入力信号におけるピクセルの値に応じ、バックライトの時間的変調に同期してＬＣＤに対するピクセルの時間的変調を生成する。特許請求の範囲内の他の変更態様も明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来技術の特徴を示す図である。
【図２】従来技術の特徴を示す図である。
【図３】従来技術の特徴を示す図である。
【図４】従来技術の特徴を示す図である。
【図５】従来技術の特徴を示す図である。
【図６】従来技術の特徴を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図１８】従来技術の特徴を示す図である。
【図１９】従来技術の特徴を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図２１】本発明の実施形態の特徴を示すグラフである。
【図２２】２−レベル・ディザ方式の詳細なピクセルデータディザ方式および数値性能結果を示す表である。
【図２３】図１６および図１７の結果を得るためのピクセルデータ変調方式を示す表である。
【図２４】変調方式を実現するためのピクセルデータの例を示す表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２−１】
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【図２２−２】
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【図２２−３】
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【図２２−４】
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【図２２−５】
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【図２２−６】
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【図２２−７】
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【図２２−８】
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【図２３−１】
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【図２３−２】
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【図２３−３】
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【図２３−４】
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【図２３−５】
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【図２３−６】
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【図２４−１】
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【図２４−２】
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【図２４−３】
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【図２４−４】
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【図２４−５】
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【図２４−６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月25日(2007.5.25)
【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】
バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分（３０）、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分（２０）を光学路に備え、前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）が時間変調を受けるよう配置され、前記ピクセルアドレス指定可能部分（２０）がディスプレイ（１０）の各ピクセルに対して一組の光学値を供給するよう配置されるディスプレイ（１０）であって、
前記一組の光学値は、出力値の時間シーケンスとして各ピクセルを駆動することにより前記組内に中間光学値を供給することで増加され、前記時間シーケンスの異なる値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分の異なる出力レベルと一致されると感知可能な光学出力が前記時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される前記２つの部分の出力の組み合わせとなり、
前記ディスプレイ（１０）は、時間シーケンスの持続時間中に前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の出力の色点を変調するよう配置され、色点の変調は２つの異なる赤のような色（Ｒ１およびＲ２）間の色点の変調、２つの異なる緑のような色（Ｇ１およびＧ２）間の色点の変調、２つの異なる青のような色（Ｂ１およびＢ２）間の色点の変調、または、２つの異なる白のような色（Ｗ１およびＷ２）間の色点の変調の少なくとも１つを含む、ディスプレイ（１０）。
【請求項２】
前記色点の変調は、２つの異なる赤色（Ｒ１およびＲ２）間の色点の変調、２つの異なる緑色（Ｇ１およびＧ２）間の色点の変調、または、２つの異なる青色（Ｂ１およびＢ２）間の色点の変調の少なくとも１つから選択される色点の変調である、請求項１に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項３】
前記ディスプレイ（１０）は、カラーホイールを備える色順次型ディスプレイであり、前記カラーホイールは色順次駆動に加えて追加的な変調をもたらす、請求項２に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項４】
前記ディスプレイ（１０）は、投射型ディスプレイである、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項５】
前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）は、制御可能な光源を備え、前記ピクセルアドレス指定可能部分（２０）は反射型または透過型部分である、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項６】
前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）は透過層を有する、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項７】
入力信号から得られるピクセルに対する値に応じて各ピクセルに対して前記ピクセルアドレス指定可能部分（２０）の前記時間シーケンスを生成するようにされ、前記非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の時間変調に同期されるコンバータ（４０）を備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項８】
色順次型であり、一連のフィールドを有し、前記時間シーケンスが色シーケンスの各フィールドに対して適用される、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項９】
前記ディスプレイの輝度または色をモニタリングするセンサ（２００）を備え、前記モニタリングに応じて前記変調または前記時間シーケンスを動的に変更する、請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項１０】
前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の輝度および／色に対して空間変動を適用する、あるいは、前記ピクセルアドレス指定可能部分（２０）上の駆動信号に対して空間変動を適用するようにされる、請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項１１】
前記時間変調または前記シーケンスの値は、前記ピクセルアドレス指定可能部分（２０）のピクセルの応答時間を考慮するよう配置される、請求項７に従属する請求項のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項１２】
前記変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の前記時間変調は出力レベルのシーケンスを変更する、あるいは発生頻度を増加させるよう適応され、または、ピクセルの出力値のシーケンスは、シーケンスまたは発生頻度を変更するよう適応される、請求項７に従属する請求項のうちいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項１３】
前記ディスプレイ（１０）は、ディスプレイシステム全体の目標色点を得て、目標輝度応答曲線に従うよう配置される、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のディスプレイ（１０）。
【請求項１４】
バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能光出力部分（３０）、および、ピクセルアドレス指定可能光出力部分（２０）を光学路に備え、前記ピクセルアドレス指定可能部分（２０）がディスプレイ（１０）の各ピクセルに対して一組の光学値を供給するよう駆動され、前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）が時間変調によって駆動され、前記一組の光学値が出力値の時間シーケンスとして各ピクセルに対する光学値を供給するよう前記ピクセルアドレス指定可能部分（２０）を駆動することにより前記組内の中間光学値を供給することで増加され、前記時間シーケンスの異なる値が変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の異なる出力レベルと一致するよう駆動される、ディスプレイ（１０）を構成する方法であって、
感知可能な出力が前記時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の
光学出力の組み合わせとなるよう光学値の時間シーケンスを決定するステップと、
時間シーケンスの持続時間中に前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の出力の色点を変調するステップであって、色点の変調が２つの異なる赤のような色（Ｒ１およびＲ２）間の色点の変調、２つの異なる緑のような色（Ｇ１およびＧ２）間の色点の変調、２つの異なる青のような色（Ｂ１およびＢ２）間の色点の変調、または、２つの異なる白のような色（Ｗ１およびＷ２）間の色点の変調の少なくとも１つを含むステップと、を更に備える、方法。
【請求項１５】
前記出力を測定するステップを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
所与の入力値に対応する出力を選択し、前記選択された出力を得るために使用する一連の値を記憶するステップを備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ディスプレイ（１０）に対する入力信号を前記ディスプレイ（１０）の光学路におけるバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の時間変調用の第１の信号と、前記ディスプレイ（１０）の前記光学路におけるピクセルアドレス指定可能部分（２０）を制御するための第２の信号とに変換し、前記第２の信号が前記ディスプレイの各ピクセルに対する一組の光学値を供給する信号を含み、前記第２の信号が前記時間シーケンスの異なる光学値が前記変調されたバックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の異なる出力レベルと一致するように前記ディスプレイ（１０）の各ピクセルに対する出力値の時間シーケンスをも有し、前記時間シーケンスの持続時間にわたって平均化される２つの部分の光学出力の組み合わせによって前記組の中間光学値が提供される、コンバータ（４０）であって、
前記第１の信号は更に、時間シーケンスの持続時間中に前記バックライトまたは非ピクセルアドレス指定可能部分（３０）の出力の色点を変調し、色点の変調は２つの異なる赤のような色（Ｒ１およびＲ２）間の色点の変調、２つの異なる緑のような色（Ｇ１およびＧ２）間の色点の変調、２つの異なる青のような色（Ｂ１およびＢ２）間の色点の変調、または、２つの異なる白のような色Ｗ１およびＷ２間の色点の変調の少なくとも１つを含むコンバータ（４０）。
【請求項１８】
前記第１の信号は前記入力信号から得られる各ピクセルに対する値に応じた時間変調を受け、前記コンバータ（４０）は前記第１および第２の信号の前記時間変調を同期するようにされる、請求項１７に記載のコンバータ（４０）。
【国際調査報告】
2008518241.tif 000044
2008518241.tif 000045
2008518241.tif 000046