(57)【要約】  改善された観測体験を提供する表示システムが提供される。本システムは、バックライト色を画面内容に高速に適合させつつ、同時に、輝度が時間とともに低速に変化するために、リラックスした観測体験をもたらすことを可能とする。方法及びコンピュータ読み取り可能な媒体も提供される。
2010517091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するように構成された、監視ユニットと、
前記第１の信号の前記輝度情報を別個の輝度情報成分に変換し、前記第１の信号の前記色差情報を別個の色差情報成分に変換するように構成された、第１の変換ユニットと、
光放射を発することが可能な照明領域の、前記別個の輝度情報成分について定義された第１の反応時間を制御し、
前記照明領域の、前記別個の色差情報成分について定義された第２の反応時間を制御し、
前記輝度情報成分及び前記第１の反応時間、並びに前記色差情報及び前記第２の反応時間に応じて、前記システム中の各前記照明領域から発せられる光放射を制御する
ように構成された、制御ユニットと、
を有するシステム。
【請求項２】
前記照明領域の前記第１の反応時間は、前記輝度情報成分の時間での積分に対応し、前記照明領域の前記第２の反応時間は、前記色差情報成分の時間での積分に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
それぞれ前記第１の反応時間及び前記第２の反応時間に応じて、前記輝度情報成分及び前記色差情報成分を、結合された輝度及び色差情報へと変換し、第２の信号を生成するように構成された、第２の変換ユニットを更に有し、
前記制御ユニットは、前記第２の信号に応じて前記照明領域から発せられる光放射を制御するように構成された、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記監視ユニットは、前記情報信号のうち監視領域における前記情報信号を監視するように構成され、前記監視領域は、前記システムの少なくとも１つの照明領域に接続され、
前記監視領域に接続された各前記照明領域から発せられる光放射は、前記監視領域に含まれる前記第２の信号の、前記別個の輝度情報成分及び前記別個の色差情報成分に依存する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の反応時間は、前記第２の反応時間よりも長い、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記情報信号は、画像又はビデオ信号である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記情報信号又は前記第２の信号は、ＲＧＢ色空間に対応するＲＧＢ信号である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の信号はＹＵＶ信号である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記別個の輝度情報成分及び前記色差情報成分は、ＹＶＵ色空間、Ｙｕ'ｖ'色空間又はＹｘｙ色空間における、それぞれ輝度成分及び色差成分である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の反応時間は６０乃至１２０フレームの範囲にあり、前記第２の反応時間は４フレーム以上である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記情報信号をユーザに対して提示することが可能な表示領域を更に有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記表示領域は表示装置に含まれる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
投射器に含まれる、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するステップと、
前記第１の信号の前記輝度情報を別個の輝度情報成分に変換し、前記第１の信号の前記色差情報を別個の色差情報成分に変換するステップと、
光放射を発することが可能な照明領域の、前記別個の輝度情報成分について定義された第１の反応時間を制御し、
前記照明領域の、前記別個の色差情報成分について定義された第２の反応時間を制御し、
前記輝度情報成分及び前記第１の反応時間、並びに前記色差情報及び前記第２の反応時間に応じて、各前記照明領域から発せられる光放射を制御するステップと、
を有する方法。
【請求項１５】
それぞれ前記第１の反応時間及び前記第２の反応時間に応じて、前記輝度情報成分及び前記色差情報成分を、結合された輝度及び色差情報へと変換し、第２の信号を生成するステップと、前記第２の信号に応じて前記照明領域から発せられる光放射を制御するステップと、を更に有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
コンピュータ読み取り可能な媒体であって、該コンピュータ読み取り可能な媒体上でプロセッサにより処理するためのコンピュータプログラムが具現化される、コンピュータ読み取り可能な媒体において、前記コンピュータプログラムは、
輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するように構成された、監視コード部分と、
前記第１の信号の前記輝度情報を別個の輝度情報成分に変換し、前記第１の信号の前記色差情報を別個の色差情報成分に変換するように構成された、変換コード部分と、
光放射を発することが可能な照明領域の、前記別個の輝度情報成分について定義された第１の反応時間を制御し、
前記照明領域の、前記別個の色差情報成分について定義された第２の反応時間を制御し、
前記輝度情報成分及び前記第１の反応時間、並びに前記色差情報及び前記第２の反応時間に応じて、前記システム中の各前記照明領域から発せられる光放射を制御する
ように構成された、制御コード部分と、
を有するコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１７】
それぞれ前記第１の反応時間及び前記第２の反応時間に応じて、前記輝度情報成分及び前記色差情報成分を、結合された輝度及び色差情報へと変換し、第２の信号を生成するように構成されたコード部分を更に有し、
前記制御コード部分は、前記第２の信号に応じて前記照明領域から発せられる光放射を制御するように構成された、請求項１６に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般には、テレビジョンセットのような表示装置を含む、又は斯かる表示装置に追加するために適切な視覚的表示システムに関する。更に、本発明は、斯かる視覚的表示システムを動作させるための方法及びコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
視覚的表示装置はよく知られており、映画投影器、テレビジョンセット、モニタ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）テレビジョン、モニタ及び投射器等を含む。斯かる装置はしばしば、観測者に対して画像又は画像シーケンスを提示するために利用される。
【０００３】
最適な観測のためにはテレビジョンはより「暗い」部屋を必要とするという事実のために、バックライトの分野が１９６０年代に始まった。バックライトは、最も単純な形態では、視覚的表示装置の背後の面に投射される、例えば電球から発せられる、白色光である。バックライトは、虹彩の緊張をほぐし、眼精疲労を低減させるために利用されることが提案されてきた。
【０００４】
近年、バックライト技術はより高度化されたものとなっており、表示装置上に提示される視覚的な情報に依存した様々な明るさを持つ色を発することが可能な、統合バックライト機能を持つ幾つかの装置が、市場に出ている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バックライトの利点は一般に、より深くより没入型の観測体験、最良の画質のための改善された色、コントラスト及び細部、並びによりリラックスした観測のための低減された眼精疲労、を含む。バックライトの種々の利点は、バックライトシステムの異なる設定を要求する。低減された眼精疲労は、低速に変化する色と略一定の明るさとを要求し得るが、より没入型の観測体験は、画面内容の拡張、即ち画面内容と同じ速度で変化する同じ明るさを必要とする。
【０００６】
現在、リラックスした観測と没入型の観測体験との両方を提供するバックライトシステムを創り出すことが求められている。しかしながら、高速な色応答システムによる画面の拡張と、目のためのリラックスした観測のための低速な明るさ応答システムとの両方を作り出すという、現在の視覚的表示システムのための双方の要求の間には矛盾が存在する。
【０００７】
現在のリラックス型のバックライト設定の欠点は、明るさの他に、色情報もが時間とともに低速に変化してしまう点である。このことは、提示される画像内容において、現在のバックライト効果と現在の場面との間の、非常に少ない相関に帰着する。例えば、場面が赤色から青色に変化する場合、現在のバックライト方法は、該場面には存在しないにもかかわらず、比較的長い時間の紫色のバックライト色に帰着する。
【０００８】
それ故、改善された視覚的表示装置、方法、及びコンピュータ読み取り可能な媒体が、有利となり得る。
【０００９】
従って、本発明は好適には、以上に特定された本分野における不足点及び欠点の１つ以上を、単独で又はいずれかの組み合わせで、軽減、緩和又は除去することを目的とし、添付される特許請求の範囲によるシステム、方法及びコンピュータ読み取り可能な媒体を提供することにより、少なくとも上述した問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、システムが提供される。該システムは、輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するように構成された、監視ユニットと、前記第１の信号の前記輝度情報を別個の輝度情報成分に変換し、前記第１の信号の前記色差情報を別個の色差情報成分に変換するように構成された、第１の変換ユニットと、光放射を発することが可能な照明領域の、前記別個の輝度情報成分について定義された第１の反応時間を制御し、前記照明領域の、前記別個の色差情報成分について定義された第２の反応時間を制御し、前記輝度情報成分及び前記第１の反応時間、並びに前記色差情報及び前記第２の反応時間に応じて、前記システム中の各前記照明領域から発せられる光放射を制御するように構成された、制御ユニットと、を有する。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、方法が提供される。該方法は、輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するステップと、前記第１の信号の前記輝度情報を別個の輝度情報成分に変換し、前記第１の信号の前記色差情報を別個の色差情報成分に変換するステップと、光放射を発することが可能な照明領域の、前記別個の輝度情報成分について定義された第１の反応時間を制御し、前記照明領域の、前記別個の色差情報成分について定義された第２の反応時間を制御し、前記輝度情報成分及び前記第１の反応時間、並びに前記色差情報及び前記第２の反応時間に応じて、各前記照明領域から発せられる光放射を制御するステップと、を有する。
【００１２】
本発明の更に他の態様によれば、コンピュータ読み取り可能な媒体であって、該コンピュータ読み取り可能な媒体上でプロセッサにより処理するためのコンピュータプログラムが具現化される、コンピュータ読み取り可能な媒体が提供される。該コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能な媒体であって、該コンピュータ読み取り可能な媒体上でプロセッサにより処理するためのコンピュータプログラムが具現化される、コンピュータ読み取り可能な媒体において、前記コンピュータプログラムは、輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するように構成された、監視コード部分と、前記第１の信号の前記輝度情報を別個の輝度情報成分に変換し、前記第１の信号の前記色差情報を別個の色差情報成分に変換するように構成された、変換コード部分と、光放射を発することが可能な照明領域の、前記別個の輝度情報成分について定義された第１の反応時間を制御し、前記照明領域の、前記別個の色差情報成分について定義された第２の反応時間を制御し、前記輝度情報成分及び前記第１の反応時間、並びに前記色差情報及び前記第２の反応時間に応じて、前記システム中の各前記照明領域から発せられる光放射を制御するように構成された、制御コード部分と、を有する。
【００１３】
本発明の幾つかの実施例による目的は、画面内容により適切に適合されたバックライトの色を持ち、同時に、明るさが時間とともに低速に変化するためにリラックスした観測体験を持つことによって、改善された観測体験を生成することにある。
【００１４】
本発明の実施例は、この両極端を両立させて、「反応時間」と呼ばれる（「積分（integration）時間」、「上昇／下降時間」等とも呼ばれる）パラメータを用いて、ユーザに対して両方の感覚を同時に提供する。該パラメータは、画面内容にもはや存在しない色がどれだけの時間だけ現在のバックライト効果にとどまるべきであるか、及びバックライト効果において新たな色がどれだけ高速に主要色（dominant）となるべきであるかを定義する。
【００１５】
本発明の幾つかの実施例の主な特徴は、明るさ（一般に輝度とも呼ばれる）情報と色（一般に色差とも呼ばれる）情報とに対して別個に、異なる反応時間を用いることである。例えばＹＵＶ色空間を用いる場合には、このことは実際には、特にリラックス型のバックライトモードについては、ＹＵＶ信号のＵＶ成分とは別個に、ＹＵＶ信号のＹ成分を積分することに対応する。
【００１６】
幾つかの実施例によれば、本発明は、増大した性能、柔軟性、コスト効率、より深く且つより没入型の観測体験、及びよりリラックスした観測のための低減された眼精疲労を可能とする。
【００１７】
本発明が可能とするこれらの及びその他の態様、特徴及び利点は、以下の本発明の実施例の記載により説明され明らかとなるであろう。ここで、添付図面に対して参照が為される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施例によるシステムのブロック図である。
【図２】一実施例による表示システムを示す図である。
【図３】一実施例による方法のブロック図である。
【図４】一実施例によるコンピュータ読み取り可能な媒体のブロック図である。
【図５】一実施例によるコンピュータ読み取り可能な媒体のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
当業者が本発明を実行することが可能となるように、本発明の幾つかの実施例が、添付図面を参照しながら以下により詳細に説明される。しかしながら、本発明は多くの異なる形態で実施化されることができ、ここで示される実施例に限定されるものとして解釈されるべきではない。これらの実施例は、本開示が完全且つ全面的なものとなり、当業者に対して本発明の範囲を完全に伝えるものとなるように提供されるものである。これら実施例は本発明を限定するものではなく、本発明は添付される特許請求の範囲によってのみ限定される。更に、添付図面において示される特定の実施例の詳細な説明において利用される用語は、本発明を限定するものとして意図されるものではない。
【００２０】
以下の説明は、映画投影器、テレビジョンセット、モニタ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）テレビジョン、投射器等のような、視覚的表示装置のバックライトに適用可能な本発明の実施例に焦点を当てたものである。しかしながら、本発明はこの用途に限定されるものではなく、バックライトが望ましい他の多くの分野に適用され得ることは、理解されるであろう。
【００２１】
幾つかの実施例においては、本発明は、提示される画像内容の変化に応じて、バックライトセグメント（以下、照明領域と呼ぶ）の反応時間を制御することが可能なシステムを提供する。このことは、２つのパラメータを用いて実行される。即ち、積分器上昇時間及び下降時間である。積分器上昇時間パラメータは、新たな色情報がどれだけ高速に現在のバックライト色に影響を与えるべきかを定義し、下降時間パラメータは、古い色情報が現在のバックライト色からどれだけの時間を掛けてフェードアウトするべきかを定義する。積分器上昇時間及び下降時間パラメータは共に現在ＲＧＢ値に対して動作する。
【００２２】
本発明は、バックライトを画面の平穏な連続とするため、バックライト効果を平滑化し、一方で、提示される画像内容における色に高速に応答することが可能な方法を提供する。
【００２３】
幾つかの実施例による本発明は、輝度（例えばＹ）情報と色差（例えばＵＶ）情報とで別個に、異なる反応時間を利用することを可能とする、表示システムを提供する。このようにして、全体の色又は色差の範囲を享受しつつ、観測体験はリラックスしたもの（輝度の低速な変化）であるままとなり得る。実際的な実装においては、Ｙパラメータ即ち輝度は前記内容に低速に反応することを維持される一方で、ＵＶパラメータ即ち色差は、非常に高速に反応し得る。このようにして、バックライトは、依然として目に対してリラックス型のものとなりつつ、現在の場面との色相関が維持される。
【００２４】
本発明の幾つかの実施例の概念は、ＹＵＶドメインにおける反応時間を処理することであり、ここで、輝度（一般に明るさとも呼ばれる）情報及び色差（色とも呼ばれる）情報が３つの成分Ｒ、Ｇ及びＢに組み合わせられるＲＧＢドメインの代わりに、輝度情報と色差情報とが別個のものである。色差情報はこのとき、画面内容に対して非常に応答性の高いものである（短い上昇及び下降時間）べきであり、輝度情報は時間に対してより安定したものに維持され（ことによると略一定）、従って輝度情報は提示される画面内容に対してより応答性の低いものである（長い上昇及び下降時間）べきである。しかしながら、本発明はＹＵＶ色空間の利用に限定されるものではなく、一般に知られた色空間Ｙｕ'ｖ'又はＹｘｙのような、輝度情報が色差情報から分離されたいずれの色空間であっても良い。ＹＵＶ色空間は、１つの輝度成分及び２つの色差成分により定義される。ＹＵＶは、世界の大部分で標準である、ＰＡＬシステムのテレビジョン放送のアナログ型において利用される。ＹＵＶは、コンピュータグラフィクスハードウェアにおいて利用される標準的なＲＧＢモデルよりも厳密に、人間の色の知覚をモデル化する。Ｙは輝度成分を表し、Ｕ及びＶは色差成分である。
【００２５】
一実施例においては、図１による表示システム１０が備えられる。該システムは、輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するように構成された、モニタユニット（１１）を有する。更に、該システムは、別個の輝度情報成分へと第１の信号の輝度情報を変換し、別個の色差情報成分へと第１の信号の色差情報を変換するように構成された、第１の変換ユニット（１２）を有する。更に、該システムは、照明領域（１５）の第１の反応時間を制御するように構成された制御ユニット（１３）を有し、ここで該照明領域は光放射を発することが可能であり、前記第１の反応時間は、別個の輝度情報成分について定義される。該制御ユニットは更に、照明領域（１５）の第２の反応時間を制御するように構成され、ここで該第２の反応時間は、別個の色差情報成分について定義される。該制御ユニットは更に、輝度情報成分及び第１の反応時間、並びに色差情報及び第２の反応時間に応じて、該システムの各照明領域（１５）から発せられる光放射を制御するように構成される。
【００２６】
幾つかの実施例においては、該システムは更に、前記第１の反応時間に基づいて各照明領域について別個の輝度情報成分を、及び前記第２の反応時間に基づいて各照明領域について別個の色差情報成分を、ＲＧＢ情報のような結合された輝度及び色差情報へと変換し、第２の信号を生成するための、第２の変換ユニット１４を有する。前記制御ユニットは、本実施例においては、該第２の信号に応じて、各照明領域１５から発せられた光放射を制御するように構成される。
【００２７】
本実施例の利点は、該システムが、バックライト色を画面内容により適切に適合されたものとし、同時に、照明領域の輝度が時間に対して低速に変化することによりリラックスした観測体験を提供することによって、観測体験を改善することである。
【００２８】
画像データセット
一実施例においては、情報信号は、画像シーケンスを有する。他の実施例においては、情報信号はビデオ信号である。
【００２９】
一実施例においては、情報信号はＲＧＢ（赤色、緑色、青色）色空間に基づくものである。ＲＧＢ色空間においては、色差情報と輝度情報とは組み合わせられ、このことは、３つの成分Ｒ、Ｇ及びＢの全てが、輝度情報及び色差情報の両方を有し、輝度情報から色差情報を分離するためには、例えば該システムの第１の変換ユニットを利用することによって、変換が実行される必要があることを意味する。
【００３０】
他の実施例においては、情報信号はＹＵＶ色空間に基づくものである。ＹＵＶ色空間においては、輝度（Ｙ）及び色差（ＵＶ）情報は分離され、それ故本実施例においては、第１の信号が既に別個の輝度及び色差情報成分を有し、それ故第１の変換ユニットは第１の信号を変換せず、単に第１の信号を更なる処理のために制御ユニットへと転送する。本明細を通して利用される「別個の色差成分」なる語は、ＹＵＶ色空間におけるＵ及びＶのような複数の「別個の色差成分」を示し得る。
【００３１】
照明領域
一実施例においては、照明領域は、少なくとも１つの照明の光源と、該照明光源の輝度又は色差を制御する、例えば制御ユニットからの信号を受信するための１つの入力部と、を有する。照明領域は、本発明の幾つかの実施例によれば、バックライトを供給するためバックライト光源として利用される。
【００３２】
幾つかの実施例においては、信号を受信するための入力部は、ＲＧＢ色空間のために適合される。
【００３３】
照明光源は例えば、表示装置上の画像内容に基づいて光を発するための、発光ダイオード（ＬＥＤ）であっても良い。ＬＥＤは、順方向に電気的にバイアスを掛けられると、インコヒーレントな狭スペクトル光を発する、半導体素子である。発せられる光の色は、利用される半導体物質の組成及び条件に依存し、近紫外線、可視光又は赤外線となり得る。幾つかのＬＥＤの組み合わせによって、及び各ＬＥＤに対する入力電流を変化させることによって、近紫外線波長から赤外線波長までに亘る光スペクトルが提供され得る。
【００３４】
本発明は、どの種類の照明光源がバックライト効果を生成するために利用されるかに限定されるものではない。光を発することが可能ないずれの光源が利用されても良い。
【００３５】
一実施例においては、表示装置及び照明領域は、利用時に壁のような面上の領域に画像を投射する投射器に含まれても良い。投射される画像は、観測者に対して情報信号を提示することが可能な表示領域を有する。該表示領域は、投射される画像にセンタリングされ、該領域の周りにおいて、投射領域の残りの部分がバックライト効果によって利用され、投射される画像内の位置に依存して異なる反応時間を持つ少なくとも２つの照明領域を有する。本実施例においては、外側の領域は更に、投射される表示領域に近い領域とは異なるように生成されても良い。
【００３６】
一実施例においては、照明領域は、赤色、緑色及び青色の３つのＬＥＤを有する。各ＬＥＤに対する入力電流を変化させることにより、ＲＧＢ色空間に対応する可視色の光スペクトルが提示され得る。
【００３７】
照明光源がＲＧＢ入力信号又はその他のいずれかの結合された輝度及び色差信号を必要とする場合には、第２の変換ユニットが、輝度及び色差成分の必要とされるフォーマットを有する第２の信号を生成するように構成され、ＲＧＢの場合には、その結果の第２の信号は、１つのＲ、Ｇ及びＢ成分を有することとなる。
【００３８】
一実施例においては、表示装置及び照明領域は、vidiwall（登録商標）のようなＬＥＤビデオ画面に含まれても良い。ＬＥＤビデオ画面は、観測者に対して情報信号を提示することが可能な表示領域を有する。該表示領域は、該ＬＥＤビデオ画面にセンタリングされ、該領域の周りにおいて、ＬＥＤビデオ画面の残りの部分がバックライト効果を提供するように構成され、ＬＥＤビデオ画面内の位置に依存して異なる反応時間を持つ少なくとも２つの照明領域を有する。本実施例においては、ＬＥＤビデオ画面の外側の領域は更に、表示領域に近い領域とは異なるように生成されても良い。
【００３９】
ＬＥＤ以外の照明光源も、本発明の範囲内で同様に利用可能である。それ故、本文脈において、ＬＥＤなる語の使用は、例えば発光ポリマー、電流に応答して光を発する半導体チップ、有機ＬＥＤ、エレクトロルミネセントストリップ、光を発するシリコンベースの構造、及びその他のシステムのような、電気信号を受信し該信号に応答して或る色の光を生成することが可能な、発光システムとして理解されるべきである。
【００４０】
一実施例においては、照明領域は、情報信号に基づいて光を発するための照明光源を有する。該照明光源は、フィラメント電球のような白熱光源、気体放電のようなフォトルミネセンス光源、蛍光光源、光泳動光源、レーザ、ルミネセントランプのようなエレクトロルミネセンス光源、電子飽和を利用した陰極線ルミネセンス光源、直流ルミネセンス光源を含むルミネセンス光源、結晶ルミネセンス光源、キネルミネセンス光源、熱ルミネッセンス光源、摩擦ルミネセンス光源、音ルミネセンス光源、及び放射線ルミネセンス光源であっても良い。
【００４１】
一実施例においては、各照明領域が発する光放射の色差及び輝度は、表示システム内の照明領域の位置、並びに第２の信号の色差及び輝度情報に依存する。
【００４２】
図２は、幾つかの実施例によるシステムの実際的な実装を説明的に示す。本システムは、表示領域内に定義される４つの監視領域２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄを持つ表示領域２１を有し、各監視領域は、２２、２３、２４、２５、２６及び２７として示される少なくとも１つの照明領域に接続される。監視領域はかくして、情報信号の一部を構成する。表示領域はユーザに対して情報信号を提示することが可能であり、それ故監視領域の画像情報は情報信号に含まれる。各照明領域は、電気駆動回路のような制御ユニット及び監視ユニットを介して、以下の表１に従って少なくとも１つの監視領域に接続される。
【表１】
2010517091.tif 000003
【００４３】
表１から分かるように、照明領域２２は、監視領域２ａ及び２ｂの色差及び輝度情報に接続される。同様に、照明領域２５は、監視領域２ｃ及び２ｄの色差及び輝度情報に接続される。照明領域２３、２４、２６及び２７は、それぞれ監視領域２ａ、２ｃ、２ｄ及び２ｂに対応する。
【００４４】
監視領域が或る時点において緑色を支配的に含む場合、監視ユニットからの第１の信号は緑色を発するための情報を有することとなる、等する。制御ユニットを介して照明領域に接続される監視ユニットは、監視領域において提示された色差及び輝度情報、即ち情報信号に応答し、更なる処理のために第１の変換ユニットへと送られる第１の信号を生成する。
【００４５】
第１の信号は、情報信号に含まれる輝度及び色差情報に加えて、監視領域の数、位置及びサイズのような、監視領域に関する情報を有する。幾つかの実施例においては、第１の信号は情報信号と同一である。
【００４６】
第１の信号がＲＧＢ色空間に基づく画像情報を有する場合には、第１の変換ユニットが、第１の信号をＲＧＢ色空間から、ＹＵＶ色空間に対応するような、別個の輝度情報成分と別個の色差情報成分とに変換し、制御ユニットが、該別個の輝度及び色差情報に応じて、反応時間を別個に制御する。
【００４７】
監視ユニット
一実施例においては、監視ユニットは、第１の信号を生成するための、ピーク検出器、平均色検出器等のような、色差及び輝度検出器を有する。
【００４８】
一実施例においては、監視領域は、複数の照明領域を駆動するために利用される。一実施例においては、照明領域に対する監視領域のいずれの組み合わせも可能である。全ての組み合わせについて共通する特徴は、制御ユニットが、異なる照明領域に対して、第１の信号の輝度及び色差成分及び／又は該領域の表示領域に対する相対位置に依存して、反応時間又は積分時間の異なる設定を利用する点である。
【００４９】
制御ユニット
制御ユニットは、表示システムの照明領域の光放射を制御することが可能である。該ユニットは、第１の変換ユニットを介して各照明領域の色及び輝度に関する第１の信号を監視ユニットから連続的に受信し、照明領域の光放射の色差及び輝度を制御するため、他の基準と共に該情報を利用しても良い。
【００５０】
制御ユニットは、表示システムの各照明領域について、異なる反応時間即ち積分時間を利用しても良い。更に、制御ユニットは、各照明領域について同時に、第１の信号のＹ成分について或る反応時間を利用し、第１の信号のＵＶ成分については或る反応時間を利用することにより、各照明領域について同時に、２つの異なる反応時間を利用しても良い。
【００５１】
照明領域入力信号は殆どＲＧＢ色空間による入力パラメータを要求するため、第２の変換ユニットは、第１の信号の処理された（即ち異なる積分／反応時間を用いて積分された）分離された輝度（例えばＹ）及び色差（例えばＵＶ）成分を、各時点について各照明領域に対して変換されたＲＧＢパラメータを連続的に有する、照明領域入力信号として機能する第２の信号へと変換することが可能である。
【００５２】
反応時間
一例として、特定の照明領域についてのＹのような輝度成分についての反応時間は６０フレームとして定義され、６０Ｈｚの情報信号については１秒を意味する。ＵＶのような色差成分についての反応時間は４フレームとして定義されても良く、６０Ｈｚの情報信号については６７ｍｓを意味する。該反応時間の設定は、Ｙ成分が、ＵＶ成分よりも１５倍長く積分されることを意味する。一例として、第１の信号のＵＶ成分が、或る値から別の値へと変化し、次いで一定となった場合には、第２の信号におけるＵＶ成分もがこの新たな値へと変化し終えるまで４フレーム掛かる。しかしながら、色差及び輝度情報成分が共に、これら成分の異なる反応時間に基づいて、連続的に積分されるため、該変化は徐々に実行される。このことは、毎フレーム、Ｙ成分の一部分のみが第２の信号に寄与し、１５フレーム後に、これら部分が加算されて１と等しくなることを意味している。かくして、Ｙ成分が或る時点において或る値から別の値へと変化し、次いで少なくとも１５フレームの間等しいままであるとすると、１５フレーム後に、第２の信号が、元のＹ成分から新たな値へと徐々に変化している。ＵＶ成分についても同様に、ＵＶ成分の一部分のみが第２の信号に寄与し、４フレーム後に、これら部分が加算されて１と等しくなる。線形システムについては、第１の信号の変化の後、フレーム毎に、第２の信号におけるＵＶがΔＵＶ／４だけ変化することとなる。
【００５３】
非線形システム（輝度及び色差情報成分の積分が非線形な態様で実行されることを意味する）の例が、図３に示される。図３において、ｘ軸は時間に対応し、ｙ軸は相対強度に対応する。図３において、輝度及び色差情報の両方を有する第１の信号３１は、急激に変化している。積分されたＵＶのような色差情報成分３２は、第２の反応時間に基づいて、例えば漸近関数に従って変化し、４フレーム後に略最終的な値となるが、Ｙのような輝度情報成分３３は、第１の反応時間に基づいて、他の漸近関数に従って変化し、本例においては、積分された輝度情報成分が最終的な値となるまで約１５フレームを要する。例えば以上の例において全体で１５フレームの間、第１の信号が一定でない場合、色差成分３２は迅速に追従し、輝度成分３３はより低速に追従する。このことは、バックライト色を画面内容により適切に適合させつつ、同時に明るさが時間に応じて低速に変化するためにリラックス型の観測体験を得ることにより、望ましい改善された観測体験を提供する。
【００５４】
しかしながら、輝度成分について１２０フレーム又は色差成分について８フレーム等のような、別の反応時間の設定も同等に可能である。
【００５５】
一実施例においては、全ての時点において第２の信号は、Ｙ及びＵＶ成分の両方についての最新の変換された寄与の合計を有する。以上の例においては、Ｙ成分が積分される最初の１５フレームの間、Ｙ情報は利用可能ではない。
【００５６】
一実施例においては、制御ユニットは、表示システム内の各照明領域位置と、監視ユニットからの第１の信号のＲＧＢからＹＵＶへの変換とに依存して、各照明領域の反応時間を制御する。このようにして、異なる照明領域は、監視ユニットからの第１の信号に対して、時間的に異なるように反応する。
【００５７】
一実施例においては、例えばＹのような輝度値は、低い上昇及び下降時間（低速な変化）を用いて積分され、ＵＶのような色差値は、高い上昇及び下降時間（高速な変化）を用いて積分される。その結果の色は、更なる処理のために、ＲＧＢへと変換され戻される。
【００５８】
変換ユニット
一実施例においては、第１の変換ユニットは、ＲＧＢ色空間とＹＵＶ色空間との間の変換から構成される。
【００５９】
一実施例においては、第２の変換ユニットは、ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間との間の変換から構成される。
【００６０】
一実施例においては、第１の変換ユニット及び第２の変換ユニットは、１つの変換ユニットに含められる。
【００６１】
一実施例においては、第１の変換ユニットは、以下の式を利用する：
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
Ｕ＝０．４３６（Ｂ−Ｙ）／（１−０．１１４）
Ｖ＝０．６１５（Ｒ−Ｙ）／（１−０．２９９）
【００６２】
最初に、Ｒ、Ｇ及びＢの重み付けされた値が合算されて単一のＹ信号を生成し、情報信号の対応する監視領域についての全体の輝度を表す。Ｕ信号は次いで、元のＲＧＢ情報信号の青色信号からＹを減算し、その後にスケーリングすることによって生成される。同様に、Ｖは、赤色からＹを減算し、その後に異なるファクタによってスケーリングすることによって生成される。このことは、アナログ回路を用いて容易に達成され得る。
【００６３】
一実施例においては、第２の変換ユニットは、以下の式を利用する：
Ｒ＝Ｙ＋１．１３９８３７３９８３７３９８３７４０Ｖ
Ｇ＝Ｙ−０．３９４６５１７０４３５８９７０３５１５Ｕ−０．５８０５９８６０６６６７４９７６８０１Ｖ
Ｂ＝Ｙ＋２．０３２１１００９１７４３１１９２６６Ｕ
【００６４】
一実施例においては、監視ユニット、第１の変換ユニット、第２の変換ユニット及び制御ユニットのうち少なくとも２つが、１つの集積ユニットに含められる。
【００６５】
監視ユニット、第１及び第２の変換ユニット並びに制御ユニットは、例えばメモリを持つプロセッサのようなハードウェアのような、関連するタスクを実行するために通常利用されるいずれのユニットであっても良い。前記プロセッサは、インテル社又はＡＭＤ社のプロセッサ、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、ＰＩＣ（Programmable Intelligent Computer）、マイクロコントローラ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等のような、種々のプロセッサのうちのいずれであっても良い。しかしながら、本発明の範囲は、これら特定のプロセッサに限定されるものではない。前記メモリは、倍密度ＲＡＭ（ＤＤＲ、ＤＤＲ２）、単密度ＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ビデオＲＡＭ（ＶＲＡＭ）等といったランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような、情報を保存することが可能ないずれのメモリであっても良い。前記メモリはまた、ＵＳＢ、コンパクトフラッシュ（登録商標）、SmartMedia（登録商標）、ＭＭＣメモリ、MemoryStick（登録商標）、ＳＤカード、MiniSD、MicroSD、ｘＤカード、TransFlash（登録商標）、MicroDrive（登録商標）メモリ等のような、FLASHメモリであっても良い。しかしながら、本発明の範囲はこれら特定のメモリに限定されるものではない。
【００６６】
一実施例においては、図４によれば、方法が提供される。本方法は、輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するステップ４１を有する。更に、本方法は、第１の信号の輝度情報を別個の輝度情報成分へと変換し、第１の信号の色差情報を別個の色差情報成分へと変換するステップ４２を有する。更に、本方法は、光放射を発することが可能な照明領域の第１の反応時間を制御するステップ４３を有し、ここで該第１の反応時間は、前記別個の輝度情報成分について定義される。本方法はまた、前記照明領域の第２の反応時間を制御するステップ４４を有しても良く、ここで該第２の反応時間は、前記別個の色差情報成分について定義される。更に、本方法は、輝度情報成分及び第１の反応時間、並びに色差情報及び第２の反応時間に応答して、各照明領域から発せられる光放射を制御するステップ４５を有する。
【００６７】
一実施例においては、本発明は更に、第１の反応時間に基づいて各照明領域についての別個の輝度情報成分を、及び第２の反応時間に基づいて各照明領域についての別個の色差情報成分を、結合された色差及び輝度情報へと変換して第２の信号を生成するステップ４６を有し、このとき制御するステップ４５は、該第２の信号に応答して照明領域から発せられる光放射を制御することを含む。
【００６８】
一実施例においては、図５によれば、プロセッサによる処理のためのコンピュータプログラムを具現化したコンピュータ読み取り可能な媒体５０が提供される。該コンピュータプログラムは、輝度及び色差情報を有する情報信号を監視し、第１の信号を生成するように構成された、監視コード部５１を有する。該コンピュータプログラムは更に、第１の信号の輝度情報を別個の輝度情報成分へと変換し、第１の信号の色差情報を別個の色差情報成分へと変換するように構成された、変換コード部５２を有する。更に、該コンピュータプログラムは、光放射を発することが可能な照明領域の第１の反応時間を制御するように構成された制御コード部５３を有し、ここで該第１の反応時間は、前記別個の輝度情報成分について定義される。制御コード部５３は、前記照明領域の第２の反応時間を制御するように構成されても良く、ここで該第２の反応時間は、前記別個の色差情報成分について定義される。更に、制御部５３は、輝度情報成分及び第１の反応時間並びに輝度情報及び第２の反応時間に応じて、各照明領域から発せられる光放射を制御するように構成されても良い。
【００６９】
一実施例においては、本コンピュータ読み取り可能な媒体は更に、第１の反応時間に基づいて各照明領域についての別個の輝度情報成分を、及び第２の反応時間に基づいて各照明領域についての別個の色差情報成分を、結合された色差及び輝度情報へと変換して第３の信号を生成するための第２の変換コード部５４を有し、ここで制御部５３は更に、該第３の信号に応答して照明領域から発せられる光放射を制御するように構成される。
【００７０】
以上に説明された本発明による実施例の応用及び利用は様々であり、バックライトが望ましい全ての場合を含み、従ってビデオ情報に基づく全てのバックライトシステムにおいて利用され得る。
【００７１】
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これらのいずれかの組み合わせを含む、いずれの適切な形態で実装されても良い。しかしながら好適には、本発明は、１以上のデータプロセッサ及び／又はディジタル信号プロセッサ上で動作するコンピュータソフトウェアとして実装される。本発明の実施例の要素は、物理的、機能的及び論理的に、いずれの適切な態様で実装されても良い。機能は単一のユニットで実装されても良いし、複数のユニットで実装されても良いし、又は他の機能ユニットの一部として実装されても良い。本発明は単一のユニットで実装されても良いし、種々のユニット及びプロセッサ間で物理的及び機能的に分散されても良い。
【００７２】
本発明は幾つかの実施例と関連して説明されたが、本発明はここで開示された特定の形態に限定されることを意図したものではない。本発明の範囲は、添付する請求項によってのみ限定され、以上の特定の実施例以外の実施例も、これら添付する請求項の範囲内で同様に可能である。
【００７３】
請求項において、「有する（comprise／comprising）」なる語は、他の要素又はステップの存在を除外するものではない。更に、複数の手段、要素又は方法ステップは、別個に列記されていても、例えば単一のユニット又はプロセッサにより実装されても良い。加えて、個々の特徴が異なる請求項に含められ得るが、これら特徴は有利に組み合わせられても良く、異なる請求項に含められていることは、これら特徴の組み合わせが利用可能ではない及び／又は有利ではないことを意味するものではない。加えて、単数形の参照は複数を除外するものではない。「１つの（a、an）」、「第１の（first）」及び「第２の（second）」等の語は、複数を除外するものではない。請求項における参照記号は単に例を明確にするためのものであり、いずれの態様においても請求項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】
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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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【国際調査報告】
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