(57)【要約】  複数の個々に制御可能な発光要素５を有する照明部材３と、照明部材３により照明される表示パネル２であって、複数の個々に制御可能なピクセル４ａ−ｄを含んでいる表示パネル２と、表示装置１により表示されるべき色画像を示している画像データＩＤを受け取る表示コントローラ６とを有する表示装置１である。表示コントローラ６は、更に、各発光要素５の色出力を、受け取られた画像データＩＤに基づいて個々に制御する。バックライト又はフロントライトのような、制御可能な照明部材を有する表示装置の性能は、前記制御可能な照明部材に含まれている前記発光要素の、単に強度というよりも、色出力を個々に制御することによって、かなり改善されることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の個々に制御可能な発光要素を有する照明部材と、
前記照明部材により照明される表示パネルであって、複数の個々に制御可能なピクセルを含んでいる表示パネルと、
表示装置により表示されるべき色画像を示している画像データを受け取る表示コントローラと、
を有する前記表示装置において、前記表示コントローラは、更に、各発光要素の色出力を、受け取られた前記画像データに基づいて個々に制御することを特徴とする、照明装置。
【請求項２】
前記ピクセルの各々は、各々対応する異なる色成分の通路を可能にする複数の個々に制御可能なサブピクセルを含んでおり、前記表示コントローラは、更に、第２の色の光の通路を可能にするサブピクセルを介した第１の色の光の漏出によって生じる色の不均衡を補償するように、前記発光要素の各々からの及び／又は前記サブピクセルの各々の光透過からの前記色出力を制御する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示コントローラは、更に、２つ以上の発光要素による前記サブピクセルの同時照明によって生じる色の不均衡を補償するように、前記発光要素の各々からの前記色出力及び／又は前記サブピクセルの各々の光透過を制御する、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示コントローラは、更に、当該表示装置からの出力が、受け取られた前記画像データに対応するように、前記ピクセルの各々の光透過を制御する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
各発光要素が、複数のピクセルを照明する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光要素の各々は、複数の異なる有色の個々に制御可能なサブエレメントを含んでおり、
前記表示コントローラは、各発光要素に関して、
−  前記発光要素により照明される異なる有色のサブピクセルの各集合内の最大入力サブピクセル値を決定するように、前記受け取られた画像データを評価し、
−  決定された前記最大入力サブピクセル値に、前記サブピクセルの集合の各々に関する最大の変更されたサブピクセル値を代入し、
−  前記サブエレメントの各々に関して、調光された前記サブエレメントと組み合わされた前記最大の変更されたサブピクセル値が、調光されていない前記サブエレメントと組み合わされた前記最大の入力サブピクセル値と本質的に同じ表示出力を生じるように、調光因子を決定する、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示コントローラは、各発光要素に関して、
−  前記受け取られた画像データに関して、前記発光要素により照明される複数のピクセルに関する色ごとの最大ブライトネス及び最大飽和度を決定し、
−  前記発光要素の色出力及び／又は前記発光要素により照明される複数の異なる有色のサブピクセルの各々の光透過を、前記表示装置に関するアドレス指定可能な色空間が、決定された前記最大ブライトネス及び飽和度により規定される空間に縮小されるように制御する、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示コントローラが、ピクセル及び／又は前記ピクセルを照明している発光要素を、前記ピクセルのブライトネス及び／又は色飽和度が、受け取られた前記画像データを超えて一時的に強調されるように、制御する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記発光要素の各々は、複数の異なる有色の個々に制御可能なサブエレメントを有しており、前記サブエレメントの各々の平均デューティサイクルは、公称値の１００％未満に維持されている、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
複数の個々に制御可能な発光要素を有する照明部材と、
前記照明部材により照明される表示パネルであって、複数の個々に制御可能なピクセルを有する表示パネルと、
を有する表示装置を制御するための方法であって、
前記表示装置により表示されるべき色画像を表す画像データを受け取るステップと、
各発光要素個々の色出力を、受け取られた前記画像データに基づいて個々に制御し、これにより前記表示装置の改善された性能を可能にするステップと、
を有する方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の表示装置に含まれている表示コントローラを動かす場合に、請求項１０に記載のステップを実行するコンピュータプログラムモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の個々に制御可能な発光要素を有する照明部材と、前記照明部材によって照明される表示パネルとを有する表示装置であって、前記表示パネルは、複数の個々に制御可能なピクセルを有している、表示装置に関する。
【０００２】
本発明は、更に、このような表示装置及びコンピュータプログラムのモジュールを制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
今日、フラットパネルディスプレイの様々な種類は、携帯電話の表示器から大きいスクリーンテレビ受像機まで、幅広い様々なアプリケーションにおいて使用されている。一部の種類のフラットパネルディスプレイ（例えば、所謂プラズマディスプレイ）は、発光ピクセルのアレイによって構成されている一方で、大多数のフラットパネルディスプレイはピクセルのアレイを有している。前記ピクセルは状態間で切り換えられることができるが、独立に光を発することはできない。このようなフラットパネルディスプレイは、ユビキタス的に見つかる液晶ディスプレイを含む。このようなフラットパネルディスプレイが画像をユーザに表示することができるようになるために、前記ピクセルのアレイは、透過性の種類のピクセルのアレイの場合における所謂バックライトによって又は反射性の種類のピクセルルのアレイの場合における環境光若しくは所謂フロントライトによって、照明されなければならない。
【０００４】
従来のバックライトは、光が光源から結合導入される平面状の光ガイドによって構成されている。前記平面状の光ガイドのうちの一方の表面は、典型的には、この表面を介した光の導出結合を可能にするために、構築又は変形（例えば、粗面処理）によって変更される。結合導出された光は、次いで、前記ピクセルのアレイ（透過状態にある）を通過し、対応する画像は、観察者に対して可視的なものになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、よくあることだが、前記ピクセルのうちの非常に小さい部分のみが明るい（これらの透過性の状態にある）場合、これに応じて前記バックライトによって発される前記光の大部分は、前記観察者に到達するのを防止されており、従って、貴重なエネルギが浪費されている。
【０００６】
複数の個々に制御可能な光源を有するバックライトパネルとして前記バックライトを設けることによって、他方では、前記バックライトは、局所的に調光され、この結果、画像コントラストの向上と電力消費の低減との両方をもたらす。
【０００７】
国際特許出願公開第０３０７７０１３号パンフレットは、複数の個々に制御可能な光源を有するこのようなバックライトパネルを有する表示装置を開示しており、前記バックライトパネルにおいて、このパネルのピクセルのダイナミックレンジのより大きい部分が利用されるように、前記バックライト内の或る制御可能な光源によってアドレス指定されている前記表示パネルのピクセルのグレイスケール値が比例して縮尺変更されように、局所的な調光が実施化されている。この後、前記バックライト内の前記制御可能な光源は、これに応じて調光され、結果として、前記表示装置の出力は不変のままである。これによって、電力消費が減少され、前記表示装置の前記ダイナミックレンジが増大される。
【０００８】
しかしながら、複数の個々に制御可能な光源を含んでいるバックライトを有する表示装置の性能については、更なる改善の余地がある。
【０００９】
従来技術に関する上述の及び他の不利な点を考慮して、本発明の一般的な目的は、改良型の表示装置を提供することにあり、特に、より小さい電力消費及び／又はより高い画像コントラストを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の見地によれば、これらの及び他の目的は、複数の個々に制御可能な発光要素を有する照明部材と、前記照明部材によって照明されるように配されている表示パネルであって、複数の個々に制御可能なピクセルを含んでいる表示パネルと、前記表示装置によって表示される色画像を表す画像データを受け取る表示コントローラとを有する表示装置であって、前記表示コントローラが、受け取られた画像データに基づいて各発光要素の色出力を個々に制御している、表示装置によって達成される。
【００１１】
本発明は、制御可能な照明部材（例えば、バックライト又はフロントライト）を有する表示装置の性能が、前記制御可能な照明部材に含まれている発光部材の、単に強度というよりもむしろ、色出力を個々に制御することよってかなり改善されることができるという認識に基づいている。
【００１２】
従来技術における場合のように、（典型的には白色光の）発光要素の強度の調整に限定されるものではなく、強度の低減は、その特定の発光要素によって照明されるピクセルを目的とする画像データの最大色成分値によって限定される。例示的な８ビットの表示パネルに関して、前記発光要素によって照明される表示ピクセルのうちの１つが、Ｒ（赤色）＝５０、Ｇ（緑色）＝５０、及びＢ（青色）＝２５５という色設定を割り当てられた場合、前記発光要素の強度の如何なる低減も可能ではない。この場合、前記例示的なピクセルは飽和され、前記表示パネルの色出力が悪化するからである。従って、この従来技術の表示装置において、電力消費の如何なる低減も、前記例示的な発光要素に関して達成可能ではない。
【００１３】
同じ例示的な色設定を考慮すると、本発明による表示装置は、各色の原色に関する強度の個々の低減を可能にする。従って、青色光の量は、本実施例によって、減少されることはできないが、赤色及び緑色光の量は、前記特定の発光要素によって照明されている前記他の表示パネルのピクセルの色設定に依存して、前記表示装置の画像出力の結果として生じる劣化を伴うことなく、減少されることができる。色の原色に関する最大の色設定が、即ちＲｍａｘ＝１００、Ｇｍａｘ＝１５０及びＢｍａｘ＝２５５であることが分かる場合、前記発光要素の電力消費は、本発明による表示装置において、ほぼ３４％だけ減少されることができ、このことは、従来技術と比較してかなりの改善である。
【００１４】
更に、各発光要素の色出力の、本発明による、個々の制御は、前記ブライトネス及び／又は前記色飽和度の一時的な及び局所的な上昇による画像の強調を可能にする。ＣＲＴディスプレイとの関連において、このことは、「ピーキング」として知られている。
【００１５】
有利には、更に、前記ピクセルの各々は、複数の個々に制御可能なサブピクセルであって、各々が、対応する異なる色成分の通路を可能にするサブピクセルを有していても良く、前記表示コントローラは、第２の色の光の通路を可能しているこのようなサブピクセルを介した第１の色の光の漏出によって生じる色の不均衡を補償するために、前記発光要素の各々からの色出力及び／又は前記サブピクセルの各々の光透過を制御しても良い。
【００１６】
異なる有色のサブピクセルにおいて、それぞれの所望の色に対応している光透過（又は反射）特性を有する色フィルタが、典型的には、含まれている。しかしながら、このことは、或るサブピクセルの色が、他の成分によって実現されることができるので、決して必須でない。例えば、電気泳動的表示器の場合、或るピクセル／サブピクセルの色は、変位された荷電粒子の色によって決定されることができる。
【００１７】
第２の色成分の通路だけを可能にすることを目的として設計されているサブピクセルを介した第１の色成分の光の漏出により、典型的には、対応する縮尺変更されたサブピクセルの色設定に関して前記発光要素の色座標を単に縮尺変更することは十分なものではない。このことは、前記表示出力の予想外の及び潜在的に非常に面倒な色の不均衡を生じるからである。
【００１８】
この色の不均衡は、例えば、発光要素からの色出力及び／又はその発光要素によって照明される前記サブピクセルの各々の光透過を、これらの異なる有色のサブピクセルの既知の漏出因子に基づいて（色フィルタを含むサブピクセルの場合、これらの漏出因子は、前記色フィルタによって決定される）決定することによって補償されることができる。
【００１９】
光の漏出による色の不均衡のこのような補償が実施される場合、変更された及び変更されていない表示ピクセル値間の変換のための変換マトリックスは、典型的には非対角項を含んでおり、上述の簡単な縮尺変更の場合ではない。
【００２０】
更に、前記表示コントローラは、更に、２つ以上の発光要素による前記サブピクセルの同時の照明によって生じる色の不均衡を補償するために、前記発光要素の各々からの色出力又は前記サブピクセルの各々の前記光透過を制御するように構成されていても良い。
【００２１】
前記表示パネルに対する前記照明部材の実際の配置に依存して、ピクセルは、２つ以上の発光要素からの光によって照明されることができる。このような合成照明は、しばしば生じる場合であって隣接した発光要素が異なる色及び／又は強度を有する光を発するように制御されている場合、色の不均衡及び付随する画像アーチファクトを生じ得る。
【００２２】
この色の不均衡は、これらの発光要素によって照明されるサブピクセルのそれぞれの光透過を決定する場合に、複数の隣接して位置されている発光要素からの寄与を考慮に入れることによって補償されることができる。
【００２３】
前記表示コントローラは、更に、この表示からの出力が、受け取られた画像データに本質的に対応するように、前記表示パネルのピクセルの各々の光透過を制御するように構成されることができる。
【００２４】
所謂「ピーキング」に関連して上述したように、前記表示出力内の変形が、このときにおける前記表示出力が前記受けとられた画像データに直接的に対応しないように望まれている、動作の幾つかのアプリケーション又はモードが存在し得る。しかしながら、一般に、前記表示からの出力は、前記受け取られた画像データと適合していなければならない。もちろん、固有の表示特性又は特に省エネルギの設定のための一定量の「クリッピング」（ピクセルの飽和）のような因子による何らかの偏りが、存在し得る。
【００２５】
更に、各発光要素は、有利には、複数のピクセルを照明するように構成されることができる。
【００２６】
実際に、前記照明部材と前記表示パネルとの間の解像度の比率は、例えば、コスト、複雑さ、照明部材の均一性、収率及び電力低減能力のような、複数のパラメータに関する設計のトレードオフである。明らかに、前記バックライトの解像度が高くなるほど、前記照明部材（例えばバックライト）が、少数の表示ピクセルに基づいて色出力を最適化するように制御されることができるので、より低い電力消費が達成可能である。しかしながら、より高い解像度の場合、制御のコスト及び複雑さは増大し、生産収率の問題が、更に重要になる。
【００２７】
本発明による表示装置の一実施例によれば、前記発光要素の各々は、異なる有色の個々に制御可能なサブエレメントを含むことができ、前記表示コントローラは、各発光要素に関して、前記発光要素によって照明されるように配されている異なる有色のサブピクセルの各集合のうちの最大入力サブピクセル値を決定するために、前記受け取られた画像データを評価し、決定された前記最大入力サブピクセル値を、サブピクセルの集合の各々に関する最大の変更されたサブピクセル値に置換し、前記サブエレメントの各々に関して調光因子を決定するように適応化されていても良く、この結果、調光されたサブエレメントと組み合わされた最大の修正されたサブピクセル値は、結果として、調光されていないサブエレメントと組み合わされた最大の入力サブピクセル値と本質的に同じ表示出力を生じる。
【００２８】
これによって、前記照明部材の各発光要素に含まれている異なる有色のサブエレメントは、個々に調光されることができる一方で、前記受け取られた画像データに対応する表示装置の出力も達成する。このことは、電力消費の相当な低減及び前記表示装置の強調されたコントラストに至る。
【００２９】
本発明による表示装置の他の実施例によれば、前記表示コントローラは、各発光要素に関して、前記受け取られた画像データに関して、前記発光要素によって照明される複数のピクセルに対する色ごとの最大ブライトネス及び最大飽和度を決定し、前記表示装置に対するアドレス指定可能な色空間が、決定された最大ブライトネス及び飽和度によって規定される空間に縮小されるように、前記発光要素の色及び／又は前記発光要素によって照明される複数の異なる有色のサブピクセルの各々の光透過を制御しても良い。
【００３０】
更に、本発明のこの実施例において、電力消費が減少されることができ、前記表示装置のコントラストが強調されることができた。
【００３１】
本発明の表示装置の更に他の実施例によれば、前記表示コントローラは、ピクセル及び／又は前記ピクセルを照明している発光要素を、前記ピクセルのブライトネス及び／又は色の飽和が、前記受け取られた画像データを超えて一時的に強調されるように制御しても良い。
【００３２】
これにより、上述の「ピーキング」は、ユーザの見ている経験を強調するために実現されることができる。このような、ピーキングが実施化されている発光要素に関するとき、このことは、典型的には、電力消費の減少及び強調されたコントラストを犠牲にしている。このことは、電力消費の前記低減を典型的には犠牲にして、コントラストを強調した。
【００３３】
この所謂ピーキングを実施化している場合、前記発光要素の各々は、有利には、複数の異なる有色の個々に制御可能なサブエレメントを含むことができ、前記サブエレメントの各々の平均デューティサイクルは、公称値の１００％未満に維持されることができる。
【００３４】
このようなサブエレメントとして、ＬＥＤ（発光ダイオード）はＬＥＤのデューティサイクルが、指定された領域内に保たれるならば、前記ＬＥＤは、典型的には、公称の最大値よりも高い電力において一時的に駆動される操作性があるものであることができるので、特に適切である。
【００３５】
本発明の第２の見地によれば、上述及び他の目的は、複数の個々に制御可能な発光要素を持つ照明部材と、前記照明部材によって照明されるように配されている表示パネルであって、複数の個々に制御可能なピクセルを有する表示パネルとを有している表示装置を制御する方法であって、前記方法は、前記表示装置によって表示される色画像を表す画像データを受け取るステップと、各発光要素個々の色出力を、前記受け取られた画像データに基づいて個々に制御するステップと、これにより前記表示装置の改良されたパフォーマンスを可能にするステップとを有する方法によって達成される。
【００３６】
現在の本発明の第２の見地の効果及びフィーチャは、前記第１の実施例に関連して上述されたものと大部分類似している。
【００３７】
本発明の第３の見地によれば、上述及び他の目的は、本発明による表示装置に含まれている表示コントローラを動作させる場合に、本発明による前記方法のステップを実行するコンピュータプログラムモジュールによって達成される。
【００３８】
本発明の現在の第三の見地の効果及びフィーチャは、前記第１の実施例に関連して上述されたものと大部分類似している。
【００３９】
本発明のこれらの及び他の見地は、今、本発明の現在好適な実施例を示している添付図面を参照して、より詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例による表示装置の模式的なブロック図である。
【図２ａ】図１の表示パネルの一部の模式的な平面図である。
【図２ｂ】図１の照明部材の一部の模式的な平面図である。
【図３】前記照明部材の発光要素内に含まれるサブエレメントによって照明されている場合の図１の表示パネルのサブピクセルにおける色フィルタによる漏出に関して、模式的に示している。
【図４】本発明による方法の実施例を示しているフォローチャートである。
【図５】例示的な色の画像及び調光されていない照明部材を有する前記照明装置にアクセス可能な色点に関する色空間におけるピクセルの雲を模式的に示している。
【図６】色空間におけるＲ及びＧ軸と平行な平面断面における本発明の第１の実施例による調光の前後のアクセス可能な色点を模式的に説明している。
【図７】色空間におけるＲ及びＧ軸と平行な平面断面における本発明の第２の実施例による調光の前後のアクセス可能な色点を模式的に説明している。
【図８】前記発光部材内の複数の発光要素による或るピクセルの照明を模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下の説明において、本発明は、透過型液晶表示パネルを有する簡略化された表示装置であって、各ピクセルは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の光それぞれの通路を可能にする色フィルタを備える３つのサブピクセルと、分割されたＬＥＤバックライトとを含んでおり、各発光要素は、４つの異なる有色のＬＥＤ（赤色（Ｒ）、琥珀色（Ａ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ））を含んでいる、表示装置を参照して記載される。
【００４２】
このことは、決して、本発明の範囲を決して制限するものではなく、本発明は、他の種類の表示パネル及び／又は他の種類の照明部材を有する表示装置に等しく適用なものであることに留意されたい。例えば、分割型ＬＥＤバックライトにおいては、各発光要素は、３つの異なる有色のＬＥＤ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）を含むことができ、前記透過型液晶表示パネルにおいて、各ピクセルは赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）及び白色（Ｗ）の光それぞれの通路を可能にする色フィルタを備える４つのサブピクセルを含むことができる。更に、前記表示パネルは、エレクトロウェッティング、電気泳動、磁気泳動、エレクトロクロミズム又はマイクロメカニカルリフレクタのような、他の画像形成技術を利用することもできる。更に、前記照明部材は、蛍光灯、又は１つ若しくは複数の光源と一緒の光修正部材のような、ＬＥＤ以外の光源のマトリックスにより実現されることもでき、前記光修正部材は、前記光源により発される光の色の変形を使用可能にする。
【００４３】
図１は、本発明の一実施例による表示装置１を模式的に示しており、透過性液晶表示パネル２の形態における表示パネルが、分割型ＬＥＤバックライト３の形態における照明部材により照明されている。液晶表示パネル２は、複数の個々に制御可能なピクセル４ａ−ｄ（ここでは、図面の明確さのために、これらのうちの４つのみが示されている）を有しており、バックライト３は、複数の個々に制御可能な発光要素５を有しており、示されたピクセル４ａ−ｄを照明するように配される１つのもののみが、図面の明確さのために符号により示されている。
【００４４】
表示装置１は、表示装置１により表示されるべき色画像を示している画像データＩＤを受け取り、表示パネル２に含まれるピクセル４ａ−ｄの各々の光透過（強度及び色）と、バックライト３内に含まれる発光要素５の各々の色出力（強度及び色）とを個々に制御する表示コントローラ６を更に含んでいる。
【００４５】
図２ａ−ｂには、図１からの、液晶表示パネル２及びバックライト３の一部が、それぞれ模式的に示されている。
【００４６】
最初に図２ａを参照すると、液晶表示パネル２のピクセル４ａ−ｄの各々が、３つの異なる有色の個々に制御可能なサブピクセル１０ａ−ｃ−１３ａ−ｃに再分割されている。各ピクセル４ａ−ｄは、赤色（Ｒ）１０ａ−１３ａ、１緑色（Ｇ）１０ｂ−１３ｂ及び青色（Ｂ）１０ｃ−１３ｃのサブピクセルを含んでおり、各々は、表示パネル２に関して色ごとに８ビットのダイナミックレンジを仮定すると、０と２５５との間のピクセル値ＰＲ、ＰＧ、ＰＢに制御されることができ、ここで、０は、それぞれの光の最小透過率に対応しており、２５５は、それぞれの光の最大透過率に対応している。
【００４７】
ここで、図２ｂに戻ると、発光要素５がピクセル４ａ−ｄを照明するように配されている、照明部材３の一部が示されている。発光要素５は、４つの異なる有色のサブエレメント１５ａ−ｄを含んでおり、各々は、異なるそれぞれの色を有する光を制御可能に発するように構成されている。本実施例において、サブエレメント１５ａは、０と２５５との間の強度ＬＲにおいて、赤色（Ｒ）光を発するように制御可能であり、残りのサブエレメント１５ｂ−ｄは、琥珀色（Ａ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の光を、それぞれ、０と２５５との間の強度ＬＡ、ＬＧ、ＬＢにおいて、発するように同様に制御可能である。
【００４８】
サブピクセル１０−１３ａ−ｃ内の不完全な色フィルタを有する典型的な状況は、今、図３を参照して記載される。図３には、図１における表示装置の模式的な断面図が示されており、サブピクセル１０−１３ａ−ｃ（１０−１１ａ−ｃのみが、図３の断面図において、可視的である）は、サブエレメント１５ａ−ｄを有する発光要素５により照明されている。
【００４９】
全てのサブピクセル１０−１１ａ−ｃが完全に透過するように設定されており、かつ、赤色（Ｒ）のサブエレメント１５ａだけが、光を発するように設定されている例示的な状況に関して図示されているように、赤色のサブエレメント１５ａにより発される光は、「赤色」のサブピクセル１０−１１ａを通過することのみを可能にされているのではなく、しかし、一部の赤色光は、他の、異なる有色のサブピクセルを介して漏出し、細い矢印により示されているように、緑色及び青色のサブピクセル１０ｂ−ｃを通過する。
【００５０】
この漏出の規模は、異なる有色のサブピクセルを達成するために使用されている色フィルタの場合には、使用される特定の前記色フィルタの材料特性であり、白色光を発しているバックライトの場合、前記表示装置は、最初に、この漏出を考慮に入れるように較正されることができる。しかしながら、前記バックライトにより又は前記バックライトの一部により発される光の色が第１の色から変化される場合、上述の漏出は、潜在的に、観察者にとって非常に悩ましいものになり得る画像内の色のシフト又不均衡を生じる。
【００５１】
このことは、特に、ＲＧＢＷ（Ｗ＝白色）のような、複数のサブピクセルに関する場合であり、白色のサブピクセル（即ち、如何なる色フィルタも存在しない）は、全ての前記サブエレメント又は前記サブエレメントを照明している光源の光を透過する。同様のことが、ＲＡＧＢ（Ａ＝琥珀色）のような、複数の一次光源が使用される場合にも当てはまり、琥珀色の源は、赤色及び緑色フィルタにより透過される。
【００５２】
図４のフォローチャートと上述の図１−３とを参照して、本発明による方法の好適実施例が、ここで、記載され、当該好適実施例によれば、表示パネル２のサブピクセル１０−１３ａ−ｃの色の漏出による色の不均衡の問題が、対処されている。
【００５３】
以下の記載において、照明部材３の発光要素５が重複していないと仮定されており、即ち表示パネル２の各ピクセル４ａ−ｄは、固有の明白な仕方において、特定の発光要素５に割り当てられることが可能である。隣接している発光要素間の重複部分を有する場合を扱うための変形は、図８に関連して後述される。
【００５４】
或る発光要素５及びこの発光要素５により照明される表示パネルピクセル４ａを考慮する。観察者により経験されるこのピクセル４ａの三刺激値又は色座標［Ｘ，Ｙ，Ｚ］は、
【数１】
2010518441.tif 000003
によって、与えられる。
【００５５】
この三刺激値［Ｘ、Ｙ、Ｚ］は、色及び強度を含むことに留意されたい。この関係において、［ＰＲ、ＰＧ、ＰＢ］は、前記表示パネルに提供されるような、ＲＧＢサブピクセル１０ａ−ｃのグレイスケール値であり、受け取られた画像データＩＤに対応している。比例マトリックス
2010518441.tif 000004
が形成されることができ、前記比例マトリックスは、スペクトル組成、並びに異なる有色のサブエレメント１５ａ−ｄの強度及びサブピクセル１０ａ−ｃ内の色フィルタの透過特性を考慮に入れている。このマトリックスは、
【数２】
2010518441.tif 000005
のように規定される。
【００５６】
このマトリックスの成分は、
【数３】
2010518441.tif 000006
のような関係（例えば、サブピクセル１０−１３ａ内の赤色フィルタを考慮している）により規定される。ここで、
2010518441.tif 000007
は、オン状態にある場合の赤色のサブピクセル１０−１３ａにより透過される光の三刺激値を示している。この値は、赤色１５ａ、琥珀色１５ｂ、緑色１５ｃ及び青色１５ｄのサブエレメントの強さに依存しており、［ＬＲ，ＬＡ，ＬＧ，ＬＢ］は、考慮中であるバックライトピクセル４ａ−ｄに対応している。これは、前記赤色フィルタを介したこれらのサブエレメント１５ａ−ｄの光の透過を記述している透過マトリックス
2010518441.tif 000008
に依存するものである。このマトリックスは、実際に知られているものである。現在記載されている例において、４つの一次光源が、記載されている。しかしながら、ここで記載されている方法は、如何なる数の原色にも適用できるものであることに留意されたい。同様の関係が、緑及び青色色フィルタに関して存在する。
【００５７】
（特定の発光要素５の色出力を制御する）バックライトピクセルの調光の後、
オン状態にある場合の赤色のサブピクセルにより透過される光の三刺激値は、
【数４】
2010518441.tif 000009
によって与えられ、ここで、
【数５】
2010518441.tif 000010
である。
【００５８】
この関係において、［ｃＲ，ｃＡ，ｃＧ，ｃＢ］は、ＲＡＧＢ光源１５ａ−ｄの調光因子である。もちろん、透過マトリックス
2010518441.tif 000011
は、発光要素５の調光の量に依存しない。
【００５９】
古いピクセル値（即ち、照明部材３の調光前）と新しいピクセル値（即ち、照明部材３の調光後）との関係は、
【数６】
2010518441.tif 000012
によって、与えられる。
【００６０】
再び図４に戻ると、表示コントローラ６は、第１ステップ１０１における表示装置１により表示されるべき画像を示している画像データＩＤを受け取る。次いで、バックライト３内の各発光部材ＬＥｎに関して、ステップ１０２〜１０５が実行される。ステップ１０２において、特定発光部材５により照明されているサブピクセル１０ａ−ｃ−１３ａ−ｃの間において、画像データＩＤ内の最大入力サブピクセル値ＰＲｍａｘ、ＰＧｍａｘ、ＰＢｍａｘが、決定される。
【００６１】
【数７】
2010518441.tif 000013
次のステップ１０３において、決定された前記最大入力サブピクセル値ＰＲｍａｘ、ＰＧｍａｘ、ＰＢｍａｘは、表示装置１の調整に後続する最大の変更されたサブピクセル値Ｐ´Ｒｍａｘ、Ｐ´Ｇｍａｘ、Ｐ´Ｂｍａｘと置換され、本実施例において、全てが最大の透過から、クリッピングを防止するための縁を引いた値に設定され、即ち最大サブピクセル値は、Ｐ´Ｒｍａｘ＝Ｐ´Ｇｍａｘ＝Ｐ´Ｂｍａｘ＝２５５−δに設定される。固定された縁δを有する代わりに、帰納的な取り組みを採用し、前記縁を色ごとの調光の量に依存させる（例えば、最も調光されている色に対して最大の縁とする）こともできる。
【００６２】
続くステップ１０４において、調光因子ｃＲ、ｃＡ、ｃＧ、ｃＢは、方程式（７）を方程式（６）に代入することにより決定される。即ち、我々は、調光の前後において、前記観察者により知覚されるピクセルの三刺激色値が等しいものであるように要求している。
【００６３】
結果として得られる関係を書き直した後に、
【数８】
2010518441.tif 000014
に到達する。
【００６４】
この関係から、調光因子［ｃＲ，ｃＡ，ｃＧ，ｃＢ］を解くことができる。ここでは、この解が固有なものである必要がないことに留意しなくてはならない。しかしながら、一次光源があるのと同程度に多くの異なる色フィルタを有する特別な場合においては、方程式（８）に対する解は、固有なものである。
【００６５】
ステップ１０４において決定される調光因子に基づいて、変更されたピクセル値ＰＲ´、ＰＧ´及びＰＢ´は、方程式６によって、与えられている関係を使用して、ステップ１０５における特定の発光要素５により照明されるピクセル４ａ−ｄごとに決定される。
【００６６】
照明部材３内の各発光要素に関してステップ１０２−１０５を実行した後、表示装置１は、ステップ１０６において、ここで決定されたバックライト３の副次的要素１５ａ−ｄと、強度ＬＲ´、ＬＡ´、ＬＧ´及びＬＢ´と、変更されたピクセル値ＰＲ´、ＰＧ´及びＰＢ´とを使用して画像を表示するように、表示コントローラ６により制御される。
【００６７】
ここで、上述の「ピーキング」とは、例えば、このようにして得られた調光因子［ｃＲ、ｃＡ、ｃＧ、ｃＢ］に１よりも大きい何らかの因子を乗算することにより達成されることができることにも留意されたい。
【００６８】
更なる詳細を検討し、ここで、２つの異なる色フィルタ（赤色及び緑色）及び２つ一次発光サブエレメント（赤色及び緑色）のみを有する場合を考慮する。この場合、方程式（８）は、
【数９】
2010518441.tif 000015
となり、ここで、
【数１０】
2010518441.tif 000016
及び
【数１１】
2010518441.tif 000017
である。
【００６９】
方程式（１０）において、πＲ＝Ｐ´Ｒｍａｘ及びπＧ＝Ｐ´Ｇｍａｘである。方程式（９）における行列
2010518441.tif 000018
は、色フィルタの漏出が考慮に入れられていない単純な調光方法を使用している場合には存在しない、非対角項を含んでいることに留意されたい。
【００７０】
上述の方法が、今、表示装置１により表示されるべき例示的な画像を使用して例証される。
【００７１】
図５において、この画像は、当該画像を表す色空間におけるピクセル値の雲２０により表されている。図５における箱２１は、前記雲を含んでおり、調光されていないバックライト３の発光要素５の全てを備える前記表示装置にアクセス可能な色点を表しており、即ち前記バックライトは、自身の最大強度において、一様な単色光を発している。
【００７２】
図５において、Ｘ軸は、主に、赤色に関する目の感度を表しており、Ｙ軸は緑色に関する目の感度を表しており、Ｚ軸は青色に関する目の感度を表している。
【００７３】
以下の議論を単純化するために、ここで、ピクセル及び２つの一次光源、又は発光要素辺りのサブエレメント（例えば、赤色及び緑色）につき、２つの色フィルタ（例えば、赤色及び緑色）を有する場合を考える。この場合、図５における色空間は、図６における平面断面３０に変換されている。ここで、前記色フィルタが、図３に関連して上述されたように漏出していると仮定する。図６に概略が示されている状況の場合、赤色光源を僅かに調光する及び緑色の光源を２倍だけ調光することが可能であるはずだと推測できる。しかしながら、こうする場合、より緑色ではない光は、赤色フィルタを介して漏出する。結果として、前記赤色フィルタにより透過された光は、より更に純粋なものになる。他方では、緑色のフィルタにより透過される光は、より純粋でないものとなる。
【００７４】
従って、知覚される画質に対して不利益に影響しないように、この漏出が、考慮されなければならず、例えば、図４に関連して上述された方法を使用してなされることができるのである。
【００７５】
本発明の第２の実施例によれば、照明部材３内に含まれている発光要素５と、表示パネル２内に含まれているピクセル４ａ−ｄとに関する変更された設定が、図７において、模式的に示されているように決定されることができる。この第２の実施例によれば、色ごとの最大ブライトネス（図７における点Ａ及びＢ）と、各色について達成される必要がある最大飽和度（点Ｃ及びＤ）とが、或るバックライトピクセル５により照明されているピクセル４ａ−ｄに対して決定されている。この認識によれば、前記バックライト及び表示器が、例えば、エネルギ消費に関して最適化されていると共に、必要な色座標がアドレス指定されることを保証する。
【００７６】
最後に、隣接した発光要素５の放出パターンが重複している状況が、図８を参照して議論される。
【００７７】
図８において、表示パネル２内のピクセルＰｉは、照明部材３内の隣接して位置されている発光要素Ｌｊ−１、Ｌｊにより照明されるように示されている。以下では、図４に関連して記載された方法が、このような隣接している発光要素間の重複を補償するために、どのように変更されることができるかが説明される。この関係は、  １）バックライト３は、全ての発光要素５がこれらの公称の調光されていない強度にある場合、表示パネル２全体を均一に照明できるように設計される（このことは、例えば、バックライト３と表示パネル２との間に拡散器（図示略）を挿入することにより達成されることができる）。
２）個々の異なる有色のサブエレメント１５ａ−ｄの放出パターンが一致している発光要素５を考える。
という２つの仮定の下で成立する。単色の場合を最初に考える。Ｌｉｊを、バックライトのピクセルｊから生じている表示ピクセルｉの場所における輝度とする。上述の第１の仮定を与えられ、このことは、ｃを定数として、
【数１２】
2010518441.tif 000019
を保持する。Ｐｉは、調光前の表示ピクセルｉのグレイスケール値であるとする。我々は、このグレイスケール値を、
【数１３】
2010518441.tif 000020
のように、この表示ピクセルを照明しているバックライトピクセル間に分配する。
【００７８】
この表現において、Ｐｉｊは、バックライトピクセルｊに割り当てられる表示ピクセルｉのグレイスケール値の何分の１である。この分割によって、
【数１４】
2010518441.tif 000021
ある。
【００７９】
次に、図４に関連して記載されているステップが、実行される。このアルゴリズムの第１のステップは、バックライトのピクセルｊ（即ち考慮中のバックライトのピクセル）により照明されるピクセルｉの集合内に生じている最大グレイスケール値を発見することにある。このバックライトンピクセルｊが、均一でない強度分布を有していることを考慮に入れるように、重み因子によって、Ｐｉｊを重み付けし、即ち
【数１５】
2010518441.tif 000022
である。
【００８０】
即ち、発生している前記最大グレイスケール値を探す場合、Ｐｉｊ＝Ｐｉとすることができる。結果として、調光の後、バックライトのピクセルｊに関する調光因子と、新しいグレイスケール値Ｐｉｊ´、即ち
【数１６】
2010518441.tif 000023
を得る。
【００８１】
このプライムは、調光後の状況を意味している。実際、Ｌｉｊ´／Ｌｉｊは、バックライトピクセルｊ（実際に、ｉから独立している）の調光因子である。前記パネル上に表示されている実際のグレイスケール値は、この関係：
【数１７】
2010518441.tif 000024
から再び得られる。
【００８２】
色への拡張は、今、上述の２つ目の仮定に従う限り、簡単であり、構造によって、この手順は、全ての色フィルタ及び一次光源のための正しい結果を与えている。
【００８３】
実際に、輝度が前記バックライトのピクセルの中央における輝度値に対する或る閾値を超えている或る表示ピクセルｉに貢献しているバックライトのピクセルｊのみを考慮するのが有利であり得て、このことは、前記バックライトのピクセルの輝度分布の如何なる長い裾の考慮も回避し、これにより、計算の労力を減少する。
【００８４】
当業者であれば、本発明が、決して、上述の好適実施例に限定されるものではないと理解する。例えば、拡散器又は他の光学要素は、様々な可能な仕方において、前記発光要素により発される光を条件づけるように、前記照明部材と前記表示パネルの間に位置されることができる。更に、上述の実施例に代替的なものとして、本発明による表示装置は、いわゆる連続スペクトル照明に基づくものでも良い。例えば、前記表示パネルの各ピクセルは、２つのサブピクセルを有することができ、一方は色フィルタＡを備えており、他方は色フィルタＢを備えていることができる。前記照明部材の発光要素は、各々、光源Ｃ及びＤを備えていても良い。次いで、動作中、各画像フレームが、２つのサブフレームに分割される。一方のサブフレームにおいては光源Ｃがオンになっているのに対し、第２のサブフレームにおいては、光源Ｄがオンになっている。色フィルタＡ及びＢの各々は、光源Ｃ及びＤにより発されるスペクトルの一部を透過する。更に、前記照明部材は、走査されることもできる。例えば、前記バックライトは、複数の列に分割されることができる。動作中、各列は、表示パネルのピクセルの前記列のアドレス指定と同期して連続的に起動される。この方法は、表示パネルの応答時間から生じる画像のぼやけの低減において、便利である。これは、特に、液晶ディスプレイに関する場合である。
【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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【国際調査報告】
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