JP2001523846A - ダイナミックレンジの広い映像を受信中の液晶ディスプレイにおけるコントラスト制御の方法、およびそのための装置 - Google Patents

ダイナミックレンジの広い映像を受信中の液晶ディスプレイにおけるコントラスト制御の方法、およびそのための装置

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Abstract

(57)【要約】 ユーザに表示する大きなダイナミックレンジのビデオデータを受け取って、液晶表示装置（ＬＣＤ）に表示する時に、該ＬＣＤ、特にアクティブ・マトリックスＬＣＤのコントラストを制御する方法及び装置である。ＬＣＤのコントラスト設定を用いる代わりに、１組の異なる複数のルックアップ表からの単一のルックアップ表に対応するＬＣＤのコントラスト設定を選択してその単一のルックアップ表から異なる電圧値を選択する。ＬＣＤの参照電圧値が、高映像品質及び高コントラストをもたらすように選択された各コントラストで全ての明度階調を利用できるように変化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、一般に液晶表示（“ＬＣＤ”）装置およびこれに準じる表示装置の
分野に関する。具体的には、本発明はダイナミックレンジの広い映像データを受
信中のこのようなＬＣＤ、とりわけアクティブマトリクスＬＣＤにおけるコント
ラスト制御の方法、およびそのための装置に関する。
【０００２】 “画像”は物理的な光のパターンである。“画像出力装置”は画像の明瞭な出
力を可能ならしめる装置である。“ディスプレイ”は画像出力装置であって、こ
れを視る者に対しその視覚を通じて情報を伝達する。“液晶ディスプレイ”（“
ＬＣＤ”）は、光伝達特性を有する液晶セルを含む表示装置であり、画像を表示
すべく複数の光制御ユニットの配列によってそのセルの随所で光伝達特性を制御
し得る。“液晶セル”には液晶素材が封入されている。“アクティブマトリクス
液晶ディスプレイ”（“ＡＭＬＣＤ”）は、内部の光制御ユニットがそれぞれ非
線形のスイッチング素子を有し、液晶セルの隣接する部分における光伝達特性を
制御して１つの画像セグメントを表示する。１つのＬＣＤには、それぞれが表示
セルとも呼ばれる電気的に分離した複数の表示領域を設けることができる。また
、これらの領域がディスプレイの小部分である場合、各表示領域は“ピクセル”
と呼ばれる。ＬＣＤに用いられるような高密度の表示マトリクスにおけるピクセ
ルは、それぞれに専用のアクティブ（スイッチング素子）ドライバ（例えば、薄
膜トランジスタ）が必要である。光制御ユニットは、一例としてバイナリ制御ユ
ニットが考えられる。
【０００３】 近年はアビオニクス・ディスプレイのニーズが高まっており、ＬＣＤ素子は消
費電力が低いためＬＣＤデバイスは他のソリッドステート画像表示素子より需要
が多く、アビオニクス機器の表示装置として用いられている。さらに、ＰＣ、携
帯ゲーム・マシン、その他ビジュアル・インターフェースを必要とする装置の多
くがデータ表示用にＬＣＤを採用している。このようなＬＣＤにはアクティブマ
トリクスＬＣＤのようなマトリクス・アドレスの方式が適用可能であるが、高解
像度を実現するためにはアクティブマトリクスＬＣＤ内の全ピクセルのそれぞれ
に１つの薄膜トランジスタを使用しなければならない。最近ではカラーＬＣＤが
一般的になっている。カラーＬＣＤは、その可用性に加え１インチあたり１００
というカラー・ピクセルの密度が容易に達成できることが有利な要因となって利
用が増加している。
【０００４】 ＬＣＤは２種類に大別することができる：すなわち、パッシブマトリクスＬＣ
ＤとアクティブマトリクスＬＣＤである。アクティブマトリクスＬＣＤは、高画
質、高速、高コントラスト比（すなわち、ＬＣＤ内における最大輝度値の最小輝
度値に対する比）であり、さらにカラーの品質が高いことからパッシブマトリク
スＬＣＤより需要が多い。パッシブマトリクスＬＣＤは構造がシンプルで製造コ
ストが低いので高密度の集積化に用いれば有利であるが、パッシブマトリクスＬ
ＣＤ素子には非選択セルへのクロストークがあり、従って高密度の集積化がめざ
す解像度の向上を達成することができない。これと対照的に、アクティブマトリ
クスＬＣＤでは非選択セルへのクロストークをなんらの問題もなく抑制すること
が可能であり、さらに高解像度の画像を実現するので画像品質が大幅に改善され
る。上に述べたような理由から、ここ数年はアクティブマトリクスＬＣＤが多数
用いられている。また、パッシブマトリクスおよびアクティブマトリクスＬＣＤ
は、一般に蛍光ランプによるバックライトを使用する。
【０００５】 アクティブマトリクスとパッシブマトリクスＬＣＤは、双方とも電極の行と列
からなるマトリクスであり、行と列の各交点が１つのピクセルとなる。アクティ
ブマトリクスＬＣＤでは行と列の各交点に１個ずつトランジスタを用い、各ピク
セルの電圧制御を大幅に改善している。ＬＣＤでは映像電圧が一度に１行分のピ
クセルに印加される。また、ＬＣＤはそのフリッカーが最小限となるような頻度
でリフレッシュされるが、一般に３０Ｈｚを超える値が適用される。ＬＣＤの一
般的なアーキテクチャでは、行電極を用いて駆動すべき行を選択し、列電極によ
って選択された行と列の交点におけるピクセルのグレー・シェード（明度階調）
もしくはレベルを決めるための駆動電圧を印加する。パッシブマトリクスＬＣＤ
では、選択ライン電圧とグレー・レベル電圧から求められるピクセルの二乗平均
電圧によってそのピクセルのグレー・レベルが決まる。一方アクティブマトリク
スＬＣＤでは、グレー・レベルはトランジスタから供給された特定のピクセルに
おけるグレー・レベル電圧によって決まる。
【０００６】 ２種類のＬＣＤは、双方ともカラーを生成するためにバックライトからの光線
を必要とする。バックライトはＬＣＤの直下に光の画像面を生成し、これによっ
てカラー表示が生成される。パッシブマトリクスおよびアクティブマトリクスの
両方式で、カラーはカラー・フィルタの配列で生成される。
【０００７】 しかし、これらのＬＣＤには次のような問題がある。すなわち、アクティブマ
トリクスＬＣＤの画像品質はコントラストの設定と視角によって劣化する。さら
に、画像品質がコントラストの変化に応じて変わる。また、有用性の観点から見
ればアクティブマトリクスＬＣＤにおけるコントラストと画像品質に関する満足
度はきわめて低い。ＣＲＴではコントラストの制御が機能してユーザには快適で
表示画像もきれいなため、このタイプのインターフェースが求められている。Ｃ
ＲＴではコントラストを上下に調整しても画面は安定しており、期待どおりのコ
ントラストを得ることができる。ＣＲＴ上のコントラスト制御は非常になめらか
であり、連続性の面でも一切問題がない。ＬＣＤのコントラストがＣＲＴに比べ
て調整しにくいという状況は、ＬＣＤにおけるグレー・シェードの調整が、例え
ば６４階調といった範囲に限定されているという事実に直接かかわっており、一
方でＣＲＴでは無限のアナログ階調が本質的に可能である。したがって、ＣＲＴ
上でコントラスト調整中に実現される品質により近い、もしくは対抗し得るよう
に、ＬＣＤの画像品質と映像入力のコントラスト制御を改善する必要がある。映
像コントラストの調整中におけるＬＣＤについて、そのような模倣の実現が望ま
れている。ＣＲＴ上でのコントラストの手動制御については、例えばＢｅｒｎａ
ｒｄ Ｇｒｏｂの「Ｂａｓｉｃ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ
ａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ」ｐｐ．２６７−２６８（第４版１９７５）のよ
うに、大半のテキストで述べられている。
【０００８】 上記のような欠点のあるＬＣＤは、アビオニクスや諸々の産業分野、とりわけ
軍用航空機で広く用いられているような画像表示装置として満足度を保証した使
用に供することはできない。上記のような欠点のない画像表示装置が望まれる。
今日までこの問題を解決すべくさまざまな試みがなされており、そのなかにはク
ラシカル・コントラスト・ゲイン・ファンクション、対入力映像ディジタル・コ
ントラスト、コントラスト・チェンジなどがある。クラシカル・コントラスト・
ゲイン・ファンクションでは、映像調整に輝度が必要となる。ＬＣＤ上でバック
ライトを調整し、映像の輝度を制御する。コントラスト・チェンジのソリューシ
ョンは、特定ＬＣＤの駆動方式で決まっている既存のグレー・シェードを選択す
ることによってコントラストを制御するものである。
【０００９】 ＬＣＤ上の画像の視やすさは、一般にそのＬＣＤの輝度とコントラストおよび
その画像に対応する映像信号で決まる。ＬＣＤの各ピクセルの輝きは、そのピク
セルに関する映像信号の大きさに対応する。大きい信号は通常非常に明るいピク
セルに対応し、一方小さい入力は一般に暗いピクセルに対応する。最大および最
小入力の開き、および対応する輝きの度合いは、ほぼ無限数の輝きレベルに分割
され、映像信号で表現されている濃淡やカラーの微妙な差異を反映する。一方、
ＬＣＤ上での輝度とコントラストの調整は本来静的なものである。通常では、輝
度は信号レベルを全体的に上げるよう映像信号に加えられた直流信号に対応する
。その結果、全体の表示が明るくなる。ＣＲＴディスプレイではＤＣコンポーネ
ントが映像信号に加えられる。ＬＣＤにおいてはバックライトが輝度制御に反応
する。
【００１０】 一方、コントラストは映像制御の強弱に関係する。したがって、コントラスト
が上がれば明るいピクセルは非常に明るくなるが、比較的暗いピクセルの輝度は
わずかに上がるのみである。一般に、ＬＣＤのコントラストはＬＣＤ内の最も明
るい領域と最も暗い領域の間における濃淡差の度合いである。コントラストは、
同時にまたは連続して観たときに視野に入った２つの部分の感覚的印象の差異に
関する主観的な評価でもある。コントラストは液晶分子配列、駆動電圧、および
視角の関数である。ユーザーはコントラスト制御ノブを用いて画像イメージの視
やすさを手動で調整することができる。コントラスト制御ノブは画像表示装置に
付属している手動のコントロールで、これによりディスプレイ上の再生画像／イ
メージのコントラストの比率を調整する。コントラストの制御は、一般に画像信
号の強さのコントロールである。コントラストの比率はＬＣＤ内、あるいはその
一部における最大輝度値の最小輝度値に対する比率である。言い換えれば、コン
トラストの比率とはＬＣＤ上の再生画像／イメージの最も明るい部分と最も暗い
部分との間で輝度の変化する範囲である。
【００１１】 ＣＲＴディスプレイのような従来の映像ディスプレイは、映像信号、および輝
度とコントラストの基準に応じた適切な輝度の各ピクセルを表示すべく一般にダ
イナミックレンジ（すなわち、異なった識別され得るカラーおよびシェードの数
）が広い。入力の振幅がわずかに増大すれば、その増大が映像信号あるいは輝度
またはコントラスト制御の変化に起因するものであるかないかに関係なく、輝度
がわずかに上昇する。したがって、映像制御の微妙な変化によってディスプレイ
に映し出される画像が微妙に変化する。
【００１２】 しかし、運用形態によっては微妙な変化をユーザーが明確に認識しないケース
もある。例えば、レーダーを使用したイメージングなどへの適用では、映像信号
情報のダイナミックレンジあるいはピークピーク変動は比較的小さい。ＣＲＴデ
ィスプレイは、映像信号の変動をシェードのわずかな変化で表す。変動がきわめ
てわずかであれば、画像内で変化するシェードの差異はほとんど知覚されないほ
ど小さい場合がある。
【００１３】 これは、ＣＲＴディスプレイのような広いダイナミックレンジをサポートしな
い最近の多様なディスプレイには複雑な難問である。ディスプレイのダイナミッ
クレンジが限定されていると、イメージの微妙な表示が制約されたり無効となっ
たりする可能性がある。例えば、多様なＬＣＤのダイナミックレンジは型式やメ
ーカーによっても異なるが、一般にＬＣＤのダイナミックレンジには限界があり
、ことにＣＲＴと比較した場合はなおさらである。標準的なＬＣＤは、ダイナミ
ックレンジが例えば６４、もしくはたった１６のグレー・シェードに限定されて
いる。
【００１４】 ダイナミックレンジが限られたディスプレイでは、データや情報内容のわずか
な変動を効果的に表示したり観察することが、不可能でないにせよ困難である。
ダイナミックレンジが限定されていると、映像信号の小さな変化が同一のシェー
ド内にまとまってしまう。その結果、映像信号の変動は映し出されるイメージに
まったく反映されない。したがって、ディスプレイに適用可能なダイナミックレ
ンジを十分活用する方式を確立してデータ表示機能を強化することが得策である
。
【００１５】 上述の理由から、ディスプレイのコントラストを映像データの広いダイナミッ
クレンジ全体にわたり、アクティブマトリクスＬＣＤへの転送に対する高解像度
の表示レートで制御可能なディスプレイ・アーキテクチャが必要となる。
【００１６】
【発明の概要】
以下に示す発明の要約は、本発明に独特の斬新な機能のいくつかについて理解
を容易ならしめるべく記述されており、完全な説明を意図したものではない。本
発明のさまざまな面の完全な評価は、明細書、特許請求の範囲、図、および開示
内容の要約をすべて総括後に可能となる。
【００１７】 液晶表示（“ＬＣＤ”）装置（パッシブマトリクスおよびアクティブマトリク
ス）のコントラストを制御する方法であって、そのＬＣＤデバイスに表示すべき
ダイナミックレンジの広い映像データを受信中にグレー・スケールを用い、その
グレー・スケールは有限数のグレー・シェードを有し、そのＬＣＤデバイスは伝
達関数（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を特徴とし、そのＬＣＤデバイ
スはユーザーによる入力に備えてコントラスト制御装置を有し、そのＬＣＤデバ
イスは駆動電圧ＶをそのＬＣＤデバイスに供給する駆動電圧生成回路と交信し、
その方法は以下のステップからなる：複数のルックアップ表の作成であって、そ
の複数のルックアップ表はそのＬＣＤデバイス用の複数のコントラスト設定値を
表し；ユーザーがそのＬＣＤデバイスの伝達関数に作用すべくそのコントラスト
制御装置で選択したコントラスト設定値に反応してその複数のルックアップ表か
ら１つのルックアップ表を選択し、その１つのルックアップ表には各コントラス
ト設定値についてグレー・スケール上で適用可能なグレー・シェードがすべて入
っている。各コントラスト設定値についてグレー・シェードをすべて使用可能と
する駆動電圧の値。伝達関数は非線形であって伝達Ｔにより駆動電圧Ｖの関数と
して定義され、ここで伝達関数は複数の駆動電圧Ｖの動的組合せからなり、グレ
ー・スケールの単一分布に拘束されない。そのコントラスト設定値はそのＬＣＤ
デバイスによって表示されるべき映像データを表す複数の信号の関数であって、
ディジタル信号、アナログ信号、および変調された信号（例えばパルス幅、振幅
変調、その他）を含む。
【００１８】 さらに、本発明のその方法を実行する１つの装置が本発明に基づいて用意され
、複数のルックアップ表が入ったメモリー・デバイスを含み、その複数のルック
アップ表はそのＬＣＤデバイスの複数のコントラスト設定値を表し；そしてその
複数のルックアップ表の読出しまたは検索のためにそのメモリー・デバイスにア
クセスするため、およびユーザーがそのＬＣＤデバイスの伝達関数に作用すべく
そのコントラスト制御装置で選択したコントラスト設定値に反応してその複数の
ルックアップ表から１つのルックアップ表を選択するため手段、その１つのルッ
クアップ表には各コントラスト設定値についてグレー・スケール上で使用可能な
グレー・シェードがすべて入っている。そのアクセス手段は、プロセッサ、対向
、プログラマブル・ロジック・デバイス、フィールド・プログラマブル・ゲート
・アレイ、対向内蔵のロータリー式またはロッカー式のスイッチ、その他を含む
が、それらに限定されるものではない。
【００１９】 本発明における斬新な諸機能は、後掲する発明の詳細な説明を当業者が精査し
て明らかとなる、あるいは本発明の実施によって理解されるものである。しかし
、本発明の範囲および精神の枠内におけるさまざまな変形や修正使用は、後掲す
る発明の詳細な説明および特許請求の範囲から当業者に明白となるべきものであ
るため、本発明の実施例をある程度示すが発明の詳細な説明および具体例は説明
の目的のみにとどめることを理解されて然るべきである。この制限を設けない主
張で論じている具体的な数値やコンフィギュレーションは変更の対象であって、
単に本発明の実施例を説明するために述べており、本発明の範囲の限定を意図す
るものではない。
【００２０】
【実施例】
添付の個々の図では同様の参照数字が同一の、あるいは機能的に類似した要素
に用いられ、明細書に採用、あるいはその一部となっているが、本発明をさらに
詳しく図示し、発明の詳細な説明とともに本発明の原理を説明するものである。
【００２１】 図１のブロック１８０に示すようなアクティブマトリクスＬＣＤデバイスの一
般的なアーキテクチャは当業者が熟知するところであり、その一例がＫａｚｕｈ
ｉｒｏ Ｎｏｄａ他によるＵ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，５８５，９５１、「Ａｃ
ｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ」の「発明の背景」の項に説明さ
れているが、本発明の容易な理解に資するよう簡単な説明を行う。一般に、例え
ば光伝達型のアクティブマトリクスＬＣＤのアーキテクチャでは、配列基板と対
向基板の間に配向膜を介して保持された液晶合成物で構成される。配列基板はガ
ラス基板上に行列状に配置された複数の信号線と複数の走査線からなり、それぞ
れの接合点付近にはスイッチング素子として薄膜トランジスタ（“ＴＦＴ”）を
介した画素電極が設けられている。さらに、追加的な蓄電線がガラス基板上に走
査線と概ね平行して配置されている実施例や、絶縁フィルムが追加蓄電線と画素
電極の間に挿入されて追加蓄電線と画素電極の間に追加的なコンデンサ（Ｃ）を
構成している実施例がある。その他に、追加的な蓄電線を必要とせずゲート線の
使用を可能としている実施例がある。さらに、配列基板の個々の信号線および走
査線をポリイミドあるいは他のフレキシブルな基板、およびその上に施した金属
配線で構成される印刷回路基板（“ＰＣＢ”）、または駆動素子群を搭載した印
刷回路基板からなるテープ自動化接続（“ＴＡＢ”）で電気的に駆動回路板に接
続している実施例もある。また、対向基板上の対向電極を導電性粒子散布による
伝達で配列基板と電気的に接続した実施例もある。その対向電極は、例えばＴＡ
Ｂを介してさらに駆動回路基板へと電気的に接続される。
【００２２】 図１を参照する。従来のＬＣＤ映像処理システム１００のハイレベルの伝達特
性を表すブロック図である。システム１００は、ノート型ＰＣや耐久性を高めた
アビオニクス・ディスプレイの用途に一般的である。システム１００は、ＬＣＤ
駆動電圧生成回路１７０から供給される一組の一定したＬＣＤ駆動電圧で動作す
る。ＬＣＤ１８０には、グレー・スケールの単一分布に固定された駆動電圧、Ｖ
、の関数としての光学的もしくは光の伝達に関して伝達特性、Ｔ、があり、ユー
ザー制御による視角やコントラストの調整機能はない。最適化されたＬＣＤの伝
達関数は、一般的な意味で映像入力からイメージ出力（すなわち、ＬＣＤからの
光出力）である。ＬＣＤ１８０は、表示システムに標準装備される必要な電源、
バックライト、制御および駆動回路、必要量のメモリーといったコンポーネント
で構成される。
【００２３】 自動利得制御ルックアップ表（“ＡＧＣ ＬＵＴ”）１３０は、（ユーザーの
意思でイネーブルされていれば）映像内容および映像情報（例えば平均映像レベ
ル、黒レベル）を含むさまざまな入力信号１１０を受信する。さらに、ＡＧＣ
ＬＵＴ １３０は、映像ディジタイザ１２０からディジタル化された信号１２４
を受信する。ＡＧＣ ＬＵＴ １３０は、コントラスト関数（つまり、コントラ
ストは多重化となる利得の関数）によってディジタル化された信号１２４を多重
化する。８ビットのアナログ映像信号がＡＧＣ ＬＵＴ １３０内で８ビットの
コントラスト利得関数で多重化された場合は１６ビットの答えが得られる。残念
ながら６ビットの情報しか表示できないＬＣＤが存在し、丸めや切捨てプロセス
の結果、映像情報が部分的に失われることになる。上述したように、ＬＣＤのダ
イナミックレンジには限界がある。例えば、入ってきた映像信号が２５６シェー
ドに定量化され、一方でＬＣＤのグレー・シェードが６４に限定されていれば、
標準的なディスプレイでは映像信号内の多くの情報が失われてしまうか、あるい
は少なくとも知覚し得ないものとなる。そこで、（下に述べる）本発明では情報
内容を分析し、その情報が実現可能なダイナミックレンジを超えて拡がるように
映像信号を用いる。映像信号の情報内容を本発明にしたがって拡張もしくは強化
することにより、たった数階調のみのグレー・シェード（ダイナミックレンジの
マイナーな部分）で表示された場合に失われる情報量を減らす。
【００２４】 映像ディジタイザ１２０は、信号源（図にないが下に詳述する）から映像信号
を受信し、当業者にはよく知られた方法でそのデータを処理してディジタル化さ
れた映像信号１２４を生成する。映像ディジタイザ１２０は、例えば赤、緑、青
（“ＲＧＢ”）のカラー映像信号１２２のような３つの一次的カラー・コンポ−
ネントに対応する信号源（図に表示なし）から別々のデータ・ストリームを受信
する。映像信号１２２は映像ディジタイザ１２０によってディジタル信号１２４
に変換され、ＡＧＣ ＬＵＴ １３０に供給される。ディジタル信号１２４は、
ＬＣＤに関しては通常ＬＣＤカラー１色につき８ビットのワードである。１ワー
ドあたりのビット数は用途によって変更し得る。コントラストＬＵＴ １５０は
出力信号１３２を入力として受信する。ＡＧＣ ＬＵＴ １３０からの出力信号
１３２は、カラーＬＣＤに関しては一次ＬＣＤカラー１色につき通常８ビット長
のワードである。さらに、コントラストＬＵＴ １５０は可変入力信号１４０を
受信する。入力信号１４０には、コントラスト制御の設定値のような変数が含ま
れる。ＬＣＤ １８０は、コントラストＬＵＴ １５０から信号１３４を受信す
る。信号１３４は、コントラストＬＵＴ １５０の構成によって通常はＬＣＤカ
ラー１色につき４ビットから６ビット長のワードである。もちろん、当業者であ
れば１色あたりＮビット（Ｎの値は無限）が可能であることを理解している。例
えば、コントラストＬＵＴ １５０のデバイス・ドライバによって８ビットのワ
ードを図に示した６ビット・ワードのように８ビット未満の長さに強制的に切詰
めることが可能で、これによってグレー・シェード情報が部分的に失われる。情
報を６ビット・ワードに切詰めることできわめて粗い調整ができるが、最適なも
のとはいえない。さらに、ＬＣＤ １８０はＬＣＤ駆動電圧生成回路１７０から
信号１８４を受信する。ＬＣＤ駆動電圧生成回路１７０は信号１６０を受信し、
伝達Ｔを電圧（例えばマンセル、一次関数、一次関数の導関数、その他）、視角
、あるいは温度の関数として含んでいる。ＬＣＤ駆動電圧生成回路１７０からの
信号１８４は、ＬＣＤ １８０の適当な部分に、このようなＬＣＤデバイスに通
常含まれている装置をアドレスして印加される。ＬＣＤ １８０は信号１３４を
受信し、その受信データに基づいて可視イメージを生成する。ＬＣＤ １８０は
、視覚され得るイメージを表示する光として出力信号１８２を出す。
【００２５】 上述した信号源（図に示さず）はＲＧＢ信号１２２を供給する。これはビデオ
カメラ、マルチプロセッサ、レーダーシステム、赤外線走査システム、および／
またはその他同様の信号の生成あるいは伝達が可能で、その信号を映像信号に変
換し得るいずれかの信号源（図に示さず）である。この信号源は、例えばディジ
タル、アナログ、またはＬＣＤ上に表示すべきデータを表すべく変調された信号
のように、いかなるタイプの信号をも生成する能力があるものとする。さらに、
信号源では検知された光または熱、コンピュータのメモリーに入っているピクセ
ル・データを含め、元の信号の性質にかかわりなく可視データへの変換に適した
信号が適切に生成される。従来の映像信号１２２には、表示回路によって伝達ロ
スを算出するために用いられる同期信号が標準的に含まれている。通常、同期信
号には０．２８６ボルトといった特定の大きさが指定されている。単一の信号源
は、場合によっては１本のデータ・ストリームを持つグレー・スケールの表示に
対応している点に留意すべきである。本発明は、（例えば、赤、緑、青のような
３つの一次カラー・コンポーネントに対応している）信号源から出る別々の３本
のデータ・ストリームを用い、ＬＣＤ上での表示に備えてこれらのストリームを
混合してカラーの表示・システムに簡単に適用することができる。
【００２６】 ＬＣＤに供給される映像信号（ゼロからフルまで）のダイナミックレンジは狭
くてもよく、非常に小さいコントラスト信号にも対応する。例えば、一般的な気
温より極端に暑くも寒くもない砂漠で気温がどちらの方向に変化した場合でも、
そこを走る軍用タンクで鮮明なイメージを生成することができる。この鮮明なイ
メージ上でわずかに冷たいとか熱いといった、タンクの位置による全体的なイメ
ージの小さい変化を例外として、ＬＣＤ上では同一の情報、例えば同じカラーを
視ることができる。ダイナミックレンジの非常に狭い映像信号が結果的に生成さ
れる。その映像信号の最大点と最小点は互いに接近している。映像信号のダイナ
ミックレンジに関する別の例として、海洋に浮かぶ灰色の船舶を考える。青い海
原との対比における灰色の船は常に可視度が高いわけではなく、したがってこれ
ら２つの信号のダイナミックレンジも狭い。標準的なレンジはゼロ（暗）から本
来無限の最大表示光までとなる。したがって、タンクや船舶をそれぞれ砂漠や海
の背景から浮かび上がらせて明瞭にするためには、最大点を最小点から離すべく
コントラストを調整することが望ましい。本発明は、映像信号を受信してコント
ラストを制御するというこの目的を達成する。
【００２７】 図２を参照する。ＬＣＤ映像処理システム２００における本発明に基づいた実
施例のハイレベル伝達特性を表すブロック図である。図１に関して上述した論点
は図２にも適用される。ただし、構造と機能の面で相違があり、その部分につい
ては図１と図２で異なった参照番号が用いられている。図１と図２の双方に共通
の事項については、これらが図１と図２の相違点に触れている場合を除き、ここ
では言及しない。その他の構造的、機能的相違のうち、図１に示す従来の実施例
と、図２で示す本発明による実施例における大きな違いはコントラストＬＵＴ
１５０の除外である。また、図１の入力信号１４０に加えて視角制御を含む図２
の可変入力信号２４０が図１のコントラストＬＵＴ １５０への入力ではなく直
接ＬＣＤ駆動電圧生成回路２７０に用いられている。ＬＣＤ駆動電圧生成回路２
７０には図１の電圧生成回路１７０に関して示したもの以外の入力があるので、
本発明が適用される場合はＬＣＤ駆動電圧生成回路２７０に参照線を追加する必
要がある。また、信号２８４および２８２は対応する信号１８４および１８２と
相違する。したがって、本発明では大きく異なったＬＣＤ駆動電圧生成回路２７
０およびＬＣＤ２８０を用いる。
【００２８】 図１の参照で明白なように、ストリーム１００のコントラスト制御（コントラ
ストＬＵＴ １５０）は、結果的にグレー・スケールのレベルが低下するが、映
像のグレー・シェードまたはレベルをＬＣＤの伝達特性にマッピングしてできる
映像パス内で実現する。グレー・スケールのレベル低下は、ハードウエア・コン
フィギュレーションの関数である８ビット・ワード１３２の切詰めに起因する。
したがって、ＡＧＣ ＬＵＴ １３０およびＬＵＴ １５０間での伝達で情報が
部分的に失われる。本発明はこの問題になんら悪影響を受けない。代わりに、信
号２３４は、例えば信号１３４内のビット数に対して期待される精度レベルに応
じ、１つのカラーにつき４ビットから８ビットのワード（映像データをすべて表
す最大値）となり得る。
【００２９】 本発明では、図２（信号２４０）に示すようにユーザー制御による視角（信号
１６０内に存在）の調整のために１本のパスを用意する。さらに本発明では、図
１におけるようにグレー・スケールのパフォーマンスを落とさないコントラスト
の制御を採用しないＡＧＣ ＬＵＴ １３０の支援を受けず、非線形伝達関数に
よって映像信号を強化する方法を備える。本発明では図１のＡＧＣ ＬＵＴ １
３０の場合と同じ利得関数を用意されている。ただし、ユーザー（ループ利得制
御におけるユーザー）が手動で選択しなければならない。図１に示すシステム１
００と異なり、システム２００では利得の制御にＡＧＣ ＬＵＴ １３０を必要
とせず、またディジタル化された信号１２４の多重化にコントラストＬＵＴ １
５０内のコントラスト関数を用いない、つまりコントラストＬＵＴ １５０の機
能は映像パスから除外されている。本発明では、グレー・スケールの有用性を制
限せずにコントラストの制御を行う；ＬＣＤ駆動電圧がコントラスト制御の関数
として再マッピングされる。本発明では、ユーザーによる調整が可能でＡＧＣ
ＬＵＴの関数とは独立した利得特性を用意してＡＧＣ ＬＵＴの関数を増強して
いる。
【００３０】 本実施例のさまざまな面に則して、有限数のルックアップ表がＬＣＤ駆動電圧
生成回路１７０内に入っている（今日のＬＣＤには有限数のグレー・シェード存
在する）。当業者から見ればどのようなタイプのメモリー（例えばＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、フラッシュ・メモリーなど）でも十分であるが、ＬＣＤ駆動電圧生成回路１
７０はプログラマブル・リード・オンリー・メモリー（“ＰＲＯＭ”）で好適に
構成されており、少なくとも１つのルックアップ表、ＬＣＤのコントラスト調整
に適用すべきルックアップ表が適切に入っている。例えば、図３に示すような（
ルックアップ表に対応する）関数がＬＣＤのコントラストを調整する場合に備え
てＬＣＤ駆動電圧生成回路１７０内のメモリーに格納されている。ＬＣＤ駆動電
圧生成回路１７０内に入っているルックアップ表は、オペレーターが望ましいと
判断するコントラストに基づいて最適に選択することができる。ＬＣＤ駆動電圧
生成回路２７０は、映像のダイナミックレンジ全域にわたってＬＣＤのコントラ
ストを動的に最大値とし、任意のルックアップ表をメモリーから選択する。ＬＣ
Ｄ２８０には、光学的もしくは光の伝達に関する伝達関数特性、Ｔ、が駆動電圧
の関数、Ｖ、として存在し、これが（視角およびグレー・スケールのパフォーマ
ンスについて最適化されている）ＬＣＤ駆動電圧の複数の動的な組合せが構成さ
れており、グレー・スケールの単一分布には拘束されていない（図４およびその
説明を参照）。メモリーにアクセスする手段としては、プロセッサ、対向、プロ
グラマブル・ロジック・デバイス、フィールド・プログラマブル・ロジック・ア
レイ、対向内蔵でロータリー式かロッカー式のスイッチ、あるいは収納されてい
るテーブルへのアクセスと使用が可能ないずれかのデバイス、その他があるが、
これらに限定されるものではない。ＬＣＤ２８０は、必要な電源、バックライト
、制御および駆動回路、必要量のメモリーなど、表示システムに標準装備されて
いるコンポーネントで好適に構成される。
【００３１】 図３を参照する。グラフ３００から明らかな事実は、１つのルックアップ表に
基づいた光の選択伝達を行う励起（駆動電圧）によって異なったルックアップ表
との比較における異なった光伝達となり、その逆も言えるということである。図
３では、例として７つの表が示されている。すなわち、縦方向の視角、０、５、
１０、１５、２０、２５、および３０を表す７つの表である。図３から明らかな
ように、ＬＣＤのグレー・スケール特性は、伝達中の範囲における限られた領域
を除き非線形である。通常、オペレータは線形のスケールとなるようにスイッチ
または類似の装置で一組の設定値から入力信号を供給したいと考える。線形入力
信号からＬＣＤの線形伝達となる信号への変換は、一般に入力信号に対するガン
マ補正と呼ばれている。
【００３２】 コントラストの実際の調整は別の電圧ルックアップ表にアクセスして行われ、
これらのルックアップ表は望ましいコントラスト設定のそれぞれについて事前に
設定あるいは生成されている。電圧ルックアップ表は、ＬＣＤの特性を測定し、
プロッティングし、格納して生成される。電圧ルックアップ表の例証的なプロッ
ティングを図３に示す。ＬＣＤは市販のものでも特製のものでもかまわない。測
定は Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ （ＯＩＳ） のよう
なＬＣＤガラスのメーカー、または研究室の環境で当業者が行ってもよい。駆動
電圧（および角度）の関数としての伝達に対応するデータの入手には次のような
いくつかの方途があるが、これらに限定されるものではない：（１）測光器およ
び分度器を用いて手動で行う；（２）機械化システムによる自動データ収集（例
えば Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｃ． の測角機があり、ＯＩＳ や Ｗｅｓｔ
ａｒ からも発売されている；（３）フランスの ＥＬＤＩＭ が製作している
光学システムの使用。これらのいずれかの方法によってデータの収集が可能であ
る。
【００３３】 現在のところ、ルックアップ表に必要なデータの供給源は存在しない。したが
って、実際には本発明の実施までには数週間を要し、その間最適なコントラスト
制御が可能となるまで生データの収集と編集を続けなければならない。１つの実
施例では、３２のグレー・シェードに対応する３２の表があり、そのためにはＬ
ＣＤのコントラストを最適化するまでの試行に３２の異なった入力が必要であっ
た。
【００３４】 ＬＣＤのユーザーは、輝度やコントラスト調整用の（時計方向または反時計方
向にまわす）ノブ、または（上げるか下げる）ロッカー型スイッチのようなコン
トラスト制御入力デバイスを調整してコントラストを制御する。例えばロッカー
型スイッチによるコントラストの調整によって、制御システムはユーザーにトラ
ンスペアレントな１つのルックアップ表を選択する。用いられるルックアップ表
の数には実際上の制限がない。唯一の制限はルックアップ表を格納するメモリー
の容量であるが、メモリーに関するテクノロジーの現状から、なんら心配すべき
制限ではない。実際上、（グレー・シェードの数に対応する）ルックアップ表の
数としては３２から２５６の範囲で十分であるが、本発明に基づいた制御では確
実にこれらの数値を上回る；ほとんどの場合、この範囲を超えてコントラストを
調整してもＬＣＤのコントラストに目立った変化はない。例えば、３２種類のル
ックアップ表を用いてコントラストを調整することがあるが、ルックアップ表は
この数で十分な場合が多い。
【００３５】 本発明では広いダイナミックレンジの映像（すなわち、それぞれ異なり、識別
され得るカラーやシェード）を受信し、異なった複数のルックアップ表から１つ
のルックアップ表を選択してアクティブマトリクスＬＣＤのコントラスト設定値
を制御する。この場合、これらのルックアップ表は事前に設定されており、アク
ティブマトリクスＬＣＤのコントラスト設定を用いて従来のように１つのルック
アップ表から異なった値を選択するようなことはない。本発明に至るまでは、グ
レー・シェードの関数として電圧の絶対値が表されている１つの表における個々
の数値の変化でコントラストが制御されていた。本発明においては、グレー・シ
ェードの関数として駆動電圧の単一の表で適切なコントラストを求めてから１つ
のルックアップ表を選択する（図３参照）。本発明では、選択したそれぞれのコ
ントラストについてすべてのグレー・シェードが利用可能となるように、アクテ
ィブマトリクスＬＣＤの基準電圧値を変化させる。一次カラーを赤、緑、青（“
ＲＧＢ”）とする図３の例で、プロッティングされている一次カラー１つについ
て６４のグレー・シェードが存在する。これによって、画像品質が高くコントラ
ストが明瞭なアクティブマトリクスＬＣＤデバイスの製造が可能となる。
【００３６】 図４を参照する。本発明に基づいたルックアップ表の例証的なアーキテクチャ
を示す。この図から明らかなように、番号“ｎ”まである複数の表４００を用い
て複数の変数を格納する。これらの表４００には、さまざまなＬＣＤの使用温度
に対応する４１０および４２０に示された多視角のような変数が含まれる。最初
の温度４４０に対応するルックアップ表４１０には、例えば線形伝達の関数とし
て複数の視角が含まれている。最初の温度４４０に対応するルックアップ表４２
０には、例えば伝達の平方根の関数として複数の視角が含まれている。最初の温
度４４０に対応するルックアップ表４３０には、例えばマンセルの関数として複
数の視角が含まれている。以下同様。同じように、２番目の温度４５０に対応す
るルックアップ表４６０には、他のＬＣＤの変数を入れる場合があり、以下も同
様となる。表はｎ番目まで続くが、ｎは無限大の数値である。その他、グレー・
レベルの関数としての駆動電圧やガンマ補正変数などをルックアップ表に登録す
ることができる。ルックアップ表に格納されているデータは、後でＬＣＤを制御
するためにユーザーが選択可能な、もしくはプログラミング可能な選択肢をユー
ザーに供給すべく用いられる。
【００３７】 図５を参照する。従来のＬＣＤシステムに存在した制限の例を、正規化された
輝度をグレー・レベルの関数とし、１６のグレー・レベルを用いて示す。図５、
および対応する表１を一覧して明らかなように、固定した伝達特性５２０に起因
して、望ましい１６のグレー・レベルのうち１３のみしか実現できない。望まし
い伝達特性５４０をＬＣＤの利用可能な（最適の）グレー・レベルへマッピング
するのはコントラストＬＵＴ １５０の機能である。下記の［表１］に望ましい
グレー・レベルが最適のグレー・レベルと異なっており、それに起因してコント
ラストの制御が不全となっている事例を示す。本発明によれば、かかる制限に影
響されることはない。
【００３８】
【表１】
【００３９】 「望ましいグレー・レベルと最適なグレー・レベル」 図６を参照する。グラフ６００は、例証的なＬＣＤグレー・スケールの変化を
縦方向の視角変化の変数として表す。図６では、例として５つの表を示す；すな
わち、横方向の視角がゼロで、対応する縦方向の４つの視角０度（プロット６１
０）、１０度（プロット６２０）、２０度（プロット６３０）、３０度（プロッ
ト６４０）、および望ましい伝達特性（プロット６５０）。図６では、横方向の
視角がゼロで縦方向の視角が１０度（プロット６２０）におけるＬＣＤのパフォ
ーマンスが望ましい伝達特性（プロット６５０）にきわめて接近しており、他の
いずれの角度から視た場合でもディスプレイは適切な伝達特性を反映しないこと
が示されている。すなわち、これが本発明の必要性を立証している。本発明が実
施された場合、ここに示されたようないずれの視角においても望ましい伝達特性
を実現することができる。
【００４０】 ここで、さまざまなデザインのＬＣＤがすべて本発明の実施に必要なＬＣＤの
伝達関数特性に関する十分なデータとともに供給されるわけではないという点に
留意することが肝要である。本発明の実施にあたっては、広い温度範囲にわたっ
てＬＣＤの伝達特性に関する大量のデータを収集しなければならない。さらに、
図６で例証的に示したような望ましい伝達特性にグラフの最適な分析手法を適用
できるように、きわめて大量のデータを収集しなければならない。また、ＬＣＤ
、ドライバ、およびＬＣＤの末端における使用に関する詳細な知識が本発明の実
施に際しての要件となる。
【００４１】 本発明の有用性を裏付けるファクターとして、次のような利点があげられる：
コントラストを用いて異なったルックアップ表を選択することにより、映像をそ
のダイナミックレンジ全域にわたって表示することができる；既存の単一ルック
アップ表のサブセットを使用せず、異なったセットのルックアップ表を選択する
ことにより、すべてのコントラスト設定値について最適のイメージ品質を維持す
る；温度制御で既に用いられている複数のルックアップ表を最大限に活用する；
そして、ビデオ側のコントラスト制御（すなわち、図１のコントラストＬＵＴ
１５０）を排除して部品の削減をはかる。上述の利点は、すべてアクティブマト
リクスＬＣＤのコスト削減、消費電力低減、および信頼性向上につながる。本発
明により、ＬＣＤのコントラストに関してこれまで実現できなかったような顕著
な改善がもたらされる。
【００４２】 本発明を、これまで光伝達型のアクティブマトリクスＬＣＤについて説明して
きたが、本発明の有用性はディスプレイのタイプを問わない。当業者は、本発明
がいずれかの解像度（例えば、６４０×４８０）のアクティブマトリクスＬＣＤ
デバイスに限定されるものではないことを理解する。この点について、ＬＣＤは
どの解像度であっても、さまざまなパターンや回路の適切なスケーリング機能で
好適に使用することができる。また、アクティブマトリクス・デバイスの使用に
はなんらの制限もない。このことについても、本発明は使用サイクルでのカラー
・シェーディング技術に適合するあらゆる形式のパッシブマトリクス・デバイス
にも、また複数の、もしくはスタック配置のカラー・ストライプ・パネルにも応
用可能である。さらに、本発明はドライバ配列を伴ったＬＣＤデバイスでも、そ
のドライバ配列がシェードやカラーを生成すべく大幅な調整が可能であれば使用
することができる。
【００４３】 本発明を、例えばパッシブマトリクスＬＣＤに適用する場合、当業者がパッシ
ブマトリクスＬＣＤ、視角、および温度特性に関する相当量のデータを収集する
必要がある。パッシブマトリクスＬＣＤの駆動方法は、本発明をアクティブマト
リクスＬＣＤに適用する場合とは概念の上でかなり異なるので、実施に際しては
この点を十分に考慮すべきである。また、パッシブマトリクスＬＣＤはビデオレ
ートの面で困難な問題がある。“近ビデオレート”を達成すべく、Ｔｅｒｒｙ
Ｊ．Ｓｃｈｅｆｆｅｒが開発した“アクティブ・アドレッシング”というスキー
ムが用いられる。（例えば、Ｂ．Ｃｌｉｆｔｏｎ、Ｄ．Ｐｒｉｎｃｅ、Ｂ．Ｌｅ
ｙｂｏｌｄ、Ｔ．Ｊ．Ｓｃｈｅｆｆｅｒ他著の「Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｒｏｗ Ｆｕ
ｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｆｏｒ Ａｃｔｉｖｅ Ａｄ
ｄｒｅｓｓｉｎｇ」ＳＩＤ ９３ ＤＩＧＥＳＴ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｐａｐｅｒｓ，８９−９２，Ｖｏｌ．ＸＸＩＶ，１９９３；Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎ
ｏ．５，５８５，８１６、「Ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ Ｇｒａｙ Ｓｈａｄｅｓ
ｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｗｉｔｈ Ａｃ
ｔｉｖｅ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」参照。）パッシブマト
リクスＬＣＤの駆動電圧は、まったく異なる手法で導かれ、電圧の関数としての
伝達も異なる。
【００４４】 このほか、本発明の変形や修正利用に関しては当業者が理解しているはずであ
るが、こうした変形および修正利用については追加請求で述べる。上述した特定
の数値やコンフィギュレーションは変更の対象であり、本発明の特定の実施例の
説明に用いたまでであって、本発明の範囲限定を意図したものではない。本発明
の使用に際し、複数のルックアップ表から単一のルックアップ表を選択し、ＬＣ
Ｄ内で映像を処理してコントラストを制御する、と表現した原則に則る限りにお
いては異なった特性を有するコンポーネントがからむことが予想される。本発明
の範囲については、特許請求の範囲で明確に定義する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のＬＣＤ映像処理システム１００におけるハイレベルの伝達
特性を表すブロック図である。
【図２】 ＬＣＤ映像処理システム２００の本発明に基づいた実施例におけ
るハイレベルの伝達特性を表すブロック図である。
【図３】 さまざまな縦方向の視角における駆動電圧（印加電界）の関数と
して正規化されたＬＣＤ光伝達の例証的な関係を表すグラフである。
【図４】 本発明に基づいた例証的なルックアップ表を示す。
【図５】 １６のグレー・レベルを用いた従来のＬＣＤシステムにおける限
界の例を表す図である。
【図６】 例証的なＬＣＤのグレー・スケール変化を縦方向における視角変
動の関数として表したグラフである。
【符号の説明】
１００、２００：ＬＣＤ映像処理システム １１０：入力信号 １２０：映像情報デジタイザ １３０：自動利得制御ルックアップ表 １４０、２４０：可変入力信号 １５０：コントラスト・ルックアップ表 １６０：信号 １７０、２７０：ＬＣＤ駆動電圧発生装置 １８０、２８０：液晶表示装置
【手続補正書】
【提出日】平成１２年７月７日（２０００．７．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C006 AA22 AF46 AF85 BB16 BC12 BC16 BF42 FA47 FA52 FA54 5C080 AA10 BB05 CC03 DD26 DD27 DD30 EE32 JJ02 JJ05

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液晶（ＬＣＤ）装置におけるコントラストを制御する方法で
    あって、該液晶装置で表示する大きなダイナミックレンジの映像データを受け取
    ってグレイスケールを用い、該グレイスケールは有限個の明度階調を有し、前記
    液晶装置は伝達関数を特徴とし、前記液晶装置はユーザによって入力されるコン
    トラスト制御装置を有し、前記液晶装置は該液晶装置に駆動電圧Ｖを供給する駆
    動電圧発生装置と連絡し、前記方法が、 前記液晶装置の複数のコントラスト設定を表わす複数のルックアップ表を設け
    るステップと、 前記液晶装置の伝達関数に作用するように、コントラスト制御装置を介して複
    数のコントラスト設定からユーザが選択したコントラスト設定に応じて、前記複
    数のルックアップ表から単一のルックアップ表を選択するステップとからなり、
    該単一のルックアップ表は各コントラスト設定に対するグレイスケールで可能な
    全ての明度階調を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記ＬＣＤ装置がアクティ
    ブ・マトリックスＬＣＤであることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記ＬＣＤ装置がパッシブ
    ・マトリックスＬＣＤであることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、更に、各コントラスト設定
    に対して全ての明度階調が利用可能なように駆動電圧を変化させるステップを含
    むことを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、前記コントラスト設定が、
    前記ＬＣＤ装置で表示する映像データを表わす複数の信号の関数であることを特
    徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法において、前記複数の信号が、デジタ
    ル信号であることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の方法において、前記複数の信号が、アナロ
    グ信号であることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項５に記載の方法において、前記複数の信号が、変調さ
    れた信号であることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、前記変調された信号が、パ
    ルス幅変調信号であることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の方法において、前記変調された信号が、
    振幅変調信号であることを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 請求項７に記載の方法において、前記アナログ信号が、駆
    動電圧の関数であることを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１に記載の方法において、前記コントラスト設定が
    、グレイスケールの明度階調の関数としての駆動電圧によって表わされることを
    特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法において、前記単一のルックアッ
    プ表が、前記ＬＣＤ装置に関する複数の視角を含むことを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の方法において、前記単一のルックアッ
    プ表が、複数のガンマ補正関数を含むことを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載の方法において、前記複数のルックアップ
    表が、予め決定されていることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１に記載の方法において、伝達関数が非線型である
    ことを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の方法において、前記伝達関数が、駆動
    電圧Ｖの関数としての伝達Ｔによって規定され、前記伝達関数が、複数の動的な
    駆動電圧Ｖの組からなり、単一のグレイスケールの分布に固定されないことを特
    徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１に記載の方法において、前記単一のルックアップ
    表を選択するステップが、映像データのダイナミックレンジに関してＬＣＤ装置
    のコントラストを動的に最適化するステップを含むことを特徴とする方法。
  19. 【請求項１９】 液晶（ＬＣＤ）装置におけるコントラストを制御する装置
    であって、該液晶装置で表示する大きなダイナミックレンジの映像データを受け
    取ってグレイスケールを用い、該グレイスケールは有限個の明度階調を有し、前
    記液晶装置は伝達関数を特徴とし、前記液晶装置はユーザによって入力されるコ
    ントラスト制御装置を有し、前記液晶装置は該液晶装置に駆動電圧Ｖを供給する
    駆動電圧発生装置と連絡し、前記装置が、 前記液晶装置の複数のコントラスト設定を表わす複数のルックアップ表を含む
    記憶装置と、 前記記憶装置をアクセスして、前記複数のルックアップ表を検索し、前記液晶
    装置の伝達関数に作用するように、コントラスト制御装置を介して複数のコント
    ラスト設定からユーザが選択したコントラスト設定に応じて、前記複数のルック
    アップ表から単一のルックアップ表を選択する装置とからなり、該単一のルック
    アップ表は各コントラスト設定に対するグレイスケールで可能な全ての明度階調
    を含むことを特徴とする装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の装置において、前記ＬＣＤ装置がアク
    ティブ・マトリックスＬＣＤであることを特徴とする装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１９に記載の装置において、前記ＬＣＤ装置がアク
    ティブ・マトリックスＬＣＤであることを特徴とする装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１９に記載の装置において、前記駆動電圧が、各コ
    ントラスト設定に対して全ての明度階調が利用可能なように変化されることを特
    徴とする装置。
  23. 【請求項２３】 請求項１９に記載の装置において、前記コントラスト設定
    が、前記ＬＣＤ装置で表示する映像データを表わす複数の信号の関数であること
    を特徴とする装置。
  24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の装置において、前記複数の信号が、デ
    ジタル信号であることを特徴とする装置。
  25. 【請求項２５】 請求項２３に記載の装置において、前記複数の信号が、ア
    ナログ信号であることを特徴とする装置。
  26. 【請求項２６】 請求項２３に記載の装置において、前記複数の信号が、変
    調された信号であることを特徴とする装置。
  27. 【請求項２７】 請求項２６に記載の装置において、前記変調された信号が
    、パルス幅変調信号であることを特徴とする装置。
  28. 【請求項２８】 請求項２６に記載の装置において、前記変調された信号が
    、振幅変調信号であることを特徴とする装置。
  29. 【請求項２９】 請求項２５に記載の装置において、前記アナログ信号が、
    駆動電圧の関数であることを特徴とする装置。
  30. 【請求項３０】 請求項１９に記載の装置において、前記コントラスト設定
    が、グレイスケールの明度階調の関数としての駆動電圧によって表わされること
    を特徴とする装置。
  31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の装置において、前記単一のルックアッ
    プ表が、前記ＬＣＤ装置に関する複数の視角を含むことを特徴とする装置。
  32. 【請求項３２】 請求項３０に記載の装置において、前記単一のルックアッ
    プ表が、複数のガンマ補正関数を含むことを特徴とする装置。
  33. 【請求項３３】 請求項１９記載の装置において、前記複数のルックアップ
    表が、予め決定されている内容を有することを特徴とする装置。
  34. 【請求項３４】 請求項１９記載の装置において、伝達関数が非線型である
    ことを特徴とする装置。
  35. 【請求項３５】 請求項３４に記載の装置において、前記伝達関数が、駆動
    電圧Ｖの関数としての伝達Ｔによって規定され、前記伝達関数が、複数の動的な
    駆動電圧Ｖの組からなり、単一のグレイスケールの分布に固定されないことを特
    徴とする装置。
  36. 【請求項３６】 液晶（ＬＣＤ）装置におけるコントラストを制御する方法
    であって、該液晶装置で表示する大きなダイナミックレンジの映像データを受け
    取ってグレイスケールを用い、該グレイスケールは有限個の明度階調を有し、前
    記液晶装置は伝達関数を特徴とし、前記液晶装置はユーザによって入力されるコ
    ントラスト制御装置を有し、前記液晶装置は該液晶装置に駆動電圧Ｖを供給する
    駆動電圧発生装置と連絡し、前記方法が、 前記液晶装置の複数のコントラスト設定を表わす複数のルックアップ表を設け
    るステップと、 前記液晶装置の伝達関数に作用するように、コントラスト制御装置を介して複
    数のコントラスト設定からユーザが選択したコントラスト設定に応じて、前記複
    数のルックアップ表から単一のルックアップ表を選択するステップとからなり、
    該単一のルックアップ表は各コントラスト設定に対するグレイスケールで可能な
    全ての明度階調を含み、前記伝達関数が非線型であって駆動電圧Ｖの関数として
    の伝達Ｔによって規定されることを特徴とする方法。
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