JP2002512386A - 液晶表示装置の駆動用映像信号の変換 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 映像信号を変換または生成する方法および装置であって、輝度の上昇と下降の応答時間が異なる画像表示装置上に表示することを目的とする。この映像信号の変換または生成によって、輝度の上昇と下降の応答時間の違いから生じるモーション・アーチファクト、例えば、大面積の輝度のトビ、大面積のちらつき、および一時的な輝度不良は、表示画像内で基本的に解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、液晶表示装置等の輝度の上昇と下降の応答時間が異なる画像表示装
置上への画像の表示に関するものであって、特に、液晶表示装置を備えた映像表
示システムへのＴＶ画像やデータ情報の表示に関する。

【０００２】 陰極線管（ＣＲＴ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）等の表示装置へ映像を表示する
ことは、既知の技術である。ＣＲＴやＬＣＤ表示装置を備えた画像表示装置は、
複数の画素（またはピクセル）からなる画像を表示画面上に表示でき、それらの
画素は、一般に２５Ｈｚを超えるリフレッシュ速度でリフレッシュされる。これ
らの画像は、白黒、マルチカラーまたはフルカラーであってもよい。一連のフレ
ームとして画像を表示するためには、共通の規格が使われる。

【０００３】 ＣＲＴやＬＣＤ表示装置等の表示画面上に表示した一連のフレームの光は、人
間の目で一つになる。一秒間に表示するフレーム数（以降ではフレーム速度と呼
ぶ）が十分高ければ、連続的に表示されている画像の錯覚、かつそれゆえに動き
の錯覚を生じる。

【０００４】 画像が、ＣＲＴ表示装置の表示画面上に形成される方法は、画像がＬＣＤ表示
装置の表示画面上に形成される方法とは基本的に異なる。

【０００５】 ＣＲＴ表示装置では、画素の発光は、表示画面内の蛍光体層の領域に書き込み
用電子ビームを照射したときに、その領域によって発光される。

【０００６】 ＬＣＤ表示装置では、画素の発光は、ＬＣＤ表示装置の表示画面内の画素の位
置にある一つまたは複数の液晶素子の光透過状態で決まり、光自体は周囲光また
は光源から得る。

【０００７】 画像または画像の一部の移動を忠実に再現するするためには、使用される表示
装置の輝度応答性が最も重要となる。

【０００８】 表示画面の輝度応答性および輝度応答時間は、ＣＲＴとＬＣＤ表示装置で非常
に異なることが知られている。輝度応答時間とは、対応する駆動信号の急速な変
化に応じて、表示画面上で正確な輝度に到達するために必要な時間のことであり
、ＣＲＴ表示装置の場合はフレーム周期より短いが、従来の技術の典型的なＬＣ
Ｄ表示装置の場合は、せいぜい数フレーム周期である。

【０００９】 ＬＣＤ表示装置の場合、輝度応答性および輝度応答時間は、暗から明への輝度
変化について、同様な明から暗への輝度変化に対する応答性および応答時間と比
較して異なることも知られている。さらに、輝度応答性および輝度応答時間は、
温度依存性、駆動電圧範囲依存性、および製造ばらつきによって、ＬＣＤ画面領
域全体での不均一（位置依存性）である。

【００１０】 ＬＣＤ表示装置の輝度応答時間を変更するための様々な解決策が知られている
。しかし、それらは輝度応答時間全体を短縮することを目的とし、輝度の上昇時
間と下降時間とを等しくさせるものではない。欧州特許第０，４８７，１４０号
は、表示フレーム速度を二倍にすることによって、表示応答時間を高速化する方
法を開示する。その輝度の上昇時間と下降時間は異なったままである。欧州特許
第０，５５３，８６５号は、輝度応答性に関連した輝度のちらつき現象を説明し
ているが、このちらつきは、輝度の上昇時間と下降時間の間の差によるものでは
なく、画像の線の書き込み方法によるものである。

【００１１】 特定の画像としてさらに参照される多数の画像が存在し、これらの画像は上昇
時間と下降時間が異なる表示画面上を移動するときは、輝度応答が短くされても
、表示された画像内に可視的で測定できるアーチファクトを発生させる。

【００１２】 前記特定の画像には、複数の分離された、または集まった画像位置を含むとい
う特徴があり、この画像位置は、その画像の周囲に対し高いコントラストを有す
る。

【００１３】 このアーチファクトは、輝度の上昇時間と下降時間の間の差によるもので、Ｌ
ＣＤ表示装置では一般的である。このことによって、白点が第一位置から第二位
置に移動するとき、第一位置での白点の輝度の下降（または上昇）と、第二位置
での同時に起こるべき白点の輝度の上昇（または下降）が異なるものとなる。白
点の移動直前、移動中および移動後の画面領域上の全体の輝度は一定ではない。
この全体の輝度は、「輝度のトビ（luminance jump）」を示す。

【００１４】 実際には、アーチファクトは、観測者の観察領域内で同時により多くの画素が
輝度を変化させるときにのみに見られる。

【００１５】 実際には、輝度の上昇時間と下降時間との差、表示される画像のフレーム速度
、映像信号レベル、画面上を画像が移動する速度、画像内容等の様々なパラメー
タによって、様々な異なるアーチファクトが現れる。

【００１６】 可視的なアーチファクトによって、表示された画像の品質が劣化し、容認でき
ないほどになることもある。フレーム速度を増大させる既知の解決策では、この
問題は基本的に解決されず、最善の場合で、分かりにくくなるだけである。

【００１７】 本発明の目的は、前記輝度のトビと、画像の移動中および移動直後の表示画像
内の、前記輝度のトビによって生じる可視的なアーチファクト全てとを取り除く
ことであり、この輝度のトビとアーチファクトは、画像を表示する表示画面の輝
度の上昇時間と下降時間の差から生じる。

【００１８】 これは、第一映像信号を第二映像信号に変換する方法によって実現され、この
第二映像信号は、輝度の上昇時間と下降時間の異なる表示装置上に表示されるよ
うに意図され、この表示装置は、表示画面を有し、あるフレーム周期で動作する
。この変換は、第二映像信号によって、第一の振幅値から第二の振幅値への第一
映像信号の変化に対する、その画像のある画素の輝度時間応答を、前記第二の振
幅値から前記第一の振幅値への第一映像信号の変化に対する、前記画像の同じ画
素または別の画素の輝度時間応答と比べて、形状と振幅は実質的に等しくし、傾
きは反転させるものである。この輝度時間応答を、「所定の輝度時間応答」と実
質的に等しくさせることができる。この輝度時間応答は、振幅を実質的に等しく
することができ、変換なしに表示した場合に、第一映像信号によって生じる同じ
画素または別の画素の輝度応答より低速にはならない。前記同じ画素または別の
画素の選択は、前記同じ画素自体、前記同じ画素が所属する選択されたグループ
の画素（例えば、あるウィンドウ）からの参照画素、その表示装置の表示画面上
に表示可能な任意の画素であってもよい。選択した前記同じ画素または別の画素
は、表示されるようにねらいをつけられる全ての画素の中で輝度応答が最も低い
画素とすることができる。この変換によって、表示画面の表面上の輝度の上昇時
間と下降時間の不均一性を補償し、同様に、輝度の上昇時間と下降時間の温度依
存性を補償できる。

【００１９】 好ましい実施例によると、この変換によって、第二映像信号は、対応する連続
する補正周期中、連続的なステップで実時間で生成される。

【００２０】 次のステップを決定するために、次のパラメータの一つまたは複数を補正周期
の開始時に考慮に入れても良い。

【００２１】 −前の補正周期の時点で予測されたその画素の現在の輝度 −第一映像信号の現在の振幅 −表示画面上でのその画素の物理的な位置 −その画素の位置での現在の温度 好ましくは、補正周期は、第二映像信号の複数のフレーム周期と等しい。

【００２２】 好ましくは、第二映像信号のフレーム速度は、第一映像信号の複数のフレーム
速度と等しい。

【００２３】 本発明の実施例によれば、第一映像信号を第二映像信号に変換することにより
、第一映像信号の変化に対する画素のより速い輝度応答は低速化され、時間およ
び振幅における輝度応答を同じ画素または別の画素の、第一映像信号の逆方向の
変化に対する既知のより遅い輝度応答に一致させる。

【００２４】 本発明の別の実施例によれば、第一映像信号から第二映像信号へ変換すること
により、第一映像信号の変化に対する画素のより遅い輝度応答は高速化され、時
間および振幅における輝度応答を同じ画素または別の画素の、第一映像信号の逆
方向の変化に対する既知のより速い輝度応答に一致させる。

【００２５】 本発明の別の実施例によれば、第一映像信号から第二映像信号へ変換すること
により、第二映像信号によって、第一の振幅値から第二の振幅値への第一映像信
号の変化に対する画素の輝度時間応答が、前記第二の振幅値から前記第一の振幅
レベルへの第一映像信号の変化に対して、前記画像の同じ画素または別の画素の
輝度応答時間と比べて、形状と振幅は実質的に等しく、傾きは反転し、その輝度
応答は所定の輝度応答と等しくなる。

【００２６】 さらに、ここに説明した方法を実現するための装置も特許請求される。 特定の画像の第一の例が、図１ａ、図１ｂ、図１ｃに示される。画像表示装置
１は、表示画面２上に、高ノイズコンテンツによって特徴付けられた特定の画像
３を有し、その画像は、スクロール・ステップが個別に認識できる低速度でスク
ロール・ダウンしている。図１ｂは、特定の画像３の拡大部４を示し、その位置
は図１ａの画像に示されている。図１ｂ、図１ｃは、下向きのスクロール・ステ
ップを示し、これは、スクロール・ステップ前の明るい像点６から画像の上端ま
での距離５と、スクロール・ステップ後の距離７の差に等しい。特定の画像の第
二の例は、図２に示され、内部にテキストをもつウィンドウ８を示す。このウィ
ンドウ８は、表示画面２上を位置９から位置１０に移動する。表示装置の輝度の
立ち上がり応答と立ち下がり応答、およびスクロール速度または移動速度に応じ
て、大面積の輝度の点滅、大面積の輝度のちらつき、一時的な大面積輝度不良と
してアーチファクトが見られる。

【００２７】 図３ａ、図３ｂ、図３ｃは、第一位置１２（図３ａ）から第二位置１３（図３
ｃ）の一画素の寸法をもつ白点１１の表示画面上での移動を示す。二つの位置１
２、１３を囲む表示画面の小さな部分１４だけが拡大して示される。

【００２８】 白点が、前記第一位置１２から前記第二位置１３に即座に変化すると、次のこ
とが起こる。

【００２９】 輝度応答性が速い表示画面上では、白点は同時に第一位置１２で完全に消え、
第二位置１３で再び完全に現れ、白点の移動前、移動中、移動後の各時点での画
面領域１４にわたる全体の輝度は、一つの白点に対応する輝度と等しくなる。

【００３０】 ＬＣＤ表示装置が代表的であるように、輝度の下降時間と比較して異なる輝度
上昇時間をもつ表示画面上では、第一位置１２での白点の輝度の立ち下がり（立
ち上がり）は、第二位置１３の同じ時点での白点の同時立ち上がり（立ち下がり
）とは異なり、画面領域１４全体の輝度は、白点の移動直前、移動中、移動後で
異なる。

【００３１】 図４は、時刻Ｔ０に、表示画面上の第一位置１２から第二位置１３に白点１１
が移動する前、移動中、移動後の輝度を示し、この場合、輝度上昇時間は輝度下
降時間より短い。横軸１５は時間目盛を表し、縦軸１６は輝度目盛を表す。グラ
フ１７は第一位置１２にある画素の輝度を示し、グラフ１８は第二位置１３にあ
る画素の輝度を示し、およびグラフ１９は画面領域１４全体の輝度を示す。

【００３２】 図５は、時刻Ｔ０に、表示画面上の第一位置１２から第二位置１３に白点１１
が移動する前、移動中、移動後の輝度を示しており、ここでは、輝度上昇時間は
輝度下降時間より短い。グラフ２０は第一位置１２にある画素の輝度を示し、グ
ラフ２１は第二位置１３にある画素の輝度を示し、グラフ２２は画面領域１４全
体の輝度を示す。

【００３３】 図４、５は、白点１１が第一位置１２から第二位置１３に移動するとき、短い
輝度のトビがあることを示し、表示画面の上昇時間と下降時間の互いの関係によ
り輝度のトビが上向きであるか下向きであるかが決まる。同じ時間期間内では、
第二位置１３にある画素の輝度は、第二位置１２にある画素の輝度に比べて異な
って変化し、その差が輝度のトビの振幅を決める。この輝度のトビは、上記で述
べられ、さらに下記で説明されるアーチファクトによる。

【００３４】 さらに多くの白点が同時にかつ表示画面の同じ小さな領域内で移動すれば、輝
度のトビは同様に発生するが、その振幅は白点が同じ領域内でどのように分布す
るかで決まる。

【００３５】 図６ａ、図６ｂ、図６ｃは、隣接する二つの白点が、同じ水平方向に一画素の
距離だけ移動する場合を示す。図６ｂに、一つの画素は輝度を変えないが、一方
他の二つの画素は輝度を変えるのが示される。上記の一つの白点の移動と比較す
ると、領域１４内の輝度のトビの振幅は等しいが、移動する点の全輝度と関連す
る絶対輝度のトビである相対輝度より小さい。

【００３６】 図７ａ、図７ｂ、図７ｃは、隣接する三つの白点が、同じ水平方向に一画素の
距離にわたってどのように移動するかを示す。図７ｂは、二つの画素は輝度を変
えないが、一方他の二つの画素は輝度を変えることを示す。上記の一つの白点の
移動と比較すると、領域１４内の輝度のトビの振幅は等しく、上記の二つの白点
の移動と比較すると、領域１４内の輝度のトビの振幅は等しいが、移動する点の
全輝度と関連する絶対輝度のトビである相対輝度より小さい。

【００３７】 図８ａ、図８ｂ、図８ｃは、上記の二つの白点が、同じ垂直方向に一画素の距
離にわたって互いにどのように移動するかを示す。図８は、四つの画素は同時に
輝度を変えることを示す。上記の一つの白点の移動と比較して、領域１４内の輝
度のトビは二倍になるが、相対輝度のトビは等しい。

【００３８】 画面のある領域内で第一位置から第二位置の同じ方向に同時に移動する白点の
いろいろな組合せにより、その前記領域内で異なった絶対輝度のトビと相対輝度
のトビを作る。図９ａ、図９ｂ、図９ｃは、白点のより大きな組合せ、または集
まりが、ある一つの位置から右下の位置に移動することを示す。

【００３９】 図１０は、位置２３から位置２４、２５をこえて位置２６までの３フレーム周
期の時間間隔Ｔ０〜Ｔ３の間に、画面領域１４内を移動する白点１１を示す。図
１１は、領域１４全体を集積した時間の関数として表わされた輝度グラフ２７を
示す。一時的な低い輝度２８は、白点の移動中に発生する。その輝度は一時的な
不良である。このアーチファクトは、画像のトビに関連しており、さらに「一時
的な輝度不良」と呼ばれる。

【００４０】 「輝度のトビ」と「一時的な輝度不良」のアーチファクトは、一つまたは複数
の白点からなる単純な移動画像として上記に説明した。しかし、これらのアーチ
ファクトは、異なった輝度の上昇時間と下降時間を有する画像表示装置の表示画
面上で移動する画像により、少なからず目に見えおよび／または測定できる。上
記の特定の画像、例えば図１ａに図示された画像が、画面上を移動され、それに
よってその内容はその移動速度によって変化しないとき、輝度のトビ（明るくな
るか、または暗くなる輝度の点滅）から大面積のちらつきを介して大面積の輝度
不良に及ぶアーチファクトが発生することがある。このアーチファクトは、移動
する画像内または画像の一部だけで発生する。

【００４１】 図１２は、映像発生器２９と画像表示装置１を接続する従来の技術を示す。 本発明の１つの実施例は、図１３のブロック図と波形図に示される。それは、
第一映像信号が第二映像信号に変換される装置である。

【００４２】 図１３は、本発明による装置３２のブロック図を示す。入力は第一映像信号３
３であり、出力は第一映像信号３３を変換した第二映像信号３４である。装置３
２は、選択自由な逆γ補正３５、減算器３６、第一加算器３７、第二加算器３８
、処理ブロック３９、単フレームメモリＦＭおよび選択自由なγ補正４０である
いくつかの機能ブロックから構成される。前記機能ブロックは、機能ブロック間
での値を交換するため、いくつかの相互接続部を介して相互接続される。これら
の値は、装置３２が映像発生器と表示装置の間の映像連鎖のどこにおかれるかに
より、輝度、γ補正映像信号、γ補正なしの映像信号、またはこれら一つまたは
複数の組合せに対応可能である。装置３２の説明では、それらの値が、表示画面
上の輝度に線形的に関連し、かつ第一映像信号と第二映像信号はγ補正されない
と仮定される。しかし、入力側に逆γ補正３５および出力側にγ補正４０を追加
することによって、または装置３２にγ識別器を組み込むことによって、γ補正
した映像信号のため、この装置を拡張することは容易である。

【００４３】 処理ブロック３９は、値ＴＬのための選択自由な入力を有し、これらの値は、
温度、処理されている画素の位置、製造バッチ間での表示動作の違い、表示装置
のエージング等の、表示画面の画素の現在のステータスに関連し、第一映像信号
から第二映像信号への変換での補償をするために使用することを目的としている
。これらの値は、表示装置内のセンサから得ることができ、また表示画面や外部
データ入力装置を介してユーザ構成可能である。

【００４４】 装置３２の動作を説明するのに、図１４ａ上に示されている第一映像信号ＩＮ
１が選択される。この選択された第一映像信号は、黒い背景上の白い画素に対応
し、この白い画素は、時間Ｔ０で現れ、時間Ｔ１０で消える。図１４ａでは、横
軸は、第一映像信号のフレーム周期に対応する区分ＴＦ１をもつ線形時間目盛り
であり、縦軸は線形電圧目盛りである。第一映像信号の振幅は、Ｔ０ではＩ０か
らＩ１に、Ｔ１０ではＩ１からＩ０に変換する。

【００４５】 図１４ｂは、一般的なＬＣＤ表示装置内で、ＬＣＤ表示装置の表示画面の一つ
または複数の液晶画像セルに印加されるＲＭＳ駆動電圧の波形を示し、そのセル
は第一映像信号ＩＮ１の白点および従来技術によるＬＣＤ表示装置を表示するた
めに駆動される。

【００４６】 図１５ａは、ＬＣＤ表示装置の表示画面上の画素の多くの輝度時間応答を示し
、輝度の上昇時間は、輝度の下降時間より短い。横軸は線形時間目盛りであり、
縦軸４１は線形輝度目盛りである。図１５ａの輝度応答は、ある固有のＬＣＤ表
示装置に対応しており、その応答は、表示装置、表示画面上での画素の位置、温
度に依存する。

【００４７】 図１５ａ上のグラフ４２は、表示した画素の位置での第一映像信号ＩＮ１に対
する従来技術の輝度応答を示す。図のように、輝度は、時間Ｔ０から数フレーム
周期の間にＬ０からＬ１まで上昇し、時刻Ｔ１０から数フレーム周期の間、下降
する。輝度の上昇時間は輝度の下降時間より短い。

【００４８】 グラフ４３は、第一映像信号に対する同じ画素の従来技術の輝度応答を示す。
グラフ４３は、映像信号ＩＮ１と比較して振幅が反転しており、以降では−ＩＮ
１と呼ぶ。輝度の上昇時間と下降時間はグラフ４２と同じである。

【００４９】 映像信号ＩＮ１と−ＩＮ１は、同じ画素を駆動するために同時には発生しない
が、例えば白い画素が、双方ともその画像内のある位置から別の位置に移動する
ときは、入力フレーム周期より短い時間間隔内で、入力部に存在することがある
。

【００５０】 本発明によれば、応答が速いものを低速化して遅いものに合わせる、遅いもの
を高速化して速いものに合わせる、または速いものと遅いものを所定の輝度応答
に合わせることによって、輝度の上昇時間と下降時間を等しくする。これら三つ
の方法は、ここに説明した実施例によって可能となる。しかし、応答が遅いもの
を高速化する場合、高駆動電圧を必要とし、画像表示装置内に飽和が生じること
があるので、実際上利用できないことがある。

【００５１】 この解決策は、応答が速いものを低速化するためのみ詳しく説明される。応答
が遅いものを高速化したり、応答が速いものと遅いものを所定の応答に等しくす
ることは、当業者には容易に実現できる。

【００５２】 本発明によれば、図１５ａのグラフ４２は、輝度の上昇時間中はグラフ４４ま
で低速化され、グラフ４３を反転したグラフ４５にできるだけ近づく。輝度の下
降時間中（Ｔ１０より先）は、その応答性を修正する必要がなく、グラフ４２の
ままである。

【００５３】 図１６は、図１５ａの一部を拡大した図で、すなわち時刻Ｔ０〜Ｔ３の間を示
す。第二映像信号と表示画面上の画像の輝度の間の関係を示すため、第一縦軸４
１に第二縦軸４６が追加される。

【００５４】 第一映像信号を第二映像信号に変換する方法は、図１３のブロック図を参照し
てさらに説明される。

【００５５】 この変換は、第二映像信号が、対応する連続的な補正周期ＴＣの間に、連続的
なステップで実時間で構成されるものである。補正周期（ＴＣ）は、好ましくは
表示画像のフレーム周期と等しくする。補正周期は、第一映像信号のフレーム周
期（ＴＦ１）と異なっていてもよい。

【００５６】 減算器３６で、第一映像信号３３の現在の値から、ＦＲ値が減算され、そのＦ
Ｒ値は、一補正周期前に予測された現在の輝度に対応する。その結果は、値Δで
ある。値Δは、次の補正周期間でどのように輝度が変化すべきか決定する。輝度
は、Δが正のとき増大または上昇し、Δが負のとき減少または下降し、Δが０の
ときは等しくなる。値Δは、処理ブロック３９の第一入力に与えられる。第二入
力では、予測現在輝度ＦＲが与えられる。入力値ΔおよびＦＲ、ならびに存在す
れば、接続した表示画面に関する一つまたは複数の温度値ＴＬを入力すると、二
つの出力値ΔＣ、ΔＲが決まる。これらの値ΔＣ、ΔＲの決定方法は、さらに説
明される。ΔＣは、次の補正周期の終わりには（選択された応答に適合させて）
選択された輝度に到達するために、予測現在輝度ＦＲに追加されるべき補正値で
ある。ΔＲは、表示画面のパラメータ（画面の位置、電圧、温度依存性など）を
考慮して、予測現在輝度ＦＲにΔＣが追加されたとき、次の補正周期の後で輝度
が変化する値である。

【００５７】 前記値ΔＣは、第一加算器ブロック３７で予測現在輝度ＦＲに加算される。前
記予測現在輝度ＦＲは、前の補正周期の開始時に予測され、一補正周期メモリＦ
Ｍで一補正周期遅延された。第一加算器３７の出力は、選択自由なγ補正のない
第二映像信号３４の値である。

【００５８】 値ΔＲは、第二加算器ブロック３８で予測現在輝度ＦＲの値に加算される。そ
の出力は、次の補正周期間の予測現在輝度となる。

【００５９】 第二映像信号への補正は数補正周期かかるが、一補正周期（または１個の第二
映像信号フレーム周期）だけのメモリＦＭが必要となる。一補正周期につき、前
の補正周期の開始時に計算化され、かつ一補正周期間記憶された現在の輝度に基
づいて、新しい補正値が決定される。

【００６０】 上記の装置３２は、第一映像信号３３を第二映像信号３４に変換することによ
って、連続的なステップで輝度応答を変えるため、上記の全ての機能ブロックと
接続を含む。しかし、常に輝度応答を変える必要はない。すなわち、第一映像信
号で、輝度応答性がすでに最も遅い場合は、この装置は透過的に機能する。この
ことは、処理ブロック３９において実現され得る。

【００６１】 説明のために、図１６を参照すると、時間Ｔ０からＴ３の連続的な三つの補正
周期中に、いかに輝度応答が構成されるかが示される。

【００６２】 Ｔ０からＴ１において、補正しなければ、輝度の上昇はグラフ４２に従い、Ｌ
ＦからＬＡ１に増大するだろう。しかし、本発明によれば、輝度応答はグラフ４
５に従い、ＬＦからＬＢ１に増大するはずである。しかし、輝度の上昇の傾き形
状は、下降の傾き形状を反転させたものとは正確には一致しない。それ故、輝度
の上昇をグラフ４５に一致させることおよび同時に時刻Ｔ１で輝度ＬＢ１に到達
することは難しい。しかし、より重要なことは、Ｔ０からＴ１の補正周期にわた
って全体の輝度が正しいことである。それ故、全体の輝度が、グラフ４５に従っ
て、Ｔ１でＬＢ１に到達したときと同じになるように、輝度を増大させるべきで
ある。このことは、輝度が指数関数のグラフ４７に従う時で、Ｔ１でＬＤ１にな
る。補正した輝度応答は、図１６（および図１５ａ）上では４４として示される
。図１３とその説明を参照すると、ΔＣは、何回もの補正周期により、輝度がＬ
Ｃ１まで増大させるように、第二映像信号を補正するための適切な値をもつべき
で、ＬＤ１は、補正周期Ｔ０からＴ１の終わりで予測現在輝度ＦＲである。

【００６３】 Ｔ１で、次の補正周期Ｔ１からＴ２が始まる。輝度は、できるだけ密にグラフ
４５に追従し続ける必要があり、同時に、Ｔ１からＴ２にわたる全体の輝度は、
あたかも輝度応答がグラフ４５に追従するかのように等しくなるようにしなけれ
ばならない。従って、その輝度は、輝度ＬＣ２まで増大する（グラフ４８）必要
があり、補正周期Ｔ１からＴ２の間にＬＤ１からＬＤ２まで増大しなければなら
ない。ＬＤ２は、補正Ｔ１からＴ２の後の予測現在輝度である。映像信号が補正
されなかった場合には、Ｔ２で、輝度ＬＡ２に到達しただろう。

【００６４】 図１６の縦軸４６上に、図１３とその説明を参照して値が設定される。第一映
像信号の振幅値は、Ｔ０でＩＮＦからＩＮＴに変化する。Ｔ１では、第一映像信
号の値と、Ｔ０で予測した予測現在輝度ＦＲ間の差は、Δ１＝ＩＮＴ−ＦＲ１で
ある。処理ブロックの出力はΔＣ１であり、ＦＲ１に加算されて、新しい第二映
像信号となる。補正周期Ｔ１からＴ２の後の予想される輝度の上昇はΔＲ１であ
り、およびＴ２での予測現在輝度は、ＦＲ１＋ΔＲ１＝ＦＲ２である。Ｔ２以降
、輝度応答は、ここでの説明と同様にして輝度ＬＴまで構成される。図１５ａに
示すように、Ｔ１０からは、輝度応答は、より遅い輝度の立ち下がり応答に従い
、補正は実行されず、装置３２は透過的に機能する。

【００６５】 図１５ｂは、図１４ｂに関連してＲＭＳ駆動電圧波形を示すが、今度は第二映
像信号に対応している。

【００６６】 図１５ｃに、第二映像信号は、図１４ａに示された変換された第一映像信号で
あることが示される。

【００６７】 図１７ａ、図１７ｂ、図１７ｃに、図１５ａ、図１５ｂ、図１５ｃと比較して
類似の波形が示されるが、輝度の上昇時間が、輝度の下降時間より長い表示装置
に対するものである。輝度の下降は、Ｔ１０より低速になる。

【００６８】 処理ブロック３９において、出力値ΔＣおよびΔＲは、入力値Δ、ＦＲ、およ
び選択自由な温度と位置の関数で決まる。ここでは、次のＣ言語関数が使用され
る。

【００６９】

【数式１】

【００７０】 上記のＣ言語関数において、補正は、１／６０秒（フレーム速度６０Ｈｚ）ご
とに決められる。このC言語関数は、輝度の上昇時間が下降時間より長い表示装
置上の画像を表示するために作成される。値“ｄｅｌｔａ＿ｏｕｔ”（ΔＣ）と
“ｄｒｅｓ”（ΔＲ）は、“ｄｅｌｔａ＿ｉｎ”（Δ）と“ｆｒｏｍ”（ＦＲ）
から計算される。“ｄｅｌｔａ＿ｉｎ”が正であれば、輝度が上昇するはずであ
り（正の傾きと呼ぶ）、補正は行われない。ｄｏｕｔ（又はΔＣ）の計算は、次
の式に基づいており、ここで、Ｔは補正周期である。

【００７１】

【数式２】

【００７２】 「ｄｒｅｓ」（ΔＲ）の計算は、次の式に基づいている。

【００７３】

【数式３】

【００７４】 τ_S（又はｔａｕ＿ｒｉｓｉｎｇ）とτ_F（又はｔａｕ＿ｄｅｃａｙｉｎｇ）は
、輝度の時間応答に対応する指数関数の時定数である。

【００７５】 このＣプログラム関数は、温度（ｔｅｍｐ＿ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と位置（ｌｏ
ｃａｔｉｏｎ＿ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の関数において補正を含んでいる。

【００７６】 処理ブロック３９は、別の方法で実現することもできる。それは、入力値とし
てΔとＦＲおよび温度と位置の依存性を補正するために、出力前に乗算器を介し
て送られる。出力値としてΔＣとΔＲを備えた計算早見表であってもよい。

【００７７】 それは上記のＣプログラム関数の、ハードウェア実装であってもよい。 それは、早見表および早見表の値を温度の関数として更新するマイクロプロセ
ッサから構成してもよい。

【００７８】 図１８、図１９、図２０、図２１は、本発明の他の可能な実施例または用途を
示す。図１８は本発明により、第一映像信号３３を第二映像信号３４に変換し、
表示画面に関連した値（ＴＬ）のための選択自由な入力５０および表示画面の温
度を測定するための選択自由な温度センサ５１を有する独立型の装置４９を示す
。図１９は、本発明の装置５２を示し、この装置５２は映像発生器２９と画像表
示装置１の間に接続される。図２０は、画像表示装置１に接続された信号発生器
２９内に内蔵された本発明５２の装置を示す。図２１は、映像発生器２９に接続
された画像表示装置内に内蔵された本発明５２による装置を示す。

【００７９】 輝度の上昇時間と下降時間の異なる表示装置上に表示された、ある画像の一画
素の輝度時間応答が、映像信号の振幅変化と、その映像信号を反転させた振幅変
化に対して等しくなるように信号発生器の内部で映像信号を生成、または変換さ
れることがまた本発明の１つの可能な応用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ａとｂとｃは特定の映像信号の表示と、その信号の表示画面上で
のスクロールダウンを示す図である。

【図２】 特定の「テキスト・ウィンドウ」映像信号の表示と、その表示画
面上での動きを示す図である。

【図３】 ａとｂとｃは表示画面上の第一位置と第二位置の間での白点の動
きを示す図である。

【図４】 白点が第一位置から第二位置に移動するとき、輝度の上昇時間が
下降時間より短い表示画面の輝度応答を示す図である（従来の技術）。

【図５】 白点が第一位置から第二位置に移動するとき、輝度の上昇時間が
下降時間より長い表示画面の輝度応答を示す図である（従来の技術）。

【図６】 ａとｂとｃは表示画面上での二つの白点の水平移動を示す図であ
る。

【図７】 ａとｂとｃは表示画面上での三つの白点の水平移動を示す図であ
る。

【図８】 ａとｂとｃは表示画面上での二つの白点の垂直移動を示す図であ
る。

【図９】 ａとｂとｃは表示画面上でのある白点の集まりの移動を示す図で
ある。

【図１０】 表示画面上での白点の３ステップの移動を示す図である。

【図１１】 三つの連続するフレーム周期中に、白点が移動するとき、輝度
の上昇時間が下降時間より長い表示画面の輝度応答性を示す図である（従来の技
術）。

【図１２】 映像発生器と画像表示装置の従来の技術の接続を示す図である
。

【図１３】 本発明の一実施例のブロック図である。

【図１４ａ】 まず黒から白に変化し、次に白から黒に変化する像点に対応
する第一映像信号の波形を示す図である。

【図１４ｂ】 輝度をまず黒から白に変化させ、次に白から黒に変化させる
ように、ＬＣＤ表示画面内の各液晶セルに対する従来技術のＲＭＳ駆動電圧の波
形を示す図である。

【図１５ａ】 本発明によるおよび従来技術と比較した、輝度の上昇時間が
下降時間より短いＬＣＤ表示画面上のある画素の輝度応答を示す図である。

【図１５ｂ】 ＬＣＤ表示画面内の各液晶セルへのＲＭＳ駆動電圧の、本発
明の波形を示す図であり、輝度をまず黒から白に変化させ、次に白から黒に変化
させる。

【図１５ｃ】 まず黒から白に変化し、次に白から黒に変化する画素に対応
する第二映像信号の、本発明の波形を示す図である。

【図１６】 本発明に従って、輝度応答を制御する方法を示す図である。

【図１７ａ】 本発明によるおよび従来技術と比較した、輝度の上昇時間が
下降時間より長いＬＣＤ表示画面上のある画素の輝度応答を示す図である。

【図１７ｂ】 輝度をまず黒から白に変化させ、次に白から黒に変化させる
ように、ＬＣＤ表示画面内の各液晶セルに対するＲＭＳ駆動電圧の、本発明によ
る波形を示す図である。

【図１７ｃ】 まず黒から白に変化し、次に白から黒に変化する画素に対応
する第二映像信号の、本発明による波形を示す図である。

【図１８】 本発明による独立型の装置を示す図である。

【図１９】 映像発生器と画像表示装置の間に接続した、本発明による装置
を示す図である。

【図２０】 画像表示装置に接続した、本発明による内蔵装置付き映像発生
器を示す図である。

【図２１】 本発明による装置を含む画像表示装置に接続した映像発生器を
示す図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年６月１３日（２０００．６．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C006 AA22 AF46 BB11 BF28 FA14 FA24 FA25 5C058 AA07 AA08 BA01 BA05 BA09 BB25 5C080 AA10 BB05 DD02 EE19 JJ01 JJ02 JJ04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一映像信号を第二映像信号に変換する方法であって、その
   第二映像信号は、輝度の上昇時間と下降時間の異なる表示装置上に表示されるよ
   うに意図され、その表示装置が、表示画面を有し、あるフレーム周期で動作し、 第二映像信号によって、第一映像信号の第一の振幅値から第二の振幅値への変
   化に対するその画像のある画素の輝度時間応答が、第一映像信号の前記第二の振
   幅値から前記第一の振幅値への変化に対する前記画像の同じ画素または別の画素
   の輝度時間応答と比べて、形状と振幅は実質的に等しく、傾きは反転されるよう
   に変換されることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記輝度時間応答は、振幅は実質的に等しく、かつ変換なし
   で表示された第一映像信号によって生じた同じ画素または別の画素の輝度応答に
   対して遅くない、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記輝度時間応答が、所定の輝度時間応答と実質的に等しい
   、請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 第一映像信号から第二映像信号への変換は、対応する連続的
   な補正周期中に、第二映像信号が連続的なステップで構成されるようにする、先
   行する請求項のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 補正周期の開始時に、次のステップを決定するために、 −前の補正周期のときに予測したその画素の現在の輝度、 −第一映像信号の現在の振幅、 −表示画面上でのその画素の物理的な位置、 −その画素の位置での現在の温度 のパラメータの一つまたは複数を考慮する、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 補正周期が、第一映像信号の複数のフレーム周期と等しい、
   請求項４または５記載の方法。
7. 【請求項７】 第二映像信号のフレーム速度が、第一映像信号のフレーム速
   度と異なる、先行する請求項のいずれか一つに記載の方法。
8. 【請求項８】 第一映像信号から第二映像信号への変換が、第一映像信号の
   変化に対する、表示画面の画素の輝度応答を低速化し、時間と振幅における輝度
   応答を第一映像信号の逆向きの変化に対する同じ画素または別の画素の既知のよ
   り遅い輝度応答に一致させるようにする請求項１、２、４、５、６および７の内
   の一つに記載の方法。
9. 【請求項９】 第一映像信号から第二映像信号への変換において、第一映像
   信号の変化に対する、表示画面の画素の輝度応答を高速化し、時間と振幅におけ
   る輝度応答を第一映像信号の逆向きの変化に対する同じ画素または別の画素の、
   既知のより速い輝度応答に一致させるようにする請求項１、２、４、５、６およ
   び７の内の一つに記載の方法。
10. 【請求項１０】 第一映像信号（３３）を第二映像信号（３４）へ変換する
    装置（３２）であって、 −第一映像信号（３３）から予測現在輝度を減算する減算器（３６）と、 −減算器からの出力と予測現在輝度を入力として有し、第一および第二補正値
    を出力として有する処理ブロック（３９）と、 −処理ブロック（３９）の第一補正値と予測現在輝度を加算して、第二映像信
    号（３４）を形成する第一加算器（３７）と、 −第二補正値と予測現在輝度を加算して、次の予測現在輝度を形成する第二加
    算器と、 −次の予測現在輝度を遅延して、次の補正周期用の予測現在輝度を形成する単
    フレームメモリを備えることを特徴とする装置。