JP2003536111A - 強度変調を提供するための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子装置のディスプレイに強度変調を提供するための方法。この方法は、色変調パターンを発生させるための比率のテーブルを用いる。上記方法は、各強度値が各オン比率及び各オフ比率を含む強度値のテーブルを画定するステップを含む。ディスプレイの画素に対する画素強度は、テーブル内の対応する強度値を選択することによって選択される。上記画素強度は、出力のゼロ及び正値に対してオンであり且つ出力の負値に対してオフである画素がオンかオフかを決定するための出力を有するアキュムレータを用いることにより与えられる。上記出力は、画素をオン及びオフにすることにより、画素に対するデューティサイクルを与える。上記デューティサイクルは、アキュムレータの初期出力を設定することにより与えられる。上記出力は、その後、画素がオンならばオフ比率を差し引いた出力に等しい値に設定され、画素がオフならばオン比率を足し合わせた出力に設定される。出力に応じて連続的に画素をオン及びオフにすることは、それにより、強度値のオン比率及びオフ比率に応じて画素に対するデューティサイクルを与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本開示は、概して電子装置のためのディスプレイに関する。特に、本開示は、
ディジタルディスプレイにおける広範な色及び整合的な色深度を提供するための
方法及びシステムに関する。さらに、本開示は、色変調パターンを発生するため
の比率のフレキシブルな色変調テーブルを提供する。

【０００２】 （背景技術） 多くの電子装置は、ディスプレイ画面を介したユーザとのインタラクションを
提供するための機能性を含んでいる。このような装置において、ディスプレイ画
面は、装置の状態に関する情報の多くを提供し、ユーザに出力情報を伝達するた
めに用いられる。ディスプレイ画面は、典型的には、他のタイプの出力装置（例
えば、ＬＥＤ灯、プリントアウト等）よりも、より多様で深い情報を提供するこ
とができる。

【０００３】 近代的な電子装置では、トレンドは、高品位の視覚的ディスプレイの使用を通
じて、装置とユーザとの間により多くの入力及び出力機能を内蔵することである
。一つのこのような例は、近代的なパーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ
）又は携帯電話である。これらのディスプレイの多くは、より高品位なユーザイ
ンタフェースを提供し、且つ、より高品位な範囲の出力タイプを提供するために
色を用いている。このような装置のための最もポピュラーなタイプのディスプレ
イはＬＣＤディスプレイ（液晶ディスプレイ）である。

【０００４】 ＬＣＤディスプレイは、多くの理由の中でも、それらの小さなサイズ、軽量及
び形状要因（例えば、平坦であること）によって普及している。ＬＣＤディスプ
レイは、広い範囲の装置に見られる。このような装置は、例えば、ラップトップ
コンピュータシステム、ＰＤＡ、携帯電話等を含む。フルレンジ（又はパレット
）の色を表示可能なカラーＬＣＤディスプレイが非常にポピュラーになってきて
いる。

【０００５】 一般に、二つの基本的なタイプのＬＣＤディスプレイ、アクティブＬＣＤディ
スプレイ及びパッシブＬＣＤディスプレイが存在する。アクティブ及びパッシブ
ＬＣＤディスプレイは、カラー及び白黒（例えば、グレースケール）タイプの両
方が利用される。アクティブＬＣＤディスプレイは、それらがより高い強度のグ
レースケール及び色を表示でき、故に、概ね、より高度な目的の電子装置（例え
ば、ラップトップコンピュータ）において用いられるが、概してより高価である
。パッシブＬＣＤディスプレイは、より安価であり、故に、より広範な電子装置
（例えば、ＰＤＡ、携帯電話、セットトップボックス等）により容易に内蔵され
る。

【０００６】 パッシブＬＣＤディスプレイに関しては、パッシブＬＣＤディスプレイのリフ
レッシュパターンが、ディスプレイを見ているユーザのための顕著なアーチファ
クト／干渉の原因になるという問題が存在する。パッシブＬＣＤディスプレイに
相互作用してそのようなアーチファクト／干渉を創る多くの異なる変数がある。
一つのそのような変数は、局在光源からの干渉である。例えば、典型的な頭上の
蛍光灯（例えば、多くのオフィスにおいて見られるような）は、建物の交流電源
の周波数（例えば、６０ヘルツ）に応答して瞬く傾向にある。頭上の灯りのこの
６０ヘルツの瞬きは、パッシブＬＣＤディスプレイのリフレッシュレートと干渉
し得る。干渉は、人間の目、又は、ＬＣＤディスプレイの或る色のちらつき又は
ぎらつきによって見られるようなＬＣＤディスプレイの瞬きの形で見られる。

【０００７】 干渉の問題は、ＬＣＤが表示することができる色の総数及び色深度を制限する
傾向がある。非常に大きなパレットの色及び色深度を用い、非常に高品位なユー
ザインタフェース及び出力フォーマットの創造を可能とするカラーディスプレイ
を実施することは有利である。しかしながら、異なる色の組み合わせ／深度の多
くを創るために用いられるリフレッシュパターンは顕著なアーチファクトの原因
となる。幾つかの色の組み合わせは、環境のライティング状態ととりわけ干渉し
易い。

【０００８】 従来技術において、装置技術者は、色組み合わせリフレッシュレートとＬＣＤ
ディスプレイを、殆どの環境を通じて使用される特定のライティング状態（例え
ば、オフィス頭上の蛍光灯の６０ヘルツの瞬き）に対してチューニングすること
によって、この問題を回避した設計を試みてきた。特定のＬＣＤディスプレイに
影響する多くの変数及び特性が分析され、殆どの共通のライティング環境で使用
されたときにできるだけ最良に干渉問題をさけるべく設計される。不幸なことに
、解決は、ＬＣＤディスプレイが最適化された以外の環境、例えば、５０ヘルツ
の灯り瞬きがあるヨーロッパのように、６０ヘルツ以外の周波数のライティング
を有する環境においてディスプレイが使用されるときには有効ではない。

【０００９】 環境ライティング干渉問題は、パッシブカラーＬＣＤディスプレイに特有の関
心事である。パッシブＬＣＤディスプレイ上で色が発生させられるという性質の
ために、ディスプレイ上での異なる色及び異なる色強度が異なる周波数で瞬く。
これらの異なる周波数は、干渉する環境の灯りの存在において、パッシブＬＣＤ
ディスプレイの或る色に干渉アーチファクトを示させる。例えば、或る色相（hu
es）及び暗度（shades）が、人間の観察者にちらつき又は瞬きを見せるであろう
。おおまかに言うと、これは、パッシブカラーＬＣＤディスプレイにおいて、強
度の、異なる深度に匹敵するように、画素素子が、オン−オフ方法に変調される
（画素素子をオン及びオフする）という事実による。異なる強度を得るように、
画素素子は異なる周波数でオン及びオフされる。それは、パッシブＬＣＤディス
プレイ、カラーディスプレイ及びグレースケールディスプレイの両方、の特別の
干渉問題の原因となる強度変調のこの性質である。

【００１０】 例えば、頭上の灯りが６０ヘルツで瞬き、ディスプレイが５９ヘルツで瞬く所
では、頭上の灯りの強度とパッシブＬＣＤディスプレイの強度とが積極的に干渉
するであろうところで１秒間に１回の強度「パルス」が生じるであろう。このこ
とは、人間の観察者を非常にいらだたせ得る。

【００１１】 故に、環境のライティング状態とＬＣＤのリフレッシュレートとの間の積極的
且つ有害な干渉は、強度が変調され得る方法で実質的な制限になる。従来技術で
は、カスタム強度変調アルゴリズムが、パッシブＬＣＤディスプレイが動作する
と予期されたところでの環境ライティング状態に固有に開発された。アルゴリズ
ムは強度変調方式を用い、人間の目に可視のそれらの特別に観察可能な干渉パタ
ーンを避けつつ、可能な限り大きな色パレットをもたらした。

【００１２】 しかしながら、これらの解決の欠点は、アルゴリズムが、ライティング環境に
固有のものであり且つ特別なタイプのパッシブＬＣＤディスプレイに固有のもの
であったという事実であった。ライティング環境が変化したとき、不快且つ観察
可能な干渉パターンが戻ってこないであろうという保証はない。例えば、ヨーロ
ッパにおけるライティング環境のために設計されているＬＣＤタッチスクリーン
装置は、北アメリカのライティング環境のためには最適化されない。加えて、電
子装置が、異なる製造者からのＬＣＤ画面を用いて変更されたとき、不快且つ観
察可能な干渉パターンが戻ってこないであろうという保証はないであろう。

【００１３】 故に、要求されているのは、環境のライティング状態に起因する不快な干渉パ
ターンを回避するパッシブＬＣＤディスプレイの強度を変調するための方法及び
システムである。要求されているのは、異なる製造者からの異なるタイプのパッ
シブＬＣＤディスプレイにより容易に実施できる解決である。要求されているの
は、異なる環境ライティング状態に容易に適合し得る解決である。加えて、要求
された解決は、人間の目に可視のそれらの特別に観察可能な干渉パターンを避け
つつ大きな色パレットを提供すべきである。本発明は、上記要求に対して新規な
解決を提供する。

【００１４】 （発明の開示） 本発明は、環境のライティング状態に起因する不快な干渉パターンを回避する
パッシブＬＣＤディスプレイの強度を変調するための方法及びシステムを提供す
る。本発明は、異なる製造者からの異なるタイプのパッシブＬＣＤディスプレイ
を容易に制御することができる解決を提供する。本発明は、異なる環境ライティ
ング状態に容易に適合し得る解決を提供する。加えて、本発明は、人間の目に可
視のそれらの特別に観察可能な干渉パターンを避けつつ大きな色パレットを提供
する。

【００１５】 一つの実施形態において、本発明は、電子装置のディスプレイに強度変調を提
供するための方法として実施される。この方法は色変調パターンを発生させるた
めの比率のテーブルを用いる。上記方法は、各オン比率及び各オフ比率を含む各
強度値により強度値のテーブルを画定するステップを含む。ディスプレイの画素
の画素強度は、テーブル中の対応する強度値を選択することによって選択される
。上記画素強度は、出力のゼロ及び正値に対してオンであり且つ出力の負値に対
してオフである画素がオンかオフかを決定するための出力を有するアキュムレー
タを用いることによって与えられる。上記出力は、画素をオン及びオフにするこ
とによって、画素に対するデューティサイクルを与えるために用いられる。デュ
ーティサイクルは、アキュムレータの初期出力を設定することによって与えられ
る。出力は、その後、もし画素がオンであれば、オフ比率を減算した出力に等し
い値に設定され、もし画素がオフであれば、オン比率を加算した出力に設定され
る。出力に応じて連続的に画素をオン及びオフにすることは、それによって、強
度値のオン比率及びオフ比率に応じた画素に対するデューティサイクルを与える
。

【００１６】 故に、比率のテーブルのプログラム可能な性質は、人間の目に可視のそれらの
特別に観察可能な干渉パターンを避けつつ大きな色パレットを持った解決、及び
、異なる製造者からの異なるタイプのパッシブＬＣＤディスプレイを容易に制御
することができる解決を提供する。例えば、電子装置が、異なる製品からのパッ
シブＬＣＤディスプレイを用いるべく改変されたとき、色変調器のハードウェア
は変更される必要はない。テーブルの比率は、新しいパッシブＬＣＤディスプレ
イの特性を勘案すべく容易に再プログラムされることができる。同様に、比率の
テーブルは、異なる環境ライティング状態に容易に適合し得る解決を提供する。
例えば、製造は、世界の異なる市場で販売するための電子装置のカスタムバージ
ョンを生産する必要はない。グローバルな製造者は、世界の異なる市場における
異なるライティング環境が、テーブルの比率を再プログラムすることによって容
易に勘案されることが可能となるという知識において保証された、電子装置を標
準化することができる。

【００１７】 この明細書に組み込まれてその一部を形成する添付図面は発明の実施形態を図
示し、説明と共に、発明の原理を説明するために寄与する。

【００１８】 （発明を実施するための最良の形態） ここで、本発明の好ましい実施形態、その例が添付図面に図示されている、色
変調パターンを発生するための比率のフレキシブル色変調テーブルが詳細に参照
される。発明が好ましい実施形態に関連して説明されるのに対し、それらは、発
明をこれらの実施形態に限定することを意図したものでないことは理解されるで
あろう。逆に、発明は、添付クレームによって規定される発明の精神及び範囲内
に含まれる、変更、変形、及び、等価物をカバーすることを意図している。さら
に、本発明の以下の詳細な説明において、数々の具体的な詳細が、本発明の完全
な理解を提供するように説明される。しかしながら、当業者にとって、本発明が
これらの具体的な詳細無しに実施されて良いことは明らかであろう。他の例では
、公知の方法、手順、構成要素及び回路は、本発明の態様を明瞭にするために必
要でないので、詳細には説明されていない。

【００１９】 本発明は、環境のライティング状態に起因する不快な干渉パターンを回避する
パッシブＬＣＤディスプレイの強度を変調するための方法及びシステムを提供す
る。本発明は、異なる製造者からの異なるタイプのパッシブＬＣＤディスプレイ
を容易に制御することができる解決を提供する。本発明は、異なる環境ライティ
ング状態に容易に適合し得る解決を提供する。加えて、本発明は、人間の目に可
視のそれらの特別に観察可能な干渉パターンを避けつつ、大きな色パレットを提
供する。本発明及びその利益は以下にさらに説明される。

【００２０】 （注解及び目録） 以下の詳細な説明の幾つかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビット上
での手順、ステップ、論理ブロック、処理及び動作の他の象徴的表現として与え
られる。これらの説明及び表現は、データ処理分野に精通した者によって、彼ら
の仕事の実体を、分野に精通した他の者に、最も効果的に伝達するために用いら
れる手段である。手順、コンピュータ処理ステップ、論理ブロック、処理、等々
、がここにあり、そして、概ね、好ましい結果に導くステップ又は命令の首尾一
貫したシーケンスであると考えられる。ステップは、物理量のそれらの要求する
物理的な操作である。必然的ではないが、通常、これらの量は、コンピュータシ
ステム内で記憶され、転送され、結合され、比較され、その他の操作をされるこ
とが可能な電気的又は磁気的な信号の形をとる。原理的に共通の使用法の理由か
ら、これらの信号をビット、値、素子、記号、文字、用語、数等とみなすことが
時として簡便であることが判明している。

【００２１】 しかしながら、これら及び同様の用語の総てが、適当な物理量と関係付けられ
、そして、これらの量の単なる簡便なラベルであることは留意すべきである。以
下の議論から明らかなように他に具体的に述べられない限り、本発明を通じて、
「処理する」、「計算する」、「配列する」、「発生させる」、「決定する」、
「表示する」、「加える」等のような用語を利用した議論は、コンピュータシス
テムのレジスタ及びメモリ内の物理（電子）量として表現されたデータを、同様
に、コンピュータシステムレジスタ及びメモリ、又は、他のそのような情報記憶
、発信、又は、表示装置、内の物理量として表現された他のデータに操作及び変
形する、電子計算機の動作及び処理を意味すると認識される。

【００２２】 （コンピュータシステム環境） 図１を参照すると、コンピュータシステム１１２が図示されている。本発明の
以下の議論においては、一実施形態において、コンピュータシステム１１２のコ
ンピュータ読み取り可能なメモリユニット内に存在し、システム１１２のプロセ
ッサによって実行される一連の命令（例えば、ソフトウェアプログラム）として
実現される或る処理及びステップが議論される。実行されるとき、命令は、コン
ピュータシステム１１２に、以下に詳細に説明される、特定の動作を行わせ、且
つ、特定の振る舞いを示させる。

【００２３】 加えて、コンピュータシステム１１２は、埋め込みコンピュータシステムとし
て実施可能であることに留意すべきである。そのような実施は、多様な携帯及び
非携帯電子装置の動作を制御し且つ機能性を提供するために用いられ得る。その
ような装置は、例えば、手持ち携帯装置（ＰＤＡ、携帯電話等々）及び非携帯装
置（セットトップボックス、プリンタ等々）を含む。

【００２４】 一般に、それにより本発明が機能するコンピュータシステム１１２は、情報を
伝達するためのアドレス／データバス１００、情報及び命令を処理するためにバ
ス１００と結合された１個以上の中央プロセッサ１０１、中央プロセッサ１０１
のために情報及び命令を記憶するためにバス１００と結合されたコンピュータ読
み取り可能な揮発性メモリユニット１０２（例えば、ランダムアクセスメモリ、
スタティックＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ等々）、中央プロセッサ１０１のため
に情報及び命令を記憶するためにバス１００と結合されたコンピュータ読み取り
可能な不揮発性メモリユニット（例えば、読み出し専用メモリ、プログラム可能
なＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等々）からなる。シス
テム１１２は、任意に、情報及び命令を記憶するための、バス１００と結合され
た、磁気又は光学ディスク、フラッシュメモリ装置等のような、大容量記憶コン
ピュータ読み取り可能なデータ記憶装置１０４を含むことができる。

【００２５】 任意に、システム１１２は、また、情報及びコマンド選択を中央プロセッサ１
０１に伝達するためにバス１００と結合された英数字及び機能キーを含む英数字
入力装置１０６、ユーザ入力情報及びコマンド選択を中央プロセッサ１０１に伝
達するためにバスと結合されたカーソル制御装置１０７、及び、メッセージ、コ
マンド選択、データ等々を中央プロセッサ１０１と通信するためにバス１００に
結合された信号入出力装置１０８に結合されることができる。

【００２６】 システム１１２は、本発明の一実施形態によるパッシブＬＣＤディスプレイの
強度の変調を実施するためのハードウェアを含むグラフィックサブシステム２０
０に結合される。システム２００は、異なるタイプのパッシブＬＣＤディスプレ
イの構成制御、異なる環境ライティング状態に対する適合性、及び、可視の干渉
パターンを回避する大きな色パレットを提供するハードウェアプラットフォーム
を提供する。システム２００は、ＬＣＤ画面１１５を制御すべく結合されて示さ
れている。

【００２７】 ここで、図２を参照すると、本発明の一実施形態によるシステム２００の図が
示されている。図２に描写されているように、システム２００は、オン比率ユニ
ット２０１とオフ比率ユニット２０２とを含む。オン比率ユニット２０１はマル
チプレクサ２０４（以下、ｍｕｘ２０４）に結合され、オフ比率ユニット２０２
はネゲート（Negate）回路２０３を介してｍｕｘ２０４に結合されている。ｍｕ
ｘ２０４の出力は加算器２０５に結合されている。加算器２０５は、アキュムレ
ータ２０６のための第１の出力２０７と、ｍｕｘ２０４を制御するための、且つ
、結合されたインバータ２１１のための第２の出力２１０とを生成する。インバ
ータ２１１は、ディスプレイ（例えば、ＬＣＤ画面１１５）の個々の画素を駆動
するための出力２１５を生成する。アキュムレータ２０６は、加算器出力２０７
を介して加算器２０５から入力を受け取るべく結合されている。アキュムレータ
２０６は、加算器２０５にフィードバックされるアキュムレータ出力２０８を生
成する。アキュムレータ２０６は、クロック信号２０９によってフレーム毎に一
回クロックされる。

【００２８】 システム２００は、部分的に、環境のライティング状態に起因する不快な干渉
パターンを回避するパッシブＬＣＤディスプレイ（例えば、ＬＣＤ画面１１５）
の強度を変調することによって機能する。システム２００は、ディスプレイ内の
各画素の強度を、出力２１５により連続的に画素をオン及びオフすることによっ
て制御する。当業者に知られているように、画素強度（特に、パッシブＬＣＤデ
ィスプレイに関しての）は、画素を急速にオン及びオフにすることによって制御
されることができる。より高い強度が、画素のためのより高いデューティサイク
ルを用いることによって発生させられ、より低い強度が、画素のためのより低い
デューティサイクルを用いることによって発生させられる。システム２００は、
異なるタイプのパッシブＬＣＤディスプレイ（例えば、異なる製造者からの）を
容易に制御することができ、且つ、異なる環境ライティング状態に容易に適合し
得る解決を提供する。加えて、システム２００は、人間の目に可視のそれらの特
別に観察可能な干渉パターンを避けつつ大きな色パレットを提供する。

【００２９】 なお図２を参照すると、上述したように、システム２００は、画素出力２１５
を生成して、電子装置のディスプレイに対して強度変調を実施する。画素出力２
１５が選択されるとき、特定の画素がオンになる。画素出力２１５が非選択とさ
っるとき、特定の画素がオフになる。本発明により、色変調パターンを発生させ
るための比率のテーブルが用いられる。比率は、各可能な強度のためのオフ比率
及びオン比率を含む。システム２００において、オン比率はユニット２０１によ
って提供され、オフ比率はユニット２０２によって提供される。画素のための画
素強度は、テーブル（例えば、ユニット２０１及び２０２内に例示された）内の
対応する強度値を選択することによって選択される。画素強度は、画素が出力２
０８のゼロ及び正値に対してオンであり且つ出力２０８の負値に対してオフであ
るところの画素出力２１５がオンかオフかを決定するための出力２０８を持った
アキュムレータ２０６を用いることによって与えられる。画素出力２１５は、画
素をオン及びオフすることによって、画素のためのデューティサイクルを与える
ために用いられる。

【００３０】 各色変調値、（各色強度）、が、他の色変調値から独立した繰り返しレートを
持っていることに留意すべきである。本実施形態において、色シーケンスはフレ
ーム毎に一回発生させられる。色変調値の履歴は、アキュムレータ２０６を用い
て、後続のフレームのために維持される。各色強度の繰り返しレートが独立であ
ることを保証することによって、類似の色強度間の干渉が最小化される。

【００３１】 尚、図２を参照すると、各色変調値は、二つの値、ユニット２０１−２０２を
用いたオン比率及びオフ比率を選択し、加算器２０５及びアキュムレータ２０６
を用いて、連続するフレームにおいて、これらの値を連続的に加算及び積算する
ことによって選択される。オン比率とオフ比率との組み合わせは、個々の色変調
値の「周期」を設定し、そこでは、ＯＮ＿比率＋ＯＦＦ＿比率＝周期、である。
簡単な比率のために、オン比率とオフ比率とが共に周期に均等に分割されている
とき、結果の強度値は、総ての周期で同じパターンを繰り返すであろう。或る程
度のより複雑な比率は、総ての周期で同一のシーケンスを繰り返さず、「ＯＮ」
及び「ＯＦＦ」サイクル（例えば、画素出力２１５）の望ましい比率を生成する
であろう。例が以下に示される。

【００３２】 ＯＮＲ［ｎ］＝色変調ｎのためのオン比率 ＯＦＦＲ［ｎ］＝色変調ｎのためのオフ比率 ＡＣＣＵＭ［ｎ］＝色変調ｎのためのアキュムレータ と仮定する。

【００３３】 アキュムレータは、この画素が次のフレームでオン又はオフであるべきかを決
定するために用いられる。

【００３４】 ＯＮＲ［ｎ］＝１、ＯＦＦＲ［ｎ］＝２として、簡単な比率を仮定する。

【００３５】 さらに、ＡＣＣＵＭ［ｎ］が初期に＝０と仮定する。

【００３６】 画素は、アキュムレータにおける総ての０及び正値に対しオン、総ての負値に
対しオフとなる。 従って、ＰＩＸＥＬ［ｎ］＝ＯＮ

【００３７】 各フレームの間、次のフレームのための値が次のようにして計算される。 ＰＩＸＥＬ［ｎ］＝ＯＮであれば、 ＡＣＣＵＭ［ｎ］＝ＡＣＣＵＭ［ｎ］−ＯＦＦＲ［ｎ］ そうでなければ、 ＡＣＣＵＭ［ｎ］＝ＡＣＣＵＭ［ｎ］＋ＯＮＲ［ｎ］

【００３８】 この例では、画素は、最初のフレームに対しオンである、（ＡＣＣＵＭ［ｎ］
＝０）。２番目のフレームに対しては、画素はオンである、ＰＩＸＥＬ［ｎ］＝
ＯＮ。そこで、オフ値がアキュムレータ２０６から差し引かれる、ＡＣＣＵＭ［
ｎ］＝ＡＣＣＵＭ［ｎ］−ＯＦＦＲ［ｎ］。これは、ＡＣＣＵＭ［ｎ］＝ｔ_０−
２を設定するであろう。後続のフレームは、ＡＣＣＵＭ［ｎ］が≧０となるまで
、一つ、オン比率、を加えるであろう。これは、ＯＮＲ［ｎ］が１であるために
、二つのフレームをとるであろう。これは、ＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦ
Ｆ、ＯＦＦの繰り返しシーケンスを提供する。従って、デューティサイクルは、
アキュムレータ２０６の初期出力を設定し、引き続いて画素がオンであればオフ
比率を差し引いた出力に等しい値に設定し、画素がオフであればオン比率を足し
合わせた出力に上記出力を設定することによって与えられる。出力に応じて画素
を連続的にオン及びオフにすることは、それにより、強度値のオン比率及びオフ
比率に応じた画素に対するデューティサイクルを与える。この例では、デューテ
ィサイクル上の１／３が発生させられる。図３のテーブル１は、数個の更なるオ
ン比率オフ比率例を示している。

【００３９】 今、図３を参照すると、本発明の一実施形態による強度値のテーブルが示され
ている。図３は、テーブル１、（例えば、オン比率ユニット２０１及びオフ比率
ユニット２０２内に含まれたメモリ内のような）システム２００によって例示さ
れたような強度値のテーブル、を描写している。テーブル１は、一番上の列を横
切って色Ａ−Ｆを示している。一番上から二番目の列は、色Ａ−Ｆの各々に対す
るそれぞれのオン比率（ＯＮＲ）を示している。一番上から三番目の列は、色Ａ
−Ｆの各々に対するそれぞれのオフ比率（ＯＦＦＲ）を示している。一番上から
四番目の列は、色Ａ−Ｆの各々に対するそれぞれの周期（ＰＥＲＩＯＤ）を示し
ている。一番上から五番目の列は、アキュムレータ（ＡＣＣＵＭ）出力（例えば
、出力２０８）と、そのアキュムレータ出力からの結果の画素（Ｐｉｘｅｌ）出
力（例えば、出力２１５）とを示すそれぞれの行を明示している。

【００４０】 従って、テーブル１に示されているように、画素出力は、アキュムレータ出力
によって発生させられ、そこでは、画素は、アキュムレータ出力のゼロ及び正値
に対してオンであり、アキュムレータ出力の負値に対してオフである。オン比率
及びオフ比率はデューティサイクルを制御する。テーブル１に示されているよう
に、色Ａは、色Ｂよりも低い強度（例えば、デューティサイクル）を持っており
、等々、そして、色Ｆは、色Ａ−Ｆの最も高い強度を持っている。

【００４１】 テーブル１のプログラム可能な性質は、顧客が、人間の目に可視の特別に観察
可能な干渉パターンを避けるべく大きな色パレットを構成することを提供する。
テーブル１のプログラム可能な性質は、システム２００に、異なる製造者からの
異なるタイプのパッシブＬＣＤディスプレイを制御すべく容易に改変されること
を可能とする。例えば、電子装置が、異なる製造からのパッシブＬＣＤディスプ
レイを使用すべく改変されるとき、グラフィックスサブシステムのハードウェア
は変更される必要はない。テーブル（例えば、テーブル１）の比率は、新しいパ
ッシブＬＣＤディスプレイの特性を勘案すべく、容易に再プログラムされること
ができる。同様に、比率のテーブルは、異なる環境ライティング状態に容易に適
合可能な解決を提供する。例えば、製造は、世界中の異なる市場で販売するため
の電子装置のカスタムバージョンを製造する必要はない。グローバルな製造者が
、世界中の異なる市場における異なるライティング環境が、テーブル内の比率を
再プログラムすることによって容易に勘案されることができ、それによって、視
覚アーチファクトを生み出す周期を回避できるという知識において確かな、電子
装置を標準化することができる。

【００４２】 尚、図３を参照すると、固定デューティサイクルにより、非常に限られた数の
強度が利用可能であることに留意すべきである。

【００４３】 オン比率及びオフ比率はデューティサイクルを制御する。例えば、下記のテーブ
ル２は、総てのパターンが１６フレーム毎に繰り返さなければならない場合を示
している。二番目の行のパーセンテージは、最初の行内の与えられた数の「オン
フレーム」に対するデューティサイクルを示している。この例では、周期は１６
個の総フレームに固定されている。しかしながら、遥かにフレキシブルなデュー
ティサイクルが、オン比率及びオフ比率と周期の長さとの両方の制御により達成
され得る。 テーブル２：１６フレーム周期 オンフレーム数 パーセンテージ ０ ０．００％ １ ６．２５％ ２ １２．５０％ ３ １８．７５％ ４ ２５．００％ ５ ３１．２５％ ６ ３７．５０％ ７ ４３．７５％ ８ ５０．００％ ９ ５６．２５％ １０ ６２．５０％ １１ ６８．７５％ １２ ７５．００％ １３ ８１．２５％ １４ ８７．５０％ １５ ９３．７５％ １６ １００．００％

【００４４】 下記のテーブル３から６は、１５、１３、１１及び７フレームの周期での可能
なパーセンテージ、又は、デューティサイクル、を示している。 テーブル３：１５フレーム周期 オンフレーム数 パーセンテージ ０ ０．００％ １ ６．６７％ ２ １３．３３％ ３ ２０．００％ ４ ２６．６７％ ５ ３３．３３％ ６ ４０．００％ ７ ４６．６７％ ８ ５３．３３％ ９ ６０．００％ １０ ６６．６７％ １１ ７３．３３％ １２ ８０．００％ １３ ８６．６７％ １４ ９３．３３％ １５ １００．００％ テーブル４：１３フレーム周期 オンフレーム数 パーセンテージ ０ ０．００％ １ ７．６９％ ２ １５．３８％ ３ ２３．０８％ ４ ３０．７７％ ５ ３８．４６％ ６ ４６．１５％ ７ ５３．８５％ ８ ６１．５４％ ９ ６９．２３％ １０ ７６．９２％ １１ ８４．６２％ １２ ９２．３１％ １３ １００．００％ テーブル５：１１フレーム周期 オンフレーム数 パーセンテージ ０ ０．００％ １ ９．０９％ ２ １８．１８％ ３ ２７．２７％ ４ ３６．３６％ ５ ４５．４５％ ６ ５４．５５％ ７ ６３．６４％ ８ ７２．７３％ ９ ８１．８２％ １０ ９０．９１％ １１ １００．００％ テーブル６：７フレーム周期 オンフレーム数 パーセンテージ ０ ０．００％ １ １４．２９％ ２ ２８．５７％ ３ ４２．８６％ ４ ５７．１４％ ５ ７１．４３％ ６ ８５．７１％ ７ １００．００％

【００４５】 テーブル３−６から明らかなように、デューティサイクルと同様に周期を制御
する能力は、有意義な数の付加的な可能な強度を加える。例えば、典型的な実施
において、本発明は、図４のテーブル７に示されているように、１６までのカウ
ントと３２状態までの周期とを提供する、４ビットのオン比率及びオフ比率によ
り名目上用いられる。これは、様々なデューティサイクルに対しオン及びオフ周
期の３２個の組み合わせ、又は、２．６３１３１Ｅ＋３５個の可能な値を提供す
るであろう。値のうちの多くは同じであるが、非常に近い一致がほとんどどの値
に対しても見つけることができる。これは、ＬＣＤ及び人間の視覚の非線形な振
る舞いがより密接に相関して、従来の線形応答により達成できるよりも密接な視
覚的線形近似である暗度変化（shading）を提供することを可能にする。干渉及
び視覚アーチファクトを回避するパターンが選択され得る。

【００４６】 ここで、図４を参照すると、周期とオン比率及びオフ比率との両方を制御する
本発明の一実施形態に利用可能なパーセンテージ（例えば、デューティサイクル
）を示すテーブルが示されている。テーブル７から明らかなように、デューティ
サイクルと同様に周期を制御する能力は、有意義な数の付加的な強度を加える。
テーブル７は、５０％までのパーセンテージを示している。

【００４７】 本実施形態が、フレーム毎に一回、各色に対し単一のオン−オフ値を創ること
に留意すべきである。色シーケンスに異なるオフセットを用いるべく同じ暗度の
隣接画素を持つことができることが時々望ましい。この機能を可能とするように
、画素値の履歴が維持されることができ、異なる画素が、異なる深さで履歴にオ
フセットすることを可能にする。各画素が履歴への一定のオフセットを持ち、与
えられた暗度の総ての画素が、一続きのフレームで、同じ暗度で、表示されるで
あろうことが必要なだけである。この技術は、ディスプレイ上のパルシングを最
小にするであろう。履歴機能を実施するためのシステムの図が下記の図５に示さ
れている。

【００４８】 図５は、本発明の一実施形態によるシステム５００の図を示している。システ
ム５００は、画素出力のための履歴機能を与え、画素出力シーケンスにおけるオ
フセットを発生させる。図５に描写されているように、システム５００は、図２
のシステム２００に実質的に類似している。システム５００は、３２ビットシフ
トレジスタ５１０を加える。シフトレジスタ５１０は、画素出力２１５を介して
受け取られた画素出力値５２１ａ−５２１ｎの履歴５２０を発生させる。シフト
レジスタ５１０の使用は、異なる画素が、異なる深さで履歴ファイル５２０にオ
フセットすることを可能にし、それによって、同じ暗度の隣接画素が色シーケン
ス内への異なるオフセットを用いることを可能とする。

【００４９】 ここで、図６を参照すると、本発明の一実施形態による処理６００のステップ
のフローチャートが示されている。図６に示されているように、処理６００は、
パッシブＬＣＤディスプレイ（例えば、）を駆動するための出力を発生させるグ
ラフィックスサブシステム（例えば、図２のシステム２００）の動作ステップを
描写している。

【００５０】 処理６００はステップ６０１において開始し、そこでは、技術者が、電子装置
の予期されるライティング環境に応じて強度値テーブルをプログラムする。上述
のように、多くの変数が、パッシブＬＣＤディスプレイの質に影響する。一つの
主要な変数は、その中で装置が使用されると予期されるライティング環境であり
、特に、例えば、頭上のオフィス灯の瞬き速度である。

【００５１】 ステップ６０２において、アキュムレータ（例えば、図６のアキュムレータ２
０６）の出力が、初期画素出力（例えば、画素出力２１５）のための初期値に初
期化される。

【００５２】 ステップ６０３において、グラフィックスサブシステムが、例えば、外部のア
プリケーションから強度値を受け入れることによって、通常動作を開始する。

【００５３】 ステップ６０４において、外部アプリケーションからの強度値は、強度値テー
ブルにインデックスして、対応するオン比率及びオフ比率を検索するのに用いら
れる。上述したように、与えられた画素の強度（又は、グレースケール）は、そ
こで画素がオン及びオフされるデューティサイクルによって決定される。例えば
、３２フレームの周期上で、各画素は、それらのそれぞれの強度を与えるために
、与えられたオン−オフサイクルを通じて連続しているであろう。

【００５４】 ステップ６０５において、アキュムレータ出力が、オン比率及びオフ比率を連
続的に加算することによって発生させられる。

【００５５】 ステップ６０６において、結果としてのアキュムレータ出力は、画素出力を発
生すべく結合させられ、パッシブＬＣＤディスプレイを駆動する。

【００５６】 ステップ６０７において、パッシブＬＣＤディスプレイの画素が、画素出力を
用いて駆動される。ディスプレイの各画素を通しての連続化によって、画素出力
は、ディスプレイの全体を駆動することができ、それによって、外部アプリケー
ションから受け取った情報に応じた画像を発生させることができる。

【００５７】 このように、本発明は、環境のライティング状態に起因する不快な干渉パター
ンを回避するパッシブＬＣＤディスプレイの強度を変調するための方法及びシス
テムを提供する。本発明は、異なる製造者からの異なるタイプのパッシブＬＣＤ
ディスプレイを容易に制御することができる解決を提供する。本発明は、異なる
環境ライティング状態に容易に適合し得る解決を提供する。加えて、本発明は、
人間の目に可視のそれらの特別に観察可能な干渉パターンを避けつつ大きな色パ
レットを提供する。

【００５８】 本発明の具体的な実施形態の上述の説明が、図示及び説明の目的のために与え
られてきた。それらは、網羅的で、又は、発明を、開示された当の形態に限定す
る意図のものではなく、明らかに、多くの改変及び変形が、上記教示の観点にお
いて可能である。実施形態は、発明の原理及びその実際的な応用を最良に説明し
、それによって、分野に精通した他者に、発明、及び、意図された特定の用途に
適したような様々な改変をもった様々な実施形態を最良に利用させることができ
るように選ばれて説明された。発明の範囲は、ここに添付されたクレーム及びそ
れらの等価物によって規定されることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるコンピュータシステム環境を示す。

【図２】 本発明の一実施形態によるシステムの図を示す。

【図３】 本発明の一実施形態による強度値のテーブルの図を示す。

【図４】 強度値がオン−オフ比率に加えてそれぞれの周期を含む、本発明の一実施形態
による強度値のテーブルの図を示す。

【図５】 本発明の別の実施形態によるシステムの図を示す。

【図６】 本発明の一実施形態による画素強度変調システムの動作処理のステップのフロ
ーチャートを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ａ ６４１Ｐ ６４２ ６４２Ｌ Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NB07 NC22 5C006 AA15 AA22 AF13 AF45 AF46 AF51 AF53 AF61 AF71 BB11 BC16 BF02 BF08 BF22 BF24 BF28 FA18 FA23 5C080 AA10 BB05 CC03 DD04 DD06 EE30 JJ02 JJ07

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子装置のディスプレイに強度変調を提供するための方法であって、 ａ）各強度値が各オン比率及び各オフ比率を含む強度値のテーブルを画定するス
   テップと、 ｂ）テーブル内の対応する強度値を選択することによって、ディスプレイの画素
   に対する画素強度を選択するステップと、 ｃ）画素がオンかオフかを決定するための出力を有するアキュムレータを用いる
   ことによって画素強度を与えるステップとを含み、 画素が、出力のゼロ及び正値に対してオン、出力の負値に対してオフであり、前
   記出力を用いて、 画素のデューティサイクルを与えるために、 ｃ１）アキュムレータの初期出力を設定し、 ｃ２）画素がオンならば、オフ比率を差し引いた出力に前記出力を設定し、 ｃ３）画素がオフならば、オン比率を足し合わせた出力に前記出力を設定し、こ
   れにより、強度値のオン比率及びオフ比率に応じた画素に対するデューティサイ
   クルを与えることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記強度変調はグレースケール強度変調であり、前記ディスプレイはパッシブ
   ＬＣＤディスプレイであって、前記方法が、 ｄ）シフトレジスタを用いてアキュムレータ出力の履歴を維持するステップをさ
   らに含み、 前記履歴を用いて、アキュムレータによって与えられる同様の強度に対するオフ
   セットを発生させ、ディスプレイ上の干渉を回避することを特徴とする請求項１
   に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記ディスプレイは、パッシブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）型ディスプレイで
   あることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 シフトレジスタを用いてアキュムレータ出力の履歴を維持するステップをさら
   に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 ステップｂ）は、電子装置上で実行し且つテーブル内の対応する画素強度を選
   択するアプリケーションから画素強度を受け取るステップをさらに含むことを特
   徴とする請求項１又は２に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記アプリケーションは、ソフトウェアアプリケーションであることを特徴と
   する請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 ステップａ）は、 オン比率ユニットを用いてオン比率テーブルを画定するステップと、 オフ比率ユニットを用いてオフ比率テーブルを画定するステップと、 をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記オン比率ユニット及び前記オフ比率ユニットを経由してオン比率及びオフ
   比率をアキュムレータに提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項
   ７に記載の方法。
9. 【請求項９】 ステップａ）は、各強度値がそれぞれの周期を含む強度値のテーブルを画定す
   るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
10. 【請求項１０】 アキュムレータに結合されたマルチプレクサを用いることによって、アキュム
    レータのためのオン比率又はアキュムレータのためのオフ比率を選択するステッ
    プをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
11. 【請求項１１】 電子装置のディスプレイに強度変調を提供するためのシステムであって、 各強度値が各オン比率及び各オフ比率を含む強度値のテーブルを記憶するメモリ
    を備え、前記メモリは、外部アプリケーションから画素強度を受け取るように結
    合されており、前記画素強度は、ディスプレイの画素のためのものであって、テ
    ーブル内の対応する強度値を選択するように構成されており、 画素強度を与えるためのアキュムレータを備え、前記アキュムレータは、メモリ
    に結合され且つ画素がオンかオフかを決定するための出力を有し、前記画素は、
    出力のゼロ及び正値に対してオンであり、出力の負値に対してオフであり、前記
    出力を用いて、 画素のデューティサイクルを与えるために、 ｃ１）アキュムレータの初期出力を設定し、 ｃ２）画素がオンならば、オフ比率を差し引いた出力に前記出力を設定し、 ｃ３）画素がオフならば、オン比率を足し合わせた出力に前記出力を設定し、こ
    れにより、強度値のオン比率及びオフ比率に応じた画素に対するデューティサイ
    クルを与えることを特徴とするシステム。
12. 【請求項１２】 前記メモリは、 オン比率テーブルを画定するためのオン比率ユニットと、 オフ比率テーブルを画定するためのオフ比率ユニットと、 をさらに備え、オン比率テーブル及びオフ比率テーブルが強度値のテーブルを与
    えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 前記オン比率及び前記オフ比率は、前記オン比率ユニット及び前記オフ比率ユ
    ニットをそれぞれ経由してアキュムレータに提供されることを特徴とする請求項
    １２に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記各強度値のテーブルは、それぞれの周期を含むことを特徴とする請求項１
    １に記載のシステム。
15. 【請求項１５】 前記ディスプレイは、パッシブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）型ディスプレイで
    あることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
16. 【請求項１６】 前記アキュムレータ出力の履歴を維持するためのシフトレジスタをさらに備え
    たことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
17. 【請求項１７】 前記アキュムレータ出力の履歴を用いて、同様の強度に対するオフセットを発
    生させ、ディスプレイ上の干渉を回避することを特徴とする請求項１６に記載の
    システム。