JP2005070793A - 液晶ディスプレイ駆動装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＣＤパネルを正面及び側面から見た場合のカラーシフトに関連した不利な点を克服するシステム及び方法。
【解決手段】 本システムは、正面及び側面視点から見ることができ、かつ対応する原輝度値を有する複数のピクセルをさらに備える液晶ディスプレイ４００と、ディスプレイ内の複数の信号線と、信号線を駆動するための複数のデータドライバ４０２と、ピクセルのグレースケールを調整し、かつ信号線を駆動するためにデータドライバに対し調整されたグレースケールを出力するための調整グレースケール・ジェネレータ４０７とを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は概してモニターディスプレイに関し、より詳細には正面及び側面から画像を見る際のカラーシフトを補償するためのディスプレイ方法及び装置に関する。

図１は、液晶ディスプレイパネル１００（ＬＣＤパネル１００）を備えた従来のディスプレイシステムの一例を例示する。ＬＣＤパネル１００は、１０２４本の赤色、緑色及び青色（ＲＧＢ）信号線、すなわち１０２４×３本の信号線と７６８本の走査線を備える。信号線及び走査線はそれぞれ複数のデータドライバ１０２及び走査ドライバ１０４により駆動されている。タイミングコントローラ１０６が、データドライバ１０２に対しデータ制御信号（Ｃｎｔｌ＿Ｄ）を出力し、データドライバ１０２はそれに従ってタイミングコントローラ１０６からのピクセルデータ（ＰＤ）を受信し処理する。受信したピクセルデータを処理した後、データドライバ１０２の各々は、ＬＣＤパネル１００内の３８４本の信号線を駆動するための対応する電圧を出力する。タイミングコントローラ１０６からの走査制御信号（Ｃｎｔｌ＿Ｓ）の制御下で、走査ドライバ１０４は、それぞれ出力走査信号を出力し、２５６本の走査線を制御する。この時、１本の信号線と１本の走査線の各交差点で１ピクセルが画定される。走査線全てを走査した後、画像フレームのディスプレイを完了するために全てのピクセルが駆動されることになる。

異なる角度で液晶材料内に入射する光については遅延値が異なることから、その正面及び側面から見た場合に、ＬＣＤパネル１００に関して輝度の差が存在する。すなわち、異なる視角が結果として透過率及び遅延値の差をもたらす。ＬＣＤパネル１００を正面及び側面から見た場合に、ＲＧＢ光は共に混合されることから、赤色、緑色及び青色光の各々が正面視野及び側面視野に付された場合、その結果としてカラーシフトがもたらされることがある。

特許文献１では、エンドユーザーに関連する異なる視角での画像表示には、単一のピクセルを、異なる特性を有する複数の部域に分割することが含まれている。ピクセル内の異なる部域は異なる視角に対応することから、ディスプレイが製造された後にピクセル要素を調整することはできない。その結果、ディスプレイの品質及び効果に不利な影響がもたらされる。

特許文献２においては、原信号は、２つの異なる視角にそれぞれ対応するガンマ曲線に従って異なるドライバを用い、２つのタイムフレーム及び２つのピクセルに、別々に入力されて処理される。しかしながら、画像ディスプレイの２つのタイムフレームの間の遷移中にディスプレイフリッカが存在する可能性がある。その上、複合画像は、ある特定の視角で画像を表示するために、各ピクセルの半分のみ用いることができるので、これでは異なる複数の角度から適切に画像が見えることを提供できないと思われる。その結果、表示解像度に不利な影響が及ぼされる可能性がある。

特許文献３では、画像を表示するために２×２又はそれ以上のサブピクセルを使用している。原画像は、画像ディスプレイのための複数のピクセルの輝度の釣り合いの計算に基づいて調整される。しかしながら、画像を表示するためには数倍量のピクセルが必要とされる。

米国特許第５７１１４７４号明細書 米国特許第５８４７６８８号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１４９５９８号明細書

したがって、当該技術分野においては、少なくとも前述の欠点を克服するシステム及び方法に対する、一般的な必要性が存在する。ＬＣＤパネルを正面及び側面から見た場合のカラーシフトに関連した不利な点を克服するシステム及び方法である当該技術分野においては、特に必要である。

したがって、本発明の実施形態は、関連技術の制限及び不利な点に起因する１つ以上の問題を解決する液晶ディスプレイシステム及び方法に関する。

上記またはその他の利点を達成するため、実施され広範に記述される本発明の目的によると、対応する原輝度値を有する複数のピクセルをさらに備えた液晶ディスプレイと、前記ディスプレイ内の複数の信号線と、前記信号線を駆動するための複数のデータドライバと、前記複数のピクセルのグレースケールを調整するための、かつ前記複数のピクセルに対して調整されたグレースケールを出力して、結果として前記複数のピクセルの調整された輝度値をもたらすための、調整グレースケール・ジェネレータとを備えたシステムを提供する。

本発明に係る実施形態は、ディスプレイ内の複数の信号線を駆動するステップと、前記ディスプレイ内の複数のピクセルに対応する原輝度値を測定するステップと、前記ディスプレイ内の前記複数のピクセルのグレースケールを調整するステップと、前記調整されたグレースケールに従って前記複数のピクセルの前記原輝度値を調整するステップとを含む方法であって、正面視点から前記ディスプレイを見た場合に前記複数のピクセルの前記原輝度値と前記調整された輝度値とおおむね同一である方法を含み得る。

本発明に係るさらなる実施形態は、第１の周波数におけるディスプレイ中のピクセル要素に対する第１の強度値に対応する原信号を生成するステップと、前記第１の強度値は第２の強度値と第３の強度値の間にあり、前記第１の周波数の２倍の周波数における前記第２の強度値及び前記第３の強度値それぞれに対応する２つの補正信号へ、前記原信号を変換するステップと、前記ピクセル要素に対し前記２つの補正信号を順次に出力するステップとを含む方法を含むことができる。

本発明に係るさらなる実施形態は、第１の周波数におけるピクセル要素に対する第１の強度値に対応する原信号を生成するための回路と、前記第１の強度値が第２の強度値と第３の強度値の間にあり、前記第１の周波数の２倍の周波数における前記第２の強度値及び前記第３の強度値それぞれに対応する２つの補正信号へ、前記原信号を変換するための変換器と、前記２つの補正信号を記憶し出力するためのメモリとを備えた、ピクセル要素のための輝度を生成するためのディスプレイ装置を含むことができる。

一つの態様において、本発明の一つの実施形態は、行及び列に第１の色、第２の色及び第３の色を有する複数のピクセルを備えたディスプレイ装置を提供し、１つの前記行内の前記ピクセルのうち隣接する２つの前記ピクセルが同じ色を有する。別の態様において、本発明は、行及び列に第１の色、第２の色及び第３の色を有する複数のピクセルを備えたディスプレイ装置を提供し、１つの前記列内のピクセルのうち隣接する２つの前記ピクセルが同じ色を有する。

本発明のさらなる特徴及び利点は、一部分は以下の詳述な記述中で示し、一部分は詳細な説明から明らかとなるか、又は本発明を実践することにより学習できる。本発明の特徴及び利点は、添付の請求の範囲で特に指摘された要素及び組合せを用いて実施され達成されることになる。

上述の一般的記述及び以下の詳細な記述のそれぞれが、例示及び説明を目的とするものにすぎず、請求の範囲に記載の本発明を制限するものではないということを理解されたい。

本明細書に組み込まれ、その一部をなす添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を例示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。

正面視野と側面視野の間のカラーシフトは、有意には、結果として最小限におさえられる。その上、正面視野のための、調整され正規化された輝度値は全て、正面視野についての正規化された原輝度値とおおむね同じであり、これにより原フレームと調整されたフレームの間の類似性を確保している。

ここで、添付図面に例示される本発明の実施形態を詳細に説明する。可能である場合、図面全体を通じて、同一参照番号は、同一又は類似の部分を意味する。

ＬＣＤパネル内で原赤色、緑色及び青色が異なるグレースケールを有する場合、それぞれのカラーシフトレベルは異なるであろう。本発明によると、カラーシフトを減少させるためには、画像フレーム内でピクセルにより表示される色は、２つのサブフレーム内に表示されている、カラーシフトがより少ない２つの色、又は隣接する２つのピクセル内に表示されているカラーシフトがより少ない２つの色に分割する。

図２は、視点ＱからＬＣＤ２００を見るエンドユーザーを表わす座標を例示する図である。図３−１、３−２及び３−３は、正規化された透過率（又は輝度）とグレースケールとの関係を例示する図であり、各図は赤色、緑色及び青色光について、異なる視角におけるピクセルのグレースケールを、０から２５５までの範囲においてそれぞれ例示する図である。あるグレースケールについての正規化された透過率（輝度）値は、正面視野におけるそのグレースケールに対応する輝度を、正面視野における最大輝度で割ったものであり、例えば２５５というグレースケール値は、通常黒色のディスプレイに対応する。側面視野のグレースケールについての正規化された透過率（輝度）は、側面視野におけるそのグレースケールに対応する輝度を、側面視野における最大輝度で割ったものである。概して、最大輝度の正面視野は、最大輝度の側面視野と異なっている。カラーシフトを考慮に入れると、あらゆる２つの視角のそれぞれの正規化された輝度（又は透過率）値を比較することが必要である。図２を参照すると、角度θは、ＬＣＤ２００の中心と視点Ｑとを結ぶ線とＺ軸で定義され、角度ψは、前述の線を点ＱからＬＣＤ２００上に投影したものとＸ軸の間で定義される。図３−１、３−２及び３−３は、正規化された透過率（輝度）とグレースケールの各関係を、角度（ψ、θ）＝（０°、０°）、（０°、４５°）及び（０°、６０°）において例示する。（ψ、θ）＝（０°、０°）である場合、ＬＣＤ２００は、真正面から見たものである。（ψ、θ）＝（０°、４５°）又は（０°、６０°）である場合、ＬＣＤ２００はそれぞれ４５及び６０度の角度で側面から見たものである。図３−１、及び３−２及び３−３における線ａは、それぞれ赤色、緑色、青色の正規化された輝度とグレースケールの関係の正面視野（ψ＝０°、θ＝０°）を表わす。図３−１、３−２及び３−３における線ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色の正規化された輝度とグレースケールの関係の側面視野（ψ＝０°、θ＝４５°）を表わす。図３−１、３−２及び３−３における線ｃは、それぞれ赤色、緑色、青色の正規化された輝度とグレースケールの関係の側面視野（ψ＝０°、θ＝６０°）を表わす。図３−１、３−２及び３−３における線ｄは、それぞれ赤色、緑色及び青色の正規化された輝度の、正面視野（ψ＝０°、θ＝０°）と側面視野（ψ＝０°、θ＝６０°）の間の差を、グレースケールの関係において表わす。

図３−１、３−２及び３−３に示されるように、同じグレースケールにおいて異なる色を有する、正面及び側面視野における光は、異なる正規化された輝度値を有し、結果としてカラーシフトが生じる。正面視野及び側面視野についての正規化された輝度値の差は、グレースケールが０又は２５５に近い場合、小さい（すなわち０％に近い）。本発明によると、例えば１２８という値での原グレースケールについて、側面視野及び正面視野についての正規化された輝度値と１２８の原グレースケールについての正規化された輝度値の間の差が小さくなるように、調整されたグレースケールが決定される。さらに、エンドユーザーは、ＬＣＤパネルを見ている時、側面視野及び正面視野に関するカラーシフトを最小限にするための調整されたグレースケールにかかわらず、なおも同じ明度を享受することになる。

図４は、本発明に係る一実施形態を例示し、この実施形態は、時間領域内でグレースケールを調整することを利用し、かつ正面及び側面から見る際のカラーシフト補償を伴うＬＣＤ４００ディスプレイシステムを含む。ＬＣＤパネル４００は、複数のピクセル（１ピクセルは、例えばＰ（ｉ、ｊ）により表わされ、ここでｉ及びｊは正の整数である）、データドライバ４０２、走査ドライバ４０４及びタイミングコントローラ４０６を備える。タイミングコントローラ４０６はさらに、調整されたグレースケールを生成する、「調整されたグレースケール」・ジェネレータ４０７（以降、調整グレースケール・ジェネレータ４０７）を備える。各フレーム周期について１つの画像フレームがＬＣＤ内に表示される。１フレーム周期は、ｎ個のサブフレームＳＦＰ₁からＳＦＰ_nに分割され、ここでｎは正の整数である。ピクセルＰ（ｉ、ｊ）の原グレースケールはＧＲ０（ｉ、ｊ）である。調整グレースケール・ジェネレータ４０７に記憶されたルックアップテーブルが全ての原グレースケール（ＧＲ０）及び少なくとも１つの対応する調整されたグレースケールＧＲ１〜ＧＲｎを記録する。図３−１、３−２及び３−３における線ｄによれば、図３−３（青色）が、正面視野と側面視野の間において、最大の正規化された輝度の差を有することを例示する。このことを考えると、青色は最初に調整されてもよい。表１は、そのようなルックアップテーブルの一例を示し、このテーブルは、通常黒色である２０．１インチの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の特定の実施形態における、青色の原グレースケール及び青色の調整されたグレースケールのテーブルである。「グレー」は、青色の原グレースケールを表わし、「ＬＵＴ１」及び「ＬＵＴ２」は、それぞれ青色の調整されたグレースケールＧＲ１及びＧＲ２を表わす。ディスプレイは、図９にグラフの形式で示される青色の正規化された輝度とグレースケール（ガンマ曲線）の間の関係の青色についてのこのような通常黒色のＬＣＤを結果としてもたらす。図９の線ｅは、正面視野（ψ＝０°、θ＝０°）における、正規化された原輝度とグレースケールとの関係を表わす。図９の線ｆは、６０°側面視野（ψ＝０°、θ＝６０°）における、正規化された青色の原輝度とグレースケールとの関係を表わす。図９の線ｇは、正面視野（ψ＝０°、θ＝０°）における、調整され正規化された青色の輝度（表１に示される、調整されたグレースケールを用いた）とグレースケールの関係を表わす。図９の線ｈは、６０°の側面視野（ψ＝０°、θ＝６０°）における、調整され正規化された青色の輝度（下記の表１に示される如き、調整されたグレースケールを用いた）とグレースケールの関係を表わす。

このようなルックアップテーブルから、調整グレースケール・ジェネレータ４０７（図４に示す）は、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）における原グレースケールＧＲ０（ｉ、ｊ）から、ｎ個の調整されたグレースケール、ＧＲ１（ｉ、ｊ）、ＧＲ２（ｉ、ｊ）…ＧＲｎ（ｉ、ｊ）を含む、を生成する。ｎ個の調整されたグレースケールは、対応するデータドライバ４０２内に順次に入力され、それにしたがってｎ個のサブフレーム内で表示される。

ここで再び図４を参照すると、ｎ個のサブフレーム周期について、データドライバ４０２は、ｎ個の調整されたグレースケールに対応するｎ種の駆動電圧を用い、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動する。原グレースケールＧＲ０（ｉ、ｊ）は、正面視野（Ｌ０（ｉ、ｊ））及び側面視野（Ｌ０′（ｉ、ｊ））の、正規化された原輝度に対応する。各々のサブフレーム周期について、正面視野及び側面視野のための、調整され正規化された輝度が対応する調整されたグレースケールから決定される。原グレースケールＧＲ０に対応し、ルックアップテーブルに記憶されている、調整されたグレースケールＧＲ１〜ＧＲｎについては、正面視野と側面視野における調整され正規化された輝度値の間の差の絶対値の和は、正面視野及び側面視野における正規化された原輝度値の間の差の絶対値の和よりも小さいものであるべきである。正面視野と側面視野の間のカラーシフトは、有意には、結果として最小限におさえられる。その上、正面視野のための、調整され正規化された輝度値は全て、正面視野についての正規化された原輝度値とおおむね同じであり、これにより原フレームと調整されたフレームの間の類似性を確保している。

図５−１及び５−２は、それぞれ従来のディスプレイシステム及び本発明に係るシステムにおける、ピクセルの正規化された透過率値を比較したグラフである。図５−１は、従来のディスプレイシステムにおける、時間に対する、ピクセルの電圧駆動による原グレースケールＧＲ０に対応するピクセルＰ（ｉ、ｊ）についての正規化された透過率値Ｔ（％）を示すグラフである。図５−２は、時間に対する、ピクセルの電圧駆動によって調整されたグレースケールＧＲ１〜ＧＲｎに対応するピクセルＰ（ｉ、ｊ）についての正規化された透過率値Ｔ（％）を示すグラフである。１フレーム周期（ＦＰ）は、２つのサブフレーム周期、すなわちＳＦＰ１及びＳＦＰ２に分割される。ＳＦＰ１には、調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）から、正面視野及び側面視野それぞれに対し、調整され正規化された輝度値Ｌ１（ｉ、ｊ）及びＬ１′（ｉ、ｊ）それぞれが決定される。ＳＦＰ２には、調整されたグレースケールＧＲ２（ｉ、ｊ）から、正面視野及び側面視野それぞれに対し、調整された正規化された輝度値Ｌ２（ｉ、ｊ）及びＬ２′（ｉ、ｊ）それぞれが、決定される。ＳＦＰ１及びＳＦＰ２については、｜Ｌ１（ｉ、ｊ）−Ｌ１′（ｉ、ｊ）｜＋｜Ｌ２（ｉ、ｊ）−Ｌ２′（ｉ、ｊ）｜＜｜Ｌ０（ｉ、ｊ）−Ｌ０′（ｉ、ｊ）｜である。

図５−１を参照すると、従来のディスプレイシステムでは、フレーム周期毎にピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動するために、原グレースケールＧＲ０（ｉ、ｊ）に対応する駆動電圧が用いられており、ここで正規化された透過率値Ｔ０（ｔ）及びＴ０′（ｔ）の関数がそれぞれピクセルＰ（ｉ、ｊ）の正面視野及び側面視野に対応している。正面視野における正規化された原輝度値Ｌ０（ｉ、ｊ）は、フレーム周期ＦＰ内におけるＴ０（ｔ）の積分値に対応する。同様にして、側面視野における正規化された原輝度値Ｌ０′（ｉ、ｊ）は、フレーム周期ＦＰ内におけるＴ０′（ｔ）の積分値に対応する。

図５−２を参照すると、サブフレーム周期ＳＦＰ１には、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動するために、調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）に対応する駆動電圧が用いられており、ここでＴ１（ｔ）及びＴ１′（ｔ）はそれぞれ、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）の正面視野及び側面視野における正規化された透過率値の時間関数を表わしている。ＳＦＰ２には、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動するために、調整されたグレースケールＧＲ２（ｉ、ｊ）に対応する駆動電圧が用いられており、ここでＴ２（ｔ）及びＴ２′（ｔ）はそれぞれ、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）の正面視野及び側面視野における正規化された透過率値の時間関数を表わしている。調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）に対応する駆動電圧が、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動するために用いられる場合、正面視野における調整され正規化された輝度値Ｌ１（ｉ、ｊ）は、サブフレーム周期ＳＦＰ１内におけるＴ１（ｔ）の積分値に対応する。調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）に対応する駆動電圧がピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動するために用いられる場合、側面視野における調整され正規化された輝度値Ｌ１′（ｉ、ｊ）は、サブフレーム周期ＳＦＰ１内におけるＴ１′（ｔ）の積分値に対応する。調整されたグレースケールＧＲ２（ｉ、ｊ）に対応する駆動電圧がピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動するために用いられる場合、正面視野における調整され正規化された輝度値Ｌ２（ｉ、ｊ）は、サブフレーム周期ＳＦＰ２内においてＴ２（ｔ）の積分値に対応する。調整されたグレースケールＧＲ２（ｉ、ｊ）に対応する駆動電圧がピクセルＰ（ｉ、ｊ）を駆動するために用いられる場合、側面視野における調整され正規化された輝度値Ｌ２′（ｉ、ｊ）は、サブフレーム周期ＳＦＰ２内においてＴ２′（ｔ）の積分値に対応する。

調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）について、｜Ｌ１（ｉ、ｊ）−Ｌ１′（ｉ、ｊ）｜＋｜Ｌ２（ｉ、ｊ）−Ｌ２′（ｉ、ｊ）｜＜｜Ｌ０（ｉ、ｊ）−Ｌ０′（ｉ、ｊ）｜である。エンドユーザーがピクセルＰ（ｉ、ｊ）を見た時点で、ＳＦＰ１において、グレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）に対応する正面視野及び側面視野における正規化され輝度値と、ＳＦＰ２内のグレースケールＧＲ２（ｉ、ｊ）に対応する正面視野及び側面視野における正規化された輝度値の間の差の累積的効果は、従来のシステムにおけるフレーム周期ＦＰ内のグレースケールＧＲ０（ｉ、ｊ）に対応する正面視野及び側面視野における正規化された輝度値の間の差と比べて小さい。したがって、ピクセルＰ（ｉ、ｊ）についてのカラーシフトは、本発明により有意に最小限になる。

さらに、本発明に係り、正面視野における正規化された輝度値Ｌ１（ｉ、ｊ）及びＬ２（ｉ、ｊ）の和に対応する調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）は、概して、正面視野における正規化された原輝度値Ｌ０（ｉ、ｊ）と同じである。エンドユーザーがピクセルＰ（ｉ、ｊ）を見た場合、ピクセルのための輝度は、従来のディスプレイシステムにおけるフレーム周期ＦＰ内のピクセルに対応する原グレースケールＧＲ０の輝度に近似するサブフレーム周期ＳＦＰ１及びＳＦＰ２にそれぞれ対応する調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）についての輝度値の累積的効果に割当てられる。

さらに、ある態様においては、ＳＦＰ１及びＳＦＰ２の各々は、有意には、フレーム周期ＦＰの半分である。さらに別の態様においては、原グレースケールＧＲ０（ｉ、ｊ）は有意には、調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）の間にある。さらに別の態様では、調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）はＧＲ２（ｉ、ｊ）よりも大きい。例えば、青色ピクセルＰ（ｉ、ｊ）の原グレースケールが１２８である場合、調整されたグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）は１９０であり得、ここでＧＲ２（ｉ、ｊ）は０であり、ＳＦＰ１＝ＳＦＰ２＝（１／２）ＦＰと仮定する。図５−２を考慮すると、原グレースケール１２８がそれぞれＳＦＰ１及びＳＦＰ２に対応するグレースケール１９０及び０にひとたび調整された時点で、正面視野と側面視野（６０度での）との正規化された輝度の差の絶対値は、原グレースケール１２８のものよりも小さくなる。したがって、本発明によると、正面視野及び側面視野とのピクセル輝度の差は、有意には従来のディスプレイシステムのものよりも小さく、したがってカラーシフトの影響を最小限になる。

グレースケール０での、正面視野と側面視野（６０度からの）との間の正規化された輝度の差の絶対値は非常に小さく、これはＧＲ２（ｉ、ｊ）としての役割を果たすのに充分適している。画像ディスプレイは、最適な輝度を達成するべくフレーム周期ＦＰ内においてＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）を動的かつ連続的に調整することによって、適切に確認される。例えば、原グレースケールが１２８である場合、ＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）は、それぞれ（１９０、０）又は（０、１９０）であり得る。

ルックアップテーブルの一実施形態によると、原グレースケールＧＲ０（ｉ、ｊ）を固定し、対応する正規化された輝度値Ｌ０（ｉ、ｊ）を測定する。一つの態様においては、原フレーム周期を２つの等価のサブフレーム周期に分割する。グレースケール０での正面視野と側面視野の間の変化は最も小さいため、また、液晶素子を駆動するための応答時間を短縮する目的で、グレースケール０をＧＲ２（ｉ、ｊ）であるものとして選択する。液晶素子を駆動するための特性は矩形波ではないことから、正規化された輝度値Ｌ１（ｉ、ｊ）及びＬ２（ｉ、ｊ）の和がおおむね正規化された原輝度値Ｌ０（ｉ、ｊ）と同じとなるように、ＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）について調整が必要とされる。ＳＦＰ１内のグレースケールＧＲ１（ｉ、ｊ）に対応する正面視野及び側面視野における正規化された輝度値と、ＳＦＰ２内のグレースケールＧＲ２（ｉ、ｊ）に対応する正面視野及び側面視野における正規化された輝度値の間の差の累積的効果は、従来のシステムにおけるフレーム周期ＦＰ内のグレースケールＧＲ０（ｉ、ｊ）に対応する正面視野及び側面視野についての正規化された輝度値の間の差と比べて小さい。したがって、全てのグレースケールについてそのように得られたＧＲ１（ｉ、ｊ）及びＧＲ２（ｉ、ｊ）を用い、ルックアップテーブルを形成する。

本発明に係るさらなる実施形態は、グレースケールを変更するため空間領域内で実行される。正面視野及び側面視野に関するカラーシフトを、単一のフレーム周期（ＦＰ）内で画像を表示することによって補償する。一つの態様においては、ディスプレイシステムは、さらにディスプレイパネル、複数のデータドライバ、複数の走査ドライバ及びタイミングコントローラを備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む。パネルはさらに複数のピクセルを備え、タイミングコントローラはさらに、調整グレースケール・ジェネレータを備える。２つのピクセルＰａ及びＰｂに対し、調整グレースケール・ジェネレータは、ピクセルＰａ及びＰｂそれぞれのために、原グレースケールＧＲａ０及びＧＲｂ０についての調整されたグレースケールＧＲａ１及びＧＲｂ１を生成する。ＧＲａ０及びＧＲｂ０はそれぞれ、正面視野及び側面視野における正規化された原輝度値（Ｌａ及びＬａ′）、及び正面視野及び側面視野における正規化された原輝度値（Ｌｂ及びＬｂ′）に対応する。

フレーム周期ＦＰ内において、データドライバはそれぞれ、調整されたグレースケールＧＲａ１及びＧＲｂ１に対応する第１及び第２の駆動電圧を用いて、２つのピクセルＰａ及びＰｂを駆動する。ピクセルＰａは第１の駆動電圧で駆動されるため、Ｐａは、正面視野及び側面視野それぞれについて調整され正規化された輝度値Ｌｃ及びＬｃ′を含む。ピクセルＰｂは第２の駆動電圧で駆動されることから、Ｐｂは、正面視野及び側面視野それぞれについて調整され正規化された輝度値Ｌｄ及びＬｄ′を含む。ピクセルＰａ及びＰｂについて、｜Ｌｃ−Ｌｃ′｜＋｜Ｌｄ−Ｌｄ′｜＜｜Ｌａ−Ｌａ′｜＋｜Ｌｂ−Ｌｂ′｜である。

一つの態様においては、調整グレースケール・ジェネレータは、ルックアップテーブルを備え、これに基づいて調整されたグレースケールＧＲａ１及びＧＲｂ１を生成する。ルックアップテーブルは、原グレースケールＧＲａ０及びＧＲｂ０及び対応する調整されたグレースケールＧＲａ１及びＧＲｂ１を記録する。

一つの態様においては、ピクセルＰａ及びＰｂは互いに隣接しており、同じ色を有する。原グレースケールＧＲａ０及びＧＲｂ０は、調整されたグレースケールＧＲａ１とＧＲｂ１の間にある。正面視野及び側面視野において調整され正規化された輝度値（それぞれＬｃ及びＬｄ）は概して、正面視野及び側面視野において正規化された原輝度値、Ｌａ及びＬｂ、の和と同じである。

図６−１及び６−２は、従来のディスプレイシステムにおける２つの隣接する画像Ｍ及びＭ＋１の例を示す図である。図７は、本発明に係るディスプレイシステムに表示された画像の一例を示す図である。赤色、緑色及び青色のピクセルがそれぞれ、Ｒ、Ｇ及びＢの文字で表わされている。隣接するピクセルについての原グレースケールは概して近く、例えば、青色ピクセルＢ１１及びＢ２１は、同じ原グレースケール１２８を有する。青色ピクセルＢ１１及びＢ２１が同じ原グレースケール１２８を有する場合、調整されたグレースケールＧＲａ１、１７４、及び調整されたグレースケールＧＲｂ１、０、が選択される。このように図７に示されているように、青色ピクセルＢ１１及びＢ２１についてのグレースケールは、本発明によると、それぞれ１７４及び０である。表示されている次の画像については、Ｂ１１及び２１についてのグレースケールはそれぞれ０及び１７４である。図７に示されている実施形態によると、異なる色を有するピクセルは、間に比較的大きい空隙を有する。

本発明によると、ピクセルマトリクスは、多数の異なるピクセル配置を有することができる。一つの態様では、本発明の一実施形態は、第１の色、第２の色及び第３の色を有する行及び列の形の複数のピクセルを備えたディスプレイ装置において、複数の行のうちの１つ行において、隣接するピクセルが同じ色を有するディスプレイ装置を提供している。別の態様では、本発明は、第１の色、第２の色及び第３の色を有する行及び列の形の複数のピクセルを備えたディスプレイ装置において、複数の行のうちの１つの列において、隣接するピクセルが同じ色を有するディスプレイ装置を提供している。

図８−１及び８−２は、多数の異なるピクセル配置を有するピクセルマトリクスの例を示す図である。図７に示されているカラーピクセル配置に加え、行内の２つの隣接するピクセルは同じ色を有することもできる。例えば、図８−１に示されている、ピクセルの行ＧＲＢＢＲＧＧＲＢのようにである。各列において混合順序の異なる配置が存在し得、例えば、２つの隣接する行の順序、ＧＲＢＢＲＧＧＲＢ及びＢＲＧＧＲＢＢＲＧのような配置である。この特定の実施形態については、ピクセルＧ及びＢは同じ隣接するピクセルを有し、従って、２つの単色ピクセル（Ｇ及びＢ）の間の空隙は有意に削減される。その上、図８−２に示すように、ＬＣＤパネル内において、対角線方向に２つのピクセルが互いに隣接するように、ピクセルの順序を配置することができる。図８−２を参照すると、赤色ピクセルＲの対と青色ピクセルＢの対は、水平方向に配置され、一方、緑色ピクセルＧの対は赤色ピクセルＲの対及び青色ピクセルＢの対の上又は下に設置されている。緑色ピクセルＧは、さらに赤色ピクセルＲ及び青色ピクセルＢより下に混合した形で位置設置され、従って同じ色のピクセルがＬＣＤパネル内で対角線に沿って隣接する。単色ピクセル間の空隙は、有意には、図８−１及び８−２内に示されるように、結果として削減され、このことはピクセルに対する解像度の最適化を導く。

図１０及び１１は、本発明の一実施形態に係る正面及び側面から見る際の、それぞれカラーシフト補償を伴わない（図１０）、またカラーシフト補償を伴う（図１１）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えるＬＣＤディスプレイシステムの例を示す図である。

図１０を参照すると、ＬＣＤパネル１００は、図１に示されているＬＣＤパネルと同様に、１０２４本の赤色、緑色及び青色（ＲＧＢ）信号線、すなわち１０２４×３本の信号線及び７６８本の走査線を備えている。信号線及び走査線はそれぞれ複数のデータドライバ１０２及び走査ドライバ１０４によって駆動されている。電源１０３がデータドライバ１０２及び走査ドライバ１０４に電力を供給する。ＡＳＩＣ１０１は、データドライバ１０２に対しデータ制御信号を出力するタイミングコントローラ１０６を備え、このデータドライバ１０２は、タイミングコントローラ１０６からのピクセルデータをしかるべく受信し処理する。受信したピクセルデータを処理した後、データドライバ１０２の各々は、ＬＣＤパネル１００内の３８４本の信号線を駆動するための対応する電圧を出力する。タイミングコントローラ１０６からの走査制御信号の制御下にある走査ドライバ１０４は、それぞれ走査信号を出力し、２５６本の走査線を制御する。走査線の全てを走査すると、全てのピクセルが駆動され、画像フレームのディスプレイが完成される。

図１１は、本発明の一実施形態に係る、正面及び側面から見る際のカラーシフト補償を伴う特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ４１１）を備えるＬＣＤディスプレイシステムの一例を示す図である。図１１を参照すると、ＬＣＤパネル４００は、図４に示されているＬＣＤパネルと同様に、複数のピクセル（１つのピクセルは、例えばＰ（ｉ、ｊ）により表わされ、ｉ及びｊは正の整数である）、データドライバ４０２、走査ドライバ４０４及びタイミングコントローラ４０６を備える。各フレーム周期において、１つの画像がＬＣＤ内に表示される。１つのフレーム周期が、ｎを正の整数として、ｎ個のサブフレームＳＦＰ₁からＳＦＰ_nへと分割される。ピクセルＰ（ｉ、ｊ）の原グレースケールは、ＧＲ０（ｉ、ｊ）である。ルックアップテーブルＬＵＴ１は、原グレースケール（ＧＲ０）及び対応する調整されたグレースケールＧＲ１を記録する。ルックアップテーブルＬＵＴ２は、原グレースケール（ＧＲ０）と対応する調整されたグレースケールＧＲ２を記録する。電源４０３は、データドライバ４０２及び走査ドライバ４０４に電力を供給する。ＡＳＩＣ４１１内のタイミングコントローラ４０６は、データドライバ４０２にデータ制御信号（データ信号）を出力し、これらのデータドライバがタイミングコントローラ４０６からのピクセルデータをしかるべく受信し処理する。ＡＳＩＣ４１１はさらに、データセレクタ４０５、ＬＵＴ１及びＬＵＴ２、ＬＵＴ２とメモリ４０９（これはＥＥＰＲＯＭである）の間に具備されたインタフェース４０８を備えている。

画像の正面視野と側面視野の間のカラーシフトを補償するための本発明に係るディスプレイ装置及び方法の上述の実施形態は、有意には、カラーシフトの影響を最小限におさえ、ディスプレイ装置の画質を最適化することができる。一つの実施形態では、有意にはマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの形で実行される。さらに、本発明に係る実施形態は、カラーシフトの不利な影響を低減するように、ＬＣＤ内において、そのピクセル全てに対して、実施することができ、又は特別なピクセルに対して特定的に実施することもできる。

本発明のその他の実施形態は、本明細書に開示されている本発明の明細書及び実施を考慮することにより当業者には明らかとなるであろう。明細書及び実施例は、単なる一例としてみなされ、本発明の範囲及び精神は、添付の請求の範囲により示されるものであることが意図されている。

本発明は概してモニターディスプレイに関し、より詳細には正面及び側面から画像を見る際のカラーシフトを補償するためのディスプレイ方法及び装置に関し、特に、正面視野のための、調整され正規化された輝度値は全て、正面視野についての正規化された原輝度値とおおむね同じであり、これにより原フレームと調整されたフレームの間の類似性を確保することに適している。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを備える従来のディスプレイシステムの一例を示す図である。 ある視点からＬＣＤを見ているエンドユーザーを表わす座標系を例示する図である。 赤色についての異なる視角のグレースケールと正規化された輝度の関係を例示する図である。 緑色についての異なる視角のグレースケールと正規化された輝度の関係を例示する図である。 青色についての異なる視角のグレースケールと正規化された輝度の関係を例示する図である。 本発明の一実施形態に係る、正面及び側面から見る際のカラーシフト補償を伴うＬＣＤディスプレイシステムの一例を示す図である。 従来のディスプレイシステムにおけるピクセルの輝度値を示すグラフである。 本発明に係るシステムにおけるピクセルの輝度値を示すグラフである。 従来のディスプレイシステム中の画像の例を示す図である。 従来のディスプレイシステム中の図６−１に隣接する画像の例を示す図である。 本発明に係るディスプレイシステムで表示されている画像の例を示す図である。 本発明に係る多くの異なるピクセル配置を有するピクセルマトリクスの例を示す図である。 本発明に係る多くの異なるピクセル配置を有するピクセルマトリクスの例を示す図である。 通常黒色であるＬＣＤの一実施形態の異なる視角における、青色の、正規化された輝度とグレースケールの関係（ガンマ曲線）のディスプレイ結果のグラフである。 特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備える従来のＬＣＤディスプレイシステムの例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る正面及び側面から見る際のカラーシフト補償を伴う特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えるＬＣＤディスプレイシステムの例を示す図である。 本発明に係る表１を示す図である。 本発明に係る表１を示す図である。

符号の説明

１００，４００ ＬＣＤパネル
１０１，４１１ ＡＳＩＣ
１０２，４０２ データドライバ
１０３，４０３ 電源
１０４，４０４ 走査ドライバ
４０５ データセレクタ
１０６，４０６ タイミングコントローラ
４０７ 調整グレースケール・ジェネレータ
４０８ インタフェース
４０９ メモリ
ａ 正規化された輝度とグレースケールの関係の正面視野を表わす線
ｂ 正規化された輝度とグレースケールの関係の４５°側面視野を表わす線
Ｂ 青色ピクセル
ｃ 正規化された輝度とグレースケールの関係の６０°側面視野を表わす線
ｄ 正規化された輝度の、正面視野と６０°側面視野の間の差を、グレースケールの関係において表わす線
ｅ 正面視野における、正規化された青色の原輝度とグレースケールとの関係を表わす線
ｆ ６０°側面視野における、正規化された青色の原輝度とグレースケールとの関係を表わす線
ＦＰ フレーム周期
ｇ 正面視野における、調整され正規化された青色の輝度とグレースケールの関係を表わす線
Ｇ 緑色ピクセル
ｈ ６０°の側面視野における、調整され正規化された青色の輝度とグレースケールの関係を表わす線
Ｍ，Ｍ＋１ 画像
Ｑ 視点
Ｒ 赤色ピクセル
θ，ψ 角度

Claims (21)

1. ディスプレイを駆動するための方法において、
   前記ディスプレイ内の複数の信号線を駆動するステップと、
   前記ディスプレイ内の複数のピクセルに対応する原輝度値を測定するステップと、
   前記ディスプレイ内の前記複数のピクセルのグレースケールを調整するステップと、
   前記調整されたグレースケールに従って前記複数のピクセルの前記原輝度値を調整するステップと、
   を含む方法であって、
   正面視点から前記ディスプレイを見た場合に前記複数のピクセルの前記原輝度値と前記調整された輝度値とがおおむね同一である方法。
2. 前記複数のピクセルの前記グレースケールは、１フレーム周期内の２つのサブフレーム周期に対応する２つの隣接する前記調整されたグレースケールの間にある、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記調整されたグレースケールに対応する複数の駆動電圧を用いて前記複数の信号線を駆動するステップ、
   をさらに含む請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ディスプレイ内の対角線に沿って、前記複数のピクセルのうち、同じ色合いを有する１つを配置するステップ、
   をさらに含む請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記グレースケールを調整するステップは、さらに前記グレースケールを連続的に調整すること、
   を含む請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 対応する原輝度値を有する複数のピクセルをさらに備えたディスプレイと、
   前記ディスプレイ内の複数の信号線と、
   前記ディスプレイ内の複数の走査線と、
   前記複数の信号線を駆動するための複数のデータドライバと、
   前記複数の走査線を駆動するための複数の走査ドライバと、
   前記複数のピクセルのグレースケールを調整するための、かつ前記原輝度値を調整する目的で前記複数のピクセルに対して前記調整されたグレースケールを出力するための調整グレースケール・ジェネレータと、
   を備えたシステムにおいて、
   前記複数のピクセルの前記原輝度値は、前記調整されたグレースケールに従って調整されるシステム。
7. 正面視点から見た場合に前記複数のピクセルの前記原輝度値と前記調整された輝度値とがおおむね同じである、請求項６に記載のシステム。
8. 前記データドライバが前記調整されたグレースケールに対応する複数の駆動電圧を生成する、請求項６又は７に記載のシステム。
9. 前記原輝度値及び前記調整されたグレースケールを記憶するルックアップテーブルをさらに備えた、請求項６から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記グレースケールが連続的及び動的に調整される、請求項６から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. ディスプレイ装置上のピクセル要素のために輝度を生成するための方法において、
    第１の周波数における前記ピクセル要素に対する第１の強度値に対応する原信号を生成するステップと、
    前記第１の強度値は第２の強度値と第３の強度値の間にあり、前記第１の周波数の２倍の周波数における前記第２の強度値及び前記第３の強度値それぞれに対応する２つの補正信号へ、前記原信号を変換するステップと、
    前記ピクセル要素に対し前記２つの補正信号を順次に出力するステップと、
    を含む方法。
12. 前記ディスプレイ装置内の複数の信号線を駆動するステップと、
    前記ディスプレイ装置内の複数の走査線を駆動するステップと、
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１の強度値、前記第２の強度値、及び、前記第３の強度値を記憶するためのルックアップテーブルを提供するステップ、
    をさらに含む請求項１１又は１２に記載の方法。
14. 前記ディスプレイ装置の正面視点に関する前記原信号と前記補正信号とがおおむね同じである、 請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. ピクセル要素のための輝度を生成するためのディスプレイ装置において、
    第１の周波数におけるピクセル要素に対する第１の強度値に対応する原信号を生成するための回路と、
    前記第１の強度値が第２の強度値と第３の強度値の間にあり、前記第１の周波数の２倍の周波数における前記第２の強度値及び前記第３の強度値それぞれに対応する２つの補正信号へ、前記原信号を変換するための変換器と、
    前記２つの補正信号を記憶し出力するためのメモリと、
    を備えたディスプレイ装置。
16. 前記第１の強度値、前記第２の強度値、及び、前記第３の強度値を記憶するためのルックアップテーブルを、
    さらに備えた請求項１５に記載のディスプレイ装置。
17. 複数の信号線と、
    複数の走査線と、
    前記複数の信号線を駆動するための複数のデータドライバと、
    前記複数の走査線を駆動するための複数の走査ドライバと、
    をさらに備えた請求項１５又は１６に記載のディスプレイ装置。
18. 前記ディスプレイ装置の正面視点に関する前記原信号と前記補正信号とがおおむね同じである、
    請求項１５から１７のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
19. 行及び列の形の複数のピクセル対であって、各々が第１の色、第２の色及び第３の色のうちの１つを有する前記ピクセル対を備え、
    １つの前記行内の前記ピクセルのうち隣接する２つの前記ピクセルが同じ色を有する、ディスプレイ装置。
20. 第１の周波数における前記ピクセル対についての第１の強度値に対応する原信号を生成するための回路と、
    前記第１の強度値が第２の強度値と第３の強度値の間にあり、前記第２の強度値及び前記第３の強度値それぞれに対応する２つの調整された信号へ、前記原信号を変換するための変換器と、
    前記ピクセル対に対して、前記２つの補正信号を記憶し出力するためのメモリと、
    をさらに備えた請求項１９に記載のディスプレイ装置。
21. 行及び列の形の複数のピクセルであって、各々が第１の色、第２の色及び第３の色のうちの１つを有し、
    前記複数のピクセルのうち対角線方向に隣接する２つの前記ピクセルが同じ色を有する、ディスプレイ装置。

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