JP2006519410A - ４つ以上の原色を有する表示器用の最適なサブピクセルの配列 - Google Patents
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Abstract
表示器は、第１、第２、第３及び第４の原色をそれぞれ表示するように制御可能である、複数の第１、第２、第３及び第４の表示エレメントを有する。他の対の前記表示エレメントと比較して最大の色距離を表す特定の対の前記表示エレメントは、該特定の対の表示エレメント間に最小の空間距離が存在するように又は該特定の対の表示エレメントが互いに隣接して位置されるように、配される。
Description
本発明は、第１、第２、第３及び第４の原色を、それぞれ表示するように制御可能な、複数の第１、第２、第３及び第４の表示エレメントを有する表示器に関する。
視覚とは、眼によって媒介されている感覚であって、これにより、外見を構成しているオブジェクトの質（例えば、色、明度、形状及び大きさ）が、知覚されている。
色とは、有色及び無色のコンテンツの何らかの組み合わせから成る視覚認知の属性として定義されている。この属性は、黄、橙、茶、赤、ピンク、緑、青及び紫等のような有色の名称によって、又は白、灰及び黒のような無色の名称によって記述されることでき、ブライト（bright）、ぼやけ（dim）、明るさ（light）及び暗さ等によって、又は前記のような名称の組み合わせによって、限定されることができる。
知覚される色は、色刺激のスペクトル分布と、刺激領域の大きさ、形状、構造及びこれを取り囲むものと、観察者の視覚系統の適応の状態と、観察の一般的及び類似の状況の観察者の経験とに依存する。
色の関連のない属性は、ブライトネス、色相及び彩度である。ブライトネスとは、領域が多くの又は少ない光を発しているように見えるかに従う、視覚の属性である。色相とは、領域が、黄、緑及び青のような知覚される色の１つに、又はこれらの組み合わせに類似しているように見えるかに従う、視覚の属性である。彩度とは、ブライトネスに比例して判断される領域の多彩性（知覚色度）である。
色の関連する属性は、明度、多彩性及びクロマである。明度とは、同様に照らされた領域であって白又は高く透過しているように見える領域のブライトネスに対して判断される、領域のブライトネスとして定義される。多彩性とは、領域の知覚される色が、よりクロマ的又はよりクロマ的でないように見えるかに従う視覚の属性である。クロマとは、多彩性として定義されており、白又は高く透過しているように見える同様に照らされた領域のブライトネスに比例するものとして判断される領域の知覚色度である。
眼の網膜には、３つの異なる種類の光の感知部がある。これらの感知部は、Ｌ、Ｍ及びＳ錐体と呼ばれており、これらは、それぞれ、長（Ｌ）、中（Ｍ）及び短（Ｓ）波長の光に敏感である。各種類の感知部は、ニューロンによって、脳に接続されている。光が錐体に入った場合、錐体は、自身が、該光の波長に敏感である場合、脳にパルスを送り始める。図１は、人間の眼におけるＬ、Ｍ及びＳ錐体のスペクトル感度を示している。光が錐体に多く当たるほど、錐体は、より素早く、パルス（射撃スパイク（fire spikes））を脳に送信する。
眼に入射する光の色は、３つの種類の前記錐体のそれぞれが脳に送るパルスの相対量によって、決定される。青い光（波長 約４００−５００ｎｍ）は、例えば、Ｌ錐体又はＭ錐体からよりも、Ｓ錐体から多くのスパイクを生じる。
人間の眼は、３種類の錐体のみを有するので、同じ色感覚を与える複数の異なる光スペクトルが存在する。例えば、太陽光と、蛍光灯ランプからの光とは、両方、色が白であると知覚されるが、太陽光は、各波長に関してほとんど等しい強度を有する非常に幅広いスペクトルを有するのに対し、蛍光灯ランプは、いくつかのピークのみを有するスペクトルを有する。同じ色感覚を与える異なる光スペクトルのこの効果は、メタメリズム（条件等色）と呼ばれ、同じ色感覚を与える２つのスペクトルは、メタマー（条件等色対）と呼ばれる。
３種類の錐体のみを有する他の効果は、２つの光源の光を一緒に加えると同時に、これらの光源の相対的な強度を変化させることにより、異なる色が作成されることができることである。赤色光と緑色光とが、混合された場合、黄色と知覚されることができるであろう。赤色光を発する第１光源が、最大強度に設定され、緑色光を発する第２光源が、ゼロ強度に設定されており、前記緑色光の強度が、増加される一方で、前記赤色光の強度が減少される場合、色は、赤色から、橙色に、黄色に、最終的には緑色に変化する。
表示器は、３つの原色（通常は、赤、緑及び青）のみによって、多くの色を作成するように、この原理を使用している。
眼に入射する光から得る色感覚を予測するように、複数のモデルが開発されている。これらのモデルの１つであって、最も一般的に知られており、
によって標準化されているモデルは、ＣＩＥ１９３１モデルである。これは、標準的な観察者に対する３つのスペクトル整合関数を規定しており、あるスペクトルを有する光に対して、三刺激値Ｘ、Ｙ及びＺを、それぞれ計算するのに使用されることができる。これらの三刺激値から、色度座標ｘ及びｙが、
のように、計算されることができる。
Ｙは、知覚属性のブライトネスに関連し、ｘ及びｙ座標は、ｘが赤−緑軸、ｘが黄−青軸であって、色度を決定している。
色の間の関係は（強度（Ｙ）を無視する場合）、ここで、図２のように、二次元色度図に図式化されることができる。これは、スペクトル色の色度座標を、曲線によって示しており、対応する波長をナノメートル（ｎｍ）で示している。全ての可視色に関する色度座標は、前記曲線内部の馬蹄状の領域上にある。この図の下部の直線（紫の線）は、赤及び青のスペクトルの色を接続しており、この結果、赤及び青を混合して得られる非スペクトル色（例えば、紫及び青紫等）は、この線に沿って位置される。昼光における白いオブジェクトの色度座標は、図２においてＤで示されている。当該色度図におけるある点の、白点までの方向及び距離が、その色の色相及び彩度を決定する。
上述したように、２つの色の光を混合すると、新しい色を作成することができる。この新しい色の色度座標は、前記２つの色の間の想像上の直線上にある。例えば、緑（Ｇ）とシアン（Ｃ）とを混合すると、色度座標が、図２に与えられているＧとＣとの間の破線２１上にある色を生じる。第３の色、例えば、赤（Ｒ）を加えることによって、Ｒ、Ｇ及びＣによる想像上の三角形内の全ての色が、作成されることができる。６つの異なる原色（例えば、Ｒ、Ｙ、Ｇ、Ｃ、Ｂ、Ｍ）の光を混合することにより、領域（patch）Ｒ、Ｙ、Ｇ、Ｃ、Ｂ、Ｍ、即ち、その角がＲ、Ｙ、Ｇ、Ｃ、Ｂ及びＭである多角形内に色度座標を有する全ての色が、作成されることができる。
前記色度図は三刺激値の割合のみを示しており、従って、同じ三刺激の割合を有する、ブライトな及びぼやけた色は、同じ点に属する。このため、発光する点Ｄは、灰色も表しており、例えば、橙及び茶色は、互いに類似する位置に点が定められる傾向にある。
色感覚の主題は、例えば、Roy Ｓ. Berns, Fred W. Billmeyer及び Max Saltzmanによる“ Billmeyer and Saltzman's Principles of Color Technology（第３版）”（ISBN 0-471-19459-X）において、更に説明されており、この結果、これを参照して、本明細書全体に含まれている。
本発明は、一般に表示器の分野に関し、更に詳細には、液晶表示器（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）表示器、フラットインテリジェント管（flat intelligent tube：ＦＩＴ）表示器、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）表示器（これらの全ては、以下で簡単に説明される）と、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、ＰｏｌｙＬＥＤ表示器、有機発光表示器（organic light emitting displays:ＯＬＥＤ）、電界放出表示器（ＦＥＤ）及びフォイル表示器とに関する。
従来技術において、液晶表示器は、小型及び低電力消費を必要とする様々なアプリケーションに適切であることが証明されている。液晶表示器（ＬＥＤ）とは、大きさが小さく、厚さが薄く、低電力消費である利点を有する、フラットパネル表示装置である。
ＬＣＤは、移動電話、携帯可能コンピュータ、電子カレンダ、電子書籍、テレビジョン又はビデオゲーム制御器、及び様々な他のＯＡ機器、並びに音声／ビデオ装置等のような、携帯可能な装置と一緒に使用されている。
ＬＣＤは、光を変調するように、誘電異方性を有する液晶材料に印加された電界を制御し、これにより、全て当業者に理解されているような既知の仕方で、ピクチャ又は画像を表示する。エレクトロルミネセンス（ＥＬ）装置、陰極線管（ＣＲＴ）及び発光ダイオード（ＬＥＤ）のような、光を内部で発生する表示器装置とは異なり、ＬＣＤは、外部光源を使用する。
通常、ＬＣＤ表示器は、当業者に理解されているように、実質的に長方形の表示エレメント（ピクセル）のマトリックスを有する液晶パネルであって、該表示エレメントは、一般的に２つの透明基板の間に注入されている液晶混合物の特性に依存して、光を透過させる又は反射するように制御可能である液晶パネルであって、この表示器は、更に、行及び列ドライバのような関連する電子回路を介して該表示器の選択された部分に電圧を印加するための、行及び列の導線を有する。
ＬＣＤ装置は、光を使用する方法に依存して、透過型装置と反射型装置とに、広く分類されることができる。透過型ＬＣＤは、液晶パネルに光を供給するように、バックライトユニットを含んでいる。
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ジャンボテレビ装置のような、大型スクリーン装置を作るのに使用されている。所望のピクセルの大きさに依存して、複数の赤、緑及び青色の発光ダイオードが、単一の表示エレメントを形成するように、一緒にグループ化され、該単一の表示エレメントは、ＬＣＤ表示器におけるピクセルに対応している。当業者によって理解されるように、前記表示エレメントは、次いで、長方形のマトリックス内に配され、必要な電子回路に接続される。
図３は、陰極線管（ＣＲＴ）の基本原理の模式図であって、該陰極線管は、今日使用されている多くのテレビ装置内、及び多くの他の表示装置内に、含まれている。陰極３１（例えば、加熱されたフィラメント）は、ガラス管３２内部に配されており、該ガラス管内部３２は、真空にされている。電子は、加熱された陰極３１から、自然に放出され、管３２に入り込む。陽極３３は、陰極３１から放出された電子を引き付け、従って、電子ビーム又は線３４を、形成する。テレビジョン受像機の陰極線管３２において、電子ビーム３４は、集束陽極３３によって密なビームに集束され、次いで、加速陽極３５によって加速される。電子ビーム３４は、管３２内の真空を通過して飛翔し、管３２の他方の端におけるフラットスクリーン３６に達する。このスクリーン３６は、蛍光体３７で被膜されており、該蛍光体３７は、電子ビーム３４が当たった場合に、光る。前記管の内部の導電性被膜は、該管のスクリーン端部に積み重なる電子を、吸収する。
ビーム３４を導く手段を設けるように、典型的なＣＲＴ表示器装置内の管３２は、ステアリングコイル３８、３９で包まれている。ステアリングコイル３８、３９は、単純な銅製の巻線であって、これは、前記管内部に磁場を発生することができ、電子ビーム３４は、前記磁場に反応する。第１組のコイル３８は、前記電子ビームを垂直に移動する磁場を生じ、第２組のコイル３９は、前記電子ビームを水平に移動する。コイル３８、３９に印加される電圧を制御することにより、電子ビーム３４は、スクリーン３６上のいかなる点にも位置決めされることができる。
カラーＣＲＴ表示器は、３つの電子ビームを有し、該電子ビームは、典型的には、赤、緑及び青色のビームであり、これらは、前記スクリーンに渡って、同時に移動する。白黒ＣＲＴ表示器におけるスクリーンに配されている単一のシートの蛍光体の代わりに、カラーＣＲＴ表示器におけるスクリーンは、ドット又はストライプ状に配されている赤、緑及び青色の蛍光体によって、被膜されている。前記管の内部であって、前記蛍光体の被膜の非常に近くに、薄い金属のスクリーン、即ちシャドーマスクが、配されている。このマスクには、前記スクリーン上の蛍光体のドット（又はストライプ）に揃えられている非常に小さい孔が、あけられている。
赤色ドットは、赤色の蛍光体において赤色のビームを発射することにより作られ、緑及び青色のドットも、対応する仕方で作られる。白色のドットを作るには、赤、緑及び青色のビームが、同時に発射される。これらの３つの色を一緒に混合したものは、白色を作る。黒色のドットを作成するには、３つのビーム全てが、該ドットを通過して走査する際にオフにされる。カラーＣＲＴ表示器上の全ての他の色は、赤、緑及び青色の組み合わせである。ＣＲＴ表示器は、典型的には、時間連続的な表示器であって、これは、画像が、前記スクリーンに渡って、（複数の）ビームを繰り返し走査させることにより作り上げられ、この結果、画像が表示されることを意味しており、これ自体は知られている既知の態様における全ては、当業者にとって理解されるであろう。
フラットインテリジェント管（しばしば、ＦＩＴ又はＦ！Ｔと呼ばれる）は、シャドーマスクを有さない、新しい陰極線管（ＣＲＴ）技術である。前記シャドーマスクの主な機能、即ち、色の選択は、電子制御システムによって管理され、電子ビームを正しい蛍光体のライン上に導く。ビームの位置は、フェースプレート上の専用の構造によって、検出される。
図４は、ＦＩＴにおけるトラッキング原理の簡略化された図である。単一のビームが垂直な蛍光体のラインに垂直に走査される、過去に開発された指標型のマスク無しのＣＲＴと対照的に、ＦＩＴにおいて、ビーム３４は、水平な蛍光体のライン４１に沿って走査される。ＦＩＴの取り組み方は、レーザビームがトラッキングシステムによってスパイラル状に導かれるＣＤプレーヤの場合と、非常に類似している。ビーム３４は、水平の蛍光体ライン４１に沿って走査され、このラインからのいかなる逸脱も、フィードバックシステムによって補正される。各蛍光体ラインの上方又は下方に位置されているトラック上に、位置検出器４２（例えば、電流を測定する導電性ストライプ）が設けられている。これらの検出器４２からの情報を供給されている、制御システム４３は、ビームの軌道が、蛍光体ライン４１と一致するような仕方で、（複数の）補正コイル４４を駆動する。
ＣＲＴ及びＦＩＴ表示器において、前記蛍光体のドット又はストライプは、表示エレメントを構成しており、従って、これらは、所定の波長（色）を有する光を発するように制御可能である。
従来技術のＲＧＢカラー表示器において、前記表示可能な色の全領域は、（図２に示したように）赤、緑及び青色のような、３つの原色に渡る三角形に限定される。この色の三角形の外側の色であって、例えば、（前記原色が、赤、緑及び青色である場合の）金及び及びターコイズ（青緑）色は、表示されることができず、従って、より飽和していない黄色、及びより青みを帯びた青みを帯びた緑のような、表示されることができる色に向かって、クリッピングされる。１つ以上の付加的な原色の、現在のアプリケーションのほとんどにおいて使用されている前記３つの原色への付加は、表示可能な色の全領域を拡張する可能性を提案する。
空間解像度とは、互いに近い２つのオブジェクトを別個のドットとして表示する、表示システムの能力である。様々な色のピクセルを互いの上に投影することができない全ての表示器の種類に対して、異なる色の原色を有するサブピクセルの付加は、サブピクセルの数が等しいままである場合、表示器の空間解像度を低下させる。
最小の切り替え要素は、サブピクセルである。サブピクセルが、より小さく作成される場合、３つのサブピクセルを有するピクセルと同じ大きさを有する、１つのピクセル内の４つのサブピクセルを設けることができる。しかしながら、これは、費用がかかり、一般的に、解像度は、サブピクセルの量が増加するほど、低下する。他方で、サブピクセルの大きさが、一定に保持されて、且つ、３つではなく、４つのサブピクセルがピクセルを形成するのに使用される場合、ピクセル解像度は、低下する。
更に、４つ以上の色の付加は、色、輝度及び画像均等性に関するエラーを生じ得る。
従って、１つ以上の原色のマトリックス表示器への付加は、全体の画質の低下を生じることが、不利な点である。
本発明の目的は、全体の画質の低下であって、特に、１つ以上の原色の付加から生じる色及び輝度のエラーが、制限される、表示器を提供することにある。
本発明の他の目的は、表示エレメントの最適な配列によって、色及び輝度の均等性が増加される、表示器を提供することにある。
本発明の他の目的は、サブピクセルレベルにおける黒及び白遷移が、サブピクセルのアルゴリズムを使用して発生されることができる、表示器を提供することにある。
本発明は、第１、第２、第３及び第４の原色をそれぞれ表示するように制御可能な、複数の第１、第２、第３及び第４表示エレメントを有する表示器において、前記表示エレメントの、前記表示エレメントの他の対と比較して最大の色距離を表す特定の対が、前記特定の対のエレメント間に最小の空間距離を有するように配列されること、又は前記特定の対の前記エレメントが、互いに隣に位置されることを特徴とする、表示器に関する。
請求項２ないし６に規定されている手段は、これらが、色距離の最大化する一方で、表示エレメント間の空間距離を最小化する問題に対する、ますます最適な解を構成するという利点を有する。
請求項７ないし１２に規定されている手段は、これらの色は、カラー表示器における使用に特に適切である利点を有する。
請求項１３に規定されている手段は、輝度の改善された分布によって、向上された画質の利点を有する。
本発明のこれら及び他の見地は、本明細書に記載されている実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。
本質的に述べると、本発明は、４つ以上の原色を有するマトリックス表示器の表示エレメントを配列する、新しく革新的な方法に関する。
本発明の重要な見地は、ピクセルレベルにおける表示の解像度は、低下されるが、いわゆるサブピクセルアルゴリズムを使用する場合の図１４及び図１５に示されているように、サブピクセルレベルにおける黒及び白遷移が、色のアーチファクトなしに、なされることができることである。
従来技術のマルチカラー表示器は、赤、緑及び青色の原色と、黄又は白色のような付加的な原色とによる表示を有する。４つの原色を有するＬＣＤにおいて、各ピクセルは、４つの「サブピクセル」から作られており、例えば、赤、緑、青及び黄色のサブピクセルが、ピクセルを構成する。
付加的な原色を選択する際、表示器の輝度と色の全領域とに対する影響を、考慮に入れなければならない。輝度のみを考慮する場合、高輝度を有する原色（例えば、三角形 黄−白−緑内のもの）が、望ましいようである。色の全領域に関して、色の領域をできる限り拡張するように、高く飽和した黄、シアン又はマゼンダ色が好ましい。
黄色は、更に、かなりブライトネスを担持している色であり、従って、黄色の不在は、容易に検出される。このような理由で、より飽和している黄色の付加が、一般的に、知覚の観点から最も歓迎されている。全ての要求を考慮すると、黄色の原色が、ＲＧＢ表示器における付加的な原色の最良の選択である。
図１は、様々な色の光に対する、人間の眼における錐体の感知度を示している。前記眼は、黄色の光（５７０−５８０ｎｍ）に非常に敏感であり、このような理由によって、赤、緑及び青色の原色のみを有する従来技術の表示器（ＲＧＢ表示器）への、黄色の原色の付加は、表示される画像全体のブライトネスと画質とを、大幅に改善する。
しかし、ある特別な種類の画像が表示されない場合、黄色以外の色が、適切な第４の原色になることもできる。付加的な原色の第１選択が黄色以外の色である、医療画像の分野又は印刷の分野に関するいくつかのアプリケーションが存在し得る。赤、青、緑、シアン、マゼンダ及び黄色は、本発明の好適実施例において適切な色として記述されているが、これは、本発明に対する制限であるとみなされるべきではない。
現行のカラー表示器（原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）を有する）において、サブピクセルは、通常、図５、６及び７に示されているような３つのパターンの１つに従って、構成されている。
図５は、従来技術のカラー表示器におけるサブピクセルのストライプ配列の模式図である。当該ストライプ配列は、簡単なアレイ設計、簡単な組み立て手順及び簡単な駆動回路を意味するが、乏しい色の均等性を意味する。
図６は、従来技術のカラー表示器におけるサブピクセルのモザイク配列の模式図である。当該モザイク配列は、簡単なアレイ設計、及び良好な色の均等性を意味するが、困難な組み立て手順に費用がかかること、及び複雑な駆動回路を意味する。
図７は、従来技術のカラー表示器におけるサブピクセルのデルタ配列の模式図である。当該デルタ配列は、最良の色の均等性、及び簡単な駆動回路を意味するが、困難な組み立て手順に費用がかかること、及び複雑なアレイ設計を意味する。
図５のストライプ配列は、最も広まっているものであり、図６のモザイク配列及び図７のデルタ配列が、これに後続している。本発明の実施例は、主に前記ストライプ配列を参照して記載されるが、このことは、本発明は様々な表示器の配列及び表示器の種類において実施されることができるので、本発明に対する制限とみなされるべきではない。
人間の知覚において、均等性は、全体的に知覚される表示の質に対する影響力を有する。本発明が対処しようとしている、知覚される表示の均等性の不十分さに関する問題は、６色、即ち赤、緑、青、黄、マゼンダ及びシアン色を有する表示器（ＲＧＢＹＭＣ表示器）の場合において、最も簡潔に記載されている。図２は、ＲＧＢＹＭＣ表示器におけるＲ，Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｍ及びＣの模範的な色度座標を示している。図８は、６色表示器におけるサブピクセルのＲＧＢＹＭＣストライプ配列の模式図である。前記表示器のスクリーンは、ピクセルのマトリックスを有し、これは、順に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のサブピクセルの繰り返された配列によって、構成されている。
前記表示器は、更に、行及び列のドライバのような電子回路（図示略）に接続されている、行及び列の導線（図示略）のようないくつかの構成要素から、構成されており、全ては、当業者にとって知られている態様であり、不必要な詳述によって本発明を不明瞭なものにしないように、ここでは記載しない。６色表示器が、図８による従来技術のストライプ配列で設計されている場合、色の均等性（色の混合）は、非常に乏しい。
かなり良好な色の均等性は、図９によるＲＧＢ及びＹＭＣストライプの交互のストライプ配列であって、ＲＧＢストライプとＹＭＣストライプとが、後続する行において、交互になっているストライプ配列によって、得られることができる。
更に良い実施例は、図１０に従って、ＲＧＢストライプとＹＭＣストライプとを、後続する行及び列の間で交互させるものであるが、これは、おおよそ、前の配列と同じ色の均等性を与える。
２つの色の間の距離（色距離）とは、前記２つの色を表している点（色度座標）を通って引かれるＣＩＥ色度図における２つの色の間の距離（即ち、直線の長さ）を、意味する。図２において、緑とマゼンダとの間の色距離は、緑（Ｇ）からマゼンダ（Ｍ）まで伸びている破線状の直線によって、示されている。
第１色は、ＣＩＥ色度図において色度座標ｘ１、ｙ１を有し、第２色は、ＣＩＥ色度図において色度座標ｘ２、ｙ２を有する場合、色距離ＤＣを計算する１つの仕方は、数式（３）：
に従うものである。
前記色距離は、もう１つの仕方であって、人間の色覚が考慮に入れられており、前記色距離が、個人か又は個人のグループかによって、知覚される色距離である仕方において、又は何らかの他の仕方において、計算されることもできる。
前記色距離は、例えば、ＣＩＥ
１９７６ Ｙｕ’ｖ'色空間において計算されることができ、ｕ’及びｖ’は、式（４）及び（５）：
に従って、Ｘ、Ｙ及びＺから計算される。
１９７６ Ｙｕ’ｖ'色空間において計算されることができ、ｕ’及びｖ’は、式（４）及び（５）：
２つの色の間の色距離は、次いで、式（６）：
に従って、決定される。
本発明によれば、互いに最小の空間距離（即ち、互いに近い）、好ましくは互いに隣接して、最大の色距離を有する（即ち、色空間において互いに最も離れている）原色を配列し、更に、同じ色のサブピクセルが、水平方向及び垂直方向の両方において空間的に等しく離れているように、前記表示エレメントを配列することにより、最良の均等性を、得ることができる。前記のような解決策は、赤をシアンに、緑をマゼンダに、青を黄に、関連させる。
図２において、緑（Ｇ）と他の５つの前記原色との間の最大色距離、即ち緑（Ｇ）とマゼンダ（Ｍ）との間の距離が、破線２１によって示されている。同様に、青（Ｂ）と他の前記原色との間の最大色距離、即ち青（Ｂ）と黄（Ｙ）との間の距離が、破線２２によって示されており、赤（Ｒ）と他の前記原色との間の最大色距離、即ち赤（Ｒ）とシアン（Ｃ）との間の距離が、破線２３によって示されている。
本発明の第１実施例によれば、前記表示エレメントは、交互になっているストライプ配置であって、図１１によるＲＧＢ及びＣＭＹストライプを生じる配置に、配列される。
図１１の拡大された区域において、赤ピクセル（Ｒ）とシアンピクセル（Ｃ）との間の空間距離（１１１）、緑ピクセル（Ｇ）とマゼンダピクセル（Ｍ）との間の空間距離（１１２）、及び青ピクセル（Ｂ）と黄ピクセル（Ｙ）との間の空間距離（１１３）が、示されている。
図１１の実施例において、前記空間距離１１１、１１２及び１１３は、理想的には、前記表示エレメントを互いに隣接して配列することにより、最小化される。前記表示エレメントは、図１１の拡大された区域に示されているように、該表示エレメント間の小さい物理的な距離だけ、隔離されることができる。本発明の第２実施例よる、図１２に示されているようなＲＧＢ及びＣＭＹストライプの交互の配置は、ほとんど、前の配置と同様に良い。
本発明の第３実施例によって、図１３によって、代替的な配列のＲＧＢＣＭＹ及びＣＭＹＲＧＢストライプが、提案されている。同じ色を有するサブピクセルが、水平及び垂直方向に等しく分布されていないので、この実施例は、好ましいものではない。
サブピクセルアルゴリズムを使用すると、表示器の知覚される解像度は、大幅に向上されることができる。このことは、既に、従来のＲＧＢ表示器に関して知られているが、同様のアルゴリズムが、ＲＧＢＣＭＹ表示器に関して開発されることができる。前記のようなアルゴリズムは、白が、「ほぼサブピクセルレベル」で、作成されることができる場合、最適に機能する。全てのとり得る配列の中で、図１１の配列は、白が、画像内のいかなるサブピクセルからも開始する、水平方向（ＲＧＢ）における３つのピクセル、又は垂直方向における２つのピクセル（ＲＣ、ＧＭ、ＢＹ）によって作成されることができるので、この見地に関しても最良の性能を提供する。これは、実際に、水平及び垂直方向の両方における３つのサブピクセルが必要であるＲＧＢモザイク表示器の場合よりも、優れている。この発想は、行及び列に関するサブピクセル配置が、交換される場合に、同様に当てはまることに留意されたい。
図１４は、従来技術のＲＧＢ表示器における最小の実現可能な白の表示エレメントの模式図である。図１４の表示器において、５つのピクセルをそれぞれ有する４つの行（合計２０個のピクセルを作っている）が、示されている。全てのピクセルは、赤、緑及び青のサブピクセルを有しており、この結果、合計６０個のサブピクセルが、示されている。
図１５は、本発明の見地に従うＲＧＢ／ＣＭＹサブピクセル配列を有する表示器における、最小の実現可能な白の表示エレメントの模式図である。図１５の表示器において、３つのピクセルをそれぞれ有する３つの行（合計９個のピクセルを作っている）が、示されている。全てのピクセルは、赤、緑、青、シアン、マゼンダ及び黄のサブピクセルを有しており、これらのサブピクセルは、図１１の表示器おける場合のように、配されており、この結果、合計５４個のサブピクセルが、示されている。
図１４の従来型のＲＧＢ表示器において、白色光は、赤、緑及び青のサブピクセルを有するピクセルを活性化させることにより、発生されることができ、水平方向における合計３つのサブピクセルが、矢印で示されているように白色光を生じるように、活性化される必要がある。サブピクセルアルゴリズムを使用すれば、白色光は、矢印で示されているように、赤色のサブピクセル及びシアン色のサブピクセル、緑色のサブピクセル及びマゼンダ色のサブピクセル、又は青色のサブピクセル及び黄色のサブピクセルの何れかを活性化させることにより、図１５の表示器によって、発生されることができる。白色光は、ピクセルの赤、緑及び青色のサブピクセルを活性化させることにより、又はシアン、黄及びマゼンダ色のサブピクセルを活性化させることにより、発生されることもできる。
図１４のＲＧＢ表示器には、図１５のＲＧＢ／ＣＭＹ表示器における場合よりも、３倍多いピクセルが存在するが、図１５のＲＧＢ／ＣＭＹ表示器は、白黒の画像（例えば、テキスト）に対して、前記ＲＧＢ表示器の解像度の１．５倍よりも高い解像度を可能にする。
更に良好な画質のために、互いに隣接して配列されるべき表示エレメントの配列は、互いに最大距離において、最高輝度の信号を有する該表示エレメントの配列を含み得る。原理は、模範的なＲＧＢＹ表示器を参照して、以下に説明される。しかしながら、この特定の表示器の種類は、決して、本発明に対する制限とみなされるべきではない。
前記模範的なＲＧＢＹ表示器とは、行及び列の同１のピクセルを有する、規則的なマトリックス配列であり、各ピクセルは、２×２個のサブピクセル（即ち、各ピクセルは、４つの異なるサブピクセル（色ごとに１つ）を有ており、該サブピクセルは、行ごとに２つのサブピクセルを有して、２つの行に配されている。）
ＲＧＢＹマトリックス表示器において、緑の表示エレメントと黄の表示エレメントとの対は、典型的には、赤の表示エレメント及び青の表示エレメントのような、表示エレメントのいかなる他の対よりも高い輝度を表す。
緑の表示エレメント及び黄色の表示エレメントを、同じ行（又は列）ではなく、ピクセルの対角に配列することにより、最高輝度を表す表示エレメントの特定の対の間の空間距離は、最大化される。
これは、例えば、赤の表示エレメント及び青の表示エレメントを第１列に、緑の表示エレメント及び黄の表示エレメントを第２列に配列する代わりに、赤の表示エレメント及び黄の表示エレメントを第１行に、緑の表示エレメント及び青の表示エレメントを第２行に配列することにより、達成されることができる。このようにして、黄及び緑の表示エレメントの中心間の距離は、いかなる他の対の表示エレメントの間のいかなる他の空間距離と同じ又はこれより長く、即ち、例えば、緑の表示エレメントと青の表示エレメントとの間の距離は、約
倍である。
従って、最良の色の均等性、及び輝度を表し、色及び輝度のエラーを制限し、白黒のテキストを有する画像に対する解像度を最大化する新しく革新的な表示器が、提案された。
ピクセル及びサブピクセルは、様々な規則的な又は不規則的な形状であることができ、様々な規則的な又は非規則的なパターンに配列されることができるので、示されている当該表示器におけるピクセルの配列は、制限となるものであるとみなされてはならない。
本発明による表示器は、例えば、別個の、スタンドアローンのユニットとして実現されることができる、又は代替的には、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＧＰＳ、ＧＰＲＳ若しくはＤＡＭＰＳのような電気通信用の移動端末、又は個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、パームトップ型コンピュータ、電子カレンダ、電子書籍、テレビジョン受像機若しくはビデオのような現行の種類の他の携帯可能な装置、及び様々な他のＯＡ機器及びオーディオ／ビデオ機械等に、含まれる又はこれらと組み合わされることもできる。
本発明は、主な実施例を参照して、主に記載された。しかしながら、上述のものとは異なる他の実施例が、添付の特許請求の範囲によって規定されている本発明の範囲内に、等しくあることも可能である。これらの請求項において使用されている全ての用語は、本明細書に明確に記載されていない限り、本技術分野における通常の意味に従って、解釈されるべきである。「単数形の／限定された（ａ／ａｎ／ｔｈｅ）［エレメント、手段、構成要素、部材、ユニット又はステップ等］」は、前記エレメント、手段、構成要素、部材又はステップ等の少なくとも１つの例であると、率直に解釈されるべきである。本明細書に記載されている方法のステップは、明らかに記載されていない限り、記載されている厳密な順序で実施されなくてはならないものではない。
Claims (14)
- 第１、第２、第３及び第４の原色をそれぞれ表示するように制御可能な、複数の第１、第２、第３及び第４の表示エレメントを有する表示器において、他の対の前記表示エレメントと比較して最大の色距離を表す特定の対の前記表示エレメントは、該特定の対の表示エレメント間に最小の空間距離が存在するように、又は該特定の対の表示エレメントが互いに隣接して位置されるように、配されることを特徴とする、表示器。
- 他の対の前記表示エレメントと比較して、最大の色距離を表す２つの前記特定の対の表示エレメントは、該特定の対の表示エレメント間に最小の空間距離を有して又は該特定の対の表示エレメントが互いに隣接して配されるように、配される、請求項１に記載の表示器。
- 第５の表示エレメントを更に有し、該第５の表示エレメントは第５の原色を表示するように制御可能である、請求項１又は２に記載の表示器。
- 他の対の前記表示エレメントと比較して、最大の色距離を表す３つの前記特定の対の表示エレメントは、該特定の対の表示エレメント間に最小の空間距離を有して又は該特定の対の表示エレメントが互いに隣接して配されるように、配される、請求項３に記載の表示器。
- 第６の表示エレメントを更に有し、該第６の表示エレメントは第６の原色を表示するように制御可能である、請求項３又は４に記載の表示器。
- 前記表示器はマトリックス表示器である、請求項１ないし５の何れか一項に記載の表示器。
- 前記原色の１つは、赤、緑、青、黄、シアン及びマゼンダのうちの１つである、請求項１ないし６の何れか一項に記載の表示器。
- 前記原色のうちの２つは、赤、緑、青、黄、シアン及びマゼンダのうちの２つである、請求項１ないし７の何れか一項に記載の表示器。
- 前記原色のうちの３つは、赤、緑、青、黄、シアン及びマゼンダのうちの３つである、請求項１ないし８の何れか一項に記載の表示器。
- 前記原色のうちの４つは、赤、緑、青、黄、シアン及びマゼンダのうちの４つである、請求項１ないし９の何れか一項に記載の表示器。
- 前記原色のうちの５つは、赤、緑、青、黄、シアン及びマゼンダのうちの５つである、請求項３ないし１０の何れか一項に記載の表示器。
- 前記原色は、赤、緑、青、黄、シアン及びマゼンダである、請求項５ないし１１の何れか一項に記載の表示器。
- 第１の表示エレメント及び第２の表示エレメントの両方は、第３の表示エレメントに隣接して配されるべきであり、前記第１の表示エレメント、前記第２の表示エレメント及び前記第３の表示エレメントの特定の対であって、最高輝度を表す該対の間の空間距離は、それぞれ、前記第１の表示エレメント、前記第２の表示エレメント及び前記第３の表示エレメントのいかなる他の対の間の空間距離以上に長い、請求項１ないし１２の何れか一項に記載の表示器。
- 前記表示器は、液晶表示器（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）表示器、フラットインテリジェント管（ＦＩＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）表示器、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、ＰｏｌｙＬＥＤ表示器、有機発光表示器（ＯＬＥＤ）、電界放出表示器（ＦＥＤ）又はフォイル表示器である、請求項１ないし１３の何れか一項に記載の表示器。
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