JP2014519051A5 - - Google Patents

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デュアルＬＣＤディスプレイ、デュアルＬＣＤディスプレイのための制御装置、デュアルＬＣＤディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネルのための駆動信号を生成する方法、およびデュアルＬＣＤディスプレイのカラーＬＣＤパネルのための複数のカラーパネル駆動値を決定する方法
本発明は、２つの変調ＬＣＤパネル、すなわち無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネルを含むデュアルＬＣＤパネルディスプレイに関する。実施形態の一類において、本発明のデュアルＬＣＤパネルディスプレイは、（無彩色パネル駆動値によって変調される）無彩色ＬＣＤパネルと、（カラーパネル駆動値によって変調される）カラーＬＣＤパネルとを含み、ディスプレイによる色再現の精度を改良するために、（無彩色パネル駆動値に応答して）カラーパネル駆動値に対する色補正を行うように構成される。
特許請求の範囲に含まれる本開示を通じて、信号またはデータ「に対する」操作（例えば、信号またはデータのフィルタリング、スケーリング、または変換）を行うという表現は、信号またはデータに対して直接操作を行う、または、信号もしくはデータの処理されたバージョン（例えば、操作の実施前に予備フィルタリングが行われた信号のバージョン）に対して操作を行うことを表すために、広範な意味で使用される。
特許請求の範囲に含まれる本開示を通じて、名詞「ディスプレイ」と表現「ディスプレイスクリーン」は、同義で使用される。表現「ハイダイナミックレンジ」のディスプレイ（ＨＤＲディスプレイ）は、本明細書では、８００：１よりも大きいダイナミックレンジを有するディスプレイを表す。近年の技術進歩により、１００００００：１を超えるコントラスト比を求めるディスプレイが製造されている。
特許請求の範囲に含まれる本開示を通じて、表現「デュアルＬＣＤパネルディスプレイ」は、２つの変調ＬＣＤパネル（無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネル）と、ＬＣＤパネルを照明するためのバックライトシステムとを含むディスプレイシステムを表すために使用される。バックライトシステムは、空間的に可変なバックライトシステム（例えば、個別に制御可能なＬＣＤのアレイを備える空間的に可変なバックライトパネル、または他の空間的に可変なバックライトパネル）または固定バックライトでよい。無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネルは、一方のＬＣＤパネル（「第１の」ＬＣＤパネル）がバックライトシステムによって背面照明され、他方のＬＣＤパネルが、第１のＬＣＤパネルを透過された光によって背面照明されるように配置される。バックライトシステムが空間的に可変なバックライトシステムであるデュアルＬＣＤパネルディスプレイが、本明細書で定義する「デュアル変調ディスプレイ」の一例である。
本開示を通じて、表現「デュアル変調ディスプレイ」は、変調前面ＬＣＤパネルシステムと、前面ＬＣＤパネルシステムを背面照明するための空間的に可変なバックライトシステム（例えば、個別に制御可能なＬＥＤのアレイを備える空間的に可変なバックライトパネル、または別の空間的に可変なバックライトパネル）とを含むディスプレイシステムを表すために使用される。デュアル変調ディスプレイの変調前面ＬＣＤパネルシステムの例は、（限定はしないが）ＬＣＤ素子のアレイを備える単一のＬＣＤパネルと、２つのＬＣＤパネル（無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネル）とを含み、上記２つのＬＣＤパネルは、一方のＬＣＤパネル（「第１の」ＬＣＤパネル）がバックライトシステムによって背面照明され、他方のＬＣＤパネルが、第１のＬＣＤパネルを透過された光によって背面照明されるように配置される。
デュアルＬＣＤパネルディスプレイおよびハイダイナミックレンジディスプレイのいくつかの実施形態が、Ｇｏｐａｌ ＥｒｉｎｊｉｐｐｕｒａｔｈおよびＪｏｈｎ Ｇｉｌｂｅｒｔによる２０１０年５月１４日出願の米国特許出願第１２／７８０，７４９号に記載されている。デュアルＬＣＤパネルディスプレイの無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネルを駆動するためのいくつかの方法およびシステムが、上記の出願に記載されている。
コントラスト比は、ディスプレイが生成することができる最も暗い色に対する最も明るい色の比と定義される。正確な画像再生には高いコントラスト比が望ましいが、従来のディスプレイではしばしば制限される。１つの従来のディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルと、ＬＣＤパネルの後方に配設されたバックライト、典型的には低陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）とからなる。ディスプレイコントラスト比は、ＬＣＤコントラスト比によって設定され、典型的には１０００：１未満である。デュアルＬＣＤパネルディスプレイは、ただ１つのＬＣＤパネルのみを含む従来のディスプレイまたはデュアル変調ディスプレイが提供することができるよりも高いコントラスト比を提供することができる。
デュアル変調ディスプレイまたはデュアルＬＣＤディスプレイが、空間的に可変なバックライトシステムを含むとき、最適なバックライトを実現するようにバックライト駆動値（例えばＬＥＤ駆動値）を選択すべきであり、そのような最適なバックライトの実現は、視覚アーチファクト（例えば、白色クリッピング、黒色クリッピング、およびハロー）およびこれらのアーチファクトの時間変化を最小限にしながらコントラストを最大にし、エネルギー効率を最大にすることを含む。理想的な解決策は、所与の用途に関してこれらの基準のバランスを図る。好ましくは、バックライト駆動値は、バックライトシステムを制御して、ディスプレイアーチファクト、例えば、明るいピクセルのクリッピング、暗いピクセルのクリッピング、および輪郭処理、ならびに運動および画像変形に伴う出力変化を緩和する。
空間的に可変なＬＥＤバックライトシステムを含むデュアル変調ディスプレイでは、ＬＣＤ前面パネルシステムでのコントラストは、ＬＥＤバックライトのコントラストによる乗算によって増加される。通常、バックライト層は、低解像度バージョンの画像に対応する光を放出し、（より高い解像度を有する）ＬＣＤ前面パネルシステムは、高解像度バージョンの画像を表示するように（バックライト層からの光を選択的に阻止することによって）光を透過する。実際、高解像度の「画像」と低解像度の「画像」は、光学的に乗算される。
空間的に可変なＬＥＤバックライトシステムを含むデュアル変調ディスプレイでは、典型的には、近くのＬＣＤピクセルが同様の背面照明を有する。入力画像がＬＣＤパネルのコントラスト範囲を超えるピクセル値を含む場合、バックライトは、すべてのＬＣＤピクセルに関して最適なわけではない。典型的には、ＬＣＤパネルの局所領域に関する背面照明レベルの選択は、その領域内でのすべてのＬＣＤピクセルに関して最適なわけではない。いくつかのＬＣＤピクセルに関しては、バックライトが高すぎることがあり、他のものに関しては、バックライトが低すぎることがある。背面照明は、知覚の観点から入力信号を最良に表現するように設定すべきであり、すなわち、バックライトレベルは、明るいピクセルおよび暗いピクセルの最良の知覚的表現を可能にするように選択すべきである。これらは、どちらも正確には表現できないことが多い。
背面照明が高すぎる場合、黒を含めた正確な低レベルが補償される。最小ＬＣＤ透過率に近いＬＣＤ値を必要とする入力画像ピクセル値は、輪郭処理（定量化）され、最小ＬＣＤ透過率未満のＬＣＤ値を必要とするピクセルは、最小レベルにクリップされる。背面照明が低すぎる場合、バックライトレベルを超えるピクセルは、最大ＬＣＤレベルにクリップされる。これらのクリッピングおよび輪郭処理のアーチファクトは、従来の一定バックライト式ＬＣＤディスプレイで生じることがある。
動画ビデオ（変化する画像シーケンスの表示）は、さらなる問題を加える。静止画像内のアーチファクトは、時間および移動と共に変化するアーチファクトほど顕著ではないことがある。典型的なシーンでは、クリッピングされた白色と黒色両方のピクセルがしばしば存在し、クリッピングされたピクセルが眼に見える。画像フィーチャが移動するにつれてバックライト信号の形状および／または強度が変化する場合、アーチファクトも変化する。クリッピングおよび輪郭処理アーチファクトに関して、これは、クリッピングおよび輪郭処理を行う実際のピクセルの変化と、その影響を受けるピクセルの明るさの変化との両方を生じる。ハローがある場合には、変化するバックライトが、変化するハローを生じる。いずれにせよ、変化するバックライトの影響が、クリッピング、輪郭処理、およびハローアーチファクトを強める。
モーションアーチファクトが生じるのを防止するために、表示される画像および対応するバックライトの形状および位置を安定に保つべきである。これは、バックライトパターンが物体と共に移動（例えば並進）するのを防止するために、バックライトが単純な物体移動（例えば、表示される物体の並進）に応答して変化すべきでないことを意味する。すなわち、バックライトは、物体位置に対して不変であるべきである。また、表示される画像が変形および変化するとき、背面照明が、入力画像の変化に対応する滑らかな決定論的な様式で変化すべきであることを意味する。
実施形態の一類において、本発明によるデュアルＬＣＤパネルディスプレイは、カラーＬＣＤパネル（本明細書では時として「画像生成」パネルと呼ぶ）と、カラーフィルタを有さないＬＣＤパネル（無彩色ＬＣＤパネル）と、バックライトと、（カラーＬＣＤパネル用の駆動信号を決定する）カラーパネル駆動値および（無彩色ＬＣＤパネル用の駆動信号を決定する）無彩色パネル駆動値を生成するように構成されたＬＣＤ制御装置とを備える。いくつかの実施形態では、デュアルＬＣＤパネルディスプレイは、ハイダイナミックレンジのディスプレイとして実装される。制御装置は、無彩色ＬＣＤパネルの変化する駆動状態（例えば、表示すべき入力画像のシーケンスの変化によって変化する駆動状態）に起因する（カラーＬＣＤパネルが無彩色パネルの下流に位置される典型的な実施形態では、カラーＬＣＤパネルに）無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を動的に補償するように意図された様式で、カラーパネル駆動値を生成するように構成される。典型的な実施形態では、（カラーＬＣＤパネルのピクセルを駆動するための）各カラーパネル駆動値は、入力画像ピクセル（例えば、三つ組（ｔｒｉｏ）の入力画像色成分Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎ）と、対応する１組の無彩色パネル駆動値を決定する少なくとも１つの値（例えば、単一の無彩色パネル駆動値Ｐ、または、無彩色ＬＣＤパネルのピクセルの３つのセルを駆動するための三つ組の無彩色パネル駆動値Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３）とに応答して、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）から読み取られる。いくつかの実施形態では、制御装置は、入力画像ピクセル（すなわち、入力画像信号によって決定される各入力画像ピクセル）に対応して無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、制御装置は、ＬＵＴを含み、入力画像ピクセルと、無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、ルックアップテーブルからカラーパネル駆動の組を読み取るように構成される。代替として、カラーパネル駆動値は、入力画像ピクセルのシーケンス（および典型的にはさらに、無彩色パネル駆動値の組の対応するシーケンス）に応答して他の形で動的に生成される（例えば、大量並列計算アーキテクチャを有するグラフィックスプロセッサ（ＧＰＵ）などで、オンザフライで計算される）。カラーパネル駆動値がＬＵＴから読み取られるか、他の形で生成されるかどうかに関わらず、本発明によるカラーパネル駆動値の生成を、本明細書では時として、「色補正」、「動的色補正」、「色回転」、または「動的色回転」を用いた（またはそれらによる）生成と呼ぶ。なぜなら、それらの生成は、無彩色ＬＣＤパネルの変化する駆動状態によるディスプレイの無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を（例えば色補正または回転によって）動的に補償するからである。あるいはまた、いくつかの実施形態では、動的色補正（または回転）は、例えばディスプレイによる色再現の精度を改良するために、変化する入力ピクセルに対応する光学スタックの色変化に対処する。例えば、動的色補正は、（例えば、順モデルによって定義されるように１次線形近似または２次近似で）入力ピクセルに対応する光学スタックの色変化に対処することによって、（例えば動的グレースケール追跡オフセットを実施するために）２つのＬＣＤパネルの光学的な乗算の非線形性に対処することがある。
典型的な実装形態では、無彩色ＬＣＤパネルは、（バックライト光源のアレイまたは単一のバックライト光源を備えることがある）バックライトと、カラーＬＣＤパネルとの間に配置され、それにより、動作時、無彩色ＬＣＤパネルが背面照明され、バックライトから無彩色ＬＣＤパネルを通過する光がカラーＬＣＤパネルを照明する。典型的な実装形態では、無彩色ＬＣＤパネルは、ディスプレイによって表示すべき（入力画像ピクセルによって決定される）基本バージョンの画像を生成し、カラーＬＣＤパネルは、さらに、ベース画像を変調して、表示すべき画像を生成する。ベース画像は、表示すべき画像の明るさ強度に比例した明るさ強度を備えることができる。ベース画像の明るさ強度は、表示すべき画像よりも鮮明な画像でよく、またはベース画像は、表示すべき画像の明るさレベルに比例する明るさレベルのぼやけた近似でもよい。無彩色ＬＣＤパネルの解像度は、カラーＬＣＤパネルの解像度よりも高いまたは低い（しかし典型的には高い）ことがある。
典型的な実施形態では、制御装置は、中間値（例えば、入力画像ピクセルから生成される補間およびフィルタされた輝度値）に応答して無彩色パネル駆動値を出力するルックアップテーブル（無彩色駆動ＬＵＴ）を含む無彩色ＬＣＤパネル駆動モジュールと、入力画像ピクセル（および典型的にはさらに、無彩色パネル駆動値、または無彩色パネル駆動値を生成するために採用される中間値）に応答してカラーパネル駆動値を出力する別のルックアップテーブル（カラー駆動ＬＵＴ）を含むカラーＬＣＤパネル駆動モジュールとを含む。カラー駆動ＬＵＴは、無彩色ＬＣＤパネルの変化する駆動状態による、（カラーＬＣＤパネルに）無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化に対処する（補償する）ために、動的色補正（例えば、補間色回転）を実施する。あるいはまた、任意選択で、動的色補正は、ディスプレイの色再現の精度を改良するために、（例えば、順モデルによって定義される１次線形近似で）変化する入力ピクセルに対応する光学スタックの色変化に対処する。また、任意選択で、動的色補正は、（例えば、順モデルによって定義される２次近似で）入力ピクセルに対応する光学スタックの色変化に対処することによって、（例えば、動的グレースケール追跡オフセットを実施するために）２つのＬＣＤパネルの光学的な乗算の非線形性にも対処する。典型的には、カラー駆動ＬＵＴは、入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）の各組と、入力色値の各組に応答して制御装置によって生成される１組の無彩色パネル駆動値（例えば、１組の３つの値Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３、または単一の値「Ｐ」）とに応答して、１組のカラーパネル駆動値（Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔ）を出力する。カラーパネル駆動値（Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔ）の組は、予め決定して、カラー駆動ＬＵＴにロードすることができる。これらの値の予めの決定は、ディスプレイにおける予備測定によるものでよく、予備測定において、ディスプレイが、入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）の組と、入力色値の組から決定された無彩色パネル駆動値（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の組とによって駆動され、入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）の各組および対応する無彩色パネル駆動値（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、またはＰ）の組に応答してディスプレイによって放出される実際の色が測定され、入力色値の組および対応する無彩色パネル駆動値の組に応答して表示される目標（所望）の色の組と比較される。測定および比較の結果、各組の入力画像色値に関して１組の補正されたカラーパネル駆動値が決定され、それにより、ディスプレイは、補正されたカラーパネル駆動値の組および対応する無彩色パネル駆動値の組に応答して目標の色を表示する。補正されたカラーパネル駆動値は、カラー駆動ＬＵＴにロードされる。（疎らな１組の入力画像色値および対応する無彩色パネル駆動値から）疎らな１組の補正されたカラーパネル駆動値を決定することができ、次いで、それに対して補間を行って、（例えば、入力色値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎの取り得る各組ごとに、三つ組の出力カラーパネル駆動値Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔを含む）フルセットの補正されたカラーパネル駆動値を生成することができ、次いで、そのフルセットをカラー駆動ＬＵＴにロードすることができる。
他の実施形態では、無彩色パネル駆動値および／またはカラーパネル駆動値が、１つまたは複数のＬＵＴから読み取られるのとは異なる形で、入力画像ピクセルに対応して生成され（例えばオンザフライで計算され）、または、補正されていない無彩色パネル駆動値および／またはカラーパネル駆動値が、１つまたは複数のＬＵＴから読み取られて、（例えば処理モジュールでオンザフライで）補正される。
いくつかの実施形態では、制御装置が、第１の（例えば標準化された）解像度およびコントラストを有する（例えばメディアソースからの）入力画像データに応答して、無彩色パネル駆動値およびカラーパネル駆動値を生成するように構成される。他の実施形態では、制御装置は、第１の解像度よりも高い解像度、および／または第１のコントラストよりも高いコントラスト（例えば、高精細ＶＤＲからの高精細ビデオ）を有する入力画像データに応答して、無彩色パネル駆動値およびカラーパネル駆動値を生成するように構成され、ディスプレイのカラーＬＣＤパネルは、第１の（またはより高い）解像度の画像を生成することが可能であるように構成することができる。
ディスプレイは、１組の拡散器を含むことがある。例えば、無彩色ＬＣＤパネルがカラーＬＣＤパネルの上流に位置されるとき、拡散器は、ディスプレイのバックライトからの光を拡散するように構成された比較的粗い拡散器と、無彩色ＬＣＤパネルによって変調された光の高周波数ディテールまたは制御されていないフィーチャをマスクするように構成された（例えば無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネルの間に配置された）比較的細かい拡散器とを含むことがある。
いくつかの実施形態では、バックライトは、１つまたは複数のＣＣＦＬ、ＬＥＤ、およびＯＬＥＤを備える。これらは、直接照明してもよく、またはライトパイプを通して光を搬送することもできる（例えば、エッジライト式バックライト構成の場合）。いくつかの実施形態では、バックライトは、以下のものの少なくとも１つを備える光源のアレイである。白色光源または広帯域スペクトル光源、ＲＧＢ光源、ＲＧＢＷ光源、ＲＧＢと１つまたは複数のさらなる原色光源、あるいは他の多原色光源の色組合せ。光源（例えばエッジライト式光源）のアレイは、局所的に減光されることがある。一実施形態では、光源は様々な色を含み、各色の明るさが個別に制御可能である。
本発明の他の態様は、本発明によるディスプレイの任意の実施形態によって生成または提供されるようにカラーパネル駆動値（および任意選択でさらに無彩色パネル駆動値）を生成または提供するための方法と、（本発明による方法の任意の実施形態に従ってカラーパネル駆動値および無彩色パネル駆動値を生成するように構成された）デュアルＬＣＤパネルディスプレイ用の制御装置と、カラーパネル駆動値（および任意選択でさらに無彩色パネル駆動値）を生成し、任意選択でさらにＬＵＴに駆動値を記憶するためのシステムと、本発明による方法の任意の実施形態を実施するためのコードを記憶するコンピュータ可読媒体（例えばディスク）とを含む。本発明によるシステム（または制御装置）の実施形態は、ソフトウェア（またはファームウェア）を用いてプログラムされた、および／または本発明による方法の一実施形態を実施するように他の形で構成された汎用または専用処理装置であり、またはそのような汎用または専用処理装置を含む。いくつかの実施形態では、本発明による方法は、適切に構成された処理装置（例えば、適切にプログラムされた汎用コンピュータまたはネットワーク化されたコンピュータ）によって実施され、結果は、表示することができ、および／または１つまたは複数のＬＵＴにロードすることができ、および／またはデュアルＬＣＤディスプレイを駆動するために採用することができる。コンピュータプログラム、データシーケンス、および／または制御信号として表される本発明の任意の構成要素は、限定はしないが、ワイヤレスブロードキャスト、銅線、光ファイバケーブル、同軸ケーブルを介する伝送を含めた任意の媒体で任意の周波数でブロードキャスト（または伝送）される電子信号として具現化されることがある。
本発明の一実施形態に従って制御することができるデュアルＬＣＤパネルディスプレイの概略図である。 本発明の一実施形態に従って制御することができる別のデュアルＬＣＤパネルディスプレイの概略図である。 デュアルＬＣＤパネルディスプレイで透過される光の高周波数フィーチャおよび拡散を示すグラフである。 典型的なＬＣＤパネルでの層の配置を示す図である。 無彩色ＬＣＤパネルと、カラーＬＣＤパネルと、制御装置とを含むデュアルＬＣＤパネルディスプレイの一部の図であって、各ＬＣＤパネルにおける層の構成を示す図である。 （本発明の一実施形態に従ってモジュール４１０が実装される場合に）ディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するために本発明の一実施形態に従って実装することができる制御装置（電子デバイス）のアーキテクチャを示す、デュアルＬＣＤパネルディスプレイ用の制御装置のブロック図である。 （本発明の一実施形態に従ってモジュール４６２が実装される場合に）ディスプレイのカラーＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するために本発明の一実施形態に従って実装することができる制御装置（電子デバイス）のアーキテクチャを示す、デュアルＬＣＤパネルディスプレイのブロック図である。 （本発明の一実施形態に従ってモジュール４７４が実装される場合に）ディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するために本発明の一実施形態に従って実装することができる制御装置（電子デバイス）のアーキテクチャを示す、デュアルＬＣＤパネルディスプレイ用の制御装置のブロック図である。 （本発明の一実施形態に従ってモジュール４７４が実装される場合に）ディスプレイのカラーＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するために本発明の一実施形態に従って実装することができる制御装置（電子デバイス）のアーキテクチャを示す、デュアルＬＣＤパネルディスプレイのブロック図である。 本発明の別の実施形態によるデュアルＬＣＤパネルディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル（例えば、図１、図２、または図３ＢのディスプレイのＬＣＤパネル）用の駆動信号を生成する制御装置のブロック図である。 本発明の別の実施形態によるデュアルＬＣＤパネルディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル（例えば、図１、図２、または図３ＢのディスプレイのＬＣＤパネル）用の駆動信号を生成する制御装置のブロック図である。 ディスプレイの要素から放出される（または要素を透過される）光の強度、および個々の要素の分光透過性を示す、本発明によるディスプレイの一実施形態の要素の図である。 様々な値での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応じた、（図６のディスプレイのカラーＬＣＤパネルに関する）ＲＧＢ原色および白色点の色度の観察された色シフトの特徴を示す図である。
本発明による制御方法の実施形態によれば、図１、図２、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、および図６を参照して説明するデュアルＬＣＤパネルディスプレイ実施形態を含めた様々なデュアルＬＣＤパネルディスプレイを制御することができる。（デュアルＬＣＤパネルディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するための）本発明による制御装置の例示的実施形態を、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、および図５〜９を参照して説明する。
（図１の）ハイダイナミックレンジのデュアルＬＣＤパネルディスプレイ２００は、バックライト１１０を含み、バックライト１１０は、標準のＣＣＦＬまたは他の広帯域発光源（例えば、ＬＥＤやＯＬＥＤなど）でよい。バックライト１１０は、（下流のパネル２４０および２５０を直接照明する（１つまたは複数の）光源を備えることがある）直下式でも、（多くの薄型画面ＬＣＤディスプレイ設計でよく用いられているような）エッジライト式でもよく、一定のバックライト、全体的に減光されたバックライト、または局所的に減光されたバックライトを放出することができる。バックライトは、白色にすることができ、輝度を制御可能にすることができ、または多原色源、例えばＲＧＢ ＬＥＤによって駆動することもできる。
バックライト１１０は、２つの下流の変調器、すなわちカラーＬＣＤパネル２５０と、（パネル２５０の上流に配置された）無彩色ＬＣＤパネル２４０とを照明する。バックライト２１０は、光２１８で無彩色ＬＣＤパネル２４０を照明する。無彩色パネル２４０は、変調光２４８を生成し、変調光２４８は、バックライト２１８の局所的に減光されたバージョンである。変調光２４８は、カラーＬＣＤパネル２５０によって、色および明るさに関してさらに変調され、最終的な画像光２５８を生成する。（本発明に従って構成することができる）制御装置２５１は、入力画像データ（例えば、入力ビデオ）に応答して、パネル２４０および２５０の能動要素に駆動信号をアサートする。
図示されるように、無彩色パネル２４０は、初期偏光子２４２と、能動要素パネル２４４（典型的には、カラーフィルタのないねじれネマティック液晶（「ＴＮ」）セルの層）とを含む。カラーパネル２５０は、カラーパネル用の初期偏光子としても能動要素パネル２４４用の検光子としても働く偏光子２４６（例えば吸光偏光子）と、偏光子２４６を透過された光を偏光および色に関して変調するカラー能動層２５４（典型的には、ＴＮセルの層と、その上のカラーフィルタの層）と、偏光ベースのフィルタリングによって強度変調を行う受動偏光子２５６とを備える。
一定のバックライトの場合、バックライト１１０は、一定または一様な初期光２１８を生成する。他の実施形態では、初期光２１８を変調することができる（例えば、空間変調された光、事前変調された光、全体的に減光された光、ＲＧＢごとに減光された光、一時的に変調された光、またはこれらのタイプの光の組合せでよい）。光２１８は、パネル２４０を照明する（拡散器、コリメータ、明るさ向上フィルム（ＢＥＦ）、およびデュアル明るさ向上フィルム（ＤＢＥＦ）などの任意のものを含めた様々な追加の光学要素を、光／画像チェーン内の実質的に任意の点に配置することができることに留意されたい）。ディスプレイ設計に応じて、反射器を含む他の光学要素を（例えばバックライト１１０とパネル２４０の間で）利用することもできる。
図２は、ハイダイナミックレンジのデュアルＬＣＤパネルディスプレイ２６０の概略図である。ディスプレイ２６０は、適切に設計された拡散器、すなわちアップストリーム拡散器２７２とミッドストリーム拡散器２７４とを追加することによって、図１のディスプレイの性能を改良する。拡散器２７２および２７４以外の図２におけるすべての要素は、図１における同一の番号を付された要素と同じであり、それらの説明は図２を参照して繰り返さない。アップストリーム拡散器２７２は、バックライトを、一様に分散された光源に拡散するように設計された「粗い」拡散器である。局所的に減光されたバックライトの場合、アップストリーム拡散器２７２は、アップストリーム変調器（無彩色パネル２４０）のピクセルにわたってバックライトを滑らかに変化させるように設計される。
ミッドストリーム拡散器２７４は、特に、無彩色パネル２４０から放出された光を滑らかにするように設計される。好ましくは、ミッドストリーム拡散器２７４は、パネル２４０の各ピクセルから放出された光の粗い縁部を除去して滑らかにするように動作する。これを行うために、ミッドストリーム拡散器２７４は、アップストリーム拡散器２７２よりも高い拡散解像度を有する（例えば、より小さなフィーチャを拡散することが可能である）ことがあり、また、パネル２４０から放出された光の変調された解像度を維持することが可能であることもある。例えば、図２Ａは、無彩色パネル２４０から放出されることがあるオンオフパターンでの変調光２８０の近似の解像度を示すグラフを提供する。ミッドストリーム拡散器２７４は、（例えば、図２Ａに示される拡散光２８５を生成するために）好ましくはピークの明るさおよび暗さをできるだけ維持しながら、鋭い縁部を除去して放出光を滑らかにするように機能する。
拡散器２７４からパネル２５０に伝送される拡散光は、その鋭い縁部（例えば、より高い周波数）を除去されており、この拡散は、好ましくは、モアレパターンを「破壊」する、またはモアレパターンの生成を防止するのに十分である。モアレパターンは、典型的には、格子状パネルおよび／または他の光学要素の様々な組合せを備えるディスプレイにおいてアーチファクトとして生じる。ミッドストリーム拡散器２７４から伝送される拡散光２８５は、好ましくは、アップストリーム拡散器２７２から伝送される拡散光とは全く異なる拡散レベルである。アップストリーム拡散器は、例えば、バックライトが、バックライト内の１つの発光素子の位置から次の発光素子の位置に滑らかに変化させることができる。対照的に、ミッドストリーム拡散器は、例えば、単一のピクセル内の発光の滑らかな変化を提供し、直接隣接するピクセルからのみ光を混合することができる。一実施形態では、アップストリーム拡散器とミッドストリーム拡散器は、例えば１桁以上、拡散の粗さが異なる。実際、アップストリーム拡散器とミッドストリーム拡散器との解像度の差がはるかに大きいと、最良の結果が得られることがある。
図２の一実装形態では、アップストリーム拡散器２７２は、バックライト内の複数の光源からの光を混合して滑らかにし、一方、ミッドストリーム拡散器２７４は、無彩色パネル２４０の単一のピクセルからの光を滑らかにする。別の実装形態では、アップストリーム拡散器２７２は、アップストリーム拡散器２７２の単一のピクセルがバックライト内の複数の光源によって照明されるように光を混合するものとして表すことができ、ミッドストリーム拡散器２７４は、サブピクセルレベルでの無彩色パネル２４０からの光（無彩色パネルの個々のピクセルからの光。以下に説明するように、これらのピクセルは、本明細書では時として「サブピクセル」と呼ぶ）を混合するものとして表すことができる。一実施形態では、アップストリーム拡散器は、比較的細かいミッドストリーム拡散器に比べて粗い拡散器である。一実施形態では、ミッドストリーム拡散器は、サブピクセル解像度未満での拡散を提供する。別の実施形態では、ミッドストリーム拡散器は、通常であれば放出される光の高周波数成分をカットオフ、除去、位置変更、または消去する空間伝達関数を有する拡散器を備える。別の実施形態では、ミッドストリーム拡散器は、アップストリームピクセルの非矩形性を補償するために、ある方向で別の方向よりも大きく光を拡散する材料からなることがある。
別の実施形態では、ミッドストリーム拡散器２７４は、変調光の解像度が変えられないように十分なディテールを保つ（例えば、解像度は変えられないが、より高い周波数のディテールはもはや存在しない）。ミッドストリーム拡散器は、無彩色パネルによって変調された光の高周波数ディテールをマスクするように設計することができる。例えば、ミッドストリーム拡散器は、４つの最低高調波（例えば、図２Ａでは、画像２８０の４つの最低高調波が画像２８５を近似的に再生する）、または別の１組の最低高調波（例えば、基本周波数の２、３、５、６、７、または８個の最低高調波）を通過させる光学ローパスフィルタを備えることができる。ミッドストリーム拡散器は、例えば、無彩色パネルによって光ストリーム中に配置されたサブピクセルレベルのフィーチャを除去する。ほとんどの実施形態において、無彩色パネルでのピクセルのサイズは、無彩色パネルと画像生成パネルとの間の距離よりも小さい。
ミッドストリーム拡散器の粗さは、例えば、一因子として、無彩色パネルのセルおよび周囲領域の幾何形状によって決定することができる。例えば、無彩色パネルが、すべてのサイズに関して等しい量のハードウェア（ワイヤ、セル壁など）を有する正方形のセルを備える場合、ミッドストリーム拡散器の粗さは、すべての方向で概して一様である。無彩色パネルのセルが長方形である場合、ミッドストリーム拡散器の粗さは、他の因子すべてが等しいと仮定して、長方形の長辺に対応する方向でより粗く、長方形の短辺に対応する方向でより細かい。
また、ミッドストリーム拡散器２７４の粗さは、例えば、スケール、および／または物理的フィーチャまたは他の測定可能な制御されていないフィーチャ、および／または無彩色パネルのセルの不完全性によって決定されることもある。粗さは、制御不可能なフィーチャをマスクするが、それでも（変調光の形での）パネルの解像光がほとんど変化せずに通ることができる解像度で決定することができる。例えば、無彩色パネルのセル間の空間は、光を阻止することも、いくらかの量の非変調光を通すこともある。無彩色パネルによって阻止された光または通過された非変調光は、画像内に制御されていないフィーチャまたは制御不可能なフィーチャを生成する。
他の制御不可能なフィーチャは、例えば、通電レベルに起因しないセルの変調の差、および／またはセルの内部での不均一性を含むことがある。これらの任意のものは、例えば、製造または構成要素の品質のばらつきによることがある。一実施形態では、ミッドストリーム変調器の粗さは、制御不可能なフィーチャの１つまたは複数が、除去、マスク、または拡散による最小化の少なくとも１つを行われるように選択される。一実施形態では、制御不可能なフィーチャは、方向（例えば水平および垂直）に応じて異なり、各方向（単一の拡散器で少なくとも２方向）が、それらの方向で見られる異なる量の制御不可能なフィーチャに関連付けられる異なる拡散性質を有する。
図１および図２の実施形態において、偏光子２４６は、パネル２４０用の検光子としても、ダウンストリームパネル２５０用の初期方位偏光子としても使用される。ミッドストリーム拡散器２７４は、偏光を含むように、または既存の偏光を維持するように特別に構成することができる。ミッドストリーム拡散器２７４が偏光を維持する（例えば、拡散された光の偏光を実質的に変えない）場合、偏光子２４６は、上述したように、検光子としても初期方向偏光子としても働く。しかし、拡散器は、典型的には、望まれるよりも大きい偏光変化を与え、したがって、拡散要素２７４への偏光子の追加が望ましいことがあり、それにより、拡散および関連の偏光変化の前に検光することができる。この追加の偏光子は、明るさを犠牲にしてコントラストを高めることができる。
図１および図２の実施形態は、典型的には、変調器（無彩色パネル２４０と画像生成パネル２５０）が互いに近接するように構成され、これは、１つの利点として、パネル同士の離隔によって引き起こされる視差を減少させる。変調器は、直接挟み合わせることができ、または薄膜、空気ギャップ、もしくは光学スタック要素などによって離隔して挟み合わせることができる。そのような光学スタック要素は、例えば、拡散器、コリメータ、または他の光学要素であり、これらは、ＬＣＤパネルのガラスおよび他の層よりも比較的薄い。パネルが近接している場合でさえ、特に複雑な画像またはパターンが垂直ではない角度で表示されて視聴されるときには、視差が生じることがある。本発明者らは、パネルの特定の構成が、無彩色パネルと画像生成パネルとの能動層を互いにより近付け、視差の影響をさらに減少させると理解している。
図３Ａに、典型的な従来のＬＣＤパネル３１０の構成が示されている。視聴側からの第１の層は、偏光（検光）層３１２である。次に、比較的厚い透明基板３１４（例えばガラス）が示されている。ガラスの非視聴側に、例えば、液晶層３１６を制御するためのワイヤおよび／または電子回路がエッチングされる。基板および（１つまたは複数の）液晶層と共に、カラーフィルタ層３１８および初期偏光層３２０が積層される。動作時、バックライトがパネル３１０を照明し、偏光層３２０が、初期偏光を設定し、カラーフィルタ３１８が、原色（赤色、緑色、および青色）を提供し、液晶層３１６が、Ｒ、Ｇ、Ｂ光それぞれの偏光を、各光を減衰すべき量だけ回転させる。次いで、検光層が、液晶層によって与えられたそれぞれの偏光に基づいた量のＲ、Ｇ、およびＢ光を吸収する。
図３Ｂは、無彩色ＬＣＤパネル３５０と、カラーＬＣＤパネル３７０と、制御装置３７９とを含むデュアルＬＣＤパネルディスプレイの一部の図であって、各ＬＣＤパネルにおける層の構成を示す図である。この構成は、カラーＬＣＤパネル３７０の能動層のできるだけ近くに無彩色ＬＣＤパネル３５０の能動層を配置するように特別に設計される。無彩色パネル３５０の層は、（バックライト側から）透明基板３５２と、初期偏光層３５４と、能動層３５６（例えば制御可能な偏光層）とを備える。偏光子３６０（個別の構成要素であっても、無彩色パネル３５０またはカラーＬＣＤパネル３７０と共に積層されていてもよい）が、無彩色パネル３５０用の検光偏光子として、かつまたカラーＬＣＤパネル３７０用の初期偏光層として、二重の役割を果たす。
バックライト側から続けて、カラーＬＣＤパネル３７０の層は、カラーフィルタ層３７２と、能動層３７４と、基板３７６と、偏光（検光）層３７８とを備える。例えば基板３７６のバックライト側に偏光（検光）層３７８を配置することを含めた、これらの層の他の構成が利用されることもある。また、偏光（検光）層３７８を、カラーフィルタ層３７２のバックライト側に配置することもでき、能動層３７４を、パネル３７０のバックライト側に第１の層として配置することもできる（例えば、能動層−カラーフィルタ層−偏光（検光）層）。（本発明に従って構成することができる）制御装置３７９は、入力画像データ（例えば、入力ビデオ）に応答して、パネル３５０および３７０の能動要素に駆動信号をアサートする。
本発明のいくつかの実施形態では、無彩色パネルと画像生成パネルは、同様に構成されたＬＣＤパネルから提供される。無彩色パネルは、例えば、ＬＣＤパネルに対して後ろ向き、または上下逆（裏返しまたは反転）でよい。この構成は、同様に方向付けられた典型的な市販の構成のパネルの場合よりも、無彩色パネルと画像生成パネルの能動層を互いに近くに配置する。
図４Ａは、（本発明の一実施形態に従ってモジュール４１０が実装される場合に）ディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するために本発明の一実施形態に従って実装することができる制御装置（電子デバイス）のアーキテクチャを示す、デュアルＬＣＤパネルディスプレイ用の制御装置のブロック図である。無彩色ＬＣＤパネルは、ディスプレイのいくつかの典型的な実施形態では、カラーＬＣＤパネルの上流に物理的に位置されるが、ディスプレイの他の実施形態では、カラーＬＣＤパネルの下流に位置される（ＬＣＤパネルの相対位置に関わらず、本発明に従ってパネル用の駆動信号を生成することができる）。制御装置４００は、カラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル用の駆動信号を生成する電子システムまたはデバイス（例えば、電子回路、ソフトウェアアーキテクチャ、プログラマブルデバイスアーキテクチャ、プラグインなど、またはそれらの組合せ）である。画像またはビデオソース（例えば、ＤＶＤ、ケーブル、ブロードキャスト、衛星、ストリーミングビデオ、インターネット、リムーバブルメディア、サム駆動など）から、カラーＬＣＤパネル制御モジュール４１０および無彩色パネル制御モジュール４２０に入力信号（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎ値を示す）が提供および／または抽出される。無彩色パネル制御モジュールは、信号Ｐｏｕｔ（参照番号４２５で示される）を生成し、この信号Ｐｏｕｔは、無彩色ＬＣＤパネルにアサートされる（この無彩色ＬＣＤパネルは、典型的には、デュアルＬＣＤパネルディスプレイにおける対応するカラーＬＣＤパネルの上流に位置される）。本質的に、Ｐｏｕｔ信号４２５は、無彩色パネルのどのピクセルを減衰させるべきか、および（例えば、減衰すべきピクセルの偏光を、そのピクセルに関する所望の減衰の量に比例する量だけ回転させることによって実施される）減衰の量を示す。Ｐｏｕｔ信号４２５は、例えば、ＲｉｎＧｉｎＢｉｎデータから導出される輝度値でよい。
カラーパネル制御モジュール４１０での処理は、例えば、特徴付けと補正の両方を実施することができ、（例えば、入力ＲＧＢ値を、それらの所与の輝度に応答して補正する）補正応答曲線と、局所コントラストを増加または減少させる（カラーＬＣＤパネルのピクセルをより暗く、またはより明るくする）非線形伝達関数とを生成する。無彩色パネル制御モジュール４２０での処理は補正を実施することができ、この補正は、入力ＲＧＢ値から求められる輝度値に伝達関数（例えば非線形伝達関数）を適用して、局所コントラストを増加または減少させる（無彩色ＬＣＤパネルのピクセルをより暗く、またはより明るくする）。非線形関数は、例えば、隣接するピクセルの相対明るさを考慮しながら、ピクセルを明るく、または暗くすることができる。図示されるように、Ｐｏｕｔは、カラーパネル制御モジュール４１０にアサートされ、それにより、モジュール４１０の出力は、入力ＲｉｎＧｉｎＢｉｎデータと、Ｐｏｕｔ信号によって決定される各無彩色パネル駆動値によって決定される。代替として、（モジュール４２０で生成された）中間データ４２４が、排他的または追加的にカラーパネル制御モジュール４１０に転送されることがある。中間データ４２４は、例えば、Ｐｏｕｔを生成するために実施されるステップの１つまたは複数を行うことによって生成される多少処理されたデータでよい（例えば、非線形関数を適用していない特徴付け）。ＲｉｎＧｉｎＢｉｎデータに応答して、カラーパネル制御モジュール４１０は、ＲｏｕｔＧｏｕｔＢｏｕｔ駆動信号４３０を生成し、この駆動信号４３０は、ディスプレイのカラーＬＣＤパネル（例えば１９２０×１０８０ピクセルのパネル）にアサートされて、カラーＬＣＤパネルのピクセルを駆動する。
図４Ｂは、（本発明の一実施形態に従ってモジュール４６２が実装される場合に）ディスプレイのカラーＬＣＤパネル４６０用の駆動信号を生成するために本発明の一実施形態に従って実装することができる制御装置４５０（例えば、電子回路、ソフトウェアアーキテクチャ、プログラマブルデバイスアーキテクチャ、プラグインなど、またはそれらの組合せ）のアーキテクチャを示す、デュアルＬＣＤパネルディスプレイのブロック図である。制御装置４５０は、バックライト４５６、無彩色ＬＣＤパネル４６０、およびカラーＬＣＤパネル４６４用の駆動信号を生成する電子デバイス４５０（例えば、プログラムされた処理装置）として実装される。ＲｉｎＧｉｎＢｉｎ入力ピクセル値を示すソース画像／ビデオ信号は、画像またはビデオソース（例えば、ＤＶＤ、ケーブル、ブロードキャスト、衛星、ストリーミングビデオ、インターネット、リムーバブルメディア、サム駆動など）からグローバル明るさ計算モジュール４５２に提供および／または抽出され、グローバル明るさ計算モジュール４５２は、光を、Ｒ、Ｇ、およびＢの原色成分に分け、これらの成分をバックライト制御装置４５４に提供する。応答時、制御装置４５４は、バックライトユニット４５６を駆動するためのバックライト制御信号を生成する。バックライト制御信号は、バックライトアレイの各ピクセルの各原色成分に関するバックライト駆動値、またはバックライトに関する単一のバックライト駆動値を決定することができる。
一実施形態では、バックライトユニット４５６の局所的に減光可能な実装形態の場合（例えば、局所的に減光される（または局所的に減光可能な）光源を含むバックライト）、バックライトユニット４５６は、各入力画像の領域内の相対明るさに従って下流の無彩色パネル４６０およびカラーＬＣＤパネル４６４を照明する空間変調されたバックライトを生成することができる。相対明るさは、例えば、対応するバックライトピクセルにおける各原色の相対強度に基づいて計算することができる。また、空間変調されたバックライトの生成は、例えば、隣接するバックライトピクセルまたは近傍のバックライトピクセルの明るさ、および／またはビデオの場合には、先行および／または後続の画像フレームでのピクセルの明るさの考慮を含むこともできる。
無彩色ＬＣＤパネル制御装置４５８は、入力ビデオ／画像信号、および任意選択でさらにバックライト制御信号を受信し、それらに応答して、無彩色パネル制御（駆動）信号を生成する。無彩色パネル制御信号は、無彩色パネル４６０の各ピクセルによって生成される減光の量を指定する。無彩色パネル４６０は、カラーＬＣＤパネル４６４よりも高い（または低い、または等しい）解像度のものでよい。
一実施形態では、画像生成（カラーＬＣＤ）パネル４６４は、無彩色パネル４６０の下流にあり、（典型的にはパネル４６４よりも高い解像度の）無彩色パネル４６０を利用して、意図的にぼやけさせた照明プロファイルを生成する（無彩色パネルが低解像度であるためにぼやけるのではなく、無彩色パネルのより高い解像力を使用してぼやけさせる）。意図的にぼやけさせた画像は、バックライトまたはバックライト中の個々の光の点拡がり関数または他の品質／向きに起因するバックライトの混合により生じるぼやけとは別に、ディスプレイのより高い解像力を使用してぼやけさせる。上述したぼやけは、バックライトのぼやけまたは混合とは別であるが、それにもかかわらず、本発明のいくつかの実施形態は、バックライトの個別の要素の混合またはぼやけの量を含むことがある。
カラーＬＣＤパネル制御装置４６２は、無彩色パネル制御信号、画像／ビデオ信号、および任意選択でさらにバックライト制御信号を受信し、それらに応答して、（カラーＬＣＤパネル４６４の各ピクセルを駆動するための）カラーＬＣＤパネル制御信号を生成する。
図４Ｃは、無彩色パネル制御モジュール４７２およびＬＣＤ色補正モジュール４７４に提供される入力信号（入力値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎのシーケンス）に応答して、（本発明の一実施形態に従ってモジュール４７４が実装される場合に）ディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するために本発明の一実施形態に従って実装することができる制御装置（電子デバイス）のアーキテクチャを示す、デュアルＬＣＤパネルディスプレイ用の制御装置（４７０）のブロック図である。ＬＣＤ色補正モジュール４７４は、ＲＧＢピクセルの１９２０×１０８０ＬＣＤアレイを駆動するための出力（カラーＬＣＤパネル駆動値Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔ）を補正および生成するように構成することができる。無彩色パネル制御モジュール４７２（モジュール４７６および４７８を備える）は、より低い解像度、例えば１６８０×１０５０ピクセルのＬＣＤアレイを有する無彩色ＬＣＤパネルを制御するための駆動値を生成するように構成することができる。無彩色パネル制御モジュール４７２（モジュール４７６および４７８を備える）は、１９２０×１０８０ピクセルの解像度を有する無彩色ＬＣＤパネルを制御するための駆動値を生成するように構成することもできる。
無彩色パネル制御モジュール４７２は、各三つ組の入力値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎに応答して、１組の駆動値Ｐ１’、Ｐ２’、およびＰ３’（これらは、カラーＬＣＤパネルと同じ解像度を有する無彩色ＬＣＤパネルのピクセルの３つのＬＣＤセルを駆動するのに有用である）を出力し、それらの駆動値を、サブピクセル補間および登録モジュール４７６とフィルタリングモジュール４７８それぞれにアサートする。実際の無彩色ＬＣＤパネルは、典型的には、カラーＬＣＤパネルよりも高い解像度を有するので、モジュール４７６は、値Ｐ１’、Ｐ２’、およびＰ３’に対する補間を実施して、無彩色ＬＣＤパネルの各ピクセルに対して１組の補間された駆動値を生成する（１組の３つの補間された駆動値によって駆動される無彩色パネルの各ピクセルは、カラーＬＣＤパネルのより大きなピクセルよりも小さいので、「サブピクセル」と呼ぶ）。補間および登録モジュール４７６の動作は、好ましくは、制御装置が、様々な制御解像度およびサイズを有する様々な無彩色パネルを駆動できるようにする。フィルタモジュール４７８は、（モジュール４７６からの）補間された駆動値に対する空間およびレンジフィルタリングを行って、駆動された無彩色パネルによって生成される単色画像を滑らかにして、より良い視野角性能を実現し、その一方で、縁部を維持し、画像内の高周波数ディテールを残して、局所コントラストを高める。モジュール４７８でのフィルタリングは、駆動を無彩色ＬＣＤパネルに拡げて、オフ角視野を改良することができる。
モジュール４７８の出力は、無彩色パネルの各ピクセルの３つのセルを駆動するための無彩色パネル駆動値Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３の組（モジュール４７６からの１組の３つの補間された駆動値に応答して生成された値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の各組）のシーケンスである。また、無彩色パネル駆動値Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は、それらに応答してカラーＬＣＤパネル駆動値Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔを生成するためにモジュール４７４にアサートされる。
モジュール４７４から出力されるカラーＬＣＤパネル制御信号は、カラーＬＣＤパネルの各ピクセルのセルを駆動するためのカラーパネル駆動値Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔの組（１組の３つの入力値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎに応答して生成された値Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔの各組）のシーケンスである。
図４Ｄは、図４Ｄの無彩色パネル制御モジュールおよびＬＣＤ色補正モジュールに提供される入力信号（入力値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎのシーケンス）に応答して、本発明によるディスプレイの一実施形態の無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネル用の駆動信号を生成するための別の制御装置のアーキテクチャである。図４Ｄのアーキテクチャは、以下に説明することを除いて、図４Ｃのものと同一である。図４Ｄの対応する態様と同じ図４Ｃの態様の説明は、図４Ｄを参照して繰り返さない。
図４Ｄのアーキテクチャは、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）の入力信号、例えば、平均でヒューマンビジュアルシステム（ＨＶＳ）のダイナミックレンジに相当するダイナミックレンジを有する１つまたは複数の画像（例えば、単位ｃｄ／ｍ２で表されるＸＹＺ三刺激値でピクセル値を符号化する．ｈｄｒ形式の画像のビデオまたは静止フレームシーケンス）を示すＨＤＲ信号を利用するためのフレームワークを提供する。ＨＶＳは、ほとんどのディスプレイよりも大きいダイナミックレンジを平均で有するので、（図４Ｄのグローバルトーンマッピングモジュール４８２によって実施される）トーンマッピングアルゴリズムが適用されて、入力信号によって示される（１つまたは複数の）画像の輝度範囲を、それらの画像がディスプレイシステムの輝度範囲内となるように変換する。ＨＤＲフレームシーケンス（その各ピクセルが三つ組の三刺激原色値｛Ｘｉｎ，Ｙｉｎ，Ｚｉｎ｝によって定義される）が、図４Ｄのグローバルトーンマッピングモジュール４８２に提供される。モジュール４８２は、各三つ組のＸｉｎＹｉｎＺｉｎ値を、ＲＧＢ色空間内のＲＧＢ値に変換し、得られたＲＧＢ信号を、図４Ｄの無彩色パネル制御モジュールおよびＬＣＤ色補正モジュール（これらは、図４Ｃの対応する無彩色パネル制御モジュール４７２およびＬＣＤ色補正モジュール４７４と同一である）にアサートする。このＲＧＢ信号に応答して、図４Ｄのシステムの要素（モジュール４８２以外）は、図４Ｃのシステムと同様に動作する。
次に、本発明によるディスプレイのいくつかの実施形態の無彩色ＬＣＤパネルおよび画像生成（カラー）ＬＣＤパネルを駆動するための方法のさらなる詳細を述べる。（例えば同様の構成の）無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネルを含むディスプレイアーキテクチャが、サブピクセル（またはより高い解像度）での局所的な減光の実施を可能にする。変調器の１つは、各次元で、他とは異なる解像度または同じ解像度を有することができる。
無彩色ＬＣＤパネルのピクセルは、対応する（または関連の）入力ピクセルの輝度に基づいて駆動することができる。無彩色ＬＣＤパネルの出力輝度応答の正確な特徴付けを使用して、入力ＲＧＢピクセル値を特定の駆動レベルにマッピングすることができる。
１組の入力画像値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎに応答する無彩色パネル用の駆動値は、フルホワイト（最大駆動信号コードワード）に設定されたカラーＬＣＤパネル駆動値を用いた無彩色パネルの制御の線形変化に応答する複合デュアルパネルシステムの輝度応答の関数と、駆動値の非線形性を表す輝度を有するコードワードの歪みを表す非線形伝達関数とに従って生成することができる。この関数を使用して、暗い領域をより暗くし、明るい領域をより明るくする非線形入出力関係を用いてディスプレイの局所コントラストを改良することができる。駆動値計算を使用して、無彩色パネルの各ピクセルごとに、または無彩色パネルの各ピクセルの各セルごとに駆動値を計算することができる。無彩色ＬＣＤパネルの各ピクセルは３つのセルを備えることがあり、例えば無彩色ＬＣＤパネルのセルがカラーＬＣＤパネルの各ピクセルのセルのようにカラーフィルタされないことを除いて、無彩色ＬＣＤパネルがカラーＬＣＤパネルと同様の構成および向きを有する場合には、これらのセルは、同じまたは異なる無彩色パネル駆動値によって駆動される。
画像生成（カラーＬＣＤ）パネルと無彩色パネルの相互作用は、色補正関数として表すことができる。この関数は、（１組の入力色値に応答して生成された）１組の無彩色パネル駆動値に応答して無彩色パネルからの光によって照明されるときの画像生成パネルの原色を特徴付け（すなわち測定し）、上記１組の入力色値に応答して（実際に測定される色ではなく）所望の色を実現するように補正関数を決定することによって決定することができる。次いで、カラーＬＣＤパネルは、（例えば、ルックアップテーブルを使用して１組の入力色値に応答して決定される）補正された駆動値によって駆動することができ、一方、無彩色パネルは、（例えば、別のルックアップテーブルを使用して同じ１組の入力色値に応答して生成される）１組の無彩色パネル駆動値によって駆動され、入力色値に応答して（デュアルＬＣＤパネルディスプレイによって）所望の色を表示する。
カラーＬＣＤパネルに関する得られるＲＧＢ駆動値は、例えば、以下の形態のものでよい（ここで、Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔは、カラーＬＣＤパネルの１つのピクセルの３つのセルに関する駆動値である）。
Ｒｏｕｔ＝ｆ３（Ｒｉｎ，ｆ４（Ｒｉｎ，Ｙｏｕｔ））
Ｇｏｕｔ＝ｆ５（Ｇｉｎ，ｆ６（Ｇｉｎ，Ｙｏｕｔ））
Ｂｏｕｔ＝ｆ７（Ｂｉｎ，ｆ８（Ｂｉｎ，Ｙｏｕｔ））
ここで、ｆ４、ｆ６、およびｆ８は、１組の入力ピクセル値および計算されたＹｏｕｔ値（ここで、Ｙｏｕｔは、入力される原色ピクセル値の組から求められる輝度である）に関する出力される原色をそれぞれ定義する特徴付け関数であり、ｆ３、ｆ５、およびｆ７はそれぞれ、特徴付け関数の１つによって決定される入力された原色と出力される原色の非線形結合関数である。
無彩色ＬＣＤパネルのサブピクセル制御（例えば、「サブピクセル」と呼ぶ無彩色ＬＣＤパネルのピクセルは、カラーＬＣＤパネルのピクセルよりも小さい）を使用して、無彩色ＬＣＤパネルの使用によって生じる視差を平滑化することができる。サブピクセル制御は、無彩色パネルの実効解像度を高めるので、平滑化／ディザリング操作をより洗練させ、正確にすることができる。これは、例えば、以下のような無彩色パネルへの駆動画像に対する平滑化マスクを使用して実施することができる。
［Ｓｍｏｏｔｈｅｄ ｄｒｉｖｅａｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｐａｎｅｌ］（ｉ，ｊ）＝ｆｉｎｔ Ｒ（［ｄｒｉｖｅａｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｐａｎｅｌ］（ｉ，ｊ））
ここで、ｆｉｎｔ Ｒは、無彩色パネルのＲサブピクセルの空間半径に対して適用される平滑化演算子である。カラーＬＣＤパネル上の各ピクセルに対応する無彩色パネルの４つのピクセル（サブピクセルと呼ぶ）を有する構成において、適用されるクワッド設計は、幅方向と高さ方向との両方に沿って、無彩色パネルの解像度を画像生成（カラーＬＣＤ）パネルの解像度の２倍に高める。
一実施形態では、ソース画像は、無彩色パネルを変調するために非線形関数によって処理することができる。これは、認識されるコントラスト拡張効果を生み出すことができる。既存のトーンマッピングアルゴリズムは、コントラストを拡張するために、ソフトウェアアルゴリズムのみに依拠する。
本発明のいくつかの実施形態は、ＲＧＢ個別制御式の三刺激ベースのバックライト（例えば、エッジライト式構成、直下式アレイ、または他の構成で配置されたＬＥＤ）を使用する。ＲＧＢ個別制御式の三刺激ＬＥＤバックライトに現行駆動値をスケーリングすることにより、表現される色の輝度対色度の３Ｄ表面を調節することができる。輝度制御は、主に、減光面、およびＬＥＤバックライトと減光面の組合せからのものであり、ＬＥＤへのカラー駆動値のスケーリングは、より高い輝度値でのより広い色域を可能にする。目標ディスプレイ輝度に関して、輝度と現行の特徴付けとの関係を表す曲線を使用して、その目標輝度での色域のより良い制御のために設計された現行駆動値に関する正しいスケーリングパラメータを決定／生成することができる。これは、全域的バックライト制御装置の実施形態に関する基礎となる。
全域的バックライト制御装置の実施形態は、例えば、カラーＬＣＤおよび減光面に関連付けてエッジライト式の区域的減光バックライトを形成するように近接して配置された複数のＬＥＤ上で使用することができる。複数のＬＥＤを一度に作動させることにより、全域的バックライト制御装置の実施形態はまた、ある区域からの光の出力波長のドリフトを輝度に関して補正し、より高い波長でより正確な色特性を保つために使用することもできる。
本発明のいくつかの実施形態は、疎らな（ｓｐａｒｓｅ）測定データセットからの原色回転行列の計算を含む。ディスプレイシステムへの入力画像として疎らな１組の三刺激原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を仮定すると、上記の疎らな１組での各三つ組の入力ＲＧＢ値を、ディスプレイのカラーＬＣＤパネルに関する対応する１組の駆動値（ＸＹＺ）に変換するために、色回転行列（例えば、最適色回転行列）が決定される。行列は、予め決定することができ、次いでルックアップテーブル（ＬＵＴ）として実装され、その後、ディスプレイ駆動値の演算中に使用されて、１組の入力ＲＧＢ値（および入力ＲＧＢ値から決定される無彩色パネル駆動値）に応答して、ディスプレイのカラーＬＣＤパネルに関する１組の駆動値を生成する。例えば、１組の入力ＲＧＢ値（およびそこから決定される無彩色パネル駆動値）に応答してカラーＬＣＤパネル用の１組の駆動値を（ＬＵＴから）読み取る操作は、回転行列との（ＬＵＴへの入力の）乗算に相当することがある。
計算される色回転行列は、図４Ｃまたは図４Ｄのモジュール４７４によって、または図４Ａの制御装置モジュール４１０によって、または図４Ｂの制御装置モジュール４６２によって、または以下に述べる図５のＬＵＴ２０によって実装することができ、好ましくは、行列を決定するために測定されているサンプルデータ点の数を前提として、出力される色空間内での最小二乗色歪みに関して最適化される。より均等に間隔を空けられたデータ点を仮定すると、計算される色回転行列は、ディスプレイによる真の回転操作のより正確な表現となる。
色回転行列は、ディスプレイでの予備測定の結果として決定することができ、予備測定において、ディスプレイが（例えば一定の既知のバックライトを用いて）背面照明され、疎らな１組の三つ組の入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎ）によって駆動され、各三つ組の入力色値から三つ組の無彩色パネル駆動値（Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３）が決定され、各三つ組の入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）および対応する１組の無彩色パネル駆動値（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に応答するディスプレイによって放出される実際の色が測定され、その１組の入力色値および対応する１組の無彩色パネル駆動値に応答する目標（所望）の１組の色と比較される。測定の結果、色回転行列は、三つ組の入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎ）および対応する三つ組の無彩色パネル駆動値（Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３）を係数として有するベクトルと行列乗算されたときに、補正されたカラーＬＣＤパネル駆動値（Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔ）および無彩色パネル駆動値（Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３）を決定する行列となるように決定することができ、駆動値は、三つ組の入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎ）によって決定される目標の色を表示するようにディスプレイを駆動する。
フルセットの三つ組の入力色値（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎ）と、各三つ組の入力色値によって決定された三つ組の無彩色パネル駆動値（Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３）とのそれぞれに応答して色回転行列によって決定された１組のカラーパネル駆動値（Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔ）は、カラー駆動ＬＵＴに記憶することができる。カラー駆動ＬＵＴは、図４Ｃまたは図４Ｄのモジュール４７４において、または図４Ａの制御装置モジュール４１０によって、または図４Ｂの制御装置モジュール４６２によって、または図５のＬＵＴ２０によって実装することができる。カラー駆動ＬＵＴを生成するために、（疎らな１組の三つ組の入力画像色値および対応する三つ組の無彩色パネル駆動値から）疎らな１組の補正されたカラーパネル駆動値を決定することができ、次いで、それに対して補間を行って、（例えば、入力色値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎの取り得る各組ごとに、三つ組の出力カラーパネル駆動値Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔを含む）フルセットの補正されたカラーパネル駆動値を生成することができ、次いで、そのフルセットをカラー駆動ＬＵＴにロードすることができる。
本発明によるディスプレイの他の実施形態では、カラーパネル駆動値は、カラー駆動ＬＵＴから読み取る以外の形で、入力画像ピクセルに対応して生成または提供される（例えば、行列乗算によってオンザフライで（ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｙ）計算される）。
図５は、本発明の別の実施形態によるデュアルＬＣＤパネルディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネル（例えば、図１、図２、または図３ＢのディスプレイのＬＣＤパネル）用の駆動信号を生成する制御装置のブロック図である。
好ましくは、図５における本発明の制御装置の実施形態は、（無彩色パネルの各ピクセルがカラーパネルのピクセルと位置合わせされるように）無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネルが同じ解像度およびサイズを有すると仮定して、モジュール順モデル（以下に説明する）に従って、入力画像ピクセル（三つ組の色値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎによって決定される各入力画像ピクセル）に対応してデュアルＬＣＤパネルディスプレイの無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネル用の駆動値を生成するように実装される。図５の制御装置は、ピクセルごとに操作を行い（順モデルは、ピクセルごとに操作が行われることを前提とする）、無彩色ＬＣＤパネルの各ピクセルごとに、単一の無彩色駆動値（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ）を生成し、それにより、（無彩色ＬＣＤパネルの各ピクセルが３つのセルを備える場合には）無彩色ＬＣＤパネルのピクセルの各セルが同じ無彩色駆動信号（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ）によって駆動される。無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネル用の駆動値を生成するために図５の制御装置によって行われる好ましい方法は、時として「４Ｄｅｅｐ」アルゴリズムと呼ばれる。「４Ｄｅｅｐ」は、デュアルＬＣＤパネルディスプレイのカラーＬＣＤパネルの各ピクセル（ピクセルの３つの色成分が、３つのカラーパネル駆動値または信号Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、およびＢｏｕｔに応答して変調される）と、それに位置合わせされた無彩色ＬＣＤパネルピクセル（この無彩色パネルピクセルを変調するために第４の駆動値または信号Ｐが採用される）とを駆動するのに４つの駆動値が必要であることを表す。４Ｄｅｅｐアルゴリズムは、入力画像内のすべてのピクセルに対して同じ操作を行う。これにより、ＧＰＵベースの大量並列計算アーキテクチャによく適したものになる。
４Ｄｅｅｐアルゴリズムによって解かれる基本的な問題は、所定の入力ビデオ信号（表示すべき各画像（フレーム）の各ピクセルに関する赤色、緑色、および青色の値を示すＲＧＢ信号）に関して、動画像の正確な再現のために、ディスプレイの無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネルに対する最適な駆動の組を求めることである。このアルゴリズムによれば、入力ビデオ信号は、ディスプレイのネイティブ［ＲＧＢ］色空間内のピクセルを示す。したがって、図５のシステムによって実装されるとき、ダイナミックレンジスプリッタモジュール１６への入力信号は、ディスプレイのネイティブ色空間内のピクセル（三つ組の色値Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、およびＢｉｎによって決定される各ピクセル）のシーケンスである。
図５のシステムの要素１０、１２、および１４で、入力画像信号に対して予備処理が行われる。各要素１０、１２、および１４は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として実装される。図５のシステムに対する変形形態では、要素１０、１２、および１４（または要素１２および１４）が省かれ、入力画像信号が、モジュール１６の入力に直接アサートされる（または、ＬＵＴ１０が存在する場合には、ＬＵＴ１０の出力がモジュール１６の入力に直接アサートされる）。
入力画像信号によって決定される入力画像ピクセルがガンマ符号化される（例えば、入力画像が２．４のガンマを有する）場合、図５の逆ガンマＬＵＴ１０を使用して、入力画像ピクセルの色成分を標準のＲｅｃ．７０９ ＲＧＢデータに変換する。そのような逆ガンマ補正は、典型的には、図５のシステムの要素１２、１４、１６、１８、および２０が線形ＲＧＢ入力値を要求するように実装されているときに必要である（ガンマ補正は、例えば、値の表示に使用されるＣＲＴモニタでの非線形性を補正するために線形値を非線形値に変換し、逆ガンマ補正は、そのような非線形値を線形値に変換する）。
ＬＵＴ１０から出力される線形のＲｅｃ．７０９ ＲＧＢ色値は、ＬＵＴ１２で、正規化された線形のＣＩＥ ＸＹＺ値（Ｙは輝度を表す）に変換される。ＬＵＴ１２は、そこにアサートされた各三つ組のＲｅｃ．７０９ ＲＧＢ色値に対する標準の３×３行列変換（３×３行列乗算）を効果的に実施する。
ＬＵＴ１２から出力されたＣＩＥ ＸＹＺ色値は、ＬＵＴ１４で、ディスプレイのネイティブ色空間内のＲＧＢ値に変換される。ＬＵＴ１４は、そこにアサートされた各三つ組のＣＩＥ ＸＹＺ値に対する標準の３×３行列変換（３×３行列乗算）を効果的に実施する。
（線形の）Ｒｅｃ．７０９ ＲＧＢからＸＹＺ空間への（ＬＵＴ１２での）変換と、それに続く、ＸＹＺから（線形の）ネイティブＲＧＢ色空間への（ＬＵＴ１４での）変換との２つの変換は、２つのＬＵＴの必要性をなくすために、単一の変換に組み合わせることができる。そうすることで、ＬＵＴ１２および１４は、３×３行列変換を実施する単一のＬＵＴによって置き換えることができるようになる。実装の際、これは、複雑さを減少させるので好ましい。
（個別のＬＵＴ１２と１４を備える）図５の設計の利点は、図５の制御装置によって駆動されるディスプレイを、そのディスプレイの精度を検証するためにテストできるようになることである。これは、（ＬＵＴ１２で）入力ピクセルから生成される目標ＣＩＥ ＸＹＺ値を計算し、かつ比色計を用いてディスプレイスクリーンの前面での表示光のＣＩＥ ＸＹＺ値を測定することにより、目標ＸＹＺ値をディスプレイの出力と直接付き合わせて比較することによって行われる。ディスプレイのネイティブＲＧＢ原色の色度は、標準のＲｅｃ．７０９ ＲＧＢ色空間に関する色度とは異なることがあるので、一般に、ＬＵＴ１２および１４（またはそれらの変換を組み合わせた単一のＬＵＴ）による線形変換が必要である。しかし、ディスプレイのネイティブＲＧＢ原色がＲｅｃ．７０９ ＲＧＢ原色と同じである場合、線形変換は必要ない。
（ディスプレイのネイティブＲＧＢ色空間内の）入力信号は、ＲＧＢ値のシーケンスを示し、ディスプレイの各ピクセル（すなわち、カラーＬＣＤパネルの各ピクセルと、それに位置合わせされた無彩色ＬＣＤパネルのピクセル）ごとに１つの赤色（Ｒ）値、１つの緑色（Ｇ）値、および１つの青色（Ｂ）値を含む。
図５のダイナミックレンジスプリッタモジュール１６において、（入力信号によって示されるＲＧＢ値のシーケンスの）各三つ組のＲＧＢに応答して、輝度値Ｐ’が、Ｒ、Ｇ、およびＢ値の最大値の平方根として生成される。無彩色ＬＣＤパネルの対応するピクセルのための駆動信号は、モジュール１６で生成される輝度値Ｐ’に応答して（要素１７および１８内で）生成される。また、ダイナミックレンジスプリッタモジュール１６は、そこに入力されたＲ、Ｇ、およびＢ値それぞれを、Ｐ’値で割ることによって正規化し、正規化された値Ｒ’＝Ｒ／Ｐ’、Ｇ’＝Ｇ／Ｐ’、およびＢ’＝Ｂ／Ｐ’を生成する（それにより、ＲＧＢ信号空間のフルダイナミックレンジを使用してＲ’、Ｇ’、およびＢ’値を生成する）。
得られたＲ’、Ｇ’、およびＢ’値と、（モジュール１７で）Ｐ’値に応答して生成される補間されてフィルタされた輝度値とが、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１８および２０に通され、それらの値を無彩色パネルおよびカラーパネル駆動値にマッピングして、所望の光出力を生成する。具体的には、ディスプレイ補償ＬＵＴ１８は、モジュール１７からの補間されてフィルタされた各輝度値に応答して、無彩色パネル駆動値ＰＤを出力し、ディスプレイ補償ＬＵＴ２０は、モジュール１６からの各三つ組のＲ’、Ｇ’、およびＢ’値に応答して、（カラーＬＣＤパネルの１つのピクセルのための）三つ組のカラーパネル駆動値ＲＤ、ＧＤ、およびＢＤを出力する。ＰＤ信号は、無彩色ＬＣＤパネルのセルの３つの組すべてに関して複製される（すなわち、各ＰＤ値が、無彩色ＬＣＤパネルの関連のピクセルの３つのセルすべてを駆動する）。
ＬＵＴ１８および２０に記憶される値は、典型的には、ディスプレイの色および輝度応答を特徴付けることによって生成される。典型的な特徴付けプロセスは、色および強度が変わる入力のシーケンスをディスプレイに流すステップを含む。これらの入力それぞれに関してディスプレイの出力が（例えば分光放射計を使用して）測定され、測定された値が（他の入力に応答する出力値を推定するために）補間され、得られた値が（例えば以下に述べる様式で）処理されて、ＬＵＴ１８に記憶されるフルセットの値およびＬＵＴ２０に記憶されるフルセットの値が生成される。
無彩色ＬＣＤパネルは、典型的には、カラーＬＣＤパネルよりも高い解像度を有するので、補間器および空間フィルタモジュール１７が、モジュール１６から出力された輝度値Ｐ’を補間して、無彩色ＬＣＤパネルの各ピクセルに対して１組の補間された輝度値を生成する（図４Ｃの実施形態を参照して上述したように、補間された輝度値またはそこから決定される無彩色パネル駆動値の１つによって駆動される無彩色ＬＣＤパネルの各ピクセルは、カラーＬＣＤパネルのより大きなピクセルよりも小さいので、「サブピクセル」と呼ぶことがある）。モジュール１７で行われる補間は、好ましくは、様々な制御解像度およびサイズを有する様々な無彩色ＬＣＤパネルを制御装置が駆動できるようにする。
また、補間器および空間フィルタモジュール１７は、（モジュール１７で生成される補間された輝度値に対する）空間フィルタリングを実施し、駆動値を無彩色ＬＣＤパネルに拡げて、ディスプレイのオフ角視野を改良する。なぜなら、無彩色ＬＣＤピクセルとカラーＬＣＤピクセルの間で完全な１対１の位置合わせは必要ないからである。空間フィルタリングは、無彩色ＬＣＤパネルの通電を滑らかにして、より良い視野角性能を実現することができ、その一方で、縁部を維持し、表示される画像での高周波数ディテールを保存する。モジュール１７は、（無彩色パネルの１つのピクセルでの）補間された輝度値Ｐを、そのピクセルの周りでの半径方向で対称なピクセルセットの上に（例えばガウス関数を用いて）拡げるという意味合いで、「双方向性」空間フィルタリングを実施することができる。低い強度の入力Ｐに関する拡散は、典型的には、高い強度の入力Ｐに関する拡散よりも広い（ゆっくりと減衰する）。
ＬＵＴ２０は、ディスプレイの色再現の精度を改良するために、（無彩色ＬＣＤパネルがバックライトとカラーＬＣＤパネルとの間に配置されると仮定して）無彩色ＬＣＤパネルの駆動状態に基づいて、（カラーＬＣＤパネルに）無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化に対処する（補償する）ために動的色回転を実施する。動的色回転は、様々な輝度値を有する入力画像ピクセルに対応して無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を補償する（入力画像ピクセルの輝度値は、無彩色ＬＣＤパネルの駆動状態を決定する）。動的色回転は、（順モデルの以下の説明から明らかなように）ＬＵＴ２０に記憶されている値が、最小輝度を有する入力画像ピクセルに関する第１のカラーパネル駆動値と、最大輝度を有する入力画像ピクセルに関する第２のカラーパネル駆動値と、最小輝度と最大輝度の間の輝度を有する入力画像ピクセルに関する（第１または第２のカラーパネル駆動値からの補間によって決定される）カラーパネル駆動値とを決定するという意味合いで、「補間された」色回転である。
図５の実施形態に対する変形形態では、ＬＵＴ２０は、第１の輝度（例えば最小輝度または最大輝度）を有する入力画像ピクセルに関するカラーパネル駆動値を記憶し、処理モジュールを採用して、モジュール１６から出力された各値（またはＬＵＴ２０から出力された各値）をオンザフライで補正する。この補正は、処理モジュールへの補正されていない入力から得られるカラーパネル駆動値が、関連の入力画像ピクセルの実際の輝度と第１の輝度との差によって（補間を使用して）決定される量だけ補正（色回転）されることを保証すべきである。処理モジュールは、図５のＬＵＴ２０によって実施されるのと同じ動的色補正（例えば、補間色回転）を実施すべきである。
図５Ａの制御装置は、図５の実施形態に対するそのような変形形態の一例である。図５Ａにおいて、要素１６、１７、および１８は、図５の同一符号の要素と同じであり、それらの説明は繰り返さない。図５ＡのＬＵＴ２０は、第１の輝度（例えば最小輝度）を有する入力画像ピクセルに関するカラーパネル駆動値を記憶し、処理モジュール１９は、モジュール１６から出力された各三つ組の正規化された値Ｒ’＝Ｒ／Ｐ’、Ｇ’＝Ｇ／Ｐ’、およびＢ’＝Ｂ／Ｐ’に対する色回転をオンザフライで実施するように構成される。色回転は、要素１７の出力から（モジュール１９に）アサートされる現在の輝度値Ｐに応答して行われて、（モジュール１６からの）各三つ組の補正されていない入力値を、色回転（補正）された三つ組のＲＧＢ値で置き換える。色回転された三つ組のＲＧＢ値に応答して、図５ＡのＬＵＴ２０は、補正されていない三つ組の入力値に応答して図５のＬＵＴ２０が出力するのと同じカラーパネル駆動値を出力する。モジュール１９によって行われる色回転は、（以下に論じる）式４、６、７、および８の任意の式の順モデルによって決定することができる。
上述したように動的補間色回転を実施する図５および図５Ａの制御装置の実装形態は、本発明による制御装置の実施形態の一類の例であり、ここで、制御装置は、入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、制御装置は、各入力画像ピクセルと、各入力画像ピクセルに関する無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値（例えば、図５または図５Ａのモジュール１７から出力される輝度値）とに応答して、カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成するために補間色回転を実施するように構成され、上記の補間色回転の実施は、第１の輝度を有する入力画像ピクセルに関する第１のカラーパネル駆動値を決定し、各入力画像ピクセルの実際の輝度と第１の輝度との差によって決定される量だけ各入力画像ピクセルの色成分を色回転することによって補正された色成分を生成し、補正された入力色成分および第１のカラーパネル駆動値から各入力画像ピクセルに関するカラーパネル駆動値の組を決定することを含む。
図５のＬＵＴ２０（または図５Ａのモジュール１９）は、任意選択で、それによって実施される動的色回転が、以下に述べる順モデルによって定義される１次線形近似での光学スタックの小さな色変化にも対処するように実装され、また、任意選択で、順モデルによって定義される２次近似での無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネル（例えば、グレースケール追跡オフセット）の光学的な乗算の非線形性にも対処するように実装される。
図５（または図５Ａ）の制御装置は、各入力画像でのすべてのピクセルに対して同じ操作を行う。これにより、ＧＰＵベースの大量並列計算アーキテクチャを備える実装によく適したものになる。図５または図５Ａの制御装置によって（または、最小輝度を有する入力画像ピクセルに関するカラーパネル駆動値をＬＵＴ２０が記憶し、モジュール１６から出力された各値またはＬＵＴ２０から出力された各値をオンザフライで補正するために処理モジュールが採用される、図５に対する上記の任意の変形形態の典型的な実装形態によって）実施される動的色補正は、メモリ要件、ならびに処理速度および複雑さの要件が低い。典型的な実装形態は、１ピクセル当たりにわずかな操作（乗算、除算、平方根、またはテーブルルックアップ操作）しか必要としない。
次に、デュアルＬＣＤディスプレイの光の順モデルを説明する。このモデルは、そのようなディスプレイの重要な色測定的特徴を取り込み、（本発明の実施形態に従う）そのようなディスプレイの構成の色測定制御のためのピクセルレベルアルゴリズムを使用可能にする。
モデルは、図６に示されるタイプのデュアルＬＣＤディスプレイを仮定する。図６は、バックライト（３０）と、バックライト３０によって照明されるように配置された無彩色ＬＣＤパネルと、無彩色ＬＣＤパネルから放出された光を透過するように配置されたカラーＬＣＤパネルとを含むデュアルＬＣＤディスプレイの一実施形態の要素の図である。無彩色ＬＣＤパネルは、後側偏光子と、前側偏光子と、偏光子の間のＬＣＤセルのアレイとを備える。無彩色ＬＣＤパネルの各ピクセルが、３つのＬＣＤセル（３１、３２、および３３）を備える。
カラーＬＣＤパネルは、後側偏光子と、前側偏光子と、偏光子の間にあるＬＣＤセルのアレイと、ＬＣＤセルアレイと前側偏光子との間にある受動カラーフィルタのアレイとを備える。カラーＬＣＤパネルの各ピクセルが、３つのＬＣＤセル（３４、３５、および３６）と、ＬＣＤセル３４の前にある赤色カラーフィルタ（３７）と、ＬＣＤセル３５の前にある緑色カラーフィルタ（３８）と、ＬＣＤセル３６の前にある青色カラーフィルタ（３９）とを備える。
このモデルは、２つの偏光子間の各液晶セルの単純な分光透過モデルで始まる。
ここで、Ｔ（λ，Ｄ）は、セルが駆動値Ｄによって駆動されるときにセルによって透過される周波数λの光である（ここで、Ｄは、セル３４に関する赤色駆動値Ｒ、セル３５に関する緑色駆動値Ｇ、セル３６に関する青色駆動値Ｂ、セル３１に関する輝度値Ｐ１、セル３２に関する輝度値Ｐ２、およびセル３３に関する輝度値Ｐ３である）。
任意のセルに関する分光透過モデルが、最小透過項Ｔｍｉｎ（λ）と、可変透過項とを有する。可変項は、関連の駆動値Ｄの１次元関数ｆ（Ｄ）によって公称透過をスケーリングすることによってモデルされる。
各カラーセルは、受動カラーフィルタを有する基本液晶透過セル（３４、３５、または３６）からなる。受動カラーフィルタの効果は、単純な透過モデルに、カラーフィルタに関する静的な分光透過関数を乗算することによって含めることができる。カラーＬＣＤパネルに関して、セルは、以下のようにモデル化することができる。
ここで、
は、赤色フィルタ３７に関する静的透過関数であり、
は、緑色フィルタ３８に関する静的透過関数であり、
は、青色フィルタ３９に関する静的透過関数である。
無彩色ＬＣＤパネルでのセルは、同一であると仮定され、カラーフィルタを有さない。サブピクセルチャネルを区別することなく、無彩色ＬＣＤセル応答は、以下のようにモデル化することができる。
各パネルのセルが互いに空間的に分離されているので、ピクセルレベルモデルに対するそれらの組合せの寄与は、単純に加算によってモデル化される。
静的バックライトは、スペクトル放出分布Ｓ（λ）によって特徴付けられる。
放出される全スペクトルは、バックライトスペクトル放出として、２つのＬＣＤパネルの分光透過との積によってモデル化される。
特定のモデルの置換によって、以下の明示的な関係が得られる。
各項を書き換えることによって、
である。
ＬＣＤ駆動値の関数としての合計のスペクトル放出は、以下のようにモデル化される。
式（１）において、Ｉｍｉｎ（λ）は、バックライトのみによる光透過であり（無彩色パネルおよびカラーＬＣＤパネルに対してゼロ駆動を有する）、ＩＰ，ＲＧＢｍｉｎ（λ）・ｆＰ（Ｐ）は、非ゼロ無彩色パネル駆動Ｐおよびゼロカラーパネル駆動に応答する無彩色パネルセルによる透過であり、他の項は、カラーパネルのカラーフィルタされた対応するセルによる光透過を示す。
１組のＬＣＤ駆動値（Ｐ、Ｒ、Ｇ、およびＢ）に応答して（ディスプレイの１つのピクセルによって）表示されるＣＩＥ ＸＹＺ値は、以下のよく知られている定義によって表現される。
スペクトルモデルを上記の定義に置換することによって、式（１）のスペクトルモデルを、以下の１組の式での（「式（２）と呼ぶ」）最後の式によって与えられるＣＩＥ ＸＹＺモデルに変換する。
一般に、駆動値の１次元スケーリング関数は、チャネル間で一意である。
式（２）を行列−ベクトル形式で書き換えることによって、以下の式が得られる。
上の最後の式を書き換えて、以下の式が得られる（「式（３）」と呼ぶ）。
式（３）の右側での第１の項
は、（無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネルへのゼロ駆動を有する）バックライトの透過による表示出力への寄与を表す。
式（３）の右側での第２の項
は、（無彩色ＬＣＤパネルへの非ゼロ駆動Ｐと、カラーＬＣＤパネルへのゼロ駆動とを有する）バックライトの透過による表示出力への寄与を表す。
（図６を参照して説明するタイプの）デュアルＬＣＤディスプレイが、カラーＬＣＤパネルに関しては一定の１組の駆動値（ＲＧＢ）を用いて駆動されるが、無彩色ＬＣＤの各ピクセルの各セルに関しては変化する駆動値（Ｐ）を用いて駆動されるとき、得られる表示画像の色度のシフトがあることが観察されている。図７は、様々な値での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応じた、カラーＬＣＤパネルに関するＲＧＢ原色および白色点の色度の観察された色シフトの特徴を示す。図７において、三角形４６の頂点は、低レベル（Ｐ＝５１）での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応答する表示される色のＲＧＢ成分を表し、三角形４３の頂点は、より高いレベル（Ｐ＝２０４）での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応答する表示される色のＲＧＢ成分を表し、三角形４２の頂点は、さらに高いレベル（Ｐ＝２５５）での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応答する表示される色のＲＧＢ成分を表し、三角形４１の頂点は、（参照として）標準のＲｅｃ．７０９ＲＧＢ値を表し、三角形４０の頂点は、（やはり参照として）標準のＤＣＩ Ｐ３値を表す。点４６Ｗは、高いレベル（Ｐ＝２５５）での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応答する表示される色の白色点を表し、点４３Ｗは、中間レベル（Ｐ＝２０４）での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応答する表示される色の白色点を表し、点４２Ｗは、低いレベル（Ｐ＝５１）での無彩色ＬＣＤパネルの駆動に応答する表示される色の白色点を表す。矢印Ｗは、無彩色ＬＣＤ駆動レベルの減少を伴う白色点のシフトの方向（白色点追跡の方向）を示す。矢印Ｒは、無彩色ＬＣＤ駆動レベルの減少を伴う赤色原色のシフトの方向を示す。矢印Ｓは、無彩色ＬＣＤ駆動レベルの減少を伴う緑色原色のシフトの方向を示す。矢印Ｔは、無彩色ＬＣＤ駆動レベルの減少を伴う青色原色のシフトの方向を示す。
無彩色ＬＣＤパネルが高いピクセル値から低いピクセル値に駆動されるとき、ディスプレイが青色に向かう色シフトを示すことが実験で示されている。すなわち、無彩色ＬＣＤパネルは、理想的に仮定されるように真に無彩色であるわけではない。ディスプレイに対する詳細な分光透過測定から、一定のカラーＬＣＤパネル駆動信号に関して、無彩色パネルが高いピクセル値から低いピクセル値に駆動されるとき、青色波長に関する透過は、他のスペクトル部分よりもゆっくりと減衰することが分かった。色シフトに対処するために、式（３）によって決定されるモデルを式（４）に示されるように変形することができ、以下の式（５）によって示されるモデルは、色行列を無彩色パネル駆動値の関数にすることによって（以下の式（６）に示されるように）拡張することができる。
（変化する無彩色ＬＣＤパネル駆動による）色シフトの特性を観察し、実験からのデータを分析することにより、式（３）を以下の式（４）で示されるように変形して、式（３）によって表されるモデルの変形バージョンを表すことができる。
式（４）は、（第１の項
によって示される固定成分を有するが、（式の右側での第２および第３の項によって示されるように）可変である、）可変の黒色レベルを有する色シフトモデルを表す。（式の右側での最初の３つの項を使用して）２つのＬＣＤパネルの光学的な乗算の非線形性に（動的グレースケール追跡オフセットの実施を可能にする様式で）対処する。
式（４）は、２つの色行列ＭＲＧＢ，ＰとΔＭＲＧＢ，Ｐの間の補間として、（変化する無彩色ＬＣＤパネル駆動による）観察される色シフトの効果を要約する１次近似を表す点で、式（３）とは異なる。原色および白色点に対する色シフトがほぼ完全に直線を辿るという観察に基づいて近似が成される。一方の行列ＭＲＧＢ，Ｐは、静的であり、無彩色パネル駆動範囲の一端（例えば、最小の無彩色パネル駆動）に関する原色および白色点を表す。補間関数ｈＰ（Ｐ）によってスケールされる他方の行列ΔＭＲＧＢ，Ｐは、無彩色パネル駆動範囲の他端での、静的な行列との原色および白色点の差を表す。
式（４）の（可変の黒色レベルを有する）色シフトモデルは、多くの適用例で有用である。動作時、デュアルＬＣＤパネルディスプレイの２つのＬＣＤパネルの（両方ではなく）一方が最小の駆動値で駆動されるとき、黒色レベルは、式（４）の右側で第１の項によって表される静的黒色レベルを超えて上昇する。式（４）の各可変黒色レベル項は、カラーＬＣＤ駆動または無彩色ＬＣＤ駆動の関数であるが、同時に両方の関数ではない。
式（３）の右側の最初の３つの項を無視することによって得られる単純なモデルは、無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネルを有するデュアルＬＣＤ構成での無彩色パネル応答とカラーパネル応答の基本的な乗算的性質を表す。
（変化する無彩色ＬＣＤパネル駆動による）色シフトの特性を観察し、実験からのデータを分析することにより、式（５）を以下の式（６）で示されるように変形して、式（５）によって表されるモデルの変形バージョンを表すことができる。
式（６）は、２つの色行列ＭＲＧＢ，ＰとΔＭＲＧＢ，Ｐの間の補間として、（変化する無彩色ＬＣＤパネル駆動による）観察される色シフトの効果を要約する１次近似を表す点で、式（５）とは異なる。原色および白色点に対する色シフトがほぼ完全に直線を辿るという観察に基づいて近似が成される。一方の行列ＭＲＧＢ，Ｐは、静的であり、無彩色パネル駆動範囲の一端（例えば、最小の無彩色パネル駆動）に関する原色および白色点を表す。補間関数ｈＰ（Ｐ）によってスケールされる他方の行列ΔＭＲＧＢ，Ｐは、無彩色パネル駆動範囲の他端での、静的な行列との原色および白色点の差を表す。
式（６）のモデルを修正することによって高次モデルが得られ、以下の式（７）で表される。
式（７）のモデルは、各原色に関する異なる補間関数に対処し、色度および白色点追跡に対するわずかな湾曲を取り込むことができる。
式（６）の色シフトモデルは、式（３）の右側からの最初の項を式（６）の右側に追加することによって、黒色レベル追跡を考慮に入れるように変形することができ、以下の式（８）で表されるモデルを得る。
式（８）のモデルを用いて使用可能にされるとき、正確な黒色レベル追跡が必要である。ＬＣＤパネルの有限のコントラストにより、デュアルＬＣＤパネルディスプレイの無彩色ＬＣＤパネルとカラーＬＣＤパネルの両方が最小の駆動値で駆動されるときでさえ、ＬＣＤパネルは、依然としてバックライトの非ゼロ成分を透過する。単純な拡張は、固定オフセット（式（８）の右側の最初の項）を式（６）で記述されるモデルに追加することである。
式３、４、６、７、および８の任意の式を、
の形式で表現することができ、ここで、Ｅ、Ｆ、およびＨは行列であり、Ｅは、ディスプレイのピクセルで目標の色（例えば入力画像ピクセルＲ、Ｇ、Ｂによって決定される）を表示するためのカラーパネル駆動値（例えば、ＸＹＺ色空間を占めるＸ、Ｙ、およびＺ駆動値。ＸＹＺ色空間から、従来の色空間変換によってＲ、Ｇ、およびＢ駆動値を決定することができる）を決定し、一方、無彩色パネルは、（例えばやはり入力画像ピクセルによって決定される）無彩色パネル駆動値Ｐによって駆動され、Ｆは、固定（例えば静的バックライト）値および無彩色パネル駆動値Ｐに起因する表示出力への寄与を表し、Ｈは、カラーパネル駆動値に起因する表示出力への寄与を表す。式３、４、６、７および８の任意の式をそのように表現することによって、（固定値および特定の無彩色パネル駆動値Ｐを仮定して）目標の色を表示するようにディスプレイを駆動するための１組のカラーパネル駆動値Ｒ、Ｇ、およびＢを、反転によって、すなわち式：Ｈ＝Ｆ−１・Ｅを解くことによって求めることができることが明らかである。これは、本発明による制御装置の実施形態において（処理装置によって）オンザフライで行うことができる。代替として、これは、予備ステップ中に行うことができ、次いで、得られたカラーパネル駆動値を、本発明による制御装置の一実施形態のＬＵＴ（例えば図５のＬＵＴ２０）にロードすることができる。それらのカラーパネル駆動値は、目標の色（すなわち入力画像ピクセルの色成分、または入力画像ピクセルから決定される色成分）と、無彩色パネル駆動値Ｐを決定する１組の色値とに応答してＬＵＴから読み取ることができる。本発明による制御装置の別の実施形態では、複数の無彩色パネル駆動値Ｐに関する事前計算された逆行列をＬＵＴにロードし、次いで補間して、特定の無彩色パネル駆動値Ｐに関する近似逆行列を生成する。オンザフライで行列の反転を計算する必要はない。
同様に、式３、４、６、７、および８の任意の式を、形式
で表現することによって、（固定ディスプレイ状態値および特定の無彩色パネル駆動値Ｐを仮定して）目標の色を表示するようにディスプレイを駆動するための１組のカラーパネル駆動値Ｒ、Ｇ、およびＢを、反転によって、すなわち以下の式を解くことによって求めることができることが明らかである。
これは、本発明による制御装置の一実施形態では、（グラフィックス処理装置または他の処理装置によって）オンザフライで行うことができる。代替として、これは、予備ステップ中に行うことができ、次いで、得られたカラーパネル駆動値を、本発明による制御装置の一実施形態のＬＵＴ（例えば図５のＬＵＴ２０）にロードすることができる。それらのカラーパネル駆動値は、目標の色（すなわち入力画像ピクセルの色成分、または入力画像ピクセルから決定される色成分）と、無彩色パネル駆動値Ｐを決定する１組の色値とに応答してＬＵＴから読み取ることができる。本発明による制御装置の別の実施形態では、複数の無彩色パネル駆動値Ｐに関する事前計算された逆行列をＬＵＴにロードし、次いで補間して、特定の無彩色パネル駆動値Ｐに関する近似逆行列を生成する。オンザフライで行列の反転を計算する必要はない。前の２つの式において、行列ＭＲＧＢ（Ｐ）は、一般に駆動値Ｐに依存する。ＭＲＧＢ（Ｐ）＝ＭＲＧＢであり、行列ＭＲＧＢがＰから独立している特別な場合には、オンザフライでの静的な行列の反転の計算をなくすように、行列ＭＲＧＢの反転を予め計算して記憶すべきである。
本発明のいくつかの実施形態は、視野角を広げる。無彩色ＬＣＤパネルとして（赤色、緑色、または青色フィルタを有さない）従来のＬＣＤパネルを使用することは、各無彩色ＬＣＤパネルが、別の（カラーＬＣＤ）パネルと共に背面パネルまたは前面パネルとして使用されるときに、コントラスト強調のはるかに大きな解像度を可能にする。このさらなる解像度は、無彩色ＬＣＤパネルが異なる解像度を有するカラーＬＣＤパネルに結合されるときに、視覚アーチファクトを最小限に抑えながらディスプレイにわたる調節可能な視野角を可能にするので、さらに重要になる。
無彩色パネルが、正方形状での４つのクラスタ（カラーＬＣＤパネルの１つのピクセルと位置合わせされた無彩色パネルのサブピクセルの各２×２クラスタ）でのピクセル（同じ画像チェーン内のカラーＬＣＤパネルのピクセルよりも小さいので「サブピクセル」と呼ぶ）を有する場合、これは、水平方向でも垂直方向でも解像度を２倍にするので、より大きな制御が可能である。これらのサブピクセルクラスタが個別の制御点として処理される場合、画像スケーリングに関する既存の画像処理技法をこれらのサブピクセルクラスタに適用することができ、様々な視野角および距離を実現可能にする。視野角を拡げるために（例えば、複数の同時視聴者に対応するために）、（例えば、空間またはレンジフィルタリングを行うように構成された図４Ｃの双方向性フィルタリングモジュール４７８によって）無彩色パネル駆動値にガウスフィルタまたは同様のローパスフィルタを適用することができる。
いくつかの実施形態では、本発明によるディスプレイは、無彩色ＬＣＤパネルおよびカラーＬＣＤパネルに加えて変調器を含む。すべてのそのような変調器に関する駆動信号を生成することが、本発明の範囲内にある。例えば、３つの変調ＬＣＤパネル（例えば、２つの無彩色ＬＣＤパネルと１つのカラーＬＣＤパネル）を有するディスプレイを、いくつかの実施形態に従って駆動させることができる。
画像生成パネル（またはカラーＬＣＤパネル）およびコントラスト強調パネル（または無彩色ＬＣＤパネル）という用語を使用して本発明を説明してきた。両方のパネルが画像を生成し、両方のパネルが、ディスプレイのための最終的な画像にコントラストを与えることを理解すべきである。画像生成パネルは、典型的な実施形態では、フィルタリングと明るさ変調との組合せによって色およびコントラストを与え、無彩色ＬＣＤパネルは、明るさ変調によってコントラストを与え、またはコントラストを向上させる。また、上述した実施形態に対する変形形態では、無彩色ＬＣＤパネルがカラーフィルタリングも含むことができ、あるいは、無彩色パネルとカラーパネルの一方または両方における機能の他の変形形態を実装することもできることを理解すべきである。
実施形態の一類において、本発明による方法は、デュアルＬＣＤディスプレイのカラーＬＣＤパネル用のカラーパネル駆動値を決定するための方法であって、デュアルＬＣＤパネルディスプレイが、無彩色ＬＣＤパネルも含み、この方法が、
入力ピクセルの組に対応してディスプレイによって表示される色を測定すると共に、入力ピクセルの組から決定されるカラーパネル駆動値を用いてカラーＬＣＤパネルを駆動し、入力ピクセルの組から決定される無彩色パネル駆動値を用いて無彩色ＬＣＤパネルを駆動するステップと、
入力ピクセルの各組に対応してディスプレイによって表示された表示色を、入力ピクセルの各組によって決定される目標の色と比較するステップと、
入力ピクセルの各組に関して、１組の補正されたカラーパネル駆動値を決定するステップとを含み、ディスプレイが、補正されたカラーパネル駆動値と、入力ピクセルの各組から決定された無彩色パネル駆動値とに応答して目標の色を表示し、補正されたカラーパネル駆動値に対して補間を行って、フルセットの補正されたカラーパネル駆動値を決定することができ、それにより、入力ピクセルによって決定される無彩色ＬＣＤパネルの変化する駆動状態に起因する無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を動的に補償するように意図された様式で、入力ピクセルに対応してフルセットの補正されたカラーパネル駆動値から選択される補正されたカラーパネル駆動値が、カラーＬＣＤパネルを駆動するための駆動信号を決定する方法である。
また、この方法は、入力ピクセルの変化に応答する、無彩色ＬＣＤパネルによって透過された光の色の変化に対処する様式で、入力ピクセルのシーケンスに応答してディスプレイを駆動するステップも含むことができ、このステップは、入力ピクセルのシーケンスの各入力ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定することを含み、ここで、各カラーパネル駆動値の組が、補正されたカラーパネル駆動値のフルセットのサブセットである。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、入力ピクセルに対応してカラーＬＣＤパネルと無彩色ＬＣＤパネルの光学的な乗算の非線形性に対処する様式で、入力ピクセルのシーケンスに応答して駆動される。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、動的グレースケール追跡オフセットを実施する様式で、入力ピクセルのシーケンスに応答して駆動される。
図面に示した本発明の好ましい実施形態の説明では、分かりやすくするために特定の用語が採用されている。しかし、本発明は、そのようにして選択されている特定の用語に限定する意図はなく、各特定の要素が、同様に動作するすべての技術的な均等物を含むことを理解されたい。さらに、説明した部分の代わりに、現在知られていない新規に開発される技術も使用することができ、それでも本発明の範囲から逸脱しないと本発明者は認識している。限定はしないが、パネル、ＬＣＤ、偏光子、制御可能なパネル、ディスプレイ、フィルタ、ガラス、ソフトウェア、および／またはアルゴリズムなどを含むすべての他の説明した要素も、あらゆる利用可能な均等物に鑑みて考察すべきである。
コンピュータ分野の当業者には明らかなように、本発明のいくつかの部分は、本開示の教示に従ってプログラムされた従来の汎用または専用デジタルコンピュータまたはマイクロプロセッサを使用して簡便に実施することができる。
ソフトウェア分野の当業者には明らかなように、適切なソフトウェアコーディングは、本開示の教示に基づいて、熟練したプログラマが容易に用意することができる。また、本発明は、本開示に基づいて当業者には容易に明らかなように、特定用途向け集積回路を用意することによって、または従来の構成要素回路の適切なネットワークを相互接続することによって実施することもできる。
本発明は、本発明のプロセスの任意のものを行うようにコンピュータを制御するため、またはそれらのプロセスをコンピュータに行わせるために使用することができる命令を記憶された記憶媒体であるコンピュータプログラム製品を含む。記憶媒体は、限定はしないが、フロッピー（登録商標）ディスク、ミニディスク（ＭＤ）、光ディスク、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、Ｂｌｕｅ−ｒａｙ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ、またはＤＶＤ ＲＷ＋／−、マイクロドライブ、および磁気光ディスクを含む任意のタイプのディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ、フラッシュメモリデバイス（フラッシュカードやメモリスティックを含む）、磁気または光カード、ＳＩＭカード、ＭＥＭＳ、ナノシステム（分子メモリＩＣを含む）、ＲＡＩＤデバイス、リモートデータストレージ／アーカイブ／ウェアハウジング、あるいは命令および／またはデータを記憶するのに適した任意のタイプの媒体またはデバイスを含むことができる。
本発明は、汎用／専用コンピュータまたはマイクロプロセッサのハードウェアを制御するため、および本発明の結果を利用して人間ユーザまたは他のメカニズムとコンピュータまたはマイクロプロセッサが対話できるようにするためのソフトウェアを、コンピュータ可読媒体の任意の１つに記憶して含む。そのようなソフトウェアは、限定はしないが、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、およびユーザアプリケーションを含むことがある。最後に、そのようなコンピュータ可読媒体は、上述したように、本発明を実施するためのソフトウェアをさらに含む。
汎用／専用コンピュータまたはマイクロプロセッサのプログラミング（ソフトウェア）に、本発明の教示を実施するためのソフトウェアモジュールが含まれ、そのような本発明の教示は、限定はしないが、局所的に減光されるパネルのピクセル／サブピクセルのぼやけを計算すること、色補正または特徴付けを計算すること、画像信号を用意して、それらをドライバおよび／または他の電子回路に適用し、ディスプレイ内のバックライト、パネル、または他のデバイスに通電すること、輝度値を計算すること、表示すべき画像のピクセルまたは領域に関する所望の輝度を含めた本明細書で述べる任意の因子に基づいて輝度を補間、平均化、または調節すること、ならびに、本発明のプロセスによる結果を表示、記憶、または通信することを含む。
本発明は、適切には、本明細書で述べたような要素（本発明の様々な部分または特徴）およびそれらの均等物を備える、それらからなる、またはそれらから本質的になることがある。さらに、本明細書で例示的に開示した本発明は、本明細書に具体的に開示したか否かに関わらず、任意の要素がなくても実施することができる。上の教示に鑑みれば、明らかに、本発明の多くの修正形態および変形形態が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内で、本明細書に具体的に記載した以外の形で本発明を実施することもできることを理解されたい。

Claims (47)

  1. デュアルＬＣＤディスプレイであって、
    カラーＬＣＤパネルと、
    無彩色ＬＣＤパネルと、
    バックライトであって、前記バックライトは、前記バックライトからの光が前記無彩色ＬＣＤパネル及び前記カラーＬＣＤパネルのうちの一方を照明するように配置され、前記無彩色ＬＣＤパネル及び前記カラーＬＣＤパネルのうちの前記一方を透過された光が、前記無彩色ＬＣＤパネル及び前記カラーＬＣＤパネルのうちの他方を照明する、前記バックライトと、
    入力画像信号に応答して、前記無彩色ＬＣＤパネルのための第１の駆動信号を決定する複数の無彩色パネル駆動値を生成するように構成された制御装置と
    を備え、前記制御装置は、前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を動的に補償すべく、前記入力画像信号に応答して、前記カラーＬＣＤパネルのための第２の駆動信号を決定する複数のカラーパネル駆動値を生成するように構成されている、デュアルＬＣＤディスプレイ。
  2. 前記カラーＬＣＤパネル及び前記無彩色ＬＣＤパネルは、前記バックライトからの光が前記無彩色ＬＣＤパネルを照明するように配置され、前記無彩色ＬＣＤパネルを透過された光が、前記カラーＬＣＤパネルを照明する、請求項１に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  3. 前記制御装置が、入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記制御装置が、ルックアップテーブルを含み、前記制御装置が、前記入力画像ピクセルと、前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに応答して、前記ルックアップテーブルから前記カラーパネル駆動値の組を読み取るように構成されている、請求項１に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  4. 前記無彩色パネル駆動値の組が、単一の無彩色パネル駆動値Ｐである、請求項３に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  5. 前記無彩色パネル駆動値の組が、前記無彩色ＬＣＤパネルのピクセルの３つのセルを駆動するための三つ組の無彩色パネル駆動値Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３である、請求項３に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  6. 前記制御装置が、入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記入力画像ピクセルと、前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、前記カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成するように構成されている、請求項１に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  7. 前記制御装置は、入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記制御装置は、前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記入力画像ピクセルの時間変化に応じた前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化に対処すべく、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成するように構成されている、請求項１に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  8. 前記制御装置が、入力画像ピクセルに対応して、カラーパネル駆動値を生成するためのカラーＬＣＤパネル及び無彩色ＬＣＤパネルの光学的な乗算における非線形性に対処すべく色回転を実施するように構成されている、請求項７に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  9. 前記制御装置が、動的グレースケール追跡オフセットを実施すべく色回転を実施するように構成されている、請求項８に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  10. 前記制御装置は、入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記制御装置は、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、補間色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成するように構成され、前記補間色回転の実施が、第１の輝度を有する複数の入力画像ピクセルに対する第１の複数のカラーパネル駆動値を決定すること、前記各入力画像ピクセルの予備測定により得られた実際の輝度と前記第１の輝度との差によって決定される量だけ、前記各入力画像ピクセルの色成分を色回転することによって補正された色成分を生成すること、補正された入力色成分および第１の複数のカラーパネル駆動値から前記各入力画像ピクセルに対する前記カラーパネル駆動値の組を決定することを含む、請求項１に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  11. 前記デュアルＬＣＤディスプレイが、ハイダイナミックレンジのディスプレイとして実装されている、請求項１に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  12. 前記制御装置が、
    前記入力画像信号に応答して前記制御装置によって生成される複数の値に応答して前記複数の無彩色パネル駆動値を出力するように構成された無彩色駆動ルックアップテーブルを含む無彩色ＬＣＤパネル駆動モジュールと、
    前記入力画像信号に応答して前記複数のカラーパネル駆動値を出力するように構成されたカラー駆動ルックアップテーブルを含むカラーＬＣＤパネル駆動モジュールと
    を含む、請求項１に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  13. 前記カラー駆動ルックアップテーブルは、前記入力画像信号および前記複数の無彩色パネル駆動値に応答して、前記複数のカラーパネル駆動値を出力するように構成されている、請求項１２に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  14. 前記カラー駆動ルックアップテーブルは、前記入力画像信号と、前記複数の無彩色パネル駆動値の生成中に前記制御装置によって生成される中間値とに応答して、前記複数のカラーパネル駆動値を出力するように構成されている、請求項１２に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  15. 前記無彩色駆動ルックアップテーブルは、前記入力画像信号に応答して前記制御装置によって生成された複数の輝度値に応答して、前記複数の無彩色パネル駆動値を出力するように構成されている、請求項１２に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  16. 前記制御装置は、入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラー駆動ルックアップテーブルは、前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記入力画像ピクセルの時間変化に応じた前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって放出される光の色の変化に対処すべく、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を生成するように構成されている、請求項１２に記載のデュアルＬＣＤディスプレイ。
  17. カラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネルを含むデュアルＬＣＤディスプレイのための制御装置であって、
    入力画像信号に応答して前記無彩色ＬＣＤパネルのための第１の駆動信号を決定する複数の無彩色パネル駆動値を生成するように構成された無彩色パネル駆動サブシステムと、
    前記無彩色パネル駆動サブシステムに結合されたカラーパネル駆動サブシステムとを備え、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を動的に補償すべく、前記入力画像信号に応答して、前記カラーＬＣＤパネルのための第２の駆動信号を決定する複数のカラーパネル駆動値を生成するように構成されている、制御装置。
  18. 前記無彩色パネル駆動サブシステムは、入力画像ピクセルに対応して無彩色パネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記入力画像ピクセルに対応してカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムは、ルックアップテーブルを含み、前記入力画像ピクセルと、前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、前記ルックアップテーブルから前記カラーパネル駆動値の組を読み取るように構成されている、請求項１７に記載の制御装置。
  19. 前記無彩色パネル駆動値の組が、単一の無彩色パネル駆動値Ｐである、請求項１８に記載の制御装置。
  20. 前記無彩色パネル駆動値の組が、前記無彩色ＬＣＤパネルのピクセルの３つのセルを駆動するための三つ組の無彩色パネル駆動値Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３である、請求項１８に記載の制御装置。
  21. 前記無彩色パネル駆動サブシステムが、入力画像ピクセルに対応して無彩色パネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムが、前記入力画像ピクセルと、前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、カラーパネル駆動の組を決定するデータを生成するように構成されている、請求項１７に記載の制御装置。
  22. 前記無彩色パネル駆動サブシステムは、入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記各入力画像ピクセルに対応してカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記入力画像ピクセルの時間変化に応じた前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化に対処すべく、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成するように構成されている、請求項１７に記載の制御装置。
  23. 前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記入力画像ピクセルに対応して、カラーパネル駆動値を生成するための前記カラーＬＣＤパネル及び前記無彩色ＬＣＤパネルの光学的な乗算における非線形性に対処すべく、色回転を実施するように構成されている、請求項２２に記載の制御装置。
  24. 前記カラーパネル駆動サブシステムは、動的グレースケール追跡オフセットを実施すべく色回転を実施するように構成されている、請求項２２に記載の制御装置。
  25. 前記無彩色パネル駆動サブシステムは、入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記各入力画像ピクセルに対応して、カラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、補間色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成するように構成され、前記補間色回転の実施が、第１の輝度を有する複数の入力画像ピクセルに対する第１の複数のカラーパネル駆動値を決定すること、前記各入力画像ピクセルの予備測定により得られた実際の輝度と前記第１の輝度との差によって決定される量だけ、前記各入力画像ピクセルの色成分を色回転することによって補正された色成分を生成すること、補正された入力色成分および前記第１の複数のカラーパネル駆動値から前記各入力画像ピクセルに対する前記カラーパネル駆動値の組を決定することを含む、請求項１７に記載の制御装置。
  26. 前記無彩色パネル駆動サブシステムは、前記入力画像信号に応答して前記無彩色パネル駆動サブシステムによって生成される複数の値に応答して前記複数の無彩色パネル駆動値を出力するように構成された無彩色駆動ルックアップテーブルを含み、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記入力画像信号に応答して前記複数のカラーパネル駆動値を出力するように構成されたカラー駆動ルックアップテーブルを含む、請求項１７に記載の制御装置。
  27. 前記カラー駆動ルックアップテーブルは、前記入力画像信号および前記複数の無彩色パネル駆動値に応答して、前記複数のカラーパネル駆動値を出力するように構成されている、請求項２６に記載の制御装置。
  28. 前記カラー駆動ルックアップテーブルは、前記入力画像信号と、前記複数の無彩色パネル駆動値の生成中に前記無彩色パネル駆動サブシステムによって生成される複数の中間値とに応答して、前記複数のカラーパネル駆動値を出力するように構成されている、請求項２６に記載の制御装置。
  29. 前記無彩色駆動ルックアップテーブルは、前記入力画像信号に応答して前記無彩色パネル駆動サブシステムによって生成される複数の輝度値に応答して、前記複数の無彩色パネル駆動値を出力するように構成されている、請求項２６に記載の制御装置。
  30. 前記無彩色パネル駆動サブシステムは、入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラーパネル駆動サブシステムは、前記各入力画像ピクセルに対応してカラーパネル駆動値の組を決定するように構成され、前記カラー駆動ルックアップテーブルは、前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記入力画像ピクセルの時間変化に応じた前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって放出される光の色の変化に対処すべく、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を生成するように構成されている、請求項２６に記載の制御装置。
  31. デュアルＬＣＤディスプレイのカラーＬＣＤパネルおよび無彩色ＬＣＤパネルのための駆動信号を生成する方法であって、
    入力画像信号に応答して前記無彩色ＬＣＤパネルのための第１の駆動信号を決定する複数の無彩色パネル駆動値を生成するステップと、
    前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を動的に補償すべく、前記入力画像信号に応答して、前記カラーＬＣＤパネルのための第２の駆動信号を決定する複数のカラーパネル駆動値を生成するステップと
    を含む方法。
  32. 入力画像ピクセルに対応して無彩色パネル駆動値の組を決定するステップと、前記入力画像ピクセルと、前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、ルックアップテーブルからカラーパネル駆動の組を読み取るステップとを含む、請求項３１に記載の方法。
  33. 前記無彩色パネル駆動値の組が、単一の無彩色パネル駆動値Ｐである、請求項３２に記載の方法。
  34. 前記無彩色パネル駆動値の組が、前記無彩色ＬＣＤパネルのピクセルの３つのセルを駆動するための三つ組の無彩色パネル駆動値Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３である、請求項３２に記載の方法。
  35. 入力画像ピクセルに対応して無彩色パネル駆動値の組を決定するステップと、前記入力画像ピクセルと、前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに応答して、カラーパネル駆動の組を決定するデータを生成するステップとを含む、請求項３１に記載の方法。
  36. 入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して無彩色パネル駆動値の組を決定するステップと、
    前記各入力画像ピクセルに対応してカラーパネル駆動値の組を決定するステップと
    を含み、前記カラーパネル駆動値の組を決定するステップが、前記第１の駆動信号によって前記無彩色ＬＣＤパネルが駆動されるときに、前記入力画像ピクセルの時間変化に応じた前記第１の駆動信号の時間変化に起因する前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化に対処すべく、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成することを含む、請求項３１に記載の方法。
  37. 前記色回転が、前記入力画像ピクセルに対応して、カラーパネル駆動値の組を決定するデータ生成するための前記カラーＬＣＤパネル及び前記無彩色ＬＣＤパネルの光学的な乗算における非線形性に対処すべく行われる、請求項３６に記載の方法。
  38. 前記色回転が、動的グレースケール追跡オフセットを実施すべく行われる、請求項３６に記載の方法。
  39. 入力画像ピクセルのシーケンスの各入力画像ピクセルに対応して無彩色パネル駆動値の組を決定するステップと、
    前記各入力画像ピクセルに対応してカラーパネル駆動値の組を決定するステップと
    を含み、前記カラーパネル駆動値の組を決定するステップが、前記各入力画像ピクセルと、前記各入力画像ピクセルに対する前記無彩色パネル駆動値の組を決定する少なくとも１つの値とに対応して、補間色回転を実施して前記カラーパネル駆動値の組を決定するデータを生成することを含み、前記補間色回転の実施が、第１の輝度を有する入力画像ピクセルに対する第１の複数のカラーパネル駆動値を決定すること、前記各入力画像ピクセルの予備測定により得られた実際の輝度と前記第１の輝度との差によって決定される量だけ、前記各入力画像ピクセルの色成分を色回転することによって、補正された色成分を生成すること、及び補正された入力色成分および前記第１の複数のカラーパネル駆動値から前記各入力画像ピクセルに対する前記カラーパネル駆動値の組を決定することを含む、請求項３１に記載の方法。
  40. 前記入力画像信号に応答して生成される値に応答して第１のルックアップテーブルから前記無彩色パネル駆動値を読み取るステップと、前記入力画像信号に応答して第２のルックアップテーブルから前記複数のカラーパネル駆動値を読み取るステップとを含む、請求項３１に記載の方法。
  41. 前記複数の無彩色パネル駆動値が、前記入力画像信号に応答して生成される複数の輝度値に応答して前記第１のルックアップテーブルから読み出される、請求項４０に記載の方法。
  42. 前記複数のカラーパネル駆動値が、前記入力画像信号および前記複数の無彩色パネル駆動値に応答して前記第２のルックアップテーブルから読み出される、請求項４０に記載の方法。
  43. 前記複数のカラーパネル駆動値が、前記入力画像信号と、前記入力画像信号に応答して生成される複数の中間値とに応答して前記第２のルックアップテーブルから読み出される、請求項４０に記載の方法。
  44. デュアルＬＣＤディスプレイのカラーＬＣＤパネルのための複数のカラーパネル駆動値を決定する方法であって、前記デュアルＬＣＤディスプレイが、無彩色ＬＣＤパネルも含み、前記方法が、
    入力ピクセルの組に対応して前記デュアルＬＣＤディスプレイによって表示される色を測定すると共に、前記入力ピクセルの組から決定される複数のカラーパネル駆動値を用いて前記カラーＬＣＤパネルを駆動し、前記入力ピクセルの組から決定される複数の無彩色パネル駆動値を用いて前記無彩色ＬＣＤパネルを駆動するステップと、
    前記入力ピクセルの各組に対応して前記ディスプレイによって表示された表示色を、入力ピクセルの前記各組によって決定される目標の色と比較するステップと、
    前記入力ピクセルの各組に対して、１組の補正されたカラーパネル駆動値を決定して、前記ディスプレイが、前記補正されたカラーパネル駆動値と、入力ピクセルの前記各組から決定された前記複数の無彩色パネル駆動値とに応答して前記目標の色を表示し、前記補正された複数のカラーパネル駆動値に対して補間を行って、全部の補正されたカラーパネル駆動値が決定され、前記入力ピクセルによって決定される前記無彩色ＬＣＤパネルの変化する駆動状態による前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過される光の色の変化を動的に補償すべく、入力ピクセルに対応して前記全部の補正されたカラーパネル駆動値から選択される前記補正されたカラーパネル駆動値により、前記カラーＬＣＤパネルを駆動するための駆動信号が決定されるようにするステップとを含む、方法。
  45. 入力ピクセルの変化に応答して、前記無彩色ＬＣＤパネルによって透過された光の色の変化に対処すべく、入力ピクセルのシーケンスに対応して前記ディスプレイを駆動するステップをさらに含み、前記駆動するステップが、入力ピクセルのシーケンスの各入力ピクセルに対応して、無彩色パネル駆動値の組およびカラーパネル駆動値の組を決定することを含み、各前記カラーパネル駆動値の組が、補正された複数のカラーパネル駆動値の全部のうちの一部である、請求項４４に記載の方法。
  46. 前記ディスプレイが、前記入力ピクセルに対応して、前記補正された複数のカラーパネル駆動値を決定するための前記カラーＬＣＤパネル及び前記無彩色ＬＣＤパネルの光学的な乗算における非線形性に対処すべく、入力ピクセルのシーケンスに対応して駆動される、請求項４５に記載の方法。
  47. 前記ディスプレイが、動的グレースケール追跡オフセットを実施すべく、入力ピクセルのシーケンスに対応して駆動される、請求項４５に記載の方法。
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