JP2015121799A - オンチップフレームバッファを使用したオーバドライブによるｌｃｄ応答時間の改良 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイの応答時間を改善するための方法及びシステムを提供する。【解決手段】目標ピクチャフレームを受信することと、目標ピクチャフレームを現在のピクチャフレームと比較することとを含む。比較により、ディスプレイが規定された時間内で現在の画素強度レベルから目標画素強度レベルに遷移できない可能性があることを示す場合、目標画素強度に到達できないこれらの現在の画素強度に対応する画素はオーバドライブされる。このように１つ以上の画素をオーバドライブすることにより、画素は規定された時間内で目標画素強度に到達できる。【選択図】図３

Description

本発明は、一般に、ディスプレイに対する信号を動的に調整することにより、ディスプレイにおけるアーチファクトを減少することに関する。

本節は、以下に説明し且つ／又は請求する本発明の技術の種々の態様に関連する可能性のある技術の種々の態様を読み手に紹介することを意図する。この説明は、本発明の種々の態様を更に理解しやすくする背景情報を読み手に提供するのに有用であると考えられるものである。従って、本節の説明は、従来技術の認識としてではなく上述の観点から解釈されるものであることが理解されるべきである。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、現代の電子デバイスのための表示デバイスとして広範に使用されている。一般にＬＣＤは、画像の集合を生成するために照明される、画素の配列を含む。ＬＣＤの応答時間は、各画素を形成する液晶が現在の強度レベルから新しい目標強度レベルに遷移するのにかかる時間を測定したものとすることができる。例えば応答時間は、ＬＣＤ画素が完全にアクティブな状態（黒）から完全に非アクティブな状態（白）に変化するか、あるいは完全にアクティブな状態から完全に非アクティブな状態に変化した後に再び完全にアクティブな状態に戻るのに必要な時間とすることができる。ディスプレイの応答時間が遅すぎると、画素に対して送信された情報に対して画素の動作が遅延する可能性があり、その結果デジタルノイズが表示されるかあるいはＬＣＤ上でゴースティングが発生する。そのため、応答時間はＬＣＤに関して重要である。ＬＣＤの応答時間は、表示された画像を変更するようにディスプレイが命令される頻度を規定するＬＣＤのリフレッシュ期間に結び付けられる。しかし、ある特定の場合において、ＬＣＤの応答時間はそのリフレッシュ期間を上回る。このような場合、ＬＣＤは、ユーザにとって望ましくない画面アーチファクトを表示する。従って、ＬＣＤの応答時間を加速させる技術が必要である。

例として本明細書で開示される実施形態の特定の態様を以下に要約する。これらの態様は、ある特定の実施形態の簡潔な概要を読み手に提供することのみを目的として提示されたものであって、請求の範囲の範囲を限定することを意図しないことが理解されるべきである。実際には、本発明及び請求の範囲は以下には説明されていない種々の態様を含んでもよい。

信号調整回路を有する電子デバイスが提供される。一実施形態において、信号調整回路は、ＬＣＤの１つ以上の画素に送出されている信号を調整するために使用される。信号調整回路は、目標ピクチャフレームの特定の画素位置に対する所定の目標画素強度を所定のフレームリフレッシュ期間中にＬＣＤ上で実現するのは困難である可能性があることを判定する。これは、ＬＣＤ上に表示されている現在の画素強度及び／又は目標画素強度に基づいて判定される。困難であると判定された場合、信号調整回路は、所定の画素位置に対して目標画素レベルを調整し、この調整された信号をＬＣＤドライバに送出する。調整された信号は、１つ以上のフレーム期間において目標画素をオーバドライブする。目標画素をオーバドライブした場合、画素の強度は調整された目標レベルには到達しないが、元の所定の目標レベルには到達する。

信号調整回路は、目標画素強度を実現するために使用されるオーバドライブレベルを格納するためのルックアップテーブルを含んでもよい。信号調整回路は、調整された信号をＬＣＤドライバに送出する前にルックアップテーブルにアクセスし、あらゆる所定の画素位置に対して目標画素レベルを調整する。ルックアップテーブルから選択されたレベル及び先行ピクチャフレームからの実際の画素強度に基づいて、信号調整回路は、特定の画素位置を調整された画素強度レベルに駆動することを試みる。ルックアップテーブルは、ある特定の強度レベルでオーバドライブされる場合に画素位置が１つのフレーム期間中に最終的に到達する強度に関する情報を更に含んでもよい。信号調整回路は、ＬＣＤ上に表示するために調整されたピクチャフレームをビデオコントローラに送出するとともに、ＬＣＤ上に実現され、表示されるであろう画素レベルを格納する。

本発明のこれらの特徴、態様及び利点、並びに他の特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照して以下のある特定の例示的な実施形態の詳細な説明を読むことにより更に理解されるだろう。図中、同様の図中符号は同様の部分を表す。
図１は、一実施形態による携帯メディアプレーヤ等の電子デバイスの一例を示す概略図である。 図２は、一実施形態による、図１の電子デバイスを示す簡略化されたブロック図である。 図３は、一実施形態による、ディスプレイをオーバドライブする際の図１の電子デバイスの動作の一例を示すフローチャートである。 図４は、一実施形態による、図２の信号調整回路を示す簡略化されたブロック図である。

１つ以上の特定の実施形態について以下に説明する。これらの例示的な実施形態を簡潔に説明するために、実際の実現例の全ての特徴が明細書において説明されてはいない。そのようないかなる実際の実現例の開発時にも、どのようなエンジニアリング又は設計プロジェクトとも同様に、実現例毎に異なるシステム関連又はビジネス関連の制約に準拠すること等の開発者の特定の目的を達成するために実現例固有の多くの決定がされる必要があることが理解されるべきである。更にそのような開発努力は、複雑であり且つ時間がかかるが、本発明の利益を有する当業者には設計、組立及び製造の日常的な業務であることが理解されるべきである。

次に、図面を参照すると、図１は、電子デバイス１０を示す。電子デバイス１０は、例えばメディアプレーヤ、携帯電話及びパーソナルデータオーガナイザ等の１つ以上のポータブルデバイスの機能性を内蔵するハンドヘルドデバイスであってもよい。当然、電子デバイス１０により提供された機能性に依存して、ユーザは、デバイス１０と共に自由に移動しつつ、音楽を聴いたり、ゲームをしたり、ビデオを録画したり、写真を撮影したり、電話をかけたりすることができる。更に電子デバイス１０により、ユーザは、インターネット、あるいはローカルエリアネットワーク又はワイドエリアネットワーク等の他のネットワークに接続し、それを介して通信を行うことができる。例えば電子デバイス１０により、ユーザは、電子メール、テキストメッセージング、インスタントメッセージング、又は他の形態の電子通信、を使用して通信することができる。更に電子デバイス１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ及び近距離無線通信等の狭域接続を使用して他のデバイスと通信することができる。例として、電子デバイス１０は、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から市販されているｉＰｈｏｎｅ（登録商標）とすることができる。

本実施形態において、デバイス１０は、物理的損傷から内側の構成要素を保護し且つ電磁妨害からそれらを保護するケース１２を含む。ケース１２は、プラスチック、金属又は複合材料等のあらゆる適切な材料から形成され、無線通信をしやすくするためにある特定の周波数の電磁放射をデバイス１０内の無線通信回路まで通過させるようにしてもよい。

ケース１２により、ユーザがデバイスとインタフェースできるユーザ入力構造１４、１６、１８、２０及び２２にアクセスできる。ユーザ入力構造１４、１６、１８、２０及び２２の各々は、起動された場合にデバイス機能を制御するように構成されている。例えば入力構造１４は、押下された場合にデバイス上に「ホーム」画面又はメニューを表示させるボタンを含む。また、入力構造１６は、スリープモードと起動モードとの間でデバイス１０を切り替えるボタンを含む。入力構造１８は、携帯電話アプリケーションの呼び出し音を無音にする２位置スライダを含む。入力構造２０及び２２は、デバイス１０の音量出力を上下させるボタンを含む。一般に、電子デバイス１０には、ボタン、スイッチ、制御パッド、キー、ノブ、スクロールホイール又は他の適切な形態を含む種々の形態の、既存のあらゆるユーザ入力構造を適用できる。

デバイス１０は、デバイスにより生成された種々の画像を表示するディスプレイ２４を更に含む。例えばディスプレイ２４は、特に写真、映画、アルバムアート並びに／あるいはテキスト文書、スプレッドシート、テキストメッセージ及び電子メール等のデータを表示することができる。ディスプレイ２４は、電力状態、信号強度、通話状態及び外部デバイス接続等のフィードバックをユーザに提供するシステム標識２６を更に表示する。ディスプレイ２４には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ又は他の適切なディスプレイ等のあらゆる種類のディスプレイを用いることができる。更にディスプレイ２４は、タッチスクリーン等のタッチセンシティブ要素を含んでもよい。

ディスプレイ２４は、ユーザがデバイスと対話できるようにするグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）２８を表示するために使用される。ＧＵＩ２８は、ディスプレイ２４の全て又は一部で表示され得る種々のレイヤ、ウィンドウ、画面、テンプレート、要素又は他の構成要素を含み得る。一般に、ＧＵＩ２８は、デバイス１０のアプリケーション及び機能を示すグラフィカル要素を含む。グラフィカル要素は、アイコンや、ボタン、スライダ、メニューバー等を示す他の画像を含んでもよい。ある特定の実施形態において、ユーザ入力構造１４は、ＧＵＩ２８のホーム画面を表示するために使用される。例えば、入力構造１４の起動に応答して、デバイスは、本明細書でアイコン３０として示されたＧＵＩ２８のグラフィカル要素を表示する。また、アイコン３０は、デバイス１０の種々のアプリケーションに対応しており、アイコン３０を選択すると対応するアプリケーションが開く。また、アイコン３０は、ディスプレイ２４に含まれたタッチスクリーンを介して選択されてもよいし、ホイール又はボタン等のユーザ入力構造により選択されてもよい。

アイコン３０は、ユーザの選択によりディスプレイ２４の領域の一部又は全てで表示される種々のレイヤ、ウィンドウ、画面、テンプレート、要素又は他の構成要素を表し得る。また、アイコン３０を選択することにより、１つ以上の更なるアイコン又は他のＧＵＩ要素を含む画面が得られるように、階層ナビゲーション処理に進むようにしてもよい。テキスト標識３２は、ユーザが各アイコン３０を解釈しやすいように、アイコン３０上に又はアイコン３０に近接して表示される。なお、ＧＵＩ３０は、階層構造及び／又は非階層構造で配置された種々の構成要素を含んでもよいことが理解されるべきである。

デバイス１０は、アイコン３０が選択されると、そのアイコンと関連付けられたアプリケーションを開き、対応する画面を表示するように構成される。例えば、天気アイコン３０が選択されると、デバイス１０は、現在の天候状態をユーザに提供するユーザインタフェースで天気アプリケーションを開くように構成されている。実際には、アイコン３０毎に、種々のＧＵＩ要素を含み得る対応するアプリケーションがディスプレイ２４上で開かれ、表示される。

電子デバイス１０は、デバイス１０が外部デバイスに接続できるようにする種々の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート３４、３６及び３８を更に含む。例えばＩ／Ｏポート３４は、メディアファイル等のデータファイルを送受信する接続ポートとすることができる。更にＩ／Ｏポート３４は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．の自社開発のポートとすることができる。Ｉ／Ｏポート３６は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードを受け入れる接続スロットである。Ｉ／Ｏポート３８は、オーディオヘッドホンを接続するヘッドホンジャックである。他の実施形態において、デバイス１０は、電源、プリンタ及びコンピュータを含む種々の外部デバイス（上記に限定されない）に接続するように構成されたあらゆるＩ／Ｏポートを含むことができる。また、他の実施形態において、多数のポートがデバイスに含まれてもよい。更にポートには、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、シリアル接続ポート、ＦｉｒｅＷｉｒｅポート、ＩＥＥＥ−１３９４ポート又はＡＣ／ＤＣ電源接続ポート等のあらゆる種類のインタフェースを用いることができる。

電子デバイス１０は、種々のオーディオ入力構造４０及びオーディオ出力構造４２を更に含む。例えばオーディオ入力構造４０は、ユーザから音声データを受信する１つ以上のマイクを含み得る。オーディオ出力構造４２は、セルラネットワークを介してデバイス１０により受信されたデータ等のオーディオデータを出力する１つ以上のスピーカを含み得る。オーディオ入力構造４０及びオーディオ出力構造４２は、電話機能性を提供するように共に動作し得る。また、いくつかの実施形態において、オーディオ入力構造４０は、デバイス１０上に格納されたオーディオデータに対するオーディオ出力構造として動作する１つ以上の一体型スピーカを含む。例えば一体型スピーカは、デバイス１０上に格納された音楽を再生するために使用され得る。一実施形態に従ってデバイス１０の種々の構成要素及び特徴を示すブロック図である図２を参照することにより、例示的なデバイス１０の更なる詳細がより適切に理解されるだろう。

図２は、各種動作のために電子デバイス１０により利用され得る構成要素を示すブロック図である。図示されている実施形態において、デバイス１０は、図１を参照して説明されたディスプレイ２４等の要素を含む。また、以下に更に詳細に説明されるように、電子デバイス１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）４４と、電源４６と、通信インタフェース４８と、内部構成要素５０と、長期記憶装置５２と、短期記憶装置５４と、信号調整回路５６と、ビデオコントローラ５８とを含む。

上述したように、電子デバイス１０はＣＰＵ４４を含む。ＣＰＵ４４は、単一のプロセッサ又は複数のプロセッサを含む。例えばＣＰＵ４４は、１つ以上の「汎用」マイクロプロセッサ、汎用マイクロプロセッサと専用マイクロプロセッサとの組合せ及び／又はＡＳＩＣＳ、並びに１つ以上の縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサ、グラフィックスプロセッサ、ビデオプロセッサ及び／又は関連チップセットを更に含む。ＣＰＵ４４は、オペレーティングシステム、プログラム、ＧＵＩ２８、及びデバイス１０のその他のあらゆる機能を実行するための処理機能を提供する。

電子デバイス１０は電源４６を更に含んでいる。電源４６は、例えばユーザにより取り外し可能であるか又はケース１２に固定され、充電式とすることができるリチウムイオンバッテリ等の１つ以上のバッテリを介して電子デバイス１０に電力を供給するために使用される。更に電源４６は、電源４６がコンセント又は自動車のシガレットライタ機構等の外部のＡＣ電源又はＤＣ電源から受電できるようにするＩ／Ｏポートに接続可能としてもよい。

電子デバイス１０は通信インタフェース４８を更に含む。通信インタフェース４８は、デバイス１０と例えば外部ネットワークとの間で情報を送受信する１つ以上の接続チャネルを含む。例えばデバイス１０は、メディアファイル等のデータファイルを送受信するために通信インタフェースを介してパーソナルコンピュータに接続する。通信インタフェース４８は、例えば１つ以上のネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）及び／又はネットワークコントローラ、並びに関連付けられた通信プロトコルを表している。通信インタフェース４８は、例えば有線イーサネットネットワーク又はＩＥＥＥ８０２．１１ｘ無線ネットワーク等の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続するためのＬＡＮインタフェース、例えばＧＳＭ進化型高速データレート（ＥＤＧＥ）ネットワーク又は３Ｇネットワーク等のセルラデータネットワークに接続するためのワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）インタフェース、並びに／あるいは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークに接続するためのパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）インタフェースを含む。また、通信インタフェース４８は、がそれらに限定されないいくつかの種類のインタフェースを更に含んでもよい。これらのインタフェースを使用することにより、デバイス１０は、例えば発呼及び着呼、インターネットへのアクセス、並びに／又はリアルタイムのテキストメッセージの送受信ができる。

電子デバイス１０は内部構成要素５０を更に含む。内部構成要素５０は、電子デバイス１０の専用機能を実行するサブ回路を含む。これらの内部構成要素５０は、電話回路、カメラ回路、ビデオ回路及びオーディオ回路を含む。電話回路により、ユーザは、オーディオ入力構造４０及びオーディオ出力構造４２とユーザとの連携を介して着呼又は発呼を行うことができる。カメラ回路により、ユーザはデジタル写真を撮ることができる。また、ビデオ回路及びオーディオ回路は、それぞれ、圧縮された音楽ファイル等のオーディオファイルを再生するばかりでなく、カメラ回路と組み合わせてユーザにより取得されたビデオサンプル、或いはインターネット等の外部ソースからダウンロードされたビデオサンプルを符号化及び復号化するために使用される。

電子デバイス１０は長期記憶装置５２を更に含む。電子デバイス１０の長期記憶装置５２は、ＣＰＵ４４の動作のために利用されるデータ、並びに通信インタフェース４８及び／又は内部構成要素５０等のデバイス１０の他の構成要素の動作のために利用されるデータを格納するために使用される。例えば長期記憶装置５２は、オペレーティングシステム等のＣＰＵ４４により使用可能な電子デバイス１０に対するファームウェアの他、電子デバイス１０の種々の機能、ユーザインタフェース機能及び／又はプロセッサ機能を使用可能にするプログラム等を格納する。更に長期記憶装置５２は、メディア（例えば、音楽ファイル及びビデオファイル）、画像データ、ソフトウェア、ユーザ設定情報（例えば、メディア再生ユーザ設定）、無線接続情報（例えば、デバイス１０が電話接続等の無線接続を確立できるようにする情報）、加入情報（例えば、ユーザが購入するポッドキャスト、テレビ番組又は他のメディアの記録を保持する情報）、電話情報（例えば、電話番号）、並びに他のあらゆる適切なデータ等のデータファイルを格納する。長期記憶装置５２には、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードドライブ、あるいは他のあらゆる適切な光学記憶媒体、磁気記憶媒体又は固体記憶媒体及びそれらの組合せ等の不揮発性メモリを用いることができる。

長期記憶装置５２に加え、デバイス１０は短期記憶装置５４を含む。短期記憶装置５４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＮ）等の揮発性メモリを含み、種々の情報を格納するために使用される。例えばＣＰＵ４４は、デバイス１０の動作中にデータをバッファリングするか又はキャッシュするために短期記憶装置５４を使用することができる。更に短期記憶装置５４は、ディスプレイ２４上に表示される画像データを格納するために使用される。この画像データは、例えば電子デバイス１０のＣＰＵ４４及び／又は信号調整回路５６により取得される。

上述したように、電子デバイス１０の信号調整回路５６は、短期記憶装置５４から画像データを取得するために利用され得る。この画像データは、ディスプレイ２４上に画像を生成するために使用される電圧に変換するための、ビデオコントローラ５８に送出される画素強度レベルを含む。信号調整回路５６は、画像データの１つ以上の画素強度レベルが、ディスプレイ２４が単一のフレーム期間内で実現できる機能を上回る電圧に対応しているかを判定する。画素強度レベルのうちのいずれかがディスプレイ２４により実現不可能な電圧レベルに対応する場合、信号調整回路は、ビデオコントローラ５８に送信される画素強度レベルをより高いレベルに調整する。ディスプレイ２４は調整された画素レベルには到達できないが、元の画素強度レベル或いはほぼ元の画素強度レベルには到達することができる。

上述の処理を実行する際に利用される信号調整回路５６は、ビデオコントローラ５８に送出される画像データを調整するように構成された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他のあらゆる回路とすることができる。また、上述の処理が画像データを能動的に取得する信号調整回路５６を含むのでＣＰＵ４４は自由に種々の他のタスクを実行することができる。ただし、別の実施形態において、信号調整回路５６はＣＰＵ４４から直接画像データを受信するものであってもよい。また、ビデオカード等の画像データを処理できる他のあらゆるデバイスは、画像データを信号調整回路５６に直接送信するようにしてもよいし、あるいは短期記憶装置５４に送信するようにしてもよい。更に、あらゆる画素強度レベルに調整できるように画像データを信号調整回路５６に送信する前に、画像データを処理できるデバイス、並びに通信インタフェース４８、内部構成要素５０のうちの１つ以上、及び／又は長期記憶装置５２からＣＰＵ４４が画像データを代わりに取得するようにしてもよい。

また、上述したように、電子デバイス１０は、電子デバイス１０のディスプレイ２４上に画像を生成するように動作するビデオコントローラ５８を含む。ビデオコントローラ５８は、信号調整回路５６から画素強度レベルを受信するデバイスであり、これらの画素強度レベルに対応する電圧信号をディスプレイ２４に送信する。画素強度レベルは、例えばディスプレイ２４上に示される各画素強度に対応する数値レベルである。従って、ディスプレイ２４は、入力信号としてビデオコントローラ５８から電圧信号を受信し、受信した電圧信号に対応する画像を生成する。例えば、ディスプレイ２４は、基板上あるいは基板内に電極が備わっている２つの基板の間に配置された液晶物質を使用する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。ビデオコントローラ５８からの電圧信号が電極に印加されることによって、液晶上にわたって電界が発生する。液晶は、電界に応答して配向変化するため、液晶物質を介して伝達され、特定の画素において観察される光の量を変動させる。このよう方法で、また、着色されたサブ画素を作成するための種々の色フィルタの使用により、カラー画像は、画素化されたＬＣＤの個々の画像にわたって表示される。

動作中、信号調整回路５６は、図３のフローチャートにより示されるように、ディスプレイ２４をオーバドライブする方法６０を実行する。方法６０は、ディスプレイ２４が画像を生成又はリフレッシュする定期的な間隔である単一のフレーム内で発生する。例えば、ディスプレイ２４が６０Ｈｚで画像を生成するように設定される場合、各フレームは１／６０秒毎に発生する。しかし、本発明の方法はこの速度に設定された表示に限定されず、画像を表示するのに適した他のあらゆる速度が更に考慮される。

方法６０は、目標ピクチャフレームが格納された場合にステップ６２において開始する。目標ピクチャフレームは、表示されるピクチャ画像又はビデオ画像に対応する画素レベル等の画像データを含む。記憶装置には、長期記憶装置５２又は短期記憶装置５４等の画像データを格納できるあらゆるデバイスを用いることができる。一実施形態において、目標ピクチャフレームは、電子デバイス１０におけるビデオ回路等の内部構成要素５０のうちの１つ以上により生成され、ディスプレイ２４上にその目標ピクチャフレームを表示する前に短期記憶装置５４等の記憶装置に送信される。

ステップ６４において、目標ピクチャフレームは信号調整回路５６に送信される。一実施形態において、ビデオ処理デバイスは、目標ピクチャフレームを取得し、目標ピクチャフレームを信号調整回路５６に送信するために利用される。例えばビデオ処理デバイスは、ＣＰＵ４４であってもよく、あるいはビデオプロセッサ又はＤＭＡコントローラ等の画像又はビデオデータを処理できる他のあらゆるデバイスであってもよい。別の実施形態において、ビデオ処理デバイスにより実行される機能が、信号調整回路５６によって代わりに完全に実行されてもよい。例えば信号調整回路５６は、短期記憶装置５４又は目標ピクチャフレームを生成及び／又は格納できる他のあらゆるデバイスから目標ピクチャフレームを能動的に取得するように構成されてもよい。更に別の実施形態において、ビデオ処理デバイスは信号調整回路５６を認識しなくてもよい。この場合、例えばビデオ処理デバイスは、パスに沿って目標ピクチャフレームをビデオコントローラ５８に送信する。この送信中に、信号調整回路５６は、目標ピクチャを阻止し、その目標ピクチャフレームをビデオコントローラ５８に転送する前に必要に応じて変形する。

ステップ６６において、信号調整回路５６は、目標ピクチャフレームにおいて各画素強度レベルを調査し、あらゆる画素強度レベルについて調整が必要かどうかを判定する。例えば、ディスプレイ２４が１つのフレーム内で目標ピクチャフレームの現在の画素強度レベルから目標画素強度レベルに正常に遷移できない場合、調整することが必要になる。例えば、ディスプレイ２４における画素は２５ｍｓで黒色から白色に遷移できるが、その画素において一方の階調から他方の階調への遷移が完了するには数百ミリ秒かかる場合がある。従って、ディスプレイ２４は６０Ｈｚでリフレッシュされるが、例えば一方の階調から他方の階調への遷移は２５〜３０Ｈｚでのみ達成されるため、ディスプレイ２４上の画像を汚すことになる。従って、信号調整回路５６は各画素をオーバドライブし、それにより、一方の画素強度レベルから他方の画素強度レベルにより迅速に遷移できるようにする。画素をオーバドライブすることは、規定された時間、すなわち１つのフレームの期間内において目標画素強度レベル又はそれに近接する実際の画素強度レベルを実現するために、画素が目標画素強度レベルを越えて駆動される処理である。従って、オーバドライブされた画素は規定された時間でオーバドライブされた画素強度レベルには到達できないであろうが、画素がオーバドライブされて到達した実際の画素強度レベルは元の目標画素強度レベルと等しくなり得る。このように、オーバドライビング技術を介して、信号調整回路５６は、受信したピクチャフレームにおいて規定された元の目標画素強度レベルを実現する。従って、信号調整回路５６は、１つのフレーム等の所定の時間制約内で実際の画素強度レベルを実現するために、特定の画素をいつ、どれくらいオーバドライブすべきかを判定する。また、画素をいつ、どれくらいオーバドライブすべきかは、調整された画素レベルを提供するルックアップテーブルを使用して決定されてもよいし、あるいは他のあらゆる適切なアルゴリズム又は方法を取り入れることにより決定されてもよい。

ステップ６８において、信号調整回路５６は、調整されたピクチャフレーム及び達成可能なピクチャフレームを生成する。調整されたピクチャフレームは、ディスプレイ２４において画素をオーバドライブするためにビデオコントローラ５８に送信される調整された画素レベルを含む。しかし、ディスプレイ２４の画素をオーバドライブする場合、画素は設定時間内で目標ピクチャフレームを実現できない場合がある。例えば、ある画素位置では、目標画素強度レベルに到達する前に２つ以上のフレームに対してオーバドライブされる。信号調整回路は、調整されたピクチャフレームを適用した後の１つのフレームにおいてディスプレイ２４により実際に生成される達成可能な画素強度レベルを把握している。従って、ディスプレイ２４により達成可能なピクチャフレームは、信号調整回路５６により判定される。そのようなシナリオにおいて、目標ピクチャフレーム、調整されたピクチャ及び達成可能なピクチャは、種々の画素レベルを含む種々のピクチャフレームである。

しかし、目標ピクチャフレームと、調整されたピクチャフレームと、達成可能なピクチャフレームとの間で、これらのピクチャフレームのうちのいくつか又は全てが同等となる、ある特定の場合がある。例えば、フレーム間で画像が不変である場合、調整の必要はなく且つ上述のピクチャフレームは全て同等となるであろう。ディスプレイ２４が１つのフレーム内で目標ピクチャフレームに正常に遷移できる場合も同様である。更に例として、ディスプレイ２４が調整されたピクチャフレームを適用することによってのみ１つのフレーム内で目標ピクチャフレームに正常に遷移できる場合、目標ピクチャフレーム及び達成可能なピクチャフレームは互いに同等であるが、調整されたピクチャフレームとは異なるだろう。

ステップ７０において、調整されたピクチャフレームを生成する際に目標ピクチャフレームに対してあらゆる調整を施した後、信号調整回路５６は調整されたピクチャフレームをビデオコントローラ５８に送出する。更に信号調整回路５６は、次のフレームに対応する次の目標ピクチャフレームと比較するために、達成可能なピクチャフレームを格納する。最後に、ステップ７２において、ビデオコントローラ５８は、画像を生成するために、調整されたピクチャフレームに含まれたデータに対応する電圧信号をディスプレイ２４に送出する。

信号調整回路５６のある特定の構成要素の簡略ブロック図を示す図４を参照することにより、信号調整回路５６の更なる詳細がより適切に理解されるだろう。信号調整回路５６は、ディスプレイ２４上に表示するために画像データを処理するＬＣＤドライバ回路である。信号調整回路５６は、短期記憶装置５４に更に接続され、短期記憶装置５４から画像データを取得する。更に、信号調整回路５６は、ディスプレイ２４上に表示されるピクチャフレームを送信するためにビデオコントローラ５８に接続される。信号調整回路５６は、ビデオコントローラ５８とは別個のものとして図４において示されたが、いくつかの実施形態において、信号調整回路５６及びビデオコントローラ５８は、例えばＡＳＩＣの一部であってもよい。示された実施形態において、信号調整回路５６は、バッファ７４と、ルックアップテーブル７６と、調整回路７８とを更に含んでおり、これらは単一のＡＳＩＣの一部とすることができる。

信号調整回路のバッファ７４は、特定のフレームからのピクチャフレーム等のデータを一時的に格納するために使用される。例えばバッファ７４は、先行フレームからの先行ピクチャフレームを格納し、現在のフレームからの達成可能なピクチャフレームで更新可能である。一実施形態において、バッファ７４は、１つのピクチャフレームを格納するための容量を有する。更にバッファ７４は、短期記憶装置５４、あるいはピクチャフレーム又は画像データを一時的に格納できる他のあらゆる領域又はデバイスに配置されてもよい。

信号調整回路５６はルックアップテーブル７６を更に含む。ルックアップテーブル７６は、現在の画素強度レベル、目標画素強度レベル、及び、目標ピクチャフレームの目標画素強度レベルが１つ以上のフレームの期間で到達され得るようにするためのオーバドライブ画素強度レベルを保持する。ルックアップテーブルに格納されたこれらのレベルは、１つのフレームにおいて、現在のピクチャフレームの先の画素強度から表示されるべき目標ピクチャフレームの目標画素強度へ遷移する際のディスプレイ２４の機能に依存する。一実施形態において、ルックアップテーブル７６は、デバイス１０と互換性のある汎用ディスプレイ１４に対する現在の画素強度レベル、目標画素強度レベル及びオーバドライブ画素強度レベルを含む。別の実施形態において、ルックアップテーブル７６は、各モデルが調整された画素レベル及び達成可能な画素レベルの独自のセットを有するように、ディスプレイ２４の種々のモデル及び製造業者のそれぞれに対する画素レベルを含む。更に別の実施形態において、ルックアップテーブル７６は、デバイス１０における現在の実際のディスプレイ２４に特有の画素レベルを含んでもよい。尚、本発明の別の実施形態では、ディスプレイ２４のモデル及び製造業者に依然として更に依存する調整された画素レベル及び達成可能な画素レベルを取得するために、ルックアップテーブルではなくアルゴリズム、カーブ又は他のあらゆる定則を使用する。また、一実施形態において、ルックアップテーブル７６は、図４に示されたように信号調整回路５６内に配置され、また別の実施形態において、ルックアップテーブル７６は、短期記憶装置５４等のデータを格納できる他のあらゆるデバイス、あるいはピクチャフレーム又は画像データを一時的に格納できる他のあらゆる領域又はデバイスに配置される。

信号調整回路５６は調整回路７８を更に含む。調整回路７８は、目標ピクチャフレームを受信し、バッファ７４に格納された現在のピクチャフレームを取得する。調整回路７８は、これら２つのピクチャフレームに基づいて、ルックアップテーブル７６にアクセスし、あらゆる画素強度レベルに対して調整が必要かどうかを判定し且つ目標画素強度レベルに到達できるようにするオーバドライブレベルを判定する。例えば、ディスプレイ２４が現在の画素強度レベルから目標ピクチャフレームの目標画素強度レベルに１つのフレーム内では正常に遷移できない場合、調整することが必要となる。調整回路７８は、ルックアップテーブル７６からのオーバドライブレベルに基づいて、規定された時間、すなわち１つのフレーム内での目標画素強度レベル又はそれに近接した実際の画素強度レベルへの到達を実現するために、調整された画素強度レベルをビデオコントローラ５８に送信する。調整回路７８は、ビデオコントローラ５８に送信された調整された画素強度レベルに基づいて、実現されるであろう実際の画素強度レベルに対応するピクチャフレームでバッファ７４におけるピクチャフレームを更に上書きする。

尚、特定のピクチャフレームが目標ピクチャフレームに遷移するために、画素強度レベルのうちのいくつか又は全てが調整されてもよいしあるいは調整されなくてもよい。従って、ある特定の場合において、いくつかの画素強度レベルは同一のままであってもよく（すなわち、目標画素強度レベルが現在の画素強度レベルと同等である場合）、いくつかの画素は全く調整されずに目標画素強度レベルに遷移でき（すなわち、目標画素強度レベルに等しい画素強度レベルを送信することにより、単一のフレーム内で画素を目標画素強度レベルに駆動する）、いくつかの画素は、１つのフレームにおいて目標画素強度レベル強度に正常に遷移するために調整された画素強度レベルを使用する（すなわち、目標画素強度レベルを上回る画素強度レベルで画素をオーバドライブすることにより、単一のフレーム内で画素を目標画素強度レベルに駆動する）。

更に、達成可能な画素強度レベルが現在の画素強度レベルから目標画素強度レベルへの遷移の絶対範囲に依存しないため、オーバドライブされた場合でもいくつかの画素は単一のフレームにおいて目標画素強度レベルに到達しない場合がある。これは、第２の画素強度から遷移するよりある１つの画素強度から遷移する方がより困難である可能性があるためである。従って、画素が単一のフレームにおいて目標画素強度レベルに到達できない場合、調整回路７８は、第１のフレームにおいて目標画素強度レベルを上回る画素強度レベルで画素をオーバドライブし、次に１つ以上の後続フレームにおいて画素を目標画素強度レベルに駆動するか又はオーバドライブすることにより、画素を目標画素強度レベルに駆動する。これは、目標画素強度レベルに到達するまであるいはその後受信された目標ピクチャフレームにおいて新しい目標画素強度が設定されるまで行なわれる。

特定の実施形態が、図において例として示され且つ本明細書で詳細に説明された。しかし、本発明で示した技術は、開示された特定の形態に限定されることを意図しないことが理解されるべきである。本発明は、以下の添付の請求の範囲により規定されるような本発明の趣旨の範囲内に入る全ての変形例、均等物及び代替例を範囲に含む。

Claims (25)

1. ディスプレイをオーバドライブする方法であって、
   ディスプレイ上に表示される、前記ディスプレイの複数の画素の各々の目標画素強度レベルに対応する目標ピクチャフレームを受信し、
   前記ディスプレイの複数の画素の各々について、前記目標ピクチャフレームを、前記ディスプレイ上に現在表示されている現在の画素強度レベルに対応する現在のピクチャフレームと比較し、
   前記目標ピクチャフレームと前記現在のピクチャフレームとの比較に基づいて前記目標ピクチャフレームに対して行われるべき調整を判断し、
   前記目標ピクチャフレームに対して行われるべきと判断された前記調整を含む調整されたピクチャフレームを生成すること、を含む方法。
2. 前記目標ピクチャフレームを前記現在のピクチャフレームと比較することは、前記目標ピクチャフレームと前記現在のピクチャフレームの画素毎の比較を実行することを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記目標ピクチャフレームに対して行われるべき調整を判断することは、
   ディスプレイ上に第１の画像を生成するための第１の画素強度レベル、前記ディスプレイ上に第２の画像を生成するための第２の画素強度レベル、及び、前記第１および前記第２の画素強度レベルとの間を遷移するためのオーバドライブ画素強度レベルに対応する画素強度レベルを格納するように構成されたルックアップテーブルにアクセスし、
   前記目標ピクチャフレームと前記現在のフレームの画素毎の比較を、前記ルックアップテーブルにおいてアクセスされた前記第１および前記第２の画素強度レベルと比較し、
   前記目標ピクチャフレームと前記現在のピクチャフレームとの前記画素毎の比較と、前記第１および第２の画素強度レベルとの間の一致に関連付けられたオーバドライブレベルを取得すること、を含む請求項２に記載の方法。
4. 前記目標ピクチャに対して行われるべきと判断された前記調整は、前記目標ピクチャフレームと前記現在のピクチャフレームとの前記画素毎の比較と、前記第１および第２の画素強度レベルとの間の一致に対応する、前記ディスプレイのあらゆる画素をオーバドライブすることを含む請求項３に記載の方法。
5. 前記ルックアップテーブルは、前記ディスプレイに特有のオーバドライブレベルを格納するように構成される請求項３に記載の方法。
6. 前記ルックアップテーブルは、複数のディスプレイに対するオーバドライブレベルを格納するように構成される請求項３に記載の方法。
7. 前記ルックアップテーブルは、汎用ディスプレイに対するオーバドライブレベルを格納するように構成される請求項３に記載の方法。
8. 前記目標ピクチャに対して行われるべきと判断された前記調整は、選択された目標画素強度レベルを特定されたより高いレベルにオーバドライブすることを含む請求項１に記載の方法。
9. 前記特定されたより高いレベルは、前記ディスプレイの前記複数の画素のうちのいずれか１つに対する、前記現在の画素強度レベルと前記目標画素強度レベルとの間のあらゆる差異に関連したオーバドライブレベルに対応する請求項８に記載の方法。
10. ディスプレイの前記複数の画素の各々に対して前記ディスプレイ上に表示される実際の画素強度レベルに対応する達成可能なピクチャフレームを生成することを含む請求項１に記載の方法。
11. 前記現在のピクチャを前記達成可能なピクチャフレームに置換することを含む請求項１０に記載の方法。
12. 画像を生成するために前記調整されたピクチャフレームを前記ディスプレイに送信することを含む請求項１に記載の方法。
13. 画像を表示する方法であって、
    表示される画像に対応する目標画素強度レベルを含む目標ピクチャフレームを受信し、
    前記目標ピクチャフレームを、表示されている画像に対応する現在の画素強度レベルを含む現在のピクチャフレームと比較し、
    ディスプレイにおける複数の画素の各々が規定された時間で前記現在の画素強度レベルから前記目標ピクチャ強度レベルに遷移できるかを判定し、
    前記規定された時間で前記現在の画素強度レベルから前記目標ピクチャ強度レベルに遷移できないと判定された前記ディスプレイの前記複数の画素の各々に対応する調整された画素強度レベルを生成すること、を含む方法。
14. 前記調整された画素強度レベルは、前記規定された時間で前記現在の画素強度レベルから前記目標ピクチャ強度レベルに遷移できないと判定された前記ディスプレイにおける前記複数の画素の各々に対する、前記目標画素強度レベルよりも高い強度レベルのオーバドライブレベルを含む請求項１３に記載の方法。
15. 前記オーバドライブレベルは前記ディスプレイの画素の遷移特性に基づく請求項１４に記載の方法。
16. 画像を生成するために、調整されたピクチャフレームを前記ディスプレイに送信することを含み、前記調整されたピクチャフレームは、調整された画素強度レベルにより上書きされた前記目標ピクチャフレームを含む請求項１３に記載の方法。
17. 前記規定された時間は、前記ディスプレイが前記ディスプレイの前記複数の画素の各々をリフレッシュするのに必要な時間を含む請求項１３に記載の方法。
18. ディスプレイ上に第１の画像を生成するための第１の画素強度レベル、前記ディスプレイ上に第２の画像を生成するための第２の画素強度レベル、及び前記第１および前記第２の画素強度レベルの間で遷移するためのオーバドライブ画素強度レベル、に対応する画素強度レベルを格納するルックアップテーブルと、
    第１の時間において前記ディスプレイの複数の画素の各々に対して現在の画素強度レベルに対応する現在のピクチャフレームを格納するバッファと、
    調整回路であって、
    第２の時間において前記ディスプレイの前記複数の画素の各々に対して目標画素強度レベルに対応する目標ピクチャフレームを受信し、
    前記目標画素強度レベルに対する調整を含む調整されたピクチャフレームを生成するように前記目標ピクチャフレームを変形する、調整回路と、を備える信号調整回路。
19. 前記調整回路は前記目標ピクチャフレームを能動的に取得するように構成される請求項１８に記載の信号調整回路。
20. 前記調整回路は、前記調整されたピクチャフレームと組み合わせて前記ディスプレイ上に生成される実際の画素強度に対応する達成可能なピクチャフレームを生成する請求項１８に記載の信号調整回路。
21. 前記調整回路は、画像を生成するために前記調整されたピクチャフレームをディスプレイに送信する請求項２０に記載の信号調整回路。
22. 前記調整回路は、前記達成可能なピクチャフレームで前記バッファを更新する請求項２０に記載の信号調整回路。
23. 複数の画素を含むディスプレイと、
    第１の時間において前記ディスプレイの前記複数の画素の各々に対して現在の画素強度レベルに対応する現在のピクチャフレームを格納するバッファと、
    調整回路であって、
    第２の時間において前記ディスプレイの前記複数の画素の各々に対して目標画素強度レベルに対応する目標ピクチャフレームを受信し、
    ディスプレイ上に第１の画像を生成するための第１の画素強度レベルに対応する画素強度レベルを判断し、前記ディスプレイ上に第２の画像を生成するための第２の画素強度レベルを判断し、前記第１と前記第２の画素強度レベルの間を遷移するためのオーバドライブ画素強度レベルを判断することにより、前記目標画素強度レベルに対する調整を含む調整されたピクチャフレームを算出し、
    前記目標画素強度レベルに対する調整を含む前記調整されたピクチャフレームを生成するように前記目標ピクチャフレームを変形する、調整回路と、を備える電子デバイス。
24. 前記調整回路は、前記調整されたピクチャフレームと組み合わせて前記ディスプレイ上に生成された実際の画素強度に対応する達成可能なピクチャフレームを生成する請求項２３に記載の信号調整回路。
25. 前記調整回路は、画像を生成するために前記調整されたピクチャフレームを前記ディスプレイに送信する請求項２３記載の信号調整回路。

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