JP2020531913A - 電子ディスプレイの色精度補償 - Google Patents

Abstract

改善された色精度を提供するシステム、方法、及び非一時的媒体が提示される。電子ディスプレイ（１２）は、複数の副画素をそれぞれ有する複数の画素を有する表示領域を含む。電子デバイス１０はまた、電子ディスプレイ（１２）に結合されたディスプレイパイプライン（３６）を含む。ディスプレイパイプライン（３６）は、画像データを受信し、画像データに対して白色点補償を実行して、ディスプレイ（１２）内の電流降下を補償し、白色を表示するときにディスプレイ（１２）に目標白色点を表示させるように構成されている。ディスプレイパイプライン（３６）はまた、画像データに対して白色点過補償を補正し、白色点補償を使用して非白色画素の潜在的過飽和を低減するように構成されている。最終的に、ディスプレイパイプライン（３６）は、補償されかつ補正された画像データを電子ディスプレイ（１２）に出力して、表示領域上に補償されかつ補正された画像データを表示することを容易にするように構成されている。【選択図】図６

Description

本開示は、概して電子ディスプレイに関し、より具体的には、電子ディスプレイ上に画像又は画像フレームを表示するために適用されるゲインに関する。

この節では、後述し及び／又は請求される本技術の様々な態様に関連し得る様々な態様を読者に紹介する。本論考は、本開示の様々な態様の、より良好な理解を容易にするための背景技術を読者に提供する際に、助けとなるものと考えられる。したがって、これらの記述は、上述の観点から読まれるべきであり、先行技術の承認として読まれるべきではないことを、理解するべきである。

電子デバイスは、多くの場合、電子ディスプレイを用いて、１つ以上の画像を表示することにより情報の視覚表現を提供する。そのような電子デバイスとしては、多くの他のものの中でもとりわけ、コンピュータ、携帯電話、ポータブルメディアデバイス、タブレット、テレビ、バーチャルリアリティヘッドセット、及び車両用ダッシュボードを挙げることができる。画像を表示するために、電子ディスプレイは、画像の目標特性を示す画像データに少なくとも部分的に基づいて表示画素からの発光を制御することができる。電子ディスプレイは、電子ディスプレイに対する、電力管理集積回路（power management integrated circuit、ＰＭＩＣ）などの電源からの経路上の抵抗に起因する電流降下を補償するように較正されてもよい。補償は、電子ディスプレイの白色点に基づいて決定及び／又は調整されてもよい。しかしながら、この補償は、非白色の色の過補償をもたらし、少なくとも一部の色の過飽和をもたらす場合がある。

本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、これらの態様が、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載されない種々の態様を包含し得る。

本開示は、概して電子ディスプレイ上で知覚される画像品質を改善することに関する。画像を表示するために、電子ディスプレイは、画像内の画像画素における目標特性（例えば、ルミナンス）を示す画像データに少なくとも部分的に基づいてその表示画素からの発光を制御することができる。いくつかの例では、画像データは、画像データソースによって生成することができる。

電子ディスプレイは、ディスプレイの電源と発光素子との間の接続抵抗に基づく表示変動（例えば、電流降下）に遭遇することがある。これらの表示変動を補正するために、電子デバイス（例えば、ディスプレイを含む）は、白色画素の目標白色点を生成するための駆動レベルに設定されてもよい。しかしながら、非白色画素は過飽和である場合がある。更に、ディスプレイの色精度は、ディスプレイにおける他の発光素子のデータ信号からの発光素子上のクロストークによって低減することがある。

白色過補償及び／又は他のクロストークに対処するために、多次元カラールックアップテーブル（color lookup table、ＣＬＵＴ）は入力画像データを補償及び／又は補正された画像データに変換する。例えば、ＣＬＵＴは、入力データ値をマッピングして、次の白色点過補償を補正するように、データ投入することができる。換言すれば、マッピングを使用して、過補償を反転させることができる。ＣＬＵＴの使用により、経験的データ及び／又は計算を使用してマッピングされる過補償を取り消す値を選択することによって、非線形白色点過補償の補正が可能になる。更に、ＣＬＵＴ内のマッピングは、発光素子データ経路間のクロストークを生じさせ得るチャネルに隣接するデータ値を考慮して、クロストークに基づく色誤りを低減又は除去することによって、クロストークを補償することができる。換言すれば、クロストーク変動を反映する経験的データをＣＬＵＴに入力して、画素及び／又は隣接する画素の画素値（例えば、複数の副画素値を含む）など、他の副画素に基づいて副画素を調整することができる。

以下の「発明を実施するための形態」を読了し、かつ以下の図面を参照することにより、本開示の様々な態様を、より良好に理解することができる。
一実施形態に係る、画像を表示するための電子ディスプレイを含む電子デバイスのブロック図である。 一実施形態に係る、図１の電子デバイスの実施例である。 一実施形態に係る、図１の電子デバイスの別の実施例である。 一実施形態に係る、図１の電子デバイスの別の実施例である。 一実施形態に係る、図１の電子デバイスの別の実施例である。 一実施形態に係る、図１の電子デバイスに実装されたディスプレイパイプラインのブロック図である。 一実施形態に係る、図６のディスプレイパイプラインを動作させるためのプロセスのフロー図である。 一実施形態に係る、図１の電子ディスプレイの一部分の模式図である。 一実施形態に係る、白色補償回路を有する図６のディスプレイパイプラインのブロック図である。 一実施形態に係る、図９のディスプレイパイプラインでの色精度を示すグラフである。 一実施形態に係る、図９のディスプレイパイプラインでの色精度を向上するために使用することができるプロセスのフロー図である。 一実施形態に係る、過飽和を補正し階調補償を実行するように、カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）を使用して向上した色精度を有する、図６のディスプレイパイプラインの一実施形態を表すブロック図である。 一実施形態に係る、過飽和を補正するように、カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）を使用し、かつ階調補償を実行するように白色点補償回路を使用して、向上した色精度を有する、図６のディスプレイパイプラインの一実施形態を表すブロック図である。 一実施形態に係る、白色点補償回路内で実行される階調補償との相互に排他的な過飽和を補正するように、カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）を使用して向上した色精度を有する、図６のディスプレイパイプラインの一実施形態を表すブロック図である。

本開示の１つ以上のある特定の実施形態を以下に述べる。これらの述べる実施形態は、本明細書で開示されている技術の実施例に過ぎない。更に、これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、本明細書に実際の実施態様の全ての特徴が示されるとは限らない。いずれの工学プロジェクト又は設計プロジェクトの場合とも同様に、いずれのそのような実際的な実装の開発に際しても、実装ごとに異なり得る、システム関連及びビジネス関連の制約の準拠などの、開発者の具体的な目的を達成するために、実装に固有の多数の決定を行わなければならないことを理解するべきである。更に、開発努力は複雑で時間がかかる可能性があるが、それでも、本開示の利益を有する当業者には、設計、製作、及び製造の通常業務であり得ることを理解されたい。

本開示の様々な実施形態の要素を紹介するときに、冠詞「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、１つ以上の要素があることを意味する。用語「を備える（comprising）」、「を含む（including）」、及び「を有する（having）」は、包括的であることを意図し、列挙した要素以外の付加的な要素がある可能性があることを意味する。更に、本開示の「一実施形態」又は「実施形態」の参照は、列挙した特徴を組み込む追加の実施形態の存在を除外するように解釈されることを意図したものではないことを理解されたい。

本開示は、概して、例えば、１つ以上の画像フレーム内の画像として、情報の視覚表現を提示するために使用することができる電子ディスプレイに関する。画像を表示するために、電子ディスプレイは、画像の目標特性を示す画像データに少なくとも部分的に基づいてその表示画素からの発光を制御することができる。例えば、画像データは、共にブレンドされる（例えば、平均化される）と異なる色の範囲の知覚となり得る、画像の一部分（例えば、画像画素）の特定の色成分の目標ルミナンス（例えば、輝度）を示すことができる。

電子ディスプレイは、ディスプレイの電源と発光素子との間の接続抵抗に基づく表示変動（例えば、電流降下）に遭遇することがある。これらの表示変動を補正するために、電子デバイス（例えば、ディスプレイを含む）は、白色画素の目標白色点を生成するための駆動レベルに設定されてもよい。しかしながら、非白色画素は過飽和である場合がある。更に、ディスプレイの色精度は、ディスプレイにおける他の発光素子のデータ信号からの発光素子上のクロストークによって低減することがある。

白色過補償及び／又は他のクロストークに対処するために、多次元カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）は入力画像データを補償及び／又は補正された画像データに変換する。例えば、ＣＬＵＴは、入力データ値をマッピングして、次の白色点過補償を補正するように、データ投入することができる。換言すれば、マッピングを使用して、過補償を反転させることができる。ＣＬＵＴの使用により、経験的データ及び／又は計算を使用してマッピングされる過補償を取り消す値を選択することによって、非線形白色点過補償の補正が可能になる。更に、ＣＬＵＴ内のマッピングは、発光素子データ経路間のクロストークを生じさせ得るチャネルに隣接するデータ値を考慮して、クロストークに基づく色誤りを低減又は除去することによって、クロストークを補償することができる。換言すれば、クロストーク変動を反映する経験的データをＣＬＵＴに入力して、画素及び／又は隣接する画素の画素値（例えば、複数の副画素値を含む）など、他の副画素に基づいて副画素を調整することができる。

いくつかの実施形態では、階調補償、輝度補償、デバイス固有の較正、及び線形アクセシビリティフィルタを使用して、値を選択し、ＣＬＵＴにデータ投入し、入力データを補正及び／又は補償されたデータにマッピングすることもできる。加えて又は代わりに、デバイス固有の較正、輝度補償、線形アクセシビリティフィルタ、及び／又は階調補償は、ＣＬＵＴを含むディスプレイパイプラインの他の部分において実行されてもよい。

更に、ＣＬＵＴは、任意の好適なサイズであってもよい。例えば、ＣＬＵＴのサイズは、電子ディスプレイの利用可能な多数の色及び／又は他のパラメータに基づくことができる。更に、ＣＬＵＴの次元数は、データをルックアップするために使用されるインデックスの数に従って設定されてもよい。例えば、副画素値が３つの副画素を有する画素から補償及び／又は補正されることになる場合、ＣＬＵＴは、少なくとも３つの次元を有することができる。

前述のことを考慮して、電子ディスプレイ１２を用いる電子デバイス１０の一実施形態を、図１に示す。以下により詳細に説明するように、電子デバイス１０は、ハンドヘルド電子デバイス、タブレット電子デバイス、ノートブックコンピュータなどの、任意の好適な電子デバイスとすることができる。したがって、図１は、特定の実装形態の一実施例に過ぎず、電子デバイス１０内に存在し得る構成要素の種類を例示することを意図するものであることに留意されたい。

図示した実施形態では、電子デバイス１０は、電子ディスプレイ１２、入力デバイス１４、入出力（input/output、Ｉ／Ｏ）ポート１６、１つ以上のプロセッサ（単数又は複数）又はプロセッサコアを有するプロセッサコア複合体１８、ローカルメモリ２０、メインメモリ記憶装置２２、ネットワークインタフェース２４、電源２６、及び画像処理回路２７を含む。図１に記載される様々な構成要素は、ハードウェア要素（例えば、回路）、ソフトウェア要素（例えば、命令を記憶する有形的非一時的コンピュータ可読媒体）、又はハードウェア要素とソフトウェア要素両方の組み合わせを含んでもよい。様々な図示された構成要素は、より数の少ない構成要素に組み合わされてもよく、あるいは追加の構成要素に分けられてもよいことを留意されたい。例えば、ローカルメモリ２０及びメインメモリ記憶装置２２は、単一の構成要素に含めることができる。加えて、画像処理回路２７（例えば、グラフィック処理ユニット）が、プロセッサコア複合体１８に含まれてもよい。

図示したように、プロセッサコア複合体１８は、ローカルメモリ２０及びメインメモリ記憶装置２２に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、ローカルメモリ２０及び／又はメインメモリ記憶装置２２は、プロセッサコア複合体１８によって実行可能な命令及び／又はプロセッサコア複合体１８によって処理されることになるデータを記憶する有形的非一時的コンピュータ可読媒体とすることができる。例えば、ローカルメモリ２０は、ランダムアクセスメモリ（random access memory、ＲＡＭ）を含んでもよく、メインメモリ記憶装置２２は、読み出し専用メモリ（read only memory、ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードドライブ、光学ディスクなどの書き換え可能不揮発性メモリを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、プロセッサコア複合体１８は、ローカルメモリ２０及び／又はメインメモリ記憶装置２２に記憶された命令を実行して、ソース画像データを生成することなどの動作を実行することができる。このように、プロセッサコア複合体１８は、１つ以上の汎用マイクロプロセッサ、１つ以上の特定用途向けプロセッサ（application specific processors、ＡＳＩＣ）、１つ以上のフィールドプログラマブルロジックアレイ（field programmable logic arrays、ＦＰＧＡ）、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。

図示したように、プロセッサコア複合体１８はまた、ネットワークインタフェース２４に動作可能に結合される。ネットワークインタフェース２４を使用して、電子デバイス１０は、ネットワーク及び／又は他の電子デバイスに通信可能に結合することができる。例えば、ネットワークインタフェース２４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどのパーソナルエリアネットワーク（personal area network、ＰＡＮ）、８０２．１１ｘ Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）ネットワークなどのローカルエリアネットワーク（local area network、ＬＡＮ）、及び／又は４Ｇ若しくはＬＴＥ（登録商標）セルラーネットワークなどの広域ネットワーク（wide area network、ＷＡＮ）に電子デバイス１０を接続してもよい。このようにして、ネットワークインタフェース２４は、電子デバイス１０が画像データをネットワークに送信する、及び／又はネットワークから画像データを受信することを可能にすることができる。

加えて、図示したように、プロセッサコア複合体１８は、電源２６に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、電源２６は、電子デバイス１０内のプロセッサコア複合体１８及び／又は他の構成要素を動作させるための電力を供給することができる。したがって、電源２６は、充電式リチウムポリマー（lithium polymer、Ｌｉ−ｐｏｌｙ）バッテリ及び／又は交流（ＡＣ）電力変換器などの任意の好適なエネルギ源を含んでもよい。

更に、図示したように、プロセッサコア複合体１８は、Ｉ／Ｏポート１６及び入力デバイス１４に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏポート１６は、電子デバイス１０が様々な他の電子デバイスとインタフェースすることを可能にすることができる。加えて、いくつかの実施形態では、入力デバイス１４は、ユーザが電子デバイス１０と相互作用することを可能にすることができる。例えば、入力デバイス１４は、ボタン、キーボード、マウス、トラックパッドなどを含んでもよい。加えて又は代わりに、電子ディスプレイ１２は、そのスクリーン（例えば、電子ディスプレイ１２の表面）をタッチする物体の発生及び／又は位置を検出することにより電子デバイス１０へのユーザ入力を可能にするタッチ感知構成要素を含むことができる。

ユーザ入力を可能にすることに加えて、電子ディスプレイ１２は、画像を（例えば、１つ以上の画像フレーム内に）表示することにより情報の視覚表現を提供することを容易にすることができる。例えば、電子ディスプレイ１２は、オペレーティングシステムのグラフィカルユーザインタフェース（graphical user interface、ＧＵＩ）、アプリケーションインタフェース、テキスト、静止画、又はビデオコンテンツを表示することができる。画像を表示することを容易にするために、電子ディスプレイ１２は、１つ以上の表示画素を有するディスプレイパネルを含むことができる。加えて、それぞれの表示画素は、１つの色成分（例えば、赤色、青色、又は緑色）のルミナンスをそれぞれ制御する１つ以上の副画素を含むことができる。

上述したように、電子ディスプレイ１２は、対応する画像データ（例えば、画像画素画像データ及び／又は表示画素画像データ）に少なくとも部分的に基づいて副画素のルミナンスを制御することにより画像を表示することができる。いくつかの実施形態では、画像データは、例えば、ネットワークインタフェース２４及び／又はＩ／Ｏポート１６を介して別の電子デバイスから受信することができる。加えて又は代わりに、画像データは、プロセッサコア複合体１８及び／又は画像処理回路２７によって生成することができる。

上述したように、電子デバイス１０は、任意の好適な電子デバイスであってもよい。図示目的で、好適な電子デバイス１０の一実施例、具体的にはハンドヘルドデバイス１０Ａを図２に示す。いくつかの実施形態では、ハンドヘルドデバイス１０Ａは、ポータブル電話機、メディアプレーヤ、パーソナルデータオーガナイザ、ハンドヘルドゲームプラットフォーム及び／又は同様なものとすることができる。例えば、ハンドヘルドデバイス１０Ａは、ＡＰＰＬＥ ＩＮＣ．から入手可能な任意のＩＰＨＯＮＥ（登録商標）モデルなどのスマートフォンとすることができる。

図示したように、ハンドヘルドデバイス１０Ａは、エンクロージャ２８（例えば、筐体）を含む。いくつかの実施形態では、エンクロージャ２８は、内部構成要素を物理的破損から保護する及び／又は電磁干渉から遮蔽することができる。加えて、図示したように、エンクロージャ２８は、電子ディスプレイ１２を囲む。図示した実施形態では、電子ディスプレイ１２は、アイコン３２のアレイを有するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）３０を表示している。例として、アイコン３２が電子ディスプレイ１２の入力デバイス１４又はタッチ感知構成要素のいずれかによって選択されると、アプリケーションプログラムを起動することができる。

更に、図示するように、入力デバイス１４は、エンクロージャ２８を通って開いている。上述したように、入力デバイス１４は、ユーザがハンドヘルドデバイス１０Ａと相互作用することを可能にすることができる。例えば、入力デバイス１４は、ユーザに、ハンドヘルドデバイス１０Ａをアクティブ若しくは非アクティブにすること、ユーザインタフェースをホーム画面にナビゲーションすること、ユーザインタフェースをユーザが構成変更可能なアプリケーション画面にナビゲーションすること、音声認識機能をアクティブにすること、音量調節を提供すること、及び／又は振動モードと鳴動モードとの間でトグルすることを可能にすることができる。図示するように、Ｉ／Ｏポート１６もまた、エンクロージャ２８を通して開いている。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏポート１６は、例えば、外部デバイスに接続するためのオーディオジャックを含んでもよい。

更に例示するために、好適な電子デバイス１０の別の実施例、具体的にはタブレットデバイス１０Ｂを図３に示す。例示目的のために、タブレットデバイス１０Ｂは、ＡＰＰＬＥ ＩＮＣ．から入手可能な任意のＩＰＡＤ（登録商標）モデルであってもよい。好適な電子デバイス１０の更なる実施例、具体的にはコンピュータ１０Ｃを図４に示す。例示目的のために、コンピュータ１０Ｃは、ＡＰＰＬＥ ＩＮＣ．から入手可能な任意のＭＡＣＢＯＯＫ（登録商標）又はＩＭＡＣ（登録商標）モデルであってもよい。好適な電子デバイス１０の別の実施例、具体的にはウォッチ１０Ｄを図５に示す。例示目的のために、ウォッチ１０Ｄは、ＡＰＰＬＥ ＩＮＣ．から入手可能な任意のＡＰＰＬＥ ＷＡＴＣＨ（登録商標）モデルであってもよい。図示したように、タブレットデバイス１０Ｂ、コンピュータ１０Ｃ、及びウォッチ１０Ｄもそれぞれ、電子ディスプレイ１２、入力デバイス１４、Ｉ／Ｏポート１６、及びエンクロージャ２８を含む。

上述したように、電子ディスプレイ１２は、例えば、プロセッサコア複合体１８及び／又は画像処理回路２７から受信される画像データに少なくとも部分的に基づいて画像を表示してもよい。加えて、上述したように、画像データは、電子ディスプレイ１２上に画像を表示するために使用される前に処理することができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイパイプラインは、例えば、対応する画素位置に関連付けられたゲイン値に基づいて画像データを処理して、電子ディスプレイ１２の知覚される画像品質を改善することを容易にすることができる。

図示目的で、ディスプレイパイプライン３６を含む電子デバイス１０の一部分３４を、図６に示す。いくつかの実施形態では、ディスプレイパイプライン３６は、電子デバイス１０内の回路、電子ディスプレイ１２内の回路、プロセッサコア複合体１８で動作するソフトウェア、又はそれらの組み合わせによって実装することができる。例えば、ディスプレイパイプライン３６は、プロセッサコア複合体１８、画像処理回路２７、電子ディスプレイ１２内のタイミングコントローラ（timing controller、ＴＣＯＮ）、又はそれらの任意の組み合わせに含めることができる。

図示したように、電子デバイス１０の一部分３４はまた、画像データソース３８、ディスプレイドライバ４０、コントローラ４２、及び外部メモリ４４を含む。いくつかの実施形態では、コントローラ４２は、ディスプレイパイプライン３６、画像データソース３８、及び／又はディスプレイドライバ４０の動作を制御することができる。動作の制御を容易にするために、コントローラ４２は、コントローラプロセッサ５０及びコントローラメモリ５２を含むことができる。いくつかの実施形態では、コントローラプロセッサ５０は、コントローラメモリ５２に記憶された命令を実行することができる。したがって、いくつかの実施形態では、コントローラプロセッサ５０は、プロセッサコア複合体１８、画像処理回路２７、電子ディスプレイ１２内のタイミングコントローラ、別個の処理モジュール、又はそれらの任意の組み合わせに含めることができる。加えて、いくつかの実施形態では、コントローラメモリ５２は、ローカルメモリ２０、メインメモリ記憶装置２２、外部メモリ４４、ディスプレイパイプライン３６の内部メモリ４６、別個の有形的非一時的コンピュータ可読媒体、又はそれらの任意の組み合わせに含めることができる。

図示した実施形態では、ディスプレイパイプライン３６は、画像データソース３８に通信可能に結合される。このようにして、ディスプレイパイプライン３６は、例えば、ソース（例えば、ＲＧＢ）形式で、画像データソース３８から電子ディスプレイ１２上に表示されることになる画像に対応する画像データを受信することができる。いくつかの実施形態では、画像データソース３８は、プロセッサコア複合体１８、画像処理回路２７、又はそれらの組み合わせに含めることができる。

上述したように、ディスプレイパイプライン３６は、画像データソース３８から受信した画像データを処理することができる。画像データを処理するために、ディスプレイパイプライン３６は、１つ以上の画像データ処理ブロック５４を含むことができる。例えば、図示した実施形態では、画像データ処理ブロック５４は、カラーマネージャ５６を含む。加えて又は代わりに、画像データ処理ブロック５４は、環境適応画素（ambient adaptive pixel、ＡＡＰ）ブロック、動的画素バックライト（dynamic pixel backlight、ＤＰＢ）ブロック、白色点補正（white point correction、ＷＰＣ）ブロック、副画素レイアウト補償（sub-pixel layout compensation、ＳＰＬＣ）ブロック、焼き付き補償（burn-in compensation、ＢＩＣ）ブロック、パネル応答補正（panel response correction、ＰＲＣ）ブロック、ディザリングブロック、副画素均一性補償（sub-pixel uniformity compensation、ＳＰＵＣ）ブロック、コンテンツフレーム依存持続時間（content frame dependent duration、ＣＤＦＤ）ブロック、環境光感知（ambient light sensing、ＡＬＳ）ブロック、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。カラーマネージャ５６は、電子ディスプレイ１２上に提示された表示された画像内の色を制御及び／又は補償する。

処理後に、ディスプレイパイプライン３６は、表示画素画像データなどの処理した画像データをディスプレイドライバ４０に出力することができる。処理した画像データに少なくとも部分的に基づいて、ディスプレイドライバ４０は、アナログ電気信号を電子ディスプレイ１２の表示画素に適用して、１つ以上の画像フレーム内に画像を表示することができる。このようにして、ディスプレイパイプライン３６は、動作して、電子ディスプレイ１２上の情報の視覚表現を提供することを容易にすることができる。

図示目的で、ディスプレイパイプライン３６を動作させるためのプロセス６０の一実施形態を、図７に示す。一般的に、プロセス６０は、画像画素画像データを受信すること（ブロック６２）と、画像画素画像データを処理して表示画素画像データを決定すること（ブロック６４）と、表示画素画像データを出力すること（ブロック６６）とを含む。いくつかの実施形態では、プロセス６０は、ディスプレイパイプライン３６内に形成された回路接続に基づいて実施することができる。加えて又は代わりに、いくつかの実施形態では、プロセス６０は、コントローラプロセッサ５０などの処理回路を用いてコントローラメモリ５２などの有形的非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行することにより実施することができる。

上述したように、ディスプレイパイプライン３６は、画像データソース３８から、画像内の点（例えば、画像画素）の色成分の目標ルミナンスを示す画像画素画像データを受信することができる（ブロック６２）。いくつかの実施形態では、画素グレースケールレベル、補償設定、アクセシビリティ設定、輝度設定、及び／又はディスプレイの外観を変更することができる他の因子などの、他のディスプレイパラメータを含んでもよい。いくつかの実施形態では、画像画素画像データは、ソース形式とすることができる。例えば、ソース形式がＲＧＢ形式である場合、画像画素画像データは、対応する画素位置での赤色成分の目標ルミナンス、青色成分の目標ルミナンス、及び緑色成分の目標ルミナンスを示すことができる。

加えて、コントローラ４２は、ディスプレイパイプライン３６に、画像画素画像データを処理して、表示画素画像データを決定し、白色点過補償を補正し（ブロック６４）、表示画素画像データをディスプレイドライバ４０に出力する（ブロック６６）ように命令することができる。表示画素画像データを決定するために、ディスプレイパイプライン３６は、様々なディスプレイパラメータに基づいてソース形式から表示形式に画像データを変換することができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイパイプライン３６は、電子ディスプレイ１２内の副画素のレイアウトに少なくとも部分的に基づくことができる表示形式を決定することができる。例えば、ディスプレイパイプライン３６は、白色点補償を使用して、パネル内の電流降下を補償し、また、白色点補正を利用して、白色点の潜在的補償を補正することができる。

白色点補償及び過補償補正を例示するのを助けるために、ディスプレイ１２の一部分７０を、図８に提示する。一部分７０は、ディスプレイ１２のアクティブエリアの一部分７２を含む。一部分７２は、３つの副画素７４、７６、及び７８を含む画素を含む。図示した実施形態では、副画素７４は、赤色の副画素に対応し、副画素７６は、緑色の副画素に対応し、副画素７８は、青色の副画素に対応する。他の実施形態では、副画素は、異なる向きに配置されてもよく、かつ／又は一部分７２に表されるものとは異なる色に対応してもよい。いくつかの実施形態では、画素（例えば、一部分７２）は、３つ以外の異なる数の副画素を含むことができる。

発光素子７９を使用するという点で画素のうちのこれ。発光素子７９は、有機発光ダイオード（organic light-emitting diode、ＯＬＥＤ）及び／又は任意の他の発光素子を含むことができる。発光素子７９から放出される光の量は、それぞれの電流８０、８２、又は８４に基づく。例えば、電流８０は、対応する発光素子７９から赤色光がどのくらい放出されるかを制御し、電流８２は、対応する発光素子７９から緑色光がどれだけ放出されるかを制御し、電流８４は、対応する発光素子７９から青色光がどれだけ放出されるかを制御する。

電流８０、８２、及び８４により入る電力量は、ＥＬＶＤＤ８６とＥＬＶＳＳ８８との間の電圧差によって制御される。しかしながら、電源（例えば、ＰＭＩＣ）間の接続の抵抗９０により、一部分７２間の電圧は、ＥＬＶＤＤ８６とＥＬＶＳＳ８８との間の差とは異なることがある。換言すれば、ΔＥＬＶＤＤ９２及びΔＥＬＶＳＳ９４は、対応する発光素子７９を通る駆動電流（例えば、電流８０）を低減させることができる。この低減は、ディスプレイ１２のパネル上の電流降下と呼ばれることがある。

電流降下に対処するために、ディスプレイパイプライン１００（例えば、ディスプレイパイプライン３６）は、発光素子７９を通る電流を調整して、副画素の最大駆動を組み合わせる２５５のグレースケール値に対応する白色点を生成することによって、補償することを試みる。この白色点補償は、ディスプレイパイプライン１００、具体的には白色点補償変換ブロック１０２において実行される。この白色点補償変換ブロック１０２は、この補償を制御する様々なパラメータを受信することができる。例えば、白色点補償変換ブロック１０２は、階調補償１０４、輝度補償１０６、及び一次較正１０８を利用して、ディスプレイ１２の白色点を決定してもよい。階調補償１０４は、環境光（例えば、色及び／又は輝度）を補償することができる。例えば、階調補償１０４を使用して、環境光の色及び輝度を補償し、表示画像の親が異なる環境光条件間で同じであることを確実にしてもよい。加えて又は代わりに、階調補償１０４を使用して、設定に基づいて表示画像に対して特定の階調を設定してもよい。例えば、夜間モードを使用して、白色点補償変換ブロック１０２から決定される白色点を調整することによって、青色発光を低減してもよい。輝度補償１０６は、ディスプレイ１２に使用される輝度設定に基づく。一次較正１０８は、パネルのばらつきを補正するパネル固有の較正係数を含んでもよい。

カラーマネージャ５６は、画像データを１つのフォーマットから別のフォーマットに変換するために使用することができる３次元カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）１１０を含んでもよい。カラーマネージャ５６はまた、ＣＬＵＴ前変換ブロック１１３内のパネル域変換パラメータ１１２を使用して、画像データをディスプレイ１２の好適なパネル域（例えば、色の表示範囲）に変換するために使用されてもよい。パネル域変換パラメータ１１２は、ディスプレイ１２を使用した表示に利用可能な物理的色のパレットを含んでもよい。３次元ルックアップテーブル１１０を使用するカラーマネージャ５６はまた、線形アクセシビリティフィルタ１１４及び非線形アクセシビリティ機能１１６に基づく画像データに使用されてもよい。線形アクセシビリティフィルタ１１４は、ディスプレイ１２上の表示データの外観を変化させる様々な線形フィルタを含んでもよい。例えば、これらの線形アクセシビリティフィルタ１１４は、色覚効率を補償するために入力データを調整するカラーフィルタを含んでもよい。例えば、カラーフィルタは、グレースケールフィルタ、赤色覚異常用の赤色／緑色フィルタ、緑色覚異常用の緑色／赤色フィルタ、第３色覚異常用の青色／黄色フィルタ、及び／又は他のカスタムフィルタを含んでもよい。これらの線形アクセシビリティフィルタ１１４は、線形であるため、これらのフィルタは、ＣＬＵＴ １１０の前にパイプライン１００内のＣＬＵＴ前変換ブロック１１３に適用されてもよい。カラーマネージャ５６はまた、画像データからの色をＣＬＵＴ１１０にマッピングする、ＣＬＵＴ前範囲マップブロック１１５を含んでもよい。

非線形アクセシビリティ機能１１６は、非線形であり、かつディスプレイ１２上の表示データの外観を変化させる他のアクセシビリティ機能を含んでもよい。例えば、非線形アクセシビリティ機能１１６は、画像データ内の色を反転させて、特定の視覚欠陥を有する人に対する可読性を補助する、反転モードを含んでもよい。これらの非線形アクセシビリティ機能は、ＣＬＵＴ後範囲マップ１１８及び／又はＣＬＵＴ後変換ブロック１２０に適用されてもよい。

ディスプレイパイプライン１００は、他の処理ブロックを含んでもよい。例えば、ディスプレイパイプライン１００の図示した実施形態は、環境適応画素（ＡＡＰ）ブロック１２２及び動的画素バックライト（ＤＰＢ）ブロック１２４を含む。ＡＡＰブロック１２２は、環境条件に応じて、画像コンテンツ内の画素値を調整することができる。ＤＰＢブロック１２４は、画像コンテンツに従ってディスプレイ１２のバックライトを設定するバックライトを調整することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ＤＰＢブロック１２４は、画像データに対してヒストグラムイコライゼーションを実行し、バックライト出力を減少させて、ディスプレイ１２上の画像データの外観を変更することなく、電力消費を低減することができる。

ディスプレイ１２の色精度は、白色点補償変換ブロック１０２での白色点補償によって（例えば、フレーム単位で）少なくとも部分的に駆動されることに留意されたい。前述したように、白色点（例えば、複数の画素に対するグレースケール値２５５）を使用した白色点補償は、電流降下に伴う一部の問題に対処することができる。しかしながら、白色点に基づいて白色点補償を実行することは、補償が非白色の色（例えば、Ｒ＝０、Ｇ＝１００、及びＢ＝０）ではなく白色点に基づくため、過補償による非白色の色の過飽和を引き起こすことがある。更に、色精度の問題は、放出目標値が増加するにつれて、ディスプレイの目標値から離れる方向に放出レベルを変化させる（例えば、増加させる）クロストークから派生することがある。例えば、図１０は、目標色点１３２の色精度を示すグラフ１３０を特定している。放出レベル点１３４の第１のセットは、目標色点１３２に比較的近くすることができる。ルミナンスレベル点１３６の第２のセットは、目標色点１３２からわずかにより遠くてもよい。このより大きい分散は、ルミナンスレベル点１３６の第２のセットのより高いルミナンスレベルから生じる。ルミナンスレベル点１３８の第３のセットのよりいっそう高いルミナンスレベルは、ルミナンスレベル点１３８の第３のセットを、目標色点１３２から様々なより大きな距離にさせる。

これらの問題に対処するために、ディスプレイパイプライン３６、１００は、３次元ＣＬＵＴ１１０を利用して、ディスプレイ１２内の全電流レベル及び／又はデータの補償に基づいて副画素のルミナンスを変調することができる。換言すれば、副画素のルミナンスレベルの変調は、他のチャネルを通る電流の関数である。説明を助けるために、図１１は、ＣＬＵＴ１１０を使用してディスプレイ１２での色精度を向上するために使用することができるプロセス１５０を示す。プロセス１５０は、ディスプレイ１２の複数の発光素子を駆動するための画像値を受信することを含む（ブロック１５２）。これらの複数の画像値は、ディスプレイパイプライン３６、１００に渡された画像データ（例えば、ビデオデータのフレーム）に含まれてもよく、発光素子７９を駆動するために使用される電流レベル及び／又は電圧レベルに対応して、対応するグレースケールレベルを生成することができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイパイプライン３６、１００はまた、補償情報を受信する（ブロック１５４）。補償情報は、アクセシビリティ設定、輝度補償、パネル固有の較正、階調補償、及び／又は色過飽和補正を含んでもよい。画素の輝度を使用して、ＣＬＵＴ１１０でのクロストーク補償を決定することができる。この輝度（例えば、輝度補償を含む）は、パネルごとの補償に使用されてもよい。換言すれば、各パネルは、１）１つ以上の輝度レベルに対してＣＬＵＴ１１０を測定すること、２）ＲＧＢ値を計算して所与の目標を測定された色にマッピングすること、３）グレーレベル（例えば、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）の線形マッピングを設定して、ディスプレイドライバ集積回路較正を保持すること、及び４）ＣＬＵＴ１１０の完全性をチェックすること、によって特徴付けられてもよい。いくつかの実施形態では、ＣＬＵＴ１１０の値は、クロストークに対処するために、複数のパネルに対して平均化されてもよい。

次に、ディスプレイパイプライン３６、１００は、ＣＬＵＴ１１０を利用して、複数の発光素子の駆動値に少なくとも部分的に基づいて、複数の発光素子のうちの発光素子の駆動レベルをルックアップする（ブロック１５６）。他の発光素子（例えば、赤色及び青色の副画素）に基づいて発光素子（例えば、緑色の副画素）の駆動レベルをルックアップすることによって、ディスプレイ１２上のクロストークに関する影響を低減及び／又は除去することができる。単一の副画素の駆動レベルを計算するために、複数のチャネル情報を使用することに加えて又は代わりに、いくつかの実施形態では、ルックアップテーブルは、過飽和及び／又は他の補償問題を補正する補償情報を含んでもよい。

図１２は、色過飽和補正１７２を利用して、白色点補償変換ブロック１０２によって誘発され得る過補償を元に戻す、ディスプレイパイプライン１７０の一実施形態を示す。換言すれば、ＣＬＵＴ１１０には、白色点補償変換ブロック１０２で発生する色過飽和を考慮してそのような過補償を予め補償する、入力画像値によってインデックス付けされた駆動値を投入してもよい。図示した実施形態では、ＣＬＵＴ１１０はまた、線形アクセシビリティフィルタ１１４、階調補償１０４、輝度補償１０６、一次較正１０８、及び／又は他の補償／較正に従って、データ投入される。これらの補償の全てをＣＬＵＴ１１０に適用することによって、パネルごとの変動を低減することができる。いくつかの実施形態では、ＣＬＵＴ１１０内のデータは、他のチャネルに対する駆動エネルギ（例えば、電流及び／若しくは電圧）並びに／又は輝度補償１０６を考慮することによってクロストークを補償するようにデータ投入されてもよい。図示した実施形態では、因子のいずれか（例えば、階調補償１０４）が変化する場合、ＣＬＵＴ１１０は再計算される。例えば、いくつかの実施形態では、ＣＬＵＴ１１０は、階調補償１０４及び／又は線形アクセシビリティフィルタ１１４が変更されたときに完全に再計算される１７ｘ１７ｘ１７のＬＵＴを含んでもよい。

図１３は、ディスプレイパイプライン１７４が白色点補償変換ブロック１０２を利用して階調補償を実行し、ＣＬＵＴ後変換ブロック１２０を利用して線形アクセシビリティフィルタ１１４を処理することを除いて、ディスプレイパイプライン１７０と同様のディスプレイパイプライン１７４の一実施形態を示す。ＣＬＵＴ１１０を利用した後に階調補償１０４及び線形アクセシビリティフィルタ１１４を適用することにより、ＬＵＴ入力の異なるセットの計算は、線形アクセシビリティフィルタ１１４、非線形アクセシビリティ機能１１６、及び／又は階調補償１０４が変更されたときに必要とされる再計算なしに、ブートで実行されてもよい。しかしながら、一次較正１０８の後に適用される階調補償１０４及び／又は線形アクセシビリティフィルタ１１４は、パネルごとの差を誘発することがある。

図１４は、階調補償１０４との相互に排他的な色過飽和補正１７２を適用する、ディスプレイパイプライン１７６の一実施形態を示す。換言すれば、階調補償１０４及び／又は線形アクセシビリティフィルタ１１４が画像データに適用されないとき、ディスプレイ１２の一次較正１０８は、ディスプレイパイプライン１７６の第１の部分１７８（例えば、ＣＬＵＴ１１０）に適用されてもよい。あるいは、階調補償１０４及び／又は線形アクセシビリティフィルタ１１４がＣＬＵＴ１１０の後に画像データに適用されるとき、一次較正１０８は、ディスプレイパイプラインの第２の部分１８０に適用されてもよい。このディスプレイパイプライン１７６は、階調補償１０４及び／又は線形アクセシビリティフィルタ１１４を変更した後に、ＣＬＵＴ１１０の再データ投入を利用しない。更に、ＣＬＵＴ１１０は、一次較正１０８によりパネルごとの変動を考慮しているため、パネルごとのばらつきを低減又は除去することができる。しかしながら、階調補償１０４及び／又は線形アクセシビリティフィルタ１１４が適用されると、結果として生じる表示された画像は、これらの機能に適用されていない色過飽和補正１７２のおかげで飽和色にさいなまれる場合がある。

前述の実施形態は、３次元ＣＬＵＴを使用することを含むが、いくつかの実施形態は、３つとは異なる次元数を含む多次元ＣＬＵＴを利用してもよい。例えば、画素が異なる数の副画素（例えば、４つの副画素ＲＧＢＷ）を含む場合、ＣＬＵＴは、画素内の副画素の数に一致する次元数を有することができる。

更に、ディスプレイパイプライン１００、１７０、１７４、及び１７６のそれぞれは、静的位置にＣＬＵＴ１１０を含む。しかしながら、いくつかの実施形態では、ＣＬＵＴ１１０は、ディスプレイパイプライン内の異なる位置に配置されてもよい。例えば、前述したようなクロストークのソフトウェア補償を使用する代わりに、ＣＬＵＴ１１０は、クロストークに対処するためにＬＵＴデータを畳み込みすることなくクロストークを低減するために、ディスプレイパイプラインの端部により近接して移動されてもよい。

上述の具体的な実施形態は、例として示されたものであり、これらの実施形態は、様々な修正形態及び代替形態の影響を受けやすいものであり得ることを理解するべきである。更に、特許請求の範囲が、開示された特定の形態に限定されず、むしろ本開示の趣旨及び範囲内にある全ての修正物、均等物、及び代替物を対象として含むことを意図していることを理解されたい。

本明細書で提示され特許請求された技術は、本技術分野を明らかに向上する実用的な性質の有形物及び具体例を参照して適用され、そのように、抽象的な、実体のない、又は単なる理論上のものではない。更に、本明細書の最後に添付された特許請求の範囲のいずれかが、「〜［機能］を［実行］する手段」又は「〜［機能］を［実行］するステップ」として示された１つ以上の要素を含む場合、そのような要素が、米国特許法第１１２条（ｆ）に従って解釈されることになることを意図している。しかし、任意の他の方法で示された要素を含む特許請求の範囲のいずれかに関して、そのような要素は、米国特許法第１１２条（ｆ）に従って解釈されることにならないことを意図している。

Claims (20)

1. 複数の副画素をそれぞれ含む複数の画素を含む表示領域を含む電子ディスプレイと、
   前記電子ディスプレイに結合されたディスプレイパイプラインであって、前記ディスプレイパイプラインが、
   画像データを受信し、
   前記画像データに対して白色点補償を実行して、前記ディスプレイ内の電流降下を補償し、白色を表示するときに、前記ディスプレイに目標白色点を表示させ、
   前記画像データに対する白色点過補償を補正して、前記白色点補償を使用して非白色画素の潜在的過飽和を低減し、
   前記補償されかつ補正された画像データを前記電子ディスプレイに出力して、前記表示領域上に前記補償されかつ補正された画像データを表示することを容易にする、
   ように構成された、ディスプレイパイプラインと、
   を備える、電子デバイス。
2. 前記ディスプレイパイプラインが多次元ルックアップテーブルを含み、前記白色点過補償を補正することが、前記電子ディスプレイに対して決定された色過補償補正値に少なくとも部分的に基づいて、前記多次元ルックアップテーブル内の値をルックアップすることを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記多次元ルックアップテーブルが、前記複数の画素の各画素に対応する前記副画素の数に等しい次元数を含む、請求項２に記載の電子デバイス。
4. 前記多次元ルックアップテーブルが、前記複数の副画素間のクロストークを補償するように、クロストーク補償に基づいてデータ投入されている、請求項２に記載の電子デバイス。
5. 前記複数の副画素の第１の副画素に対する前記クロストーク補償が、前記複数の副画素の他の副画素の駆動レベルに少なくとも部分的に基づく、請求項４に記載の電子デバイス。
6. 前記電流降下が、電源と前記表示領域との間の抵抗に基づく副画素を通る低減した電流を含む、請求項１に記載の電子デバイス。
7. 前記白色点過補償を補正することが、前記白色点補償を実行する前に前記白色点補償を予め補正することを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
8. 電子ディスプレイ内の複数の発光素子を駆動するためのビデオデータのフレームを受信することと、
   ビデオデータの前記フレームの補償情報を受信することと、
   多次元ルックアップテーブル内で、ビデオデータの前記フレームに対応する発光素子に対する変換された駆動値をルックアップすることであって、前記変換された駆動値が、前記複数の発光素子の他の発光素子に対する前記フレーム内の値に少なくとも部分的に基づいてルックアップされる、ことと、
   前記発光素子を前記変換された駆動値に駆動することと、
   を含む、方法。
9. 前記複数の発光素子間のクロストークを補償するように、前記多次元ルックアップテーブルにデータ投入することを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記多次元ルックアップテーブルにデータ投入することが、
    前記電子ディスプレイの複数の輝度レベルに対する前記多次元ルックアップテーブルの値を測定することと、
    前記電子ディスプレイの測定された色から所与の目標へのマッピングを計算することと、
    前記電子ディスプレイのグレーレベルに対して線形マッピングを設定することと、
    前記電子ディスプレイに対する前記多次元ルックアップテーブルの完全性をチェックすることと、
    を含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記多次元ルックアップテーブルにデータ投入することが、複数の電子ディスプレイからの多次元ルックアップテーブルを平均化することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記グレーレベルが、青色画素値に等しい緑色画素値に等しい赤色画素値を含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記補償情報が、ビデオデータの前記フレーム内の非白色画像値の過飽和を補正する白色点補償補正を含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記補償情報が、環境光に基づいてビデオデータの前記フレームの表示階調を補償する階調補償を含む、請求項１０に記載の方法。
15. 前記階調補償が、前記環境光の階調に少なくとも部分的に基づいてビデオデータの前記フレームの前記表示階調を調整する補償を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記階調補償が、ビデオデータの前記フレームの前記表示階調内の青色光を低減する補償を含む、請求項１４に記載の方法。
17. 電子デバイスであって、
    ディスプレイパイプラインであって、
    入力画像データを受信するように構成されたカラーマネージャであって、前記カラーマネージャが、前記入力画像データを変換された画像データに変換するように構成された多次元カラールックアップテーブルを含む、カラーマネージャと、
    前記変換された画像データ内で前記電子デバイス内の電流降下を補償することによって、白色値に対する目標白色点を生成するように構成された白色点補償回路であって、前記ディスプレイパイプラインが、前記白色点補償回路による非白色画素の過補償を補正するように構成されている、白色点補償回路と、
    を含む、ディスプレイパイプライン、
    を備える、電子デバイス。
18. 非白色画素の過補償の補正が、前記多次元カラールックアップテーブル内で実行され、前記多次元カラールックアップテーブルが、階調補償設定及び線形アクセシビリティフィルタに少なくとも部分的に基づいて投入された値を含み、前記階調補償設定又は前記線形アクセシビリティフィルタを変更することが、前記投入された値の再計算を生じさせる、請求項１７に記載の電子デバイス。
19. 非白色画素の過補償の補正が、前記多次元カラールックアップテーブル内で実行され、非白色画素の過補償の前記補正が実行された後に、前記白色点補償回路内で階調補償が実行される、請求項１７に記載の電子デバイス。
20. 階調補償モードが、前記白色点補償回路内で環境光に関連する階調を補償するように設定されていない場合に、前記多次元カラールックアップテーブル内で非白色画素の過補償の補正が実行される、請求項１７に記載の電子デバイス。

Images