JP5439589B2 - 表示装置、制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、装置、表示装置、方法、プログラム、記憶媒体、および、表示パネルを備えている表示装置（例えば、プライベート表示モードにおいて動作可能なアクティブマトリクス型表示装置）を制御するためのルックアップテーブルに関する。

パブリック表示モードとプライベート表示モードとを切り替え可能な表示装置の第１のモードであるパブリックモードでは、この装置は、通常、標準的なディスプレイとして振る舞う。１つのイメージが、最適な明るさ、画像コントラスト、および全観賞者に対する解像度を伴って出来る限り幅広い視聴角度範囲にて当該装置により表示される。第２のモードであるプライベートモードでは、主画像は狭まった視聴角度範囲内からのみ認識可能であり、通常、ディスプレイの法線を軸としている。この狭まった視聴角度範囲の外側からディスプレイを注視する観賞者は、主画像を覆い隠す第２の画像であるマスキング画像、または、不鮮明になる程に劣化した主画像を認識する。

このコンセプトは、プライバシーが所望される公の状況下にて用いられるための、ノーマリワイドビューディスプレイ上でのプライバシー機能というオプションから、ユーザが恩恵を受ける多くの装置に適用され得る。このような装置の例として、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコン、卓上モニタ、現金自動預け払い機（ＡＴＭ）、および、電子決済ＰＯＳ（ＥＰＯＳ）装置が挙げられる。このような装置は、ある観賞者（例えば、車の運転手または重機の操縦者）がある時刻にある画像を見ることにより注意が散漫になり、それ故、安全ではなくなるような状況において、例えば、車が動いている際のカーテレビ画面においてもまた有益であり得る。

元々ワイドビュー範囲であるディスプレイに光制御装置を追加するための幾つかの方法が存在している。

光の向きを制御するような構造の１つに、「ルーバー」膜がある。この膜は、透明膜と不透明膜とが交互に積層しており、ベネチアンブラインドと同様の構成をしている。光が膜の層と実質的に平行に飛行している場合に、ベネチアンブラインドと同様、この膜は光を通過させるが、層の面に対して大きな角度を有して飛行している光を吸収してしまう。これらの層は、膜の表面に対して垂直であってもよく、または、ある角度を有していてもよい。このような膜を生成する方法は、米国再発行特許第２７６１７号明細書(F.O.Olsen著、3M社、1973年)、米国特許第４７６６０２３号明細書(S.-L.Lu著、3M社、1988年)、および米国特許第４７６４４１０号明細書(R.F.Grzywinski著、3M社、1988年)に記載されている。

ルーバー膜と同様の特性を有する膜を生成する他の方法が存在している。これらは、例えば、米国特許０５１４７７１６号明細書(P.A.Bellus著、3M社、1992年)および米国特許第０５５２８３１９号明細書(R.R.Austin著、Photran社、1996年)に記載されている。

ルーバー膜は、ディスプレイを見ることのできる角度を制限するために、表示パネルの前面または透過性のディスプレイとそのバックライトとの間に配置される。換言すれば、ルーバー膜によって、ディスプレイは「プライベート」になる。

このような膜に係る主要な制限として、ディスプレイをパブリック視聴モードとプライベート視聴モードとの間で切り替えるために、それらが機械的な操作、すなわち、膜の除去を必要とするという点が挙げられる。

英国特許第２４１３３９４号明細書(シャープ社、2004年)では、１つ以上の追加の液晶層および偏光板をディスプレイに追加することによって、電子的に切り替え可能なプライバシー装置が構成されている。これらの追加エレメントの本来の視聴角度依存性は、周知の手法にて液晶を電気的に切り替えることによって変更され得る。この技術を利用している装置には、シャープ社製の携帯電話Ｓｈ８５１ｉおよびＳｈ９０２ｉが含まれている。

上記方法では、視聴角度の範囲を電気的に切り替える機能を持たせるために、エキストラな装置をディスプレイに追加する必要があるという欠点が生じてしまう。これにより、コストおよび特に厚みがディスプレイに追加されてしまう。これは、特に携帯型ディスプレイを適用する例えば携帯電話およびノートパソコンにおいて、非常に望ましくないことである。

ディスプレイの単一の液晶層を、軸上の観賞者に対して何れも高品質画像を表示可能な２つの異なる構成に切り替えることによる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の視聴角度特性を制御する方法が、米国特許出願公報第２００７／００４０７８０号明細書（シャープ社、２００５年）および国際公開２００９／０５７４１７号パンフレット（シャープ社、２００７年）に記載されている。これらの装置は、切り替え可能なプライバシー機能をディスプレイの厚みを追加する必要なく提供されているが、標準的なディスプレイに対して複雑な画素電極のデザインが必要であり、他に製造変更をする必要がある。

ディスプレイにハードウェア複雑性を追加することなく利用可能なプライバシーモードを有する表示装置の例が、国際公開第２００９／０６９０４８号パンフレットに開示されている。このような例は、他に、米国特許出願公報第２００９／００７９６７４号明細書において提供されている。これには、ディスプレイ用のプライバシーモードが開示されており、軸に沿って視聴される際に所望の画像が表示されるために、隣接する画素電極の平均輝度がディスプレイのガンマ曲線に従った信号電圧に伴い変化するように、異なるレベルの信号電圧が隣接する画素電極に印加されている。また、軸から逸れて視聴される際、画像のコントラストを軸外で視覚的に識別不能な程度変化させるように、平均輝度は所定の電圧範囲において一定レベルである。

ディスプレイハードウェア複合体の追加なしに利用可能なプライバシーモードを有する表示装置の他の例として、シャープ社製のＳｈ７０２ｉＳ携帯電話が挙げられる。これは、中心からずれた位置からディスプレイを観賞している観賞者に表示情報が理解されないプライベートモードを生成するために、ディスプレイに用いられている液晶モードに固有であるデータ−輝度の角度特性に関連して、携帯電話のＬＣＤに表示された画像データを操作している。しかしながら、プライベートモードにおける軸上の正当な観賞者への表示画像の質が、著しく低下している。

携帯電話Ｓｈ７０２ｉＳに用いられているスキームと同様のスキームであるが、マスキング用の第２の画像を用いた手法によって画像データを操作することにより、補正画像が表示される際、軸外の観賞者にそのマスキング用の画像を認識させるスキームが、英国特許第２４２８１５２号明細書（２００７年１月１７日公開）および英国特許出願公開第０８０４０２２．２号明細書（英国特許第２４５７１０６号明細書として２００９年８月５日公開）に記載されている。上記公報に開示されている方法は、「アドバンスト・スーパー・ビュー（ＡＳＶ）」(IDW'02 Digest、pp 203-206)または「高分子安定化配列（ＰＳＡ）」(SID'04 Digest、pp 1200-1203)のような多くの液晶ディスプレイモードにおいて特有の視聴角度を伴う輝度曲線のデータ値における変化を用いている。

液晶パネル上に表示された画像のデータ値は、隣接する画素に適用された補正がディスプレイの真正面から（軸上に）視聴される際に効果的に相殺するような手法で変更され、主画像が再作成される。しかし、斜めの（軸外の）角度から視聴される際、隣接する画素への補正が、適用された補正の程度に依存して総合的な輝度変化をもたらし、認識される画像が変更される。

英国特許第２４２８１５２号明細書および英国特許第２４５７１０６号明細書に記載されている方法では、画像データ補正は、軸外の観賞者によって観賞される平均輝度の変化が、副画像である第２の画像に依存するような手法で算出されている。しかしながら、軸外の観賞者により観賞される場合、１対の補正された画素の絶対輝度が依然として主画像に部分的に依存していると、本出願人は考えている。これにより、軸外の観賞者は、意図された副画像を通過して「漏れ出している」主画像情報をある程度認識するのである。この問題に取り組むことか望ましい。

本発明の一態様に係る表示装置は、上記の課題を解決するために、空間的に輝度を変更することによって画像を表示する液晶表示パネルを備えている表示装置であって、上記液晶表示パネルの法線上（以下、軸上）に位置する観賞者用の画像を主画像、上記法線から外れた位置（以下、軸外）に位置する観賞者用の画像を副画像、上記主画像および上記副画像のデータ値をそれぞれ主画像画素データ値および副画像画素データ値としたときに、上記液晶表示パネルに含まれる少なくとも１つ以上の画素を含む画素グループはそれぞれ、少なくとも１つ以上の上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値を有しており、複数の上記画素グループそれぞれに対して、上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値から、上記画素グループにおける出力を示す出力データ値へのマッピングを行うマッピング手段を備え、上記マッピング手段は、上記画素グループにおける上記軸上輝度が、上記画素グループが有する上記副画像画素データ値に依存することなく上記主画像画素データ値に依存し、上記画素グループにおける上記軸外輝度が、上記画素グループが有する上記主画像画素データ値に依存することなく上記副画像画素データ値に依存するマッピングを行うことを特徴としている。

本発明の一態様に係る制御方法は、上記の課題を解決するために、空間的に輝度を変更することによって画像を表示する液晶表示パネルを備えている表示装置の制御方法であって、上記液晶表示パネルの法線上（以下、軸上）に位置する観賞者用の画像を主画像、上記法線から外れた位置（以下、軸外）に位置する観賞者用の画像を副画像、上記主画像および上記副画像のデータ値をそれぞれ主画像画素データ値および副画像画素データ値としたときに、上記液晶表示パネルに含まれる少なくとも１つ以上の画素を含む画素グループはそれぞれ、少なくとも１つ以上の上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値を有しており、複数の上記画素グループそれぞれに対して、上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値から、上記画素グループにおける出力を示す出力データ値へのマッピングを行うマッピングステップを含み、上記マッピングステップにて、上記画素グループにおける上記軸上輝度が、上記画素グループが有する上記副画像画素データ値に依存することなく上記主画像画素データ値に依存し、上記画素グループにおける上記軸外輝度が、上記画素グループが有する上記主画像画素データ値に依存することなく上記副画像画素データ値に依存するマッピングを行うことを特徴としている。

本発明の先のおよび他の目的、特徴、および利点は、付属の図面に関連して記載されている、以下における本発明の詳細な記述を考慮することによって、より容易に理解されるであろう。

液晶ディスプレイ上でのマルチビュー効果を生成するために用いられる、先に考慮された入力−出力データのマッピングのグラフによる表現である。 （ａ）輝度応答（例えば、ガンマ曲線）に対する軸上および軸外のデータ値、および、（ｂ）典型的なＶＡＮタイプの液晶ディスプレイに対する軸上に対する軸外の正規化された輝度曲線を示している１対のグラフである。 図１のタイプのマッピングにより提供される、軸上に対する軸外正規化された複数の輝度曲線を示しているグラフである。 図３の曲線に対する軸上の輝度の関数として軸外のコントラスト比を示しているグラフである。 軸上に対する軸外の利用可能な輝度値の枠における「ゼロクロストーク領域」の存在を表しているグラフであり、その内部において、軸上および軸外の輝度の何れの組み合わせも生成され得る。 典型的なＶＡＮタイプの液晶ディスプレイの２つの画素に対する個々のデータ値の関数として平均的な軸上の輝度を示しているグラフである。 典型的なＶＡＮタイプの液晶ディスプレイの２つの画素に対する個々のデータ値の関数として平均的な軸外の輝度を示しているグラフである。 カラー液晶ディスプレイの（ａ）５ビットの赤色チャンネル、（ｂ）５ビットの緑色チャンネル、および、（ｃ）５ビットの赤色チャンネルに対する軸上／軸外の輝度空間における利用可能な点の測定された位置を示している１組のグラフである。 図８（ｃ）に示された空間の領域に重ね合わされたグリッドの交点としての１組のターゲットとなる点を示しているグラフを示している。 図９において規定されたターゲットとなる点の各々に対する最近接の利用可能な整合を見つけ出すために用いられる方法を図示したものである。 選択された点にリンクしている線として、図１０の方法の結果を示しているグラフである。 ターゲットとなる値と上記選択方法によりもたらされる最近接の利用可能な値との間の算出されたエラーを示しているグラフである。 （ａ）大きな軸上の輝度の領域および小さな軸外の輝度の領域、および、（ｂ）大きな軸外の輝度の領域および小さな軸上の輝度の領域を伴う選択されたゼロコントラスト領域を示している１対のグラフである。 選択可能なゼロクロストーク領域の軸上のコントラストおよび軸外のコントラスト上の利用可能な軸上／軸外の輝度の点の形状によって課せられた妥協点を表しているグラフである。 利用可能な軸上の輝度の領域を拡大するためにエラー領域が導入されるにつれて、もはやゼロクロストークではない領域を表しているグラフである。 利用可能な軸上／軸外の輝度空間を通して選択された複数の軸外の一定の輝度値を示しているグラフであり、その内の何れもが軸上の輝度の全範囲に対して実現可能ではないが、その中から最近接のものが本発明の一実施形態において選択されている。 空間を規定するために、２つよりも４つの隣接画素の軸上および軸外の輝度が平均化されている、ディスプレイの軸上／軸外の輝度空間において利用可能な点の測定された位置を示しているグラフである。 本発明の一実施形態に係る装置においてマッピング動作のための拡張型ルックアップテーブルの例である。 本発明の一実施形態に係るディスプレイ制御装置のマッピング部が電気回路においてどのように実行されるかが示されている概略図である。 本発明の一実施形態に係るディスプレイ制御装置のマッピング部が電気回路において代替的にどのように実行されるかが示されている概略図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の部分を表している概略的なブロック図である。 本発明の一実施形態に係る方法を表している概略的なフローチャートである。 英国特許第２１４５７１０６号明細書に記載のディスプレイの概略図であり、プライベートモードにおいて動作する際、本発明の一実施形態はそれに基づいている。 本発明の他の実施形態に係る方法の結果としての出力となるように選択された、利用可能な空間内部における軸上に対する軸外の輝度の点を示しているグラフである。 依然として本発明の他の実施形態に係る方法の結果としての出力となるように選択された、利用可能な空間内部における軸上に対する軸外の輝度の点を示しているグラフである。 依然として本発明の他の実施形態に係る方法の結果としての出力となるように選択された、利用可能な空間内部における軸上に対する軸外の輝度の点を示しているグラフである。 交互のフレームにおいて異なるデータ値によって駆動される１つの画素により生成される平均輝度が、静的な手法によって同一の２つのデータ値により生成される平均輝度と異なるという問題を表す際に用いられる図面である。

本発明の一実施形態では、英国特許第２４５７１０６号明細書に略述されているタイプのプライバシー機能を有する液晶ディスプレイ用画像データ補正の算出手段を提供されている。

パブリックモードでは、表示されるビデオの各フレームに対して、単一の画像を構成しているデータがディスプレイ制御装置に提供され、続いて、ディスプレイ制御装置がディスプレイのアクティブマトリクス型のアレイに一連の信号電圧および時間信号を出力し、そして、これらの電圧が、画像を表示させるために必要な光量がディスプレイ偏光器を通って各画素によって透過されるように、各画素内の液晶の配向を再偏向する点において、標準的な液晶ディスプレイと実質的に変わらない手法にてディスプレイは機能する。

プライベートモードでは、ディスプレイ制御装置が、軸に沿った正当な観賞者が観賞するための主画像、および、ディスプレイの前面に位置していない（軸外の）観賞者が観賞するための副画像である２つの入力画像に依存している信号電圧を出力する。ディスプレイ制御装置は、パブリックモードにおける信号電圧情報と同量の信号電圧情報（ディスプレイ中の各画素に対する電圧）を依然として出力する。しかしながら、プライベートモードでは、これらの出力電圧は、１つの入力画像よりはむしろ２つの画像データ値に依存している。

本発明の一実施形態では、軸上か軸外かにより異なるディスプレイの輝度反応に対するデータ値に起因して、主画像が軸上の観賞者によって認識される一方、副画像が軸外の観賞者よって観賞されるような出力信号電圧の算出手段が提供されている。信号電圧は、平均軸上輝度および平均軸外輝度の少なくとも限られた範囲において、隣接画素の平均軸外輝度が同一画素の平均軸上輝度から実質的に独立しているように算出される。

本発明の一実施形態は、パブリックモードにおいては１つの画像、そして、プライベートモードにおいては２つの画像に依存している信号電圧を出力するために標準から変更されたディスプレイ制御装置を搭載する液晶ディスプレイを提供している。それはまた、出力信号電圧と２つの入力画像との間の特定の関係性を構築しており、結果として、パブリックモードにおいて表示される主画像のような画質に出来る限り近い画質を伴う、軸上の観賞者によって見られる主画像、および、隣接画素対の、軸外の観賞者に対する平均輝度が主画像データ値に実質的に依存していない、軸外の観賞者によって同時に見られる副画像をもたらす。

本発明の一実施形態は、英国特許第２４５７１０６号明細書に開示されている表示装置に密接に基づいている。英国特許第２４５７１０６号明細書の表示装置は本明細書においては詳述せず、代わりに英国特許第２４５７１０６号明細書の全ての内容は本明細書に組み込まれているものとする。本発明の一実施形態と英国特許第２４５７１０６号明細書での開示との違いが、以下において強調されている。

図２３は、本発明の一実施形態が基にしている、英国特許第２４５７１０６号明細書に記載の表示装置を示している。空間的に輝度を変更することにより画像を表示するための液晶表示パネル２を備えている表示装置が提供されている。当該装置がプライベートモードにて動作する際、２つの画像データセット、すなわち、主画像を構成している主画像データ７および副画像を構成している副画像データ８が、フレーム周期毎にディスプレイ制御装置１に入力される。続いて、ディスプレイ制御装置１が、信号データ電圧の１つのセット、すなわち、液晶パネル内の各画素に対して１つのデータ電圧を出力する。ディスプレイ制御装置１は、拡張型ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用しており、組み合わされた画像を構成している、液晶パネル中の各画素に対する出力信号データ電圧は、主画像７および副画像８において（画像における空間位置に関して）対応する画素のデータ値に依存している。各画素の出力データ電圧は、ディスプレイ内画素の空間位置によって規定される、空間に依存した第３のパラメータに依存していてもよい。ディスプレイ制御装置１から出力される信号電圧によって、組み合わされた画像は、液晶パネル２において幅広の錐体５の角度に対して表示される。主観賞者３によって見られる画像は、主画像として認識されるものであり、画像品質の劣化が最小限に留められている。しかしながら、軸外の観賞者４に対する液晶パネルの異なるガンマ曲線特性に起因して、軸外のこれらの観賞者は、主画像を曖昧にさせる、および／または、劣化させる副画像であって、ディスプレイの法線を軸とする制限された錐体９の角度の内側の観賞者に対しては主画像の情報を確実にもたらす副画像を最も顕著に認識する。

英国特許第２４５７１０６号明細書では、入力画像データ値と出力画像データ値との関係性は、以下のように決定されている。

第１のステップでは、主画像および副画像は、次式によって表される等価輝度値に変換された画素データ値をそれぞれ有している。

ここで、Ｍ_inおよびＳ_inは０から１の間の値を有するように正規化されており、γはディスプレイの輝度に対するデータ値に関連する指数である。ディスプレイガンマとして知られており、典型的には２．２である値を有している。

第２のステップでは、続いて、次式のように、主画像のこれらの輝度値が因子βによって圧縮され、オフセットファクター

によって増加される。

続いて、副画像における各画素の輝度値が、圧縮された主画像において対応している画素の輝度値と範囲のエッジ（０または１であって、どちらかより近い方）との差異に等しいファクターによってスケーリングされる。この差異は、如何なる輝度値に対しても当該値と当該範囲の中心との差異の２乗平均平方根から得られ得るのである。それ故、副画像の輝度値は、次式のようにスケーリングされる。

０以上の最小値は、副データ値の変換された等価輝度値に対して特定される。

上記において、

は

と等しく、これは、Ｍ_cmp（ｘ，ｙ，ｃ）と０．５との差の絶対値である。

第３のステップでは、圧縮された主および副画像が、ここで、例えば、上述の空間変化パラメータを用いて副画素レベルにパターン化された、輝度の加算／減算を伴って組み合わされる。カラー副画素は、１つの画素を伴う対に分類され、一方は、その画素における圧縮された主画像の輝度および圧縮された副画像の輝度の合計に等しい出力輝度を有しており、他方は、圧縮された主画像の輝度から圧縮された副画像の輝度を減算したものに等しい出力輝度を有している。それ故、Ｓ_Lumの最大値に対しては、それが正規化された範囲の最大値または最小値（どちらかより近い方）になるように、対の一方が常に補正されている。また、対の他方は反対の方向に補正されている。このようなスプリットの量は、特定の値Ｍ_inに対して、Ｓ_Lumの値によって決定される。

各白色画素に３つのカラー副画素が存在するので、出力画像全体のカラーバランスを保持するために、出力画像に加算された輝度を有するカラー副画素と出力画像から減算された輝度を有するカラー副画素とが、白色画素毎に交互になっている。これはｘ方向およびｙ方向の両方において為されている。これは、軸上の観賞者によって認識されるとき、結果的に出力画像の最適品質に至ることが分かっている。それ故に、本方法の組み合わせパターンにおける繰り返し単位は、白色画素の２×２ブロックとなり、輝度を有する各カラー副画素は以下の通りである。

組み合わされた画像に対する等価画像データレベルは、ガンマ累乗操作の逆数を適用することによって、次式により見出され得る。

ディスプレイ制御電子機器の拡張型ＬＵＴにおける出力電圧は、ＬＵＴのエントリを参照しないパブリックモードにおけるこの等価データレベルに対応する電圧に等しい。

英国特許第２４５７１０６号明細書に基づいているＰＣＴ／ＪＰ２００８／０６８３２４（国際公開２００９／１１０１２８号パンフレットとして２００９年９月１１日に公開）にも、各色２ビット（計６ビット）深度の副画像が制御電子機器に入力される、正確なカラー副画像効果を得るための方法が開示されている。主画像データ値毎に出力値の４対が拡張型ＬＵＴに含まれており、出力値の対は、以下の方法に従って算出される。

ここで、「Ｓ_{cmp max}」は、上述のように、すなわち、次式によって算出される、最大利用圧縮副画像値である。

この手法にて算出された値をグラフにしたものが図１に示されている。

図２（ａ）は、ＭＶＡまたはＡＳＶタイプのディスプレイに対する、軸上にて視聴する際の輝度応答（ガンマ曲線）および軸から５０度傾いて視聴する際の輝度応答（ガンマ曲線）の典型的なデータ値を示している。もしこれらのデータ値が正規化され、正規化された軸上輝度に対してプロットされるのであれば、結果は図２（ｂ）に示されるようになる。上記の方法がこの特性を有するディスプレイに適用される際の、副画像値の各々に対する、結果的に得られる軸外輝度が軸上輝度の関数として図３に示されている。なお、主画像の圧縮なしに、すなわち、

において達成できる、利用可能な軸上輝度値の全範囲は図３に示されている。

先ほど考慮した上記の算出方法では、４つの可能な副画像値Ｓ_in＝０、１、２、および３を用いている。図３に見られるように、Ｓ_in＝０である場合、主画像データ値の各々に対して最大のスプリットが用いられ、結果として、軸外輝度全体が、軸上輝度の範囲に亘って最小になる。Ｓ_in＝３である場合、スプリットは用いられず、結果として、軸外輝度全体は軸上輝度の範囲に亘って最大になる。異なる入力副画像値に対する軸外輝度における略等しい増分を生成するために中間範囲の副画像値Ｓin＝１および２に対して、それぞれ０．９８および０．８５である推奨値を利用可能な最大値と掛け合わせ、Ｍcmpデータに変化を与えることが見出されてきた。これは、異なる副画像の状態が軸上輝度の全範囲に亘り互いに相対的によい程度の比例性を有していることを意味している。これは、更に図４において、５０度傾いて視聴する際の異なる副画像状態に関する相対輝度が、軸上の関数として示されている。これは、上述の態様にて動作するＡＳＶタイプの液晶ディスプレイ上にて測定されたものである。換言すれば、図４は、図３におけるＳ_in＝０の場合の軸外輝度の曲線によって除算された図３におけるＳ_in＝３、２、および１の場合の軸外輝度の曲線、すなわち、全ての軸上輝度に亘る、異なる副画像状態のコントラスト比を示している。それは、軸上輝度の大部分の範囲に対して、Ｓ_in＝１である領域はＳ_in＝０である領域よりもおおよそ１．３倍明るく、Ｓ_in＝２である領域はＳ_in＝０である領域よりもおおよそ１．５倍明るく、Ｓ_in＝３である領域はＳ_in＝０である領域は出来る限り明るい（Ｓ_in＝０である領域よりも最大で１．５倍明るい）。

主画像画素データ値が変化するにつれて、異なる副画像画素データ値は、何れの所定の主画像入力値に対しても、利用可能な最大軸外輝度レベルと利用可能な最小軸外輝度レベルとの間において均等に増加するが、たとえ副画像値が一定値を保持したままであったとしても、軸外輝度も増加してしまうという欠点が、先ほど考慮した算出方法には存在する。これは、図３のＳ_in＝０から３までの何れの軌跡を考慮することによっても明らかである。（隣接する画素の輝度を増加／減少させるための、副画像画素データ値の効果が平均すれば相殺するように設計されているので）線に沿って右から左に移動すると、主画像データ値において増加が生じている。しかしながら、たとえ副画像値が一定値を保持していたとしても（すなわち、軌跡の内の１つに沿って移動したとしても）、主画像値が増加するにつれて軸外輝度が顕著に変化することは明らかである。

主画像データ値の軸外輝度に与えるこの余分な影響により、結果として、意図された副画像を通過した主画像情報の「漏れ出し」（本明細書において「クロストーク」と呼称する）に至る。このタイプのクロストークを除外すること、または、少なくとも低減させることが好ましい。

本発明の好適な実施形態では、何れの平均軸外輝度および何れの平均軸上輝度を伴う隣接画素対を有することができる輝度範囲内に存在する主画像および副画像を圧縮することによって、このクロストークが少なくともある程度は除去されている。

任意の所定の平均軸上輝度を伴う画素対に対する平均軸外輝度の範囲は、個々の画素の軸上輝度が同一である状態、および、個々の画素の軸上輝度が最大に異なる状態、すなわち、上述の方法によって算出された、副画像＝３および副画像＝０である出力値によって境界が定められる。それ故、利用可能な平均軸外輝度の範囲は、図３のＳ_in＝０およびＳ_in＝３の軌跡により与えられる。Ｓ_in＝０およびＳ_in＝３の軌跡が、軸上値と軸外値との可能な対の範囲を規定する。

図５に示されているように、この枠内に適合する、一定の軸上および軸外輝度のエッジおよび副画像の輝度のエッジを伴う任意の領域（水平および垂直なエッジを伴う長方形状）は、隣接画素対により生成される個々の軸上および軸外輝度値を平均化することにより実現され得る、軸上および軸外輝度の組み合わせを含んでいる。このような領域によって規定される範囲内の利用可能な軸上および軸外輝度値の密度が十分である場合、隣接画素対（または、位置によって変化する空間パラメータを用いて選択された、単一画素に対して利用可能な選択物の対）の個々のデータ値は、当該範囲内にて実質的に任意の平均軸外輝度値および任意の平均軸上輝度値を同時に生成するように選択され得る。

これは、上述の範囲内にて少なくとも可能である場合、実質的に均一な平均軸外輝度を維持するように、平均軸上輝度レベルの各々に対して、スプリットの適切な値をＳ_{cmp max}の０倍からＳ_{cmp max}の１倍において選択することによって実現される。このように行うことにより、互いに独立させて、すなわち、クロストークを実質的に伴わずに主画像および副画像を表示することが可能である。本発明の一実施形態に係る、これを実現させるための方法が、これより記載されている。

先ほど考慮した方法に関して、本発明を実現するための表示装置は、主画像の画素データおよび副画像の画素データから信号電圧に（または、信号電圧を決定するために用いられるデータ値に）マッピングを行う。それ故、図２３の装置は、本発明の一実施形態にも適用されるが、クロストークの効果を減少させるための先の方法とは異なる（ＬＵＴの形状を取ってもよい）マッピングである。

本発明の一実施形態を使用するための適切なマッピングを決定するアプローチでは、液晶ディスプレイの輝度応答（ガンマ曲線）に対するデータ値が、カラーの構成要素の各々について、軸上において、および、副画像がクロストークを伴わず意図的に見せられる軸外の視聴角度において個別に測定される。各色の利用可能な全入力データレベルからもたらされる輝度は、個別に測定されてもよい。また、輝度は入力データの通常の間隔にて測定されてもよく、中間点の輝度が挿入されてもよい。続いて、輝度値が正規化される。２つの画素から生じる平均輝度が、２つの画素の個々のデータ値の利用可能な組み合わせに対するこれらの結果から算出される。

ＡＳＶタイプの液晶ディスプレイパネルにて測定された軸上および軸外輝度から算出された、単一のカラーチャネルでの画素値の全ての組み合わせに対するこれらの平均輝度のプロットが、図６（正規化された軸上の輝度）および図７（正規化された軸外の輝度）に示されている。これにより、１色毎に６ビットのビット深度を有するディスプレイに対して、個々の画素値の組み合わせは２０８０に及ぶ。

続いて、正規化された軸外輝度が、これらの全ての点について正規化された軸上輝度に対してプロットされる。赤色チャンネルおよび青色チャンネルでは５ビットのカラー深度を有し、緑色チャンネルでは６ビットのカラー深度を有する、ＡＳＶタイプのディスプレイに対して測定された利用可能な点が、赤色チャネル、緑色チャネル、および青色チャネルのそれぞれについて、図８（ａ）から（ｃ）に示されている。画素対に対する利用可能な平均軸上輝度および平均軸外輝度値の範囲が、図３に見出されるように、Ｓ_in＝０の軌跡とＳ_in＝３の軌跡との間の利用可能な値の境界を与える。

これらの利用可能な、軸外に対する軸上輝度点が決定されると、クロストークが０である垂直方向の領域は、利用可能な点の領域内において規定され得る。そして、青色チャンネルに対する図９に示されているように、（所望である軸上輝度値の）垂直線および（所望である軸外輝度値）水平線が交差しているグリッドが、クロストークが０である領域内において規定されてもよい。

続いて、このグリッドの各交点が、ターゲットとなる軸外／軸上輝度点になり、そして、各ターゲット点に対して最も近接している実際に利用可能な軸外／軸上輝度点が選択され得る。続いて、図６および図７に表されている分析に基づいて、選択された軸上および軸外輝度値を平均して生成する個々の画素のデータ値が注目され、入力画素値から信号電圧へのマッピングを実行するために用いられるＬＵＴに保存される。

この各ターゲット点に対して最も近接している実際に利用可能な軸外／軸上輝度点の選択が図１０に表されており、利用可能な点を分析し、最小に組み合わされた、各ターゲット点からの輝度誤差ΔＹを伴う利用可能な点を選択するプログラムにより実行されてもよい。最も近接している利用可能な点を選択する際に、他の視聴方向と重なっている１つの特定の視聴方向における画像のクロストークを最小化することがより重要であるか否かに応じて、軸上および軸外の輝度誤差に異なる重み付けを適用してもよい。

図１１は、このようなプログラムにより液晶ディスプレイの５ビットグレイレベル深度の青色チャネルに対する図９に示されているターゲットとなるグリッドに従って選択された軸上／軸外輝度点を示している。図に示されているように、このような相対的に低いビット深度のディスプレイに対しては、誤差を伴わない値を選択することは不可能であり、この誤差に関する軸上輝度の構成要素が、各副画像値に対して図１２にプロットされている。この例における方法を表すために用いられるプログラムによって、図９のグリッドの垂直線の数および位置を規定するために１つの画素対のデータ値を１増大させることによって生成された、規定された軸上輝度の範囲（０．２５から０．５）の所定の誤差の範囲内における全ての軸上輝度レベルが識別される。続いて、ターゲットとなる軸外輝度の範囲の低い側のエッジにより規定されている水平線上のこれらの増加分の各々に対する最も近接している利用可能な点を選択し、これをターゲットとなる軸上輝度値として規定する。それ故、Ｓ_in＝０である点は、規定により誤差が０である軸上輝度を有している。

主観賞者および副観賞者に対する意図された画像の最適な再生成を得るために、図１２に示されている誤差値は最小化されるべきであり、これは、多くの利用可能な点が近接して存在する軸外輝度レベルに一致させるためのターゲットとなる軸外輝度レベルの適正な調整により為され得る。高次のビット深度のディスプレイでは、軸外／軸上輝度空間における利用可能な点の密度はより大きいので、ターゲットとなるレベルの適正な調整は余り必要ではない。

上述のように、軸外輝度の主画像データ７への依存性を除外するために、または、少なくとも減少させるために、主画像データ７および副画像データ８から信号電圧への所定のマッピングを実行するために適合されているディスプレイ制御装置１を伴って、図２３の装置は、本発明の一実施形態に適用されている。

主画像データ７および副画像データ８がディスプレイ制御装置に入力されたときの、本発明を組み込んでいる表示装置により実行される一般のステップは、英国特許第２４５７１０６号明細書に記載されている通りである。それは、異なってはいるが実際のマッピングである。主画像データ７および副画像データ８は、ディスプレイにおける画素がより明るい出力を有する画素かより暗い出力を有する画素かを決定する空間「フラグ」パラメータと共に、ＬＵＴから出力データ値を引き出すために、ＬＵＴに対するインデックスとして用いられている。このようなＬＵＴが、概略的に図１８に示されている（英国特許第２４５７１０６号明細書の図４と同一である。この示されたＬＵＴは、何れの特定のマッピングをも全く設定することのない概略図であるので、本実施形態に等しく適用される）。図１９および図２０は、ディスプレイ制御装置１におけるルックアップ回路の可能な実行例を示している（これらの２つの図は、それぞれ英国特許第２４５７１０６号明細書の図６および図７と同一である。また、これらの図は、ルックアップテーブル自身に記載の詳細を特定することのない、すなわち、実際マッピングを特定することのない適正なルックアップ回路を示しているので、本実施形態に適用可能である）。

上述の手法による装置の制御に必要な、拡張型ルックアップテーブルのフォーマットが、図１８に示されている。図に示されているように、出力電圧が、主画像画素データ値、副画像画素データ値、プライバシーモードオン／オフ、および、空間フラグパラメータの全ての組み合わせに対して供給されている。ルックアップテーブルの全体は表示されていないが、主画像は典型的に８ビットデータ、つまり、２５６の可能な値を有しているので、その各々に対して、上記パラメータの５つのあり得る組み合わせが存在する（プライバシーモードがオフの場合、副画像および空間フラグパラメータを参照する必要はない）。なお、本実施形態は、副画像に対しては１ビットデータに限定されるものではなく、任意のカラービット深度の主画像および副画像が本装置によって適合され、カラービット深度の増加により、単にメモリの量の増加が必要になるだけである。

図１８の拡張型ＬＵＴにより提供される追加機能が、ディスプレイ制御電子機器においてどのように実行されるかを表している回路図の例が、図１９に示されている。図１９は、主画像のデータ値および第２のデータ値（副画像のデータ値および空間フラグパラメータ値）を受信するための入力、入力データ値に応じて格納された値を参照するための回路（ＬＵＴ）、および、格納された値（Ｒ電圧、Ｇ電圧、および、Ｂ電圧）を出力するための出力とをそれぞれ有するマッピング回路を示している。画像エレメントに対する信号電圧は、出力値に応じて決定されている（そのような必要はないが、図１９において、信号電圧は出力値と同一である）。当該回路は、赤色、緑色、および、青色の副画素を伴う単一の白色画素に対する制御電子機器を示している。なお、この図はモノクロの副画像データを前提にしており、それ故、Ｒ、Ｇ、および、Ｂの副画素への入力値が同一であるが、実状は必ずしもそうとは限らない。また、図１９から、これらの例における空間パラメータに従って画素をグループ分けすることが、空間パラメータ制御装置から副画素のＬＵＴの各々への出力によって実行されることが分かる。これにより、一連の時間フレームにおいてグルーピングの極性を反転させるために、または、異なるアプリケーションに対する画像におけるグルーピングの空間構成を変更させるために有利な空間グルーピングの動的な再構成が可能になる。また、これは、画像における空間グルーピングのパターニングが固定される必要がある場合、単一の空間パラメータの出力のみが必要であり、グルーピングの選択は、各副画素のＬＵＴへの空間パラメータデータ線の入力上でのインバータの有無によって制御電子機器に組み込まれている。

図２０は、本デバイスの変更された制御電子機器に係る更なる可能な実行例を表している。この構成は、副画像のデータ値が０である際に入力データの出力電圧へのマッピングがパブリックモードとプライベートモードとにおいて同一である特別な場合の、図１９でのより一般的な回路の簡略等価回路を示している。それ故、パブリックモードの画像が、画素のデータ値が０である均一な副画像を伴うプライベートモードの画像と等価であり、プライベートモードオン／オフに分けられた入力は必要なくなる。

図１９および図２０に示されている例は、画素エレメントに関する空間情報から空間フラグパラメータ値を決定する回路を共に備えており、これらの例において、画像エレメントに関連した空間情報は、それぞれ水平および垂直信号のＨおよびＶにより表される水平および垂直の画像座標を含んでいる。図１９および図２０に示されているＤＣＬＫ信号はタイミング信号である。

なお、図１８から図２０は、それぞれ英国特許第２４５７１０６号明細書の図４、図６、および図７に基づいているが、英国特許第２４５７１０６号明細書のＬＵＴに簡約された実際のマッピングは、本実施形態におけるそれとは異なっている。

本実施例では、主画像が０から２５５の範囲のデータ値を有し、副画像が０から３の範囲のデータ値を有する場合、ＬＵＴは２５６×４×２のエントリを有し（主画像値および副画像値の全ての組み合わせ対する、１つはより明るく１つはより暗い、２つの可能な出力）、その内の１つがディスプレイの各画素に対して選択される。もちろん、主画像および副画像がそれぞれ色毎に８ビットおよび２ビット以外のビット深度を有する場合、または、データのプレスケーリングの幾つかの形式がＬＵＴに到達する前に形成される場合、これは変更される（以下を参照）。

ＬＵＴからの出力は、何れの液晶ディスプレイにも共通である標準的なディスプレイ制御装置に続いて入力される等価データ値であり得る。ここで、デジタルのデータ値が、ディスプレイにおける関連画素に直接向けるために、アナログのデータ値に変換される。これらの機能は、両方のステップを組み合わせているＬＵＴと組み合わされてもよく、信号電圧を直接出力してもよい。英国特許第２４５７１０６号明細書に記載のように、本実施形態において、画素は、対ではなく１度に１画素を操作され、結果として、２つの隣接画素が顕著に異なる主画像のデータ値を有する際に、不完全な空間的平均化が生じてしまう。しかしながら、このような方法は、コンピュータによる制御がより重要であったり、および／または、より多くの記憶領域が必要であったりするが、これを除去するために対を操作することもまた可能である。対を操作するためのそのような１つの可能性は、２つの画素に対する主および副画像データ値をデータ変更算出プロセスに入力することである。続いて、各画素に対する出力データ値が通常の手法にて生成され、続いて、互いにおよび入力データ値と比較される。このようにして、各画素に適用される輝度変更の程度が決定され得る。顕著に異なる主画像のデータ値を有する画素対、または、任意の他の理由に起因して不均衡が存在する場合、両方の画素に適用される輝度変更量は、２つの意図された変更の内のより小さい方に制限され得る。そのような他の可能性は、考慮されている２つの画素の主画像データ値の組み合わせに対応している平均輝度値を利用し、この平均輝度に対応するデータ値を各画素に対する既存のＬＵＴに入力することである。これにより、出力データ値／信号電圧が保証され、この結果により、同一の平均輝度を生成するが、ディスプレイの有効解像度を減少させてしまう。この解像度の損失は、むしろ空間フラグパラメータを有することによって軽減され、それ故、画素の位置に関連して空間的に固定されている、２つの入力画素の各々に２つの出力値のどちらを適用するのかの選択は、２つの入力画素の相対的なデータ値によって決定される。結果としてデータ値が増加した画素をもたらす空間フラグパラメータが、変更プロセスに入力された２つの内のより高いデータ値と共に画素対に常に適用される場合、および、この逆の場合、これにより、出力画像がローカルスケールでの入力画像により近似することが保証される。

本発明を組み込んでいる表示装置の操作を表すために、図９および図１１を参照しなから記載された算出方法に基づく、ディスプレイ制御装置１によって使用するためのマッピングを考慮する。ここで、１１の可能な軸上値、および、４つの可能な軸外値が存在している。

図２３の主画像データ７が０から２５５までの２５６のレベルを有しており、副画像データ８が０から３までの４つのレベルを有しているとする。１つの可能性は、データの観点において、まず主および副画像を圧縮することであるが、画像の各々に対して多くのレベルが利用可能である。それ故、ＬＵＴに入力する前に、主画像は０から１０までの値を有するように圧縮されなければならず、副画像は０から３までの値を有さなければならない。それ故、本実施例において、副画像における圧縮は必要ないが、主画像における圧縮は必要である。（最初は０から２５５までのデータ値を共に有している）主および副画像をこのビット深度までどのように圧縮するのかは、本発明の内容において重要ではないが、ディスプレイのガンマ曲線を考慮に入れることによって為されている（すなわち、輝度の観点において圧縮する）。

続いて、これらの新しい相対的なデータ値が、ＬＵＴに直接入力される。本実施例では、多くの有する値が、図１１の図における「ゼロクロストークボックス」内部にある利用可能な点の密度に基づいて考慮されているので、ＬＵＴは１１の可能な主画像画素データ値および４つの可能な副画像画素データ値を有するのみである。緑色チャネルがより大きなビット深度を有しているので、この場合ではより多くの利用可能な値を特定し得ることが、図８（ｂ）から分かる。

データをＬＵＴに入力する前に別々の圧縮ステップを実行するよりも、圧縮は参照の一部として効果的に実行され得る。この代替例では、０から２５５までの主画像のデータ値と０から３までの副画像のデータ値との全ての組み合わせに対して、ＬＵＴが、例えば、所定のエントリの繰り返しを伴って出力値を保持する。

上記の何れの場合においても、ＬＵＴは、上述のように、新しいデータ値または信号電圧を返し得る。上記のように、マッピングは、データ値の対を保有し（または、データ値の対を決定でき）、これらの値は、平均化されたときに、所望の軸上および軸外輝度を提供する。操作されている個々の画素に対して、当該対の個々のデータ値の何れが返されるのかは、ＬＵＴへの入力値でもあるパラメータであって、例えば、現画素が偶数または奇数の画素、すなわち、より大きなまたはより小さな値を有する画素か否かを特定する空間「フラグ」パラメータに依存している。

本発明の一実施形態に係るディスプレイ制御装置１によって実行される方法は、図２２のフローチャートにおいて要約されている。ステップＳ１では、ディスプレイ制御装置１は、主画像を表す主画像画素データ７を受信し、ステップＳ２では、副画像を表す副画像画素データ８を受信する。画素グループの各々が主画像画素データを有する少なくとも１つの画素、および、副画像画素データを有する少なくとも１つの位置的に対応する画素を備えている複数の画素グループの各々に対して、ステップＳ３からステップＳ５までのループが実行される。画素グループの各々は、１つの主画像画素および位置的に対応している１つの副画像画素を備えていてもよい。ステップＳ３では、もしあれば、次の複数の画素グループが考慮される。ステップＳ４では、画素グループの画素データを入力として考慮しながら用いることによって、所定のマッピングがディスプレイ制御装置１によって実行される。グループの副画像画素データに実質的に依存せずにグループの主画像画素データに依存している平均軸上輝度、および、グループの主画像画素データに実質的に依存せずにグループの副画像画素データに依存している平均軸外輝度を生成する、入力画素データに対する出力画素データを保有するように、または、そのような出力画素データを少なくとも決定できるように、マッピングは構成されている。マッピングは、データが予め投入されているルックアップテーブルを用いることによって実行されてもよい。ステップＳ５では、続いて、グループの主画像画素に対してパネルに印加される信号電圧が、出力画素データから決定される。各画素は、カラー構成要素の副画素を備えている混成画素であってもよく、本方法は、カラー構成要素の副画素の各々に順次適用されてもよい。ディスプレイ制御装置１の構成を別の表現で言い換えると次のようになる。すなわち、ディスプレイ制御装置１は、空間的に輝度を変更することによって画像を表示する液晶表示パネルを備えている。ここで、液晶表示パネルの法線上（以下、軸上）に位置する観賞者用の画像を主画像、法線から外れた位置（以下、軸外）に位置する観賞者用の画像を副画像、主画像および副画像のデータ値をそれぞれ主画像画素データ値および副画像画素データ値とする。このとき、液晶表示パネルに含まれる少なくとも１つ以上の画素を含む画素グループはそれぞれ、少なくとも１つ以上の主画像画素データ値および副画像画素データ値を有している。ディスプレイ制御装置１は、マッピング部を備える（図２１のマッピング部Ｍ１およびＭ２を纏めてマッピング部と称している）。マッピング部は、複数の画素グループそれぞれに対して、主画像画素データ値および副画像画素データ値から、上記画素グループにおける出力を示す出力データ値へのマッピングを行う。マッピング部は、画素グループごとに、軸上輝度が、画素グループが有する副画像画素データ値に依存することなく主画像画素データ値に依存し、画素グループにおける軸外輝度が、画素グループが有する主画像画素データ値に依存することなく副画像画素データ値に依存するマッピングを行う。マッピング部は、液晶表示パネル内における画素グループの空間的な位置を示すデータを空間位置データ値としたときに、主画像画素データ値、副画像画素データ値、および、空間位置データ値から出力データ値へのマッピングを行ってもよい。また、マッピング部は、主画像画素データ値、副画像画素データ値、空間位置データ、および、出力データ値が予め登録されたルックアップテーブルを用いてマッピングを行う。

上述のように、出力データ値は、パネルに印加される信号電圧（すなわち、パネルを駆動させるために用いられる信号）を直接表しているか、あるいは、更なるマッピングが出力データ値から信号電圧を引き出すために実行される。これは、図２１の概略的なブロック図に表されており、図２３の信号制御装置１が２つのマッピング部Ｍ１およびＭ２を有することを示している。第１のマッピング部Ｍ１は、上記の設定のように、グループの副画素データに依存しており、グループの主画像画素データに実質的に依存していない平均軸外輝度を生成する出力データ値を保有するマッピングである、本発明の一実施形態に係るマッピングの特性を実行する。図２１の実線により示されているように、出力画素データは、パネル２に印加される信号電圧を直接表しており、出力画素データ（信号電圧）は、パネル２に直接送信される。また、図２１の点線および点線画で示されているように、表示装置は、表示装置がパブリックモードにおいて単に主画像データ７を操作するときに、主画像データ７を信号電圧にマッピングするために配置されている第２のマッピング部Ｍ２を備えている。本発明を組み込んでいる方法に従って、プライベートモードにおいて操作するときは、第１のマッピング部Ｍ１からの出力画素データが、表示パネルに印加される信号電圧にマッピングされるために第２のマッピング部Ｍ２に送信される。

ゼロクロストーク領域の大きさおよび形状は、主画像および副画像における利用可能なコントラストの相対的重要性に従って選択される。利用可能な軸上／軸外輝度の枠(envelope)の形状に起因して、主画像および副画像のコントラスト間には本質的に妥協点が存在する。図１３は、高軸上（主画像）輝度（ａ）および高軸外（副画像）輝度（ｂ）のために選択された２つの可能なゼロコントラスト領域を示している。利用可能な軸上／軸外輝度の枠の形状によりコントラストのトレードオフが決定され、これは図１４に示されている。

図１５に示されているように、主画像および／または副画像の利用可能なコントラストを改善するために、幾つかのクロストークを犠牲にして、軸外に対する軸上の輝度値が追求される領域が、利用可能な枠を越えて拡大される。この場合、先述のように、ターゲットとなる点の各々に対して最近接の軸上／軸外の輝度のマッチが依然として見出されるが、利用可能な枠の十分外側に（図に示されている「エラー領域」において）存在している現在のターゲットとなる点は、大きなエラーを生成し、結果として意図していない観賞者にこれらの点が見えるようになってしまう。しかしながら、結果的に画像コントラストの増大を提供するためには、これは許容される。

図１５に示されている代替例の拡張として、図１６に示されているように、軸上輝度値の全範囲に対して、通常の軸外輝度のステップでの軸外の一定の輝度値の組の１つに対応している点が、軸上に対する軸外の利用可能な輝度点の母集団から選択される。それ故、ゼロクロストークを許容するために制限された範囲内の輝度値のみを伴う画素を有する主画像および副画像を制限することよりもむしろ、増加された不可避のクロストークを犠牲にしつつ、主画像および副画像のための増加された輝度範囲が用いられる。しかしながら、偶然に相補的となり、殆どが枠内部に存在する、ターゲットとなる組み合わされた軸外／軸上輝度値を生成する主画像および副画像に対して、許容できる全クロストークが、重く圧縮されたゼロクロストークの好適な実施形態に係る方法よりも、主画像および副画像のより高いコントラストを伴って実現される。

所定量のクロストークに対して主画像および副画像のコントラストを最大限に維持するために、図５に示されているように、何れのターゲットとなる軸上および軸外もゼロクロストークの領域内部に定着することを保証するために必要な各画像に圧縮量を常に適用することよりもむしろ、マッピングステップに先んじて、主画像と副画像との間の相関の程度が算出される主画像及び副画像処理ステップが実行されてもよく、意図している観賞者に対し許容できる低いクロストークを伴って再生される２つの画像を保証するために必要な圧縮の最小量が決定される。２つの入力画像がＬＵＴに入力される前に、この最良の圧縮が２つの入力画像に適用される。主画像および副画像の相関の程度を算出するために主画像および副画像の内容の解析を組み込んでいる、圧縮パラメータを決定するこのような適応手段は、同時係属出願の英国特許出願公開第０９１６２４７．０号明細書に記載されている。

好適な実施形態に係る方法と図１５に示されている代替例との間の妥協点として、上記プロセスに従った変更後に画素のグループの平均軸外輝度を保証することが入力主画像データ値から独立している、または、少なくともその主画像データ値への依存性を最小にしていることよりもむしろ、結果としての平均軸外輝度が、幾つかの主画像値依存性を有するように選択され得る。これは、異なる副画像レベル間における軸外輝度コントラストを改善するために、主な主画像値の軸外輝度を出来る限り近接に保持しながら、利用可能な軸上に対する軸外輝度空間の形状を考慮に入れる手法により為され得る。

このアプローチは図２４に示されており、同図において、同一の入力主画像値および異なる副画像値を伴う領域に対して生成され得る軸外輝度の差異を増加させながら、軸外輝度を利用可能な点の組の形状にある程度従わせるように変更された画素のグループについての軸上に対する平均軸外輝度点が示されている。示されている４つの副画像レベルに対する平均軸外輝度は、もはや主画像値から独立してはいないが、最大値、最小値、および１つの中間レベルの値を伴う主画像入力値に対する軸外輝度が全て等しいことが、このプロットから見出される。これは、プライバシー機能が最も重要となる黒および白のテキストおよび画像のような主画像の内容に対して、プライバシー効果が依然として最大限に活用されることを保証する一方で、他の主画像の内容に対する絶対的なプライバシーの強度を犠牲にして、副画像コントラストにおいてある程度の増加を依然として許容する。

更なる実施形態において、マッピング処理において用いられるＬＵＴのためのメモリに関する要求を減少させるために、ゼロクロストーク領域を伴う実質的に異なる軸上輝度点の数が制限されているという事実が、保存されたＬＵＴ値における剰余分を減少させるために用いられる。先述のように、２５６の主画像値、４つの副画像値、および、２つの空間パラメータ値に対する出力データ対を生成するために、ＬＵＴは２５６×４×２のエントリを有しており、主画像の圧縮がＬＵＴに効果的に組み込まれてもよい。この内蔵型の圧縮により、同一の軸上輝度を効果的に生成する、隣接主画像入力値に対する出力値が結果的にもたらされるので、これらの剰余なエントリが、外部メモリへの更なる要求なしに、効果的に副画像のビット深度を拡張しながら、異なる軸外輝度レベルを生成するために作成される。

この方法は、図２５に表されており、この方法により変更された画素のグループの軸上に対する平均軸外輝度点を示している。４つの副画像レベルの各々に対する結果としての平均軸外輝度が、交互の主画像入力値を伴う２つのセット値の間にて変更される。このようにして、結果としての軸外輝度の画像は、再び、もはや入力画像データから独立してはいないが、奇数の主画像データ値に対して第１の値を有しており、偶数の主画像データ値に対しては第２の値を有している。ＬＵＴの要求を拡張させることなく、利用可能な副画像レベルの数は、特有の主画像値の数を有することを犠牲として、実際上２倍となる。上述のように、これは、既存の圧縮の要求に起因して、主画像の視覚的な外見を変化させなくてもよい。

このアプローチの簡略された他のバージョンに係る、結果としての軸上に対する軸外輝度が、図２６に示されている。この方法では、１２８×２バイトのＬＵＴが１つだけ用いられており、主画像および副画像は、８ビットの主画像データの最も重要ではない３ビットを副画像データの２ビットと交換することによって、ＬＵＴに入力される前に予め組み合わされている。図から見出されるように、ＬＵＴに対する結果としての７ビットの入力は、主画像および副画像がもはや互いから独立していない、平均出力輝度を有しており、出力値は、４番目の入力値毎に実質的に等しい軸外輝度を有している。この方法は、計算的に非常に素直な手法による主画像の圧縮および副画像データとの組み合わせを許容しており、保存されているＬＵＴの値における剰余分を最小化する。本方法は、ここに示されているものとは異なる主画像および副画像のビット深度（例えば、結果的に標準的な８ビットの入力値をもたらす６ビットの主画像および２ビットの副画像）に適用され得る。

２つ以上の個々の画素の軸上および軸外輝度値が、軸上および軸外平均輝度点の全てを提供するために用いられ得る。これにより、図１７に示されているように、全ての平均輝度を提供するために用いられている４画素のグループの場合において、利用可能な点の枠の領域が拡大される。全ての軸上および軸外平均輝度を提供するために用いられる画素の数が増加する場合、マッピングは、平均化が起こるグループに存在する画素と同じくらいに多くの値を有し得る空間「フラグ」パラメータと同様に、変更された画素または画素のグループに対する主画像および副画像のデータ値を入力値として依然として有している。主画像および副画像のデータ値の組み合わせの各々に対する出力データ値または信号電圧の数もまた、対応するように増加されている。主画像および副画像のデータ値がグループの領域に亘り一定であるとした上で、空間フラグパラメータに対する異なる値が、平均化が生じるグループにおける各画素に、先の実施形態に関してはディスプレイにおけるその位置に応じて割り当てられ、各グループ内にて全ての４つの出力が生成され、所望の軸上および軸外平均輝度が結果として得られる。

そのような拡張されたグループ内の個々の画素または画素のサブグループを目が容易に判別できないような本来的に十分に高い解像度をディスプレイが有しておらず、典型的な画像の内容が拡張されたグループの領域に亘り実質的に変化しないのであれば、信頼できる平均化を確定することは問題となり得る。この効果は、空間パラメータ値のパターンが先に記載の実施形態におけるチェッカーボードであるように選択される手法と同様の手法にて、個々の画素または画素のサブグループの可視性を最小化するための、グループ内の空間パラメータ値のパターンの選択によって軽減され得ることが見出される。これはまた、英国特許出願公開第０８１９１７９．３号明細書に記載の主画像のプレフィルタリングステップを適用することにより、または、先に提案されたように、画素の全グループを共に処理する方法を用いることにより軽減され得る。

効果的な解像度の損失効果もまた、交互のフレームにおいて空間「フラグ」パラメータ値を変更することによって軽減され得る。このようにして、プロセスＬＵＴにおける２つの出力値によって生成される平均的な輝度が、１フレーム周期における２つの隣接画素よりもむしろ、２フレーム周期に亘り単一の画素において実現される。ディスプレイが十分に速く駆動され、そして、交互のフレームにて変化するデータに応答するために十分に速い応答時間を有する場合、観賞者の目は、２フレームに亘り各画素によって生成された平均輝度を認識し、明白な解像度ロスまたはディスプレイのちらつきは生じないであろう。

上記方法の複雑な事態の１つに、交互のフレームにおいて異なるデータ値により駆動される単一の画素によって生成される平均輝度が、静的な手法により駆動される２つの同一データ値によって生成される平均輝度と異なることが挙げられる。この問題は、図２７に図示されており、当該図は、ＡからＢに変化するデータに対するディスプレイの光学的応答速度が反対の変化の応答と異なる場合、２フレームに亘る平均が歪曲されることを示している。このあり得る矛盾を説明するＬＵＴを予め算出するために、全ての可能なスイッチングの組み合わせに関する軸上および軸外平均輝度の一連の測定が実行される。または、後の２Ｄの挿入に対するこれらの全組み合わせのサブセット、および、結果として利用可能な点の組から上述の手法により選択された入力データの各組み合わせに対する出力データ値の一連の測定が実行される。異なるディスプレイ応答時間を説明するこのＬＵＴ算出方法は、改善されたワイドビューディスプレイに適用させて、同時係属出願の国際公開第２０１０／０７１２２１号パンフレット（２０１０年６月２４日公開）に記載されているが、この場合にも適用可能である。

パブリックモードおよびプライベートモードの両方において操作可能であり、この２つのモード間において切り替え可能な表示装置を提供することは標準的なことであるが、本発明はプライベートモードのみにおいて操作可能である表示装置に適用可能である。

１つ以上の上述の構成要素の動作は、デバイスまたは装置上にて作動するプログラムによって制御され得る。このような作動プログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体上に保存され得る。あるいは、このような作動プログラムは、例えば、インターネットのウェブサイトから提供されるダウンロード可能なデータのような信号に組み込まれ得る。添付の請求項は、制御プログラムが、制御プログラム単独で、または搬送体上の記録として、または信号として、または何れの他の形状においても取り扱われるものとして解釈されるべきである。

本発明の幾つかの実施形態では、画素グループが１つの主画像画素および位置的に対応している１つの副画像画素を備えている方法が開示されている。マッピングにより保有されている出力画素データは、出力画素データ値対を含んでおり、当該対の一方は、信号を決定するステップにおいて用いられる出力画素データとして選択されている。

本発明の幾つかの実施形態では、マッピングが主画像内のグループの主画像画素の空間位置、および／または、副画像内のグループの副画像画素の空間位置に基づく選択を制御するために構成されている空間パラメータを入力として受信する方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、出力画素データが表示パネルを駆動させるために用いられる信号を直接表す方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、上記方法が実行されない場合、表示装置が主画像画素データを表示パネル駆動信号にマッピングするために構成されているマッピング部を備えている方法であって、上記方法が実行される場合、信号を決定するステップにおいて用いられる出力画素データを表示パネルに適用される信号にマッピングするための上記マッピング部に送信するステップを含んでいる方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、所定の軸上輝度の範囲内にてグループの主画像画素データに実質的に依存しない平均軸外輝度を生成する、入力画素データに対する出力画素データを保有するために、マッピングが構成されている方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、可能な副画像データ値の各々に対して、または、グループにおいて複数の副画像画素が存在する副画像値の可能な組み合わせの各々に対して、所定の軸上輝度の範囲が実質的に同一である方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、所定の軸上輝度の範囲が上記範囲の少なくとも一方の側において少なくとも１つの可能な副画像データ値に対して、または、上記グループにおいて複数の副画像画素が存在する副画像値の少なくとも１つの可能な組み合わせに対して、軸上および軸外の値の可能な対の枠内にて実質的に可能な限り最大に拡大する方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、所定の軸上輝度の範囲は、上記範囲の両側において、複数の可能な副画像データ値に対して、または、上記グループにおいて複数の副画像画素が存在する副画像値の複数の可能な組み合わせに対して、上記枠内にて実質的に可能な限り最大に拡大する方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、各画素が複数のカラー構成要素の副画素を備えている混成画素である方法が開示されており、当該方法は、当該カラー構成要素の副画素の各々に順次適用されている。

本発明の幾つかの実施形態では、データが予め投入されているルックアップテーブルを用いて所定のマッピングが実行される方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、表示装置に対する利用可能な軸上／軸外輝度点の組を決定するステップと、それぞれが異なる一定の軸外輝度を有する複数の線を考慮するステップと、当該線の各々に沿って複数の当該利用可能な輝度点を選択するステップとを含んでおり、この選択は、当該点および関連する当該線との距離に少なくとも部分的に依存する誤差関数を減少させるために為され、選択された輝度点を生成するために必要な画素データに基づいて、ルックアップテーブルを生成するステップを更に含んでいる方法が開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、搬送媒体にて搬送されるプログラムが開示されている。上記搬送媒体は記憶媒体である。上記搬送媒体は伝送媒体である。

本発明の幾つかの実施形態では、本発明に係る方法を実行するための装置を制御するためのプログラム、または、装置に実装されている場合、当該装置を本発明に係る装置またはデバイスに成らしめるプログラムによってプログラムされた装置またはデバイスが開示されている。

本発明の幾つかの実施形態では、本発明に係る方法を実行するための装置を制御するためのプログラム、または、装置に実装されている場合、当該装置を本発明に係る装置またはデバイスに成らしめるプログラムを含んでいる記憶媒体が開示されている。

添付の請求項により規定された本発明の範疇を逸脱することなく、様々な変更が上述の実施形態に対して為されてもよいこともまた、当業者には当然のことである。
〔補足〕
本発明の第１の側面によれば、表示パネルを備えている表示装置を制御する方法であって、主画像を表す主画像画素データ、および、副画像を表す副画像画素データを受信するステップを含んでおり、各画素グループが、上記主画像画素データの少なくとも１つの画素、および、上記副画像画素データの少なくとも１つの位置的に対応する画素を備えている複数の画素グループの各々に対して、入力として上記画素グループの上記画素データを用いる所定のマッピングを実行するステップと、上記出力画素データから上記表示パネルを駆動させるために用いられる信号を決定する決定ステップとを更に含んでおり、上記マッピングは、グループの副画像画素データには実質的に依存せずグループの主画像画素データに依存する平均軸上輝度、および、グループの主画像画素データには実質的に依存せずグループの副画素データに依存する平均軸外輝度を生成する、入力画素データに対する出力画素データを保有するように構成されている方法が提供されている。

本発明の第２の側面によれば、表示パネルを備えている表示装置を制御する方法であって、主画像を表す主画像画素データ、および、副画像を表す副画像画素データを受信するステップを含んでおり、各画素グループが、上記主画像画素データの少なくとも１つの画素、および、上記副画像画素データの少なくとも１つの位置的に対応する画素を備えている複数の画素グループの各々に対して、入力として上記画素グループの上記画素データを用いる所定のマッピングを実行するステップと、上記出力画素データから上記表示パネルを駆動させるために用いられる信号を決定する決定ステップとを更に含んでおり、上記マッピングは、グループの副画像画素データには実質的に依存せずグループの主画像画素データに依存する平均軸上輝度、および、グループの主画像画素データには実質的に依存せずグループの副画素データに依存する平均軸外輝度を生成する、入力画素データに対する出力画素データを保有するように構成されている方法を実行するように構成されている装置が提供される。

本発明の第３の側面によれば、本発明の第２の側面に係る装置を備えている表示装置が提供される。

本発明の第４の側面によれば、請求項１１の方法において用いられるルックアップテーブルを作成する方法であって、少なくとも１つの主画像画素に対する画素データ、および、少なくとも１つの位置的に対応している副画像画素に対する画素データを含んでいる複数の入力画素データのグループの各々に対して出力画素データを上記ルックアップテーブルに投入するステップを含んでおり、上記出力画素データは、上記グループの上記副画像画素データには実質的に依存せず上記グループの上記主画像画素データに依存している、上記表示装置に対する平均軸上輝度、および、上記グループの上記主画像画素データには実質的に依存せず上記グループの上記副画素データに依存している、上記表示装置に対する平均軸外輝度を生成する方法が提供される。

本発明の第５の側面によれば、本発明の第４の側面に係る方法によって作成されたルックアップテーブルが提供される。

本発明の第６の側面によれば、本発明の第１または第４の側面に係る方法を実行するための装置を制御するためのプログラム、または、装置に実装されている場合、当該装置を本発明の第２または第３の側面に係る装置またはデバイスと成らしめるプログラムが提供される。

Claims (6)

1. 空間的に輝度を変更することによって画像を表示する液晶表示パネルを備えている表示装置であって、
   上記液晶表示パネルの法線上（以下、軸上）に位置する観賞者用の画像を主画像、上記法線から外れた位置（以下、軸外）に位置する観賞者用の画像を副画像、上記主画像および上記副画像のデータ値をそれぞれ主画像画素データ値および副画像画素データ値としたときに、
   上記液晶表示パネルに含まれる少なくとも１つ以上の画素を含む画素グループはそれぞれ、少なくとも１つ以上の上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値を有しており、
   複数の上記画素グループそれぞれに対して、上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値から、上記画素グループにおける出力を示す出力データ値へのマッピングを行うマッピング手段を備え、
   上記マッピング手段は、上記画素グループにおける上記軸上輝度が、上記画素グループが有する上記副画像画素データ値に依存することなく上記主画像画素データ値に依存し、上記画素グループにおける上記軸外輝度が、上記画素グループが有する上記主画像画素データ値に依存することなく上記副画像画素データ値に依存するマッピングを行うことを特徴とする表示装置。
2. 上記液晶表示パネル内における上記画素グループまたは上記画素の空間的な位置を示すデータを空間位置データ値としたときに、
   上記マッピング手段は、上記主画像画素データ値、上記副画像画素データ値、および、上記空間位置データ値から上記出力データ値へのマッピングを行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 上記マッピング手段は、上記軸上輝度が所定の範囲内にある場合に、上記画素グループにおける上記軸外輝度が同じ値となるようにマッピングすることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 上記所定の範囲は、複数の上記副画像画素データ値に対して、同じ範囲であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 上記マッピング手段は、上記主画像画素データ値、上記副画像画素データ値、および、上記出力データ値が予め登録されたルックアップテーブルを用いてマッピングを行うことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の表示装置。
6. 空間的に輝度を変更することによって画像を表示する液晶表示パネルを備えている表示装置の制御方法であって、
   上記液晶表示パネルの法線上（以下、軸上）に位置する観賞者用の画像を主画像、上記法線から外れた位置（以下、軸外）に位置する観賞者用の画像を副画像、上記主画像および上記副画像のデータ値をそれぞれ主画像画素データ値および副画像画素データ値としたときに、
   上記液晶表示パネルに含まれる少なくとも１つ以上の画素を含む画素グループはそれぞれ、少なくとも１つ以上の上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値を有しており、
   複数の上記画素グループそれぞれに対して、上記主画像画素データ値および上記副画像画素データ値から、上記画素グループにおける出力を示す出力データ値へのマッピングを行うマッピングステップを含み、
   上記マッピングステップにて、上記画素グループにおける上記軸上輝度が、上記画素グループが有する上記副画像画素データ値に依存することなく上記主画像画素データ値に依存し、上記画素グループにおける上記軸外輝度が、上記画素グループが有する上記主画像画素データ値に依存することなく上記副画像画素データ値に依存するマッピングを行うことを特徴とする制御方法。

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