特許 6371003 動的飽和補償ガマットマッピングを組み込んだディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6371003

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】動的飽和補償ガマットマッピングを組み込んだディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/20 20060101AFI20180730BHJP

   G09G 3/34 20060101ALI20180730BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/20 650M

   G09G3/20 641P

   G09G3/20 631U

   G09G3/34 J

   G09G3/20 611A

   G09G3/20 641H

【請求項の数】22

【全頁数】43

(21)【出願番号】特願2017-521511(P2017-521511)

(86)(22)【出願日】2015年10月5日

(65)【公表番号】特表2017-533468(P2017-533468A)

(43)【公表日】2017年11月9日

(86)【国際出願番号】US2015054006

(87)【国際公開番号】WO2016064563

(87)【国際公開日】20160428

【審査請求日】2018年1月26日

(31)【優先権主張番号】14/521,019

(32)【優先日】2014年10月22日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】500480274

【氏名又は名称】スナップトラック・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(72)【発明者】

【氏名】バックレイ、エドワード

(72)【発明者】

【氏名】スミス、ナサニエル

(72)【発明者】

【氏名】フィンケル、ブライアン

(72)【発明者】

【氏名】ハーフマン、マーク・ダグラス

【審査官】 小野 健二

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１１８３８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１０８２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１３１４９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３２５６２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／００−３／３８

５／００−５／４２

Ｇ０２Ｆ １／１３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイ要素のアレイと、
制御論理と
を備え、前記制御論理は、
入力画像フレームを受信すること、ここにおいて、前記入力画像フレームは、複数のピクセルの各々について、第１のセットの色パラメータ値を含む、と、
前記第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にマッピングするために、前記ピクセルに関連付けられた前記第１のセットの色パラメータ値にコンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスを適用すること、ここにおいて、前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、前記入力画像フレームのコンテンツに少なくとも部分的に基づく、と、
前記入力画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定し、前記入力画像フレームの前記決定された飽和パラメータに基づいて、前記ガマットマッピングプロセスを適応させること、ここにおいて、前記制御論理は、前記決定された画像飽和パラメータに基づいて、少なくとも２つの記憶されたガマットマッピングルックアップテーブルの間で補間することによって、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することによって、前記ガマットマッピングプロセスを適応させるようにさらに構成される、と、
少なくとも４つの異なる色に関連付けられたそれぞれの色サブフィールド内でピクセル強度値を取得するために、前記ピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解することと、
前記色サブフィールドに基づいて、前記ディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、
前記ディスプレイ要素のアレイに、前記少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられた前記ディスプレイ要素状態情報を出力することと
を行うように構成される、装置。

【請求項2】

前記第１のセットの色パラメータ値は、赤色ピクセル強度値と、緑色ピクセル強度値と、青色ピクセル強度値とを含み、前記第２のセットの色パラメータ値は、ＸＹＺ三刺激値を含み、少なくとも４つの異なる色に関連付けられた前記色サブフィールドは、赤色サブフィールド、緑色サブフィールド、青色サブフィールド、および白色サブフィールドを含む、
請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記制御論理は、コンテンツ適応型画像分解プロセスに従って、それぞれの色サブフィールドを形成するために、前記複数のピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解するようにさらに構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記制御論理は、前記受信された画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定するようにさらに構成され、
前記コンテンツ適応型画像分解プロセスは、前記決定された飽和レベルパラメータに基づいて調整された色分解行列を適用することを含む、
請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記それぞれの色サブフィールドの各々に関連付けられた色を有する光源を含むバックライトをさらに備え、前記制御論理は、色サブフィールドに関連付けられた前記ディスプレイ要素状態情報の一部分を出力すると、前記ディスプレイ要素のアレイを照明するために、前記色サブフィールドに関連付けられた光源を照明するように構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記制御論理は、前記色サブフィールドのうちの赤色サブフィールド、緑色サブフィールド、または青色サブフィールドに関連付けられた前記ディスプレイ要素状態情報の前記一部分を出力すると、前記色サブフィールドのうちの白色サブフィールドに関連付けられた光源を照明するように構成され、前記制御論理は、前記色サブフィールドのうちの赤色サブフィールド、緑色サブフィールド、または青色サブフィールドに関連付けられた前記光源と前記色サブフィールドのうちの白色サブフィールドに関連付けられた前記光源とが、前記受信された画像フレームのために決定された飽和レベルパラメータの値に部分的に基づいて照明される、前記光源の強度を制御するように構成される、
請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記制御論理は、ＸＹＺ色空間内で、前記色サブフィールドをまとめてディザリングするようにさらに構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、各ピクセルについて、電力管理パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記第１のセットの色パラメータ値を前記第２のセットの色パラメータ値にさらにマッピングする、
請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記電力管理パラメータは、非アクティビティ期間タイマー値、目標飽和パラメータ値、およびバッテリーレベルのうちの１つを備える、
請求項８に記載の装置。

【請求項10】

ディスプレイ要素の前記アレイと、
ディスプレイと通信することが可能なプロセッサ、ここにおいて、前記プロセッサが画像データを処理することが可能である、と、
前記プロセッサと通信することが可能なメモリデバイスと
を含む前記ディスプレイをさらに備える、
請求項１に記載の装置。

【請求項11】

前記ディスプレイは、
前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送ることが可能なドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送ることが可能なコントローラと
をさらに含む、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

前記プロセッサに前記画像データを送ることが可能な画像ソースモジュールをさらに含み、前記画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１０に記載の装置。

【請求項13】

入力データを受信することが可能であり、前記プロセッサに前記入力データを通信するための入力デバイスをさらに含む、
請求項１０に記載の装置。

【請求項14】

プロセッサによって実行されると、ディスプレイ上に画像を形成する方法を前記プロセッサに実行させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
入力画像フレームを受信すること、ここにおいて、前記入力画像フレームは、複数のピクセルの各々について、第１のセットの色パラメータ値を含む、と、
前記ピクセルに関連付けられた前記第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にマッピングするために、前記ピクセルに関連付けられた前記第１のセットの色パラメータ値にコンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスを適用すること、ここにおいて、前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスが、前記入力画像フレームのコンテンツに少なくとも部分的に基づく、と、
前記入力画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定し、前記入力画像フレームの前記決定された飽和パラメータに基づいて、前記ガマットマッピングプロセスを適応させること、ここにおいて、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することによって、前記ガマットマッピングプロセスを適応させることは、前記決定された画像飽和パラメータに基づいて、少なくとも２つの記憶されたガマットマッピングルックアップテーブルの間で補間することをさらに備える、と、
少なくとも４つの異なる色に関連付けられたそれぞれの色サブフィールド内でピクセル強度値を取得するために、前記ピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解することと、
前記色サブフィールドに基づいて、ディスプレイ要素のアレイ内のディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、
前記ディスプレイ要素のアレイに、前記少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられた前記ディスプレイ要素状態情報を出力することと
を備える、非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項15】

前記第１のセットの色パラメータ値は、赤色ピクセル強度値と、緑色ピクセル強度値と、青色ピクセル強度値とを含み、前記第２のセットの色パラメータ値が、ＸＹＺ三刺激値を含み、少なくとも４つの異なる色に関連付けられた前記色サブフィールドは、赤色サブフィールド、緑色サブフィールド、青色サブフィールド、および白色サブフィールドを含む、
請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項16】

前記各ピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解することは、コンテンツ適応型画像分解プロセスに従って、前記第２のセットの色パラメータ値を分解することを含む、
請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項17】

前記方法は、前記受信された画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定することをさらに備え、前記コンテンツ適応型画像分解プロセスは、前記決定された飽和レベルパラメータに基づいて調整された色分解行列を適用することを備える、
請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項18】

前記方法は、ＸＹＺ色空間内で、前記色サブフィールドをまとめてディザリングすることをさらに備える、
請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項19】

前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、各ピクセルについて、電力管理パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記第１のセットの色パラメータ値を前記第２のセットの色パラメータ値にさらにマッピングする、
請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項20】

前記電力管理パラメータは、非アクティビティ期間タイマー値、目標飽和パラメータ値、およびバッテリーレベルのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１９に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項21】

ディスプレイ要素のアレイと、
制御論理と
を備え、前記制御論理は、
第１の色空間内で符号化された入力画像フレームを受信すること、ここにおいて、前記入力画像フレームは、複数のピクセルの各々について、色強度値のセットを含む、と、
前記入力画像フレームのための飽和パラメータを決定することと、
前記受信された画像フレーム内の各ピクセルについて、
飽和パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記ピクセルに関連付けられた前記色強度値を、ＸＹＺ色空間内の対応する三刺激値に変換するために、前記色強度値にガマットマッピングプロセスを適用することと、
前記入力画像フレームの前記決定された飽和パラメータに基づいて、前記ガマットマッピングプロセスを適応させること、ここにおいて、前記制御論理は、前記決定された画像飽和パラメータに基づいて、少なくとも２つの記憶されたガマットマッピングルックアップテーブルの間で補間することによって、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することによって、前記ガマットマッピングプロセスを適応させるようにさらに構成される、と、
少なくとも４つの異なる色サブフィールドに関連付けられたピクセル強度値を取得するために、前記ピクセルに関連付けられた前記ＸＹＺ三刺激値を分解することと、
前記色サブフィールドに基づいて、前記ディスプレイ要素のアレイ内の前記ディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、
画像を形成するために、前記ディスプレイ要素のアレイに、前記少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられた前記ディスプレイ要素状態情報を出力することと
を行うように構成される、装置。

【請求項22】

前記制御論理は、前記飽和パラメータに少なくとも部分的に基づいて、分解行列を導出するようにさらに構成され、前記ＸＹＺ三刺激値を分解することは、前記分解行列を適用することを備える、
請求項２１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【関連出願】

【0001】

[0001]本出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、２０１４年１０月２２日に出願された、「Display Incorporating Dynamic Saturation Compensating Gamut Mapping」と題する、米国特許出願第１４／５２１，０１９号の優先権を主張する。

【技術分野】

【0002】

[0002]本開示は、イメージングディスプレイの分野に関し、詳細には、多原色ディスプレイのための画像形成プロセスに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003]電気機械システム（ＥＭＳ）は、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、ミラーおよび光学膜などの光学的構成要素と、電子回路とを有するデバイスを含む。ＥＭＳデバイスまたは要素は、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上の範囲のサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ）デバイスは、たとえば数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気機械要素は、堆積、エッチング、リソグラフィ、ならびに／あるいは基板および／もしくは堆積材料層の一部をエッチング除去する、または層を追加して電気的および電気機械的デバイスを形成する他のマイクロ加工プロセスを用いて作成され得る。

【0004】

[0004]遮光層を貫通して画定される開口を通る光路の内外に遮光構成要素を選択的に移動させることによって光を変調するディスプレイ要素を含む、ＥＭＳベースのディスプレイ装置が提案されている。そうすることで、バックライトからの光を選択的に通すか、または周辺光もしくはフロントライトからの光を反射させて、画像を形成する。

【発明の概要】

【0005】

[0005]本開示のシステム、方法、およびデバイスは、いくつかの発明的態様をそれぞれ有し、それらの態様のどの１つも、本明細書で開示される望ましい属性を単独で担うものではない。

【0006】

[0006]本開示で説明される主題の１つの発明的態様は、ディスプレイ要素のアレイと制御論理とを含む装置において実施され得る。制御論理は、入力画像フレームを受信することが可能であり、入力画像フレームは、複数ａピクセルの各々について、第１のセットの色パラメータ値を含む。複数のピクセルの各々について、制御論理は、ピクセルに関連付けられた第１のセットの色パラメータ値に、コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスを適用することがさらに可能である。コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、画像フレームのコンテンツに少なくとも部分的に基づき、第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にマッピングするように構成される。制御論理は、少なくとも４つの異なる色に関連付けられたそれぞれの色サブフィールド内でピクセル強度値を取得するために、ピクセルに関連付けられた第２のセットの色パラメータ値を分解し、色サブフィールドに基づいて、ディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成する。制御論理は、ディスプレイ要素のアレイに、少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報を出力することがさらに可能である。

【0007】

[0007]いくつかの実装形態では、第１のセットの色パラメータ値は、赤色ピクセル強度値と、緑色ピクセル強度値と、青色ピクセル強度値とを含み、第２のセットの色パラメータ値は、ＸＹＺ三刺激値（tristimulus values）を含む。いくつかの実装形態では、制御論理は、入力画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定し、入力画像フレームの決定された色飽和パラメータに基づいて、ガマットマッピングプロセスを適応させるようにさらに構成される。制御論理は、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することによって、ガマットマッピングプロセスを適応させることができる。いくつかの実装形態では、制御論理は、決定された画像飽和パラメータに基づいて、少なくとも２つの記憶されたガマットマッピングルックアップテーブルの間で補間することによって、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することができる。

【0008】

[0008]いくつかの実装形態では、制御論理は、コンテンツ適応型画像分解プロセスに従って、それぞれの色サブフィールドを形成するために、複数のピクセルに関連付けられた第２のセットの色パラメータ値を分解するようにさらに構成される。いくつかの実装形態では、制御論理は、受信された画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定する。コンテンツ適応型画像分解プロセスは、決定された飽和レベルパラメータに基づいて調整された色分解行列を適用することを含み得る。

【0009】

[0009]いくつかの実装形態では、装置は、それぞれの色サブフィールドの各々に関連付けられた色を有する光源を含むバックライトをさらに含む。制御論理は、色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報の一部分を出力すると、ディスプレイ要素のアレイを照明するために、色サブフィールドに関連付けられた光源を照明することができる。いくつかの実装形態では、制御論理は、色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報の部分を出力すると、異なる色サブフィールドに関連付けられた光源をさらに照明し得る。制御論理は、色サブフィールドに関連付けられた光源と異なる色サブフィールドに関連付けられた光源とが、受信された画像フレームのために決定された飽和レベルパラメータの値に部分的に基づいて照明される、強度を制御し得る。

【0010】

[0010]いくつかの実装形態では、制御論理は、ベクトル誤差拡散プロセスを使用して、色サブフィールドをまとめてディザリングするようにさらに構成される。いくつかの実装形態では、コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、各ピクセルについて、電力管理パラメータに少なくとも部分的に基づいて、第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にさらにマッピングする。電力管理パラメータは、非アクティビティ期間タイマー値、目標飽和パラメータ値、またはバッテリーレベルを含み得る。

【0011】

[0011]いくつかの実装形態では、装置は、ディスプレイと、プロセッサと、メモリデバイスとをさらに含む。ディスプレイは、ディスプレイ要素のアレイを含む。プロセッサは、ディスプレイと通信することと、画像データを処理することとが可能である。メモリデバイスは、プロセッサと通信することが可能である。いくつかの実装形態では、ディスプレイは、ディスプレイに少なくとも１つの信号を送ることが可能なドライバ回路と、ドライバ回路に画像データの少なくとも一部分を送ることが可能なコントローラとをさらに含む。いくつかの実装形態では、装置は、プロセッサに画像データを送ることが可能な画像ソースモジュールをさらに含む。画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実装形態では、装置は、入力データを受信することと、プロセッサに入力データを通信することとが可能な入力デバイスをさらに含む。

【0012】

[0012]本開示で説明される主題の別の発明的態様は、プロセッサによって実行されると、ディスプレイ上に画像を形成する方法をプロセッサに実行させる、コンピュータ実行可能命令を記憶するコンピュータ可読媒体において実施され得る。方法は、入力画像フレームを受信することを含む。入力画像フレームは、複数ａピクセルの各々について、第１のセットの色パラメータ値を含む。方法はまた、複数のピクセルの各々について、ピクセルに関連付けられた第１のセットの色パラメータ値に、コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスを適用することを含む。コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、画像フレームのコンテンツに少なくとも部分的に基づき、第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にマッピングするように構成される。方法は、少なくとも４つの異なる色に関連付けられたそれぞれの色サブフィールド内でピクセル強度値を取得するために、ピクセルに関連付けられた第２のセットの色パラメータ値を分解することをさらに含む。方法は、色サブフィールドに基づいて、ディスプレイ要素のアレイ内のディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、ディスプレイ要素のアレイに、少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報を出力することとをさらに含む。

【0013】

[0013]いくつかの実装形態では、第１のセットの色パラメータ値は、赤色ピクセル強度値と、緑色ピクセル強度値と、青色ピクセル強度値とを含み、第２のセットの色パラメータ値は、ＸＹＺ三刺激値を含む。いくつかの実装形態では、方法は、入力画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定することと、入力画像フレームの決定された色飽和パラメータに基づいて、ガマットマッピングプロセスを適応させることとをさらに含む。いくつかの実装形態では、ガマットマッピングプロセスを適応させることは、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することを含む。いくつかの実装形態では、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することは、決定された画像飽和パラメータに基づいて、少なくとも２つの記憶されたガマットマッピングルックアップテーブルの間で補間することを含む。

【0014】

[0014]いくつかの実装形態では、各ピクセルに関連付けられた第２のセットの色パラメータ値を分解することは、コンテンツ適応型画像分解プロセスに従って、第２のセットの色パラメータ値を分解することを含む。いくつかの実装形態では、方法は、受信された画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定することをさらに含む。コンテンツ適応型画像分解プロセスは、決定された飽和レベルパラメータに基づいて調整された色分解行列を適用することを含む。

【0015】

[0015]いくつかの実装形態では、方法は、ベクトル誤差拡散プロセスを使用して、色サブフィールドをまとめてディザリングすることをさらに含む。いくつかの実装形態では、コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、各ピクセルについて、電力管理パラメータに少なくとも部分的に基づいて、第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にさらにマッピングする。電力管理パラメータは、非アクティビティ期間タイマー値、目標飽和パラメータ値、またはバッテリーレベルを含み得る。

【0016】

[0016]本開示で説明される主題の別の発明的態様は、ディスプレイ要素のアレイと制御論理とを含む装置において実施され得る。制御論理は、第１の色空間内で符号化された入力画像フレームを受信するように構成される。入力画像フレームは、複数ａピクセルの各々について、色強度値のセットを含む。制御論理は、画像フレームのための飽和パラメータを決定するようにさらに構成される。画像フレーム内の各ピクセルについて、制御論理は、飽和パラメータに少なくとも部分的に基づいて、ピクセルに関連付けられた色強度値を、ＸＹＺ色空間内の対応する三刺激値に変換するために、色強度値にガマットマッピングプロセスを適用する。制御論理はまた、少なくとも４つの異なる色サブフィールドに関連付けられたピクセル強度値を取得するために、ピクセルに関連付けられたＸＹＺ三刺激値を分解する。制御論理は、色サブフィールドに基づいて、色サブフィールドに基づいて、ディスプレイ要素のアレイ内のディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、画像を形成するために、ディスプレイ要素のアレイに、少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報を出力することとを行うようにさらに構成される。

【0017】

[0017]いくつかの実装形態では、制御論理は、飽和パラメータに少なくとも部分的に基づいて、分解行列を導出し、ＸＹＺ三刺激値を分解することにおいて、分解行列を適用するようにさらに構成される。

【0018】

[0018]本開示で説明される主題の１つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法が一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1A】例示的な直視型マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのディスプレイ装置の概略図。

【図1B】例示的なホストデバイスのブロック図。

【図2A】例示的な二重アクチュエータシャッターアセンブリの図。

【図2B】例示的な二重アクチュエータシャッターアセンブリの図。

【図3】例示的なディスプレイ装置のブロック図。

【図4】たとえば、図３に示されるディスプレイ装置における制御論理としての使用に好適な、例示的な制御論理のブロック図。

【図5】図４に示される制御論理を使用して、ディスプレイ上に画像を生成するための例示的なプロセスのフロー図。

【図6】図４に示される制御論理を使用して、ディスプレイ上に画像を生成するための別の例示的なプロセスのフロー図。

【図7】ディスプレイ上に画像を形成する例示的なプロセスのフロー図。

【図8】ディスプレイにおける電力消費を低減する例示的なプロセスのフロー図。

【図9】ディスプレイにおける電力消費を低減する第２の例示的なプロセスのフロー図。

【図10】所望される電力消費目標に部分的に基づいて選択されるＱ値を使用して、画像を出力するディスプレイの例示的なプロセスのフロー図。

【図11A】複数のディスプレイ要素を含む例示的なディスプレイデバイスのシステムブロック図。

【図11B】複数のディスプレイ要素を含む例示的なディスプレイデバイスのシステムブロック図。

【0020】

[0031]様々な図面における同様の参照番号および記号は、同様の要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

[0032]以下の説明は、本開示の発明的態様について説明する目的で、いくつかの実装態様を対象とする。しかしながら、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用され得ることを、当業者は容易に認識されよう。説明される実装形態は、動いていようと（ビデオなど）、静止していようと（静止画像など）、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示することができる任意のデバイス、装置、またはシステムにおいて実装され得る。本開示で提供される概念および例は、１つまたは複数のディスプレイ技術からの特徴を組み込んだディスプレイに加えて、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、電界放出ディスプレイ、ならびに電気機械システム（ＥＭＳ）およびマイクロ電気機械（ＭＥＭＳ）ベースのディスプレイなど、様々なディスプレイに適用可能であり得る。

【0022】

[0033]説明される実装形態は、限定はしないが、モバイル電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受像機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドコンピュータまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、複写機、スキャナ、ファクシミリデバイス、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機／ナビゲータ、カメラ、デジタルメディアプレーヤ（ＭＰ３プレーヤなど）、カムコーダ、ゲームコンソール、腕時計、ウェアラブルデバイス、時計、計算機、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子読取りデバイス（電子リーダーなど）、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ（走行距離計ディスプレイおよび速度計ディスプレイなど）、コックピット制御機器および／またはディスプレイ、カメラ視野ディスプレイ（車両における後方視野カメラのディスプレイなど）、電子写真、街頭ビジョンまたは電子看板、プロジェクタ、建築構造、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯／乾燥機、パーキングメーター、パッケージング（非電気機械システム（ＥＭＳ）適用例に加えて、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）適用例を含むＥＭＳ適用例におけるものなど）、審美構造物（宝石または衣類への画像の表示など）、ならびに様々なＥＭＳデバイスなどの様々な電子デバイスに含まれ得るか、またはそれらの電子デバイスに関連付けられ得る。

【0023】

[0034]本明細書の教示はまた、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波数フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、磁力計、コンシューマエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセス、および電子テスト機器などの、非ディスプレイの適用例においても使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示される実装形態に限定されるものではなく、代わりに、当業者に容易に明らかになるような広い適用性を有する。

【0024】

[0035]多原色ディスプレイは、ガマットマッピング関数に従って入力ピクセル値をＸＹＺ色空間にマッピングすること、および、次いで、ＸＹＺ三刺激値を、ディスプレイの原色に関連付けられた色サブフィールドに分解することによって、入力画像データを、ディスプレイによって採用された多原色空間に変換する、制御論理を含み得る。たとえば、そのようなプロセスは、ＲＧＢ色空間内で符号化された画像フレームを、ＲＧＢＷ色空間に変換するために使用され得る。

【0025】

[0036]いくつかの実装形態では、色忠実度を維持し、電力効率を改善するために、制御論理は、入力画像ピクセル値をＸＹＺ色三刺激空間に変換するとき、画像飽和依存ガマットマッピングを採用することができる。いくつかの実装形態では、制御論理は、飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成することによって、画像飽和依存ガマットマッピングを実装することができる。飽和レベルは、パラメータＱによって表される。飽和レベル依存ガマットマッピングＬＵＴは、少なくとも２つの記憶された飽和レベル依存（すなわち、Ｑ依存）ガマットマッピングＬＵＴの間で値を補間することによって形成され得る。いくつかの実装形態では、制御論理は、飽和レベル依存分解行列を使用して、ＸＹＺ三刺激値を多原色サブフィールドに分解することができる。

【0026】

[0037]いくつかの実装形態では、飽和ベースのガマットマッピングは、ディスプレイの電力消費を制御するように適応され得る。たとえば、画像は、デバイス非アクティビティを検出することに応答して、または低バッテリー状態を検出することに応答して、より低い飽和（すなわち、より高いＱ値）を使用して、ガマットマッピングされ得る。同様に、ガマットマッピングのために使用される飽和レベルは、目標電力消費またはバッテリー寿命を維持するために調整され得る。

【0027】

[0038]本開示で説明される主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するために実施され得る。飽和依存ガマットマッピングプロセスを使用して、入力ピクセル値を出力ピクセル値に変換することによって、色忠実度を実質的に維持しながら、著しい電力節約が達成され得る。入力ピクセル値がＸＹＺ色空間内でＸＹＺ三刺激値にマッピングされるようなガマットマッピングプロセスを実施することによって、ディスプレイの制御論理は、得られたディザリングされたピクセルＸＹＺ三刺激値をＲＧＢＷ強度値に分解する前に、ベクトル誤差拡散プロセスをより容易に実施することができる。ＸＹＺ色空間内のベクトル誤差拡散は、ＲＧＢＷ色空間内の単一色サブフィールドディザリングと比較して、画像品質を著しく改善することができる。

【0028】

[0039]いくつかの実装形態では、ガマットマッピングプロセスは、ディスプレイが組み込まれるデバイスのバッテリー寿命を維持または延長するために、電力がディスプレイによって消費される割合を制御するために使用され得る。サブフレーム低減など、追加の電力管理機能もまた、ディスプレイのバッテリーレベル、および／または画像フレームを表示するために選択されるＱ値に基づいて採用され得る。

【0029】

[0040]図１Ａは、例示的な直視型ＭＥＭＳベースのディスプレイ装置１００の概略図を示す。ディスプレイ装置１００は、行および列に配列された複数の光変調器１０２ａ〜１０２ｄ（全体として、光変調器１０２）を含む。ディスプレイ装置１００において、光変調器１０２ａおよび１０２ｄは開状態にあり、光を通過させる。光変調器１０２ｂおよび１０２ｃは閉状態にあり、光の通過を妨げる。光変調器１０２ａ〜１０２ｄの状態を選択的に設定することによって、ディスプレイ装置１００は、１つのランプまたは複数のランプ１０５によって照明される場合、バックライト付きディスプレイ用の画像１０４を形成するために利用され得る。別の実装形態では、装置１００は、装置の前方から発する周辺光の反射によって画像を形成し得る。別の実装形態では、装置１００は、ディスプレイの前方に配置された１つのランプまたは複数のランプからの光の反射によって、すなわち、フロントライトの使用によって画像を形成し得る。

【0030】

[0041]いくつかの実装形態では、各光変調器１０２は、画像１０４内のピクセル１０６に対応する。いくつかの他の実装形態では、ディスプレイ装置１００は、画像１０４内のピクセル１０６を形成するために、複数の光変調器を利用し得る。たとえば、ディスプレイ装置１００は、３つの色固有光変調器１０２を含み得る。特定のピクセル１０６に対応する色固有光変調器１０２のうちの１つまたは複数を選択的に開くことによって、ディスプレイ装置１００は、画像１０４の中のカラーピクセル１０６を生成することができる。別の例では、ディスプレイ装置１００は、画像１０４における輝度レベルを提供するために、ピクセル１０６当たり２つ以上の光変調器１０２を含む。画像に関して、ピクセルは、画像の解像度によって定義された最も小さい画素に対応する。ディスプレイ装置１００の構造的な構成要素に関して、ピクセルという用語は、画像の単一ピクセルを形成する光を変調するために利用される、組み合わされた機械的および電気的な構成要素を指す。

【0031】

[0042]ディスプレイ装置１００は、投影用途で通常見出される結像光学素子を含まないことがあるという点で、直視型ディスプレイである。投影型ディスプレイでは、ディスプレイ装置の表面の上に形成された画像は、スクリーンの上にまたは壁の上に投影される。ディスプレイ装置は、投影画像よりもかなり小さい。直視型ディスプレイでは、画像は、ディスプレイ装置を直接注視することによって見られ得、ディスプレイ装置は、ディスプレイ上で見られるブライトネスおよび／またはコントラストを高めるために、光変調器および随意にバックライトまたはフロントライトを含む。

【0032】

[0043]直視型ディスプレイは、透過モードまたは反射モードのいずれかで動作し得る。透過型ディスプレイでは、光変調器は、ディスプレイの後ろに配置された１つまたは複数のランプから発する光をフィルタ処理するか、または選択的に遮断する。ランプからの光は、各ピクセルが一様に照明され得るように、場合によってはライトガイドまたはバックライトに注入される。透視直視型ディスプレイは、光変調器を含む１つの基板がバックライトにわたって配置されるサンドイッチ組立方式を容易にするために、しばしば、透明基板の上に作られる。いくつかの実装形態では、透明基板は、ガラス基板（時々、ガラスプレートまたはガラスパネルと呼ばれる）またはプラスチック基板であり得る。ガラス基板は、たとえば、ホウケイ酸ガラス、ワイングラス、融解石英、ソーダ石灰ガラス、水晶、人工水晶、パイレックス（登録商標）、もしくは他の好適なガラス材料であり得るか、またはそれらを含み得る。

【0033】

[0044]各光変調器１０２は、シャッター１０８と、開口１０９とを含むことができる。画像１０４におけるピクセル１０６を照明するために、シャッター１０８は、光が開口１０９を通過できるように配置される。ピクセル１０６を未点灯のまま保つために、シャッター１０８は、開口１０９を通る光の通路を妨げるように配置される。開口１０９は、各光変調器１０２中の反射材料または光吸収材料を貫通してパターニングされた開口によって画定される。

【0034】

[0045]ディスプレイ装置はまた、シャッターの移動を制御するために、基板および光変調器に結合された制御行列を含む。制御行列は、ピクセルの行当たり少なくとも１つの書込み許可相互接続部１１０（スキャン線相互接続部とも呼ばれる）と、ピクセルの列に対して１つのデータ相互接続部１１２と、すべてのピクセルに、または少なくともディスプレイ装置１００の中の複数の列と複数の行の両方からのピクセルに共通電圧を供給する１つの共通相互接続部１１４とを含む、（相互接続部１１０、１１２、および１１４などの）一連の電気相互接続部を含む。適切な電圧（書込み許可電圧、Ｖ_WE）の印加に応答して、ピクセルの所与の行に対する書込み許可相互接続部１１０は、行の中のピクセルを、新しいシャッター移動命令を受諾するように準備する。データ相互接続部１１２は、新しい移動命令をデータ電圧パルスの形態で通信する。データ相互接続部１１２に印加されるデータ電圧パルスは、いくつかの実装形態では、シャッターの静電動作に直接寄与する。いくつかの他の実装形態では、データ電圧パルスは、通常はデータ電圧よりも値が大きい別個の駆動電圧の、光変調器１０２への印加を制御する、トランジスタまたは他の非線形回路要素などのスイッチを制御する。これらの駆動電圧の印加は、シャッター１０８の静電駆動移動をもたらす。

【0035】

[0046]制御行列はまた、限定はしないが、各シャッターアセンブリに関連付けられたトランジスタおよびキャパシタなどの回路を含み得る。いくつかの実装形態では、各トランジスタのゲートは、スキャン線相互接続部に電気的に接続され得る。いくつかの実装形態では、各トランジスタのソースは、対応するデータ相互接続部に電気的に接続され得る。いくつかの実装形態では、各トランジスタのドレインは、対応するキャパシタの電極および対応するアクチュエータの電極と並列に、電気的に接続され得る。いくつかの実装形態では、各シャッターアセンブリに関連付けられたキャパシタおよびアクチュエータの他方の電極は、共通電位または接地電位に接続され得る。いくつかの他の実装形態では、トランジスタは、半導体ダイオード、または金属絶縁体金属スイッチング要素と置き換えられてよい。

【0036】

[0047]図１Ｂは、例示的なホストデバイス１２０（すなわち、セルフォン、スマートフォン、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤ、タブレット、電子リーダー、ネットブック、ノートブック、腕時計、ウェアラブルデバイス、ラップトップ、テレビジョン、または他の電子デバイス）のブロック図を示す。ホストデバイス１２０は、ディスプレイ装置１２８（図１Ａに示されるディスプレイ装置１００など）と、ホストプロセッサ１２２と、環境センサー１２４と、ユーザ入力モジュール１２６と、電源とを含む。

【0037】

[0048]ディスプレイ装置１２８は、複数のスキャンドライバ１３０（書込み許可電圧源とも呼ばれる）と、複数のデータドライバ１３２（データ電圧源とも呼ばれる）と、コントローラ１３４と、共通ドライバ１３８と、ランプ１４０〜１４６と、ランプドライバ１４８と、図１Ａに示される光変調器１０２などのディスプレイ要素のアレイ１５０とを含む。スキャンドライバ１３０は、書込み許可電圧をスキャン線相互接続部１３１に印加する。データドライバ１３２は、データ電圧をデータ相互接続部１３３に印加する。

【0038】

[0049]ディスプレイ装置のいくつかの実装形態では、データドライバ１３２は、特に画像の輝度レベルがアナログ方式で導出される場合、アナログデータ電圧をディスプレイ要素のアレイ１５０に提供することが可能である。アナログ動作では、ディスプレイ要素は、ある範囲の中間電圧がデータ相互接続部１３３を介して印加されるとき、得られる画像におけるある範囲の中間の照明状態または輝度レベルが得られるように設計される。いくつかの他の実装形態では、データドライバ１３２は、デジタル電圧レベルの２、３または４などの低減されたセットをデータ相互接続部１３３に印加することが可能である。ディスプレイ要素が図１Ａに示される光変調器１０２などのシャッターベースの光変調器である実装形態では、これらの電圧レベルは、デジタル方式で、開状態、閉状態、または他の個別状態をシャッター１０８の各々に設定するように設計される。いくつかの実装形態では、ドライバは、アナログモードとデジタルモードとの間で切り替わることができる。

【0039】

[0050]スキャンドライバ１３０およびデータドライバ１３２は、デジタルコントローラ回路１３４（コントローラ１３４とも呼ばれる）に接続される。コントローラ１３４はデータを、いくつかの実装形態では行および画像フレームでグルーピングされてあらかじめ決定され得るシーケンスに編成されて、ほぼ直列方式でデータドライバ１３２に送る。データドライバ１３２は、直列／並列データコンバータ、レベルシフティング、および適用例によっては、デジタル／アナログ電圧コンバータを含み得る。

【0040】

[0051]ディスプレイ装置は、場合によっては、共通電圧源とも呼ばれる１組の共通ドライバ１３８を含む。いくつかの実装形態では、共通ドライバ１３８は、たとえば、一連の共通相互接続部１３９に電圧を供給することによって、ディスプレイ要素のアレイ１５０内のすべてのディスプレイ要素にＤＣ共通電位を与える。いくつかの他の実装形態では、共通ドライバ１３８は、コントローラ１３４からのコマンドに従って、電圧パルスまたは信号、たとえば、アレイの複数の行および列の中のすべてのディスプレイ要素の同時作動を駆動および／または起動することができるグローバルな作動パルスを、ディスプレイ要素のアレイ１５０に発行する。

【0041】

[0052]異なるディスプレイ機能のためのドライバの各々（スキャンドライバ１３０、データドライバ１３２および共通ドライバ１３８など）は、コントローラ１３４によって時間同期され得る。コントローラ１３４からのタイミングコマンドは、ランプドライバ１４８を介した赤色、緑色、青色および白色のランプ（それぞれ、１４０、１４２、１４４および１４６）の照明と、ディスプレイ要素のアレイ１５０内の特定の行の書込み許可およびシーケンシングと、データドライバ１３２からの電圧の出力と、ディスプレイ要素の作動をもたらす電圧の出力とを調整する。いくつかの実装形態では、ランプは発光ダイオード（ＬＥＤ）である。

【0042】

[0053]コントローラ１３４は、それによってディスプレイ要素の各々が新しい画像１０４に対して適切な照明レベルにリセットされ得るシーケンシングまたはアドレス指定方式を決定する。新しい画像１０４は、周期的な間隔において設定され得る。たとえば、ビデオディスプレイ用に、ビデオのカラー画像またはフレームは、１０〜３００ヘルツ（Ｈｚ）にわたる周波数でリフレッシュされる。いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素のアレイ１５０に対する画像フレームの設定は、交互の画像フレームが、赤色、緑色、青色、および白色など、交互の一連の色で照明されるように、ランプ１４０、１４２、１４４および１４６の照明と同期される。それぞれの色ごとの画像フレームは、カラーサブフレームと呼ばれる。フィールドシーケンシャルカラー方法と呼ばれるこの方法では、カラーサブフレームが２０Ｈｚを上回る周波数で交替される場合、人間の視覚系（ＨＶＳ）は、交互のフレーム画像を平均して、広くて連続した範囲の色を有する画像を知覚する。いくつかの他の実装形態では、ランプは、赤色、緑色、青色および白色以外の原色を採用することができる。いくつかの実装形態では、原色を用いる４つよりも少ない、または４つよりも多いランプが、ディスプレイ装置１２８において採用されてよい。

【0043】

[0054]ディスプレイ装置１２８が、開状態と閉状態との間の、図１Ａに示されるシャッター１０８などのシャッターのデジタルスイッチング向けに設計される、いくつかの実装形態では、コントローラ１３４は、時分割グレースケールの方法によって画像を形成する。いくつかの他の実装形態では、ディスプレイ装置１２８は、ピクセル当たり複数のディスプレイ要素を使用することを通して、グレースケールを提供することができる。

【0044】

[0055]いくつかの実装形態では、画像状態のデータは、スキャン線とも呼ばれる個々の行の順次アドレス指定によって、コントローラ１３４によってディスプレイ要素のアレイ１５０にロードされる。シーケンスの中の各行すなわちスキャン線に対して、スキャンドライバ１３０は、ディスプレイ要素のアレイ１５０のその行に対する書込み許可相互接続部１３１に書込み許可電圧を印加し、その後、データドライバ１３２は、アレイの選択された行の中の各列に対して、所望のシャッター状態に対応するデータ電圧を供給する。このアドレス指定プロセスは、データがディスプレイ要素のアレイ１５０におけるすべての行のためにロードされるまで、繰り返すことができる。いくつかの実装形態では、データのロードのための選択された行のシーケンスは線形であり、ディスプレイ要素のアレイ１５０において上から下に進む。いくつかの他の実装形態では、潜在的な視覚的アーティファクトを低減するために、選択された行のシーケンスは、擬似ランダム化される。また、いくつかの他の実装形態では、シーケンシングは、ブロックによって編成され、この場合、あるブロックでは、画像のある一部分のデータがディスプレイ要素のアレイ１５０にロードされる。たとえば、シーケンスは、シーケンスにおいてディスプレイ要素のアレイ１５０の５行目ごとをアドレス指定するように実装され得る。

【0045】

[0056]いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素のアレイ１５０に画像データをロードするためのアドレス指定プロセスは、ディスプレイ要素を作動させるプロセスから、時間的に分離される。そのような実装形態では、ディスプレイ要素のアレイ１５０は、各ディスプレイ要素のデータメモリ要素を含み得、制御行列は、メモリ要素内に記憶されたデータに従ってディスプレイ要素の同時作動を開始するために、共通ドライバ１３８からトリガ信号を運ぶためのグローバル作動相互接続部を含み得る。

【0046】

[0057]いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素のアレイ１５０、およびディスプレイ要素を制御する制御行列は、方形の行および列以外の構成で配列されてよい。たとえば、ディスプレイ要素は、六角形アレイまたは曲線的な行および列で配列されてよい。

【0047】

[0058]ホストプロセッサ１２２は、概して、ホストデバイス１２０の動作を制御する。たとえば、ホストプロセッサ１２２は、ポータブル電子デバイスを制御するための汎用または専用のプロセッサであり得る。ホストデバイス１２０内に含まれるディスプレイ装置１２８に対して、ホストプロセッサ１２２は、画像データ、ならびにホストデバイス１２０についての追加のデータを出力する。そのような情報は、周辺光もしくは温度などの環境センサー１２４からのデータ、たとえば、ホストの動作モードもしくはホストデバイスの電源の中に残っている電力の量を含むホストデバイス１２０に関する情報、画像データのコンテンツに関する情報、画像データのタイプに関する情報、および／またはイメージングモードを選択する際に使用するためのディスプレイ装置１２８のための命令を含んでよい。

【0048】

[0059]いくつかの実装形態では、ユーザ入力モジュール１２６は、直接、またはホストプロセッサ１２２を介して、コントローラ１３４にユーザの個人的な選好を伝達することを可能にする。いくつかの実装形態では、ユーザ入力モジュール１２６は、ユーザが個人的な選好、たとえば、カラー、コントラスト、電力、ブライトネス、コンテンツ、ならびに他のディスプレイ設定およびパラメータ選好を入力するソフトウェアによって制御される。いくつかの他の実装形態では、ユーザ入力モジュール１２６は、ユーザが個人的な選好を入力するハードウェアによって制御される。いくつかの実装形態では、ユーザは、音声コマンド、１つもしくは複数のボタン、スイッチもしくはダイヤルを介して、またはタッチ機能を用いて、これらの選好を入力することができる。コントローラ１３４への複数のデータ入力は、最適なイメージング特性に対応する様々なドライバ１３０、１３２、１３８および１４８にデータを提供するように、コントローラに指示する。

【0049】

[0060]環境センサーモジュール１２４も、ホストデバイス１２０の一部として含まれ得る。環境センサーモジュール１２４は、温度およびまたは周囲の照明状態などの周囲環境に関するデータを受信することが可能であり得る。センサーモジュール１２４は、たとえば、デバイスが、屋内またはオフィス環境で動作しているのか、明るい日光の中での屋外環境で動作しているのか、それとも夜間の屋外環境で動作しているのかを識別するようにプログラムされ得る。コントローラ１３４が周囲環境に応じて視聴状態を最適にすることができるように、センサーモジュール１２４は、この情報をディスプレイコントローラ１３４へ通信する。

【0050】

[0061]図２Ａおよび図２Ｂは、例示的な二重アクチュエータシャッターアセンブリ２００の図を示す。二重アクチュエータシャッターアセンブリ２００は、図２Ａに示されるように開状態にある。図２Ｂは、閉状態にある二重アクチュエータシャッターアセンブリ２００を示す。シャッターアセンブリ２００は、シャッター２０６の両側にアクチュエータ２０２および２０４を含む。各アクチュエータ２０２および２０４は、独立して制御される。第１のアクチュエータ、シャッター開アクチュエータ２０２は、シャッター２０６を開く働きをする。第２の対向アクチュエータ、シャッター閉アクチュエータ２０４は、シャッター２０６を閉じる働きをする。アクチュエータ２０２および２０４の各々は、柔軟ビーム電極アクチュエータとして実装され得る。アクチュエータ２０２および２０４は、シャッターがその上方で取り付けられている開口層２０７に対して平行な平面において、シャッター２０６を実質的に駆動することによって、シャッター２０６を開閉する。シャッター２０６は、アクチュエータ２０２および２０４に取り付けられたアンカー２０８によって、開口層２０７の少し上方に取り付けられる。アクチュエータ２０２および２０４をシャッター２０６の移動の軸に沿ってシャッター２０６の対向する端部に接続することは、シャッター２０６の面外の動きを減らし、動きを実質的に基板（図示されず）に平行な平面に制限する。

【0051】

[0062]示される実装形態では、シャッター２０６は、光がそこを通って通過することができる２つのシャッター開口２１２を含む。開口層２０７は、３つの開口２０９のセットを含む。図２Ａでは、シャッターアセンブリ２００は開状態にあり、したがって、シャッター開アクチュエータ２０２は作動されており、シャッター閉アクチュエータ２０４はその緩和位置にあり、シャッター開口２１２の中心線が開口層の開口２０９のうちの２つの中心線と一致する。図２Ｂでは、シャッターアセンブリ２００は閉状態に移されており、したがって、シャッター開アクチュエータ２０２はその緩和位置にあり、シャッター閉アクチュエータ２０４は作動されており、シャッター２０６の遮光部分は今では、（点線として図示された）開口２０９を通る光の透過を遮断するための所定の位置にある。

【0052】

[0063]各開口は、その周辺部を囲むように少なくとも１つの縁部を有する。たとえば、矩形の開口２０９は４つの縁部を有する。いくつかの実装形態では、円形、楕円形、卵形または他の曲線形の開口が開口層２０７に形成されており、各開口は単一の縁部を有し得る。いくつかの他の実装形態では、開口は数学的な意味で分離または区分される必要はなく、代わりに接続され得る。すなわち、開口の部分または整形されたセクションは、各シャッターへの対応を維持し得るが、これらのセクションのいくつかは、開口の単一の連続的な外辺部が複数のシャッターによって共有されるように接続され得る。

【0053】

[0064]様々な出口角（exit angles）を有する光が開状態において開口２１２および２０９を通過することを可能にするために、シャッター開口２１２の幅またはサイズは、開口層２０７の中の開口２０９の、対応する幅またはサイズよりも大きくなるように設計され得る。閉状態で光が洩れることを効果的に遮断するために、シャッター２０６の遮光部分は、開口２０９の縁部にオーバーラップするように設計され得る。図２Ｂは、シャッター２０６の中の遮光部分の縁部と、開口層２０７の中に形成される開口２０９の１つの縁部との間の、いくつかの実装形態では前もって定義され得るオーバーラップ２１６を示す。

【0054】

[0065]静電アクチュエータ２０２および２０４は、それらの電圧変位挙動により、シャッターアセンブリ２００に双安定特性が与えられるように設計される。シャッター開アクチュエータおよびシャッター閉アクチュエータの各々について、そのアクチュエータが閉状態にある（シャッターは開いているか、または閉じている）間に印加された場合に、対向するアクチュエータに駆動電圧が印加された後でも、アクチュエータを閉じたままに保ち、シャッターを所定位置に保つ、作動電圧を下回る電圧の範囲が存在する。そのような対向する力に対してシャッターの位置を維持するために必要な最小電圧は、維持電圧Ｖ_mと呼ばれる。

【0055】

[0066]図３は、例示的なディスプレイ装置３００のブロック図を示す。ディスプレイ装置３００は、ホストデバイス３０２とディスプレイモジュール３０４とを含む。ホストデバイス３０２は、ホストデバイス１２０の一例であり得、ディスプレイモジュール３０４は、ディスプレイ装置１２８の一例であり得、両方とも図１Ｂに示されたものである。ホストデバイス３０２は、携帯電話、スマートフォン、腕時計、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビジョン、セットトップボックス、ＤＶＤもしくは他のメディアプレーヤ、または、以下の図１１Ａおよび図１１Ｂに示されるディスプレイデバイス４０と同様のディスプレイにグラフィカル出力を提供する任意の他のデバイスなど、いくつかの電子デバイスのいずれかであり得る。一般に、ホストデバイス３０２は、ディスプレイモジュール３０４上で表示されるべき画像データのためのソースとして働く。

【0056】

[0067]ディスプレイモジュール３０４は、制御論理３０６と、フレームバッファ３０８と、ディスプレイ要素のアレイ３１０と、ディスプレイドライバ３１２と、バックライト３１４とをさらに含む。一般に、制御論理３０６は、ホストデバイス３０２から受信された画像データを処理するように働き、画像データ中で符号化される画像を一緒に生じるように、ディスプレイドライバ３１２と、ディスプレイ要素のアレイ３１０と、バックライト３１４とを制御する。図３に示される制御論理３０６、フレームバッファ３０８、ディスプレイ要素のアレイ３１０、およびディスプレイドライバ３１２は、いくつかの実装形態では、以下の図１１Ａおよび図１１Ｂに示されるドライバコントローラ２９、フレームバッファ２８、ディスプレイアレイ３０、およびアレイドライバ２２と同様であり得る。制御論理３０６の機能について、図５〜図１０に関して以下でさらに説明される。

【0057】

[0068]いくつかの実装形態では、図３に示されるように、制御論理３０６の機能は、マイクロプロセッサ３１６とインターフェース（Ｉ／Ｆ）チップ３１８との間で分割される。いくつかの実装形態では、インターフェースチップ３１８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など、集積回路論理デバイスにおいて実装される。いくつかの実装形態では、マイクロプロセッサ３１６は、制御論理３０６の画像処理機能のすべてまたは実質的にすべてを実行するように構成される。加えて、マイクロプロセッサ３１６は、ディスプレイモジュール３０４が受信された画像を生成するために使用するための、適切な出力シーケンスを決定するように構成され得る。たとえば、マイクロプロセッサ３１６は、受信された画像データ中に含まれる画像フレームを画像サブフレームのセットに変換するように構成され得る。各画像サブフレームは、色および重みに関連付けられ得、ディスプレイ要素のアレイ３１０中のディスプレイ要素の各々の所望の状態を含む。マイクロプロセッサ３１６はまた、所与の画像フレームを生成するために表示するべき画像サブフレームの数と、画像サブフレームが表示されるべき順序と、各サブフレーム中のディスプレイ要素をアドレス指定することに関連付けられたタイミングパラメータと、画像サブフレームの各々のための適切な重みを実装することに関連付けられたパラメータとを決定するように構成され得る。これらのパラメータは、様々な実装形態では、それぞれの画像サブフレームの各々が照明されるべきである継続時間と、そのような照明の強度とを含み得る。これらのパラメータ（すなわち、サブフレームの数、それらの出力の順序およびタイミング、ならびに、各サブフレームのためのそれらの重み実装パラメータ）の集まりは、「出力シーケンス」と呼ばれ得る。

【0058】

[0069]インターフェースチップ３１８は、ディスプレイモジュール３０４のよりルーチン的な動作を実行することが可能であり得る。それらの動作は、フレームバッファ３０８から画像サブフレームを取り出すことと、取り出された画像サブフレームとマイクロプロセッサ３１６によって決定された出力シーケンスとに応答して、制御信号をディスプレイドライバ３１２およびバックライト３１４に出力することとを含み得る。いくつかの他の実装形態では、マイクロプロセッサ３１６およびインターフェースチップ３１８の機能は、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブル論理デバイスの形態をとり得る単一の論理デバイスに結合される。たとえば、マイクロプロセッサ３１６およびインターフェースチップ３１８の機能は、図１１Ｂに示されるプロセッサ２１によって実装され得る。いくつかの他の実装形態では、マイクロプロセッサ３１６およびインターフェースチップ３１８の機能は、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または他の論理デバイスを含む複数の論理デバイス間で、他の方法で分割され得る。

【0059】

[0070]フレームバッファ３０８は、ＤＲＡＭ、高速キャッシュメモリ、またはフラッシュメモリなどの任意の揮発性または不揮発性集積回路メモリであり得る（たとえば、フレームバッファ３０８は、図１１Ｂに示されるフレームバッファ２８と同様であり得る）。いくつかの他の実装形態では、インターフェースチップ３１８は、データ信号をディスプレイドライバ３１２に直接出力することを、フレームバッファ３０８に行わせる。フレームバッファ３０８は、少なくとも１つの画像フレームに関連付けられた色サブフィールドデータとサブフレームデータとを記憶するのに十分な容量を有する。いくつかの実装形態では、フレームバッファ３０８は、単一の画像フレームに関連付けられた色サブフィールドデータとサブフレームデータとを記憶するのに十分な容量を有する。いくつかの他の実装形態では、フレームバッファ３０８は、少なくとも２つの画像フレームに関連付けられた色サブフィールドデータとサブフレームデータとを記憶するのに十分な容量を有する。そのような余分のメモリ容量は、以前に受信された画像フレームがディスプレイ要素のアレイ３１０を介して表示されている間に、より最近受信された画像フレームに関連付けられた画像データのマイクロプロセッサ３１６による追加の処理を可能にする。

【0060】

[0071]いくつかの実装形態では、ディスプレイモジュール３０４は複数のメモリデバイスを含む。たとえば、ディスプレイモジュール３０４は、マイクロプロセッサ３１６に直接関連付けられたメモリなどの、サブフィールドデータを記憶するための１つのメモリデバイスを含み得、フレームバッファ３０８は、サブフレームデータの記憶用に確保される。

【0061】

[0072]ディスプレイ要素のアレイ３１０は、画像形成に使用され得る任意のタイプのディスプレイ要素のアレイを含むことができる。いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素はＥＭＳ光変調器であり得る。いくつかのそのような実装形態では、ディスプレイ要素は、図２Ａまたは図２Ｂに示されたものと同様のＭＥＭＳシャッターベースの光変調器であり得る。いくつかの他の実装形態では、ディスプレイ要素は、時分割グレースケール画像形成プロセスとともに使用するために構成された、液晶光変調器、他のタイプのＥＭＳもしくはＭＥＭＳベースの光変調器、または、ＯＬＥＤエミッタなどの発光体を含む、他の形態の光変調器であり得る。

【0062】

[0073]ディスプレイドライバ３１２は、ディスプレイ要素のアレイ３１０中のディスプレイ要素を制御するために使用される特定の制御行列に応じて、様々なドライバを含み得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイドライバ３１２は、図１Ｂに示されるような、スキャンドライバ１３０と同様の複数のスキャンドライバと、データドライバ１３２と同様の複数のデータドライバと、共通ドライバ１３８と同様の共通ドライバのセットとを含む。上記で説明されたように、スキャンドライバは、書込み許可電圧をディスプレイ要素の行に出力するが、データドライバは、データ信号をディスプレイ要素の列に沿って出力する。共通ドライバは、ディスプレイ要素の複数の行および複数の列中のディスプレイ要素に、信号を出力する。

【0063】

[0074]いくつかの実装形態では、特に、より大きいディスプレイモジュール３０４では、ディスプレイ要素のアレイ３１０中のディスプレイ要素を制御するために使用される制御行列は、複数の領域にセグメント化される。たとえば、図３に示されるディスプレイ要素のアレイ３１０は、４象限にセグメント化される。ディスプレイドライバ３１２の別個のセットが、各象限に結合される。ディスプレイをこのようにしてセグメントに分割することで、ディスプレイドライバによって出力された信号が、所与のドライバに結合された最も遠いディスプレイ要素に到達するために必要とされる伝搬時間を低減し、それによって、ディスプレイをアドレス指定するために必要とされる時間を減らすことができる。そのようなセグメント化はまた、採用されるドライバの電力要件を低減することもできる。

【0064】

[0075]いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素のアレイ中のディスプレイ要素は、直視透過型ディスプレイにおいて利用され得る。直視透過型ディスプレイでは、ＥＭＳ光変調器などのディスプレイ要素は、１つまたは複数のランプによって照明される、バックライト３１４などのバックライトから発する光を選択的に遮断する。そのようなディスプレイ要素は、たとえば、ガラスから作られた、透明基板上に作製され得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイドライバ３１２は、ディスプレイ要素がその上に形成されるガラス基板に直接結合される。そのような実装形態では、ドライバは、チップオングラス構成を使用して構築される。いくつかの他の実装形態では、ドライバは、別個の回路板上に構築され、ドライバの出力は、たとえば、フレックスケーブルまたは他の配線を使用して基板に結合される。

【0065】

[0076]バックライト３１４は、光ガイドと、１つまたは複数の光源（ＬＥＤなど）と、光源ドライバとを含むことができる。光源は、赤色、緑色、青色、および、いくつかの実装形態では白色など、複数の色の光源を含み得る。光源ドライバは、バックライトにおける照明グレースケールおよび／またはコンテンツ適応型バックライト制御（ＣＡＢＣ：content adaptive backlight control）を可能にするために、光源を複数の個別の光源レベルに個々に駆動することが可能である。加えて、複数の色の光は、ディスプレイによって使用される成分色の色度を調整して、たとえば、所望の色域と整合させるために、様々な強度レベルで同時に照明され得る。複数の色の光はまた、合成色を形成するためにも照明され得る。赤色、緑色、および青色の成分色を採用するディスプレイでは、ディスプレイは、合成色の白色、黄色、シアン色、マゼンタ色、または、成分色のうちの２つ以上の組合せから形成された任意の他の色を利用することができる。

【0066】

[0077]光ガイドは、光源によって出力された光を、ディスプレイ要素のアレイ３１０の下で実質的に均等に分配する。いくつかの他の実装形態では、たとえば、反射性ディスプレイ要素を含むディスプレイの場合、ディスプレイ装置３００は、バックライトの代わりに、フロントライトまたは他の形態の照明を含むことができる。そのような代替光源の照明は、コンテンツ適応型制御機能を組み込む照明グレースケールプロセスに従って、同様に制御され得る。説明を容易にするために、本明細書で説明されるディスプレイプロセスについては、バックライトの使用に関して説明される。ただし、そのようなプロセスがまた、フロントライトまたは他の同様の形態のディスプレイ照明とともに使用するためにも適応され得ることは、当業者には理解されよう。

【0067】

[0078]図４は、たとえば、図３に示されるディスプレイ装置３００における制御論理３０６としての使用に好適な、例示的な制御論理４００のブロック図を示す。より詳細には、図４は、マイクロプロセッサ３１６およびＩ／Ｆチップ３１８によって、または、制御論理４００を形成するか、もしくは制御論理４００内に含まれる他の集積回路論理によって実行される、機能モジュールのブロック図を示す。各機能モジュールは、マイクロプロセッサ３１６によっておよび／またはＩ／Ｆチップ３１８に組み込まれた論理回路として実行され得る、有形のコンピュータ可読媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能命令の形態において、ソフトウェアとして実装され得る。いくつかの実装形態では、以下で説明される各モジュールの機能は、ＡＳＩＣなどの集積回路論理内で実装され得る機能の量を増し、場合によっては、マイクロプロセッサ３１６の必要性を実質的になくす、または完全になくすように設計される。

【0068】

[0079]制御論理４００は、入力論理４０２と、サブフィールド導出論理４０４と、サブフレーム生成論理４０６と、飽和補償論理４０８と、出力論理４１０とを含む。一般に、入力論理４０２は、表示するための入力画像を受信する。サブフィールド導出論理４０４は、受信された画像フレームを色サブフィールドに変換する。サブフレーム生成論理４０６は、色サブフィールドを、図３に示されるディスプレイ要素３１０などのディスプレイ要素のアレイに直接ロードされ得る一連のサブフレームに変換する。飽和補償論理４０８は、（図６に関してさらに説明されるように）受信された画像フレームのコンテンツを評価し、画像飽和ベース変換パラメータをサブフィールド導出論理４０４およびサブフレーム生成論理４０６に提供する。出力論理４１０は、図３に示されるディスプレイ要素３１０などのディスプレイ要素のアレイへの、生成されたサブフレームのロードを制御し、サブフレームを照明および表示するために、同じく図３に示されるバックライト３１４などのバックライトの照明を制御する。図４では別個の機能モジュールとして示されるが、いくつかの実装形態では、モジュールのうちの２つ以上の機能が、１つまたは複数のより大きい、より包括的なモジュールに結合され、またはより小型のより個別のモジュールに分割され得る。制御論理４００の構成要素は、ディスプレイ上で画像を生成するための方法を実行するように一緒に機能する。

【0069】

[0080]図５は、図４に示される制御論理４００を使用して、ディスプレイ上に画像を生成するための例示的なプロセス５００のフロー図を示す。プロセス５００は、画像フレームを受信すること（ステージ５０２）と、受信された画像フレームをＸＹＺ色空間にマッピングすること（ステージ５０４）と、画像フレームをＸＹＺ色空間から赤色（Ｒ）サブフィールド、緑色（Ｇ）サブフィールド、青色（Ｂ）サブフィールド、および白色（Ｗ）サブフィールドに分解すること（ステージ５０６）と、画像フレームをディザリングすること（ステージ５０８）と、色サブフィールドの各々のためのサブフレームを生成すること（ステージ５１０）と、画像を出力するためにサブフレームを表示すること（ステージ５１２）とを含む。いくつかの実装形態では、プロセス５００は、飽和補償論理４０８を使用せずに、画像を表示する。飽和補償論理４０８を使用するプロセスが、図６に示される。

【0070】

[0081]図４および図５を参照すると、プロセス５００は、入力論理４０２が画像フレームに関連付けられたデータを受信すること（ステージ５０２）を含む。典型的には、そのような画像データは、画像フレーム中の各ピクセルの赤色成分、緑色成分、および青色成分のための強度値のストリームとして取得される。強度値は、典型的には、２進数として受信される。受信されたデータは、ＲＧＢ色サブフィールドの入力セットとして記憶される。各色サブフィールドは、ディスプレイ中のピクセルごとに、画像フレームを形成するために、そのピクセルによってその色のために送信されるべき光の量を示す、強度値を含む。いくつかの実装形態では、入力論理４０２および／またはサブフィールド導出論理４０４は、受信された画像データ中で表された各原色（典型的には、赤色、緑色、および青色）のためのピクセル強度値をそれぞれのサブフィールドに分離することによって、成分色サブフィールドの入力セットを導出する。いくつかの実装形態では、ガンマ補正およびディザリングなど、１つまたは複数の画像前処理演算もまた、色サブフィールドの入力セットを導出するより前に、またはそのプロセスにおいて、入力論理４０２および／またはサブフィールド導出論理４０４によって実行され得る。

【0071】

[0082]サブフィールド導出論理４０４は、色サブフィールドの入力セットをＸＹＺ色空間に変換する（ステージ５０４）。変換プロセスを促進するために、サブフィールド導出論理は、３次元ＬＵＴを採用することができ、３次元ＬＵＴでは、それぞれの入力色サブフィールドの強度値が、ＬＵＴへのインデックスとして働く。｛Ｒ，Ｇ，Ｂ｝強度値の各トリプレットは、ＸＹＺ色空間内の対応するベクトルにマッピングされる。ＬＵＴは、ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴ５１４と呼ばれる。ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴ５１４は、制御論理４００内に組み込まれたメモリ内に記憶され得るか、または、制御論理４００の外部であるが、制御論理４００によってアクセス可能なメモリ内に記憶され得る。いくつかの実装形態では、サブフィールド導出論理４０４は、画像フレームを符号化するために使用された色域に適合された変換行列を使用して、各ピクセルのためのＸＹＺ三刺激値を別個に計算することができる。

【0072】

[0083]サブフィールド導出論理４０４は、ＸＹＺ三刺激色空内のピクセル値を、赤色（Ｒ）サブフィールド、緑色（Ｇ）サブフィールド、青色（Ｂ）サブフィールド、および白色（Ｗ）サブフィールド（または、ＲＧＢＷサブフィールド）に変換する（ステージ５０６）。サブフィールド導出論理は、次のように定義される、分解行列Ｍを適用する。

【0073】

【数1】

【0074】

ただし、

【0075】

【数2】

【0076】

は、赤色サブフィールドに関連付けられた照明されたサブフレームに使用される光の色のＸＹＺ三刺激値に対応し、

【0077】

【数3】

【0078】

は、緑色サブフィールドに関連付けられた照明されたサブフレームに使用される光の色のＸＹＺ三刺激値に対応し、

【0079】

【数4】

【0080】

は、青色サブフィールドに関連付けられた照明されたサブフレームに使用される光の色のＸＹＺ三刺激値に対応し、

【0081】

【数5】

【0082】

は、白色サブフィールドに関連付けられた照明されたサブフレームに使用される光の色のＸＹＺ三刺激値に対応する。ＲＧＢＷ空間内の各ピクセル値は、

【0083】

【数6】

【0084】

に等しく、ただし、ｆは、分解行列Ｍと所望の三刺激値ＸＹＺとを伴う、ある分解プロシージャである。

【0085】

[0084]いくつかの実装形態では、分解行列を適用する代わりに、サブフィールド導出論理４０４は、サブフィールド導出論理４０４によって記憶されているか、またはアクセス可能である、ＸＹＺ→ＲＧＢＷ ＬＵＴ５１６を利用する。ＸＹＺ→ＲＧＢＷ ＬＵＴ５１６は、各ＸＹＺ三刺激値トリプレットをＲＧＢＷピクセル強度値のセットにマッピングする。

【0086】

[0085]いくつかの実装形態では、制御論理４００は、多原色ディスプレイプロセスと呼ばれるものを使用して、画像を表示する。多原色ディスプレイプロセスは、画像を形成するために、４色以上の原色を利用し、原色のＸＹＺ三刺激値の和は、ガマット白色点のディスプレイＸＹＺ三刺激値に等しい。これは、原色の和が白色点に等しくない、４色以上の原色を利用するいくつかの他のディスプレイプロセスとは、対照的である。たとえば、赤色サブフィールド、緑色サブフィールド、青色サブフィールド、および白色サブフィールドを使用する、いくつかのディスプレイプロセスでは、赤色、緑色、および青色の原色は、合計するとガマットのディスプレイ白色点になり、白色サブフィールドを通して提供される輝度は、その結合された輝度に加えたものになる。すなわち、すべてのＲＧＢＷ原色が全強度で照明された場合、合計の照明は、ガマット白色点の輝度の２倍を有することになる。したがって、いくつかの実装形態では、ディスプレイ原色の赤色、緑色、青色、および白色の各々について上記で言及されたＸＹＺ値は、合計すると、表示されているガマットの白色点のＸＹＺ三刺激値になる。

【0087】

[0086]いくつかの実装形態では、ディスプレイは、各サブフィールドのための異なる数のサブフレームを使用して、画像を出力する（ステージ５１２）。したがって、ＲＧＢＷサブフィールド内のピクセル強度値は、それらの値が各サブフィールドのためのそれぞれの割り振られた数のサブフレームとともに表示され得るように、調整される。そのような調整は、画像品質を低減し得る量子化誤差を導入し得る。サブフィールド導出論理４０４は、そのような量子化誤差を軽減するために、ディザリングプロセスを実行する（ステージ５０８）。

【0088】

[0087]いくつかの実装形態では、各ＲＧＢＷサブフィールドが、ＲＧＢＷ色空間内で別個にディザリングされる。いくつかの他の実装形態では、ＲＧＢＷサブフィールドは、ベクトル誤差拡散ベースのディザリングアルゴリズムによってまとめて処理される。いくつかの実装形態では、そのようなベクトル誤差拡散ベースのディザリングは、ＸＹＺ色空間内で実行される。いくつかの実装形態では、したがって、ディザリングは、ＲＧＢＷサブフィールドへのＸＹＺピクセル値の変換より前に実行される。ベクトル誤差拡散では、誤差がＸＹＺ空間内で拡散されるので、任意の１つの色に関する誤差は、ピクセルの色度または輝度値に対する直接的な調整を通して、すべての色にわたって拡散され得る。対照的に、ＲＧＢまたはＲＧＢＷ色空間内のディザリングは、同じ色サブフィールド内の他のピクセルにわたって色における誤差を拡散する。いくつかの実装形態では、ディザリング（ステージ５０８）およびＲＧＢＷサブフィールドへの画像フレームの変換（ステージ５０６）は、統合されたプロセスに組み合わされ得る。

【0089】

[0088]再び図４および図５を参照すると、サブフレーム生成論理４０６は、サブフレームのセットを生成するために、ＲＧＢＷサブフィールドを処理する（ステージ５１０）。各サブフレームは、時分割グレースケール画像出力シーケンス中の特定のタイムスロットに対応する。各サブフレームは、そのタイムスロットのためのディスプレイ中の各ディスプレイ要素の所望の状態を含む。各タイムスロットにおいて、ディスプレイ要素は、非透過状態、または、異なる度合いの光透過を可能にする１つもしくは複数の状態のいずれかを取ることができる。いくつかの実装形態では、生成されたサブフレームは、図３に示されるディスプレイ要素のアレイ３１０中の各ディスプレイ要素のための別個の状態値を含む。

【0090】

[0089]いくつかの実装形態では、サブフレーム生成論理４０６は、サブフレームを生成するために、コードワードＬＵＴを使用する（ステージ５１０）。いくつかの実装形態では、コードワードＬＵＴは、所与のピクセル強度値を生じる対応する一連のディスプレイ要素状態を示すコードワードと呼ばれる一連の２進値を記憶する。コードワード中の各数字の値は、ディスプレイ要素状態（たとえば、明もしくは暗、または開もしくは閉）を示し、コードワード中の数字の位置は、その状態に起因するべきである重みを表す。いくつかの実装形態では、重みは、各数字に前の数字の重みの２倍である重みが割り当てられるように、コードワード中の各数字に割り当てられる。いくつかの他の実装形態では、コードワードの複数の数字には同じ重みが割り当てられ得る。いくつかの他の実装形態では、各数字には異なる重みが割り当てられるが、重みはすべて固定パターンに従って数字ごとに増加するとは限らないことがある。

【0091】

[0090]サブフレームのセットを生成する（ステージ５１０）ために、サブフレーム生成論理４０６は、色サブフィールド中のすべてのピクセルのためのコードワードを取得する。サブフレーム生成論理４０６は、サブフィールド中のピクセルのセットのためのコードワード中のそれぞれの位置の各々における数字を一緒にサブフレームに統合することができる。たとえば、各ピクセルのための各コードワードの第１の位置における数字が、第１のサブフレームに統合される。各ピクセルのための各コードワードの第２の位置における数字が、第２のサブフレームに統合される、などとなる。サブフレームは、生成されると、図３に示されるフレームバッファ３０８内に記憶される。

【0092】

[0091]いくつかの他の実装形態では、たとえば、１つまたは複数の部分透過状態を達成することが可能な光変調器を使用する実装形態では、コードワードＬＵＴは、３進法、４進法、１０進法、または何らかの他の基数方式を使用するコードワードを記憶し得る。

【0093】

[0092]制御論理４００の出力論理４１０（図４に示される）は、受信された画像フレームを表示するために、生成されたサブフレームを出力することができる（ステージ５１２）。Ｉ／Ｆチップ３１８について、図３に関して上記で説明されたものと同様に、出力論理４１０は、各サブフレームがディスプレイ要素のアレイ３１０（図３に示される）にロードされることと、出力シーケンスに従って照明されることとを引き起こす。いくつかの実装形態では、出力シーケンスは、構成されることが可能であり、ユーザ選好、表示されている画像データのコンテンツ、外部環境要因などに基づいて修正され得る。

【0094】

[0093]白色ＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、または青色ＬＥＤよりも電力効率が良い傾向がある）など、より高効率な白色光源によって照明され得る白色サブフィールドを通して、ある量の画像輝度を表示することによって、プロセス５００は、ディスプレイのエネルギー効率を改善することができる。プロセス５００が、ディスプレイであるサブフィールドの各々のための三刺激値の単一のセットを使用するとすれば、プロセスは計算効率が良いが、いくつかの画像を再生するとき、画像品質が低減され得る。いくつかの実装形態では、エネルギー効率もまた悪化することがある。たとえば、画像輝度の無視できない部分が白色サブフィールドにプッシュされると仮定すると、高度に飽和した色をもつ画像は、色あせて見えることがある。

【0095】

[0094]図６は、図４に示される制御論理４００を使用して、ディスプレイ上に画像を生成するための別の例示的なプロセス６００のフロー図を示す。プロセス６００は、図５に示されるディスプレイプロセス５００とともに生じ得る画像品質問題を軽減するために、飽和補償論理４０８を利用する。より詳細には、プロセス６００は、入力ピクセル値がＸＹＺ色空間に変換される方法と、ＸＹＺ色空間内のピクセル値が、いくつかの実装形態では、各画像フレームについて決定され得る飽和メトリックＱに基づいて、ＲＧＢＷサブフィールド中のピクセル値に変換される方法とを調整する。ビデオ画像のためのものなど、いくつかの実装形態では、単一のＱ値が、シーンにおける第１の画像フレームに基づいて決定され得、シーン変化が検出されるまで、後続の画像フレームのために使用され得る。プロセス６００は、ＲＧＢ色空間内の画像フレームを受信すること（ステージ６０２）と、画像フレームのための飽和率Ｑを決定すること（ステージ６０４）と、画像フレーム中のピクセル値を、Ｑに基づいてＸＹＺ色空間にマッピングすること（ステージ６０６）と、ＸＹＺ色空間内の画像フレームをＲＧＢＷサブフィールドに分解すること（ステージ６０８）と、画像フレームをディザリングすること（ステージ６１０）と、ＲＧＢＷサブフレームを生成すること（ステージ６１２）と、画像を表示するために、サブフレームを出力すること（ステージ６１４）とを含む。

【0096】

[0095]プロセス６００は、図５に示されたステージ５０２に関して上記で説明されたように、ＲＧＢピクセル値のストリームの形態において、ＲＧＢ色空間内の画像フレームを受信すること（ステージ６０２）を含む。ステージ５０２に関して説明されたように、ステージ６０２は、ピクセル値を前処理することと、入力ＲＧＢ色サブフィールドのセット内に結果を記憶することとを含み得る。

【0097】

[0096]図４に示される飽和補償論理４０８は、画像フレームのための飽和率Ｑを決定するために、画像フレームを処理する（ステージ６０４）。Ｑパラメータは、入力色域に対する出力色域の相対サイズに対応する。別の見方をすると、Ｑは、赤色サブフィールド、緑色サブフィールド、および青色サブフィールドに対して、画像の輝度が白色サブフィールドを通してディスプレイによって出力されることになる度合いを表す。概して、Ｑ値が増すにつれて、ディスプレイによって出力される色域のサイズが縮小する。この縮小は、サブフィールド色の色度が固定のままである間に、それらの強度が低減される結果であり得る。たとえば、１．０のＱ値は白黒画像に対応し、その理由は、すべてのディスプレイ輝度が白色サブフィールドにおいて出力されるからである。０．０のＱ値は、いかなる輝度も白色サブフィールドに転送されることなく、赤色フィールド、緑色フィールド、および青色フィールドによって純粋に形成された、完全に飽和した色域に対応する。高度に飽和した色を含む画像は、Ｑの低い値とともにより忠実に表され得るのに対して、大量の白色コンテンツをもつ画像（たとえば、ワードプロセシング文書および多数のウェブページ）は、Ｑのより高い値とともに、知覚的に著しい品質の低下なしに、著しい電力節約を得ながら表示され得る。したがって、Ｑは、主に不飽和な色を含む画像に対して大きくなるように選択されるのに対して、低いＱ値は、高度に飽和した色を含む画像に対して選択される。いくつかの実装形態では、Ｑ値は、入力ピクセル値に関連付けられたヒストグラムデータを取ること、およびＱ値ＬＵＴへのインデックスとしてヒストグラムデータの一部または全部を使用することによって、取得され得る。いくつかの実装形態では、色誤差を導入することなく、画像フレーム中のすべてのピクセルから抽出され得る最大白色強度値を決定するために、入力ＲＧＢ色サブフィールドのセットが解析される。いくつかのそのような実装形態では、Ｑは次のように計算され、

【0098】

【数7】

【0099】

ただし、ＭａｘＩｎｔｅｎｓｉｔｙは、サブフィールド中で可能な最大強度値（８ビットサブフィールド中で２５５など）に対応する。

【0100】

[0097]いくつかの他の実装形態では、Ｑは、ＸＹＺ色空間内で計算され得る。そのような実装形態では、Ｑ_sは、（原点における）黒色のＸＹＺ値と純粋な白色（０．９５０２， １．０， １．０８８４のＸＹＺ値など）とを接続するＸＹＺ色空間中心軸に垂直な共通平面に投射された入力画像中に含まれたすべてのＸＹＺピクセル値を囲むことができる、最小境界六角形のサイズを特定することによって決定され得る。Ｑは、１．０と、境界六角形と完全なディスプレイ色域をキャプチャすることから得られることになる六角形（ｓＲＧＢ、Ａｄｏｂｅ ＲＧＢ色域、またはｒｅｃ．２０２０色域など）のサイズの比との間の差に等しく設定される。

【0101】

[0098]決定されたＱ値に基づいて、ＲＧＢ色サブフィールドの入力セット中に記憶されたピクセル値が、ＸＹＺ色空間にマッピングされる（ステージ６０６）。上記で示されたように、Ｑが増すにつれて、より多くの画像輝度が、赤色サブフィールド、緑色サブフィールド、および青色サブフィールドを通してではなく、白色サブフィールドを通して出力されるので、出力画像のガマットが減少される。画像品質を維持するために、すなわち、選択された飽和レベルが与えられると、適切なカラーバランスを維持するために、低減された出力ガマットに適合されたガマットマッピングアルゴリズムを使用して、ピクセル値がＸＹＺ色空間に変換される。

【0102】

[0099]いくつかの実装形態では、ＲＧＢ値は、ＲＧＢピクセル値のセットにＱ依存色変換行列を乗算することによって、ＸＹＺ色空間に変換され得る。いくつかの他の実装形態では、変換の速度を上げるために、３次元Ｑ依存ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴが、｛Ｒ，Ｇ，Ｂ｝トリプレット値によってインデックス付けされ、飽和補償論理４０８によって記憶され得る（または、それによってアクセス可能であり得る）。多数のそのようなＬＵＴを記憶することは、いくつかの実装形態では、メモリ容量の観点から禁止になり得る。多数のＱ依存ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴを記憶することに関連するメモリ容量の懸念を改善するために、飽和補償論理４０８は、比較的少数のＱ依存ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴを記憶し、記憶されたＬＵＴに関連付けられたもの以外のＱ値のためにＬＵＴ間の補間を使用することができる。

【0103】

[0100]図６は、１つのそのような実装形態を示す。図６に示されるプロセス６００は、２つのＱ依存ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴ、すなわち、Ｑ_min ＬＵＴ６１６とＱ_max ＬＵＴ６１８とを利用する。Ｑ_min ＬＵＴ６１６は、制御論理４００によって使用されるＱの最低値に基づくＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴである。Ｑ_max ＬＵＴ６１８は、制御論理４００によって使用されるＱの最高値に基づくＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴである。いくつかの実装形態では、最小Ｑ値は、約０．０１から約０．２までに及び、最大Ｑ値は、約０．４から約０．８までに及ぶ。いくつかの実装形態では、最大Ｑ値は、１．０までに及び得る。いくつかの実装形態では、３つ以上のＱ依存ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴが、より正確な補間のために採用され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、プロセス６００は、０．０、０．５、および１．０のＱ値のためのＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴを使用することができる。

【0104】

[0101]補間を実行するために、飽和補償論理４０８は、次のようにスケーリング係数αを計算することができる。

【0105】

【数8】

【0106】

[0102]ＸＹＺ色空間は線形であるので、Ｑ_minとＱ_maxとの間の任意のＱ値をもつ任意のＲＧＢ入力ピクセル値のためのＸＹＺ三刺激値は、

【0107】

【数9】

【0108】

に等しくなるように計算され得、ただし、ＬＵＴ（ＲＧＢ）は、所与のＲＧＢ入力ピクセル値のためのＬＵＴの出力を表す。いくつかの実装形態では、各ピクセル値について２つのルックアップ関数を実行する代わりに、飽和補償論理４０８は、所与のＲＧＢ入力ピクセル値のためのＸＹＺ三刺激値を決定するための同様の式に従って、Ｑ_min ＬＵＴとＱ_max ＬＵＴとを結合して、各画像フレームについて（または、Ｑが画像フレーム間で変化するたびに）新しいＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴを生成する。すなわち、次の通りである。

【0109】

【数10】

【0110】

[0103]画像ピクセル値がＸＹＺ三刺激空間内にあるようになると、サブフィールド導出論理４０４は、ピクセル値をＲＧＢＷ色サブフィールドのセットに分解する（ステージ６０８）。図５に示されたピクセル分解ステージ（ステージ５０６）と同様に、ステージ６０８で、サブフィールド導出論理４０４は、分解行列を使用して各ピクセル値を分解する。ただし、ステージ６０８で、サブフィールド導出論理４０４は、Ｑ依存分解行列Ｍ_Qを使用する。Ｑ依存分解行列Ｍ_Qは、各サブフィールドに関連付けられたＸＹＺ値が選択されたＱの値に基づいて変動する以外は、分解行列Ｍと同じ形式を有する。

【0111】

[0104]いくつかの実装形態では、飽和補償論理４０８は、大きい範囲のＱ値のための分解行列のセットを記憶するか、またはそれへのアクセスを有する。いくつかの他の実装形態では、メモリを節約するために、ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴのように、制御論理４００は、より限られたセットの分解行列Ｍ_Qを記憶するか、またはそれにアクセスすることができ、他の値のための行列は、補間を介して計算される。たとえば、制御論理は、第１の分解行列Ｍ_Q-min６２０と第２の分解行列Ｍ_Q-max６２２とを記憶するか、またはそれらにアクセスすることができる。Ｑ_minとＱ_maxとの間のＱの値のための分解行列は、次のように計算され得る。

【0112】

【数11】

【0113】

[0105]いくつかの他の実装形態では、ステージ６０８でＱ依存分解行列を使用するのではなく、サブフィールド導出論理４０４は、代わりに、Ｑ依存ＸＹＺ→ＲＧＢＷ ＬＵＴを利用する。Ｑ依存ＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴのように、サブフィールド導出論理４０４は、限られた数のＱ依存ＸＹＺ→ＲＧＢＷ ＬＵＴを記憶するか、またはそれへのアクセスを有することができる。次いで、サブフィールド導出論理４０４は、Ｑ固有のＲＧＢ→ＸＹＺ ＬＵＴを生成するために使用された同様の補間プロセスを通して、その対応するＱ値に基づいて、画像フレームのためのフレーム固有のＸＹＺ→ＲＧＢＷ ＬＵＴを生成することができる。

【0114】

[0106]いくつかの他の実装形態では、ＬＵＴは、まったく使用されなくてよく、ＸＹＺからＲＧＢＷへの分解は、すべてのＱのためのディスプレイガマットを囲む仮想原色Ｒ' Ｇ' Ｂ'を取得するために、最初にＸＹＺピクセル値に行列Ｍ'を乗算して、直接導出される。この行列Ｍ'は、Ｍ_Q=0に対応し、その理由は、Ｑ＝０のためのガマットが、すべてのＱ＞０について取得されたガマットを囲むからである。次いで、Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびＷのための強度値が、次の計算によって取得される。

【0115】

【数12】

【0116】

[0107]ディスプレイプロセスは、ピクセル分解ステージの結果をディザリングし（ステージ６１０）、ディザリングの結果からＲＧＢＷサブフレームのセットを生成する（ステージ６１２）。ディザリングステージ（ステージ６１０）およびサブフレーム生成ステージ（ステージ６１２）は、図５に関して説明されたプロセス５００における対応する処理ステージ（ステージ５０８および５１０）に等しくなり得る。

【0117】

[0108]画像を表示するために、生成されたＲＧＢＷサブフレームが出力される（ステージ６１４）。図５に示された出力ステージ５１２とは対照的に、サブフレーム出力ステージ（ステージ６１４）は、画像フレームのために選択されたＱの値に基づいて、光源の強度を調整するための、光源強度計算プロセスを含む。上記で示されたように、Ｑの選択は、ディスプレイガマットへの修正を生じ、したがって、ＲＧＢサブフィールドの各々のための光源強度は、Ｑが増すにつれて飽和が減るように調整され、白色サブフィールドのための白色光源の強度は、Ｑが増すにつれて増大される。いくつかの実装形態では、光源強度は、Ｑの値に基づいて線形にスケーリングされる。たとえば、０．５のＱでは、各非白色サブフィールドのための光源強度値が０．５によって乗算される。Ｑが０．２であった場合、各非白色サブフィールドのための光源強度値は、０．８によって乗算される、などとなる。いくつかの実装形態では、光源強度計算は、プロセス６００においてより早く実行され得る。

【0118】

[0109]図７は、ディスプレイ上に画像を形成する例示的なプロセス７００のフロー図を示す。プロセス７００は、第１の色空間内で符号化された入力画像フレームを受信することを含み、それにおいて、入力画像フレームが、複数ａピクセルの各々について、色強度値のセットを含む（ステージ７０２）。そのような処理ステージの例は、それぞれ図５および図６に示されたステージ５０２および６０２として、上記で説明されている。プロセス７００は、それぞれのピクセルに関連付けられた色強度値を、ＸＹＺ色空間内の対応する三刺激値に変換するために、受信された入力画像フレーム内の複数のピクセルに関連付けられた色強度値に、ガマットマッピングプロセスを適用することを含む（ステージ７０４）。この処理ステージの例は、図５および図６にも示されたステージ５０４および６０６として、上記で説明されている。プロセス７００は、少なくとも４つの異なる色に関連付けられたそれぞれの色サブフィールドを形成するために、複数のピクセルに関連付けられたＸＹＺ三刺激値を分解することをさらに含む（ステージ７０６）。各色サブフィールドは、入力画像からそれぞれのピクセルのための対応する色のための強度値を含む。処理ステージ７０６の例は、図５および図６に示されたステージ５０６および６０８に関して、上記で説明されている。色サブフィールドに基づいて、ディスプレイ要素のアレイ内のディスプレイ要素のために、ディスプレイ要素状態情報が生成される（ステージ７０８）。ディスプレイ要素状態情報は、いくつかの実装形態では、サブフレームを含み得る。サブフレームを生成する例は、ステージ５１０および６１２に関して説明されている。プロセス７００は、画像を形成するために、ディスプレイ要素のアレイに、少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報を出力することをさらに含む（ステージ７１０）。処理ステージ７１０の例は、それぞれ図５および図６に示されたステージ５１２および６１４に関して、上記で説明されている。

【0119】

[0110]プロセス７００は、画像フレーム全体を処理することに関して、上記で説明されている。同様のプロセスは、セグメント化されたディスプレイに対して実施され得る。セグメント化されたディスプレイでは、バックライトが、独立して制御されたセグメントのセットに分割される。したがって、画像フレームは、画像フレームセグメントに分解され得る。異なるセグメントに対応する画像データは、異なる色度および／またはブライトネスレベルのサブフィールドに分解され得る。いくつかの実装形態では、セグメント化されたディスプレイでは、図７に示されるプロセス７００は、画像フレームの各セグメントがそれ自体のＱ値に従って処理されるように適応される。いくつかの実装形態では、セグメントのためのＱ値は、図６に示されたステージ６０４に関して上記で説明されたプロセスを使用して、そのセグメントに関連付けられたデータを別個の画像フレームとして扱い、いかなる他のセグメントのものからも独立して計算される。いくつかの他の実装形態では、２つの隣接するセグメントのＱ値が互いにあまりに大きく異ならず、それによって、２つの隣接するセグメントの間の色飽和の急速な変化から生じ得る画像アーティファクトを回避することを保証するために、セグメントのためのＱ値がまとめて決定される。セグメントのための集合的なＱ値決定は、当業者に知られている様々な制約ベースの最適化アルゴリズムを使用して実施され得る。

【0120】

[0111]上記で説明されたように、画像データを白色サブフィールドに転送することによって、画像を形成することにおいて採用する飽和レベルを変動させるディスプレイは、バッテリー寿命の延長を助ける電力管理機能を実施することができる。任意の所与の画像について、「可逆的」または実質的に可逆的なＱ値、Ｑ_optが存在し、Ｑ_optは、色忠実度に過度に影響を及ぼすことなく、白色サブフィールドに転送され得る画像データのレベルに対応する。いくつかの実装形態では、Ｑ_optは、それを超えると色誤差が人間の視覚系にとって顕著になるしきい値色誤差にほぼ等しい平均色誤差の量を出力画像に導入する、Ｑ値に対応する（すなわち、許容可能に低損失）。より多くのデータが、より高効率の白色光源によって照明される白色サブフィールドを通して提示されるにつれて、ディスプレイの電力消費が減少する。極端において、１．０のＱ値とともに黒色および白色における画像を出力することは、非白色光源がまったく照明される必要がないので、最大の電力量を節約する。電力はまた、非白色サブフィールドに対応するサブフレームとともにディスプレイをアドレス指定することを控えることによっても節約され得る。

【0121】

[0112]図８は、ディスプレイにおける電力消費を低減する例示的なプロセス８００のフロー図を示す。プロセス８００では、画像を表示するために使用されるＱの値を変動させることによって、変動する飽和レベルを通して可能な電力節約は、ディスプレイのための飽和度低下ベースのタイムアウト機能を提供するために活用され得る。すなわち、多くの現在のスマートフォンおよびタブレットのディスプレイが行うように構成されているように、ディスプレイが減光し、次いで、非アクティビティの時間期間後にシャットオフするのではなく、ディスプレイは、そのような非アクティビティに応答して、（Ｑ値を増すことによって）その飽和レベルを徐々に低減することができる。

【0122】

[0113]このプロセスは、Ｑ_optを使用して、画像を表示することを含み得る（ステージ８０２）。ディスプレイデバイス、またはディスプレイデバイスを組み込んだホストデバイスとの対話など、アクティビティが検出される間（決定ブロック８０４）、ディスプレイデバイスは、非アクティビティ期間タイマーをリセットし（ステージ８０６）、Ｑ_optを使用して、画像を表示する（ステージ８０２）。アクティビティが検出されない場合（決定ブロック８０４）、非アクティビティ期間タイマーが増分される（ステージ８０８）。非アクティビティ期間タイマーが、第１のしきい値Ｔ１を下回ったままである場合（決定ブロック８１０）、プロセス８００は、Ｑ_optを使用して、画像を表示し続ける（ステージ８０２）。非アクティビティ期間タイマーが、Ｔ１を超えるが、第２のしきい値Ｔ２を下回ったままである場合（決定ブロック８１２）、ディスプレイデバイスは、Ｑの増加された値Ｑ_highにおいて、画像を表示する（ステージ８１４）。Ｑ_highは、Ｑ_optの倍数など、Ｑ_optの関数であり得るか、または約０．６と約０．８との間の値など、固定されたより高いＱ値であり得る。非アクティビティ期間タイマーがＴ１を超える場合、ディスプレイは、１．０のＱ値を使用して、黒色および白色において画像を出力する（ステージ８１６）。いくつかの実装形態では、ディスプレイデバイスは、１．０のＱ値を使用して、画像を表示することに、直接移行する。いくつかの実装形態では、ディスプレイデバイスは、一連のフレームにわたって、Ｑ_high値を使用することから、１．０のＱ値へとスムーズに移行する。ディスプレイは、決定ブロック８０４で、アクティビティが検出されるまで、１．０のＱ値を使用して、画像を出力し続ける。すなわち、ユーザが、ディスプレイを組み込んだデバイスに再び関与すると、非アクティビティ期間がリセットされ得（ステージ８０６）、ディスプレイは、可逆的（または、許容可能に低損失）なＱ値、すなわちＱ_optを使用して、画像を出力すること（ステージ８０２）に戻ることができる。

【0123】

[0114]図９は、ディスプレイにおける電力消費を低減する第２の例示的なプロセス９００のフロー図を示す。プロセス９００は、その中にディスプレイが含まれるホストデバイスの残りのバッテリーレベルに基づいて、画像を表示するために使用されるＱの値を調整する。プロセス９００は、Ｑ_optを使用して、画像を表示することを含む（ステージ９０２）。プロセス９００は、ホストデバイスバッテリーレベルをチェックし（９０４）、バッテリーレベルを、残りのバッテリー寿命の２５％など、第１のしきい値Ｐ１と比較する（決定ブロック９０６）。バッテリーレベルがＰ１を上回る場合、ディスプレイデバイスは、Ｑ_optを使用して、画像を表示し続ける（ステージ９０２）。バッテリーレベルが、Ｐ１と、残りのバッテリー寿命の約５％など、第２のしきい値Ｐ２との間である場合（決定ブロック９０７）、ディスプレイは、Ｑ_scaledと呼ばれる、残りのバッテリー寿命に対してスケーリングされるＱ値を使用して、画像を表示する（ステージ９０８）。たとえば、バッテリーがその残りの寿命の約２５％と約５％との間を有する間、ディスプレイデバイスは、約０．２５および約１．０など、２つのＱ値の間の線形補間（または、他の好適なランプ関数）を介して決定されるＱ値を使用して、画像を出力することができる。バッテリー寿命がＰ２を下回る場合（決定ブロック９０９）、ディスプレイは、１．０のＱ値を使用して、黒色および白色において画像を出力する（ステージ９１０）。上記の例では、しきい値の割合は、実際には例示的なものにすぎず、他の割合のしきい値が他の実装形態において使用され得る。

【0124】

[0115]図１０は、所望される電力消費目標に部分的に基づいて選択されるＱ値を使用して、画像を出力するディスプレイの例示的なプロセス１０００のフロー図を示す。いくつかの電子デバイスでは、所与のバッテリー寿命が保証され得るように、デバイス内に含まれるディスプレイのための平均電力消費レベルを識別することが可能であることが望ましい。その電力消費が、表示されている画像のコンテンツに高度に依存するディスプレイでは、正確な電力消費レベルを提供することは、困難であり得る。図１０に示されるプロセス１０００は、ディスプレイデバイスが、所望または指定された電力消費目標を満たすために、画像を表示（および、したがって、その電力消費を調整）するために使用するＱ値を調整することを可能にする。

【0125】

[0116]プロセス１０００は、画像フレームを受信すること（ステージ１００２）と、Ｑ_optを決定すること（ステージ１００４）とを含む。ディスプレイデバイスは、過去に画像を表示するために使用していた平均Ｑ値、Ｑ_avgと、指定された電力消費目標に対応するＱ値、Ｑ_targetとの間の差を比較する。その差の絶対値がしきい値を下回る場合（決定ブロック１００６）、ディスプレイデバイスは、画像について決定されたＱ_opt値を使用して、画像を出力し（ステージ１００８）、Ｑ_avgを更新し（ステージ１０１０）、次の画像フレームを処理する。差の絶対値がしきい値を超える場合（決定ブロック１００６）、ディスプレイデバイスは、Ｑ_avgがＱ_targetよりも大きいか否かを決定する（決定ブロック１０１２）。Ｑ_avgがＱ_target未満である場合、画像は、Ｑの増加された値を用いて表示され（ステージ１０１４）、Ｑ_avgが更新され（ステージ１０１０）、次の画像フレームが受信される（ステージ１００２）。いくつかの実装形態では、Ｑ_avgをＱ_targetのより近くに移動させることを開始するために、Ｑの増加された値が、Ｑ_targetよりも大きくなるように選択される。いくつかの実装形態では、画像忠実度における過度の劣化を回避するために、制限が量Ｑに課されるがＱ_optを上回るように増加される。Ｑ_avgがＱ_targetよりも大きい場合、画像は、Ｑ_optを用いて表示され得る。ディスプレイは、Ｑａｖｇを更新し（ステージ１０１０）、受信すると、次の画像フレームを処理する（ステージ１００２）。

【0126】

[0117]プロセス１０００のいくつかの実装形態では、Ｑ_optは、表示されている画像の色コンテンツ以外のデータに基づいて選択され得る。たとえば、Ｑ_optは、選択されたバッテリー寿命設定とともに、画像に関連付けられたアプリケーションまたはコンテンツタイプに基づいて、選択され得る。たとえば、一般に、ワードプロセシングまたは電子リーダーアプリケーションによって出力される画像は、画像忠実度における多くの劣化なしに、比較的高いＱ値を使用して表示され得るのに対して、写真またはビデオアプリケーションによって生成される画像は、より高いＱ値を用いて出力されるとき、画像劣化の欠点があることが多い。バッテリー寿命設定は、たとえば、ディスプレイデバイスによって、またはその中にディスプレイデバイスが組み込まれているホストデバイスによって、提供されるグラフィカルユーザインターフェースによって、調整され得る。

【0127】

[0118]そのような実装形態では、ディスプレイ装置は、２次元ＬＵＴを維持することができる。ＬＵＴは、画像のアプリケーションまたはコンテンツタイプに、および可能なバッテリー寿命設定に合わせられる。ＬＵＴは、各アプリケーション／コンテンツタイプバッテリー寿命設定のための対応するＱ値を記憶する。そのようなＬＵＴの一例が、以下に表１として示される。

【0128】

【表1】

【0129】

[0119]表１に示されるように、各アプリケーションのためのＱ値は、概して、所望のバッテリー寿命設定が増大するにつれて増大する。いくつかの実装形態では、Ｑ_targetはまた、バッテリー寿命設定に基づいて変動され得る。いくつかのそのような実装形態では、上記の表におけるＱ値は、すべてのバッテリー寿命設定について一定であり得る。

【0130】

[0120]図８〜図１０に示されたプロセス８００、９００、および１０００のいくつかの実装形態では、１つまたは複数の追加の電力管理機能が実施され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、ディスプレイ装置のバッテリーレベルは、上記で説明された飽和レベル変化に加えて、経時的に減少するので、ディスプレイ装置の制御論理（図３に示された制御論理３０６など）は、ディスプレイ装置が各画像フレームを出力するために使用するサブフレームの数を低減することができる。サブフレームの数を低減することは、もはや表示されないことになるサブフレームのために、ディスプレイにデータをロードする際に費やされる電力の量を低減することによって、消費される電力の量を低減する。それはまた、表示される残りのサブフレームが、より低い強度においてより長い間に照明されることを可能にし、ディスプレイ光源がより効率的に動作することを可能にする。

【0131】

[0121]たとえば、全電力で、ディスプレイ装置は、赤色、緑色、および青色サブフィールドの各々のために４つと８つとの間のサブフレームを使用し、白色サブフィールドのために３つと５つとの間のサブフレームを使用して、画像フレームを表示し得る。バッテリーレベルが低下するにつれて、ディスプレイ装置は、図８および図９においてステージ８１６および９１０に関して説明されたように、ディスプレイがモノクロームモードに切り替えて、その場合にディスプレイがいかなる赤色、緑色、または青色サブフレームをもまったく出力しないのでない限り、使用される赤色、緑色、および青色サブフィールドの数を、３と５との間に低減することができる。いくつかの実装形態では、同数の白色サブフレームが、バッテリーレベルにかかわらず表示され得る。いくつかの実装形態では、白色サブフィールドを表示するために使用されるサブフレームの数は、Ｑが増すにつれて増し得る。いくつかの実装形態では、赤色、緑色、および青色サブフィールドを表示するために使用されるサブフレームの数は、概して、ディスプレイ装置のバッテリーレベルにかかわらず、画像フレームを表示するために使用されるＱの値に反比例し得る。

【0132】

[0122]いくつかの実装形態では、画像フレームを表示するために使用されるサブフレームの数が低減されるとき、制御論理は、より高く重み付けされたサブフレームを省略する前に、より低く重み付けされたサブフレームのディスプレイを省略することを、ディスプレイに行わせる。いくつかの他の実装形態では、制御論理は、色サブフィールドを表示するために使用されるサブフレームの数に応じて、色サブフィールドのための異なるサブフレーム重み付け方式を実施することができる。加えて、制御論理は、色サブフィールドを表示するために使用されるサブフレームの数における低減が導入し得る量子化誤差を考慮するために、その低減に応答して、追加のまたは異なるディザリング動作を実施し得る。

【0133】

[0123]ディスプレイ装置のバッテリーレベルにおける低下に応答して、より少数のサブフレームが表示される、いくつかの実装形態では、より少数のサブフレームが使用されるとき、より少ない画像データが記憶される必要があるので、ディスプレイ装置のフレームバッファの部分を選択的に電源切断することによって、追加の電力節約が得られ得る。ディスプレイがモノクロームモードで動作させられるとき、追加の電力を節約するために、追加のディスプレイハードウェアが電源切断され得る。たとえば、赤色、緑色、および青色光源に関連付けられたドライバおよび論理は、所与の画像フレームのために使用されないようになる場合、電源切断され得る。

【0134】

[0124]いくつかの実装形態では、制御論理は、それがディスプレイ装置のバッテリーレベルに基づいて実行する画像処理動作の複雑さを調整することが可能であり得る。たとえば、制御論理は、そのディザリング動作中に考慮に入れる画像フレーム内のピクセルの数を変動させることができる。ピクセルの値を決定するために、ディザリングアルゴリズムは、問題のピクセルの周囲の構成可能な距離内のピクセルの値を考慮に入れる。たとえば、ディザリングアルゴリズムは、直接隣接するピクセルの値のみを考慮に入れることができるか、または、２つ、３つ、４つ、もしくはそれ以上のピクセルだけ離れたすべてのピクセルの値を考慮に入れることができる。より多数のピクセルを考慮に入れるディザリングプロセスは、より少数のピクセルを考慮に入れるプロセスよりも、実行するためにより多くのプロセッササイクルを必要とする。したがって、制御論理は、バッテリーレベルにおける低下に応答して、動作を完了するために必要とされるプロセッササイクルの数を低減し、それによって電力を節約するために、そのディザリング動作において考慮に入れるピクセルの数を低減するように構成され得る。

【0135】

[0125]上記の電力管理技法は、図８〜図１０において示されたプロセス８００、９００、および１０００とともに使用するために上記で説明されているが、いくつかの実装形態では、ディスプレイコントローラは、そのようなプロセスとは無関係に、これらの技法を採用することができる。

【0136】

[0126]図１１Ａおよび図１１Ｂは、複数のディスプレイ要素を含む例示的なディスプレイデバイス４０のシステムブロック図を示す。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、スマートフォン、セルラー電話、またはモバイル電話であり得る。しかしながら、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはそのわずかな変形形態は、テレビジョン、コンピュータ、タブレット、電子リーダー、ハンドヘルドデバイス、およびポータブルメディアデバイスなど、様々なタイプのディスプレイデバイスも示す。

【0137】

[0127]ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカー４５と、入力デバイス４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形、および真空成形を含む、様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴムおよびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、絵、もしくはシンボルを含む他の取外し可能な部分と交換可能であり得る取外し可能な部分（図示されず）を含むことができる。

【0138】

[0128]ディスプレイ３０は、本明細書で説明されるように、双安定ディスプレイまたはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、エレクトロルミネセント（ＥＬ）ディスプレイ、ＯＬＥＤ、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）ディスプレイ、ＬＣＤ、もしくは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＬＣＤなどのフラットパネルディスプレイ、または、陰極線管（ＣＲＴ）もしくは他のチューブデバイスなどの非フラットパネルディスプレイを含むことが可能であり得る。加えて、ディスプレイ３０は、本明細書で説明されるように、機械的光変調器ベースのディスプレイを含んでもよい。

【0139】

[0129]ディスプレイデバイス４０の構成要素が、図１１Ｂに概略的に示される。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、その中に少なくとも部分的に封入された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合され得るアンテナ４３を含む、ネットワークインターフェース２７を含む。ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０上に表示され得る画像データのためのソースであり得る。したがって、ネットワークインターフェース２７は、画像ソースモジュールの一例であるが、プロセッサ２１および入力デバイス４８も画像ソースモジュールとして働き得る。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続されている。調整ハードウェア５２は、（信号をフィルタ処理するかまたはさもなければ操作するなど）信号を調整するように構成され得る。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５およびマイクロフォン４６に接続され得る。プロセッサ２１はまた、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９に接続され得る。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８およびアレイドライバ２２に結合され得、アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイ３０に結合され得る。図１１Ａに特に示されない要素を含むディスプレイデバイス４０の中の１つまたは複数の要素は、メモリデバイスとして機能することが可能であり得、プロセッサ２１と通信することが可能であり得る。いくつかの実装形態では、電源５０は、特定のディスプレイデバイス４０の設計における実質的にすべての構成要素に電力を供給することができる。

【0140】

[0130]ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３と、トランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を緩和するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は、信号を送信および受信することができる。いくつかの実装形態では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１規格のいずれか、またはＩＥＥＥ８０２．１１規格のいずれかに従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実装形態では、アンテナ４３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇ、４Ｇもしくは５Ｇ、またはそれらのさらなる実装の技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭ／汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、拡張データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）、地上基盤無線（ＴＥＴＲＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標））、エボリューションデータオプティマイズド（ＥＶ−ＤＯ）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ ＲｅｖＡ、ＥＶ−ＤＯ ＲｅｖＢ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ（登録商標））、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計され得る。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信され、プロセッサ２１によってさらに操作され得るように、それらの信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号を、アンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、処理することができる。

【0141】

[0131]いくつかの実装形態では、トランシーバ４７は、受信機によって置き換えられ得る。加えて、いくつかの実装形態では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェース２７または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理され得るフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータを、ドライバコントローラ２９に、または記憶するためにフレームバッファ２８に、送ることができる。生データは、通常は、画像内の各位置における画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、飽和、およびグレースケールレベルを含むことができる。

【0142】

[0132]プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５に信号を送信するための、およびマイクロフォン４６から信号を受信するための、増幅器とフィルタとを含み得る。調整ハードウェア５２は、ディスプレイデバイス４０内の個別構成要素であってもよいし、あるいはプロセッサ２１または他の構成要素内に組み込まれていてもよい。

【0143】

[0133]ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データをプロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８からのいずれかで取ることができ、アレイドライバ２２への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたってスキャンするのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ドライバコントローラ２９は、しばしば、スタンドアロンの集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは、多くの方法で実装され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１内に埋め込まれ得、ソフトウェアとしてプロセッサ２１内に埋め込まれ得、またはアレイドライバ２２とハードウェア内で完全に統合され得る。

【0144】

[0134]アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマット済みの情報を受信してもよく、ディスプレイのディスプレイ要素のｘ−ｙ行列からの数百本、場合によっては数千本（またはそれよりも多く）のリード線に１秒当たりに何度も印加される互いに平行な１組の波形に、ビデオデータを再フォーマットしてもよい。いくつかの実装形態では、アレイドライバ２２およびディスプレイアレイ３０は、ディスプレイモジュールの一部である。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、ディスプレイモジュールの一部である。

【0145】

[0135]いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明されるタイプのディスプレイのうちのいずれかに適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（機械的光変調器ディスプレイ要素コントローラなど）であり得る。加えて、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（機械的光変調器ディスプレイ要素コントローラなど）であり得る。その上、ディスプレイアレイ３０は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（機械的光変調器ディスプレイ要素のアレイを含むディスプレイなど）であり得る。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、アレイドライバ２２と統合され得る。そのような実装形態は、高集積システム、たとえば、モバイルフォン、ポータブル電子デバイス、腕時計または小面積ディスプレイにおいて、有用であり得る。

【0146】

[0136]いくつかの実装形態では、入力デバイス４８は、たとえばユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御することを可能にするように構成され得る。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードもしくは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、ディスプレイアレイ３０と一体化されたタッチセンシティブスクリーン、または感圧膜もしくは感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０の入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実装形態では、マイクロフォン４６を通した音声コマンドが、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために使用され得る。さらに、いくつかの実装形態では、音声コマンドは、ディスプレイパラメータと設定とを制御するために使用され得る。

【0147】

[0137]電源５０は、様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウム電池またはリチウムイオン電池などの充電式バッテリーであり得る。充電式バッテリーを使用する実装形態では、充電式バッテリーは、たとえば、壁ソケットまたは光起電性デバイスもしくはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリーは、ワイヤレス充電可能であり得る。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、またはプラスチック太陽電池もしくは太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。

【0148】

[0138]いくつかの実装形態では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ２９内に存在し、ドライバコントローラ２９は電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実装形態では、制御プログラマビリティはアレイドライバ２２内に存在する。上記で説明された最適化は、任意の数のハードウェア構成要素および／またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実装され得る。

【0149】

[0139]本明細書で使用されるとき、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ」を指す句は、単一のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａと、ｂと、ｃと、ａ−ｂと、ａ−ｃと、ｂ−ｃと、ａ−ｂ−ｃとを包含するものである。

【0150】

[0140]本明細書で開示される実装形態に関して説明される様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムプロセスは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装される場合がある。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明された様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびプロセスにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実装されるか、ソフトウェアで実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。

【0151】

[0141]本明細書で開示される態様に関して説明される様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実装するために使用されるハードウェアおよびデータ処理装置は、本明細書で説明される機能を実行するように設計された、汎用シングルチッププロセッサもしくは汎用マルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組合せによって実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。いくつかの実装形態では、特定のプロセスおよび方法は、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。

【0152】

[0142]１つまたは複数の態様では、説明される機能は、本明細書で開示される構造とそれらの構造的均等物とを含む、ハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェアで、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。本明細書で説明される主題の実装形態はまた、１つまたは複数のコンピュータプログラム、すなわち、データ処理装置によって実行するか、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータ記憶媒体上に符号化されたコンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして実装され得る。

【0153】

[0143]ソフトウェアで実装される場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。本明細書で開示される方法またはアルゴリズムのプロセスは、コンピュータ可読媒体上に存在し得る、プロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールで実装され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所にコンピュータプログラムを転送することを可能にされ得る任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を含み得る。また、任意の接続も、適宜コンピュータ可読媒体と呼ばれ得る。本明細書で使用されるディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、デジタル多用途ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（ｄｉｓｋ）およびブルーレイ（登録商標）ディスク（ｄｉｓｃ）を含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。加えて、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令のうちの１つまたは任意の組合せまたはセットとして存在し得る。

【0154】

[0144]本開示で説明された実装形態への様々な修正は、当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義された一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実装形態に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示された実装形態に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示された原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与られるべきである。

【0155】

[0145]加えて、「上側」および「下側」という用語は、時として図の説明を簡単にするために使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対的位置を示し、実装されたときの任意のデバイスの適切な配向を反映しない場合があることを、当業者は容易に諒解されよう。

【0156】

[0146]また、別個の実装形態の文脈において本明細書で説明されるいくつかの特徴は、単一の実装形態において組合せで実装され得る。また、逆に、単一の実装形態の文脈において説明される様々な特徴は、複数の実装形態において別個に、または任意の好適な部分組合せで実装され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。

【0157】

[0147]同様に、動作は特定の順序で図面に示されるが、このことは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序でまたは逐次的な順序で実行されること、またはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、フロー図の形態でもう１つの例示的なプロセスを概略的に示すことがある。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれらの間に、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明された実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明されたプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。加えて、他の実装形態が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ディスプレイ要素のアレイと、
制御論理と
を備え、前記制御論理は、
入力画像フレームを受信すること、ここにおいて、前記入力画像フレームは、複数ａピクセルの各々について、第１のセットの色パラメータ値を含む、と、
前記第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にマッピングするために、前記ピクセルに関連付けられた前記第１のセットの色パラメータ値にコンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスを適用すること、ここにおいて、前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、前記画像フレームの前記コンテンツに少なくとも部分的に基づく、と、
少なくとも４つの異なる色に関連付けられたそれぞれの色サブフィールド内でピクセル強度値を取得するために、前記ピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解することと、
前記色サブフィールドに基づいて、前記ディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、
前記ディスプレイ要素のアレイに、前記少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報を出力することと
を行うように構成される、装置。
［Ｃ２］
前記第１のセットの色パラメータ値は、赤色ピクセル強度値と、緑色ピクセル強度値と、青色ピクセル強度値とを含み、前記第２のセットの色パラメータ値は、ＸＹＺ三刺激値を含む、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ３］
前記制御論理は、前記画像のための飽和レベルパラメータを決定し、前記入力画像フレームの前記決定された色飽和パラメータに基づいて、前記ガマットマッピングプロセスを適応させるようにさらに構成される、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ４］
前記制御論理は、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することによって、前記ガマットマッピングプロセスを適応させるようにさらに構成される、
Ｃ３に記載の装置。
［Ｃ５］
前記制御論理は、前記決定された画像飽和パラメータに基づいて、少なくとも２つの記憶されたガマットマッピングルックアップテーブルの間で補間することによって、前記画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成するようにさらに構成される、
Ｃ４に記載の装置。
［Ｃ６］
前記制御論理は、コンテンツ適応型画像分解プロセスに従って、それぞれの色サブフィールドを形成するために、前記複数のピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解するようにさらに構成される、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ７］
前記制御論理は、前記受信された画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定するようにさらに構成され、
前記コンテンツ適応型画像分解プロセスは、前記決定された飽和レベルパラメータに基づいて調整された色分解行列を適用することを含む、
Ｃ６に記載の装置。
［Ｃ８］
前記それぞれの色サブフィールドの各々に関連付けられた色を有する光源を含むバックライトをさらに備え、前記制御論理は、色サブフィールドに関連付けられた前記ディスプレイ要素状態情報の一部分を出力すると、前記ディスプレイ要素のアレイを照明するために、前記色サブフィールドに関連付けられた光源を照明するように構成される、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ９］
前記制御論理は、前記色サブフィールドに関連付けられた前記ディスプレイ要素状態情報の前記部分を出力すると、異なる色サブフィールドに関連付けられた光源を照明するように構成され、前記制御論理は、前記色サブフィールドに関連付けられた前記光源と前記異なる色サブフィールドに関連付けられた前記光源とが、前記受信された画像フレームのために決定された飽和レベルパラメータの値に部分的に基づいて照明される、前記強度を制御するように構成される、
Ｃ８に記載の装置。
［Ｃ１０］
前記制御論理は、ベクトル誤差拡散プロセスを使用して、前記色サブフィールドをまとめてディザリングするようにさらに構成される、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１１］
前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、各ピクセルについて、電力管理パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記第１のセットの色パラメータ値を前記第２のセットの色パラメータ値にさらにマッピングする、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１２］
前記電力管理パラメータは、非アクティビティ期間タイマー値、目標飽和パラメータ値、およびバッテリーレベルのうちの１つを備える、
Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１３］
ディスプレイ要素の前記アレイと、
前記ディスプレイと通信することが可能なプロセッサと、前記プロセッサが画像データを処理することが可能である、
前記プロセッサと通信することが可能なメモリデバイスと
を含むディスプレイをさらに備える、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１４］
前記ディスプレイは、
前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送ることが可能なドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送ることが可能なコントローラと
をさらに含む、Ｃ１３に記載の装置。
［Ｃ１５］
前記プロセッサに前記画像データを送ることが可能な画像ソースモジュールをさらに含み、前記画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、
Ｃ１３に記載の装置。
［Ｃ１６］
入力データを受信することが可能であり、前記プロセッサに前記入力データを通信するための入力デバイスをさらに含む、
Ｃ１３に記載の装置。
［Ｃ１７］
プロセッサによって実行されると、ディスプレイ上に画像を形成する方法を前記プロセッサに実行させる、コンピュータ実行可能命令を記憶するコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
入力画像フレームを受信すること、ここにおいて、前記入力画像フレームは、複数ａピクセルの各々について、第１のセットの色パラメータ値を含む、と、
前記ピクセルに関連付けられた前記第１のセットの色パラメータ値を第２のセットの色パラメータ値にマッピングするために、前記ピクセルに関連付けられた前記第１のセットの色パラメータ値にコンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスを適用すること、ここにおいて、前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスが、前記画像フレームの前記コンテンツに少なくとも部分的に基づく、と、
少なくとも４つの異なる色に関連付けられたそれぞれの色サブフィールド内でピクセル強度値を取得するために、前記ピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解することと、
前記色サブフィールドに基づいて、ディスプレイ要素のアレイ内のディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、
前記ディスプレイ要素のアレイに、前記少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報を出力することと
を備える、コンピュータ可読媒体。
［Ｃ１８］
前記第１のセットの色パラメータ値は、赤色ピクセル強度値と、緑色ピクセル強度値と、青色ピクセル強度値とを含み、前記第２のセットの色パラメータ値が、ＸＹＺ三刺激値を含む、
Ｃ１７に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ１９］
前記方法は、前記画像のための飽和レベルパラメータを決定することと、前記入力画像フレームの前記決定された色飽和パラメータに基づいて、前記ガマットマッピングプロセスを適応させることとをさらに含む、
Ｃ１７に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２０］
前記ガマットマッピングプロセスを適応させることは、画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することを含む、
Ｃ１７に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２１］
前記画像飽和レベル依存ガマットマッピングルックアップテーブルを生成することは、前記決定された画像飽和パラメータに基づいて、少なくとも２つの記憶されたガマットマッピングルックアップテーブルの間で補間することを含む、
Ｃ２０に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２２］
前記各ピクセルに関連付けられた前記第２のセットの色パラメータ値を分解することは、コンテンツ適応型画像分解プロセスに従って、前記第２のセットの色パラメータ値を分解することを含む、
Ｃ１７に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２３］
前記方法は、前記受信された画像フレームのための飽和レベルパラメータを決定することをさらに備え、前記コンテンツ適応型画像分解プロセスは、前記決定された飽和レベルパラメータに基づいて調整された色分解行列を適用することを備える、
Ｃ２２に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２４］
前記方法は、ベクトル誤差拡散プロセスを使用して、前記色サブフィールドをまとめてディザリングすることをさらに備える、
Ｃ１７に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２５］
前記コンテンツ適応型ガマットマッピングプロセスは、各ピクセルについて、電力管理パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記第１のセットの色パラメータ値を前記第２のセットの色パラメータ値にさらにマッピングする、
Ｃ１７に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２６］
前記電力管理パラメータは、非アクティビティ期間タイマー値、目標飽和パラメータ値、およびバッテリーレベルのうちの少なくとも１つを含む、
Ｃ２５に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２７］
ディスプレイ要素のアレイと、
制御論理と
を備え、前記制御論理は、
第１の色空間内で符号化された入力画像フレームを受信すること、ここにおいて、前記入力画像フレームは、複数ａピクセルの各々について、色強度値のセットを含む、と、
前記画像フレームのための飽和パラメータを決定することと、
前記受信された画像フレーム内の各ピクセルについて、
飽和パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記ピクセルに関連付けられた前記色強度値を、前記ＸＹＺ色空間内の対応する三刺激値に変換するために、前記色強度値にガマットマッピングプロセスを適用することと、
少なくとも４つの異なる色サブフィールドに関連付けられたピクセル強度値を取得するために、前記ピクセルに関連付けられた前記ＸＹＺ三刺激値を分解することと、
前記色サブフィールドに基づいて、前記ディスプレイ要素のアレイ内の前記ディスプレイ要素のためのディスプレイ要素状態情報を生成することと、
画像を形成するために、前記ディスプレイ要素のアレイに、前記少なくとも４つの色サブフィールドに関連付けられたディスプレイ要素状態情報を出力することと
を行うように構成される、装置。
［Ｃ２８］
前記制御論理は、前記飽和パラメータに少なくとも部分的に基づいて、分解行列を導出するようにさらに構成され、前記ＸＹＺ三刺激値を分解することは、前記分解行列を適用することを備える、
Ｃ２７に記載の装置。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】