CN1230793C

CN1230793C - 彩色显示装置

Info

Publication number: CN1230793C
Application number: CNB021220492A
Authority: CN
Inventors: 宫地弘一; 阵田章仁; 宫田英利; 富泽一成; 盐见诚
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: KR100434888B1; JP2003052050A; TW591954B; CN1388499A; US20030043165A1; JP3679060B2; US7071955B2; KR20020092217A

Abstract

本发明的彩色显示装置具备光闸型彩色显示器和信号处理手段，并且设有色变换处理电路，在红色信号、绿色信号、兰色信号的灰度等级不等时，进行下述处理，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号的灰度等级减少，将处理后的色信号输出到光闸型彩色显示器。另外，代替光闸型彩色显示器还可用在显示面或其附近具有反射部件或扩散透射部件的彩色显示器、或彩色等离子显示器、或彩色场致发射显示器。由此，能提供在降低彩色显示器色度的同时，能得到较高色度显示的彩色显示装置。

Description

彩色显示装置

技术领域

本发明涉及具备信号处理装置的彩色显示装置。更详细地，涉及光闸(shutter)型彩色显示器、在显示面或其附近具有反射部件或扩散透射部件的彩色显示器、彩色等离子显示器、或彩色场致发射显示器(color fieldemission display)、及用于提高色度的色变换装置。

背景技术

近些年，特别是以实现提高液晶电视图像质量为目的，在研究开放内部安装有各种信号处理电路的彩色液晶显示装置。

例如，在日本专利特开平10-240198号公报(公开日1998年9月11日)中，揭示了具有色度调整电路的彩色液晶显示装置，在该电路中，对于红色图像显示用数字信号(R信号)、绿色图像显示用数字信号(G信号)、及兰色图像显示用数字信号(B信号)，当R信号、G信号、及B信号的灰度数中任一个或两个有不同时，在较小的一个或两个信号上加上任意设定好的1个灰度以上的信号。

上述公报中的发明的目的在于，不改变滤色片的彩色材料，能调整色再现范围。

但是，由于特开平10-240198号公报所述的彩灰度整电路提高了较小的一个或两个信号的灰度，故有彩色的象素其色度在色度坐标上如上述公报的图3及图7所示，即各色成分的色度坐标点向白色方向移动，色再现范围(色度范围)变小。因此，有彩色的象素其色度趋于白色，色度降低。

另外，虽然在特开平10-240198号公报中，虽然能够调整色再现范围，但利用信号处理不能扩展彩色液晶显示装置的基色其自身的色再现范围。这是由于，利用信号处理无法获得超过各象素亮度的100％的亮度。另一方面，若使得色再现范围为上述公报的图3及图7所示那样，色再现范围就会变窄。利用特开平10-240198号公报的技术能做到的仅是对因滤色片的厚度不一引起的白色平衡偏差进行校正而已。

另一方面，对于代表液晶显示器的光闸型彩色显示器，通常靠光闸遮光，这并非是完美无暇的，因为会产生漏光，在暗灰度上色度(颜色纯度)极度降低。

即，例如彩色液晶显示器的对比度是对于一般的透射型为300左右，又，对于一般的反射型为10左右。这是指假设白色显示的亮度为1，则黑显示的亮度为1/300左右或者1/10左右，彩色液晶显示器的黑显示不能做到完全的黑显示(亮度0)。另外，在实际使用环境中，外界光线会被液晶显示器的显示面上反射、散射，所以存在进一步增加黑显示的亮度(对比度下降)的倾向。因此，在这样的一般彩色液晶显示器上显示的图像比理想的图像(若是电视的话，则指要再现的图像)色度低(颜色淡)。这相当于在色度坐标上各色成分的色度坐标点向白色方向移动的情况。

再有，在彩色液晶显示器上，大多用滤色片将颜色分离，显示彩色图像。这时，对于提高透射率和提高颜色纯度，存在相反的关系。即，例如若使得彩色显示器的颜色变浓，则色度提高，色再现性提高(彩色变艳)，而透射率降低。另一方面，从提高亮度、降低光源的耗电(具备光源时)的角度出发，若增大透射率，则就有必要使滤色片的颜色淡一点，此时，色度(颜色纯度)降低。

因而，可知对于使用滤色片的彩色液晶显示装置，(1)黑显示无法做到完全进行黑显示，(2)若欲使透射率增加，则滤色片的颜色纯度就降低，由于以上这两个原因，存在着色度降低(颜色变淡)的问题。

另外，这类色度降低的问题最近越来越受到关注，在投射式彩色显示器、彩色电致发光显示器、彩色等离子显示器、彩色场致发射显示器等上也同样地可以发现上述问题。

即，如在反射屏幕表面上从前方投射光束的前面投射式彩色显示器、在扩散透射屏幕上从背面投射光束的背投式彩色显示器、在萤光体层背后附近具备反射性电极的彩色电致发光显示器等那样的，在显示面或其附近具有反射部件或扩散透射部件的彩色显示器，特别会在暗显示时因外界光线的反射或散射，而使色度下降。

即，在背投式彩色显示器中，因为显示面即屏幕(投射屏幕)自身为散射体，所以例如即使为黑显示的状态下，若有外界光线，外界光线就被屏幕散射，散射光的一部分进入观测者的眼中。因此，若有外界光线，对比度就下降。另外，对于背投式彩色显示器，显示面即屏幕自身为反射部件，例如即使在黑显示状态下，若存在外界光线，也会在屏幕上发生反射，对比度下降，结果使色度(颜色纯度)下降。

还有，在投射式显示器中，黑显示的状态是在通常看来为白色的屏幕上没有投射光的黑暗的白色状态，白显示的状态是使该状态更明亮的状态。

另外，在萤光体层背面一侧附近位置上具备背面电极的电致发光显示器上，背面电极大多为铝电极等的反射性电极，在具备这种将反射性电极作为背面电极的构造的情况下，例如即使为黑显示，若有外界光线，背面电极反射外部光，对比度也下降。结果色度(颜色纯度)亦降低。

再有，即使对于通过激励萤光体进行显示的显示器，在等离子显示器、场致发射显示器中，若追求萤光体的颜色纯度，则存在萤光体发光效率恶化的问题。即为了取得高亮度的显示，有必要使用低颜色纯度、高效的萤光体，这时，色度下降。因而，为了使用低颜色纯度、高效率的萤光体来取得色再现性良好的显示，必须要提高(强调)色度。

如上所述，在(1)代表彩色液晶显示器的光闸型彩色显示器、(2)投射式显示器及电致发光显示器等的在显示面或其附近具备反射部件或扩散投射部件的彩色显示器、(3)彩色等离子显示器、以及(4)彩色场致发射显示器中，存在着色度降低的问题。

因此，若对这些显示器使用特开平10-240198号公报所述的色度调整电路，则色度会进一步下降，产生相反的效果。

发明内容

本发明鉴于上述以往的问题，其目的在于，提供一种彩色显示装置，它是对于具备上述的(1)～(4)中任意一种类型的彩色显示器和信号处理装置的彩色显示装置，即使在彩色显示器的色度较低的情况下，也能够获得较高的色度显示。

为了解决上述问题，本发明的彩色显示装置的特征在于，具备通过用光闸调整来自光源(均匀亮度的背景光、太阳等的外部光源)的光并由此进行显示的光闸型彩色显示器、对由表示多个色成分的各个灰度等级的多个色信号构成的彩色图像信号进行处理并将所得的彩色图像信号输出到光闸型彩色显示器的信号处理装置，而且，上述信号处理装置还包括在各色信号的灰度等级不同时进行下述处理色变换处理装置，即增加具有最高灰度等级的色信号的灰度等级，另一方面，减少具有最低灰度等级的色信号的灰度等级，所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，所述色变换处理装置(2)在将其输入彩色图像信号的红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级分别作为R、G、B时，将输入彩色图像信号变换成输出彩色图像信号，所述输出彩色图像信号是将利用下式所示的运算而获得的R’、G’及B’分别作为红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级的输出彩色图像信号，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

其中，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为正的常数或在0以上的数值范围内变化的变量，

当R’、G’、B’的运算结果为负值时，将R’、G’、B’的值设置为0。

上述构成中，通过加深中间灰度的彩色从而达到提高图像质量的目的。即，对于含有不同比例多个色信号的中间色的图像信号，能增大最大的色成分，另一方面，能减少最小的色成分。例如，对以红色为主的色成分，仅含很少兰色及绿色的中间色的图像信号，能使红色增加，另一方面，能够使兰色及绿色减少。另外，对中间灰度的基色(单色)的图像信号也能提高灰度等级。另一方面，对于各色成分的大小(色信号的灰度等级)相等的无彩色的图像信号，各色信号不变。由此，能提高颜色纯度(色度)。即，例如能将带红的颜色变换成更接近基色红色的发红的颜色、或变成基色的红色。其结果，在光闸型彩色显示器自身的色度较低的情况下，也能得到较高色度的显示。

再有，在光闸型彩色显示器使用低颜色纯度、高透射率的滤色片时，不必增大光源的光量，就能得到亮度及色度俱佳的显示。

还有，上述光闸型彩色显示器可以其典型为液晶显示器，可以例举用液晶调整来自于设置在液晶背面的背景光的透射型彩色液晶显示器、用设置在液晶背面的光反射片反射周围光(外界光)的同时用液晶进行调光的反射型彩色液晶显示器、在液晶的背面具备半透射性反射片的同时在该半透射性反射片的背面具备背景光并且在周围明亮时利用周围光进行显示而在周围黑暗时用背景光进行显示的半透射式彩色液晶显示器(透射反射兼用型液晶显示器)等。

透射型彩色液晶显示器一般对比度在300左右，又，通过显示面表面对外界光的反射，存在彩色变淡(色度降低)的倾向，所以，通过借助本发明的色变换处理提高色度，从而能取得提高图像质量的效果。由于反射型彩色液晶显示器一般对比度在10左右，并且颜色变淡(色度下降)。色再现性降低，所以，通过利用本发明的色变换处理，能够提高色度，从而取得提高图像质量的效果。半透射型彩色液晶显示器因为包括上述两种彩色液晶显示器的特性，所以，通过利用本发明的色变换处理使得色度提高，从而取得提高图像质量的效果。

另外，作为光闸型彩色显示器的典型也可列举出电致发光显示器。所谓电致发光是指通过靠电位差引起的氧化还原反应来改变物质的状态并改变颜色及透射系数的技术。使用该电致发光的显示器即电致发光显示器也能作为光闸型彩色显示器使用。

另外，为了解决上述问题，本发明的彩色显示装置的特征在于，具备在显示面或其附近具有反射部件或扩散透射部件的彩色显示器、及对由表示多个色成分的各个灰度等级的多个色信号构成的彩色图像信号进行处理并将获得彩色图像信号输出到彩色显示器的信号处理装置，而且，上述信号处理装置包括在各色信号的灰度等级不等时进行下述处理的色变换处理装置，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号的灰度等级减少，所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，所述色变换处理装置(2)在将其输入彩色图像信号的红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级分别作为R、G、B时，将输入彩色图像信号变换成输出彩色图像信号，所述输出彩色图像信号是将利用下式所示的运算而获得的R’、G’及B’分别作为红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级的输出彩色图像信号，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

在上述构造中，对包含不同比例的多个色信号的中间色的图像信号，能使最大的色成分增加，另一方面能使最小的色成分减小。另外，即使对于中间灰度基色的图像信号，也能提高灰度等级。另一方面，对于各色成分大小相同的无彩色的图像信号，各色信号不变，由此，能提高颜色纯度(色度)。结果，彩色显示器自身的色度降低的同时，也能获得色度较佳的显示。

再有，在低颜色纯度、高透射率的滤色片用于具备上述反射部件或扩散透射部件的彩色显示器时，不增加光源的光量，也能得到亮度及色度俱佳的显示。

作为具备上述反射部件及扩散透射部件的彩色显示器，能例举出在作为反射部件的反射屏幕或者作为扩散透射部件的扩散透射屏幕(显示面)上投射光束的投射式彩色显示器、具备荧光体层(显示面)以及设置在荧光体层的背面侧附近位置上的作为反射部件的反射性背面电极的电致发光显示器。

对于使用液晶显示元件(液晶屏)、数字微透镜装置(DMD)等的所有类型的投射式彩色显示器，由于外界光被屏幕反射或散射，所以存在色度降低(颜色变淡)的倾向。通过本发明的色变换处理来提高色度，从而能取得改善图像质量的效果。另外，对于电致发光显示器，通常以金属构成背面电极(象素电极)、总线，由于能够容易地反射外界光线，存在色度降低(颜色变淡)的倾向。因而，通过本发明的色变换处理来提高色度，从而可取得提高图像质量的效果。

另外，彩色显示装置的特征在于，本发明的为了解决上述课题，具备彩色等离子显示器和对由表示多个色成分的各个灰度等级的多个色信号组成的彩色图像信号进行处理并且将所得的彩色图像信号输出到彩色等离子显示器的信号处理装置，而且，上述信号处理装置包含在各色信号的灰度等级不等时进行下述处理的色变换处理装置，即，使具有最高灰度等级的色信号灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号等级减少，所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，所述色变换处理装置(2)在将其输入彩色图像信号的红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级分别作为R、G、B时，将输入彩色图像信号变换成输出彩色图像信号，所述输出彩色图像信号是将利用下式所示的运算而获得的R’、G’及B’分别作为红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级的输出彩色图像信号，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

另外，为了解决上述课题，本发明的彩色显示装置的特征在于，具备彩色场致发射显示器、对由表示多个色成分的各个灰度等级的多个色信号组成的彩色图像信号进行处理并且将所得的彩色图像信号输出到彩色场致发射显示器的信号处理装置，而且，上述信号处理装置包括在各种色信号的灰度等级不等时进行下述处理的色变换装置，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加，另一方面，进行是具有最低灰度等级的色信号的灰度等级减少，所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，所述色变换处理装置(2)在将其输入彩色图像信号的红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级分别作为R、G、B时，将输入彩色图像信号变换成输出彩色图像信号，所述输出彩色图像信号是将利用下式所示的运算而获得的R’、G’及B’分别作为红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级的输出彩色图像信号，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

彩色等离子显示器及彩色场致发射显示器是通过激励荧光体进行显示的器件，但都是耗电大的显示器，若一味追求颜色纯度，则会存在效率降低的问题。

在上述构造中，对于包含不同比例多个色信号的中间色的图像信号，能使最大的色成分增加，另一方面，能使最小的色成分减少。另外，即使对于中间灰度基色的图像信号，也能提高灰度等级。另一方面，对于各种颜色成分大小相等的无彩色的图像信号，各种色信号不变。由此，能提高颜色纯度(包度)。结果，即使彩色显示器自身的色度降低，也能得到色度较佳的显示。

另外，上述各种构造中，通过彩色等离子显示器及彩色场致发射显示器中组合入色变换处理装置，能既保持较高的色度(浓的颜色)，且抑制荧光体的亮度。所以，既能保持在实用上不存在问题的这样等级的显示质量，又能降低电能消耗。

本发明的其它目的、特征及优点通过以下说明想必能充分理解。另外，本发明的优点可以通过以下参照附图的说明获知。

附图说明

图1为表示本发明一实施形态的彩色显示装置的主要构造的框图。

图2为表示本发明其它实施形态的彩色显示装置的主要构造的框图。

图3为表示本发明其它实施形态的彩色显示装置的主要构造的框图。

图4为表示本发明的其它实施形态的彩色显示装置的主要构造的框图。

图5为表示本发明其它实施形态的彩色显示装置的主要构造的框图。

图6为表示本发明其它实施形态的彩色显示装置的主要构造的框图。

图7为表示本发明其它实施形态的彩色显示装置的主要构造的框图。

图8为表示本发明一实施例的彩色显示装置的主要构造的框图。

图9为表示本发明其它实施例的彩色显示装置的主要构造的框图。

图10为表示本发明再一其它实施例的彩色显示装置的主要构造的框图。

图11为表示本发明再一其它实施例的彩色显示装置的主要构造的框图。

图12为表示在本发明再一其它实施例的彩色显示装置中色变换前后的红色信号灰度值的曲线图。

具体实施方式

(实施形态1)

参照图1对本发明一实施形态进行说明。

如图1所示，本实施形态的彩色显示装置具备：根据彩色图像信号对来自太阳、室内照明光源等外部光源的光进行调光并进行显示的光闸型彩色显示器1；对由表示红色灰度等级的红色信号R、表示绿色灰度等级的绿色信号G、及表示兰色灰度等级的兰色信号B组成的图像信号进行处理，并将所得的由红色信号R’、绿色信号G’、及兰色信号B’组成的彩色图像信号输出到光闸型彩色显示器1的色变换处理电路(信号处理装置、色变换处理装置)2。

色变换处理电路2是当输入的彩色图像信号的各色信号R、G、B的灰度等级不等时进行下述处理的电路，即使具有最高灰度等级的色信号(R、G、B中的一个或两个)的灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号(R、G、B中的一个或两个)的灰度等级减少。

输入彩色图像信号由N灰度(黑0～白(N-1))的RGB3色构成。即输入图像信号是由用0(最低灰度等级：黑)～N-1(最高灰度等级：白)的整数值(灰度值)r表示红色灰度等级的n位N灰度(N＝2ⁿ)的数字信号(红色信号)R、用0～N-1的整数值g表示绿色灰度等级的n位N灰度的数字信号(绿色信号)G、及用0～N-1的整数值b表示兰色灰度等级的n位N灰度的数字信号(兰色信号)B组成的3n位的彩色数字图像信号。

色变换处理电路2将输入彩色图像信号的各色信号R、G、B的灰度值r、g及b变换成能以下式表示且通过运算获得的灰度值r’g’及b’(且运算结果为负值时，取0)，

r’＝r+Krg(r-g)+Krb(r-b)

g’＝g+Kgr(g-r)+Kgb(g-b)

b’＝b+Kbr(b-r)+Kbg(b-g)

(且Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为正的常数)

将把这些灰度值r’、g’及b’分别作为灰度值的红色信号R’、绿色信号G’、及兰色信号B’当作输出彩色图像信号，输出到光闸型彩色显示器1。

Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg最好为2以下，更好地为0.5以下。

另外，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg最好分别能以1/(2的整数次方)形式表示的常数。

由此，能减小色变换处理电路2的电路规模。这是由于，彩色图像信号为二进制的数字信号，在该数字信号上乘以1/(2的整数次方)的运算能通过移位(位操作)容易地完成。例如，在n位(n＞3)的数字信号上乘以1/2³(＝0.125)的计算，可以删除后面3位并使前面(n-3)位向后移动3位，并通过使前面3位为“000”而完成。另外，在n位(n＞2)的数字信号上乘以1/2²(＝0.25)的计算，也可以通过删除后面2位，并使前面的(n-2)位向后移动2位，将前面2位置“00”而完成。

而且，例如，假设在以下情形时，

Krg＝Krb＝0.125＝1/2³

Kgr＝Kgb＝0.25＝1/2²

Kbr＝Kbg＝0.125＝1/2³

将色信号R、G、B的8位256灰度的数字信号分别为“200”、“120”、“100”(10进制表示)的输入彩色图像信号变换成色信号R’、G’、B’分别为“222”、“105”、“85”(10进制表示)的输出彩色图像信号。因此，带红色的中间色能变换成更接近红的基色的中间色。

[实施形态2]

参照图2对本发明的其它实施形态进行说明。又，为便于说明，对于与前述实施形态1所示的各部件具有相同功能的部件赋予相同的符号，并省略说明。

如图2所示，本实施形态的彩色显示装置是在实施形态1的彩色显示装置上追加了黑色扩展/白色扩展电路(信号处理装置、黑色扩展/白色扩展装置)3。

色变换处理电路2对不是输入彩色图像信号而从黑色扩展/白色扩展电路3输出的彩色图像信号进行信号处理之外，与实施形态1相同。即色变换处理电路2将从黑色扩展/白色扩展电路3输出的红色信号R’绿色信号G、及兰色信号B的灰度值r’、g’、b’变换成能以下式

r”＝r’+Krg(r’-g’)+Krb(r’-b’)

g”＝g’+Kgr(g’-r’)+Kgb(g’-b’)

b”＝b’+Kbr(b’-r’)+Kbg(b’-g’)

表示的且通过运算所得的灰度值r”、g”及b”(且，若运算结果为负值时取0)，将把这些灰度值r”、g”及b”分别作为灰度值的红色信号R”、绿色信号G”、及兰色信号B”作为输出彩色图像信号输出到光闸型彩色显示器1。

黑色扩展/白色扩展电路3对输入彩色图像信号的红色信号R、绿色信号G、兰色信号B的各个灰度值r、g及b，在第1阀值X(N-3以下的自然数)以下的正值时，将它们变换成0，另一方面，在第2阀值Y(且比X大、N-2以下的整数)以上且小于N-1时，将它们变换成1，在大于X小于Y时，通过用下式表示的函数，

r’＝o(r)

g’＝p(g)

b’＝q(b)

(且，o(r)、p(g)及q(b)为分别在R＝X～Y、G＝X～Y及B＝X～Y的区间内，从0单调增加到N-1的函数)变换成灰度值r’、g’及b’，将作为变换的结果所得的灰度值r’、g’及b’分成当作灰度值的红色信号R’、绿色信号G’及兰色信号B’输出到色变换处理电路2。

在本实施形态，函数o(r)、p(g)及q(b)如下所示：

o(r)＝(N-1)[(r-x)/(y-x)]²

p(g)＝(N-1)[(g-x)/(y-x)]^z

q(b)＝(N-1)[(b-x)/(y-x)]^z

且Z为任意的正的常数。另外，运算结果当在小数点后时舍去。

因此，若各色信号R、G、B的灰度值用t(＝r、g、b)表示，各色信号R’、G’、B’的灰度值用t’(＝r’、g’、b’)表示，则如下所示。

0≤t≤x时，t’＝0

x+1≤t≤y-1时，t’＝(N-1)(t-x)/(y-x)

y≤t≤N-1时，t’＝N-1

在本实施形态中，如上所述，通过设置黑色扩展/白色扩展电路3，能够提高包含中间灰度在内的图像的对比度，能获得更好的图像质量。

再者，在本实施形态，作为函数o(r)、p(g)及q(b)使用一次函数，而函数o(r)、p(g)及q(b)若在R＝X～Y、G＝X～Y及B＝X～Y的区间里为从o单调增加至N-1的函数，则并非是特别限定的，也可采用指数函数、三角函数。

[实施形态3]

根据图3对本发明其它实施形态进行说明。并为便于说明，对于与前述实施形态1或2所示的各个部件具有相同功能的部件赋予相同的符号、并省略说明。

如图3所示，本实施形态的彩色显示装置为对实施形态2的彩色显示装置再追加检测外部光强用的外部光传感器(检测装置)4和色变换调整器(调整装置)5。

色变换处理电路2将从黑色扩展/白色扩展电路3输出的红色信号R’、绿色信号G’、及兰色信号B’的灰度值r’、g’及b’变换成通过下式所示运算而获得的灰度值r”、g”及b”(且，运算结果为负值时取0)，

r”＝r’+Krg(r’-g’)+Krb(r’-b’)

g”＝g’+Kgr(g’-r’)+Kgb(g’-b’)

b”＝b’+Kbr(b’-r’)+Kbg(b’-g’)

将把这些灰度值r”、g”及b”分别作为灰度值的红色信号R”、绿色信号G”、及兰色信号B”作为输出彩色图像信号，输出到光闸型彩色显示器1。

在本实施形态中，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为大于0的数值范围中的变量，可以下式表示。

Krg＝β·αr·Crg

Krb＝β·αr·Crb

Kgr＝β·αg·Cgr

Kgb＝β·αg·Cgb

Kbr＝β·αb·Cbr

Kbg＝β·αb·Cbg

上述Crg、Crb、Cgr、Cgb、Cbr及Cbg分别对应于g’、b’、r’、b’、r’及g’而在大于0的数值范围内变化的变量。若设Crg＝i(g’)、Crb＝j(b’)、Cgr＝k(r’)、Cgb＝l(b’)、Cbr＝m(r’)、Cbg＝n(g’)时，i(g’)、j(b’)、k(r’)、l(b’)、m(r’)及n(g’)是以下式表示的函数，

i(g’)＝Crg’{g’/(N-1)}^k (g’＜(N-1)/2)

＝Crg’{1-g’/(N-1)}^k (g’≥(N-1)/2)

j(b’)＝Crb’{b’/(N-1)}^k (b’＜(N-1)/2)

＝Crb’{1-b’/(N-1)}^k (b’≥(N-1)/2)

k(r’)＝Cgr’{r’/(N-1)}^k (r’＜(N-1)/2)

＝Cgr’{1-r’/(N-1)}^k (r’≥(N-1)/2)

l(b’)＝Cgb’{b’/(N-1)}^k (b’＜(N-1)/2)

＝Cgb’{1-b’/(N-1)}^k (b’≥(N-1)/2)

m(r’)＝Cbr’{r’/(N-1)}^k (r’＜(N-1)/2)

＝Cbr’{1-r’/(N-1)}^k (r’≥(N-1)/2)

n(g’)＝Cbg’{g’/(N-1)}^k (g’＜(N-1)/2)

＝Cbg’{1-g’/(N-1)}^k (g’≥(N-1)/2)

(且，k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’为正的常数)表示的函数。运算结果是当小数点后时舍去。

Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’最好为2以下，0.5以下为更好。另外Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’最好为分别能以1/(2的整数次方)表示的常数。由此，能减小色变换处理电路2的电路规模。之所以这样是因为这时，彩色图像信号是二进制的数字信号，在该数字信号上乘以1/(2的整数次方)的运算，能靠移位容易地实现。

上述αr、αg及αb是分别对应于r、g及b而在0以上的数值范围的变化的变量。若设αr＝f(r)、αg＝g(g)、αb＝h(b)，则f(r)、g(g)及h(b)，为能以下式表示的函数。

f(r)＝f₀{r’/(N-1)}^k (r’＜(N-1)/2)

＝f₀{1-r’/(N-1)}^k (r’≥(N-1)/2)

g(g)＝g₀{g’/(N-1)}^k (g’＜(N-1)/2)

＝g₀{1-g’/(N-1)}^k (g’≥(N-1)/2)

h(b)＝h₀{b’/(N-1)}^k (b’＜(N-1)/2)

＝h₀{1-b’/(N-1)}^k (b’≥(N-1)/2)

(且，f₀、g₀及h₀及k是正的常数)，

运算结果是当在小数点以后时舍去。

f₀、g₀及h₀最好为1以下。另外f₀、g₀、h₀最好为分别能用1/(2的整数次方)形式表不的常数。由此，能减小色变换处理电路2的电路规模。之所以这样是因为，这时彩色图像信号为二进制数字信号，在该数字信号上乘以1/(2的整数次方)的运算，能通过移位容易地完成。

这样，在本实施形态中，有别于实施形态1，让Crg、Crb、Cgr、Cgb、Cbr、Cbg和αr、αg、αb变化，使得r’、g’及b’越接近0或N-1就越小。由此，利用色变换处理电路2的信号处理能减轻彩色图像信号的各色信号R、G、B灰度值在最小值0或最大值N-1处的饱和情况。即能防止过渡提高色度(色增强)。再有，对于单色、补色能做到不作色度提高(色增强)处理。

本实施形态的黑色扩展/白色扩展电路3大致和实施形态2的黑色扩展/白色扩展电路3相同，然而，使其能够按照外部光传感器4检测出的外部光强控制X及Y。

色变换调整器5是用于根据使用者的喜好将β调整在0以上1以下的数值范围内。β为0时，色变换处理电路2的色度提高(色增强)功能关闭，β为1时，色变换处理电路2的色度提高(色增强)功能为最大限度。

还有，在本实施形态中，作为函数f(r’)、g(g’)、h(b’)、i(g’)、j(b’)、k(r’)、l(b’)、m(r’)及n(g’)，在0以上(N-1)/2以下的区间内使用单调增加一次函数，在(N-1)/2以上N-1以下的区间使用单调减少的一次函数。因此，函数f(r)、g(g)、h(b)并不限于此，也可以使用在0以上(N-1)/2以下的区间单调增加、在(N-1)/2以上N-1以下的区间单调减少的指数函数或三角函数。另外，通过将r、g及b与(N-1)/2进行比较，从而作条件划分，也能够将从(N-1)/2开始变化作为条件划分的阀值。再有，根据情况，作为函数f(r’)、g(g’)、h(b’)、i(g’)、j(b’)、k(r’)、l(b’)、m(r’)及n(g’)，也可以用在0～N-1区间中单调增加的函数。

另外，在本实施形态中，做成能根据使用者的喜好调整β，而更多的情况下，当外部光强越强则使β越大方法，会让使用者觉得图像质量良好。

因此，如图4所示，也可以做成省略了色变换调整器5，而根据外部光传感器的检测结果将β自动地控制在0以上1以下的数值范围内。

[实施形态4]

根据图1对本发明再一其他实施形态进行说明。为便于说明，对于与前述实施形态1所示的各部件具有相同功能的部件赋予同一符号，并省略说明。

本实施形态的彩色显示装置除了运算处理与色变换处理电路2不同之外，其余与实施形态1的构造相同。

本实施形态的色变换处理电路2和实施形态1一样，将输入彩色图像信号的各色信号R、G、B的灰度值r、g及b变换成通过以下式表示的运算而获得的灰度值r’、g’及b’(且，运算结果为负值时取0)

r’＝r+Krg(r-g)+Krb(r-b)

g’＝g+Kgr(g-r)+Kgb(g-b)

b’＝b+Kbr(b-r)+Kbg(b-g)

(且，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为正的常数)，

将把这些灰度值r’、g’及b’分别作为灰度值的红色信号R、绿色信号G、兰色信号B作为输出彩色图像信号，输出到光闸型彩色显示器1。

上述Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg与实施形态1不同，为以下式表示的变量。

Krg＝C·αr·αg

Krb＝C·αr·αb

Kgr＝C·αg·αr

Kgb＝C·αg·αb

Kbr＝C·αb·αr

Kbg＝C·αb·αg

(C为正的常数，αr、αg、αb分别为根据r、g及b而在0以上的数值范围变化的变量)

上述的αr、αg及αb分别为根据r、g及b，在0以上的数值范围内变化的变量，并且使得为由下式表示的函数。

αr＝2×r/(N-1) (r＜(N-1)/2)

＝2×(1-r)/(N-1) (r≥(N-1)/2)

αg＝2×g/(N-1) (g＜(N-1)/2)

＝2×(1-g)/(N-1) (g≥(N-1)/2)

αb＝2×b/(N-1) (b＜(N-1)/2)

＝2×(1-b)/(N-1) (b≥(N-1)/2)

又，运算结果(r’、g’及b’的运算值)当在小数点后时舍去。

常数C最好为2以下，更好地为0.5。

另外，常数C最好是能分别用1/(2的整数次方)形式表示的常数。由此，能减小色变换处理电路2的电路规模。之所以这样是因为，彩色图像信号为二进制的数字信号，该在数字信号上乘以1/(2的整数次方)的运算能够借助移位容易地完成。

[实施形态5]

根据图5对本发明的其它实施形态进行说明。如图5所示，本实施形态的彩色显示装置具备：具有作为显示面的荧光体层(图中未示出)和设置在荧光体层的背面侧作为反射部件的背面电极(图中未示出)的彩色电致放光显示器41；以及对由表示红色的灰度等级的红色信号R、表示绿色的灰度等级的绿色信号G、表示兰色的灰度等级的兰色信号B组成的彩色图像信号进行处理并且将所得的红色信号R’、绿色信号G’及兰色信号B’组成的彩色图像信号输出到彩色电致发光显示器41的色变换处理电路(信号处理装置、色变换处理装置)2。

上述色变换处理电路2利用和实施形态1的色变换处理电路2相同的方法，对输入彩色图像信号的各色信号R、G、B实施处理。另外，对于输入彩色图像信号也是与实施形态1的输入彩色图像信号相同的信号。

通过采用该方法，能将包含不同比例的多个色信号的中间色的图像信号变换成更接近基色的中间色。因此，能获得亮度及色度俱佳的显示。

再有，在本实施形态，作为在显示面及其附近具备反射部件或扩散透射部件的彩色显示器，使用了彩色电致发光显示器，但本实施形态并不限于此，即，例如，对于将来自于前方的光束投射到反射屏幕表面的前投式彩色显示器、将从背面来的光束投射在扩散透射屏幕上的背投式彩色显示器等，也能够采用该方法。

[实施形态6]

根据图6对本发明的其它实施形态进行说明。如图6所示，本实施形态的彩色显示装置具备：利用稀有气体放电发光的彩色等离子显示器51；以及对由表示红色灰度等级的红色信号R、表示绿色灰度等级的绿色信号G、及表示兰色灰度等级的兰色信号B组成的彩色图像信号进行处理并且将获得的红色信号R’、绿色信号G’、及兰色信号B’组成的彩色图像信号输出到彩色等离子显示器51的色变换处理电路(信号处理装置、色变换处理装置)2。

上述色变换处理电路2采用与实施形态1的色变换处理电路2相同的方法，对输入彩色图像信号的各色信号R、G、B实施处理。另外，对于输入彩色图像信号也与实施形态1的输入彩色图像信号相同。

利用该方法，能将包含不同比例的多个色信号的中间色的图像信号变换成更接近基色的中间色。因此，能既维持高的色度(浓度)、且抑制荧光体的亮度。所以，在实用上能够毫无问题地维持显示质量，且能够减少电耗。

[实施形态7]

参照图7对本发明的其它实施形态进行说明。，如图7所示，本实施形态的彩色显示装置具备：彩色场致发射显示器61；以及对由表示红色灰度等级的红色信号R、表示绿色灰度等级的绿色信号G，及表示兰色灰度等级的兰色信号B组成的彩色图像信号进行处理兵器并且将所得的由红色信号R’、绿色信号G’、及兰色信号B’组成的彩色图像信号输出到彩色场致发射显示器61的色变换处理电路(信号处理装置、色变换处理装置)2。

上述色变换处理电路2采用与实施形态1的色变换处理电路2相同的方法，对输入图像信号的各色信号R、G、B实施处理。另外，输入彩色图像信号也与实施形态1的输入彩色图像信号相同。

根据该方法，能将包含不同比例的多个色信号的中间色的图像信号变换成更接近基色的中间色。因此，能既维持高的色度(浓度)、且抑制荧光体的亮度，所以，能够在实用上毫无问题地维持限制质量，且能减少电耗。

以下通过实施例再对本发明作具体说明，但本发明并不因此而受限定。

[实施例1]

在本实施例中，输入彩色图像信号由256灰度(黑0～白255)的RGB3色构成。即，输入图像信号为由各为8位256灰度的红色信号R、绿色信号G及兰色信号B组成的24位(全彩)的彩色数字信号，相当于前述实施形态中使得n＝8(N＝256)的情况。

在本实施例中，如图8所示，在前述实施形态1彩色显示器中，使用TFT(康膜半导体)驱动的透射型彩色液晶显示器10作为光闸型彩色显示器1。透射型彩色液晶显示器10具备：作为光源的背景光11；具有对来自背景光的光进行调光的液晶层和用于开关液晶层的多个TFT的透射型彩色液晶显示元件(光闸)12；对上述各TFT的源极电极施加显示信号用的源极驱动器13；对上述各TFT的栅极电极施加栅极电压(扫描信号)用的栅极驱动器14；以及在将彩色数字图像信号提供给源极驱动器13同时，用于将控制信号供给源极驱动器13及栅极驱动器14的定时控制器15，所述控制信号用于控制源极驱动器13及栅极驱动器14。

如图8所示，以使得由色变换处理电路2处理后的彩色数字图像信号(红色信号R”、绿色信号G”及兰色信号B”)输入到定时控制器15。

另外，对于该透射型彩色液晶显示元件12，与以往彩色液晶显示装置通常所用的滤色片层相比，层厚较薄(1.2μm)，并且预先做成为具有5％的高透射率的滤色片层。

在本实施例中，考虑到色再现性及色变换处理电路的电路规模小型化，而将系数Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg设定在0.125(＝1/2³)。

再者，为了和本实施例的彩色显示装置(色变换处理电路2为导通状态)作比较，准备了以下两种比较用的彩色显示装置。

1.具备从上述实施例的彩色显示装置中去掉色变换处理电路2并且将滤色片层的层厚变为通常的层厚(1.3μm)这样构造(以往构成)的彩色液晶显示装置(以下称作(比较例1的彩色显示装置))。

2.在上述实施例的彩色显示装置中，使色变换处理电路2为截止状态，并且略过色变换处理电路2而将输入数字图像信号原样地输入透射型彩色液晶显示器10这样的构造(以下称作(比较例2的彩色显示装置))。

本实施例的彩色显示装置和比较例1、2的彩色显示装置的比较结果如表1所示。

表1

	实施例1	比较例1	比较例2
	实施例1	比较例1	比较例2	透射率(相对值)	105％	100％	105％
色再现范围(相对值)	94％	100％	94％	透射率(相对值)	105％	100％	105％
色再现范围(相对值)	94％	100％	94％	色再现性的主观评价	4.5	4.9	3.3

色再现范围为用连接CIE色度坐标上的三原色(红色、绿色、兰色)的色度坐标点的三角形(色再现范围)的面积进行评价的结果。另外，所谓色再现性的主观评价为通常让10名接受试验者观察几幅图像(自然画)和将这些图像用本实施例及比较例1、2的彩色显示装置显示的图像，以下述的评价标准对是否察觉颜色变淡进行打分后的平均值。

5：不能察觉

4：不注意察觉不出

3：能察觉但不妨碍观看

2：妨碍观看

1：非常妨碍观看

还有，所谓“不注意”是表示这样一种程度，即若仔细看才能察觉颜色变淡，而观看显示时完全意识不到颜色已变淡。另外，所谓“不妨碍”表示能明显地察觉到颜色变淡，但并不妨碍观察显示。

从表1可知，实施例1及比较例2的彩色显示装置，和比较例1的彩色显示装置相比，透射率增加5％。因此，在这些彩色显示装置的背景光亮度相等的场合，实施例1及比较例2的彩色显示装置的亮度要比比较例1的彩色显示装置的亮度亮5％，能得到明亮的显示。另外，在这些彩色显示装置的亮度相等时，对于实施例1及比较例2的彩色显示装置，与比较例1的彩色显示装置相比，背景光的亮度能降低5％(暗)。因而，在实施例1的彩色显示装置上，与比较例1彩色显示装置相比，能取得节省5％的耗电的效果。

另外，因为这些彩色显示装置均是靠滤色片进行彩色显示，所以在不用色变换处理电路2时，为了提高色再现性，就有必要和比较例1那样加厚滤色片层的层厚。但这样做会招致透射率降低、亮度(显示质量)降低、电耗增大。反之，若单纯地如比较例2那样将滤色片层的层厚做薄，则就得不到较高的色再现性。

对此，对于实施例1，若与比较例1进行比较，则基色的色再现性降低，注意主观评价结果，可见只有几名接受试验者看出颜色变淡，所以色再现性维持在能够检测出颜色变淡的极限程度(检测极限)，可知，能得到较无信号处理的比较例2极为优良的评价结果。这是由于，在通常的自然画中主体大多为中间灰度，在实施例1中通过色变换处理电路2将中间灰度的颜色加深。从而，在实用上(主观评价上)几乎不会察觉到色再现性的降低，较无信号处理的比较例2能得到极为优良的评价结果。

再有，如前所述，彩色液晶显示装置的基色的彩色再现范围本身不能通过信号处理进行扩展。但是，在实施例1中，通过与其增强透射型彩色液晶显示器10固有的色再现范围，还不如增强中间灰度的色度，从而对于观察者宛如色再现范围已扩展了。

如上所述，实施例1，能实现在实用上没有问题的显示，并能提高亮度、降低耗电。

[实施例2]

本实施例中，输入彩色图像信号由256灰度(黑0～白255)的色信号R、G、B构成。即，输入图像信号为由各个是8位256灰度的红色信号R、绿色信号G及兰色信号B组成的24位(全彩)的彩色数字信号，与前述实施形态中取N＝256(n＝8)时的情况相当。

在本实施例中，如图9所示，在前述实施形态2的彩色显示装置中，作为光闸型彩色显示装置1使用以往众所周知的TFT驱动的反射型彩色液晶显示器20。反射型彩色液晶显示器20代替背景光11及透射型彩色液晶显示元件12，除了具备反射型彩色液晶显示元件(光闸)22之外，其他构造与透射型彩色液晶显示器10相同。反射型彩色液晶显示元件22除了具有液晶层及TFT，在液晶层的背面侧具备用于反射外部光(来自太阳、室内照明光源等的外部光源的光线)的反射层，利用液晶对反射层的反射光进行调光而来显示。

反射型液晶彩色显示器20的定时控制器15如图9所示，做成输入由黑色扩展/白色扩展电路3及色变换处理电路2处理后的彩色图像信号(红色信号R”、绿色信号G”及兰色信号B”)。

在本实施例的黑色扩展/白色扩展电路3中，对各色信号R、G、B的灰度值t，各色信号R’、G’、B’的灰度值为下式所示。

在0≤t≤16时，t’＝0

在17≤t≤234时，t’＝255·(t-16)/(235-16)

(且小数点以后部分舍去)

在235≤t≤255时，t’＝255

在本实施例的色变换处理电路2中，考虑到色再现性及减小色变换处理电路2的电路规模的小型化，将系数Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg设定为下式所示。

Krg＝Krb＝0.25(＝1/2²)

Kgr＝Kgb＝0.5(＝1/2)

Kbr＝Kbg＝0.25(＝1/2²)

在将这样的黑色扩展/白色扩展电路3、色变换处理电路2和反射型彩色液晶显示器20组合成的彩色显示装置中，能够加深中间灰度的颜色，与以往的反射型液晶显示装置相比，能达到提高图像质量的目的。

[实施例3]

本实施例中，与实施例1、2相同地，输入彩色图像信号由256灰度(黑0～白255)的色信号R、G、B构成。

本实施例如图10所示，在前述实施形态3的彩色显示装置上，使用以往众所周知的TFT驱动的半透射型液晶彩色显示器30作为光闸型彩色显示器。半透射型彩色液晶显示器30替代透射型彩色液晶显示元件12而具备半透射型彩色液晶显示元件(光闸)32，除此之外与透射型彩色液晶显示器10构造相同。半透射型彩色液晶显示元件32除了具有液晶层及TFT，还具备在液晶层背面反射周围光的同时能透射来自背景光的光线的半透射性反射片。

另外，半透射型彩色液晶显示器30根据外部光传感器4检测到的外部光强，在外部光强大于4000勒克司(lux)时背景光11不点亮而利用外部光显示，另一方面，外部光强度不到4000勒克司时，使背景光11点亮并利用背景光11显示。

向半透射型彩色液晶显示器30的定时控制器15，如图10所示那样，输入由黑色扩展/白色扩展电路3及色变换处理电路2处理后的彩色图像信号(红色信号R”、绿色信号G”及兰色信号B”)。

在本实施例的黑色扩展/白色扩展电路3中，设定Z＝1。另外，在本实施例的黑色扩展/白色扩展电路3中，根据由外部光传感器4检测出的外部光强，调整x及y为下述关系。

外部光强＞4000勒克司，背景光11关闭(外部光强大)时，取x＝40、y＝220。

外部光强＞2000勒克司、而＜4000勒克司(外部光强度中)，背景光11点亮时，取x＝25、y＝230。

外部光强＜2000勒克司(外部光弱)、背景光11点亮时，取x＝10、y＝240。

再有，外部光强大于4000勒克司的条件是外部光强度大、以反射方式为主要的使用条件。另外，外部光强在2000勒克司与4000勒克司之间的条件是外部光较弱、反射方式和透射方式共存的条件。另外，外部光强小于2000勒克司的条件为外部光更弱、以透射方式为主要的条件。

在本实施例的色变换处理电路2中，考虑到色再现性及色变换处理电路2的电路规模小型化，将如下式这样设定系数k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’、Cbg’、f₀、g₀及h₀。

k＝1

Crg’＝Crb’＝Cgr’＝Cgb’＝Cbr’＝Cbg’＝0.25

f₀＝g₀＝h₀＝2

在如此的将黑色扩展/白色扩展电路3。色变换处理电路2与半透射型彩色液晶显示器30组合成的彩色显示装置中，随着外部光强、及反射方式和透射方式的平衡(背景光11的亮度)对比度即使变化，仍有可能用各种条件加深成最佳的中间灰度的颜色，与以往的半透射型液晶显示装置相比，能提高图像质量。

再有，本实施例中，使得为能够根据使用者之喜好来调整β，也可如图11所示，省却了色变换调整器5，而根据外部光传感器4的检测结果在0以上1以下的数值范围内自动地控制β。

另外，上述实施例2、3的黑色扩展/白色扩展电路3中，设定为Z＝1。因为Z越大，则越能够提高对比度(色增强的程度)，所以可以进行适当调整。例如，用透射型彩色液晶显示器10代替反射型彩色液晶显示器20，当较明亮的场合下使用该透射型彩色液晶显示器10时，将Z设定成大于1的值，则能感觉到图像质量更高。例如，在特别明亮的房间里使用透射型液晶彩色显示器10时，若将Z设成1.2，则能感觉到图像质量又获提高。同样的效果在x取大于16，y小于35时也能得到。

[实施例4]

本实施例的彩色显示装置除了实施例1的色变换处理电路2其运算处理中的系数Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg以外，与实施例1相同。

在该实施例中，考虑到色再现性以及色变换处理电路2的电路规模的最小化，而将系数Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg设定为0.25(＝1/2²)。

在图12中，将输入彩色图像信号的绿色信号G的灰度值g及兰色信号B的灰度值b固定在64，用虚线表示使输入彩色图像信号的红色信号R的灰度值r在0(黑)～255(白)变化时，输出彩色图像信号的红色信号R的灰度值r’的变化。

[实施例5]

本实施例的彩色显示装置除了将实施例1的色变换处理电路2变化成实施形态5的色变换处理电路2之外，其余和实施例1相同。

因此，输出彩色图像信号的红色信号R’的灰度值r’、绿色信号G’的灰度值g’、及兰色信号B’的灰度值b’能以下式表示。

r’＝r+Krg(r-g)+Krb(r-b)

g’＝r+Kgr(g-r)+Kgb(g-b)

b’＝b+Kbr(b-r)+Kbg(b-g)

另外，输入彩色图像信号和实施例1同样由256灰度RGB三色构成，且n＝8(N＝256)。另外，在本实施例的色变换处理电路2中，考虑到色再现性及色变换处理电路2的电路规模的最小化，而将系数C设定为C＝0.25。

因此，上述系数Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg能以下式表示。

Krg＝0.25×αr×αg

Krb＝0.25×αr×αb

Kgr＝0.25×αg×αr

Kgb＝0.25×αg×αb

Kbr＝0.25×αb×αg

Kbg＝0.25×αb×αg

上述的αr、αg、αb能以下式表示。

αr＝2×r/255 (r＜128)

＝2×(1-r)/255 (r≥128)

αg＝2×g/255 (g＜128)

＝2×(1-g)/255 (g≥128)

αb＝2×/255 (b＜128)

＝2×(1-b)/255 (b≥128)

在图12中，将输入彩色图像信号的绿色信号G的灰度值g及兰色信号B的灰度值b固定为64，输入彩色图像信号的红色信号R的灰度值r在0(黑)～255(白)间变化时，输出彩色图像信号的红色信号R’的灰度值r’的变化用实线来表示。从图12可知，在实施例4中，在白(255)附近、黑(0)附近变换后的灰度值已饱和。即，原来的灰度值在白(255)附近、黑(0)附近的情况下，变换后的灰度值是白(255)或黑(0)并且恒定。这实质上表示着灰度数减少。

另一方面，在实施例5中描绘出平滑的曲线，而不会出现实施例4那样的饱和现象。因此，实质上能防止灰度数的减少、提高图像的表现力。另外，对于实施例5的彩色显示装置，在进行实施例1所述的色再现性评价时，色再现范围的主观评价值为4.8。因此，实施例5的彩色显示装置能获得几乎和比较例1相同等级的显示性能。

再有，在实施例1～4中，对将液晶显示器作为光闸型彩色显示器1使用的情况进行了说明，但也可以将电致发光(Electro-chromic display)显示器作为光闸型彩色显示器1来使用。

如上所述，本发明的彩色显示装置为具备：(1)光闸型彩色显示器、(2)在显示面或其附近具备反射部件或扩散透射部件的彩色显示器、(3)彩色等离子显示器、及(4)彩色场致发射显示器这四种彩色显示器中任意一个；以及对由表示多个色成分的各个灰度等级的多个色信号组成的彩色图像信号进行处理，所得的彩色图像信号向光闸型彩色显示器输出的信号变换处理装置。而且，上述信号处理装置其特征在于，包含在各色信号的灰度等级不等时进行下述处理的色变换处理装置，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号的灰度等级减少。

而且，在上述彩色显示装置中，上述彩色图像信号由红色信号(表示红色灰度等级的信号)、绿色信号(表示绿色灰度等级的信号)、兰色信号(表示兰色灰度等级的信号)组成，上述色变换处理装置最好分别将其输入图像信号的红色信号、绿色信号及兰色信号的灰度等级设为R、G及B，则输入彩色图像信号变换成通过以下式表示的运算而获得的将R’、G’及B’分别作为红色信号、绿色信号及兰色信号的灰度等级的输出彩色图像信号。

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝R+Kgr(R-R)+Kgb(G-B)

B’＝R+Kbr(R-R)+Kbg(R-G)

(且，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为正的常数或在0以上的数值范围内变化的变量)

然而，在前述的特开平10-240198号公报所述的信号处理中，灰度等级的变化量(相加量)是固定的。而且，若不根据色信号最适当地调整灰度等级的变化量，就不能够获得良好的图像质量。

在上述的理想形态中，各色信号的灰度等级之差越大、色度提高(彩色增强)的程度亦越大。因此，中间色的色度提高程度当越接近无色彩时越小、而越接近基色时越大。其结果在于，能不损坏色再现性而提高色度，并且获得良好的图像质量。

另外，上述色变换处理装置不需图像存储器等大的规模电路，能够以极简单的电路构成。

在上述构造中，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg最好为2以下，0.5以下更好。另外，若Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为正的常数，则能减少色变换处理电路的运算量。因此，就能用规模较小的电路实现色变换处理装置。

还有，当红色信号、绿色信号及兰色信号分别为n位N灰度(N＝2ⁿ)的数字信号时，各信号取0、1、2、…、N-2、N-1的N个值，分别表示0(黑色)、1/(N-1)、2/(N-1)、……、(N-2)/(N-1)、1(白色)的灰度等级，因此，分别将红色信号、绿色信号及兰色信号的值取r、g及b，则灰度等级R、G及B如下式这样表示。

R＝r/(N-1)

G＝g/(N-1)

B＝b/(N-1)

另外，因为灰度等级R’、G’及B’不能取负值，故用于计算上述度等级R’、G’及B’的运算式的等号右边为负值时，使得等号左边取作0。

另外，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为正的常数时，特别地，最好是分别能以1/(2的整数次方)形式表示的常数。由此，能减少色变换处理装置的运算量。能用规模较小的电路实现色变换处理装置。之所以这样是因为，当彩色图像信号是二进制数字信号时，对该数字信号乘以以1/(2的整数次方)形式表示的常数运算可借助移位而容易地实现。

上述色变换处理装置也可以根据R、G及B中至少1个使Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg变化。由此，能更适当地提高色度(色增强)。

另外，上述色变换处理装置也可根据R使Krg及Krb变化，根据G使Kgr及Kgb变化，根据B使Kbr及Kbg变化。由此，能更适当地提高色度(色增强)。

另外，在上述构造中，上述色变换处理装置理想的为，改变Krg及Krb使得R为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，使得R在白色灰度等级或黑色灰度等级时变成最小、改变Kgr及Kgb使得G为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，使得G为白色灰度等级或黑色灰度等级时变成最小、改变Kbr及Kbg使得B为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，使得B为白色灰度等级或黑色灰度等级时变成最小。

利用上述构成，能防止因色变换装置的信号处理使色度过份增强(色增强)。即借助色变换处理装置的信号处理，彩色图像信号的各色信号的灰度等级变换成白色或黑色灰度等级，能防止彩色饱和。

在上述构成中，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg可由下式表示，

Krg＝αr·Lrg

Krb＝αr·Lrb

Kgb＝αg·Lgr

Kgr＝αg·Lgb

Kbr＝αb·Lbr

Kbg＝αb·Lbg

(且Lrg及Lrb为正的常数或在0以上的数值范围内，与r无关地变化的变量、Lgr及Lgb为正的常数或在0以上的数值范围内，与g无关地变化的变量、Lbr及Lbg为正的常数，在0以上的数值范围内，与b无关地变化的变量)，最好，αr为在0以上的数值范围内随着R而变化的函数，αg为在0以上的数值范围内随着G而变化的函数，αb在0以上的数值范围内随着B而变化的函数。

另外，在上述构造中，取白色灰度等级(最高灰度等级)为1，若αr＝f(R)、αg＝g(G)、αb＝h(B)，则最好为f(0)＝f(1)＝0、g(0)＝g(1)＝0、h(0)＝h(1)＝0。再有，上述的f(R)、g(G)及h(B)最好为在0至T(且T为满足0＜T＜1的常数)的区间内单调增加并在T至1的区间内单调减少的函数。另外，上述的T最好约为0.5。

上述的f(R)、g(G)及h(B)最好为以下式表示的函数。

f(R)＝f₀·R^k (R＜0.5)

＝f₀(1-R)^k (R≥0.5)

f(G)＝f₀·G^k (G＜0.5)

＝f₀(1-G)^k (G≥0.5)

f(B)＝f₀·B^k (B＜0.5)

＝f₀(1-B)^k (B≥0.5)

(且，f₀、g₀、h₀及k为正的常数)

即，上述的Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为以下式表示的变量，

Krg＝αr·Lrg

Krb＝αr·Lrb

Kgb＝αg·Lgr

Kgr＝αg·Lgb

Kbr＝αb·Lbr

Kbg＝αb·Lbg

(且，Lrg及Lrb为正的常数或在0以上的数值范围内，与R无关地变化的变量，Lgr及Lgb为正的常数或在0以上的区域与G无关地变化的变量、Lbr及Lbg为正的常数或在0以上的区域与B无关地变化的变量)

上述αr、αg及αb最好为以下式表示的变量。

αr＝f₀·R^k (R＜0.5)

＝f₀(1-R)^k (R≥0.5)

αg＝f₀·G^k (G＜0.5)

＝f₀(1-G)^k (G≥0.5)

αb＝f₀·B^k (B＜0.5)

＝f₀(1-B)^k (B≥0.5)

(且，f₀、g₀、h₀及k为正的常数)

如利用上述构成，则能凭籍色变换处理装置的信号处理，不会将彩色图像信号的各色信号的中间灰度的灰度等级变换成变成白色或黑色的灰度等级，而保持中间灰度。因而，能防止灰度数实质性地减少，提高色再现性。

再有，上述的Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为能以下式表示的变量，

Krg＝C·αr·αg

Krb＝C·αr·αb

Kgr＝C·αg·αr

Kgb＝C·αg·αb

Kbr＝C·αb·αr

Kbg＝C·αb·αg

(C为常数)

上述的αr、αg及αb最好为以下式表示的变量。

αr＝2×R (R＜0.5)

αr＝2×(1-R) (R≥0.5)

αg＝2×G (G＜0.5)

αg＝2×(1-G) (G≥0.5)

αb＝2×B (B＜0.5)

αb＝2×(1-B) (B≥0.5)

通过这样设定参数，例如Krg在当红色(R)或绿色(G)中至少一个为0或1时为最小值0，当它们都为0.5时，则为最大值1。由此，通过色变换处理装置的信号处理，彩色图像信号的各色信号的中间灰度灰度等级不会变换成白色或黑色的灰度等级，能够保持在中间灰度。因而，能防止灰度数实质性地减少、提高色再现性。

上述的f(R)、g(G)及h(B)为以下式表示的函数。

f(R)＝f₀·sin²(π·R^k)

f(G)＝g₀·sin²(π·G^k)

f(B)＝h₀·sin²(π·B^k)

(且，f₀、g₀、h₀及k为正的常数)

另外，在上述构造中，设白色的灰度等级为1，取αr＝f(R)、αg＝g(G)αh＝h(B)，则f(0)＝0、f(1)＞0，g(0)＝0、g(1)＞0，h(0)＝0并h(1)＞0。再有，f(R)、g(G)及h(B)最好为单调增加函数。

利用上述构造，能使彩色看上去变得极浓，在苛刻条件下即处在极明亮的场所(外部环境)观察彩色纯度较差的显示器的时依然有效。例如，现有的有机电致发光器彩色纯度差，但，可以假设在夏天中观察该种显示器的情况作为苛刻条件。

上述的f(R)、g(G)及h(B)可为能以

f(R)＝f₀·R^k

g(G)＝g₀·G^k

h(B)＝h₀·B^k

(且，f₀、g₀、h₀及k为正的常数)形式表示的函数。通过使用该函数的运算，从而能实现可使上述的彩色看上去变得极浓的构成。

上述的f(R)、g(G)及h(B)为可以下式

f(R)＝f₀·sin²[(π/2)R^k]

g(G)＝g₀·sin²[(π/2)G^k]

h(B)＝h₀·sin²[(π/2)B^k]

(且，f₀、g₀、h₀及k为正的常数)表示的函数。通过使用该函数的运算，从而能实现可使彩色看上去变得极浓的构造。

再者，上述的αr、αg及αb最好为1以下。另外，f₀、g₀及h₀最好也为1以下。另外，Lrg、Lrb、Lgr、Lgb、Lbr及Lbg理想的为2以下，更理想的为0.5以下。

在上述各构造的彩色显示装置中，上述色变换处理装置理想的为使Krg及Kbg随着G而变化，使Krb及Kgb随着B而变化，Kgr及Kbr随着R而变化。由此，能更为恰当地提高色度(色增强)。

上述光闸型显示器理想的为包括厚1.2μm以下的彩色显示用的滤色片。利用这种构造，由于能取得明亮的显示，所以能抑制背景光的耗电。

又，在上述构造中，上述色变换处理装置理想的为，改变Krg及Kbg使得G为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，当G为白色灰度等级或黑色灰度灰度等级时为最小；改变Krb及Kgb使得B为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，B为白色灰度等级或黑色灰度等级时为最小，改变Kgr及Kbr使得R为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，R为白色灰度等级或黑色灰度等级时为最小。

根据上述的构造，通过色变换处理装置的信号处理，能防止色度过度提高(色增强)。即，通过色变换处理装置的信号处理，能将彩色图像信号各色信号的灰度等级变换成白或黑的灰度等级，能防止彩色饱和。

在上述构造中，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg如下式表示，

Krg＝γr·Crg

Krb＝γr·Crb

Kgr＝γg·Cgr

Kgb＝γg·Cgb

Kbr＝γb·Cbr

Kbg＝γb·Cbg

(且，γr为正的常数或在0以上的数值范围内，随着R变化的变量，γg为正的常数或在0以上的范围内随着G变化的变量，γb为正的常数或在0以上的范围内随着B变化的变量)并且，最好Crg及Cbg为在0以上的数值范围内随着G变化的函数、Crb及Cgb为在0以上的数值范围内随着B变化的函数、Cgr及Cbr为在0以上的数值范围内随着R变化的函数。

另外，在上述构造中，理想的为：取白的灰度等级(最高灰度等级)为1，若Crg＝i(G)、Crb＝j(B)、Cgk＝k(R)、Cgb＝l(B)、Cbr＝m(R)、Cbg＝n(G)，则i(0)＝i(1)＝0、j(0)＝j(1)＝0、k(0)＝k(1)＝0、l(0)＝l(1)＝0、m(0)＝m(1)＝0、n(0)＝n(1)＝0。再有，上述的i(G)、j(B)、k(R)、l(B)、m(R)、n(G)理想的为在0至T(且，T是满足0＜T＜1的常数)的区间内单调增加、在T至1的区间内单调减少的函数。另外，上述的T理想的约为0.5。

上述的i(G)、j(B)、k(R)、l(B)、m(R)及n(G)理想的为能用下式表示的函数，

i(G)＝Crg’·G^k (G＜0.5)

＝Crg’(1-G)^k (G≥0.5)

j(B)＝Crb’·B^k (B＜0.5)

＝Crb’(1-B)^k (B≥0.5)

k(R)＝Cgr’·R^k (R＜0.5)

＝Cgr’(1-R)^k (R≥0.5)

l(B)＝Cgb’·B^k (B＜0.5)

＝Cgb’(1-B)^k (B≥0.5)

m(R)＝Cbr’·R^k (R＜0.5)

＝Cbr’(1-R)^k (R≥0.5)

n(G)＝Cbr’·G^k (G＜0.5)

＝Cbr’(1-G)^k (G≥0.5)

(且，k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’为正的常数)

另外，上述的i(G)、j(B)、k(R)、l(B)、m(R)及n(G)可以是以下式表示的函数。

i(G)＝Crg’·sin²(π·G^k)

j(B)＝Crb’·sin²(π·B^k)

k(R)＝Cgr’·sin²(π·R^k)

l(B)＝Cgb’·sin²(π·B^k)

m(R)＝Cbr’·sin²(π·R^k)

n(G)＝Cbg’·sin²(π·G^k)

(且，k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’为正的常数)

另外，在上述构造中，取白色的灰度等级(最高的灰度等级)为1，若Crg＝i(G)、Crb＝j(B)、Cgr＝k(R)、Cgb＝l(B)、Cbr＝m(R)、Cbg＝n(G)，则i(0)＝0、i(1)＞0，j(0)＝0、j(1)＞0，k(0)＝0、k(1)＞0，l(0)＝0、l(1)＞0，m(0)＝0、m(1)＞0，n(0)＝0、n(1)＞0，另外，最好i(G)、j(B)、k(R)、l(B)、m(R)及n(G)为单调增加函数。

根据上述构造，能使颜色看上去变得极浓，在苛刻条件即处在极明亮的场所下(外部环境)观察颜色纯度差的显示器依然有效。例如，现有的有机电致发光显示器颜色纯度差，但可以设想将在夏天下观察这种显示器作为苛刻的条件。

上述的i(G)、j(B)、k(R)、l(B)、m(R)及n(G)可以为能以下式表示的函数。

i(G)＝Crg’·G^k _i

j(B)＝Crb’·B^k

k(R)＝Crg’·R^k

l(B)＝Cgb’·B^k

m(R)＝Cbr’·R^k

n(G)＝Cbg’·G^k

(且，·k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’为正的常数)通过使用该函数运算，能实现可使上述颜色看上去变得极浓的构造。

i(G)＝Crg’·sin²[(π/2)G^k]

j(B)＝Crb’·sin²[(π/2)B^k]

f(R)＝Cgr’·sin²[(π/2)R^k]

l(B)＝Cgb’·sin²[(π/2)B^k]

m(R)＝Cbr’·sin²[(π/2)R^k]

n(G)＝Cbg’·sin²[(π/2)G^k]

(且，k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’为正的常数)通过利用该函数的运算，能实现可使上述的颜色看上去变成极浓的构造。

又，上述的γr、γg以及γb最好在1以下。还有，最好Crg、Crb、Cgr、Cgb、Cbr及Cbg为2以下，更理想的为0.5以下。另外，上述的Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cbr’及Cbg’理想的也为2以下，更理想的为0.5以下。

上述各构造中的彩色显示装置还可以具备将Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg在0以上的数值范围调整用的调整装置。

根据上述构造构成，能根据使用者的喜好调整色度提高(色增强)的程度。

在上述构成，Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg能以下式表示，

Krg＝β·Mrg

Krb＝β·Mrb

Kgr＝β·Mgr

Kgb＝β·Mgb

Kbr＝β·Mbr

Kbg＝β·Mbg

(且，Mrg、Mrb、Mgr、Mgb、Mbr及Mbg分别为正的常数或在0以上的数值范围内至少随着R、G、B中的一个而变化的变量)，上述调整装置可以为调整β的装置，上述的Mrg、Mrb、Mgr、Mgb、Mbr及Mbg理想的为2以下，更理想的为0.5以下。另外，β理想的为0以上1以下。

上述的各构成的彩色显示装置还具备检测外部光强度的光传感器等的检测外部环境变化用的检测装置，上述色变换处理装置根据检测装置的检测结果可控制Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg。

有时，根据外部环境的变化改变彩色显示器表面反射并，作为其结果，反基发生实质性的变化。例如，外部光强度越强、反差就降低、色度也降低。这种场合，如上述构成那样，根据外部环境的变化，控制Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg是有效的。例如，外部光强度越强，若使Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg增大，则能防止外部光强度强时色度降低，并能在外部光强度弱时，防止色度过度提高颜色饱和，因此，能取得较佳的图像质量。

在上述构造中，上述色变换处理装置Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg以下式表示时，

能以下式表示，

Krg＝β·Mrg

Krb＝β·Mrb

Kgr＝β·Mgr

Kgb＝β·Mgb

Kbr＝β·Mbr

Kbg＝β·Mbg

(且，Mrg、Mrb、Mgr、Mgb、Mbr及Mbg分别为正的常数或在0以上的数值范围内至少随着R、G、B中的一个而变化的变量)，可以在0以上的数值范围内控制β。上述的Mrg、Mrb、Mgr、Mgb、Mbr及Mbg理想的为2以下，更理想的为0.5以下。另外，β理想的为0以上1以下。

上述信号处理装置更为理想的是还包含黑色扩展/白色扩展装置，该黑色扩展/白色扩展装置若白色灰度等级(最高灰度等级)取1时，则对于输入彩色图像信号各色信号的灰度等级，将比0大的第1的阀值等级以下的灰度等级变换成0，另一方面，将此第1阀值等级高、比1低的第2阀值等级以上的灰度等级变换成1，将超过第1阀值等级不到第2阀值等级的灰度等级分配成超过0不到1的灰度等级。

利用上述构造，能提高包含中间灰度的图像的对比度，能得到更佳的图像质量。

还有，上述黑色扩展/白色扩展装置其本身的效果和以往众所周知的(白色/黑色扩展处理)的效果相同，但本发明涉及的色变换处理装置能改善以往众所周知的(白色/黑色扩展处理)已存问题。

即，在作(白色/黑色扩展处理)时，为了改变灰度特性，改变了中间灰度的彩色平衡，有时会看到颜色发生了变化。本发明涉及的色变换处理装置具有校正该颜色变化的作用。另外，即使也考虑到彩色平衡，进行(白色/黑色扩展处理)，例如：液晶显示器等光闸型显示器、在显示面或其附近具备反射部件或扩散透射部件的显示器等，在对比度不是无限大时，也改变了中间灰度的程度。用本发明涉及的色变换处理装置能校正该(白色/黑色扩展处理)引起的中间灰度的颜色变化。

上述黑色扩展/白色扩展装置将其输入彩色图像信号的红色信号、绿色信号、兰色信号的灰度等级分别作为R、G及B，分别对R、G及B，在第1的阀值X(且，0＜X＜1)以下正值时，变换成0，另一方面，第2阀值Y(且，X＜Y＜1)以上，并此1小时，变换成1，在此X大、比Y小时，通过能以下式表示的函数，

R’＝o(R)

G’＝p(G)

B’＝q(B)

变换成灰度等级R’、G’及B’，o(R)、p(G)、q(B)理想的分别为在R＝X～Y、G＝X～Y及B＝X～Y的区间中从0至1平滑单调增加的函数。

另外，作为从0平滑单调增加至1的函数o(r)、p(g)及q(b)，例如，最好为下式所示。

o(R)＝[(R-X)/(Y-X)]^z

o(G)＝[(G-X)/(Y-X)]^z

o(B)＝[(B-X)/(Y-X)]^z

(且，Z为任意的正的常数)

另外，函数o(r)、p(g)及q(b)也可为下式所示。

o(R)＝{sin[(π/2)(R-X)/(Y-X)]}^z

o(G)＝{sin[(π/2)(G-X)/(Y-X)]}^z

o(B)＝{sin[(π/2)(B-X)/(Y-X)]}^z

(且，Z为任意的正的常数)

再有，函数o(r)、p(g)及q(b)也可为：

o(R)＝1-{sin[(π/2)-(π/2)(R-X)/(Y-X)]}^z

o(G)＝1-{sin[(π/2)-(π/2)(G-X)/(Y-X)]}^z

o(B)＝1-{sin[(π/2)-(π/2)(B-X)/(Y-X)]}^z

(且，Z为任意的正的常数)

另外，在设置检测外部光强度用的光传感器等检测外部环境变化用的检测装置，上述黑色扩展/白色扩展装置也可根据检测装置的检测结果，做成控制X、Y及Z中的1个或多个用的调整装置。

有时随着外部环境的变化，彩色显示器的表面反射量等会产生变化，其结果，对比度会有实质性的变化。例如，外光强度越强，对比度下降。在这样的情况下，如上述构造，根据外部环境的变化来控制X、Y及Z中的1个或多个，这是有效的。例如，外部光强度越强，若X增大Y减小，则能防止外部光强度强时对比度下降、并能防止外部光强度弱时对比度变得过高。因此，能获得更佳的图像质量。

本发明的详细说明中所构成的具体实施形态或实施例，归根结底是阐明本发明的技术内容，本发明并不是仅限于那些具体示例而狭义地解释。根据本发明的精神和在以下权利要求所述的范围内，可以做各种变化并实施之。

Claims

1.一种彩色显示装置，其特征在于，

具备：通过用光闸(12或22或32)对来自光源(11)的光进行调光，由此进行显示的光闸型彩色显示器(1或10或20或30)；以及

对由表示多个色成分的各灰度等级的多个色信号组成的彩色图像信号(R、G、B)进行处理，将获得的彩色图像信号(R’、G’、B’或R”、G”、B”)输出到光闸型彩色显示器(1或10或20或30)的信号处理装置(2、3)，

所述信号处理装置(2、3)包括在各色信号的灰度等级不相等时进行下述处理的色变换处理装置(2)，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加、另一方面，使具有最低灰度等级的色信号的灰度等级减少，

所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，

所述色变换处理装置(2)在将其输入彩色图像信号的红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级分别作为R、G、B时，将输入彩色图像信号变换成输出彩色图像信号，所述输出彩色图像信号是将利用下式所示的运算而获得的R’、G’及B’分别作为红色信号、绿色信号及蓝色信号的灰度等级的输出彩色图像信号，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

2.一种彩色显示装置，其特征在于，

具备：在显示面或其附近具有反射部件或扩散透射部件的彩色显示器(41)；以及

对由表示多个色成分的各个灰度等级的多个色信号组成的彩色图像信号(R、G、B)进行处理，并将获得的彩色图像信号(R’、G’、B’)输出到彩色显示器(41)的信号处理装置(2)，

所述信号处理装置(2)包括在各色信号的灰度等级不相等时进行下述处理的色变换处理装置(2)，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号的灰度减少，

所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

3.一种彩色显示装置，其特征在于，

具备：彩色等离子显示器(51)；以及

对由表示多个色成分的各灰度等级的多个色信号组成的彩色图像信号(R、G、B)进行处理，并将获得的彩色图像信号(R’、G’、B’)输出到彩色等离子显示器(51)的信号处理装置(2)，

所述信号处理装置(2)包括在各色信号的灰度等级不相等时进行下述处理的色变换处理装置(2)，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号的灰度等级减少，

所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

4.一种彩色显示装置，其特征在于，

具备：彩色场致发射显示器(61)；以及

对由表示多个色成分的各灰度等级的多个色信号组成的彩色图像信号(R、G、B)进行处理，并将获得彩色图像信号(R’、G’、B’)输出到彩色场致发射显示器(61)的信号处理装置(2)，

所述信号处理装置(2)包括在各色信号的灰度等级不相等时进行下述处理的进行色变换处理装置(2)，即，使具有最高灰度等级的色信号的灰度等级增加，另一方面，使具有最低灰度等级的色信号的灰度等级减少，

所述彩色图像信号由红色信号、绿色信号、蓝色信号组成，

R’＝R+Krg(R-G)+Krb(R-B)

G’＝G+Kgr(G-R)+Kgb(G-B)

B’＝B+Kbr(B-R)+Kbg(B-G)

5.如权利要求1-4中任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为2以下。

6.如权利要求1-4中任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为0.5以下。

7.如权利要求1-4中任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述光闸型显示器包括厚度在1.2μm以下的、进行彩色显示用的滤色片。

8.如权利要求1-4中任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg分别为能以1/(2的整数次方)形式表示的常数。

9.如权利要求1-4中任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述色变换处理装置(2)根据R、G及B中的至少一个分别使Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg变化。

10.如权利要求9所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述色变换处理装置(2)使Krg及Krb随着R而变化、使Kgr及Kgb随着G而变化、使Kbr及Kbg随着B而变化。

11.如权利要求10所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述色变换处理装置(2)

改变Krg及Krb，以使其在R为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，在R为白色灰度等级或黑色灰度等级时变成最小；

改变Kgr及Kgb，以使其在G为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，在G为白色灰度等级或黑色灰度等级时变成最小；以及

改变Kbr及Kbg，以使其在B为中间灰度的灰度等级时变成最大，另一方面，B为白色灰度等级或黑色灰度等级时变成最小。

12.如权利要求11所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为以下式表示的变量，

Krg＝αr·Lrg

Krb＝αr·Lrb

Kgr＝αg·Lgr

Kgb＝αg·Lgb

Kbr＝αb·Lbr

Kbg＝αb·Lbg

其中，Lrg及Lrb为正的常数或在0以上的数值范围内的与R无关地变化的变量，Lgr及Lgb为正的常数或在0以上的数值范围内的与G无关地变化的变量，Lbr及Lbg为正的常数或在0以上的数值范围内的与B无关地变化的变量，

所述的αr、αg及αb为以下式表示的变量，

αr＝f₀·R^k其中，R＜0.5，或者，αr＝f₀(1-R)^k 其中，R≥0.5，

αg＝g₀·G^k其中，G＜0.5，或者，αg＝g₀(1-G)^k 其中，G≥0.5，

αb＝h₀·B^k其中，B＜0.5，或者，αb＝h₀(1-B)^k 其中，B≥0.5，

其中，f₀、g₀、h₀及k为正的常数。

13.如权利要求11所述的彩色显示装置，其特征在于：

上述的Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为以下式表示的变量，

Krg＝αr·Lrg

Krb＝αr·Lrb

Kgr＝αg·Lgr

Kgb＝αg·Lgb

Kbr＝αb·Lbr

Kbg＝αb·Lbg

所述αr、αg及αb为以下式表示的函数，

αr＝f₀·sin²(π·R^k)

αg＝g₀·sin²(π·g^k)

αb＝h₀·sin²(π·B^k)

且，f₀、g₀、h₀及k为正的常数。

14.如权利要求11所述的彩色显示装置，其特征在于

所述Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为以下式表示的变量，

Krg＝αr·Lrg

Krb＝αr·Lrb

Kgr＝αg·Lgr

Kgb＝αg·Lgb

Kbr＝αb·Lbr

Kbg＝αb·Lbg

所述αr、αg及αb为以下式表示的变量，

αr＝f₀·R^k

αg＝g₀·G^k

αb＝h₀·B^k

其中，f₀、g₀、h₀及k为正的常数。

15.如权利要求11所述的彩色显示装置，其特征在于：

所述Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为以下式表示的变量，

Krg＝αr·Lrg

Krb＝αr·Lrb

Kgr＝αg·Lgr

Kgb＝αg·Lgb

Kbr＝αb·Lbr

Kbg＝αb·Lbg

所述αr、αg及αb为以下式表示的函数，

αr＝f₀·sin²[(π/2)R^k]

αg＝g₀·sin²[(π/2)G^k]

αb＝h₀·sin²[(π/2)B^k]

其中，f₀、g₀、h₀及k为正的常数。

16.如权利要求9所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述色变换处理装置(2)使Krg及Kbg随着G而变化、使Krb及Kgb随着B而变化、使Kgr及Kbr随着R而变化。

17.如权利要求16所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述色变换处理装置(2)

改变Krg及Kbg，使得G为中间灰度的灰度等级时为最大，另一方面，在G为白色灰度等级或黑色灰度等级时为最小；

改变Krb及Kgb，使得B为中间灰度的灰度等级时为最大，另一方面，在B为白色灰度等级或黑黑色灰度等级时为最小；以及

改变Kgr及Kbr，使得R为中间灰度的灰度等级时为最大，另一方面，R为白色灰度等级或黑色灰度等级时为最小。

18.如权利要求17所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg为以下式表示的变量，

Krg＝C·αr·αg

Krb＝C·αr·αb

Kgr＝C·αg·αr

Kgb＝C·αg·αb

Kbr＝C·αb·αr

Kbg＝C·αb·αg

其中，C为正的常数，

所述αr、αg及αb为以下式表示的变量。

αr＝2×R，其中，R＜0.5，或者，αr＝2×(1-R)，其中，R≥0.5，

αg＝2×G，其中，G＜0.5，或者，αg＝2×(1-G)，其中，G≥0.5，

αb＝2×B，其中，B＜0.5，或者，αb＝2×(1-B) 其中，B≥0.5。

19.根据权利要求1-4中任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

还具备用于调整Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg的调整装置(5)。

20.如权利要求1-4中任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

还具备用于检测外部环境变化的检测装置(4)，

所述色变换处理装置(2)根据上述检测装置(4)的检测结果，控制Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr及Kbg。

21.如权利要求1～4任一项所述的彩色显示装置，其特征在于，

所述信号处理装置(2、3)还包括黑色扩展/白色扩展装置，所述黑色扩展/白色扩展装置对于输入的彩色图像信号的各色信号的灰度等级进行分配，即，若取白色灰度等级为1，则将比0大且低于第1阀值等级的灰度等级变换成0，另一方面，将高于第1阀值等级、小于1且高于第2阀值等级的灰度等级变换成1，将高于第1阀值等级且低于第2阀值等级的灰度等级变换为大于0而小于1的灰度等级。