JP2008065185A - 表示コントローラ、表示装置、表示システム、および表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の種類によって表示モードをユーザに違和感を与えずに切り換えることができる表示コントローラを提供する。
【解決手段】表示コントローラ１０は、４原色表示を行う表示装置５０に表示させる画像の種類をその種類を表す表示画像メタデータにより判断する。その判断により白色用映像信号（Ｗ）の切り替え（Ｗ＝０、Ｗ＝２５５、または入力信号から求められる値）が行われる。表示画像メタデータは頻繁に切り替わるものではないので、ユーザに違和感を与える表示モードの切り替えは行われない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多原色表示装置に対して画像を表示する際に、画素の表示制御を行う表示コントローラに関するものである。

画像を表示装置に表示させるために、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、および緑色（Ｇ）の三原色をそれぞれ画素とし、表示装置上にこれらの画素３種類を纏めた絵素を複数配置してカラー画像を表示することが行われている。

近年、特に液晶パネルを用いた表示装置において、輝度を向上させたり、消費電力をより削減したり、表示する画像の種類に応じて最適な表示を行ったりする目的で、絵素に第四の画素として補助画素を追加する技術が開発されている。

例えば、特許文献１では、ある色度点を４点以上で表現する組合せは多数存在するため、一義的に変換を行うことが難しく、元の３原色信号を４色以上に拡大する信号変換は容易ではないという課題を解決するために、簡単な回路により３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から補助画素であるオレンジ色（Ａ）を含めた信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ａ）を求める技術が開示されている。

特許文献１に記載の液晶プロジェクタでは、表示する画像が白色に近いか否かにより、補助画素Ａの信号を、入力されたＲ、Ｇ、またはＢから求めるか、常に０（黒レベル）とするかを自動的に切り替えている。補助画素Ａの信号を入力されたＲ、Ｇ、またはＢから求める場合には、白色の輝度が向上するように変換した信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ａ）を求め、補助画素Ａの信号を常に０とする場合には、入力された信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま用いる。

具体的には、図５に示すように、信号変換部２００の、図の右上の部分において、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの最大値および最小値の差を求めその差が基準値より大きい時には、第１の信号切換器２０１〜第４の信号切換器２０４が端子ａに切り替わり、基準値以下の時には、端子ｂに切り替わる。端子ａが選択された場合には、入力されるＲ、Ｇ、Ｂの信号をそのまま変調信号として出力し、第４の色信号Ａの輝度信号として０レベルが設定される。端子ｂが選択された場合には、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの信号をＫ１〜Ｋ４倍にした信号が変調信号として出力される。

従って、投影する画像が白色の強い映像の時にのみ輝度向上の処理を行っているので、たとえば肌色などの微妙な色合いを高輝度でつぶしてしまうなどの、不要な動作をすることがない。

また、特許文献２では、色再現性を維持しながら輝度及び電力効率を向上させるために、３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から、白色用映像信号（Ｗ）を加えた複数の４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を生成し、その中から液晶表示装置の特性に合わせて４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を最適化して出力する技術が開示されている。

具体的には、特許文献２で開示されている映像信号補正部は、図６に示すように、外部から印加される３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を４色映像信号に変換するデータ変換部６０１、データ変換部から出力される４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を最適化するデータ最適化部６０２、最適化して出力された４色映像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’）を印加されたクロック信号（ＯＰＣ）に同期させてデータ駆動部（図示せず）に出力するデータ出力部６０３を含む。

データ最適化部６０２は、受信した４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を次式により無彩色成分（Ｗ_０）と色彩成分（Ｒ_０、Ｇ_０、Ｂ_０）とに分ける。

Ｗ_０＝Ｗ＋Ｍｉｎ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
Ｒ_０＝Ｒ−Ｍｉｎ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
Ｇ_０＝Ｇ−Ｍｉｎ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
Ｂ_０＝Ｂ−Ｍｉｎ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
なお、以下の説明において、Ｗ＝０およびＷ＝２５５などの表記は、ＲＧＢＷ各色の階調表示が８ビット（２５６階調）であることを示し、各数値はその階調を表している。

消費電力を最大限減少させようとする場合には、次の通り３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から算出された無彩色成分（Ｗ_０）と色彩成分（Ｒ_０、Ｇ_０、Ｂ_０）とを演算して、白色用映像信号が最大値を有する４色映像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’）を算出することが開示されている。

Ｗ’＝Ｍｉｎ（Ｗ_０、２５５）
Ｒ’＝Ｒ_０＋Ｍａｘ（０、Ｗ_０―２５５）
Ｇ’＝Ｇ_０＋Ｍａｘ（０、Ｗ_０−２５５）
Ｂ’＝Ｂ_０＋Ｍａｘ（０、Ｗ_０―２５５）
また、特許文献２では、映像の種類によって４色映像信号や３色映像信号を選択的に選択し、映像を表示する技術が開示されている。

具体的には、特許文献２で開示されている信号補正部は、図７に示すように、３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が入力されるデータ変換部６０１、データ変換部６０１に連結されたデータ最適化部６０２、３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が入力される遅延部６０５、データ最適化部６０２と遅延部６０５とに連結されたマルチプレクサ６０６を含む。

最適化された４色映像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’）は、マルチプレクサ６０６に入力される。遅延部６０５は３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を受信して所定の時間遅延させた後、マルチプレクサ６０６に入力する。マルチプレクサ６０６は、イネーブル信号（ＥＮ）の状態に応じて３色または４色映像信号の内から一つを選択して出力する。現在フレームの３色映像信号と直前フレームの映像信号とを比較して、映像信号の差の程度によってイネーブル信号（ＥＮ）の状態が決められる。直前フレームと現在フレームの間の映像信号の差が設定値以下である場合は、停止映像画素を表示する状態と判断し、３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を選択し、白色用画素の映像信号は”０”となる。設定値以上である場合は、動映像画素を表示する状態と判断し、最適化された４色映像信号を選択する。

従って、フレーム毎に判断がなされ、自動的に３色映像信号による表示と４色映像信号による表示とが切り替わる。

別途のスイッチを外部に装着してイネーブル信号（ＥＮ）をマルチプレクサ６０６に伝達する技術も開示されている。

さらに、特許文献２では、液晶表示装置の駆動電源の種類によって、マルチプレクサ６０６の印加されるイネーブル信号（ＥＮ）の状態を決める技術が開示されている。

つまり、駆動電源が交流（ＡＣ）である場合は３色映像信号を選択し、携帯用電源のＤＣ電源が駆動電源として用いられる場合は４色映像信号を選択するようにイネーブル信号（ＥＮ）の状態を制御する。したがって、携帯用電源を用いる場合には映像の輝度が増すので、相対的にバックライト装置の電力消費が減少する。

なお、３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）に変換する方法には、２進数の３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から各々白色成分を抽出し、これをハーフトーンプロセスで処理して４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を生成する方法や、３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の増加値のうちの最小値を各色毎に増加値から差し引いてこれを白色成分の入力増加値として活用し、白色差し引き量以外の赤色、緑色および青色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の増加分を残りの映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の出力信号として用いる方法などがある。これらは既に公知の技術であるので、特許文献１および２と同様に、その詳細な説明は省略する。
特開平１１−１７４５８３（1999年7月2日公開） 特開２００４−１０２２９２（2004年4月2日公開）

上述のように特許文献１の技術では、表示する画像が白色に近い場合は、白色の輝度を向上させているが、画像が白色に近いか否かを判断する基準値付近では、輝度を向上させるモードとそれ以外のモードが頻繁に切り替わることが考えられ、ユーザに違和感を与える不自然な輝度の切り替えが発生するという課題がある。

特許文献２の技術では、消費電力を最大限減少させる場合に、白色用映像信号（Ｗ’）を求めるには、上記の式により示した演算を行わなければならないという課題がある。

また、映像の種類によって４色映像信号や３色映像信号を選択的に選択する場合に、フレーム毎に判断がなされるので、極端な場合には、フレーム毎に３色映像信号による表示と４色映像信号による表示とが切り替わってしまい、ユーザに違和感を与える不自然な映像となるという課題がある。

また、駆動電源の種類によって表示モードを切り換える場合、別途のスイッチが外部に装着された場合を除いて、携帯用電源のＤＣ電源が駆動電源として用いられる場合は駆動電源が満充電であっても３色映像信号表示を選択することはできないという課題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像の種類によって表示モードをユーザに違和感を与えずに切り換えることができる表示コントローラを提供することにある。

（１） 本発明に係る表示コントローラは、上記の課題を解決するために、入力された表示画像元データを３原色映像信号に変換し、該３原色映像信号をさらに４原色映像信号に変換し、３原色用画素および白色用画素を１単位の絵素として使用する表示装置に出力する表示コントローラにおいて、前記白色用画素の映像信号を階調数の異なる複数の表示モードへ切り換える表示モード切替手段と、前記表示画像元データの属性を外部から取得し、該属性の内容とどの前記表示モードとを対応させるかを予め定めた規則に沿って、前記表示モードを選択し、選択した前記表示モードに切り換えるよう前記表示モード切換手段に指示する表示モード選択手段とを備えたことを特徴とする。

当該構成において、表示モード選択手段による、入力された表示画像を表示する際の表示モードを切り換える判断は、表示画像元データが入力される際に、外部から取得される表示画像元データの属性により行われる。表示画像元データの属性とは、例えば表示画像元データが格納されたファイルの種類や、そのファイルを扱うアプリケーションソフトウェアの種類、表示画像データを表示する表示画面の表示位置（位置関係、座標）などの、予め定めることが出来る属性である。そのため、一つの表示画像元データが静止画像である場合はもちろん、動画像である場合も、これらの属性が動画像再生の途中で変更されることがないので、動画像再生の途中で表示モード切替手段が表示モードを頻繁に切り替えるようなことはない。また、表示モードの切り替えは、表示コントローラに入力される表示画像元データが変更されたとき、すなわち表示装置に表示する表示画像が切り換えられたときであるため、表示モードの切り替えはユーザに違和感を与えない自然な切り替えとなる。

なお、以下の記述においては、赤色、緑色、青色、および白色の画素をまとめて１つの単位である絵素とし、表示装置の表示面は、この絵素を複数配列することにより構成されているものとする。

上記の構成によれば、表示画像元データの属性の内容により表示モードを切り換えるので、ユーザに違和感を与えない自然な表示モードの切り替えができるという効果を奏する。

（２） また、本発明の表示コントローラは、上記構成に加えて、前記表示装置の照明手段の輝度を調整する輝度調整手段を備え、前記表示モード選択手段が前記消費電力低減を最優先する表示モードを選択した際、前記表示モード切換手段は、４原色映像信号の各色の信号として、前記白色用画素には、白色用画素の階調が最大の白色となる信号を出力し、前記３原色用画素には、前記３原色映像信号をそのまま出力し、前記表示モード選択手段は、前記４原色映像信号により表される画像の輝度を向上させる代わりに前記照明手段の消費電力を低減するように、前記照明手段の輝度を調整するよう前記輝度調整手段に指示することを特徴とする。

当該構成において、消費電力低減を最優先する表示モードが選択されると、白色用画素に対する映像信号として、白色用画素が最も高い階調の白色になる信号が、表示装置に出力される。輝度調整手段は、最も高い階調の白色が表示される際に、表示画像の輝度を高める代わりに、表示画像を表示するための照明手段の輝度を低下させる。

上記の構成によれば、輝度の向上分を照明手段の低消費電力化に振り向けるので、表示装置の低消費電力化が図れるという効果を奏する。

（３） また、本発明の表示コントローラは、上記構成に加えて、前記表示モード選択手段が前記色再現性を最優先する表示モードを選択した際、前記表示モード切換手段は、４原色映像信号の各色の信号として、前記白色用画素には、白色用画素の階調が最小となる信号を出力し、前記３原色用画素には、前記３原色映像信号をそのまま出力することを特徴とする。

当該構成において、例えば、表示画像の属性により、表示画像元データが写真画像であると判断された場合は、色再現性を最優先する表示モードが選択される。この表示モードが選択されると、白色用映像信号が階調が最小になるように、すなわち黒表示になるように出力される。そのため、４原色による表示装置であっても、３原色のみを用いて画像を表示する。

上記の構成によれば、３原色のみを用いて画像を表示するので、表示される画像の色再現性を高めることができるという効果を奏する。

（４） また、本発明の表示コントローラは、上記構成に加えて、前記表示モード選択手段は、外部から取得したバッテリ残量情報により、バッテリ残量が予め定められた所定値を下回ったと判断すると、前記消費電力低減を最優先する表示モードを選択することを特徴とする。

当該構成において、バッテリ残量が、予め定められた所定値を下回り、残量が僅かであると判断すると、バッテリ残量による稼働時間を延ばすために、表示モード選択手段は、表示モードを、消費電力を低減できる、消費電力低減を最優先する表示モードに切り換える。

上記の構成によれば、バッテリ残量に余裕があるうちは、消費電力低減を最優先する表示モード以外の表示モードが選択できるので、バッテリ駆動であっても色再現性を最優先する表示モードなど他の表示モードが使用できるという効果を奏する。

（５） また、本発明の表示コントローラは、上記構成に加えて、前記表示モード切換手段は、外部から取得した外部環境照度情報により、外部環境照度が予め定められた第１の所定値を下回った、または該第１の所定値よりも大きい、予め定められた第２の所定値を上回ったと判断すると、４原色映像信号の各色の信号として、前記白色用画素には、白色用画素の階調が最大の白色となる信号を出力し、前記３原色用画素には、前記３原色映像信号を出力する、前記輝度を最優先する表示モードに切り換えることを特徴とする。

当該構成において、外部環境照度が予め定められた第１の所定値を下回った、または該第１の所定値よりも大きい、予め定められた第２の所定値を上回った場合とは、外部環境の明るさが極端に明るい場合または極端に暗い場合を指す。それらの場合には、白色用画素の階調を最大の白色とする。

上記の構成によれば、表示装置の外部環境が極端に明るい場合または極端に暗い場合、表示モードとして輝度を最優先する表示モードが選択され、表示画像の輝度が上がるので、外部環境照度が表示品質に与える悪影響を低減し、視認性を向上させることができるという効果を奏する。

（６） 一方、本発明の表示制御方法は、上記の課題を解決するために、入力された表示画像元データを３原色映像信号に変換し、該３原色映像信号をさらに４原色映像信号に変換し、３原色用画素および白色用画素を１単位の絵素として使用する表示装置に出力する方法において、前記表示画像元データの属性を取得し、該属性の内容とどの前記表示モードとを対応させるかを予め定めた規則に沿って前記白色用画素の映像信号を階調数の異なる複数の表示モードへ切り替えて出力することを特徴とする。

当該構成において、上記表示コントローラと同様に、表示モード選択手段による、入力された表示画像を表示する際の表示モードを切り換える判断は、表示画像元データが入力される際に、外部から取得される表示画像元データの属性により行われる。表示画像元データの属性とは、例えば表示画像元データが格納されたファイルの種類や、そのファイルを扱うアプリケーションソフトウェアの種類、表示画像データを表示する表示画面の表示位置（位置関係、座標）などの、予め定めることが出来る属性である。そのため、一つの表示画像元データが静止画像である場合はもちろん、動画像である場合も、これらの属性が動画像再生の途中で変更されることがないので、動画像再生の途中で表示モード切替手段が表示モードを頻繁に切り替えるようなことはない。また、表示モードの切り替えは、表示コントローラに入力される表示画像元データが変更されたとき、すなわち表示装置に表示する表示画像が切り換えられたときであるため、表示モードの切り替えはユーザに違和感を与えない自然な切り替えとなる。

上記の構成によれば、表示画像元データの属性の内容により表示モードを切り換えるので、ユーザに違和感を与えない自然な表示モードの切り替えができるという効果を奏する。

本発明に係る表示コントローラは、以上のように、前記白色用画素の映像信号を階調数の異なる複数の表示モードへ切り換える表示モード切替手段と、前記表示画像元データの属性を外部から取得し、該属性の内容とどの前記表示モードとを対応させるかを予め定めた規則に沿って、前記表示モードを選択し、選択した前記表示モードに切り換えるよう前記表示モード切換手段に指示する表示モード選択手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る表示制御方法は、以上のように、前記表示画像元データの属性を取得し、該属性の内容とどの前記表示モードとを対応させるかを予め定めた規則に沿って前記白色用画素の映像信号を階調数の異なる複数の表示モードへ切り替えて出力することを特徴とする。

それゆえ、表示画像元データの属性の内容により表示モードを切り換えるので、ユーザに違和感を与えない自然な表示モードの切り替えができるという効果を奏する。

本発明の実施の一形態について図１〜図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。

＜表示コントローラの構成について＞
図１において、本実施の形態にかかる表示コントローラ１０の概略構成を示す。表示コントローラ１０は、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定回路２０（表示モード選択手段）、輝度調整決定回路３０（輝度調整手段）、セレクタ４０（表示モード切替手段）を含んで構成される。なお、３色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）に変換するデータ変換部は図示していない。

表示コントローラ１０には、表示画像元データ（ＲＧＢ）、表示画像メタデータ（表示画像元データの属性のこと。後述）、バッテリ残量情報、および外部環境照度情報（後述）が入力され、表示装置５０に対して、同期信号、赤色用映像信号（Ｒ）、緑色用映像信号（Ｇ）、青色用映像信号（Ｂ）、白色用映像信号（Ｗ）、および輝度調整信号が出力される。

Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、表示コントローラ１０に入力された表示画像元データ（ＲＧＢ）を、３つあるＷ＿Ｍｏｄｅ（後述）のうち、いずれのＷ＿Ｍｏｄｅを用いて４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）に変換し、変換した４色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を表示装置５０に対して出力するかを決定する。Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、表示画像メタデータ、バッテリ残量情報、および外部環境照度情報を入力として受け取り、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報を、輝度調整決定回路３０およびセレクタ４０に出力する。

輝度調整決定回路３０は、外部環境照度情報から表示装置の、バックライトなどの照明手段の輝度を調整する信号を生成する。輝度調整決定回路３０は、外部環境照度情報およびＷ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０からのＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報を入力として受け取り、外部環境照度情報をＷ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０に出力し、輝度調整信号を表示装置５０に出力する。

セレクタ４０は、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報に基づき、表示装置５０に出力される白色用映像信号（Ｗ）を、いずれのＷ＿Ｍｏｄｅによる信号にするかを選択する。図１においては、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１が選択され、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１における白色用映像信号（Ｗ）が出力されることを概念的に示している。セレクタ４０は、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０からＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報を入力として受け取り、データ変換部から白色用映像信号（Ｗ）を入力として受け取り、選択されているＷ＿Ｍｏｄｅに応じた白色用映像信号（Ｗ）を、表示装置５０に対して出力する。

なお、表示装置５０は、例えば、駆動回路を備えた液晶パネルなどであり、照明手段としてバックライトを備え、そのバックライトの輝度は、輝度調整決定回路３０から出力された輝度調整信号により調整される。低輝度にするほど、消費電力は削減される。

＜表示画像メタデータについて＞
表示画像メタデータとは、表示コントローラ１０が現在扱っている表示画像データの属性を表す情報である。例えば、その表示画像データが、写真画像データであるか、動画像データであるか、テキストデータであるかや、どのような拡張子等を持つファイルとして扱われている画像データであるか、画像データを扱っているアプリケーションソフトウェアが何であるか、画像データ中における黒色や、白色、中間調の色が占める割合はどうであるか、などの情報である。

これらの情報は、ＯＳ（Operating System）上の表示コントローラ１０のデバイスドライバ（図示せず）から、表示コントローラ１０のＷ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０に送られる。

Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、この表示画像メタデータに基づいて、表示する画像データの種類を判断し、画像データの種類および表示装置５０の置かれた状況に最も適した表示モード、すなわちＷ＿Ｍｏｄｅを選択する。

＜外部環境照度情報について＞
外部環境照度情報とは、表示装置５０の周辺の照度すなわち明るさを表す情報である。この情報は、表示装置５０の近傍に設けられた照度センサや、表示装置５０に組み込まれたアンビエントセンサなどにより、明るさを検知することで生成される。表示装置５０の周辺が暗い場合、表示装置５０の輝度を上げることが出来るので、視認性を向上させることができる。

＜Ｗ＿Ｍｏｄｅについて＞
Ｗ＿Ｍｏｄｅとは、以下で述べる各条件に応じて、４原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を最適化させた、画像データの表示モードのことである。

本実施の形態においては、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａ、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ｂ、Ｗ＿Ｍｏｄｅ２、およびＷ＿Ｍｏｄｅ３の４つの表示モードを設定している。なお、表示モードは、ここに述べる４つの表示モードに限定される必要はなく、想定される条件の数などに応じて、さらに細かく分類され設定されてもよい。

図２において、上記４つのＷ＿Ｍｏｄｅにおける白色用映像信号（Ｗ）に注目した分類の簡単な説明を示す。なお、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａおよびＷ＿Ｍｏｄｅ１ｂでは、白色用映像信号（Ｗ）に関する動作は同一なので、図においては、１つのＷ＿Ｍｏｄｅ１にまとめて記述している。

Ｗ＿Ｍｏｄｅ１では、全ての白色用映像信号（Ｗ）は、常に白色として表示されるように、Ｗ＝２５５として表示コントローラ１０から出力される。なお、このモードにおいて、他の３つの映像信号は、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のまま出力される。

このモードでは、全ての白色用画素を通してのバックライトの光の透過率が最も高まるので、バックライトの輝度が一定であれば、表示画面の輝度は高まる（Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａ）。逆に表示画面の輝度を向上させる代わりにバックライトの輝度を落とせば、バックライトの消費電力を削減することができる（Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ｂ）。

Ｗ＿Ｍｏｄｅ２では、全ての白色用映像信号（Ｗ）は、常に黒色として表示されるように、Ｗ＝０として表示コントローラ１０から出力される。なお、このモードにおいて、他の３つの映像信号は、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のまま出力され。

このモードでは、４原色映像信号を表示する液晶パネルであっても、３原色映像信号を用いている状態と同一なので、色再現性に優れている。

なお、本実施の形態において想定する液晶パネルは、ノーマリブラックであるとして説明しているが、これに限定されるものではなく、ノーマリホワイトの液晶パネルでもよい。但し、その場合には、白色用映像信号は、白色では、Ｗ＝０となり、黒色では、Ｗ＝２５５となる。

Ｗ＿Ｍｏｄｅ３では、それぞれの白色用映像信号（Ｗ）は、入力された３原色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を変換して得られた４原色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）通りに、他の３つの映像信号と共に表示コントローラ１０から出力される。

このモードでは、上記２つのモード、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１およびＷ＿Ｍｏｄｅ２の中間の、色再現性能および消費電力低減効果が得られる。

＜各Ｗ＿Ｍｏｄｅとなる条件（場合）について＞
図３において、各Ｗ＿Ｍｏｄｅとなる条件およびそのモードにおける効果を示す。

図に示すとおり、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０において、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａが選択されるのは、入力された表示画像メタデータにより表示画像データを格納しているファイルが動画ファイルである、すなわち表示画像データは動画像であると判断された場合、入力された表示画像メタデータにより表示画像データはワードプロセッサ等のアプリケーションソフトウェアにより表示されるテキスト表示を主とする画像であると判断された場合、入力されたバッテリ残量情報によりバッテリ残量が少ないと判断された場合、および入力された外部環境照度情報により外部環境照度が極端に暗いと判断された場合である。

本発明では、上記のとおり、頻繁に変更される条件に基づいて表示モードを変更するのではないので、その表示モードの切り替えは緩やかなものとなり、不自然に頻繁に表示モードが切り替わり、ユーザに違和感を与える状況を防止することができる。

このＷ＿Ｍｏｄｅ１ａでは、上述したとおり、表示画面の輝度を向上させる代わりにバックライトの輝度を抑えるので、表示装置５０の低消費電力化を図ることができる。

Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０において、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ｂが選択されるのは、入力された外部環境照度情報により外部環境照度が極端に明るいと判断された場合である。

このＷ＿Ｍｏｄｅ１ｂでは、上述したとおり、表示画面の輝度を向上させるので、表示画像の視認性を向上させることができる。

また、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０において、Ｗ＿Ｍｏｄｅ２が選択されるのは、入力された表示画像メタデータにより表示画像データが写真画像データであると判断された場合などである。

このＷ＿Ｍｏｄｅ２では、上述したとおり、３原色のみを用いて画像を表示するので、色再現性を高めることができる。

そして、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０において、Ｗ＿Ｍｏｄｅ３が選択されるのは、上述した場合以外の場合である。

＜画像表示の色再現性を最優先する場合について＞
ここでは、表示画像メタデータにより、表示画像元データ（ＲＧＢ）が写真画像であると判断された場合を例として、図１を用いて説明する。なお、図１は、セレクタ４０において、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１が選択された図となっているが、他のモードが選択された場合には、このスイッチは切り換えられる。

ＯＳ上のアプリケーションソフトウェアは、そのソフトウェア自身が開いているファイルのファイル形式から、表示する画像がどのような画像であるかを知っているので、表示コントローラ１０のデバイスドライバを介して、表示画像メタデータ（Viewerなどのアプリケーションソフトウェアの種類）を表示コントローラ１０のＷ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０に送る。

Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、受け取った表示画像メタデータにより、表示する画像が写真画像であることを認識し、図３の設定に従い、Ｗ＿ＭｏｄｅとしてＷ＿Ｍｏｄｅ２を選択し、Ｗ＿Ｍｏｄｅ２をＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報として、セレクタ４０に出力する。

セレクタ４０は、入力されたＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報に従い、Ｗ＿Ｍｏｄｅ２に対応した４原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を表示装置５０に出力する。すなわち、白色用画素のデータラインに黒表示データを送り続け、他の色の画素に対しては、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま表示装置５０に出力する。

この表示モードでは、表示に３原色のみを用いるので、色再現性の広い画像表示を得ることが可能となる。

なお、より好ましくは、白色用画素を常に黒表示とすることから、表示画像の輝度が低下するので、輝度低下分を補うために表示装置のバックライトの輝度を上げるのがよい。その際、白色用画素が有効となっている、通常の表示モード（Ｗ＿Ｍｏｄｅ３）において、外部環境照度情報から設定されるバックライトの輝度調整レベルよりも４／３倍だけ明るくなるように、輝度調整レベルを設定するのがよい。

＜低消費電力化を最優先する場合（その１）について＞
ここでは、表示画像メタデータにより、表示画像元データ（ＲＧＢ）が動画像であると判断された場合を例として、図１を用いて説明する。

ＯＳ上のアプリケーションソフトウェアは、そのソフトウェア自身が開いているファイルのファイル形式から、表示する画像がどのような画像であるかを知っているので、表示コントローラ１０のデバイスドライバを介して、表示画像メタデータ（ＤＶＤ等の動画再生アプリケーションソフトウェアの種類）を表示コントローラ１０のＷ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０に送る。

Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、受け取った表示画像メタデータにより、表示する画像が動画像であることを認識し、図３の設定に従い、Ｗ＿ＭｏｄｅとしてＷ＿Ｍｏｄｅ１ａを選択し、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａをＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報として、セレクタ４０に出力する。

セレクタ４０は、入力されたＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報に従い、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａに対応した４原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を表示装置５０に出力する。すなわち、白色用画素のデータラインに白表示データを送り続け、他の色の画素に対しては、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま表示装置５０に出力する。

また、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、表示装置５０の白色用画素の白表示により輝度を向上させる代わりに、バックライトの消費電力を低減するためにバックライトの輝度を下げるよう、輝度調整決定回路３０に指示する。

輝度調整決定回路３０は、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０からの指示に従い、表示装置５０のバックライトの輝度を下げるように、輝度調整信号を表示装置に対して出力する。

この表示モードでは、バックライトの輝度（照明手段の輝度）を約３〜５割低減させることが可能となる。また、ＲＧＢ画素構成を有する表示装置と同程度の輝度を得たい場合には、約３〜５割、バックライトの消費電力を低減することが可能になる。

なお、ここで動画表示の場合を例に挙げたのは、動画再生の場合、表示装置５０よりも表示コントローラ１０側の処理付加が増大し消費電力が大きくなるため、バックライトの低消費電力化が有効であると考えられるからである。

＜低消費電力化を最優先する場合（その２）について＞
ここでは、表示画像メタデータにより、表示画像元データ（ＲＧＢ）がテキスト表示を主とする画像であると判断された場合を例として、図１を用いて説明する。なお、ここでの表示画像元データは、白地に黒文字を基調とするテキスト表示であるとする。

ＯＳ上のアプリケーションソフトウェアは、そのソフトウェア自身が開いているファイルのファイル形式から、表示する画像がどのような画像であるかを知っているので、表示コントローラ１０のデバイスドライバを介して、表示画像メタデータ（ワードプロセッサ、表計算、インターネットブラウジング等のアプリケーションソフトウェアの種類）を表示コントローラ１０のＷ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０に送る。

Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、受け取った表示画像メタデータにより、表示する画像がテキスト表示を主とする画像であることを認識し、図３の設定に従い、Ｗ＿ＭｏｄｅとしてＷ＿Ｍｏｄｅ１ａを選択し、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａをＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報として、セレクタ４０に出力する。

セレクタ４０は、入力されたＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報に従い、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａに対応した４原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を表示装置５０に出力する。すなわち、白色用画素のデータラインに白表示データを送り続け、他の色の画素に対しては、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま表示装置５０に出力する。

この表示モードでは、バックライトの輝度（照明手段の輝度）を約３〜５割低減させることが可能となる。また、ＲＧＢ画素構成を有する表示装置と同程度の輝度を得たい場合には、約３〜５割、バックライトの消費電力を低減することが可能になる。

なお、より好ましくは、表示画像元データ（ＲＧＢ）が”黒表示”である場合には、これに対応する白色用画素も黒表示となるよう設定するのがよい。このように設定することにより、よりコントラストの高い表示を得ることが可能となる。

＜低消費電力化を最優先する場合（その３）について＞
ここでは、表示画像メタデータの内容に依らず、バッテリ残量情報により、バッテリ残量が極端に少なくなった、またはバッテリ残量が装置の動作を維持するのが困難な程度に減ったと判断された場合を例として、図１を用いて説明する。

バッテリ制御部（図示せず）は、バッテリ残量情報を、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定回路２０に送信する。Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定回路２０は、バッテリ残量が極端に少なくなったこと、またはバッテリ残量が装置の動作を維持するのが困難な程度に減ったことを認識し、図３の設定に従い、Ｗ＿ＭｏｄｅとしてＷ＿Ｍｏｄｅ１を選択し、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１をＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報として、セレクタ４０に出力する。

セレクタ４０は、入力されたＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報に従い、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１に対応した４原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を表示装置５０に出力する。すなわち、白色用画素のデータラインに白表示データを送り続け、他の色の画素に対しては、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま表示装置５０に出力する。

この表示モードでは、バックライトの消費電力（照明手段の消費電力）を約３〜５割低減させることが可能となるので、バッテリ消費を抑制することが可能となる。

＜外部環境照度の、表示品質への悪影響の低減を最優先する場合について＞
ここでは、表示画像メタデータの内容に依らず、外部環境照度情報により、外部環境照度が極端に明るい（第２の所定値。５００００ｌｘ〜１０００００ｌｘ）、または暗い（第１の所定値。０〜１００ｌｘ）と判断された場合を例として、図１を用いて説明する。

照度センサ（図示せず）は、外部環境照度情報を、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定回路２０に送信する。Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定回路２０は、外部環境照度が極端に明るいことを認識し、図３の設定に従い、Ｗ＿ＭｏｄｅとしてＷ＿Ｍｏｄｅ１ｂを選択し、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ｂをＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報として、セレクタ４０に出力する。

セレクタ４０は、入力されたＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報に従い、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ｂに対応した４原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）を表示装置５０に出力する。すなわち、白色用画素のデータラインに白表示データを送り続け、他の色の画素に対しては、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま表示装置５０に出力する。

また、逆に外部環境照度が極端に暗い場合には、図３の設定に従い、Ｗ＿ＭｏｄｅとしてＷ＿Ｍｏｄｅ１ａを選択し、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａをＷ＿Ｍｏｄｅセレクト決定情報として、セレクタ４０に出力する。

さらに好ましくは、外部環境照度が極端に暗い場合には、輝度レベルを下げた方が、より自然に見えるため、Ｗ＿Ｍｏｄｅ１ａを選択し、且つ輝度レベルを下げるのがよい（５０ｃｄ／ｍ２〜８０ｃｄ／ｍ２程度）。このように設定すると、さらなる低消費電力化が可能となる。

また、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０は、表示装置５０の白色用画素の白表示により輝度を向上させるよう、輝度調整決定回路３０に指示する。

輝度調整決定回路３０は、Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト設定回路２０からの指示に従い、表示装置５０のバックライトの輝度を下げないように、輝度調整信号を表示装置に対して出力する。

この表示モードでは、上記のような極端に明るいまたは暗い環境において、ＲＧＢ画素構成を有する表示装置に比べ輝度が高くなるので、明るい表示を得ることが可能となる。

なお、より好ましくは、表示画像元データ（ＲＧＢ）が”黒表示”である場合には、これに対応する白色用画素も黒表示となるよう設定するのがよい。このように設定することにより、よりコントラストの高い表示を得ることが可能となる。

また、表示画像元データ（ＲＧＢ）がテキスト表示を主とする画像である場合と同様に、表示画像元データが白地に黒文字を基調とするテキスト表示である場合は、テキスト文字の白色用画素を黒表示としてもよい。テキスト文字の白色用画素を黒表示とすることにより、より黒レベルが沈んだ引き締まった表示を得ることが可能となる。

＜比較例について＞
図４において、従来の基本的なデータの流れを比較例として説明する。演算回路１００に入力された表示画像元データ（ＲＧＢ）は、３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および３原色映像信号用同期信号に変換されて、ＲＧＢ−Ｗへの変換ＩＣ１１０に出力される。ＲＧＢ−Ｗへの変換ＩＣ１１０は、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および３原色映像信号用同期信号を、４原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）および４原色映像信号用同期信号に変換し、表示装置１２０へ出力する。

このように、従来の構成では、演算回路１００とＲＧＢ−Ｗへの変換ＩＣ１１０とは、別のモジュールであったため、ＲＧＢ−Ｗへの変換ＩＣ１１０における変換は、入力された３原色映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をある種のアルゴリズムにより、対応する４原色映像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換するのみであった。

しかし、演算回路１００とＲＧＢ−Ｗへの変換ＩＣ１１０とを一つのモジュールである表示コントローラとして設計することにより、外部から得られる各種情報に応じて柔軟に４原色映像信号への変換方法をコントロールしたり、表示装置１２０の照明手段をコントロールしたりすることが出来るようになった。

なお、図１に示す表示コントローラ１０のブロック図においては、ＲＧＢ−Ｗへの変換ＩＣ１１０の機能に相当するデータ変換部は、図示していない。

＜補足事項＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る表示コントローラによれば、ユーザに違和感を与える頻繁で不自然な表示モードの切り替えを防止したり、表示画像の種類により色再現性または消費電力の低減の優先度を上げたり、バッテリ残量や外部環境照度に適した表示モードを選択したりできるので、バックライト等の照明手段を有する液晶パネル等の表示装置に好適に使用できる。

本発明の実施形態に係る表示コントローラ１０の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における、各表示モードを簡単に説明した表である。 本発明の実施形態における、各表示モードの具体例とその表示モードにおいて実現可能な効果を説明した表である。 従来技術における、表示画像元データ（ＲＧＢ）を表示装置１２０に出力するまでの概要を示す図である。 従来技術における、表示画像元データ（ＲＧＢ）の白色度に応じて表示モードを切り換える回路を表した回路図である。 従来技術における、表示画像元データ（ＲＧＢ）を表示装置の特性に応じて最適化する映像信号補正部のブロック図である。 従来技術における、３原色映像信号のフレームごとの動きの差分量に応じ、３原色映像信号表示モードと４原色映像信号表示モードとを切り換える、映像信号補正部のブロック図である。

符号の説明

１０ 表示コントローラ
２０ Ｗ＿Ｍｏｄｅセレクト決定回路（表示モード選択手段）
３０ 輝度調整決定回路（輝度調整手段）
４０ セレクタ（表示モード切替手段）

Claims (8)

1. 入力された表示画像元データを３原色映像信号に変換し、該３原色映像信号をさらに４原色映像信号に変換し、３原色用画素および白色用画素を１単位の絵素として使用する表示装置に出力する表示コントローラにおいて、
   前記白色用画素の映像信号を階調数の異なる複数の表示モードへ切り換える表示モード切替手段と、
   前記表示画像元データの属性を取得し、該属性の内容とどの前記表示モードとを対応させるかを予め定めた規則に沿って、前記表示モードを選択し、選択した前記表示モードに切り換えるよう前記表示モード切換手段に指示する表示モード選択手段と
   を備えたことを特徴とする表示コントローラ。
2. 前記表示装置の照明手段の輝度を調整する輝度調整手段を備え、
   前記表示モード選択手段が前記消費電力低減を最優先する表示モードを選択した際、
   前記表示モード切換手段は、
   ４原色映像信号の各色の信号として、
   前記白色用画素には、白色用画素の階調が最大の白色となる信号を出力し、
   前記３原色用画素には、前記３原色映像信号をそのまま出力し、
   前記表示モード選択手段は、
   前記４原色映像信号により表される画像の輝度を向上させる代わりに前記照明手段の消費電力を低減するように、前記照明手段の輝度を調整するよう前記輝度調整手段に指示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示コントローラ。
3. 前記表示モード選択手段が前記色再現性を最優先する表示モードを選択した際、
   前記表示モード切換手段は、
   ４原色映像信号の各色の信号として、
   前記白色用画素には、白色用画素の階調が最小となる信号を出力し、
   前記３原色用画素には、前記３原色映像信号をそのまま出力する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示コントローラ。
4. 前記表示モード選択手段は、
   外部から取得したバッテリ残量情報により、バッテリ残量が予め定められた所定値を下回ったと判断すると、前記消費電力低減を最優先する表示モードを選択することを特徴とする請求項２に記載の表示コントローラ。
5. 前記表示モード切換手段は、
   外部から取得した外部環境照度情報により、外部環境照度が予め定められた第１の所定値を下回った、または該第１の所定値よりも大きい、予め定められた第２の所定値を上回ったと判断すると、
   ４原色映像信号の各色の信号として、
   前記白色用画素には、白色用画素の階調が最大の白色となる信号を出力し、
   前記３原色用画素には、前記３原色映像信号を出力する、
   前記輝度を最優先する表示モードに切り換えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表示コントローラ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の表示コントローラと、
   ３原色用画素および白色用画素を１単位の絵素として使用する液晶パネルと
   を備えたことを特徴とする表示装置。
7. 請求項６に記載の表示装置を備えた表示システム。
8. 入力された表示画像元データを３原色映像信号に変換し、該３原色映像信号をさらに４原色映像信号に変換し、３原色用画素および白色用画素を１単位の絵素として使用する表示装置に出力する方法において、
   前記表示画像元データの属性を取得し、該属性の内容とどの前記表示モードとを対応させるかを予め定めた規則に沿って前記白色用画素の映像信号を階調数の異なる複数の表示モードへ切り替えて出力することを特徴とする表示制御方法。

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