JP2010033014A - 画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法 - Google Patents

画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】副画素における開口領域の面積の減少が出来る限り抑制され、各副画素への出力信号の最適化が図られ、輝度の増加を確実に図ることができる画像表示装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】(A)第1の方向に配列された第1の画素Px1及び第2の画素Px2によって画素群が構成され、各画素群において、第1の画素と第2の画素との間に第4副画素Wが配置されている画像表示パネルと、(B)各画素群に関して、第1及び第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1及び第2の画素に第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力する信号処理部とを備えた画像表示装置の駆動方法であって、信号処理部において、第1及び第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、更に、第4副画素・出力信号を求め、出力する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法に関する。
近年、例えばカラー液晶表示装置等の画像表示装置では、その高性能化に伴い、消費電力の増大が課題となっている。特に、高精細化、色再現範囲の拡大や高輝度化に伴い、例えばカラー液晶表示装置の場合、バックライトの消費電力が増大してしまう。この問題を解決するために、表示画素を、赤色を表示する赤色表示副画素、緑色を表示する緑色表示副画素、青色を表示する青色表示副画素の3つの副画素に加え、例えば、白色を表示する白色表示副画素の4副画素構成とし、この白色表示副画素により輝度を向上させる技術が注目されている。そして、4副画素構成によって従来と同じ消費電力で高輝度が得られるが故に、輝度を従来と同じとする場合には、バックライトの消費電力を下げることが可能となるし、表示品位の向上を図ることができる。
ここで、例えば、特許第3167026号公報に開示されたカラー画像表示装置は、
入力信号より加色3原色法における3種類の色信号を生成する手段と、
これらの3色相の色信号より各々同比率にて加色して得られる補助信号を生成し、補助信号と、補助信号を3色相の信号から減算した3種類の色信号の計4種の表示信号を表示器に供給する手段、
を有する。尚、3種類の色信号によって赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素が駆動され、補助信号によって白色表示副画素が駆動される。
また、特許第3805150号公報には、赤出力用副画素、緑出力用副画素、青出力用副画素及び輝度用副画素を1つの主画素単位とする液晶パネルを備えるカラー表示可能な液晶表示装置であって、
入力画像信号から得られた赤入力用副画素、緑入力用副画素及び青入力用副画素のデジタル値Ri、Gi及びBiを用いて、前記輝度用副画素を駆動するためのデジタル値Wと、前記赤出力用副画素、緑出力用副画素、青出力用副画素及び輝度用副画素を駆動するためのデジタル値Ro、Go、及びBoとを求める演算手段を有し、
前記演算手段は、
Ri:Gi:Bi=(Ro+W):(Go+W):(Bo+W)
の関係を満たしかつ前記輝度用副画素の追加により前記赤入力用副画素、緑入力用副画素及び青入力用副画素のみの構成よりも輝度の増強がなされるようなRo、Go及びBo、並びにWの各値を求めることを特徴とする液晶表示装置が開示されている。
更には、PCT/KR2004/000659には、赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素から構成された第1画素、並びに、赤色表示副画素、緑色表示副画素及び白色表示副画素から構成された第2画素から構成され、第1の方向には第1画素及び第2画素が交互に配列され、且つ、第2の方向にも第1画素及び第2画素が交互に配列された液晶表示装置、あるいは又、第1の方向には第1画素及び第2画素が交互に配列され、且つ、第2の方向には第1画素が隣接して配列され、しかも、第2画素が隣接して配列された液晶表示装置が開示されている。
特許第3167026号公報 特許第3805150号公報 PCT/KR2004/000659
ところで、特許第3167026号公報や特許第3805150号公報に開示された技術にあっては、1画素を4つの副画素に分割する必要があり、赤色表示副画素(赤出力用副画素)、緑色表示副画素(緑出力用副画素)及び青色表示副画素(青出力用副画素)における開口領域の面積(最大光透過量)が減少し、白色表示副画素(輝度用副画素)を加えたにも拘わらず、画素全体として期待したほどの輝度の増加が図れない場合がある。
また、PCT/KR2004/000659に開示された技術において、第2画素にあっては、青色表示副画素が白色表示副画素によって置き換えられている。そして、白色表示副画素への出力信号は、白色表示副画素によって置き換えられる前に存在したと仮定した青色表示副画素への出力信号である。それ故、第1画素を構成する青色表示副画素及び第2画素を構成する白色表示副画素への出力信号の最適化が図られていない。また、色の変化や輝度の変化が起こるため、画質が著しく低下するという問題もある。
従って、本発明の目的は、副画素における開口領域の面積の減少が出来る限り抑制され、各副画素への出力信号の最適化が図られ、輝度の増加を確実に図ることができる画像表示パネル、係る画像表示パネルを備えた画像表示装置の駆動方法、並びに、係る画像表示装置を備えた画像表示装置組立体及びその駆動方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の第1の態様に係る画像表示装置の駆動方法は、
(A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された画素が、第1の方向及び第2の方向に2次元マトリクス状に配列され、第1の方向に配列された少なくとも第1の画素及び第2の画素によって画素群が構成され、各画素群において、第1の画素と第2の画素との間に第4の色を表示する第4副画素が配置されている画像表示パネルと、
(B)各画素群に関して、第1の画素及び第2の画素のそれぞれへの第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素のそれぞれに第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力する信号処理部、
を備えた画像表示装置の駆動方法である。
また、上記の目的を達成するための画像表示装置組立体の駆動方法は、上記の本発明の第1の態様に係る画像表示装置の駆動方法における画像表示装置、並びに、画像表示装置を背面から照明する面状光源装置を具備した画像表示装置組立体の駆動方法である。
そして、本発明の第1の態様に係る画像表示装置の駆動方法あるいは本発明の画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、信号処理部において、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、更に、第4副画素・出力信号を求め、出力する。
上記の目的を達成するための本発明の画像表示パネルにおいては、第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された画素が、第1の方向及び第2の方向に2次元マトリクス状に配列され、第1の方向に配列された少なくとも第1の画素及び第2の画素によって画素群が構成され、各画素群において、第1の画素と第2の画素との間に第4の色を表示する第4副画素が配置されている。
また、上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置組立体は、上記の本発明の画像表示パネルと信号処理部とを備えた画像表示装置、並びに、画像表示装置を背面から照明する面状光源装置を具備している。そして、信号処理部は、各画素群に関して、
第1の画素及び第2の画素のそれぞれへの第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素のそれぞれに第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力し、更には、
各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき得られた第4副画素・出力信号を出力する。
上記の目的を達成するための本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法は、
(A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された第1の画素、並びに、第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第4の色を表示する第4副画素から構成された第2の画素から構成された画素群を、複数、備えた画像表示パネルと、
(B)各画素群に関して、第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力し、第2の画素への第1副画素・入力信号及び第2副画素・入力信号に基づき、第1副画素・出力信号及び第2副画素・出力信号を出力する信号処理部、
を備えた画像表示装置の駆動方法であって、
信号処理部において、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第4副画素・出力信号を求め、出力する。
本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法、本発明の画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、信号処理部において、各画素群の第1の画素並びに第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき第4副画素・出力信号を求め、出力する。即ち、第4副画素・出力信号が、隣接する第1の画素並びに第2の画素への入力信号に基づき求められるので、第4副画素への出力信号の最適化が図られている。しかも、本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法、本発明の画像表示装置組立体の駆動方法、本発明の画像表示パネルにあっては、少なくとも第1の画素及び第2の画素によって構成された画素群に対して1つの第4副画素が配置されているので、副画素における開口領域の面積の減少を抑制することができる。その結果、輝度の増加を確実に図ることができるし、表示品位の向上を図ることができる。また、バックライトの消費電力を下げることが可能となる。
図1は、実施例1の画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。 図2は、実施例2の画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。 図3は、実施例3の画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。 図4は、実施例1の画像表示装置の概念図である。 図5は、実施例1の画像表示装置における画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。 図6は、実施例1の画像表示装置の駆動方法における入力信号値、出力信号値を模式的に示す図である。 図7の(A)及び(B)は、それぞれ、一般的な円柱のHSV色空間の概念図、及び、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図であり、図7の(C)及び(D)は、それぞれ、実施例4における拡大された円柱のHSV色空間の概念図、及び、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図である。 図8の(A)及び(B)は、それぞれ、実施例4における第4の色(白色)を加えることで拡大された円柱のHSV色空間における彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図である。 図9は、実施例4における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、入力信号の彩度(S)と明度(V)の関係を示す図である。 図10は、実施例4における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、出力信号(伸長処理が施されている)の彩度(S)と明度(V)の関係を示す図である。 図11は、実施例4の画像表示装置の駆動方法、画像表示装置組立体の駆動方法における伸長処理での入力信号値及び出力信号値を模式的に示す図である。 図12は、実施例5の画像表示装置組立体を構成する画像表示パネル及び面状光源装置の概念図である。 図13は、実施例5の画像表示装置組立体を構成する面状光源装置における面状光源装置制御回路の回路図である。 図14は、実施例5の画像表示装置組立体を構成する面状光源装置における面状光源ユニット等の配置、配列状態を模式的に示す図である。 図15の(A)及び(B)は、表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの表示輝度・第2規定値y2が面状光源ユニットによって得られるように、面状光源ユニットの光源輝度Y2を、面状光源装置駆動回路の制御下、増減する状態を説明するための概念図である。 図16は、実施例6の画像表示装置の等価回路図である。 図17は、実施例6の画像表示装置を構成する画像表示パネルの概念図である。 図18は、実施例8の画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。 図19は、実施例8の画像表示パネルにおける各画素、画素群の別の配置例を模式的に示す図である。 図20は、エッジライト型(サイドライト型)の面状光源装置の概念図である。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
1.本発明の画像表示パネル、本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法、全般に関する説明
2.実施例1(本発明の画像表示パネル、本発明の第1の態様に係る画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法、第1−Aの態様、第1−A−1の態様、第1の構成)
3.実施例2(実施例1の変形)
4.実施例3(実施例1の別の変形)
5.実施例4(実施例1の別の変形、第1−A−2の態様、第2の構成)
6.実施例5(実施例4の変形)
7.実施例6(実施例4の別の変形)
8.実施例7(実施例1の別の変形、第1−Bの態様)
9.実施例8(本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法)
10.実施例9(実施例8の変形)
11.実施例10(実施例8の別の変形、その他)
[本発明の画像表示パネル、本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法、全般に関する説明]
本発明の第1の態様に係る画像表示装置の駆動方法あるいは本発明の画像表示装置組立体の駆動方法においては、
正数Pを第1の方向に沿った画素群の数、正数Qを第2の方向に沿った画素群の数としたとき、信号処理部には、
第(p,q)番目の画素群(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)を構成する第1の画素に関して、
信号値がx1-(p1,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p1,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p1,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
第(p,q)番目の画素群を構成する第2の画素に関して、
信号値がx1-(p2,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p2,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p2,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
信号処理部は、
第(p,q)番目の画素群を構成する第1の画素に関して、
信号値がX1-(p1,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p1,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
信号値がX3-(p1,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、
を出力し、
第(p,q)番目の画素群を構成する第2の画素に関して、
信号値がX1-(p2,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p2,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
信号値がX3-(p2,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、
を出力し、更に、
第(p,q)番目の画素群を構成する第4副画素に関して、信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
を出力する構成とすることができる。尚、本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法にあっても、第(p,q)番目の画素群を構成する第2の画素に関して第3副画素・出力信号を出力しないことを除き、同様とすることができる。
そして、このような構成にあっては、信号処理部において、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第1信号値、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第2信号値に基づき、第4副画素・出力信号を求め、出力する形態とすることが好ましい。ここで、このような形態を、便宜上、『第1−Aの態様』と呼ぶ。尚、本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法にあっても同様とすることができ、このような形態を、便宜上、『第2−Aの態様』と呼ぶ。
あるいは又、このような構成にあっては、信号処理部において、
各画素群の第1の画素及び第2の画素への第1副画素・入力信号に基づき第1副画素・混合入力信号を求め、
各画素群の第1の画素及び第2の画素への第2副画素・入力信号に基づき第2副画素・混合入力信号を求め、
各画素群の第1の画素及び第2の画素への第3副画素・入力信号に基づき第3副画素・混合入力信号を求め、
第1副画素・混合入力信号、第2副画素・混合入力信号及び第3副画素・混合入力信号に基づき、第4副画素・出力信号を求め、
第1副画素・混合入力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第1副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素への第1副画素・出力信号を求め、
第2副画素・混合入力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第2副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素への第2副画素・出力信号を求め、
第3副画素・混合入力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素への第3副画素・出力信号を求め、
第4副画素・出力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力することが好ましい。ここで、このような形態を、便宜上、『第1−Bの態様』と呼ぶ。尚、本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法にあっても、第3副画素・混合入力信号並びに第1の画素及び第2の画素への第3副画素・入力信号に基づき第1の画素及び第2の画素への第3副画素・出力信号を求める代わりに、第3副画素・混合入力信号に基づき第1の画素への第3副画素・出力信号を求める点を除き、同様とすることができ、このような形態を、便宜上、『第2−Bの態様』と呼ぶ。
本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法にあっては、更に、各画素群の第1の画素及び第2の画素への第3副画素・入力信号に基づき、第3副画素・出力信号を求め、出力する構成とすることができる。そして、このような構成、並びに、第2−Aの態様及び第2−Bの態様を含む本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法にあっては、
画素群は、第1の方向のP個、第2の方向にQ個の合計P×Q個、2次元マトリクス状に配列されており、
各画素群を構成する第1の画素及び第2の画素は、第2の方向に沿って配置されており、
第1の方向に沿って、第1の画素と第1の画素が隣接して配置されている構成(便宜上、『本発明の第2aの態様』と呼ぶ)とすることができるし、あるいは又、
画素群は、第1の方向のP個、第2の方向にQ個の合計P×Q個、2次元マトリクス状に配列されており、
各画素群を構成する第1の画素及び第2の画素は、第2の方向に沿って配置されており、
第1の方向に沿って、第1の画素と第2の画素が隣接して配置されている構成(便宜上、『本発明の第2bの態様』と呼ぶ)とすることができる。
尚、以上に説明した構成、第2−Aの態様及び第2−Bの態様を含む本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法における画像表示装置、並びに、画像表示装置を背面から照明する面状光源装置を具備した画像表示装置組立体の駆動を、以上に説明した構成、第2−Aの態様及び第2−Bの態様を含む本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法に基づき行うことができる。更には、上述した第2aの態様に基づく画像表示装置を得ることができるし、上述した第2aの態様に基づく画像表示装置、並びに、画像表示装置を背面から照明する面状光源装置を具備した画像表示装置組立体を得ることもできる。
そして、上述した第1−Aの態様あるいは第2−Aの態様においては、Min(p,q)-1に基づき第1信号値SG(p,q)-1を決定し、Min(p,q)-2に基づき第2信号値SG(p,q)-2を決定する形態とすることができる。尚、係る形態を、便宜上、『第1−A−1の態様』あるいは『第2−A−1の態様』と呼ぶ。ここで、
Min(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
Min(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
である。具体的には、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2として、以下の式を挙げることができる。但し、c11,c12は定数である。X4-(p,q)の値としてどのような値あるいは式を用いるかは、画像表示装置や画像表示装置組立体を試作し、例えば、画像観察者によって画像の評価を行い、適宜決定すればよい。
SG(p,q)-1=c11[Min(p,q)-1
SG(p,q)-2=c11[Min(p,q)-2
あるいは、
SG(p,q)-1=c12[Min(p,q)-12
SG(p,q)-2=c12[Min(p,q)-22
あるいは又、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2は、例えば、以下の式に基づき得ることもできる。但し、c13,c14,c15,c16は定数である。
SG(p,q)-1=c13[Max(p,q)-11/2
SG(p,q)-2=c13[Max(p,q)-21/2
あるいは又、
SG(p,q)-1=c14{[Min(p,q)-1/Max(p,q)-1] あるいは (2n−1) のいずれか}
SG(p,q)-2=c14{[Min(p,q)-2/Max(p,q)-2] あるいは (2n−1) のいずれか}
あるいは又、
SG(p,q)-1=c15({(2n−1)・Min(p,q)-1/[Max(p,q)-1−Min(p,q)-1]} あるいは (2n−1) のいずれか)
SG(p,q)-2=c15({(2n−1)・Min(p,q)-2/[Max(p,q)-2−Min(p,q)-2]} あるいは (2n−1) のいずれか)
あるいは又、
SG(p,q)-1=c16{Max(p,q)-11/2 と Min(p,q)-1の値の内の小さい方の値}
SG(p,q)-2=c16{Max(p,q)-21/2 と Min(p,q)-2の値の内の小さい方の値}
あるいは又、上述した第1−Aの態様あるいは第2−Aの態様においては、χを画像表示装置に依存した定数としたとき、
HSV色空間における彩度S(p,q)-1及び明度V(p,q)-1、並びに、定数χに基づき、第1信号値SG(p,q)-1を決定し、
HSV色空間における彩度S(p,q)-2及び明度V(p,q)-2、並びに、定数χに基づき、第2信号値SG(p,q)-2を決定する形態とすることができる。尚、係る形態を、便宜上、『第1−A−2の態様』あるいは『第2−A−2の態様』と呼ぶ。ここで、
(p,q)-1=(Max(p,q)-1−Min(p,q)-1)/Max(p,q)-1
(p,q)-1=Max(p,q)-1
(p,q)-2=(Max(p,q)-2−Min(p,q)-2)/Max(p,q)-2
(p,q)-2=Max(p,q)-2
但し、
Max(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
Min(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
Max(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
Min(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
であり、彩度Sは0から1までの値をとることができ、明度Vは0から(2n−1)までの値をとることができ、nは表示階調ビット数である。尚、「HSV色空間」の「H」は、色の種類を指す色相(Hue)を意味し、「S」は、色の鮮やかさを指す彩度(Saturation, Chroma)を意味し、「V」は、色の明るさを指す明度(Brightness Value, Lightness Value)を意味する。
上記の第1−A−1の態様にあっては、
信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X3-(p2,q)を、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める構成とすることができる。また、上記の第2−A−1の態様にあっては、
信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める。尚、これらの構成を、便宜上、『第1の構成』と呼ぶ。ここで、
Max(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
Max(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
である。
信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、信号値X1-(p1,q)を、
[x1-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできるし、
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできる。同様に、信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、信号値X2-(p1,q)を、
[x2-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできるし、
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできる。同様に、信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、信号値X3-(p1,q)を、
[x3-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできるし、
[x3-(p1,q),x3-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできる。信号値X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)についても同様とすることができる。
そして、上記の第1の構成にあっては、信号値X4-(p,q)を、相加平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2 (1−A)
にて求めることができる。あるいは又、上記の第1の構成にあっては、信号値X4-(p,q)を、
4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2 (1−B)
にて求めることができる。但し、C1,C2は定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする。あるいは又、上記の第1の構成にあっては、信号値X4-(p,q)を、自乗平均平方根、即ち、
4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2 (1−C)
にて求めることができる。尚、SG(p,q)-1の値に依存して、式(1−A)、式(1−B)、式(1−C)のいずれかを選択してもよいし、SG(p,q)-2の値に依存して、式(1−A)、式(1−B)、式(1−C)のいずれかを選択してもよいし、SG(p,q)-1及びSG(p,q)-2の値に依存して、式(1−A)、式(1−B)、式(1−C)のいずれかを選択してもよい。即ち、各画素群において、式(1−A)、式(1−B)、式(1−C)のいずれかに固定してX4-(p,q)を求めてもよいし、各画素群において、式(1−A)、式(1−B)、式(1−C)のいずれかを選択してX4-(p,q)を求めてもよい。
上記の第1−A−2の態様にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
信号処理部において、
(a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求め、
第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求め、
(d)信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X3-(p2,q)を、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める構成とすることができる。また、上記の第2−A−2の態様にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
信号処理部において、
(a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求め、
第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求め、
(d)信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める構成とすることができる。尚、これらの構成を、便宜上、『第2の構成』と呼ぶ。
第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求め、第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求めるが、具体的には、第1信号値SG(p,q)-1は、Min(p,q)-1及び伸長係数α0に基づき決定され、第2信号値SG(p,q)-2は、Min(p,q)-2及び伸長係数α0に基づき決定される形態とすることができる。より具体的には、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2として、以下の式を挙げることができる。但し、c21,c22は定数である。X4-(p,q)の値としてどのような値あるいは式を用いるかは、画像表示装置や画像表示装置組立体を試作し、例えば、画像観察者によって画像の評価を行い、適宜決定すればよい。
SG(p,q)-1=c21[Min(p,q)-1]・α0
SG(p,q)-2=c21[Min(p,q)-2]・α0
あるいは、
SG(p,q)-1=c22[Min(p,q)-12・α0
SG(p,q)-2=c22[Min(p,q)-22・α0
あるいは又、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2は、例えば、以下の式に基づき得ることもできる。但し、c23,c24,c25,c26は定数である。
SG(p,q)-1=c23[Max(p,q)-11/2・α0
SG(p,q)-2=c23[Max(p,q)-21/2・α0
あるいは又、
SG(p,q)-1=c24{[Min(p,q)-1/Max(p,q)-1] あるいは (2n−1) のいずれかとα0の積}
SG(p,q)-2=c24{[Min(p,q)-2/Max(p,q)-2] あるいは (2n−1) のいずれかとα0の積}
あるいは又、
SG(p,q)-1=c25({(2n−1)・Min(p,q)-1/[Max(p,q)-1−Min(p,q)-1]} あるいは (2n−1) のいずれかとα0の積)
SG(p,q)-2=c25({(2n−1)・Min(p,q)-2/[Max(p,q)-2−Min(p,q)-2]} あるいは (2n−1) のいずれかとα0の積)
あるいは又、
SG(p,q)-1=c26{Max(p,q)-11/2 と Min(p,q)-1の値の内の小さい方の値とα0の積}
SG(p,q)-2=c26{Max(p,q)-21/2 と Min(p,q)-2の値の内の小さい方の値とα0の積}
尚、信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、信号値X1-(p1,q)を、
[x1-(p1,q),α0,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできるし、
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),α0,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできる。同様に、信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、信号値X2-(p1,q)を、
[x2-(p1,q),α0,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできるし、
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),α0,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできる。同様に、信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、信号値X3-(p1,q)を、
[x3-(p1,q),α0,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできるし、
[x3-(p1,q),x3-(p2,q),α0,SG(p,q)-1
に基づき求めることもできる。信号値X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)についても同様とすることができる。
そして、これらの第2の構成にあっては、信号値X4-(p,q)を、相加平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2 (2−A)
にて求めることができる。あるいは又、これらの第2の構成にあっては、信号値X4-(p,q)を、
4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2 (2−B)
にて求めることができる。但し、C1,C2は定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする。あるいは又、これらの第2の構成にあっては、信号値X4-(p,q)を、自乗平均平方根、即ち、
4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2 (2−C)
にて求めることができる。尚、SG(p,q)-1の値に依存して、式(2−A)、式(2−B)、式(2−C)のいずれかを選択してもよいし、SG(p,q)-2の値に依存して、式(2−A)、式(2−B)、式(2−C)のいずれかを選択してもよいし、SG(p,q)-1及びSG(p,q)-2の値に依存して、式(2−A)、式(2−B)、式(2−C)のいずれかを選択してもよい。即ち、各画素群において、式(2−A)、式(2−B)、式(2−C)のいずれかに固定してX4-(p,q)を求めてもよいし、各画素群において、式(2−A)、式(2−B)、式(2−C)のいずれかを選択してX4-(p,q)を求めてもよい。
伸長係数α0は、1画像表示フレーム毎に決定される構成とすることができる。また、これらの第2の構成にあっては、前記工程(d)に引き続き、面状光源装置の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させる構成とすることができる。
本発明の画像表示パネル、あるいは、本発明の画像表示装置組立体を構成する画像表示パネルにおいて、各画素群は、第1の画素及び第2の画素から構成されている形態とすることができる。即ち、各画素群を構成する画素の数をp0としたとき、p0=2である。但し、p0=2に限定するものではなく、p0≧3とすることもできる。そして、これらの形態にあっては、
第1の方向を行方向、第2の方向を列方向とし、正数Qを第2の方向に沿った画素群の数としたとき、
第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素と第(q’+1)番目の列における第1の画素とは隣接しており、
第q’番目の列における第4副画素と第(q’+1)番目の列における第4副画素とは隣接していない構成とすることができる。あるいは又、
第1の方向を行方向、第2の方向を列方向としたとき、
第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素と第(q’+1)番目の列における第2の画素とは隣接しており、
第q’番目の列における第4副画素と第(q’+1)番目の列における第4副画素とは隣接していない構成とすることができる。あるいは又、
第1の方向を行方向、第2の方向を列方向としたとき、
第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素と第(q’+1)番目の列における第1の画素とは隣接しており、
第q’番目の列における第4副画素と第(q’+1)番目の列における第4副画素とは隣接している構成とすることができる。
尚、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の画像表示装置組立体にあっては、面状光源装置の輝度が伸長係数α0に基づき減少させられる形態とすることが好ましい。
以上に説明した好ましい構成、形態を含む第2の構成にあっては、第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されている。そして、複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、更には、Vmax(S)/V(S)に基づき伸長係数α0が求められる。そして、更には、出力信号値が、少なくとも、入力信号値及び伸長係数α0に基づき求められる。このように、伸長係数α0に基づき出力信号値を伸長すれば、従来の技術のように、白色表示副画素の輝度は増加するが、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素の輝度は増加しないといったことがない。即ち、白色表示副画素の輝度を増加させるだけでなく、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素の輝度も増加させる。それ故、色のくすみが発生するといった問題の発生を確実に回避することができる。また、このような構成、形態にあっては、表示画像の輝度の増加を図ることができ、例えば、静止画や広告媒体、携帯電話の待ち受け画面等の画像表示に最適である。あるいは又、面状光源装置の輝度が伸長係数α0に基づき減少させられるが故に、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。尚、信号処理部において、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)は、伸長係数α0及び定数χに基づき求めることができ、より具体的には、以下の式から求めることができる。
1-(p1,q)=α0・x1-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−A)
2-(p1,q)=α0・x2-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−B)
3-(p1,q)=α0・x3-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−C)
1-(p2,q)=α0・x1-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−D)
2-(p2,q)=α0・x2-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−E)
3-(p2,q)=α0・x3-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−F)
一般に、第1副画素に第1副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第2副画素に第2副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第3副画素に第3副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体の輝度をBN1-3とし、第4副画素に第4副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第4副画素の輝度BN4としたとき、定数χは、
χ=BN4/BN1-3
で表すことができる。尚、定数χは、画像表示パネル、画像表示装置や画像表示装置組立体に固有の値であり、画像表示パネル、画像表示装置や画像表示装置組立体によって一義的に決定される値である。
複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)[≡α(S)]の値の内、最も小さい値(αmin)を伸長係数α0とする形態とすることができる。あるいは又、表示すべき画像にも依るが、例えば、(1±0.4)・αmin内のいずれかの値を伸長係数α0としてもよい。あるいは又、複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)[≡α(S)]の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められるが、1つの値(例えば、最も小さい値αmin)に基づいて伸長係数α0を求めてもよいし、最も小さい値から順に複数個の値α(S)を求め、これらの値の平均値(αave)を伸長係数α0としてもよいし、更には、(1±0.4)・αave内のいずれかの値を伸長係数α0としてもよい。あるいは又、最も小さい値から順に複数個の値α(S)を求めたときの画素の数が所定の数以下の場合、複数個の個数の数を変更して、最も小さい値から順に複数個の値α(S)を再び求めてもよい。
第4の色は白色である形態とすることができる。但し、これに限定するものではなく、第4の色は、その他、例えば、イエロー、シアンあるいはマゼンダとすることもできる。そして、これらの場合であって、画像表示装置をカラー液晶表示装置から構成する場合、
第1副画素と画像観察者との間に配置され、第1原色を通過させる第1カラーフィルター、
第2副画素と画像観察者との間に配置され、第2原色を通過させる第2カラーフィルター、及び、
第3副画素と画像観察者との間に配置され、第3原色を通過させる第3カラーフィルター、
を更に備えている構成とすることができる。
0×P≡P0としたとき、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素は、P0×Q個の全画素である形態とすることができるし、あるいは又、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素は、(P0/P’)×(Q/Q’)個の画素[但し、P0≧P’,Q≧Q’であり、且つ、(P0/P’)及び(Q/Q’)の少なくともいずれか一方は2以上の自然数]である形態とすることができる。尚、(P0/P’),(Q/Q’)の具体的な値として、2,4,8,16・・・といった2の冪乗を例示することができる。前者の形態を採用することで、画質変化が無く、画質を最大限、良好に保持することができる。一方、後者の形態を採用することで、処理速度の向上、信号処理部の回路の簡素化を図ることができる。ここで、p0は、上述したとおり、1つの画素群を構成する画素の数である。尚、このような場合、例えば、(P0/P’)=4,(Q/Q’)=4としたとき、4つ毎の画素で1つの彩度S及び明度V(S)を求めるので、残りの3つ画素にあっては、Vmax(S)/V(S)[≡α(S)]に値が伸長係数α0よりも小さくなる場合があり得る。即ち、伸長された出力信号の値がVmax(S)を越える場合もあり得る。このような場合には、例えば、伸長された出力信号の値の上限値をVmax(S)と一致させればよい。
面状光源装置を構成する光源として、発光素子、具体的には、発光ダイオード(LED)を挙げることができる。発光ダイオードから成る発光素子は占有体積も小さく、複数の発光素子を配置するのに好適である。発光素子としての発光ダイオードとして、白色発光ダイオード(例えば、紫外又は青色発光ダイオードと発光粒子とを組み合わせて白色を発光する発光ダイオード)を挙げることができる。
ここで、発光粒子として、赤色発光蛍光体粒子、緑色発光蛍光体粒子、青色発光蛍光体粒子を挙げることができる。赤色発光蛍光体粒子を構成する材料として、Y23:Eu、YVO4:Eu、Y(P,V)O4:Eu、3.5MgO・0.5MgF2・Ge2:Mn、CaSiO3:Pb,Mn、Mg6AsO11:Mn、(Sr,Mg)3(PO43:Sn、La22S:Eu、Y22S:Eu、(ME:Eu)S[但し、「ME」は、Ca、Sr及びBaから成る群から選択された少なくとも1種類の原子を意味し、以下においても同様である]、(M:Sm)x(Si,Al)12(O,N)16[但し、「M」は、Li、Mg及びCaから成る群から選択された少なくとも1種類の原子を意味し、以下においても同様である]、ME2Si58:Eu、(Ca:Eu)SiN2、(Ca:Eu)AlSiN3を挙げることができる。また、緑色発光蛍光体粒子を構成する材料として、LaPO4:Ce,Tb、BaMgAl1017:Eu,Mn、Zn2SiO4:Mn、MgAl1119:Ce,Tb、Y2SiO5:Ce,Tb、MgAl1119:CE,Tb,Mnを挙げることができ、更には、(ME:Eu)Ga24、(M:RE)x(Si,Al)12(O,N)16[但し、「RE」は、Tb及びYbを意味する]、(M:Tb)x(Si,Al)12(O,N)16、(M:Yb)x(Si,Al)12(O,N)16を挙げることができる。更には、青色発光蛍光体粒子を構成する材料として、BaMgAl1017:Eu、BaMg2Al1627:Eu、Sr227:Eu、Sr5(PO43Cl:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO43Cl:Eu、CaWO4、CaWO4:Pbを挙げることができる。但し、発光粒子は、蛍光体粒子に限定されず、例えば、間接遷移型のシリコン系材料において、直接遷移型のように、キャリアを効率良く光へ変換させるために、キャリアの波動関数を局所化し、量子効果を用いた、2次元量子井戸構造、1次元量子井戸構造(量子細線)、0次元量子井戸構造(量子ドット)等の量子井戸構造を適用した発光粒子を挙げることもできるし、半導体材料に添加された希土類原子は殻内遷移により鋭く発光することが知られており、このような技術を適用した発光粒子を挙げることもできる。
あるいは又、面状光源装置を構成する光源として、赤色(例えば、主発光波長640nm)を発光する赤色発光素子(例えば、発光ダイオード)、緑色(例えば、主発光波長530nm)を発光する緑色発光素子(例えば、GaN系発光ダイオード)、及び、青色(例えば、主発光波長450nm)を発光する青色発光素子(例えば、GaN系発光ダイオード)の組合せから構成することができる。赤色、緑色、青色以外の第4番目の色、第5番目の色・・・を発光する発光素子を更に備えていてもよい。
発光ダイオードは、所謂フェイスアップ構造を有していてもよいし、フリップチップ構造を有していてもよい。即ち、発光ダイオードは、基板、及び、基板上に形成された発光層から構成されており、発光層から光が外部に出射される構造としてもよいし、発光層からの光が基板を通過して外部に出射される構造としてもよい。より具体的には、発光ダイオード(LED)は、例えば、基板上に形成された第1導電型(例えばn型)を有する第1化合物半導体層、第1化合物半導体層上に形成された活性層、活性層上に形成された第2導電型(例えばp型)を有する第2化合物半導体層の積層構造を有し、第1化合物半導体層に電気的に接続された第1電極、及び、第2化合物半導体層に電気的に接続された第2電極を備えている。発光ダイオードを構成する層は、発光波長に依存して、周知の化合物半導体材料から構成すればよい。
面状光源装置は、2種類の面状光源装置(バックライト)、即ち、例えば実開昭63−187120や特開2002−277870に開示された直下型の面状光源装置、並びに、例えば特開2002−131552に開示されたエッジライト型(サイドライト型とも呼ばれる)の面状光源装置とすることができる。
直下型の面状光源装置にあっては、光源としての上述した発光素子が、筐体内に配置、配列されている構成とすることができるが、これに限定するものではない。ここで、複数の赤色発光素子、複数の緑色発光素子、及び、複数の青色発光素子が、筐体内に配置、配列されている場合、これらの発光素子の配列状態として、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子を1組とした発光素子群を画像表示パネル(具体的には、例えば、液晶表示装置)の画面水平方向に複数、連ねて発光素子群アレイを形成し、この発光素子群アレイを画像表示パネルの画面垂直方向に複数本、並べる配列を例示することができる。尚、発光素子群として、(1つの赤色発光素子,1つの緑色発光素子,1つの青色発光素子)、(1つの赤色発光素子,2つの緑色発光素子,1つの青色発光素子)、(2つの赤色発光素子,2つの緑色発光素子,1つの青色発光素子)等の複数個の組合せを挙げることができる。尚、発光素子には、例えば、日経エレクトロニクス 2004年12月20日第889号の第128ページに掲載されたような光取出しレンズが取り付けられていてもよい。
また、直下型の面状光源装置を複数の面状光源ユニットから構成する場合、1つの面状光源ユニットは、1つの発光素子群から構成されていてもよいし、2つ以上の複数の発光素子群から構成されていてもよい。あるいは又、1つの面状光源ユニットは、1つの白色発光ダイオードから構成されていてもよいし、2つ以上の複数の白色発光ダイオードから構成されていてもよい。
直下型の面状光源装置を複数の面状光源ユニットから構成する場合、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの間に隔壁を配設してもよい。隔壁を構成する材料として、具体的には、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂といった、面状光源ユニットに備えられた発光素子から出射された光に対して不透明な材料を挙げることができるし、面状光源ユニットに備えられた発光素子から出射された光に対して透明な材料として、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリアリレート樹脂(PAR)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ガラスを例示することができる。隔壁表面に光拡散反射機能を付与してもよいし、鏡面反射機能を付与してもよい。隔壁表面に光拡散反射機能を付与するためには、サンドブラスト法に基づき隔壁表面に凹凸を形成したり、凹凸を有するフィルム(光拡散フィルム)を隔壁表面に貼り付ければよい。また、隔壁表面に鏡面反射機能を付与するためには、光反射フィルムを隔壁表面に貼り付けたり、例えばメッキによって隔壁表面に光反射層を形成すればよい。
直下型の面状光源装置は、光拡散板、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群や、光反射シートを備えている構成とすることができる。光拡散板、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シート、光反射シートとして、広く周知の材料を用いることができる。光学機能シート群は、離間配置された各種シートから構成されていてもよいし、積層され一体として構成されていてもよい。例えば、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シート等が積層され一体となっていてもよい。光拡散板や光学機能シート群は、面状光源装置と画像表示パネルとの間に配置される。
一方、エッジライト型の面状光源装置にあっては、画像表示パネル(具体的には、例えば、液晶表示装置)に対向して導光板が配置され、導光板の側面(次に述べる第1側面)に発光素子が配置される。導光板は、第1面(底面)、この第1面と対向した第2面(頂面)、第1側面、第2側面、第1側面と対向した第3側面、及び、第2側面と対向した第4側面を有する。導光板のより具体的な形状として、全体として、楔状の切頭四角錐形状を挙げることができ、この場合、切頭四角錐の2つの対向する側面が第1面及び第2面に相当し、切頭四角錐の底面が第1側面に相当する。そして、第1面(底面)の表面部には凸部及び/又は凹部が設けられていることが望ましい。導光板の第1側面から光が入射され、第2面(頂面)から画像表示パネルに向けて光が出射される。ここで、導光板の第2面は、平滑としてもよいし(即ち、鏡面としてもよいし)、光拡散効果のあるブラストシボを設けてもよい(即ち、微細な凹凸面とすることもできる)。
導光板の第1面(底面)には、凸部及び/又は凹部が設けられていることが望ましい。即ち、導光板の第1面には、凸部が設けられ、あるいは又、凹部が設けられ、あるいは又、凹凸部が設けられていることが望ましい。凹凸部が設けられている場合、凹部と凸部とが連続していてもよいし、不連続であってもよい。導光板の第1面に設けられた凸部及び/又は凹部は、導光板への光入射方向と所定の角度を成す方向に沿って延びる連続した凸部及び/又は凹部である構成とすることができる。このような構成にあっては、導光板への光入射方向であって第1面と垂直な仮想平面で導光板を切断したときの連続した凸形状あるいは凹形状の断面形状として、三角形;正方形、長方形、台形を含む任意の四角形;任意の多角形;円形、楕円形、放物線、双曲線、カテナリー等を含む任意の滑らかな曲線を例示することができる。尚、導光板への光入射方向と所定の角度を成す方向とは、導光板への光入射方向を0度としたとき、60度〜120度の方向を意味する。以下においても同様である。あるいは又、導光板の第1面に設けられた凸部及び/又は凹部は、導光板への光入射方向と所定の角度を成す方向に沿って延びる不連続の凸部及び/又は凹部である構成とすることができる。このような構成にあっては、不連続の凸形状あるいは凹形状の形状として、角錐、円錐、円柱、三角柱や四角柱を含む多角柱、球の一部、回転楕円体の一部、回転放物線体の一部、回転双曲線体の一部といった各種の滑らかな曲面を例示することができる。尚、導光板において、場合によっては、第1面の周縁部には凸部や凹部が形成されていなくともよい。更には、光源から出射され、導光板に入射した光が導光板の第1面に形成された凸部あるいは凹部に衝突して散乱されるが、導光板の第1面に設けられた凸部あるいは凹部の高さや深さ、ピッチ、形状を、一定としてもよいし、光源から離れるに従い変化させてもよい。後者の場合、例えば凸部あるいは凹部のピッチを光源から離れるに従い細かくしてもよい。ここで、凸部のピッチ、あるいは、凹部のピッチとは、導光板への光入射方向に沿った凸部のピッチ、あるいは、凹部のピッチを意味する。
導光板を備えた面状光源装置にあっては、導光板の第1面に対向して光反射部材を配置することが望ましい。導光板の第2面に対向して画像表示パネル(具体的には、例えば、液晶表示装置)が配置されている。光源から出射された光は、導光板の第1側面(例えば、切頭四角錐の底面に相当する面)から導光板に入射し、第1面の凸部あるいは凹部に衝突して散乱され、第1面から出射し、光反射部材にて反射され、第1面に再び入射し、第2面から出射され、画像表示パネルを照射する。画像表示パネルと導光板の第2面との間に、例えば、光拡散シートやプリズムシートを配置してもよい。また、光源から出射された光を直接、導光板に導いてもよいし、間接的に導光板に導いてもよい。後者の場合、例えば、光ファイバーを用いればよい。
導光板は、光源が出射する光を余り吸収することの無い材料から導光板を作製することが好ましい。具体的には、導光板を構成する材料として、例えば、ガラスや、プラスチック材料(例えば、PMMA、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、AS樹脂を含むスチレン系樹脂)を挙げることができる。
本発明において、面状光源装置の駆動方法、駆動条件は特に限定するものではなく、光源を一括して制御してもよい。即ち、例えば、複数の発光素子を同時に駆動してもよい。あるいは又、複数の発光素子を部分駆動(分割駆動)してもよい。即ち、面状光源装置を複数の面状光源ユニットから構成する場合、画像表示パネルの表示領域をS×T個の仮想の表示領域ユニットに分割したと想定したときのこれらのS×T個の表示領域ユニットに対応したS×T個の面状光源ユニットから面状光源装置を構成し、S×T個の面状光源ユニットの発光状態を個別に制御する構成としてもよい。
面状光源装置並びに画像表示パネルを駆動するための駆動回路は、例えば、発光ダイオード(LED)駆動回路、演算回路、記憶装置(メモリ)等から構成された面状光源装置制御回路、及び、周知の回路から構成された画像表示パネル駆動回路を備えている。尚、温度制御回路を、面状光源装置制御回路に含めることができる。表示領域の部分の輝度(表示輝度)及び面状光源ユニットの輝度(光源輝度)の制御は、1画像表示フレーム毎に行われる。尚、駆動回路に電気信号として1秒間に送られる画像情報の数(毎秒画像)がフレーム周波数(フレームレート)であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間(単位:秒)である。
透過型の液晶表示装置は、例えば、透明第1電極を備えたフロント・パネル、透明第2電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配された液晶材料から成る。
フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第1の基板と、第1の基板の内面に設けられた透明第1電極(共通電極とも呼ばれ、例えば、ITOから成る)と、第1の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、透過型のカラー液晶表示装置においては、第1の基板の内面に、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられている。そして、フロント・パネルは、更に、オーバーコート層上に透明第1電極が形成された構成を有している。尚、透明第1電極上には配向膜が形成されている。一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第2の基板と、第2の基板の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通/非導通が制御される透明第2電極(画素電極とも呼ばれ、例えば、ITOから成る)と、第2の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第2電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型のカラー液晶表示装置を含む液晶表示装置を構成する各種の部材や液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができる。スイッチング素子として、単結晶シリコン半導体基板に形成されたMOS型FETや薄膜トランジスタ(TFT)といった3端子素子や、MIM素子、バリスタ素子、ダイオード等の2端子素子を例示することができる。
2次元マトリクス状に配列された画素(ピクセル)の数は、第1の方向に沿ってP0あり、第2の方向に沿ってQ個である。この画素の数を、便宜上、(P0,Q)で表記したとき、(P0,Q)の値として、具体的には、VGA(640,480)、S−VGA(800,600)、XGA(1024,768)、APRC(1152,900)、S−XGA(1280,1024)、U−XGA(1600,1200)、HD−TV(1920,1080)、Q−XGA(2048,1536)の他、(1920,1035)、(720,480)、(1280,960)等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。また、(P0,Q)の値と(S,T)の値との関係として、限定するものではないが、以下の表1に例示することができる。1つの表示領域ユニットを構成する画素の数として、20×20乃至320×240、好ましくは、50×50乃至200×200を例示することができる。表示領域ユニットにおける画素の数は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
本発明の画像表示装置及びその駆動方法にあっては、画像表示装置として、直視型あるいはプロジェクション型のカラー表示の画像表示装置、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置(直視型あるいはプロジェクション型)を挙げることができる。尚、画像表示装置を構成する発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。また、画像表示装置に要求される仕様に基づき、ライト・バルブを更に備えている構成とすることができる。
画像表示装置は、カラー液晶表示装置に限定するものではなく、その他、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機EL表示装置)、無機エレクトロルミネッセンス表示装置(無機EL表示装置)、冷陰極電界電子放出表示装置(FED)、表面伝導型電子放出表示装置(SED)、プラズマ表示装置(PDP)、回折格子−光変調素子(GLV)を備えた回折格子−光変調装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、CRT等を挙げることができる。また、カラー液晶表示装置も、透過型の液晶表示装置に限定するものではなく、反射型の液晶表示装置、半透過型の液晶表示装置とすることもできる。
実施例1は、本発明の画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法に関し、具体的には、第1−Aの態様、第1−A−1の態様、及び、第1の構成に関する。
図4に概念図を示すように、実施例1の画像表示装置10は、画像表示パネル30と信号処理部20とを備えている。また、実施例1の画像表示装置組立体は、画像表示装置10と、画像表示装置(具体的には、画像表示パネル30)を背面から照明する面状光源装置50を具備している。
図1に画素の配置を模式的に示すように、実施例1の画像表示パネル30においては、第1原色(例えば、赤色)を表示する第1副画素(「R」で示す)、第2原色(例えば、緑色)を表示する第2副画素(「G」で示す)、及び、第3原色(例えば、青色)を表示する第3副画素(「B」で示す)から構成された画素Pxが、第1の方向及び第2の方向に2次元マトリクス状に配列されている。そして、第1の方向に配列された少なくとも第1の画素Px1及び第2の画素Px2によって画素群PGが構成されている。尚、実施例1にあっては、具体的には、画素群PGは、第1の画素Px1及び第2の画素Px2から構成されており、画素群PGを構成する画素の数をp0としたとき、p0=2である。更には、各画素群PGにおいて、第1の画素Px1と第2の画素Px2との間に第4の色(実施例1にあっては、具体的には白色)を表示する第4副画素(「W」で示す)が配置されている。尚、画素の配置の概念図を、便宜上、図5に示すが、図5に示す配置は、後述する実施例3における画素の配置である。
ここで、正数Pを第1の方向に沿った画素群PGの数、正数Qを第2の方向に沿った画素群PGの数とすると、画素Pxは、より具体的には、P0×Q個[第1の方向である水平方向にP0(=p0×P)個、第2の方向である垂直方向にQ個、2次元マトリクス状に配列されて成る。また、実施例1にあっては、各画素群PGは、上述したとおり、p0=2である。
そして、実施例1にあっては、第1の方向を行方向、第2の方向を列方向としたとき、第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素Px1と第(q’+1)番目の列における第1の画素Px1とは隣接しており、第q’番目の列における第4副画素Wと第(q’+1)番目の列における第4副画素Wとは隣接していない。即ち、第2の方向に沿って、第2の画素Px2と第4副画素Wとは、交互に配置されている。尚、図1において、第1の画素Px1を構成する第1副画素、第2副画素及び第3副画素を実線で囲み、第2の画素Px2を構成する第1副画素、第2副画素及び第3副画素を点線で囲んでいる。後述する図2、図3においても同様である。第2の方向に沿って、第2の画素Px2と第4副画素Wとが交互に配置されているが故に、画素ピッチにも依るが、第4副画素Wの存在に起因して画像に筋状のパターンが認められることを、確実に防ぐことができる。
実施例1の画像表示装置は、より具体的には、透過型のカラー液晶表示装置から成り、画像表示パネル30はカラー液晶表示パネルから成り、第1副画素と画像観察者との間に配置され、第1原色を通過させる第1カラーフィルター、第2副画素と画像観察者との間に配置され、第2原色を通過させる第2カラーフィルター、及び、第3副画素と画像観察者との間に配置され、第3原色を通過させる第3カラーフィルターを更に備えている。尚、第4副画素にはカラーフィルターは備えられていない。第4副画素には、カラーフィルターの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよく、これによって、カラーフィルターを設けないことに起因して第4副画素に大きな段差が生じることを、防止することができる。
また、信号処理部20は、各画素群PGに関して、第1の画素Px1及び第2の画素Px2のそれぞれへの第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素Px1及び第2の画素Px2のそれぞれに第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力する。信号処理部20は、更には、各画素群PGの第1の画素Px1への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群PGの第2の画素Px2への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき得られた第4副画素・出力信号を出力する。
実施例1において、信号処理部20は、画像表示パネル(より具体的には、カラー液晶表示パネル)を駆動するための画像表示パネル駆動回路40、及び、面状光源装置50を駆動するための面状光源装置制御回路60を備えており、画像表示パネル駆動回路40は、信号出力回路41及び走査回路42を備えている。尚、走査回路42によって、画像表示パネル30における副画素の動作(光透過率)を制御するためのスイッチング素子(例えば、TFT)がオン/オフ制御される。一方、信号出力回路41によって、映像信号が保持され、順次、画像表示パネル30に出力される。信号出力回路41と画像表示パネル30とは、配線DTLによって電気的に接続されており、走査回路42と画像表示パネル30とは、配線SCLによって電気的に接続されている。
尚、各実施例にあっては、「n」を表示階調ビット数としたとき、n=8とした。即ち、表示階調ビット数を8ビット(表示階調の値は、具体的には、0乃至255である)とした。尚、表示階調の最大値を、(2n−1)と表現する場合がある。
ここで、実施例1において、信号処理部20には、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)を構成する第1の画素Px(p,q)-1に関して、
信号値がx1-(p1,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p1,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p1,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)を構成する第2の画素Px(p,q)-2に関して、
信号値がx1-(p2,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p2,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p2,q)の第3副画素・入力信号、
が入力される。
また、実施例1にあっては、信号処理部20は、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)を構成する第1の画素Px(p,q)-1に関して、
信号値がX1-(p1,q)であり、第1副画素Rの表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p1,q)であり、第2副画素Gの表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
信号値がX3-(p1,q)であり、第3副画素Bの表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、
を出力し、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)を構成する第2の画素Px(p,q)-2に関して、
信号値がX1-(p2,q)であり、第1副画素Rの表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p2,q)であり、第2副画素Gの表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
信号値がX3-(p2,q)であり、第3副画素Bの表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、
を出力し、更に、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)を構成する第4副画素Wに関して、信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素Wの表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
を出力する。
そして、実施例1にあっては、信号処理部20において、各画素群PGの第1の画素Px1への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群PGの第2の画素Px2への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、更に、第4副画素・出力信号を求め、出力する。具体的には、実施例1にあっては、第1−Aの態様を採用しており、信号処理部20において、各画素群PGの第1の画素Px1への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第1信号値SG(p,q)-1、並びに、該各画素群PGの第2の画素Px2への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第2信号値SG(p,q)-2に基づき、第4副画素・出力信号を求め、出力する。
更には、実施例1にあっては、上述したとおり、第1−A−1の態様を採用している。即ち、実施例1においては、Min(p,q)-1に基づき第1信号値SG(p,q)-1を決定し、Min(p,q)-2に基づき第2信号値SG(p,q)-2を決定する。
ここで、
Min(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
Min(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
である。また、後述するように、
Max(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
Max(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
である。以下の説明においても同様である。
より具体的には、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2として、限定するものではないが、以下の式を用いた。
SG(p,q)-1=Min(p,q)-1 (11−A)
SG(p,q)-2=Min(p,q)-2 (11−B)
そして、実施例1にあっては、信号値X4-(p,q)を、相加平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2 (1−A)
にて求める。
更には、実施例1にあっては、上述したとおり、第1の構成を採用している。即ち、
信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X3-(p2,q)を、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める。
ここで、実施例1にあっては、具体的には、信号値X1-(p1,q)を、
[x1-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求め、信号値X2-(p1,q)を、
[x2-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求め、信号値X3-(p1,q)を、
[x3-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求める。また、信号値X1-(P2,q)を、
[x1-(P2,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求め、信号値X2-(P2,q)を、
[x2-(P2,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求め、信号値X3-(P2,q)を、
[x3-(P2,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求める。
例えば、画素群PG(p,q)における第1の画素Px(p,q)-1に関して、一例として、以下の関係を有する入力信号値の入力信号が信号処理部20に入力され、第2の画素Px(p,q)-2に関して、以下の式(12−A),式(12−A)の関係を有する入力信号値の入力信号が信号処理部20に供給されたとする。
3-(p1,q)<x1-(p1,q)<x2-(p1,q) (12−A)
2-(p2,q)<x3-(p2,q)<x1-(p2,q) (12−B)
この場合、
Min(p,q)-1=x3-(p1,q) (13−A)
Min(p,q)-2=x2-(p2,q) (13−B)
である。
そして、Min(p,q)-1に基づき第1信号値SG(p,q)-1を決定し、Min(p,q)-2に基づき第2信号値SG(p,q)-2を決定する。即ち、
SG(p,q)-1=Min(p,q)-1
=x3-(p1,q) (14−A)
SG(p,q)-2=Min(p,q)-2
=x2-(p2,q) (14−B)
である。更には、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2
=(x3-(p1,q)+x2-(p2,q))/2 (15)
である。
ところで、入力信号の入力信号値と出力信号の出力信号値とに基づく輝度に関しては、色度を変化させないといった要請を満足させるために、以下の関係を満足する必要がある。尚、第1信号値SG(p,q)-1及び第2信号値SG(p,q)-2にχを掛けているが、これは、後述するように、第4副画素が、他の副画素よりもχ倍、明るいためである。
1-(p1,q)/Max(p,q)-1
=(X1-(p1,q)+χ・SG(p,q)-1)/(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1
(16−A)
2-(p1,q)/Max(p,q)-1
=(X2-(p1,q)+χ・SG(p,q)-1)/(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1
(16−B)
3-(p1,q)/Max(p,q)-1
=(X3-(p1,q)+χ・SG(p,q)-1)/(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1
(16−C)
1-(p2,q)/Max(p,q)-2
=(X1-(p2,q)+χ・SG(p,q)-2)/(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2
(16−D)
2-(p2,q)/Max(p,q)-2
=(X2-(p2,q)+χ・SG(p,q)-2)/(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2
(16−E)
3-(p2,q)/Max(p,q)-2
=(X3-(p2,q)+χ・SG(p,q)-2)/(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2
(16−F)
尚、第1副画素に第1副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第2副画素に第2副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第3副画素に第3副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体の輝度をBN1-3とし、第4副画素に第4副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第4副画素の輝度BN4としたとき、定数χは、
χ=BN4/BN1-3
で表すことができる。ここで、定数χは、画像表示パネル30、画像表示装置や画像表示装置組立体に固有の値であり、画像表示パネル30、画像表示装置や画像表示装置組立体によって一義的に決定される値である。具体的には、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体に、以下の表示階調の値を有する入力信号
1-(p,q)=255
2-(p,q)=255
3-(p,q)=255
が入力されたときの白色の輝度BN1-3に対して、第4副画素に表示階調の値255を有する入力信号が入力されたと仮定したときの輝度BN4は、例えば、1.5倍である。即ち、実施例1、あるいは、後述する実施例2〜実施例10にあっては、
χ=1.5
である。
従って、式(16−A)〜式(16−F)から、出力信号の出力信号値が以下のとおりに求まる。
1-(p1,q)={x1-(p1,q)・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1
−χ・SG(p,q)-1 (17−A)
2-(p1,q)={x2-(p1,q)・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1
−χ・SG(p,q)-1 (17−B)
3-(p1,q)={x3-(p1,q)・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1
−χ・SG(p,q)-1 (17−C)
1-(p2,q)={x1-(p2,q)・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2
−χ・SG(p,q)-2 (17−D)
2-(p2,q)={x2-(p2,q)・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2
−χ・SG(p,q)-2 (17−E)
3-(p2,q)={x3-(p2,q)・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2
−χ・SG(p,q)-2 (17−F)
図6において、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の入力信号値を[1]に示す。また、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組の入力信号値からSG(p,q)-1を減じた状態を[2]に示す。更には、式(17−A)〜式(17−C)に基づき得られた第1副画素、第2副画素及び第3副画素の入力信号値を[3]に示す。尚、図6の縦軸は輝度を示し、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の輝度BN1-3を(2n−1)で示しており、更には、第4副画素が加わったときの輝度(BN1-3+BN4)を(χ+1)×(2n−1)で示している。
以下、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q),X4-(p,q)の求め方を説明する。尚、以下の処理は、第1の画素及び第2の画素の全体で、即ち、各画素群において、(第1副画素+第4副画素)によって表示される第1原色の輝度、(第2副画素+第4副画素)によって表示される第2原色の輝度、(第3副画素+第4副画素)によって表示される第3原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持(維持)するように行われる。更には、階調−輝度特性(ガンマ特性,γ特性)を保持(維持)するように行われる。
[工程−100]
先ず、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)のそれぞれにおける第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2を、式(11−A)及び式(11−B)に基づき求める。この処理を、全ての画素群PG(p,q)に対して行う。そして、更には、信号値X4-(p,q)を、式(1−A)に基づき求める。
SG(p,q)-1=Min(p,q)-1 (11−A)
SG(p,q)-2=Min(p,q)-2 (11−B)
4-(p,q) =(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2 (1−A)
[工程−110]
次いで、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)において求められた第1信号値SG(p,q)-1及び第2信号値SG(p,q)-2から、式(17−A)〜式(17−F)に基づき、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を求める。この操作を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において行う。そして、こうして求められた出力信号値を有する出力信号を、各副画素に供給する。
尚、各画素群において、第1画素及び第2画素における出力信号値の比
1-(p1,q):X2-(p1,q):X3-(p1,q)
1-(p2,q):X2-(p2,q):X3-(p2,q)
は、入力信号値の比
1-(p1,q):x2-(p1,q):x3-(p1,q)
1-(p2,q):x2-(p2,q):x3-(p2,q)
と若干異なっているので、各画素を単独で眺めた場合、入力信号に対して各画素の色調に若干の差異が生じるが、画素群として眺めた場合、各画素群の色調に何らの問題は生じない。以下の説明においても同様である。
面状光源装置50の輝度を制御するための制御係数β0を、以下の式に基づき求める。ここで、Xmaxは、P×Q個の全画素群PG(p,q)における出力信号値の最大値である。
β0=Xmax/(2n−1) (18)
実施例1の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)は、β0倍、伸長されている。それ故、伸長されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置50の輝度を、制御係数β0に基づき減少させればよい。具体的には、面状光源装置50の輝度を、(1/β0)倍とすればよい。これによって、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
実施例1の画像表示装置の駆動方法あるいは画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、信号処理部20において、各画素群PGの第1の画素Px1並びに第2の画素Px2への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第1信号値SG(p,q)-1並びに第2信号値SG(p,q)-2に基づき第4副画素・出力信号が求められ、出力される。即ち、第4副画素・出力信号が、隣接する第1の画素Px1並びに第2の画素Px2への入力信号に基づき求められるので、第4副画素への出力信号の最適化が図られている。しかも、少なくとも第1の画素Px1及び第2の画素Px2によって構成された画素群PGに対して1つの第4副画素が配置されているので、副画素における開口領域の面積の減少を抑制することができる。その結果、輝度の増加を確実に図ることができるし、表示品位の向上を図ることができる。
例えば、第1の方向に沿った画素の長さをL1とすると、特許第3167026号公報や特許第3805150号公報に開示された技術にあっては、1画素を4つの副画素に分割する必要があるので、第1の方向に沿った1副画素の長さは(L1/4=0.25L1)となる。一方、実施例1にあっては、第1の方向に沿った1副画素の長さは(2L1/7=0.286L1)となる。従って、第1の方向に沿った1副画素の長さは、特許第3167026号公報や特許第3805150号公報に開示された技術と比較して、14%増加する。
ところで、第1の画素Px(p,q)-1のMin(p,q)-1と第2の画素Px(p,q)-2のMin(p,q)-2との差が大きい場合、式(1−A)を用いると、第4副画素の輝度が望む程度にまで増加しない場合がある。このような場合には、式(1−A)の代わりに、以下の式(1−B)を採用して、信号値X4-(p,q)を求めることが望ましい。
4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2 (1−B)
但し、C1,C2は重み付けのための定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする。尚、SG(p,q)-1,SG(p,q)-2の値に依存して、重み付けのための定数C1,C2を変化させてもよい。あるいは又、信号値X4-(p,q)を、自乗平均平方根、即ち、
4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2 (1−C)
にて求めてもよい。あるいは又、信号値X4-(p,q)を、相乗平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1・SG(p,q)-21/2 (1−D)
にて求めてもよい。X4-(p,q)を得るために如何なる式を用いるかは、画像表示装置や画像表示装置組立体を試作し、例えば、画像観察者によって画像の評価を行い、適宜決定すればよい。
また、所望に応じて、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を、それぞれ、
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
[x3-(p1,q),x3-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
[x1-(p2,q),x1-(p1,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
[x2-(p2,q),x2-(p1,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
[x3-(p2,q),x3-(p1,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求めることもできる。
具体的には、式(17−A)〜式(17−F)に代えて、以下の式(19−A)〜式(19−F)に基づき、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を求めてもよい。尚、C111,C112,C121,C122,C131,C132,C211,C212,C221,C222,C231,C232は定数である。
1-(p1,q)
{(C111・x1-(p1,q)+C112・x1-(p2,q))・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1−χ・SG(p,q)-1 (19−A)
2-(p1,q)
{(C121・x2-(p1,q)+C122・x2-(p2,q))・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1−χ・SG(p,q)-1 (19−B)
3-(p1,q)
{(C131・x3-(p1,q)+C132・x3-(p2,q))・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1−χ・SG(p,q)-1 (19−C)
1-(p2,q)
{(C211・x1-(p1,q)+C212・x1-(p2,q))・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2−χ・SG(p,q)-2 (19−D)
2-(p2,q)
{(C221・x2-(p1,q)+C222・x2-(p2,q))・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2−χ・SG(p,q)-2 (19−E)
3-(p2,q)
{(C231・x3-(p1,q)+C232・x3-(p2,q))・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2−χ・SG(p,q)-2 (19−F)
実施例2は、実施例1の変形である。実施例2にあっては、第1の画素、第2の画素、及び、第4副画素の配列状態を変えている。即ち、実施例2にあっては、図2に画素の配置を模式的に示すように、第1の方向を行方向、第2の方向を列方向としたとき、第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素Px1と第(q’+1)番目の列における第2の画素Px2とは隣接しており、第q’番目の列における第4副画素Wと第(q’+1)番目の列における第4副画素Wとは隣接していない構成とすることができる。
この点を除き、実施例2の画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法は、実施例1の画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
実施例3も、実施例1の変形である。実施例3にあっても、第1の画素、第2の画素、及び、第4副画素の配列状態を変えている。即ち、実施例3にあっては、図3に画素の配置を模式的に示すように、第1の方向を行方向、第2の方向を列方向としたとき、第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素Px1と第(q’+1)番目の列における第1の画素Px1とは隣接しており、第q’番目の列における第4副画素Wと第(q’+1)番目の列における第4副画素Wとは隣接している。図3及び図5に示した例にあっては、第1副画素、第2副画素、第3副画素及び第4副画素は、ストライプ配列に類似した配列にて配列されている。
この点を除き、実施例3の画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法は、実施例1の画像表示パネル、画像表示装置の駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
実施例4も、実施例1の変形であるが、第1−A−2の態様、及び、第2の構成に関する。
実施例4の画像表示装置10も、画像表示パネル30と信号処理部20とを備えている。また、実施例4の画像表示装置組立体は、画像表示装置10と、画像表示装置(具体的には、画像表示パネル30)を背面から照明する面状光源装置50を具備している。実施例4における画像表示パネル30、信号処理部20、面状光源装置50は、実施例1〜実施例3にて説明した画像表示パネル30、信号処理部20、面状光源装置50と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
ここで、実施例4において、信号処理部20にあっては、
(B−1)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第1信号値SG(p,q)-1が、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求められ、
第2信号値SG(p,q)-2が、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求められ、
(B−4)信号値X1-(p1,q)が、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求められ、
信号値X2-(p1,q)が、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求められ、
信号値X3-(p1,q)が、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求められ、
信号値X1-(p2,q)が、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求められ、
信号値X2-(p2,q)が、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求められ、
信号値X3-(p2,q)が、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求められる。
実施例4にあっては、上述したとおり、第1−A−2の態様を採用している。即ち、実施例4においては、χを画像表示装置に依存した定数としたとき、HSV色空間における彩度S(p,q)-1及び明度V(p,q)-1、並びに、定数χに基づき、第1信号値SG(p,q)-1を決定し、HSV色空間における彩度S(p,q)-2及び明度V(p,q)-2、並びに、定数χに基づき、第2信号値SG(p,q)-2を決定する。
ここで、
(p,q)-1=(Max(p,q)-1−Min(p,q)-1)/Max(p,q)-1 (41−1)
(p,q)-1=Max(p,q)-1 (41−2)
(p,q)-2=(Max(p,q)-2−Min(p,q)-2)/Max(p,q)-2 (41−3)
(p,q)-2=Max(p,q)-2 (41−4)
である。尚、彩度Sは0から1までの値をとることができ、明度Vは0から(2n−1)までの値をとることができ、「n」は、上述したとおり、表示階調ビット数である。
更には、実施例4にあっては、上述したとおり、第2の構成を採用している。即ち、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部20に記憶しておき、
信号処理部20において、
(a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求め、
第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求め、
(d)信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X3-(p2,q)を、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める。
第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求め、第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求めるが、実施例4にあっては、具体的には、第1信号値SG(p,q)-1は、Min(p,q)-1及び伸長係数α0に基づき決定され、第2信号値SG(p,q)-2は、Min(p,q)-2及び伸長係数α0に基づき決定される。より具体的には、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2として、以下の式を用いる。但し、定数c21=1とした。ここで、式(42−A)、式(42−B)においては、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2と伸長係数α0との積をχで除しているが、これに限定するものではない。
SG(p,q)-1=[Min(p,q)-1]・α0/χ (42−A)
SG(p,q)-2=[Min(p,q)-2]・α0/χ (42−B)
また、信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、具体的には、
[x1-(p1,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求める。同様に、信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、具体的には、
[x2-(p1,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求める。同様に、信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、具体的には、
[x3-(p1,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求める。同様にして、信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求めるが、具体的には、
[x1-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求める。同様に、信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求めるが、具体的には、
[x2-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求める。同様に、信号値X3-(p2,q)を、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求めるが、具体的には、
[x3-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求める。
信号処理部20において、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)は、伸長係数α0及び定数χに基づき求めることができ、より具体的には、以下の式から求めることができる。
1-(p1,q)=α0・x1-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−A)
2-(p1,q)=α0・x2-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−B)
3-(p1,q)=α0・x3-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−C)
1-(p2,q)=α0・x1-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−D)
2-(p2,q)=α0・x2-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−E)
3-(p2,q)=α0・x3-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−F)
また、信号値X4-(p,q)を、相加平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2 (2−A)
={[Min(p,q)-1]・α0/χ+[Min(p,q)-2]・α0/χ}/2
(2−A’)
にて求める。
ここで、伸長係数α0は、1画像表示フレーム毎に決定される。また、面状光源装置50の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させる。
実施例4にあっては、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部20に記憶されている。即ち、第4の色(白色)を加えることで、HSV色空間における明度のダイナミック・レンジが広げられている。
以下、これらの点についての説明を行う。
一般に、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における第1の画素Px(p,q)-1、第2の画素Px(p,q)-2にあっては、第1副画素・入力信号(信号値x1-(p,q))、第2副画素・入力信号(信号値x2-(p,q))、及び、第3副画素・入力信号(信号値x3-(p,q))に基づき、円柱のHSV色空間における彩度(Saturation)S(p,q)及び明度(Brightness)V(p,q)を、前述したとおり、上記の式(41−1)〜式(41−4)に基づき求めることができる。ここで、円柱のHSV色空間の概念図を図7の(A)に示し、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に図7の(B)に示す。尚、図7の(B)、後述する図7の(D)、図8の(A)、図8の(B)においては、明度(2n−1)の値を「MAX_1」で示し、明度(2n−1)×(χ+1)の値を「MAX_2」で示す。彩度Sは0から1までの値をとることができ、明度Vは0から(2n−1)までの値をとることができる。
図7の(C)及び(D)に、実施例4における第4の色(白色)を加えることで拡大された円柱のHSV色空間の概念図、及び、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す。白色を表示する第4副画素には、カラーフィルターが配置されていない。
ところで、信号値X4-(p,q)が上述した式(2−A’)で与えられる場合、Vmax(S)は、以下の式で表すことができる。
S≦S0の場合:
max(S)=(χ+1)・(2n−1) (43−1)
0<S0≦1の場合:
max(S)=(2n−1)・(1/S) (43−2)
ここで、
0=1/(χ+1)
である。
このようにして得られた、拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部20に、一種のルック・アップ・テーブルとして記憶されている。
以下、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)の求め方(伸長処理)を説明する。尚、以下の処理は、実施例1と同様に、第1の画素及び第2の画素の全体で、即ち、各画素群において、(第1副画素+第4副画素)によって表示される第1原色の輝度、(第2副画素+第4副画素)によって表示される第2原色の輝度、(第3副画素+第4副画素)によって表示される第3原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持(維持)するように行われる。更には、階調−輝度特性(ガンマ特性,γ特性)を保持(維持)するように行われる。
[工程−400]
先ず、信号処理部20において、複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)における彩度S及び明度V(S)を求める。具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における第1副画素・入力信号の信号値x1-(p1,q),x1-(p2,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p1,q),x2-(p2,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p1,q),x3-(p2,q)に基づき、式(41−1)〜式(41−4)から、S(p,q)-1,S(p,q)-2,V(p,q)-1,V(p,q)-2を求める。この処理を、全ての画素群PG(p,q)に対して行う。従って、(S(p,q)-1,S(p,q)-2,V(p,q)-1,V(p,q)-2)の組が、P×Q個求められる。
[工程−410]
次いで、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求める。
具体的には、実施例4にあっては、全ての画素(P0×Q個の画素)において求められたVmax(S)/V(S)の値の内の最も小さい値(最小値,αmin)を伸長係数α0として求める。即ち、α(p,q)=Vmax(S)/V(p,q)(S)の値を全ての画素(P0×Q個の画素)において求め、α(p,q)の最小値をαmin(=伸長係数α0)とする。尚、実施例4における第4の色(白色)を加えることで拡大された円柱のHSV色空間における彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図8の(A)及び(B)において、αminを与える彩度Sの値を「Smin」で示し、そのときの明度を「Vmin」で示し、彩度SminにおけるVmax(S)を「Vmax(Smin)」で示している。また、図8の(B)において、V(S)を黒丸印で示し、V(S)×α0を白丸印で示し、彩度SにおけるVmax(S)を白三角印で示している。
[工程−420]
次に、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、入力信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q)に基づき求める。具体的には、実施例4にあっては、信号値X4-(p,q)は、Min(p,q)-1、Min(p,q)-2、伸長係数α0及び定数χに基づき決定される。より具体的には、実施例4にあっては、
4-(p,q)={[Min(p,q)-1]・α0/χ+[Min(p,q)-2]・α0/χ}/2
(2−A’)
に基づき求める。尚、X4-(p,q)を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において求める。
[工程−430]
次いで、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を、色空間における上限値Vmaxと入力信号の信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q)との比に基づき決定する。即ち、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における信号値X1-(p1,q)を、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、信号値X2-(p1,q)を、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、信号値X3-(p1,q)を、信号値x3-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求める。同様に、信号値X1-(p2,q)を、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、信号値X2-(p2,q)を、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、信号値X3-(p2,q)を、信号値x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める。尚、[工程−420]と[工程−430]とを同時に実行してもよいし、[工程−430]の実行後、[工程−420]を実行してもよい。
具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を、以下の式に基づき求める。
1-(p1,q)=α0・x1-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−A)
2-(p1,q)=α0・x2-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−B)
3-(p1,q)=α0・x3-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−C)
1-(p2,q)=α0・x1-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−D)
2-(p2,q)=α0・x2-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−E)
3-(p2,q)=α0・x3-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−F)
図9に、実施例4における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、入力信号の彩度(S)と明度(V)の関係の一例を示す。また、図10に、実施例4における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、出力信号(伸長処理が施されている)の彩度(S)と明度(V)の関係の一例を示す。尚、図9及び図10の横軸の彩度(S)の値は、本来、0乃至1の間の値であるが、図9及び図10においては、255倍して表示している。
ここで、重要な点は、式(2−A’)のとおり、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値がα0によって伸長されていることにある。このように、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値がα0によって伸長されることで、白色表示副画素(第4副画素)の輝度が増加するだけでなく、式(3−A)〜式(3−F)に示すとおり、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素(第1副画素、第2副画素あるいは第3副画素)の輝度も増加する。それ故、色のくすみが発生するといった問題の発生を確実に回避することができる。即ち、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値が伸長されていない場合と比較して、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値がα0によって伸長されることで、画像全体として輝度はα0倍となる。従って、例えば、静止画等の画像表示を高輝度にて行うことができ、最適である。
χ=1.5、(2n−1)=255としたとき、(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))として、以下の表2に示す値が入力信号値として入力された場合に出力される出力信号値(X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),SG(p,q)-1を、以下の表2に示す。尚、説明を簡素化するために、SG(p,q)-1=SG(p,q)-2=X4-(p,q)とする。
ここで、表2にあっては、αminの値は1.467である(No.5の入力信号値参照)。従って、伸長係数α0を1.467(=αmin)とすれば、出力信号値が(28−1)を越えることがない。
然るに、もしも、No.3の入力信号値におけるα(S)の値を伸長係数α0=1.592として採用したのでは、No.3の入力信号値に対する出力信号値は(28−1)を越えることがない。しかしながら、表3に示すように、No.5の入力信号値に対する出力信号値は(28−1)を越えてしまう。このように、αminの値を伸長係数α0とすれば、出力信号値が(28−1)を越えてしまうことはない。
例えば、表2に示したNo.1の入力信号値にあっては、伸長係数α0を考慮すると、入力信号値(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))=(240,255,160)に基づき表示すべき輝度の値は、8ビット表示に準拠すると、
第1副画素の輝度値=α0・x1-(p1,q)=1.467×240=352
第2副画素の輝度値=α0・x2-(p1,q)=1.467×255=374
第3副画素の輝度値=α0・x3-(p1,q)=1.467×160=234
となる。
一方、求められた第1信号値SG(p,q)-1、第4副画素・出力信号X4-(p,q)の値は156である。従って、
第4副画素・出力信号X4-(p,q)の輝度値=χ・X4-(p,q)=1.5×156=234
となる。
従って、第1副画素の出力信号値X1-(p1,q)、第2副画素の出力信号値X2-(p1,q)、第3副画素の出力信号値X3-(p1,q)は、以下のとおりとなる。
1-(p1,q)=352−234=118
2-(p1,q)=374−234=140
3-(p1,q)=234−234= 0
このように、表2に示したNo.1の入力信号値が入力される画素にあっては、最も小さな入力信号値の副画素(この場合、第3副画素)に対する出力信号値は0となり、第3副画素の表示は、第4副画素によって代用される。また、第1副画素、第2副画素、第3副画素の出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q)の値は、本来、要求される値よりも低い値となる。
実施例4の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q),X4-(p,q)は、α0倍、伸長されている。それ故、伸長されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置50の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させればよい。具体的には、面状光源装置50の輝度を、(1/α0)倍とすればよい。これによって、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
実施例4の画像表示装置の駆動方法、画像表示装置組立体の駆動方法における伸長処理を、図11に基づき説明する。ここで、図11は、入力信号値及び出力信号値を模式的に示す図である。図11において、αminが得られた第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組の入力信号値を[1]に示す。また、伸長処理を行っている状態(入力信号値と伸長係数α0の積を求める操作)を[2]に示す。更には、伸長処理を行った後の状態(出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X4-(p,q)が得られた状態)を[3]に示す。図11から、この例にあっては、第2副画素において、実現できる最大輝度を得ている。
実施例4にあっても、実施例1と同様に、信号値X4-(p,q)を、
4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2 (2−B)
にて求めることができる。但し、C1,C2は定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする。あるいは又、実施例1と同様に、信号値X4-(p,q)を、自乗平均平方根、即ち、
4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2 (2−C)
にて求めることができる。あるいは又、実施例1と同様に、信号値X4-(p,q)を、相乗平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1・SG(p,q)-21/2 (2−D)
にて求めてもよい。
更には、実施例4にあっても、実施例1と基本的に同様に、信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を、それぞれ、
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
[x3-(p1,q),x3-(p2,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
[x3-(p1,q),x3-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求めることもできる。
実施例5は、実施例4の変形である。面状光源装置として、従来の直下型の面状光源装置を採用してもよいが、実施例5にあっては、以下に説明する分割駆動方式(部分駆動方式)の面状光源装置150を採用している。尚、伸長処理それ自体は、実施例4において説明した伸長処理と同様とすればよい。
分割駆動方式の面状光源装置150は、カラー液晶表示装置を構成する画像表示パネル130の表示領域131をS×T個の仮想の表示領域ユニット132に分割したと想定したときのこれらのS×T個の表示領域ユニットに対応したS×T個の面状光源ユニット152から成り、S×T個の面状光源ユニット152の発光状態は、個別に制御される。
図12に概念図を示すように、画像表示パネル(カラー液晶表示パネル)130は、第1の方向に沿ってP0個、第2の方向に沿ってQ個の、合計P0×Qの画素が2次元マトリクス状に配列された表示領域131を備えている。ここで、表示領域131を、S×T個の仮想の表示領域ユニット132に分割したと想定する。各表示領域ユニット132は複数の画素から構成されている。具体的には、例えば、画像表示用解像度としてHD−TV規格を満たすものであり、2次元マトリクス状に配列された画素(画素)の数を(P0,Q)で表記したとき、例えば、(1920,1080)である。また、2次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域131(図12において、一点鎖線で示す)がS×T個の仮想の表示領域ユニット132(境界を点線で示す)に分割されている。(S,T)の値は、例えば、(19,12)である。但し、図面の簡素化のため、図12における表示領域ユニット132(及び、後述する面状光源ユニット152)の数は、この値と異なる。各表示領域ユニット132は複数の画素から構成されており、1つの表示領域ユニット132を構成する画素の数は、例えば、約1万である。一般に、画像表示パネル130は、線順次駆動される。より具体的には、画像表示パネル130は、マトリクス状に交差する走査電極(第1の方向に沿って延びている)とデータ電極(第2の方向に沿って延びている)とを有し、走査回路からの走査電極に走査信号を入力して走査電極を選択、走査し、信号出力回路からデータ電極に入力されたデータ信号(出力信号)に基づき画像を表示させ、1画面を構成する。
直下型の面状光源装置(バックライト)150は、S×T個の仮想の表示領域ユニット132に対応したS×T個の面状光源ユニット152から成り、各面状光源ユニット152は、面状光源ユニット152に対応する表示領域ユニット132を背面から照明する。面状光源ユニット152に備えられた光源は、個別に制御される。尚、画像表示パネル130の下方に面状光源装置150が位置しているが、図12においては、画像表示パネル130と面状光源装置150とを別々に表示した。
2次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域131がS×T個の表示領域ユニット132に分割されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、T行×S列の表示領域ユニット132に分割されていると云える。また、表示領域ユニット132は複数(M0×N0)の画素から構成されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、N0行×M0列の画素から構成されていると云える。
面状光源装置150における面状光源ユニット152等の配置、配列状態を図14に示す。光源は、パルス幅変調(PWM)制御方式に基づき駆動される発光ダイオード153から成る。面状光源ユニット152の輝度の増減は、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のパルス幅変調制御におけるデューティ比の増減制御によって行う。発光ダイオード153から出射された照明光は、面状光源ユニット152から光拡散板を介して出射され、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群(これらは図示せず)を通過し、画像表示パネル130を背面から照明する。1つの面状光源ユニット152に1つの光センサー(フォトダイオード67)が配置されている。そして、フォトダイオード67によって、発光ダイオード153の輝度及び色度が測定される。
図12及び図13に示すように、信号処理部20からの面状光源装置制御信号(駆動信号)に基づき面状光源ユニット152を駆動するための面状光源装置駆動回路160は、パルス幅変調制御方式に基づき、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のオン/オフ制御を行う。面状光源装置駆動回路160は、演算回路61、記憶装置(メモリ)62、LED駆動回路63、フォトダイオード制御回路64、FETから成るスイッチング素子65、発光ダイオード駆動電源(定電流源)66から構成されている。面状光源装置制御回路160を構成するこれらの回路等は、周知の回路等とすることができる。
そして、或る画像表示フレームにおける発光ダイオード153の発光状態は、フォトダイオード67によって測定され、フォトダイオード67からの出力はフォトダイオード制御回路64に入力され、フォトダイオード制御回路64、演算回路61において、発光ダイオード153の例えば輝度及び色度としてのデータ(信号)とされ、係るデータがLED駆動回路63に送られ、次の画像表示フレームにおける発光ダイオード153の発光状態が制御されるといったフィードバック機構が形成される。
発光ダイオード153の下流には電流検出用の抵抗体rが、発光ダイオード153と直列に挿入されており、抵抗体rを流れる電流が電圧に変換され、抵抗体rにおける電圧降下が所定の値となるように、LED駆動回路63の制御下、発光ダイオード駆動電源66の動作が制御される。ここで、図13には、発光ダイオード駆動電源(定電流源)66を1つで描写しているが、実際には、発光ダイオード153のそれぞれを駆動するための発光ダイオード駆動電源66が配されている。尚、図13には、3組の面状光源ユニット152を図示している。図13においては、1つの面状光源ユニット152には1つの発光ダイオード153が備えられている構成を示したが、1つの面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153の個数は1つに限定されない。
各画素群は、前述したように、第1副画素、第2副画素、第3副画素及び第4副画素の4種の副画素から構成されている。ここで、副画素のそれぞれの輝度の制御(階調制御)を8ビット制御とし、0〜255の28段階にて行うとしている。また、各面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のそれぞれの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値PSも、0〜255の28段階の値をとる。但し、これに限定するものではなく、例えば、10ビット制御とし、0〜1023の210段階にて行うこともでき、この場合には、8ビットの数値での表現を、例えば4倍すればよい。
ここで、副画素の光透過率(開口率とも呼ばれる)Lt、副画素に対応する表示領域の部分の輝度(表示輝度)y、及び、面状光源ユニット152の輝度(光源輝度)Yを、以下のとおり、定義する。
1・・・・光源輝度の、例えば最高輝度であり、以下、光源輝度・第1規定値と呼ぶ場合がある。
Lt1・・・表示領域ユニット132における副画素の光透過率(開口率)の、例えば最大値であり、以下、光透過率・第1規定値と呼ぶ場合がある。
Lt2・・・表示領域ユニット132を構成する全ての副画素を駆動するために画像表示パネル駆動回路40に入力される信号処理部20からの出力信号の値の内の最大値である表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素の光透過率(開口率)であり、以下、光透過率・第2規定値と呼ぶ場合がある。尚、0≦Lt2≦Lt1
2・・・・光源輝度が光源輝度・第1規定値Y1であり、副画素の光透過率(開口率)が光透過率・第2規定値Lt2であると仮定したときに得られる表示輝度であり、以下、表示輝度・第2規定値と呼ぶ場合がある。
2・・・・表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定し、しかも、このときの副画素の光透過率(開口率)が光透過率・第1規定値Lt1に補正されたと仮定したとき、副画素の輝度を表示輝度・第2規定値(y2)とするための面状光源ユニット152の光源輝度。但し、光源輝度Y2には、各面状光源ユニット152の光源輝度が他の面状光源ユニット152の光源輝度に与える影響を考慮した補正が施される場合がある。
面状光源装置の部分駆動(分割駆動)時、表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素の輝度(光透過率・第1規定値Lt1における表示輝度・第2規定値y2)が得られるように、表示領域ユニット132に対応する面状光源ユニット152を構成する発光素子の輝度を面状光源装置制御回路160によって制御するが、具体的には、例えば、副画素の光透過率(開口率)を、例えば光透過率・第1規定値Lt1としたときに表示輝度y2が得られるように、光源輝度Y2を制御すればよい(例えば、減少させればよい)。即ち、例えば、以下の式(A)を満足するように、画像表示フレーム毎に面状光源ユニッ152トの光源輝度Y2を制御すればよい。尚、Y2≦Y1の関係にある。このような制御の概念図を、図15の(A)及び(B)に示す。
2・Lt1=Y1・Lt2 (A)
副画素のそれぞれを制御するために、信号処理部20から画像表示パネル駆動回路40に、副画素のそれぞれの光透過率Ltを制御するための出力信号X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q),X4-(p,q)が送出される。画像表示パネル駆動回路40においては、出力信号から制御信号が生成され、これらの制御信号が副画素に供給(出力)される。そして、制御信号に基づき各副画素を構成するスイッチング素子が駆動され、液晶セルを構成する透明第1電極及び透明第2電極(これらは図示せず)に所望の電圧が印加されることで、各副画素の光透過率(開口率)Ltが制御される。ここで、制御信号が大きいほど、副画素の光透過率(開口率)Ltが高くなり、副画素に対応する表示領域の部分の輝度(表示輝度y)の値が高くなる。即ち、副画素を通過する光によって構成される画像(通常、一種、点状である)は明るい。
表示輝度y及び光源輝度Y2の制御は、画像表示パネル130の画像表示における1画像表示フレーム毎、表示領域ユニット毎、面状光源ユニット毎に行われる。また、1画像表示フレーム内における画像表示パネル130の動作と面状光源装置150の動作とは同期させられる。尚、駆動回路に電気信号として1秒間に送られる画像情報の数(毎秒画像)がフレーム周波数(フレームレート)であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間(単位:秒)である。
実施例4にあっては、入力信号を伸長して出力信号を得る伸長処理を、全画素に対して1つの伸長係数α0に基づき行った。一方、実施例5にあっては、S×T個の表示領域ユニット132のそれぞれにおいて伸長係数α0を求め、表示領域ユニット132のそれぞれにおいて、伸長係数α0に基づく伸長処理を行う。
そして、求められた伸長係数がα0-(s,t)である第(s,t)番目の表示領域ユニット132に対応する第(s,t)番目の面状光源ユニット152においては、光源の輝度を(1/α0-(s,t))とする。
あるいは又、各表示領域ユニット132を構成する全ての副画素を駆動するために入力される信号処理部20からの出力信号値の内の最大値である表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素の輝度(光透過率・第1規定値Lt1における表示輝度・第2規定値y2)が得られるように、この表示領域ユニット132に対応する面状光源ユニット152を構成する光源の輝度を、面状光源装置制御回路160によって制御する。具体的には、副画素の光透過率(開口率)を、光透過率・第1規定値Lt1としたときに表示輝度y2が得られるように、光源輝度Y2を制御すればよい(例えば、減少させればよい)。即ち、具体的には、上述した式(A)を満足するように、画像表示フレーム毎に面状光源ユニット152の光源輝度Y2を制御すればよい。
ところで、面状光源装置150にあっては、例えば、(s,t)=(1,1)の面状光源ユニット152の輝度制御を想定した場合、他のS×T個の面状光源ユニット152からの影響を考慮する必要がある場合がある。このような面状光源ユニット152が他の面状光源ユニット152から受ける影響は、各面状光源ユニット152の発光プロファイルによって予め判明しているので、逆算によって差分を計算でき、その結果、補正が可能である。演算の基本形を以下に説明する。
式(A)の要請に基づくS×T個の面状光源ユニット152に要求される輝度(光源輝度Y2)を行列[LPxQ]で表す。また、或る面状光源ユニットのみを駆動し、他の面状光源ユニットは駆動していないときに得られる或る面状光源ユニットの輝度を、S×T個の面状光源ユニット152に対して予め求めておく。係る輝度を行列[L’PxQ]で表す。更には、補正係数を行列[αPxQ]で表す。すると、これらの行列の関係は、以下の式(B−1)で表すことができる。補正係数の行列[αPxQ]は、予め求めておくことができる。
[LPxQ]=[L’PxQ]・[αPxQ] (B−1)
よって、式(B−1)から行列[L’PxQ]を求めればよい。行列[L’PxQ]は、逆行列の演算から求めることができる。即ち、
[L’PxQ]=[LPxQ]・[αPxQ-1 (B−2)
を計算すればよい。そして、行列[L’PxQ]で表された輝度が得られるように、各面状光源ユニット152に備えられた光源(発光ダイオード153)を制御すればよく、具体的には、係る操作、処理は、面状光源装置制御回路160に備えられた記憶装置(メモリ)62に記憶された情報(データテーブル)を用いて行えばよい。尚、発光ダイオード153の制御にあっては、行列[L’PxQ]の値は負の値を取れないので、演算結果は正の領域にとどめる必要があることは云うまでもない。従って、式(B−2)の解は厳密解ではなく、近似解となる場合がある。
このように、面状光源装置制御回路160において得られた式(A)の値に基づき得られた行列[LPxQ]、補正係数の行列[αPxQ]に基づき、上述したとおり、面状光源ユニットを単独で駆動したと想定したときの輝度の行列[L’PxQ]を求め、更には、記憶装置62に記憶された変換テーブルに基づき、0〜255の範囲内の対応する整数(パルス幅変調出力信号の値)に変換する。こうして、面状光源装置制御回路160を構成する演算回路61において、面状光源ユニット152における発光ダイオード153の発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値を得ることができる。そして、このパルス幅変調出力信号の値に基づき、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のオン時間tON及びオフ時間tOFFを、面状光源装置制御回路160において決定すればよい。尚、
ON+tOFF=一定値tConst
である。また、発光ダイオードのパルス幅変調に基づく駆動におけるデューティ比は、
ON/(tON+tOFF)=tON/tConst
で表すことができる。
そして、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のオン時間tONに相当する信号がLED駆動回路63に送られ、このLED駆動回路63からのオン時間tONに相当する信号の値に基づき、スイッチング素子65がオン時間tONだけオン状態となり、発光ダイオード駆動電源66からのLED駆動電流が発光ダイオード153に流される。その結果、各発光ダイオード153は、1画像表示フレームにおいて、オン時間tONだけ発光する。こうして、各表示領域ユニット132を、所定の照度において照明する。
尚、実施例5にて説明した分割駆動方式(部分駆動方式)の面状光源装置150を、実施例1〜実施例3において採用することもできる。
実施例6も、実施例4の変形である。実施例6にあっては、以下に説明する画像表示装置を用いる。即ち、実施例6の画像表示装置は、青色を発光する第1発光素子(第1副画素に相当する)、緑色を発光する第2発光素子(第2副画素に相当する)、赤色を発光する第3発光素子(第3副画素に相当する)、白色を発光する第4発光素子(第4副画素に相当する)から構成された、カラー画像を表示するための発光素子ユニットUNが、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルを備えている。ここで、実施例6の画像表示装置を構成する画像表示パネルとして、例えば、以下に説明する構成、構造の画像表示パネルを挙げることができる。尚、発光素子ユニットUNの数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。
即ち、実施例6の画像表示装置を構成する画像表示パネルは、第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子及び第4発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を制御することで、各発光素子の発光状態を直接的に視認させることで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプの直視型のカラー表示の画像表示パネルである。あるいは又、第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子及び第4発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を制御し、スクリーンに投影することで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプのプロジェクション型のカラー表示の画像表示パネルである。
例えば、このようなアクティブマトリックスタイプの直視型のカラー表示の画像表示パネルを構成する発光素子パネルを含む回路図を図16に示すが、各発光素子210(図17においては、赤色を発光する発光素子(第1副画素)を「R」で示し、緑色を発光する発光素子(第2副画素)を「G」で示し、青色を発光する発光素子(第3副画素)を「B」で示し、白色を発光する発光素子(第4副画素)を「W」で示す)の一方の電極(p側電極あるいはn側電極)はドライバ233に接続され、ドライバ233は、コラム・ドライバ231及びロウ・ドライバ232に接続されている。また、各発光素子210の他方の電極(n側電極あるいはp側電極)は接地線に接続されている。各発光素子210の発光/非発光状態の制御は、例えばロウ・ドライバ232によるドライバ233の選択によって行われ、コラム・ドライバ231から各発光素子210を駆動するための輝度信号がドライバ233に供給される。赤色を発光する発光素子R(第1発光素子,第1副画素)、緑色を発光する発光素子G(第2発光素子,第2副画素)、青色を発光する発光素子B(第3発光素子,第3副画素)、白色を発光する発光素子W(第4発光素子,第4副画素)の選択は、ドライバ233によって行われ、これらの赤色を発光する発光素子R、緑色を発光する発光素子G、青色を発光する発光素子B、白色を発光する発光素子Wのそれぞれの発光/非発光状態を、時分割制御させてもよく、あるいは又、同時に発光させてもよい。尚、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズを経由して、スクリーンに投影される。
尚、このような画像表示装置を構成する画像表示パネルの概念図を図17に示す。直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ203を経由して、スクリーンに投影される。
発光素子パネル200は、例えば、プリント配線板から成る支持体211、支持体211に取り付けられた発光素子210、支持体211上に形成され、発光素子210の一方の電極(p側電極あるいはn側電極)に電気的に接続され、且つ、コラム・ドライバ231あるいはロウ・ドライバ232に接続されたX方向配線212、発光素子210の他方の電極(n側電極あるいはp側電極)に電気的に接続され、且つ、ロウ・ドライバ232あるいはコラム・ドライバ231に接続されたY方向配線213、発光素子210を覆う透明基材214、及び、透明基材214上に設けられたマイクロレンズ215から構成されている。但し、発光素子パネル200は、このような構成に限定されるものではない。
実施例6にあっては、第1発光素子(第1副画素)、第2発光素子(第2副画素)、第3発光素子(第3副画素)及び第4発光素子(第4副画素)のそれぞれの発光状態を制御する出力信号を、実施例4において説明した伸長処理に基づき得ればよい。そして、伸長処理によって得られた出力信号値に基づき画像表示装置を駆動すれば、画像表示装置全体として輝度をα0倍に増加させることができる。あるいは又、出力信号値に基づき、第1発光素子(第1副画素)、第2発光素子(第2副画素)、第3発光素子(第3副画素)及び第4発光素子(第4副画素)のそれぞれの発光輝度を(1/α0)倍とすれば、画像品質の劣化を伴うことなく、画像表示装置全体としての消費電力の低減を図ることができる。
場合によっては、第1発光素子(第1副画素)、第2発光素子(第2副画素)、第3発光素子(第3副画素)及び第4発光素子(第4副画素)のそれぞれの発光状態を制御する出力信号を、実施例1、実施例5において説明した処理に基づき得てもよい。また、実施例6にて説明した画像表示装置を、実施例1〜実施例3、実施例5において採用することもできる。
実施例7も、実施例1の変形であるが、第1−Bの態様に関する。
実施例7にあっては、信号処理部20において、
各画素群PGの第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・入力信号x1-(p1,q),x1-(p2,q)に基づき第1副画素・混合入力信号x1-(p,q)-mixを求め、
各画素群PGの第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第2副画素・入力信号x2-(p1,q),x2-(p2,q)に基づき第2副画素・混合入力信号x2-(p,q)-mixを求め、
各画素群PGの第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第3副画素・入力信号x3-(p1,q),x3-(p2,q)に基づき第3副画素・混合入力信号x3-(p,q)-mixを求める。
具体的には、以下の式に基づき、副画素・混合入力信号を求める。
1-(p,q)-mix=(x1-(p1,q)+x1-(p2,q)) (71−A)
2-(p,q)-mix=(x2-(p1,q)+x2-(p2,q)) (71−B)
3-(p,q)-mix=(x3-(p1,q)+x3-(p2,q)) (71−C)
更には、信号処理部20において、第1副画素・混合入力信号x1-(p,q)-mix、第2副画素・混合入力信号x2-(p,q)-mix及び第3副画素・混合入力信号x3-(p,q)-mixに基づき、第4副画素・出力信号X4-(p,q)を求める。
具体的には、第4副画素・出力信号X4-(p,q)として、Min’(p,q)を求める。
4-(p,q)=Min’(p,q) (72)
ここで、
Min’(p,q):(x1-(p,q)-mix,x2-(p,q)-mix,x3-(p,q)-mix)の3つの副画素・混合入力信号の信号値の最小値
また、
Max’(p,q):(x1-(p,q)-mix,x2-(p,q)-mix,x3-(p,q)-mix)の3つの副画素・混合入力信号の信号値の最大値
である。
尚、実施例7において、実施例1の処理と同様の処理を適用する場合、上記の式(72)を用いればよいし、実施例4の処理と同様の処理を適用する場合、以下の式(72’)を用いればよい。
4-(p,q)=Min’(p,q)・α0/χ (72’)
更には、信号処理部20において、
第1副画素・混合入力信号x1-(p,q)-mix、並びに、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・入力信号x1-(p1,q),x1-(p2,q)に基づき、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・出力信号X1-(p1,q),X1-(p2,q)を求め、
第2副画素・混合入力信号x2-(p,q)-mix、並びに、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第2副画素・入力信号x2-(p1,q),x2-(p2,q)に基づき、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第2副画素・出力信号X2-(p1,q),X2-(p2,q)を求め、
第3副画素・混合入力信号x3-(p,q)-mix、並びに、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第3副画素・入力信号x3-(p1,q),x3-(p2,q)に基づき、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第3副画素・出力信号X3-(p1,q),X3-(p2,q)を求める。
そして、第4副画素・出力信号X4-(p,q)、並びに、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号X1-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p1,q),X2-(p2,q),X3-(p1,q),X3-(p2,q)を出力する。
以下、実施例1に則った、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q),X4-(p,q)の求め方を説明する。
[工程−700−A]
先ず、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)のそれぞれにおける第4副画素・出力信号X4-(p,q)を、上述した式(71−A)〜式(71−C)、式(72)に基づき求める。
[工程−710−A]
次いで、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)において求められたX4-(p,q)、Max(p,q)から、以下の式(73−A)〜式(73−C)、式(74−A)〜式(74−F)に基づき、X1-(p,q)-mix,X2-(p,q)-mix,X3-(p,q)-mix,X1-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p1,q),X2-(p2,q),X3-(p1,q),X3-(p2,q)を求める。この操作を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において行う。
1-(p,q)-mix
{x1-(p,q)-mix・(Max’(p,q)+χ・X4-(p,q))}/Max’(p,q)
−χ・X4-(p,q) (73−A)
2-(p,q)-mix
{x2-(p,q)-mix・(Max’(p,q)+χ・X4-(p,q))}/Max’(p,q)
−χ・X4-(p,q) (73−B)
3-(p,q)-mix
{x3-(p,q)-mix・(Max’(p,q)+χ・X4-(p,q))}/Max’(p,q)
−χ・X4-(p,q) (73−C)
1-(p1,q)
1-(p,q)-mix・{x1-(p1,q)/(x1-(p1,q)+x1-(p2,q))} (74−A)
1-(p2,q)
1-(p,q)-mix・{x1-(p2,q)/(x1-(p1,q)+x1-(p2,q))} (74−B)
2-(p1,q)
2-(p,q)-mix・{x2-(p1,q)/(x2-(p1,q)+x2-(p2,q))} (74−C)
2-(p2,q)
2-(p,q)-mix・{x2-(p2,q)/(x2-(p1,q)+x2-(p2,q))} (74−D)
3-(p1,q)
3-(p,q)-mix・{x3-(p1,q)/(x3-(p1,q)+x3-(p2,q))} (74−E)
3-(p2,q)
3-(p,q)-mix・{x3-(p2,q)/(x3-(p1,q)+x3-(p2,q))} (74−F)
次に、実施例4に則った、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q),X4-(p,q)の求め方を説明する。
[工程−700−B]
先ず、信号処理部20において、複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)における彩度S及び明度V(S)を求める。具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における第1副画素・入力信号の信号値x1-(p1,q),x1-(p2,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p1,q),x2-(p2,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p1,q),x3-(p2,q)に基づき、式(71−A)〜式(71−C)、式(75−1)〜式(75−2)から、各画素群PG(p,q)におけるS(p,q),V(p,q)を求める。この処理を、全ての画素群PG(p,q)に対して行う。
(p,q)=(Max’(p,q)−Min’(p,q))/Max’(p,q) (75−1)
(p,q)=Max’(p,q) (75−2)
[工程−710−B]
次いで、信号処理部20において、[工程−700−B]において求められた複数の画素群PG(p,q)におけるVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求める。
具体的には、実施例7にあっても、全ての画素群(P×Q個の画素群)において求められたVmax(S)/V(S)の値の内の最も小さい値(最小値,αmin)を伸長係数α0として求める。即ち、α(p,q)=Vmax(S)/V(p,q)(S)の値を全ての画素群(P×Q個の画素群)において求め、α(p,q)の最小値をαmin(=伸長係数α0)とする。
[工程−720−B]
次に、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、出力信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q)に基づき求める。具体的には、実施例7にあっては、上述した式(71−A)〜式(71−C)、式(72’)に基づきX4-(p,q)を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において求める。
[工程−730−B]
次いで、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を、色空間における上限値Vmaxと入力信号の信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q)との比に基づき決定する。
具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q)を、以下の式(3−A’)〜式(3−C’)、及び、上述した式(74−A)〜式(74−F)に基づき求める。
1-(p,q)-mix=α0・x1-(p,q)-mix−χ・X4-(p,q) (3−A’)
2-(p,q)-mix=α0・x2-(p,q)-mix−χ・X4-(p,q) (3−B’)
3-(p,q)-mix=α0・x3-(p,q)-mix−χ・X4-(p,q) (3−C’)
実施例7の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、実施例4と同様に、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p2,q),X4-(p,q)は、α0倍、伸長されている。それ故、伸長されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置50の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させればよい。具体的には、面状光源装置50の輝度を、(1/α0)倍とすればよい。これによって、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
以上に説明したとおり、実施例7の画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における各種の処理は、実施例1あるいは実施例4、更には、これらの変形例において説明した画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における各種の処理と実質的に同様とすることができる。また、実施例7の画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における各種の処理に対して、実施例5において説明した画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における処理を適用することもできる。更には、実施例7における画像表示パネル、画像表示装置、画像表示装置組立体は、実施例1〜実施例6にて説明した画像表示パネル、画像表示装置、画像表示装置組立体のいずれかと同様することができる。即ち、実施例7の画像表示装置10も、画像表示パネル30と信号処理部20とを備えている。また、実施例7の画像表示装置組立体は、画像表示装置10と、画像表示装置(具体的には、画像表示パネル30)を背面から照明する面状光源装置50を具備している。そして、実施例7における画像表示パネル30、信号処理部20、面状光源装置50は、実施例1〜実施例6にて説明した画像表示パネル30、信号処理部20、面状光源装置50と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
実施例7にあっては、副画素・混合入力信号に基づき副画素・出力信号を得るので、例えば、式(75−1)から得られたS(p,q)の値は、式(41−1)、式(41−3)から求められたS(p,q)-1,S(p,q)-2の値と同じか、小さくなる。従って、α0の値は一層大きな値となり、より一層の輝度の向上を図ることができる。また、信号処理の簡素化、信号処理回路の簡素化を図ることができる。後述する実施例10にあっても同様である。
尚、第1の画素Px(p,q)-1のMin(p,q)-1と第2の画素Px(p,q)-2のMin(p,q)-2との差が大きい場合には、式(71−A)、式(71−B)、式(71−C)に代えて、以下の式(76−A)、式(76−B)、式(76−C)を用いてもよい。ここで、C711,C712,C721,C722,C731,C732は、重み付けの係数である。このような処理によって、より一層の輝度の向上を図ることができる。後述する実施例10にあっても同様である。
1-(p,q)-mix=(C711・x1-(p1,q)+C712・x1-(p2,q)) (76−A)
2-(p,q)-mix=(C721・x2-(p1,q)+C722・x2-(p2,q)) (76−B)
3-(p,q)-mix=(C731・x3-(p1,q)+C732・x3-(p2,q)) (76−B)
実施例8は、本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法に関し、具体的には、第2−Aの態様、第2−A−1の態様、及び、第1の構成に関する。
実施例8の画像表示装置も、画像表示パネル及び信号処理部を備えている。ここで、画像表示パネルは、第1原色(例えば、赤色)を表示する第1副画素R、第2原色(例えば、緑色)を表示する第2副画素G、及び、第3原色(例えば、青色)を表示する第3副画素Bから構成された第1の画素Px1、並びに、第1原色を表示する第1副画素R、第2原色を表示する第2副画素G、及び、第4の色(例えば、白色)を表示する第4副画素Wから構成された第2の画素Px2から構成された画素群PGを、複数、備えている。また、信号処理部は、各画素群PGに関して、第1の画素Px1への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力し、第2の画素Px2への第1副画素・入力信号及び第2副画素・入力信号に基づき、第1副画素・出力信号及び第2副画素・出力信号を出力する。
尚、実施例8においては、第3副画素を青色を表示する副画素とした。これは、青色の視感度が緑色の視感度と比較して約1/6であり、画素群において青色を表示する副画素の数を半分としても大きな問題が生じないが故である。
実施例8における画像表示装置、画像表示装置組立体は、実施例1〜実施例6にて説明した画像表示装置、画像表示装置組立体のいずれかと同様することができる。即ち、実施例8の画像表示装置10も、画像表示パネルと信号処理部20とを備えている。また、実施例8の画像表示装置組立体は、画像表示装置10と、画像表示装置(具体的には、画像表示パネル)を背面から照明する面状光源装置50を具備している。そして、実施例8における信号処理部20、面状光源装置50は、実施例1〜実施例6にて説明した信号処理部20、面状光源装置50と同様とすることができる。後述する実施例9〜実施例10においても同様である。
そして、実施例8にあっては、信号処理部20において、各画素群PGの第1の画素Px1への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群PGの第2の画素Px2への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第4副画素・出力信号を求め、出力する。更には、各画素群PGの第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第3副画素・入力信号に基づき、第3副画素・出力信号を求め、出力する。
尚、第1の画素及び第2の画素の配列に関しては、画素群PGは、第1の方向のP個、第2の方向にQ個の合計P×Q個、2次元マトリクス状に配列されており、各画素群PGを構成する第1の画素Px1及び第2の画素Px2は、図18に示すように、第2の方向に沿って配置されており、第1の方向に沿って、第1の画素Px1と第1の画素Px1が隣接して配置されている構成(『本発明の第2aの態様』)を採用してもよいし、画素群PGは、第1の方向のP個、第2の方向にQ個の合計P×Q個、2次元マトリクス状に配列されており、各画素群PGを構成する第1の画素Px1及び第2の画素Px2は、図19に示すように、第2の方向に沿って配置されており、第1の方向に沿って、第1の画素Px1と第2の画素Px2が隣接して配置されている構成(『本発明の第2bの態様』)を採用してもよい。
ここで、実施例8において、信号処理部20には、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)を構成する第1の画素Px(p,q)-1に関して、
信号値がx1-(p1,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p1,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p1,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)を構成する第2の画素Px(p,q)-2に関して、
信号値がx1-(p2,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p2,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p2,q)の第3副画素・入力信号、
が入力される。
また、実施例8にあっては、信号処理部20は、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)を構成する第1の画素Px(p,q)-1に関して、
信号値がX1-(p1,q)であり、第1副画素Rの表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p1,q)であり、第2副画素Gの表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
信号値がX3-(p1,q)であり、第3副画素Bの表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、
を出力し、
第(p,q)番目の画素群PG(p,q)を構成する第2の画素Px(p,q)-2に関して、
信号値がX1-(p2,q)であり、第1副画素Rの表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p2,q)であり、第2副画素Gの表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素Wの表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
を出力する。
そして、実施例8にあっては、第2−Aの態様を採用しており、信号処理部20において、各画素群PGの第1の画素Px1への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第1信号値SG(p,q)-1、並びに、該各画素群PGの第2の画素Px2への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第2信号値SG(p,q)-2に基づき、第4副画素・出力信号を求め、出力する。具体的には、Min(p,q)-1に基づき第1信号値SG(p,q)-1を決定し、Min(p,q)-2に基づき第2信号値SG(p,q)-2を決定する第2−A−1の態様を採用している。より具体的には、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2として、式(81−A)、式(81−B)を用いる。そして、信号値X4-(p,q)を、相加平均、即ち、式(1−A)にて求める。
SG(p,q)-1=Min(p,q)-1
=x3-(p1,q) (81−A)
SG(p,q)-2=Min(p,q)-2
=x2-(p2,q) (81−B)
4-(p,q) =(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2 (1−A)
=(x3-(p1,q)+x2-(p2,q))/2 (81−C)
更には、実施例8にあっては、第1の構成を採用している。具体的には、
信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める。
ここで、実施例8にあっては、具体的には、信号値X1-(p1,q)を、
[x1-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求め、信号値X2-(p1,q)を、
[x2-(p1,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求め、信号値X1-(P2,q)を、
[x1-(P2,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求め、信号値X2-(P2,q)を、
[x2-(P2,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求める。
そして、入力信号の入力信号値と出力信号の出力信号値とに基づく輝度に関しては、実施例1にて説明したと同様に、色度を変化させないといった要請を満足させるために、以下の関係を満足する必要がある。
1-(p1,q)/Max(p,q)-1
=(X1-(p1,q)+χ・SG(p,q)-1)/(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1
(82−A)
2-(p1,q)/Max(p,q)-1
=(X2-(p1,q)+χ・SG(p,q)-1)/(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1
(82−B)
1-(p2,q)/Max(p,q)-2
=(X1-(p2,q)+χ・SG(p,q)-2)/(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2
(82−C)
2-(p2,q)/Max(p,q)-2
=(X2-(p2,q)+χ・SG(p,q)-2)/(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2
(82−D)
従って、式(82−A)〜式(82−D)から、出力信号の出力信号値が以下のとおりに求まる。
1-(p1,q)={x1-(p1,q)・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1
−χ・SG(p,q)-1 (83−A)
2-(p1,q)={x2-(p1,q)・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1
−χ・SG(p,q)-1 (83−B)
1-(p2,q)={x1-(p2,q)・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2
−χ・SG(p,q)-2 (83−C)
2-(p2,q)={x2-(p2,q)・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2
−χ・SG(p,q)-2 (83−D)
また、第3副画素・出力信号値X3-(p1,q)を、以下に式(84)の相加平均に基づき求めることができる。
3-(p1,q)={x’3-(p,q)・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1
−χ・SG(p,q)-1 (84)
但し、
x’3-(p,q)=(x3-(p1,q)+x3-(p2,q))/2
である。
以下、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X4-(p,q)の求め方を説明する。尚、以下の処理は、第1の画素及び第2の画素の全体で、即ち、各画素群において、(第1副画素+第4副画素)によって表示される第1原色の輝度、(第2副画素+第4副画素)によって表示される第2原色の輝度、(第3副画素+第4副画素)によって表示される第3原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持(維持)するように行われる。更には、階調−輝度特性(ガンマ特性,γ特性)を保持(維持)するように行われる。
[工程−800]
先ず、実施例1の[工程−100]と同様にして、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)のそれぞれにおける第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2を、式(81−A)及び式(81−B)に基づき求める。この処理を、全ての画素群PG(p,q)に対して行う。そして、更には、信号値X4-(p,q)を、式(81−C)に基づき求める。
[工程−810]
次いで、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)において求められた第1信号値SG(p,q)-1及び第2信号値SG(p,q)-2から、式(83−A)〜式(83−D)に基づき、X1-(p1,q),X2-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)を求める。この操作を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において行う。また、式(84)に基づき、X3-(p1,q)を求める。そして、こうして求められた出力信号値を有する出力信号を、各副画素に供給する。
尚、各画素群において、第1画素及び第2画素における出力信号値の比
1-(p1,q):X2-(p1,q):X3-(p1,q)
1-(p2,q):X2-(p2,q)
は、入力信号値の比
1-(p1,q):x2-(p1,q):x3-(p1,q)
1-(p2,q):x2-(p2,q)
と若干異なっているので、各画素を単独で眺めた場合、入力信号に対して各画素の色調に若干の差異が生じるが、画素群として眺めた場合、各画素群の色調に何らの問題は生じない。以下に説明する次においても同様である。
面状光源装置50の輝度を制御するための制御係数β0を、式(17)に基づき求める。実施例8の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)は、β0倍、伸長されている。それ故、伸長されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置50の輝度を、制御係数β0に基づき減少させればよい。具体的には、面状光源装置50の輝度を、(1/β0)倍とすればよい。これによって、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
実施例8の画像表示装置の駆動方法あるいは画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、信号処理部20において、各画素群PGの第1の画素Px1並びに第2の画素Px2への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第1信号値SG(p,q)-1並びに第2信号値SG(p,q)-2に基づき第4副画素・出力信号が求められ、出力される。即ち、第4副画素・出力信号が、隣接する第1の画素Px1並びに第2の画素Px2への入力信号に基づき求められるので、第4副画素への出力信号の最適化が図られている。しかも、少なくとも第1の画素Px1及び第2の画素Px2によって構成された画素群PGに対して1つの第3副画素及び1つの第4副画素が配置されているので、副画素における開口領域の面積の減少をより一層抑制することができる。その結果、輝度の増加を確実に図ることができる。
ところで、第1の画素Px(p,q)-1のMin(p,q)-1と第2の画素Px(p,q)-2のMin(p,q)-2との差が大きい場合、式(1−A)、式(81−C)を用いると、第4副画素の輝度が望む程度にまで増加しない場合がある。このような場合には、式(1−A)、式(81−C)の代わりに、以下の式(1−B)を採用して、信号値X4-(p,q)を求めることが望ましい。
4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2 (1−B)
但し、C1,C2は重み付けのための定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする。尚、SG(p,q)-1,SG(p,q)-2の値に依存して、重み付けのための定数C1,C2を変化させてもよい。あるいは又、信号値X4-(p,q)を、自乗平均平方根、即ち、
4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2 (1−C)
にて求めてもよい。あるいは又、信号値X4-(p,q)を、相乗平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1・SG(p,q)-21/2 (1−D)
にて求めてもよい。X4-(p,q)を得るために如何なる式を用いるかは、画像表示装置や画像表示装置組立体を試作し、例えば、画像観察者によって画像の評価を行い、適宜決定すればよい。
また、所望に応じて、信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)を、それぞれ、
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),Max(p,q)-1,Min(p,q)-1,SG(p,q)-1,χ]
[x1-(p2,q),x1-(p1,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
[x2-(p2,q),x2-(p1,q),Max(p,q)-2,Min(p,q)-2,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求めることもできる。
具体的には、式(83−A)〜式(83−D)に代えて、以下の式(85−A)〜式(85−D)に基づき、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)を求めてもよい。尚、C111,C112,C121,C122,C211,C212,C221,C222は定数である。
1-(p1,q)
{(C111・x1-(p1,q)+C112・x1-(p2,q))・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1−χ・SG(p,q)-1 (85−A)
2-(p1,q)
{(C121・x2-(p1,q)+C122・x2-(p2,q))・(Max(p,q)-1+χ・SG(p,q)-1)}/Max(p,q)-1−χ・SG(p,q)-1 (85−B)
1-(p2,q)
{(C211・x1-(p1,q)+C212・x1-(p2,q))・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2−χ・SG(p,q)-2 (18−C)
2-(p2,q)
{(C221・x2-(p1,q)+C222・x2-(p2,q))・(Max(p,q)-2+χ・SG(p,q)-2)}/Max(p,q)-2−χ・SG(p,q)-2 (18−D)
実施例9は、実施例8の変形であり、第2−A−2の態様、及び、第2の構成に関する。
ここで、実施例9において、信号処理部20にあっては、
(B−1)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第1信号値SG(p,q)-1が、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求められ、
第2信号値SG(p,q)-2が、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求められ、
(B−4)信号値X1-(p1,q)が、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求められ、
信号値X2-(p1,q)が、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求められ、
信号値X1-(p2,q)が、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求められ、
信号値X2-(p2,q)が、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求められる。
実施例9にあっては、上述したとおり、第2−A−2の態様を採用している。即ち、実施例9においては、χを画像表示装置に依存した定数としたとき、式(41−1)〜式(41−4)に基づき、HSV色空間における彩度S(p,q)-1及び明度V(p,q)-1、並びに、定数χに基づき、第1信号値SG(p,q)-1を決定し、HSV色空間における彩度S(p,q)-2及び明度V(p,q)-2、並びに、定数χに基づき、第2信号値SG(p,q)-2を決定する。
更には、実施例9にあっては、上述したとおり、第2の構成を採用している。即ち、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部20に記憶しておき、
信号処理部20において、
(a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求め、
第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求め、
(d)信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める。
第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、出力信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q)及びx3-(p1,q)に基づき求め、第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、出力信号値x1-(p2,q),x2-(p2,q)及びx3-(p2,q)に基づき求めるが、実施例9にあっては、具体的には、第1信号値SG(p,q)-1は、Min(p,q)-1及び伸長係数α0に基づき決定され、第2信号値SG(p,q)-2は、Min(p,q)-2及び伸長係数α0に基づき決定される。より具体的には、第1信号値SG(p,q)-1、第2信号値SG(p,q)-2として、式(42−A)及び式(42−B)を用いる。但し、定数c21=1とした。
また、信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、具体的には、
[x1-(p1,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求める。同様に、信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求めるが、具体的には、
[x2-(p1,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求める。同様にして、信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求めるが、具体的には、
[x1-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求める。同様に、信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求めるが、具体的には、
[x2-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求める。
具体的には、信号処理部20において、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)は、伸長係数α0及び定数χに基づき求めることができ、より具体的には、以下の式から求めることができる。
1-(p1,q)=α0・x1-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−A)
2-(p1,q)=α0・x2-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−B)
1-(p2,q)=α0・x1-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−D)
2-(p2,q)=α0・x2-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−E)
一方、信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求める。具体的には、信号値X3-(p1,q)は、伸長係数α0及び定数χに基づき求めるが、即ち、
[x3-(p1,q),x3-(p2,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
に基づき求めるが、より具体的には、以下の式(91)から求めることができる。また、信号値X4-(p,q)を、相加平均、即ち、以下の式(2−A)、式(92)に基づき求める。
3-(p1,q)=α0・{(x3-(p1,q)+x3-(p2,q))/2}−χ・SG(p,q)-1 (91)
4-(p,q) =(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2 (2−A)
={[Min(p,q)-1]・α0/χ+[Min(p,q)-2]・α0/χ}/2
(92)
ここで、伸長係数α0は、1画像表示フレーム毎に決定される。また、面状光源装置50の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させる。
実施例9にあっても、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部20に記憶されている。即ち、第4の色(白色)を加えることで、HSV色空間における明度のダイナミック・レンジが広げられている。
以下、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)の求め方(伸長処理)を説明する。尚、以下の処理は、実施例1と同様に、第1の画素及び第2の画素の全体で、即ち、各画素群において、(第1副画素+第4副画素)によって表示される第1原色の輝度、(第2副画素+第4副画素)によって表示される第2原色の輝度、(第3副画素+第4副画素)によって表示される第3原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持(維持)するように行われる。更には、階調−輝度特性(ガンマ特性,γ特性)を保持(維持)するように行われる。
[工程−900]
先ず、実施例4の[工程−400]と同様にして、信号処理部20において、複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)における彩度S及び明度V(S)を求める。具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における第1副画素・入力信号の信号値x1-(p1,q),x1-(p2,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p1,q),x2-(p2,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p1,q),x3-(p2,q)に基づき、式(41−1)〜式(41−4)から、S(p,q)-1,S(p,q)-2,V(p,q)-1,V(p,q)-2が求められる。この処理を、全ての画素群PG(p,q)に対して行う。従って、(S(p,q)-1,S(p,q)-2,V(p,q)-1,V(p,q)-2)の組が、P×Q個求められる。
[工程−910]
次いで、実施例4の[工程−410]と同様にして、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求める。
具体的には、実施例9にあっては、全ての画素(P0×Q個の画素)において求められたVmax(S)/V(S)の値の内の最も小さい値(最小値,αmin)を伸長係数α0として求める。即ち、α(p,q)=Vmax(S)/V(p,q)(S)の値を全ての画素(P0×Q個の画素)において求め、α(p,q)の最小値をαmin(=伸長係数α0)とする。
[工程−920]
次に、実施例4の[工程−420]と同様にして、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q)に基づき求める。具体的には、実施例9にあっては、信号値X4-(p,q)は、Min(p,q)-1、Min(p,q)-2、伸長係数α0及び定数χに基づき決定される。より具体的には、実施例9にあっては、前述した式(2−A)、式(92)に基づき求める。尚、X4-(p,q)を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において求める。
[工程−930]
次いで、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)を、色空間における上限値Vmaxと入力信号の信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q)との比に基づき決定する。即ち、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における信号値X1-(p1,q)を、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、信号値X2-(p1,q)を、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、信号値X3-(p1,q)を、信号値x3-(p1,q)、信号値x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求める。同様に、信号値X1-(p2,q)を、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、信号値X2-(p2,q)を、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める。尚、[工程−920]と[工程−930]とを同時に実行してもよいし、[工程−930]の実行後、[工程−920]を実行してもよい。
具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)を、以下の式に基づき求める。
1-(p1,q)=α0・x1-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−A)
2-(p1,q)=α0・x2-(p1,q)−χ・SG(p,q)-1 (3−B)
1-(p2,q)=α0・x1-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−D)
2-(p2,q)=α0・x2-(p2,q)−χ・SG(p,q)-2 (3−E)
3-(p1,q)=α0・{(x3-(p1,q)+x3-(p2,q))/2}−χ・SG(p,q)-1 (91)
ここで、式(92)のとおり、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値がα0によって伸長されている。このように、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値がα0によって伸長されることで、白色表示副画素(第4副画素)の輝度が増加するだけでなく、式(3−A)、式(3−B)、式(3−D)、式(3−E)、式(91)に示すとおり、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素(第1副画素、第2副画素あるいは第3副画素)の輝度も増加する。それ故、色のくすみが発生するといった問題の発生を確実に回避することができる。即ち、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値が伸長されていない場合と比較して、Min(p,q)-1,Min(p,q)-2の値がα0によって伸長されることで、画像全体として輝度はα0倍となる。従って、例えば、静止画等の画像表示を高輝度にて行うことができ、最適である。
実施例9の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X4-(p,q)は、α0倍、伸長されている。それ故、伸長されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置50の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させればよい。具体的には、面状光源装置50の輝度を、(1/α0)倍とすればよい。これによって、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
実施例9にあっても、実施例4と同様に、信号値X4-(p,q)を、
4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2 (2−B)
にて求めることができる。但し、C1,C2は定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする。あるいは又、実施例4と同様に、信号値X4-(p,q)を、自乗平均平方根、即ち、
4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2 (2−C)
にて求めることができる。あるいは又、実施例4と同様に、信号値X4-(p,q)を、相乗平均、即ち、
4-(p,q)=(SG(p,q)-1・SG(p,q)-21/2 (2−D)
にて求めてもよい。
更には、実施例9にあっても、実施例4と基本的に同様に、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)を、それぞれ、
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),α0,SG(p,q)-1,χ]
[x1-(p1,q),x1-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
[x2-(p1,q),x2-(p2,q),α0,SG(p,q)-2,χ]
に基づき求めることもできる。
実施例10は、実施例8あるいは実施例9の変形であるが、第2−Bの態様に関する。
実施例10にあっては、信号処理部20において、
各画素群PGの第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・入力信号x1-(p1,q),x1-(p2,q)に基づき第1副画素・混合入力信号x1-(p,q)-mixを求め、
各画素群PGの第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第2副画素・入力信号x2-(p1,q),x2-(p2,q)に基づき第2副画素・混合入力信号x2-(p,q)-mixを求め、
各画素群PGの第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第3副画素・入力信号x3-(p1,q),x3-(p2,q)に基づき第3副画素・混合入力信号x3-(p,q)-mixを求める。
具体的には、前述した式(71−A)、式(71−B)、式(71−C)に基づき、副画素・混合入力信号を求める。更には、信号処理部20において、第1副画素・混合入力信号x1-(p,q)-mix、第2副画素・混合入力信号x2-(p,q)-mix及び第3副画素・混合入力信号x3-(p,q)-mixに基づき、第4副画素・出力信号X4-(p,q)を求める。具体的には、第4副画素・出力信号X4-(p,q)として、式(72)に基づき、Min’(p,q)を求める。尚、実施例10において、実施例1の処理と同様の処理を適用する場合、前述した式(72)を用いればよいし、実施例4の処理と同様の処理を適用する場合、前述した式(72’)と同等の式を用いればよい。
更には、信号処理部20において、
第1副画素・混合入力信号x1-(p,q)-mix、並びに、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・入力信号x1-(p1,q),x1-(p2,q)に基づき、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・出力信号X1-(p1,q),X1-(p2,q)を求め、
第2副画素・混合入力信号x2-(p,q)-mix、並びに、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第2副画素・入力信号x2-(p1,q),x2-(p2,q)に基づき、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第2副画素・出力信号X2-(p1,q),X2-(p2,q)を求める。
また、第3副画素・混合入力信号x3-(p,q)-mixに基づき、第1の画素Px1への第3副画素・出力信号X3-(p1,q)を求める。
そして、第4副画素・出力信号X4-(p,q)、並びに、第1の画素Px1及び第2の画素Px2への第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号X1-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p1,q),X2-(p2,q),X3-(p1,q)を出力する。
以下、実施例8に則った、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X4-(p,q)の求め方を説明する。
[工程−1000−A]
先ず、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)のそれぞれにおける第4副画素・出力信号X4-(p,q)を、上述した式(72)に基づき求める。
[工程−1010−A]
次いで、信号処理部20において、複数の画素群PG(p,q)において求められたX4-(p,q)、Max(p,q)から、前述した式(73−A)〜式(73−C)、式(74−A)〜式(74−D)に基づき、X1-(p,q)-mix,X2-(p,q)-mix,X3-(p,q)-mix,X1-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p1,q),X2-(p2,q)を求める。この操作を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において行う。更には、X3-(p1,q)を式(101−1)に基づき求める。
3-(p1,q)=X3-(p,q)-mix/2 (101−1)
次に、実施例9に則った、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X4-(p,q)の求め方を説明する。
[工程−1000−B]
先ず、信号処理部20において、複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素群PG(p,q)における彩度S及び明度V(S)を求める。具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における第1副画素・入力信号の信号値x1-(p1,q),x1-(p2,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p1,q),x2-(p2,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p1,q),x3-(p2,q)に基づき、式(71−A)〜式(71−C)、式(75−1)〜式(75−2)から、各画素群PG(p,q)におけるS(p,q),V(p,q)を求める。この処理を、全ての画素群PG(p,q)に対して行う。
[工程−1010−B]
次いで、信号処理部20において、[工程−1000−B]において求められた複数の画素群PG(p,q)におけるVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求める。
具体的には、実施例10にあっても、全ての画素群(P×Q個の画素群)において求められたVmax(S)/V(S)の値の内の最も小さい値(最小値,αmin)を伸長係数α0として求める。即ち、α(p,q)=Vmax(S)/V(p,q)(S)の値を全ての画素群(P×Q個の画素群)において求め、α(p,q)の最小値をαmin(=伸長係数α0)とする。
[工程−1020−B]
次に、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、出力信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q)に基づき求める。具体的には、実施例10にあっては、上述した式(71−A)〜式(71−C)、式(72’)に基づきX4-(p,q)を、P×Q個の全画素群PG(p,q)において求める。
[工程−1030−B]
次いで、出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q)を、色空間における上限値Vmaxと入力信号の信号値x1-(p1,q),x2-(p1,q),x1-(p2,q),x2-(p2,q)との比に基づき決定する。
具体的には、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X3-(p1,q)を、前述した式(3−A’)〜式(3−C’)、式(74−A)〜式(74−D)、式(101−1)に基づき求める。
このように、実施例10の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、実施例4と同様に、第(p,q)番目の画素群PG(p,q)における出力信号値X1-(p1,q),X2-(p1,q),X3-(p1,q),X1-(p2,q),X2-(p2,q),X4-(p,q)は、α0倍、伸長されている。それ故、伸長されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置50の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させればよい。具体的には、面状光源装置50の輝度を、(1/α0)倍とすればよい。これによって、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
以上に説明したとおり、実施例10の画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における各種の処理は、実施例1あるいは実施例4、更には、これらの変形例において説明した画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における各種の処理と実質的に同様とすることができる。また、実施例10の画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における各種の処理に対して、実施例5において説明した画像表示装置あるいは画像表示装置組立体の駆動方法における処理を適用することもできる。更には、実施例10における画像表示装置、画像表示装置組立体は、実施例1〜実施例6にて説明した画像表示装置、画像表示装置組立体のいずれかと同様することができる。即ち、実施例10の画像表示装置10も、画像表示パネルと信号処理部20とを備えている。また、実施例10の画像表示装置組立体は、画像表示装置10と、画像表示装置(具体的には、画像表示パネル)を背面から照明する面状光源装置50を具備している。そして、実施例10における信号処理部20、面状光源装置50は、実施例1〜実施例6にて説明した信号処理部20、面状光源装置50と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明したカラー液晶表示装置組立体、カラー液晶表示装置や面状光源装置、面状光源ユニット、駆動回路の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。
実施例4〜実施例6、実施例8〜実施例10にあっては、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)を、P×Q個の全画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)であるとしたが、これに限定されるものではない。即ち、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)を、例えば、4つ毎に1つ、8つ毎に1つとすることができる。
実施例4〜実施例6、実施例8〜実施例10においては、第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号等に基づき伸長係数α0を求めたが、代替的に、第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号の内のいずれか1種類の入力信号(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の内のいずれか1種類の入力信号、あるいは又、第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の内のいずれか1種類の入力信号)に基づき伸長係数α0を求めてもよい。具体的には、係るいずれか1種類の入力信号における入力信号値として、例えば、緑色に対する入力信号値x2-(p,q)を挙げることができる。そして、求められた伸長係数α0から、実施例と同様にして、信号値X4-(p,q)、更には、信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q)を求めればよい。尚、この場合には、式(41−1)〜式(41−4)のS(p,q)-1,V(p,q)-1,S(p,q)-2,V(p,q)-2を用いずに、S(p,q)-1,S(p,q)-2の値として「1」を用いればよい。即ち、式(41−1)、式(41−3)におけるMin(p,q)-1,Min(p,q)-2の値を「0」とする。また、第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号の内のいずれか2種類の入力信号における入力信号値(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の内のいずれか2種類の入力信号、あるいは又、第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の内のいずれか2種類の入力信号)に基づき伸長係数α0を求めてもよい。具体的には、例えば、赤色に対する入力信号値x1-(p1,q),x1-(p2,q)、及び、緑色に対する入力信号値x2-(p1,q),x2-(p2,q)を挙げることができる。そして、求められた伸長係数α0から、実施例と同様にして、信号値X4-(p,q)、更には、信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q)を求めればよい。尚、この場合には、式(41−1)〜式(41−4)のS(p,q)-1,V(p,q)-1,S(p,q)-2,V(p,q)-2を用いずに、S(p,q)-1,S(p,q)-2の値として、x1-(p1,q)≧x2-(p1,q)の場合、
(p,q)-1=(x1-(p1,q)−x2-(p1,q))/x1-(p1,q)
(p,q)-1=x1-(p1,q)
とすればよいし、x1-(p1,q)<x2-(p1,q)の場合、
(p,q)-1=(x2-(p1,q)−x1-(p1,q))/x2-(p1,q)
(p,q)-1=x2-(p1,q)
とすればよいし、同様に、x1-(p2,q)≧x2-(p2,q)の場合、
(p,q)-1=(x1-(p2,q)−x2-(p2,q))/x1-(p2,q)
(p,q)-1=x1-(p2,q)
とすればよいし、x1-(p2,q)<x2-(p2,q)の場合、
(p,q)-1=(x2-(p2,q)−x1-(p2,q))/x2-(p2,q)
(p,q)-1=x2-(p2,q)
とすればよい。例えば、単色の画像をカラー画像表示装置にて表示する場合には、このような伸長処理を行えば十分である。
あるいは又、画質変化が観察者が知覚できない範囲において、伸長処理を行う形態とすることもできる。具体的には、視感度の高い黄色において階調の潰れが目立ち易い。従って、特定の色相(例えば、黄色)を有する入力信号において、伸長された出力信号が確実にVmaxを越えないように、伸長処理を行うことが好ましい。あるいは又、特定の色相(例えば、黄色)を有する入力信号の割合が少ない場合、伸長係数α0を最小値よりも大きな値とすることもできる。
エッジライト型(サイドライト型)の面状光源装置を採用することもできる。そして、この場合、図20に概念図を示すように、例えば、ポリカーボネート樹脂から成る導光板510は、第1面(底面)511、この第1面511と対向した第2面(頂面)513、第1側面514、第2側面515、第1側面514と対向した第3側面516、及び、第2側面515と対向した第4側面を有する。導光板のより具体的な形状は、全体として、楔状の切頭四角錐形状であり、切頭四角錐の2つの対向する側面が第1面511及び第2面513に相当し、切頭四角錐の底面が第1側面514に相当する。そして、第1面511の表面部には凹凸部512が設けられている。導光板510への第1原色光入射方向であって第1面511と垂直な仮想平面で導光板510を切断したときの連続した凸凹部の断面形状は、三角形である。即ち、第1面511の表面部に設けられた凹凸部512は、プリズム状である。導光板510の第2面513は、平滑としてもよいし(即ち、鏡面としてもよいし)、光拡散効果のあるブラストシボを設けてもよい(即ち、微細な凹凸面とすることもできる)。導光板510の第1面511に対向して光反射部材520が配置されている。また、導光板510の第2面513に対向して画像表示パネル(例えば、カラー液晶表示パネル)が配置されている。更には、画像表示パネルと導光板510の第2面513との間には、光拡散シート531及びプリズムシート532が配置されている。光源500から出射された第1原色光は、導光板510の第1側面514(例えば、切頭四角錐の底面に相当する面)から導光板510に入射し、第1面511の凹凸部512に衝突して散乱され、第1面511から出射し、光反射部材520にて反射され、第1面511に再び入射し、第2面513から出射され、光拡散シート531及びプリズムシート532を通過して、例えば、実施例1の画像表示パネルを照射する。
光源として、発光ダイオードの代わりに、第1原色光としての青色の光を出射する蛍光ランプあるいは半導体レーザを採用してもよい。この場合、蛍光ランプあるいは半導体レーザが出射する第1原色(青色)に相当する第1原色光の波長λ1として、450nmを例示することができる。また、蛍光ランプあるいは半導体レーザによって励起される第2原色発光粒子に相当する緑色発光粒子は、例えばSrGa24:Euから成る緑色発光蛍光体粒子とすればよく、第3原色発光粒子に相当する赤色発光粒子は、例えばCaS:Euから成る赤色発光蛍光体粒子とすればよい。あるいは又、半導体レーザを用いる場合、半導体レーザが出射する第1原色(青色)に相当する第1原色光の波長λ1として、457nmを例示することができ、この場合、半導体レーザによって励起される第2原色発光粒子に相当する緑色発光粒子は、例えばSrGa24:Euから成る緑色発光蛍光体粒子とすればよく、第3原色発光粒子に相当する赤色発光粒子は、例えばCaS:Euから成る赤色発光蛍光体粒子とすればよい。あるいは又、面状光源装置の光源として、冷陰極線型の蛍光ランプ(CCFL)、熱陰極線型の蛍光ランプ(HCFL)あるいは外部電極型の蛍光ランプ(EEFL,External Electrode Fluorescent Lamp)を用いることもできる。
10・・・画像表示装置、20・・・信号処理部、30,130・・・画像表示パネル、131・・・表示領域、132・・・表示領域ユニット、40・・・画像表示パネル駆動回路、41・・・信号出力回路、42・・・走査回路、50,150・・・面状光源装置、152・・・面状光源ユニット、153・・・発光ダイオード、60,160・・・面状光源装置制御回路、61・・・演算回路、62・・・記憶装置(メモリ)、63・・・LED駆動回路63、64・・・フォトダイオード制御回路、65・・・スイッチング素子、66・・・発光ダイオード駆動電源(定電流源)、67・・・フォトダイオード、510・・・導光板、511・・・第1面(底面)、512・・・凹凸部、513・・・第2面(頂面)、514・・・第1側面、515・・・第2側面、516・・・第3側面、520・・・光反射部材、531・・・光拡散シート、532・・・プリズムシート、UN・・・発光素子ユニット、DTL,SCL・・・配線、r・・・電流検出用の抵抗体

Claims (20)

  1. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された画素が、第1の方向及び第2の方向に2次元マトリクス状に配列され、第1の方向に配列された少なくとも第1の画素及び第2の画素によって画素群が構成され、各画素群において、第1の画素と第2の画素との間に第4の色を表示する第4副画素が配置されている画像表示パネルと、
    (B)各画素群に関して、第1の画素及び第2の画素のそれぞれへの第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素のそれぞれに第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力する信号処理部、
    を備えた画像表示装置の駆動方法であって、
    信号処理部において、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、更に、第4副画素・出力信号を求め、出力する画像表示装置の駆動方法。
  2. 正数Pを第1の方向に沿った画素群の数、正数Qを第2の方向に沿った画素群の数としたとき、信号処理部には、
    第(p,q)番目の画素群(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)を構成する第1の画素に関して、
    信号値がx1-(p1,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p1,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p1,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    第(p,q)番目の画素群を構成する第2の画素に関して、
    信号値がx1-(p2,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p2,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p2,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    信号処理部は、
    第(p,q)番目の画素群を構成する第1の画素に関して、
    信号値がX1-(p1,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p1,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
    信号値がX3-(p1,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、
    を出力し、
    第(p,q)番目の画素群を構成する第2の画素に関して、
    信号値がX1-(p2,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p2,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、及び、
    信号値がX3-(p2,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、
    を出力し、更に、
    第(p,q)番目の画素群を構成する第4副画素に関して、信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
    を出力する請求項1に記載の画像表示装置の駆動方法。
  3. 信号処理部において、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第1信号値、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号から求められた第2信号値に基づき、第4副画素・出力信号を求め、出力する請求項2に記載の画像表示装置の駆動方法。
  4. χを画像表示装置に依存した定数としたとき、
    HSV色空間における彩度S(p,q)-1及び明度V(p,q)-1、並びに、定数χに基づき、第1信号値SG(p,q)-1を決定し、
    HSV色空間における彩度S(p,q)-2及び明度V(p,q)-2、並びに、定数χに基づき、第2信号値SG(p,q)-2を決定する請求項3に記載の画像表示装置の駆動方法。
    ここで、
    (p,q)-1=(Max(p,q)-1−Min(p,q)-1)/Max(p,q)-1
    (p,q)-1=Max(p,q)-1
    (p,q)-2=(Max(p,q)-2−Min(p,q)-2)/Max(p,q)-2
    (p,q)-2=Max(p,q)-2
    但し、
    Max(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
    Min(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
    Max(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
    Min(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
    であり、彩度Sは0から1までの値をとることができ、明度Vは0から(2n−1)までの値をとることができ、nは表示階調ビット数である。
  5. 第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
    信号処理部において、
    (a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
    (b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
    (c)第1信号値SG(p,q)-1を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、信号値x2-(p1,q)及び信号値x3-(p1,q)に基づき求め、
    第2信号値SG(p,q)-2を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、信号値x2-(p2,q)及び信号値x3-(p2,q)に基づき求め、
    (d)信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
    信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
    信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、伸長係数α0、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
    信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
    信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
    信号値X3-(p2,q)を、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、伸長係数α0、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める請求項4に記載の画像表示装置の駆動方法。
  6. 信号値X4-(p,q)を、
    4-(p,q)=(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2
    にて求め、又は、
    4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2
    (但し、C1,C2は定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする)
    にて求め、又は、
    4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2
    にて求める請求項5に記載の画像表示装置の駆動方法。
  7. Min(p,q)-1に基づき第1信号値SG(p,q)-1を決定し、Min(p,q)-2に基づき第2信号値SG(p,q)-2を決定する請求項3に記載の画像表示装置の駆動方法。
    ここで、
    Min(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
    Min(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
    である。
  8. 信号値X1-(p1,q)を、少なくとも、信号値x1-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
    信号値X2-(p1,q)を、少なくとも、信号値x2-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
    信号値X3-(p1,q)を、少なくとも、信号値x3-(p1,q)、Max(p,q)-1、Min(p,q)-1、及び、第1信号値SG(p,q)-1に基づき求め、
    信号値X1-(p2,q)を、少なくとも、信号値x1-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
    信号値X2-(p2,q)を、少なくとも、信号値x2-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求め、
    信号値X3-(p2,q)を、少なくとも、信号値x3-(p2,q)、Max(p,q)-2、Min(p,q)-2、及び、第2信号値SG(p,q)-2に基づき求める請求項7に記載の画像表示装置の駆動方法。
    ここで、
    Max(p,q)-1:(x1-(p1,q),x2-(p1,q),x3-(p1,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
    Max(p,q)-2:(x1-(p2,q),x2-(p2,q),x3-(p2,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
    である。
  9. 信号値X4-(p,q)を、
    4-(p,q)=(SG(p,q)-1+SG(p,q)-2)/2
    にて求め、又は、
    4-(p,q)=C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2
    (但し、C1,C2は定数であり、X4-(p,q)≦(2n−1)であり、(C1・SG(p,q)-1+C2・SG(p,q)-2)>(2n−1)の場合、X4-(p,q)=(2n−1)とする)
    にて求め、又は、
    4-(p,q)=[(SG(p,q)-1 2+SG(p,q)-2 2)/2]1/2
    にて求める請求項8に記載の画像表示装置の駆動方法。
  10. 信号処理部において、
    各画素群の第1の画素及び第2の画素への第1副画素・入力信号に基づき第1副画素・混合入力信号を求め、
    各画素群の第1の画素及び第2の画素への第2副画素・入力信号に基づき第2副画素・混合入力信号を求め、
    各画素群の第1の画素及び第2の画素への第3副画素・入力信号に基づき第3副画素・混合入力信号を求め、
    第1副画素・混合入力信号、第2副画素・混合入力信号及び第3副画素・混合入力信号に基づき、第4副画素・出力信号を求め、
    第1副画素・混合入力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第1副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素への第1副画素・出力信号を求め、
    第2副画素・混合入力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第2副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素への第2副画素・出力信号を求め、
    第3副画素・混合入力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素への第3副画素・出力信号を求め、
    第4副画素・出力信号、並びに、第1の画素及び第2の画素への第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力する請求項2に記載の画像表示装置の駆動方法。
  11. 第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された画素が、第1の方向及び第2の方向に2次元マトリクス状に配列され、第1の方向に配列された少なくとも第1の画素及び第2の画素によって画素群が構成され、各画素群において、第1の画素と第2の画素との間に第4の色を表示する第4副画素が配置されている画像表示パネル。
  12. 第1の方向を行方向、第2の方向を列方向とし、正数Qを第2の方向に沿った画素群の数としたとき、
    第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素と第(q’+1)番目の列における第1の画素とは隣接しており、
    第q’番目の列における第4副画素と第(q’+1)番目の列における第4副画素とは隣接していない請求項11に記載の画像表示パネル。
  13. 第1の方向を行方向、第2の方向を列方向としたとき、
    第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素と第(q’+1)番目の列における第2の画素とは隣接しており、
    第q’番目の列における第4副画素と第(q’+1)番目の列における第4副画素とは隣接していない請求項11に記載の画像表示パネル。
  14. 第1の方向を行方向、第2の方向を列方向としたとき、
    第q’番目の列(但し、1≦q’≦Q−1)における第1の画素と第(q’+1)番目の列における第1の画素とは隣接しており、
    第q’番目の列における第4副画素と第(q’+1)番目の列における第4副画素とは隣接している請求項11に記載の画像表示パネル。
  15. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された画素が、第1の方向及び第2の方向に2次元マトリクス状に配列され、第1の方向に配列された少なくとも第1の画素及び第2の画素によって画素群が構成され、各画素群において、第1の画素と第2の画素との間に第4の色を表示する第4副画素が配置されている画像表示パネルと、
    (B)各画素群に関して、第1の画素及び第2の画素のそれぞれへの第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素のそれぞれに第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力する信号処理部、
    を備えた画像表示装置、並びに、
    (C)画像表示装置を背面から照明する面状光源装置、
    を具備した画像表示装置組立体の駆動方法であって、
    信号処理部において、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、更に、第4副画素・出力信号を求め、出力する画像表示装置組立体の駆動方法。
  16. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された画素が、第1の方向及び第2の方向に2次元マトリクス状に配列され、第1の方向に配列された少なくとも第1の画素及び第2の画素によって画素群が構成され、各画素群において、第1の画素と第2の画素との間に第4の色を表示する第4副画素が配置されている画像表示パネルと、
    (B)各画素群に関して、第1の画素及び第2の画素のそれぞれへの第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1の画素及び第2の画素のそれぞれに第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力し、更には、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき得られた第4副画素・出力信号を出力する信号処理部、
    を備えた画像表示装置、並びに、
    (C)画像表示装置を背面から照明する面状光源装置、
    を具備した画像表示装置組立体。
  17. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第3原色を表示する第3副画素から構成された第1の画素、並びに、第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、及び、第4の色を表示する第4副画素から構成された第2の画素から構成された画素群を、複数、備えた画像表示パネルと、
    (B)各画素群に関して、第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第1副画素・出力信号、第2副画素・出力信号及び第3副画素・出力信号を出力し、第2の画素への第1副画素・入力信号及び第2副画素・入力信号に基づき、第1副画素・出力信号及び第2副画素・出力信号を出力する信号処理部、
    を備えた画像表示装置の駆動方法であって、
    信号処理部において、各画素群の第1の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号、並びに、該各画素群の第2の画素への第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号に基づき、第4副画素・出力信号を求め、出力する画像表示装置の駆動方法。
  18. 各画素群の第1の画素及び第2の画素への第3副画素・入力信号に基づき、第3副画素・出力信号を求め、出力する請求項17に記載の画像表示装置の駆動方法。
  19. 画素群は、第1の方向のP個、第2の方向にQ個の合計P×Q個、2次元マトリクス状に配列されており、
    各画素群を構成する第1の画素及び第2の画素は、第2の方向に沿って配置されており、
    第1の方向に沿って、第1の画素と第1の画素が隣接して配置されている請求項17に記載の画像表示装置の駆動方法。
  20. 画素群は、第1の方向のP個、第2の方向にQ個の合計P×Q個、2次元マトリクス状に配列されており、
    各画素群を構成する第1の画素及び第2の画素は、第2の方向に沿って配置されており、
    第1の方向に沿って、第1の画素と第2の画素が隣接して配置されている請求項17に記載の画像表示装置の駆動方法。
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