JP2015219362A - 表示装置、表示装置の駆動方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】伸長係数の算出のためのデータ解析にあたり、解析用の回路規模が大きくなることを抑制し、又は、解析の時間を低減する。
【解決手段】表示装置１０は、画像表示パネル４０と、入力信号の入力値を再現色空間の再現値に変換して生成し、生成した出力信号を画像表示パネル４０に出力する信号処理部２０と、を有し、信号処理部２０は、１フレーム中の入力信号のうち、特定の入力信号に基づき画像表示パネル４０の全画素に関する伸長係数を決定し、第１副画素の出力信号、第２副画素の出力信号、第３副画素の出力信号及び第４副画素の出力信号を出力し、前記入力信号は、表示パネルの表示面に対応する座標情報を有し、前記特定の入力信号は、前記特定の入力信号の座標と他の前記特定の入力信号の座標との間に、前記特定の入力信号以外の入力信号の座標を有するように選択される。
【選択図】図１

Description

本開示は、表示装置、その駆動方法及びその表示装置を備えた電子機器に関する。

近年、携帯電話及び電子ペーパー等のモバイル機器向け等の表示装置の需要が高くなっている。表示装置では、１つの画素が複数の副画素を備え、当該複数の副画素がそれぞれ異なる色の光を出力し、当該副画素の表示のＯＮ、ＯＦＦを切り換えることで、１つの画素で種々の色を表示させている。このような表示装置は、解像度及び輝度といった表示特性も年々向上してきている。しかし、解像度が高くなるにしたがって開口率が低下してくるため、高輝度を達成しようとした場合、バックライトの輝度を高くする必要があり、バックライトの消費電力が増大するという問題がある。これを改善するため、従来の第１から第３の副画素である赤、緑、青の副画素に第４の副画素である白画素を加える技術がある（例えば、特許文献１）。この技術は、白画素が輝度を向上させる分、バックライトの電流値を下げ、消費電力を低減する。

特開２０１１−１５４３２３号公報

ここで、特許文献１に記載されているように、第４の副画素を加える技術においては、入力画像の全画素の入力信号に基づいて、出力信号に対する伸長係数を算出している。しかし、例えば画像の解像度が高い表示装置において伸長係数を算出する場合、全画素の入力信号を解析すると、解析データが多くなり、解析用の回路規模を大きくしたり、解析に時間を要したりする可能性が生じる。

本発明は、伸長係数の算出のためのデータ解析にあたり、解析用の回路規模が大きくなることを抑制し、又は、解析の時間を低減することを目的とする。

本態様の表示装置は、第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び第４の色を表示する第４副画素を含む画素が２次元マトリクス状に配列する画像表示パネルと、入力信号の入力値を、前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色及び前記第４の色で再現される色空間の再現値に変換して生成し、生成した出力信号を前記画像表示パネルに出力する信号処理部と、を有し、前記信号処理部は、１フレーム中の前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の入力信号のうち、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の特定の入力信号に基づき前記画像表示パネルの全画素に関する伸長係数を決定し、前記第１副画素の出力信号を、少なくとも前記第１副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第１副画素に出力し、前記第２副画素の出力信号を、少なくとも前記第２副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第２副画素に出力し、前記第３副画素の出力信号を、少なくとも前記第３副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第３副画素に出力し、前記第４副画素の出力信号を、前記第１副画素の入力信号、前記第２副画素の入力信号、前記第３副画素の入力信号、及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第４副画素に出力し、前記入力信号は、表示パネルの表示面に対応する座標情報を有し、前記特定の入力信号は、前記特定の入力信号の座標と他の前記特定の入力信号の座標との間に、前記特定の入力信号以外の入力信号の座標を有するように選択される。

本態様の電子機器は、上述した本態様の表示装置と、前記表示装置に前記入力信号を供給する制御装置とを有する。

本態様の表示装置の駆動方法は、第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び第４の色を表示する第４副画素を含む画素を複数有する画像表示パネルを有する表示装置の駆動方法であって、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素それぞれの出力信号を求めるステップと、前記出力信号に基づいて、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素の動作を制御するステップと、を含み、前記出力信号を求めるステップにおいては、１フレーム中の前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の入力信号のうち、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の特定の入力信号に基づき前記画像表示パネルの全画素に関する伸長係数を決定し、前記第１副画素の出力信号を、少なくとも前記第１副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求め、前記第２副画素の出力信号を、少なくとも前記第２副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求め、前記第３副画素の出力信号を、少なくとも前記第３副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求め、前記第４副画素の出力信号を、前記第１副画素の入力信号、前記第２副画素の入力信号、前記第３副画素の入力信号、及び前記伸長係数に基づいて求め、前記入力信号は、表示パネルの表示面に対応する座標情報を有し、前記特定の入力信号を、前記特定の入力信号の座標と他の前記特定の入力信号の座標との間に、前記特定の入力信号以外の入力信号の座標を有するように選択する。

図１は、実施形態１に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態１に係る画像表示パネル及び画像表示パネル駆動部の概念図である。 図３は、実施形態１に係る信号処理部の構成の概要を示す模式図である。 図４は、実施形態１の表示装置で再現可能な再現色空間の概念図である。 図５は、再現色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。 図６は、特定入力画素の配置を示す模式図である。 図７は、信号処理部が選択した特定の入力画素を示す模式図である。 図８は、信号処理部が選択した特定の入力画素を示す模式図である。 図９は、信号処理部の動作を示すフローチャートである。 図１０は、伸長した出力信号の明度の値が再現色空間における明度の最大値を超える画素の、全画素に対する割合を算出した結果を、間引き量毎に示したグラフである。 図１１は、カラーバーを示す図である。 図１２は、変形例に係る画像処理部が選択した特定の入力画素を示す模式図である。 図１３は、実施形態２に係る画像解析部と信号処理部との構成を示す模式図である。 図１４は、実施形態２に係る画像解析部により抽出された入力画像の領域の一例を示す模式図である。 図１５は、実施形態３に係る信号処理部の構成を示す模式図である。 図１６は、特定の入力画素の他の例を示す模式図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

（表示装置の構成）
図１は、実施形態１に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施形態１に係る画像表示パネル及び画像表示パネル駆動部の概念図である。図１に示すように、実施形態１の表示装置１０は、信号処理部２０と、画像表示パネル駆動部３０と、画像表示パネル４０と、光源装置制御部５０と、光源装置６０とを有する。表示装置１０は、信号処理部２０が表示装置１０の各部に信号を送り、画像表示パネル駆動部３０が信号処理部２０からの信号に基づいて画像表示パネル４０の駆動を制御し、画像表示パネル４０が画像表示パネル駆動部３０からの信号に基づいて画像を表示させ、光源装置制御部５０が、信号処理部２０からの信号に基づいて光源装置６０の駆動を制御し、光源装置６０が光源装置制御部５０の信号に基づいて画像表示パネル４０を背面から照明することにより、画像を表示する。

図１、図２に示すように、画像表示パネル４０は、画素４８が、Ｐ_０×Ｑ_０個（行方向にＰ_０個、列方向にＱ_０個）、２次元のマトリクス状に配列されている。図２、図３に示す例は、ＸＹの２次元座標系に複数の画素４８がマトリクス状に配列されている例を示している。この例において、第１の方向としての行方向がＸ軸方向、第２の方向としての列方向はＹ軸方向である。なお、行方向をＹ軸方向、列方向をＸ軸方向としてもよい。

画素４８は、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂ又は第４副画素４９Ｗとを有する。第１副画素４９Ｒは、第１原色（例えば、赤色）を表示する。第２副画素４９Ｇは、第２原色（例えば、緑色）を表示する。第３副画素４９Ｂは、第３原色（例えば、青色）を表示する。第４副画素４９Ｗは、第４の色（実施形態１では白色）を表示する。このように、画像表示パネル４０に行列状に配列された画素４８は、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂ及び第４の色を表示する第４副画素４９Ｗを含む。第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色は、第１原色、第２原色、第３原色及び白色に限られず、補色など色が異なっていればよい。第４の色を表示する第４副画素４９Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂよりも明るいことが好ましい。以下において、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素４９という。

表示装置１０は、より具体的には、透過型のカラー液晶表示装置である。画像表示パネル４０は、カラー液晶表示パネルであり、第１副画素４９Ｒと画像観察者との間に第１原色を通過させる第１カラーフィルタが配置され、第２副画素４９Ｇと画像観察者との間に第２原色を通過させる第２カラーフィルタが配置され、第３副画素４９Ｂと画像観察者との間に第３原色を通過させる第３カラーフィルタが配置されている。また、画像表示パネル４０は、第４副画素４９Ｗと画像観察者との間にカラーフィルタが配置されていない。第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。このように画像表示パネル４０は、透明な樹脂層を設けることで、第４副画素４９Ｗにカラーフィルタを設けないことによって第４副画素４９Ｗに大きな段差が生じることを抑制することができる。また、画素配列は、第１から第４副画素が規則正しく並んでいるが、このような配列に限らず、Ｘ軸方向又はＹ軸方向で第１から第４副画素の配列順が異なってもよいし、一部間引かれたような配列となってもよい。なお、表示装置１０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような自発光体を点灯する自発光型の画像表示パネルを有していてもよい。また、表示装置１０は、透過型ではなく、バックライトを有さない反射型のカラー液晶表示装置であってもよい。この場合、光源装置制御部５０及び光源装置６０は不要である。そして、この場合において、表示装置１０は、第４副画素４９Ｗを有することにより、画像の輝度を上昇させることができる。

図１に示すように、信号処理部２０は、画像表示パネル駆動部３０及び光源装置制御部５０を介して、画像表示パネル４０及び光源装置６０の動作を制御する演算処理回路である。信号処理部２０は、画像表示パネル駆動部３０及び光源装置制御部５０と接続されている。

信号処理部２０は、外部のアプリケーションプロセッサ（ホストＣＰＵ、図示せず）から入力される入力信号を処理して出力信号及び光源装置制御信号ＳＢＬを生成する。ここで、入力信号は、自身の有する情報により入力画像１１５を表現することができる。より詳しくは、入力画像１１５とは、入力信号に対して信号処理部２０による処理を行わずに、入力信号の有する情報のみから画像を表現した場合の画像である。一方、表示装置１０により表示される画像は、信号処理部２０によって入力信号を処理して出力信号を生成し、その出力信号から表現される画像である。信号処理部２０による入力信号の処理については後述する。

入力信号は、自身の有する色情報を入力画像１１５中で表示させる位置を示す座標情報を有する。言い換えれば、入力信号の座標情報とは、入力画像１１５中の画素である入力画素１１０の入力画像１１５中での位置を示す座標の情報である。すなわち、入力信号の座標情報に基づく座標の数及び配置は、それぞれ入力画素１１０の数及び配置に一致しており、入力信号の座標情報と入力画素１１０の配置とは、１対１で対応する。ここで、入力画素１１０（入力信号の座標）の配置は、画像表示パネル４０の表示面（画像が表示される面）と対応している。言い換えれば、入力画素１１０（入力信号の座標）の入力画像１１５内での配置は、画素４８の画像表示パネル４０の表示面内での配置と対応している。より詳しくは、実施形態１においては、入力画素１１０（入力信号の座標）の数及び配置は、画像表示パネル４０中の画素４８の数及び配置と一致する。すなわち、入力画素１１０と画像表示パネル４０中の画素４８とは、１対１で対応する。従って、入力信号は、画像表示パネル４０中の画素４８のそれぞれに対応した信号として、信号処理部２０に入力される。例えば、入力信号の１つは、全ての画素４８中における第（ｐ、ｑ）番目の画素（但し、１≦ｐ≦Ｉ，１≦ｑ≦Ｑ_０）の配置に対応する座標情報を有し、当該入力信号は、第（ｐ、ｑ）番目の画素に対応する入力信号として、信号処理部２０に入力される。

なお、入力画素１１０（入力信号の座標）の数及び配置と画素４８の数及び配置とが一致しなくても、入力画素１１０（入力信号の座標）の入力画像１１５内での配置と画素４８の画像表示パネル４０の表示面内での配置とが対応していればよい。この場合においても、入力画素１１０（入力信号の座標）の配置と画素４８の配置とが対応しているため、信号処理部２０は、解像度を変換する処理を行うことにより、１フレーム中の入力信号を画像表示パネル４０中の画素４８に対応する信号として、信号処理部２０に出力することができる。

信号処理部２０は、入力信号の入力値を、第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色で再現される再現色空間（実施形態１ではＨＳＶ色空間）の再現値（出力信号）に変換して生成する。そして、信号処理部２０は、生成した出力信号を画像表示パネル駆動部３０に出力する。また、信号処理部２０は、光源装置制御信号ＳＢＬを光源装置制御部５０に出力する。実施形態１において、再現色空間はＨＳＶ色空間であるが、これに限られずＸＹＺ色空間、ＹＵＶ空間その他の座標系でもよい。

図３は、実施形態１に係る信号処理部の構成の概要を示す模式図である。図３に示すように、信号処理部２０は、γ変換部７２と、データ間引き部７４と、α算出部７６と、伸長処理部７８と、逆γ変換部８０とを有する。

γ変換部７２は、画像表示パネル４０の全画素に対する入力信号（１フレーム分の入力信号）をガンマ変換する。γ変換部７２は、入力信号の信号値をガンマ変換（γ変換）することにより、信号処理部２０が適切に信号処理を行うようにする。

データ間引き部７４は、γ変換部７２と接続されている。データ間引き部７４は、ガンマ変換された画像表示パネル４０の全ての画素４８の入力信号（１フレーム分の入力信号）の信号値を受信する。データ間引き部７４は、１フレーム中の入力信号のうち、特定の入力信号を選択して抽出する。言い換えれば、データ間引き部７４は、１フレーム中の入力信号の一部を間引き、間引いた入力信号を除く入力信号を特定の入力信号として選択する。より詳しくは、データ間引き部７４は、１フレーム中の入力信号から、特定の入力信号の座標と他の特定の入力信号の座標との間に、特定の入力信号以外の入力信号（間引いた入力信号）の座標を有するように、特定の入力信号を選択する。データ間引き部７４によるデータの間引き方については後述する。

α算出部７６は、データ間引き部７４と接続されている。α算出部７６は、データ間引き部７４が選択した特定の入力信号の信号値から、画像表示パネル４０の全画素に対する伸長係数αを算出する。また、α算出部７６は、１／αを算出する。α算出部７６は、算出した１／αに基づき、光源装置制御信号ＳＢＬを生成する。伸長係数αの算出処理については後述する。

伸長処理部７８は、γ変換部７２及びα算出部７６に接続されている。伸長処理部７８は、γ変換部７２でガンマ変換された画像表示パネル４０の入力信号の信号値と、α算出部７６で算出された伸長係数とを用いて、入力信号の伸長処理を行い、出力信号を生成する。伸長処理については後述する。

逆γ変換部８０は、伸長処理部７８と接続されている。逆γ変換部８０は、伸長処理部７８により生成された出力信号を逆ガンマ変換する。なお、このように、実施形態１において、信号処理部２０は、ガンマ変換及び逆ガンマ変換処理を行っているが、これらの変換は行わなくてもよい。この場合、例えば、データ間引き部７４及び伸長処理部７８は、直接入力信号が入力され、伸長処理部７８は、直接出力信号を出力する。

図１及び図２に示すように、画像表示パネル駆動部３０は、信号出力回路３１及び走査回路３２を有する。画像表示パネル駆動部３０は、信号出力回路３１によって映像信号を保持し、順次、画像表示パネル４０に出力する。より詳しくは、信号出力回路３１は、信号処理部２０からの出力信号に応じた所定の電位を有する画像出力信号を、画像表示パネル４０に出力する。信号出力回路３１は、信号線ＤＴＬによって画像表示パネル４０と電気的に接続されている。走査回路３２は、画像表示パネル４０における副画素４９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）のＯＮ／ＯＦＦを制御する。走査回路３２は、配線ＳＣＬによって画像表示パネル４０と電気的に接続されている。

光源装置６０は、画像表示パネル４０の背面に配置され、画像表示パネル４０に向けて光を照射することで、画像表示パネル４０を照明する。光源装置６０は、画像表示パネル４０に光を照射し、画像表示パネル４０を明るくする。

光源装置制御部５０は、光源装置６０から出力する光の光量等を制御する。具体的には、光源装置制御部５０は、信号処理部２０から出力される光源装置制御信号ＳＢＬに基づいて、光源装置６０に供給する電圧等をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）等で調整することで、画像表示パネル４０を照射する光の光量（光の強度）を制御する。

（信号処理部の処理動作）
次に、図４及び図５を用いて、信号処理部２０で実行する処理動作について説明する。図４は、実施形態１の表示装置で再現可能な再現色空間の概念図である。図５は、再現色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。

信号処理部２０は、表示する画像の情報である入力信号が外部のアプリケーションプロセッサから入力される。入力信号は、画素４８の配置に対応する座標情報と、その位置で表示する画像（色）の情報を入力信号として含んでいる。具体的には、第（ｐ、ｑ）番目の画素（但し、１≦ｐ≦Ｉ，１≦ｑ≦Ｑ_０）に対して、信号値がｘ_{１−（ｐ、ｑ）}の第１副画素４９Ｒの入力信号、信号値がｘ_{２−（ｐ、ｑ）}の第２副画素４９Ｇの入力信号、及び、信号値がｘ_{３−（ｐ、ｑ）}の第３副画素４９Ｂの入力信号であって、第（ｐ、ｑ）番目の画素の位置に対応する座標情報が含まれる信号が信号処理部２０に入力される。

信号処理部２０は、入力信号を処理することで、第１副画素４９Ｒの表示階調を決定するための第１副画素用の信号としての第１副画素の出力信号（信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）、第２副画素４９Ｇの表示階調を決定するための第２副画素用の信号としての第２副画素の出力信号（信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）、第３副画素４９Ｂの表示階調を決定するための第３副画素用の信号としての第３副画素の出力信号（信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）、及び、第４副画素４９Ｗの表示階調を決定するための第４副画素用の信号としての第４副画素の出力信号（信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}）を生成し、出力信号として、画像表示パネル駆動部３０に出力する。

ここで、表示装置１０は、画素４８に第４の色（白色）を出力する第４副画素４９Ｗを備えることで、図５に示すように、再現色空間（実施形態１では、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。つまり、図５に示すように、第１副画素、第２副画素及び第３副画素で表示できる円柱形状の色空間の上に、彩度が高くなるほど明度の最大値が低くなる、彩度軸と明度軸とを含む断面における形状が、斜辺が曲線となる略台形形状となる立体が載っている形状となる。第４の色（白色）を加えることで拡大された再現色空間（実施形態１では、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。つまり、信号処理部２０は、図４に示す色空間（実施形態１では、ＨＳＶ色空間）の立体形状について、彩度と色相の座標（値）毎に明度の最大値Ｖmax（Ｓ）の値を記憶している。ここで、入力信号は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの入力信号で構成されているため、入力信号の色空間は、円柱形状、つまり、再現色空間（実施形態１では、ＨＳＶ色空間）の円柱形状部分と同じ形状となる。

信号処理部２０は、伸長処理部７８により、少なくとも第１副画素の入力信号（信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）及び伸長係数αに基づいて、第１副画素の出力信号（信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）を算出し、少なくとも第２副画素の入力信号（信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）及び伸長係数αに基づいて第２副画素の出力信号（信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）を算出し、少なくとも第３副画素の入力信号（信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）及び伸長係数αに基づいて第３副画素の出力信号（信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）を算出する。

具体的には、第１副画素の入力信号、伸長係数α及び第４副画素の出力信号に基づいて第１副画素の出力信号を算出し、第２副画素の入力信号、伸長係数α及び第４副画素の出力信号に基づいて第２副画素の出力信号を算出し、第３副画素の入力信号、伸長係数α及び第４副画素の出力信号に基づいて第３副画素の出力信号を算出する。

つまり、信号処理部２０は、χを表示装置１０に依存した定数としたとき、第（ｐ、ｑ）番目の画素（あるいは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの組）への第１副画素の出力信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、第２副画素の出力信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}及び第３副画素の出力信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}を、以下の式（１），（２），（３）から求める。
Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}＝α・ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}−χ・Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}・・・（１）
Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}＝α・ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}−χ・Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}・・・（２）
Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}＝α・ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}−χ・Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}・・・（３）

信号処理部２０は、データ間引き部７４において、入力信号の座標情報に基づき、１フレーム中の入力信号から特定の入力信号を選択して抽出する。上述のように、入力信号の座標情報に基づく座標は、入力画像１１５の有する入力画素１１０の入力画像１１５内での位置に対応する。以下においては、特定の入力信号の選択方法を、特定の入力画素１１２の選択に置き換えて説明する。特定の入力画素１１２は、特定の入力信号に対応する入力信号であり、特定の入力画素１１２の入力画像１１５内での位置は、特定の入力信号の座標に相当する。そして、特定の入力画素１１２の入力画像１１５内での位置は、特定の入力信号に対応する画素４８の画像表示パネル４０の表示面での位置（特定の入力信号に対応する画素４８の全ての画素４８内での位置）に対応する。

図６は、特定入力画素の配置を示す模式図である。より詳しくは、図６は、全ての入力画素１１０のうち、Ｘ軸方向（行方向）に４個、Ｙ軸方向（列方向）に４個の、計１６個の入力画素１１０を有する入力画素群１１１を示している。図６に示すように、信号処理部２０は、入力画素群１１１中に含まれる４個の入力画素のうちから、特定の入力画素１１２同士がＸ軸方向又はＹ軸方向に間隔をおくように、特定の入力画素１１２以外の入力画素である間引き入力画素１１３を３個間引き、間引いた間引き入力画素１１３を除いた１つの入力画素を特定の入力画素１１２として選択する。信号処理部２０は、計１６個の入力画素１１０を有する入力画素群１１１から、間引き入力画素１１３を間引き、合計４つの特定の入力画素１１２（１，２）、７２（２，１）、７２（３，３）、及び７２（４，４）を選択する。図６において、例えば特定の入力画素１１２（１，２）は、入力画素群１１１において、Ｘ軸方向（行方向）に図示左側から１番目であって、Ｙ軸方向（列方向）に図示上側から２番目である入力画素１１０であることを意味する。特定の入力画素１１２（１，２）、７２（２，１）、７２（３，３）、及び７２（４，４）は、それぞれ異なる行および列に配置されている。すなわち、信号処理部２０は、入力画素群１１１から、それぞれ異なる行および列に配置されている入力画素を特定の入力画素１１２して選択する。なお、信号処理部２０は、図６に示す特定の入力画素１１２（１，２）、７２（２，１）、７２（３，３）、及び７２（４，４）以外であっても、それぞれ異なる行および列に配置されている特定の入力画素１１２を任意に選択してもよい。

上述のように、信号処理部２０は、特定の入力画素１１２同士がＸ軸方向又はＹ軸方向に間隔をおくように、特定の入力画素１１２として選択する。すなわち、信号処理部２０は、特定の入力信号の座標と他の特定の入力信号の座標との間に、特定の入力信号以外の入力信号（間引き入力信号）の座標を有するように、特定の入力信号を選択する。また、信号処理部２０は、４つの入力画素から、１つの入力画素を特定の入力画素１１２として選択する。すなわち、信号処理部２０は、１フレーム中の異なる座標情報を有する４個の入力信号のうちから１つの入力信号を、特定の入力信号として選択する。また、信号処理部２０は、入力画素群１１１から、それぞれ異なる行および列に配置されている入力画素を特定の入力画素１１２として選択する。すなわち、信号処理部２０は、Ｘ軸方向に座標が連続する４個、Ｙ軸方向に座標が連続する４個の、互いに行列状に配列する座標を有する１６個の入力信号において、それぞれ異なる行及び列に位置する座標の入力信号を、特定の入力信号として選択する。

実施形態１においては、信号処理部２０は、Ｘ軸方向（行方向）に４個、Ｙ軸方向（列方向）に４個の入力画素１１０を有する入力画素群１１１に含まれる４つの入力画素のうちから１つを特定の入力画素１１２として選択したが、これに限られない。図７及び図８は、信号処理部が選択した特定の入力画素を示す模式図である。図７は、入力画素群１１１が、Ｘ軸方向（行方向）に８個、Ｙ軸方向（列方向）に８個の、計６４個の入力画素１１０を有する場合における特定の入力画素１１２の選択方法を示している。図８は、入力画素群１１１が、Ｘ軸方向（行方向）に１６個、Ｙ軸方向（列方向）に１６個の、計２５６個の入力画素１１０を有する場合における特定の入力画素１１２の選択方法を示している。

つまり、信号処理部２０は、ｄを１より大きい整数である所定の係数とした場合に、Ｘ軸方向（行方向）にｄ個、Ｙ軸方向（列方向）にｄ個の入力画素１１０を有する入力画素群１１１中のｄ個の入力画素のうちから１つの入力画素を選択するものであればよい。また、ｅをｄより小さい整数とした場合に、入力画素群１１１中のｄ個の入力画素のうちからｅ個の入力画素を選択するものであってもよい。

信号処理部２０は、このようにして特定の入力信号を選択する。そして、信号処理部２０は、α算出部７６において、特定の入力信号に基づき彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。また、信号処理部２０は、第４の色を加えることで拡大された色空間（例えば、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）を記憶している。信号処理部２０は、α算出部７６において、明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）及び特定の画素４８Ａにおける明度Ｖ（Ｓ）に基づき伸長係数αを算出する。

また、信号処理部２０は、明度Ｖ（Ｓ）と伸長係数αの積から求められた伸長された明度の値が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素の全画素に対する割合が限界値β（Ｌｉｍｉｔ値）以下となるように伸長係数αを決定する。ここで、限界値βは、色相及び彩度の値の組み合わせにおいて再現ＨＳＶ色空間の明度の最大値に対して当該最大値を超える幅の割合の上限の値（割合）となる。なお、限界値βは、色空間の領域毎に、例えば、ＨＳＶ色空間の彩度、色相、明度の領域を複数の領域に分け、異なる値を設定してもよい。

ここで、彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）は、Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｍａｘ及びＶ（Ｓ）＝Ｍａｘで表される。彩度Ｓは０から１までの値をとることができ、明度Ｖ（Ｓ）は０から（２^ｎ−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。また、Ｍａｘは、画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号値、第２副画素４９Ｇの入力信号値及び第３副画素４９Ｂの入力信号値の３つの副画素の入力信号値の最大値である。Ｍｉｎは、画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号値、第２副画素４９Ｇの入力信号値及び第３副画素４９Ｂの入力信号値の３つの副画素の入力信号値の最小値である。また、色相Ｈは、図５に示すように０°から３６０°で表される。０°から３６０°に向かって、赤（Ｒｅｄ）、黄（Ｙｅｌｌｏｗ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、シアン（Ｃｙａｎ）、青（Ｂｌｕｅ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、赤となる。実施形態１では、角度０°を含む領域が赤となり、角度１２０°を含む領域が緑となり、角度２４０°を含む領域が青となる。

信号処理部２０は、第１副画素４９Ｒの入力信号、第２副画素４９Ｇの入力信号、第３副画素４９Ｂの入力信号、伸長係数αに基づいて、第４副画素４９Ｗの出力信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を求める。より詳しくは、信号処理部２０は、Ｍｉｎ（画素への第１副画素４９Ｒの入力信号値、第２副画素４９Ｇの入力信号値及び第３副画素４９Ｂの入力信号値の３つの副画素の入力信号値の最小値）と、伸長係数αとから、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を求める。具体的には、信号処理部２０は、下記の式（４）に基づいて信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を求める。式（４）では、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}と伸長係数α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。χについては後述する。

Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}＝Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}・α／χ・・・（４）

一般に、第（ｐ、ｑ）番目の画素において、第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）及び第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）に基づき、円柱の色空間における彩度（Saturation）Ｓ_{（ｐ、ｑ）}及び明度（Brightness）Ｖ（Ｓ）_{（ｐ、ｑ）}は、次の式（５）、式（６）から求めることができる。

Ｓ_{（ｐ、ｑ）}＝（Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}−Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}）／Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}・・・（５）

Ｖ（Ｓ）_{（ｐ、ｑ）}＝Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}・・・（６）

ここで、Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}は、（ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）の３個の副画素４９の入力信号値の最大値であり、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}は、（ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）３個の副画素４９の入力信号値の最小値である。実施形態１ではｎ＝８とした。すなわち、表示階調ビット数を８ビット（表示階調の値を０から２５５の２５６階調）とした。

白色を表示する第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタが配置されていない。第４の色を表示する第４副画素４９Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂよりも明るい。第１副画素４９Ｒに第１副画素４９Ｒの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４９Ｇに第２副画素４９Ｇの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４９Ｂに第３副画素４９Ｂの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、画素４８又は画素４８の群が備える第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体の輝度をＢＮ_１−３とする。また、画素４８又は画素４８の群が備える第４副画素４９Ｗに、第４副画素４９Ｗの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４９Ｗの輝度をＢＮ_４としたときを想定する。すなわち、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体によって最大輝度の白色が表示され、この白色の輝度がＢＮ_１−３で表される。すると、χを表示装置１０に依存した定数としたとき、定数χは、χ＝ＢＮ_４／ＢＮ_１−３で表される。

具体的には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体に、次の表示階調の値を有する入力信号として、信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}＝２５５、信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}＝２５５、信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}＝２５５が入力されたときにおける白色の輝度ＢＮ_１−３に対して、第４副画素４９Ｗ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ＢＮ_４は、例えば、１．５倍である。すなわち、実施形態１にあっては、χ＝１．５である。

ところで、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}が、上述した式（４）で与えられる場合、Ｖｍａｘ（Ｓ）は、次の式（７）、式（８）で表すことができる。

Ｓ≦Ｓ_０の場合：
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（χ＋１）・（２^ｎ−１）・・・（７）

Ｓ_０＜Ｓ≦１の場合：
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（２^ｎ−１）・（１／Ｓ）・・・（８）
ここで、Ｓ_０＝１／（χ＋１）である。

このようにして得られた、第４の色を加えることによって拡大された再現色空間（実施形態１では、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、例えば、信号処理部２０に一種のルックアップテ−ブルとして記憶されている。あるいは、拡大された色空間（実施形態１では、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）は、都度、信号処理部２０において求められる。

次に、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における出力信号である信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}の求め方（伸長処理）を説明する。次の処理は、（第１副画素４９Ｒ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第１原色の輝度、（第２副画素４９Ｇ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第２原色の輝度、（第３副画素４９Ｂ＋第４副画素４９Ｗ）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。さらには、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。また、いずれかの画素４８又は画素４８の群において、入力信号値のすべてが０である場合又は小さい場合、このような画素４８又は画素４８の群を含めることなく、伸長係数αを求めればよい。

（第１工程）
まず、信号処理部２０は、１フレーム中の入力信号から特定の入力信号を選択し、特定の入力信号の信号値を抽出する。具体的には、信号処理部２０は、図６に示すように、入力画素群１１１中に含まれる４個の入力画素のうちから、特定の入力画素１１２同士がＸ軸方向又はＹ軸方向に間隔をおくように、間引き入力画素１１３を３個間引き、間引いた間引き入力画素１１３を除いた１つの入力画素を特定の入力画素１１２として選択することにより、特定の入力信号を選択する。ただし、信号処理部２０による特定の入力信号の選択方法は、これに限られない。

（第２工程）
次に、信号処理部２０は、特定の入力信号の入力信号値に基づき、特定の入力信号の彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。具体的には、第（ｐ、ｑ）番目の画素（但し、１≦ｐ≦Ｉ，１≦ｑ≦Ｑ_０）に対応する特定の入力信号が有する第１副画素４９Ｒの入力信号である信号値を式（５）及び式（６）におけるｘ_{１−（ｐ、ｑ）}とし、第２副画素４９Ｇの入力信号である信号値を式（５）及び式（６）におけるｘ_{２−（ｐ、ｑ）}とし、第３副画素４９Ｂの入力信号である信号値を式（５）及び式（６）におけるｘ_{３−（ｐ、ｑ）}として、式（５）及び式（６）からＳ_{（ｐ、ｑ）}、Ｖ（Ｓ）_{（ｐ、ｑ）}を求める。信号処理部２０は、この処理を、特定の入力信号に対して行う。すなわち、信号処理部２０は、全ての入力信号のうちの一部の特定の入力信号に対してこの処理を行う。

（第３工程）
次いで、信号処理部２０は、特定の入力信号において求められたＶｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）に基づき伸長係数α（Ｓ）を求める。

α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）・・・（９）

そして、明度Ｖ（Ｓ）と伸長係数αの積から求められた伸長された明度の値が最大値Ｖmax（Ｓ）を越える画素の全画素に対する割合が所定の値（β）以下となるように伸長係数αを決定する。

（第４工程）
次に、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を、少なくとも、信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}及び信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}に基づいて求める。実施形態１にあっては、信号処理部２０は、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び定数χに基づいて決定する。より具体的には、信号処理部２０は、上述したとおり、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を、上記の式（４）に基づいて求める。信号処理部２０は、Ｐ_０×Ｑ_０個の全画素４８において信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を求める。

（第５工程）
その後、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}を、信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_２−_{（ｐ、ｑ）}を、信号値ｘ_２−_{（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}を、信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}に基づき求める。具体的には、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}及び信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}を、上記の式（１）〜（３）に基づいて求める。

信号処理部２０は、式（４）に示したとおり、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値を伸長係数αによって伸長する。このように、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値が伸長係数αによって伸長されることで、白色表示副画素（第４副画素４９Ｗ）の輝度が増加するだけでなく、上記式に示すとおり、赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素（それぞれ第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂに対応する）の輝度も増加する。このため、色のくすみが発生するといった問題を回避することができる。すなわち、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値が伸長されていない場合と比較して、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値が伸長係数αによって伸長されることで、画像全体として輝度はα倍となる。したがって、例えば、静止画等の画像表示を高輝度で行うことができ、好適である。

実施形態１の表示装置１０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素における信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}は、α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、光源装置６０の輝度を、伸長係数αに基づき減少させれば良い。具体的には、光源装置６０の輝度を、（１／α）倍とすれば良い。これによって、光源装置６０の消費電力の低減を図ることができる。信号処理部２０は、この（１／α）を光源装置制御信号ＳＢＬとして光源装置制御部５０（図１参照）に出力する。

（信号処理部の動作）
次に、信号処理部２０の動作をフローチャートに基づき説明する。図９は、信号処理部の動作を示すフローチャートである。

信号処理部２０は、γ変換部７２により、入力された入力信号をガンマ変換する（ステップＳ１１）。

入力信号をガンマ変換した後、信号処理部２０は、データ間引き部７４により、ガンマ変換された入力信号のデータを間引く（ステップＳ１２）。具体的には、信号処理部２０は、図６に示すように、入力画素群１１１中に含まれる４個の入力画素のうちから、特定の入力画素１１２同士がＸ軸方向又はＹ軸方向に間隔をおくように、間引き入力画素１１３を３個間引き、間引いた間引き入力画素１１３を除いた１つの入力画素を特定の入力画素１１２として選択することにより、特定の入力信号を選択する。ただし、信号処理部２０による特定の入力信号の選択方法は、これに限られない。

ガンマ変換された入力信号のデータを間引いたら、信号処理部２０は、α算出部７６により、間引かれた後の入力信号のデータに基づき、伸長係数αを算出する(ステップＳ１３)。具体的には、信号処理部２０は、特定の入力信号において求められた明度Ｖ（Ｓ）及び記憶されたＶｍａｘ（Ｓ）に基づき、式（９）により伸長係数αを算出する。より詳しくは、信号処理部２０は、明度Ｖ（Ｓ）と伸長係数αの積から求められた伸長された明度の値が最大値Ｖmax（Ｓ）を越える画素の全画素に対する割合が所定の値（β）以下となるように伸長係数αを決定する。

伸長係数αを算出したら、信号処理部２０は、伸長処理部７８において、ガンマ変換された全ての画素４８の入力信号と算出した伸長係数αとから、伸長処理を行う（ステップＳ１４）。具体的には、信号処理部２０は、式（４）に基づき、全ての画素４８における第４副画素の出力信号を算出し、式（１）〜（３）に基づき、全ての画素４８における第１から第３副画素の出力信号を算出する。

出力信号を算出したら、信号処理部２０は、逆γ変換部８０において、算出された出力信号に逆ガンマ変換を行い、画像表示パネル駆動部３０に出力する（ステップＳ１５）。これにより、信号処理部２０による出力信号の出力は終了する。

なお、信号処理部２０は、ステップＳ１１におけるガンマ変換処理と、ステップＳ１４における逆ガンマ変換処理とを行わなくてもよい。この場合、信号処理部２０は、データ間引き部７４により入力信号のデータを間引き、その後、α算出部７６により、間引かれた後の入力信号のデータに基づき、伸長係数αを算出し、その後、伸長処理部７８により、全ての画素４８の入力信号と算出した伸長係数αとから、伸長処理を行い、出力信号を出力する。

（評価結果）
次に、同一の画像に対して、特定の入力信号を選択し（間引き処理を行い）、特定の入力信号に基づいて伸長係数を算出し、その伸長係数に基づき伸長した出力信号の明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素の、全画素４８に対する割合を、間引き量毎に比較した評価結果を説明する。図１０は、伸長した出力信号の明度の値が再現色空間における明度の最大値を超える画素の、全画素に対する割合を算出した結果を、間引き量毎に示したグラフである。より詳しくは、図１０は、次のようにして、伸長した出力信号の明度の値が再現色空間における明度の最大値を超える画素の、全画素に対する割合を算出した結果を示している。すなわち、信号処理部２０は、所定の入力画像１１５Ａに対して間引き処理を行って特定の入力画素１１２を選択し（特定の入力信号を選択し）、特定の入力信号に基づいて伸長係数を算出して、全画素４８に対してその伸長係数に基づいて伸長処理を行う。そして、信号処理部２０は、伸長処理された出力信号の明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素の、全画素４８に対する割合を示している。

図１０の縦軸は、伸長した画素の出力信号の明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素の、全画素に対する割合を示している。図１０に示すデータ１０１は、所定の入力画像１１５Ａに対して、特定の入力画素１１２を選択せずに（特定の入力信号を選択せずに）、全ての入力信号に基づき伸長係数を算出し、その伸長係数に基づいて全画素４８を伸長した場合において、明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示している。図１０で示すデータ１０２は、所定の入力画像１１５Ａに対して、図６で示すように４個の入力画素１１０中から１個の特定の入力画素１１２を選択して（特定の入力信号を選択して）、特定の入力信号に基づき伸長係数を算出して、その伸長係数に基づいて全画素４８を伸長した場合において、明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示している。図１０で示すデータ１０３は、所定の入力画像１１５Ａに対して、図７で示すように８個の入力画素１１０中から１個の特定の入力画素１１２を選択して（特定の入力信号を選択して）、特定の入力信号に基づき伸長係数を算出して、その伸長係数に基づいて全画素４８を伸長した場合において、明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示している。図１０で示すデータ１０４は、所定の入力画像１１５Ａに対して、図８で示すように１６個の入力画素１１０中から１個の特定の入力画素１１２を選択して（特定の入力信号を選択して）、特定の入力信号に基づき伸長係数を算出して、その伸長係数に基づいて全画素４８を伸長した場合において、明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示している。

すなわち、データ１０１は、間引き処理を行わなかった場合の明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示す。データ１０２は、入力信号を１／４に間引いて特定の入力信号を選択した場合の明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示す。データ１０３は、入力信号を１／８に間引いて特定の入力信号を選択した場合の明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示す。データ１０４は、入力信号を１／１６に間引いて特定の入力信号を選択した場合の明度Ｖ（Ｓ）が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素４８Ａの、全画素４８に対する割合を示す。

データ１０１に示すように、間引き処理を行わなかった場合における画素４８Ａの全画素４８に対する割合は、１．８４８％である。データ１０２に示すように、入力信号を１／４に間引いた場合における画素４８Ａの特定の画素４８Ａに対する割合は、１．８４１％である。データ１０３に示すように、入力信号を１／８に間引いた場合における画素４８Ａの全画素４８に対する割合は、１．８４１％である。データ１０４に示すように、入力信号を１／１６に間引いた場合における画素４８Ａの全画素４８に対する割合は、１．８３９％である。

図１０が示すように、データ１０１に示す間引き処理を行わなかった場合における画素４８Ａの全画素４８に対する割合と、データ１０２に示す入力信号を１／４に間引いた場合における画素４８Ａの全画素４８に対する割合と、データ１０３に示す入力信号を１／８に間引いた場合における画素４８Ａの全画素４８に対する割合と、データ１０４に示す入力信号を１／１６に間引いた場合における画素４８Ａの全画素４８に対する割合とは、互いの差異が小さい。

上述のように、信号処理部２０は、明度Ｖ（Ｓ）と伸長係数αの積から求められた伸長された明度の値が最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を超える画素の全画素に対する割合が限界値β（Ｌｉｍｉｔ値）以下となるように伸長係数αを決定する。データ１０１、データ１０２、データ１０３及びデータ１０４の差異が小さいということは、間引く量を変化させても、間引いた後の画素に基づき算出する伸張係数の変化が小さいことを示している。言い換えれば、信号処理部２０は、入力画像１１５Ａの情報の欠落を抑制しながら特定の入力信号を選択（間引き処理を行う）する。このように、信号処理部２０は、画像の情報の欠落を抑制しながら間引き処理を行うため、間引き処理を行っても、算出した伸長係数αが変化することを抑制することができる。

このように、実施形態１に係る表示装置１０は、信号処理部２０により、特定の入力信号の座標と他の特定の入力信号の座標との間に、特定の入力信号以外の入力信号の座標を有するように、特定の入力信号を選択する。そして、表示装置１０は、その特定の入力信号から全画素４８における伸長係数αを決定する。そのため、表示装置１０は、特定の入力信号の座標位置（特定の入力画素１１２の入力画像内における位置）が偏ることを抑制し、画像情報の欠落を抑制しながら間引き処理を行うことができる。従って、表示装置１０は、信号処理部２０の回路規模が大きくなることを抑制し、又は、伸長係数α算出のための画像解析の時間を低減しつつ、伸長係数αの値の変化を抑制しながら、伸長係数αを算出することができる。

例えば、自然画においては、隣接する入力画素１１０の間における明度等のデータの変化が小さい。実施形態１に係る表示装置１０は、間隔をおきながら特定の入力画素１１２（特定の入力信号）を選択するため、自然画における画像情報の欠落を好適に抑制することができる。図１１は、カラーバーを示す図である。図１１に示すカラーバーは、図１１の左から図１１の右方向に向かって、白色、黄色、シアン、緑、マゼンダ、赤、青、黒の帯がこの順で表示されている画像である。実施形態１に係る表示装置１０は、間隔をおきながら特定の入力画素１１２（特定の入力信号）を選択するため、図１１に示すカラーバー等のように、各色の割合が均等に配置されている画像において、画像情報の欠落を好適に抑制することができる。

さらに、実施形態１に係る表示装置１０は、信号処理部２０により、１フレーム中の異なる座標情報を有するｄ個の入力信号のうちから１つの入力信号を、特定の入力信号として選択する。従って、実施形態１に係る表示装置１０は、特定の入力信号の座標位置が偏ることをより好適に抑制し、画像情報の欠落をより好適に抑制しながら間引き処理を行うことができる。さらに詳しくは、実施形態１に係る表示装置１０は、行列状に配列する座標を有する所定個の入力信号において、それぞれ異なる行及び列に位置する座標の入力信号を特定の入力信号として選択する。従って、実施形態１に係る表示装置１０は、特定の入力信号の座標位置が偏ることをより好適に抑制し、画像情報の欠落をより好適に抑制しながら間引き処理を行うことができる。

（変形例）
次に、実施形態１に係る表示装置１０の変形例について説明する。変形例に係る表示装置１０ａは、信号処理部２０ａにより、画像のフレーム毎に選択する特定の入力信号を変化させる点で、実施形態１に係る表示装置１０と異なる。変形例に係る表示装置１０ａは、その他の点において、実施形態１に係る表示装置１０と同じ構成であるため、説明を省略する。

図１２は、変形例に係る画像処理部が選択した特定の入力画素を示す模式図である。図１２に示すように、入力画素１１０のうち、Ｘ軸方向（行方向）に４個、Ｙ軸方向（列方向）に４個の入力画素１１０を有する入力画素群１１１を示している。入力画素群１１１は、計１６個の入力画素１１０を有する。

図１２に示すように、信号処理部２０ａは、所定のフレームであるｔフレームにおいて、実施形態１に係る信号処理部２０と同様に、計１６個の入力画素１１０を有する入力画素群１１１から、合計４つの特定の入力画素１１２（１，２）、７２（２，１）、７２（３，３）、及び７２（４，４）を選択する。また、信号処理部２０ａは、ｔフレームの次のフレームであるｔ＋１フレームにおいて、合計４つの特定の入力画素１１２（１，４）、７２（２，３）、７２（３，１）、及び７２（４，２）を選択する。また、信号処理部２０ａは、ｔ＋１フレームの次のフレームであるｔ＋２フレームにおいて、合計４つの特定の入力画素１１２（１，１）、７２（２，２）、７２（３，４）、及び７２（４，３）を選択する。また、信号処理部２０ａは、ｔ＋２フレームの次のフレームであるｔ＋３フレームにおいて、合計４つの特定の入力画素１１２（１，３）、７２（２，４）、７２（３，２）、及び７２（４，１）を選択する。すなわち、信号処理部２０ａは、ｔフレームからｔ＋３フレームにおいて、入力画素群１１１中の全ての入力画素１１０を特定の入力画素１１２として選択する。ｔ＋３フレームの次のフレームであるｔ＋４フレーム以降においては、ｔフレームからｔ＋３フレームでの特定の入力画素１１２の選択を繰り返す。

このように、変形例に係る信号処理部２０ａは、連続するフレーム毎に特定の入力画素１１２を変化させ、連続する４フレームにおいて入力画素群１１１中の全ての入力画素１１０を特定の入力画素１１２として選択する。言い換えれば、信号処理部２０ａは、連続するフレーム毎に選択する特定の入力信号を変化させ、連続する４フレームにおいて、１フレーム内の全ての座標の入力信号を特定の入力信号として選択する。このように、変形例に係る信号処理部２０ａは、連続するフレームで、異なる座標の入力信号を漏れなくサンプリングすることができるため、画像情報の欠落をより好適に抑制しながら間引き処理を行うことができる。

なお、上記の説明においては、信号処理部２０ａは、４個の入力画素１１０から１つの特定の入力画素１１２を選択していたが、これに限られず、Ｘ軸方向（行方向）にｄ個、Ｙ軸方向（列方向）にｄ個の入力画素１１０を有する入力画素群１１１中のｄ個の入力画素のうちから１つの入力画素を選択するものであればよい。この場合、信号処理部２０ａは、連続するｄフレームにおいて、入力画素群１１１中の全ての入力画素１１０を特定の入力画素１１２として選択する。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２に係る表示装置１０ｂは、データ間引き量を決定するために画像を解析する画像解析部を有する点で、実施形態１に係る表示装置１０と異なる。実施形態２に係る表示装置１０ｂは、その他の点において、実施形態１に係る表示装置１０と同じ構成であるため、説明を省略する。

図１３は、実施形態２に係る画像解析部と信号処理部との構成を示す模式図である。図１４は、実施形態２に係る画像解析部により抽出された入力画像の領域の一例を示す模式図である。図１３に示すように、画像解析部８２ｂは、信号処理部２０ｂが有するデータ間引き部７４ｂと接続されている。画像解析部８２ｂは、画像表示パネル４０の全画素４８に対する入力信号が入力される。画像解析部８２ｂは、入力信号を解析し、画像中の重要情報が表示される重要領域を抽出する。

図１４は、画像解析部８２ｂが抽出した重要領域を示している。画像解析部８２ｂは、入力信号を解析し、図１４に示す入力画像１１５から、第１重要領域９２と、第２重要領域９４と、第３重要領域９６とを抽出する。言い換えれば、画像解析部８２ｂは、入力画像１１５を、第１重要領域９２と、第２重要領域９４と、第３重要領域９６とに分割する。ここで、第１重要領域９２は、画像の中央部であり、第２重要領域９４は、第１重要領域９２の外周に位置し、第３重要領域９６は、第２重要領域９４の外周に位置する画像の外縁部である。画像は、一般的に中央部に注目を集める場合が多いため、画像解析部８２ｂは、第１重要領域９２を最も重要な領域と判断し、第２重要領域９４を２番目に重要な領域と判断し、第３重要領域９６を３番目に重要な領域と判断する。画像解析部８２ｂは、第１重要領域９２と第２重要領域９４と第３重要領域９６とに含まれる入力画素１１２に対応する入力信号を、それぞれ区別してデータ間引き部７４ｂに出力する。言い換えれば、画像解析部８２ｂは、入力信号の有する座標情報に基づき、入力信号の座標の領域毎に入力信号を区別して、データ間引き部７４ｂに出力する。

なお、画像解析部８２ｂによる画像表示パネル４０の表示領域の分割方法は、これに限られない。画像解析部８２ｂは、入力信号を解析することで画像の重要箇所を抽出し、それに基づき入力画像１１５の表示領域を分割するものであればよい。例えば、画像解析部８２ｂは、例えば顔認識機能を有することにより人物が表示される箇所を抽出して重要領域としたり、入力信号を解析することで輝度の高い箇所を抽出して重要箇所としたりするなど、画像を見る観察者が着目する箇所を重要領域としてもよい。

データ間引き部７４ｂは、第１重要領域９２と第２重要領域９４と第３重要領域９６の情報に基づき、各領域に応じてデータ間引き量を決定し、データを間引く。本実施形態においては、データ間引き部７４ｂは、第１重要領域９２に対応する入力信号のデータを１／４に間引いて特定の入力信号を選択し、第２重要領域９４に対応する入力信号のデータを１／８に間引いて特定の入力信号を選択し、第３重要領域９６に対応する入力信号のデータを１／１６に間引いて特定の入力信号を選択する。すなわち、データ間引き部７４ｂは、ｄ個の入力画素１１０中から１個の入力画素を特定の入力画素１１２として算出する（１／ｄに間引く）場合において、画像解析部８２ｂが抽出した領域毎にｄの値を変化させることにより、間引き量を変化させる。より詳しくは、データ間引き部７４ｂは、重要領域において、ｄの値を小さくしてサンプリング量を大きくする。信号処理部２０ｂは、α算出部７６において、第１重要領域９２、第２重要領域９４、第３重要領域９６でそれぞれ選択した特定の入力信号に基づき、伸長係数αを算出する。

このように、実施形態２に係る表示装置１０ｂは、画像解析部８２ｂにより、入力信号を解析することにより、入力画像１１５の表示領域を、複数の領域に分割する。また、実施形態２に係る表示装置１０ｂは、画像解析部８２ｂにより分割された領域毎に、データ間引き量を変化させる。従って、実施形態２に係る表示装置１０ｂは、領域毎にデータ間引き量を最適化することができる。表示装置１０ｂは、例えば注目を集める重要領域において間引き率を小さくしてサンプリング量を大きくすることにより、重要領域での画像情報の欠落をより好適に抑制しながら、間引き処理を行うことができる。

なお、実施形態２に係る表示装置１０ｂは、画像解析部８２ｂが信号処理部２０ｂの外部に設けられているが、これに限られず、画像解析部８２ｂが信号処理部２０ｂに設けられていてもよい。また、表示装置１０ｂは、画像解析部８２ｂを有さず、あらかじめ入力画像１１５の表示領域を複数の領域に分割して、各領域が有する入力画素１１０の位置を記憶していてもよい。この場合、例えば、表示装置１０ｂは、信号処理部２０ｂが、図１４に示す第１重要領域９２と第２重要領域９４と第３重要領域９６とが有する入力画素１１０の位置を記憶しており、領域毎に間引き率を変化させる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。実施形態３に係る表示装置１０ｃは、データ間引きを行うための入力信号のデータのノイズ除去を行う前処理部８１ｃを有する点で、実施形態１に係る表示装置１０と異なる。実施形態３に係る表示装置１０ｃは、その他の点において、実施形態１に係る表示装置１０と同じ構成であるため、説明を省略する。

図１５は、実施形態３に係る信号処理部の構成を示す模式図である。図１５に示すように、実施形態３に係る信号処理部２０ｃは、前処理部８１ｃを有する。前処理部８１ｃは、γ変換部７２及びデータ間引き部７４ｃに接続されている。

前処理部８１ｃは、γ変換部７２がガンマ変換した入力信号が入力される。本実施形態において、前処理部８１ｃは、ローパスフィルタとして機能する。前処理部８１ｃは、全画素４８の入力信号のうち、特異的に高い信号値を有する特異入力信号を検出する。前処理部８１ｃは、特異入力信号をノイズとしてノイズ除去して、特異入力信号を除いた入力信号を、データ間引き部７４ｃに出力する。データ間引き部７４ｃは、特異入力信号を除いた入力信号から特定の入力信号を選択する。α算出部７６は、特異入力信号を除いた入力信号から選択された特定の入力信号に基づき、伸長係数αを算出する。

なお、実施形態３において、前処理部８１ｃは、ローパスフィルタとして機能していたが、これに限られず、入力信号中の特異な信号をノイズとしてノイズ除去するものであればよい。例えば、前処理部８１ｃは、隣接する入力画素同士に平均化処理を行って、特異な信号値を平均化することにより、ノイズ除去を行うものであってもよい。また、前処理部８１ｃは、所定の数の入力画素を有する入力画素群における入力信号を小さい順に並べ、入力信号の中央値である入力信号を、入力画素群の中央の入力画素の入力信号とするメジアン処理を行うことにより、ノイズ除去を行うものであってもよい。

このように、実施形態３に係る表示装置１０ｃは、前処理部８１ｃにより入力信号の特異な信号を除去してから間引き処理を行う。実施形態３に係る表示装置１０ｃは、特異な信号を有する特異入力信号が除去された状態で間引き処理を行うため、特異な信号をサンプリングすることを抑制する。従って、実施形態３に係る表示装置１０ｃは、画像情報の偏りを好適に抑制しながら、間引き処理を行うことができる。

表示装置１０は、携帯電話、スマートフォン等の携帯端末装置、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、或いは、車両に設けられるメータ類などのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、表示装置１０は、外部から入力された映像信号或いは内部で生成した映像信号を、画像或いは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、表示装置１０に入力信号を供給し、表示装置１０の動作を制御する制御装置を備える。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態の内容によりこれらの実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態等の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。例えば、本発明の実施形態においては、特定の入力信号は、１つの入力信号である。言い換えれば、特定の入力画素１１２は、入力画像中の１つの入力画素である。このように、特定の入力信号は、１つの入力信号であることが好ましいが、これに限られない。すなわち、特定の入力信号は、隣接する座標に対応する２以上の入力信号からなってもよい。言い換えれば、特定の入力画素１１２は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に隣接する２以上の入力画素１１０からなっていてもよい。図１６は、特定の入力画素の他の例を示す模式図である。図１６に示すように、例えば、特定の入力画素１１２は、隣接する２つの入力画素１１０を有していてもよい。そして、入力画素群１１１において、特定の入力画素１１２同士の間には、間引き入力画素１１３が配置されている。

１０ 表示装置
２０ 信号処理部
３０ 画像表示パネル駆動部
４０ 画像表示パネル
４８ 画素
４９ 副画素
５０ 光源装置制御部
６０ 光源装置
７２ γ変換部
７４ データ間引き部
７６ α算出部
７８ 伸長処理部
８０ 逆γ変換部
１１０ 入力画素
１１２ 特定の入力画素
１１５ 入力画像

Claims (9)

1. 第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び第４の色を表示する第４副画素を含む画素が２次元マトリクス状に配列する画像表示パネルと、
   入力信号の入力値を、前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色及び前記第４の色で再現される色空間の再現値に変換して生成し、生成した出力信号を前記画像表示パネルに出力する信号処理部と、を有し、
   前記信号処理部は、
   １フレーム中の前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の入力信号のうち、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の特定の入力信号に基づき前記画像表示パネルの全画素に関する伸長係数を決定し、
   前記第１副画素の出力信号を、少なくとも前記第１副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第１副画素に出力し、
   前記第２副画素の出力信号を、少なくとも前記第２副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第２副画素に出力し、
   前記第３副画素の出力信号を、少なくとも前記第３副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第３副画素に出力し、
   前記第４副画素の出力信号を、前記第１副画素の入力信号、前記第２副画素の入力信号、前記第３副画素の入力信号、及び前記伸長係数に基づいて求めて前記第４副画素に出力し、
   前記入力信号は、表示パネルの表示面に対応する座標情報を有し、前記特定の入力信号は、前記特定の入力信号の座標と他の前記特定の入力信号の座標との間に、前記特定の入力信号以外の入力信号の座標を有するように選択される表示装置。
2. 前記信号処理部は、
   前記再現された色空間において、色相及び彩度の値の組み合わせにおいて前記色空間の明度の最大値に対して前記明度の最大値を超える幅の割合の上限である限界値を設定し、
   前記入力信号の各副画素の信号に対して乗算した値のうち明度の最大値を超える値が前記限界値を超えない範囲で、前記伸長係数を算出する請求項１に記載の表示装置。
3. 前記信号処理部は、ｄを１より大きい整数とした場合に、１フレーム中の異なる座標を有するｄ個の入力信号のうちから１つの入力信号を選択することにより、前記特定の入力信号を選択する請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記信号処理部は、第１の方向に座標が連続するｄ個、第２の方向に座標が連続するｄ個の、互いに行列状に配列する座標を有するｄ×ｄ個の入力信号において、それぞれ異なる行及び列に位置する座標の入力信号を前記特定の入力信号として選択する請求項３に記載の表示装置。
5. 前記信号処理部は、連続するフレーム毎に選択する前記特定の入力信号を変化させ、連続するｄフレームにおいて、１フレーム内の全ての座標の入力信号を前記特定の入力信号として選択する請求項４に記載の表示装置。
6. 前記信号処理部は、前記入力信号の座標の領域毎にｄ個の入力信号のうちから１つの入力信号を前記特定の入力信号として選択し、前記領域毎に前記ｄの値を変化させる請求項３に記載の表示装置。
7. 前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の入力信号のうちの特異な信号を、ノイズとしてノイズ除去を行う請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の表示装置と、
   前記表示装置に前記入力信号を供給する制御装置とを有する電子機器。
9. 第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び第４の色を表示する第４副画素を含む画素を複数有する画像表示パネルを有する表示装置の駆動方法であって、
   前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素それぞれの出力信号を求めるステップと、
   前記出力信号に基づいて、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素の動作を制御するステップと、を含み、
   前記出力信号を求めるステップにおいては、
   １フレーム中の前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の入力信号のうち、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の特定の入力信号に基づき前記画像表示パネルの全画素に関する伸長係数を決定し、
   前記第１副画素の出力信号を、少なくとも前記第１副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求め、
   前記第２副画素の出力信号を、少なくとも前記第２副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求め、
   前記第３副画素の出力信号を、少なくとも前記第３副画素の入力信号及び前記伸長係数に基づいて求め、
   前記第４副画素の出力信号を、前記第１副画素の入力信号、前記第２副画素の入力信号、前記第３副画素の入力信号、及び前記伸長係数に基づいて求め、
   前記入力信号は、表示パネルの表示面に対応する座標情報を有し、前記特定の入力信号を、前記特定の入力信号の座標と他の前記特定の入力信号の座標との間に、前記特定の入力信号以外の入力信号の座標を有するように選択する表示装置の駆動方法。

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