JP2017083606A

JP2017083606A - 表示信号生成装置

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Publication number: JP2017083606A
Application number: JP2015210630A
Authority: JP
Inventors: 昌紀松本; Masanori Matsumoto
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-05-18
Also published as: US20170116899A1; CN106991947A; EP3163862A1

Abstract

【課題】３色以上のサブピクセルで１画素を構成する表示装置を駆動する表示信号生成装置において、元のデータに対する彩度と輝度の関係がバランスよく維持された変換後のデータを生成する表示信号生成装置を提供する。【解決手段】表示信号生成装置は、RGB3原色の第１信号を第２信号に変換する色変換信号生成部を有している。この色変換信号生成部は、第１信号における輝度の最大値と最小値の差を取得する輝度差取得部を含み、取得した前記輝度差が大きくなるに従い、第１信号の輝度に対する第２信号の輝度の変化量を小さくするように、第２信号を生成する。【選択図】図２

Description

本発明は、表示信号生成装置に関し、特に、３色の色の値を備えるデータをもとに３色以上のサブピクセルを備える表示装置を駆動する表示信号生成装置に関する。

従来、R（レッド）、G（グリーン）、B（ブルー）の３色のサブピクセル以外に、Y（イエロー）やW（ホワイト）といったサブピクセルを加えて１画素を構成する表示装置が知られている。このような表示装置を駆動するためには、データとして４色の色の値を備えるデータが必要となるが、一般に流通するビデオ信号などはR,G,Bの３色の値で構成されている。そのため、この表示装置に信号を供給する表示信号生成装置は、３色の値を備えるデータから４色の値を備えるデータを生成する回路又はアルゴリズム等を備えることで、表示装置の駆動を可能にしている。

３色の値を備えるデータから４色の値を備えるデータを生成するための方法には、もとのデータの輝度や彩度を重視する変換方法、又は変換後の階調飽和を重視する方法などが存在する。これ以外にも、特許文献１には、３色の値を備えるデータから階調差のヒストグラムを作成し、このヒストグラムをもとに利用者によって指定された階調飽和度に応じた補正値（ゲイン量）を取得する方法が開示されている。

特開２００７−１７１９０７号公報

彩度を重視する手法では、元のデータの彩度を維持しようとする結果、画面の中に高輝度部分がある場合、生成後のデータの輝度が劣化する。同様に、輝度を重視する手法では、元のデータの輝度を維持しようとする結果、画面の中に高輝度部分がある場合、生成後のデータの彩度が劣化する。特許文献１のようにヒストグラムを用いて４色の値を備えるデータを生成する手法では、ヒストグラムを作成する過程において１画素に相当するデータの値を集計する必要があり、処理負荷が高くなる傾向がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、３色以上のサブピクセルで１画素を構成する表示装置を駆動する表示信号生成装置において、画面の中に高輝度部分がある場合、生成後のデータの輝度および彩度が劣化することなく、元のデータに対する彩度と輝度の関係がバランスよく維持された変換後のデータを生成することができる表示信号生成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一態様では、表示信号生成装置は、RGB3原色の第１信号を第２信号に変換する色変換信号生成部を有している。色変換信号生成部は、第１信号における輝度の最大値と最小値の差を取得する輝度差取得部を含み、取得した輝度差が大きくなるに従い、第１信号の輝度に対する第２信号の輝度の変化量を小さくするように、第２信号を生成する。

上記のように構成された発明に係る表示信号生成装置では、もととなる第１信号における第２信号との輝度の差が大きくなるに従い、第１信号の輝度に対する第２信号の輝度の変化量を小さくするため、第１信号に対する彩度と輝度の関係がバランスよく維持された変換後の第２信号を生成することができる。

一例としての表示信号生成装置１００を説明する図。一例としての表示信号生成装置１００のブロック図。一例としての変換データ生成回路１３０の構成を説明するブロック図。最大値・最小値検出部の機能を説明する図。一例としてのＲＧＢＷ生成部３０の構成を説明するブロック図。第１演算部３１１が行う処理を説明する図。第２演算部３１３によって行われる第１色に対する補正を説明する図。最大補正部３１４により実行される補正を説明する図。第２の実施形態において色度の補正を説明する図。第２の実施形態における、一例としてのＲＧＢＷ生成部３０の構成を説明するブロック図。

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
（１）表示信号生成装置の構成
（２）変換データ生成回路の構成
（３）作用・効果
２．第２の実施形態：
３．第３の実施形態：
４．その他の実施形態：

１．第１の実施形態：
（１）表示信号生成装置の構成
図１は、一例としての表示信号生成装置１００を説明する図である。
本実施形態では、表示信号生成装置１００として、テレビジョン受像機を例に説明を行う。これ以外にも、表示信号生成装置１００は、パーソナルコンピューター、携帯電話、タブレット端末であってもよい。また、３色の値を備える第１データとして、入力データData_INに含まれるソースデータData1を例に説明を行う。
入力データData_INは、例えば、テレビジョン放送信号、ネットワークＮを介して取得されるＷｅｂコンテンツ、外部装置からの映像入力、外部記憶装置に記憶された映像データである。
ソースデータData_INは、上記した各入力データData_INに含まれるストリームを構成するビデオ信号である。

表示信号生成装置１００は、４色のサブピクセル（Pr,Pg,Pb,Pw）により１画素を構成する表示装置を有している。図１では、表示信号生成装置１００の画面を構成する表示装置（後述）は、R（レッド）のカラーフィルムを備えるサブピクセルPr、G（グリーン）のカラーフィルムを備えるサブピクセルPg、B（ブルー）のカラーフィルを備えるサブピクセルPb、W（ホワイト）のカラーフィルムを備えるサブピクセルPwが走査方向に配列して１画素Ｐを構成している。

図２は、一例としての表示信号生成装置１００のブロック図である。表示信号生成装置１００は、ソースデータData1を含む入力データData_INを受け付けるデータ入力部１１０、メイン制御部１２０、ソースデータData1をもとに変換データData2を生成する変換データ生成回路１３０、変換データData2をもとに表示装置１５０を駆動するための信号を生成するタイミングコントローラー１４０、画面を備える表示装置１５０を備えている。本実施形態では、変換データ生成回路１３０が色変換信号生成部を構成する。

本実施形態では、データ入力部１１０、メイン制御部１２０、変換データ生成回路１３０、タイミングコントローラー１４０は、独立したＩＣ等の回路として説明を行うが、これに限定されず、ワンチップマイコンの機能ブロックとして実現するものであってもよい。これ以外にも、変換データ生成回路１３０やタイミングコントローラー１４０が、メイン制御部１２０に実装された機能ブロックとして実現されるものであってもよい。

データ入力部１１０は、不図示のアンテナやケーブルに接続されたチューナー１１１、HDMI（登録商標）等の不図示の入力ラインに接続された入力端子１１２、インターネット等の不図示のネットワークに接続されたネットワークＩＦ１１３を備えている。データ入力部１１０は、取得された入力データDATA_INからソースデータDATA１を取り出す。なお、データ入力部１１０は、上記以外にも、ハードディスクやフラッシュメモリといった外部記憶装置により構成され、この外部記憶装置からソースデータData1を提供するものであってもよい。

データ入力部１１０の出力側にはメイン制御部１２０が接続されている。メイン制御部１２０は、データ入力部１１０から入力したソースデータData1をガンマ補正するメインガンマ補正部１２１、ソースデータData1に対する演算処理や表示信号生成装置１００を構成する各部の駆動を統合的に制御するＣＰＵ１２２を備えている。メインガンマ補正部１２１は、ソースデータData1を表示装置１５０のホワイトバランスに応じて線形化する。ＣＰＵ１２２は、表示信号生成装置１００を構成する各部の動作を統合的に制御する。

メイン制御部１２０の出力側には変換データ生成回路１３０が接続されている。変換データ生成回路１３０は、メイン制御部１２０から出力される１画素に相当するソースデータData1の各色（Ri,Gi,Bi）を、変換データData2に順次変換して出力する。変換データData2は、第１色（R,G,B）に加えて、第２色（W）を含むデータであり、本発明の第２信号に対応している。なお、変換データ生成回路１３０の構成やその機能については後述する。以下、ソースデータData1の第１色の値を単に「第１色」とも記載する。

変換データ生成回路１３０の出力側にはタイミングコントローラー１４０が接続されている。タイミングコントローラー１４０は、周知のＩＣ等により構成され、変換データ生成回路１３０から出力される変換データData2や、メイン制御部から出力される信号（Dclck、Hsync、Vsync、DE）をもとに、表示装置１５０を駆動するための信号（DCS、GCS）を生成する。

タイミングコントローラー１４０の出力側には、表示装置１５０が接続されている。表示装置１５０はパッシブマトリクス型やアクティブマトリクス型の液晶表示装置であり、解像度に応じた画素を縦横に配列して構成されたパネル部１５１、タイミングコントローラー１４０からの信号をもとにパネル部１５１を駆動するデータドライバー１５２およびゲートドライバー１５３、を備えている。

パネル部１５１が備える各画素は、図１に示したように、４色（R,G,B,W）のカラーフィルムを備えるサブピクセル（Pr,Pg,Pb,Pw）を備えている。各サブピクセル（Pr,Pg,Pb,Pw）には、不図示のスイッチ素子を介して、ソース線SLと、ゲート線GLと、がそれぞれ接続されている。

データドライバー１５２は、入力側でタイミングコントローラー１４０に接続されており、タイミングコントローラー１４０からデータクロックシグナルDCSや変換データData2の供給を受ける。データドライバー１５２は、変換データData2の階調値に応じたアナログ電圧（駆動信号DS）を生成するＤＡＣ（Digital to Analog Converter）を備えており、データクロックシグナルDCSに同期して駆動信号DSをソース線SLに出力する。
ゲートドライバー１５３は、入力側でタイミングコントローラー１４０に接続されており、タイミングコントローラー１４０出力側でパネル部１５１の複数のゲート線GLに接続されている。ゲートドライバー１５３はゲートクロックシグナルGCSにより選択されたゲート線GLにゲート信号GSを出力する。

（２）変換データ生成回路の構成
次に、変換データ生成回路１３０の構成を説明する。図３は、一例としての変換データ生成回路１３０の構成を説明するブロック図である。変換データ生成回路１３０は、ソースデータData1に対してガンマ補正を解除する第１ガンマ補正部１０、ソースデータData1の最大値・最小値を検出する最大値・最小値検出部２０、ソースデータData1の第１色の値をもとに、第１色および第２色の値を取得するＲＧＢＷ生成部３０、ＲＧＢＷ生成部３０から出力される第１色および第２色の値に対してガンマ補正を行う第２ガンマ補正部４０を備えている。

メイン制御部１２０から出力されるソースデータData1は、まず、第１ガンマ補正部１０に入力する。第１ガンマ補正部１０は、ソースデータData1の第１色（Ri,Gi,Bi）に対してメインガンマ補正部１２１で行ったガンマ補正を解除する逆ガンマ補正を行う。例えば、逆ガンマ補正は、下記式（１）に表示される演算を行う。
RI=Ri^γ
GI=Gi^γ
BI=Bi^γ …（１）
ここで、RI,GI,BIは、補正後の第１色の階調値、γはガンマ係数、「＾」は、累乗を意味している。

第１ガンマ補正部１０によってガンマ補正が解除された第１色（RI,GI,BI）は、最大値・最小値検出部２０に入力する。最大値・最小値検出部２０は、第１色（RI,GI,BI）の中から、階調値が最大となる最大値MAX_RGB、階調値が最小となる最小値MIN_RGBを検出する。図４は、最大値・最小値検出部の機能を説明する図である。図４では、第１色（RI,GI,BI）のうち、階調値が最大となるのは、「RI」であり、階調値が最小となるのは「BI」である。そのため、この図４では、最大値・最小値検出部２０は、RIの階調値を最大値MAX_RGBとし、BIの階調値を最小値MIN_RGBとする。例えば、第１色（RI,GI,BI）の各色が８ビットで構成される場合、最大値MAX_RGBおよび最小値MIN_RGBは０〜２５５の範囲の値となる。

第１ガンマ補正部１０から出力された第１色（RI,GI,BI）は、ＲＧＢＷ生成部３０にも入力する。ＲＧＢＷ生成部３０は、第１ガンマ補正部１０から出力された第１色（RI,GI,BI）を基に、R,G,B,Wの各値を生成する。無論、ＲＧＢＷ生成部３０においても、変換データData2の生成は、１画素に相当するソースデータData1の入力毎に行われる。

図５は、一例としてのＲＧＢＷ生成部３０の構成を説明するブロック図である。ＲＧＢＷ生成部３０は、第１色（RI,GI,BI）から、４色（R,G,B,W）の値を生成する演算部３１と、演算部３１によって変換された第１色を変換データData2の階調数（例えば、０〜２５５）を超えないよう補正する最大値補正部３２とを有している。なお、この実施形態では、演算部３１により出力される第１色を（Ro',Go',Bo'）とし、最大値補正部３２により出力される第１色を（Ro,Go,Bo）として区別している。

演算部３１は、第１色（RI,GI,BI）から第２色（W）の階調値に相当する値を減算する第１演算部３１１と、第１色の彩度（Saturation）をもとに補正係数Dを算出する係数演算部３１２と、第１演算部３１１からの出力および補正係数Dとをもとに第１演算部からの出力を補正する第２演算部３１３と、を有している。

図６は、第１演算部３１１が行う処理を説明する図である。図６（ａ）に示すように、加法混色では、背景をK（ブラック）とし、第１色（R,G,B）を等量だけ混色させるとW（ホワイト）となるため、第１色（RI,GI,BI）の階調値のうち、最大公約数に相当する階調値（すなわち、最小値MIN_RGB）を、第２色（W）に置き換えた場合でも、理論的には明度を維持することができる。そのため、例えば、第１演算部３１１は、下記式（２）をもとに、第１ガンマ補正部１０から出力される第１色（RI,GI,BI）から、最大値・最小値検出部２０によって得られた最小値MIN_RGBを減算して、第１色（Ra,Ga,Ba）を生成する。
Ra = RI - MIN_RGB
Ga = GI - MIN_RGB
Ba = BI - MIN_RGB … （２）

図６（ｂ）では、（RI,GI,BI）＝（２００、１５０、８０）である場合の、第１演算部３１１によって変換される第１色を示している。図６（ｂ）に示す例では、MIN_RGBは、「８０」であるため、第１演算部３１１により変換される第１色（Ra,Ga,Ba）＝（１２０、７０、０）となっている。同様に、MIN_RGBが第２色（W）の階調値となるため、Wの階調値は「８０」となる。
かかる処理は、第２信号がRGB3原色とは異なる白色の色信号（所定の色信号）を含んでいることを前提として、所定の色信号の輝度値は、第１信号における輝度の最小値に設定していることに対応している。

係数演算部３１２は、第２演算部３１３によって用いられる補正係数Dを第１色（ソースデータData1）の彩度Sをもとに算出する。まず、補正係数Dを説明するために、第２演算部３１３によって行われる第１色に対する補正を先に説明する。

図７は、第２演算部３１３によって行われる第１色に対する補正を説明する図である。本実施形態では、図７（ａ）に示すように、第２演算部３１３は、第１演算部３１１から出力される第１色（Ra,Ga,Ba）の彩度Sが増加するに従い、変換後の各階調値の変化量（増加量）が小さくなるよう補正を行う。例えば、図７（ｂ）と図７（ｃ）とで示す第１色（Ra,Ga,Ba）において、図７（ｃ）の第１色の彩度S2が図７（ｂ）の第１色の彩度S1と比べて大きければ、第２演算部３１３による補正後の第１色（Ro',Go',Bo'）の各階調値の変化量（増加量）は、彩度S2に対応する第１色の方が小さくなる。

彩度Sにかかわらず、ソースデータData1の第１色を等しく増加させた場合、階調が飽和し、画質が劣化される可能性が高くなる。その一方で、彩度Sが大きいソースデータData1に対しては、彩度Sが小さいソースデータData2よりも増加量を小さくすることで、階調飽和が生じる画素の数を低減させることが可能となる。

係数演算部３１２は、第２演算部３１３による補正が図７に示す特徴を備えるよう、第２演算部３１３により使用される第１補正係数Dを求める。
係数演算部３１２は、最大値・最小値検出部３０によって得られた最大値MAX_RGB、最小値MIN_RGBおよび下記式（３）をもとに第１補正計数Dを算出する。
D = f(MAX_RGB,MIN_RGB) = (MAX_RGB-MIN_RGB)/255 …（３）
すなわち、この実施形態では、係数演算部３１２は、最大値MAX_RGBと最小値MIN_RGBとの差をもとに彩度Sを近似的に取得しており、本発明の輝度差取得部を形成している。

第１補正係数Dの算出方法として、上記式（３）を用いることは一例である。これ以外にも、D=(MAX_RGB-MIN_RGB) / MAX等の計算式を用いても良い。

第２演算部３１３は、係数演算部３１２により得られた第１補正係数Dと、下記式（４）とをもとに第１色（Ra,Ga,Ba）を補正する。
Ro'= Ra*(k-D) + MIN_RGB
Go'= Ga*(k-D) + MIN_RGB
Bo'= Ba*(K-D) + MIN_RGB …（４）

なお、この変換式をさらに詳細に表示すると、
Ro'=(RI-MIN_RGB)*(k-(MAX_RGB-MIN_RGB)/255)+MIN_RGB
Go'=(GI-MIN_RGB)*(k-(MAX_RGB-MIN_RGB)/255)+MIN_RGB
Bo'=(BI-MIN_RGB)*(k-(MAX_RGB-MIN_RGB)/255)+MIN_RGB
(但し、RI、GI、BI：第１信号、Ro'、Go'、Bo'：第２信号、Ra、k：補正係数、MAX_RGB：第１信号における輝度の最大値
MIN_RGB：第１信号における輝度の最小値）
となる。
ここで、kは、第２補正係数であり、例えば、０以上３未満の値となる。上記式（４）に示すように、第１色（Ra,Ga,Ba）の彩度Sに応じて求められた第１補正係数Dが大きな値となるほど、補正係数（k - D）は小さな値となるため、補正後の第１色（Ro',Go',Bo'）の変化量は小さくなる。

上記式（４）では、補正係数（k - D）をかけた第１色（Ra,Ga,Ba）に再度、第２色に相当する階調値（MIN_RGB）を加えているが、これに限定されない。例えば、第２補正係数kの値を調整することで第１色（Ra,Ga,Ba）に対する増加量を増やし、最小値MIN_RGBを加えない構成としてもよい。

第２演算部３１３により補正された第１色（Ro',Go',Bo'）は、最大値補正部３２に入力される。図８は、最大値補正部３２により実行される補正を説明する図である。最大値補正部３２は、演算部３１によって生成された第１色（Ro',Go',Bo'）を変換データData2で規定されている最大階調（例えば、０〜２５５）の範囲を超えないよう補正する。図８（ａ）は、第１色（Ro',Go',Bo'）が最大階調MAX_grayを超える場合の処理を示し、図８（ｂ）は、第１色（Ro',Go',Bo'）が最大階調MAX_grayを下回る場合の処理を示している。

図８（ａ）に示すように、最大値補正部３２は、第１色（Ro',Go',Bo'）が最大階調MAX_grayを超える場合、下記式（５）に従って、第１色（Ro',Go',Bo'）を補正する。この場合、最大値補正部３２は、第１色（Ro',Go',Bo'）がMAX_grayを下回るよう補正を行う。
図８（ｂ）に示すように、最大値補正部３２は、第１色（Ro',Go',Bo'）が最大階調MAX_grayを下回る場合、下記式（６）に従って、第１色（Ro',Go',Bo'）を補正する。この場合、最大値補正部３２は、第１色（Ro',Go',Bo'）を変更することなく出力する。ここで、最大階調MAX_grayは変換データData2が取り得る階調の最大値であり、８ビットの場合は２５５となる。また、MAX_o’は、演算部３１からの出力である第１色（Ro’,Go’,Bo’）のうち最大の階調値である。
Ro＝Ro'-(MAX_o' - MAX_gray）
Go＝Go'-(MAX_o' - MAX_gray）
Bo＝Bo'-(MAX_o' - MAX_gray） …（５）

Ro＝Ro’
Go＝Go’
Bo＝Bo’ …（６）

図５に戻り、最大値補正部３２から出力される第１色（Ro,Go,Bo）および演算部３１から出力される第２色（Wo）は、第２ガンマ補正部４０に入力する。第２ガンマ補正部４０は、最大値補正部３２から出力される第１色（Ro,Go,Bo）および演算部３１から出力される第２色（Wo）に対して再度のガンマ補正を行う。第２ガンマ補正部４０が行うガンマ補正は、メインガンマ補正部１２１が行うガンマ補正と同様であるため、その説明は省略する。

そして、第２ガンマ補正部４０により補正が行われた変換データData2は、タイミングコントローラー１４０に入力する。そして、タイミングコントローラー１４０からの信号により表示装置１５０が駆動し、変換データData2に基づく画像が表示される。

（３）作用・効果
以上説明したように、この第１の実施形態にかかる表示信号生成装置１００では、もととなるソースデータData1（第１信号）における第１色の彩度S（輝度の差）が大きくなるに従い、変換データData2（第２信号）の輝度の変化量が小さくなるよう、変換データData2を生成することで、彩度Sが大きいソースデータData1は増加量が抑制される。その結果、変換後の変換データData2の階調飽和を生じにくくすることができるため、元のソースデータData1に対する彩度と輝度の関係がバランスよく維持された変換データData2を生成する表示信号生成装置１００を提供することができる。
このように、本実施例では、RGB3原色の第１信号を第２信号に変換する色変換信号生成部を有し、前記色変換信号生成部は、前記第１信号における輝度の最大値と最小値の差を取得する輝度差取得部を含み、取得した前記輝度差が大きくなるに従い、前記第１信号の輝度に対する前記第２信号の輝度の変化量を小さくするように、前記第２信号を生成している。
この結果、前記変換信号生成部では、取得した前記輝度差が所定値より小さいときの前記第１信号の輝度に対する前記第２信号の輝度の変化量は、取得した輝度差が前記所定値より大きいときの前記第１信号の輝度に対する前記第２信号の輝度の変化量よりも小さいことになる。

変換データ生成回路１３０は、１画素に相当するソースデータData1の入力毎（第１信号毎）に変換データData2（第２信号）を生成するため、１ピクチャーに含まれる総画素数を集計する必要がなく、生成に要する処理負荷を軽減するとともに、生成に要する時間を短いものとすることができる。

ソースデータData１の彩度Sを１画素における第１色の最大階調値及び最小階調値との差をもとに算出することで、彩度Sの取得に要する処理負荷を軽減することができる。

２．第２の実施形態：
変換データ生成回路は、表示装置１５０で表現される第２色（W）の色度を補正する第２色補正部（後述、Ｗ補正係数演算部）を備えるものであってもよい。

図９は、第２の実施形態において色度の補正を説明する図である。図９（ａ）は、色度を説明する色度図である。色度図は、XYZ表色系（CIE XYZ表色系）において、横軸をx軸とし、縦軸をy軸とした場合に、z軸方向の任意の位置での平面（xy平面）を示している。なお、R,G,Bからx,y,zへの変換は周知であるためここでは説明を省略する。また、色度図は、横x軸およびy軸が０から１の間の値で規格されており、全ての色は、このxy平面上のx + y + z =１となる空間上の平面に存在している。

ＲＧＢＷの画素のある表示装置において、第２信号に対応するRo,Go,Bo,Woのうち、Ro,Go,Boの画素のみを表示させたときの白色(Wt)と、同表示装置において、Ro,Go,Bo,Woのうち、Woの画素のみを表示させたときの白色(Wo)とが、一致しないことがある。例えば、図９（ａ）に示す色度図において、ある画素において所望とするWの値がWtであるのに対して、表示装置１５０で再現されるWの値がWoである場合、色度に差が生じている。この第２の実施形態では、図９（ｂ）に示すように第２色（W）の値をもとに、第１色（Ro',Go',Bo'）の値を補正し、表示装置１５０において表現されるWの色度を調整している。

この第２の実施形態においても、変換データ生成回路１３０は、図３と同様に、ソースデータData1に対してガンマ補正を解除する第１ガンマ補正部１０、ソースデータData1の最大値・最小値を検出する最大値・最小値検出部２０、ソースデータData1の第１色の値をもとに、第１色および第２色の値を取得するＲＧＢＷ生成部３０、ＲＧＢＷ生成部３０から出力される第１色および第２色の値に対してガンマ補正を行う第２ガンマ補正部４０を備えている。このうち、ＲＧＢＷ生成部３０以外の構成については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図１０は、第２の実施形態における、一例としてのＲＧＢＷ生成部３０の構成を説明するブロック図である。図１０に示すＲＧＢＷ生成部３０は、第１色（RI,GI,BI）から、４色（R,G,B,W）の値を生成する演算部３１と、演算部３１によって変換された第１色を変換データData2の階調数（例えば、０〜２５５）を超えないよう補正する最大値補正部３２と、第２色をもとに第１色の色度を調整するための補正値を取得するＷ補正係数演算部３３と、を有している。

この第２の実施形態においても、演算部３１は、第１色（RI,GI,BI）から第２色（W）の階調値に相当する値を減算する第１演算部３１１と、第１色の彩度（Saturation）をもとに第１補正係数Dを算出する係数演算部３１２と、第１演算部３１１からの出力および補正係数Dとをもとに第１色を変換する第２演算部３１３と、を有している。

演算部３１の第２色（Wo）の出力側はＷ補正係数演算部３３の入力側に並列に接続され、演算部３１の第１色（Ro',Go',Bo'）の出力側（すなわち、第２演算部３１３の出力側）はＷ補正係数演算部３３の出力側に並列に接続されている。Ｗ補正係数演算部３３は、不図示のルックアップテーブルや、関数をもとに処理を行う機能ブロックを備えており、演算部３１からの第２色（Wo）の入力に応じて下記式（７）に示す補正係数（Re,Ge,Be）を出力する。
Re=Gr（Wo）
Ge=Gg（Wo）
Be=Gb（Wo） …（７）
ここで、Reは演算部３１からのRo'の出力に付与される補正係数。Geは演算部３１からのGo'の出力に付与される補正係数。Beは演算部３１からのBo'の出力に付与される補正係数である。Woは、最小値MIN_RGBの値である。

上記した補正係数（Re,Ge,Be）が、演算部３１からの出力である第１色（Ro',Go',Bo'）に合成されることで、最大値補正部３２には、下記式（８）で示す補正後の第１色（RI2,GI2,BI2）が入力することとなる。
RI2＝Ro'+Re
GI2＝Go'+Ge
BI2＝Bo'+Be …（８）

なお、Ｗ補正係数演算部３３が第２色（W）の値から補正係数（Re,Ge,Be）を取得するルックアップテーブルを有する場合、このルックアップテーブルは、入力する第１色の値と、表示装置１５０での実際の第２色の色度を測定して得た値との関係をもとに、対応関係を記録することとなる。

最大値補正部３２は、補正後の第１色（RI2,GI2,BI2）に対して、変換データData2で規定されている階調数（例えば、０〜２５５）の範囲を超えないよう補正する。例えば、最大値補正部３２は、上記式（５）（６）に従って、補正後の第１色（RI2,GI2,BI2）を補正する。この第２の実施形態においても、上記式（５）は、補正後の第１色（RI2,GI2,BI2）が最大階調MAX_grayを超える場合に適用され、上記式（６）は、補正後の第１色（RI2,GI2,BI2）が最大階調MAX_gray未満の場合に適用される。

そして、最大値補正部３２により補正が行われた第１色（Ro,Go,Bo）及び第２色（Wo）は、第２ガンマ補正部４０を経由して、変換データData2としてタイミングコントローラー１４０に入力する。そして、タイミングコントローラー１４０は、表示装置１５０を駆動し、変換データData2に基づく画像が表示される。

以上説明したようにこの第２の実施形態によれば、第１の実施形態に示す階調飽和を調整するための補正に加えて、第２色（W）の色度を調整することができるため、画質を向上させることができる。
このように本実施形態では、前記第２信号は前記RGB3原色とは異なる色の所定の色信号を含む場合に、前記変換信号生成部は、前記所定の色信号の色度と前記第２信号の前記ＲＧＢ３原色から得られる前記所定の色信号の成分の色度とが略等しくなるよう、前記第２信号での色度を補正する第２色補正部を有していることになる。

３．第３の実施形態：
第２色としてW（ホワイト）を用いたことは一例に過ぎず、これ以外にもY（イエロー）を用いるものであってもよい。第２色としてYを用いる場合、YはRとGとを等量混色して得られる。そのため、第１および第２の実施形態において示した最小値MIN_RGBの取得方法は、RとGとの最大公約数として取得されるものとなる。
また、第２の実施形態においては、色度の調整はYに対して行われることとなる。そのため、Ｗ補正係数演算部３３は、上記式（７）のうち、Re=Gr(W)およびGe=Gg(W)のみを算出する。また、演算部３１からの出力である第１色（Ro',Go',Bo'）には、補正係数（Re、Ge）のみが合成され、最大値補正部３２は、上記式（８）において、補正後の第１色（RI2、GI2）と補正されない第１色（BI）に対して補正を行うこととなる。

４．その他の実施形態
表示信号生成装置１００は、表示装置１５０を備えない装置であってもよい。この場合、表示信号生成装置１００は、有線、無線を介して接続された表示装置１５０に対して変換データData2を供給することになる。
表示信号生成装置１００は、メインガンマ補正部１２１および第１ガンマ補正部１０を備えず、第２ガンマ補正部４０のみを備えるものであってもよい。
表示信号生成装置１００は、表示装置１５０を備えず、外部接続された表示装置に変換データData2を出力するものであってもよい。

第１ガンマ補正部１０から出力される第１色（RI,GI,BI）から彩度を取得する方法とは別に、第１演算部３１１（例えば、図５）から出力される第１色（Ra,Ga,Ba）から彩度を取得してもよい。この場合、第１色（Ra,Ga,Ba）の最大値MAX_RGBと最小値MIN_RGBとの差をもとに彩度Sを近似的に取得することができる。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

１０…第１ガンマ補正部、２０…最大値・最小値検出部、３０…ＲＧＢＷ生成部、４０…第２ガンマ補正部、１００…表示信号生成装置、１１０…データ入力部、１１１…チューナー、１１２…入力端子、１２０…メイン制御部、１２１…メインガンマ補正部、１２２…ＣＰＵ、１３０…変換データ生成回路、１４０…タイミングコントローラー、１５０…表示装置、１５１…パネル部、１５２…データドライバー、１５３…ゲートドライバー

Claims

RGB3原色の第１信号を第２信号に変換する色変換信号生成部を有し、
前記色変換信号生成部は、前記第１信号における輝度の最大値と最小値の差を取得する輝度差取得部を含み、
取得した前記輝度差が大きくなるに従い、前記第１信号の輝度に対する前記第２信号の輝度の変化量を小さくするように、前記第２信号を生成する、ことを特徴とする表示信号生成装置。
前記変換信号生成部では、取得した前記輝度差が所定値より小さいときの前記第１信号の輝度に対する前記第２信号の輝度の変化量は、
取得した輝度差が前記所定値より大きいときの前記第１信号の輝度に対する前記第２信号の輝度の変化量よりも小さい、ことを特徴とする請求項１に記載の表示信号生成装置。
前記変換信号生成部は、１画素に相当する前記第１信号毎に、前記第２信号を生成する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示信号生成装置。
前記変換信号生成部は、前記第２信号を生成する演算部を含み、
前記演算部は、
Ro'=(RI-MIN_RGB)*(k-(MAX_RGB-MIN_RGB)/255)+MIN_RGB
Go'=(GI-MIN_RGB)*(k-(MAX_RGB-MIN_RGB)/255)+MIN_RGB
Bo'=(BI-MIN_RGB)*(k-(MAX_RGB-MIN_RGB)/255)+MIN_RGB
(但し、RI、GI、BI：第１信号、Ro'、Go'、Bo'：第２信号、Ra、k：補正係数、MAX_RGB：第１信号における輝度の最大値
MIN_RGB：第１信号における輝度の最小値）
を用いて前記第２信号を生成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示信号生成装置。
前記第２信号は前記RGB3原色とは異なる色の所定の色信号を含み、
前記所定の色信号の輝度値は、前記第１信号における輝度の最小値に設定される、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示信号生成装置。
前記第２信号は前記RGB3原色とは異なる色の所定の色信号を含み、
前記変換信号生成部は、前記所定の色信号の色度と前記第２信号の前記ＲＧＢ３原色から得られる前記所定の色信号の成分の色度とが略等しくなるよう、前記第２信号での色度を補正する第２色補正部を有する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示信号生成装置。
前記所定の色信号は、ホワイト又はイエローのいずれかの色である、ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の表示信号生成装置。