JP2018036402A - Image display device and image display method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a contrast ratio, using two pieces of LCD panels, and to improve color reproducibility of a dark part.SOLUTION: An image display device comprises: a first controller that creates RGB image signals having a color balance corrected from input RGB image signals, and supplies the post-corrected RGB image signals to a front surface side LCD panel; and a second controller that applies signal processing to the input RGB image signals to thereby create a grey image signal having the signal processing applied, and supplies the grey image signal having the signal processing applied to a rear surface side LCD panel. An RGB gradation conversion circuit is configured to: apply a first LUT to the input RGB image signals to create RGB image signals having a first gradation converted; and apply a second LUT to the input RGB image signals to create a color balance correction image signal having a second gradation converted. A color balance controller is configured to: multiply an adjustment function by a luminance ratio to be obtained by dividing the color balance correction image signal having the second gradation converted by means of the grey image signal having the signal processing applied to calculate a correction function; and multiply the correction function by the RGB image signals having the first gradation converted.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、コントラスト比の改善とともに、色バランスの補正を行う画像表示装置および画像表示方法に関する。   The present invention relates to an image display apparatus and an image display method for correcting a color balance as well as improving a contrast ratio.

従来のLCD1枚パネルによる画像表示装置においては、入力された画像に対し、パネルドライバーで折れ線ガンマによる補正を行うことで、目視における階調のリニアリティ特性を実現している。   In a conventional image display device using a single LCD panel, the input image is corrected by a polygonal line gamma with a panel driver, thereby realizing a linearity characteristic of the visual gradation.

しかしながら、実際には、液晶パネルをバックライトの照明が透過することで輝度表現を行っているため、特に、黒領域の階調特性が悪く、理想の輝度に比べて明るい方向に輝度が観測される、いわゆる黒浮きという現象が生じる。   However, in reality, the luminance is expressed by the backlight illumination passing through the liquid crystal panel, so the gradation characteristics in the black region are particularly bad, and the luminance is observed in the brighter direction than the ideal luminance. The so-called black floating phenomenon occurs.

この現象は、LCDパネルにおいて暗い領域を表示する際に、LCDパネルの遮光が完全でなく、バックライトの照明光が漏れるために発生するものである。従来のCRTでは10000:1程度、有機ELパネルでは1000000:1程度のコントラスト比が実現されている。しかしながら、本現象により、従来のLCD1枚パネルによる画像表示装置においては、コントラスト比が、1500:1程度しか実現できていない。   This phenomenon occurs because when the LCD panel displays a dark region, the light shielding of the LCD panel is not complete and the backlight illumination light leaks. A conventional CRT has a contrast ratio of about 10,000: 1, and an organic EL panel has a contrast ratio of about 1,000,000: 1. However, due to this phenomenon, in a conventional image display device using a single LCD panel, a contrast ratio of only about 1500: 1 can be realized.

そこで、このような1枚LCD画像表示装置のコントラスト比改善のために、2枚のLCDを使用した画像表示装置が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。いずれの画像表示装置も、LCDを2枚用いる構成とし、後ろ側のLCDでバックライトの透過量を調整し、前側のLCDでRGB表示を行わせることで、コントラスト比の改善を図っている。   Thus, in order to improve the contrast ratio of such a single LCD image display device, an image display device using two LCDs has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Each of the image display devices is configured to use two LCDs, and the contrast ratio is improved by adjusting the backlight transmission amount on the rear LCD and performing RGB display on the front LCD.

特開平5−88197号公報JP-A-5-88197 国際公開第2007/108183号International Publication No. 2007/108183

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
上述したように、LCD1枚パネルによる画像表示装置では、コントラスト比が、1500:1程度しか実現できない問題がある。さらに、1枚のLCDでは、暗い画像での色再現性の低下や、黒の品位低下により、画像の忠実再現が実現できていないことが大きな問題としてある。
However, the prior art has the following problems.
As described above, an image display device using a single LCD panel has a problem that a contrast ratio of only about 1500: 1 can be realized. Furthermore, one LCD has a major problem that faithful reproduction of an image cannot be realized due to a decrease in color reproducibility in a dark image or a deterioration in black quality.

一方、特許文献1、2のような2枚のLCDパネルを用いた画像表示装置は、コントラスト向上と黒浮きの防止効果はある。しかしながら、色再現性の改善については、何ら言及されていない。   On the other hand, an image display device using two LCD panels as in Patent Documents 1 and 2 has an effect of improving contrast and preventing black float. However, there is no mention of improvement in color reproducibility.

図16は、2枚のLCDパネルを用いた従来の画像表示装置100における問題点を説明するための図である。後ろ側のバックライト103側のLCDパネルを、LVパネル(Light Valve Panel)102と称し、画像を観る人間に近い側である前側のLCDパネルを、RGBパネル101と称する。   FIG. 16 is a diagram for explaining a problem in the conventional image display device 100 using two LCD panels. The LCD panel on the rear backlight 103 side is referred to as an LV panel (Light Valve Panel) 102, and the front LCD panel on the side close to a person viewing an image is referred to as an RGB panel 101.

図16に示すように、RGBパネル101は、R、G、Bのサブピクセルで構成されている。その一方で、LVパネル102は、R、G、Bのサブピクセルをまとめて1画素としている。つまり、RGBパネル101のサブピクセルをまとめた1画素に対して、LVパネル102の1画素が共通であり、1:1の対応になっている。   As shown in FIG. 16, the RGB panel 101 is composed of R, G, and B sub-pixels. On the other hand, the LV panel 102 combines R, G, and B sub-pixels into one pixel. That is, one pixel of the LV panel 102 is common to one pixel in which the sub-pixels of the RGB panel 101 are combined, and has a 1: 1 correspondence.

従って、LVパネル102の1画素を透過し、その後、RGBパネル101のそれぞれのサブピクセルを透過して合成された画像は、RGBまとめて輝度の調整が行われることとなる。このため、以下のような第1の問題点、および第2の問題点が生じる。   Therefore, the luminance of the image that is transmitted through one pixel of the LV panel 102 and then transmitted through the sub-pixels of the RGB panel 101 is collectively adjusted for RGB. For this reason, the following first problem and second problem occur.

第1の問題点:暗部で光漏れによる色の白色化が発生する。
例えば、RGBいずれか1つを光らせる純色の場合に、Rだけを光らせGBは光らせないとき、GBの光もれで、Rが白色化(白っぽくなること)する問題がある。
First problem: Whitening of the color occurs due to light leakage in the dark part.
For example, in the case of a pure color that shines any one of RGB, there is a problem that when only R is radiated and GB is not shined, the light leaks from GB and R becomes white (becomes whitish).

第2の問題点:色バランスがくずれる。
例えば、RGB全部を光らせる混色の場合に、本来のRGBのそれぞれの輝度値に見合ったLV画素の輝度値、すなわちLV値でなく、全てのサブピクセルに共通のLV値となっている。このため、LVパネルとRGBパネルのそれぞれの透過率の掛け算としての透過後のRGBの輝度値が、元のRGBに対して異なることで、色バランスがくずれて変色して見える問題がある。
Second problem: Color balance is lost.
For example, in the case of mixed colors in which all of RGB is lit, the luminance value of the LV pixel corresponding to the original luminance value of RGB, that is, the LV value, is an LV value common to all subpixels. For this reason, there is a problem that the luminance value of RGB after transmission as a multiplication of the transmittance of each of the LV panel and the RGB panel is different from the original RGB, so that the color balance is lost and the color appears to change.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、2枚のLCDパネルを用い、コントラスト比を改善するとともに、色バランスを補正することで、特に暗部の色再現性を改善することのできる画像表示装置および画像表示方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. By using two LCD panels, the contrast ratio is improved and the color balance is corrected. An object is to obtain an image display apparatus and an image display method that can be improved.

本発明に係る画像表示装置は、前面側LCDパネルと後面側LCDパネルとを2枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側LCDパネル、前記前面側LCDパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、RGB階調変換回路と、色バランスコントローラを備え、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号から色バランス補正後のRGB画像信号を生成し、前記前面側LCDパネルに対して前記色バランス補正後のRGB画像信号を供給する第1コントローラと、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して信号処理を施すことで前記信号処理後のグレー画像信号を生成し、前記信号処理後のグレー画像信号を前記後面側LCDパネルに供給する第2コントローラと、を備え、前記RGB階調変換回路は、RGB画像信号に対して第1階調変換を行う第1ルックアップテーブルと、RGB画像信号に対して第2階調変換を行う第2ルックアップテーブルとを、RGBのそれぞれの色ごとに個別に記憶しており、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第1ルックアップテーブルを適用して前記第1階調変換を行うことで第1階調変換後のRGB画像信号を生成するとともに、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第2ルックアップテーブルを適用して前記第2階調変換を行うことで第2階調変換後の色バランス補正用画像信号を生成し、前記色バランスコントローラは、RGB個別に生成された前記第2階調変換後の色バランス補正用画像信号のそれぞれを、前記信号処理後のグレー画像信号により除算して得られる輝度比率に対し、更に値域が0から1である調整関数を乗算することで、RGB個別の補正係数を算出し、前記第1階調変換後のRGB画像信号に対して、前記RGB個別の補正係数を乗算することで前記色バランス補正後のRGB画像信号を生成する。   The image display device according to the present invention is configured by stacking two front side LCD panels and a rear side LCD panel, and backlight light is transmitted in the order of the rear side LCD panel and the front side LCD panel. An image display device for displaying an image, comprising an RGB gradation conversion circuit and a color balance controller, generating an RGB image signal after color balance correction from an RGB image signal based on an input RGB image signal, A first controller that supplies the RGB image signal after the color balance correction to the side LCD panel, and a gray scale after the signal processing by performing signal processing on the RGB image signal based on the input RGB image signal. A second controller that generates an image signal and supplies the gray image signal after the signal processing to the rear LCD panel; The B gradation conversion circuit includes a first lookup table for performing first gradation conversion on the RGB image signal and a second lookup table for performing second gradation conversion on the RGB image signal. Each color is stored separately, and the first gradation conversion is performed by applying the first look-up table to the RGB image signal based on the input RGB image signal, thereby performing the first gradation conversion. An RGB image signal after tone conversion is generated, and the second gradation conversion is performed by applying the second look-up table to the RGB image signal based on the input RGB image signal, thereby performing the second gradation conversion. A color balance correction image signal after tone conversion is generated, and the color balance controller performs signal processing on each of the color balance correction image signals after the second gradation conversion generated individually for RGB. By multiplying the luminance ratio obtained by dividing the gray image signal by an adjustment function whose value range is 0 to 1, RGB correction coefficients are calculated, and the RGB image after the first gradation conversion is calculated. The RGB image signal after the color balance correction is generated by multiplying the signal by the RGB individual correction coefficient.

また、本発明に係る画像表示方法は、前面側LCDパネルと後面側LCDパネルとを2枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側LCDパネル、前記前面側LCDパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対してRGB階調変換処理と色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のRGB画像信号を生成し、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して信号処理を施すことで信号処理後のグレー画像信号を生成し、前記前面側LCDパネルに対して前記色バランス補正後のRGB画像信号を供給し、前記後面側LCDパネルに対して前記信号処理後のグレー画像信号を供給し、前記RGB階調変換処理においては、RGBのそれぞれの色ごとに個別に記憶されている、RGB画像信号に対して第1階調変換を行う第1ルックアップテーブルと、RGB画像信号に対して第2階調変換を行う第2ルックアップテーブルとによって、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第1ルックアップテーブルを適用して前記第1階調変換を行うことで第1階調変換後のRGB画像信号を生成するとともに、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第2ルックアップテーブルを適用して前記第2階調変換を行うことで第2階調変換後の色バランス補正用画像信号を生成し、前記色バランス補正処理においては、RGB個別に生成された前記第2階調変換後の色バランス補正用画像信号のそれぞれを、前記信号処理後のグレー画像信号により除算して得られる輝度比率に対し、更に値域が0から1である調整関数を乗算することで、RGB個別の補正係数を算出し、前記第1階調変換後のRGB画像信号に対して、前記RGB個別の補正係数を乗算する。   In addition, the image display method according to the present invention is configured by stacking two front side LCD panels and a rear side LCD panel, and backlight is transmitted in the order of the rear side LCD panel and the front side LCD panel. An image display method executed by an image display device that performs image display by performing RGB gradation conversion processing and color balance correction processing on an RGB image signal based on an input RGB image signal. A corrected RGB image signal is generated, and signal processing is performed on the RGB image signal based on the input RGB image signal to generate a gray image signal after signal processing. The RGB image signal after the color balance correction is supplied, the gray image signal after the signal processing is supplied to the rear LCD panel, and the RGB gradation In the conversion process, a first lookup table for performing first gradation conversion on the RGB image signal and a second gradation conversion on the RGB image signal, which are individually stored for each color of RGB. The first gradation conversion by applying the first lookup table to the RGB image signal based on the input RGB image signal and performing the first gradation conversion. A second gradation conversion is performed by generating a later RGB image signal and applying the second lookup table to the RGB image signal based on the input RGB image signal to perform the second gradation conversion. After the color balance correction image signal is generated, in the color balance correction process, each of the color balance correction image signals after the second gradation conversion generated individually for RGB is The luminance ratio obtained by dividing by the gray image signal after the signal processing is further multiplied by an adjustment function having a value range of 0 to 1, thereby calculating a correction coefficient for each RGB, and the first gradation conversion The subsequent RGB image signals are multiplied by the RGB individual correction coefficients.

本発明によれば、RGB画像に対しても階調変換を施すとともに、LV画像の階調変換結果を考慮して色バランスを補正したRGB画像を生成できる構成を備えている。この結果、2枚のLCDパネルを用い、コントラスト比を改善するとともに、色バランスを補正することで、特に暗部の色再現性を改善することのできる画像表示装置および画像表示方法を得ることができる。   According to the present invention, the RGB image is subjected to gradation conversion, and an RGB image in which the color balance is corrected in consideration of the gradation conversion result of the LV image is provided. As a result, it is possible to obtain an image display device and an image display method capable of improving color reproducibility particularly in a dark part by using two LCD panels and improving the contrast ratio and correcting the color balance. .

本発明の実施の形態1における画像表示装置の信号処理ブロック図である。It is a signal processing block diagram of the image display apparatus in Embodiment 1 of this invention. 前記実施の形態1における画像表示装置に含まれるビット拡張回路、RGBコントローラ、およびLVコントローラによる、より詳細な信号処理ブロック図である。FIG. 2 is a more detailed signal processing block diagram of a bit extension circuit, an RGB controller, and an LV controller included in the image display device in the first embodiment. 前記実施の形態1におけるビット拡張回路によるビット拡張処理の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of bit extension processing by the bit extension circuit in the first embodiment. 前記実施の形態1におけるLUT(R)による階調変換特性を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating gradation conversion characteristics by LUT (R) in the first embodiment. 前記実施の形態1におけるLUT(W)による階調変換特性を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing gradation conversion characteristics by LUT (W) in the first embodiment. 前記実施の形態1におけるエッジホールド回路の詳細構成図である。FIG. 2 is a detailed configuration diagram of an edge hold circuit in the first embodiment. 前記実施の形態1におけるエッジホールド回路による局所的エッジホールド処理に関するフローチャートである。3 is a flowchart regarding local edge hold processing by the edge hold circuit in the first embodiment. 前記実施の形態1におけるエッジホールド回路による局所的エッジホールド処理の動作結果を波形で示した図である。It is the figure which showed the operation result of the local edge hold process by the edge hold circuit in the said Embodiment 1 with the waveform. 前記実施の形態1におけるLUTおよび色バランスコントローラの働きによる暗部の色再現性向上の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for improving the color reproducibility of a dark portion by the action of the LUT and the color balance controller in the first embodiment. 前記実施の形態1における色バランスコントローラの働きによる暗部における色バランスの調整に関する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram regarding adjustment of color balance in a dark part by the function of the color balance controller in the first embodiment. 前記実施の形態1の色バランスコントローラにおける補正係数に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the correction coefficient in the color balance controller of the said Embodiment 1. FIG. 前記実施の形態1の実験結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the experimental result of the said Embodiment 1. FIG. 前記実施の形態1の実験結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the experimental result of the said Embodiment 1. FIG. 前記実施の形態1における2枚のLCDパネルによるディスプレイ・モジュールの概略断面図である。3 is a schematic cross-sectional view of a display module using two LCD panels in the first embodiment. FIG. 本発明の変形例における調整関数の説明図である。It is explanatory drawing of the adjustment function in the modification of this invention. 2枚のLCDパネルを用いた従来の画像表示装置における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the conventional image display apparatus using two LCD panels.

以下、本発明の画像表示装置および画像表示方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of an image display device and an image display method of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1における画像表示装置は、前面側LCDパネルと後面側LCDパネルとを2枚重ねることで構成され、バックライト光が後面側LCDパネル、前面側LCDパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、RGB階調変換回路と、色バランスコントローラを備え、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号から色バランス補正後のRGB画像信号を生成し、前面側LCDパネルに対して色バランス補正後のRGB画像信号を供給する第1コントローラと、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して信号処理を施すことで信号処理後のグレー画像信号を生成し、信号処理後のグレー画像信号を後面側LCDパネルに供給する第2コントローラと、を備え、RGB階調変換回路は、RGB画像信号に対して第1階調変換を行う第1ルックアップテーブルと、RGB画像信号に対して第2階調変換を行う第2ルックアップテーブルとを、RGBのそれぞれの色ごとに個別に記憶しており、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して第1ルックアップテーブルを適用して第1階調変換を行うことで第1階調変換後のRGB画像信号を生成するとともに、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して第2ルックアップテーブルを適用して第2階調変換を行うことで第2階調変換後の色バランス補正用画像信号を生成し、色バランスコントローラは、RGB個別に生成された第2階調変換後の色バランス補正用画像信号のそれぞれを、信号処理後のグレー画像信号により除算して得られる輝度比率に対し、更に値域が0から1である調整関数を乗算することで、RGB個別の補正係数を算出し、第1階調変換後のRGB画像信号に対して、RGB個別の補正係数を乗算することで色バランス補正後のRGB画像信号を生成する。   The image display device according to the first embodiment is configured by stacking two front side LCD panels and a rear side LCD panel, and backlight light is transmitted in the order of the rear side LCD panel and the front side LCD panel in order. An image display device that performs display, includes an RGB gradation conversion circuit and a color balance controller, generates an RGB image signal after color balance correction from an RGB image signal based on an input RGB image signal, A gray image signal after signal processing is generated by performing signal processing on the RGB image signal based on the input RGB image signal and a first controller that supplies the RGB image signal after color balance correction to the panel. A second controller that supplies a gray image signal after the signal processing to the rear LCD panel, and the RGB gradation conversion circuit A first lookup table that performs first gradation conversion on the signal and a second lookup table that performs second gradation conversion on the RGB image signal are stored separately for each color of RGB. The first gradation conversion is performed by applying the first lookup table to the RGB image signal based on the input RGB image signal to generate the RGB image signal after the first gradation conversion, By applying a second lookup table to the RGB image signal based on the input RGB image signal and performing the second gradation conversion, a color balance correction image signal after the second gradation conversion is generated, and the color The balance controller further has a range for the luminance ratio obtained by dividing each of the image signals for color balance correction after the second gradation conversion generated individually for RGB by the gray image signal after the signal processing. By multiplying the adjustment function from 0 to 1, RGB individual correction coefficients are calculated, and after the color balance correction by multiplying the RGB image signal after the first gradation conversion by the RGB individual correction coefficient RGB image signals are generated.

[全体構成]
まず始めに、全体構成から説明する。
図1は、実施の形態1における画像表示装置の信号処理ブロック図である。図1に示した本実施の形態1における画像表示装置10は、画像表示装置本体20とLCDモジュール30を備えて構成されている。
[overall structure]
First, the overall configuration will be described.
FIG. 1 is a signal processing block diagram of the image display apparatus according to the first embodiment. The image display device 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes an image display device main body 20 and an LCD module 30.

ここで、画像表示装置本体20は、画像処理エンジン21を含んで構成されている。一方、LCDモジュール30は、I/F(インタフェース)31、ビット拡張回路32、RGBコントローラ(第1コントローラ)33、LV(ライトバルブ)コントローラ(第2コントローラ)34、RGBパネル(前面側LCDパネル)35、およびLVパネル(後面側LCDパネル)36を備えて構成されている。   Here, the image display apparatus main body 20 is configured to include an image processing engine 21. On the other hand, the LCD module 30 includes an I / F (interface) 31, a bit extension circuit 32, an RGB controller (first controller) 33, an LV (light valve) controller (second controller) 34, an RGB panel (front side LCD panel). 35, and an LV panel (rear LCD panel) 36.

画像表示装置本体20内の画像処理エンジン21は、RGB画像を生成し、LCDモジュール30に送信する。一方、LCDモジュール30内のI/F31は、画像処理エンジン21が生成したRGB画像を受信し、入力RGB画像信号としてビット拡張回路32に送信する。   The image processing engine 21 in the image display device main body 20 generates an RGB image and transmits it to the LCD module 30. On the other hand, the I / F 31 in the LCD module 30 receives the RGB image generated by the image processing engine 21 and transmits it to the bit extension circuit 32 as an input RGB image signal.

図2は、実施の形態1における画像表示装置に含まれるビット拡張回路32、RGBコントローラ33、およびLVコントローラ34による、より詳細な信号処理ブロック図である。   FIG. 2 is a more detailed signal processing block diagram of the bit extension circuit 32, the RGB controller 33, and the LV controller 34 included in the image display apparatus according to the first embodiment.

ビット拡張回路32は、入力されたRGB各8ビットの画像に対し、12ビットへのビット拡張処理を行う。このビット拡張処理は、後段の処理でビット精度を落とさないようにするため、あらかじめビット長を精度よく拡張するものである。ビット拡張回路32は、ビット拡張後のRGB画像を、RGBコントローラ33およびLVコントローラ34のそれぞれに送信する。   The bit expansion circuit 32 performs a bit expansion process to 12 bits on the input RGB 8-bit image. In this bit extension process, the bit length is extended with high accuracy in advance so as not to lower the bit precision in subsequent processing. The bit extension circuit 32 transmits the RGB image after bit extension to each of the RGB controller 33 and the LV controller 34.

本実施の形態1におけるビット拡張回路32では、図3(a)に示されるように、8ビットデータ50、すなわち8ビットの画像信号を、例えば12ビットに拡張して12ビットデータ52とすることを想定する。本来、アナログである画像信号を8ビットに量子化する場合には、ビット解像度以下の変化については、丸められて捨てられている。しかしながら、画像は、隣接画素間の相関が高いため、次の手法を導入することで、ある程度の復元をすることができる。   In the bit expansion circuit 32 according to the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the 8-bit data 50, that is, the 8-bit image signal is expanded to, for example, 12 bits to form 12-bit data 52. Is assumed. When an analog image signal is quantized to 8 bits, changes below the bit resolution are rounded and discarded. However, since an image has a high correlation between adjacent pixels, it can be restored to some extent by introducing the following method.

図3(b)は、処理対象となっている画素、すなわち注目画素X5の説明図であり、図3(c)は、ビット拡張処理の手順をプログラム形式で表現した例である。ビット拡張回路32は、図3に示すように、0に初期化された変数dcに関して、注目画素X5の周辺で隣接する8画素(X1〜X4、X6〜X9)に対し、注目画素X5の輝度値が隣接するそれぞれの画素の輝度値に比べて小さいときは+1、注目画素X5の輝度値が隣接するそれぞれの画素の輝度値に比べて大きいときは−1の演算を行う。   FIG. 3B is an explanatory diagram of the pixel to be processed, that is, the target pixel X5, and FIG. 3C is an example in which the procedure of the bit extension process is expressed in a program format. As shown in FIG. 3, the bit extension circuit 32 relates to the brightness of the target pixel X5 with respect to the eight pixels (X1 to X4, X6 to X9) adjacent to the target pixel X5 with respect to the variable dc initialized to 0. When the value is smaller than the luminance value of each adjacent pixel, +1 is calculated, and when the luminance value of the target pixel X5 is larger than the luminance value of each adjacent pixel, −1 is calculated.

さらに、ビット拡張回路32は、その合計値すなわちdcを8で割った値を小数点以下の重み51として、注目画素X5に加算し、16倍して丸め処理をすることで、8ビットから12ビットへの拡張を行う。   Further, the bit extension circuit 32 adds the total value, that is, a value obtained by dividing dc by 8 to the pixel of interest X5 as a weight 51 after the decimal point, and rounds the result by multiplying by 16 to obtain 12 bits. Make an extension to

一般に、画像の隣接する画素は、輝度値が似ているという性質があり、例えば、注目画素X5の輝度値に対して周辺の画素の輝度値が全て大きい場合には、各画素の輝度値が8ビットに丸められる前の本来の値であるアナログ値における波形は連続した凹の形状になっており、注目画素X5の輝度値の本来の値であるアナログ値は、8ビットに丸められたデータよりも大きいであろうことが推定される。   In general, adjacent pixels of an image have a property that the luminance values are similar. For example, when all the luminance values of surrounding pixels are larger than the luminance value of the target pixel X5, the luminance value of each pixel is The waveform of the analog value that is the original value before being rounded to 8 bits has a continuous concave shape, and the analog value that is the original value of the luminance value of the pixel of interest X5 is data that has been rounded to 8 bits. Is estimated to be greater than

一方、逆に、注目画素X5の輝度値に対して周辺の画素の輝度値が全て小さい場合には、各画素の輝度値が8ビットに丸められる前の本来の値であるアナログ値における波形は連続した凸の形状になっており、注目画素X5の輝度値の本来の値であるアナログ値は、8ビットに丸められたデータよりも小さいであろうことが推定される。そこで、ビット拡張回路32は、このような根拠に基づいて、上述した図3のようなビット拡張処理を行うこととなる。   On the other hand, when the luminance values of the surrounding pixels are all smaller than the luminance value of the target pixel X5, the waveform of the analog value that is the original value before the luminance value of each pixel is rounded to 8 bits is It has a continuous convex shape, and it is estimated that the analog value, which is the original value of the luminance value of the pixel of interest X5, will be smaller than the data rounded to 8 bits. Therefore, the bit extension circuit 32 performs the bit extension process as shown in FIG. 3 based on such a basis.

なお、ビット拡張の手法については、ここで説明した方法以外の手法を導入してもかまわない。   Note that a method other than the method described here may be introduced for the bit expansion method.

次に、ビット拡張回路32の後段の処理について説明する。RGBコントローラ33は、図2に示すように、遅延回路331、6つのLUT(Look Up Table)3321、3322、3323、3324、3325、3326を有するRGB階調変換回路332、および色バランスコントローラ333を備えて構成されている。   Next, processing subsequent to the bit extension circuit 32 will be described. As shown in FIG. 2, the RGB controller 33 includes a delay circuit 331, an RGB gradation conversion circuit 332 having six LUTs (Look Up Tables) 3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326, and a color balance controller 333. It is prepared for.

一方、LVコントローラ34は、グレーコンバータ341、1つのLUT3421を有するLV階調変換回路342、水平方向エッジホールド回路343、垂直方向エッジホールド回路344、LPF(ローパスフィルタ)345、および、丸め処理部346を備えて構成されている。   On the other hand, the LV controller 34 includes a gray converter 341, an LV gradation conversion circuit 342 having one LUT 3421, a horizontal edge hold circuit 343, a vertical edge hold circuit 344, an LPF (low pass filter) 345, and a rounding processing unit 346. It is configured with.

RGBコントローラ33内の遅延回路331は、ビット拡張回路32からビット拡張後のRGB画像(入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号)を受信し、受信したビット拡張後のRGB画像に対して、適当な遅延をかける。この「適切な遅延」とは、LVコントローラ34内でのグレーコンバータ341、水平方向エッジホールド回路343、垂直方向エッジホールド回路344、および、LPF345による処理の遅延分を補償するためのものである。   The delay circuit 331 in the RGB controller 33 receives the RGB image after bit extension (RGB image signal based on the input RGB image signal) from the bit extension circuit 32, and for the received RGB image after bit extension, Appropriate delay is applied. This “appropriate delay” is for compensating for the delay of processing by the gray converter 341, the horizontal edge hold circuit 343, the vertical edge hold circuit 344, and the LPF 345 in the LV controller 34.

本実施の形態1においては、4種類のLUT、すなわち、サブピクセルR用のLUTであるLUT(R)、サブピクセルG用のLUTであるLUT(G)、サブピクセルB用のLUTであるLUT(B)、および、グレー画像用のLUTであるLUT(W)を使用している。RGBコントローラ33内のRGB階調変換回路332は、各々1つのLUT(R)3321、LUT(G)3322、LUT(B)3323(第1LUT3321、3322、3323)と、3つのLUT(W)3324、3325、3326(第2LUT3324、3325、3326)を備えている。LVコントローラ34内のLV階調変換回路342は、LUT(W)3421(第3LUT3421)を備えている。   In the first embodiment, four types of LUTs, that is, a LUT (R) that is a LUT for subpixel R, a LUT (G) that is a LUT for subpixel G, and a LUT that is a LUT for subpixel B are used. (B) and LUT (W) which is a LUT for gray images is used. The RGB gradation conversion circuit 332 in the RGB controller 33 includes one LUT (R) 3321, LUT (G) 3322, LUT (B) 3323 (first LUT 3321, 3322, 3323) and three LUT (W) 3324. , 3325, 3326 (second LUTs 3324, 3325, 3326). The LV gradation conversion circuit 342 in the LV controller 34 includes an LUT (W) 3421 (third LUT 3421).

RGBコントローラ33内のRGB階調変換回路332は、遅延後のそれぞれの色ごとに、第1および第2LUT3321、3322、3323、3324、3325、3326を用いて階調変換(第1および第2階調変換)を行い、第1階調変換後のRGB画像信号R2、G2、B2および第2階調変換後の色バランス補正用画像信号L、L、Lを生成する。なお、RGB階調変換回路332による階調変換処理の詳細については、LVコントローラ34内のLV階調変換回路342の説明と合わせて、図面を用いて後述する。 The RGB gradation conversion circuit 332 in the RGB controller 33 uses the first and second LUTs 3321, 3322, 3323, 3324, 3325, and 3326 for each color after delay to perform gradation conversion (first and second floors). style conversion) performed, RGB image signal after the first gradation converting R2, G2, B2 and the second image signal for color balance correction of a gradation-converted L R, L G, to generate the L B. Details of the gradation conversion processing by the RGB gradation conversion circuit 332 will be described later with reference to the drawings together with the description of the LV gradation conversion circuit 342 in the LV controller 34.

一方、LVコントローラ34内のグレーコンバータ341は、ビット拡張回路32からビット拡張後のRGB画像(入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号)を受信し、受信したビット拡張後のRGB画像に対して、それぞれの画素ごとに、RGBの3つの輝度値の中の最大値を代表値としたグレー画像に変換する。   On the other hand, the gray converter 341 in the LV controller 34 receives the RGB image after bit extension (RGB image signal based on the input RGB image signal) from the bit extension circuit 32, and applies the received RGB image after bit extension to the received RGB image. Thus, each pixel is converted into a gray image having the maximum value among the three luminance values of RGB as a representative value.

通常、グレースケールへの変換は、乗算器と加算器を用いて色マトリクス変換を行うことで、ルミナンスを求めることが多い。本実施の形態1におけるグレーコンバータ341は、RGBコントローラ33内の色バランスコントローラ333において、RGBの色バランス補正を容易に行えるように、各画素における、R、G、Bの輝度値の最大値を検出し、これを代表値として出力することでハードウェアの簡略化も図っている。   Usually, in the conversion to gray scale, luminance is often obtained by performing color matrix conversion using a multiplier and an adder. The gray converter 341 in the first embodiment sets the maximum value of the R, G, and B luminance values in each pixel so that the color balance controller 333 in the RGB controller 33 can easily perform RGB color balance correction. The hardware is also simplified by detecting this and outputting it as a representative value.

もちろん、通常のマトリクス変換を採用した場合でも、色バランス補正処理は問題なく実行できることは言うまでもない。   Of course, it is needless to say that the color balance correction process can be executed without any problem even when the normal matrix conversion is adopted.

次に、LVコントローラ34内のLV階調変換回路342は、グレー画像に対して、第3LUT3421を用いて階調変換(第3階調変換)を行う。なお、LV階調変換回路342による階調変換処理の詳細については、RGBコントローラ33内のRGB階調変換回路332の説明と合わせて、図面を用いて後述する。   Next, the LV gradation conversion circuit 342 in the LV controller 34 performs gradation conversion (third gradation conversion) on the gray image using the third LUT 3421. The details of the gradation conversion processing by the LV gradation conversion circuit 342 will be described later with reference to the drawings together with the description of the RGB gradation conversion circuit 332 in the RGB controller 33.

さらに、LVコントローラ34内の水平方向エッジホールド回路343、垂直方向エッジホールド回路344は、階調変換後のグレー画像に対して、視野角補正を行う。視野角補正後の画像は、後述のように各画素の輝度値が調整されているが、この調整後の輝度値が、画像全体として自然にみえるように、LPF345をかけることによって隣接する輝度値間の変化をなまらせることにより、グレー画像(B/W画像)を生成する。   Further, the horizontal edge hold circuit 343 and the vertical edge hold circuit 344 in the LV controller 34 perform viewing angle correction on the gray image after gradation conversion. In the image after the viewing angle correction, the luminance value of each pixel is adjusted as will be described later, but by applying LPF345 so that the luminance value after the adjustment looks natural as the whole image, the adjacent luminance value is obtained. A gray image (B / W image) is generated by smoothing the change in between.

LVコントローラ(第2コントローラ)34は、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して、上記のような信号処理を施し、信号処理後のグレー画像信号を生成する。   The LV controller (second controller) 34 performs the above-described signal processing on the RGB image signal based on the input RGB image signal, and generates a gray image signal after the signal processing.

信号処理後のグレー画像は、RGBコントローラ内の色バランスコントローラ333に送信される。また、信号処理後のグレー画像は、丸め処理部346によって、輝度値を8ビットに丸められた後に、LVパネル36に表示される。なお、水平方向エッジホールド回路343、垂直方向エッジホールド回路344による視野角補正処理の詳細についても、図面を用いて後述する。   The gray image after the signal processing is transmitted to the color balance controller 333 in the RGB controller. The gray image after the signal processing is displayed on the LV panel 36 after the luminance value is rounded to 8 bits by the rounding processing unit 346. Details of the viewing angle correction processing by the horizontal edge hold circuit 343 and the vertical edge hold circuit 344 will be described later with reference to the drawings.

そして、RGBコントローラ33内の色バランスコントローラ333は、RGB階調変換回路332による第1および第2階調変換後の信号と、LV階調変換回路342による第3階調変換を経た信号に基づいて、色バランスの補正を行い、補正後のRGB画像が色バランス補正後のRGB画像信号としてRGBパネル35に表示される。なお、色バランスコントローラ333による色バランス補正処理の詳細についても、図面を用いて後述する。   The color balance controller 333 in the RGB controller 33 is based on the signal after the first and second gradation conversion by the RGB gradation conversion circuit 332 and the signal that has undergone the third gradation conversion by the LV gradation conversion circuit 342. Thus, the color balance is corrected, and the corrected RGB image is displayed on the RGB panel 35 as the RGB image signal after the color balance correction. Details of the color balance correction processing by the color balance controller 333 will be described later with reference to the drawings.

次に、RGB階調変換回路332、LV階調変換回路342による各LUT3321、3322、3323、3324、3325、3326、3421を用いた階調変換処理の詳細、水平方向および垂直方向エッジホールド回路343、344による視野角補正処理の詳細、および色バランスコントローラ333による色バランス補正処理の詳細、の順で、以下に説明する。   Next, details of gradation conversion processing using the respective LUTs 3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326, 3421 by the RGB gradation conversion circuit 332 and the LV gradation conversion circuit 342, horizontal and vertical edge hold circuits 343 The details of the viewing angle correction process by H.344 and the details of the color balance correction process by the color balance controller 333 will be described below in this order.

[RGB階調変換回路332、LV階調変換回路342による階調変換処理の詳細]
従来技術において、1枚のLCDパネルでは、入力画素値にガンマ変換を行うことで人の目に対してリニアな階調特性を実現するが、実測で暗い領域の輝度が持ち上がり、黒浮きが起こっていることを説明した。
[Details of gradation conversion processing by RGB gradation conversion circuit 332 and LV gradation conversion circuit 342]
In the prior art, a single LCD panel achieves linear gradation characteristics to the human eye by performing gamma conversion on the input pixel value, but the brightness of dark areas is increased by actual measurement and black floating occurs. I explained that.

これに対して、2枚LCDパネルを使用する従来からの方法では、RGBパネル35用には階調変換しないRGB画像を使用し、LVパネル36用にグレー画像を階調変換して作成したB/W画像を使用することで、コントラスト比の向上と、黒浮きの改善を実現できる。   On the other hand, in the conventional method using two LCD panels, an RGB image not subjected to gradation conversion is used for the RGB panel 35, and a gray image is generated by gradation conversion for the LV panel 36. By using the / W image, it is possible to improve the contrast ratio and improve the black float.

しかしながら、この手法では、1つの画素を構成するRGBそれぞれのサブピクセルに対して、LV値が同一であるため、上記のように、純色において白色化したり、混色において色バランスが崩れたりすることがあった。   However, in this method, since the LV values are the same for each of the RGB sub-pixels constituting one pixel, as described above, whitening may occur in a pure color, or color balance may be lost in mixed color as described above. there were.

そこで、本実施の形態1では、後段における色バランス制御を容易にするために、RGBパネル35用にも、RGB階調変換回路332を用いて階調変換したRGB画像を使用するとともに、LVパネル36用の画像についても、ある値域の範囲で上限にクリップされないように、全ての値域で連続的に使用できるような階調変換を行っている。   Therefore, in the first embodiment, in order to facilitate the color balance control in the subsequent stage, an RGB image that has been subjected to gradation conversion using the RGB gradation conversion circuit 332 is also used for the RGB panel 35 and the LV panel. The image for 36 is also subjected to gradation conversion so that it can be continuously used in all value ranges so as not to be clipped to the upper limit in a certain range.

図4は、実施の形態1におけるLUT(R)3321による階調変換特性を示した図である。LUT(G)3322、LUT(B)3323についても、基本的にはLUT(R)3321と同様な階調変換特性を備えているが、R、G、Bそれぞれのサブピクセルにおける光の透過効率が異なるため、特性は互いに、微妙に異なっている。また、図5は、実施の形態1におけるLUT(W)3421による階調変換特性を示した図である。   FIG. 4 is a diagram showing the gradation conversion characteristics by the LUT (R) 3321 according to the first embodiment. The LUT (G) 3322 and LUT (B) 3323 also basically have the same gradation conversion characteristics as the LUT (R) 3321, but the light transmission efficiency in each of the R, G, and B subpixels. The characteristics are slightly different from each other. FIG. 5 is a diagram showing the gradation conversion characteristics by the LUT (W) 3421 in the first embodiment.

実験の結果、これら図4、図5に示すような階調変換特性を採用することで、暗部の黒表現および純色の色再現性が向上し、純色において白色化するという問題が改善されることが分かった。   As a result of the experiment, by adopting the gradation conversion characteristics as shown in FIGS. 4 and 5, the black expression in the dark portion and the color reproducibility of the pure color are improved, and the problem of whitening in the pure color is improved. I understood.

図4に示したLUT(R)3321の階調変換特性は、例えば、γ=0.5のガンマカーブ(Y=Xγ)で実現される。これに対して、図5に示したLUT(W)3421の階調変換特性は、RGBの値に対し、LVの値を変化させながら2枚のLCDパネルの透過光を実測して、最終的な合成結果が人の視覚特性に見合うγ=2.2になるよう、LVの入出力特性を決めたものである。 The gradation conversion characteristics of the LUT (R) 3321 shown in FIG. 4 are realized by, for example, a gamma curve (Y = X γ ) with γ = 0.5. In contrast, the gradation conversion characteristics of the LUT (W) 3421 shown in FIG. 5 are obtained by actually measuring the transmitted light of the two LCD panels while changing the LV values with respect to the RGB values. The input / output characteristics of the LV are determined so that the combined result is γ = 2.2 that matches the human visual characteristics.

[水平方向および垂直方向エッジホールド回路343、344による視野角補正処理の詳細]
水平方向エッジホールド回路343は、画像のエッジ領域の局所的な拡大処理を行う。2枚のLCDパネルに対して、正面視では問題ないが、水平方向において斜めから見たときには、パネルの厚みに起因して、前側と後ろ側の表示画像の位置が角度に応じてずれることで、2重像や色ずれが見える問題がある。この問題を解決するために、水平方向エッジホールド回路343は、LV画像に対して水平方向に視野角補正を実施する役割を果たしている。
[Details of Viewing Angle Correction Processing by Horizontal and Vertical Edge Hold Circuits 343 and 344]
The horizontal edge hold circuit 343 performs local enlargement processing of the edge region of the image. There is no problem with the two LCD panels when viewed from the front, but when viewed obliquely in the horizontal direction, the positions of the display images on the front and rear sides are shifted according to the angle due to the thickness of the panel. There is a problem that a double image and a color shift are visible. In order to solve this problem, the horizontal edge hold circuit 343 plays a role of performing viewing angle correction on the LV image in the horizontal direction.

図6は、実施の形態1における水平方向エッジホールド回路343の詳細構成図である。また、図7は、実施の形態1における水平方向エッジホールド回路343による局所的エッジホールド処理に関するフローチャートである。   FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the horizontal edge hold circuit 343 according to the first embodiment. FIG. 7 is a flowchart relating to local edge hold processing by the horizontal edge hold circuit 343 according to the first embodiment.

図6、図7の例では、水平5タップの局所的エッジホールド処理を示している。水平のライン方向に入力された階調変換後のLV画像の各画素の輝度値は、順次、X1からX5のレジスタに蓄積される。   In the examples of FIGS. 6 and 7, local edge hold processing with 5 horizontal taps is shown. The luminance value of each pixel of the LV image after gradation conversion input in the horizontal line direction is sequentially stored in the registers X1 to X5.

そして、水平方向エッジホールド回路343は、センターのX3の画素の輝度値が、ライジング・エッジである、すなわち、X3の画素の輝度値がX3の左側の画素の輝度値よりも大きいことを検出した場合には、X3の左側の画素の輝度値をX3の画素の輝度値で置き換える処理を行う。また、水平方向エッジホールド回路343は、センターのX3の画素の輝度値が、フォーリング・エッジである、すなわち、X3の画素の輝度値がX3の右側の画素の輝度値よりも大きいことを検出した場合には、X3の右側の画素の輝度値をX3の画素の輝度値で置き換える処理を行う。   The horizontal edge hold circuit 343 detects that the luminance value of the center X3 pixel is a rising edge, that is, the luminance value of the X3 pixel is larger than the luminance value of the left pixel of X3. In this case, a process of replacing the luminance value of the pixel on the left side of X3 with the luminance value of the pixel of X3 is performed. The horizontal edge hold circuit 343 detects that the luminance value of the center X3 pixel is a falling edge, that is, the luminance value of the X3 pixel is larger than the luminance value of the right pixel of X3. In this case, a process of replacing the luminance value of the pixel on the right side of X3 with the luminance value of the pixel of X3 is performed.

ただし、その処理は、X3が閾値3以上であり、かつエッジの大きさ((X3−X2)または(X3−X4))が閾値4以上の場合に制限する。つまり、水平方向エッジホールド回路343は、輝度差がある程度以上ある場合に、局所的エッジホールド処理を行う。   However, the process is limited to the case where X3 is the threshold value 3 or more and the edge size ((X3-X2) or (X3-X4)) is the threshold value 4 or more. That is, the horizontal edge hold circuit 343 performs local edge hold processing when the luminance difference is more than a certain level.

図6の下段に示したY1からY5のレジスタ、および選択1から選択5は、上述した置き換えの動作を行い、さらに、一旦前の動作期間で置き換えられた画素がX3に対して小さい場合には、X3で置き換える動作を行っている。   The registers Y1 to Y5 and selection 1 to selection 5 shown in the lower part of FIG. 6 perform the above-described replacement operation. Further, if the pixel once replaced in the previous operation period is smaller than X3, , X3 is replaced.

以上の置き換えのための制御信号は、図6中のS1からS5であり、水平方向エッジホールド回路343は、制御信号が0のときには置き換えを行わないが、制御信号が1のときには置き換えを行う。   The above control signals for replacement are S1 to S5 in FIG. 6, and the horizontal edge hold circuit 343 does not perform replacement when the control signal is 0, but performs replacement when the control signal is 1.

図8は、実施の形態1における水平方向エッジホールド回路343による局所的エッジホールド処理の動作結果を波形で示した図である。図8(a)は、水平方向エッジホールド回路343への入力波形であり、図8(b)は図8(a)の入力波形に対する出力波形である。図8中のそれぞれの白い丸は、LV階調変換回路342からの出力画像における各画素の輝度値に相当する。一方、図8(b)中の黒い丸は、エッジホールド処理された画素の輝度値に相当する。   FIG. 8 is a diagram showing the operation result of the local edge hold processing by the horizontal edge hold circuit 343 in the first embodiment as a waveform. FIG. 8A shows an input waveform to the horizontal edge hold circuit 343, and FIG. 8B shows an output waveform with respect to the input waveform of FIG. 8A. Each white circle in FIG. 8 corresponds to the luminance value of each pixel in the output image from the LV gradation conversion circuit 342. On the other hand, the black circle in FIG. 8B corresponds to the luminance value of the pixel subjected to the edge hold process.

図8に示すように、局所的エッジホールド処理が実行されることにより、エッジ画素の値で、その前あるいは後の画素が置き換えられていることが分かる。このように、隣接する画素の輝度を上げる補正を施すことで、水平方向において斜めから見た際に、画像が暗くなってしまうことを防止することができる。   As shown in FIG. 8, it can be seen that the local edge hold process is executed to replace the previous or subsequent pixel with the value of the edge pixel. In this way, by performing correction to increase the luminance of adjacent pixels, it is possible to prevent the image from becoming dark when viewed from an oblique direction in the horizontal direction.

垂直方向エッジホールド回路344は、LV画像に対して垂直方向に視野角補正を実施する。垂直方向エッジホールド回路344は、水平方向エッジホールド回路343に関して上記したものと同様の構成により実現可能である。   The vertical edge hold circuit 344 performs viewing angle correction in the vertical direction on the LV image. The vertical edge hold circuit 344 can be realized by a configuration similar to that described above with respect to the horizontal edge hold circuit 343.

[色バランスコントローラ333による色バランス補正処理の詳細]
本回路では、RGB階調変換回路332でLUT(R)3321、LUT(G)3322、LUT(B)3323を用いて階調変換(第1階調変換)された変換RGB画像に対し、画素ごとに補正係数を用いて色バランスを調整する。
[Details of Color Balance Correction Processing by Color Balance Controller 333]
In this circuit, the RGB gradation conversion circuit 332 uses the LUT (R) 3321, LUT (G) 3322, and LUT (B) 3323 to perform pixel conversion on the converted RGB image (first gradation conversion). Each time, the color balance is adjusted using the correction coefficient.

図2に示されるように、色バランスコントローラ333には、以下の3種の信号が入力される。
(第1の入力信号)R、G、Bの各々がビット拡張された信号R1、G1、B1が、各々、RGB階調変換回路332内のLUT(R)3321、LUT(G)3322、LUT(B)3323によって階調変換(第1階調変換)された、第1階調変換RGB信号(R2、G2、B2)
(第2の入力信号)上記の信号R1、G1、B1が、各々、RGB階調変換回路332内の3つのLUT(W)3324、3325、3326で階調変換(第2階調変換)された、第2階調変換RGB信号(L、L、L
(第3の入力信号)LVコントローラ34で、LUT(W)3421による階調変換(第3階調変換)を経て生成された、第3階調変換信号L
As shown in FIG. 2, the following three types of signals are input to the color balance controller 333.
(First input signal) Signals R1, G1, and B1 obtained by bit-extending each of R, G, and B are LUT (R) 3321, LUT (G) 3322, and LUT in the RGB gradation conversion circuit 332, respectively. (B) The first gradation-converted RGB signal (R2, G2, B2) subjected to gradation conversion (first gradation conversion) by 3323
(Second input signal) The signals R1, G1, and B1 are subjected to gradation conversion (second gradation conversion) by three LUTs (W) 3324, 3325, and 3326 in the RGB gradation conversion circuit 332, respectively. In addition, the second gradation conversion RGB signal (L R , L G , L B )
(Third input signal) The third gradation conversion signal L W generated by the LV controller 34 through the gradation conversion (third gradation conversion) by the LUT (W) 3421.

色バランスコントローラ333は、下式(1)〜(3)のように、第2階調変換RGB信号L、L、Lの各々を第3階調変換信号Lで除算することで、輝度比率を算出し、第1階調変換RGB信号R2、G2、B2の各々に対してこの輝度比率を乗算することで、RGB信号R3´、G3´、B3´を生成する。
R3´=R2×(L/L) (1)
G3´=G2×(L/L) (2)
B3´=B2×(L/L) (3)
Color balance controller 333, the following equation (1) as to (3), the second gradation converting RGB signals L R, L G, each of L B is divided by the third gradation conversion signal L W The luminance ratio is calculated, and the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′ are generated by multiplying each of the first gradation-converted RGB signals R2, G2, and B2 by the luminance ratio.
R3 ′ = R2 × (L R / L W ) (1)
G3 ′ = G2 × (L G / L W ) (2)
B3 ′ = B2 × (L B / L W ) (3)

このRGB信号R3´、G3´、B3´をRGBパネル35へ表示することにより、上述した第1および第2の問題点を解決することが可能である。しかし、色バランスコントローラ333は、実際には、RGB信号R3´、G3´、B3´に対して更なる調整を施した、後述する式(4)〜(6)に従って生成されたRGB信号R3、G3、B3を、色バランス補正後のRGB画像信号として後段のRGBパネル35へ出力している。ここではまず、第1および第2の問題点の解決について説明する。   By displaying the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′ on the RGB panel 35, it is possible to solve the first and second problems described above. However, the color balance controller 333 actually performs the RGB signal R3 generated according to the equations (4) to (6) described later, with further adjustment to the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′. G3 and B3 are output to the subsequent RGB panel 35 as RGB image signals after color balance correction. Here, first, the solution of the first and second problems will be described.

[第1の問題点の原因および解決方法の説明]
図9は、実施の形態1におけるRGB階調変換回路332および色バランスコントローラ333の働きによる暗部の色再現性向上の説明図である。すなわち、第1の問題点の原因および解決方法の原理図に相当する。
[Description of cause and solution of first problem]
FIG. 9 is an explanatory diagram for improving the color reproducibility of a dark portion by the functions of the RGB gradation conversion circuit 332 and the color balance controller 333 according to the first embodiment. That is, it corresponds to the cause of the first problem and the principle diagram of the solution.

図9(a)に示すように、Rの値が16、GおよびBの値が0であるような暗い赤を表現する画素を表示する場合を例に、暗部の色再現性向上方法について説明する。従来のように、LV画像の値のみでコントラスト比を改善する方法では、LVパネル36の対応する画素の輝度値を、例えば218に設定する必要があったとする。   As shown in FIG. 9A, a method for improving the color reproducibility of a dark part will be described by taking as an example the case of displaying a pixel expressing dark red with an R value of 16, and G and B values of 0. To do. In the conventional method of improving the contrast ratio using only the value of the LV image, it is necessary to set the luminance value of the corresponding pixel of the LV panel 36 to 218, for example.

この場合、図9(a)に示すように、サブピクセル中で最も輝度が大きなRが適正に表示されるようにLVパネル36の輝度値が設定されているため、合成透過後のRの輝度は、所望の値になる。しかしながら、本来0であるはずのGおよびBの輝度は、バックライトからLVパネル36を通過する光量が大きく、RGBパネル35におけるGおよびBの光漏れのために、GおよびBが発光し、全体として白っぽい(灰色がかった)赤を示すことになる。   In this case, as shown in FIG. 9A, the luminance value of the LV panel 36 is set so that R having the highest luminance among the sub-pixels is properly displayed. Becomes the desired value. However, the luminance of G and B, which should be 0, is large. The amount of light passing through the LV panel 36 from the backlight is large, and G and B emit light due to light leakage of G and B in the RGB panel 35. As whitish (grayish) red.

これに対し、例えば図9(b)に示すように、Rの輝度値を本来よりも大きい値(例えば218)に、なおかつ、LV画像の値を16という小さい値にして、LVパネルを通過する光量を小さくすることで、合成透過後のRは、所望の輝度を示した上で、GおよびBは、光漏れがごく小さくなって、赤がくすまず、純粋な暗い赤を示すようにすることができる。   On the other hand, for example, as shown in FIG. 9B, the luminance value of R is set to a value larger than the original value (for example, 218), and the value of the LV image is set to a small value of 16, and passes through the LV panel. By reducing the amount of light, R after the combined transmission shows a desired luminance, and G and B show a pure dark red without causing a light leak to be very small and red. be able to.

この現象を積極的に利用し、RGB階調変換回路332内のLUT3321、3322、3323、3324、3325、3326のうち、RGB用のLUT(R)3321、LUT(G)3322、LUT(B)3323を特に暗部において、リニアな特性から上に持ち上げるように設定し、それに対応して、LV階調変換回路342内のLV用のLUT(W)3421を、従来よりも下に落とすように設定したものが、先の図4、図5に示した階調変換特性に相当する。   By actively utilizing this phenomenon, among LUTs 3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326 in RGB gradation conversion circuit 332, RGB LUT (R) 3321, LUT (G) 3322, LUT (B) 3323 is set so as to be lifted upward from the linear characteristics, particularly in the dark portion, and correspondingly, the LV LUT (W) 3421 in the LV gradation conversion circuit 342 is set to drop below that of the prior art. This corresponds to the gradation conversion characteristics shown in FIGS.

[第2の問題点の原因および解決方法の説明]
図10は、実施の形態1における色バランスコントローラ333の働きによる暗部における色バランスの調整に関する説明図である。すなわち、第2の問題点の原因および解決方法の原理図に相当する。
[Description of cause and solution of second problem]
FIG. 10 is an explanatory diagram relating to the adjustment of the color balance in the dark part by the function of the color balance controller 333 in the first embodiment. That is, it corresponds to the cause of the second problem and the principle diagram of the solution.

図10(a)に示すように、RGBがそれぞれ0でない混色(R>G>B)を表現する画素を表示する場合を例にして説明する。上記のように、グレーコンバータ341は、RGB画像に対し、グレー画像を、画素ごとのRGBの各サブピクセルの輝度値の最大値で代表されるように生成する。このため、輝度値が最大値のサブピクセルであるRと同じ輝度値をLV用のLUT(W)3421で階調変換したLV画像が生成されることとなる。   As shown in FIG. 10A, description will be given by taking as an example the case of displaying pixels that express a mixed color (R> G> B) in which RGB is not 0, respectively. As described above, the gray converter 341 generates a gray image as represented by the maximum luminance value of each RGB sub-pixel for each pixel with respect to the RGB image. For this reason, an LV image in which the same luminance value as that of R, which is the sub pixel having the maximum luminance value, is gradation-converted by the LUT (W) 3421 for LV is generated.

上記のように、RGB階調変換回路332内のLUT(R)3321、LUT(G)3322、LUT(B)3323は、RGBの各々の輝度値を持ち上げるように、また、LV階調変換回路342内のLUT(W)3421は、LVの輝度値を下げるように、階調変換を行う。図10(a)に対し、このように階調変換した結果を図10(b)に示す。しかしながら、このような階調変換を行ったとしても、合成透過後のRは、所望の輝度が得られるが、GおよびBは、輝度が大きくなるため、色バランスが崩れてしまうことになる。   As described above, the LUT (R) 3321, LUT (G) 3322, and LUT (B) 3323 in the RGB gradation conversion circuit 332 increase the luminance values of RGB, and the LV gradation conversion circuit. The LUT (W) 3421 in 342 performs gradation conversion so as to lower the luminance value of LV. FIG. 10B shows the result of gradation conversion in this way with respect to FIG. However, even if such gradation conversion is performed, the desired luminance can be obtained for R after combined transmission, but the luminance of G and B is increased, so that the color balance is lost.

ここで、第2階調変換RGB信号L、L、Lは、信号R1、G1、B1をRGB階調変換回路332内の3つのLUT(W)3324、3325、3326で階調変換することにより生成されたものである。換言すれば、第2階調変換RGB信号L、L、Lは、本来のRGBの輝度を得るために、LV画像の対応する画素において表示すべき画素値である。これを示したものが図10(c)である。すなわち、本来のGおよびBの輝度を得るためには、図10(c)に示したように、LV画像における輝度値をRGBのそれぞれの色ごとに変える必要がある。しかしながら、LVパネルの1画素は、RGBパネルのサブピクセル3個をまとめた大きさであるため、LV画像の各画素をRGBのそれぞれの色ごとに変えることはできない。従って、全ての色で所望の合成透過率を得るためには、RGBパネル側の階調の調整を実施する必要がある。 Here, the second gradation conversion RGB signals L R , L G , and L B convert the signals R 1 , G 1, and B 1 using the three LUTs (W) 3324, 3325, and 3326 in the RGB gradation conversion circuit 332. It is generated by doing. In other words, the second gradation converting RGB signals L R, L G, L B in order to obtain the luminance of the original RGB, the pixel value to be displayed at the corresponding pixel of the LV image. This is shown in FIG. 10 (c). That is, in order to obtain the original luminance of G and B, it is necessary to change the luminance value in the LV image for each color of RGB as shown in FIG. However, since one pixel of the LV panel is the size of the three sub-pixels of the RGB panel, each pixel of the LV image cannot be changed for each color of RGB. Therefore, in order to obtain a desired combined transmittance for all colors, it is necessary to adjust the gradation on the RGB panel side.

そこで、図10(d)に示すように、調整前後のRGBパネルとLVパネルとの合成透過率が等しくなるように、RGBパネル側の階調を調整して、調整後の輝度値R3、G3、B3を導出することを考える。このためには、第1階調変換RGB信号R2、G2、B2の各々に対し、図10(e)に示すように、L/L、L/L、L/Lを輝度比率として乗算し、すなわち、上述した式(1)〜(3)でR3´、G3´、B3´を導出すればよいことがわかる。結果として、図10(f)に示すように、R3´、G3´、B3´が、RGBパネル35に表示された場合においては、W(=L)がLVパネル36に表示され、色バランスの調整が可能となる。 Therefore, as shown in FIG. 10 (d), the gradation on the RGB panel side is adjusted so that the combined transmittances of the RGB panel before and after the adjustment and the LV panel are equal, and the luminance values R3 and G3 after the adjustment are adjusted. , B3 is derived. For this purpose, as shown in FIG. 10E, L R / L W , L G / L W , and L B / L W are set for each of the first gradation conversion RGB signals R2, G2, and B2. It can be seen that the luminance ratio is multiplied, that is, R3 ′, G3 ′, and B3 ′ may be derived by the above-described equations (1) to (3). As a result, when R3 ′, G3 ′, and B3 ′ are displayed on the RGB panel 35 as shown in FIG. 10 (f), W (= L W ) is displayed on the LV panel 36, and the color balance Can be adjusted.

この原理による色バランス制御方法を実装した具体的な構成が、先の図2および図9であり、混色部においても本来の色を表示することができ、色再現性の改善を図ることが可能となる。この効果は、暗い領域はもちろんのこと、明るい領域でも発揮されることは言うまでもない。   The specific configuration in which the color balance control method based on this principle is implemented is the previous FIG. 2 and FIG. 9, and the original color can be displayed even in the color mixture portion, and the color reproducibility can be improved. It becomes. It goes without saying that this effect is exhibited not only in dark areas but also in bright areas.

[色バランス補正後のRGB画像信号の導出]
上記のように、本実施の形態1においては、式(1)〜(3)によって得られたRGB信号R3´、G3´、B3´ではなく、これに更なる調整を施したRGB信号R3、G3、B3を、色バランス補正後のRGB画像信号として後段のRGBパネル35へ出力している。これは、次の理由に因るものである。
[Derivation of RGB image signal after color balance correction]
As described above, in the first embodiment, not the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′ obtained by the equations (1) to (3), but the RGB signals R3 that are further adjusted to the RGB signals R3 ′, B3 ′, G3 and B3 are output to the subsequent RGB panel 35 as RGB image signals after color balance correction. This is due to the following reason.

上述した構成においては、上記のように、水平方向および垂直方向エッジホールド回路343、344によって視野角補正を行い、輝度差の大きい部分であるエッジを暗い方向に広げることで、明るく表示される領域が広げられている。この広げられたエッジ部分においては、第3階調変換信号Lは明るく調整されており、これを基に、色バランスコントローラ333によって色バランスが補正されてRGB信号R3´、G3´、B3´が生成されている。すなわち、RGB信号R3´、G3´、B3´は、輝度値が最大のサブピクセルを除けば、暗くなるように調整されるため、RGB信号R3´、G3´、B3´によって表示されるRGB画像は、部分的に暗くなるように補正されている。 In the above-described configuration, as described above, the display angle is corrected by the horizontal and vertical edge hold circuits 343 and 344, and the edge that is a portion having a large luminance difference is widened in the dark direction, thereby displaying a bright area. Has been expanded. In this widened edge portion, the third gradation conversion signal L W being adjusted brightly, based on this, RGB signals R3' color balance by the color balance controller 333 is corrected, G3 ', B3' Has been generated. That is, since the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′ are adjusted to be dark except for the sub-pixel having the maximum luminance value, the RGB image displayed by the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′. Is corrected so as to be partially dark.

RGBパネル35とLVパネル36によって、対応するRGB信号R3´、G3´、B3´と第3階調変換信号Lを出力表示されたものを、正面から人間が見た場合には、これらのパネル35、36を通過する光は、図10を用いて説明したように調整されるため、色再現性が良好な画像となっている。しかし、これを斜めから見た場合においては、RGB信号R3´、G3´、B3´が部分的に暗くなるように補正されており、本来明るく表示されるべき領域が部分的に暗く表示されるため、エッジ部分に二重線が見える等の、副作用が生じる場合がある。 The RGB panels 35 and LV panel 36, the corresponding RGB signals R3 ', G3', those output displays the B3' third gradation conversion signal L W, when viewed human from the front, of Since the light passing through the panels 35 and 36 is adjusted as described with reference to FIG. 10, the image has good color reproducibility. However, when viewed obliquely, the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′ are corrected so as to be partially dark, and the area that should originally be displayed brightly is partially darkened. Therefore, side effects such as a double line appearing at the edge portion may occur.

この副作用を和らげるために、本実施の形態1においては、上記式(1)〜(3)の代わりに、輝度比率の乗算効果を低減した関数F(RGB個別の補正係数)を予め定めておき、この関数Fを第1階調変換RGB信号R2、G2、B2の各々に対して乗算して、次の式(4)〜(6)のように、後段のRGBパネル35へ出力される、色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3を生成している。
R3=R2×F(L、L) (4)
G3=G2×F(L、L) (5)
B3=B2×F(L、L) (6)
To alleviate this side effect, in the first embodiment, instead of the above formulas (1) to (3), a function F (RGB individual correction coefficient) that reduces the multiplication effect of the luminance ratio is determined in advance. The function F is multiplied with each of the first gradation-converted RGB signals R2, G2, and B2, and is output to the subsequent RGB panel 35 as in the following equations (4) to (6). RGB image signals R3, G3, and B3 after color balance correction are generated.
R3 = R2 × F (L R , L W ) (4)
G3 = G2 × F (L G , L W ) (5)
B3 = B2 × F (L B , L W ) (6)

本実施の形態1においては、RGB個別の補正係数、すなわち関数Fは、次の式(7)〜(9)のように、1から所定の値THを減算することで得られる調整関数(1−TH)を、輝度比率に対して乗算し、更に所定の値THを加算することにより算出される。
F(L、L)=(L/L)×(1−TH)+TH (7)
F(L、L)=(L/L)×(1−TH)+TH (8)
F(L、L)=(L/L)×(1−TH)+TH (9)
In the first embodiment, the RGB individual correction coefficient, that is, the function F is an adjustment function (1 obtained by subtracting a predetermined value TH from 1 as shown in the following equations (7) to (9). -TH) is multiplied by the luminance ratio, and further, a predetermined value TH is added.
F (L R , L W ) = (L R / L W ) × (1−TH) + TH (7)
F (L G , L W ) = (L G / L W ) × (1−TH) + TH (8)
F (L B , L W ) = (L B / L W ) × (1−TH) + TH (9)

図11は、式(7)〜(9)において、入力が輝度比率とした場合の関数Fを表すグラフである。図11からわかるように、関数F61は、図11中60で表される、式(1)〜(3)において第1階調変換RGB信号R2、G2、B2に対して乗算されていた輝度比率L/L、L/L、L/Lが、一定の値TH以上1以下の値となるようにクリッピングを行うものである。ここで、THが0の場合は、輝度比率に対してクリッピングを行わずに、輝度比率そのものを関数Fとして使用する場合であり、上記式(1)〜(3)をそのまま適用して、色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3を生成する場合である。 FIG. 11 is a graph showing the function F when the input is the luminance ratio in the equations (7) to (9). As can be seen from FIG. 11, the function F61 is a luminance ratio multiplied by the first gradation-converted RGB signals R2, G2, and B2 in the expressions (1) to (3) represented by 60 in FIG. Clipping is performed so that L R / L W , L G / L W , and L B / L W have values equal to or greater than a certain value TH. Here, when TH is 0, the luminance ratio itself is used as the function F without clipping the luminance ratio, and the above formulas (1) to (3) are applied as they are. This is a case where the RGB image signals R3, G3, and B3 after the balance correction are generated.

THの値は、0.5以上0.75以下であるのが好ましい。人間の眼は、明るい輝度や暗い輝度よりも、中間程度の輝度において感度が高い傾向がある。THの値を上記のように設定することにより、上記のような人間の眼が敏感に感じる輝度に対して特に、二重線などの副作用を抑えるように画像を表示することが可能となる。   The value of TH is preferably 0.5 or more and 0.75 or less. Human eyes tend to be more sensitive at intermediate brightness than bright or dark brightness. By setting the TH value as described above, it is possible to display an image so as to suppress side effects such as a double line, particularly with respect to the luminance that the human eye is sensitive to.

このように、本実施の形態1においては、色バランスコントローラ333は、RGB個別に生成された第2階調変換後の色バランス補正用画像信号L、L、Lのそれぞれを、信号処理後のグレー画像信号Lにより除算して得られる輝度比率L/L、L/L、L/Lに対し、更に値域が0から1である調整関数(1−TH)を乗算することで、RGB個別の補正係数Fを算出し、第1階調変換後のRGB画像信号R2、G2、B2に対して、RGB個別の補正係数Fを乗算することで色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3を生成している。このようにして、式(1)〜(3)よりも輝度比率の変化の範囲を抑制することで、輝度比率が過剰に作用しないようにしており、これにより、色再現性を改善しながらも、二重線などの副作用を効果的に抑制している。 Thus, in the first embodiment, color balance controller 333, RGB individually generated second image signal for color balance correction of a gradation-converted L R, L G, the respective L B, signal For the luminance ratios L R / L W , L G / L W , and L B / L W obtained by dividing by the processed gray image signal L W , an adjustment function (1-TH that has a value range of 0 to 1) ) To calculate the RGB individual correction coefficient F, and the RGB image signals R2, G2, and B2 after the first gradation conversion are multiplied by the RGB individual correction coefficient F to correct the color balance. The subsequent RGB image signals R3, G3, and B3 are generated. In this way, the range of the change in the luminance ratio is suppressed more than in the formulas (1) to (3), so that the luminance ratio does not act excessively, thereby improving the color reproducibility. Effectively suppresses side effects such as double wires.

関数Fは、比較的簡単な構成の回路によって実現可能である。   The function F can be realized by a circuit having a relatively simple configuration.

以上の内容を整理する、本実施の形態1における「2枚のLCDパネルで構成する画像表示装置」は、以下のような回路構成および動作に技術的特徴を有している。
・入力されたRGB画像をビット拡張回路32によりビット拡張した後、RGBコントローラ33およびLVコントローラ34に供給している。
・LVコントローラ34は、ビット拡張後のRGB画像から、それぞれ画素ごとのRGBの最大値から1枚のグレー画像を生成し、LV用のLUT(W)3421を用いて階調変換後、エッジホールド処理によって視野角補正処理を行ったLV画像を生成し、LVパネルに表示している。
・RGBコントローラ33は、RGB用のLUTを用いて階調変換した後、LV画像のデータも参照した上で、色バランス補正することでRGB画像を生成し、RGBパネルに表示している。
・色バランスコントローラ333は、輝度比率に対して値域が0から1である調整関数を乗算することで、RGB個別の補正係数Fを算出し、本補正係数Fを用いて色バランス補正後のRGB画像信号を生成している。
The “image display device composed of two LCD panels” in the first embodiment, which organizes the above contents, has technical characteristics in the following circuit configuration and operation.
The input RGB image is bit extended by the bit extension circuit 32 and then supplied to the RGB controller 33 and the LV controller 34.
The LV controller 34 generates one gray image from the RGB maximum value for each pixel from the RGB image after the bit expansion, performs gradation conversion using the LUT (W) 3421 for LV, and then holds the edge hold. An LV image subjected to the viewing angle correction process is generated by the process and displayed on the LV panel.
The RGB controller 33 performs gradation conversion using an RGB LUT, then refers to the LV image data, generates an RGB image by performing color balance correction, and displays the RGB image on the RGB panel.
The color balance controller 333 calculates an individual RGB correction coefficient F by multiplying the luminance ratio by an adjustment function whose value range is 0 to 1, and uses this correction coefficient F to perform RGB after color balance correction. An image signal is generated.

この結果、コントラスト比の改善、黒表現能力の向上、ならびに暗部での色再現性の改善を実現しながらも、二重線などの副作用を効果的に抑制することができる。   As a result, side effects such as double lines can be effectively suppressed while realizing improvement in contrast ratio, improvement in black expression capability, and improvement in color reproducibility in a dark part.

次に、上記の実施の形態1として説明した画像表示装置を使用した、画像表示方法を、図1乃至図11を用いて説明する。   Next, an image display method using the image display apparatus described as the first embodiment will be described with reference to FIGS.

本画像表示方法は、前面側LCDパネルと後面側LCDパネルとを2枚重ねることで構成され、バックライト光が後面側LCDパネル、前面側LCDパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対してRGB階調変換処理と色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のRGB画像信号を生成し、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して信号処理を施すことで信号処理後のグレー画像信号を生成し、前面側LCDパネルに対して色バランス補正後のRGB画像信号を供給し、後面側LCDパネルに対して信号処理後のグレー画像信号を供給し、RGB階調変換処理においては、RGBのそれぞれの色ごとに個別に記憶されている、RGB画像信号に対して第1階調変換を行う第1ルックアップテーブルと、RGB画像信号に対して第2階調変換を行う第2ルックアップテーブルとによって、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して第1ルックアップテーブルを適用して第1階調変換を行うことで第1階調変換後のRGB画像信号を生成するとともに、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して第2ルックアップテーブルを適用して第2階調変換を行うことで第2階調変換後の色バランス補正用画像信号を生成し、色バランス補正処理においては、RGB個別に生成された第2階調変換後の色バランス補正用画像信号のそれぞれを、信号処理後のグレー画像信号により除算して得られる輝度比率に対し、更に値域が0から1である調整関数を乗算することで、RGB個別の補正係数を算出し、第1階調変換後のRGB画像信号に対して、RGB個別の補正係数を乗算する。   This image display method is configured by stacking two front side LCD panels and a rear side LCD panel, and performing image display by transmitting backlight light in the order of the rear side LCD panel and the front side LCD panel. An image display method executed by a display device, wherein an RGB image signal after color balance correction is performed by performing RGB gradation conversion processing and color balance correction processing on an RGB image signal based on an input RGB image signal. Generate a gray image signal after signal processing by applying signal processing to the RGB image signal based on the input RGB image signal, and generate the RGB image signal after color balance correction for the front side LCD panel. The gray image signal after the signal processing is supplied to the rear LCD panel. The input RGB image is stored in a first lookup table that performs first gradation conversion on the RGB image signal and a second lookup table that performs second gradation conversion on the RGB image signal. An RGB image signal after the first gradation conversion is generated by applying the first lookup table to the RGB image signal based on the signal and performing the first gradation conversion, and the input RGB image signal is based on the input RGB image signal. By applying the second look-up table to the RGB image signal having been subjected to the second gradation conversion, a color balance correction image signal after the second gradation conversion is generated, and in the color balance correction process, The value range is further reduced from 0 with respect to the luminance ratio obtained by dividing each of the image signals for color balance correction after the second gradation conversion generated individually for RGB by the gray image signal after the signal processing. By multiplying the adjustment function is to calculate the RGB separate correction factors for the RGB image signal after the first gradation conversion, multiplying the RGB separate correction factors.

まず、ビット拡張回路32が、入力RGB画像信号に対してビット拡張処理を施し、ビット拡張後のRGB画像信号を生成する。生成されたビット拡張後のRGB画像信号は、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号として、RGBコントローラ33とLVコントローラ34へと送信される。   First, the bit extension circuit 32 performs bit extension processing on the input RGB image signal to generate an RGB image signal after bit extension. The generated RGB image signal after bit expansion is transmitted to the RGB controller 33 and the LV controller 34 as an RGB image signal based on the input RGB image signal.

RGBコントローラ33は、ビット拡張後のRGB画像信号を受信し、ビット拡張後のRGB画像信号に対してRGB階調変換処理を施す。具体的には、遅延回路331が適当な遅延をかけた後、RGB階調変換回路332が遅延後のそれぞれの色ごとに、第1および第2LUT3321、3322、3323、3324、3325、3326を用いて階調変換(第1および第2階調変換)を行うことで、第1階調変換後のRGB信号R2、G2、B2と第2階調変換後のRGB信号L、L、Lを生成する。生成された各信号は、色バランスコントローラ333に送信される。 The RGB controller 33 receives the RGB image signal after bit expansion, and performs RGB gradation conversion processing on the RGB image signal after bit expansion. Specifically, after the delay circuit 331 applies an appropriate delay, the RGB gradation conversion circuit 332 uses the first and second LUTs 3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326 for each of the delayed colors. By performing gradation conversion (first and second gradation conversion), RGB signals R2, G2, and B2 after the first gradation conversion and RGB signals L R , L G , and L after the second gradation conversion are performed. B is generated. Each generated signal is transmitted to the color balance controller 333.

LVコントローラ34は、ビット拡張後のRGB画像信号を受信し、バックライト光の透過量を調整するために、ビット拡張後のRGB画像信号に対して信号処理を施す。具体的には、まず、グレーコンバータ341が、ビット拡張後のRGB画像に対して、それぞれの画素ごとに、RGBの3つの輝度値の中の最大値を代表値としたグレー画像に変換する。次に、LV階調変換回路342が、グレー画像に対して、第3LUT3421を用いて階調変換(第3階調変換)を行う。さらに、水平方向エッジホールド回路343、垂直方向エッジホールド回路344が、階調変換後のグレー画像に対して、視野角補正を行った後、LPF345を適用する。このようにして生成された第3階調変換信号L、すなわち信号処理後のグレー画像信号Lは、丸め処理部346を経てLVパネル(後面側LCDパネル)36へ供給されて、LVパネル36に表示されるとともに、色バランスコントローラ333に送信される。 The LV controller 34 receives the RGB image signal after bit expansion, and performs signal processing on the RGB image signal after bit expansion in order to adjust the amount of backlight transmission. Specifically, first, the gray converter 341 converts the RGB image after bit expansion into a gray image with the maximum value among the three luminance values of RGB as a representative value for each pixel. Next, the LV gradation conversion circuit 342 performs gradation conversion (third gradation conversion) on the gray image using the third LUT 3421. Further, the horizontal edge hold circuit 343 and the vertical edge hold circuit 344 perform the viewing angle correction on the gray image after the gradation conversion, and then apply the LPF 345. The third gradation conversion signal L W generated in this way, that is, the gray image signal L W after the signal processing, is supplied to the LV panel (rear side LCD panel) 36 through the rounding processing unit 346 and is supplied to the LV panel. 36 and transmitted to the color balance controller 333.

色バランスコントローラ333は、信号処理後のグレー画像信号Lを用いて、第1階調変換後のRGB信号R2、G2、B2に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3を生成する。色バランスの補正は、図9乃至図11を用いて上記したように行われる。すなわち、色バランス補正処理は、RGB個別に生成された第2階調変換後の色バランス補正用画像信号L、L、Lのそれぞれを、信号処理後のグレー画像信号Lにより除算して得られる輝度比率L/L、L/L、L/Lに対し、更に値域が0から1である調整関数(1−TH)を乗算することで、RGB個別の補正係数Fを算出し、第1階調変換後のRGB画像信号R2、G2、B2に対して、RGB個別の補正係数Fを乗算することにより行われる。色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3は、RGBパネル(前面側LCDパネル)35に対して供給されて、RGBパネル35に表示される。 Color balance controller 333 by using the gray image signal L W after the signal processing, RGB after color balance correction by performing color balance correction processing on the RGB signals R2, G2, B2 after the first gradation conversion Image signals R3, G3, and B3 are generated. The color balance correction is performed as described above with reference to FIGS. That is, in the color balance correction process, each of the image signals for color balance correction L R , L G , and L B after the second gradation conversion generated individually for RGB is divided by the gray image signal L W after the signal processing. The luminance ratios L R / L W , L G / L W , and L B / L W obtained by multiplying the luminance ratios L R / L W , L B / L W by an adjustment function (1-TH) whose value range is 0 to 1 The correction coefficient F is calculated, and the RGB image signals R2, G2, and B2 after the first gradation conversion are multiplied by the RGB individual correction coefficients F. The RGB image signals R3, G3, and B3 after color balance correction are supplied to the RGB panel (front LCD panel) 35 and displayed on the RGB panel 35.

LVパネル36に表示された第3階調変換信号Lと、信号R3´、G3´、B3´を基にこれらを調整して生成された、RGBパネル35に表示された色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3は、基本的に、図10(f)を用いて説明したような関係にあるため、RGBの各サブピクセルは、適切な輝度値で表示される。 A third gradation conversion signal L W displayed on the LV panel 36, signal R3 ', G3', produced by adjusting them based on B3 ', after color balance correction displayed on the RGB panel 35 Since the RGB image signals R3, G3, and B3 basically have the relationship described with reference to FIG. 10F, each RGB sub-pixel is displayed with an appropriate luminance value.

上記の画像表示方法は、実施の形態1として説明した画像表示装置を使用したものであり、実施の形態1として説明した画像表示装置において説明したものと同様の効果を奏することは言うまでもない。   The image display method described above uses the image display device described as the first embodiment, and it goes without saying that the same effects as those described in the image display device described as the first embodiment can be obtained.

次に、輝度比率の変化範囲の抑制、すなわち、式(4)〜(6)を用いた色バランス補正に関する、具体的な改善効果について説明する。図12は、暗い背景に10画素幅の明るい縦線を描画した画像を、図2に示される構成の画像表示装置に表示したものを、水平方向斜めから見たときの表示をシミュレーションした結果の写真である。図12(a)は、LVパネル36に対して、色バランスコントローラ333において式(1)〜(3)によって計算されたRGB信号R3´、G3´、B3´を送信し、これを表示したものである。図12(b)は、LVパネル36に対して、色バランスコントローラ333において式(4)〜(6)によって計算された、色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3を送信し、これを表示したものである。   Next, a specific improvement effect related to suppression of the change range of the luminance ratio, that is, color balance correction using the equations (4) to (6) will be described. FIG. 12 shows the result of simulating the display when an image in which a bright vertical line having a width of 10 pixels is drawn on a dark background is displayed on the image display device having the configuration shown in FIG. It is a photograph. FIG. 12A shows the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′ calculated by the equations (1) to (3) in the color balance controller 333 and displayed on the LV panel 36. It is. In FIG. 12B, the RGB image signals R3, G3, and B3 after color balance correction calculated by the color balance controller 333 according to the equations (4) to (6) are transmitted to the LV panel 36. Is displayed.

図12(a)においては、縦線の左横に暗い領域を隔てて白い領域が表示されており、二重線が見えている状態である。図12(b)においては、この二重線が、図12(a)よりも薄くなっており、すなわち、色バランスコントローラ333において輝度比率に対して、値域が0から1である調整関数を乗算することにより、二重線等の副作用が軽減されている。   In FIG. 12A, a white area is displayed on the left side of the vertical line across a dark area, and a double line is visible. In FIG. 12B, this double line is thinner than that in FIG. 12A. That is, the color balance controller 333 multiplies the luminance ratio by an adjustment function whose value range is 0 to 1. By doing so, side effects such as double lines are reduced.

図13は、暗い背景に明るい格子を描画した画像を実機に表示した結果の写真である。図13(a)は、LVパネル36に対して、色バランスコントローラ333において式(1)〜(3)によって計算されたRGB信号R3´、G3´、B3´を送信し、これを表示したものを、正面から見たときの写真であり、図13(b)はこれを斜めから見たときの写真である。図13(c)、(e)は、LVパネル36に対して、色バランスコントローラ333において式(4)〜(6)によって計算された、色バランス補正後のRGB画像信号R3、G3、B3を送信し、これを表示したものを、正面から見たときの写真であり、図13(d)、(f)はこれを斜めから見たときの写真である。図13(c)、(d)においては、式(7)〜(9)におけるTHが0.5とされており、すなわち、輝度比率の効果が図13(a)、(b)の場合よりも50%に抑制されている。図13(e)、(f)においては、THが0.75とされており、すなわち、輝度比率の効果が図13(a)、(b)の場合よりも25%に抑制されている。   FIG. 13 is a photograph of the result of displaying an image in which a bright grid is drawn on a dark background on an actual machine. FIG. 13A shows the RGB signals R3 ′, G3 ′, and B3 ′ calculated by the equations (1) to (3) in the color balance controller 333 transmitted to the LV panel 36 and displayed. Is a photograph when viewed from the front, and FIG. 13B is a photograph when viewed from an oblique direction. 13C and 13E show the RGB image signals R3, G3, and B3 after the color balance correction calculated by the color balance controller 333 according to the equations (4) to (6) with respect to the LV panel 36, respectively. FIGS. 13 (d) and 13 (f) are photographs of the transmission and display of this displayed when viewed from the front. In FIGS. 13C and 13D, TH in the equations (7) to (9) is set to 0.5, that is, the effect of the luminance ratio is more than in the case of FIGS. 13 (a) and 13 (b). Is also suppressed to 50%. In FIGS. 13E and 13F, TH is set to 0.75, that is, the effect of the luminance ratio is suppressed to 25% as compared with the cases of FIGS. 13A and 13B.

図13(b)においては、縦線の左横に暗い領域を隔てて白い領域が表示されており、二重線が見えている状態である。図13(d)においては、この二重線が、図13(b)よりも薄くなっており、すなわち、色バランスコントローラ333において輝度比率に対して、値域が0から1である調整関数を乗算することにより、二重線等の副作用が軽減されている。図13(f)においては、二重線が更に薄くなっている。   In FIG. 13B, a white area is displayed on the left side of the vertical line across a dark area, and a double line is visible. In FIG. 13D, this double line is thinner than that in FIG. 13B, that is, the color balance controller 333 multiplies the adjustment function whose value range is 0 to 1 with respect to the luminance ratio. By doing so, side effects such as double lines are reduced. In FIG. 13F, the double line is further thinned.

図14は、実施の形態1における2枚のLCDパネルによるディスプレイ・モジュールの概略断面図である。図14に示したディスプレイ・モジュールは、RGBパネル35、LVパネル36、バックライトユニット37、およびRGBパネル35とLVパネル36を接合するラミネーション38を含んで構成されている。   FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a display module using two LCD panels in the first embodiment. The display module shown in FIG. 14 includes an RGB panel 35, an LV panel 36, a backlight unit 37, and a lamination 38 that joins the RGB panel 35 and the LV panel 36.

RGBパネル35は、カラーフィルタ基板35b、TFT基板35c、偏光フィルム35a、駆動IC35dを備えている。カラーフィルタ基板35bは、ブラックマトリクスやR、G、Bのカラーフィルタを配列し、共通電極などが形成された基板である。TFT基板35cは、液晶側にTFTや電極などを形成した基板である。   The RGB panel 35 includes a color filter substrate 35b, a TFT substrate 35c, a polarizing film 35a, and a driving IC 35d. The color filter substrate 35b is a substrate on which a black matrix, R, G, and B color filters are arranged and a common electrode and the like are formed. The TFT substrate 35c is a substrate in which TFTs and electrodes are formed on the liquid crystal side.

偏光フィルム35aは、バックライトユニット37から照射される光を偏光させる。駆動IC35dは、RGBコントローラ33によって処理されたRGB画像を、TFT基板35cを駆動させることによってRGBパネル35に表示する。   The polarizing film 35 a polarizes the light emitted from the backlight unit 37. The driving IC 35d displays the RGB image processed by the RGB controller 33 on the RGB panel 35 by driving the TFT substrate 35c.

一方、LVパネル36は、ガラス基板36a、TFT基板36b、偏光フィルム36c、駆動IC36dを備えている。ガラス基板36aは、RGBパネル35におけるカラーフィルタ基板35bに対応するものであるが、カラーフィルタ基板35bとは異なり、ブラックマトリクスやカラーフィルタを有さない。これは、LVパネル36が、LV画像、つまり白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケールの画像を表示することに基づくものである。   On the other hand, the LV panel 36 includes a glass substrate 36a, a TFT substrate 36b, a polarizing film 36c, and a drive IC 36d. The glass substrate 36a corresponds to the color filter substrate 35b in the RGB panel 35. However, unlike the color filter substrate 35b, the glass substrate 36a does not have a black matrix or a color filter. This is based on the fact that the LV panel 36 displays an LV image, that is, a grayscale image expressed only by light and darkness from white to black.

TFT基板36b、偏光フィルム36cは、RGBパネル35のTFT基板35c、偏光フィルム35aと同様のものである。駆動IC36dは、LVコントローラ34によって処理されたLV画像を、TFT基板36bを駆動させることによってLVパネル36に表示する。   The TFT substrate 36b and the polarizing film 36c are the same as the TFT substrate 35c and the polarizing film 35a of the RGB panel 35. The drive IC 36d displays the LV image processed by the LV controller 34 on the LV panel 36 by driving the TFT substrate 36b.

RGBパネル35とLVパネル36は、正面から見た場合に、対応する画素が重なって表示されるように、互いに重ねて配置される。   The RGB panel 35 and the LV panel 36 are arranged so as to overlap each other so that corresponding pixels are overlapped when viewed from the front.

バックライトユニット37は、光ガイドパネル37aと光源37bを備える。光源37bは、光ガイドパネル37aに対し光を照射する。光ガイドパネル37aは、光源37bから照射された光を屈折させて、LVパネル36に照射する。光ガイドパネル37aから照射された光は、重ねられたLVパネル36、およびRGBパネル35を順に通過して、画像表示装置を視聴する人間の眼に届く。   The backlight unit 37 includes a light guide panel 37a and a light source 37b. The light source 37b irradiates light to the light guide panel 37a. The light guide panel 37a refracts the light emitted from the light source 37b and irradiates the LV panel 36. The light emitted from the light guide panel 37a passes through the superimposed LV panel 36 and the RGB panel 35 in order, and reaches the eyes of a human viewing the image display device.

RGBパネル35およびLVパネル36のそれぞれのコントラスト比は、従来の1枚LCDパネルと同様に、1500:1である。しかしながら、図14に示すような2枚LCDパネル構造とすることで、コントラスト比が2,250,000:1に改善される。   The contrast ratio of each of the RGB panel 35 and the LV panel 36 is 1500: 1 as in the conventional single LCD panel. However, the contrast ratio is improved to 2250,000: 1 by adopting the two LCD panel structure as shown in FIG.

さらに、実施の形態1においては、RGBコントローラ33とLVコントローラ34が協調して、階調変換および色バランス制御を行うことで、特に黒領域の階調特性が改善され、いわゆるLCDパネルの黒浮き現象をなくし、締まった黒の表現が実現でき、低輝度(暗部)での色再現性を改善することができる。   Further, in the first embodiment, the RGB controller 33 and the LV controller 34 cooperate with each other to perform gradation conversion and color balance control, so that the gradation characteristics of the black region in particular are improved. This eliminates the phenomenon, realizes a tight black expression, and improves the color reproducibility at low luminance (dark area).

以上のように、実施の形態1によれば、RGB画像に対しても階調変換を施すとともに、LV画像の階調変換結果を考慮して色バランスを補正したRGB画像を生成できる構成を備えている。この結果、以下のような顕著な効果を実現できる。
(効果1)従来の1枚LCDパネルを使用した画像表示装置に比べて、コントラスト比の向上および黒表現能力の改善を図ることができる。
(効果2)低輝度(暗部)でのリニアリティおよび色再現性が改善できる。
(効果3)簡単な回路構成で実現でき、付加される回路規模が小さいため、高いコストパフォーマンス効果がある。
(効果4)調整関数によって輝度比率の変化の範囲を抑制することで、輝度比率が過剰に作用しないようにしており、これにより、上記の効果を奏しながらも、二重線などの副作用が効果的に抑制される。
As described above, according to the first embodiment, the RGB image is subjected to gradation conversion, and an RGB image in which the color balance is corrected in consideration of the gradation conversion result of the LV image is provided. ing. As a result, the following remarkable effects can be realized.
(Effect 1) Compared with a conventional image display device using a single LCD panel, it is possible to improve the contrast ratio and improve the black expression capability.
(Effect 2) Linearity and color reproducibility at low luminance (dark area) can be improved.
(Effect 3) Since it can be realized with a simple circuit configuration and the added circuit scale is small, there is a high cost performance effect.
(Effect 4) By controlling the range of change in the luminance ratio with the adjustment function, the luminance ratio is prevented from acting excessively, and thereby the side effects such as double lines are effective while exhibiting the above effects. Is suppressed.

[変形例]
次に、上記実施の形態1として示した画像表示装置の変形例を説明する。本変形例においては、上記実施の形態1として示した画像表示装置とは、図2に示される色バランスコントローラ333における、RGB個別の補正係数、すなわち関数Fが異なっている。
[Modification]
Next, a modification of the image display device shown as the first embodiment will be described. In the present modification, the RGB individual correction coefficient, that is, the function F in the color balance controller 333 shown in FIG. 2 is different from that of the image display apparatus shown as the first embodiment.

本変形例においては、RGB個別の補正係数、すなわち関数Fは、調整関数M(L)を用いて、次のように表現されている。
F(L、L)=(L/L)×M(L) (10)
F(L、L)=(L/L)×M(L) (11)
F(L、L)=(L/L)×M(L) (12)
In this modification, the RGB individual correction coefficients, that is, the function F, are expressed as follows using the adjustment function M (L W ).
F (L R , L W ) = (L R / L W ) × M (L W ) (10)
F (L G , L W ) = (L G / L W ) × M (L W ) (11)
F (L B , L W ) = (L B / L W ) × M (L W ) (12)

図15は、本変形例における調整関数M(L)を、グラフとして示したものである。調整関数M(L)は、信号処理後のグレー画像信号Lを入力とし、当該入力値に依存して出力値が変化するものである。調整関数M(L)の値域は0から1、より詳細には、0.5程度の所定の値k以上1以下となっている。 FIG. 15 is a graph showing the adjustment function M (L W ) in this modification. The adjustment function M (L W ) receives the gray image signal L W after the signal processing, and changes the output value depending on the input value. The value range of the adjustment function M (L W ) is 0 to 1, more specifically, a predetermined value k of about 0.5 and 1 or less.

図15からわかるように、調整関数M(L)は、入力値が0から増加するにつれて漸次減少し、入力値が最大値に近づくにつれて漸次増加するような形状を備えている。実施の形態1において説明したような、二重線等の副作用は、信号処理後のグレー画像信号Lの値が中間程度の場合に顕著に表れる傾向があることが、シミュレーションや実機による実験で判明している。調整関数M(L)は、この特性を考慮したものであり、信号処理後のグレー画像信号Lの値が中間程度の場合において特に、輝度比率が過剰に作用しないようにしている。 As can be seen from FIG. 15, the adjustment function M (L W ) has a shape that gradually decreases as the input value increases from 0 and gradually increases as the input value approaches the maximum value. As described in the first embodiment, side effects such as double line, that the value of the gray image signal L W after the signal processing is significantly appears tendency intermediate case, in the experiment by simulation or actual equipment Is known. The adjustment function M (L W ) takes this characteristic into consideration, and prevents the luminance ratio from acting excessively, particularly when the value of the gray image signal L W after the signal processing is intermediate.

図15に示されている調整関数M(L)は、入力値が8ビットで表現された場合において、入力値が0以上64以下においては単調減少し、194以上255以下においては単調増加するように設定されている。調整関数M(L)は、回路上ではLUTとして実装されていてもよい。 When the input value is expressed by 8 bits, the adjustment function M (L W ) shown in FIG. 15 monotonously decreases when the input value is 0 or more and 64 or less, and monotonically increases when the input value is 194 or more and 255 or less. Is set to The adjustment function M (L W ) may be implemented as an LUT on the circuit.

本変形例として示した関数Fを備える画像表示装置が、上記実施の形態1として示した画像表示装置と同様の効果を奏することは、いうまでもない。   Needless to say, the image display device having the function F shown as the present modification exhibits the same effects as the image display device shown as the first embodiment.

特に、本変形例として示した関数Fを備える画像表示装置は、二重線等の副作用が顕著に表れる信号処理後のグレー画像信号Lの値の範囲に対して特に、輝度比率が過剰に作用しないようにしており、他の範囲に関しては、輝度比率の効果が十分に得られるような設定がなされている。したがって、二重線などの副作用を効果的に抑制しながらも、上記実施の形態1よりも良好に、色再現性を改善することが可能である。 In particular, the image display device having a function F shown as the modification, in particular for a range of values of the gray image signal L W after side effects significantly appears signal processing such as double line, excess brightness ratio The other ranges are set so that the effect of the luminance ratio is sufficiently obtained. Accordingly, it is possible to improve the color reproducibility better than the first embodiment while effectively suppressing side effects such as double lines.

なお、本発明の画像表示装置および画像表示方法は、図面を参照して説明した上述の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。   Note that the image display device and the image display method of the present invention are not limited to the above-described embodiments and modifications described with reference to the drawings, and various other modifications can be considered within the technical scope thereof. It is done.

例えば、上記変形例における調整関数M(L)は、図15として示した形状とは異なる形状を備えていてもよい。表示される画像の種類が限られたものであり、何らかの共通する特徴を性質として備えているのであれば、その性質を調整関数M(L)に反映させて、例えば入力値が高い場合においても単調増加しないようにしてもよい。 For example, the adjustment function M (L W ) in the above modification may have a shape different from the shape shown in FIG. If the types of images to be displayed are limited and some common features are provided as properties, the properties are reflected in the adjustment function M (L W ), for example, when the input value is high May not be monotonously increased.

また、上記変形例における調整関数M(L)は、入力値が8ビットで表現された場合において、入力値が0以上64以下においては単調減少し、194以上255以下においては単調増加するように設定されていたが、64、194等の閾値は他の値であっても構わない。 Further, the adjustment function M (L W ) in the above modification example monotonically decreases when the input value is expressed by 8 bits, and monotonically increases when the input value is 0 or more and 64 or less, and monotonically increases when the input value is 194 or more and 255 or less. However, the threshold values such as 64 and 194 may be other values.

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態及び変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。   In addition to this, the configurations described in the above embodiments and modifications can be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.

10 画像表示装置、20 画像表示装置本体、21 画像処理エンジン、30 LCDモジュール、31 I/F、32 ビット拡張回路、33 RGBコントローラ(第1コントローラ)、331 遅延回路、332 RGB階調変換回路、333 色バランスコントローラ、34 LVコントローラ(第2コントローラ)、341 グレーコンバータ、342 LV階調変換回路、343 水平方向エッジホールド回路、344 垂直方向エッジホールド回路、345 LPF、346 丸め処理部、35 RGBパネル(前面側LCDパネル)、35b カラーフィルタ基板、35c TFT基板、35a 偏光フィルム、36 LVパネル(後面側LCDパネル)、36a ガラス基板、36b TFT基板、36c 偏光フィルム、37 バックライトユニット、37a 光ガイドパネル、37b 光源、38 ラミネーション、3321、3322、3323 第1ルックアップテーブル、3324、3325、3326 第2ルックアップテーブル、3421 第3ルックアップテーブル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image display apparatus, 20 Image display apparatus main body, 21 Image processing engine, 30 LCD module, 31 I / F, 32-bit expansion circuit, 33 RGB controller (1st controller), 331 Delay circuit, 332 RGB gradation conversion circuit, 333 color balance controller, 34 LV controller (second controller), 341 gray converter, 342 LV gradation conversion circuit, 343 horizontal edge hold circuit, 344 vertical edge hold circuit, 345 LPF, 346 rounding processing unit, 35 RGB panel (Front side LCD panel), 35b color filter substrate, 35c TFT substrate, 35a polarizing film, 36 LV panel (rear side LCD panel), 36a glass substrate, 36b TFT substrate, 36c polarizing film, 37 backlight Unit, 37a Light guide panel, 37b Light source, 38 Lamination, 3321, 3322, 3323 First lookup table, 3324, 3325, 3326 Second lookup table, 3421 Third lookup table.

Claims (7)

前面側LCDパネルと後面側LCDパネルとを2枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側LCDパネル、前記前面側LCDパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、
RGB階調変換回路と、色バランスコントローラを備え、入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号から色バランス補正後のRGB画像信号を生成し、前記前面側LCDパネルに対して前記色バランス補正後のRGB画像信号を供給する第1コントローラと、
前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して信号処理を施すことで前記信号処理後のグレー画像信号を生成し、前記信号処理後のグレー画像信号を前記後面側LCDパネルに供給する第2コントローラと、
を備え、
前記RGB階調変換回路は、RGB画像信号に対して第1階調変換を行う第1ルックアップテーブルと、RGB画像信号に対して第2階調変換を行う第2ルックアップテーブルとを、RGBのそれぞれの色ごとに個別に記憶しており、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第1ルックアップテーブルを適用して前記第1階調変換を行うことで第1階調変換後のRGB画像信号を生成するとともに、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第2ルックアップテーブルを適用して前記第2階調変換を行うことで第2階調変換後の色バランス補正用画像信号を生成し、
前記色バランスコントローラは、RGB個別に生成された前記第2階調変換後の色バランス補正用画像信号のそれぞれを、前記信号処理後のグレー画像信号により除算して得られる輝度比率に対し、更に値域が0から1である調整関数を乗算することで、RGB個別の補正係数を算出し、前記第1階調変換後のRGB画像信号に対して、前記RGB個別の補正係数を乗算することで前記色バランス補正後のRGB画像信号を生成する、画像表示装置。
The image display device is configured by stacking two front side LCD panels and two rear side LCD panels, and performs image display by transmitting backlight light in the order of the rear side LCD panel and the front side LCD panel. And
An RGB gradation conversion circuit and a color balance controller are provided to generate an RGB image signal after color balance correction from an RGB image signal based on the input RGB image signal, and after the color balance correction to the front side LCD panel A first controller for supplying a RGB image signal of
Signal processing is performed on the RGB image signal based on the input RGB image signal to generate a gray image signal after the signal processing, and the gray image signal after the signal processing is supplied to the rear LCD panel. A second controller;
With
The RGB gradation conversion circuit includes a first lookup table that performs first gradation conversion on an RGB image signal and a second lookup table that performs second gradation conversion on the RGB image signal. The first gradation conversion is performed by applying the first look-up table to the RGB image signal based on the input RGB image signal and performing the first gradation conversion. The second gradation conversion is performed by generating the RGB image signal after gradation conversion and applying the second lookup table to the RGB image signal based on the input RGB image signal to perform the second gradation conversion. Generate a color balance correction image signal after gradation conversion,
The color balance controller further includes a luminance ratio obtained by dividing each of the image signals for color balance correction after the second gradation conversion generated individually for RGB by the gray image signal after the signal processing. By multiplying an adjustment function whose value range is 0 to 1, RGB individual correction coefficients are calculated, and the RGB image signal after the first gradation conversion is multiplied by the RGB individual correction coefficients. An image display device that generates an RGB image signal after the color balance correction.
前記RGB個別の補正係数は、1から所定の値を減算することで得られる前記調整関数を、前記輝度比率に対して乗算し、更に前記所定の値を加算することにより算出される、請求項1に記載の画像表示装置。   The RGB individual correction coefficients are calculated by multiplying the luminance ratio by the adjustment function obtained by subtracting a predetermined value from 1, and further adding the predetermined value. 2. The image display device according to 1. 前記所定の値は、0.5以上0.75以下である、請求項2に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 2, wherein the predetermined value is not less than 0.5 and not more than 0.75. 前記調整関数は、前記信号処理後のグレー画像信号を入力とし、当該入力値に依存して出力値が変化する、請求項1に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, wherein the adjustment function receives the gray image signal after the signal processing as an input, and an output value changes depending on the input value. 前記調整関数は、前記入力値が0から増加するにつれて漸次減少し、前記入力値が最大値に近づくにつれて漸次増加する、請求項4に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 4, wherein the adjustment function gradually decreases as the input value increases from 0, and gradually increases as the input value approaches a maximum value. 前記入力値が8ビットで表現された場合において、前記調整関数は前記入力値が0以上64以下においては単調減少し、194以上255以下においては単調増加する、請求項4または5に記載の画像表示装置。   6. The image according to claim 4, wherein when the input value is expressed by 8 bits, the adjustment function monotonously decreases when the input value is 0 or more and 64 or less, and monotonically increases when the input value is 194 or more and 255 or less. Display device. 前面側LCDパネルと後面側LCDパネルとを2枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側LCDパネル、前記前面側LCDパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、
入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対してRGB階調変換処理と色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のRGB画像信号を生成し、
前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して信号処理を施すことで信号処理後のグレー画像信号を生成し、
前記前面側LCDパネルに対して前記色バランス補正後のRGB画像信号を供給し、
前記後面側LCDパネルに対して前記信号処理後のグレー画像信号を供給し、
前記RGB階調変換処理においては、RGBのそれぞれの色ごとに個別に記憶されている、RGB画像信号に対して第1階調変換を行う第1ルックアップテーブルと、RGB画像信号に対して第2階調変換を行う第2ルックアップテーブルとによって、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第1ルックアップテーブルを適用して前記第1階調変換を行うことで第1階調変換後のRGB画像信号を生成するとともに、前記入力RGB画像信号を基にしたRGB画像信号に対して前記第2ルックアップテーブルを適用して前記第2階調変換を行うことで第2階調変換後の色バランス補正用画像信号を生成し、
前記色バランス補正処理においては、RGB個別に生成された前記第2階調変換後の色バランス補正用画像信号のそれぞれを、前記信号処理後のグレー画像信号により除算して得られる輝度比率に対し、更に値域が0から1である調整関数を乗算することで、RGB個別の補正係数を算出し、前記第1階調変換後のRGB画像信号に対して、前記RGB個別の補正係数を乗算する、画像表示方法。
Constructed by stacking two front and rear LCD panels, and executed by an image display device that displays images by transmitting backlight light in the order of the rear LCD panel and the front LCD panel. An image display method,
An RGB image signal after color balance correction is generated by performing RGB gradation conversion processing and color balance correction processing on the RGB image signal based on the input RGB image signal,
Generate a gray image signal after signal processing by applying signal processing to the RGB image signal based on the input RGB image signal,
Supply the RGB image signal after color balance correction to the front LCD panel,
Supply the gray image signal after the signal processing to the rear LCD panel,
In the RGB gradation conversion processing, a first lookup table for performing first gradation conversion on the RGB image signal and a first lookup table for the RGB image signal, which are individually stored for each of the RGB colors. By applying the first look-up table to the RGB image signal based on the input RGB image signal by the second look-up table for performing the two-tone conversion, the first tone conversion is performed by applying the first look-up table. An RGB image signal after one gradation conversion is generated, and the second gradation conversion is performed by applying the second lookup table to the RGB image signal based on the input RGB image signal. Generate an image signal for color balance correction after two-tone conversion,
In the color balance correction process, each of the image signals for color balance correction after the second gradation conversion generated individually for RGB is divided by the gray image signal after the signal processing with respect to the luminance ratio obtained. Further, an RGB individual correction coefficient is calculated by multiplying an adjustment function whose value range is 0 to 1, and the RGB image signal after the first gradation conversion is multiplied by the RGB individual correction coefficient. , Image display method.
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