JP2019003092A - 表示ドライバ、表示装置及び画像処理回路 - Google Patents
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図3は、本発明の第1の実施形態における表示装置100の構成を示すブロック図である。本実施形態では、表示装置100が、表示パネル1と表示ドライバ2とを備えている。表示装置100は、アプリケーションプロセッサ3から画像データを受け取り、受け取った画像データに対応する画像を表示パネル1に表示するように構成されている。本実施形態では、アプリケーションプロセッサ3から表示ドライバ2に供給される画像データは、RGB形式を有しており、各画素について原色R、原色G及び原色Bの階調を指定する階調値を記述している。一実施形態では、原色R、原色G及び原色Bの階調は、8ビットの階調値で指定されてもよい。
FX=FY×Fx/Fy ・・・(3a)
FZ=FY×(1−Fx−Fy)/Fy ・・・(3b)
XYZ表色系の色座標データのFYとしては、輝度座標データの刺激値FYが、そのまま用いられる。
FMAX=Max(FR,FG,FB) ・・・(5a)
FR’=RGBMAX×FR/FMAX ・・・(5b)
FG’=RGBMAX×FG/FMAX ・・・(5c)
FB’=RGBMAX×FB/FMAX ・・・(5d)
ここで、式(5a)の関数Maxは、引数のうちの最大値を与える関数であり、よって、式(5a)は、FMAXが、FR、FG、FBのうちの最大のものであることを意味している。また、FR’、FG’、FB’は、それぞれ、FR、FG、FBを、FMAXを用いて正規化することで得られる値である。ここで、RGBMAXは、色追加処理の入力として与えられるRGBデータに記述された原色R、原色G、原色Bの階調値に許容される最大階調値であり、原色R、原色G、原色Bの階調値が8ビットで表される場合、RGBMAXは“255”である。この場合、式(5b)〜(5d)は、下記式(5b’)〜(5d’)に書き直すことができる。
FR’=255×FR/FMAX ・・・(5b’)
FG’=255×FG/FMAX ・・・(5c’)
FB’=255×FB/FMAX ・・・(5d’)
Rg=Ri^γ ・・・(6a)
Gg=Gi^γ ・・・(6b)
Bg=Bi^γ ・・・(6c)
ここで、“^”は、冪演算を表す記号である。即ち、ガンマ変換後RGBデータのRg、Gg、Bgは、それぞれ、階調値Ri、Gi、Biのγ乗冪として算出される。
Fg=Min(Rg,Gg,Bg) ・・・(7a)
FMAXg=Max(Rg,Gg,Bg) ・・・(7b)
ここで、式(7a)の関数Minは、引数のうちの最小値を与える関数である。
FRg=Fg×FR’/RGBMAX ・・・(8a)
FGg=Fg×FG’/RGBMAX ・・・(8b)
FBg=Fg×FB’/RGBMAX ・・・(8c)
FRg=Fg×FR’/255 ・・・(8a’)
FGg=Fg×FG’/255 ・・・(8b’)
FBg=Fg×FB’/255 ・・・(8c’)
FRg=Fg×FR’/FCTRL ・・・(9a)
FGg=Fg×FG’/FCTRL ・・・(9b)
FBg=Fg×FB’/FCTRL ・・・(9c)
式(8a)〜(8c)は、値FCTRLを最大階調値RGBMAXに設定した特別の場合であると考えてもよい。
FMAXg=MAXg+FRg if MAXg=Rg (10a)
FMAXg=MAXg+FGg if MAXg=Gg (10b)
FMAXg=MAXg+FBg if MAXg=Bg (10c)
(a)MAXgとして輝度値Rgが選択されている場合、FMAXgは、MAXgと輝度値FRgの和として算出される。
(b)MAXgとして輝度値Ggが選択されている場合、FMAXgは、MAXgと輝度値FGgの和として算出される。
(c)MAXgとして輝度値Bgが選択されている場合、FMAXgは、MAXgと輝度値FBgの和として算出される。
Rc=Rg×FMAXg/MAXg ・・・(11a)
Gc=Gg×FMAXg/MAXg ・・・(11b)
Bc=Bg×FMAXg/MAXg ・・・(11c)
Fo=Fg×RGBMAX/FMAX ・・・(12a)
Ro=Rc−FRg ・・・(12b)
Go=Gc−FGg ・・・(12c)
Bo=Bc−FBg ・・・(12d)
Fo=Fg×255/FMAX ・・・(12a’)
Fout=Fo^(1/γ) ・・・(13a)
Rout=Ro^(1/γ) ・・・(13b)
Gout=Go^(1/γ) ・・・(13c)
Bout=Bo^(1/γ) ・・・(13d)
FRg=50×196/255=38
FGg=50×209/255=41
FBg=50×255/255=50
FRg、FGg、FBgの算出に当たり、小数点以下の値について丸め処理、具体的には、四捨五入がなされている。丸め処理は、切り捨てであってもよい。
Rc=200×238/200=238
Gc=100×238/200=119
Bc=50×238/200=60
Rc、Gc、Bcの算出に当たり、小数点以下の値について丸め処理、具体的には、四捨五入がなされている。丸め処理は、切り捨てであってもよい。
Ro=238−38=200
Go=119−41=78
Bo=60−50=10
Fo=50×255/390=33
第2の実施形態においても、色の変化を抑制した色追加処理が行われる。ただし、第2の実施形態では、色追加処理において、サブピクセルレンダリングが同時に行われる。以下では、まず、本実施形態の色追加処理の基本的な概念を説明する。
Rg=(R1i^γ+R2i^γ)/2 ・・・(14a)
Gg=(G1i^γ+G2i^γ)/2 ・・・(14b)
Bg=(B1i^γ+B2i^γ)/2 ・・・(14c)
ここで、“^”は、冪演算を表す記号である。即ち、Rgは、階調値R1iのγ乗冪と階調値R2iのγ乗冪の平均として算出される。同様に、Ggは、階調値G1iのγ乗冪と階調値G2iのγ乗冪の平均として算出され、Bgは、階調値B1iのγ乗冪と階調値B2iのγ乗冪の平均として算出される。
MIN1g={Min(R1i,G1i,B1i)}^γ ・・・(15a)
MIN2g={Min(R2i,G2i,B2i)}^γ ・・・(15b)
後述されるように、パラメータMIN1g、MIN2gは、サブピクセルレンダリングのための補正において用いられる。
(a)MAXgとしてRgが選択されている場合、FMAXgは、MAXgとFRgの和として算出される。
(b)MAXgとしてGgが選択されている場合、FMAXgは、MAXgとFGgの和として算出される。
(c)MAXgとしてBgが選択されている場合、FMAXgは、MAXgとFBgの和として算出される。
Cg=MIN2g−MIN1g ・・・(16a)
Cg=MIN1g−MIN2g ・・・(16b)
CRg=Cg×FR’/RGBMAX ・・・(17a)
CGg=Cg×FG’/RGBMAX ・・・(17b)
CBg=Cg×FB’/RGBMAX ・・・(17c)
上述されているように、RGBMAXは、色追加処理の入力として与えられる入力RGBデータに記述された原色R、原色G、原色Bの階調値に許容される最大値であり、原色R、原色G、原色Bの階調値が8ビットで表される場合、RGBMAXは“255”である。この場合、式(17a)〜(17c)は、下記式(17a’)〜式(17c’)に書き直すことができる。
CRg=Cg×FR’/255 ・・・(17a’)
CGg=Cg×FG’/255 ・・・(17b’)
CBg=Cg×FB’/255 ・・・(17c’)
Fr=Fo+Cg ・・・(18a)
Rr=Ro−CRg ・・・(18b)
Gr=Go−CGg ・・・(18c)
Br=Bo−CBg ・・・(18d)
Fout=Fr^(1/γ) ・・・(19a)
Rout=Rr^(1/γ) ・・・(19b)
Gout=Gr^(1/γ) ・・・(19c)
Bout=Br^(1/γ) ・・・(19d)
1 :表示パネル
2 :表示ドライバ
3 :アプリケーションプロセッサ
4 :アクティブ領域
5 :ゲートドライバ回路
6 :ゲート線
7 :ソース線
8 :画素回路
8F :F副画素
8R :R副画素
8G :G副画素
8B :B副画素
10 :画素
21 :インターフェース回路
22 :画像処理IPコア
23 :ソースドライバ回路
24 :パネルインターフェース回路
25 :レジスタ回路
26 :不揮発性メモリ(NVM)
27 :タイミングコントローラ
30 :色追加処理回路
31 :ガンマ変換回路
32 :最大値最小値判別回路
33 :分離計算回路
34 :RGB補正項演算回路
35 :RGB補正回路
36 :F補正回路
37 :減算回路
38 :逆ガンマ変換回路
40 :色追加処理回路
41 :ガンマ変換/平均化回路
42 :レンダリング補正項演算回路
43 :レンダリング補正回路
Claims (11)
- 複数の画素を含み、前記複数の画素のそれぞれが、原色Rを表示するR副画素と、原色Gを表示するG副画素と、原色Bを表示するB副画素と、原色R、原色G、原色B以外の色である追加色を表示するF副画素とを備える表示パネルを駆動する表示ドライバであって、
前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素を最小階調値に対応する駆動信号で駆動し、前記F副画素を最大階調値に対応する駆動信号で駆動したときに前記表示パネルに表示される表示色の、所定の色空間における色座標を示す色座標データから得られるF副画素データを記憶する記憶回路と、
前記記憶回路に記憶された前記F副画素データに応じて、第1画素に対応する第1入力RGBデータに基づいて、前記F副画素の階調を指定するF階調値と前記R副画素の階調を指定するR階調値と前記G副画素の階調を指定するG階調値と前記B副画素の階調を指定するB階調値とを含む出力FRGBデータを生成するように構成された色追加処理回路と、
前記出力FRGBデータに応じて前記表示パネルを駆動する駆動回路部
とを具備する
表示ドライバ。 - 請求項1に記載の表示ドライバであって、
前記F副画素データは、前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素を最小階調値に対応する駆動信号で駆動し、前記F副画素を最大階調値に対応する駆動信号で駆動したときに前記表示パネルに表示される前記表示色のXYZ表色系における色座標に、前記F副画素を用いずに前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素を用いて画像を表示した場合の前記表示パネルの表示特性を示すXYZ−RGB変換マトリクスを作用することで得られる、前記表示色の原色Rの成分を表す値FR、前記追加色の原色Gの成分を表す値FG及び前記追加色の原色Bの成分を表す値FBを示すデータ、又は、前記値FR、前記値FG及び前記値FBに基づいて算出されるデータを含む
表示ドライバ。 - 請求項2に記載の表示ドライバであって、
前記F副画素データは、前記値FR、前記値FG及び前記値FBのうちの最大値FMAXと、前記値FR、前記値FG及び前記値FBを前記最大値FMAXで正規化することによって得られる値FR’、値FG’及び値FB’を示すデータを含んでいる
表示ドライバ。 - 請求項3に記載の表示ドライバであって、
前記色追加処理回路は、
前記第1入力RGBデータに対してガンマ変換を行ってガンマ変換後RGBデータを生成し、
前記ガンマ変換後RGBデータに記述された原色Rの輝度値Rg、原色Gの輝度値Gg、原色Bの輝度値Bgのうちの最大値をパラメータMAXg、最小値を前記追加色の輝度値Fgとして決定し、
前記追加色の原色Rの成分の輝度値FRg、原色Gの成分の輝度値FGg、原色Bの成分の輝度値FBgを、下記式(1a)〜(1c):
FRg=Fg×FR’/RGBMAX ・・・(1a)
FGg=Fg×FG’/RGBMAX ・・・(1b)
FBg=Fg×FB’/RGBMAX ・・・(1c)
に従って算出し(ただし、RGBMAXは、前記第1入力RGBデータの原色R、原色G、原色Bの階調値に許容される最大階調値)、
前記パラメータMAXgとして前記輝度値Rgが選択されている場合、パラメータFMAXgを、MAXgとFRgの和として算出し、
前記パラメータMAXgとして前記輝度値Ggが選択されている場合、前記パラメータFMAXgをMAXgとFGgの和として算出し、
前記パラメータMAXgとして前記輝度値Bgが選択されている場合、前記パラメータFMAXgをMAXgとFBgの和として算出し、
目標RGB輝度データの原色Rの輝度値Rc、原色Gの輝度値Gc、原色Bの輝度値Bcを、下記式(2a)〜(2c):
Rc=Rg×FMAXg/MAXg ・・・(2a)
Gc=Gg×FMAXg/MAXg ・・・(2b)
Bc=Bg×FMAXg/MAXg ・・・(2c)
に従って算出し、
出力FRGB輝度データの前記追加色の輝度値Fo、原色Rの輝度値Ro、原色Gの輝度値Go及び原色Bの輝度値Boを、下記式(3a)〜(3d):
Fo=Fg×RGBMAX/FMAX ・・・(3a)
Ro=Rc−FRg ・・・(3b)
Go=Gc−FGg ・・・(3c)
Bo=Bc−FBg ・・・(3d)
に従って算出し、
前記出力FRGB輝度データに対して逆ガンマ変換を行って前記出力FRGBデータを生成するように構成された
表示ドライバ。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の表示ドライバであって、
前記色追加処理回路は、前記第1入力RGBデータと、前記第1画素に隣接する第2画素に対応する第2入力RGBデータと、前記記憶回路に記憶されている前記F副画素データとに基づいて、前記出力FRGBデータを生成するように構成され、
前記F副画素データは、前記表示パネルの前記複数の画素のそれぞれにおける前記R副画素、前記G副画素、前記B副画素及び前記F副画素の配置を示す副画素配置データを含み、
前記色追加処理回路は、
前記第1入力RGBデータと前記第2入力RGBデータに対してガンマ変換を行い、ガンマ変換が行われた前記第1入力RGBデータと前記第2入力RGBデータとを平均化することによってガンマ変換後RGBデータを生成し、
前記ガンマ変換後RGBデータから、前記追加色の輝度値Fo、原色Rの輝度値Ro、原色Gの輝度値Go及び原色Bの輝度値Boを含む出力FRGB輝度データを生成し、
前記出力FRGB輝度データを前記F副画素データに基づいて補正することでレンダリング補正後FRGB輝度データを生成し、
前記レンダリング補正後FRGB輝度データに対して逆ガンマ変換を行って前記出力FRGBデータを生成するように構成された
表示ドライバ。 - 請求項3に記載の表示ドライバであって、
前記色追加処理回路は、前記第1入力RGBデータと、前記第1画素に隣接する第2画素に対応する第2入力RGBデータと、前記記憶回路に記憶されている前記F副画素データとに基づいて、前記出力FRGBデータを生成するように構成され、
前記F副画素データは、前記表示パネルの前記複数の画素のそれぞれにおける前記R副画素、前記G副画素、前記B副画素及び前記F副画素の配置を示す副画素配置データを含み、
前記色追加処理回路は、
前記第1入力RGBデータと前記第2入力RGBデータに対してガンマ変換を行い、ガンマ変換が行われた前記第1入力RGBデータと前記第2入力RGBデータとを平均化することによってガンマ変換後RGBデータを生成し、
前記ガンマ変換後RGBデータに記述された原色Rの輝度値Rg、原色Gの輝度値Gg、原色Bの輝度値Bgのうちの最大値をパラメータMAXg、最小値を前記追加色の輝度値Fgとして決定し、
前記追加色の原色Rの成分の輝度値FRg、原色Gの成分の輝度値FGg、原色Bの成分の輝度値FBgを、下記式(1a)〜(1c):
FRg=Fg×FR’/RGBMAX ・・・(1a)
FGg=Fg×FG’/RGBMAX ・・・(1b)
FBg=Fg×FB’/RGBMAX ・・・(1c)
に従って算出し(ただし、RGBMAXは、前記第1入力RGBデータの原色R、原色G、原色Bの階調値に許容される最大階調値)、
前記パラメータMAXgとして前記輝度値Rgが選択されている場合、パラメータFMAXgを、MAXgとFRgの和として算出し、
前記パラメータMAXgとして前記輝度値Ggが選択されている場合、前記パラメータFMAXgをMAXgとFGgの和として算出し、
前記パラメータMAXgとして前記輝度値Bgが選択されている場合、前記パラメータFMAXgをMAXgとFBgの和として算出し、
目標RGB輝度データの原色Rの輝度値Rc、原色Gの輝度値Gc、原色Bの輝度値Bcを、下記式(2a)〜(2c):
Rc=Rg×FMAXg/MAXg ・・・(2a)
Gc=Gg×FMAXg/MAXg ・・・(2b)
Bc=Bg×FMAXg/MAXg ・・・(2c)
に従って算出し、
出力FRGB輝度データの前記追加色の輝度値Fo、原色Rの輝度値Ro、原色Gの輝度値Go及び原色Bの輝度値Boを、下記式(3a)〜(3d):
Fo=Fg×RGBMAX/FMAX ・・・(3a)
Ro=Rc−FRg ・・・(3b)
Go=Gc−FGg ・・・(3c)
Bo=Bc−FBg ・・・(3d)
に従って算出し、
前記出力FRGB輝度データを前記F副画素データに基づいて補正することでレンダリング補正後FRGB輝度データを生成し、
前記レンダリング補正後FRGB輝度データに対して逆ガンマ変換を行って前記出力FRGBデータを生成するように構成された
表示ドライバ。 - 請求項6に記載の表示ドライバであって、
前記第2画素は、前記第1画素に右側で隣接しており、
前記色追加処理回路は、
前記第1入力RGBデータに記述された原色Rの階調値R1i、原色Gの階調値G1i、原色Bの階調値B1iのうちの最も小さいもののγ乗冪をパラメータMIN1gとして算出し、前記第2入力RGBデータに記述された原色Rの階調値R2i、原色Gの階調値G2i、原色Bの階調値B2iのうちの最も小さいもののγ乗冪をパラメータMIN2gとして算出し、
前記副画素配置データが、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記F副画素が、前記複数の画素のそれぞれに含まれる前記F副画素、前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素のうちの右側の2つの副画素に属していることを示している場合、補正項Cgを、前記パラメータMIN2gから前記パラメータMIN1gを減じた差として算出し、
前記副画素配置データが、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記F副画素が、前記複数の画素のそれぞれに含まれる前記F副画素、前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素のうちの左側の2つの副画素に属していることを示している場合、補正項Cgを、前記パラメータMIN1gから前記パラメータMIN2gを減じた差として算出し、
補正項CRg、CGg、CBgを、下記式(4a)〜(4c):
CRg=Cg×FR’/RGBMAX ・・・(4a)
CGg=Cg×FG’/RGBMAX ・・・(4b)
CBg=Cg×FB’/RGBMAX ・・・(4c)
に従って算出し、
前記レンダリング補正後FRGB輝度データに記述されている、前記追加色の輝度値Fr、原色Rの輝度値Rr、原色Rの輝度値Gr及び原色Bの輝度値Brを、下記式(5a)〜(5d):
Fr=Fo+Cg ・・・(5a)
Rr=Ro−CRg ・・・(5b)
Gr=Go−CGg ・・・(5c)
Br=Bo−CBg ・・・(5d)
に従って算出する
表示ドライバ。 - 複数の画素を含み、前記複数の画素のそれぞれが、原色Rを表示するR副画素と、原色Gを表示するG副画素と、原色Bを表示するB副画素と、原色R、原色G、原色B以外の色である追加色を表示するF副画素とを備える表示パネルと、
前記表示パネルを駆動する表示ドライバ
とを具備し、
前記表示ドライバは、
前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素を最小階調値に対応する駆動信号で駆動し、前記F副画素を最大階調値に対応する駆動信号で駆動したときに前記表示パネルに表示される表示色の、所定の色空間における色座標を示す色座標データから得られるF副画素データを記憶する記憶回路と、
前記記憶回路に記憶された前記F副画素データに応じて、入力RGBデータから前記F副画素の階調を指定するF階調値と前記R副画素の階調を指定するR階調値と前記G副画素の階調を指定するG階調値と前記B副画素の階調を指定するB階調値とを含む出力FRGBデータを生成するように構成された色追加処理回路と、
前記出力FRGBデータに応じて前記表示パネルを駆動する駆動回路部
とを具備する
表示装置。 - 複数の画素を含み、前記複数の画素のそれぞれが、原色Rを表示するR副画素と、原色Gを表示するG副画素と、原色Bを表示するB副画素と、原色R、原色G、原色B以外の色である追加色を表示するF副画素とを備える表示パネルを駆動するために用いられ、前記F副画素の階調を指定するF階調値と前記R副画素の階調を指定するR階調値と前記G副画素の階調を指定するG階調値と前記B副画素の階調を指定するB階調値とを含む出力FRGBデータを生成する画像処理回路であって、
前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素を最小階調値に対応する駆動信号で駆動し、前記F副画素を最大階調値に対応する駆動信号で駆動したときに前記表示パネルに表示される表示色の、所定の色空間における色座標を示す色座標データから得られるF副画素データを記憶する記憶回路と、
前記記憶回路に記憶された前記F副画素データに応じて、入力RGBデータから前記出力FRGBデータを生成する色追加処理回路
とを具備する
画像処理回路。 - 請求項9に記載の画像処理回路であって、
前記F副画素データは、前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素を最小階調値に対応する駆動信号で駆動し、前記F副画素を最大階調値に対応する駆動信号で駆動したときに前記表示パネルに表示される前記表示色のXYZ表色系における色座標に、前記F副画素を用いずに前記R副画素、前記G副画素及び前記B副画素を用いて画像を表示した場合の前記表示パネルの表示特性を示すXYZ−RGB変換マトリクスを作用することで得られる、前記表示色の原色Rの成分を表す値FR、前記追加色の原色Gの成分を表す値FG及び前記追加色の前記原色Bの成分を表す値FBを示すデータ、又は、前記値FR、前記値FG及び前記値FBに基づいて算出されるデータを含む
画像処理回路。 - 請求項10に記載の画像処理回路であって、
前記F副画素データは、前記値FR、前記値FG及び前記値FBのうちの最大値FMAXと、前記値FR、前記値FG及び前記値FBを前記最大値FMAXで正規化することによって得られる値FR’、値FG’及び値FB’を示すデータを含んでいる
画像処理回路。
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