JP4011354B2 - Monochrome flat panel display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置に関し、さらに詳しくは、カラー信号を入力された場合に色の違いを視認可能なモノクロ画面を表示できるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、従来のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置の一例を示す構成図である。
このモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置500において、モノクロ信号Mは、アナログもしくはデジタルビデオ入力信号から分離した各画素単位Uの例えば256階調の表示信号である。
【0003】
ガンマ特性テーブル4は、入力されたモノクロ信号Mを所望のガンマ特性に合わせた階調値dに変換する。
液晶ドライブ回路6は、階調値dに対応する駆動電圧Vを生成し、モノクロ液晶表示パネル7の一つの画素単位UのサブピクセルS1,S2,S3に印加する。
【0004】
図7に示すように、モノクロ液晶表示パネル7は、マトリクス状に並ぶ多数の画素単位Uからなる。そして、各画素単位Uは、それぞれサブピクセルS1,S2,S3から構成されている。
【0005】
さて、図8は、カラー信号(R,G,B)を入力できるように上記モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置500を改造したモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置500’を示す構成図である。
このモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置500’において、赤信号R,緑信号G,青信号Bは、アナログもしくはデジタルビデオ入力信号から分離した各画素単位Uの例えば256階調の赤表示信号,緑表示信号,青表示信号である。
【0006】
ガンマ特性テーブル4−1,4−2,4−3は、入力された赤信号R,緑信号G,青信号Bを所望のガンマ特性に合わせた階調値d1’,d2’,d3’に変換する。
液晶ドライブ回路6は、階調値d1’に対応する駆動電圧V1’を生成してモノクロ液晶表示パネル7の一つの画素単位UのサブピクセルS1に印加し、階調値d2’に対応する駆動電圧V2’を生成して同画素単位UのサブピクセルS2に印加し、階調値d3’に対応する駆動電圧V3’を生成して同画素単位UのサブピクセルS3に印加する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置500では、モノクロ信号Mしか入力できず、カラー信号(R,G,B)に対応できない問題点がある。
【0008】
これに対し、上記モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置500’では、カラー信号(R,G,B)を入力できるようになる。
しかし、赤信号R,緑信号G,青信号Bが同等レベルで入力された場合、各サブピクセルS1,S2,S3が同じ輝度になってしまうため、画面上で色の違いを認識できない問題点がある。
例えば、図4に示すようにR相当領域Zrに赤バーを表示し、G相当領域Zgに緑バーを表示し、B相当領域Zbに青バーを表示したいにも拘わらず、図9に示すように画面全体が同一輝度になってしまい、各バーの色の違いを認識することが出来ない。
そこで、本発明の目的は、カラー信号を入力された場合に色の違いを視認可能なモノクロ画面を表示できるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、3つのサブピクセル(S1,S2,S3)を画素単位(U)とするモノクロ表示パネル(7)と、3原色の画素値(R,G,B)を同一でない変換特性で階調値(d1,d2,d3)にそれぞれ変換する変換手段(1,2,3,4−1,4−2,4−3)と、前記階調値(d1,d2,d3)に対応する駆動電圧(V1,V2,V3)で前記モノクロ表示パネル(7)の各サブピクセル(S1,S2,S3)を駆動する駆動手段(6)とを具備したことを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)を提供する。
上記第1の観点によるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)では、3原色の画素値(R,G,B)をそれぞれ異なる変換特性で階調値(d1,d2,d3)に変換するので、3原色の画素値(R,G,B)が同一であっても階調値(d1,d2,d3)は異なる値になる。よって、サブピクセル(S1,S2,S3)の輝度が色によって異なることとなり、画面で色の違いを認識できるようになる。
【0010】
第2の観点では、本発明は、上記構成のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)において、前記変換手段(1,2,3,4−1,4−2,4−3)は、3原色の画素値(R,G,B)が同一であるとき、階調値(d1,d2,d3)の比が、3原色の画素値(R,G,B)をNTSC系加重平均法によりグレイスケール化する場合に各原色の画素値(R,G,B)に乗算する重み係数(k1,k2,k3)の比になるように変換するものであることを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)を提供する。
上記第2の観点によるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)では、3原色の画素値(R,G,B)が同一であるとき、階調値(d1,d2,d3)の比が、NTSC(National Television System Committee)系加重平均法にかかる重み係数(k1,k2,k3)の比、すなわち約0.3:約0.6:約0.1、になるように変換する。この結果、人間の視覚特性(例えば緑色の輝度には敏感に反応し、青色の輝度にはあまり反応しないという特性)に適合した変換を実現できる。
【0011】
第3の観点では、本発明は、上記構成のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)において、前記モノクロ表示パネル(7)は、液晶表示パネルであることを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)を提供する。
上記第3の観点によるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置(100)では、輝度およびコントラスト比に優れたモノクロ液晶表示パネルを構成できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0013】
−第1の実施形態−
図1は、本発明の第1の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を示す構成図である。
このモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置100は、3つのサブピクセルS1,S2,S3を画素単位Uとするモノクロ液晶表示パネル7と、赤信号Rが表現し得る各画素値R(例えば0〜255)をその画素値Rに重み係数k1を乗算した変換値D1に変換するR変換テーブル1と、緑信号Gが表現し得る各画素値G(例えば0〜255)をその画素値Gに重み係数k2を乗算した変換値D2に変換するG変換テーブル2と、青信号Bが表現し得る各画素値B(例えば0〜255)をその画素値Bに重み係数k3を乗算した変換値D3に変換するB変換テーブル3と、変換値D1またはモノクロ信号Mを所望のガンマ特性に合わせた階調値d1に変換するガンマ特性テーブル4−1と、変換値D2またはモノクロ信号Mを所望のガンマ特性に合わせた階調値d2に変換するガンマ特性テーブル4−2と、変換値D3またはモノクロ信号Mを所望のガンマ特性に合わせた階調値d3に変換するガンマ特性テーブル4−3と、カラー信号(R,G,B)は前記変換テーブル(1,2,3)に入力するがモノクロ信号Mは前記ガンマ特性テーブル(4−1,4−2,4−3)に直接入力するスイッチ5−1,5−2,5−3と、階調値d1,d2,d3に対応する駆動電圧V1,V2,V3を生成しモノクロ液晶表示パネル7の一つの画素単位UのサブピクセルS1,S2,S3に印加する液晶ドライブ回路6とを具備して構成されている。
【0014】
重み係数k1,k2,k3は、3原色の画素値(R,G,B)をNTSC系加重平均法によりグレイスケール化する場合に各原色に乗算する重み係数であり、例えばk1=0.3、k2=0.59、k3=0.11である。
【0015】
図2に示すように、モノクロ液晶表示パネル7は、マトリクス状に並ぶ多数の画素単位Uからなる。そして、各画素単位Uは、それぞれサブピクセルS1,S2,S3から構成されている。
図2の例では、サブピクセルS1,S2,S3を横方向に配設したが、配列方向は任意である(縦方向に配設してもよいし,三角状に配設してもよい)。
【0016】
このようなモノクロ液晶表示パネル7は、カラー液晶表示パネルのカラーフィルタを省いたり、単一の蛍光体を塗布する等により製作される。
1つの画素単位Uが3つのサブピクセルS1,S2,S3から構成されているので、画像を高輝度,高コントラストで表示でき、医療画像等を表示する用途に好適である。
【0017】
図3は、赤,緑,青の画素値R,G,BとサブピクセルS1,S2,S3の駆動電圧V1,V2,V3の関係を示すグラフである。
各特性R−V1,G−V2,B−V3のカーブは、ガンマ特性である。ガンマ値は、例えば2.2である。だだし、図3は、便宜的に示したものであり、実際のガンマ特性を正確に反映したものではない。
【0018】
同一の画素値(R=G=B)に対する駆動電圧V1,V2,V3の比は、k1:k2:k3=0.3:0.59:0.11になっている。
【0019】
上記モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置100によれば、図4に示すように、R相当領域Zrに赤バーを表示し、G相当領域Zgに緑バーを表示し、B相当領域Zbに青バーを表示するカラー信号を入力した場合、R相当領域ZrとG相当領域ZgとB相当領域Zbの輝度が異なるように表示されるため、画面上で色の違いを認識できるようになる。
【0020】
なお、モノクロ信号Mを入力した場合は、従来と同様のモノクロ画面を表示できる。
【0021】
−第2の実施形態−
図5に示すモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置200は、図1に示すR変換テーブル1,ガンマ特性テーブル4−1,スイッチ5−1の代わりにR変換テーブル14とスイッチ15−1を具備し、図1に示すG変換テーブル2,ガンマ特性テーブル4−2,スイッチ5−2の代わりにG変換テーブル24とスイッチ15−2を具備し、図1に示すB変換テーブル3,ガンマ特性テーブル4−3,スイッチ5−1の代わりにB変換テーブル34とスイッチ15−3を具備している。
【0022】
R変換テーブル14は、図1に示すR変換テーブル1とガンマ特性テーブル4−1とを合体させたデータを記憶領域の上半分に記憶し、図1に示すガンマ特性テーブル4−1のデータを記憶領域の下半分に記憶したメモリである。そして、赤信号Rが入力されるときは上半分の記憶領域からデータを読み出し、モノクロ信号Mが入力されるときは下半分の記憶領域からデータを読み出すように、スイッチ15−1で切り換えるものである。
また、G変換テーブル24は、図1に示すG変換テーブル2とガンマ特性テーブル4−2とを合体させたデータを記憶領域の上半分に記憶し、図1に示すガンマ特性テーブル4−2のデータを記憶領域の下半分に記憶したメモリである。そして、緑信号Gが入力されるときは上半分の記憶領域からデータを読み出し、モノクロ信号Mが入力されるときは下半分の記憶領域からデータを読み出すように、スイッチ15−2で切り換えるものである。
また、B変換テーブル34は、図1に示すB変換テーブル3とガンマ特性テーブル4−3とを合体させたデータを記憶領域の上半分に記憶し、図1に示すガンマ特性テーブル4−3のデータを記憶領域の下半分に記憶したメモリである。そして、青信号Bが入力されるときは上半分の記憶領域からデータを読み出し、モノクロ信号Mが入力されるときは下半分の記憶領域からデータを読み出すように、スイッチ15−3で切り換えるものである。
【0023】
第2の実施形態のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置200は、第1の実施形態のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置100よりも部品点数が少なくて済む。
【0024】
【発明の効果】
本発明のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置によれば、カラー信号を入力された場合に色の違いを視認可能なモノクロ画面を表示することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を示す構成図である。
【図2】モノクロ液晶表示パネルの表示面を示す模式図である。
【図3】第1の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置におけるカラー入力信号からサブピクセル駆動電圧への変換特性を示すグラフである。
【図4】第1の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置にカラーバーを表示するためのカラー信号を入力したときの表示画面の模式図である。
【図5】第2の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を示す構成図である。
【図6】従来のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置の一例を示す構成図である。
【図7】モノクロ液晶表示パネルの表示面を示す模式図である。
【図8】カラー信号を入力できるようにしたモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置の例を示す構成図である。
【図9】図8に示すモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置にカラーバーを表示するためのカラー信号を入力したときの表示画面の模式図である。
【符号の説明】
1,14 R変換テーブル
2,24 G変換テーブル
3,34 B変換テーブル
4 ガンマ特性テーブル
5,15 スイッチ
6 液晶ドライブ回路
7 モノクロ液晶表示パネル7
100,200 モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置
S1,S2,S3 サブピクセル
R 赤信号
G 緑信号
B 青信号
M モノクロ信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a monochrome flat panel display device, and more particularly to a monochrome flat panel display device capable of displaying a monochrome screen in which a color difference can be visually recognized when a color signal is input.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional monochrome flat panel display device.
In this monochrome flat
[0003]
The gamma characteristic table 4 converts the input monochrome signal M into a gradation value d that matches a desired gamma characteristic.
The liquid
[0004]
As shown in FIG. 7, the monochrome liquid
[0005]
FIG. 8 is a block diagram showing a monochrome flat
In this monochrome flat
[0006]
The gamma characteristic tables 4-1, 4-2, 4-3 convert the input red signal R, green signal G, and blue signal B into gradation values d1 ′, d2 ′, d3 ′ according to desired gamma characteristics. To do.
The liquid
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional monochrome flat
[0008]
In contrast, the monochrome flat
However, when the red signal R, the green signal G, and the blue signal B are input at the same level, the sub-pixels S1, S2, and S3 have the same luminance, and thus the color difference cannot be recognized on the screen. is there.
For example, as shown in FIG. 9, a red bar is displayed in the R equivalent region Zr, a green bar is displayed in the G equivalent region Zg, and a blue bar is displayed in the B equivalent region Zb as shown in FIG. The entire screen becomes the same brightness, and the color difference of each bar cannot be recognized.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a monochrome flat panel display device capable of displaying a monochrome screen in which a color difference can be visually recognized when a color signal is input.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect, the present invention provides a monochrome display panel (7) having three subpixels (S1, S2, S3) as pixel units (U) and pixel values (R, G, B) of three primary colors. Conversion means (1, 2, 3, 4-1, 4-2, 4-3) for converting into gradation values (d1, d2, d3) with non-identical conversion characteristics, and the gradation values (d1, d2) , D3), and driving means (6) for driving the sub-pixels (S1, S2, S3) of the monochrome display panel (7) with driving voltages (V1, V2, V3) corresponding to d3). A monochrome flat panel display device (100) is provided.
In the monochrome flat panel display device (100) according to the first aspect, the pixel values (R, G, B) of the three primary colors are converted into gradation values (d1, d2, d3) with different conversion characteristics. Even if the pixel values (R, G, B) of the three primary colors are the same, the gradation values (d1, d2, d3) are different values. Therefore, the luminance of the subpixels (S1, S2, S3) varies depending on the color, and the difference in color can be recognized on the screen.
[0010]
In a second aspect, the present invention provides the monochrome flat panel display device (100) configured as described above, wherein the conversion means (1, 2, 3, 4-1, 4-2, 4-3) is 3 When the primary color pixel values (R, G, B) are the same, the ratio of the gradation values (d1, d2, d3) is calculated from the three primary color pixel values (R, G, B) by the NTSC weighted average method. A monochrome flat panel, which is converted so as to have a ratio of weighting factors (k1, k2, k3) to be multiplied by the pixel values (R, G, B) of each primary color in the case of gray scale. A display device (100) is provided.
In the monochrome flat panel display device (100) according to the second aspect, when the pixel values (R, G, B) of the three primary colors are the same, the ratio of the gradation values (d1, d2, d3) is Conversion is performed so that the ratio of the weight coefficients (k1, k2, k3) according to the NTSC (National Television System Committee) system weighted average method, that is, about 0.3: about 0.6: about 0.1. As a result, it is possible to realize conversion suitable for human visual characteristics (for example, a characteristic that responds sensitively to green luminance and does not respond very much to blue luminance).
[0011]
In a third aspect, the present invention relates to a monochrome flat panel display (100) configured as described above, wherein the monochrome display panel (7) is a liquid crystal display panel. An apparatus (100) is provided.
In the monochrome flat panel display device (100) according to the third aspect, a monochrome liquid crystal display panel excellent in luminance and contrast ratio can be configured.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0013]
-First embodiment-
FIG. 1 is a configuration diagram showing a monochrome flat panel display device according to a first embodiment of the present invention.
The monochrome flat
[0014]
The weighting factors k1, k2, and k3 are weighting factors for multiplying the primary colors when the pixel values (R, G, and B) of the three primary colors are gray scaled by the NTSC weighted average method, for example, k1 = 0.3. , K2 = 0.59, k3 = 0.11.
[0015]
As shown in FIG. 2, the monochrome liquid
In the example of FIG. 2, the subpixels S1, S2, and S3 are arranged in the horizontal direction, but the arrangement direction is arbitrary (they may be arranged in the vertical direction or may be arranged in a triangular shape). .
[0016]
Such a monochrome liquid
Since one pixel unit U is composed of three sub-pixels S1, S2, and S3, an image can be displayed with high luminance and high contrast, which is suitable for applications such as medical images.
[0017]
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the red, green, and blue pixel values R, G, and B and the drive voltages V1, V2, and V3 of the subpixels S1, S2, and S3.
The curves of the characteristics R-V1, G-V2, and B-V3 are gamma characteristics. The gamma value is, for example, 2.2. However, FIG. 3 is shown for convenience and does not accurately reflect actual gamma characteristics.
[0018]
The ratio of the drive voltages V1, V2, and V3 to the same pixel value (R = G = B) is k1: k2: k3 = 0.3: 0.59: 0.11.
[0019]
According to the monochrome flat
[0020]
When a monochrome signal M is input, a monochrome screen similar to the conventional one can be displayed.
[0021]
-Second Embodiment-
A monochrome flat
[0022]
The R conversion table 14 stores the combined data of the R conversion table 1 and the gamma characteristic table 4-1 shown in FIG. 1 in the upper half of the storage area, and the data of the gamma characteristic table 4-1 shown in FIG. This memory is stored in the lower half of the storage area. When the red signal R is input, the data is read from the upper half storage area, and when the monochrome signal M is input, the data is read from the lower half storage area by the switch 15-1. is there.
Further, the G conversion table 24 stores the combined data of the G conversion table 2 and the gamma characteristic table 4-2 shown in FIG. 1 in the upper half of the storage area, and the G conversion table 24 of the gamma characteristic table 4-2 shown in FIG. It is a memory that stores data in the lower half of the storage area. When the green signal G is input, the data is read from the upper half storage area, and when the monochrome signal M is input, the data is read from the lower half storage area by the switch 15-2. is there.
Further, the B conversion table 34 stores data obtained by combining the B conversion table 3 and the gamma characteristic table 4-3 shown in FIG. 1 in the upper half of the storage area, and the B conversion table 34 of the gamma characteristic table 4-3 shown in FIG. It is a memory that stores data in the lower half of the storage area. When the blue signal B is input, the data is read from the upper half storage area, and when the monochrome signal M is input, the data is read from the lower half storage area by the switch 15-3. .
[0023]
The monochrome flat
[0024]
【The invention's effect】
According to the monochrome flat panel display device of the present invention, it is possible to display a monochrome screen in which a color difference can be visually recognized when a color signal is input.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a monochrome flat panel display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a display surface of a monochrome liquid crystal display panel.
FIG. 3 is a graph showing a conversion characteristic from a color input signal to a subpixel driving voltage in the monochrome flat panel display device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram of a display screen when a color signal for displaying a color bar is input to the monochrome flat panel display device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a monochrome flat panel display device according to a second embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional monochrome flat panel display device.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a display surface of a monochrome liquid crystal display panel.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a monochrome flat panel display device that can input color signals.
9 is a schematic diagram of a display screen when a color signal for displaying a color bar is input to the monochrome flat panel display device shown in FIG. 8. FIG.
[Explanation of symbols]
1, 14 R conversion table 2, 24 G conversion table 3, 34 B conversion table 4 gamma characteristic table 5, 15
100,200 Monochrome flat panel display device S1, S2, S3 Subpixel R Red signal G Green signal B Blue signal M Monochrome signal
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