JP4477020B2 - Transmission type liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、光源にアクティブバックライトを使用する透過型液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a transmissive liquid crystal display device using an active backlight as a light source.

カラーディスプレイには様々な種類があり、それぞれ実用化がなされている。薄型ディスプレイを大別すると、PDP(プラズマディスプレイパネル)のような自発光型ディスプレイと、LCD(液晶ディスプレイ)に代表される非発光型ディスプレイとに分類される。非発光型ディスプレイであるLCDでは、液晶パネルの背面側にバックライトを配置する透過型LCDが知られている。   There are various types of color displays, each of which has been put to practical use. Thin displays can be broadly classified into self-luminous displays such as PDP (plasma display panel) and non-luminous displays typified by LCD (liquid crystal display). As an LCD that is a non-light-emitting display, a transmissive LCD in which a backlight is disposed on the back side of a liquid crystal panel is known.

図13は、透過型LCDの一般的な構造を示す断面図である。この透過型LCDは、液晶パネル100の背面にバックライト110を配置している。液晶パネル100は、一対の透明基板101,102の間に液晶層103を配置し、一対の透明基板101,102の外側には偏光板104,105を備えた構成となっている。また、液晶パネル100内にカラーフィルタ106を備えることでカラー表示が可能となる。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing a general structure of a transmissive LCD. In this transmissive LCD, a backlight 110 is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 100. The liquid crystal panel 100 has a configuration in which a liquid crystal layer 103 is disposed between a pair of transparent substrates 101 and 102, and polarizing plates 104 and 105 are provided outside the pair of transparent substrates 101 and 102. Further, by providing the color filter 106 in the liquid crystal panel 100, color display is possible.

図示は省略するが、透明基板101,102の内側には、電極層および配向膜が形成されており、液晶層103への印加電圧を制御することによって、液晶パネル100を透過する光の透過量が画素ごとに制御される。すなわち、透過型LCDは、バックライト110からの照射光を液晶パネル110で透過量制御を行うことによって表示制御を行う。   Although illustration is omitted, an electrode layer and an alignment film are formed inside the transparent substrates 101 and 102, and the amount of light transmitted through the liquid crystal panel 100 is controlled by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer 103. Are controlled for each pixel. In other words, the transmissive LCD performs display control by controlling the amount of light emitted from the backlight 110 through the liquid crystal panel 110.

バックライト110は、カラーディスプレイに必要なRGB三色の波長を含む光を照射するものであり、カラーフィルタ106との組み合わせによって、RGBの各色の光の透過率をそれぞれ調整することで、画素としての輝度や色相を任意に設定することが可能である。このようなバックライト110は、エレクトロ・ルミネッセンス(EL)、冷陰極管(CCFL)、発光ダイオード(LED)などの白色光源が一般的に使用されている。   The backlight 110 irradiates light including the wavelengths of the three RGB colors necessary for a color display. By adjusting the transmittance of light of each color of RGB by combining with the color filter 106, the backlight 110 is used as a pixel. It is possible to arbitrarily set the brightness and hue of the image. For such a backlight 110, a white light source such as electroluminescence (EL), cold cathode fluorescent lamp (CCFL), light emitting diode (LED), or the like is generally used.

液晶パネル100においては、図14に示すように、複数の画素がマトリクス状に配置され、各画素は通常3つのサブピクセルから構成される。それぞれのサブピクセルは、カラーフィルタ106における赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)のフィルタ層が対応するように配置される。以下、それぞれのサブピクセルをRサブピクセル、Gサブピクセル、Bサブピクセルと呼ぶことにする。   In the liquid crystal panel 100, as shown in FIG. 14, a plurality of pixels are arranged in a matrix, and each pixel is generally composed of three sub-pixels. Each subpixel is arranged so that the red (R), green (G), and blue (B) filter layers in the color filter 106 correspond to each other. Hereinafter, the respective subpixels are referred to as an R subpixel, a G subpixel, and a B subpixel.

R,G,Bの各サブピクセルは、バックライト110から発生された白色光の中で、該当波長帯(すなわち、赤色、緑色、青色)の光を選択的に透過させ、他の波長帯の光は吸収する。   Each of the R, G, and B sub-pixels selectively transmits light in a corresponding wavelength band (that is, red, green, and blue) among white light generated from the backlight 110, and transmits in other wavelength bands. Light absorbs.

上記構成の透過型LCDにおいてバックライト110から照射される光は、液晶パネル100の各画素において透過量制御されるため、当然ながら液晶パネル100によって吸収される光が生じる。また、カラーフィルタ106においても、R,G,Bの各サブピクセルは、バックライト110から発生された白色光の中で、該当波長帯以外の光を吸収する。このように、一般的な透過型LCDでは、液晶パネルやカラーフィルタによる光の吸収量が多くバックライトからの照射光の利用効率が低いため、バックライトにおける消費電力が大きくなるといった課題がある。   In the transmissive LCD configured as described above, the amount of light irradiated from the backlight 110 is controlled in the amount of transmission in each pixel of the liquid crystal panel 100, so that naturally light that is absorbed by the liquid crystal panel 100 is generated. Also in the color filter 106, the R, G, and B sub-pixels absorb light other than the corresponding wavelength band in the white light generated from the backlight 110. As described above, a general transmissive LCD has a problem that power consumption in the backlight increases because the amount of light absorbed by the liquid crystal panel and the color filter is large and the use efficiency of the irradiation light from the backlight is low.

このような透過型LCDの消費電力を削減する技術として、表示画像に応じて発光輝度を調整可能なアクティブバックライトを用いる方法が知られている(例えば、特許文献1)。   As a technique for reducing the power consumption of such a transmissive LCD, a method using an active backlight capable of adjusting the light emission luminance according to a display image is known (for example, Patent Document 1).

すなわち、特許文献1には、輝度調整可能なアクティブバックライトを用い、LCDの表示制御(輝度制御)を、液晶パネルの透過率とアクティブバックライトの輝度制御とによって行い、バックライトの消費電力の低減を図る技術が開示されている。   In other words, Patent Document 1 uses an active backlight with adjustable brightness, and performs LCD display control (brightness control) by controlling the transmittance of the liquid crystal panel and the brightness of the active backlight, thereby reducing the power consumption of the backlight. Techniques for reducing are disclosed.

特許文献1においては、バックライトの輝度は入力画像(入力信号)における最大輝度値に一致するように制御される。そして、液晶パネルの透過率は、その時のバックライトの輝度に合わせて透過率を調整される。   In Patent Document 1, the brightness of the backlight is controlled to match the maximum brightness value in the input image (input signal). The transmittance of the liquid crystal panel is adjusted according to the luminance of the backlight at that time.

この時、入力信号の最大値となるサブピクセルの透過率は100%となり、また、その他のサブピクセルの透過率もバックライト値によって計算された100%以下の値となる。よって、画像全体が暗い時にはバックライトを暗くし、バックライトの消費電力を少なくすることができる。   At this time, the transmissivity of the subpixel that is the maximum value of the input signal is 100%, and the transmissivities of the other subpixels are also 100% or less calculated by the backlight value. Therefore, when the entire image is dark, the backlight is darkened, and the power consumption of the backlight can be reduced.

このように、特許文献1では、入力画像の入力信号RGBを基にバックライトの明るさを必要最小限に抑え、かつバックライトを暗くした分、液晶の透過率を上げているため、液晶パネルによって吸収される光量を減らし、バックライトの消費電力を削減することができる。
特開平11−65531号公報(平成11年(1999)3月9日公開)
As described above, in Patent Document 1, since the brightness of the backlight is suppressed to the necessary minimum based on the input signal RGB of the input image and the backlight is darkened, the liquid crystal transmittance is increased. The amount of light absorbed by the light source can be reduced, and the power consumption of the backlight can be reduced.
JP 11-65531 A (published March 9, 1999)

しかしながら、上記従来の構成では、液晶パネルによって吸収される光量を減らすことでバックライトの消費電力削減を図ることはできるものの、カラーフィルタによって吸収される光量を減らすことはできない。このため、カラーフィルタによって吸収される光量を減らすことができれば、消費電力のさらなる削減効果を得ることができる。   However, in the above conventional configuration, although the power consumption of the backlight can be reduced by reducing the amount of light absorbed by the liquid crystal panel, the amount of light absorbed by the color filter cannot be reduced. For this reason, if the amount of light absorbed by the color filter can be reduced, an effect of further reducing power consumption can be obtained.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶パネルのみならずカラーフィルタによって吸収される光量をも減らし、消費電力のさらなる削減を達成できる透過型液晶表示装置を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the amount of light absorbed by the color filter as well as the liquid crystal panel, and achieve a further reduction in power consumption. Is to realize.

本発明に係る透過型液晶表示装置は、上記課題を解決するために、1画素が、赤(R)、緑(G)、青(B)、および白(W)の4サブピクセルに分割されている液晶パネルと、発光輝度を制御可能な白色アクティブバックライトと、入力画像である第1入力RGB信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データに対して彩度低減処理を施すことで、該第1入力RGB信号を第2入力RGB信号に変換する彩度低減部と、上記第2入力RGB信号から、上記液晶パネルの各画素におけるR,G,B,Wの各サブピクセルの透過率信号を生成するとともに、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値を算出する出力信号生成部と、上記出力信号生成部で生成された上記透過率信号をもとに液晶パネルを駆動制御する液晶パネル制御部と、上記で算出されたバックライト値に基づき、上記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御部とを備えていることを特徴としている。   In the transmissive liquid crystal display device according to the present invention, one pixel is divided into four sub-pixels of red (R), green (G), blue (B), and white (W) in order to solve the above problems. Saturation reduction processing for pixel data with high luminance and saturation among pixel data included in the first input RGB signal that is the input image, a white active backlight that can control the emission luminance, and the input image By applying the saturation reduction unit that converts the first input RGB signal into the second input RGB signal, and the R, G, B, and W of each pixel of the liquid crystal panel from the second input RGB signal, Generates a transmittance signal for the sub-pixel and outputs an output signal generator for calculating a backlight value in the active backlight, and controls driving of the liquid crystal panel based on the transmittance signal generated by the output signal generator. A liquid crystal panel control section that, based on the backlight value calculated above, is characterized by comprising a backlight controller for controlling the emission luminance of the backlight.

上記の構成によれば、1画素が、R,G,B,Wの4サブピクセルに分割されている液晶パネルを用いることにより、R,G,Bの各色成分の一部をフィルタ吸収による光量損失が無い(もしくは少ない)Wサブピクセルに振り分けることができる。これにより、カラーフィルタによる光量吸収を減らし、これに応じてバックライト値を下げることで透過型液晶表示装置における消費電力の削減を実現できる。   According to the above configuration, by using a liquid crystal panel in which one pixel is divided into four sub-pixels of R, G, B, and W, a part of each color component of R, G, and B is light quantity by filter absorption. It can be distributed to W sub-pixels with no loss (or little). Accordingly, it is possible to reduce power consumption in the transmissive liquid crystal display device by reducing light absorption by the color filter and lowering the backlight value accordingly.

さらに、原入力である第1入力RGB信号に対して彩度低減処理を行い、該彩度低減処理が施された第2入力RGB信号に基づいてバックライト値およびRGBW透過率を算出することで、バックライト値をより確実に低減させることができる。   Further, saturation reduction processing is performed on the first input RGB signal which is the original input, and a backlight value and RGBW transmittance are calculated based on the second input RGB signal subjected to the saturation reduction processing. The backlight value can be reduced more reliably.

また、上記透過型液晶表示装置においては、上記彩度低減部は、上記彩度低減処理が施される画素データにおいて、該彩度低減処理前後で、輝度及び色相を変化させずに彩度のみを低減する構成とすることが好ましい。   Further, in the transmissive liquid crystal display device, the saturation reduction unit includes only saturation without changing luminance and hue before and after the saturation reduction processing in the pixel data subjected to the saturation reduction processing. It is preferable to adopt a configuration that reduces the above.

上記の構成によれば、人間の視覚特性に対して影響の大きい輝度及び色相を変化させずに、視覚特性に対して影響の小さい彩度のみを低減することで、上記彩度低減処理に伴う画質劣化を抑制することができる。   According to the above-described configuration, only the saturation having a small influence on the visual characteristic is reduced without changing the luminance and the hue having a large influence on the human visual characteristic, thereby accompanying the saturation reduction process. Image quality degradation can be suppressed.

また、上記透過型液晶表示装置においては、上記彩度低減部は、彩度低減処理の度合を変更可能である構成とすることが好ましい。   In the transmissive liquid crystal display device, the saturation reduction unit is preferably configured to be able to change the degree of saturation reduction processing.

また、彩度低減処理の度合の範囲は、使用する液晶パネルの特性によって範囲が変更できる構成とすることが好ましい。液晶パネルの特性の一つは、各RGBWサブピクセルの透過率が同じ時、RGBサブピクセルから作られる白色の明るさに対するWサブピクセルの白色の明るさの比を示した白色輝度比WRである。   Moreover, it is preferable that the range of the degree of saturation reduction processing is configured such that the range can be changed according to the characteristics of the liquid crystal panel to be used. One of the characteristics of the liquid crystal panel is the white luminance ratio WR indicating the ratio of the white brightness of the W subpixel to the white brightness produced from the RGB subpixel when the transmittance of each RGBW subpixel is the same. .

上記の構成によれば、彩度低減処理による消費電力削減効果と、彩度低減処理に伴う画質劣化とのバランスを、ユーザが選択的に設定することができる。   According to said structure, the user can selectively set the balance of the power consumption reduction effect by a saturation reduction process, and the image quality degradation accompanying a saturation reduction process.

また、上記透過型液晶表示装置においては、上記彩度低減部は、入力画像である第1入力RGB信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データを、以下の(A)の手順によって抽出し、抽出された画素データに対して、以下の(B)の手順によって彩度低減処理を施す構成とすることができる。
(A) バックライト上限値MAXwを
MAXw=MAX×BlRatio
の式により算出し、
MAXw<maxRGB−minRGB
を満たす注目画素データを輝度および彩度が高い画素データとして抽出する。
Further, in the transmissive liquid crystal display device, the saturation reduction unit outputs pixel data having high luminance and saturation among the pixel data included in the first input RGB signal that is an input image as follows (A). The saturation reduction process can be performed by the following procedure (B) for the extracted pixel data.
(A) Backlight upper limit MAXw MAXw = MAX × BlRatio
Calculated by the formula
MAXw <maxRGB-minRGB
Pixel data satisfying the above is extracted as pixel data having high luminance and saturation.

ただし、
MAX:彩度低減処理を行わない場合のバックライト値の上限値
WR:白色輝度比
BlRatio:バックライト値設定率(1/(1+WR)≦BlRatio≦1.0)
maxRGB=max(Ri,Gi,Bi)
minRGB=min(Ri,Gi,Bi)
Ri,Gi,Bi(i=1,2,…,Np):第1入力RGB信号における注目画素のRGB値
Np:入力画像の画素数
max(A,B,...):A,B,...の最大値
min(A,B,...):A,B,...の最小値
とする。
(B) 抽出された画素データに対して、
Rsi=α×Ri+(1−α)×Yi
Gsi=α×Gi+(1−α)×Yi
Bsi=α×Bi+(1−α)×Yi
の式により彩度低減処理後の画素データを求める。
However,
MAX: Upper limit value of backlight value when saturation reduction processing is not performed WR: White luminance ratio BlRatio: Backlight value setting rate (1 / (1 + WR) ≦ BlRatio ≦ 1.0)
maxRGB = max (Ri, Gi, Bi)
minRGB = min (Ri, Gi, Bi)
Ri, Gi, Bi (i = 1, 2,..., Np): RGB value of the target pixel in the first input RGB signal Np: Number of pixels of the input image max (A, B,...): A, B, . . . Maximum value min (A, B,...): A, B,. . . The minimum value of.
(B) For the extracted pixel data,
Rsi = α × Ri + (1−α) × Yi
Gsi = α × Gi + (1−α) × Yi
Bsi = α × Bi + (1−α) × Yi
The pixel data after the saturation reduction processing is obtained by the following equation.

ただし、
Rsi,Gsi,Bsi(i=1,2,…,Np):第2入力RGB信号における彩度低減処理後の注目画素のRGB値
Yi(i=1,2,…,Np):注目画素の輝度
α=MAXw/(maxRGB−minRGB)
とする。
However,
Rsi, Gsi, Bsi (i = 1, 2,..., Np): RGB value Yi (i = 1, 2,..., Np) of the target pixel after saturation reduction processing in the second input RGB signal: Luminance α = MAXw / (maxRGB−minRGB)
And

また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成手段は、以下の(A)の手順により、各Wサブピクセルの透過量(Wtsi)を算出するW透過量算出部と、以下の(B)の手順により、各RGBサブピクセルの透過量(Rtsi,Gtsi,Btsi)を算出するRGB透過量算出部と、以下の(C)の手順により、バックライト値(Wbs)を算出するバックライト値算出部と、以下の(D)の手順により、各RGBWサブピクセルの透過率(rsi,gsi,bsi,wsi)を算出する透過率算出手段とを備えている構成とすることができる。
(A) W透過量(Wtsi)を、
Wtsi=min(maxRGBs/(1+1/WR),minRGBs)
の式により算出する。
Further, in the transmissive liquid crystal display device, the output signal generation means includes a W transmission amount calculation unit that calculates a transmission amount (Wtsi) of each W sub-pixel according to the following procedure (A), and the following ( The RGB transmission amount calculation unit that calculates the transmission amount (Rtsi, Gtsi, Btsi) of each RGB sub-pixel by the procedure of B), and the backlight that calculates the backlight value (Wbs) by the procedure of (C) below. The value calculating unit and the transmittance calculating means for calculating the transmittance (rsi, gsi, bsi, wsi) of each RGBW sub-pixel can be configured by the following procedure (D).
(A) W transmission amount (Wtsi)
Wtsi = min (maxRGBs / (1 + 1 / WR), minRGBs)
It is calculated by the following formula.

ただし、
maxRGBs=max(Rsi,Gsi,Bsi)
minRGBs=min(Rsi,Gsi,Bsi)
とする。
(B) RGB透過量(Rtsi,Gtsi,Btsi)を、
Rtsi=Rsi−Wtsi
Gtsi=Gsi−Wtsi
Btsi=Bsi−Wtsi
の式により算出する。
(C) バックライト値(Wbs)を、
Wbs=max(Rts1,Gts1,Bts1,Wts1/WR,
...
RtsNp,GtsNp,BtsNp,WtsNp/WR)
の式により算出する。または、Wサブピクセル透過量を使わずに、
Wbs=max(Rts1,Gts1,Bts1,
...
RtsNp,GtsNp,BtsNp)
の式により算出する。
(D) RGBW透過率(rsi,gsi,bsi,wsi)を、
rsi=Rtsi/Wbs
gsi=Gtsi/Wbs
bsi=Btsi/Wbs
wsi=Wtsi/Wbs/WR
の式により算出する。
However,
maxRGBs = max (Rsi, Gsi, Bsi)
minRGBs = min (Rsi, Gsi, Bsi)
And
(B) RGB transmission amount (Rtsi, Gtsi, Btsi)
Rtsi = Rsi−Wtsi
Gtsi = Gsi-Wtsi
Btsi = Bsi−Wtsi
It is calculated by the following formula.
(C) Set the backlight value (Wbs)
Wbs = max (Rts1, Gts1, Bts1, Wts1 / WR,
. . .
RtsNp, GtsNp, BtsNp, WtsNp / WR)
It is calculated by the following formula. Or without using W sub-pixel transmission,
Wbs = max (Rts1, Gts1, Bts1,
. . .
RtsNp, GtsNp, BtsNp)
It is calculated by the following formula.
(D) RGBW transmittance (rsi, gsi, bsi, wsi)
rsi = Rtsi / Wbs
gsi = Gtsi / Wbs
bsi = Btsi / Wbs
wsi = Wtsi / Wbs / WR
It is calculated by the following formula.

ただし、Wbs=0の時、rsi=gsi=bsi=wsi=0とする。   However, when Wbs = 0, rsi = gsi = bsi = wsi = 0.

また、上記透過型液晶表示装置においては、上記液晶パネルに対して複数のアクティブバックライトを備え、各アクティブバックライトに対応する領域毎に、液晶パネルの透過率制御およびバックライトのバックライト値制御を行う構成とすることができる。   The transmissive liquid crystal display device includes a plurality of active backlights for the liquid crystal panel, and controls the transmittance of the liquid crystal panel and the backlight backlight value for each area corresponding to each active backlight. It can be set as the structure which performs.

上記の構成によれば、バックライトを分割することで、分割されたバックライト領域毎に最適にバックライト値を設定することができ、全体のバックライト消費電力を下げることができる。   According to the above configuration, by dividing the backlight, it is possible to optimally set the backlight value for each divided backlight region, and to reduce the overall backlight power consumption.

本発明に係る透過型液晶表示装置は、以上のように、1画素が、赤(R)、緑(G)、青(B)、および白(W)の4サブピクセルに分割されている液晶パネルと、発光輝度を制御可能な白色アクティブバックライトと、入力画像である第1入力RGB信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データに対して彩度低減処理を施すことで、該第1入力RGB信号を第2入力RGB信号に変換する彩度低減部と、上記第2入力RGB信号から、上記液晶パネルの各画素におけるR,G,B,Wの各サブピクセルの透過率信号を生成するとともに、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値を算出する出力信号生成部と、上記出力信号生成部で生成された上記透過率信号をもとに液晶パネルを駆動制御する液晶パネル制御部と、上記出力信号生成部で算出されたバックライト値に基づき、上記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御部とを備えている構成である。   As described above, in the transmissive liquid crystal display device according to the present invention, one pixel is divided into four subpixels of red (R), green (G), blue (B), and white (W). Of the pixel data included in the panel, the white active backlight capable of controlling the light emission luminance, and the first input RGB signal that is the input image, the pixel data having high luminance and saturation is subjected to saturation reduction processing. Then, a saturation reduction unit that converts the first input RGB signal into a second input RGB signal, and the R, G, B, and W subpixels of each pixel of the liquid crystal panel from the second input RGB signal. An output signal generation unit that generates a transmittance signal and calculates a backlight value in the active backlight, and a liquid crystal panel that drives and controls the liquid crystal panel based on the transmittance signal generated by the output signal generation unit. A control unit, based on the backlight value calculated by the output signal generation unit, a configuration in which a backlight controller for controlling the emission luminance of the backlight.

それゆえ、1画素が、R,G,B,Wの4サブピクセルに分割されている液晶パネルを用いることにより、R,G,Bの各色成分の一部をフィルタ吸収による光量損失が無い(もしくは少ない)Wサブピクセルに振り分けることができる。これにより、カラーフィルタによる光量吸収を減らし、これに応じてバックライト値を下げることで透過型液晶表示装置における消費電力の削減を実現できる。   Therefore, by using a liquid crystal panel in which one pixel is divided into four subpixels of R, G, B, and W, there is no light loss due to filter absorption of a part of each color component of R, G, and B ( (Or fewer) W subpixels. Accordingly, it is possible to reduce power consumption in the transmissive liquid crystal display device by reducing light absorption by the color filter and lowering the backlight value accordingly.

さらに、原入力である第1入力RGB信号に対して彩度低減処理を行い、該彩度低減処理が施された第2入力RGB信号に基づいてバックライト値およびRGBW透過率を算出することで、バックライト値をより確実に低減させることができる。   Further, saturation reduction processing is performed on the first input RGB signal which is the original input, and a backlight value and RGBW transmittance are calculated based on the second input RGB signal subjected to the saturation reduction processing. The backlight value can be reduced more reliably.

また、第2入力RGB信号の生成時においては、液晶パネルの特性に応じた彩度低減範囲が設けられ、本発明で彩度低減度合を自由に設定可能である。よって、本発明の彩度低減処理で、彩度を最も低く下げた場合、バックライトの消費電力を最も効率的に削減することができる。   Further, when the second input RGB signal is generated, a saturation reduction range corresponding to the characteristics of the liquid crystal panel is provided, and the saturation reduction degree can be freely set in the present invention. Therefore, when the saturation is reduced to the lowest level in the saturation reduction process of the present invention, the power consumption of the backlight can be reduced most efficiently.

本発明の一実施形態について図1ないし図12に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態に係る液晶表示装置(以下、本液晶表示装置と称する)の概略構成を図1を参照して説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of a liquid crystal display device according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present liquid crystal display device) will be described with reference to FIG.

本液晶表示装置は、彩度低減部11、出力信号生成部12、液晶パネル制御部13、RGBW液晶パネル(以下、単に液晶パネルと称する)14、バックライト制御部15、および白色バックライト(以下、単にバックライトと称する)16を備えている。   This liquid crystal display device includes a saturation reduction unit 11, an output signal generation unit 12, a liquid crystal panel control unit 13, an RGBW liquid crystal panel (hereinafter simply referred to as a liquid crystal panel) 14, a backlight control unit 15, and a white backlight (hereinafter referred to as a liquid crystal panel). , Simply referred to as a backlight) 16.

液晶パネル14は、Np個の画素をマトリクス上に配置してなり、図2(a),(b)に示すように、各画素はR(赤),G(緑),B(青),W(白)の4サブピクセルで構成されている。尚、各画素におけるR,G,B,Wサブピクセルの形状および配置関係は特に限定されない。また、バックライト16は、冷陰極蛍光ランプ(CCFL)や白色発光ダイオード(白色LED)などの白色光源を用いたものであり、照射光の明るさを制御できるアクティブバックライトである。   The liquid crystal panel 14 is formed by arranging Np pixels on a matrix. As shown in FIGS. 2A and 2B, each pixel has R (red), G (green), B (blue), It is composed of 4 sub-pixels of W (white). In addition, the shape and arrangement | positioning relationship of R, G, B, and W sub pixel in each pixel are not specifically limited. The backlight 16 uses a white light source such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or a white light emitting diode (white LED), and is an active backlight capable of controlling the brightness of the irradiated light.

液晶パネル14におけるR,G,Bの各サブピクセルは、カラーフィルタ(図示せず)におけるR,G,Bのフィルタ層がそれぞれ対応するように配置される。したがって、R,G,Bの各サブピクセルは、バックライト16から発生された白色光の中で、該当波長帯の光を選択的に透過させ、他の波長帯の光は吸収する。また、Wサブピクセルは、基本的にはカラーフィルタにおいて対応する吸収フィルタ層を有しない。すなわち、Wサブピクセルを透過する光は、カラーフィルタによる一切の吸収を受けることなく、白色光のまま液晶パネル14から出射される。但し、Wサブピクセルは、R,G,Bのカラーフィルタよりもバックライトの光の吸収が少ないフィルタ層を持つ構成でもよい。   The R, G, and B sub-pixels in the liquid crystal panel 14 are arranged so that the R, G, and B filter layers in the color filter (not shown) correspond to each other. Accordingly, each of the R, G, and B subpixels selectively transmits light in the corresponding wavelength band among white light generated from the backlight 16, and absorbs light in other wavelength bands. Further, the W sub-pixel basically has no corresponding absorption filter layer in the color filter. That is, the light transmitted through the W sub-pixel is emitted from the liquid crystal panel 14 as white light without being absorbed by the color filter. However, the W sub-pixel may have a filter layer that absorbs less backlight light than the R, G, and B color filters.

このとき、Wサブピクセルから出力される光は白色で、各RGBサブピクセルの透過率が同じのとき、RGBサブピクセルのそれぞれから出力される光の和も白色になる。但し、RGBサブピクセルの透過率とWサブピクセルの透過率とが同じであっても、RGBサブピクセルからの光の和として出力される白色光の明るさと、Wサブピクセルから出力される白色光の明るさとは同じであるとは限らない。これは、各サブピクセルのカラーフィルタで吸収される光の量や、サブピクセルの大きさによって、明るさが変化するためである。   At this time, the light output from the W subpixel is white, and when the transmittance of each RGB subpixel is the same, the sum of the light output from each of the RGB subpixels is also white. However, even if the transmittance of the RGB subpixel and the transmittance of the W subpixel are the same, the brightness of the white light output as the sum of the light from the RGB subpixel and the white light output from the W subpixel Is not necessarily the same brightness. This is because the brightness changes depending on the amount of light absorbed by the color filter of each subpixel and the size of the subpixel.

この時の、RGBサブピクセルから出力される白色の光の強さに対する、Wサブピクセルから出力される白色の光の強さの比を白色輝度比WRとする。具体的には、RGBサブピクセルの各透過率をx%としてWサブピクセルの各透過率を0%とした場合の表示輝度P1と、RGBサブピクセルの各透過率を0%としてWサブピクセルの各透過率をx%とした場合の表示輝度P2との比P2/P1を白色輝度比WRとする。尚、通常は、ある一枚の液晶パネルにおいて、パネル全体で(すなわち全ての画素で)同じ白色輝度比WRとなる。   At this time, the ratio of the intensity of the white light output from the W subpixel to the intensity of the white light output from the RGB subpixel is defined as a white luminance ratio WR. Specifically, the display luminance P1 when each transmittance of the RGB subpixel is x% and each transmittance of the W subpixel is 0%, and each transmittance of the RGB subpixel is 0%, A ratio P2 / P1 with the display luminance P2 when each transmittance is x% is defined as a white luminance ratio WR. Normally, in a single liquid crystal panel, the same white luminance ratio WR is obtained for the entire panel (that is, for all pixels).

本液晶表示装置は、パソコンやテレビチューナーなどの外部から、表示すべき画像情報をRGB信号(第1入力RGB信号)として受け取り、該RGB信号を入力信号Ri,Gi,Bi(i=1,2,…,Np)として処理を行うものである。   This liquid crystal display device receives image information to be displayed as an RGB signal (first input RGB signal) from the outside such as a personal computer or a TV tuner, and receives the RGB signal as input signals Ri, Gi, Bi (i = 1, 2). ,..., Np).

彩度低減部11は、第1入力RGB信号に対して必要に応じて彩度低減処理を行った後、第2入力RGB信号として出力信号生成部12へ出力する。   The saturation reduction unit 11 performs saturation reduction processing on the first input RGB signal as necessary, and then outputs the first input RGB signal to the output signal generation unit 12 as a second input RGB signal.

出力信号生成部12は、第2入力RGB信号から液晶パネル14における各サブピクセルの透過率と、バックライト16におけるバックライト値とを求める手段である。すなわち、出力信号生成部12は、第2入力RGB信号である入力信号Rsi,Gsi,Bsiからバックライト値Wbsを求めると共に、入力信号Rsi,Gsi,Bsiを上記バックライト値Wbsに適合する透過率信号rsi,gsi,bsi,wsiに変換する。   The output signal generation unit 12 is a means for obtaining the transmittance of each subpixel in the liquid crystal panel 14 and the backlight value in the backlight 16 from the second input RGB signal. That is, the output signal generation unit 12 obtains the backlight value Wbs from the input signals Rsi, Gsi, and Bsi that are the second input RGB signals, and transmits the input signals Rsi, Gsi, and Bsi to the backlight value Wbs. The signals rsi, gsi, bsi, and wsi are converted.

求められたバックライト値Wbsはバックライト制御部15に出力され、バックライト制御部15は、このバックライト値Wbsに応じてバックライト16の輝度を調節する。バックライト16はCCFLや白色LEDなどの白色光源を利用したものであり、バックライト制御部15によって、バックライト値に比例した明るさに制御することができる。バックライト16の明るさの制御方法は、用いられる光源の種類によって異なるが、例えば、バックライト値に比例した電圧をかけたり、バックライト値に比例した電流を流したりして明るさを制御することができる。また、バックライトがLEDなどの場合は、パルス幅変調(PWM)でデューティー比を変えて明るさを制御することも可能である。さらに、バックライト光源の明るさが非線形特性を持つ場合、バックライト値からルックアップテーブルで光源への印加電圧や印加電流等を求めてバックライトへの明るさ制御を行うことにより所望の明るさに制御する方法などもある。   The obtained backlight value Wbs is output to the backlight control unit 15, and the backlight control unit 15 adjusts the luminance of the backlight 16 in accordance with the backlight value Wbs. The backlight 16 uses a white light source such as a CCFL or a white LED, and can be controlled by the backlight control unit 15 to a brightness proportional to the backlight value. The method for controlling the brightness of the backlight 16 differs depending on the type of light source used. For example, the brightness is controlled by applying a voltage proportional to the backlight value or passing a current proportional to the backlight value. be able to. Further, when the backlight is an LED or the like, it is also possible to control the brightness by changing the duty ratio by pulse width modulation (PWM). Furthermore, when the brightness of the backlight light source has non-linear characteristics, the desired brightness can be obtained by controlling the brightness of the backlight by obtaining the applied voltage or applied current to the light source from the backlight value using a lookup table. There is also a method to control it.

透過率信号rsi,gsi,bsi,wsiは、液晶パネル制御部13に出力され、液晶パネル制御部13は、この透過率信号に基づいて液晶パネル14の各サブピクセルの透過率が所望の透過率になるように制御する。液晶パネル制御部13は、走査線駆動回路、信号線駆動回路等を含む構成であり、走査信号およびデータ信号を生成して、この走査信号およびデータ信号等のパネル制御信号によって液晶パネル14を駆動する。透過率信号rsi,gsi,bsi,wsiは、信号線駆動回路でのデータ信号の生成に用いられる。液晶パネル14の透過率制御には、サブピクセルの透過率に比例した電圧をかけ液晶パネルの透過率を制御する方法や、非線形特性を線形化するために、サブピクセルの透過率から液晶パネルにかける電圧をルックアップテーブルから表引きし、液晶パネルを所望の透過率に制御する方法などがある。   The transmittance signals rsi, gsi, bsi, and wsi are output to the liquid crystal panel control unit 13, and the liquid crystal panel control unit 13 determines that the transmittance of each sub-pixel of the liquid crystal panel 14 is a desired transmittance based on the transmittance signal. Control to become. The liquid crystal panel control unit 13 includes a scanning line driving circuit, a signal line driving circuit, and the like, generates a scanning signal and a data signal, and drives the liquid crystal panel 14 by the panel control signal such as the scanning signal and the data signal. To do. The transmittance signals rsi, gsi, bsi, and wsi are used to generate data signals in the signal line driver circuit. For controlling the transmittance of the liquid crystal panel 14, a voltage proportional to the transmittance of the subpixel is applied to control the transmittance of the liquid crystal panel, and the linearity is changed from the transmittance of the subpixel to the liquid crystal panel. There is a method of controlling the liquid crystal panel to a desired transmittance by drawing a voltage to be applied from a lookup table.

尚、本発明の液晶表示装置において、入力信号は上述のようなRGB信号に限られるものではなく、YUV信号などのカラー信号でもよい。RGB信号以外のカラー信号が入力される場合、それをRGB信号に変換してから出力信号生成部12に入力する構成であっても良く、あるいは、出力信号生成部12がRGB信号以外のカラー入力信号をRGBW信号へ変換可能な構成であっても良い。   In the liquid crystal display device of the present invention, the input signal is not limited to the RGB signal as described above, and may be a color signal such as a YUV signal. When a color signal other than an RGB signal is input, the color signal may be converted into an RGB signal and then input to the output signal generation unit 12. Alternatively, the output signal generation unit 12 may input a color input other than the RGB signal. A configuration capable of converting a signal into an RGBW signal may be used.

本液晶表示装置において、液晶パネル14の各サブピクセルにおける表示輝度は、バックライトの明るさ(照射輝度)と、該サブピクセルにおける透過率と、白色輝度比WRとによって表される。RGBの各サブピクセルの明るさをバックライトの明るさと該サブピクセルにおける透過率との積とした時、Wサブピクセルの明るさは、バックライトの明るさとWサブピクセルにおける透過率と白色輝度比WRとの積によって表される。ここで、各サブピクセルにおける表示輝度は、該サブピクセルの透過量に比例している。   In the present liquid crystal display device, the display luminance in each subpixel of the liquid crystal panel 14 is represented by the brightness of the backlight (irradiation luminance), the transmittance in the subpixel, and the white luminance ratio WR. When the brightness of each RGB subpixel is the product of the backlight brightness and the transmittance of the subpixel, the brightness of the W subpixel is the brightness of the backlight, the transmittance of the W subpixel, and the white luminance ratio. It is represented by the product with WR. Here, the display luminance in each subpixel is proportional to the transmission amount of the subpixel.

尚、本実施の形態においては「バックライト値」との用語が使用されているが、このバックライト値は、バックライトの明るさと比例の関係を持つものであって、厳密に言えば、バックライトの明るさと同じ値ではない。同様に、サブピクセルの透過量は、サブピクセルの明るさと比例の関係を持つものであって同じ値ではない。すなわち、本実施の形態におけるバックライト値とは、バックライトに送る信号であって、実際の明るさとは、単に比例関係にあるものでしかない。   In the present embodiment, the term “backlight value” is used, but this backlight value has a proportional relationship with the brightness of the backlight. It is not the same value as the brightness of the light. Similarly, the transmission amount of the subpixel is proportional to the brightness of the subpixel and is not the same value. That is, the backlight value in the present embodiment is a signal sent to the backlight, and the actual brightness is merely in a proportional relationship.

具体的には、本実施の形態において、透過量は、バックライト値に透過率(Wサブピクセルの場合はさらにWR)を掛けることによって求めることができる。これに対し、サブピクセルの明るさは、バックライトの輝度値(明るさ)に対して、各サブピクセルの色フィルタの透過率、およびサブピクセルのLCD透過率を掛けることで求められる。   Specifically, in the present embodiment, the transmission amount can be obtained by multiplying the backlight value by the transmittance (further WR in the case of the W sub-pixel). On the other hand, the brightness of the subpixel is obtained by multiplying the luminance value (brightness) of the backlight by the transmittance of the color filter of each subpixel and the LCD transmittance of the subpixel.

また、白色輝度比WRは、(RGBサブピクセルによる白色輝度):(Wサブピクセルによる白色輝度)の比であって、RGBを基準に考えている。白色輝度比は、(Wカラーフィルタによる透過率)/(RGBカラーフィルタによる透過率)で求めることもできる。   The white luminance ratio WR is a ratio of (white luminance by RGB subpixel) :( white luminance by W subpixel), and is considered based on RGB. The white luminance ratio can also be obtained by (transmittance by W color filter) / (transmittance by RGB color filter).

ここで、本液晶表示装置における表示原理、および消費電力削減効果について以下に詳細に説明する。尚、本液晶表示装置では、バックライト値およびサブピクセル透過率は、出力信号生成部12において求められる。したがって、以下に説明するバックライト値およびサブピクセル透過率の算出方法は、彩度低減部11から出力信号生成部12へ入力される第2入力RGB信号に対して施される処理である。   Here, the display principle and the power consumption reduction effect in the present liquid crystal display device will be described in detail below. In the present liquid crystal display device, the backlight value and the sub-pixel transmittance are obtained by the output signal generation unit 12. Therefore, the backlight value and subpixel transmittance calculation method described below is a process performed on the second input RGB signal input from the saturation reduction unit 11 to the output signal generation unit 12.

本液晶表示装置におけるバックライト値およびサブピクセル透過率の決定方法では、最初に、バックライトに対応する表示領域内の全ての画素毎に必要最小限のバックライト値を求める。次に、画素毎に求めた必要最小限のバックライト値から、1枚の画像における最大値を求め、その値をバックライト値とする。ここで、各画素における必要最小限のバックライト値を求めるとき、画素の表示データ内容に応じて、バックライト値の求め方は2つの方法に分かれる。具体的には、注目画素内のサブピクセルにおける最大輝度(すなわちmax(Rsi,Gsi,Bsi))と最小輝度(すなわちmin(Rsi,Gsi,Bsi))との関係によって、その注目画素に対するバックライト値の求め方が異なる。   In the method for determining the backlight value and the sub-pixel transmittance in the present liquid crystal display device, first, the minimum necessary backlight value is obtained for every pixel in the display area corresponding to the backlight. Next, the maximum value in one image is obtained from the minimum necessary backlight value obtained for each pixel, and that value is used as the backlight value. Here, when obtaining the minimum necessary backlight value for each pixel, there are two methods for obtaining the backlight value depending on the display data content of the pixel. Specifically, the backlight for the target pixel is determined by the relationship between the maximum luminance (that is, max (Rsi, Gsi, Bsi)) and the minimum luminance (that is, min (Rsi, Gsi, Bsi)) in the sub-pixel in the target pixel. The way to find the value is different.

はじめに、min(Rsi,Gsi,Bsi)≧max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)となる注目画素における必要最小限のバックライト値の求め方を説明する。   First, a description will be given of how to obtain the minimum necessary backlight value for the target pixel that satisfies min (Rsi, Gsi, Bsi) ≧ max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR).

出力信号生成部への第2RGB入力信号Rsi,Gsi,Bsiの最大値をmaxRGBsi、最小値をminRGBsiとする。ここでは、最大値maxRGBsiに該当するサブピクセルの色成分がR(赤)である場合について説明するが、maxRGBsiがG(緑)およびB(青)である場合も同様に考えることができる。尚、maxRGBsiおよびminRGBsiは、いずれもサブピクセルの透過量にて表される値である。   The maximum value of the second RGB input signals Rsi, Gsi, Bsi to the output signal generation unit is maxRGBsi, and the minimum value is minRGBsi. Here, the case where the color component of the sub-pixel corresponding to the maximum value maxRGBsi is R (red) will be described, but the same can be considered when maxRGBsi is G (green) and B (blue). Note that maxRGBsi and minRGBsi are both values represented by the transmission amount of the sub-pixel.

ここで、透過量maxRGBsiであるR成分の表示光のみについて考えれば、この表示光に対してバックライト値を最も低減することができるのは、RサブピクセルおよびWサブピクセルの透過率が共に100%となるように、RサブピクセルおよびWサブピクセルに透過量を割り振った時である。   Here, if only the display light of the R component having the transmission amount maxRGBsi is considered, the backlight value can be most reduced with respect to this display light because both the transmittances of the R subpixel and the W subpixel are 100. When the transmission amount is allocated to the R sub-pixel and the W sub-pixel so as to be%.

この時の必要最小限のバックライト値をBlminとし、かつ白色輝度比WRを考慮すると、RサブピクセルおよびWサブピクセルの透過率が共に100%であることから、Rサブピクセルからの出射光の輝度はBlmin、Wサブピクセルからの出射光の輝度はWR×Blminとなる。そして、RサブピクセルおよびWサブピクセルからの出射光の和、すなわち(1+WR)×BlminがR成分の透過量となる。そして、(1+WR)×BlminがmaxRGBsiに等しいため、Blminは、maxRGBsi/(1+WR)となる。   If the minimum necessary backlight value at this time is Blmin and the white luminance ratio WR is taken into account, the transmittances of the R sub-pixel and the W sub-pixel are both 100%. The luminance is B1min, and the luminance of the light emitted from the W subpixel is WR × B1min. The sum of the light emitted from the R subpixel and the W subpixel, that is, (1 + WR) × Blmin is the transmission amount of the R component. Since (1 + WR) × Blmin is equal to maxRGBsi, B1min is maxRGBsi / (1 + WR).

但し、上記の考えは、R成分の表示光のみについて考えた場合であり、GおよびB成分については考慮していない。実際には、minRGBsi<maxRGBsi/(1+1/WR)である時にバックライト値をmaxRGBsi/(1+WR)を設定すると、以下の式に示すように、最小値minRGBsiに該当する色成分の透過量が必要量を超えてしまう。   However, the above idea is a case where only the R component display light is considered, and the G and B components are not considered. Actually, if minRGBsi <maxRGBsi / (1 + 1 / WR) and the backlight value is set to maxRGBsi / (1 + WR), the transmission amount of the color component corresponding to the minimum value minRGBsi is required as shown in the following equation. It will exceed the amount.

maxRGBsi/(1+WR)×WR
=maxRGBsi/(1+1/WR)>minRGBsi
このため、ある注目画素において、minRGBsi≧maxRGBsi/(1+1/WR)が成立する時のみ、該注目画素における必要最小限のバックライト値が、上記の考えに基づいてmaxRGBsi/(1+WR)に設定される。
maxRGBsi / (1 + WR) × WR
= MaxRGBsi / (1 + 1 / WR)> minRGBsi
Therefore, only when minRGBsi ≧ maxRGBsi / (1 + 1 / WR) is established in a certain pixel of interest, the minimum necessary backlight value in the pixel of interest is set to maxRGBsi / (1 + WR) based on the above idea. The

そして、minRGBsi<maxRGBsi/(1+1/WR)である注目画素においては、最小値minRGBsiに該当する色成分の透過量が必要量を超えないよう、Wサブピクセルに振り分けることのできる最大の透過量はminRGBsiとなる。この場合、最大値maxRGBsiに該当する色成分のサブピクセルでは、同量の透過量をWサブピクセルに振り分けることによって、その後の透過量がmaxRGBsi−minRGBsiとなる。その結果、上記注目画素における必要最小限のバックライト値はmaxRGBsi−minRGBsiとなる。   In the target pixel where minRGBsi <maxRGBsi / (1 + 1 / WR), the maximum transmission amount that can be distributed to the W sub-pixel is such that the transmission amount of the color component corresponding to the minimum value minRGBsi does not exceed the required amount. minRGBsi. In this case, in the subpixel of the color component corresponding to the maximum value maxRGBsi, the same amount of transmission is distributed to the W subpixel, so that the subsequent amount of transmission becomes maxRGBsi-minRGBsi. As a result, the minimum necessary backlight value in the target pixel is maxRGBsi-minRGBsi.

このように、各画素における必要最小限のバックライト値を求め、1枚の画像の全画素における必要とされるバックライト値の最大値をバックライト値Wbsとする。   In this way, the minimum necessary backlight value in each pixel is obtained, and the maximum value of the required backlight value in all pixels of one image is set as the backlight value Wbs.

このバックライト値Wbsより、各サブピクセルの透過率は以下のように求められる。すなわち、RGBの各サブピクセルの透過率は、(透過量)/(バックライト値)で表すことができる。また、Wサブピクセルの透過率は、(透過量)/(バックライト値)/(白色輝度比)として表すことができる。これは、Wサブピクセルは、RGBの各サブピクセルに比べて白色輝度比WR倍明るいため、Wサブピクセルの出力輝度値に必要とされるバックライト値は、RGBサブピクセルに必要なバックライト値の1/WR倍で計算できるためである。   From the backlight value Wbs, the transmittance of each sub-pixel is obtained as follows. That is, the transmittance of each RGB sub-pixel can be expressed by (transmission amount) / (backlight value). The transmittance of the W sub-pixel can be expressed as (transmission amount) / (backlight value) / (white luminance ratio). This is because the W subpixel is brighter than the RGB subpixels by a white luminance ratio WR, and the backlight value required for the output luminance value of the W subpixel is the backlight value required for the RGB subpixel. This is because the calculation can be performed at 1 / WR times the.

以下に、図3、図4、図15〜図18を用いて具体例を説明する。   Specific examples will be described below with reference to FIGS. 3, 4, and 15 to 18.

先ずは、白色輝度比WRが1の液晶パネルを用いた場合において、min(Rsi,Gsi,Bsi)≧max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)となる画素において、バックライト値の求め方を図3(a),(b)を参照して説明する。ここで、図3(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図3(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。   First, in the case where a liquid crystal panel having a white luminance ratio WR of 1 is used, a backlight value of a pixel satisfying min (Rsi, Gsi, Bsi) ≧ max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) is set. A method of obtaining will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device. FIG. 3B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison.

図3(a),(b)において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が(R,G,B)=(50,60,40)の場合を考える。このとき、Gの輝度値60がmax(Rsi,Gsi,Bsi)であり、Bの輝度値40がmin(Rsi,Gsi,Bsi)であり、min(Rsi,Gsi,Bsi)≧max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)の関係が満たされている。   3A and 3B, consider a case where the target panel output luminance of a pixel of interest is (R, G, B) = (50, 60, 40). At this time, the luminance value 60 of G is max (Rsi, Gsi, Bsi), the luminance value 40 of B is min (Rsi, Gsi, Bsi), and min (Rsi, Gsi, Bsi) ≧ max (Rsi, The relationship of Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) is satisfied.

特許文献1における表示方法では、図3(b)に示すように、バックライト値は、max(Rsi,Gsi,Bsi)=60に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、R,G,Bの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、83%(=50/60),100%(=60/60),67%(=40/60)に設定される。   In the display method in Patent Document 1, as shown in FIG. 3B, the backlight value is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) = 60, and the transmittance of each sub-pixel is adjusted to this backlight value. Determined. That is, the respective transmittances of the R, G, and B sub-pixels are set to 83% (= 50/60), 100% (= 60/60), and 67% (= 40/60).

一方、本液晶表示装置においては、入力信号Rsi,Gsi,BsiのR,G,B各成分において、max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)に相当する値分をW成分の透過量に振り分ける。その結果、RGB信号で表されている入力信号(R,G,B)=(50,60,40)は、RGBW信号で表される透過量(R,G,B,W)=(20,30,10,30)に変換される。また、この注目画素において、バックライト値はmax(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+WR)=30に設定される。また、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、このバックライト値に合わせて決定される。すなわち、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、67%(=20/30),100%(=30/30),33%(=10/30),100%(=30/30/WR)に設定される。但し、図3(a)において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。   On the other hand, in this liquid crystal display device, the R component, the G component, and the B component of the input signals Rsi, Gsi, and Bsi each transmit a value corresponding to max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR). Sort into quantities. As a result, an input signal (R, G, B) = (50, 60, 40) represented by an RGB signal has a transmission amount (R, G, B, W) = (20, 60) represented by an RGBW signal. 30, 10, 30). In this target pixel, the backlight value is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + WR) = 30. Further, the respective transmittances of the R, G, B, and W sub-pixels are determined in accordance with the backlight value. That is, the transmittances of the R, G, B, and W sub-pixels are 67% (= 20/30), 100% (= 30/30), 33% (= 10/30), 100% ( = 30/30 / WR). However, the transmittance shown in FIG. 3A is the largest among the plurality of backlight values obtained for all the pixels, and the luminance value in the backlight. Is an example of the transmittance when it is adopted as.

また、本液晶表示装置における上述のバックライト値を特許文献1の方法で求められるバックライト値と比較するには、サブピクセルの面積比をも考慮する必要がある。すなわち、特許文献1では1画素が3つのサブピクセルに分割されているのに対し、本液晶表示装置では1画素が4つのサブピクセルに分割されている。このため、各サブピクセルが均等に分割されているとすると、本液晶表示装置では、1つのサブピクセルの面積が、特許文献1に比べ3/4の面積しかなく、このようなサブピクセルにおける面積の低下を補うため、本液晶表示装置では、バックライト値を4/3倍することで、特許文献1の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。   Further, in order to compare the above backlight value in the present liquid crystal display device with the backlight value obtained by the method of Patent Document 1, it is necessary to consider the area ratio of the subpixels. That is, in Patent Document 1, one pixel is divided into three subpixels, whereas in the present liquid crystal display device, one pixel is divided into four subpixels. For this reason, assuming that each subpixel is equally divided, in the present liquid crystal display device, the area of one subpixel is only 3/4 that of Patent Document 1, and the area of such a subpixel is as follows. In the present liquid crystal display device, the backlight value is multiplied by 4/3 to compensate for the decrease in the brightness, and can be compared on the same basis as the backlight value obtained by the method of Patent Document 1.

この結果、図3(a)の例におけるバックライト値を図3(b)のバックライト値と同一基準に補正すれば、(4/3)×60/(1+WR)=40となる。同様の表示を行う図3(b)の例ではバックライト値は60であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。   As a result, if the backlight value in the example of FIG. 3A is corrected to the same standard as the backlight value of FIG. 3B, (4/3) × 60 / (1 + WR) = 40. In the example of FIG. 3B in which the same display is performed, the backlight value is 60. Therefore, it can be seen that the pixel of interest has the effect of reducing power consumption according to the present invention.

次に、白色輝度比WRが1の液晶パネルを用いた場合において、min(Rsi,Gsi,Bsi)<max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)となる画素におけるバックライト値の求め方を図4(a),(b)を参照して説明する。ここで、図4(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図4(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。   Next, in the case where a liquid crystal panel having a white luminance ratio WR of 1 is used, the backlight value in a pixel satisfying min (Rsi, Gsi, Bsi) <max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) is obtained. This will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). Here, FIG. 4A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device. FIG. 4B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison.

図4(a),(b)において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が(R,G,B)=(50,60,20)の場合を考える。このとき、Gの輝度値60がmax(Rsi,Gsi,Bsi)であり、Bの輝度値20がmin(Rsi,Gsi,Bsi)であり、min(Rsi,Gsi,Bsi)<max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)の関係が満たされている。   In FIGS. 4A and 4B, a case is considered where the target panel output luminance of a target pixel is (R, G, B) = (50, 60, 20). At this time, the luminance value 60 of G is max (Rsi, Gsi, Bsi), the luminance value 20 of B is min (Rsi, Gsi, Bsi), and min (Rsi, Gsi, Bsi) <max (Rsi, The relationship of Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) is satisfied.

特許文献1における表示方法では、図4(b)に示すように、バックライト値は、max(Rsi,Gsi,Bsi)=60に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、R,G,Bの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、83%(=50/60),100%(=60/60),33%(=20/60)に設定される。   In the display method in Patent Document 1, as shown in FIG. 4B, the backlight value is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) = 60, and the transmittance of each sub-pixel is adjusted to this backlight value. Determined. That is, the respective transmittances in the R, G, and B sub-pixels are set to 83% (= 50/60), 100% (= 60/60), and 33% (= 20/60).

一方、本液晶表示装置においては、入力信号Rsi,Gsi,BsiのR,G,B各成分において、min(Rsi,Gsi,Bsi)に相当する値分をW成分の透過量に振り分ける。その結果、RGB信号で表されている入力信号(R,G,B)=(50,60,20)は、RGBW信号で表される透過量(R,G,B,W)=(30,40,0,20)に変換される。また、この注目画素において、バックライト値は、(max(Rsi,Gsi,Bsi)−min(Rsi,Gsi,Bsi))=40に設定される。また、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、このバックライト値に合わせて決定される。R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、75%(=30/40),100%(=40/40),0%(=0/40),50%(=20/40/WR)に設定される。   On the other hand, in the present liquid crystal display device, a value corresponding to min (Rsi, Gsi, Bsi) is distributed to the transmission amount of the W component in the R, G, B components of the input signals Rsi, Gsi, Bsi. As a result, the input signal (R, G, B) = (50, 60, 20) represented by the RGB signal has a transmission amount (R, G, B, W) = (30, 60) represented by the RGBW signal. 40, 0, 20). In this target pixel, the backlight value is set to (max (Rsi, Gsi, Bsi) −min (Rsi, Gsi, Bsi)) = 40. Further, the respective transmittances of the R, G, B, and W sub-pixels are determined in accordance with the backlight value. The transmittances of the R, G, B, and W sub-pixels are 75% (= 30/40), 100% (= 40/40), 0% (= 0/40), and 50% (= 20). / 40 / WR).

但し、図4(a)において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図4(a)の例においても、バックライト値を4/3倍することで、特許文献1の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。   However, the transmittance shown in FIG. 4 (a) is the largest among the plurality of backlight values obtained for all the pixels, and the luminance value in the backlight. Is an example of the transmittance when it is adopted as. In the example of FIG. 4A as well, by multiplying the backlight value by 4/3, comparison with the backlight value obtained by the method of Patent Document 1 becomes possible.

この結果、図4(a)の例において、バックライト値は(4/3)×(60−20)=53.3となる。同様の表示を行う図4(b)の例ではバックライト値は60であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。   As a result, in the example of FIG. 4A, the backlight value is (4/3) × (60−20) = 53.3. In the example of FIG. 4B in which the same display is performed, the backlight value is 60. Therefore, it can be seen that the pixel of interest has the effect of reducing power consumption according to the present invention.

次に、白色輝度比WRが1.5の液晶パネルを用いた場合において、min(Rsi,Gsi,Bsi)≧max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)となる画素におけるバックライト値の求め方を図15(a),(b)を参照して説明する。ここで、図15(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図15(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。   Next, when a liquid crystal panel having a white luminance ratio WR of 1.5 is used, a backlight value in a pixel satisfying min (Rsi, Gsi, Bsi) ≧ max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR). The method of obtaining will be described with reference to FIGS. 15 (a) and 15 (b). Here, FIG. 15A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device. FIG. 15B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison.

図15(a),(b)において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が(R,G,B)=(100,120,80)の場合を考える。このとき、Gの輝度値120がmax(Rsi,Gsi,Bsi)であり、Bの輝度値80がmin(Rsi,Gsi,Bsi)であり、min(Rsi,Gsi,Bsi)≧max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)=72の関係が満たされている。   In FIGS. 15A and 15B, consider the case where the target panel output luminance of a certain pixel of interest is (R, G, B) = (100, 120, 80). At this time, the luminance value 120 of G is max (Rsi, Gsi, Bsi), the luminance value 80 of B is min (Rsi, Gsi, Bsi), and min (Rsi, Gsi, Bsi) ≧ max (Rsi, The relationship of Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) = 72 is satisfied.

特許文献1における表示方法では、図15(b)に示すように、バックライトの輝度値は、max(Rsi,Gsi,Bsi)=120に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、R,G,Bの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、83%(=100/120),100%(=120/120),67%(=80/120)に設定される。   In the display method in Patent Document 1, as shown in FIG. 15B, the luminance value of the backlight is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) = 120, and the transmittance of each sub-pixel is the backlight value. It is decided according to. That is, the respective transmittances in the R, G, and B subpixels are set to 83% (= 100/120), 100% (= 120/120), and 67% (= 80/120).

一方、本液晶表示装置においては、入力信号Rsi,Gsi,BsiのR,G,B各成分において、max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)に相当する値分をW成分の透過量に振り分ける。その結果、RGB信号で表されている入力信号(R,G,B)=(100,120,80)は、RGBW信号で表される透過量(R,G,B,W)=(28,48,8,72)に変換される。また、この注目画素において、バックライト値はmax(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+WR)=48に設定される。   On the other hand, in this liquid crystal display device, the R component, the G component, and the B component of the input signals Rsi, Gsi, and Bsi each transmit a value corresponding to max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR). Sort into quantities. As a result, the input signal (R, G, B) = (100, 120, 80) represented by the RGB signal has a transmission amount (R, G, B, W) = (28, 48, 8, 72). In this target pixel, the backlight value is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + WR) = 48.

また、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、このバックライト値から作られるバックライトの明るさに合わせて決定される。Wサブピクセルは、RGBのサブピクセルに比べて白色輝度比WR倍明るいため、Wサブピクセルの透過量に必要とされるバックライト値は、RGBサブピクセルに必要なバックライト値の1/WR倍で計算できる。すなわち、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、58%(=28/48),100%(=48/48),16.7%(=8/48),100%(=72/48/WR)に設定される。   Further, the respective transmittances in the R, G, B, and W sub-pixels are determined in accordance with the brightness of the backlight produced from the backlight value. Since the W subpixel is WR times brighter than the RGB subpixel, the backlight value required for the transmission amount of the W subpixel is 1 / WR times the backlight value required for the RGB subpixel. It can be calculated with That is, the respective transmittances in the R, G, B, and W sub-pixels are 58% (= 28/48), 100% (= 48/48), 16.7% (= 8/48), 100, respectively. % (= 72/48 / WR).

但し、図15(a)において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図15(a)の例においても、バックライトの輝度値を4/3倍することで、特許文献1の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。   However, the transmittance shown in FIG. 15A is the largest among the plurality of backlight values obtained for all the pixels, and the luminance value in the backlight. Is an example of the transmittance when it is adopted as. Also, in the example of FIG. 15A, the backlight luminance value is multiplied by 4/3, so that comparison can be made based on the same standard as the backlight value obtained by the method of Patent Document 1.

この結果、図15(a)の例におけるバックライト値を図15(b)のバックライト値と同一基準に補正すれば、(4/3)×48=64となる。同様の表示を行う図15(b)の例ではバックライト値は120であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。   As a result, if the backlight value in the example of FIG. 15A is corrected to the same standard as the backlight value of FIG. 15B, (4/3) × 48 = 64. In the example of FIG. 15B in which the same display is performed, the backlight value is 120. Therefore, it can be seen that the pixel of interest has the effect of reducing power consumption according to the present invention.

次に、白色輝度比WRが1.5の液晶パネルを用いた場合において、min(Rsi,Gsi,Bsi)<max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)となる画素におけるバックライト値の求め方を図16(a),(b)を参照して説明する。ここで、図16(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図16(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。   Next, in the case where a liquid crystal panel having a white luminance ratio WR of 1.5 is used, a backlight value in a pixel satisfying min (Rsi, Gsi, Bsi) <max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR). The method of obtaining will be described with reference to FIGS. 16 (a) and 16 (b). Here, FIG. 16A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device. FIG. 16B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison.

図16(a),(b)において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が(R,G,B)=(100,120,70)の場合を考える。このとき、Gの輝度値120がmax(Rsi,Gsi,Bsi)であり、Bの輝度値70がmin(Rsi,Gsi,Bsi)であり、min(Rsi,Gsi,Bsi)<max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)の関係が満たされている。   In FIGS. 16A and 16B, a case where the target panel output luminance of a target pixel is (R, G, B) = (100, 120, 70) is considered. At this time, the luminance value 120 of G is max (Rsi, Gsi, Bsi), the luminance value 70 of B is min (Rsi, Gsi, Bsi), and min (Rsi, Gsi, Bsi) <max (Rsi, The relationship of Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) is satisfied.

特許文献1における表示方法では、図16(b)に示すように、バックライトの輝度値は、max(Rsi,Gsi,Bsi)=120に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、R,G,Bの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、83%(=100/120),100%(=120/120),58%(=70/120)に設定される。   In the display method in Patent Document 1, as shown in FIG. 16B, the luminance value of the backlight is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) = 120, and the transmittance of each sub-pixel is the backlight value. It is decided according to. That is, the respective transmittances in the R, G, and B subpixels are set to 83% (= 100/120), 100% (= 120/120), and 58% (= 70/120).

一方、本液晶表示装置においては、入力信号Rsi,Gsi,BsiのR,G,B各成分において、min(Rsi,Gsi,Bsi)に相当する値分をW成分の透過量に振り分ける。その結果、RGB信号で表されている入力信号(R,G,B)=(100,120,70)は、RGBW信号で表される透過量(R,G,B,W)=(30,50,0,70)に変換される。また、この注目画素において、バックライト値は、(max(Rsi,Gsi,Bsi)−min(Rsi,Gsi,Bsi))=50に設定される。また、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、60%(=30/50),100%(=50/50),0%(=0/50),93%(=70/50/WR)に設定される。   On the other hand, in the present liquid crystal display device, a value corresponding to min (Rsi, Gsi, Bsi) is distributed to the transmission amount of the W component in the R, G, B components of the input signals Rsi, Gsi, Bsi. As a result, the input signal (R, G, B) = (100, 120, 70) represented by the RGB signal has a transmission amount (R, G, B, W) = (30, 50, 0, 70). In this target pixel, the backlight value is set to (max (Rsi, Gsi, Bsi) −min (Rsi, Gsi, Bsi)) = 50. Further, the transmittances of the R, G, B, and W sub-pixels are 60% (= 30/50), 100% (= 50/50), 0% (= 0/50), and 93% ( = 70/50 / WR).

但し、図16(a)において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図16(a)の例においても、バックライトの輝度値を4/3倍することで、特許文献1の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。   However, the transmittance shown in FIG. 16 (a) is the largest among the plurality of backlight values obtained for all the pixels, and the luminance value in the backlight. Is an example of the transmittance when it is adopted as. Also, in the example of FIG. 16A, the backlight luminance value is multiplied by 4/3, so that the comparison can be made based on the same standard as the backlight value obtained by the method of Patent Document 1.

この結果、図16(a)の例において、バックライト値は(4/3)×(120−70)=66.7となる。同様の表示を行う図16(b)の例ではバックライト値は120であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。   As a result, in the example of FIG. 16A, the backlight value is (4/3) × (120−70) = 66.7. In the example of FIG. 16B in which the same display is performed, the backlight value is 120. Therefore, it can be seen that the pixel of interest has the effect of reducing power consumption according to the present invention.

次に、白色輝度比WRが0.6の液晶パネルを用いた場合において、min(Rsi,Gsi,Bsi)≧max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)となる画素におけるバックライト値の求め方を図17(a),(b)を参照して説明する。ここで、図17(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図17(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。   Next, when a liquid crystal panel having a white luminance ratio WR of 0.6 is used, a backlight value in a pixel satisfying min (Rsi, Gsi, Bsi) ≧ max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR). The method of obtaining will be described with reference to FIGS. 17 (a) and 17 (b). Here, FIG. 17A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device. FIG. 17B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison.

図17(a),(b)において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が(R,G,B)=(100,120,50)の場合を考える。このとき、Gの輝度値120がmax(Rsi,Gsi,Bsi)であり、Bの輝度値50がmin(Rsi,Gsi,Bsi)であり、min(Rsi,Gsi,Bsi)≧max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)=45の関係が満たされている。   In FIGS. 17A and 17B, consider a case where the target panel output luminance of a certain pixel of interest is (R, G, B) = (100, 120, 50). At this time, the luminance value 120 of G is max (Rsi, Gsi, Bsi), the luminance value 50 of B is min (Rsi, Gsi, Bsi), and min (Rsi, Gsi, Bsi) ≧ max (Rsi, The relationship of Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) = 45 is satisfied.

特許文献1における表示方法では、図17(b)に示すように、バックライトの輝度値は、max(Rsi,Gsi,Bsi)=120に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、R,G,Bの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、83%(=100/120),100%(=120/120),42%(=50/120)に設定される。   In the display method in Patent Document 1, as shown in FIG. 17B, the luminance value of the backlight is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) = 120, and the transmittance of each sub-pixel is the backlight value. It is decided according to. That is, the respective transmittances of the R, G, and B subpixels are set to 83% (= 100/120), 100% (= 120/120), and 42% (= 50/120).

一方、本液晶表示装置においては、入力信号Rsi,Gsi,BsiのR,G,B各成分において、max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)に相当する値分をW成分の透過量に振り分ける。その結果、RGB信号で表されている入力信号(R,G,B)=(100,120,50)は、RGBW信号で表される透過量(R,G,B,W)=(55,75,5,45)に変換される。また、この注目画素において、バックライト値はmax(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+WR)=75に設定される。また、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、73%(=55/75),100%(=75/75),6.7%(=5/75),100%(=45/75/WR)に設定される。   On the other hand, in this liquid crystal display device, the R component, the G component, and the B component of the input signals Rsi, Gsi, and Bsi each transmit a value corresponding to max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR). Sort into quantities. As a result, the input signal (R, G, B) = (100, 120, 50) represented by the RGB signal has a transmission amount (R, G, B, W) = (55, 75, 5, 45). In this target pixel, the backlight value is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + WR) = 75. Further, the transmittances of the R, G, B, and W sub-pixels are 73% (= 55/75), 100% (= 75/75), 6.7% (= 5/75), 100, respectively. % (= 45/75 / WR).

但し、図17(a)において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図17(a)の例においても、バックライトの輝度値を4/3倍することで、特許文献1の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。   However, the transmittance shown in FIG. 17 (a) is the largest among the plurality of backlight values obtained for all the pixels, and the luminance value in the backlight. Is an example of the transmittance when it is adopted as. Also, in the example of FIG. 17A, the backlight luminance value is multiplied by 4/3, so that the comparison can be made based on the same standard as the backlight value obtained by the method of Patent Document 1.

この結果、図17(a)の例におけるバックライト値を図17(b)のバックライト値と同一基準に補正すれば、(4/3)×75=100となる。同様の表示を行う図17(b)の例ではバックライト値は120であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。   As a result, if the backlight value in the example of FIG. 17A is corrected to the same standard as the backlight value of FIG. 17B, (4/3) × 75 = 100. In the example of FIG. 17B in which the same display is performed, the backlight value is 120. Therefore, it can be seen that the pixel of interest has the effect of reducing power consumption according to the present invention.

次に、白色輝度比WRが0.6の液晶パネルを用いた場合において、min(Rsi,Gsi,Bsi)<max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)となる画素におけるバックライト値の求め方を図18(a),(b)を参照して説明する。ここで、図18(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図18(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。   Next, when a liquid crystal panel having a white luminance ratio WR of 0.6 is used, a backlight value in a pixel satisfying min (Rsi, Gsi, Bsi) <max (Rsi, Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR). The method of obtaining will be described with reference to FIGS. 18 (a) and 18 (b). Here, FIG. 18A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device. FIG. 18B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison.

図18(a),(b)において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が(R,G,B)=(100,120,40)の場合を考える。このとき、Gの輝度値120がmax(Rsi,Gsi,Bsi)であり、Bの輝度値40がmin(Rsi,Gsi,Bsi)であり、min(Rsi,Gsi,Bsi)<max(Rsi,Gsi,Bsi)/(1+1/WR)の関係が満たされている。   In FIGS. 18A and 18B, consider a case where the target panel output luminance of a certain pixel of interest is (R, G, B) = (100, 120, 40). At this time, the luminance value 120 of G is max (Rsi, Gsi, Bsi), the luminance value 40 of B is min (Rsi, Gsi, Bsi), and min (Rsi, Gsi, Bsi) <max (Rsi, The relationship of Gsi, Bsi) / (1 + 1 / WR) is satisfied.

特許文献1における表示方法では、図18(b)に示すように、バックライト値は、max(Rsi,Gsi,Bsi)=120に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、R,G,Bの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、83%(=100/120),100%(=120/120),33%(=40/120)に設定される。   In the display method in Patent Document 1, as shown in FIG. 18B, the backlight value is set to max (Rsi, Gsi, Bsi) = 120, and the transmittance of each sub-pixel is adjusted to this backlight value. Determined. That is, the respective transmittances in the R, G, and B subpixels are set to 83% (= 100/120), 100% (= 120/120), and 33% (= 40/120).

一方、本液晶表示装置においては、入力信号Rsi,Gsi,BsiのR,G,B各成分において、min(Rsi,Gsi,Bsi)に相当する値分をW成分の透過量に振り分ける。その結果、RGB信号で表されている入力信号(R,G,B)=(100,120,40)は、RGBW信号で表される出力信号(R,G,B,W)=(60,80,0,40)に変換される。また、この注目画素において、バックライト値は、(max(Rsi,Gsi,Bsi)−min(Rsi,Gsi,Bsi))=80に設定される。また、R,G,B,Wの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、75%(=60/80),100%(=80/80),0%(=0/80),83%(=40/80/WR)に設定される。   On the other hand, in the present liquid crystal display device, a value corresponding to min (Rsi, Gsi, Bsi) is distributed to the transmission amount of the W component in the R, G, B components of the input signals Rsi, Gsi, Bsi. As a result, an input signal (R, G, B) = (100, 120, 40) represented by an RGB signal is an output signal (R, G, B, W) = (60, 80, 0, 40). In this target pixel, the backlight value is set to (max (Rsi, Gsi, Bsi) −min (Rsi, Gsi, Bsi)) = 80. Further, the transmittances of the R, G, B, and W sub-pixels are 75% (= 60/80), 100% (= 80/80), 0% (= 0/80), 83% ( = 40/80 / WR).

但し、図18(a)において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおけるバックライト値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図18(a)の例においても、バックライトの輝度値を4/3倍することで、特許文献1の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。   However, the transmittance shown in FIG. 18A is the largest among the plurality of backlight values obtained for all pixels, and the backlight value obtained for this pixel of interest is the largest. It illustrates the transmittance when it is adopted as a value. In the example of FIG. 18A as well, by multiplying the backlight luminance value by 4/3, the comparison can be made based on the same standard as the backlight value obtained by the method of Patent Document 1.

この結果、図18(a)の例において、バックライト値は(4/3)×(120−40)=107となる。同様の表示を行う図18(b)の例ではバックライト値は120であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。   As a result, in the example of FIG. 18A, the backlight value is (4/3) × (120−40) = 107. In the example of FIG. 18B in which the same display is performed, since the backlight value is 120, it can be seen that the pixel of interest has the effect of reducing power consumption according to the present invention.

上記図3、図4、図15〜図18は、各画素についての必要最小限のバックライト値の求め方を説明したものであるが、上記の方法に則って、バックライトに対応する表示領域内の全ての画素毎に必要最小限のバックライト値を求める。こうして求まった複数のバックライト値のうち、最大の値をそのバックライトにおける輝度値として設定する。   FIGS. 3, 4, and 15 to 18 explain how to obtain the minimum backlight value for each pixel. In accordance with the above method, the display area corresponding to the backlight is displayed. The minimum necessary backlight value is obtained for every pixel in the. Of the plurality of backlight values thus obtained, the maximum value is set as the luminance value of the backlight.

上記説明の方法によって実施される、本液晶表示装置におけるバックライト値およびサブピクセル透過率の決定手順を図5(a)〜(e)を参照して説明する。   The procedure for determining the backlight value and the subpixel transmittance in the present liquid crystal display device, which is performed by the method described above, will be described with reference to FIGS.

図5(a)は、ある一つのバックライトに対応する表示領域の入力信号(Rsi,Gsi,Bsi)を示すものである。ここでは、説明を簡単にするために、白色輝度比WRを1として、上記表示領域が4つの画素A〜Dから構成されているとする。実際の白色輝度比WRは、液晶パネルによって決まる値であり、全ての画素に対して共通の値を持ち、0より大きい値である。   FIG. 5A shows an input signal (Rsi, Gsi, Bsi) of a display area corresponding to a certain backlight. Here, to simplify the description, it is assumed that the white luminance ratio WR is 1 and the display area is composed of four pixels A to D. The actual white luminance ratio WR is a value determined by the liquid crystal panel, has a common value for all pixels, and is a value greater than zero.

これらの画素A〜Dについて、入力信号(Rsi,Gsi,Bsi)をRGBW信号で表される出力信号(Rtsi,Gtsi,Btsi,Wtsi)に変換した結果は、図5(b)に示すものとなる。また、画素毎に求まるバックライト値は、図5(c)に示すものとなる。これにより、バックライト値は、画素毎に求まった複数のバックライト値のうちの最大の値、すなわち100に設定される。   For these pixels A to D, the result of converting the input signal (Rsi, Gsi, Bsi) into the output signal (Rtsi, Gtsi, Btsi, Wtsi) represented by the RGBW signal is as shown in FIG. Become. Further, the backlight value obtained for each pixel is as shown in FIG. Thereby, the backlight value is set to the maximum value among the plurality of backlight values obtained for each pixel, that is, 100.

こうして求まったバックライト値100に対して各画素の透過率(rsi,gsi,bsi,wsi)が、図5(b)に示す出力信号(Rtsi,Gtsi,Btsi,Wtsi)の値に基づいて求められ、その結果は図5(d)に示すものとなる。そして、最終的な各画素における表示輝度は、図5(e)に示す結果となり、図5(a)に示す入力信号(Rsi,Gsi,Bsi)の輝度値と一致していることが確認できる。   The transmittance (rsi, gsi, bsi, wsi) of each pixel with respect to the backlight value 100 thus obtained is obtained based on the values of the output signals (Rtsi, Gtsi, Btsi, Wtsi) shown in FIG. The result is as shown in FIG. The final display brightness in each pixel is the result shown in FIG. 5E, and it can be confirmed that the display brightness matches the brightness value of the input signal (Rsi, Gsi, Bsi) shown in FIG. .

このように、上述した出力信号生成部12でのバックライト値およびサブピクセル透過率の算出処理では、Wサブピクセルに白成分の光量を分担させることでカラーフィルタによる光の吸収を抑え、バックライト16における消費電力を削減できるものである。このため、表示画像データにおいては、Wサブピクセルへの白成分光量の振り分けが可能であることが、バックライト消費電力の削減効果を得るための必須条件となる。   As described above, in the calculation process of the backlight value and the sub-pixel transmittance in the output signal generation unit 12 described above, the light absorption by the color filter is suppressed by sharing the light amount of the white component in the W sub-pixel, and the backlight. 16 can reduce power consumption. For this reason, in the display image data, it is an indispensable condition for obtaining the effect of reducing the backlight power consumption that the white component light amount can be distributed to the W sub-pixel.

すなわち、出力信号生成部12でのバックライト値およびサブピクセル透過率の算出処理は、バックライトに対応する表示領域内の全ての画素でWサブピクセルへ振り分ける白成分光量が多い(すなわち、彩度が低い)場合には、バックライト消費電力の削減効果が大きくなる。一方で、バックライトに対応する表示領域内にWサブピクセルへ振り分ける白成分光量が少ない(すなわち、彩度が高い)画素があれば、バックライト消費電力の削減効果は小さく、さらに輝度が高ければ、特許文献1の表示方法に比べてむしろ消費電力が増加することもありうる。   That is, in the calculation process of the backlight value and the sub-pixel transmittance in the output signal generation unit 12, a large amount of white component is distributed to the W sub-pixel in all the pixels in the display area corresponding to the backlight (that is, saturation) The power consumption of the backlight is greatly reduced. On the other hand, if there is a pixel with a small amount of white component light distributed to the W sub-pixel in the display area corresponding to the backlight (that is, the saturation is high), the effect of reducing the backlight power consumption is small, and the luminance is high. As compared with the display method of Patent Document 1, the power consumption may rather increase.

以下に、白色輝度比WRが1の液晶パネルを用いた場合において、輝度が同じで彩度が異なる2つの画素についての、バックライト値の設定例を示す。   In the following, when a liquid crystal panel having a white luminance ratio WR of 1 is used, a backlight value setting example is shown for two pixels having the same luminance and different saturation.

まず、(R,G,B)=(176,240,112)の画素A(輝度=208、彩度=0.533)の場合、バックライト値は以下のように算出される。   First, in the case of pixel A (luminance = 208, saturation = 0.533) with (R, G, B) = (176, 240, 112), the backlight value is calculated as follows.

画素Aにおいて、Wサブピクセルへ振り分けられる光量は、(112)である。そして、Wサブピクセルへの振り分け光量を差し引いた、R,G,Bサブピクセルの各光量は、(64,128,0)となる。その結果、画素Aにおいて設定されるバックライト値は(128)となる。   In the pixel A, the amount of light distributed to the W sub-pixel is (112). Then, the respective light amounts of the R, G, and B sub-pixels after subtracting the distribution light amount to the W sub-pixel are (64, 128, 0). As a result, the backlight value set in the pixel A is (128).

一方、(R,G,B)=(160,256,64)の画素B(輝度=208、彩度=0.75)の場合、バックライト値は以下のように算出される。   On the other hand, in the case of pixel B (luminance = 208, saturation = 0.75) with (R, G, B) = (160, 256, 64), the backlight value is calculated as follows.

画素Bにおいて、Wサブピクセルへ振り分けられる光量は、(64)である。そして、Wサブピクセルへの振り分け光量を差し引いた、R,G,Bサブピクセルの各光量は、(96,192,0)となる。その結果、画素Bにおいて設定されるバックライト値は(192)となる。   In the pixel B, the amount of light distributed to the W sub-pixel is (64). Then, the respective light amounts of the R, G, and B sub-pixels after subtracting the distribution light amount to the W sub-pixel are (96, 192, 0). As a result, the backlight value set in the pixel B is (192).

このように、画素Aと画素Bとを比較すると、両者は輝度が等しいにも関わらず、彩度の高い画素Bのほうがバックライト値が大きく設定されており、バックライト消費電力の削減効果が小さいことが分かる。   As described above, when comparing the pixel A and the pixel B, the backlight value of the pixel B having higher saturation is set to be larger although the luminance is the same, and the effect of reducing the backlight power consumption can be obtained. I understand that it is small.

ここで、出力信号生成部12は、本液晶表示装置に対して最初に入力される原画像データ(すなわち、第1入力RGB信号)に対しても、上記処理によってバックライト値およびサブピクセル透過率を算出することはできる。しかしながらこの場合には、上述した理由により、全ての画像に対して消費電力削減効果が得られるとは限らない(尚、実際には、最も表示機会が多いと考えられる通常の中間調表示画面では、消費電力削減の効果が得られる場合が多い)。   Here, the output signal generation unit 12 also performs the backlight value and the sub-pixel transmittance by the above processing on the original image data (that is, the first input RGB signal) that is first input to the liquid crystal display device. Can be calculated. However, in this case, the power consumption reduction effect is not always obtained for all the images for the reasons described above (in practice, in a normal halftone display screen that is considered to have the most display opportunities) In many cases, an effect of reducing power consumption can be obtained).

このため、本液晶表示装置においては、出力信号生成部12の前段に彩度低減部11を配置し、第1入力RGB信号に彩度低減処理を施して第2入力RGB信号に変換している。これにより、出力信号生成部12における処理において、バックライト消費電力の低減効果をより確実により大きく得ることができる。以下に、彩度低減部11における彩度低減処理について詳細に説明する。   For this reason, in the present liquid crystal display device, the saturation reduction unit 11 is disposed in front of the output signal generation unit 12, and the first input RGB signal is subjected to saturation reduction processing to be converted into the second input RGB signal. . Thereby, in the process in the output signal generation part 12, the reduction effect of backlight power consumption can be acquired more reliably. Below, the saturation reduction process in the saturation reduction part 11 is demonstrated in detail.

図6は、彩度低減部11の概略構成を示すブロック図である。彩度低減部11は、図6に示すように、バックライト上限値算出部21、信号変換部22を備えて構成されている。バックライト上限値算出部21は、第1入力RGB信号の上限値、白色輝度比WR、及びバックライト値設定率からバックライト上限値を算出し、該バックライト上限値を信号変換部22へ出力する。信号変換部22は、第1入力RGB信号、及びバックライト上限値算出部21から出力されたバックライト上限値から、第2入力RGB信号を算出し、出力する。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the saturation reduction unit 11. As shown in FIG. 6, the saturation reduction unit 11 includes a backlight upper limit calculation unit 21 and a signal conversion unit 22. The backlight upper limit calculation unit 21 calculates a backlight upper limit value from the upper limit value of the first input RGB signal, the white luminance ratio WR, and the backlight value setting rate, and outputs the backlight upper limit value to the signal conversion unit 22. To do. The signal converter 22 calculates and outputs a second input RGB signal from the first input RGB signal and the backlight upper limit value output from the backlight upper limit calculator 21.

図7は、彩度低減部11の動作を説明するためのフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the saturation reduction unit 11.

最初に、S11では、バックライト上限値算出部21においてバックライト上限値が算出される(S11)。彩度低減部11では、そのままではWサブピクセルへ振り分けられる光量が少なく(すなわち彩度が高く)、かつ、輝度が高い画素についてのみ彩度低減処理を行うが、彩度または輝度の少なくとも一方が低い画素については彩度低減処理を行わない。これは、彩度の低い画素では、例え輝度が高くてもWサブピクセルへ多くの光量を振り分けることでバックライト値を大きく下げることができ、また、輝度が低い画素では、そもそも表示において高いバックライト値を必要としないためである。上記バックライト上限値は、彩度低減処理を行うべき画素の判定に用いられる。バックライト上限値の算出手順について詳細に説明すると以下の通りである。   First, in S11, the backlight upper limit value calculation unit 21 calculates the backlight upper limit value (S11). The saturation reduction unit 11 performs the saturation reduction processing only on a pixel with a small amount of light that is distributed to the W sub-pixel as it is (that is, the saturation is high) and a high luminance, but at least one of the saturation or the luminance is Saturation reduction processing is not performed for low pixels. This is because, for pixels with low saturation, the backlight value can be greatly reduced by allocating a large amount of light to the W sub-pixel even if the luminance is high. This is because no write value is required. The backlight upper limit value is used for determining a pixel to be subjected to saturation reduction processing. The procedure for calculating the backlight upper limit value will be described in detail as follows.

先ず、画像データ(すなわち入力RGB信号)に対して彩度低減処理を行わない場合であって、かつ、バックライト値が最も大きくなる場合を考える。これは、彩度が1であり(Wサブピクセルに光量を分担できない)、かつRGB値の少なくとも1つがMAX(入力RGB信号の上限値を指す)であるような画素が存在する場合である。また、この時のバックライト値もMAXとなる。   First, consider a case where saturation reduction processing is not performed on image data (that is, input RGB signals) and the backlight value is the largest. This is a case where there is a pixel whose saturation is 1 (the amount of light cannot be shared by the W sub-pixel) and at least one of the RGB values is MAX (which indicates the upper limit value of the input RGB signal). The backlight value at this time is also MAX.

次に、画像データ(すなわち入力RGB信号)に対して彩度低減処理を行う場合であって、かつ、バックライト値が最も大きくなる場合を考える。尚、ここでの彩度低減処理は、該処理が施される画素に対して、処理前後で輝度を変化させず、彩度を最小とするような処理であるとする。この場合、彩度が0で(これ以上彩度を下げようがないため、バックライト値を下げることができない)、かつRGB値の全てがMAXであるような画素が存在するときに、最大のバックライト値となる。ここで、WサブピクセルはRGBサブピクセルよりもWR倍明るく光ることができることから、上記画素においては、RGB値のそれぞれにおける光量のWR/(1+WR)をWサブピクセルに振り分け、各RGBサブピクセルには1/(1+WR)を割り振ることが最も効率的なバックライトになる。この時のバックライト値はMAX/(1+WR)となる。   Next, consider a case where saturation reduction processing is performed on image data (that is, input RGB signals) and the backlight value is the largest. Note that the saturation reduction processing here is processing that minimizes the saturation without changing the luminance before and after the processing on the pixel to which the processing is applied. In this case, when there is a pixel whose saturation is 0 (the backlight value cannot be lowered because there is no attempt to lower the saturation any more), and there are pixels whose RGB values are all MAX, the maximum This is the backlight value. Here, since the W sub-pixel can emit light WR times brighter than the RGB sub-pixel, in the pixel, WR / (1 + WR) of the light amount in each of the RGB values is distributed to the W sub-pixel, and the RGB sub-pixel is assigned to each RGB sub-pixel. Allocating 1 / (1 + WR) is the most efficient backlight. The backlight value at this time is MAX / (1 + WR).

従って、バックライト上限値MAXwの範囲は、MAX/(1+WR)〜MAXとなり、BlRatioの範囲を、1/(1+WR)〜1.0としたとき、バックライト上限値MAXwは、下記の(1)式で表すことができる。   Therefore, the range of the backlight upper limit MAXw is MAX / (1 + WR) to MAX, and when the range of BlRatio is 1 / (1 + WR) to 1.0, the backlight upper limit MAXw is the following (1) It can be expressed by a formula.

MAXw=MAX×BlRatio …(1)
尚、ここでいうMAXは、入力RGB信号の上限値を指すが、一意の値ではなく複数の値が考えられる。すなわち、MAXの下限値は、入力RGB信号の全てのRGB値の最大値(MAXi)となる。これは、MAXをMAXiより小さな値にすると、所望のバックライト値にすることを保障できないからである。一方、MAXの上限値は、入力RGB信号の取り得る値の最大値(MAXs)となる。これは、MAXをMAXsより大きくしても、意味がないからである。
MAXw = MAX × BlRatio (1)
Here, MAX indicates the upper limit value of the input RGB signal, but a plurality of values are conceivable instead of a unique value. That is, the lower limit value of MAX is the maximum value (MAXi) of all RGB values of the input RGB signal. This is because if MAX is set to a value smaller than MAXi, it cannot be ensured that the desired backlight value is obtained. On the other hand, the upper limit value of MAX is the maximum value (MAXs) that the input RGB signal can take. This is because it is meaningless to make MAX larger than MAXs.

入力RGB信号のビット幅をBwとした場合、MAXsは、
MAXs=2Bw−1
で表される。例えば、Bwが8の場合、MAXsは2−1=255となる。よって、有効なMAXの範囲は、
MAXi≦MAX≦MAXs
で表される。
When the bit width of the input RGB signal is Bw, MAXs is
MAXs = 2 Bw −1
It is represented by For example, when Bw is 8, MAXs is 2 8 −1 = 255. Therefore, the effective range of MAX is
MAXi ≦ MAX ≦ MAXs
It is represented by

基本的にMAXの設定値としては、MAXi≦MAX≦MAXsを満たせば、どのような値でも良い。MAX=MAXiに設定すれば、バックライト値を最も下げることができる。ただし、画像ごとにMAXを計算する必要がある。一方、MAX=MAXsに設定すれば、MAXiに比べてバックライト上限値(MAXw)が高くなるが、MAXが画像に依存しない一定値となるため、画像ごとにMAXを計算し直す必要がない。   Basically, any set value of MAX may be used as long as MAXi ≦ MAX ≦ MAXs is satisfied. If MAX = MAXi is set, the backlight value can be lowered most. However, it is necessary to calculate MAX for each image. On the other hand, if MAX = MAXs is set, the backlight upper limit (MAXw) is higher than MAXi, but MAX is a constant value that does not depend on the image, so there is no need to recalculate MAX for each image.

また、上記(1)式において、BlRatioは彩度低減処理の程度を示す定数である。すなわち、BlRatioが1の場合は上記彩度低減処理は行われない場合に相当し、BlRatioが1/(1+WR)の場合は彩度を最小とするような処理が行われる場合に相当する。上記彩度低減処理においては、彩度をより低減させるほど、バックライト消費電力の削減効果は大きくなるが、当然ながら彩度低減による画質劣化の程度も大きくなる。このため、消費電力の削減効果と画質劣化とのバランスを考慮し、要求される彩度低減レベルに応じてBlRatioを1/(1+WR)〜1の範囲で任意に設定すればよい。   In the above equation (1), BlRatio is a constant indicating the degree of saturation reduction processing. That is, when BlRatio is 1, it corresponds to the case where the saturation reduction process is not performed, and when BlRatio is 1 / (1 + WR), it corresponds to the case where the process for minimizing the saturation is performed. In the saturation reduction process, the effect of reducing the backlight power consumption increases as the saturation is further reduced, but naturally the degree of image quality deterioration due to the saturation reduction also increases. For this reason, in consideration of the balance between the power consumption reduction effect and the image quality degradation, the BlRatio may be arbitrarily set in the range of 1 / (1 + WR) to 1 according to the required saturation reduction level.

こうしてバックライト上限値MAXwが決まれば、次に、S12において、彩度低減処理を行うかどうかの判定を下記の(2)式に基づいて画素毎に判定する。   If the backlight upper limit MAXw is determined in this way, next, in S12, it is determined for each pixel based on the following equation (2) whether or not the saturation reduction processing is performed.

MAXw<maxRGB−minRGB …(2)
ただし、上記(2)式において、
maxRGB=max(Ri,Gi,Bi)
minRGB=min(Ri,Gi,Bi)
である。
MAXw <maxRGB−minRGB (2)
However, in the above equation (2),
maxRGB = max (Ri, Gi, Bi)
minRGB = min (Ri, Gi, Bi)
It is.

ある注目画素において、そのRGB値が上記(2)式を満たした場合、該注目画素は、そのままではバックライト値がバックライト上限値MAXwを超えてしまう輝度および彩度の高い画素であると判定される。したがって、そのような画素に対しては、S13によって彩度低減処理が実施される。   If the RGB value of the pixel of interest satisfies the above equation (2), it is determined that the pixel of interest is a pixel with high luminance and saturation that causes the backlight value to exceed the backlight upper limit MAXw. Is done. Therefore, the saturation reduction process is performed in S13 for such pixels.

尚、この彩度低減処理によっては、色彩の鮮やかさという点で、入力画像の画質が劣化するが、一般的な画像では、高輝度かつ高彩度の部分は、それほど多くなく、彩度が低下する部分は、画像の一部に限られる場合が多い。さらに、人間の視覚特性は、明るさの変化に比べ、色の変化にはそれほど敏感ではないため、彩度低減による画質劣化は、人間には認識されにくい場合が多い。一方、人間の視覚特性において、輝度変化は大きな画質劣化として認識される。したがって、この彩度低減処理では、輝度は変化させずに、彩度のみを低減することが重要である。   This saturation reduction processing degrades the image quality of the input image in terms of color vividness. However, in a general image, there are not so many high-brightness and high-saturation portions, and the saturation is reduced. In many cases, the portion is limited to a part of the image. Furthermore, human visual characteristics are less sensitive to color changes than brightness changes, and image quality degradation due to saturation reduction is often difficult for humans to recognize. On the other hand, in human visual characteristics, a luminance change is recognized as a large image quality deterioration. Therefore, in this saturation reduction process, it is important to reduce only the saturation without changing the luminance.

一方、S12において上記(2)式を満たさなかった画素は、そのままでもバックライト値がバックライト上限値MAXwを超えない輝度または彩度の低い画素であると判定される。そのような画素に対しては、彩度低減処理を行う必要はなく、S14に移行して、第1入力RGBデータにおける画素データがそのまま第2入力RGBデータにおいても用いられる。   On the other hand, in S12, the pixel that does not satisfy the above expression (2) is determined to be a pixel with low luminance or saturation that does not exceed the backlight upper limit value MAXw even if it is used as it is. It is not necessary to perform saturation reduction processing for such pixels, and the process proceeds to S14, and the pixel data in the first input RGB data is used as it is in the second input RGB data.

ここで、上記(2)式が、注目画素についての彩度低減処理の要否判定に使用される理由について説明する。   Here, the reason why the equation (2) is used for determining whether or not the saturation reduction process is necessary for the pixel of interest will be described.

まず、彩度低減処理を行わない画素について、Wサブピクセルに振り分けられるW透過量(白成分)をWtiとすれば、白成分を振り分けた後のRGB透過量Rti,Gti,Btiのそれぞれは、下記の(3)〜(5)式によって算出される。   First, for a pixel that is not subjected to saturation reduction processing, if the W transmission amount (white component) distributed to the W sub-pixel is Wti, the RGB transmission amounts Rti, Gti, and Bti after the white component distribution is It is calculated by the following formulas (3) to (5).

Rti=Ri−Wti …(3)
Gti=Gi−Wti …(4)
Bti=Bi−Wti …(5)
RGBW透過量Rti、Gti、Bti、Wtiの取り得る範囲は、RGB透過量の場合、0以上、かつバックライト上限値MAXw以下で、W透過量の場合、RGBよりも白色輝度比WR倍明るく光るため0以上、かつバックライト上限値のWR倍以下となり、下記の(6)〜(9)式となる。
Rti = Ri-Wti (3)
Gti = Gi-Wti (4)
Bti = Bi-Wti (5)
The RGBW transmission amounts Rti, Gti, Bti, and Wti can take a range of 0 or more in the case of RGB transmission amounts and less than or equal to the backlight upper limit value MAXw. Therefore, it becomes 0 or more and WR times or less of the backlight upper limit value, and the following expressions (6) to (9) are obtained.

0≦Rti≦MAXw …(6)
0≦Gti≦MAXw …(7)
0≦Bti≦MAXw …(8)
0≦Wti≦MAXw×WR …(9)
ここで、RGB透過量Rti,Gti,Btiの全てが0以上となる条件、すなわち、
0≦min(Rti,Gti,Bti)
となる条件を考える。上記式を、(3)〜(5)式を用いて変形すると、
0≦min(Rti,Gti,Bti)
=min(Ri−Wti,Gi−Wti,Bi−Wti)
=minRGB−Wti
となる。これより、RGB透過量Rti,Gti,Btiの全てが0以上となる条件は、下記の(10)式となる。
0 ≦ Rti ≦ MAXw (6)
0 ≦ Gti ≦ MAXw (7)
0 ≦ Bti ≦ MAXw (8)
0 ≦ Wti ≦ MAXw × WR (9)
Here, the condition that all of RGB transmission amounts Rti, Gti, and Bti are 0 or more, that is,
0 ≦ min (Rti, Gti, Bti)
Consider the conditions that become. When the above equation is transformed using equations (3) to (5),
0 ≦ min (Rti, Gti, Bti)
= Min (Ri-Wti, Gi-Wti, Bi-Wti)
= MinRGB-Wti
It becomes. Accordingly, the condition that all of the RGB transmission amounts Rti, Gti, and Bti are 0 or more is expressed by the following equation (10).

Wti≦minRGB …(10)
次に、RGB透過量Rti,Gti,Btiの全てがMAXwを超えない条件、すなわち、
max(Rti,Gti,Bti)≦MAXw
となる条件を考える。上記式を、(3)〜(5)式を用いて変形すると、
max(Rti,Gti,Bti)
=max(Ri−Wti,Gi−Wti,Bi−Wti)
=maxRGB−Wti≦MAXw
となる。これより、RGB透過量Rti,Gti,Btiの全てがMAXwを超えない条件は、下記の(11)式となる。
Wti ≦ minRGB (10)
Next, a condition that all of RGB transmission amounts Rti, Gti, and Bti do not exceed MAXw, that is,
max (Rti, Gti, Bti) ≦ MAXw
Consider the conditions that become. When the above equation is transformed using equations (3) to (5),
max (Rti, Gti, Bti)
= Max (Ri-Wti, Gi-Wti, Bi-Wti)
= MaxRGB-Wti ≦ MAXw
It becomes. Accordingly, the condition that all of the RGB transmission amounts Rti, Gti, and Bti do not exceed MAXw is the following expression (11).

maxRGB−MAXw≦Wti …(11)
上記(10)式および(11)式より、RGB透過量Rti,Gti,Btiの全てが0以上、かつMAXw以下となる条件は、
maxRGB−MAXw≦Wti≦minRGB …(12)
さらに、上記(9)式および(12)式より、RGB透過量が0以上、かつMAXw以下となり、およびW透過量Wtiが0以上MAXw×WR以下となる条件は、下記の(13)式となる。
maxRGB-MAXw ≦ Wti (11)
From the above equations (10) and (11), the conditions under which all of the RGB transmission amounts Rti, Gti, Bti are 0 or more and MAXw or less are as follows:
maxRGB-MAXw ≦ Wti ≦ minRGB (12)
Furthermore, from the above formulas (9) and (12), the conditions that the RGB transmission amount is 0 or more and MAXw or less and the W transmission amount Wti is 0 or more and MAXw × WR or less are as follows: Become.

max(maxRGB−MAXw,0)≦Wti
≦min(minRGB,MAXw×WR) …(13)
上記(13)式よりWtiが存在するためには、下記(14)式が成立する必要がある。
max (maxRGB-MAXw, 0) ≦ Wti
≦ min (minRGB, MAXw × WR) (13)
In order for Wti to exist from the above equation (13), the following equation (14) must be satisfied.

max(maxRGB−MAXw,0)
≦min(minRGB,MAXw×WR) …(14)
上記(14)式を、以下のようにa)〜d)の場合に分けて考える。
a) maxRGB−MAXw≧0、かつ、minRGB≧MAXw×WRの場合
この場合、上記(14)は、
maxRGB−MAXw≦MAXw×WR
maxRGB≦(1+WR)×MAXw
となる。この式は必ず成り立つので、a)の場合は上記(14)は必ず成立する。
b) maxRGB−MAXw≧0、かつ、minRGB<MAXw×WRの場合
この場合、上記(14)は、
maxRGB−MAXw≦minRGB
となる。このため、b)の場合は、
MAXw≧maxRGB−minRGB …(15)
が、上記(14)式が成立するための条件となる。
c) maxRGB−MAXw<0、かつ、minRGB≧MAXw×WRの場合
この場合、上記(14)は、
0≦MAXw×WR
となる。この式は必ず成り立つので、c)の場合は上記(14)は必ず成立する。
d) maxRGB−MAXw<0、かつ、minRGB<MAXw×WRの場合
この場合、上記(14)は、
0≦minRGB
となる。この式は必ず成り立つので、d)の場合は上記(14)は必ず成立する。
max (maxRGB-MAXw, 0)
≦ min (minRGB, MAXw × WR) (14)
The above equation (14) is considered separately for the cases a) to d) as follows.
a) When maxRGB-MAXw ≧ 0 and minRGB ≧ MAXw × WR In this case, the above (14) is
maxRGB-MAXw ≦ MAXw × WR
maxRGB ≦ (1 + WR) × MAXw
It becomes. Since this expression always holds, in the case of a), the above (14) always holds.
b) When maxRGB-MAXw ≧ 0 and minRGB <MAXw × WR In this case, (14) is
maxRGB-MAXw ≦ minRGB
It becomes. For this reason, in case of b)
MAXw ≧ maxRGB−minRGB (15)
However, this is a condition for satisfying the above expression (14).
c) When maxRGB-MAXw <0 and minRGB ≧ MAXw × WR In this case, the above (14) is
0 ≦ MAXw × WR
It becomes. Since this equation always holds, the above (14) is always satisfied in the case of c).
d) When maxRGB-MAXw <0 and minRGB <MAXw × WR In this case, (14) is
0 ≦ minRGB
It becomes. Since this equation always holds, in the case of d), the above (14) always holds.

上記a)〜d)より、(14)式は、b)の場合における(15)式が満たされれば必ず成立することになる。すなわち、(14)式は(15)式に簡略化できる((14)式と(15)式とは等価である)。   From the above a) to d), the expression (14) always holds if the expression (15) in the case of b) is satisfied. That is, equation (14) can be simplified to equation (15) (equation (14) and equation (15) are equivalent).

すなわち、Ri,Gi,Biが上記(15)式を満たすときは、Rti,Gti,Bti,WtiはいずれもMAXwを超えないので、その注目画素において、バックライト値がMAXwを超えることはない。よって、ある注目画素のバックライト値がMAXwを超える条件は、上記(15)式と反対の条件である上記(2)式となる。   That is, when Ri, Gi, Bi satisfies the above equation (15), since Rti, Gti, Bti, and Wti do not exceed MAXw, the backlight value does not exceed MAXw at the target pixel. Therefore, the condition that the backlight value of a certain target pixel exceeds MAXw is the above expression (2) which is the opposite condition to the above expression (15).

続いて、上記(2)式に基づいて彩度および輝度が共に高いと判定された画素に対して実施される彩度低減処理について詳細に説明する。   Next, a saturation reduction process that is performed on a pixel that is determined to have both high saturation and luminance based on the above equation (2) will be described in detail.

彩度低減処理が必要な輝度および彩度が共に高い画素については、信号変換部22において、下記の(16)〜(19)式を用いて彩度低減処理が実施され、処理前の第1RGB信号(Ri,Gi,Bi)が第2RGB信号(Rsi,Gsi,Bsi)に変換される。   For pixels with high luminance and high saturation that require saturation reduction processing, the signal conversion unit 22 performs saturation reduction processing using the following equations (16) to (19), and the first RGB before processing is performed. The signal (Ri, Gi, Bi) is converted into a second RGB signal (Rsi, Gsi, Bsi).

Rsi=α×Ri+(1−α)×Yi …(16)
Gsi=α×Gi+(1−α)×Yi …(17)
Bsi=α×Bi+(1−α)×Yi …(18)
α=MAXw/(maxRGB−minRGB) …(19)
ただし、上記(16)〜(18)式において、Yiは入力RGB信号(Ri,Gi,Bi)の輝度(例えば、Yi=(2×Ri+5×Gi+Bi)/8)である。
Rsi = α × Ri + (1−α) × Yi (16)
Gsi = α × Gi + (1−α) × Yi (17)
Bsi = α × Bi + (1−α) × Yi (18)
α = MAXw / (maxRGB−minRGB) (19)
However, in the above equations (16) to (18), Yi is the luminance of the input RGB signal (Ri, Gi, Bi) (for example, Yi = (2 × Ri + 5 × Gi + Bi) / 8).

ここで、上記彩度低減処理の算出式である(16)〜(19)式の導出過程を説明する。   Here, the derivation process of the equations (16) to (19), which are the equations for calculating the saturation reduction process, will be described.

まず、輝度および色相が不変で、彩度のみを低減させるRGB信号の変換式は、下記の(20)式が満たされる場合の上記(16)〜(18)式のとおりである。   First, the RGB signal conversion formulas for reducing only the saturation with the luminance and hue unchanged are as shown in the above formulas (16) to (18) when the following formula (20) is satisfied.

0<α<1 …(20)
上記(16)〜(18)式が、彩度低減処理前後でRGB信号の輝度および色相を変えないことの証明は以下の通りである。
0 <α <1 (20)
The proof that the above equations (16) to (18) do not change the luminance and hue of the RGB signal before and after the saturation reduction processing is as follows.

まず、RGB値が(R,G,B)のときの輝度の算出式を(2×R+5×G+B)/8とすると、彩度低減前の輝度Yiに対して彩度低減後の輝度Ysiは下記の(21)式で表される。   First, assuming that the formula for calculating the luminance when the RGB value is (R, G, B) is (2 × R + 5 × G + B) / 8, the luminance Ysi after saturation reduction is equal to the luminance Yi before saturation reduction. It is represented by the following formula (21).

Ysi=(2×Rsi+5×Gsi+Bsi)/8 …(21)
上記(21)式に、上記(16)〜(18)式を代入すると、下記の(22)のようになる。
Ysi = (2 × Rsi + 5 × Gsi + Bsi) / 8 (21)
Substituting the above equations (16) to (18) into the above equation (21) yields the following (22).

Ysi=α×(2×Ri+5×Gi+Bi)/8+(1−α)×Yi
=α×Yi+(1−α)×Yi
=Yi …(22)
上記(22)式より、上記(16)〜(18)式を用いた彩度低減処理は、処理前後で輝度を変化させないことが分かる。
Ysi = α × (2 × Ri + 5 × Gi + Bi) / 8 + (1−α) × Yi
= Α × Yi + (1−α) × Yi
= Yi (22)
From the above equation (22), it can be seen that the saturation reduction processing using the above equations (16) to (18) does not change the luminance before and after the processing.

一方、色相に関しては、まず、R値が最大のときを考える。R値が最大のときの彩度低減処理前の色相Hiは、下記(23)のようになる。   On the other hand, regarding the hue, first, consider the case where the R value is the maximum. The hue Hi before saturation reduction processing when the R value is the maximum is as shown in (23) below.

Hi=(Cb−Cg)×60 …(23)
但し、
Cb=(maxRGB−Bi)/(maxRGB−minRGB)
Cg=(maxRGB−Gi)/(maxRGB−minRGB)
である。
Hi = (Cb−Cg) × 60 (23)
However,
Cb = (maxRGB−Bi) / (maxRGB−minRGB)
Cg = (maxRGB−Gi) / (maxRGB−minRGB)
It is.

次に、彩度低減処理後の色相Hsiは、下記(24)のようになる。   Next, the hue Hsi after the saturation reduction process is as shown in (24) below.

Hsi=(Cbs−Cgs)×60 …(24)
但し、
Cbs=(maxRGBs−Bsi)/(maxRGBs−minRGBs)
Cgs=(maxRGBs−Gsi)/(maxRGBs−minRGBs)
maxRGBs=max(Rsi,Gsi,Bsi)
minRGBs=min(Rsi,Gsi,Bsi)
である。
Hsi = (Cbs−Cgs) × 60 (24)
However,
Cbs = (maxRGBs−Bsi) / (maxRGBs−minRGBs)
Cgs = (maxRGBs−Gsi) / (maxRGBs−minRGBs)
maxRGBs = max (Rsi, Gsi, Bsi)
minRGBs = min (Rsi, Gsi, Bsi)
It is.

上記(24)式を変形し、さらに(16)〜(18)式を代入すると、下記(25)となる。   If the above equation (24) is modified and further substituted by equations (16) to (18), the following equation (25) is obtained.

Hsi={(maxRGBs−Bsi)−(maxRGBs−Gsi)}/
(maxRGBs−minRGBs)×60
={(Gsi−Bsi)/(maxRGBs−minRGBs)}×60
=α×(Gi−Bi)/{α×(maxRGB−minRGB)}×60
={(Gi−Bi)/(maxRGB−minRGB)}×60
={(maxRGB−Bi)−(maxRGB−Gi)}/
(maxRGB−minRGB)×60
=(Cb−Cg)×60
=Hi …(25)
上記(25)式より、上記(16)〜(18)式を用いた彩度低減処理は、処理前後で色相を変化させないことが分かる。G値、あるいはB値が最大のときも同様である。
Hsi = {(maxRGBs−Bsi) − (maxRGBs−Gsi)} /
(MaxRGBs−minRGBs) × 60
= {(Gsi-Bsi) / (maxRGBs-minRGBs)} * 60
= Α × (Gi−Bi) / {α × (maxRGB−minRGB)} × 60
= {(Gi-Bi) / (maxRGB-minRGB)} * 60
= {(MaxRGB-Bi)-(maxRGB-Gi)} /
(MaxRGB-minRGB) × 60
= (Cb-Cg) x 60
= Hi (25)
From the above equation (25), it can be seen that the saturation reduction processing using the above equations (16) to (18) does not change the hue before and after the processing. The same applies when the G value or B value is maximum.

次に、上記(16)〜(18)式において、バックライト値がバックライト上限値MAXwになるようなαを導出する。   Next, in the above equations (16) to (18), α is derived so that the backlight value becomes the backlight upper limit value MAXw.

先ず、Rsi,Gsi,Bsi(1画素)のみを用いたバックライト値算出アルゴリズムは以下の通りである。   First, the backlight value calculation algorithm using only Rsi, Gsi, and Bsi (one pixel) is as follows.

先ず、W透過量Wtsiが、下記の(26)式によって算出される。   First, the W transmission amount Wtsi is calculated by the following equation (26).

Wtsi=min(maxRGBs/(1+1/WR),minRGBs) …(26)
次に、RGB透過量(Rtsi,Gtsi,Btsi)が、下記の(27)〜(29)式によって算出される。
Wtsi = min (maxRGBs / (1 + 1 / WR), minRGBs) (26)
Next, the RGB transmission amount (Rtsi, Gtsi, Btsi) is calculated by the following equations (27) to (29).

Rtsi=Rsi−Wtsi …(27)
Gtsi=Gsi−Wtsi …(28)
Btsi=Bsi−Wtsi …(29)
そして、バックライト値Wbsは、下記の(30)式によって算出される。
Rtsi = Rsi−Wtsi (27)
Gtsi = Gsi−Wtsi (28)
Btsi = Bsi−Wtsi (29)
The backlight value Wbs is calculated by the following equation (30).

Wbs=max(Rtsi,Gtsi,Btsi,Wtsi/WR) …(30)
上記アルゴリズムにおいて、A) maxRGBs/(1+1/WR)≦minRGBsの場合と、B)minRGBs<maxRGBs/(1+1/WR)の場合とを考える。
A) maxRGBs/(1+1/WR)≦minRGBsのとき
この場合、上記(26)は、
Wtsi=maxRGBs/(1+1/WR)
となる。しかし、条件A) より、maxRGBs−minRGBs≦maxRGBs/(1+WR)≦MAXwとなり、(15)式が必ず成り立つ。すなわち、輝度および色相が不変で、彩度のみを低減させる彩度低減処理を行った場合、A) maxRGBs/(1+1/WR)≦minRGBsとなることは無い。
B) minRGBs<maxRGBs/(1+1/WR)のとき
この場合、上記(26)は、
Wtsi=minRGBs
となる。したがって、上記(27)〜(29)式は、
Rtsi=Rsi−minRGBs(≦maxRGBs−minRGBs)
Gtsi=Gsi−minRGBs(≦maxRGBs−minRGBs)
Btsi=Bsi−minRGBs(≦maxRGBs−minRGBs)
となる。また、条件B)minRGBs<maxRGBs/(1+1/WR)より、minRGBs<(maxRGBs−minRGBs)×WRとなることから、上記(30)式は、
Wbs=maxRGBs−minRGBs …(31)
となる。
Wbs = max (Rtsi, Gtsi, Btsi, Wtsi / WR) (30)
In the above algorithm, consider a case where A) maxRGBs / (1 + 1 / WR) ≦ minRGBs and B) a case where minRGBs <maxRGBs / (1 + 1 / WR).
A) When maxRGBs / (1 + 1 / WR) ≦ minRGBs In this case, (26) above is
Wtsi = maxRGBs / (1 + 1 / WR)
It becomes. However, from condition A), maxRGBs−minRGBs ≦ maxRGBs / (1 + WR) ≦ MAXw, and equation (15) always holds. That is, when the saturation reduction process is performed in which the luminance and hue are unchanged and only the saturation is reduced, A) maxRGBs / (1 + 1 / WR) ≦ minRGBs is not satisfied.
B) When minRGBs <maxRGBs / (1 + 1 / WR) In this case, (26) above is
Wtsi = minRGBs
It becomes. Therefore, the above equations (27) to (29) are
Rtsi = Rsi-minRGBs (≦ maxRGBs−minRGBs)
Gtsi = Gsi−minRGBs (≦ maxRGBs−minRGBs)
Btsi = Bsi−minRGBs (≦ maxRGBs−minRGBs)
It becomes. Further, from condition B) minRGBs <maxRGBs / (1 + 1 / WR), since minRGBs <(maxRGBs−minRGBs) × WR, the above equation (30) is
Wbs = maxRGBs−minRGBs (31)
It becomes.

このとき、WbsがMAXwとなるαを求めるため、
Wbs=MAXw
として、これに、(31)式を代入すると、
maxRGBs−minRGBs=MAXw
となる。これに、(16)〜(18)式を適用すると、
α×maxRGB+(1−α)×Yi−α×minRGB−(1−α)×Yi
=MAXw
α×maxRGB−α×minRGB=MAXw
α×(maxRGB−minRGB)=MAXw
となる。よって、下記の(32)式が導かれる。
At this time, in order to obtain α at which Wbs becomes MAXw,
Wbs = MAXw
And substituting equation (31) for this,
maxRGBs-minRGBs = MAXw
It becomes. Applying equations (16) to (18) to this,
α × maxRGB + (1−α) × Yi−α × minRGB− (1−α) × Yi
= MAXw
α × maxRGB−α × minRGB = MAXw
α × (maxRGB−minRGB) = MAXw
It becomes. Therefore, the following equation (32) is derived.

α=MAXw/(maxRGB−minRGB) …(32)
ここで、(2)式の関係があるので、上記(32)式は上記(20)式の条件(0<α<1)と合致することになる。すなわち、B) minRGBs<maxRGBs/(1+1/WR)の場合は、輝度および色相が不変で、彩度のみを低減させる彩度低減処理を行うことが可能であり、バックライト値がMAXwになるようなαは、上記(32)式で表される。
α = MAXw / (maxRGB−minRGB) (32)
Here, since there is a relationship of the expression (2), the expression (32) matches the condition (0 <α <1) of the expression (20). That is, in the case of B) minRGBs <maxRGBs / (1 + 1 / WR), the luminance and hue are unchanged, and it is possible to perform saturation reduction processing that reduces only saturation, so that the backlight value becomes MAXw. Α is expressed by the above equation (32).

ちなみに、上記A) B)の結果より、彩度低減処理が行われたRsi,Gsi,Bsiは、B)の条件であるminRGBs<maxRGBs/(1+1/WR)を必ず満たしている。   Incidentally, from the results of A) and B), Rsi, Gsi, and Bsi subjected to the saturation reduction process always satisfy minRGBs <maxRGBs / (1 + 1 / WR), which is the condition of B).

このように、彩度低減部11は、上記説明に従った処理により、第1入力RGB信号を後段の出力信号生成部12へ入力するための第2入力RGB信号に変換する。すなわち、第2入力RGB信号は、第1入力RGB信号における輝度および彩度の高い画素データを彩度低減した画素データに変換したものとなる。また、第1入力RGB信号における輝度または彩度の低い画素データは変換されず、第2入力RGB信号においてもそのままのデータが用いられる。   As described above, the saturation reduction unit 11 converts the first input RGB signal into the second input RGB signal to be input to the output signal generation unit 12 at the subsequent stage by the processing according to the above description. That is, the second input RGB signal is obtained by converting pixel data with high luminance and saturation in the first input RGB signal into pixel data with reduced saturation. Also, pixel data with low luminance or saturation in the first input RGB signal is not converted, and the data is used as it is in the second input RGB signal.

次に、出力信号生成部12の概略構成を図8を参照して説明する。出力信号生成部12は、図8に示すように、W透過量算出部31、RGB透過量算出部32、バックライト値算出部33、透過率算出部34を備えて構成されている。また、図9は、出力信号生成部12の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, a schematic configuration of the output signal generation unit 12 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the output signal generation unit 12 includes a W transmission amount calculation unit 31, an RGB transmission amount calculation unit 32, a backlight value calculation unit 33, and a transmittance calculation unit 34. FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the output signal generator 12.

W透過量算出部31は、彩度低減部11から入力される第2入力RGB信号から、上記(26)式を用いてW透過量を算出する(S21)。このW透過量は、RGB透過量算出部32、バックライト値算出部33、および透過率算出部34へ出力される。RGB透過量算出部32は、第2入力RGB信号およびW透過量から、上記(27)〜(29)式を用いてRGB透過量を算出する(S22)。このRGB透過量は、バックライト値算出部へ出力される。上記S21およびS22の処理は、入力RGB信号における画素の数だけ繰り返される。   The W transmission amount calculation unit 31 calculates the W transmission amount from the second input RGB signal input from the saturation reduction unit 11 using the above equation (26) (S21). This W transmission amount is output to the RGB transmission amount calculation unit 32, the backlight value calculation unit 33, and the transmittance calculation unit 34. The RGB transmission amount calculation unit 32 calculates the RGB transmission amount from the second input RGB signal and the W transmission amount using the equations (27) to (29) (S22). This RGB transmission amount is output to the backlight value calculation unit. The processes of S21 and S22 are repeated for the number of pixels in the input RGB signal.

バックライト値算出部33は、W透過量算出部31、及びRGB透過量算出部32から出力された画像内の全画素のRGBW透過量から、下記の(33)式を用いてその画像におけるバックライト値Wbsを算出する(S23)。   The backlight value calculation unit 33 calculates the backlight in the image using the following equation (33) from the RGBW transmission amount of all the pixels in the image output from the W transmission amount calculation unit 31 and the RGB transmission amount calculation unit 32. The write value Wbs is calculated (S23).

Wbs=max(Rts1,Gts1,Bts1,Wts1/WR,
...
RtsNp,GtsNp,BtsNp,WtsNp/WR) …(33)
または、バックライト値算出部33において、W透過量算出部31、及びRGB透過量算出部32から出力された画像内の全画素のRGBW透過量のうち、W透過量を除くRGB透過量から、下記の(34)式を用いてその画像におけるバックライト値Wbsを算出することも可能である。これは、前述した方法でW透過量Wtsを求めると、各RGB透過量Rts、Gts、Btsに対して必ずmax(Rts,Gts,Bts)≧Wts/WRとなるためである。
Wbs = max (Rts1, Gts1, Bts1, Wts1 / WR,
. . .
RtsNp, GtsNp, BtsNp, WtsNp / WR) (33)
Alternatively, in the backlight value calculation unit 33, among the RGBW transmission amounts of all pixels in the image output from the W transmission amount calculation unit 31 and the RGB transmission amount calculation unit 32, from the RGB transmission amount excluding the W transmission amount, It is also possible to calculate the backlight value Wbs in the image using the following equation (34). This is because when the W transmission amount Wts is obtained by the above-described method, max (Rts, Gts, Bts) ≧ Wts / WR for each RGB transmission amount Rts, Gts, and Bts.

Wbs=max(Rts1,Gts1,Bts1,
...
RtsNp,GtsNp,BtsNp) …(34)
このバックライト値Wbsは、透過率算出部34へ出力される。透過率算出部34は、W透過量算出部31、及びRGB透過量算出部32から出力されたRGBW透過量、及びバックライト値算出部33から出力されたバックライト値Wbsから、下記の(35)〜(38)式を用いて各サブピクセルの透過率を算出する(S24)。上記S24の処理は、入力RGB信号における画素の数だけ繰り返される。
Wbs = max (Rts1, Gts1, Bts1,
. . .
RtsNp, GtsNp, BtsNp) (34)
The backlight value Wbs is output to the transmittance calculation unit 34. The transmittance calculation unit 34 calculates the following (35) from the RGBW transmission amount output from the W transmission amount calculation unit 31, the RGB transmission amount calculation unit 32, and the backlight value Wbs output from the backlight value calculation unit 33. ) To (38) to calculate the transmittance of each sub-pixel (S24). The process of S24 is repeated for the number of pixels in the input RGB signal.

rsi=Rtsi/Wbs …(35)
gsi=Gtsi/Wbs …(36)
bsi=Btsi/Wbs …(37)
wsi=Wtsi/Wbs/WR …(38)
このように、本実施の形態に係る液晶表示装置では、出力信号生成部12においてバックライト値およびRGBW透過率を算出する前に、原入力である入力RGB信号に対して彩度低減処理を行うことで、バックライト値を確実に低減させることができる。
rsi = Rtsi / Wbs (35)
gsi = Gtsi / Wbs (36)
bsi = Btsi / Wbs (37)
wsi = Wtsi / Wbs / WR (38)
Thus, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, the saturation reduction process is performed on the input RGB signal that is the original input before the output signal generation unit 12 calculates the backlight value and the RGBW transmittance. Thus, the backlight value can be reliably reduced.

例えば、白色輝度比WR=1の液晶パネルを用いた場合、前述で例示した(R,G,B)=(160,256,64)の画素Bで考えると、彩度低減処理を行わない場合のバックライト値は192である。   For example, when a liquid crystal panel with a white luminance ratio WR = 1 is used, when considering the pixel B of (R, G, B) = (160, 256, 64) illustrated above, the saturation reduction process is not performed. The backlight value of 192 is 192.

一方、同じく画素Bに対して、MAX=256,BlRatio=1/(1+WR)=0.5で彩度低減処理を行った場合、第2入力RGB信号における該画素Bの彩度低減後の画素値は、以下のように導出される。   On the other hand, when the saturation reduction process is performed on the pixel B with MAX = 256, BlRatio = 1 / (1 + WR) = 0.5, the pixel after saturation reduction of the pixel B in the second input RGB signal The value is derived as follows:

MAXw=MAX×BlRatio=256×0.5=128((1)式より)
α=128/(256−64)=2/3((19)式より)
Y1=(2×R1+5×G1+B1)/8
=(2×160+5×256+64)/8=208
Rs1=α×R1+(1−α)×Y1
=(2/3)×160+(1−2/3)×208=176((16)式より)
Gs1=α×G1+(1−α)×Y1
=(2/3)×256+(1−2/3)×208=240((17)式より)
Bs1=α×B1+(1−α)×Y1
=(2/3)×64+(1−2/3)×208=112((18)式より)
よって、画素Bにおける彩度低減後の入力RGB値は、(176,240,112)となり、このときのバックライト値は128になる。
MAXw = MAX × BlRatio = 256 × 0.5 = 128 (from equation (1))
α = 128 / (256-64) = 2/3 (from equation (19))
Y1 = (2 × R1 + 5 × G1 + B1) / 8
= (2 × 160 + 5 × 256 + 64) / 8 = 208
Rs1 = α × R1 + (1−α) × Y1
= (2/3) x 160 + (1-2 / 3) x 208 = 176 (from equation (16))
Gs1 = α × G1 + (1−α) × Y1
= (2/3) x 256 + (1-2 / 3) x 208 = 240 (from equation (17))
Bs1 = α × B1 + (1−α) × Y1
= (2/3) x 64 + (1-2 / 3) x 208 = 112 (from equation (18))
Therefore, the input RGB value after saturation reduction in the pixel B is (176, 240, 112), and the backlight value at this time is 128.

すなわち、彩度低減処理により、バックライト値は192から128に低減させることができる(約33%の低減)。   That is, the backlight value can be reduced from 192 to 128 (a reduction of about 33%) by the saturation reduction process.

また、本液晶表示装置において実施される彩度低減処理は、(1)式におけるBlRatioの値を1/(1+WR)〜1の範囲で調節することによって、その度合いを変化させることも可能である。すなわち、本液晶表示装置において、BlRatioの値を変更する機能を持たせることによって、画質優先(BlRatioの値を大きくする)か省電力化優先(BlRatioの値を小さくする)かをユーザが任意に選択可能にすることができる。また、この場合、BlRatioの値を1に設定すれば上記彩度低減処理が実施されないことになるので、上記彩度低減処理の実行・不実行をも選択することが可能である。   In addition, the degree of saturation reduction processing performed in the present liquid crystal display device can be changed by adjusting the value of BlRatio in the equation (1) in the range of 1 / (1 + WR) to 1. . In other words, in this liquid crystal display device, by providing a function to change the value of BlRatio, the user can arbitrarily set whether to give priority to image quality (increase the value of BlRatio) or prioritize power saving (to reduce the value of BlRatio) Can be selectable. In this case, if the value of BlRatio is set to 1, the saturation reduction process is not performed, so execution / non-execution of the saturation reduction process can be selected.

本液晶表示装置において、バックライト16は、基本的には複数の画素に対して1つ設けられる。このため、例えば図1に示す液晶表示装置は、液晶パネル14の表示画面全体に対して一つの白色バックライト16を対応させた構成を例示している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶パネル14の表示画面を複数の領域に分割し、各領域毎にバックライト輝度調整が可能となるように、複数のバックライトを備えた構成としても良い。   In the present liquid crystal display device, basically, one backlight 16 is provided for a plurality of pixels. For this reason, for example, the liquid crystal display device illustrated in FIG. 1 illustrates a configuration in which one white backlight 16 is associated with the entire display screen of the liquid crystal panel 14. However, the present invention is not limited to this, and the display screen of the liquid crystal panel 14 is divided into a plurality of regions, and a plurality of backlights are provided so that the backlight luminance can be adjusted for each region. It is good also as a structure.

図10は、1枚の表示領域に対し2つの白色バックライトを持つ例を示したものであるが、バックライトの数は限定されない。   FIG. 10 shows an example having two white backlights for one display area, but the number of backlights is not limited.

図10に示す液晶表示装置は、彩度低減部11、入力信号分割部41、出力信号生成部12aおよび12b、液晶パネル制御部13aおよび13b、液晶パネル14、バックライト制御部15aおよび15b、および白色バックライト16aおよび16bを備えて構成されている。   The liquid crystal display device shown in FIG. 10 includes a saturation reduction unit 11, an input signal division unit 41, output signal generation units 12a and 12b, liquid crystal panel control units 13a and 13b, a liquid crystal panel 14, backlight control units 15a and 15b, and The white backlights 16a and 16b are provided.

入力信号分割部41は、彩度低減部11から入力される1画面分の第2入力RGB信号を2つのエリア分の信号に振り分け、それぞれのエリアの入力RGB信号を出力信号生成部12aおよび12bに入力する。出力信号生成部12aおよび12bは、対応する各エリアに対して、図1における出力信号生成部12と同等の処理を行う。   The input signal dividing unit 41 distributes the second input RGB signal for one screen input from the saturation reduction unit 11 into signals for two areas, and outputs the input RGB signals of the respective areas to the output signal generation units 12a and 12b. To enter. The output signal generation units 12a and 12b perform the same processing as the output signal generation unit 12 in FIG. 1 for each corresponding area.

液晶パネル制御部13aおよび13bは、対応する各エリアに対して、図1における液晶パネル制御部13と同等の処理を行うが、各制御部は、液晶パネル14の対応するエリアに相当する位置の画素透過率を制御する。   The liquid crystal panel control units 13a and 13b perform the same processing as the liquid crystal panel control unit 13 in FIG. 1 for each corresponding area, but each control unit is located at a position corresponding to the corresponding area of the liquid crystal panel 14. Control the pixel transmittance.

バックライト制御部15aおよび15bは、対応する各エリアに対して、図1におけるバックライト制御部15と同等の処理を行う。白色バックライト16aおよび16bは、それぞれバックライト16と同じ構造であるが、各バックライトは、それぞれ対応するエリアを照明する。   The backlight control units 15a and 15b perform the same processing as the backlight control unit 15 in FIG. 1 for each corresponding area. The white backlights 16a and 16b each have the same structure as the backlight 16, but each backlight illuminates a corresponding area.

このように、1画面を複数のエリアに分割し、エリア単位で制御を行うことで、更にバックライト値を下げることができる。尚、本実施例では、1画面を2つのエリアに分割しているが、3つ以上のエリアに分割して制御することも可能である。   Thus, the backlight value can be further lowered by dividing one screen into a plurality of areas and performing control in units of areas. In the present embodiment, one screen is divided into two areas, but it is also possible to control by dividing it into three or more areas.

一般的な画像においては、近傍領域に似たような色が連続する性質がある。このため、図10に示す構成のように、バックライト領域を分割することにより、暗い画素が集まったバックライト領域のバックライトはより暗くできる。その結果、バックライトを分割しない時より、バックライトを分割した方が、全体のバックライト消費電力を下げることができる。   A general image has a property that colors similar to those in a neighboring region continue. For this reason, as in the configuration shown in FIG. 10, by dividing the backlight region, the backlight of the backlight region where dark pixels are gathered can be made darker. As a result, it is possible to reduce the overall backlight power consumption when the backlight is divided rather than when the backlight is not divided.

彩度低減部11および出力信号生成部11の処理は、これをパソコン上で動作可能なソフトウェアで実現することが可能である。以下に、上記処理をソフトウェアで実現する場合の手順を説明する。   The processing of the saturation reduction unit 11 and the output signal generation unit 11 can be realized by software operable on a personal computer. The procedure for realizing the above processing by software will be described below.

図11は、上記処理をソフトウェアで実現する場合のシステム構成を示す図である。上記システムは、パソコン本体51、入出力装置55で構成されている。また、パソコン本体51は、CPU52、メモリ53、入出力インタフェース54を備えている。入出力装置55は、記憶媒体56を備えている。   FIG. 11 is a diagram showing a system configuration when the above processing is realized by software. The system includes a personal computer main body 51 and an input / output device 55. The personal computer main body 51 includes a CPU 52, a memory 53, and an input / output interface 54. The input / output device 55 includes a storage medium 56.

まずCPU52は、入出力インタフェース54を介して、入出力装置55を制御し、記憶媒体56から彩度低減・出力信号生成プログラム、パラメータファイル(入力RGB信号の上限値、及びバックライト値設定率や、1画面を複数エリアに分割する際に用いるエリア情報など)、及び入力画像データを読み込んで、メモリ53に格納する。   First, the CPU 52 controls the input / output device 55 via the input / output interface 54, and from the storage medium 56, the saturation reduction / output signal generation program, the parameter file (the upper limit value of the input RGB signal, the backlight value setting rate, The area information used when dividing one screen into a plurality of areas) and input image data are read and stored in the memory 53.

さらに、CPU52は、メモリ53から彩度低減・出力信号生成プログラム、パラメータファイル、及び入力画像データを読み取り、彩度低減・出力信号生成プログラムの各命令に従って、入力された入力画像データに対して、彩度低減、及び出力信号生成を行った後、入出力インタフェース54を介して、入出力装置55を制御し、出力信号生成後のバックライト値、及びRGBW透過率を記憶媒体56に出力する。   Further, the CPU 52 reads the saturation reduction / output signal generation program, the parameter file, and the input image data from the memory 53, and in accordance with each command of the saturation reduction / output signal generation program, After performing saturation reduction and output signal generation, the input / output device 55 is controlled via the input / output interface 54 to output the backlight value and RGBW transmittance after the output signal generation to the storage medium 56.

あるいは、図12のように、入出力インタフェース54を介して、出力信号生成後のバックライト値、及びRGBW透過率を、それぞれ、バックライト制御部15、液晶パネル制御部13に出力することで、白色バックライト16、及び液晶パネル14を制御して、実際に画像を表示させることもできる。   Alternatively, as shown in FIG. 12, by outputting the backlight value after generation of the output signal and the RGBW transmittance to the backlight control unit 15 and the liquid crystal panel control unit 13 via the input / output interface 54, respectively. It is also possible to actually display an image by controlling the white backlight 16 and the liquid crystal panel 14.

このように、上記システムでは、パソコン上で上述した彩度低減、及び出力信号生成を行うことができる。これにより、実際に彩度低減部や出力信号生成部を試作する前に、彩度低減方法や出力信号生成方法の妥当性や、バックライト値低減の効果を確認することが可能となる。   Thus, in the above system, the above-described saturation reduction and output signal generation can be performed on a personal computer. This makes it possible to confirm the validity of the saturation reduction method and the output signal generation method and the effect of reducing the backlight value before actually producing a prototype of the saturation reduction unit and the output signal generation unit.

本発明の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。1, showing an embodiment of the present invention, is a block diagram illustrating a main configuration of a liquid crystal display device. FIG. 図2(a),(b)は、上記透過型液晶表示装置におけるサブピクセルの配置例を示す図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing examples of subpixel arrangement in the transmissive liquid crystal display device. 図3(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図3(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。FIG. 3A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device, and FIG. 3B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison. . 図4(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図4(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。FIG. 4A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device, and FIG. 4B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison. . 図5(a)〜(e)は、上記液晶表示装置におけるバックライト値およびサブピクセル透過率の決定手順を示す図である。FIGS. 5A to 5E are diagrams showing a procedure for determining a backlight value and subpixel transmittance in the liquid crystal display device. 上記液晶表示装置において、彩度低減部の構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a saturation reduction unit in the liquid crystal display device. 上記彩度低減部の動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of the said saturation reduction part. 上記液晶表示装置において、出力信号生成部の構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an output signal generation unit in the liquid crystal display device. 上記出力信号生成部の動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of the said output signal generation part. 本発明の他の実施形態を示すものであり、透過型液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。FIG. 24, showing another embodiment of the present invention, is a block diagram illustrating a configuration of a main part of a transmissive liquid crystal display device. 本発明の表示制御処理をソフトウェアで実現する場合のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure in the case of implement | achieving the display control processing of this invention with software. 本発明の表示制御処理をソフトウェアで実現する場合のシステム構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a system configuration in the case of implement | achieving the display control processing of this invention with software. 透過型液晶表示装置の一般的な構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the general structure of a transmissive liquid crystal display device. 透過型液晶表示装置におけるサブピクセルの一般的な配置例を示す図である。It is a figure which shows the general example of arrangement | positioning of the sub pixel in a transmissive liquid crystal display device. 図15(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図15(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。FIG. 15A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device, and FIG. 15B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison. . 図16(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図16(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。FIG. 16A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device, and FIG. 16B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison. . 図17(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図17(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。FIG. 17A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device, and FIG. 17B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison. . 図18(a)は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図18(b)は、比較のために特許文献1におけるバックライト値の求め方を示した図である。FIG. 18A is a diagram showing how to obtain the backlight value in the present liquid crystal display device, and FIG. 18B is a diagram showing how to obtain the backlight value in Patent Document 1 for comparison. .

符号の説明Explanation of symbols

11 彩度低減部
12,12a,12b 出力信号生成部
13,13a,13b 液晶パネル制御部
14 RGBW液晶パネル(液晶パネル)
15,15a,15b バックライト制御部
16,16a,16b 白色バックライト(アクティブバックライト)
21 バックライト上限値算出部
22 信号変換部
31 W透過量算出部
32 RGB透過量算出部
33 バックライト値算出部
34 透過率算出部
41 入力信号分割部
51 パソコン本体
52 CPU
53 メモリ
54 入出力インタフェース
55 入出力装置
56 記憶媒体
11 Saturation reduction unit 12, 12a, 12b Output signal generation unit 13, 13a, 13b Liquid crystal panel control unit 14 RGBW liquid crystal panel (liquid crystal panel)
15, 15a, 15b Backlight controller 16, 16a, 16b White backlight (active backlight)
21 Backlight upper limit calculation unit 22 Signal conversion unit 31 W transmission amount calculation unit 32 RGB transmission amount calculation unit 33 Backlight value calculation unit 34 Transmittance calculation unit 41 Input signal division unit 51 PC main body 52 CPU
53 Memory 54 I / O Interface 55 I / O Device 56 Storage Medium

Claims (6)

1画素が、赤(R)、緑(G)、青(B)、および白(W)の4サブピクセルに分割されている液晶パネルと、
発光輝度を制御可能な白色アクティブバックライトと、
入力画像である第1入力RGB信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データに対して、輝度及び色相を変化させずに彩度のみを低減する彩度低減処理を施すことで、該第1入力RGB信号を第2入力RGB信号に変換する彩度低減部と、
上記第2入力RGB信号から、全ての画素に対して輝度および彩度を変化させること無く、上記液晶パネルの各画素におけるR,G,B,Wの各サブピクセルの透過率信号を生成するとともに、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値を算出する出力信号生成部と、
上記出力信号生成部で生成された上記透過率信号をもとに液晶パネルを駆動制御する液晶パネル制御部と、
上記出力信号生成部で算出されたバックライト値に基づき、上記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御部とを備えており、
上記彩度低減部は、
入力画像である第1入力RGB信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データを以下の(A)の手順によって抽出し、
抽出された画素データに対して、以下の(B)の手順によって彩度低減処理を施すことを特徴とする透過型液晶表示装置。
(A) バックライト上限値MAXwを
MAXw=MAX×BlRatio
の式により算出し、
MAXw<maxRGB−minRGB
を満たす注目画素データを輝度および彩度が高い画素データとして抽出する。
ただし、
WR:白色輝度比(RGBサブピクセルの各透過率をx%としてWサブピクセルの各透過率を0%とした場合の表示輝度P1と、RGBサブピクセルの各透過率を0%としてWサブピクセルの各透過率をx%とした場合の表示輝度P2との比P2/P1)
MAX:彩度低減処理を行わない場合のバックライト値の上限値
BlRatio:バックライト値設定率(1/(1+WR)≦BlRatio≦1.0)
maxRGB=max(Ri,Gi,Bi)
minRGB=min(Ri,Gi,Bi)
Ri,Gi,Bi(i=1,2,…,Np):第1入力RGB信号における注目画素のRGB値
Np:入力画像の画素数
max(A,B,...):A,B,...の最大値
min(A,B,...):A,B,...の最小値
とする。
(B) 抽出された画素データに対して、
Rsi=α×Ri+(1−α)×Yi
Gsi=α×Gi+(1−α)×Yi
Bsi=α×Bi+(1−α)×Yi
の式により彩度低減処理後の画素データを求める。
ただし、
Rsi,Gsi,Bsi(i=1,2,…,Np):第2入力RGB信号における彩度低減処理後の注目画素のRGB値
Yi(i=1,2,…,Np):注目画素の輝度
α=MAXw/(maxRGB−minRGB)
A liquid crystal panel in which one pixel is divided into four sub-pixels of red (R), green (G), blue (B), and white (W);
A white active backlight with controllable brightness,
Of the pixel data included in the first input RGB signal that is an input image, the pixel data having high luminance and saturation is subjected to saturation reduction processing that reduces only the saturation without changing the luminance and hue. A saturation reduction unit for converting the first input RGB signal into a second input RGB signal;
From the second input RGB signal, the transmittance signals of the R, G, B, and W sub-pixels in each pixel of the liquid crystal panel are generated without changing the luminance and saturation for all the pixels. An output signal generator for calculating a backlight value in the active backlight;
A liquid crystal panel control unit that drives and controls the liquid crystal panel based on the transmittance signal generated by the output signal generation unit;
A backlight control unit that controls the luminance of the backlight based on the backlight value calculated by the output signal generation unit ;
The saturation reduction unit
Among the pixel data included in the first input RGB signal that is an input image, pixel data having high luminance and saturation are extracted by the following procedure (A):
A transmissive liquid crystal display device, wherein the extracted pixel data is subjected to saturation reduction processing according to the following procedure (B).
(A) Backlight upper limit MAXw
MAXw = MAX × BlRatio
Calculated by the formula
MAXw <maxRGB-minRGB
Pixel data satisfying the above is extracted as pixel data having high luminance and saturation.
However,
WR: White luminance ratio (display luminance P1 when each transmittance of the RGB sub-pixel is x% and each transmittance of the W sub-pixel is 0%, and each transmittance of the RGB sub-pixel is 0% and the W sub-pixel The ratio P2 / P1 with the display luminance P2 when each transmittance of x is x%)
MAX: Upper limit of backlight value when saturation reduction processing is not performed
BlRatio: Backlight value setting rate (1 / (1 + WR) ≦ BlRatio ≦ 1.0)
maxRGB = max (Ri, Gi, Bi)
minRGB = min (Ri, Gi, Bi)
Ri, Gi, Bi (i = 1, 2,..., Np): RGB value of the pixel of interest in the first input RGB signal
Np: number of pixels of the input image
max (A, B,...): A, B,. . . Maximum value of
min (A, B,...): A, B,. . . Minimum of
And
(B) For the extracted pixel data,
Rsi = α × Ri + (1−α) × Yi
Gsi = α × Gi + (1−α) × Yi
Bsi = α × Bi + (1−α) × Yi
The pixel data after the saturation reduction processing is obtained by the following equation.
However,
Rsi, Gsi, Bsi (i = 1, 2,..., Np): RGB value of the pixel of interest after saturation reduction processing in the second input RGB signal
Yi (i = 1, 2,..., Np): luminance of the target pixel
α = MAXw / (maxRGB−minRGB)
上記彩度低減部は、彩度低減処理の度合を変更可能であることを特徴とする請求項1に記載の透過型液晶表示装置。   The transmissive liquid crystal display device according to claim 1, wherein the saturation reduction unit can change a degree of saturation reduction processing. RGBサブピクセルの各透過率をx%としてWサブピクセルの各透過率を0%とした場合の表示輝度P1と、RGBサブピクセルの各透過率を0%としてWサブピクセルの各透過率をx%とした場合の表示輝度P2との比P2/P1を白色輝度比WRとする時に、
上記彩度低減部は、白色輝度比WRを元に彩度低減処理の度合の変更範囲を設定することを特徴とする請求項2に記載の透過型液晶表示装置。
Display luminance P1 when each transmittance of the RGB subpixel is x% and each transmittance of the W subpixel is 0%, and each transmittance of the W subpixel is x when each transmittance of the RGB subpixel is 0% %, When the ratio P2 / P1 with the display brightness P2 is the white brightness ratio WR,
The transmissive liquid crystal display device according to claim 2, wherein the saturation reduction unit sets a change range of the degree of saturation reduction processing based on the white luminance ratio WR.
上記出力信号生成部は、
以下の(A)の手順により、各Wサブピクセルの透過量(Wtsi)を算出するW透過量算出部と、
以下の(B)の手順により、各RGBサブピクセルの透過量(Rtsi,Gtsi,Btsi)を算出するRGB透過量算出部と、
以下の(C)の手順により、バックライト値(Wbs)を算出するバックライト値算出部と、
以下の(D)の手順により、各RGBWサブピクセルの透過率(rsi,gsi,bsi,wsi)を算出する透過率算出手段とを備えていることを特徴とする請求項に記載の透過型液晶表示装置。
(A) W透過量(Wtsi)を、
Wtsi=min(maxRGBs/(1+1/WR),minRGBs)
の式により算出する。
ただし、
maxRGBs=max(Rsi,Gsi,Bsi)
minRGBs=min(Rsi,Gsi,Bsi)
とする。
(B) RGB透過量(Rtsi,Gtsi,Btsi)を、
Rtsi=Rsi−Wtsi
Gtsi=Gsi−Wtsi
Btsi=Bsi−Wtsi
の式により算出する。
(C) バックライト値(Wbs)を、
Wbs=max(Rts1,Gts1,Bts1,Wts1/WR,
...
RtsNp,GtsNp,BtsNp,WtsNp/WR)
の式により算出する。
(D) RGBW透過率(rsi,gsi,bsi,wsi)を、
rsi=Rtsi/Wbs
gsi=Gtsi/Wbs
bsi=Btsi/Wbs
wsi=Wtsi/Wbs/WR
の式により算出する。
ただし、Wbs=0の時、rsi=gsi=bsi=wsi=0とする。
The output signal generator is
A W transmission amount calculation unit that calculates a transmission amount (Wtsi) of each W sub-pixel by the following procedure (A);
An RGB transmission amount calculation unit that calculates the transmission amount (Rtsi, Gtsi, Btsi) of each RGB sub-pixel according to the following procedure (B);
A backlight value calculation unit for calculating a backlight value (Wbs) by the following procedure (C);
The transmission type according to claim 1 , further comprising transmittance calculation means for calculating the transmittance (rsi, gsi, bsi, wsi) of each RGBW sub-pixel by the following procedure (D). Liquid crystal display device.
(A) W transmission amount (Wtsi)
Wtsi = min (maxRGBs / (1 + 1 / WR), minRGBs)
It is calculated by the following formula.
However,
maxRGBs = max (Rsi, Gsi, Bsi)
minRGBs = min (Rsi, Gsi, Bsi)
And
(B) RGB transmission amount (Rtsi, Gtsi, Btsi)
Rtsi = Rsi−Wtsi
Gtsi = Gsi-Wtsi
Btsi = Bsi−Wtsi
It is calculated by the following formula.
(C) Set the backlight value (Wbs)
Wbs = max (Rts1, Gts1, Bts1, Wts1 / WR,
. . .
RtsNp, GtsNp, BtsNp, WtsNp / WR)
It is calculated by the following formula.
(D) RGBW transmittance (rsi, gsi, bsi, wsi)
rsi = Rtsi / Wbs
gsi = Gtsi / Wbs
bsi = Btsi / Wbs
wsi = Wtsi / Wbs / WR
It is calculated by the following formula.
However, when Wbs = 0, rsi = gsi = bsi = wsi = 0.
上記液晶パネルに対して複数のアクティブバックライトを備え、
各アクティブバックライトに対応する領域毎に、液晶パネルの透過率制御およびバックライトのバックライト値制御を行うことを特徴とする請求項1ないしの何れかに記載の透過型液晶表示装置。
A plurality of active backlights for the liquid crystal panel,
For each region corresponding to each active backlight, transmissive liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the backlight value control of the transmission ratio control and a back light of a liquid crystal panel.
コンピュータに、上記請求項またはに記載の各機能部の処理を行わせることを特徴とする制御プログラム。 A control program for causing a computer to perform processing of each functional unit according to claim 1 or 4 .
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