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Description
1.不連続な階調色を表示できるデバイスを用いて、ディザ法などの疑似中間調表現を用いて階調を再現させる方式
2.実質的に連続な階調色を表示できるデバイスを用いて中間調を再現させる方式
の二つが存在する。
本発明は、表示素子としてさまざまな形態に適用できるが、まずその表示原理について、ECB効果を有する液晶を一例に挙げて図2を参照して説明する。
任意のアナログ入力画像信号が与えられたときに、その情報がRGBそれぞれが独立ベクトルとなる色立体中における点をpとする。これを図4に示す。
p=(mr+nq)/(m+n)
と表される。pがqとrの外分点になることもあり得るが、そのような場合は、平面S1と曲線mの別の交点が存在するので、そちらを選択し、pが内分点となるようにqとrを選ぶ。pは色立体の内部にあり、さらにpが曲線Mで決まる領域、具体的にはM上の点QがWからGまで動いたときに、QとBkとWとが作る3角形が通過する領域、の内部にあるなら、pが内分点となるようにqとrを選ぶことは常に可能である。
画素が複数の副画素に分割されている場合には、前記LとMが複数描けることとなる。これについても同様の考え方であって、図5〜図8を用いて説明する。
R=G=B
なる数式にてあらわすことができる。一方、入力信号pがRGB色立体中にて位置する座標を
(PR,PG,PB)
とし、前記平面S1を
aR+bG+cB+d=0
と仮定する。平面S1は原点を通るために、
d=0
である。また
R=G=B
なる関係より、
a+b+c=0
が成り立つ。
を通る平面なので、これらを代入して整理すると、平面S1の法線ベクトルは、
((PB−PG),(PB−PR),(PR+PG−2PB))と一義的に決まることになる。この平面S1と曲線Mとの交点q
(qR,qG、qB)
は曲線Mがあらわす関数が求まっていれば容易に求めることができる。この点qと点pの2点を通る直線は
R=G=B
なる直線Lと交わる交点r
(rR,rG,rB)
は、
次いでこのディザ処理について、詳述する。その一例として、4×4マトリクスを用いたBayer型組織的ディザ法について説明する。
m+n=16
を満たす。
m=4,n=12なら、12画素をqの状態(有彩色表示)にし、4画素をrの状態(無彩色表示)にする。
ECB型表示素子による干渉色表示と、カラーフィルタとを組み合わせることによって表示できる色が大幅に増加する。これについて下記に詳述する。
以上の記述では液晶のECB効果を中心に詳述してきた。しかしながら本発明の画像処理に用いることができる表示素子は、連続的な明度変化が出来る表示色と不連続な明度変化を示す表示色とが混在する表示素子であれば、上述のECB効果を用いた構成に限らずあらゆる表示モードを適用することが可能となる。
実施例に用いる共通の素子構造として下記のものを用いた。
参考のために、対角12インチ、画素数600×800のアクティブマトリクス液晶表示パネルを用いた。この画素ピッチは約300μmである。各画素は3分割されて、それぞれに赤・緑・青のカラーフィルタが配置されている。液晶層は、±5V電圧印加時の反射分光特性の中心波長が550nm、及びリタデーション量が138nmとなるよう、厚さを2.3ミクロンに調整した。
比較のために、対角12インチ、画素数600×800のECB型アクティブマトリクス液晶表示パネルを用いた。この画素ピッチは約300μmである。各画素は分割されておらず、カラーフィルタは用いられていない。液晶層は、±5V電圧印加時に緑色表示となるように、厚さを11ミクロンに調整した。
参考例2と同じアクティブマトリクス素子を用いて表示を行った。このとき自然画表示を行うために明細書中の基本形態にて記載の画像処理法を用いてディザ処理を行った。これによって粒状感の少ない自然画が表示できていることが確認できた。
対角12インチ、画素数600×800のアクティブマトリクス液晶表示パネルを用いた。この画素ピッチは約300μmである。各画素は2分割されて、それぞれに緑・マゼンタのカラーフィルタが配置されている。液晶層は、±5V電圧印加時にマゼンタカラーフィルタ画素が青色表示となるように、厚さを5ミクロンに調整した。
対角12インチ、画素数600×800のアクティブマトリクス液晶表示パネルを用いた。この画素ピッチは約300μmである。各画素は3分割されて、それぞれに緑・マゼンタのカラーフィルタが配置されている。マゼンタカラーフィルタ付きの画素は1:2の面積比に分割されている。液晶層は、±5V電圧印加時にマゼンタカラーフィルタ画素が青色表示となるように、厚さを5ミクロンに調整した。
2 位相補償フィルム
3,7 ガラス
4 透明電極
5 液晶
6 反射板
50 画素
51 副画素1
52 副画素2
Claims (6)
- 液晶層のリタデーションの変化により、出射光の明度が変化するリタデーションの範囲と、色相が変化するリタデーションの範囲とを有する液晶素子を含んで画素が構成される表示パネルと、カラー画像信号が入力され、前記表示パネルに表示信号を出力する制御部とを有する表示装置であって、
前記制御部は、前記液晶素子のリタデーションの変化による色立体中の軌跡のうち、無彩色の範囲をLとし、有彩色の範囲をMとしたときに、入力されたカラー画像信号に対応する前記色立体中の点pの座標から、前記点pが前記M上の点qと前記L上の点rとを結ぶ直線のm:nの内分点となるように、点rの座標と、点qの座標と、内分比m:nとを出力し、前記表示パネルの、あらかじめ決められた順番を持つm+n個の画素に対して、点qのリタデーションを生じる電圧を前記m+n個の画素のうちの1番目からn番目のn個の画素に印加し、点rのリタデーションを生じる電圧を前記m+n個の画素のうちの、n+1番目からn+m番目までのm個の画素に印加することを特徴とする表示装置。 - 前記画素が、印加電圧に対して連続的に明度が変化する範囲と、印加電圧に対して連続的に色相が変化する範囲とを有し、
前記制御部が、入力された前記カラー画像信号から、明度変化範囲内の連続階調表示信号と、色相変化範囲内の連続階調表示信号と、該2信号の混合比を表す離散的信号とを出力する請求項1に記載の表示装置。 - 前記画素が、印加電圧に対して連続的に明度が変化する範囲と、印加電圧に対して不連続に色相が変化する範囲とを有し、
前記制御部が、入力された前記カラー画像信号から、明度変化範囲内の連続階調表示信号と、色相変化範囲内の不連続の色表示信号と、該2信号の混合比を表す離散的信号とを出力する請求項1に記載の表示装置。 - 前記画素が、カラーフィルタを備え、印加電圧に対して該カラーフィルタの色の明度が連続的に変化する範囲と、印加電圧に対して色相が不連続に変化する範囲とを有し、
前記制御部が、連続的な明度表示信号と、不連続な色相変化範囲のいずれかの色相表示信号と、前記明度表示信号と色相表示信号の混合比を示す信号とを出力する請求項1に記載の表示装置。 - 前記画素が、カラーフィルタを備え、印加電圧に対して該カラーフィルタの色の明度が連続的に変化する範囲と、印加電圧に対して色相が不連続に変化する範囲とを有する第1の副画素と、第1の副画素のカラーフィルタと補色の関係をもつカラーフィルタを備え、
印加電圧に対して該カラーフィルタの色の明度が変化する範囲を有する第2の副画素とを含んで構成され、
前記制御部が、前記第1の副画素に、明度表示信号と、不連続な色相変化範囲のいずれかの色相表示信号と、前記明度表示信号と色相表示信号の混合比を示す信号とを出力し、前記第2の副画素に、マゼンタ色と補色の関係にある色の明度表示信号を出力する請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1の副画素のカラーフィルタがマゼンタ色であり、第1の副画素の前記色相変化範囲が、青色と赤色とを含む不連続な変化範囲である請求項5に記載の表示装置。
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