JP4701863B2 - Signal conversion method and signal conversion apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置を駆動するための信号変換方法および信号変換装置に関する。 The present invention relates to a signal conversion method and a signal conversion apparatus for driving a liquid crystal display device.
従来、液晶表示装置を駆動するための信号変換方法としては、非特許文献1や特許文献1に記載のものがある。
Conventionally, signal conversion methods for driving a liquid crystal display device include those described in
なお、「サブ画素」とは、単色のカラーフィルタを備える液晶素子の領域をいい、「画素」とは、このサブ画素を複数並べて構成したものとする。 Note that “subpixel” refers to a region of a liquid crystal element including a single color filter, and “pixel” is configured by arranging a plurality of subpixels.
まず、非特許文献1は、RGBW(赤緑青白)の各色のカラーフィルタと液晶素子の組み合わせで構成する複数のサブ画素をパネル面内に多数配置して、白色のバックライトと組み合わせることで表示画面を得る装置構成と信号処理方式を示している。ここで、従来の画素面積(RGBの三つのサブ画素)と同じ大きさにRGBWの四つのサブ画素を配置したならば、各サブ画素面積は4分の3に減少することになるが、一方で、W画素はRGB3色分の波長分布特性を有することから、面積比率と波長分布特性の関係から、表示画面の輝度を従来比1.5 倍にできるとしている。また入力RGB信号(映像信号)からRGBWサブ画素の駆動信号を算出するために、入力RGB信号の共通成分(すなわちRGB信号の最小値)をW信号に置き換える信号変換手順が開示されている。
First, Non-Patent
また特許文献1は、RGBW4色から選択するRGB3色あるいはRWB3色の組み合わせからなる3色サブ画素の各種配列方法と配列方法に対応する信号変換手順が開示されている。
非特許文献1および特許文献1はいずれも、液晶表示装置において、パネルのRGBWサブ画素の波長透過特性を考慮することでバックライト発光を有効利用することを目的としている。つまりWは、RGBの波長選択性を持たず、RGB3色分のエネルギーを透過できることから、W画素を利用することで表示画面の輝度向上の効果が得られるとしている。
Both
ここで、入力RGB信号からパネル駆動のRGBW信号への変換は、3入力4出力の信号線数であるから、信号変換の方程式において自由度があり一意の解は得られない。 Here, since the conversion from the input RGB signal to the panel-driven RGBW signal is the number of signal lines of 3 inputs and 4 outputs, there is a degree of freedom in the equation for signal conversion and a unique solution cannot be obtained.
そこで非特許文献1は、入力RGB信号の共通値(すなわち最小値)をWサブ画素の駆動信号として、残るRGB信号成分をRGBサブ画素の駆動信号として利用する。簡易な信号変換というメリットはあるが、方程式に含まれる自由度を、特定の評価指標を実現するために利用するという観点はない。具体的には、消費電力を低減するための評価指標は無い。
Therefore, Non-Patent
これら文献はいずれも、パネル側の画素の波長分布特性を考慮しているが、バックライト側の発光の波長分布特性は考慮していない。これは、いずれもバックライト光源として蛍光管のような白色光の利用を前提としているためである。 All of these documents consider the wavelength distribution characteristics of the pixels on the panel side, but do not consider the wavelength distribution characteristics of the light emission on the backlight side. This is because all assume that white light such as a fluorescent tube is used as a backlight light source.
例えば赤色を表示する場合には、パネル側でRの透過率を高めるが、バックライトは白色すなわちRGB全ての点灯を行い、両者の組み合わせの波長分布特性として赤色となる。この場合、バックライトに含まれるGB光のエネルギーは無駄となる。 For example, when displaying red, the transmittance of R is increased on the panel side, but the backlight turns on white, that is, all of RGB, and the wavelength distribution characteristic of the combination of both becomes red. In this case, the energy of the GB light included in the backlight is wasted.
そこで本発明は、表示装置の消費電力を削減しつつ、白表示時の輝度向上及び黒表示時の輝度低下の画質向上可能な色信号変換方法及び色信号変換装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a color signal conversion method and a color signal conversion device capable of improving the luminance at the time of white display and improving the image quality of the luminance reduction at the time of black display while reducing the power consumption of the display device. .
本発明の信号変換装置及び信号変換方法は、上記課題を解決するために、入力された映像信号に基づいて、R,G,Bの各波長発光特性を有する発光素子から構成されるバックライトを駆動するバックライト駆動信号を算出する手段と、入力された映像信号に基づいて、R,G,B,Wの各波長透過率特性を有するサブ画素から構成されるパネルを駆動するパネル駆動信号を算出する手段と、を備える構成とする。 In order to solve the above problems, a signal conversion apparatus and a signal conversion method of the present invention include a backlight composed of light emitting elements having light emission characteristics of R, G, and B wavelengths based on an input video signal. A means for calculating a backlight drive signal to be driven, and a panel drive signal for driving a panel composed of sub-pixels having R, G, B, and W wavelength transmittance characteristics based on the input video signal And means for calculating.
また、上記構成に加え、バックライト駆動信号が映像信号より時間的に先立つように伝送する手段を有し、パネル駆動信号を算出する手段は、バックライト駆動信号と映像信号からパネル駆動信号を算出する構成とする。 Further, in addition to the above configuration, there is means for transmitting the backlight drive signal so that it precedes the video signal in time, and the means for calculating the panel drive signal calculates the panel drive signal from the backlight drive signal and the video signal. It is set as the structure to do.
また、表示画面内を制御する表示制御信号を映像信号内に含ませている構成とする。 Further, a display control signal for controlling the inside of the display screen is included in the video signal.
また、バックライト駆動信号を表示画面内の映像信号の一部に含ませている構成とする。 Further, the backlight drive signal is included in a part of the video signal in the display screen.
また、入力された映像信号をメモリに格納し、格納された映像信号に基づいて、R,G,B,Wの各波長透過率特性を有するサブ画素から構成されるパネルを駆動するパネル駆動信号を算出し、入力された映像信号に基づいて、R,G,Bの各波長発光特性を有する発光素子から構成されるバックライトを駆動するバックライト駆動信号を算出し、パネル駆動信号及びバックライト駆動信号を表示装置へ出力する方法とする。 Further, the input video signal is stored in a memory, and a panel drive signal for driving a panel composed of sub-pixels having R, G, B, and W wavelength transmittance characteristics based on the stored video signal Based on the input video signal, a backlight drive signal for driving a backlight composed of light emitting elements having light emission characteristics of R, G, and B wavelengths is calculated, and a panel drive signal and a backlight are calculated. The driving signal is output to the display device.
本発明は、表示装置の消費電力を削減しつつ、白表示時の輝度向上及び黒表示時の輝度低下の画質向上可能な信号変換方法及び信号変換装置を提供できる。 The present invention can provide a signal conversion method and a signal conversion apparatus capable of improving the image quality of the brightness improvement during white display and the image quality reduction of brightness during black display while reducing the power consumption of the display device.
以下、図面を用いて各実施例を説明します。 Each example will be described below with reference to the drawings.
本発明の信号変換装置の一実施例を図1に示す。 One embodiment of the signal conversion apparatus of the present invention is shown in FIG.
本発明は、入力する映像信号10を、表示装置2を用いて表示するための駆動信号(パネル駆動信号13とバックライト駆動信号14)に変換するための、信号変換装置1に関するものである。本発明は、パネル26とバックライト28で構成される表示装置2を駆動するための信号を、消費電力を低減するように算出することを特徴とする。
The present invention relates to a
まず駆動対象とする表示装置2の構成を簡単に説明する。パネル26は、視覚特性として感知可能な波長範囲内において分布特性を持つ、例えばRGBの3種類のカラーフィルタと、そのカラーフィルタの透過率を制御するための液晶素子の組み合わせから構成される。ここで、本実施例では、波長範囲内を分割するRGB(赤緑青)のカラーフィルタに加えて、波長範囲の分割を行わないW(白)を備える。
First, the configuration of the
なお、W(白)は波長分布特性は持たないが、以下の説明ではRGBWの4種類をカラーフィルタとして扱う。実際Wのサブ画素に対応するカラーフィルタは無いか、透明のフィルタ等を用いる。 Note that W (white) does not have wavelength distribution characteristics, but in the following description, four types of RGBW are treated as color filters. There is actually no color filter corresponding to the W sub-pixel, or a transparent filter or the like is used.
またカラーフィルタのいずれか1つ(単色のカラーフィルタ)と液晶素子の1つの組み合わせをサブ画素と呼び、波長範囲を網羅する、例えばRGB3種類、あるいはRGBW4種類のサブ画素の組み合わせ、つまり複数のサブ画素から形成されたものを画素と呼ぶことにする。パネルの面内には該画素を多数配列して、外部から与える電気信号により各画素の波長分布特性を制御することで、パネルの全面を用いて画面を表示する。 A combination of any one of the color filters (monochromatic color filter) and a liquid crystal element is referred to as a sub-pixel, and covers a wavelength range, for example, a combination of three types of RGB or four types of RGBW sub-pixels, that is, a plurality of sub-pixels. A pixel formed from pixels is called a pixel. A large number of the pixels are arranged in the plane of the panel, and the wavelength distribution characteristic of each pixel is controlled by an external electric signal, so that the screen is displayed using the entire surface of the panel.
バックライト28は、半導体素子であるLED(ライト エミット ダイオード)あるいはLD(レーザ ダイオード)で構成する。従来の蛍光灯と比較すれば、波長分布特性が単一ピークを持つ正規分布に近い形状であることから色純度が高く、また入力電気信号と発光の時間的な応答が極めて早い。バックライト28は、表示画面全体を単一の駆動対象とすることができるが、あるいは該面内を複数領域に分割して個々の領域を独立した駆動対象とすることもできる。複数領域分割の場合には複数の駆動信号を用意することになる。いずれの構成においても、表示装置における消費電力の多くはバックライトが費やしていることから、そのバックライトの駆動信号を低減することを解決すべき課題とする。
The
なお、パネル面内の、RGBWサブ画素の配置レイアウトを限定するものではない。例えば視覚特性として、明るさの解像度は色の解像度よりも高いことが知られているので、パネルのWサブ画素の配置周期をRGBサブ画素の配置周期よりも高くなるように配置することもできて、具体的にはRGBWの組み合わせの代わりに、RGBの組み合わせと
RWBの組み合わせで画素を構成することで、一定面積内の画素密度を維持しながらサブ画素数の増加を抑えることができる。これらのパネル上のサブ画素配置に応じて、表示画質を向上させるための輪郭補正,平滑化,色補正等の信号処理を行うことができるが、本発明はこれらの画質向上の信号処理の内容を限定するものではない。
Note that the layout of the RGBW sub-pixels in the panel surface is not limited. For example, as a visual characteristic, it is known that the resolution of brightness is higher than the resolution of color. Therefore, it is possible to arrange the panel so that the arrangement period of W sub-pixels is higher than the arrangement period of RGB sub-pixels. Specifically, instead of the RGBW combination, the pixel is configured by a combination of RGB and RWB, so that an increase in the number of subpixels can be suppressed while maintaining a pixel density within a certain area. Depending on the arrangement of sub-pixels on these panels, signal processing such as contour correction, smoothing, and color correction for improving display image quality can be performed. However, the present invention describes the contents of signal processing for improving image quality. It is not intended to limit.
これらのパネル26とバックライト28は、それぞれを駆動するためのパネル駆動信号13とバックライト駆動信号14を信号変換装置1から受け取り、パネル駆動回路25とバックライト駆動回路27を用いて駆動するものであり、両者の組み合わせとして表示出力11を構成する。なお両者の組み合わせとして、いわゆるガンマ特性と呼ばれる非線形特性がある場合に、入力信号と表示出力との間にガンマ特性に関わる変換手段を備えることが一般的に行われる。以下の説明では簡単のため、入力信号と表示出力間はリニア特性であるとするが、必要に応じてガンマ特性に関わる変換手段を組み込むことができる。
The
信号変換装置1は、入力された映像信号10に基づいて、上記のパネルおよびバックライトを駆動するためのパネル駆動信号13とバックライト駆動信号14を、消費電力削減するように算出する。この算出時間を調整するために、映像信号10に含まれる入力RGB信号12を画面メモリ21に一時的に蓄積する映像信号10と入力RGB信号12は画像データとしては同じ内容であるが、映像信号10はフォーマットとして帰線期間を含む場合があるので区別する。表示装置2は、パネル駆動信号13とバックライト駆動信号14を入力して、前記パネル26とバックライト28を駆動して表示画面を生成する。この関係は、入力映像信号10に含まれる入力RGB信号12をRi,Gi,Biとして、パネル駆動信号RGBW信号をRp,Gp,Bp,Wpとして、バックライト駆動信号RGB信号をRb,Gb,Bbとするならば、次式で表される。
Based on the
〔数1〕
Ri=Rp×Rb+Wp×Rb
Gi=Gp×Gb+Wp×Gb
Bi=Bp×Bb+Wp×Bb
ここでバックライト駆動信号は画面全体において設定するのに対して、パネル駆動信号は画素ごとに設定する信号であるから、上式は画面全体の画素それぞれの関係式となる。
[Equation 1]
Ri = Rp × Rb + Wp × Rb
Gi = Gp × Gb + Wp × Gb
Bi = Bp × Bb + Wp × Bb
Here, the backlight drive signal is set for the entire screen, whereas the panel drive signal is a signal set for each pixel. Therefore, the above expression is a relational expression for each pixel of the entire screen.
パネル駆動信号13とバックライト駆動信号14の合計信号数は、入力RGB信号12に比べて多数であるから、当然ながら駆動信号を一意に設定することができない。本発明は、消費電力削減するように解を求めることを特徴とする。ただし、フレーム画面を一定時間の周期で表示するためには、解を求めるための処理時間が長大になることは表示装置としての基本機能を損なうことになる。したがって、前記した消費電力削減の指標を単独で用いるのではなくて、一定の処理負荷以内という指標と組み合わせて用いることは、実用的な装置を構成するにおいて不可欠な要件である。
Since the total number of signals of the
本発明は上記の条件を考慮して、画面メモリ21に蓄積する入力信号(映像信号)を参照しながら、R,G,Bの各波長発光特性を有する発光素子から構成されるバックライトを駆動するバックライト駆動信号を算出する手段であるバックライト駆動信号算出回路
22がバックライト駆動信号14を算出して、その結果をバックライト駆動信号蓄積回路24に一時的に蓄積する。また、入力された映像信号に基づいて、R,G,B,Wの各波長透過率特性を有するサブ画素から構成されるパネルを駆動するパネル駆動信号を算出する手段であるパネル駆動信号算出回路23は、画面メモリ21とバックライト駆動信号蓄積回路24を参照しながら、パネル駆動信号13の算出を行う。そして、パネル駆動信号13とバックライト駆動信号14の組み合わせで表示装置を駆動する。また上記回路と同等の機能をソフトウェア処理で実現できることは言うまでもない。具体的な処理手順,回路の動作を以下に述べる。
In consideration of the above conditions, the present invention drives a backlight composed of light-emitting elements having R, G, and B wavelength emission characteristics while referring to input signals (video signals) stored in the
入力RGB信号をRi,Gi,Biとして、パネル駆動のRGBW信号をRp,Gp,Bp,Wpとして、バックライト駆動信号RGB信号をRb,Gb,Bbとする。以下の説明では簡単のため、図2に示すように画面が画素mと画素nから構成されているとする。説明のために手順を幾つかに分割する。
手順1:
面内の入力RGB信号から、各色信号の最大値Rmax,Gmax,Bmaxを算出して、バックライト駆動信号RGBの仮設定値(Rb′,Gb′,Bb′)=(Rmax,Gmax,Bmax)とする。
手順2:
バックライト駆動信号RGBの仮設定値(Rb′,Gb′,Bb′)を用いて、各画素のパネル駆動信号RGBの仮設定値(Rp′,Gp′,Bp′)を、次式の反比例の関係を満たすように算出する。ここでは、画素mと画素nの表記を略してある。
The input RGB signal is Ri, Gi, Bi, the panel drive RGBW signal is Rp, Gp, Bp, Wp, and the backlight drive signal RGB signal is Rb, Gb, Bb. In the following description, for the sake of simplicity, it is assumed that the screen is composed of pixels m and pixels n as shown in FIG. The procedure is divided into several for illustrative purposes.
Step 1:
The maximum values Rmax, Gmax, and Bmax of each color signal are calculated from the in-plane input RGB signals, and the temporary setting values (Rb ′, Gb ′, Bb ′) = (Rmax, Gmax, Bmax) of the backlight drive signals RGB And
Step 2:
Using the temporary setting values (Rb ′, Gb ′, Bb ′) of the backlight driving signal RGB, the temporary setting values (Rp ′, Gp ′, Bp ′) of the panel driving signal RGB of each pixel are inversely proportional to the following equations: To satisfy the relationship. Here, the notation of pixel m and pixel n is omitted.
〔数2〕
Ri=Rb′×Rp′
Gi=Gb′×Gp′
Bi=Bb′×Bp′
明らかなように、入力RGB信号の面内の最大値に基づいてバックライト駆動信号を設定するならば、バックライトの発光量はフレーム毎に変化することになる。これは、表示画面を維持しながら消費電力を削減できる効果となる。このとき、パネル駆動信号は、該表示画面内の最大値である画素において、最大振幅(=1)となる。
手順3:
上記手順2で求めたパネル駆動信号RGBの仮設定値(Rp′,Gp′,Bp′)を利用して表示を行っても問題ないが、次に、該仮設定値の画面内の最小値を求めてWサブ画素の駆動信号の仮設定値Wp′とする。なお画素mと画素nの表記を略してある。
[Equation 2]
Ri = Rb ′ × Rp ′
Gi = Gb ′ × Gp ′
Bi = Bb ′ × Bp ′
Obviously, if the backlight drive signal is set based on the maximum value in the plane of the input RGB signal, the amount of light emitted from the backlight will change from frame to frame. This has the effect of reducing power consumption while maintaining the display screen. At this time, the panel drive signal has the maximum amplitude (= 1) in the pixel having the maximum value in the display screen.
Step 3:
There is no problem even if display is performed using the temporary setting values (Rp ′, Gp ′, Bp ′) of the panel drive signal RGB obtained in the
〔数3〕
Wp′=MIN(Rp′,Gp′,Bp′)
仮設定値Wp′は、画面内の全ての画素が共通的に有するRGBの信号レベルであるから、白色に置き換えることができる。ただし置き換えのために利用するのであるから、仮設定値Wp′の大きさは、Wp′以下で0以上の範囲内であって良い。これらの関係は次式で表されて、パネル駆動信号RGBを、仮設定値(Rp′,Gp′,Bp′)からWp′を引き算した値で置き換えて、新たにWp′を加算することで入力RGB信号を表示する。ただし原理を示すためであって、信号処理手順において演算は不要である。
[Equation 3]
Wp ′ = MIN (Rp ′, Gp ′, Bp ′)
The provisional setting value Wp ′ is an RGB signal level that all pixels in the screen have in common, and can be replaced with white. However, since it is used for replacement, the temporarily set value Wp ′ may be less than Wp ′ and in the range of 0 or more. These relationships are expressed by the following equation, and the panel drive signal RGB is replaced with a value obtained by subtracting Wp ′ from the temporary setting values (Rp ′, Gp ′, Bp ′), and Wp ′ is newly added. Displays the input RGB signal. However, for the purpose of illustrating the principle, no calculation is required in the signal processing procedure.
〔数4〕
Ri=Rb′×(Rp′−Wp′)+Rb′×Wp′
Gi=Gb′×(Gp′−Wp′)+Gb′×Wp′
Bi=Bb′×(Bp′−Wp′)+Bb′×Wp′
手順4:
上式は、入力RGB信号を表示するために、パネルのサブ画素のRGBとWによる分担割合を示していることになる。つまり第一項はRGBサブ画素による表示出力、第二項はWサブ画素による表示出力であり、両者を組み合わせて入力RGB信号と同値となる。そして、両者の分担割合は、仮設定値Wp′の大きさに依存した補完(一方を増加させれば他方は減少する)関係にあることが分かる。上述したように仮設定値Wp′は0からWp′の範囲内で選んで良いから、上記の分担割合を設定するにおいて自由度が残る。
[Equation 4]
Ri = Rb ′ × (Rp′−Wp ′) + Rb ′ × Wp ′
Gi = Gb ′ × (Gp′−Wp ′) + Gb ′ × Wp ′
Bi = Bb ′ × (Bp′−Wp ′) + Bb ′ × Wp ′
Step 4:
The above equation indicates the sharing ratio by RGB and W of the sub-pixels of the panel in order to display the input RGB signal. That is, the first term is the display output by the RGB sub-pixels, and the second term is the display output by the W sub-pixels. Then, it can be seen that the sharing ratio between the two is in a complementary relationship depending on the magnitude of the temporary setting value Wp ′ (when one is increased, the other is decreased). As described above, the provisional setting value Wp ′ may be selected within the range of 0 to Wp ′, so that the degree of freedom remains in setting the above-described sharing ratio.
ここで本発明は、上式のWサブ画素のWp′の設定を、パネル駆動信号RGBの仮設定値(Rp′,Gp′,Bp′)の修正後の信号の最大値が最小になるようにする。ここで面内のパネル駆動信号RGBの仮設定値(Rp′,Gp′,Bp′)の最大値が最大振幅(=1)である場合に上記条件を満たすには、Wp′=0.5 とすれば良いことになる。これより結局、Wp′にWp′≦0.5の上限を設定することになり、 Here, in the present invention, the maximum value of the corrected signal of the temporary setting values (Rp ′, Gp ′, Bp ′) of the panel drive signal RGB is minimized by setting the Wp ′ of the W subpixel in the above equation. To. In order to satisfy the above condition when the maximum value of the provisional setting values (Rp ′, Gp ′, Bp ′) of the in-plane panel drive signal RGB is the maximum amplitude (= 1), Wp ′ = 0.5 It will be good. As a result, the upper limit of Wp ′ ≦ 0.5 is set for Wp ′.
〔数5〕
Wp′=MIN(Wp′,0.5)
手順5:
Wpを用いて各色サブ画素の駆動信号の修正は、パネル駆動信号を低くする方向に働く。ここでパネルとバックライトの駆動信号の関係が反比例にあることから、上記のパネル駆動信号の修正は、バックライト駆動信号の修正に反映することができる。つまり、表示画面内のサブ画素の駆動信号の修正を、バックライト発光量の削減に利用できることになる。手順(2)で説明したように表示画面内のサブ画素の駆動信号の最大値は最大振幅
(=1)であったが、これをWp′で修正するならば振幅は(1−Wp′)となる。この値を再び最大振幅(=1)とするには(1−Wp′)で割ればよい。そして反比例の関係で、バックライト駆動信号に(1−Wp′)を掛ければ、入力RGB信号を再生するためのパネルとバックライトの駆動信号の関係を維持できることになる。これより新たに設定するバックライト駆動信号は以下となる。係数とする(1−Wp′)の大きさは1.0 以下であるから消費電力削減の効果が得られる。
[Equation 5]
Wp ′ = MIN (Wp ′, 0.5)
Step 5:
The correction of the drive signal of each color sub-pixel using Wp works in the direction of lowering the panel drive signal. Here, since the relationship between the drive signal of the panel and the backlight is inversely proportional, the correction of the panel drive signal can be reflected in the correction of the backlight drive signal. That is, the correction of the drive signal of the sub-pixel in the display screen can be used for reducing the backlight emission amount. As described in the procedure (2), the maximum value of the drive signal of the sub-pixel in the display screen is the maximum amplitude (= 1). If this is corrected by Wp ′, the amplitude is (1−Wp ′). It becomes. To make this value the maximum amplitude (= 1) again, it is sufficient to divide by (1−Wp ′). If the backlight drive signal is multiplied by (1-Wp ′) in an inversely proportional relationship, the relationship between the panel for reproducing the input RGB signal and the backlight drive signal can be maintained. The newly set backlight drive signal is as follows. Since the magnitude of (1-Wp ′) as the coefficient is 1.0 or less, the effect of reducing power consumption can be obtained.
〔数6〕
Rb=Rb′×(1−Wp′)
Gb=Gb′×(1−Wp′)
Bb=Bb′×(1−Wp′)
手順6:
こうして定めたバックライト駆動信号による光量を用いて、入力RGB信号の表示を行うために、面内の各画素のパネル駆動信号を算出する。上述した係数(1−Wp′)を用いるならば下式のように一意に算出できる。
[Equation 6]
Rb = Rb ′ × (1−Wp ′)
Gb = Gb ′ × (1−Wp ′)
Bb = Bb ′ × (1−Wp ′)
Step 6:
In order to display the input RGB signal using the light amount based on the backlight drive signal thus determined, a panel drive signal for each pixel in the plane is calculated. If the above-described coefficient (1-Wp ′) is used, it can be uniquely calculated as in the following equation.
〔数7〕
Rp=(Rp′−Wp′)/(1−Wp′)
Gp=(Gp′−Wp′)/(1−Wp′)
Bp=(Bp′−Wp′)/(1−Wp′)
Wp=Wp′ /(1−Wp′)
これより、入力RGB信号を下式のように再生することができる。
[Equation 7]
Rp = (Rp′−Wp ′) / (1−Wp ′)
Gp = (Gp′−Wp ′) / (1−Wp ′)
Bp = (Bp′−Wp ′) / (1−Wp ′)
Wp = Wp ′ / (1-Wp ′)
Thus, the input RGB signal can be reproduced as in the following equation.
〔数8〕
Ri=Rb×Rp+Rb×Wp
Gi=Gb×Gp+Gb×Wp
Bi=Bb×Bp+Bb×Wp
なおこの段階において消費電力の大半を費やすバックライト駆動信号が既に算出済みである。上式〔数7〕において係数(1−Wp′)を用いなくとも、入力RGB信号とバックライト駆動信号から両者の関係を満たすように前記手順2,3に沿って〔数2〕〔数3〕〔数4〕の演算を行うことで、パネル駆動信号を求めることができる。これは、手順5から6において受け渡す信号は(入力RGB信号は全ての手順で共通とするならば)バックライト駆動信号のみで良いことを意味する。
手順7:
上記で基本的な信号変換は完了する。ここで着目できるのは入力RGB信号を忠実に再現するためのパネルとバックライトの駆動信号を得ることを暗黙の前提としていることである。したがって、忠実に再現すると言う前提を外すならば、画質向上という観点から信号設定の自由度を高めることができる。上記手順で求められたWサブ画素とRGBサブ画素の寄与を相対的に変化させることで、輝度と彩度の関係を変化させる効果となる。
[Equation 8]
Ri = Rb × Rp + Rb × Wp
Gi = Gb × Gp + Gb × Wp
Bi = Bb × Bp + Bb × Wp
At this stage, the backlight drive signal that consumes most of the power consumption has already been calculated. Even if the coefficient (1-Wp ′) is not used in the above equation [Equation 7], the following
Step 7:
This completes the basic signal conversion. What can be noted here is that it is an implicit premise to obtain panel and backlight drive signals for faithfully reproducing input RGB signals. Therefore, if the premise of faithful reproduction is removed, the degree of freedom of signal setting can be increased from the viewpoint of improving image quality. By relatively changing the contribution of the W sub-pixel and the RGB sub-pixel obtained in the above procedure, an effect of changing the relationship between luminance and saturation is obtained.
例えば、Wサブ画素の信号に係数を掛け合わせれば、より明るい表示を実現できる。あるいはRGBサブ画素の信号に係数を掛け合わせれば、より彩度の高い表示を実現できる。このような係数設定により、表示画面を演出することで、見た目の画質向上を実現できる。これらの係数は、その表示画面を観察するユーザが任意に設定することができるほか、映像信号の分布特性を測定する手段を用意して何らかの判断基準を持って画質演出係数の設定を行うように構成することもできる。 For example, brighter display can be realized by multiplying the signal of the W sub-pixel by a coefficient. Alternatively, a display with higher saturation can be realized by multiplying the RGB sub-pixel signal by a coefficient. By such a coefficient setting, the visual quality can be improved by producing a display screen. These coefficients can be set arbitrarily by the user observing the display screen, and a means for measuring the distribution characteristics of the video signal is prepared to set the image quality effect coefficient with some judgment criteria. It can also be configured.
本発明は、これらの色再現の演出効果を、前記手順で求めた駆動信号を補正することで実現することができる。 In the present invention, these color reproduction effects can be realized by correcting the drive signal obtained in the above procedure.
また上記手順は、バックライト駆動信号を算出する手順1から手順5と、そのバックライト駆動信号に基づいてパネル駆動信号を算出する手順6と手順7の二つに分類することができる。前者のバックライト駆動信号の算出手順は画面の入力RGB信号の全体を2回に渡り参照し、後者のパネル駆動信号の算出手順は画面の入力RGB信号の全体を再度1回参照し、合計して入力RGB信号の全体を3回参照することで、結果となるバックライト駆動信号とパネル駆動信号の両者を算出する。
Further, the above procedure can be classified into two, ie,
1画面のデータを3回参照するために、本発明は画面データを一時的にメモリ蓄積して、そのメモリをアクセスすることで、前記手順の演算を行うことができる。電気回路、あるいはソフトウェアのいずれを用いることもできる。 In order to refer to the data of one screen three times, the present invention can perform the above procedure by temporarily storing the screen data in the memory and accessing the memory. Either an electric circuit or software can be used.
また上記手順は、パネルを構成するサブ画素がRGBの3種類である場合には、本発明の信号変換装置1を用いて手順1と2までを行うことでバックライト駆動信号とパネル駆動信号を算出することができる。また上記手順では示していないが、バックライトがRGBWの4種類の駆動が可能である場合には、上記に付加する手順を用意すれば良い。例えば図示していないが、パネルを構成するサブ画素がRGBW4種類であるか、あるいはRGB3種類であるかの切り換えを設定する手段として、設定値を保持するスイッチ、あるいは設定値を書き込むレジスタ、あるいはメモリ上の変数を用意することで、これらの設定手段の設定値を参照して上記信号処理手順を切り換えることができる。この切り換え手段により、表示装置の表示原理の多様化に容易に対応できるメリットがある。
In the above procedure, when the sub-pixels constituting the panel are three types of RGB, the backlight drive signal and the panel drive signal are obtained by performing
上記の手順に沿って信号算出の数値例を示す。まず第一の数値例として、入力RGB信号が最大振幅の場合である。従来型のRGBサブ画素の表示装置では、バックライトおよびパネルの両者の駆動信号を最大にして表示を行うことになるが、本発明では下記のようになる。
数値例1
画素m(RmGmBm=1,1,1),画素n(RnGnBn=1,1,1)
手順1:
Rmax=1,Gmax=1,Bmax=1
(Rb′,Gb′,Bb′)=(Rmax,Gmax,Bmax)
=(1,1,1)
手順2:
Rpm′=1,Gpm′=1,Bpm′=1
Rpn′=1,Gpn′=1,Bpn′=1
手順3:
Wp′=MIN(Rp′,Gp′,Bp′)
=1
手順4:
Wp′=MIN(Wp′,0.5)
=0.5
手順5:
Rb=Rb′×(1−Wp′)
Gb=Gb′×(1−Wp′)
Bb=Bb′×(1−Wp′)
Rb=0.5,Gb=0.5,Bb=0.5
手順6:
Rp=(Rp′−Wp′)/(1−Wp′)
Gp=(Gp′−Wp′)/(1−Wp′)
Bp=(Bp′−Wp′)/(1−Wp′)
Wp= Wp′ /(1−Wp′)
Rpm=1,Gpm=1,Bpm=1,Wpm=1
Rpn=1,Gpn=1,Bpn=1,Wpn=1
これより本発明では、RGBWサブ画素の駆動信号を最大にしながらも、バックライト駆動信号は最大振幅の半分に設定することで表示できる。なお、バックライト駆動信号の振幅に余裕があることから、その余裕を用いて入力RGB信号の指示を上回る表示出力が行うこともできる。これは前述したような画質演算係数として設定できる。
A numerical example of signal calculation is shown along the above procedure. First, as a first numerical example, the input RGB signal has the maximum amplitude. In the conventional RGB sub-pixel display device, display is performed with the drive signals of both the backlight and the panel being maximized. In the present invention, the display is as follows.
Numerical example 1
Pixel m (RmGmBm = 1, 1, 1), Pixel n (RnGnBn = 1, 1, 1)
Step 1:
Rmax = 1, Gmax = 1, Bmax = 1
(Rb ′, Gb ′, Bb ′) = (Rmax, Gmax, Bmax)
= (1,1,1)
Step 2:
Rpm '= 1, Gpm' = 1, Bpm '= 1
Rpn ′ = 1, Gpn ′ = 1, Bpn ′ = 1
Step 3:
Wp ′ = MIN (Rp ′, Gp ′, Bp ′)
= 1
Step 4:
Wp ′ = MIN (Wp ′, 0.5)
= 0.5
Step 5:
Rb = Rb ′ × (1−Wp ′)
Gb = Gb ′ × (1−Wp ′)
Bb = Bb ′ × (1−Wp ′)
Rb = 0.5, Gb = 0.5, Bb = 0.5
Step 6:
Rp = (Rp′−Wp ′) / (1−Wp ′)
Gp = (Gp′−Wp ′) / (1−Wp ′)
Bp = (Bp′−Wp ′) / (1−Wp ′)
Wp = Wp ′ / (1−Wp ′)
Rpm = 1, Gpm = 1, Bpm = 1, Wpm = 1
Rpn = 1, Gpn = 1, Bpn = 1, Wpn = 1
Accordingly, in the present invention, the backlight drive signal can be set to half the maximum amplitude while the drive signal of the RGBW sub-pixel is maximized. Since there is a margin in the amplitude of the backlight drive signal, display output exceeding the instruction of the input RGB signal can be performed using the margin. This can be set as the image quality calculation coefficient as described above.
次に別の数値例を手順に沿って示す。
数値例2
画素m(RmGmBm=1,0.4,0.4),画素n(RnGnBn=0.7,0.5,0.3)
手順1:
Rmax=1,Gmax=0.5,Bmax=0.4
(Rb′,Gb′,Bb′)=(Rmax,Gmax,Bmax)
=(1,0.5,0.4)
手順2:
Rpm′=1,Gpm′=0.8,Bpm′=1
Rpn′=0.7,Gpn′=1,Bpn′=0.75
手順3:
Wp′=MIN(Rp′,Gp′,Bp′)=0.7
手順4:
Wp′=MIN(Wp′,0.5)=0.5
手順5:
Rb=0.5,Gb=0.25,Bb=0.2
手順6:
Rpm=1.0,Gpm=0.6,Bpm=1.0,Wpm=1.0
Rpn=0.4,Gpm=1.0,Bpm=0.5,Wpn=1.0
図3は、信号変換装置1における信号処理を実行する回路構成例を示している。
Next, another numerical example is shown along the procedure.
Numerical example 2
Pixel m (RmGmBm = 1, 0.4, 0.4), Pixel n (RnGnBn = 0.7, 0.5, 0.3)
Step 1:
Rmax = 1, Gmax = 0.5, Bmax = 0.4
(Rb ′, Gb ′, Bb ′) = (Rmax, Gmax, Bmax)
= (1, 0.5, 0.4)
Step 2:
Rpm ′ = 1, Gpm ′ = 0.8, Bpm ′ = 1
Rpn '= 0.7, Gpn' = 1, Bpn '= 0.75
Step 3:
Wp ′ = MIN (Rp ′, Gp ′, Bp ′) = 0.7
Step 4:
Wp ′ = MIN (Wp ′, 0.5) = 0.5
Step 5:
Rb = 0.5, Gb = 0.25, Bb = 0.2
Step 6:
Rpm = 1.0, Gpm = 0.6, Bpm = 1.0, Wpm = 1.0
Rpn = 0.4, Gpm = 1.0, Bpm = 0.5, Wpn = 1.0
FIG. 3 shows a circuit configuration example for executing signal processing in the
入力RGB信号32は画面メモリ21に一時的に蓄積するとともに、仮照明算出回路
30を用いて前記手順1を実行することでバックライト駆動信号RGBの仮設定値を算出する。前記手順2から4までの信号処理を、画面メモリ21から入力RGB信号33を読み出しながら、W信号算出回路31で実行する。前記手順5の信号処理をバックライト駆動信号算出回路22で実行して、その結果として得られるバックライト駆動信号をバックライト駆動信号蓄積回路24に蓄積する。その蓄積手段は、レジスタあるいはメモリ等を利用できる。そして前記手順6を、その蓄積したバックライト駆動信号と、画面メモリ
21から読み出す入力RGB信号34から、パネル駆動信号算出回路23を用いてサブ画素ごとのパネル駆動信号13を生成する。そしてバックライト駆動信号14とパネル駆動信号13を併せて出力する。
The
ここでバックライト駆動信号14とパネル駆動信号13の出力信号の形式を説明する。
Here, the formats of the output signals of the
本実施例の信号変換装置1は、パネルとバックライトから構成される表示装置2との間で信号を伝送することが不可欠である。本発明の信号変換装置は、表示装置と同一の筐体に組み込む場合と、あるいは表示装置とは別の筐体に組み込む場合のいずれの構成でも良い。いずれの場合も、両者を接続する伝送装置3を備えることで、信号のやり取りを実現することになる。信号変換装置1と表示装置2が同一の筐体にある装置構成では、両者を接続する伝送装置3は回路基板上の配線あるいは適宜なコネクタを経由した配線であってよい。
In the
一方、信号変換装置1と表示装置2が別の筐体にある装置構成では、両者を接続する伝送装置3は、何らかの伝送フォーマットに基づくフォーマット変換の機能を備える。伝送装置3により伝送する信号は、基本的にはパネル駆動信号13とバックライト駆動信号
14である。あるいは表示装置2にパネル信号算出回路を備えることで、入力RGB信号12とバックライト駆動信号14とすることができる。
On the other hand, in a device configuration in which the
ここで、上述した処理手順は単一の画面フレームを対象にしていたが、液晶素子の時間応答特性は必ずしも画面フレーム周期において安定しない場合がある。あるいはバックライトとして蛍光灯を利用する場合には、画面フレーム周期で輝度調整することは困難である。例えば、パネル駆動信号を最低値から最高値に変化させた時にフレーム周期で応答しない場合には、表示出力に誤差が生じることになる。 Here, the processing procedure described above is for a single screen frame, but the time response characteristics of the liquid crystal element may not always be stable in the screen frame period. Alternatively, when a fluorescent lamp is used as the backlight, it is difficult to adjust the luminance at the screen frame period. For example, when the panel drive signal is changed from the lowest value to the highest value and no response is made in the frame period, an error occurs in the display output.
このような時間応答性に依存する画質劣化要因を低減させるために、本発明は、駆動信号の時間的な変化量に制限を加える。これは前記した手順で算出したバックライト駆動信号のフレーム間差分の大きさを、予め定めた上限値以下になるようにリミッタを用意することで実現できる。このリミッタの構成は図示していないが、バックライト駆動信号算出回路22に、バックライト駆動信号のフレーム間差分算出手段と、上限値を設定したレジスタと、両者の比較回路を用意することで実現できる。またソフトウェアであるならば、IF文等を用いて上限値との比較判断を行うことで実現できる。いずれの構成においても上限値は任意に設定することができる。
In order to reduce such an image quality deterioration factor that depends on time response, the present invention places a limit on the temporal change amount of the drive signal. This can be realized by preparing a limiter so that the magnitude of the inter-frame difference of the backlight drive signal calculated in the above-described procedure is not more than a predetermined upper limit value. Although the structure of this limiter is not shown, it is realized by preparing the backlight drive
また画像メモリ21に複数枚の画像データを画面メモリに蓄積することで、バックライト駆動信号算出回路22は、実際の表示出力に先立つ複数のバックライト駆動信号を算出できる。ここで算出したバックライト駆動信号の時間的変化が大きい場合には、そのバックライト駆動信号算出回路22は、予め上限値を超えないようにバックライト駆動信号を修正することができる。パネル駆動信号算出回路23は、入力RGB信号を目標信号として、その修正済みのバックライト駆動信号を参照してパネル駆動信号を算出する。このようにして本発明は、バックライト駆動信号の時間的変化量に上限を設けることで、表示装置の時間応答特性に依存する画質劣化を低減する効果を実現できる。
Further, by storing a plurality of pieces of image data in the
一方、信号変換装置1と表示装置2は、それぞれが分担する信号処理手段の構成を変えても良く、それにあわせて両者を接続する伝送装置3の信号形式を変化させる。ここでは、図4に示す2種の分担方法について説明する。
On the other hand, the
図4(1)は、パネル駆動信号13とバックライト駆動信号14を最終段階まで算出してから、伝送装置3を用いて信号変換装置1から表示装置2へ伝える構成を示している。ここで前記したように、パネル駆動信号13は入力映像信号10とは信号形式およびデータ量が異なる。このため、信号変換装置1と表示装置2が同一の筐体にある装置構成では伝送装置3をパネル駆動信号13とバックライト駆動信号14を結ぶ専用信号線とする。例えば、その伝送装置を構成する信号線は、プリント基板上の配線でよい。
FIG. 4A shows a configuration in which the
図4(2)は、入力RGB信号12とバックライト駆動信号14を該伝送装置3を用いて伝送し、受信側の表示装置2において、該入力RGB信号12とバックライト駆動信号
14からパネル駆動信号13を算出する構成である。ここで伝送装置3は、入力された映像信号10と同じ信号形式を利用する。このため、映像信号を構成する画素あるいは帰線期間に、バックライト駆動信号を書き込む。このように本発明は、映像信号10の伝送フォーマットを維持したままバックライト駆動信号を付け加えて伝送する。入力された映像信号10の伝送フォーマットを維持していることから、従来の映像信号ケーブルを用いて伝送装置3を構成できる。これは、信号変換装置1と表示装置2が別筐体にある装置構成で、両者をケーブル等で接続する構成に好適となる。ここで表示装置が従来のCRTであっても、その映像信号へバックライト駆動信号を付け加えたままで表示を行うことができる。こうして、上述したように、既存の映像信号の伝送ケーブル等の利用伝送装置3を用いることで、信号変換装置1から表示装置2への信号接続を容易に実現できる効果がある。
In FIG. 4B, the
図5は、図4(2)の構成で、信号変換装置1と表示装置2が動作する信号処理と伝送のタイミングを示している。ここでは、図中番号の(1)から(3)までが信号変換装置1の役割であり、図中番号(4)が伝送装置3の役割、図中番号(5)から(6)までが表示装置2の役割としている。また、信号変換装置1から表示装置2へ伝送する信号は、バックライト駆動信号と入力RGB信号であり、受信側の表示装置2において両者の信号からパネル駆動信号を生成する。図中の番号に沿って説明する。
FIG. 5 shows signal processing and transmission timing at which the
(1)入力RGB信号
入力RGB信号12は、映像信号10のフレーム周期に従って画面ごとに入力して、画面メモリに蓄積する。
(1) Input RGB Signal The
(2)バックライト駆動信号の算出
前記した手順に従って、入力RGB信号12からバックライト駆動信号を生成する。この生成は、入力RGB信号12の入力開始時点から始めて、入力終了後においても、さらなる画面メモリの参照を行う。
(2) Calculation of Backlight Drive Signal A backlight drive signal is generated from the
(3)入力RGB信号とバックライト駆動信号の送信
信号変換装置1ではパネル駆動信号の算出までは行わずに、上記算出したバックライト駆動信号と、画面メモリから読み出す入力RGB信号を出力する。ここで、受信側の信号処理手順を考慮して、バックライト駆動信号を入力RGB信号に先立って出力する。この効果は後述する。
(3) Transmission of input RGB signal and backlight drive signal The
(4)伝送
伝送装置3による信号の伝送を行う。一般に短距離であるならば伝送遅延は無視できるほどであるが、大画面の映像信号の伝送レートは極めて高くなる傾向にある。伝送遅延の影響(いわゆるスキュー)を減らすには、シリアル伝送路を利用することが望ましい。本発明は後述するように画面データと制御データを単一のフォーマットに組み合わせることを特徴としており、シリアル伝送路を用いるに好適である。また後述するように、このシリアル伝送路は既存方式と互換性を保つことができる。
(4) Transmission Signals are transmitted by the
(5)入力RGB信号とバックライト駆動信号の受信
前記(3)と(4)を経由して、バックライト駆動信号と入力RGB信号を受信する。ここで、入力RGB信号が到着する以前に、バックライト駆動信号を用意することができる。
(5) Reception of input RGB signal and backlight drive signal The backlight drive signal and input RGB signal are received via the above (3) and (4). Here, the backlight drive signal can be prepared before the input RGB signal arrives.
(6)パネル駆動信号の算出
ここで、バックライト駆動信号を参照しながら、順次に入力する入力RGB信号からパネル駆動信号を算出する。ここで、入力RGB信号が3種類の信号であり、パネル駆動信号はRGBWの4種類の信号であることに注目するならば、データ量が3分の4に増加していることが分かる。しかしながら算出後のパネル駆動信号は、表示装置2が備えるパネル駆動回路に即座に伝達することで、新たなデータフォーマットに整理する必要も、またデータ蓄積する必要もない。つまり本発明によれば、上記の3分の4に増加するデータ量の影響が及ぶ範囲を最小限に抑えることができる効果がある。
(6) Calculation of Panel Drive Signal Here, the panel drive signal is calculated from input RGB signals that are sequentially input with reference to the backlight drive signal. Here, if it is noted that the input RGB signals are three types of signals and the panel drive signals are four types of RGBW signals, it can be seen that the data amount has increased to four thirds. However, the panel drive signal after calculation is immediately transmitted to the panel drive circuit included in the
(7)バックライト駆動信号とパネル駆動信号による表示
伝送装置3を経由して入力したバックライト駆動信号と、前記手順(6)で生成したパネル駆動信号を用いて、それぞれバックライトとパネルを駆動することにより、両者の組み合わせとして表示出力を得る。
(7) Display by backlight drive signal and panel drive signal The backlight and the panel are driven using the backlight drive signal input via the
また、図6は、映像信号10に含まれる表示期間と、それに付属する帰線期間を模式的に描いたものである。バックライト駆動信号は、面内において一組、あるいはバックライトの構成に依存して面内を分割する複数組の信号である。一方パネル駆動信号は、面内のサブ画素ごとの信号である。ここで、本来の入力RGB信号には含まれず、表示装置を駆動するために、表示画面内の制御信号53あるいは帰線期間の制御信号52として新たに設定することができる。本発明は、バックライト光量をフレーム単位で制御するという新たな表示原理を実現するために生まれた新たな課題を解決するための技術であり、また従来型の映像信号との互換性を維持するという課題を解決するものである。
FIG. 6 schematically illustrates a display period included in the
例えば入力RGB信号の一部のサブ画素の信号を置き換える、あるいは変調する等の方法で、バックライト駆動信号を書き込むことができる。本来の入力RGB信号に画質的な変化をもたらすことなく、新たな信号を重畳することができる。 For example, the backlight drive signal can be written by a method of replacing or modulating a signal of a part of the sub-pixels of the input RGB signal. A new signal can be superimposed without causing an image quality change to the original input RGB signal.
ところで前記タイミング図で説明したように、バックライト駆動信号と入力RGB信号の組み合わせにおいては、バックライト駆動信号を入力RGB信号に先立って伝送することになる。図に記載のフレーム帰線期間の制御信号52は、該フレームの表示画面領域にある入力RGB信号よりも時間的に先立って設定できる。一方、図に記載の表示画面内の制御信号53は、該フレームの表示画面領域にある入力RGB信号よりも先立つことができない。これを解決するには、1フレーム周期の先行した該制御信号(バックライト駆動信号)を設定しておき、受信側である表示装置において該制御信号をバックライト駆動信号蓄積回路24に蓄積することで時間合わせを実現することができる。
As described with reference to the timing chart, in the combination of the backlight drive signal and the input RGB signal, the backlight drive signal is transmitted prior to the input RGB signal. The
これにより、
(A)映像フレームと同期してバックライト駆動信号等の制御信号を伝送することができる。
(B)既存の映像信号の伝送手段を利用できる。
(C)映像信号と同等の手段で各種制御信号の読み書きができる。
(D)映像信号と同じく各種制御信号を画面メモリに蓄積ができる。
(E)伝送を行うに好適である。
というメリットがある。
This
(A) A control signal such as a backlight drive signal can be transmitted in synchronization with the video frame.
(B) Existing video signal transmission means can be used.
(C) Various control signals can be read and written by means equivalent to video signals.
(D) Various control signals as well as video signals can be stored in the screen memory.
(E) Suitable for transmission.
There is a merit.
本発明は上記メリットを利用することで、例えばパソコン等の信号処理装置を信号変換装置として利用する場合において、表示データと制御データを画面メモリに書き込むことで、従来型の映像信号フォーマットを維持したまま、表示装置に信号出力することができる。一般にパソコンにおいては、画面メモリのアクセスは、CPU(セントラル プロセッシング ユニット)およびGPU(グラフィック プロセッシング ユニット)から行うことができる。本発明の信号変換装置の機能をこれらのプロセッシングユニットのソフトウェア処理で実行することができる。このような装置構成において、本発明の特徴は、出力する映像信号にバックライト駆動信号が含まれていることとして観察することができる。 The present invention uses the above-mentioned merits, for example, when a signal processing device such as a personal computer is used as a signal conversion device, by writing display data and control data to the screen memory, the conventional video signal format is maintained. The signal can be output to the display device as it is. In general, in a personal computer, the screen memory can be accessed from a CPU (Central Processing Unit) and a GPU (Graphic Processing Unit). The functions of the signal conversion apparatus of the present invention can be executed by software processing of these processing units. In such an apparatus configuration, the feature of the present invention can be observed as a backlight drive signal included in an output video signal.
なお映像信号の説明においてRGB(赤青緑)の色種別を用いているが、本発明は色種別を限定するものではなく、例えば輝度と色差の組み合わせ、明度と彩度と色相の組み合わせ、減法混色の原色であるCMY(シアン,マゼンタ,イエロー)などを利用できることは言うまでもない。また映像信号の伝送・蓄積においてはデータ容量を削減する目的で何らかの圧縮手段を利用する場合がある。本発明は、このような映像信号の圧縮手段と組み合わせて利用できることも言うまでもない。圧縮手段によっては、圧縮データのデータフォーマットが決められている場合があるが、これらを利用することができる。 Note that RGB (red, blue, and green) color types are used in the description of the video signal, but the present invention does not limit the color types. For example, a combination of luminance and color difference, a combination of lightness, saturation, and hue, and subtraction Needless to say, CMY (cyan, magenta, yellow), which is a primary color, can be used. In video signal transmission / storage, some compression means may be used for the purpose of reducing the data capacity. It goes without saying that the present invention can be used in combination with such a compression means for video signals. Depending on the compression means, the data format of the compressed data may be determined, but these can be used.
本発明は、表示装置の機器特性に基づいて、伝送する信号内容を切り換えることができる。また信号内容の切り換えと同時に、伝送手段を介した信号変換装置と表示装置間での信号処理の役割分担を切り換えることができる。また、この切り換えを識別するための信号を、パネル駆動信号とバックライト駆動信号と併せて伝送手段を用いて伝送することができる。これにより、各種の原理に基づく表示装置において、機器接続の互換性を高める効果を実現できる。あるいは、切り換え識別信号を利用することなく、機器接続の互換性を実現することもできる。切り換え識別信号を利用するには、前記した映像フレームへの制御信号の設定と同様に、画面内の画素信号の変調、あるいは帰線期間の信号書き込みなどの方法を利用することができる。 The present invention can switch the signal content to be transmitted based on the device characteristics of the display device. Simultaneously with the switching of the signal contents, it is possible to switch the role of signal processing between the signal conversion device and the display device via the transmission means. Further, a signal for identifying this switching can be transmitted together with the panel drive signal and the backlight drive signal using the transmission means. Thereby, in the display apparatus based on various principles, the effect which improves the compatibility of apparatus connection is realizable. Alternatively, compatibility of device connection can be realized without using a switching identification signal. In order to use the switching identification signal, a method such as modulation of a pixel signal in the screen or signal writing in a blanking period can be used, as in the case of setting the control signal in the video frame.
本発明は、前記識別信号を用いて伝送する信号内容を明示的に示すことができる。これは特に伝送手段を介した送信側において、表示装置の表示原理に基づく信号処理を行う場合に、画質向上を実現するために有効となる。ここで、映像信号の加工等を含む高度な信号処理を行ってから表示装置へ信号伝送するために、あらかじめ表示装置の機器特性に関わる情報を設定する手段を用意することができる。該設定手段は、表示装置からの情報受信手段を備えることも、あるいは、該表示装置の利用者による設定であっても良い。 The present invention can explicitly indicate the signal content transmitted using the identification signal. This is particularly effective for improving image quality when performing signal processing based on the display principle of the display device on the transmission side via the transmission means. Here, in order to perform signal transmission to the display device after performing advanced signal processing including processing of a video signal, a means for setting information related to the device characteristics of the display device can be prepared in advance. The setting means may include information receiving means from the display device, or may be set by a user of the display device.
本発明は、しかしながら表示装置の機器特性に関わる情報を入手できない場合には、より互換性を高めるように信号内容を設定することができる。例えば、従来型のCRT表示装置は、電子ビームの面内走査により各画素位置の蛍光体を励起することにより発光させて表示出力を得る。したがって、映像信号をパネル駆動信号とバックライト駆動信号に分離することは不要であるが、ここで本発明は、入力RGB信号とバックライト駆動信号を併せて伝送することができる。この構成において、受信側のCRT表示装置は受け取った入力RGB信号をそのまま表示のための信号と利用することで、表示出力を実現することができる。従来型の表示装置は、識別信号の有無を判断する手段を持たないため、該伝送する信号内容を示す識別信号を設定しておいても、上記動作に支障は生じないことになる。一方で表示装置が、パネル駆動信号とバックライト駆動信号の両者を駆動する装置構成であれば、該識別信号の内容に基づいて、受信した入力RGB信号とバックライト駆動信号からパネル駆動信号を生成することができる。このように本発明によれば、新旧の表示装置における動作の互換性を実現できる。 However, according to the present invention, when the information related to the device characteristics of the display device cannot be obtained, the signal content can be set so as to improve the compatibility. For example, a conventional CRT display device obtains a display output by emitting light by exciting a phosphor at each pixel position by in-plane scanning of an electron beam. Therefore, it is not necessary to separate the video signal into the panel drive signal and the backlight drive signal, but the present invention can transmit the input RGB signal and the backlight drive signal together. In this configuration, the CRT display device on the receiving side can realize display output by using the received input RGB signal as it is as a signal for display. Since the conventional display device does not have a means for determining the presence or absence of an identification signal, even if an identification signal indicating the content of the signal to be transmitted is set, the above-described operation will not be hindered. On the other hand, if the display device is configured to drive both the panel drive signal and the backlight drive signal, a panel drive signal is generated from the received input RGB signal and backlight drive signal based on the contents of the identification signal. can do. As described above, according to the present invention, it is possible to realize compatibility of operations in old and new display devices.
上記のように、伝送手段を介した信号変換装置と表示装置間の伝送する信号内容と動作内容は、互換性を高めるような優先順位をもって判定条件をまとめておくことができる。そして、該判定条件を機器間で守るべきプロトコルとすることで、各種の信号変換装置と表示装置の相互接続の互換性を高めることができる。 As described above, the signal conditions and the operation contents transmitted between the signal conversion device and the display device via the transmission means can be determined according to a priority order that improves compatibility. Then, by making the determination condition a protocol that should be maintained between devices, the compatibility of the interconnections between various signal conversion devices and display devices can be improved.
以下図7を用いて信号変換装置及び表示装置の他の実施例について説明します。 Hereinafter, another embodiment of the signal conversion device and the display device will be described with reference to FIG.
図7は、上述した信号変換装置1を、いわゆるパーソナルコンピュータ(パソコン5)で実現する場合の装置構成を示す。また、そのパソコン5で生成した画像データを表示するために、表示装置2を映像信号ケーブル15を用いて接続する。
FIG. 7 shows an apparatus configuration in the case where the
パソコン5は、CPU100(セントラル プロセッシング ユニット),GPU101(グラフィック プロセッシング ユニット),システムメモリ102,グラフィックメモリ103を基本要素として備えており、プログラムで記述した信号処理手順に従って表示データの生成、あるいはテレビ映像信号の受信等の信号処理を行う。プログラムおよびデータはシステムメモリ102に配置されて、CPU100による読み書きが行われる。またGPU101は生成したデータをグラフィクメモリ103に蓄積したうえで、映像信号のフォーマットおよびタイミングに従って、映像信号ケーブル15を用いて外部出力する。ここで画素ごとの色信号の並び方は任意であるが、例えば、図8(1)に示すようにRGBの順番とすることができる。
The
本実施例では、このような装置構成により、外部から入力した映像信号をパネル駆動信号とバックライト駆動信号の組み合わせに分解するだけでなくて、いわゆるコンピュータグラフィックスと呼ばれるようなモデルデータから画素単位の表示データを生成する手順を用いて最初からパネル駆動信号とバックライト駆動信号の組み合わせで生成することが可能である。よってパネル駆動信号を小数部、バックライト駆動信号を指数部とする浮動小数点形式で表すことに相当して、幅広いダイナミックレンジを表示できる特徴がある。 In the present embodiment, such an apparatus configuration not only decomposes an externally input video signal into a combination of a panel drive signal and a backlight drive signal, but also generates a pixel unit from model data called so-called computer graphics. The display data can be generated from the beginning by combining the panel drive signal and the backlight drive signal. Therefore, it has a feature that a wide dynamic range can be displayed, corresponding to the floating point format in which the panel drive signal is a decimal part and the backlight drive signal is an exponent part.
例えば、色信号Cを小数部A(1.0 以下)と指数部(0から255の整数)の各8ビットとしてC=A×2B の関係を満たすように両者を組み合わせた16ビット構成のデータとすることで、指数部Bの大きさにより小数部Aの桁位置をずらすことができるので、ダイナミックレンジを大幅に拡大することができる。 For example, the color signal C has a 16-bit configuration in which both of the decimal part A (1.0 or less) and the exponent part (an integer from 0 to 255) are combined to satisfy the relationship of C = A × 2 B as 8 bits. By using data, the digit position of the fractional part A can be shifted according to the size of the exponent part B, so that the dynamic range can be greatly expanded.
ここでパネル駆動信号とバックライト駆動信号の組み合わせのそれぞれが8ビット信号で、ある場合には、図8(2)に示すパネル駆動信号RGBと、バックライト駆動信号
RiGiBiを組み合わせた16ビットになる。
Here, each combination of the panel drive signal and the backlight drive signal is an 8-bit signal, and in some cases, the combination is the 16-bit combination of the panel drive signal RGB and the backlight drive signal RiGiBi shown in FIG. .
あるいは、画面全体が一定の範囲内にあるとして、指数部Bを、画素ごとではなく画面ごとに用意することができる。例えば図8(3)に示すように、一つのバックライト駆動信号RiGiBiに、画面内のパネル駆動信号RGBを組み合わせるデータ形式となる。そして、画面ごとの指数部Bを、画面全体のバックライト駆動信号として利用することができる。 Alternatively, assuming that the entire screen is within a certain range, the exponent B can be prepared for each screen instead of for each pixel. For example, as shown in FIG. 8 (3), the data format is one in which the panel drive signal RGB in the screen is combined with one backlight drive signal RiGiBi. The exponent B for each screen can be used as a backlight driving signal for the entire screen.
本実施例では、この浮動小数点形式データの蓄積あるいは伝送手段を用意する。画素単位に指数部Bを用意する場合には、上記数値例を用いれば、画素ごとに16ビットが必要となる。一方画面単位に指数部Bを用意する場合には、画素ごとに8ビットの小数部、画面ごとに8ビット指数部となる。 In this embodiment, a means for storing or transmitting this floating point format data is prepared. When the exponent B is prepared for each pixel, if the above numerical example is used, 16 bits are required for each pixel. On the other hand, when an exponent B is prepared for each screen, an 8-bit fractional part is provided for each pixel, and an 8-bit exponent is provided for each screen.
このように、浮動小数点形式の映像信号を機器間で伝える伝送装置を構成することで、その浮動小数点形式の映像信号が有するダイナミックレンジを表示装置において利用できる効果がある。本発明は、映像信号を浮動小数点形式で伝達する伝送装置を特徴の一つとする。また、表示画面内に表示装置側で解釈して利用するための制御信号を書き込むことも、該手順をプログラムで記述することで容易に実現できる。該プログラムを実行するのは、CPU100あるいはGPU101のいずれであっても良い。パソコン5が備えるメモリの容量に依存して、複数フレームのデータを蓄積することができることから、該制御信号は該メモリ上に蓄積した任意フレームの任意アドレス(すなわち任意の画素)に書き込むことができる。言い換えるならば、該プログラムで記述する処理手順による画面の帰線期間へのデータ書き込みは困難であることから、画面内のデータとして書き込むことが解決策となる。
In this way, by configuring a transmission device that transmits a floating-point video signal between devices, the dynamic range of the floating-point video signal can be used in the display device. One feature of the present invention is a transmission apparatus that transmits a video signal in a floating-point format. In addition, writing a control signal for interpretation and use on the display device side in the display screen can be easily realized by describing the procedure in a program. The program may be executed by either the
ここで制御信号の書き込みは、その制御信号と同期する画面内の複数画素に分散させる。さらに、時間的に連続するフレーム間で分散画素の選択を変化させる。このようなフレーム間相関を低く抑える分散画素の選択方法と、制御信号の書き込み方法を採用することで、視覚的に識別が困難とする。分散画素の選択方法としては、乱数発生手段を用いて決めるフレーム毎に異なる画素位置とすることで、フレーム間の画素位置の相関性を低くすることができる。あるいは、画面内の映像信号の変化が大きい画素位置とすることで、制御信号の書き込みによる信号変化を識別しにくくすることができる。あるいは、画面の4辺に位置する画素を定常的に利用することもできる。これらの画素位置は、制御信号の書き込み手段と読み込み手段の双方において、共通に算出できるようにする。 Here, the writing of the control signal is distributed to a plurality of pixels in the screen synchronized with the control signal. Further, the selection of the dispersed pixels is changed between temporally consecutive frames. Employing such a distributed pixel selection method that suppresses the correlation between frames and a control signal writing method makes visual identification difficult. As a method for selecting dispersed pixels, the correlation between pixel positions between frames can be reduced by setting different pixel positions for each frame determined using random number generation means. Alternatively, it is possible to make it difficult to identify a signal change caused by writing a control signal by setting the pixel position where the change of the video signal in the screen is large. Alternatively, the pixels located on the four sides of the screen can be constantly used. These pixel positions can be calculated in common in both the control signal writing means and the reading means.
次に制御信号の書き込み方法の装置構成例を図9を用いて説明します。 Next, a device configuration example of the control signal writing method will be described with reference to FIG.
信号送信相違201と信号受信装置20は、映像信号と制御信号を伝送手段207を介在させて伝送する構成となっている。制御信号の書き込み方法と読み出し方法は可逆的な動作であり、構成要素もほど同じになる。まず画面データを蓄積するグラフィックメモリ203を備えて、制御信号の読み書き手段204を用いて制御信号の読み書きをする。基本的には、信号送信装置201では制御信号の書き込みのみ、信号受信装置202では制御信号の読み出しのみの動作で良いので、それぞれに専用手段を用意しても良い。制御信号の読み書きをする画素位置を設定するために、グラフィックメモリ203のメモリアドレスを管理する手段を備える。そして出力手段205と入力手段206は、伝送手段207を用いて接続する。
The
まず既に制御信号の書き込み位置が決まっているとする。そしてその画素位置には、1ビットの信号を書き込むとする。その画素位置に隣接する複数の画素から、その画素の規準信号を算出する。そして、その規準信号の最小ビットを、制御信号の1ビットで置き換える。一方読み込み手段においては、画素位置と書き込みビット数は共通に設定されているとして、実際の画素信号と、隣接画素からの規準信号との差分から、設定した制御信号を復元することができる。このような書き込みと読み込みを8箇所で行うことで8ビットの制御信号を画面データを用いて伝送することができる。最小ビットの書き換えであり、またフレーム毎に画素位置を変えることで画質への影響を少なく抑えることができる。また上記手順は、ハードウェアあるいはソフトウェアのいずれでも実現できることは言うまでもない。 First, it is assumed that the control signal writing position has already been determined. It is assumed that a 1-bit signal is written in the pixel position. A reference signal of the pixel is calculated from a plurality of pixels adjacent to the pixel position. Then, the minimum bit of the reference signal is replaced with one bit of the control signal. On the other hand, in the reading means, the set control signal can be restored from the difference between the actual pixel signal and the reference signal from the adjacent pixel, assuming that the pixel position and the number of bits to be written are set in common. By performing such writing and reading at eight locations, an 8-bit control signal can be transmitted using screen data. This is rewriting of the minimum bit, and the influence on the image quality can be reduced by changing the pixel position for each frame. Needless to say, the above procedure can be realized by either hardware or software.
例えば、信号送信装置201がパソコン、信号受信装置202が液晶パネル、と分割する場合に、上述した信号処理をパソコンのソフトウェアにより記述および動作させて、その信号処理結果である映像信号と制御信号を液晶パネル側に伝送して表示させることができる。なお制御信号の書き込みは、その制御信号と同期するフレームに先立つフレームに対して行うことができる。この書き込みフレームのずれ量は、送信側と受信側で共通にすることで、同期を維持することができる。これにより、フレームの映像信号の受信に先立って、そのフレームの制御信号を予め受信することができて、これによりそのフレームの映像信号の受信に先立ってその制御信号を用いた信号処理の準備を完了させることができる。
For example, when the
例えば、パソコンにおける表示データの生成と蓄積はメモリを利用して行う。ここで、メモリの構成は一般にRGB3種類、あるいは合成処理に利用するための透過率制御のα値を加えたRGBα4種類を単位として、ソフトウェアによる読み書き行っている。 For example, display data is generated and stored in a personal computer using a memory. Here, the configuration of the memory is generally read and written by software in units of three types of RGB, or four types of RGB α to which the α value of transmittance control for use in the synthesis process is added.
本発明は、RGBα4種類のデータを上記のメモリ構成を利用して読み書きすることを特徴とする。説明のため各信号がバイト単位であるとする。 The present invention is characterized in that RGBα4 types of data are read and written using the above memory configuration. For the sake of explanation, it is assumed that each signal is in units of bytes.
ここで図10に示すように、RGB3種類データは1画素が3バイト、RGBW4種類データは1画素が4バイトとなることから、3と4の最小公倍数である12バイトの中に、RGB画素ならば4個であるメモリ領域に、RGBW画素3個を配置することができる。このような関係を用いて、画面メモリにおける画素位置と画素内の色信号の順序を算出するアドレス管理手段を用意することができる。そして図10(1)に示すように、RGBメモリ110とRGBWメモリ111は物理的には同じとしながら、そのメモリに書き込む色信号のアドレス管理することにより、RGB画素とRGBW画素を切り換えて読み書きすることができる。これにより、従来にRGB3種類のデータを読み書きするメモリを用いながら、RGBW4種類のデータを読み書きすることができる。そのメモリに蓄積した信号を伝送する場合においても、上記メモリ内の画素配置と同様にして、RGB3種類の信号伝送手段利用しながら、RGBW4種類の色信号を伝送することができる。一方
RGBα4種類のデータを蓄積および伝送する構成においては、図10(2)に示すようにそのα信号をW信号に置き換えることで、RGBW4種類の信号の蓄積伝送を実現できる。
Here, as shown in FIG. 10, 3 types of RGB data is 3 bytes for 1 pixel, and 4 types of RGBW data is 4 bytes for 1 pixel. Therefore, if 12 pixels are the least common multiple of 3 and 4, then RGB pixels For example, three RGBW pixels can be arranged in a memory area of four. By using such a relationship, an address management means for calculating the pixel position in the screen memory and the order of the color signals in the pixel can be prepared. As shown in FIG. 10 (1), the
パソコンの装置構成において、画像データ生成するソフトウェア,画像データを蓄積する画面メモリ,画像データを出力するビデオ信号出力手段、を組み合わせることで、RGB3種類データとRGBW4種類データを切り換えて処理実行することができる。ここで、画像データの形式が、RGB3種類データあるいはRGBW4種類データを識別する符号を、その画像データに付加する。この識別符号の付加方法は、上述した制御信号の付加方法と同様に実現できる。受信装置のパネル機能と、該受信する識別信号を照合して、破綻無いように動作を切り換えることができる。例えば画像データがRGBWで、パネル画素構造がRGBである場合には、受信側の信号変換によりRGBWからRGB信号を生成して表示する。あるいは画像データがRGBで、パネル画素構成がRGBWである場合には、受信したRGBWからRGBのみを抽出して、ここで必要であれば上述した画質演出係数などを掛け合わせてから、表示することもできる。
In the configuration of a personal computer, by combining software for generating image data, a screen memory for storing image data, and a video signal output means for outputting image data, processing can be performed by switching between
これにより、既存のパソコン装置構成を用いながら、本発明の特徴であるデータフォーマットを有する映像信号を出力することができる。また、RGB3種類の信号を伝送することを前提に開発製品化された伝送手段を用いながら本発明のRGBW4種類の信号を伝送できることに着目するならば、その伝送手段は従来の有線あるいは無線による伝送手段であってもよく、あるいは伝送手段の代わりにハードディスク,DVD等の蓄積手段を利用することもできる。このような映像信号の蓄積手段を利用するならば、映像信号の表示タイミングに依存することなく、制御信号の算出および書き込みを実行することができる。 Thereby, it is possible to output a video signal having a data format which is a feature of the present invention while using an existing personal computer device configuration. Further, if attention is paid to the fact that the RGBW four types of signals of the present invention can be transmitted while using the transmission means developed on the assumption that three types of RGB signals are transmitted, the transmission means can be a conventional wired or wireless transmission. Alternatively, a storage means such as a hard disk or a DVD can be used instead of the transmission means. If such a video signal storage means is used, calculation and writing of the control signal can be executed without depending on the display timing of the video signal.
また、あらかじめ複数フレームに渡るバックライト駆動信号を算出しておくことで、事前にバックライト駆動信号の時間的変化を観察することでフレーム間のバックライト光量の変化に上限を設けることができる。また、該算出済みのバックライト駆動信号を用いて表示時においてパネル駆動信号を算出するような時間的な負荷分散を行うことができる。 In addition, by calculating the backlight drive signal over a plurality of frames in advance, an upper limit can be set for the change in the amount of backlight light between frames by observing the temporal change in the backlight drive signal in advance. Further, temporal load distribution can be performed such that the panel drive signal is calculated at the time of display using the calculated backlight drive signal.
このようにして本発明の特徴である制御信号を書き込んだ映像信号を、既存の映像信号と互換なフォーマットおよびタイミングで出力することができる。 In this manner, the video signal in which the control signal, which is a feature of the present invention, is output in a format and timing compatible with the existing video signal.
本発明は、液晶表示装置を駆動する色信号の変換方法および変換装置に関するものであり、テレビジョン受像機,プロジェクタ,パソコンに接続するモニタ表示装置,パソコンによるテレビ受信を行ういわゆるパソコンテレビ,ゲーム装置、等に適用できる。 The present invention relates to a color signal conversion method and conversion device for driving a liquid crystal display device, and relates to a television receiver, a projector, a monitor display device connected to a personal computer, a so-called personal computer television for performing television reception by a personal computer, and a game device. Applicable to, etc.
1…信号変換装置、2…表示装置、3…伝送装置、5…パーソナルコンピュータ(パソコン)、10…映像信号、11…表示出力、12…入力RGB信号、13…パネル駆動信号、14…バックライト駆動信号、21…画面メモリ、22…バックライト駆動信号算出回路、23…パネル駆動信号算出回路、24…バックライト駆動信号蓄積回路、25…パネル駆動回路、26…パネル、27…バックライト駆動回路、28…バックライト、30…仮照明算出回路、31…W信号算出回路、32,33,34…入力RGB信号、50…映像信号帰線期間、51…映像信号表示期間、52,53…制御信号、100…CPU
(セントラル プロセッシング ユニット)、101…GPU(グラフィック プロセッシング ユニット)、102…システムメモリ、103…グラフィックメモリ。
DESCRIPTION OF
(Central processing unit) 101: GPU (graphic processing unit) 102: System memory 103: Graphic memory
Claims (10)
前記入力されたRGB映像信号及び前記バックライト駆動信号に基づいて、R,G,B,Wの各波長透過率特性を有するサブ画素から構成されるパネルのサブ画素それぞれの透過率を制御するパネル駆動信号を算出する手段と、を備え
前記バックライト駆動信号および前記パネル駆動信号が反比例の関係にあり、
前記Wサブ画素のパネル駆動信号に基づいて前記バックライト駆動信号を低下させて前記パネル駆動信号を増加させるように、前記バックライト駆動信号および前記パネル駆動信号を変換する信号変換手段を備えることを特徴とする信号変換装置。 Means for calculating a backlight drive signal for controlling the light emission amount of each of the RGB light emitting elements of the backlight composed of light emitting elements having light emission characteristics of R, G, B based on the input RGB video signal; ,
Panel on the basis of the inputted RGB image signal and the backlight driving signal to control R, G, B, sub-pixels each transmittance of the panel consisting of sub pixels having respective wavelength transmittance characteristics of the W Means for calculating a drive signal,
The backlight drive signal and the panel drive signal are in an inversely proportional relationship,
Wherein W on the basis of the panel drive signal of the sub-pixel by reducing the backlight driving signal to increase the panel drive signal, Rukoto includes a signal conversion means for converting the backlight driving signal and the panel drive signal A signal converter characterized by the above.
前記パネル駆動信号のRGBW信号の算出において、前記RGBサブ画素のパネル駆動信号の最大値が最小になるように前記Wサブ画素のパネル駆動信号を算出することを特徴と信号変換装置。 The signal converter according to claim 1,
In the calculation of the RGBW signal of the panel drive signal, the panel drive signal of the W subpixel is calculated so that the maximum value of the panel drive signal of the RGB subpixel is minimized .
前記パネル駆動信号のRGBW信号の算出において、前記RGBサブ画素のパネル駆動信号および前記Wサブ画素のパネル駆動信号の前記入力されたRGB映像信号に対する寄与率を変化させることで表示画面の輝度および彩度の関係を変化させることを特徴とする信号変換装置。 The signal converter according to claim 1,
In calculating the RGBW signal of the panel drive signal, the luminance and color of the display screen are changed by changing the contribution ratio of the panel drive signal of the RGB subpixel and the panel drive signal of the W subpixel to the input RGB video signal. A signal conversion device characterized by changing the degree relationship .
前記パネル駆動信号のRGBW信号の算出における表示画面の輝度および彩度の関係は任意に設定されることを特徴とする信号変換装置。 The signal converter according to claim 3, wherein
A signal conversion apparatus characterized in that a relationship between luminance and saturation of a display screen in the calculation of the RGBW signal of the panel drive signal is arbitrarily set .
前記パネルを構成するサブ画素がRGBW4種類であるかRGB3種類であるかの切り換えを設定する設定手段と、
前記設定手段の設定値を参照することで前記信号変換手段の信号処理手順を切り替える切り換え手段と、を備えることを特徴とする信号変換装置。 The signal converter according to claim 1 ,
Setting means for setting switching of whether the sub-pixels constituting the panel are RGBW4 types or RGB3 types;
And a switching unit that switches a signal processing procedure of the signal converting unit by referring to a setting value of the setting unit.
前記バックライト駆動信号および前記パネル駆動信号が入力される表示装置を有し、
前記信号変換装置および前記表示装置の間で前記信号変換手段による信号処理の分担を切り替える手段を備えることを特徴とする信号変換装置。 The signal converter according to claim 1,
A display device to which the backlight drive signal and the panel drive signal are input;
A signal conversion apparatus comprising: means for switching sharing of signal processing by the signal conversion means between the signal conversion apparatus and the display apparatus.
1フレームにおける前記入力されたRGB映像信号に基づいて算出した前記バックライト駆動信号を、前記1フレームにおける前記入力されたRGB映像信号に基づいて算出した前記パネル駆動信号に先だって伝送する手段を備えることを特徴とする信号変換装置。 The signal converter according to claim 1,
Means for transmitting the backlight drive signal calculated based on the input RGB video signal in one frame prior to the panel drive signal calculated based on the input RGB video signal in the one frame; A signal converter characterized by the above.
前記入力されたRGB映像信号は、浮動小数点形式の信号であって、
前記パネル駆動信号は、前記浮動小数点形式の信号の小数部に示され、
前記バックライト駆動信号は、前記浮動小数点形式の信号の指数部で示されたことを特徴とする信号変換装置。 The signal converter according to claim 1,
The input RGB video signal is a floating point format signal,
The panel drive signal is shown in the decimal part of the floating point format signal,
The signal converter according to claim 1, wherein the backlight driving signal is indicated by an exponent part of the floating point format signal.
格納された前記RGB映像信号及び前記バックライト駆動信号に基づいて、R,G,B,Wの各波長透過率特性を有するサブ画素から構成されるパネルのサブ画素それぞれの透過率を制御するパネル駆動信号を算出し、
前記入力されたRGB映像信号に基づいて、R,G,Bの各波長発光特性を有する発光素子から構成されるバックライトのRGB発光素子それぞれの発光量を制御するバックライト駆動信号を算出し、
前記バックライト駆動信号および前記パネル駆動信号が反比例の関係にあり、
前記Wサブ画素のパネル駆動信号に基づいて前記バックライト駆動信号を低下させて前記パネル駆動信号を増加させるように、前記バックライト駆動信号および前記パネル駆動信号を変換し、
前記パネル駆動信号及び前記バックライト駆動信号を表示装置へ出力することを特徴とする信号変換方法。 Store the input RGB video signal in memory,
A panel that controls the transmissivity of each sub-pixel of the panel composed of sub-pixels having R, G, B, and W wavelength transmissivity characteristics based on the stored RGB video signal and the backlight drive signal Calculate the drive signal,
Based on the input RGB video signal, a backlight driving signal for controlling the light emission amount of each of the RGB light emitting elements of the backlight composed of light emitting elements having R, G, B wavelength emission characteristics is calculated,
The backlight drive signal and the panel drive signal are in an inversely proportional relationship,
Converting the backlight drive signal and the panel drive signal to decrease the backlight drive signal based on the panel drive signal of the W sub-pixel and increase the panel drive signal;
A signal conversion method comprising outputting the panel drive signal and the backlight drive signal to a display device.
前記算出されたバックライト駆動信号は、バックライト駆動信号蓄積手段で一時格納したうえで、前記表示装置へ出力することを特徴とする信号変換方法。 The signal converter according to claim 9, wherein
Backlight driving signal the calculated, the signal conversion method characterized by after having temporarily stored in the backlight driving signal storage means, and outputs to the display device.
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JP5195492B2 (en) * | 2009-02-16 | 2013-05-08 | カシオ計算機株式会社 | Display device and driving method thereof |
JP5152084B2 (en) * | 2009-04-15 | 2013-02-27 | ソニー株式会社 | Image display device |
JP5593920B2 (en) * | 2010-07-27 | 2014-09-24 | ソニー株式会社 | Liquid crystal display |
JP5593921B2 (en) | 2010-07-27 | 2014-09-24 | ソニー株式会社 | Liquid crystal display |
JP5634336B2 (en) * | 2011-06-23 | 2014-12-03 | シャープ株式会社 | Display device, driving method, computer program, and recording medium |
TWI475555B (en) * | 2012-10-15 | 2015-03-01 | Au Optronics Corp | Display system and method for controlling display unit |
CN103928012B (en) | 2014-04-15 | 2016-06-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | The white balance adjustment method of display device |
CN103955079B (en) * | 2014-04-28 | 2017-01-18 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Method for obtaining brightness and chrominance of white of RGBW display device by using RGB display device |
WO2016059847A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-21 | シャープ株式会社 | Display device |
WO2016104340A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | シャープ株式会社 | Display device and method for driving same |
JP6433850B2 (en) * | 2015-05-13 | 2018-12-05 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | Head mounted display, information processing apparatus, information processing system, and content data output method |
CN109166538B (en) * | 2018-11-22 | 2023-10-20 | 合肥惠科金扬科技有限公司 | Control circuit of display panel and display device |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000050309A (en) * | 1998-08-03 | 2000-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Multiplex transmitter and information display device for mobile body using it |
JP2002099250A (en) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | Display device |
JP2002140038A (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Advanced Display Inc | Transmission type image display device |
JP2002149116A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-24 | Koninkl Philips Electronics Nv | Liquid crystal display device |
JP2004163518A (en) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Seiko Epson Corp | Device and method for image display |
JP2004199071A (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Samsung Electronics Co Ltd | Display method for video signal and display device |
JP2004233555A (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Fujitsu Ltd | Display device and display method |
JP2005017324A (en) * | 2003-06-23 | 2005-01-20 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
JP2008525825A (en) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ドルビー カナダ コーポレイション | Wide color gamut display |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0954569A (en) * | 1995-08-15 | 1997-02-25 | Toshiba Corp | Image display system and image display method |
JPH10123477A (en) * | 1996-10-23 | 1998-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal projector |
-
2005
- 2005-06-24 JP JP2005184252A patent/JP4701863B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000050309A (en) * | 1998-08-03 | 2000-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Multiplex transmitter and information display device for mobile body using it |
JP2002099250A (en) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | Display device |
JP2002149116A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-24 | Koninkl Philips Electronics Nv | Liquid crystal display device |
JP2002140038A (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Advanced Display Inc | Transmission type image display device |
JP2004163518A (en) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Seiko Epson Corp | Device and method for image display |
JP2004199071A (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Samsung Electronics Co Ltd | Display method for video signal and display device |
JP2004233555A (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Fujitsu Ltd | Display device and display method |
JP2005017324A (en) * | 2003-06-23 | 2005-01-20 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
JP2008525825A (en) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ドルビー カナダ コーポレイション | Wide color gamut display |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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