JP5909206B2 - 表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
本開示は、画像を表示する表示装置及び電子機器に関する。
従来から、画素Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）に加え、画素Ｗ（白）を追加したＲＧＢＷ方式の液晶パネルを用いた液晶表示装置が採用されている。このＲＧＢＷ方式の液晶表示装置は、画像表示を決定付けるＲＧＢデータに基づくバックライトからの光の画素Ｒ、Ｇ及びＢにおける透過量を、画素Ｗに振り分けて画像を表示させることによって、バックライトの輝度を低減させることを可能とし、消費電力を低減している。
ここで、特許文献１には、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バックライトと、入力画像である入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データに対して、彩度および輝度の両方、あるいは何れか一方を低減させる彩度・輝度低減処理を施すことで、入力ＲＧＢ信号を彩度・輝度同時低減後ＲＧＢ信号に変換する彩度・輝度同時低減部とを備え、上記彩度・輝度同時低減部は、色相を保持しつつ、かつ彩度及び輝度が共に低減される場合は、彩度のみが０になることはなく、彩度と輝度との低減比率を調整するパラメータである彩度・輝度低減比率を用いて、彩度・輝度同時低減後ＲＧＢ信号を算出するものであり、上記彩度・輝度低減比率は、画素毎に適応して算出されるものである透過型液晶表示装置が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載された液晶表示装置は、画像信号に対して彩度および輝度の両方、あるいは何れか一方を低減させる処理を行うため、画質が劣化する。
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、画像の画質劣化を抑制しつつ、消費電力を低減することができる表示装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本開示の表示装置は、第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び白色を表示する第４副画素を含む画素が２次元マトリクス状に配列された画像表示パネルと、基準色域で生成された入力信号に基づいて表示デバイスの画素の動作を制御する出力信号を生成する信号処理部及び前記信号処理部によって生成された前記出力信号に基づいて、前記画素の駆動信号を前記画像表示パネルに出力する信号出力部を備える色変換装置と、前記表示デバイスの画像表示面とは反対側の背面側に配置され、前記表示デバイスの略全面に向けて白色光を照射する面光源装置と、前記面光源装置を制御する光源装置制御部と、を有し、前記信号処理部は、前記入力信号を前記基準色域の信号から、前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色うちの少なくとも１つの色度点が前記基準色域よりも狭い定義色域で生成された変換入力信号に変換する色変換回路と、前記色変換回路で変換された前記変換入力信号から前記出力信号及び前記光源装置制御信号を生成する４色生成回路と、を有し、前記信号出力部は、前記４色生成回路によって生成された前記出力信号に基づいて、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に前記駆動信号を出力し、前記光源装置制御部は、前記４色生成回路によって生成された前記光源装置制御信号に基づいて、前記面光源装置に前記白色光を照射させる駆動電圧を出力することを特徴とする。
また、本発明は、上記に記載の表示装置と、画像を表示させるための前記入力信号を前記表示装置に送信する制御装置と、を備えることを特徴とする電子機器。
本開示に係る表示装置及び電子機器によれば、色再現空間の少なくとも１色の色域を狭くすることで、彩度の低下を実用上問題のない程度に抑えつつ、消費電力を低減することができる。
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施形態（表示装置及び表示装置の駆動方法）
１つの画素に白色の副画素を含む
色域の設定と、設定した閾値に基づいた色変換
２．適用例（電子機器）
上記実施の形態に係る表示装置が電子機器に適用されている例
３．本開示の構成
１．実施形態（表示装置及び表示装置の駆動方法）
１つの画素に白色の副画素を含む
色域の設定と、設定した閾値に基づいた色変換
２．適用例（電子機器）
上記実施の形態に係る表示装置が電子機器に適用されている例
３．本開示の構成
［１．実施形態］
（液晶表示装置１０の構成）
図１は、本開示の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１の液晶表示装置における画像表示デバイス及び画像表示デバイス駆動回路の配線図である。図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る液晶表示装置１０の構成について説明する。なお、本実施形態において、表示装置として、液晶を用いた液晶表示装置１０を例に説明するが、これに限定されるものではない。
（液晶表示装置１０の構成）
図１は、本開示の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１の液晶表示装置における画像表示デバイス及び画像表示デバイス駆動回路の配線図である。図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る液晶表示装置１０の構成について説明する。なお、本実施形態において、表示装置として、液晶を用いた液晶表示装置１０を例に説明するが、これに限定されるものではない。
図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、入力信号（ＲＧＢデータ）を入力して所定のデータ変換処理を行って出力する信号処理部２０と、信号処理部２０から出力された出力信号に基づいて画像を表示する画像表示デバイス３０と、画像表示デバイス３０の表示動作を制御する画像表示デバイス駆動回路４０と、画像表示デバイス３０を背面から白色光を面状に照射する面光源装置５０と、面光源装置５０の動作を制御する光源装置制御回路（光源装置制御部）６０と、を備える。なお、液晶表示装置１０は、特開２０１１−１５４３２３号公報に記載されている画像表示装置組立体と同様の構成であり、特開２０１１−１５４３２３号公報に記載されている各種変形例が適用可能である。
信号処理部２０は、画像表示デバイス３０及び面光源装置５０の動作を制御する演算処理部である。また、信号処理部２０は、画像表示デバイス３０を駆動する画像表示デバイス駆動回路４０、及び、面光源装置５０を駆動する光源装置制御回路６０と電気的に接続されている。また、信号処理部２０は、外部から入力した入力信号（ＲＧＢデータ）に対してデータ処理を行って、出力信号及び光源装置制御信号を生成して出力する。具体的には、信号処理部２０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のエネルギー比で表されるＲＧＢデータである入力信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）に対して、後述するように、所定の色変換処理を行い、さらに、第４色であるＷ（白）を加えた、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）のエネルギー比で表される出力信号（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）を生成する。そして、信号処理部２０は、生成した出力信号（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）を画像表示デバイス駆動回路４０に出力し、光源装置制御信号を光源装置制御回路６０に出力する。なお、入力信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）は、基準色域における特定の色を示すＲＧＢデータである。なお、基準色域には、画像の表示に適用される種々の規格を用いることができる。例えば、ｓＲＧＢ規格の色域、Ａｄｏｂｅ（登録商標）ＲＧＢ規格の色域、ＮＴＳＣ規格の色域がある。ここで、ｓＲＧＢ規格とは、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ、国際電気標準会議)が規定した規格である。また、Ａｄｏｂｅ（登録商標）ＲＧＢ規定とは、Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓが規定した規格である。ＮＴＳＣ規格とは、（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ、全米テレビジョン放送方式標準化委員会）が規定した規格である。
画像表示デバイス３０は、カラー液晶表示デバイスであり、図２に示すように、第１色（赤色）を表示する第１副画素４９Ｒ、第２色（緑色）を表示する第２副画素４９Ｇ、第３色（青色）を表示する第３副画素４９Ｂ、及び、第４色（白色）を表示する第４副画素４９Ｗを含む画素４８が、２次元マトリクス状に配列されている。第１副画素４９Ｒと画像表示デバイス３０の表示面との間には、第１色（赤）の光を透過させる第１カラーフィルタが配置され、第２副画素４９Ｇと画像表示デバイス３０の表示面との間には、第２色（緑）の光を透過させる第２カラーフィルタが配置され、第３副画素４９Ｂと画像表示デバイス３０の表示面との間には、第３色（青）の光を透過させる第３カラーフィルタが配置されている。また、第４副画素４９Ｗと画像表示デバイス３０の表示面との間には、全ての色を透過させる透明の樹脂層が配置されている。なお、第４副画素４９Ｗと画像表示デバイス３０の表示面との間には、何も備えられない構成としてもよい。
また、画像表示デバイス３０は、図２に示す例では、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗがストライプ配列に類似した配列によって配置されている。なお、１つの画素に含まれる副画素の構成及びその配置は、特に限定されるものではない。例えば、画像表示デバイス３０は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗがダイアゴナル配列（モザイク配列）に類似した配列によって配置されるものとしてもよい。また、例えば、デルタ配列（トライアングル配列）に類似した配列、又は、レクタングル配列に類似した配列等によっては配列されるものとしてもよい。一般的には、ストライプ配列に類似した配列は、パーソナルコンピュータ等においてデータ及び文字列を表示するのに好適である。これに対して、モザイク配列に類似した配列は、ビデオカメラレコーダ及びデジタルスチルカメラ等において自然画を表示するのに好適である。
画像表示デバイス駆動回路４０は、信号出力回路４１（信号出力部）及び走査回路４２を備えている。信号出力回路４１は、図２に示すように、配線ＤＴＬによって画像表示デバイス３０の各画素４８中の副画素にそれぞれ電気的に接続されている。この信号出力回路４１は、信号処理部２０から出力される出力信号（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）に基づいて、各副画素に含まれる液晶に印加する駆動電圧を出力し、各画素の面光源装置５０から照射される光の透過率を制御する。走査回路４２は、図２に示すように、配線ＳＣＬによって画像表示デバイス３０の各画素４８中の副画素の動作を制御するためのスイッチング素子にそれぞれ電気的に接続されている。この走査回路４２は、複数の配線ＳＣＬに順次、走査信号を出力し、走査信号を各画素４８の副画素のスイッチング素子に印加することによってＯＮ動作させる。信号出力回路４１は、走査回路４２の走査信号が印加されている副画素に対して、副画素に含まれる液晶に駆動電圧を印加する。このようにして、画像表示デバイス３０の画面全体に画像が表示される。
面光源装置５０は、画像表示デバイス３０の画像表示面の反対側の背面側に配置され、画像表示デバイス３０の略全面に向けて白色光を照射する。
光源装置制御回路６０は、信号処理部２０から出力される光源装置制御信号に基づいて、面光源装置５０に白色光を照射させるための駆動電圧を出力し、光の光量（光の強度）を制御する。
（画像表示デバイス３０の構造）
図３は、図１の液晶表示装置における画像表示デバイスの概略断面図である。図３を参照しながら、本実施形態の画像表示デバイス３０の構造について説明する。図３に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０の画像表示デバイス３０は、一対の透明基板３３、３４と、一対の透明基板３３、３４の間に配置された液晶層３５と、一対の透明基板３３、３４の外側にそれぞれ配置された偏光板３１、３２と、透明基板３３と液晶層３５との間に配置されたカラーフィルタ３６とを備えている。偏光板３１、３２は、面光源装置５０から照射される光の透過を制御する。透明基板３３、３４は、図３に図示していないが、液晶層３５の液晶に電圧を印加させるための電極、配線ＤＴＬ、ＳＣＬ、及び、各画素４８の副画素の動作を制御するスイッチング素子が実装されており、電極における電気が他の部分に漏らさない作用を有する。
図３は、図１の液晶表示装置における画像表示デバイスの概略断面図である。図３を参照しながら、本実施形態の画像表示デバイス３０の構造について説明する。図３に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０の画像表示デバイス３０は、一対の透明基板３３、３４と、一対の透明基板３３、３４の間に配置された液晶層３５と、一対の透明基板３３、３４の外側にそれぞれ配置された偏光板３１、３２と、透明基板３３と液晶層３５との間に配置されたカラーフィルタ３６とを備えている。偏光板３１、３２は、面光源装置５０から照射される光の透過を制御する。透明基板３３、３４は、図３に図示していないが、液晶層３５の液晶に電圧を印加させるための電極、配線ＤＴＬ、ＳＣＬ、及び、各画素４８の副画素の動作を制御するスイッチング素子が実装されており、電極における電気が他の部分に漏らさない作用を有する。
液晶層３５は、印加される電圧の大きさに応じて、光の透過率を調整するものであり、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、又はＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶が用いられる。この場合、透明基板３３、３４のそれぞれに、液晶層３５の液晶に電圧を印加させるための電極が形成される。また、液晶層３５としては、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）又はＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶を用いることもできる。この場合、透明基板３３に液晶層３５の液晶に電圧を印加させるための電極（画素電極と共通電極）が形成される。
カラーフィルタ３６は、画像表示側の透明基板３３と、液晶層３５との間に配設され、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のカラーフィルタ層（上述の第１カラーフィルタ、第２カラーフィルタ及び第３カラーフィルタ）、及び、全ての色を透過させる透明の樹脂層（Ｗ（白））が周期的に配列されて構成されている。
なお、図３に図示していないが、透明基板３４と液晶層３５との間、及び液晶層３５とカラーフィルタ３６との間には、それぞれ配向膜が配設されている。配向膜は、液晶層３５の液晶分子を一定方向に並べる作用を有する。
（信号処理部２０の構成）
図４は、図１の液晶表示装置における信号処理部のブロック図である。図４を参照しながら、本実施形態の信号処理部２０の構成について説明する。図４に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０の信号処理部２０は、Ｉ／Ｆ制御回路２１、リニア変換回路２２（リニア変換部）、色変換回路２３、Ｗ生成回路２４（４色生成部）及びγ補正回路２５（γ補正部）を備えている。
図４は、図１の液晶表示装置における信号処理部のブロック図である。図４を参照しながら、本実施形態の信号処理部２０の構成について説明する。図４に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０の信号処理部２０は、Ｉ／Ｆ制御回路２１、リニア変換回路２２（リニア変換部）、色変換回路２３、Ｗ生成回路２４（４色生成部）及びγ補正回路２５（γ補正部）を備えている。
Ｉ／Ｆ制御回路２１は、外部から画像の情報（ＲＧＢデータ）である入力信号（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）を入力するインターフェースである。具体的には、Ｉ／Ｆ制御回路２１は、外部から入力した入力信号（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）を、リニア変換回路２２、色変換回路２３、Ｗ生成回路２４及びγ補正回路２５においてデータ処理するための適切なデータ形式に変換して、リニア変換回路２２に出力する。
リニア変換回路２２は、Ｉ／Ｆ制御回路２１を介して受信した入力信号（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）に対して逆γ補正であるリニア変換を行う。具体的には、リニア変換回路２２は、１より大きいγ値（例えば、γ＝２．２）によるγ補正が施されている入力信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）に対して、γ値を１とするＲＧＢデータに変換（逆γ補正）する。また、リニア変換回路２２は、例えば、入力信号（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）が８ビット（０〜２５５）で表されるＲＧＢデータである場合、ＲＧＢデータのＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分のそれぞれの値を０以上１以下の値となるように正規化し、正規化したＲＧＢデータを色変換回路２３に出力する。なお、上記のようにＲＧＢデータの正規化処理は、必ずしも必要ではなく、逆γ補正をしたデータのまま、色変換回路２３に出力してもよい。
色変換回路２３は、リニア変換回路２２から受信した正規化したＲＧＢデータ（ＲＧＢの入力信号）に対して、色変換処理を実行し、色変換したＲＧＢデータ（ＲＧＢの変換入力信号）（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）をＷ生成回路２４に出力する。具体的には、下記式１に示すように、色変換マトリクス（３行３列の変換行列）を入力信号（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）に対してかけて、ＲＧＢの変換入力信号（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）に変換する。色変換については、後述する。
Ｗ生成回路２４は、色変換回路２３から受信したＲＧＢデータ（変換入力信号）に基づいて、画素４８のうち第４副画素４９Ｗを駆動させるためのＷ（白）成分のデータを含むＲＧＢＷデータ、及び、光源装置制御信号を生成する。Ｗ生成回路２４によるＲＧＢデータに基づいたＲＧＢＷデータ、及び、光源装置制御信号の生成処理は、例えば、特開２００８−１７６２４７号公報又は特開２０１０−１５６８１７号公報等の周知の方法によって実現可能である。そして、Ｗ生成回路２４は、生成したＲＧＢＷデータをγ補正回路２５に出力する。
γ補正回路２５は、上述のように、例えば、入力信号（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）及び変換入力信号（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）が８ビット（０〜２５５）で表されるＲＧＢデータである場合、Ｗ生成回路２４から受信したＲＧＢＷデータを入力信号、変換入力信号と同様に８ビットデータに変換する。さらに、γ補正回路２５は、変換した８ビットデータに対して、γ補正が施されていた入力信号のγ値（例えば、γ＝２．２）によってγ補正の処理を実行し、γ補正したＲＧＢＷデータを出力信号（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）として出力する。なお、γ補正回路２５は、入力信号と同様に、ＲＧＢＷデータを８ビットデータに変換するものとしたが、特に、入力信号のビット数に一致させる必要はない。
信号処理部２０は、入力信号（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）を出力信号（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）に変換することで、Ｗ（白）成分に基づいて画素４８の第４副画素４９Ｗに面光源装置５０の光の透過量を振り分けることができる。具体的は、ＲＧＢを含む波長の光を透過させ、光の透過率が最も高い第４副画素４９Ｗから光を透過させることができる。これにより、カラーフィルタ３６全体の透過率を向上させることができるため、面光源装置５０から出力する光を少なくしてもカラーフィルタ３６を通過する光の量を維持することができる。これにより、画像の輝度を維持しつつ、面光源装置５０の消費電力を削減することができる。
なお、リニア変換回路２２、色変換回路２３、Ｗ生成回路２４及びγ補正回路２５は、ハードウェア又はソフトウェアのいずれかによって機能が実現されていればよく、特に限定されるものではない。また、信号処理部２０の各回路がハードウェアによって構成されるものであっても、それぞれの回路が物理的に独立して区別される必要はなく、物理的に単一の回路によって複数の機能が実現されるものとしてもよい。
次に、色変換回路２３で実行する処理について説明する。図５は、ＸＹＺ表色系における定義色域の一例を示す図である。図６は、変換前の副画素の出力の割合の一例を示す図である。図７は、変換後の副画素の出力の割合の一例を示す図である。図５は、画像信号の色域をＸＹＺ表色系で示しており、縦軸をｙ軸とし、横軸をｘ軸としている。ここで、ＸＹＺ表色系は、人間が肉眼で判別できる全ての色を、正数（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表現することを可能とする色の表現形式である。ここで、ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）、ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）及びｚ＝Ｚ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）とおいた場合、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１となり、ｘ、ｙ、ｚは、Ｘ、Ｙ、Ｚの和に対するＸ、Ｙ、Ｚそれぞれの比率を示す。このとき、ｚ＝１−ｘ−ｙの関係となるので、ｘ、ｙが決定すれば、ｚが求まることになる。したがって、ｘ、ｙのみで全ての色を表現することが可能である。
図５に示すグラフのうち、基準色域は、入力信号のＲＧＢを表現する領域であり、画像表示デバイス３０がＲＧＢのバランスを調整することで表現できる色域である。なお、基準色域は、周囲の線及びその周囲の線の内部に含まれる色が表現可能な色となる。基準色域は、周囲の線上の点で定まる色がＲＧＢの３色のうち少なくとも１色を用いずに表現できる色である。基準色域は、周囲の線上に沿って色の色相が変わり、ｘｙ色度範囲１０１内部へ向かう程、ＲＧＢの３色の出力バランスに差がなくなり、白に近づいていく。また、基準色域は、三角形形状であり、それぞれの頂点が、Ｒのみで再現される色、Ｇのみで表現される色、Ｂのみで表現される色となる。
本実施形態の色変換回路２３は、基準色域にある入力信号を、定義色域の変換入力信号に変換する。ここで、定義色域は、基準色域に含まれる色域であり、かつ、基準色域よりも狭い色域である。本実施形態の定義色域は、Ｇの色度点が基準色域よりも狭い三角形となる。つまり、定義色域は、基準色域に対してＧのみで表現される色度点の頂点の位置が、基準色域に含まれる色域内で、色域が狭くなる方向で移動した色域である。
色変換回路２３は、図５に示す関係に基づいて、基準色域にある入力信号を、定義色域の変換入力信号に変換することで、ＲＧＢのバランスにおいて、Ｇの割合が多くＲ，Ｂの量が少ない色を、Ｒ，Ｂの量がより多くなる色とすることができる。色変換回路２３は、画像表示デバイス３０がＲＧＢのバランスを調整することで表現できる色域でもある基準色域内に含まれる入力信号を、画像表示デバイス３０がＲＧＢのバランスを調整することで表現できる色域よりも狭い色域である定義色域に含まれる変換入力信号に変換する。変換入力信号は、基準色域で再現する場合、Ｒ、Ｂの出力が一定以上の割合で含まれる。これにより、本実施形態ではＲＧＢのうちＲ，Ｂの少なくとも一方の出力が小さい入力信号を、Ｒ，Ｂの少なくとも一方の出力がより大きくなる再生入力信号に変換することができる。具体的には、図６に示すように、ＲＧＢの各色の出力を０から１とした場合のＧが１、Ｒ、Ｂが０となる入力信号を、図７に示すように、ＲとＢも出力が０より大きい値となる変換入力信号に変換することができる。これにより、図７に示すように、ＲＧＢの各色の出力の一部をＷの出力に変換することができ、面光源装置から出力される光を効率よく利用することが可能となる。
次に、図８及び図９を用いて、色変換を行った場合の評価結果について説明する。図８及び図９は、色域を変換した結果の一例を示す説明図である。まず、定義色域の形状を変化させ、異なる定義色域で色変換を行った。具体的には、基準色域の種々の成分の入力信号をそれぞれの定義色域の変換入力信号に変換し、それぞれの信号の色度点の位置を比較した。本実施例では、実施例１から３の定義色域を用いて、それぞれ基準色域の入力信号に対して色変換を行った。図８に変換の結果を示す。ここで、基準色域は、ＮＴＳＣ比が６０％の色域であり、実施例１から３の定義色域は、ＮＴＳＣ比が４５％の色域である。また、実施例１から３の定義色域は、色域内のＧの色度点が異なる色域であり、実施例１よりも実施例２の方が赤の成分が少なく青の成分は多くなり、実施例２よりも実施例３の方が赤の成分が少なく青の成分は多くなる。図８に示すように、色変換した変換入力信号と入力信号との間のズレは、色度点が実用上問題のない程度のズレであった。したがって、表示される画像に実用上問題が生じるほどの変化は無く、画質の劣化も実用上問題のない程度に抑制される。また、Ｇの色度点をいずれの位置としても表示される画像の彩度の低下を実用上問題のない程度に抑え、画質の劣化も抑制される。また、Ｇの色度点を調整することで、変換される色度点を調整可能となることもわかる。
次に、実施例４として、上記実施例と同様に、基準色域をＮＴＳＣ比が６０％の色域とし、定義色域をＮＴＳＣ比が４５％の色域として色変換を行った。変換した結果を図９に示す。また、比較例１として、同様の画像をＮＴＳＣ比が４５％の表示能力の表示装置で表示した場合の各信号の色度点を示す。図９に示すように、実施例４の変換入力信号は、同様の性能の表示装置で表示される信号と近似することがわかる。この点からも、表示される画像の画質の劣化が抑制されていることがわかる。
次に、本実施形態の液晶表示装置１０で画像を表示した場合と、基準色域の入力信号をＷ生成回路で処理して画像を出力した場合との電力消費を比較した。具体的には、入力信号をＲＧＢの３色で表示させる場合を基準とし、白の副画素を用いることで低減される電力を比較した。なお、基準色域をＮＴＳＣ比が６０％の色域とし、定義色域をＮＴＳＣ比が４５％の色域とした。また、本例では、Ｗ生成回路での処理時にＲＧＢのバランスに対して、白に変換する割合、つまりＲＧＢのうち最も少ない出力の成分のうちＷの成分に変換する割合を、４段階で切り換えた。第１段階は、置換するＷの成分の割合を少なくし、第２段階、第３段階、第４段階となるに従って置換するＷの成分の割合を多くした。
その結果、第１段階の場合、基準色域の入力信号をＷ生成回路で処理して画像を出力すると消費電力が、２３．２％低減されたのに対し、本実施形態の液晶表示装置１０で画像を表示すると消費電力が、３３．２％低減された。つまり、第１段階では、消費電力が１０．０％低減した。第２段階の場合、基準色域の入力信号をＷ生成回路で処理して画像を出力すると消費電力が、２８．６％低減されたのに対し、本実施形態の液晶表示装置１０で画像を表示すると消費電力が、３８．８％低減された。つまり、第２段階では、消費電力が１０．２％低減した。第３段階の場合、基準色域の入力信号をＷ生成回路で処理して画像を出力すると消費電力が、３６．１％低減されたのに対し、本実施形態の液晶表示装置１０で画像を表示すると消費電力が、４２．８％低減された。つまり、第３段階では、消費電力が６．７％低減した。第４段階の場合、基準色域の入力信号をＷ生成回路で処理して画像を出力すると消費電力が、３７．９％低減されたのに対し、本実施形態の液晶表示装置１０で画像を表示すると消費電力が、４３．８％低減された。つまり、第４段階では、消費電力が５．９％低減した。このように、本実施形態の晶表示装置１０は、ＲＧＢをＲＧＢＷの信号に変換するモードによらず、消費電力をさらに低減できることがわかる。
また、本実施形態のように、定義色域を、基準色域に対して、Ｇ（緑）の色度点が狭くなる色域とすることで、人間の目で感じる変化をより小さくすることができる。なお、定義色域の基準閾値に対する形状は、Ｇ（緑）の色度点が狭くなる形状に限定されず、Ｒ（赤）の色度点を狭くしてもよいし、Ｂ（青）の色度点を狭くしてもよいし、Ｇの色度点とＲの色度点を狭くしてもよいし、Ｇの色度点とＢの色度点を狭くしてもよいし、Ｂの色度点とＲの色度点を狭くしてもよいし、Ｒの色度点とＧの色度点とＢの色度点の全てを狭くしてもよい。なお、定義色域は、画像表示パネルで表示する画素の色に対する色度点が基準色域の対応する色の色度点よりも狭くする方向に移動されている。また。定義色域は、画像表示パネルで表示する画素の色を結ぶ周囲の辺が、狭くなっている色度点に対応して基準色域よりも狭くなっている。
また、本実施形態では、基準色域及び定義色域を、三角形状の範囲としたがこれに限定されるものではなく、多角形状、円形状又は楕円形状等の任意の形状の範囲で定められるものとしてもよい。
［２．適用例］
（電子機器２００の構成）
図１０は、一適用例に係る電子機器の構成の一例を示す斜視図である。図１０においては、携帯電話機を電子機器２００の例として示している。図１０を参照しながら、本実施形態に係る電子機器２００の構成について説明する。
（電子機器２００の構成）
図１０は、一適用例に係る電子機器の構成の一例を示す斜視図である。図１０においては、携帯電話機を電子機器２００の例として示している。図１０を参照しながら、本実施形態に係る電子機器２００の構成について説明する。
電子機器２００は、上記のように携帯電話機であり、図１０に示すように、本体部２１１と、本体部２１１に対して開閉自在に設けられた表示体部２１２とを備えている。本体部２１１は、操作ボタン２１５と、送話部２１６と、制御装置２２０とを有している。表示体部２１２は、液晶表示装置２１３と、受話部２１７とを有している。液晶表示装置２１３は、電話通信に関する各種情報を、液晶表示装置２１３の表示画面２１４に表示する。液晶表示装置２１３は、実施形態に係る液晶表示装置１０によって構成されている。操作ボタン２１５は、ユーザーによって操作され、その操作信号が制御装置２２０に送信される。
制御装置２２０は、操作ボタン２１５から受信した操作信号等に基づいて、液晶表示装置２１３の表示画面２１４に表示させる画像を決定し、その画像のＲＧＢデータを入力信号として、液晶表示装置２１３に送信する。
液晶表示装置２１３は、制御装置２２０から受信した入力信号に対して、実施形態において詳述したリニア変換、色変換処理、Ｗ生成処理、γ補正を実行し、各処理が施されたＲＧＢの入力信号に基づいてＲＧＢＷの出力信号及び光源装置制御信号を生成する。そして、液晶表示装置２１３は、出力信号及び光源装置制御信号に基づいて、表示画面２１４に画像を表示する。
なお、液晶表示装置２１３が、制御装置２２０から受信した入力信号に対して、色変換処理を実行するか否かは、制御装置２２０が保持する設定情報に基づいて、選択可能とする構成としてもよい。また、制御装置２２０は、色変換処理を実行するための定義色域を複数保持しているものとし、適宜選択可能である構成としてもよい。これらの構成によって、電子機器２００が置かれている環境に応じて、色変換処理を実行するか否かの選択し、又は、実行する場合において複数の定義色域から適切な定義色域を選択することができる。
以上のように、電子機器２００の液晶表示装置２１３は、実施形態に係る液晶表示装置１０によって構成されるものとしたので、画像の彩度の低下を実用上問題のない程度に抑制することができ、消費電力を削減することができる。
なお、実施形態に係る液晶表示装置１０を適用することができきる本実施形態に係る電子機器２００としては、上述した携帯電話機の他に、表示装置付き時計、表示装置付き腕時計、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型若しくはモニタ直視型のビデオテープレコ−ダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機又はＰＯＳ端末器等が挙げられる。
また、上述した内容により実施形態が限定されるものではない。また、上述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
［３．本開示の構成］
本開示は、次のような構成を採ることができる。
（１）第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び白色を表示する第４副画素を含む画素が２次元マトリクス状に配列された画像表示パネルと、
基準色域で生成された入力信号に基づいて表示デバイスの画素の動作を制御する出力信号を生成する信号処理部及び前記信号処理部によって生成された前記出力信号に基づいて、前記画素の駆動信号を前記画像表示パネルに出力する信号出力部を備える色変換装置と、
前記表示デバイスの画像表示面とは反対側の背面側に配置され、前記表示デバイスの略全面に向けて白色光を照射する面光源装置と、
前記面光源装置を制御する光源装置制御部と、を有し、
前記信号処理部は、前記入力信号を前記基準色域の信号から、前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色うちの少なくとも１つの色度点が前記基準色域よりも狭い定義色域で生成された変換入力信号に変換する色変換回路と、
前記色変換回路で変換された前記変換入力信号から前記出力信号及び前記光源装置制御信号を生成する４色生成回路と、を有し、
前記信号出力部は、前記４色生成回路によって生成された前記出力信号に基づいて、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に前記駆動信号を出力し、
前記光源装置制御部は、前記４色生成回路によって生成された前記光源装置制御信号に基づいて、前記面光源装置に前記白色光を照射させる駆動電圧を出力することを特徴とする表示装置。
（２）前記第１の色は、赤であり、
前記第２の色は、青であり、
前記第３の色は、緑であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記定義色域は、前記第３の色の色度点が前記基準色域よりも狭いことを特徴とする（２）に記載の表示装置。
（４）（１）〜（３）のいずれか一つに記載の表示装置と、
画像を表示させるための前記入力信号を前記表示装置に送信する制御装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。
本開示は、次のような構成を採ることができる。
（１）第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び白色を表示する第４副画素を含む画素が２次元マトリクス状に配列された画像表示パネルと、
基準色域で生成された入力信号に基づいて表示デバイスの画素の動作を制御する出力信号を生成する信号処理部及び前記信号処理部によって生成された前記出力信号に基づいて、前記画素の駆動信号を前記画像表示パネルに出力する信号出力部を備える色変換装置と、
前記表示デバイスの画像表示面とは反対側の背面側に配置され、前記表示デバイスの略全面に向けて白色光を照射する面光源装置と、
前記面光源装置を制御する光源装置制御部と、を有し、
前記信号処理部は、前記入力信号を前記基準色域の信号から、前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色うちの少なくとも１つの色度点が前記基準色域よりも狭い定義色域で生成された変換入力信号に変換する色変換回路と、
前記色変換回路で変換された前記変換入力信号から前記出力信号及び前記光源装置制御信号を生成する４色生成回路と、を有し、
前記信号出力部は、前記４色生成回路によって生成された前記出力信号に基づいて、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に前記駆動信号を出力し、
前記光源装置制御部は、前記４色生成回路によって生成された前記光源装置制御信号に基づいて、前記面光源装置に前記白色光を照射させる駆動電圧を出力することを特徴とする表示装置。
（２）前記第１の色は、赤であり、
前記第２の色は、青であり、
前記第３の色は、緑であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記定義色域は、前記第３の色の色度点が前記基準色域よりも狭いことを特徴とする（２）に記載の表示装置。
（４）（１）〜（３）のいずれか一つに記載の表示装置と、
画像を表示させるための前記入力信号を前記表示装置に送信する制御装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。
１０ 液晶表示装置
２０ 信号処理部
２１ Ｉ／Ｆ制御回路
２２ リニア変換回路
２３ 色変換回路
２４ Ｗ生成回路
２５ γ補正回路
３０ 画像表示デバイス
３１、３２ 偏光板
３３、３４ 透明基板
３５ 液晶層
３６ カラーフィルタ
４０ 画像表示デバイス駆動回路
４１ 信号出力回路
４２ 走査回路
４８ 画素
４９Ｒ 第１副画素
４９Ｇ 第２副画素
４９Ｂ 第３副画素
４９Ｗ 第４副画素
５０ 面光源装置
６０ 光源装置制御回路
２００ 電子機器
２１１ 本体部
２１２ 表示体部
２１３ 液晶表示装置
２１４ 表示画面
２１５ 操作ボタン
２１６ 送話部
２１７ 受話部
２２０ 制御装置
２０ 信号処理部
２１ Ｉ／Ｆ制御回路
２２ リニア変換回路
２３ 色変換回路
２４ Ｗ生成回路
２５ γ補正回路
３０ 画像表示デバイス
３１、３２ 偏光板
３３、３４ 透明基板
３５ 液晶層
３６ カラーフィルタ
４０ 画像表示デバイス駆動回路
４１ 信号出力回路
４２ 走査回路
４８ 画素
４９Ｒ 第１副画素
４９Ｇ 第２副画素
４９Ｂ 第３副画素
４９Ｗ 第４副画素
５０ 面光源装置
６０ 光源装置制御回路
２００ 電子機器
２１１ 本体部
２１２ 表示体部
２１３ 液晶表示装置
２１４ 表示画面
２１５ 操作ボタン
２１６ 送話部
２１７ 受話部
２２０ 制御装置
Claims (2)
- 赤を表示する第１副画素、青を表示する第２副画素、緑を表示する第３副画素及び白色を表示する第４副画素を含む画素が２次元マトリクス状に配列された画像表示パネルと、
基準色域で生成された入力信号に基づいて表示デバイスの画素の動作を制御する出力信号を生成する信号処理部及び前記信号処理部によって生成された前記出力信号に基づいて、前記画素の駆動信号を前記画像表示パネルに出力する信号出力部を備える色変換装置と、
前記表示デバイスの画像表示面とは反対側の背面側に配置され、前記表示デバイスの略全面に向けて白色光を照射する面光源装置と、
前記面光源装置を制御する光源装置制御部と、を有し、
前記信号処理部は、前記入力信号を前記基準色域の信号から、赤、青及び緑のうちの少なくとも１つの色度点が前記基準色域よりも狭い定義色域で生成された変換入力信号に変換する色変換回路と、
前記色変換回路で変換された前記変換入力信号から前記出力信号及び前記光源装置制御信号を生成する４色生成回路と、を有し、
前記信号出力部は、前記４色生成回路によって生成された前記出力信号に基づいて、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に前記駆動信号を出力し、
前記光源装置制御部は、前記４色生成回路によって生成された前記光源装置制御信号に基づいて、前記面光源装置に前記白色光を照射させる駆動電圧を出力し、
前記定義色域は、緑の色度点が前記基準色域よりも狭いことを特徴とする表示装置。 - 請求項１に記載の表示装置と、
画像を表示させるための前記入力信号を前記表示装置に送信する制御装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。
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