KR100854219B1 - 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법 - Google Patents

화상 표시 장치 및 화상 표시 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 소비 전력을 억제함과 아울러, 보다 색이 선명한 표시 화상을 얻는 것이 가능한 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 화상 데이터를 입력받아, 당해 화상 데이터에 근거하여 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 형성하는 광 변조 수단을 구비한 화상 표시 장치로서, 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 유채색 성분의 양을 검출하는 색 정보 검출 수단과, 상기 유채색 성분의 양에 근거하여, 상기 광원의 휘도를 제어하기 위한 광원 제어 데이터를 생성하는 광원 제어 데이터 생성 수단과, 상기 광원 제어 데이터에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하는 광원 제어 수단을 구비한 것이다.

Description

화상 표시 장치 및 화상 표시 방법{IMAGE DISPLAY DEVICE AND IMAGE DISPLAY METHOD}
본 발명은 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법에 관한 것으로, 특히, 입력되는 화상 신호에 따라 휘도나 화상 데이터 등의 조정을 행하는 것이다.
액정 패널 등의 수광형 광 변조 소자를 이용한 화상 표시 장치에 있어서는, 화상 신호에 따라 조정하는 백라이트 광원의 휘도를 조정하는 제어가 행하여지고 있다. 하기의 특허 문헌 1에 기재된 화상 표시 장치는, 콘트라스트 조정시에 화상의 DC 레벨이 변화됨으로써, 표시 화상의 평균 휘도 레벨이 변화되지 않도록, DC 레벨의 변화에 따라 광원의 휘도를 조정하는 것이다. 이에 따라, 표시 화상의 콘트라스트를 개선할 수 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 제 3215388 호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
상기 특허 문헌 1에 개시된 화상 표시 장치에 의하면, 화상 신호에 따라 백라이트 광원의 휘도를 조정함으로써 콘트라스트감을 개선할 수 있다. 한편, 보다 색이 선명한 화상을 표시하기 위해서는 컬러 필터의 색 순도를 높이는 등의 방법이 채용되고 있다. 그러나, 색 순도가 높은 컬러 필터를 이용하면, 투과광(혹은 반사광)의 파장 대역이 좁아져, 투과율(혹은 반사율)이 낮아진다. 이 때문에, 소망하는 표시 휘도를 얻기 위해서는 광원의 휘도를 높게 해야 하여, 소비 전력이 상승하는 등의 문제가 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 소비 전력을 억제함과 아울러, 보다 색이 선명한 표시 화상을 얻는 것이 가능한 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 화상 데이터를 입력하여, 당해 화상 데이터에 근거해서 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 형성하는 광 변조 수단을 구비한 화상 표시 장치로서, 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 유채색 성분의 양을 검출하는 색 정보 검출 수단과, 상기 유채색 성분의 양에 근거하여, 상기 광원의 휘도를 제어하기 위한 광원 제어 데이터를 생성하는 광원 제어 데이터 생성 수단과, 상기 광원 제어 데이터에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하는 광원 제어 수단을 구비한 것이다.
본 발명에 따른 화상 표시 방법은, 화상 데이터를 입력하여, 당해 화상 데이터에 근거해 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 형성하는 화상 표시 방법으로서, 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 유채색 성분의 양을 검출하는 공정과, 상기 유채색 성분의 양에 근거하여, 상기 광원의 휘도를 제어하기 위한 광원 제어 데이터를 생성하는 공정을 구비하되, 상기 광원 제어 데이터에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하는 것이다.
[발명의 효과]
본 발명에 따른 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법은, 유채색 성분의 양에 근거하여 화상의 밝기를 조정하기 때문에, 채도가 높은 색에 대해서는 보다 밝게 표시함으로써, 색이 선명한 표시 화상을 얻을 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 나타내는 화상 표시 장치는 수신부(2), 색 정보 검출부(3), 광원 제어 데이터 생성부(4), 광원 제어부(5), 변조부(6) 및 광원(7)을 구비하고 있다. 변조부(6)는 광원(7)으로부터의 광을 변조하여 화상을 형성하는 표시 디바이스에 의해 구성된다. 구체적으로는, 액정 패널이나, 액정 패널을 이용한 프로젝터, 화 소에 대응하는 미소한 미러 소자를 구비한 반사형 광 변조 소자(DMD)를 이용한 프로젝터 등에 의해 구성할 수 있다.
수신부(2)는, 입력 단자(1)를 거쳐서 텔레비전이나 컴퓨터 등에서 이용되는 소정 형식의 화상 신호를 수신하여, 수신한 화상 신호를 RGB의 색 데이터로 이루어지는 화상 데이터로 변환해서 출력한다. 수신부(2)는, 아날로그 형식의 화상 신호가 입력되는 경우는 A/D 변환기 등으로 구성되고, 또한, 변조된 화상 신호가 입력되는 경우는 소정의 복조기에 의해 구성되는 것으로 한다.
수신부(2)로부터 출력된 화상 데이터는 색 정보 검출부(3) 및 변조부(6)에 입력된다. 색 정보 검출부(3)는 입력된 화상 데이터의 유채색 성분의 크기를 1 화면(1 프레임) 단위로 검출하여 광원 제어 데이터 생성부(4)에 출력한다.
도 2는 색 정보 검출부(3)의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 나타내는 색 정보 검출부(3)는 최대값 검출부(8), 최소값 검출부(9), 감산기(10) 및 평균값 산출부(11)를 구비하고 있다. 최대값 검출부(8)는 RGB 색 데이터 중 최대로 되는 것의 값을 화소마다 검출해서 최대값 데이터로서 출력한다. 한편, 최소값 검출부(9)는 RGB 색 데이터 중 최소로 되는 것의 값을 화소마다 검출해서 최소값 데이터로서 출력한다. 이 최소값 데이터는 화상 데이터에서의 무채색 성분의 양을 나타낸다. 최대값 검출부(8) 및 최소값 검출부(9)에 의해 출력된 최대값 데이터와 최소값 데이터는 감산기(10)에 보내어진다. 감산기(10)는, 최대값 데이터로부터 최소값 데이터를 빼는 것에 의해, 각 화소에서의 유채색 성분의 크기를 산출한다. 유채색 성분은 화상 데이터의 채도에 관련되며, 일반적으로 유채색 성분이 많아지 면 화상의 채도는 높아진다.
감산기(10)에 의해 출력되는 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 크기는 평균값 산출부(11)에 입력된다. 평균값 산출부(11)는, 1 프레임에 있어서의 각 화소의 유채색 성분의 평균값을 당해 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 나타내는 유채색 데이터 CHR로서 산출한다. 평균값 산출부(11)에 의해 산출되는 유채색 데이터 CHR은 광원 제어 데이터 생성부(4)에 보내어진다. 광원 제어 데이터 생성부(4)는, 유채색 데이터 CHR에 근거하여, 당해 프레임을 표시할 때에 이용하는 광원 제어 데이터 k를 출력한다. 광원 제어 데이터 k는 광원(7)을 구동할 때에 이용되며, 광원 제어 데이터 k의 값이 커질수록 광원(7)은 밝아지도록 제어된다.
도 3은 유채색 데이터 CHR과 광원 제어 데이터 k의 관계 일례를 나타내는 도면이다. 유채색 데이터 CHR은 미리 설정된 2개의 임계값 SH0, SH1과 비교되며, 임계값 SH0보다 작은 경우, 광원 제어 데이터 k는 1로 되고, 임계값 SH1보다 큰 경우, 광원 제어 데이터 k는 x로 되며, SH0≤CHR≤SH1인 경우는 1~x 사이의 값으로 된다. 또, 광원 제어 데이터 k가 1인 경우, 광원(7)은 표준 휘도로 되게 구동되고, 1보다도 큰 경우는 표준보다 높은 휘도로 되게 구동된다. 또한, 광원 제어 데이터가 x인 경우, 광원(7)은 최대 휘도가 되도록 구동된다. 여기서, 유채색 성분의 양이 임계값 SH1보다 큰 경우, 광원(7)은 표준 휘도보다 높은 휘도이면 임의의 휘도이더라도 좋다.
광원 제어 데이터 생성부(4)에 의해 생성된 광원 제어 데이터 k는 광원 제어부(5)에 보내어진다. 광원 제어부(5)는, 광원 제어 데이터 k에 근거하여 광원(7) 의 구동 전류 혹은 구동 전압의 펄스수(펄스 주파수), 또는 펄스폭을 조정함으로써 광원(7)의 휘도를 제어한다.
변조부(6)는, 수신부(2)에 의해 출력되는 화상 데이터에 근거하여, 광원(7)으로부터의 조명광을 변조해 표시 화상을 형성한다.
도 4는 도 1에 나타내는 화상 표시 장치의 작용에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 4(a)는 종래의 화상 표시 장치의 색 재현 범위를 나타내고, 도 4(b)는 본 발명에 따른 처리를 행한 경우의 색 재현 범위를 나타내고 있다. 본 발명에 따른 화상 표시 장치에 있어서는, 도 3에 나타내는 관계에 근거하여 생성되는 광원 제어 데이터 k에 근거해서 광원(7)의 휘도를 제어하기 때문에, 유채색 성분의 양이 많은 경우, 조명광의 휘도는 상승한다. 이에 따라, 도 4(b)의 실선으로 나타내는 바와 같이, 고채도 영역이 보다 밝게 표시되기 때문에, 표시 화상의 시각상의 색 재현 범위를 확대할 수 있다. 즉, R, G, B, C, M, Y 등의 순색(純色)이 많이 포함되는 화상, 즉 화상의 유채색 성분의 양이 많은 화상을 보다 밝게 표시할 수 있다.
표시 화상의 명도가 높아지면 보다 색이 선명하게 지각되는 것은 경험적으로 알려져 있다. 또한, 같은 색도의 색이더라도, 그 밝기가 변화됨으로써 지각되는 채도가 변화되는 현상은 Hunt 효과로서 알려져 있다. 이에 반하여, 흑백의 화상 등의 유채색 성분의 양이 적은 화상에 있어서는, 지각되는 평균 휘도 레벨은 변화되지 않는다. 따라서, 화상의 색상에 따라 광원의 휘도를 높이는 것에 의해, 흑백의 화상으로부터 순색의 화상에 이르기까지의 휘도차가 보다 크게 표현되기 때문에, 색이 선명한 표시 화상을 얻을 수 있다.
도 5는 이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 표시 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 우선, 화상 데이터를 수신하고(ST1), 수신한 화상 데이터의 색 정보로서 1 프레임분의 유채색 성분의 양을 검출한다(ST2). 다음에, 검출된 색 정보에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하고(ST3), 생성된 광원 제어 데이터에 근거하여 광원의 휘도를 제어한다(ST4). 그리고, 광원 제어 데이터에 근거하여 휘도 조정되는 광원의 광을 화소마다 광 변조해서 화상을 표시한다(ST5).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 표시 장치는 표시 화상의 유채색 성분의 양(채도)에 근거하여 광원의 휘도를 제어한다. 즉, 유채색 성분의 양이 적을 때는 광원의 휘도를 평균적인 레벨로 하고, 유채색 성분의 양이 많을 때는 광원의 휘도를 높게 한다. 이에 따라, 고채도 영역을 보다 밝게 표시하여, 시각상의 색 재현 범위를 확대할 수 있다. 또한, 흑백의 화상과 순색의 화상간에 있어서의 시각상의 명도의 차를 크게 하는 것에 의해, 보다 색이 선명한 표시 화상을 얻을 수 있다.
또한, 변조 소자에 이용되는 컬러 필터의 색 순도를 높이는 일없이 표시 화상의 색을 선명하게 할 수 있기 때문에, 광원의 소비 전력의 증가를 억제하는 것이 가능하다.
또, 상기 설명에서는, 색 정보 검출부(3)는 RGB 색 데이터의 최대값 및 최소값의 차를 평균하여 유채색 데이터 CHR을 구하는 것으로 했지만, 다른 방법에 의해서 구하더라도 좋다.
도 6은 색 정보 검출부(3)의 다른 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 6에 나 타내는 색 정보 검출부(3)는 도수(度數) 분포 산출부(12)를 구비하고 있다. 감산기(10)에 의해 산출되는 각 화소의 유채색 성분의 크기는 도수 분포 산출부(12)에 입력된다. 도수 분포 산출부(12)는, 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 도수 분포를 구하여, 이 도수 분포로부터 유채색 데이터 CHR을 구해서 광원 제어 데이터 생성부(4)에 출력한다. 구체적으로는, 1 프레임분의 도수 분포로부터 유채색 성분의 최대값 또는 최대값 부근의 값, 혹은 도수의 절반을 나타내는 값(이른바 중심)을 구하여 유채색 데이터로서 이용한다. 또, 도수 분포로부터 1 프레임분의 유채색 성분의 평균값을 구하더라도 좋다.
또, 광원 제어 데이터 k는 복수의 프레임에 있어서의 유채색 데이터 CHR의 평균값에 근거하여 구하더라도 좋다. 또한, 복수의 프레임에 있어서의 유채색 데이터 CHR의 평균값(적분항)과 1 프레임분의 유채색 데이터(비례항)를 임의의 비율로 가산하여 광원 제어 데이터 k의 변화에 시정수를 마련하여도 좋고, 이러한 시정수를 마련함으로써 광원(7)의 휘도가 급격히 변화되는 것을 방지하여, 휘도 변화를 보다 매끄러운 모양으로 할 수 있다.
여기서, 유채색 데이터 CHR은 표시 화상에 있어서의 일부의 영역의 화소에 근거하여 산출하더라도 좋다.
도 7은 색 정보 검출부(3)의 다른 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 7에 나타내는 색 정보 검출부(3)는 도수 분포 산출부(37, 38) 및 도수 분포 비교부(39)를 구비하고 있다. 최대값 검출부(8) 및 최소값 검출부(9)에 의해 출력되는 최대값 데이터 및 최소값 데이터는 도수 분포 산출부(37, 38)에 각각 보내어진다. 도수 분포 산출부(37, 38)는 최대값 데이터 및 최소값 데이터의 1 프레임분의 도수 분포를 각각 구한다. 도수 분포 산출부(37, 38)에 의해 산출된 최대값 데이터 및 최소값 데이터의 도수 분포는 도수 분포 비교부(39)에 보내어진다.
여기서, 1 프레임분의 유채색 성분의 양은, 최대값 데이터의 도수 분포가 고(高)계조 영역에 집중되고, 최소값 데이터의 도수 분포가 저계조 영역에 집중되어 있는 경우에 많아지고, 최대값 데이터의 도수 분포와 최소값 데이터의 도수 분포가 마찬가지인 경우에 적어진다. 따라서, 최대값 데이터의 도수 분포와 최소값 데이터의 도수 분포의 비교에 근거하여 1 프레임분의 유채색 성분의 양을 구할 수 있다. 도수 분포 비교부(39)는, 최대값 데이터와 최소값 데이터의 도수 분포를 비교함으로써 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 구하여, 유채색 데이터 CHR을 출력한다.
또한, 최대값 데이터의 누적 도수를 고계조측으로부터 구하고, 이 누적 도수를 미리 설정된 제 1 임계값과 비교하여, 당해 임계값을 넘은 계조수를 최대 계조 데이터로서 구하고, 또한, 최소값 데이터의 누적 도수를 저계조측으로부터 구하고, 이 누적 도수를 제 2 임계값과 비교하여, 당해 임계값을 넘은 계조수를 최소값 데이터의 최소 계조 데이터로서 구해서, 이 최대 계조 데이터와 최소 계조 데이터의 차를 유채색 데이터 CHR로서 이용하여도 좋다. 또, 임계값을 이용하지 않고서 최대 계조 데이터와 최소 계조 데이터를 직접 구하하여도 된다.
또한, 최대값 데이터의 도수 분포를 이용하여 산출되는 최대값 데이터의 평균값와, 최소값 데이터의 도수 분포를 이용하여 산출되는 최소값 데이터의 평균값 과의 차분으로부터 유채색 성분의 양을 구하더라도 좋다.
도 8은 색 정보 검출부(3)의 다른 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 8에 나타내는 색 정보 검출부(3)는 평균값 산출부(40, 41) 및 평균값 비교부(42)를 구비하고 있다. 평균값 산출부(40)는 최대값 검출부(8)에 의해 출력되는 최대값 데이터의 1 프레임에 있어서의 평균값을 구한다. 평균값 산출부(41)는 최소값 검출부(9)에 의해 출력되는 최소값 데이터의 1 프레임에 있어서의 평균값을 구한다. 최대값 데이터 및 최소값 데이터의 평균값은 평균값 비교부(42)에 보내어진다. 평균값 비교부(42)는, 최대값 데이터 및 최소값 데이터의 평균값의 차를 산출함으로써 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 구하여, 유채색 데이터 CHR을 출력한다.
도 9는 도 1에 나타내는 화상 표시 장치의 다른 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 9에 나타내는 화상 표시 장치는 영역 신호 생성부(13)를 더 구비하고 있다. 영역 신호 생성부(13)는, 화상 데이터의 수직 동기 신호, 수평 동기 신호에 근거하여, 표시 화상의 소정의 영역을 지정하기 위한 영역 지정 신호 s를 발생해서 색 정보 검출부(14)에 출력한다. 색 정보 검출부(14)는 영역 지정 신호 s에 의해 지정되는 영역에 있어서의 유채색 성분의 양에 근거하여 유채색 데이터 CHR을 생성한다. 다른 동작에 대해서는, 도 1에 나타내는 화상 표시 장치와 마찬가지이다.
영역 지정 신호 s에 근거하여 특정한 영역에 있어서의 유채색 데이터 CHR을 구하는 것에 의해, 화면 중앙부라고 한 시청자가 주목하는 영역에 있어서의 유채색 성분의 양에 따른 보다 적절한 휘도 조정을 행할 수 있다. 또한, DVD 등에 기억된 영화를 표시하는 경우, 화면 상하에 표시되는 자막용의 흑색 띠 형태의 부분을 제외하고 유채색 성분의 양을 검출함으로써, 화상의 내용에 따른 적절한 휘도 제어를 행할 수 있다.
또, 영역 신호 생성부(13)는, 특정한 휘도나 특정한 색을 나타내는 영역을 검출하여, 검출된 영역을 지정하는 신호를 영역 지정 신호 s로서 출력하더라도 좋다.
도 10은 도 1에 나타내는 화상 표시 장치의 다른 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 10에 나타내는 화상 표시 장치는 OSD 신호 수신부(16) 및 화상 합성부(17)를 더 구비하고 있다. OSD 신호 수신부(13)는, 화상 표시 장치의 외부에서 생성되는 문자 혹은 그래픽을 구성하는 화상 신호(이하, OSD 신호)를 수신하여, 수신한 OSD 신호에 의해 표시되는 문자 정보를 화상 합성부(17)에 출력함과 아울러, 당해 문자 화상이 표시되는 부분 이외의 영역을 나타내는 영역 지정 신호 s를 생성해서 색 정보 검출부(14)에 출력한다.
화상 합성부(17)는 수신부(2)로부터 출력되는 화상 데이터에 OSD 신호에 의해 표시되는 문자 정보를 합성하여 새로운 화상을 생성한다. 화상 합성부(17)에 의해 생성된 화상을 나타내는 R, G, B 색 데이터는 색 정보 검출부(14)와 변조부(6)에 보내어진다. 색 정보 검출부(14)는, OSD 신호 수신부(16)에 의해 출력되는 영역 지정 신호에 근거하여, 문자 정보의 표시 부분 이외의 영역에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출한다. 다른 동작은 도 1의 화상 표시 장치와 동일하다.
이상과 같이, OSD 신호 이외의 영역에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출함 으로써, OSD 신호에 의해 표시 화상에 중첩되는 문자 정보의 영향을 받는 일없이 적절히 광원(7)의 휘도를 조정할 수 있다.
도 11은 도 10에 나타내는 화상 표시 장치의 다른 구성을 도시하는 도면이다. 도 11에 나타내는 화상 표시 장치는 OSD 신호를 생성하는 OSD 신호 발생부(18)를 구비하고 있다. OSD 신호 발생부(18)는, 채널 표시나, 리모콘 조작 시에 표시되는 기호, 문자 등을 나타내는 OSD 신호를 발생하여, 화상 합성부(17)에 출력함과 아울러, 당해 OSD 신호에 의해 표시되는 기호, 문자의 표시 부분 이외의 영역을 나타내는 영역 지정 신호 s를 생성해서 색 정보 검출부(14)에 출력한다. 다른 동작은 도 10에 나타내는 화상 표시 장치와 마찬가지이다.
또, 수신부(2)에 휘도 신호와 색 신호로 이루어지는 영상 신호가 입력되는 경우, 당해 영상 신호를 RGB 색 데이터로 변환할 때에 RGB 색 데이터의 최소값이 부(負)로 되는 일도 있다. 또한, 수신부(2)에 있어서, RGB 색 데이터에 대하여 화질 조정 등의 화상 처리를 실시했을 때, RGB 색 데이터에 부의 값이 발생하는 일도 있다. 이와 같이 최소값 데이터가 부로 되는 경우이더라도, 최대값 데이터와의 차를 채도로 간주할 수 있다. 즉, 최소값으로 되는 부의 값을 무채색 성분으로 하여, 이 부의 값을 최소값 데이터로서 이용할 수 있다. 이 경우, 색 정보 검출부(3)는 앞서 설명한 바와 같이, 최대값 검출부(8) 및 최소값 검출부(9)에 의해 화소마다 검출되는 RGB 색 데이터의 최대값 데이터 및 최소값 데이터의 차를 유채색 데이터 CHR로서 출력한다.
(실시예 2)
도 12는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다. 도 13은 도 12에 나타내는 화상 표시 장치에 있어서의 색 정보 검출부(19)의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 13에 나타내는 색 정보 검출부(19)는 최소값 검출부(9), 감산기(21, 22, 23), 평균값 산출부(24, 25, 26)를 구비하고 있다.
감산기(21, 22, 23)에는 화상 데이터를 구성하는 G, R, B의 색 데이터가 각각 입력되고, 최소값 검출부(9)에는 RGB 모든 색 데이터가 입력된다. 최소값 검출부(9)는, RGB 색 데이터 중, 최소로 되는 색 데이터를 검출하여, 최소값 데이터로서 감산기(21, 22, 23)에 출력한다. 감산기(21)는, 색 데이터 G로부터 최소값 데이터를 감산하여, 감산값을 녹색의 유채색 성분의 양을 나타내는 데이터로서 평균값 산출부(24)에 출력한다. 마찬가지로 감산기(22)는, 색 데이터 R로부터 최소값 데이터를 감산하여, 감산값을 적색의 유채색 성분의 양을 나타내는 데이터로서 평균값 산출부(25)에 출력한다. 감산기(23)는, 색 데이터 B로부터 최소값 데이터를 감산하여, 감산값을 청색의 유채색 성분의 양을 나타내는 데이터로서 평균값 산출부(26)에 출력한다. 여기서, 단위 화소에 있어서의 적색, 녹색, 청색의 유채색 성분의 양을 나타내는 데이터의 적어도 하나는 0으로 된다.
평균값 산출부(24, 25, 26)는, 1 프레임에 있어서의 각 화소의 녹색, 적색, 청색의 유채색 성분의 평균값을 당해 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 나타내는 유채색 데이터 Ga, Ra, Ba로서 산출하여, 후단의 광원 제어 데이터 생성부(20)에 출력한다.
도 14는 광원 제어 데이터 생성부(20)의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 14에 나타내는 광원 제어 데이터 생성부(20)는 데이터 발생부(27, 28, 29) 및 데이터 선택부(30)를 구비하고 있다. 데이터 발생부(27, 28, 29)는, 유채색 데이터 Ga, Ra, Ba에 근거하여, 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk를 생성한다.
도 15는 유채색 데이터 Ga, Ra, Ba와 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk와의 관계를 도시하는 도면이다. 녹색, 적색, 청색의 유채색 데이터 Gk, Rk, Bk는 각각, 미리 설정된 2개의 임계값 SHg0, SHg1, SHr0, SHr1, 및 SHb0, SHb1과 비교된다. 이들 임계값은 SHg0>SHr0>SHb0, SHg1>SHr1>SHb1로 되도록 설정된다.
도 15(a)에 도시하는 바와 같이, 유채색 데이터 Gk가 임계값 SHg0보다 작은 경우, 광원 제어 데이터 Gk는 1로 되고, 임계값 SHg1보다 큰 경우는 x1로 된다. 또한, 유채색 데이터 Gk가 SHg0≤Gk≤SHg1로 되는 경우, 광원 제어 데이터 Gk는 1~x1 사이의 값으로 된다. 마찬가지로, 도 15(b), (c)에 도시하는 바와 같이, 유채색 데이터 Rk, Bk가 임계값 SHr0, SHb0보다 작은 경우, 광원 제어 데이터 Rk, Bk는 각각 1로 되고, 임계값 SHrl, SHb1보다 큰 경우, 광원 제어 데이터 Rk, Bk는 각각 x2, x3으로 된다. 또한, 유채색 데이터 Rk, Bk가 SHr0≤Rk≤SHr1, SHb0≤Bk≤SHb1로 되는 경우, 광원 제어 데이터 Rk, Bk는 각각 1~x2, 1~x3 사이의 값으로 된다. 여기서, 광원 제어 데이터의 값 x1, x2, x3은 x1<x2<x3으로 되도록 설정된다.
광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk는 데이터 선택부(30)에 입력된다. 데이터 선택부(30)는 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk 중 최대로 되는 데이터를 선택하여 후단의 광원 제어부(5)에 출력한다. 광원 제어부(5)는, 선택된 광원 제어 데이터에 근 거하여, 광원(7)의 휘도를 제어한다.
밝기에 대한 인간의 시각상의 감도는 G>R>B로 되어 있기 때문에, 도 15에 나타내는 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk의 최대값 x1, x2, x3의 대소 관계는 x1<x2<x3으로 되도록 설정하고 있다. 또한, 임계값에 관해서도 SHg0>SHr0>SHb0, SHg1>SHr1>SHb1로 하고 있기 때문에 시각상의 감도를 고려한 적절한 휘도 조정이 가능해진다.
또한, 유채색 성분의 종류, 예컨대, R, G, B의 광의 3원색에 부가하여, 그 보색인 C, M, Y마다 광원 제어 데이터를 설정함으로써, 화상의 색에 따라 적절한 휘도의 설정을 행하는 것이 가능해진다.
또, 도 15에 나타내는 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk의 특성은 일례이며, 적절히 설정할 수 있다. 예컨대, 광원 제어 데이터 Bk의 최대값 x3은 광원(7)의 휘도를 표준보다 높이는 값이라면 임의의 값으로 하여도 좋다.
도 16은 도 12에 나타내는 화상 표시 장치에 있어서의 광원 제어 데이터 생성부(20)의 다른 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 16에 나타내는 광원 제어 데이터 생성부(20)는 최대값 검출부(31)를 구비하고 있다. 다른 구성은 도 14에 나타내는 광원 제어 데이터 생성부(20)와 마찬가지이다.
최대값 검출부(31)는, 색 정보 검출부(19)에 의해 산출된 유채색 데이터 Ga, Ra, Ba 중 최대로 되는 데이터를 선택하여, 선택된 유채색 데이터에 대응하는 휘도 제어 데이터를 지정하는 광원 제어 데이터 선택 신호를 생성해서 데이터 선택부(32)에 출력한다. 데이터 선택부(32)는 최대값 검출부(31)에 의해 출력되는 광 원 제어 데이터 선택 신호에 의해서 지정되는 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk를 선택하여 출력한다.
이와 같이 유채색 데이터 Ga, Ra, Ba의 대소 관계에 근거하여 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk를 선택하도록 구성함으로써, 실제로 검출되는 각 색의 유채색 성분의 양에 근거하여 광원(7)의 휘도가 조정되기 때문에, 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk를 정확히 선택함과 아울러, 광원 제어 데이터를 설정할 때의 자유도가 높아진다.
(실시예 3)
도 17은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다. 도 18은 도 17에 나타내는 화상 표시 장치에 있어서의 색 정보 검출부(33)의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 18에 나타내는 색 정보 검출부(33)는 최대값 검출부(8), 최소값 검출부(9), 감산기(10), 평균값 산출부(11) 및 도수 분포 산출부(35)를 구비하고 있다.
최대값 검출부(8), 최소값 검출부(9) 및 도수 분포 산출부(35)에는, 화상 데이터를 구성하는 RGB 색 데이터가 입력된다. 최대값 검출부(8)는 화상 데이터를 구성하는 RGB 색 데이터 중 최대로 되는 것의 값을 화소마다 검출하여 최대값 데이터로서 출력한다. 한편, 최소값 검출부(9)는 RGB 색 데이터 중 최소로 되는 것의 값을 화소마다 검출하여 최소값 데이터로서 출력한다. 감산기(10)는, 최대값 데이터로부터 최소값 데이터를 빼서, 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 크기를 산출한 다. 평균값 산출부(11)는, 1 프레임에 있어서의 각 화소의 유채색 성분의 평균값을 산출하여, 당해 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 나타내는 유채색 데이터 CHR로서 산출한다. 평균값 산출부(11)에 의해 산출된 유채색 데이터 CHR은 광원 제어 데이터 생성부(34)에 보내어진다. 한편, 도수 분포 산출부(35)는, RGB 각 색 데이터의 도수 분포(히스토그램)를 산출하여, 산출된 도수 분포를 나타내는 도수 분포 데이터 HD를 광원 제어 데이터 생성부(34)에 보낸다.
도 19는 광원 제어 데이터 생성부(34)의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 19에 나타내는 광원 제어 데이터 생성부(34)는 데이터 발생부(27, 28, 29) 및 데이터 가공부(36)를 구비하고 있다. 색 정보 검출부(33)에 의해 출력된 유채색 데이터 CHR은 데이터 발생부(27, 28, 29)에 입력되고, 도수 분포 데이터 HD는 데이터 가공부(36)에 입력된다. 데이터 발생부(27, 28, 29)는 유채색 데이터 CHR에 대하여 미리 설정되는 3가지의 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk를 출력하여 데이터 가공부(36)에 보낸다. 이 경우, 광원 제어 데이터 Rk, Gk, Bk의 특성은 도 15에 나타내는 관계에 근거하여 설정할 수 있다.
데이터 가공부(36)는 RGB 각 색 데이터의 도수 분포를 나타내는 도수 분포 데이터 HD에 근거하여 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk를 선택 또는 가공함으로써 광원 제어 데이터를 생성한다. 구체적으로는, 유채색 성분이 많은 색, 예컨대 광의 3원색인 R, G, B와 그 보색인 C, M, Y의 유채색 성분을 구하여, 이들의 비율에 근거해서 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk로부터 하나를 선택하여 출력하거나, 또는 2개의 광원 제어 데이터를 선택하여, 선택된 광원 제어 데이터에 각 색의 유채색 성분 의 비율에 따른 계수를 곱한 것을 가산하여 출력한다. 예컨대, 도수 분포가 R과 G의 채도가 높은 것을 나타내는 경우는, 광원 제어 데이터 Gk와 Rk를 선택하여, 도수 분포의 분포 상황에 따라서, Gk과 Rk를 곱셈/덧셈 연산함으로써 광원 제어 데이터 k를 산출한다.
데이터 가공부(36)에 의해 생성된 광원 제어 데이터 k는 광원 제어부(5)에 보내어진다. 광원 제어부(5)는 광원 제어 데이터에 근거하여 광원(7)의 휘도를 제어한다.
이 구성에 의하면, 광원(7)의 휘도를 유채색 성분의 종류, 예컨대, R, G, B, C, M, Y 등의 광의 3원색과 그 보색마다 다르게 설정할 수 있기 때문에, 각각의 화면이 가지는 유채색 성분의 비율마다 적절한 휘도의 설정을 행하는 것이 가능해진다.
또, 상기 설명에 있어서, 데이터 가공부(36)는 R, G, B의 도수 분포에 근거하여 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk를 선택 또는 가공하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk의 값에 근거하는 연산을 행하여 광원 제어 데이터 k를 구하더라도 좋다. 예컨대, 광원 제어 데이터 Gk, Rk, Bk에 대하여, 도수 분포 데이터 HD에 따라 각 광원 제어 데이터에 대해 설정되는 계수를 가산하더라도 좋다.
(실시예 4)
도 20은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이 다. 도 20에 나타내는 화상 표시 장치는 수신부(2), 광원 제어 데이터 생성부(4), 색 정보 검출부(43), 화상 제어 데이터 생성부(44), 화상 제어부(45), 광원 제어부(5), 변조부(6) 및 광원(7)을 구비하고 있다.
수신부(2)로부터 출력된 화상 데이터는 색 정보 검출부(43) 및 화상 제어부(45)에 입력된다. 색 정보 검출부(43)는 화상 데이터의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하여, 검출된 유채색 성분의 양을 유채색 데이터 CHR로서 광원 제어 데이터 생성부(4)에 보낸다. 광원 제어 데이터 생성부(4)는 유채색 데이터 CHR에 근거하여 광원 제어 데이터 k를 출력한다. 광원 제어 데이터 k는 광원 제어부(5) 및 화상 제어 데이터 생성부(44)에 보내어진다. 광원 제어부(5)는 광원 제어 데이터 k에 근거하여 광원(7)의 휘도를 제어한다.
또한, 색 정보 검출부(43)는, 1 프레임의 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하여, 검출된 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양을 나타내는 유채색 데이터 CHRp를 화상 제어 데이터 생성부(44)에 출력한다. 화상 제어 데이터 생성부(44)는, 유채색 데이터 CHRp 및 광원 제어 데이터 k에 근거하여, 유채색 성분의 양이 적은 화소에 대해서는 광원 제어 데이터 k에 근거하여 제어되는 광원(7)의 휘도 변화를 상쇄하는 화상 제어 데이터 j를 각 화소에 대하여 생성한다.
도 21은 유채색 데이터 CHRp와 화상 제어 데이터 j의 관계를 도시하는 도면이다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 유채색 데이터 CHRp는 미리 설정된 2개의 임계값 SH2, SH3과 비교되며, 임계값 SH2보다 작은 경우, 광원 제어 데이터 j는 y로 되고, 임계값 SH3보다 큰 경우, 광원 제어 데이터 j는 1로 되고, SH2≤CHRp≤SH3인 경우는 y~1 사이의 값으로 된다. 여기서, 제어 데이터의 값 y는 광원 제어 데이터 k에 근거하여 제어되는 광원(7)의 휘도 변화를 상쇄되도록 설정된다. 즉, 제어 데이터의 값 y는 광원 제어 데이터 k의 값에 의해서 변화된다.
화상 제어 데이터 j는 화상 제어부(45)에 보내어진다. 화상 제어부(45)는 화상 제어 데이터 j에 근거하여 수신부(2)로부터 출력되는 화상 데이터에 의해 지정되는 화상의 각 화소의 계조를 보정해서 변조부(6)에 출력한다. 이 때, 각 화소의 계조는 당해 화소에 있어서의 유채색 성분의 양이 적은 경우, 광원 제어 데이터 k에 근거하여 제어되는 광원(7)의 밝기를 상쇄하도록 조정된다. 또, 화상 제어부(45)에 의한 화상 데이터의 조정은, RGB 화상 데이터에 대하여 행해도 좋지만, 휘도 데이터와 색 데이터로 변환하고 나서 조정을 행한 후, RGB 화상 데이터로 변환하여도 좋다. 변조부(6)는 화상 제어부(45)에 의해 조정된 화상 데이터에 근거하여 광원(7)으로부터의 조명광을 변조해서 화상을 형성한다.
도 22는 도 20에 나타내는 본 실시예에 따른 화상 표시 장치의 색 재현 범위를 도시하는 도면이다. 도 22에 나타내는 파선은 종래의 화상 표시 장치의 색 재현 범위를 나타내고 있다. 본 실시예에 따른 화상 표시 장치에 의하면, 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양이 많은 경우는 광원(7)의 휘도를 높이고, 또한, 유채색 성분의 양이 적은 화소에 대해서는 광원(7)의 밝기를 상쇄하도록 화상 데이터의 계조가 보정된다. 이에 따라, 채도가 높은 화소에 대해서는 휘도를 높임으로써 보다 색이 선명하게 표시하고, 채도가 낮은 화소에 대해서는 밝기가 억제되기 때문에, 도 22의 실선으로 도시하는 바와 같이 보다 넓은 색 재현 범위를 실현할 수 있 다.
도 23은 본 실시예에 따른 화상 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시하는 도면이다. 우선, 화상 데이터를 수신하여(ST11), 수신한 화상 데이터의 색 정보로서 1 프레임 중의 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출한다(ST12). 다음에, 검출된 색 정보에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성해서(ST13), 생성된 광원 제어 데이터에 근거하여 광원의 휘도를 제어한다(ST14).
한편, ST12에서 검출된 각 화소의 유채색 성분의 양, 및 ST13에서 생성된 광원 제어 데이터에 근거하여 화상 데이터에 있어서의 각 화소의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터, 보다 구체적으로는, 유채색 성분의 양이 적은 화소에 대해서는 광원 제어 데이터에 의해 제어되는 광원의 밝기를 상쇄하기 위한 화상 제어 데이터가 생성된다(ST15).
다음에, ST15에서 생성된 화상 제어 데이터에 근거하여 화상 데이터의 각 화소의 계조가 보정된다(ST16). 마지막으로, 보정된 화상 데이터에 근거하여, ST14에서 휘도 제어된 광원의 광을 변조함으로써 화상이 표시된다(ST17).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 표시 장치에 의하면, 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양이 많은 경우는 광원(7)의 휘도를 높이고, 또한, 유채색 성분의 양이 적은 화소에 대해서는 광원(7)의 밝기를 상쇄하도록 화상 데이터의 계조를 보정하기 때문에, 채도가 높은 화소에 대해서는 휘도를 높임으로써 보다 색이 선명하게 표시하고, 채도가 낮은 화소에 대해서는 밝기를 억제함으로써, 도 22에 실선으로 도시하는 바와 같이, 보다 넓은 색 재현 범위를 실현할 수 있다.
또한, 유채색 성분의 양이 많은 1 프레임의 화상 중에 유채색 성분의 양이 적은 화소가 포함되어 있는 경우, 유채색 성분의 양이 많은 영역은 색이 선명하게 표시되고, 유채색 성분의 양이 적은 화소에서는, 시각적인 평균 휘도 레벨이 변화되지 않도록 표시된다. 이에 따라, 흑백의 화소로부터 순색의 화소까지의 시각상의 휘도 레벨의 차가 커지기 때문에, 시각적으로 보다 색이 선명한 화상을 얻을 수 있다.
또한, 변조 소자에 이용되는 컬러 필터의 색 순도를 높이는 일없이 표시 화상의 색을 선명하게 하는 것이 가능하기 때문에, 광원의 소비 전력의 증가를 억제하는 것이 가능하다.
(실시예 5)
도 24는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다. 도 24에 나타내는 화상 표시 장치는 수신부(2), 색 정보 검출부(3), 광원 제어 데이터 생성부(4), 화상 제어 데이터 생성부(47), 화상 제어부(48), 광원 제어부(5), 변조부(6) 및 광원(7)을 구비하고 있다.
수신부(2)로부터 출력된 화상 데이터는 색 정보 검출부(3), 휘도 정보 검출부(46) 및 화상 제어부(48)에 입력된다. 색 정보 검출부(3)는, 화상 데이터의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하여, 검출된 유채색 성분의 양을 유채색 데이터 CHR로서 광원 제어 데이터 생성부(4)에 보낸다. 광원 제어 데이터 생성 부(4)는 유채색 데이터 CHR에 근거하여 광원 제어 데이터 k를 출력한다. 광원 제어 데이터 k는 광원 제어부(5) 및 화상 제어 데이터 생성부(47)에 보내어진다. 광원 제어부(5)는 광원 제어 데이터 k에 근거하여 광원(7)의 휘도를 제어한다.
휘도 정보 검출부(46)는, 1 프레임의 각 화소에 있어서의 휘도 성분의 양을 검출하여, 검출된 각 화소의 휘도 성분의 양을 나타내는 휘도 데이터 Yp를 화상 제어 데이터 생성부(47)에 출력한다. 화상 제어 데이터 생성부(47)는, 휘도 데이터 Yp 및 광원 제어 데이터 k에 근거하여, 휘도 성분의 양이 적은 화소에 대해서는, 광원 제어 데이터에 의해 제어되는 광원(7)의 휘도 변화를 상쇄하는 화상 제어 데이터 i를 생성한다.
도 25는 휘도 데이터 Yp와 화상 제어 데이터 i의 관계를 도시하는 도면이다. 도 25에 도시하는 바와 같이, 휘도 데이터 Yp는 미리 설정된 2개의 임계값 SH4, SH5와 비교되어, 임계값 SH4보다 작은 경우, 광원 제어 데이터 i는 z로 되고, 임계값 SH5보다 큰 경우, 광원 제어 데이터 i는 1로 되며, SH4≤Yp≤SH5인 경우는 z~1 사이의 값으로 된다. 여기서, 제어 데이터의 값 z는 광원 제어 데이터 k에 근거하여 제어되는 광원(7)의 휘도 변화를 상쇄하도록 설정된다. 즉, 제어 데이터의 값 z는 광원 제어 데이터 k의 값에 의해서 변화된다.
화상 제어 데이터 i는 화상 제어부(48)에 보내어진다. 화상 제어부(48)는 화상 제어 데이터 i에 근거하여 수신부(2)로부터 출력되는 화상 데이터에 있어서의 각 화소의 계조를 조정해서 변조부(6)에 출력한다. 이 때, 각 화소의 계조는 당해 화소에 있어서의 휘도 성분의 양이 적은 경우에 광원 제어 데이터 k에 근거하여 제 어되는 광원(7)의 휘도 변화를 상쇄되도록 조정된다. 또, 화상 제어부(48)에 의한 화상 데이터의 조정은, RGB 화상 데이터에 대하여 행하여도 좋지만, 휘도 데이터와 색 데이터로 변환하여 조정을 행한 후, RGB 화상 데이터로 변환하여도 좋다. 변조부(6)는 화상 제어부(48)에 의해 조정된 화상 데이터에 근거하여 광원(7)으로부터의 조명광을 변조해서 화상을 형성한다.
도 26은 본 실시예에 따른 화상 표시 장치의 색 재현 범위를 도시하는 도면이다. 도 26에 나타내는 파선은 종래의 화상 표시 장치의 색 재현 범위를 나타내고 있다. 본 실시예에 따른 화상 표시 장치에 의하면, 1 프레임에 있어서의 휘도 성분의 양이 많은 경우는 광원(7)의 휘도를 높이고, 또한, 휘도 성분의 양이 적은 화소에 대해서는 광원(7)의 밝기를 상쇄하도록 화상 데이터의 계조를 보정하기 때문에, 채도가 높은 화소에 대해서는 휘도를 높임으로써 보다 색이 선명하게 표시하고, 어두운 화소에 대해서는, 밝기를 억제함으로써 도 22에 실선으로 도시하는 바와 같이, 넓은 색 재현 범위를 실현할 수 있다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시하는 도면이다. 우선, 화상 데이터를 수신하여(ST21), 수신한 화상 데이터의 색 정보로서 1 프레임 중의 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출한다(ST22). 다음에, 검출된 색 정보에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성해서(ST23), 생성된 광원 제어 데이터에 근거해 광원의 휘도를 제어한다(ST24).
한편, ST21에서 수신한 화상 데이터의 휘도 성분의 양을 검출하여(ST25), 검출된 각 화소의 휘도 성분의 양, 및 ST23에서 생성된 광원 제어 데이터에 근거하여 화상 데이터에 있어서의 각 화소의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터, 보다 구체적으로는, 휘도 성분의 양이 적은 화소에 대해서는 광원 제어 데이터에 의해 제어되는 광원의 밝기를 상쇄하기 위한 화상 제어 데이터를 생성한다(ST26).
다음에, ST26에서 생성한 화상 제어 데이터에 근거하여 화상 데이터에 있어서의 각 화소의 계조를 보정한다(ST27). 마지막으로, 보정된 화상 데이터에 근거하여, ST24에서 휘도 제어된 광원의 광을 변조함으로써 화상이 표시된다(ST28).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 표시 장치는, 1 프레임에 있어서의 휘도 성분의 양이 많은 경우는 광원(7)의 휘도를 높이고, 또한, 휘도 성분의 양이 적은 화소에 대해서는 광원(7)의 밝기를 상쇄하도록 화상 데이터의 계조를 보정하기 때문에, 채도가 높은 화소에 대해서는 휘도를 높임으로써 보다 색이 선명하게 표시하고, 어두운 화소에 대해서는, 밝기를 억제함으로써, 도 22에 실선으로 도시하는 바와 같이, 넓은 색 재현 범위를 실현할 수 있다. 특히, 어두운 화소에 있어서의 휘도의 상승(흑색 밝아짐(brightened black))을 억제함으로써, 유채색 성분이 많은 화상의 계조를 향상시킬 수 있다.
또한, 유채색 성분의 양이 많은 1 프레임의 화상 중에 휘도 성분의 양이 적은 화소가 포함되어 있는 경우, 유채색 성분의 양이 많은 영역은 색이 선명하게 표시되고, 휘도 성분의 양이 적은 화소에서는 시각적인 휘도 레벨이 변화되지 않도록 표시된다. 이에 따라, 흑백의 화소로부터 순색의 화소까지의 시각상의 휘도 레벨의 차가 커지기 때문에, 시각적으로 보다 색이 선명한 화상을 얻을 수 있다.
(실시예 6)
도 28은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다. 도 28에 나타내는 화상 표시 장치는 수신부(2), 색 정보 검출부(3), 광원 제어 데이터 생성부(4), 광원 제어부(5), 변조부(6, 49) 및 광원(7)을 구비하고 있다.
수신부(2)로부터 출력된 화상 데이터는 색 정보 검출부(3) 및 변조부(6)에 입력된다. 색 정보 검출부(3)는, 화상 데이터의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하여, 검출된 유채색 성분의 양을 유채색 데이터 CHR로서 광원 제어 데이터 생성부(4)에 보낸다. 광원 제어 데이터 생성부(4)는 유채색 데이터 CHR에 근거하여 광원 제어 데이터 k를 출력한다. 광원 제어 데이터 k는 광원 제어부(5)에 보내어진다. 광원 제어부(5)는, 광원 제어 데이터 k를 입력받아, 제어 데이터를 변조부에 출력한다. 변조부(49)는 제어 데이터에 근거하여 광원(7)이 발하는 광을 변조함으로써 변조부(6)에 입사하는 조명광의 휘도를 제어한다. 변조부(6)는, 수신부(2)에 의해 출력되는 화상 데이터에 근거하여, 변조부(49)에 의해 휘도 조정된 조명광을 변조함으로써 화상을 형성한다.
본 실시예에 따른 화상 처리 장치에 있어서는, 변조부(49)에 의해 광원(7)의 휘도 조정을 행하기 때문에, 출력 휘도가 일정한 광원을 이용하여 화상의 유채색 성분에 따른 휘도 조정을 행할 수 있다. 이에 따라, 유채색 성분의 양이 적을 때는 변조부(6)에 입사하는 조명광의 휘도를 평균적인 레벨로 하고, 유채색 성분의 양이 많을 때는 조명광의 휘도를 높게 한다. 이에 따라, 고채도 영역을 보다 밝게 표시하여, 시각상의 색 재현 범위를 확대할 수 있다. 또한, 흑백의 화상과 순색의 화상 사이에 있어서의 시각상의 명도 차를 크게 하는 것에 의해, 보다 색이 선명한 표시 화상을 얻을 수 있다.
또한, 변조 소자에 이용되는 컬러 필터의 색 순도를 높이는 일없이 표시 화상의 색을 선명하게 하는 것이 가능하기 때문에, 광원의 소비 전력의 증가를 억제하는 것이 가능하다.
(실시예 7)
도 29는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다. 도 29에 나타내는 화상 표시 장치는 수신부(2), 색 정보 검출부(3), 표시 제어 데이터 생성부(51), 표시 제어부(52), 표시부(50)를 구비하고 있다. 표시부(50)로서는, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), CRT, 유기 EL 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이(FED), LED 디스플레이 등의 자발광형의 표시 장치를 이용할 수 있다.
수신부(2)로부터 출력된 화상 데이터는 색 정보 검출부(3) 및 표시부(50)에 입력된다. 색 정보 검출부(3)는, 화상 데이터의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하여, 검출된 유채색 성분의 양을 유채색 데이터 CHR로서 표시 제어 데이터 생성부(51)에 보낸다. 표시 제어 데이터 생성부(51)는, 유채색 데이터 CHR에 근거하여, 표시부(50) 전체의 밝기(평균 휘도 레벨)를 제어하는 표시 제어 데이터를 생성해서 표시 제어 데이터 생성부(51)에 보낸다. 이 표시 제어 데이터는 1 프레임에 있어서의 유채색 성분이 많은 화상에 대해서는 표시부(50) 전체의 밝기를 높이도록 생성된다.
표시 제어부(52)는 표시 제어 데이터에 근거하여 표시부(50)에 공급되는 전압 또는 전류량을 제어함으로써 표시 화면 전체의 밝기를 조정한다. 표시부(50)에 PDP 등의 펄스 제어를 행하는 표시 장치를 이용한 경우, 당해 표시부(50)의 전압 또는 전류의 펄스수(펄스 주파수)나 펄스폭의 비를 조정함으로써 화면의 밝기를 조정할 수 있다. 표시부(50)는 수신부(2)로부터 출력된 화상 데이터에 근거하여 화상 표시를 행한다.
본 실시예에 따른 화상 표시 장치에 의하면, 1 프레임분의 유채색 성분의 양에 근거하여 표시부(50) 전체의 밝기를 조정하기 때문에, 고채도 영역을 보다 밝게 표시하여, 시각상의 색 재현 범위를 확대할 수 있다. 또한, 흑백의 화상과 순색의 화상 사이에 있어서의 시각상의 명도 차를 크게 하는 것에 의해, 보다 색이 선명한 표시 화상을 얻을 수 있다.
(실시예 8)
도 30은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다. 도 30에 나타내는 화상 표시 장치는 수신부(2), 색 정보 검출부(53), 화상 제어 데이터 생성부(54), 화상 제어부(55), 표시부(56)를 구비하고 있다. 표시부(56)에는, 상기 실시예 1, 7에서 예시한 액정 패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 EL 디스플레이 등의 임의의 표시 장치를 이용할 수 있다.
수신부(2)로부터 출력되는 화상 데이터는 색 정보 검출부(53) 및 화상 제어부(55)에 입력된다. 색 정보 검출부(53)는 화상 데이터의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양 및 각 화소의 유채색 성분의 양을 검출하여 화상 제어 데이터 생성부(54)에 출력한다. 화상 제어 데이터 생성부(54)는 색 정보 검출부(53)에 의해 검출된 유채색 성분의 양에 근거하여 화상 데이터의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터를 생성한다. 구체적으로는, 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양이 많은 경우, 유채색 성분의 양이 많은 화소에 대해서는 보다 밝게 표시되도록 화상 데이터의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터를 생성한다.
화상 제어 데이터 생성부(54)에 의해 생성된 화상 제어 데이터는 화상 제어부(55)에 보내어진다. 화상 제어부(55)는 화상 제어 데이터에 근거하여 수신부(2)로부터 출력된 화상 데이터의 각 화소의 계조를 보정한다. 표시부(56)는 화상 제어부(55)에 의해 계조 보정된 화상 데이터에 근거하여 화상을 표시한다. 다른 구성의 동작에 대해서는 실시예 1과 마찬가지이다.
본 실시예에 따른 화상 표시 장치에 있어서는, 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양이 많은 경우, 유채색 성분의 양이 많은 화소에 대해서는 보다 밝게 표시되도록 화상 데이터의 계조를 보정하기 때문에, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 채도가 높은 영역의 명도를 높임으로써, 시각상의 색 재현 범위를 확대하여, 색이 선명한 표시 화상을 얻을 수 있다. 또한, 흑백의 화상과 순색의 화상 사이에 있어서의 시각상의 명도 차를 크게 하는 것에 의해, 보다 색이 선명한 표시 화상을 얻을 수 있다.
(실시예 9)
도 31은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다. 도 31에 나타내는 화상 표시 장치는 수신부(2), 색 정보 검출부(3), 광원 제어 데이터 생성부(4), 광원 제어부(5), 데이터 변환부(56), 표시부(6), 광원(7)을 구비하고 있다. 데이터 변환부(56) 이외의 구성에 대한 동작은 실시예 1과 마찬가지이다.
데이터 변환부(56)는, 수신부(2)에 의해 출력되는 RGB의 색 데이터로 이루어지는 화상 데이터 Din의 계조 특성을 변환하여, 변환된 화상 데이터 Dout를 출력한다. 구체적으로는, 화상 데이터 Din이 변조부(6)에서 표현 가능한 범위를 넘은 경우(예컨대, RGB 색 데이터에 부의 값이 발생한 경우나, 변조부(6)의 최대 계조수를 넘은 경우), 화상 데이터 Din의 본래의 계조 변화가 재현되도록 화상 데이터 Din의 데이터값을 변환한다.
도 31 및 32는 데이터 변환부(56)에 있어서의 데이터 변환 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 31은 1차 함수를 이용한 데이터 변환 특성을 나타내고, 도 32는 고차의 함수를 이용한 데이터 변환 특성을 나타내고 있다. 도 31 및 32에 나타내는 변환 특성에 의하면, 화상 데이터 Din의 RGB 색 데이터에 부의 값이 발생한 경우이더라도, 변조부(56)에서 부의 영역의 RGB 색 데이터에 의한 계조 변화를 재현할 수 있다.
상기한 바와 같이 데이터 변환부(56)를 마련함으로써, 넓은 색 재현 범위를 갖는 데이터에 의해 표시되는 화상을, 계조의 저하를 발생하는 일 없이 표시하는 것이 가능하게 된다.
또, 데이터 변환부(56)는 룩업 테이블 등을 이용하여 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 색 정보 검출부의 내부 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 휘도 제어 데이터의 특성의 일례를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 작용에 대하여 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 화상 표시 장치에 있어서의 처리를 나타내는 흐름도,
도 6은 색 정보 검출부의 내부 구성의 일례를 나타내는 블럭도,
도 7은 색 정보 검출부의 내부 구성의 일례를 나타내는 블록도,
도 8은 색 정보 검출부의 내부 구성의 일례를 나타내는 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 12는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 13은 색 정보 검출부의 내부 구성을 나타내는 블럭도,
도 14는 광원 제어 데이터 생성부의 내부 구성을 나타내는 블럭도,
도 15는 휘도 제어 데이터의 특성의 일례를 도시하는 도면,
도 16은 광원 제어 데이터 생성부의 내부 구성을 나타내는 블럭도,
도 17은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 18은 색 정보 검출부의 내부 구성의 일례를 나타내는 블럭도,
도 19는 광원 제어 데이터 생성부의 내부 구성의 일례를 나타내는 블럭도,
도 20은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 21은 화상 제어 데이터의 특성의 일례를 도시하는 도면,
도 22는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 작용에 대하여 설명하기 위한 도면,
도 23은 본 발명에 따른 화상 표시 장치에 있어서의 처리를 나타내는 흐름도,
도 24는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 25는 화상 제어 데이터의 특성의 일례를 도시하는 도면,
도 26은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 작용에 대하여 설명하기 위한 도면,
도 27은 본 발명에 따른 화상 표시 장치에 있어서의 처리를 나타내는 흐름도,
도 28은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 29는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 30은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 31은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 32는 데이터 변환부에서의 변환 특성의 일례를 나타내는 도면,
도 33은 데이터 변환부에서의 변환 특성의 일례를 나타내는 도면이다.
부호의 설명
2 : 수신부
3 : 색 정보 검출부
4 : 광원 제어 데이터 생성부
5 : 광원 제어부
6 : 변조부
7 : 광원

Claims (16)

  1. 화상 데이터를 입력받아, 상기 화상 데이터에 근거해서 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 형성하는 광 변조 수단을 구비한 화상 표시 장치로서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 유채색 성분의 양을 검출하는 색 정보 검출 수단과,
    상기 유채색 성분의 양에 근거하여, 상기 광원의 휘도를 제어하기 위한 광원 제어 데이터를 생성하는 광원 제어 데이터 생성 수단과,
    상기 광원 제어 데이터에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하는 광원 제어 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원 제어 데이터 생성 수단은 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양 또는 복수의 각 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 색 정보 검출 수단은 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 특정 영역에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하고,
    상기 광원 제어 데이터 생성 수단은 상기 특정 영역에 있어서의 유채색 성분의 양에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 색 정보 검출 수단은 복수의 색 성분마다 유채색 성분의 양을 검출하고,
    상기 광원 제어 데이터 생성 수단은 상기 색 성분마다 검출되는 유채색 성분의 양에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 각 화소에 있어서의 휘도 성분의 양을 검출하는 휘도 정보 검출 수단과,
    상기 휘도 성분의 양 및 상기 광원 제어 데이터에 근거하여, 상기 화상 데이 터에 의해 표시되는 화상의 각 화소의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터를 생성하는 화상 제어 데이터 생성 수단과,
    상기 화상 제어 데이터에 근거하여 상기 화상 데이터를 보정하는 화상 제어 수단을 더 구비하며,
    상기 광 변조 수단은 보정된 상기 화상 데이터에 근거하여 상기 광원으로부터의 광을 변조하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  6. 화상 데이터를 입력받아, 상기 화상 데이터에 근거해서 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 표시하는 광 변조 수단을 구비한 화상 표시 장치로서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양 및 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하는 색 정보 검출 수단과,
    상기 1 프레임분의 유채색 성분의 양에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하는 광원 제어 데이터 생성 수단과,
    상기 광원 제어 데이터에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하는 광원 제어 수단과,
    상기 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양에 근거하여, 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 각 화소의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터를 생성하는 화상 제어 데이터 생성부와,
    상기 화상 제어 데이터에 근거하여 상기 화상 데이터를 보정하는 화상 제어 수단
    을 구비하되,
    상기 광 변조 수단은 보정된 상기 화상 데이터에 근거하여 화상을 표시하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 화상 데이터를 입력받아, 상기 화상 데이터에 근거해서 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 형성하는 화상 표시 방법으로서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 유채색 성분의 양을 검출하는 공정과,
    상기 유채색 성분의 양에 근거하여, 상기 광원의 휘도를 제어하기 위한 광원 제어 데이터를 생성하는 공정
    을 포함하되,
    상기 광원 제어 데이터에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원 제어 데이터는 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양 또는 복수의 각 프레임에 있어서의 유채색 성분의 양에 근거하여 생성되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 특정 영역에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하고,
    상기 특정 영역에 있어서의 유채색 성분의 양에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 유채색 성분을 복수의 색 성분마다 검출하고,
    상기 색 성분마다 검출되는 유채색 성분의 양에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 각 화소에 있어서의 휘도 성분의 양을 검출하는 공정과,
    상기 휘도 성분의 양 및 상기 광원 제어 데이터에 근거하여, 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 각 화소의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터를 생성하는 공정과,
    상기 화상 제어 데이터에 근거하여 상기 화상 데이터를 보정하는 공정을 더 포함하며,
    보정된 상기 화상 데이터에 근거하여 상기 광원으로부터의 광을 변조하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  14. 화상 데이터를 입력받아, 상기 화상 데이터에 근거해서 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 표시하는 화상 표시 방법으로서,
    상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 1 프레임에 있어서의 유채색 성분 의 양 및 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양을 검출하는 공정과,
    상기 1 프레임분의 유채색 성분의 양에 근거하여 광원 제어 데이터를 생성하는 공정과,
    상기 광원 제어 데이터에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하는 공정과,
    상기 각 화소에 있어서의 유채색 성분의 양에 근거하여, 상기 화상 데이터에 의해 표시되는 화상의 각 화소의 계조를 보정하기 위한 화상 제어 데이터를 생성하는 공정과,
    상기 화상 제어 데이터에 근거하여 상기 화상 데이터를 보정하는 공정
    을 포함하되,
    상기 화상 데이터에 근거하여 상기 광원으로부터의 광을 변조함으로써 화상을 표시하는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
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