KR101961231B1 - 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 2장의 LCD 패널을 사용하여 콘트라스트비를 개선하는 한편 색 밸런스를 보정함으로써, 특히 암부의 색 재현성을 개선하는 것을 과제로 한다.
전면측 LCD 패널(35)과 후면측 LCD 패널(36)을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 상기 후면측 LCD 패널(36), 상기 전면측 LCD 패널(35) 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치로서, RGB 계조 변환 회로(332)와 색 밸런스 컨트롤러(333)를 구비하고, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호로부터 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하여, 상기 전면측 LCD 패널(35)에 대해서 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하는 제 1 컨트롤러(33)와, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 상기 후면측 LCD 패널(36)에 공급하는 제 2 컨트롤러(34)를 구비하며, 상기 RGB 계조 변환 회로(332)는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블(3321, 3322, 3323)과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블(3324, 3325, 3326)을, RGB 각각의 색마다 개별로 기억하고, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 1 룩업 테이블(3321, 3322, 3323)을 적용하여 상기 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 2 룩업 테이블(3324, 3325, 3326)을 적용하여 상기 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고, 상기 색 밸런스 컨트롤러(333)는, RGB 개별에 생성된 상기 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 상기 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 상기 RGB 개별 보정계수를 곱함으로써 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 화상 표시 장치를 제공한다.

Description

화상 표시 장치 및 화상 표시 방법{Image display device and method}
본 발명은, 콘트라스트비 개선과 함께 색 밸런스 보정을 수행하는 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법에 관한 것이다.
1장의 LCD 패널에 의한 종래의 화상 표시 장치에서는, 입력된 화상에 대해서 패널 드라이버에서 꺾은선 감마에 의한 보정을 수행함으로써, 육안에서의 계조 선형 특성을 실현하고 있다.
그러나 실제로는, 백라이트의 조명이 액정 패널을 투과함으로써 휘도 표현을 수행하고 있기 때문에, 특히 블랙 영역의 계조 특성이 나쁘고 이상적인 휘도에 비해서 밝은 방향으로 휘도가 관측되는 이른바 블랙 플로팅(black floating) 현상이 발생한다.
이 현상은 LCD 패널에서 어두운 영역을 표시할 때 LCD 패널의 차광이 완전하지 않아 백라이트의 조명광이 새기 때문에 발생하는 것이다. 종래의 CRT에서는 10,000:1 정도, 유기 EL 패널에서는 1,000,000:1 정도의 콘트라스트비가 실현되고 있다. 그러나 본 현상에 의해 1장의 LCD 패널에 의한 종래의 화상 표시 장치에서는, 콘트라스트비가 1,500:1 정도밖에 실현되지 않는다.
따라서 이와 같은 1장의 LCD를 사용한 화상 표시 장치의 콘트라스트비 개선을 위해서 2장의 LCD를 사용한 화상 표시 장치가 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 1, 2 참조). 어느 화상 표시 장치도 LCD를 2장 사용한 구성으로 하고, 후측 LCD에서 백라이트의 투과량을 조정하며 전측 LCD에서 RGB 표시를 수행하도록 함으로써 콘트라스트비 개선을 도모하고 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개공보 평5-88197호 특허문헌 2: 국제공개 제2007/108183호
그러나 종래 기술에는 이하와 같은 과제가 있다.
상술한 것과 같이 1장의 LCD 패널에 의한 화상 표시 장치에서는 콘트라스트비를 1,500:1 정도밖에 실현할 수 없는 문제가 있다. 더욱이 1장의 LCD로는, 어두운 화상에서의 색 재현성 저하와 블랙의 품질 저하에 의해 화상을 충실히 재현하지 못하는 것이 큰 문제가 되고 있다.
한편 특허문헌 1, 2와 같이 2장의 LCD 패널을 사용한 화상 표시 장치는, 콘트라스트 향상과 black floating 방지 효과가 있다. 그러나 색 재현성 개선에 대해서는 어떤 언급도 되어 있지 않다.
도 16은 2장의 LCD 패널을 사용한 종래의 화상 표시 장치(100)의 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 후측 백라이트(103)측의 LCD 패널을 LV 패널(102, Light Valve Panel)이라 하고, 화상을 보는 인간에 가까운 측인 전측 LCD 패널을 RGB 패널(101)이라고 칭한다.
도 16에 도시한 것과 같이 RGB 패널(101)은 R, G, B 서브 픽셀로 구성되어 있다. 한편 LV 패널(102)은 R, G, B 서브 픽셀을 합쳐서 1화소로 하고 있다. 즉 RGB 패널(101)의 서브 픽셀을 합친 1화소에 대해서 LV 패널(102)의 1화소가 공통이고, 1:1 대응으로 되어 있다.
따라서 LV 패널(102)의 1화소를 투과한 후 RGB 패널(101)의 각각의 서브 픽셀을 투과하여 합성된 화상은, RGB를 합쳐서 휘도 조정이 수행된다. 따라서 이하와 같은 제 1 문제점 및 제 2 문제점이 발생한다.
제 1 문제점: 암부(暗部)에서 빛 샘에 의한 색의 백색화가 발생한다.
예를 들면 RGB 중 어느 하나를 빛나게 하는 순색의 경우, R만 빛나게 하고 GB는 빛나게 하지 않을 때 GB의 빛 샘으로 R이 백색화(흰색처럼 되는 것)되는 문제가 있다.
제 2 문제점: 색 밸런스가 무너진다.
예를 들면 RGB 전부를 빛나게 하는 혼색의 경우, 본래의 RGB 각각의 휘도값에 알맞은 LV 화소의 휘도값, 즉 LV값이 아닌, 모든 서브 픽셀에 공통인 LV값으로 되어 있다. 따라서 LV 패널과 RGB 패널 각각의 투과율의 곱셈으로서의 투과 후 RGB 휘도값이, 원래 RGB에 대해서 다름으로써 색 밸런스가 무너지고 변색되어 보이는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 2장의 LCD 패널을 사용하여 콘트라스트비를 개선하는 한편 색 밸런스를 보정함으로써, 특히 암부의 색 재현성을 개선할 수 있는 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 상기 후면측 LCD 패널, 상기 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치로서, RGB 계조 변환 회로와 색 밸런스 컨트롤러를 구비하고, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호로부터 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하여, 상기 전면측 LCD 패널에 대해서 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하는 제 1 컨트롤러와, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 상기 후면측 LCD 패널에 공급하는 제 2 컨트롤러를 구비하며, 상기 RGB 계조 변환 회로는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블을, RGB 각각의 색마다 개별로 기억하고, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 1 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 2 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고, 상기 색 밸런스 컨트롤러는, RGB 개별에 생성된 상기 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 상기 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 상기 RGB 개별 보정계수를 곱함으로써 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성한다.
또한 본 발명에 따른 화상 표시 방법은, 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 상기 후면측 LCD 패널, 상기 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치에 의해 실행되는 화상 표시 방법으로서, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 RGB 계조 변환 처리와 색 밸런스 보정 처리를 수행함으로써 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하고, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여, 상기 전면측 LCD 패널에 대해서 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하고, 상기 후면측 LCD 패널에 대해서 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 공급하며, 상기 RGB 계조 변환 처리에서는, RGB 각각의 색마다 개별로 기억되어 있는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블에 의해, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 1 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 2 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고, 상기 색 밸런스 보정 처리에서는, RGB 개별에 생성된 상기 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 상기 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 상기 RGB 개별 보정계수를 곱한다.
본 발명에 의하면, RGB 화상에 대해서도 계조 변환을 수행하는 한편 LV 화상의 계조 변환 결과를 고려하여 색 밸런스를 보정한 RGB 화상을 생성할 수 있는 구성을 구비하고 있다. 그 결과, 2장의 LCD 패널을 사용하여 콘트라스트비를 개선하는 한편 색 밸런스를 보정함으로써, 특히 암부의 색 재현성을 개선할 수 있는 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1의 화상 표시 장치의 신호 처리 블록도이다.
도 2는 상기 실시형태 1의 화상 표시 장치에 포함되는 비트 확장 회로, RGB 컨트롤러 및 LV 컨트롤러에 의한 더욱 상세한 신호 처리 블록도이다.
도 3은 상기 실시형태 1의 비트 확장 회로에 의한 비트 확장 처리 설명도이다.
도 4는 상기 실시형태 1의 LUT(R)에 의한 계조 변환 특성을 도시한 도면이다.
도 5는 상기 실시형태 1의 LUT(W)에 의한 계조 변환 특성을 도시한 도면이다.
도 6은 상기 실시형태 1의 엣지 홀드 회로의 상세 구성도이다.
도 7은 상기 실시형태 1의 엣지 홀드 회로에 의한 국소적 엣지 홀드 처리에 관한 플로 차트이다.
도 8은 상기 실시형태 1의 엣지 홀드 회로에 의한 국소적 엣지 홀드 처리의 동작 결과를 파형으로 도시한 도면이다.
도 9는 상기 실시형태 1의 LUT 및 색 밸런스 컨트롤러의 작동에 의한 암부의 색 재현성 향상 설명도이다.
도 10은 상기 실시형태 1의 색 밸런스 컨트롤러의 작동에 의한 암부에서의 색 밸런스 조정에 관한 설명도이다.
도 11은 상기 실시형태 1의 색 밸런스 컨트롤러에서의 보정계수에 관한 설명도이다.
도 12는 상기 실시형태 1의 실험결과를 도시한 설명도이다.
도 13은 상기 실시형태 1의 실험결과를 도시한 설명도이다.
도 14는 상기 실시형태 1의 2장의 LCD 패널에 의한 디스플레이모듈의 개략 단면도이다.
도 15는 본 발명의 변형예의 조정 함수 설명도이다.
도 16은 2장의 LCD 패널을 사용한 종래의 화상 표시 장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법의 바람직한 실시형태에 대하여 도면을 가지고 설명한다.
실시형태 1의 화상 표시 장치는, 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 후면측 LCD 패널, 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치로서, RGB 계조 변환 회로와 색 밸런스 컨트롤러를 구비하고, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호로부터 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하여, 전면측 LCD 패널에 대해서 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하는 제 1 컨트롤러와, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 후면측 LCD 패널에 공급하는 제 2 컨트롤러를 구비하며, RGB 계조 변환 회로는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블을, RGB 각각의 색마다 개별로 기억하고, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 제 1 룩업 테이블을 적용하여 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 제 2 룩업 테이블을 적용하여 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고, 색 밸런스 컨트롤러는, RGB 개별에 생성된 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 RGB 개별 보정계수를 곱함으로써 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성한다.
<전체 구성>
우선 전체 구성부터 설명한다.
도 1은, 실시형태 1의 화상 표시 장치의 신호 처리 블록도이다. 도 1에 도시한 본 실시형태 1의 화상 표시 장치(10)는, 화상 표시 장치 본체(20)와 LCD 모듈(30)을 구비하여 구성되어 있다.
여기서 화상 표시 장치 본체(20)는, 화상 처리 엔진(21)을 포함하여 구성되어 있다. 한편 LCD 모듈(30)은 I/F(인터페이스, 31), 비트 확장 회로(32), RGB 컨트롤러(제 1 컨트롤러, 33), LV(라이트 밸브) 컨트롤러(제 2 컨트롤러, 34), RGB 패널(전면측 LCD 패널, 35) 및 LV 패널(후면측 LCD 패널, 36)을 구비하여 구성되어 있다.
화상 표시 장치 본체(20) 내의 화상 처리 엔진(21)은, RGB 화상을 생성하여 LCD 모듈(30)에 송신한다. 한편 LCD 모듈(30) 내의 I/F(31)는 화상 처리 엔진(21)이 생성한 RGB 화상을 수신하고, 입력 RGB 화상 신호로서 비트 확장 회로(32)에 송신한다.
도 2는, 실시형태 1의 화상 표시 장치에 포함되는 비트 확장 회로(32), RGB 컨트롤러(33) 및 LV 컨트롤러(34)에 의한, 더욱 상세한 신호 처리 블록도이다.
비트 확장 회로(32)는, 입력된 RGB 각 8비트 화상에 대해서 12비트로 비트 확장 처리를 수행한다. 비트 확장 처리는, 후단 처리에서 비트 정밀도를 떨어뜨리지 않도록 하기 위해서 비트 길이를 정밀도 좋게 미리 확장하는 것이다. 비트 확장 회로(32)는 비트 확장 후의 RGB 화상을, RGB 컨트롤러(33) 및 LV 컨트롤러(34) 각각에 송신한다.
본 실시형태 1의 비트 확장 회로(32)에서는, 도 3(a)에 도시된 것과 같이 8비트 데이터(50), 즉 8비트 화상 신호를, 예를 들면 12비트로 확장해서 12비트 데이터(52)로 하는 것을 상정한다. 본래 아날로그인 화상 신호를 8비트로 양자화하는 경우에는, 비트 해상도 이하의 변화에 대해서는, 라운드되어 버려졌다. 그러나 화상은 인접 화소간 상관이 높기 때문에 다음 수법을 도입함으로써 어느 정도 복원할 수 있다.
도 3(b)는 처리 대상이 되어 있는 화소, 즉 주목 화소(X5)의 설명도이고, 도 3(c)는 비트 확장 처리 순서를 프로그램 형식으로 표현한 예이다. 비트 확장 회로(32)는, 도 3에 도시한 것과 같이 0으로 초기화된 변수(dc)에 관하여 주목 화소(X5) 주변에 인접하는 8화소(X1 ~ X4, X6 ~ X9)에 대해서, 주목 화소(X5)의 휘도값이 인접하는 각각의 화소의 휘도값에 비해서 작을 때에는 +1, 주목 화소(X5)의 휘도값이 인접하는 각각의 화소의 휘도값에 비해서 클 때에는 -1 연산을 수행한다.
더욱이 비트 확장 회로(32)는 그 합계값, 즉 dc를 8로 나눈 값을 소수점 이하의 가중치(51)로서, 주목 화소(X5)에 가산하고 16배하여 라운드 처리를 함으로써, 8비트로부터 12비트로 확장을 수행한다.
일반적으로 화상의 인접하는 화소는 휘도값이 유사하다는 성질이 있고, 예를 들면 주목 화소(X5)의 휘도값에 대해서 주변 화소의 휘도값이 모두 큰 경우에는, 각 화소의 휘도값이 8비트로 라운드되기 전의 본래값인 아날로그값에서의 파형은, 연속된 오목 형상으로 되어 있고, 주목 화소(X5)의 휘도값의 본래값인 아날로그값은, 8비트로 라운드된 데이터보다 클 것으로 추정된다.
한편 반대로 주목 화소(X5)의 휘도값에 대해서 주변 화소의 휘도값이 모두 작은 경우에는, 각 화소의 휘도값이 8비트로 라운드되기 전의 본래값인 아날로그값에서의 파형은, 연속된 볼록 형상으로 되어 있고, 주목 화소(X5)의 휘도값의 본래값인 아날로그값은, 8비트로 라운드된 데이터보다 작을 것으로 추정된다. 따라서 비트 확장 회로(32)는 이와 같은 근거를 바탕으로, 상술한 도 3과 같은 비트 확장 처리를 수행하게 된다.
또한 비트 확장 수법에 대해서는 여기에서 설명한 방법 이외의 수법을 도입해도 상관없다.
다음으로 비트 확장 회로(32)의 후단 처리에 대하여 설명한다. RGB 컨트롤러(33)는, 도 2에 도시한 것과 같이 지연 회로(331), 6개의 LUT(Look Up Table, 3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326)를 가지는 RGB 계조 변환 회로(332) 및 색 밸런스 컨트롤러(333)를 구비하여 구성되어 있다.
한편 LV 컨트롤러(34)는 그레이 컨버터(341), 1개의 LUT(3421)를 가지는 LV 계조 변환 회로(342), 수평 방향 엣지 홀드 회로(343), 수직 방향 엣지 홀드 회로(344), LPF(로우 패스 필터, 345) 및 라운드 처리부(346)를 구비하여 구성되어 있다.
RGB 컨트롤러(33) 내의 지연 회로(331)는, 비트 확장 회로(32)로부터 비트 확장 후의 RGB 화상(입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호)를 수신하고, 수신한 비트 확장 후의 RGB 화상에 대해서 적절히 지연시킨다. '적절히 지연'이란, LV 컨트롤러(34) 내의 그레이 컨버터(341), 수평 방향 엣지 홀드 회로(343), 수직 방향 엣지 홀드 회로(344) 및 LPF(345)에 의한 처리 지연분을 보상하기 위한 것이다.
본 실시형태 1에서는 4종류의 LUT, 즉 서브 픽셀(R)용 LUT인 LUT(R), 서브 픽셀(G)용 LUT인 LUT(G), 서브 픽셀(B)용 LUT인 LUT(B) 및 그레이 화상용 LUT인 LUT(W)를 사용하고 있다. RGB 컨트롤러(33) 내의 RGB 계조 변환 회로(332)는 각각 1개의 LUT(R)(3321), LUT(G)(3322), LUT(B)(3323)(제 1 LUT(3321, 3322, 3323))와, 3개의 LUT(W)(3324, 3325, 3326)(제 2 LUT(3324, 3325, 3326))를 구비하고 있다. LV 컨트롤러(34) 내의 LV 계조 변환 회로(342)는, LUT(W)(3421)(제 3 LUT(3421))를 구비하고 있다.
RGB 컨트롤러(33) 내의 RGB 계조 변환 회로(332)는, 지연 후 각각의 색마다 제 1 및 제 2 LUT(3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326)를 이용하여 계조 변환(제 1 및 제 2 계조 변환)을 수행하고, 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호(R2, G2, B2) 및 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호(LR, LG, LB)를 생성한다. 또한 RGB 계조 변환 회로(332)에 의한 계조 변환 처리의 상세에 대해서는, LV 컨트롤러(34) 내의 LV 계조 변환 회로(342)의 설명과 함께 도면을 가지고 후술한다.
한편 LV 컨트롤러(34) 내의 그레이 컨터버(341)는, 비트 확장 회로(32)로부터 비트 확장 후의 RGB 화상(입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호)을 수신하고, 수신한 비트 확장 후의 RGB 화상에 대해서 각각의 화소마다 RGB 3개의 휘도값 중에서 최대값을 대표값으로 한 그레이 화상으로 변환한다.
통상적으로 그레이 스케일로의 변환은, 승산기와 가산기를 이용하여 색 매트릭스 변환을 수행함으로써 루미넌스를 구하는 일이 많다. 본 실시형태 1의 그레이 컨버터(341)는, RGB 컨트롤러(33) 내의 색 밸런스 컨트롤러(333)에서 RGB의 색 밸런스 보정을 용이하게 수행할 수 있도록 각 화소에서의 R, G, B의 휘도값의 최대값을 검출하고, 이를 대표값으로서 출력함으로써 하드웨어의 간략화도 도모하고 있다.
물론 통상적인 매트릭스 변환을 채용한 경우에도 색 밸런스 보정 처리를 문제없이 실행할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
다음으로 LV 컨트롤러(34) 내의 LV 계조 변환 회로(342)는, 그레이 화상에 대해서 제 3 LUT(3421)를 사용하여 계조 변환(제 3 계조 변환)을 수행한다. 또한 LV 계조 변환 회로(342)에 의한 계조 변환 처리 상세에 대해서는, RGB 컨트롤러(33) 내의 RGB 계조 변환 회로(332)의 설명과 함께 도면을 가지고 후술한다.
더욱이 LV 컨트롤러(34) 내의 수평 방향 엣지 홀드 회로(343), 수직 방향 엣지 홀드 회로(344)는, 계조 변환 후의 그레이 화상에 대해서 시야각 보정을 수행한다. 시야각 보정 후의 화상은, 후술과 같이 각 화소의 휘도값이 조정되어 있지만, 조정 후의 휘도값이 화상 전체적으로 자연스럽게 보이도록 LPF(345)를 적용하여 인접하는 휘도값 사이의 변화를 둔화시킴으로써 그레이 화상(B/W 화상)을 생성한다.
LV 컨트롤러(제 2 컨트롤러, 34)는, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기와 같은 신호 처리를 실시하고, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성한다.
신호 처리 후의 그레이 화상은, RGB 컨트롤러 내의 색 밸런스 컨트롤러(333)에 송신된다. 또한 신호 처리 후의 그레이 화상은, 라운드 처리부(346)에 의해 휘도값이 8비트로 라운드된 후에 LV 패널(36)에 표시된다. 또한 수평 방향 엣지 홀드 회로(343), 수직 방향 엣지 홀드 회로(344)에 의한 시야각 보정 처리 상세에 대해서도 도면을 가지고 후술한다.
그리고 RGB 컨트롤러(33) 내의 색 밸런스 컨트롤러(333)는, RGB 계조 변환 회로(332)에 의한 제 1 및 제 2 계조 변환 후의 신호와, LV 계조 변환 회로(342)에 의한 제 3 계조 변환을 거친 신호를 바탕으로 색 밸런스 보정을 수행하고, 보정 후의 RGB 화상이 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호로서 RGB 패널(35)에 표시된다. 또한 색 밸런스 컨트롤러(333)에 의한 색 밸런스 보정 처리의 상세에 대해서도 도면을 가지고 후술한다.
다음으로 RGB 계조 변환 회로(332), LV 계조 변환 회로(342)에 의한 각 LUT(3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326, 3421)를 이용한 계조 변환 처리의 상세, 수평 방향 및 수직 방향 엣지 홀드 회로(343, 344)에 의한 시야각 보정 처리 상세 및 색 밸런스 컨트롤러(333)에 의한 색 밸런스 보정 처리 상세 순으로 이하에 설명한다.
<RGB 계조 변환 회로(332), LV 계조 변환 회로(342)에 의한 계조 변환 처리의 상세>
종래 기술에서, 1장의 LCD 패널에서는 입력 화소값에 감마 변환을 수행함으로써 사람의 눈에 대해서 선형 계조 특성을 실현하지만, 실측에서 어두운 영역의 휘도가 올라가고, black floating이 일어나고 있는 것을 설명했다.
이에 대해서 2장의 LCD 패널을 사용하는 종래로부터의 방법으로는, RGB 패널(35)용으로는 계조 변환하지 않는 RGB 화상을 사용하고, LV 패널(36)용으로 그레이 화상을 계조 변환하여 작성한 B/W 화상을 사용함으로써 콘트라스트비의 향상과 black floating 개선을 실현할 수 있다.
그러나 이 수법으로는, 1개의 화소를 구성하는 RGB 각각의 서브 픽셀에 대해서 LV값이 동일하기 때문에 상기와 같이 순색에서 백색화되거나 혼색에서 색 밸런스가 무너지는 일이 있었다.
따라서 본 실시형태 1에서는, 후단에서의 색 밸런스 제어를 용이하게 하기 위해서 RGB 패널(35)용으로도 RGB 계조 변환 회로(332)를 이용하여 계조 변환한 RGB 화상을 사용하는 한편 LV 패널(36)용 화상에 대해서도, 어느 치역 범위에서 상한으로 클리핑되지 않도록 모든 치역에서 연속적으로 사용할 수 있는 것과 같은 계조 변환을 수행하고 있다.
도 4는 실시형태 1의 LUT(R)(3321)에 의한 계조 변환 특성을 도시한 도면이다. LUT(G)(3322), LUT(B)(3323)에 대해서도 기본적으로는 LUT(R)(3321)과 동일한 계조 변환 특성을 구비하고 있지만, R, G, B 각각의 서브 픽셀에서의 빛 투과 효율이 다르기 때문에 특성은 서로 미묘하게 다르다. 또한 도 5는, 실시형태 1의 LUT(W)(3421)에 의한 계조 변환 특성을 도시한 도면이다.
실험 결과, 이들 도 4, 도 5에 도시한 것과 같은 계조 변환 특성을 채용함으로써 암부의 블랙 표현 및 순색의 색 재현성이 향상되고, 순색에서 백색화된다는 문제가 개선되는 것을 알 수 있었다.
도 4에 도시한 LUT(R)(3321)의 계조 변환 특성은, 예를 들면 γ=0.5인 감마 커브(Y=Xγ)로 실현된다. 이에 반해서 도 5에 도시한 LUT(W)(3421)의 계조 변환 특성은, RGB의 값에 대해서 LV값을 변화시키면서 2장의 LCD 패널의 투과광을 실측하여 최종적인 합성 결과가 사람의 시각 특성에 알맞은 γ=2.2가 되도록 LV의 입출력 특성을 결정한 것이다.
<수평 방향 및 수직 방향 엣지 홀드 회로(343, 344)에 의한 시야각 보정 처리의 상세>
수평 방향 엣지 홀드 회로(343)는, 화상의 엣지 영역의 국소적인 확대 처리를 수행한다. 2장의 LCD 패널에 대해서 정면을 봤을 때에는 문제없지만, 수평 방향에서 대각선으로부터 봤을 때는 패널 두께에 기인하여 전측과 후측의 표시 화상 위치가 각도에 따라서 어긋남으로써, 이중상(double image)과 색 어긋남이 보이는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)는, LV 화상에 대해서 수평 방향으로 시야각 보정을 실시하는 역할을 하고 있다.
도 6은 실시형태 1의 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)의 상세 구성도이다. 또한 도 7은, 실시형태 1의 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)에 의한 국소적 엣지 홀드 처리에 관한 플로 차트이다.
도 6, 도 7의 예에서는 수평 5탭의 국소적 엣지 홀드 처리를 도시하고 있다. 수평 라인 방향으로 입력된 계조 변환 후의 LV 화상의 각 화소의 휘도값은 순차적으로 X1부터 X5의 레지스터에 축적된다.
그리고 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)는, 센터인 X3 화소의 휘도값이 라이징 엣지인, 즉 X3 화소의 휘도값이 X3의 좌측 화소의 휘도값보다 큰 것을 검출한 경우에는, X3의 좌측 화소의 휘도값을 X3 화소의 휘도값으로 치환하는 처리를 수행한다. 또한 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)는, 센터인 X3 화소의 휘도값이 폴링 엣지인, 즉 X3 화소의 휘도값이 X3의 우측 화소의 휘도값보다 큰 것을 검출한 경우에는, X3의 우측 화소의 휘도값을 X3 화소의 휘도값으로 치환하는 처리를 수행한다.
단 그 처리는 X3이 문턱값 3 이상이고 또한 엣지의 크기((X3-X2) 또는 (X3-X4))가 문턱값 4 이상인 경우로 제한한다. 즉 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)는, 휘도차가 어느 정도 이상인 경우에 국소적 엣지 홀드 처리를 수행한다.
도 6의 하단에 도시한, Y1부터 Y5의 레지스터 및 선택 1부터 선택 5는, 상술한 치환 동작을 수행하고, 일단 전 동작 기간에서 치환된 화소가 X3에 비해서 작은 경우에는 X3으로 더욱 치환하는 동작을 수행하고 있다.
이상의 치환을 위한 제어 신호는 도 6의 S1부터 S5이고, 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)는 제어 신호가 0일 때에는 치환을 수행하지 않지만, 제어 신호가 1일 때는 치환을 수행한다.
도 8은, 실시형태 1의 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)에 의한 국소적 엣지 홀드 처리의 동작 결과를 파형으로 도시한 도면이다. 도 8(a)는 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)에 대한 입력 파형이고, 도 8(b)는 도 8(a)의 입력 파형에 대한 출력 파형이다. 도 8 중 각각의 흰 동그라미는, LV 계조 변환 회로(342)로부터의 출력 화상의 각 화소 휘도값에 상당한다. 한편 도 8(b)의 검은 동그라미는, 엣지 홀드 처리된 화소의 휘도값에 상당한다.
도 8에 도시한 것과 같이 국소적 엣지 홀드 처리가 실행됨으로써, 엣지 화소의 값으로, 그 전 혹은 다음 화소가 치환되어 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이 인접하는 화소의 휘도를 향상시키는 보정을 수행함으로써, 수평 방향에서 대각선으로부터 봤을 때 화상이 어두워지는 것을 방지할 수 있다.
수평 방향 엣지 홀드 회로(344)는, LV 화상에 대해서 수직 방향으로 시야각 보정을 실시한다. 수직 방향 엣지 홀드 회로(344)는, 수평 방향 엣지 홀드 회로(343)에 관하여 상기한 것과 동일한 구성에 의해 실현 가능하다.
<색 밸런스 컨트롤러(333)에 의한 색 밸런스 보정 처리의 상세>
본 회로에서는, RGB 계조 변환 회로(332)에서 LUT(R)(3321), LUT(G)(3322), LUT(B)(3323)를 이용하여 계조 변환(제 1 계조 변환)된 변환 RGB 화상에 대하여 화소마다 보정계수를 이용하여 색 밸런스를 조정한다.
도 2에 도시된 것과 같이 색 밸런스 컨트롤러(333)에는, 이하의 3종의 신호가 입력된다.
제 1 입력 신호: R, G, B 각각이 비트 확장된 신호(R1, G1, B1)가 각각 RGB 계조 변환 회로(332) 내의 LUT(R)(3321), LUT(G)(3322), LUT(B)(3323)에 의해 계조 변환(제 1 계조 변환)된, 제 1 계조 변환 RGB 신호(R2, G2, B2)
제 2 입력 신호: 상기 신호(R1, G1, B1)가 각각 RGB 계조 변환 회로(332) 내의 3개의 LUT(W)(3324, 3325, 3326)에서 계조 변환(제 2 계조 변환)된, 제 2 계조 변환 RGB 신호(LR, LG, LB)
제 3 입력 신호: LV 컨트롤러(34)에서, LUT(W)(3421)에 의한 계조 변환(제 3 계조 변환)을 거쳐 생성된, 제 3 계조 변환 신호(LW)
색 밸런스 컨트롤러(333)는, 하기 식 (1) ~ (3)과 같이, 제 2 계조 변환 RGB 신호(LR, LG, LB) 각각을 제 3 계조 변환 신호(LW)로 나눔으로써 휘도 비율을 산출하고, 제 1 계조 변환 RGB 신호(R2, G2, B2) 각각에 대해서 휘도 비율을 곱함으로써 RGB 신호(R3', G3', B3')를 생성한다.
R3'=R2×(LR/LW) (1)
G3'=G2×(LG/LW) (2)
B3'=B2×(LB/LW) (3)
RGB 신호(R3', G3', B3')를 RGB 패널(35)로 표시함으로써, 상술한 제 1 및 제 2 문제점을 해결하는 것이 가능하다. 그러나 색 밸런스 컨트롤러(333)는, 실제로는 RGB 신호(R3', G3', B3')에 대해서 더욱더 조정을 수행한, 후술하는 식 (4) ~ (6)에 따라서 생성된 RGB 신호(R3, G3, B3)를, 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호로서 후단의 RGB 패널(35)로 출력하고 있다. 여기에서는 우선 제 1 및 제 2 문제점 해결에 대하여 설명한다.
<제 1 문제점의 원인 및 해결 방법 설명>
도 9는, 실시형태 1의 RGB 계조 변환 회로(332) 및 색 밸런스 컨트롤러(333)의 작동에 의한 암부의 색 재현성 향상 설명도이다. 즉 제 1 문제점의 원인 및 해결 방법의 원리도에 상당한다.
도 9(a)에 도시한 것과 같이 R의 값이 16, G 및 B의 값이 0인 것과 같은 검붉은색을 표현하는 화소를 표시하는 경우를 예로, 암부의 색 재현성 향상 방법에 대하여 설명한다. 종래와 같이 LV 화상 값으로만 콘트라스트비를 개선하는 방법에서는, LV 패널(36)의 대응하는 화소의 휘도값을, 예를 들면 218로 설정할 필요가 있었다고 하자.
이 경우 도 9(a)에 도시한 것과 같이 서브 픽셀 중에서 가장 휘도가 큰 R이 적정하게 표시되도록 LV 패널(36)의 휘도값이 설정되어 있기 때문에, 합성 투과 후의 R의 휘도는 소망하는 값이 된다. 그러나 본래 0이어야 할 G 및 B의 휘도는, 백라이트로부터 LV 패널(36)을 통과하는 광량이 크고, RGB 패널(35)에서의 G 및 B의 빛 샘 때문에, G 및 B가 발광하여 전체적으로 흰색 같은(회색을 띠는) 붉은색을 도시하게 된다.
이에 반해서, 예를 들면 도 9(b)에 도시한 것과 같이 R의 휘도값을 본래보다 큰 값(예를 들면 218)으로, 또한 LV 화상값을 16이라는 작은 값으로 하고 LV 패널을 통과하는 광량을 작게 함으로써, 합성 투과 후의 R은 소망하는 휘도를 나타내며, G 및 B는 빛 샘이 대단히 작아져서, 붉은색이 칙칙해지지 않고 순수한 검붉은색을 나타내도록 할 수 있다.
이 현상을 적극적으로 이용하여 RGB 계조 변환 회로(332) 내의, LUT(3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326) 중에서 RGB용 LUT(R)(3321), LUT(G)(3322), LUT(B)(3323)을 특히 암부에서, 선형 특성으로부터 상측으로 끌어올리도록 설정하고, 이에 대응하여 LV 계조 변환 회로(342) 내의 LV용 LUT(W)(3421)를, 종래보다 하측으로 떨어뜨리도록 설정한 것이, 앞선 도 4, 도 5에 도시한 계조 변환 특성에 상당한다.
<제 2 문제점의 원인 및 해결 방법 설명>
도 10은, 실시형태 1의 색 밸런스 컨트롤러(333)의 작동에 의한 암부에서의 색 밸런스 조정에 관한 설명도이다. 즉 제 2 문제점의 원인 및 해결 방법의 원리도에 상당한다.
도 10(a)에 도시한 것과 같이 RGB가 각각 0이 아닌 혼색(R>G>B)을 표현하는 화소를 표시하는 경우를 예로서 설명한다. 상기와 같이 그레이 컨버터(341)는, RGB 화상에 대해서, 그레이 화상을, 각 화소의 RGB 각 서브 픽셀 휘도값의 최대값으로 대표되도록 생성한다. 따라서 휘도값이 최대값인 서브 픽셀인 R과 동일한 휘도값을 LV용 LUT(W)(3421)에서 계조 변환한 LV 화상이 생성된다.
상기와 같이 RGB 계조 변환 회로(332) 내의 LUT(R)(3321), LUT(G)(3322), LUT(B)(3323)는, RGB 각각의 휘도값을 끌어올리도록, 또한 LV 계조 변환 회로(342) 내의 LUT(W)(3421)는 LV 휘도값을 낮추도록 계조 변환을 수행한다. 도 10(a)에 대해서, 이와 같이 계조 변환한 결과를 도 10(b)에 도시한다. 그러나 이와 같은 계조 변환을 수행했다고 하더라고 합성 투과 후의 R은, 소망하는 휘도가 얻어지지만 G 및 B는, 휘도가 커지기 때문에 색 밸런스가 무너지게 된다.
여기에서 제 2 계조 변환 RGB 신호(LR, LG, LB)는, 신호(R1, G1, B1)를 RGB 계조 변환 회로(332) 내의 3개의 LUT(W)(3324, 3325, 3326)에서 계조 변환함으로써 생성된 것이다. 바꿔 말하면 제 2 계조 변환 RGB 신호(LR, LG, LB)는, 본래의 RGB 휘도를 얻기 위해 LV 화상의 대응하는 화소에서 표시해야 할 화소값이다. 이를 도시한 것이 도 10(c)이다. 즉 본래의 G 및 B의 휘도를 얻기 위해서는 도 10(c)에 도시한 것과 같이 LV 화상에서의 휘도값을 RGB 각각의 색마다 변경할 필요가 있다. 그러나 LV 패널의 1화소는 RGB 패널의 서브 픽셀 3개를 합친 크기이기 때문에, LV 화상의 각 화소를 RGB 각각의 색마다 변경할 수 없다. 따라서 모든 색에서 소망하는 합성 투과율을 얻기 위해서는 RGB 패널 측 계조 조정을 실시할 필요가 있다.
그래서 도 10(d)에 도시한 것과 같이 조정 전후의 RGB 패널과 LV 패널의 합성 투과율이 동일해지도록 RGB 패널 측 계조를 조정하여, 조정 후의 휘도값(R3, G3, B3)을 도출하는 것을 생각한다. 이를 위해서는 제 1 계조 변환 RGB 신호(R2, G2, B2) 각각에 대해서 도 10(e)에 도시한 것과 같이 LR/LW, LG/LW, LB/LW를 휘도 비율로서 곱하여, 즉 상술한 식 (1) ~ (3)에서 R3', G3', B3'를 도출하면 되는 것을 알 수 있다. 결과로서 도 10(f)에 도시한 것과 같이 R3', G3', B3'가 RGB 패널(35)에 표시된 경우에는, W(=LW)가 LV 패널(36)에 표시되고 색 밸런스 조정이 가능해진다.
이 원리에 의한 색 밸런스 제어 방법을 실장한 구체적인 구성이 앞선 도 2 및 도 9이고, 혼색부에서도 본래의 색을 표시할 수 있어, 색 재현성 개선을 도모하는 것이 가능해진다. 이 효과가 어두운 영역은 물론 밝은 영역에서도 발휘되는 것은 말할 것도 없다.
<색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호 도출>
상기와 같이 본 실시형태 1에서는 식 (1) ~ (3)에 의해 얻어진 RGB 신호(R3', G3', B3')가 아니라, 여기에 조정을 더욱더 수행한 RGB 신호(R3, G3, B3)를, 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호로서 후단의 RGB 패널(35)로 출력하고 있다. 이것은 다음 이유로 곤란한 것이다.
상술한 구성에서는 상기와 같이, 수평 방향 및 수직 방향 엣지 홀드 회로(343, 344)에 의해 시야각 보정을 수행하고, 휘도차가 큰 부분인 엣지를 어두운 방향으로 확장함으로써, 밝게 표시되는 영역이 넓어졌다. 이 넓어진 엣지 부분에서는, 제 3 계조 변환 신호(LW)는 밝게 조정되어 있고, 이를 바탕으로 색 밸런스 컨트롤러(333)에 의해 색 밸런스가 보정되어 RGB 신호(R3', G3', B3')가 생성되어 있다. 즉 RGB 신호(R3', G3', B3')는, 휘도값이 최대인 서브 픽셀을 제외하면 어두워지도록 조정되기 때문에, RGB 신호(R3', G3', B3')에 의해 표시되는 RGB 화상은 부분적으로 어두워지도록 보정되어 있다.
RGB 패널(35)과 LV 패널(36)에 의해, 대응하는 RGB 신호(R3', G3', B3')와 제 3 계조 변환 신호(LW)가 출력 표시된 것을, 인간이 정면으로부터 본 경우에는, 이들 패널(35, 36)을 통과하는 빛은 도 10을 가지고 설명한 것과 같이 조정되기 때문에 색 재현성이 양호한 화상이 되어 있다. 그러나 이를 대각선으로부터 본 경우에는, RGB 신호(R3', G3', B3')가 부분적으로 어두워지도록 보정되어 있어, 본래 밝게 표시되어야 할 영역이 부분적으로 어둡게 표시되기 때문에 엣지 부분에 이중선이 보이는 등의 부작용이 발생하는 경우가 있다.
이 부작용을 완화하기 위해서 본 실시형태 1에서는, 상기 식 (1) ~ (3) 대신에 휘도 비율의 승산 효과를 저감한 함수 F(RGB 개별 보정계수)를 미리 정해두고, 이 함수 F를 제 1 계조 변환 RGB 신호(R2, G2, B2) 각각에 대해서 곱하여, 다음 식 (4) ~ (6)과 같이 후단의 RGB 패널(35)로 출력되는, 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)를 생성하고 있다.
R3=R2×F(LR, LW) (4)
G3=G2×F(LG, LW) (5)
B3=B2×F(LB, LW) (6)
본 실시형태 1에서는 RGB 개별 보정계수, 즉 함수 F는 다음 식 (7) ~ (9)와 같이 1로부터 소정의 값 TH를 감산함으로써 얻어지는 조정 함수 (1-TH)를, 휘도 비율에 대해서 곱하고 소정 값 TH를 더욱 가산함으로써 산출된다.
F(LR, LW)=(LR/LW)×(1-TH)+TH (7)
F(LG, LW)=(LG/LW)×(1-TH)+TH (8)
F(LB, LW)=(LB/LW)×(1-TH)+TH (9)
도 11은 식 (7) ~ (9)에서, 입력을 휘도 비율로 한 경우의 함수 F를 나타내는 그래프이다. 도 11에서 알 수 있듯이 함수 F(61)는 도 11 중에서 60으로 표현되는, 식 (1) ~ (3)에서 제 1 계조 변환 RGB 신호(R2, G2, B2)에 대해서 곱해져 있던 휘도 비율(LR/LW, LG/LW, LB/LW)이 일정 값 TH 이상 1 이하인 값이 되도록 클리핑을 수행하는 것이다. 여기에서 TH가 0인 경우는 휘도 비율에 대해서 클리핑을 수행하지 않고 휘도 비율 그 자체를 함수 F로서 사용하는 경우로, 상기 식 (1) ~ (3)을 그대로 적용하여 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)를 생성하는 경우이다.
TH값은 0.5 이상 0.75 이하인 것이 바람직하다. 인간의 눈은, 밝은 휘도와 어두운 휘도보다 중간 정도의 휘도에서 감도가 높은 경향이 있다. TH값을 상기와 같이 설정함으로써, 특히 상기와 같은 인간의 눈이 민감하게 느끼는 휘도에 대해서 이중선 등의 부작용을 억제하도록 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
이와 같이 본 실시형태 1에서는, 색 밸런스 컨트롤러(333)는, RGB 개별로 생성된 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호(LR, LG, LB)의 각각을, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)로 나누어 얻어지는 휘도 비율(LR/LW, LG/LW, LB/LW)에 대해서, 치역이 0부터 1인 조정 함수 (1-TH)를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수 F를 산출하고, 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)에 대해서 RGB 개별 보정계수 F를 곱함으로써 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)를 생성하고 있다. 이와 같이 해서 식 (1) ~ (3)보다 휘도 비율의 변화 범위를 억제함으로써, 휘도 비율이 과잉으로 작용하지 않도록 하고 있고, 이로써 색 재현성을 개선하면서도 이중선 등의 부작용을 효과적으로 억제하고 있다.
함수 F는, 비교적 간단한 구성의 회로에 의해 실현 가능하다.
이상의 내용을 정리하는, 본 실시형태 1의 '2장의 LCD 패널로 구성되는 화상 표시 장치'는, 이하와 같은 회로 구성 및 동작에 기술적 특징을 가지고 있다.
입력된 RGB 화상을 비트 확장 회로(32)에 의해 비트 확장한 후 RGB 컨트롤러(33) 및 LV 컨트롤러(34)에 공급하고 있다.
LV 컨트롤러(34)는, 비트 확장 후의 RGB 화상으로부터, 각각 화소마다 RGB의 최대값으로부터 1장의 그레이 화상을 생성하고, LV용 LUT(W)(3421)를 이용하여 계조 변환 후 엣지 홀드 처리에 의해 시야각 보정 처리를 수행한 LV 화상을 생성하여, LV 패널에 표시하고 있다.
RGB 컨트롤러(33)는, RGB용 LUT를 이용하여 계조 변환한 후 LV 화상의 데이터도 참조한 후에 색 밸런스 보정함으로써 RGB 화상을 생성하고, RGB 패널에 표시하고 있다.
색 밸런스 컨트롤러(333)는, 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 곱함으로써 RGB 개별 보정계수 F를 산출하고, 본 보정계수 F를 이용하여 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하고 있다.
이 결과, 콘트라스트비 개선, 블랙 표현 능력 향상 및 암부에서의 색 재현성 개선을 실현하면서도, 이중선 등의 부작용을 효과적으로 억제할 수 있다.
다음으로 상기 실시형태 1로서 설명한 화상 표시 장치를 사용한 화상 표시 방법을, 도 1 내지 도 11을 가지고 설명한다.
본 화상 표시 방법은, 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 후면측 LCD 패널, 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치에 의해 실행되는 화상 표시 방법으로서, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 RGB 계조 변환 처리와 색 밸런스 보정 처리를 수행함으로써 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하고, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여, 전면측 LCD 패널에 대해서 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하고, 후면측 LCD 패널에 대해서 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 공급하며, RGB 계조 변환 처리에서는, RGB 각각의 색마다 개별로 기억되어 있는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블에 의해, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 제 1 룩업 테이블을 적용하여 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 제 2 룩업 테이블을 적용하여 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고, 색 밸런스 보정 처리에서는, RGB 개별에 생성된 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 RGB 개별 보정계수를 곱한다.
우선 비트 확장 회로(32)가, 입력 RGB 화상 신호에 대해서 비트 확장 처리를 수행하여, 비트 확장 후의 RGB 화상 신호를 생성한다. 생성된 비트 확장 후의 RGB 화상 신호는, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호로서, RGB 컨트롤러(33)와 LV 컨트롤러(34)로 송신된다.
RGB 컨트롤러(33)는, 비트 확장 후의 RGB 화상 신호를 수신하고, 비트 확장 후의 RGB 화상 신호에 대해서 RGB 계조 변환 처리를 수행한다. 구체적으로는, 지연 회로(331)가 적당히 지연시킨 후 RGB 계조 변환 회로(332)가 지연 후의 각각의 색마다 제 1 및 제 2 LUT(3321, 3322, 3323, 3324, 3325, 3326)를 가지고 계조 변환(제 1 및 제 2 계조 변환)을 수행함으로써, 제 1 계조 변환 후의 RGB 신호(R2, G2, B2)와 제 2 계조 변환 후의 RGB 신호(LR, LG, LB)를 생성한다. 생성된 각 신호는, 색 밸런스 컨트롤러(333)에 송신된다.
LV 컨트롤러(34)는 비트 확장 후의 RGB 화상 신호를 수신하고, 백라이트 빛의 투과량을 조정하기 위해서 비트 확장 후의 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행한다. 구체적으로는 우선 그레이 컨버터(341)가 비트 확장 후의 RGB 화상에 대해서, 각각의 화소마다 RGB 3개의 휘도값 중에서 최대값을 대표값으로 한 그레이 화상으로 변환한다. 다음으로 LV 계조 변환 회로(342)가 그레이 화상에 대해서, 제 3 LUT(3421)를 이용하여 계조 변환(제 3 계조 변환)을 수행한다. 더욱이 수평 방향 엣지 홀드 회로(343), 수직 방향 엣지 홀드 회로(344)가 계조 변환 후의 그레이 화상에 대해서 시야각 보정을 수행한 후 LPF(345)를 적용한다. 이와 같이 해서 생성된 제 3 계조 변환 신호(LW), 즉 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)는, 라운드 처리부(346)를 거쳐서 LV 패널(후면측 LCD 패널, 36)로 공급되어 LV 패널(36)에 표시되는 한편 색 밸런스 컨트롤러(333)에 송신된다.
색 밸런스 컨트롤러(333)는, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)를 이용하여, 제 1 계조 변환 후의 RGB 신호(R2, G2, B2)에 대해서 색 밸런스 보정 처리를 수행함으로써 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)를 생성한다. 색 밸런스 보정은, 도 9 내지 도 11을 가지고 상기한 것과 같이 수행된다. 즉 색 밸런스 보정 처리는, RGB 개별로 생성된 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호(LR, LG, LB) 각각을, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)로 나누어 얻어지는 휘도 비율(LR/LW, LG/LW, LB/LW)에 대해서, 치역이 0부터 1인 조정 함수 (1-TH)를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수 F를 산출하고, 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)에 대해서 RGB 개별 보정계수 F를 곱함으로써 수행된다. 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)는, RGB 패널(전면측 LCD 패널, 35)에 대해서 공급되어, RGB 패널(35)에 표시된다.
LV 패널(36)에 표시된 제 3 계조 변환 신호(LW)와, 신호(R3', G3', B3')를 바탕으로 이들을 조정하여 생성된, RGB 패널(35)에 표시된 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)는, 기본적으로 도 10(f)를 가지고 설명한 것과 같은 관계에 있기 때문에 RGB 각 서브 픽셀은 적절한 휘도값으로 표시된다.
상기 화상 표시 방법은 실시형태 1로서 설명한 화상 표시 장치를 사용한 것으로, 실시형태 1로서 설명한 화상 표시 장치에서 설명한 것과 동일한 효과를 얻는 것은 말할 것도 없다.
다음으로 휘도 비율의 변화 범위 억제, 즉 식 (4) ~ (6)을 이용한 색 밸런스 보정에 관한, 구체적인 개선 효과에 대하여 설명한다. 도 12는, 어두운 배경에 10화소 폭의 밝은 세로선을 그린 화상을, 도 2에 도시된 구성의 화상 표시 장치에 표시한 것을, 수평 방향 대각선으로부터 봤을 때의 표시를 시뮬레이션한 결과의 사진이다. 도 12(a)는, LV 패널(36)에 대해서, 색 밸런스 컨트롤러(333)에서 식 (1) ~ (3)에 의해 계산된 RGB 신호(R3', G3', B3')를 송신하고 이를 표시한 것이다. 도 12(b)는, LV 패널(36)에 대해서, 색 밸런스 컨트롤러(333)에서 식 (4) ~ (6)에 의해 계산된, 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)를 송신하고 이를 표시한 것이다.
도 12(a)에서는, 세로선의 좌측 옆에 어두운 영역을 사이에 두고 흰 영역이 표시되어 있고, 이중선이 보이는 상태이다. 도 12(b)에서는 이 이중선이, 도 12(a)보다 얇아졌고, 즉 색 밸런스 컨트롤러(333)에서 휘도 비율에 대해서, 치역이 0부터 1인 조정 함수를 곱합으로써 이중선 등의 부작용이 경감되어 있다.
도 13은, 어두운 배경에 밝은 격자를 그린 화상을 실제 기계에 표시한 결과의 사진이다. 도 13(a)는 LV 패널(36)에 대해서, 색 밸런스 컨트롤러(333)에서 식 (1) ~ (3)에 의해 계산된 RGB 신호(R3', G3', B3')를 송신하고 이를 표시한 것을 정면으로부터 본 사진이고, 도 13(b)는 이를 대각선으로부터 봤을 때의 사진이다. 도 13(c), (e)는 LV 패널(36)에 대해서, 색 밸런스 컨트롤러(333)에서 식 (4) ~ (6)에 의해 계산된, 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)를 송신하고 이를 표시한 것을 정면으로부터 봤을 때의 사진이고, 도 13(d), (f)는 이를 대각선으로부터 봤을 때의 사진이다. 도 13(c), (d)에서는, 식 (7) ~ (9)의 TH가 0.5, 즉 휘도 비율 효과가 도 13(a), (b)의 경우보다 50 %로 억제되어 있다. 도 13(e), (f)에서는 TH가 0.75, 즉 휘도 비율의 효과가 도 13(a), (b)의 경우보다 25%로 억제되어 있다.
도 13(b)에서는, 세로선의 좌측 옆에 어두운 영역을 사이에 두고 흰 영역이 표시되어 있고, 이중선이 보이는 상태이다. 도 13(d)에서는 이 이중선이, 도 13(b)보다 얇아졌고, 즉 색 밸런스 컨트롤러(333)에서 휘도 비율에 대해서, 치역이 0부터 1인 조정 함수를 곱합으로써 이중선 등의 부작용이 경감되어 있다. 도 13(f)에서는 이중선이 더욱 얇아졌다.
도 14는, 실시형태 1의 2장의 LCD 패널에 의한 디스플레이모듈의 개략 단면도이다. 도 14에 도시한 디스플레이모듈은 RGB 패널(35), LV 패널(36), 백라이트 유닛(37) 및 RGB 패널(35)과 LV 패널(36)을 접합하는 라미네이션(38)을 포함하여 구성되어 있다.
RGB 패널(35)은 컬러 필터 기판(35b), TFT 기판(35c), 편광 필름(35a), 구동 IC(35d)를 구비하고 있다. 컬러 필터 기판(35b)은 블랙 매트릭스와 R, G, B 컬러 필터가 배열되고, 공통 전극 등이 형성된 기판이다. TFT 기판(35c)은, 액정 측에 TFT와 전극 등을 형성한 기판이다.
편광 필름(35a)은, 백라이트 유닛(37)으로부터 조사되는 빛을 편광시킨다. 구동 IC(35d)는, RGB 컨트롤러(33)에 의해 처리된 RGB 화상을, TFT 기판(35c)을 구동시킴으로써 RGB 패널(35)에 표시한다.
한편 LV 패널(36)은 유리 기판(36a), TFT 기판(36b), 편광 필름(36c), 구동 IC(36d)를 구비하고 있다. 유리 기판(36a)은, RGB 패널(35)의 컬러 필터 기판(35b)에 대응하는 것이지만, 컬러 필터 기판(35b)과는 달리 블랙 매트릭스와 컬러 필터를 갖지 않는다. 이것은 LV 패널(36)이 LV 화상, 즉 화이트부터 블랙까지 명암으로만 표현된 그레이 스케일 화상을 표시하는 것을 바탕으로 하는 것이다.
TFT 기판(36b), 편광 필름(36c)은, RGB 패널(35)의 TFT 기판(35c), 편광 필름(35a)과 동일한 것이다. 구동 IC(36d)는 LV 컨트롤러(34)에 의해 처리된 LV 화상을, TFT 기판(36b)을 구동시킴으로써 LV 패널(36)에 표시한다.
RGB 패널(35)과 LV 패널(36)은 정면으로부터 본 경우, 대응하는 화소가 중첩되어 표시되도록 서로 중첩하여 배치된다.
백라이트 유닛(37)은, 광 가이드 패널(37a)과 광원(37b)을 구비한다. 광원(37b)은, 광 가이드 패널(37a)에 대해서 빛을 조사한다. 광 가이드 패널(37a)은, 광원(37b)으로부터 조사된 빛을 굴절시켜서 LV 패널(36)에 조사한다. 광 가이드 패널(37a)로부터 조사된 빛은, 중첩된 LV 패널(36) 및 RGB 패널(35) 순으로 통과하여 화상 표시 장치를 시청하는 인간의 눈에 도달한다.
RGB 패널(35) 및 LV 패널(36)의 각각의 콘트라스트비는, 종래의 1장의 LCD 패널과 동일하게 1,500:1이다. 그러나 도 14에 도시한 것과 같은 2장의 LCD 패널 구조로 함으로써 콘트라스트비가 2,250,000:1로 개선된다.
더욱이 실시형태 1에서는, RGB 컨트롤러(33)와 LV 컨트롤러(34)가 협조하여 계조 변환 및 색 밸런스 제어를 수행함으로써, 특히 블랙 영역의 계조 특성이 개선되어, 이른바 LCD 패널의 black floating 현상을 없애고, 선명한 블랙 표현을 실현할 수 있으며, 저휘도(암부)에서의 색 재현성을 개선할 수 있다.
이상과 같이 실시형태 1에 의하면, RGB 화상에 대해서도 계조 변환을 수행하는 한편 LV 화상의 계조 변환 결과를 고려하여 색 밸런스를 보정한 RGB 화상을 생성할 수 있는 구성을 도시하고 있다. 이 결과 이하와 같은 현저한 효과를 실현할 수 있다.
효과 1: 종래의 1장의 LCD 패널을 사용한 화상 표시 장치에 비해서 콘트라스트비 향상 및 블랙 표현 능력 개선을 도모할 수 있다.
효과 2: 저휘도(암부)에서의 선형성 및 색 재현성을 개선할 수 있다.
효과 3: 간단한 회로 구성으로 실현할 수 있고 부가되는 회로 규모가 작기 때문에 가격 대비 고성능 효과가 있다.
효과 4: 조정 함수에 의해 휘도 비율의 변화 범위를 억제함으로써, 휘도 비율이 과잉으로 작용하지 않도록 하고 있고, 이로써 상기 효과를 얻으면서도 이중선 등의 부작용이 효과적으로 억제된다.
<변형예>
다음으로, 상기 실시형태 1로서 도시한 화상 표시 장치의 변형예를 설명한다. 본 변형예는, 상기 실시형태 1로서 도시한 화상 표시 장치와는, 도 2에 도시된 색 밸런스 컨트롤러(333)의 RGB 개별 보정계수, 즉 함수 F가 다르다.
본 변형예에서는, RGB 개별 보정계수, 즉 함수 F는 조정 함수 M(LW)을 이용하여 다음과 같이 표현되어 있다.
F(LR, LW)=(LR/LW)×M(LW) (10)
F(LG, LW)=(LG/LW)×M(LW) (11)
F(LB, LW)=(LB/LW)×M(LW) (12)
도 15는 본 변형예에서의 조정 함수 M(LW)을 그래프로서 도시한 것이다. 조정 함수 M(LW)은, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)를 입력으로 하고, 상기 입력값에 의존하여 출력값이 변화되는 것이다. 조정 함수 M(LW)의 치역은 0부터 1, 더욱 상세하게는 0.5 정도의 소정값 k 이상 1이하로 되어 있다.
도 15로부터 알 수 있듯이, 조정 함수 M(LW)은, 입력값이 0부터 증가함에 따라 점차 감소하고 입력값이 최대값에 가까워짐에 따라 점차 증가하는 것과 같은 형상을 갖추고 있다. 실시형태 1에서 설명한 것과 같은 이중선 등의 부작용은, 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)의 값이 중간 정도인 경우에 현저히 나타나는 경향이 있는 것이, 시뮬레이션과 실제 기계에 의한 실험에서 판명되고 있다. 조정 함수 M(LW)은 이 특성을 고려한 것으로, 특히 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)의 값이 중간 정도인 경우에 휘도 비율이 과잉으로 작용되지 않도록 하고 있다.
도 15에 도시되어 있는 조정 함수 M(LW)은, 입력값이 8비트로 표현된 경우, 입력값이 0 이상 64 이하에서는 단조감소하고, 194 이상 255 이하에서는 단조증가하도록 설정되어 있다. 조정 함수 M(LW)은, 회로 상에서는 LUT로서 실장되어 있어도 된다.
본 변형예로서 도시한 함수 F를 구비하는 화상 표시 장치가, 상기 실시형태 1로서 도시한 화상 표시 장치와 동일한 효과를 얻는 것은 말할 것도 없다.
특히 본 변형예로서 도시한 함수 F를 구비한 화상 표시 장치는, 이중선 등의 부작용이 현저히 나타나는 신호 처리 후의 그레이 화상 신호(LW)의 값의 범위에 대해서 특히 휘도 비율이 과잉으로 작용하지 않도록 하고 있고, 다른 범위에 관해서는 휘도 비율 효과가 충분히 얻어지도록 설정되어 있다. 따라서 이중선 등의 부작용을 효과적으로 억제하면서도 상기 실시형태 1보다 양호하게 색 재현성을 개선하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법은, 도면을 참조하여 설명한, 상술한 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니고, 그 기술적 범위에서 다른 다양한 변형예가 생각된다.
예를 들면 상기 변형예에서의 조정 함수 M(LW)은, 도 15로서 도시한 형상과는 다른 형상을 갖추고 있어도 된다. 표시되는 화상의 종류가 한정된 것이고, 어떤 공통되는 특징을 성질로서 갖추고 있다면, 그 성질을 조정 함수 M(LW)에 반영시켜서, 예를 들면 입력값이 높은 경우에도 단조증가하지 않도록 해도 된다.
또한 상기 변형예의 조정 함수 M(LW)은, 입력값이 8비트로 표현된 경우, 입력값이 0 이상 64 이하에서는 단조감소하고, 194 이상 255 이하에서는 단조증가하도록 설정되어 있었지만, 64, 194 등의 문턱값은 다른 값이어도 상관없다.
이외에도 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 한 상기 실시형태 및 변형예에서 예로 든 구성을 취사선택하거나 다른 구성으로 적절히 변경하는 것이 가능하다.
10: 화상 표시 장치 20: 화상 표시 장치 본체
21: 화상 처리 엔진 30: LCD 모듈
31: I/F 32: 비트 확장 회로
33: RGB 컨트롤러(제 1 컨트롤러) 331: 지연 회로
332: RGB 계조 변환 회로 333: 색 밸런스 컨트롤러
34: LV 컨트롤러(제 2 컨트롤러) 341: 그레이 컨버터
342: LV 계조 변환 회로 343: 수평 방향 엣지 홀드 회로
344: 수직 방향 엣지 홀드 회로 345: LPF
346: 라운드 처리부 35: RGB 패널(전면측 LCD 패널)
35b: 컬러필터 기판 35c: TFT 기판
35a: 편광 필름 36: LV 패널(후면측 LCD 패널)
36a: 유리 기판 36b: TFT 기판
36c: 편광 필름 37: 백라이트 유닛
37a: 광 가이드 패널 37b: 광원
38: 라미네이션 3321, 3322, 3323: 제 1 룩업 테이블
3324, 3325, 3326: 제 2 룩업 테이블
3421: 제 3 룩업 테이블

Claims (10)

  1. 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 상기 후면측 LCD 패널, 상기 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치로서,
    RGB 계조 변환 회로와 색 밸런스 컨트롤러를 구비하고, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호로부터 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하여, 상기 전면측 LCD 패널에 대해서 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하는 제 1 컨트롤러와,
    상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 상기 후면측 LCD 패널에 공급하는 제 2 컨트롤러를 구비하며,
    상기 RGB 계조 변환 회로는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블을, RGB 각각의 색마다 개별로 기억하고, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 1 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 2 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고,
    상기 색 밸런스 컨트롤러는, RGB 개별에 생성된 상기 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 상기 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 상기 RGB 개별 보정계수를 곱함으로써 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하고,
    상기 RGB 개별 보정계수는, 1로부터 소정의 값을 감산함으로써 얻어지는 상기 조정 함수를 상기 휘도 비율에 대해서 승산하고, 상기 소정의 값을 더욱 가산함으로써 산출되는 화상 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 값은 0.5 이상 0.75 이하인 화상 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 상기 후면측 LCD 패널, 상기 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치로서,
    RGB 계조 변환 회로와 색 밸런스 컨트롤러를 구비하고, 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호로부터 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하여, 상기 전면측 LCD 패널에 대해서 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하는 제 1 컨트롤러와,
    상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 상기 후면측 LCD 패널에 공급하는 제 2 컨트롤러를 구비하며,
    상기 RGB 계조 변환 회로는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블을, RGB 각각의 색마다 개별로 기억하고, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 1 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 2 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고,
    상기 색 밸런스 컨트롤러는, RGB 개별에 생성된 상기 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 상기 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 상기 RGB 개별 보정계수를 곱함으로써 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하고,
    상기 조정 함수는, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 입력으로 하고 해당 입력값에 의존하여 출력값이 변하고,
    상기 조정 함수는, 상기 입력값이 0부터 증가함에 따라서 점차 감소하고, 상기 입력값이 최대값에 가까워짐에 따라 점차 증가하는 화상 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력값이 8비트로 표현된 경우, 상기 조정 함수는 상기 입력값이 0 이상 64 이하에서는 단조감소하고, 194 이상 255 이하에서는 단조증가하는 화상 표시 장치.
  7. 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 상기 후면측 LCD 패널, 상기 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치에 의해 실행되는 화상 표시 방법으로서,
    입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 RGB 계조 변환 처리와 색 밸런스 보정 처리를 수행함으로써 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하고,
    상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여,
    상기 전면측 LCD 패널에 대해서 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하고,
    상기 후면측 LCD 패널에 대해서 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 공급하며,
    상기 RGB 계조 변환 처리에서는, RGB 각각의 색마다 개별로 기억되어 있는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블에 의해, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 1 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 2 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고,
    상기 색 밸런스 보정 처리에서는, RGB 개별에 생성된 상기 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 상기 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 상기 RGB 개별 보정계수를 곱하고,
    상기 RGB 개별 보정계수는, 1로부터 소정의 값을 감산함으로써 얻어지는 상기 조정 함수를 상기 휘도 비율에 대해서 승산하고, 상기 소정의 값을 더욱 가산함으로써 산출되는 화상 표시 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 소정의 값은 0.5 이상 0.75 이하인 화상 표시 방법.
  9. 전면측 LCD 패널과 후면측 LCD 패널을 2장 중첩함으로써 구성되고, 백라이트 빛이 상기 후면측 LCD 패널, 상기 전면측 LCD 패널 순으로 투과함으로써 화상 표시를 수행하는 화상 표시 장치에 의해 실행되는 화상 표시 방법으로서,
    입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 RGB 계조 변환 처리와 색 밸런스 보정 처리를 수행함으로써 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 생성하고,
    상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 신호 처리를 수행함으로써 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 생성하여,
    상기 전면측 LCD 패널에 대해서 상기 색 밸런스 보정 후의 RGB 화상 신호를 공급하고,
    상기 후면측 LCD 패널에 대해서 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 공급하며,
    상기 RGB 계조 변환 처리에서는, RGB 각각의 색마다 개별로 기억되어 있는, RGB 화상 신호에 대해서 제 1 계조 변환을 수행하는 제 1 룩업 테이블과, RGB 화상 신호에 대해서 제 2 계조 변환을 수행하는 제 2 룩업 테이블에 의해, 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 1 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 1 계조 변환을 수행함으로써 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호를 생성하는 한편 상기 입력 RGB 화상 신호를 바탕으로 한 RGB 화상 신호에 대해서 상기 제 2 룩업 테이블을 적용하여 상기 제 2 계조 변환을 수행함으로써 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호를 생성하고,
    상기 색 밸런스 보정 처리에서는, RGB 개별에 생성된 상기 제 2 계조 변환 후의 색 밸런스 보정용 화상 신호 각각을, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호에 의해 나누어 얻어지는 휘도 비율에 대해서 치역이 0부터 1인 조정 함수를 더욱 곱함으로써 RGB 개별 보정계수를 산출하고, 상기 제 1 계조 변환 후의 RGB 화상 신호에 대해서 상기 RGB 개별 보정계수를 곱하고,
    상기 조정 함수는, 상기 신호 처리 후의 그레이 화상 신호를 입력으로 하고 해당 입력값에 의존하여 출력값이 변하고,
    상기 조정 함수는, 상기 입력값이 0부터 증가함에 따라서 점차 감소하고, 상기 입력값이 최대값에 가까워짐에 따라 점차 증가하는 화상 표시 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입력값이 8비트로 표현된 경우, 상기 조정 함수는 상기 입력값이 0 이상 64 이하에서는 단조감소하고, 194 이상 255 이하에서는 단조증가하는 화상 표시 방법.
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