KR20160076432A - 화상 표시 방법 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 흑색 들뜸을 방지하고, 콘트라스트비를 한층 더 개선하는 화상 표시 방법을 제공한다.
본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서, 상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와, 상기 RGB 화상을 신호 처리 하여, 화소마다 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하는 단계와, 상기 후측 LCD 패널에 상기 흑백 조정 화상을 표시하는 단계를 포함하는 화상 표시 방법을 제공한다.

Description

화상 표시 방법 및 화상 표시 장치{Image Display Method And Image Display Device}

본 발명은 화상 표시 방법 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

평판 형상의 디스플레이 장치로서는 양산성, 구동 수단의 용이성, 고화질 구현이라는 장점에서 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device, LCD)가 특히 사용되고 있다.

도 1에 LCD 패널을 1장 사용한 종래의 화상 표시 장치(1)를 도시한다. 화상 표시 장치(1)는 화상 표시 장치 본체(2)와 LCD 모듈(3)을 구비하고 있다. 화상 표시 장치 본체(2)는 화상 처리 엔진(4)을 포함한다. 그리고, LCD 모듈(3)은 I/F(인터페이스, 5), LCD 컨트롤러(6) 및 RGB 패널(7)을 구비하고 있다.

화상 표시 장치 본체(2) 내의 화상 처리 엔진(4)에서 생성된 화상 데이터는, I/F(5)를 경유하여 LCD 컨트롤러(6)에 송신된다. LCD 컨트롤러(6)는, I/F(5)로부터 수신한 화상 데이터를 신호 처리하여 RGB 패널(7)에 송신한다. RGB 패널(7)은 LCD 컨트롤러(6)로부터 수신한, 신호 처리된 화상을 표시한다.

화상 표시 장치(1)에서는, LCD 모듈(3)에 입력된 화상 데이터에 대하여 LCD 컨트롤러(6) 내의 패널 드라이버 등에 의해 꺾은선 감마에 의한 보정을 수행하여, 육안에서의 계조 선형성(linearity)을 실현하고 있다.

이와 같은 화상 표시 장치(1)에서는, 백라이트의 조명이 RGB 패널(7)을 통과함으로써 휘도 표현을 수행하고 있다. 따라서 특히 흑색 영역의 계조 특성이 나쁘고, 이상적인 휘도에 비해서 밝은 방향으로 휘도가 관측된다. 이 현상을 나타낸 것이 도 2이다. 도 2에서 횡축에 도시된 입력과 종축에 도시된 출력은, 입력 및 출력되는 화상 데이터의 휘도값의 최대값을 100%로 한, 휘도값의 대수 표현으로 되어 있고, 도 2는 입력된 휘도값이 실제로 어떤 휘도값으로 RGB 패널에 표시되는지를 도시하고 있다.

이 도면에서 선 11은 휘도값의 입출력의 이상적인 관계를, 선 12는 LCD 패널을 사용한 종래의 화상 표시 장치에서의 실제 휘도값의 입출력 관계를 각각 도시한다. 이 입출력 관계, 즉 계조 특성이 이상값에 가까워질수록 계조가 선형적으로 표시되어, 인간의 눈에 자연스러운 표시를 수행할 수 있다.

도 2의 선 12에서는 입력 휘도값이 작아지면, 즉 화상 데이터의 계조가 어두워지면 출력 휘도값이 이상보다 커져있다. 즉, 실제 RGB 패널에 표시되는 화상은 이상으로 여겨지는 휘도값보다 크게, 즉 흰색처럼 밝게 표시된다. 이 현상은 흑색 들뜸이라고 불리며, LCD 패널에서 저휘도 영역을 표시할 때에 LCD 패널의 차광이 완전하지 않아 백라이트의 조명광이 새어나오기 때문에 발생하는 것으로서, LCD에서 특히 문제가 되는 현상이다. 종래의 CRT에서는 10000:1, 유기 EL 패널에서는 1000000:1의 콘트라스트비가 실현되고 있지만, 본 현상에 의해 종래의 LCD 패널에서는 1500:1 정도의 콘트라스트비 밖에 실현할 수 없다.

따라서 콘트라스트비를 개선하고 흑색 들뜸을 해소하는 장치로서, LCD 패널을 2장 사용한 화상 표시 장치가 제안되고 있다.

예를 들면 관련 기술로서, 특허문헌 1(일본 특허 공개 평5-88197), 특허문헌 2(일본 특허 공개 2008-191269), 특허문헌 3(일본 특허 공개 2008-111877), 특허문헌 4(국제 특허 공개 WO2007/108183)에 도시된 화상 표시 장치가 있다.

특허문헌 1에 기재된 화상 표시 장치는, 2장의 LCD 패널 사용에 기인하는 LCD 패널 사이의 거리 때문에 대각선에서 본 경우에 후측, 즉 백라이트측의 LCD 패널의 화상과 전측, 즉 화상을 보는 인간에 가까운 측의 LCD 패널, 각각의 화상 위치가 어긋나 보인다. 즉 2장의 LCD 패널 사이의 물리적 시차에 의한 화상 위치 어긋남이 발생한다. 따라서 특히 휘도차가 큰 엣지 등이 2중으로 보이거나 색이 어긋나는(out of color registration) 문제가 있다.

특허문헌 2에 관해서는 처리에 필요한 회로 실현이 용이하지 않고, 특히 휘도차가 미묘한 디테일부에서 특히 제어가 곤란하다.

특허문헌 1, 3에 기재된 화상 표시 장치는 2장의 LCD 패널을 사용함으로써 전체 콘트라스트비는 개선되었지만, 고휘도의 점이나 선 등의 피크값에 대해서는 콘트라스트비가 개선되지 않는다. 이들 방법으로는 계조 변환 특성의 컨트롤이 어려운 한편 자연계 영상의 다이내믹 레인지를 재현할 수 없다.

자연계 영상의 다이내믹 레인지 재현에 관해서는, 예를 들면 화상 표시 장치에서 표시하는 화상을 카메라로 촬영할 때, 카메라는 사람의 눈에 비해서 다이내믹 레인지가 낮기 때문에 도 3에 도시한 것과 같이 흑색측이나 고휘도측에서 리미터를 걸어서 중간 휘도역을 늘리고 있다. 이로써 보고 싶은 부분의 다이내믹 레인지를 넓히도록 화상이 촬영되고 있다. 원래의 입력 화상이 8비트로 양자화되어 있는 경우, 이와 같이 중간 휘도역의 콘트라스트를 강하게 보이도록 촬영한 결과, 고휘도 부분은 리미터가 걸린 듯한 상태가 되어 있다. 이른바 흑색으로만 표시되거나 백색으로만 표시되는 현상이 발생한다. 이는 촬영 시에 고휘도측 정보를 잃어버렸기 때문에, 본래 휘도가 높은 부분을 재현할 수 없는 것에 기인하는 것이다.

특허문헌 1, 4에 기재된 화상 표시 장치는 모두 감마 특성을 바탕으로 한 계조 변환이 꺾은선 근사로 실장되어 있다. 따라서 특히 흑색 영역, 즉 휘도값이 낮은 영역에서의 계조 특성이 반드시 선형적으로 실현되지는 않고, 어두운 화상의 색 재현성이 저하되며, 그로 인해 화상 재현이 충실히 되어 있지 않다. 꺾은선에 의해 감마를 근사하면, 예를 들면 휘도값이 일정 증분으로 서서히 밝아지는 그라데이션을 화면에 표시한 경우, 꺾은선의 변극점에 상당하는 휘도값에 대응하는 부분에 관해서는, 변극점 전후에서는 입출력 관계가 직선으로 표현되고, 즉 감마의 기울기가 일정한데 비해서 변극점에서는 기울기가 변화하기 때문에 인간에게는 색의 경계선이 보인다.

또한 특히 특허문헌 4에 관해서는 특허문헌 4에 기재된 처리에 필요한 회로 실현이 용이하지 않고, 또한 감마 수에 따른 복수의 회로가 필요해져서 값싼 제품을 제공하는 것이 곤란하다.

본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서, 상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와, 상기 RGB 화상을 신호 처리하여 화소마다 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하는 단계와, 상기 후측 LCD 패널에 상기 흑백 조정 화상을 표시하는 단계를 포함하는 화상 표시 방법을 제공한다.

그리고, 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 각 화소의 휘도값을 2치화하여 2치화 데이터를 생성하는 단계와, 상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하거나 저휘도 영역을 축소하여, 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 생성하는 단계와, 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을 치환하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 단계와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 2치화 데이터를 생성하는 단계는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여, 상기 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우는 고휘도 영역이라고 판단하여 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 1로 설정하고, 상기 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우는 저휘도 영역이라고 판단하여 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 0으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하는 경우, 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 생성하는 단계는, 각 화소에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 1이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 0일 때, 상기 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 2치화 데이터의 저휘도 영역을 축소하는 경우, 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 생성하는 단계는, 각 화소에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 0이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 화소에 대응하는 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값은, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값으로 치환될 수 있다.

그리고, 상기 2치화 데이터의 고휘도 영역 확대 또는 저휘도 영역 축소에 있어서, 확대되는 고휘도 영역 또는 축소되는 저휘도 영역의 크기는, 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널의 거리 및 화상의 크기 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다.

또한, 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상으로부터, 상기 화상의 휘도값에 관한 공간 주파수가 기준값보다 높은 고역을 검출하는 단계와, 검출된 상기 고역에 대응하는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 화소의 휘도값을 치환하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 단계와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고역을 검출하는 단계는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여, 인접한 화소의 휘도값의 분산값을 계산하는 단계와, 상기 분산값이 제2문턱값 이상인 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 고역 판정 플래그를 1로 설정하고, 상기 분산값이 상기 제2문턱값보다 작은 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이 아니라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 상기 고역 판정 플래그를 0으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 화소의 상기 고역 판정 플래그가 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값은, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값 및 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상에 대하여 저역 통과 필터를 실시한 출력 화상의 대응 휘도값 중 하나로 치환될 수 있다.

한편, 본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서, RGB 화상을 신호 처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와, 상기 RGB 화상을 신호 처리하여 화소마다 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하고, 생성된 상기 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.

그리고, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 각 화소의 휘도값을 2치화하여 2치화 데이터를 생성하는 2치화부와, 상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하거나 저휘도 영역을 축소하여, 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 생성하는 영역 처리부와, 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을 치환하는 데이터 치환부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 2치화부는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여, 상기 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우는 고휘도 영역으로 판단해서 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 1로 설정하고, 상기 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우는 저휘도 영역으로 판단해서 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 0으로 설정할 수 있다.

또한, 상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하는 경우, 상기 영역 처리부는, 각 화소에 대하여, 당해 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 1이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 0일 때, 상기 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환할 수 있다.

그리고, 상기 2치화 데이터의 저휘도 영역을 축소하는 경우, 상기 영역 처리부는, 각 화소에 대하여, 상기 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 0이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환할 수 있다.

또한, 상기 데이터 치환부는, 상기 화소에 대응하는 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값으로 치환할 수 있다.

그리고, 상기 영역 처리부에서 확대되는 고휘도 영역 또는 축소되는 저휘도 영역의 크기는, 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널의 거리 및 화상의 크기 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다.

또한, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상으로부터, 상기 화상의 휘도값에 관한 공간 주파수가 기준값보다 높은 고역을 검출하는 고역 검출부와, 검출된 상기 고역에 대응하는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 화소의 휘도값을 치환하는 데이터 치환부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고역 검출부는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여, 인접한 화소의 휘도값의 분산값을 계산하는 분산 산출부와, 상기 분산값이 제2문턱값 이상인 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 고역 판정 플래그를 1로 설정하고, 상기 분산값이 상기 제2문턱값보다 작은 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이 아니라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 상기 고역 판정 플래그를 0으로 설정하는 비교부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 데이터 치환부는, 상기 화소의 상기 고역 판정 플래그가 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값 및 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상에 대하여 저역 통과 필터를 실시한 출력 화상의 대응 휘도값 중 하나로 치환할 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서, 상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 계조를 변환하여, 휘도가 조정된 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 단계와, 상기 후측 LCD 패널에 상기 룩업 테이블 출력 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 제1휘도치로 변환하도록 설정되어 있으며, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 큰 제2문턱값 이상인 경우, 상기 화소가 고휘도 영역에 있다고 판단하여, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 최대휘도치로 변환하도록 설정되어 있는 화상 표시 방법을 제공한다.

그리고, 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 고휘도 영역이 확대된 고휘도 영역 확대 데이터를 생성하는 단계와, 상기 룩업 테이블 출력 화상에 저역 통과 필터를 적용하여 저역 통과 필터 적용 화상을 생성하는 단계와, 각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값 또는 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하여 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 0부터 상기 제1휘도치 사이의 값으로 변환하도록 설정될 수 있다.

그리고, 상기 고휘도 영역 확대 데이터를 생성하는 단계는, 각 화소에 대하여 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치이고, 상기 화소에 인접한 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치가 아닌 경우, 상기 인접한 화소의 휘도값을 상기 최대휘도치로 치환하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는, 각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치일 때, 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하는 단계와, 각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치가 아닐 때, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상은, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 생성될 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서, RGB 화상을 신호 처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상을 계조 변환하여 휘도가 조정된 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 포함하고, 상기 룩업 테이블 출력 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러를 포함하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 제1휘도치로 변환하도록 설정되어 있으며, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 큰 제2문턱값 이상인 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소가 고휘도 영역에 있다고 판단하여, 상기 화소의 휘도값을 최대휘도치로 변환하도록 설정되어 있는 화상 표시 장치를 제공한다.

그리고, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 고휘도 영역을 확대한 고휘도 영역 확대 데이터를 생성하는 고휘도 영역 확대부와, 상기 룩업 테이블 출력 화상에 저역 통과 필터를 적용하여 저역 통과 필터 적용 화상을 생성하는 저역 통과 필터부와, 각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값 또는 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하여 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 선택부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 0부터 상기 제1휘도치 사이의 값으로 변환하도록 설정될 수 있다.

그리고, 상기 고휘도 영역 확대부는, 각 화소에 대하여 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치이고, 상기 화소에 인접한 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치가 아닌 경우, 상기 인접한 화소의 휘도값을 상기 최대휘도치로 치환함으로써, 상기 고휘도 영역 확대 데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 선택부는, 각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치일 때, 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하고, 각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치가 아닐 때, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택함으로써, 상기 흑백 조정 화상을 생성할 수 있다.

그리고, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부를 더 포함할 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서, 상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하여, 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하는 단계와, 상기 후측 LCD 패널에 상기 흑백 조정 화상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 방법을 제공한다.

그리고, 상기 룩업 테이블 입력 화상은, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 생성될 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, LCD 패널에 의해 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해, RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하여, 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 단계와, 상기 LCD 패널에 상기 룩업 테이블 출력 화상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 방법을 제공한다.

그리고, 상기 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 단계는, 상기 RGB 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 비트 확장에 의해 확장된 비트에 격납되는 값은, 상기 화소와 상기 화소에 인접한 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 설정될 수 있다.

그리고, 상기 실측점 사이의 각 휘도값에 관한 대응 관계는, 상기 실측점 사이에서, 상기 실측점의 상기 실측값을 선형 보간함으로써 상기 실측점 사이의 각 휘도값의 실측대응치를 취득하고, 상기 각 휘도값의 상기 실측대응치와 상기 각 휘도값의 상기 이상값으로부터 상기 각 휘도값의 상기 보정 계수를 각각 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득될 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서, RGB 화상을 신호 처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 포함하고, 상기 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러를 포함하고, 상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 장치를 제공한다.

그리고, 상기 LV 컨트롤러는, 컬러 매트릭스 변환에 의해, 상기 RGB 화상으로부터 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부를 더 포함할 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, 화상 표시 장치로서, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블과, 상기 룩업 테이블 출력 화상을 표시하는 LCD 패널을 포함하고, 상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 장치를 제공한다.

그리고, 상기 화상 표시 장치는, 상기 RGB 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하여 상기 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 비트 확장부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 비트 확장에 의해 확장된 비트에 격납되는 값은, 상기 화소와 상기 화소에 인접한 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 설정될 수 있다.

그리고, 상기 실측점 사이의 각 휘도값에 관한 대응 관계는, 상기 실측점 사이에서, 상기 실측점의 상기 실측값을 선형 보간함으로써 상기 실측점 사이의 각 휘도값의 실측대응치를 취득하고, 상기 각 휘도값의 실측대응치와 상기 각 휘도값의 이상값으로부터 상기 각 휘도값의 상기 보정 계수를 각각 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득될 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서, 상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 고휘도 영역의 피크 또는 엣지에 대하여 국소적인 신호 처리를 수행하고, 상기 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성하는 단계와, 상기 후측 LCD 패널에 상기 고휘도 영역 확대 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 표시하는 단계를 포함하는 화상 표시 방법을 제공한다.

그리고, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우, 주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 화소에 대하여 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 수평 n 탭 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 수평 n 탭 내의 각 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 상기 고휘도 영역이 확대될 수 있다.

또한, 상기 고휘도 영역의 확대는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제1문턱값보다 크고, 상기 수평 n 탭 내의 화소의 휘도값의 최대값과 최소값의 차분이 제2문턱값보다 클 때, 수행될 수 있다.

그리고, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우, 주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 화소에 대하여 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 좌측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 좌측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 우측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 우측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 상기 고휘도 영역이 확대될 수 있다.

또한, 상기 고휘도 영역의 확대는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제3문턱값보다 크고, 상기 주목 화소의 휘도값과 상기 좌측 또는 우측 화소의 휘도값의 차분이 제4문턱값보다 클 때, 수행될 수 있다.

그리고, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우, 주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 화소에 대하여 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 수직 n 탭 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 수직 n 탭 내의 각 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 상기 고휘도 영역이 확대될 수 있다.

또한, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우, 주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 화소에 대하여 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 상측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 상측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 하측 화소의 치환값보다 큰 경우, 상기 하측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 상기 고휘도 영역이 확대될 수 있다.

그리고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 컬러 매트릭스 변환 화상을 생성하는 단계와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 화상의 계조를 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는, 상기 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상은, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 생성되고, 상기 흑백 조정 화상은, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 고휘도 영역 확대 화상의 계조를 변환함으로써 생성될 수 있다.

또한, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상은, 상기 컬러 매트릭스 변환 실시 후에 각 화소의 휘도값을 더욱 비트 확장함으로써 생성될 수 있다.

다른 한편, 본 발명은, 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서, RGB 화상을 신호처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 고휘도 영역의 피크 또는 엣지에 대하여 국소적인 신호 처리를 수행하고, 상기 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성하는 고휘도 영역 확대부를 포함하고, 상기 고휘도 영역 확대 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.

그리고, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우, 상기 고휘도 영역 확대부는, 주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와, 상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소의 휘도값 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 n 개의 화소 각각에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하는 논리 회로부와, 상기 n 개의 화소 각각에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 논리 회로부의 처리는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제1문턱값보다 크고 또한 상기 n 개의 화소의 휘도값의 최대값과 최소값의 차분이 제2문턱값보다 클 때, 수행될 수 있다.

그리고, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우, 상기 고휘도 영역 확대부는, 주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와, 상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 좌측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 좌측 화소에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 우측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 우측 화소에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하는 논리 회로부와, 상기 n 개의 화소 각각에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 논리 회로부의 처리는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제3문턱값보다 크고, 상기 주목 화소의 휘도값과 상기 좌측 또는 우측 화소의 휘도값의 차분이 제4문턱값보다 클 때, 수행될 수 있다.

그리고, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우, 상기 고휘도 영역 확대부는, 주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와, 상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소의 휘도값 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 n 개의 화소 각각에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하는 논리 회로부와, 상기 n 개의 화소 각각에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우, 상기 고휘도 영역 확대부는, 주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와, 상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 상측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 상측 화소에 대응하는 선택 신호로 1을 설정하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 하측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 하측 화소에 대응하는 선택 신호로 1을 설정하는 논리 회로부와, 상기 n 개의 화소 각각에 대하여 당해 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 컬러 매트릭스 변환 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 화상을 계조 변환하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하여, 상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 비트 확장부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 고휘도 영역 확대 화상을 계조 변환하여 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 LV 컨트롤러는, 상기 컬러 매트릭스 변환부가 생성한 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상에 대하여, 상기 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장한 화상을 생성하고, 상기 화상을 상기 고휘도 영역 확대부에 공급하는 비트 확장부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

즉, 흑색 들뜸을 방지하고 콘트라스트비를 한층 더 개선하는 것이 가능해진다.

바람직한 양태에서는 복수, 예를 들면 2장의 LCD 패널을 사용하면서도 표시 화상의 엣지부와 디테일부에 있어서, 대각선에서 본 경우에 발생하는 2중상이나 색 어긋남을 방지하는 것이 가능해진다.

바람직한 양태에서는 화상 표시 장치를 값싸게 제조하는 것이 가능해진다.

바람직한 양태에서는 고휘도의 점이나 선 부분에서 백색 피크 처리를 실시함으로써 고휘도 영역의 표현 능력을 높이는 것이 가능하다.

바람직한 양태에서는 인간의 눈에 자연스럽게 비춰지는 계조 특성을 실현하는 것이 가능해진다.

바람직한 양태에서는 흑색 들뜸을 방지하고 콘트라스트비를 한층 더 개선하는 것이 가능해진다.

바람직한 양태에서는 화상 표시 장치를 값싸게 제조하는 것이 가능해진다.

도 1은 LCD 패널을 사용한 종래의 화상 표시 장치의 신호 처리 블록도이다.
도 2는 액정 패널의 계조 특성을 도시한 도면이다.
도 3은 카메라 촬영 및 LCD 표시의 계조 특성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예 따른 화상 표시 장치의 신호 처리 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시에 따른 화상 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LV 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LUT 계조 변환 특성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 고휘도 영역 확대 처리 개념도 및 고휘도 영역 확대 처리 프로그램 표현예이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 데이터 치환부의 신호 처리 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 고휘도 영역 확대 처리를 적용하지 않은 경우의 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에서 고휘도 영역 확대 처리를 적용한 경우의 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LV 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 주목 화소의 주변 화소를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 고역 검출부의 신호 처리 블록도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 데이터 치환부의 신호 처리 블록도이다.
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 고역을, 고휘도 영역 데이터로 치환한 경우의 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 고역을, 저역 통과 필터로 처리한 화상으로 치환한 경우의 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LV 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LUT의 계조 변환 특성을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 고휘도 영역 확대 처리의 개념도 및 고휘도 영역 확대 처리의 프로그램 표현예를 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 선택부의 동작 개요를 도시한 도면이다.
도 22은 본 발명의 제3실시예에 따른 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 제3실시예에 따른 실험 결과 확대도이다.
도 24는 본 발명의 제4실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LV 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 제4실시예에 따른 LUT 계조 변환의 개요를 도시한 도면이다.
도 26은 본 발명의 제4실시예에 따른 LUT 설정을 도시한 도면이다.
도 27은 본 발명의 제4실시예에 따른 LUT 계조 변환 특성을 도시한 도면이다.
도 28은 본 발명의 제4실시예에 따른 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 29는 본 발명의 제4실시예에 따른 실험 결과의 확대도이다.
도 30은 본 발명의 제5실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LV 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 31은 본 발명의 제5실시예에 따른 비트 확장을 도시한 도면이다.
도 32는 본 발명의 제5실시예에 따른 주목 화소 및 그 주변 화소를 도시한 도면이다.
도 33은 본 발명의 제5실시예에 따른 LUT 설정을 도시한 도면이다.
도 34는 본 발명의 제5실시예에 따른 LUT의 계조 변환 특성을 도시한 도면이다.
도 35는 본 발명의 제5실시예에 따른 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 36은 본 발명의 제5실시예에 따른 실험 결과 확대도이다.
도 37은 본 발명의 제4 및 제5실시예의 실험 결과 화상의, 휘도값에 관한 히스토그램이다.
도 38은 본 발명의 제6실시예에 따른 화상 표시 장치의 신호 처리 블로도이다.
도 39는 본 발명의 제7실시예에 따른 화상 표시 장치에 포함되는 LV 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 40은 본 발명의 제7실시예에 따른 고휘도 영역 확대부의 회로 구성을 도시한 도면이다.
도 41은 본 발명의 제7실시예에 따른 피크 홀드(peak hold) 처리의 개요를 도시한 도면이다.
도 42는 본 발명의 제7실시예에 따른 형태의 피크 홀드 처리의 플로차트이다.
도 43은 본 발명의 제7실시예에 따른 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 44는 본 발명의 제7실시예에 따른 실험 결과 확대도이다.
도 45는 본 발명의 제8실시예에 따른 엣지 홀드 처리의 개요를 도시한 도면이다.
도 46은 본 발명의 제8실시예에 따른 엣지 홀드 처리의 플로차트이다.
도 47은 본 발명의 제8실시예에 따른 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 48은 본 발명의 제8실시예에 따른 실험 결과의 확대도이다.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예인 화상 표시 장치의 신호 처리 블록도이다.

도 4의 화상 표시 장치(101)는, 화상 표시 장치 본체(102)와 LCD 모듈(103)을 구비하고 있다. 화상 표시 장치 본체(102)는 화상 처리 엔진(104)을 포함한다. 그리고, LCD 모듈(103)은 I/F(인터페이스, 105), LCD 컨트롤러(106), RGB 패널(107), LV(라이트밸브) 컨트롤러(108) 및 LV 패널(109)을 구비하고 있다.

화상 표시 장치 본체(102) 내의 화상 처리 엔진(104)은, RGB 화상을 생성하여 LCD 모듈(103)에 송신한다.

LCD 모듈(103) 내의 I/F(105)는, 화상 처리 엔진(104)이 생성한 RGB 화상을 수신하여, LCD 컨트롤러(106) 및 LV 컨트롤러(108)에 송신한다.

LCD 컨트롤러(106)는 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신하고, 수신한 RGB 화상을 신호 처리하여 RGB 패널(107)에 송신한다.

RGB 패널(107)은 LCD 컨트롤러(106)로부터 RGB 화상을 수신하고 표시한다.

LV 컨트롤러(108)는 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신하고, 수신한 RGB 화상을 신호 처리하여, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 화상을 생성하며, 당해 화상의 휘도를 조정하여 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)을 생성하고 LV 패널(109)에 송신한다.

LV 패널(109)은 LV 컨트롤러(108)로부터 LV 화상을 수신하고 표시한다.

도 5는 도 4에 도시된 화상 표시 장치(101)의 일부 실시 형태를 도시한다. 도 5의 화상 표시 장치(101)는, 도 4에 기재한 RGB 패널(107)과 LV 패널(109) 및 백라이트 유닛(110)을 구비한다.

RGB 패널(107)은 컬러 필터 기판(111), TFT 기판(112), 편광 필름(113), 구동 IC(114)를 구비하고 있다. 컬러 필터 기판(111)은 블랙 매트릭스와 R, G, B 컬러 필터가 배열되고, 공통 전극 등이 형성된 기판이다. TFT 기판(112)은 액정측에 TFT와 전극 등을 형성한 기판이다. 편광 필름(113)은 후술하는 백라이트 유닛(110)으로부터 조사되는 빛을 편광시킨다. 구동 IC(114)는 TFT 기판(112)을 구동시킴으로써, LCD 컨트롤러(106)에 의해 처리된 RGB 화상을 RGB 패널(107)에 표시한다.

LV 패널(109)은 유리 기판(115), TFT 기판(116), 편광 필름(117), 구동 IC(118)를 구비하고 있다. 유리 기판(115)은 RGB 패널(107)의 컬러 필터 기판(111)에 대응하는 것이지만, 컬러 필터 기판(111)과는 달리 컬러 필터 기판(111)이 갖는 블랙 매트릭스와 컬러 필터를 갖지 않는다. 이것은, LV 패널(109)이 LV 화상, 즉 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 화상을 표시한다는, 본 발명의 특징을 바탕으로 한 것이다. TFT 기판(116), 편광 필름(117)은 RGB 패널(107)의 TFT 기판(112), 편광 필름(113)과 동일한 것이다. 구동 IC(118)는 TFT 기판(116)을 구동시킴으로써, LV 컨트롤러(108)에 의해 처리된 LV 화상을 LV 패널(109)에 표시한다.

RGB 패널(107)과 LV 패널(109)은 정면으로부터 본 경우, 대응하는 화소가 중첩되어 표시되도록 서로 중첩하여 배치된다.

백라이트 유닛(110)은 광 가이드 패널(119)과 광원(120)을 구비한다. 광원(120)은 광 가이드 패널(119)에 대하여 광을 조사한다. 광 가이드 패널(119)은 광원(120)으로부터 조사된 빛을 굴절시켜서 LV 패널(109)에 조사한다. 광 가이드 패널(119)로부터 조사된 빛은, 중첩된 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107)을 순서대로 통과하고, 화상 표시 장치(101)를 시청하는 인간의 눈에 도달한다.

다음으로 도 6을 가지고 LV 컨트롤러(108)를 설명한다.

LV 컨트롤러(108)는 컬러 매트릭스 변환부(130), 룩업 테이블(LUT, 131), 2치화(値化)부(132), 고휘도 영역 확대부(133) 및 데이터 치환부(134)를 구비한다.

컬러 매트릭스 변환부(130)는 I/F(105)를 통하여 화상 처리 엔진(104)으로부터 RGB 화상을 수신한다. 컬러 매트릭스 변환부(130)는 수신한 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한다. 컬러 매트릭스 변환은 R, G, B 각각의 휘도값을 입력한 경우, 예를 들면 차식과 같은 연산을 수행함으로써 그레이 스케일의 휘도값인 Y를 취득한다. c₁, c₂, c₃는 소정의 정수이다.

Y = R × c₁ + G × c₂ + B × c₃, c₁ + c₂ + c₃ = 1

이로써 컬러 매트릭스 변환부(130)는 입력된 RGB 화상으로부터, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LUT 입력 화상을 생성한다. 컬러 매트릭스 변환부(130)는 생성한 LUT 입력 화상을 LUT(131)에 송신한다.

LUT(131)는 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 LUT 입력 화상을 수신한다. LUT(131)는 LUT 입력 화상을 계조 변환하여 LUT 출력 화상을 생성한다. 도 2를 가지고 상술한 것과 같이 화상 데이터의 계조가 어두워지면 출력 휘도값이 이상보다 크고, 따라서 밝아진다. 즉, 실제로 LCD 패널에 표시되는 화상은, 이상으로 여겨지는 휘도값보다 크고 따라서 흰색처럼 밝게 표시된다. 이와 같이 이상값과 실측값 사이에서 계조 특성이 괴리된 입력 화소값을, 소정의 문턱값1로 한다.

LUT(131)는 LUT 입력 화상의 각 화소에 대하여 문턱값1 이상인 입력 화소값을 휘도값의 최대값, 예를 들면 휘도값이 8비트로 표시되는 경우는 255로 변환하고, 문턱값1보다 작은 입력 화소값을, 소정의 함수에 의해 0부터 '휘도값의 최대값-1' 값, 예를 들면 0부터 254 사이의 값으로 변환하는 것에 의해 LUT 출력 화상을 생성한다.

도 7에 LUT(131)의 계조 변환 특성의 예를 도시한다. 도 7(a)와 (b)에 휘도값이 8비트로 표시되는 경우를 예시하고 있다. 도 7(a)는 문턱값1 이상인 입력 화소값을 255로 변환하고, 문턱값1보다 작은 입력 화소값을 선형 함수에 의해 0부터 254 사이의 값으로 변환하는, LUT(131) 값의 설정예이다. 도 7(b)는 문턱값 1 이상인 입력 화소값을 255로 변환하고, 문턱값1보다 작은 입력 화소값을 곡선 형상 함수에 의해 0부터 254 사이의 값으로 변환하는, LUT(131) 값의 설정예이다.

휘도값이 8비트로 표현되는 경우, 문턱값1은 32 등의 값을 취할 수 있지만 여기에 한정되지 않는다. 문턱값1은 어떠한 값도 취할 수 있지만, 입력되는 휘도값의 대부분의 값이 휘도값의 최대값으로 변환되도록 설정하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 입력 휘도값이 0부터 문턱값1까지의 값을 취하는 경우의 계조 표시를, 보다 강조하여 수행하는 것이 가능해진다.

또한 문턱값1보다 작은 입력 화소값을 0부터 휘도값의 최대값-1 사이의 값으로 변환하는 함수의 형상은 도 7(a), (b)에 한정되지 않는다. 함수의 형상은 실험에 의한 실측으로 구하는 것이 가능하다.

LUT(131)는 입력 휘도값과 출력 휘도값, 즉 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계로서 메모리 등에 사전 등록하고, 별도 설치되는 CPU 등으로 LUT(131) 상에 등록된 대응 관계를 참조하면서, 입력 휘도값을 출력 휘도값으로 변환하도록 실장하는 것이 가능하다.

LUT(131)는 상기와 같이 생성된 LUT 출력 화상을, 도 6에 도시된 2치화부(132) 및 데이터 치환부(134)에 송신한다.

2치화부(132)는 LUT(131)가 생성한 LUT 출력 화상을 수신하고, LUT 출력 화상의 각 화소에 대하여 그 휘도값을 2치화하여 2치화 데이터를 생성한다. 즉, 각 화소에 대하여 휘도값이 소정의 문턱값 이상, 즉 고휘도 영역(명영역)에 속하는 화소인지, 휘도값이 소정의 문턱값보다 작은, 즉 저휘도 영역(암영역)에 속하는 화소인지를 판단하고, 전자라면 당해 화소에 대응하는 2치화 데이터 값을 1로, 후자라면 0으로 설정한다. 이로써 2치화부(132)는 LUT 출력 화상으로부터 2치화 데이터를 생성한다. 2치화부(132)는 생성된 2치화 데이터를 고휘도 영역 확대부(133)에 송신한다.

고휘도 영역 확대부(133)는 2치화부(132)가 생성한 2치화 데이터를 수신하고 2치화 데이터에 대하여 고휘도 영역을 확대한다. 즉, 고휘도 영역에 속하는, 2치화 데이터 값이 1인 화소의 확대를 수행한다. 도 8(a)는 고휘도 영역 확대부(133)에서 수행되는 고휘도 영역 확대 처리의 개요를 도시한 것이다. 고휘도 영역 확대 처리는 각 화소에 대응하는 2치화 데이터의 각각에 대하여 수행되어도 된다. 현재 처리 중인 화소, 즉 주목 화소에 대응하는 2치화 데이터를 Xc, Xc에 인접하는 화소에 대응하는 2치화 데이터를, Xc의 좌상측 화소로부터 우측 방향 및 하측 방향의 순서로, X₁ ~ X₈로 한다. 도면 중에서 착색 표시되어 있는 화소는 고휘도 영역에, 흰색으로 표시되어 있는 화소는 저휘도 영역에 속하는 것으로 한다. 즉 X₁, X₄, X₆, X₇이 고휘도 영역에 속하고, X₂, X₃, X₅, X₈이 저휘도 영역에 속한다.

도 8(b)는 고휘도 영역 확대 처리 순서를 프로그램 형식으로 표현한 예이다. 우선 Xc가 1인지 아닌지, 즉 고휘도 영역에 속하는지 아닌지를 판정한다. 도 8(a)의 예에서 Xc는 고휘도 영역에 속하기 때문에 인접하는 화소에 각각 대응하는 2치화 데이터 X₁ ~ X₈을 참조하여, 2치화 데이터 Xi가 0, 즉 저휘도 영역에 속해 있다면 Xi을 1로, 즉 해당하는 화소가 고휘도 영역에 속하도록 변경한다. 즉, 주목 화소가 화상에서 고휘도 영역과 저휘도 영역의 경계인 엣지 상의 고휘도 영역에 속하고, 또한 주목 화소에 인접하는 화소로 저휘도 영역에 속하는 것이 있다면, 주목 화소 주변을 1화소만큼만 고휘도 영역으로 함으로써 고휘도 영역을 넓히는 처리를 수행한다. 이상의 처리에 의해 고휘도 영역 확대부(133)는 2치화 데이터로부터 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 생성한다.

제1실시예에서는, 처리 대상이 되는 LUT 출력 화상의 각 수평 라인 상의 각 화소에 대하여, 당해 화소를 주목 화소로 하여 순차적으로 고휘도 영역 확대 처리를 실시하고 있다. 이와 같은 실시 형태에서, 어느 화소에 대하여 고휘도 영역 확대 처리를 실시했을 때, 당해 화소에 인접하는 화소로 저휘도 영역에 속하는 것이 존재하여, 고휘도 영역 확대 처리에 의해 당해 화소가 고휘도 영역에 속하도록 변경된 경우, 이 고휘도 영역에 속하도록 변경된 화소에 대해서는 당해 화소를 주목 화소로 한 고휘도 영역 확대 처리는 수행되지 않는 것에 주의해야 된다. 고휘도 영역 확대 처리의 각 부분에서 수행되는 판정은, 고휘도 영역 확대부(133)에 입력된 2치화 데이터 값을 이용하는 것이고, 당해 2치화 데이터에 대한 고휘도 영역 확대 처리 중에 값이 변경된 가능성이 있는, 처리 중 혹은 처리 후의 데이터 값을 이용하는 것은 아니다. 이로써 화소마다 반복되는 고휘도 영역 확대 처리에 의해 고휘도 영역이 제한없이 확대되는 것을 방지하고 있다.

고휘도 영역 확대부(133)는 생성한 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 데이터 치환부(134)에 송신한다.

도 6에 도시된 데이터 치환부(134)는, 고휘도 영역 확대부(133)가 생성한 고휘도 영역 확대 2치화 데이터와 LUT(131)가 출력한 LUT 출력 화상을 수신하고, LUT 출력 화상의 각 화소의 휘도값을, 고휘도 영역 확대 2치화 데이터의 당해 화소에 대응하는 값에 따라서 소정의 값으로 치환함으로써 LV 패널(109)에 최종적으로 표시되는 LV 화상을 생성하고, LV 패널(109)에 송신한다. 데이터 치환부는 도 9에 도시한 것과 같이 선택부(141)와 지연부(142)를 구비한다.

선택부(141)는 고휘도 영역 확대부(133)로부터 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 수신한다. 각 화소에 대하여, 대응하는 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 값이 1인, 즉 고휘도 영역 확대 처리 전에 이미 고휘도 영역에 속해 있던 화소를 포함한, 고휘도 영역 확대 처리 후에 고휘도 영역으로서 표시하도록 판단된, 확대된 고휘도 영역에 속하는 화소라면, LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값을 고휘도 영역 데이터, 즉 고휘도 영역을 나타내는 휘도값으로 치환한다. 대응하는 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 값이 0인, 즉 고휘도 영역 확대 처리 후에 저휘도 영역으로서 표시하도록 판단된 화소라면, LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값은 치환되지 않는다. 확대된 고휘도 영역 휘도값이 고휘도 영역 데이터로 치환된 LUT 출력 화상은 LV 화상으로서 LV 패널(109)로 송신된다.

지연부(142)는 LUT(131)가 출력하는 LUT 출력 화상이 선택부(141)로 도달하는 타이밍을, 주로 2치화 처리 및 고휘도 영역 확대 처리에 상당하는 시간만큼 지연시킨다.

다음으로 제1실시예를 바탕으로, 화상을 표시하는 순서에 대하여 기재한다.

우선 도 4에 도시된 것과 같이 화상 표시 장치 본체(102)의 화상 처리 엔진(104)이, 화상 표시 장치(101)에 표시해야 될 RGB 화상을 생성하여 LCD 모듈(103)에 송신한다.

LCD 모듈(103)이 I/F(105)에 의해 RGB 화상을 수신하고, I/F(105)는 수신한 RGB 화상을 LCD 컨트롤러(106), LV 컨트롤러(108) 쌍방에 송신한다.

LCD 컨트롤러(106)가 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신하고, 수신한 RGB 화상을 신호 처리하여 RGB 패널(107)에 송신한다.

RGB 패널(107)이 LCD 컨트롤러(106)로부터 수신한 RGB 화상을 표시한다.

한편 LV 컨트롤러(108)도 LCD 컨트롤러(106)와 동일하게 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신한다.

도 6에 도시된 LV 컨트롤러(108)의 컬러 매트릭스 변환부(130)가, 수신한 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행하여, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LUT 입력 화상을 생성하고 LUT(131)에 송신한다.

LUT(131)가 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 LUT 입력 화상을 수신한다. LUT(131)에는, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록되어 있다. LUT(131)는 수신한 LUT 입력 화상의 각 화소에 대하여 계조 변환을 수행하고, LUT 출력 화상을 생성한다. LUT(131)는 생성된 LUT 출력 화상을, 2치화부(132) 및 데이터 치환부(134)에 송신한다.

2치화부(132)는 LUT(131)가 생성한 LUT 출력 화상을 수신하고, 각 화소의 휘도값을 2치화하여 2치화 데이터를 생성한다. 즉, 2치화부(132)는 LUT 출력 화상의 각 화소에 대하여, 당해 화소의 휘도값이 소정의 문턱값 이상인 경우에는 고휘도 영역으로 판단하여 2치화 데이터의 당해 화소에 대응하는 값을 1로 설정하고, 당해 화소의 휘도값이 소정의 문턱값보다 작은 경우에는 저휘도 영역으로 판단하여 2치화 데이터의 당해 화소에 대응하는 값을 0으로 설정한다. 2치화부(132)는 생성한 2치화 데이터를 고휘도 영역 확대부(133)에 송신한다.

고휘도 영역 확대부(133)는 2치화부(132)가 생성한 2치화 데이터를 수신하고, 2치화 데이터에 대하여 고휘도 영역을 확대하는 처리를 수행하여 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 생성한다. 즉, 각 화소에 대하여 당해 화소에 대응하는 2치화 데이터 값이 1이고, 당해 화소에 인접하는 화소의 상기 2치화 데이터 값이 0일 때, 인접하는 화소의 2치화 데이터 값을 1로 치환함으로써 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 생성한다. 고휘도 영역 확대부(133)는 생성한 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 데이터 치환부(134)의 선택부(261)에 송신한다.

도 9에 도시된 선택부(141)는 고휘도 영역 확대 2치화 데이터, 고휘도 영역 데이터 및 지연부(142)에 의해 지연된 LUT 출력 화상을 각각 수신한다. 지연부(142)가, LUT 출력 화상이 선택부(141)로 도달하는 타이밍을, 주로 2치화 처리 및 고휘도 영역 확대 처리에 상당하는 시간만큼 지연시킨다. 이로써 선택부(141)가 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 값을 바탕으로 한 LUT 출력 화상의 휘도값 치환 처리를 수행할 때에는, 당해 고휘도 영역 확대 2치화 데이터에 시간적으로 대응하는 LUT 출력 화상이 입력으로서 공급되도록, LUT 출력 화상의 도착 타이밍이 조정된다.

선택부(141)는, LUT 출력 화상의 각 화소의 휘도값을, 고휘도 영역 확대 2치화데이터의 당해 화소에 대응하는 값에 따라서 소정의 값으로 치환한다. 즉, 선택부(141)는 LUT 출력 화상의 각 화소의 휘도값을, 당해 화소에 대응하는 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 값이 1일 때, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값으로 치환함으로써 LV 화상을 생성한다.

이로써 LV 화상에서, 원래 고휘도 영역에 속해 있던 화소를 포함한, 고휘도 영역 확대 처리 후에 고휘도 영역에 속한다고 판단된, 확대된 고휘도 영역에 속하는 화소에는, 확실히 고휘도 영역 데이터가 공급되고, 당해 화소는 LV 패널(109)에서 고휘도 영역으로서 표시된다.

상기와 같이 동일한 RGB 화상이, 한 쪽은 LCD 컨트롤러(106)를 통하여 RGB 화상으로서 RGB 패널(107)에, 다른 한 쪽은 LV 컨트롤러(108)를 통하여 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LV 화상으로서 LV 패널(109)에, 동시에 표시된다.

전측 LCD 패널인 RGB 패널(107)과 후측 LCD 패널인 LV 패널(109)은, 도 5에 도시된 것과 같이 중첩된 구조로 되어 있기 때문에 광원(120)으로부터 백라이트 유닛(110)을 통하여 조사된 빛은, 동일한 RGB 화상을 바탕으로 한 LV 화상, RGB 화상이 각각 표시된 LV 패널(109), RGB 패널(107)을 순차적으로 통과하여 인간의 눈에 도달한다. 빛이 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107)을 통과할 때, 컬러 필터 기판(111) 및 각각이 갖는 도시하지 않은 액정층을 통과함으로써 색조와 휘도가 제어된다.

휘도 제어는 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107) 각각에 의해 개별적으로 수행하는 것이 가능하고, 따라서 세밀한 콘트라스트 조정이 가능해진다.

또한 RGB 패널(107)과 LV 패널(109)을 통하여 백라이트 유닛(110)으로부터 빛을 조사하면 쌍방의 패널을 통하여 인간의 눈에 도달한 빛은, 각각의 패널의 투과율을 곱한 것이 된다. 표시하려고 하는 화상의 어두운 부분의 흑색 들뜸을 방지하기 위해, LUT(131)가 그레이 스케일의 화상에 대하여 전술한 것과 같은 계조 변환을 수행함으로써, 휘도값이 작고 어두운 부분의 LV 패널(109) 투과율을 나쁘게 한다. 이로써 RGB 화상을 표시하는 RGB 패널(107)의 휘도값을 변경하지 않고, LV 패널(109)의 휘도값만을 변경함으로써 흑색 들뜸을 방지하는 것이 가능해진다.

여기서 RGB 패널(107)과 LV 패널(109)의 대응 화소는, 본 화상 표시 장치(101)를 정면으로부터 본 경우, 중첩되어 표시되도록 위치한다. 예를 들면 화상 표시 장치(101) 상에 폭이 1화소인 수직 직선이 그려지고, 당해 직선을 그리는 화소가 2치화부(132)에서 고휘도 영역으로 판단되며 또한 당해 직선 옆에 인접하는 화소에 대해서는 저휘도 영역으로 판단된 경우를 상정한다. 이 때, 고휘도 영역 확대부(133)는 고휘도 영역의 확대 처리를 수행하고, 이들의 인접한 화소를 확대된 고휘도 영역에 속하는 것으로 처리하기 때문에, 원래는 저휘도 영역에 속해있던 화소가 LV 패널(109) 상에서는 고휘도 영역으로서 표시된다. 따라서 당해 직선을, 본 화상 표시 장치(101)의 정면이 아니라 대각선 방향에서 본 경우, RGB 패널(107)에 표시된 직선과, LV 패널(109) 상에 표시된 확대된 고휘도 영역으로서 본래는 저휘도 영역이었던 화소가 중첩되어 보이기 때문에, 당해 직선을 정면으로부터 본 경우와 동일한 휘도에서, 당해 직선이 가늘게 표시되지 않고 또한 당해 직선이 2중으로 보이지 않으며 더욱이 색 어긋남이 일어나는 일 없이 정상으로 보는 것이 가능해진다.

상기 각 처리, 특히 고휘도 영역 확대 처리는 화소마다 실행된다. 즉, 처리 대상인 고휘도 영역을 화소 단위로 판단하고 원래 화상의 형태에 적응하면서 고휘도 영역을 확대 처리하리 때문에 확대 후의 고휘도 영역의 형상을, 원래 화상을 반영하도록 해서 섬세하게 결정하는 것이 가능해진다.

상기 일련의 처리는, 백라이트측의 후측 LCD 패널을 LV 패널(109)로서 구성했기 때문에 복잡한 구성으로 되어 있지 않고 실장에 필요한 회로 규모가 작아도 된다.

또한 LUT(131)의 값은 제품 실장 전에 오프 라인에서 작성하고, 회로 구성 상에서는 메모리를 실장하기만 하면 되므로, 계조 특성 변환은 용이하게 실현할 수 있다.

더욱이 도 5를 가지고 도시한 것과 같이 LV 패널(109)은 LV 컨트롤러(108)로부터 수신한 LV 화상을 표시한다. LV 화상은 그레이 스케일의 화상을 바탕으로 한 것이기 때문에 컬러 필터 등 통상의 LCD 패널이 필요로 하는 일부 구성 요소를 필요로 하지 않는다.

이상의 이유로 값 싸게 제품을 제공하는 것도 가능하다.

제1실시예 따른 실험 결과를 도 10, 11에 도시한다.

도 10(a)는 RGB 화상, 도 10(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 LUT 입력 화상, 도 10(c)는 추가 처리를 실시한 LV 화상으로, 도 10(a)의 RGB 화상과 도 10(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 10(d)의 최종 출력 화상이다. 본 도면에서는 고휘도 영역 확대 처리는 실시하지 않았다.

도 11(a)는 도 10(a)와 동일한 RGB 화상, 도 11(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 LUT 입력 화상, 도 11(c)는 추가 처리를 실시한 LV 화상으로, 도 11(a)의 RGB 화상과 도 11(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 11(d)의 최종 출력 화상이다. 본 도면에서는 고휘도 영역 확대 처리를 실시하고 있다. 도 10(c)와 도 11(c)를 비교하면, 고휘도 영역 확대 처리의 효과가, 특히 관람차의 바퀴살(spoke) 부분 등에 현저히 나타나 있다. 이와 같이 최종적으로 출력된 도 11(d)를 대각선 방향에서 봤을 때의 2중상과 색 어긋남이 방지된다.

제1실시예에서는 2치화 데이터에 대하여 고휘도 영역 확대부(133)에서 고휘도 영역 확대 처리를 실시했다. 이를 대신하여 2치화 데이터에 대하여 저휘도 영역의 축소 처리를 실시해도 된다. 즉, LUT(131)가 출력한 LUT 출력 화상의 각 화소에 대하여, 당해 화소에 대응하는 2치화 데이터 값이 0이고, 당해 화소에 인접하는 화소의 2치화 데이터 값이 1일 때, 당해 화소의 2치화 데이터 값을 1로 치환함으로써 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 생성하는, 저휘도 영역 축소부를 구비해도 된다. 이 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 바탕으로, 제1실시예와 동일하게 데이터 치환부(134)에서, 저휘도 영역 축소 2치화 데이터 값이 1일 때, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값으로 치환하는 처리를 수행해도 된다. 그렇게 함으로써 제1실시예에서 고휘도 영역 확대부(133)를 이용한 경우와 동일한 효과를 얻는 것이 가능해진다.

고휘도 영역 확대부(133) 혹은 저휘도 영역 축소부에서, 상기 2치화 데이터의 고휘도 영역 확대 또는 저휘도 영역 축소 처리를 실시할 때, 확대되는 고휘도 영역 또는 축소되는 저휘도 영역의 크기는, 전측 RGB 패널(107)과 후측 LV 패널(109)의 거리 및/또는 화상의 크기에 의해, 1화소부터 수 화소까지 적절히 결정되어도 된다. 단순히 2장의 LCD 패널을 중첩하면 패널 위치가 조금 어긋난 경우에 발생하는 모아레(moir)를 눈에 띄지 않게 하기 위해서 패널 사이에 디퓨저(diffuser)를 넣는 경우가 있다. 그러면 LCD 패널 사이의 거리가 필연적으로 확대되기 때문에 확대된 거리에 따른 만큼만 처리 범위를 확대해도 된다.

예를 들면 고휘도 영역 확대 처리에서, 주목 화소가 1인 경우, 주목 화소로부터 다른 화소까지의 거리를 계산하고, 소정 거리 이내의 화소의 2치화 데이터가 0인 경우, 그것을 1로 치환하는 처리를 수행해도 된다. 제1실시예에서는, 주목 화소의 근방 8화소에 대하여 처리를 실시했지만, 1화소 더욱 떨어진, 합계 24 화소에 대하여 처리를 실시해도 된다.

LUT(131), 2치화부(132), 고휘도 영역 확대부(133), 데이터 치환부(134)의 각 부에서, 각 화소에 대한 처리는 순차적으로 실행해도 되고 병렬로 실행해도 된다.

LV 컨트롤러(108)에서의 처리는 LCD 컨트롤러(106)에서의 처리보다 처리 시간을 필요로 할 가능성이 있다. 이 경우, LCD 컨트롤러(106)의 전단, 후단 혹은 LCD 컨트롤러(106) 내부에, LV 컨트롤러(108)와 화상 표시 타이밍을 동기시키기 위한 지연 회로를 구비해도 된다.

다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 제2실시예를 설명한다. LV 컨트롤러(208) 이외의 구성은 제1실시예와 동일하다.

LV 컨트롤러(208)는 고역(高域)을 검출하고, 검출된 고역에 속하는 화소에 대하여 그 휘도값을 어떤 값으로 변환한다. 고역이란, 그레이 스케일 화상인 LUT 출력 화상의 휘도값에 관한 공간 주파수가 소정의 값보다 높은 부위를 가리키고, 이는 당해 화상에서 가는 선이 많이 밀집되어 있는 듯한, 화상의 휘도값 변화가 빈번히 발생하고 있는 상태를 의미한다.

이와 같은 화상을 2장의 LCD 패널을 사용한 화상 표시 장치(101)에서 표시하고, 정면이 아닌 대각선에서 본 경우, 인접하는 선과의 관계 등으로 선이 보이는 방법이 일정하지 않거나 색 어긋남이 발생하여 부자연스럽게 비추어지는 일이 있다. 제2실시예는 이와 같은 경우에 대응된다.

LV 컨트롤러(208)는 컬러 매트릭스 변환부(130), LUT(131), 고역 검출부(251), 데이터 치환부(252) 및 저역 통과 필터(LPF, 253)를 구비한다.

컬러 매트릭스 변환부(130) 및 LUT(131) 구성은 제1실시예와 동일한데, 컬러 매트릭스 변환부(130)는 컬러 매트릭스 변환을 실시하여 그레이 스케일의 LUT 입력 화상을 생성하고, 생성한 LUT 입력 화상을 LUT(131)에 송신하고, LUT(131)는 LUT 입력 화상을 계조 변환하여 LUT 출력 화상을 생성하고, 생성한 LUT 출력 화상을 고역 검출부(251), 데이터 치환부(252) 및 LPF(253)에 송신한다.

고역 검출부(251)는 LUT(131)가 생성한, 그레이 스케일의 LUT 출력 화상을 수신하고, 고역을 검출한다. 고역이란, 상기와 같이 LUT 출력 화상의 휘도값에 관한 공간 주파수가 소정의 값보다 높은 부위를 가리킨다. 즉, 줄무늬나 체크무늬 등 일정 영역 내에서 휘도값이 큰 화소와 작은 화소가 혼재함으로써, 휘도값이 불균일한 경우를 말한다. 이와 같은 고역을 검출하기 위해서 고역 검출부(251)는 각 화소에 대하여 당해 화소 근방 화소의 휘도값의 분산값을 계산한다.

도 13은 화소 X₁₃을 주목 화소로 한 경우의 도면이다. 주목 화소 X₁₃을 중심으로 한 가로 5화소, 세로 5화소의 합계 25화소의 휘도값이 고역 검출에 사용된다.

고역 검출에서는 우선, 예를 들면 다음과 같은 식에 의해 평균값 및 분산값을 산출한다. 주목 화소 X₁₃의 휘도값을, 주목 화소의 표기와 동일하게 X₁₃으로 한다.

이 계산을 위해, 고역 검출부(251)는 도 14에 도시한 것과 같은 구성을 갖는다. 고역 검출부(251)는 n 라인 메모리(261), 블록 메모리(262), 분산 산출부(263), 비교부(264)를 구비한다.

n 라인 메모리(261)는 LUT(131)가 생성한 LUT 출력 화상 중 n줄만큼의 수평 라인 상에 존재하는 화소의 화소값을 일시적으로 격납하기 위한 메모리이다. n 라인 메모리(261)에 격납된 화소값 중 고역 검출에 사용하는 부위만 잘라내어 격납한 것이 블록 메모리(262)이다. 분산 산출부(263)는 이 블록 메모리(262)에 격납된 휘도값을 참조하면서, 상기 식에 의해 주목 화소 근방 화소의 휘도값의 분산값을 계산한다.

또한 n 라인 메모리(261), 블록 메모리(262)는 제1실시예에서, 본 제2실시예와 동일하게, 예를 들면 2치화부(132)의 전단에 설치되어도 된다.

분산 산출부(263)는 각 화소에 대해 계산한 분산값을 비교부(264)에 송신한다.

비교부(264)는 각 화소에 대하여, 분산 산출부(263)로부터 수신한 당해 화소에 대응하는 분산값을 소정의 문턱값2와 비교한다. 그 결과, 분산값이 문턱값2 이상인 경우는 고역으로 판단하여 당해 화소에 대응하는 고역 판정 플래그(flag)를 1로, 문턱값2보다 작은 경우는 고역이 아니라고 판단하여 당해 화소에 대응하는 고역 판정 플래그를 0으로 설정한다. 비교부(264)는 상기와 같이 설정한 고역 판정 플래그를 데이터 치환부(252)로 송신한다.

도 12에 도시된 LPF(253)는 LUT(131)로부터 수신한 LUT 출력 화상에 저역 통과 필터 처리를 적용하여 데이터 치환부(252)로 송신한다.

데이터 치환부(252)는, LUT(131)로부터 수신한 LUT 출력 화상과, LPF(253)로부터 수신한 LPF 처리 적용 후의 LUT 출력 화상으로부터, 고역 검출부(251)로부터 수신한 고역 판정 플래그를 바탕으로 LV 화상을 생성한다. 데이터 치환부(252)의 구성을 도 15에 도시한다. 데이터 치환부(252)는 제1선택부(271), 제2선택부(272), 제1지연부(273), 제2지연부(274)를 구비한다.

제1선택부(271)는 고역 검출부(251)로부터 고역 판정 플래그를, LUT(131)로부터 제1지연부(273)를 통하여 LUT 출력 화상 및 후술하는 제2선택부(272)로부터 고역인 경우에 표시해야 될 화상을 각각 수신한다. 각 화소에 대해 고역 검출 플래그가 1, 즉 당해 화소 근방이 고역이라고 판단된 경우에는 LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값을, 고역인 경우에 표시해야 될 화상의 대응 화소의 휘도값으로 치환한다. 고역 검출 플래그가 0, 즉 고역이 아니라고 판단된 경우에는 LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값은 치환되지 않는다. 제1선택부(271)에 의해 고역 부분의 휘도값이 치환된 LUT 출력 화상은 LV 화상으로서 LV 패널(109)로 송신된다.

제2선택부(272)는 각 화소에 대하여, 제1선택부(271)에서 고역이라고 판단된 경우에 LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값에 대하여 치환해야 될 화소값을 선택에 의해 생성하고 제1선택부(271)로 송신한다. 제2선택부(272)에서는, 예를 들면 LUT 출력 화상에 LPF(253)를 적용하여 생성된, 고역에 상당하는 부분을 흐리게 함으로써 고휘도 영역을 확대한 화상 또는 휘도값이 최대값인 고휘도 영역 데이터를 선택할 수 있도록 되어 있어도 된다. 이 고휘도 영역 데이터는, 예를 들면 제1실시예에서 2치화부(132) 혹은 고휘도 영역 확대부(133)에서 기재한 듯한 처리에 의해 고휘도 영역을 확대한 화상이어도 된다. 제2선택부(272)가 출력하는 화소값은 제2선택부(272)에 대하여 입력되는 선택 신호에 의해 결정된다. 이 선택 신호는, 제2실시예에서는 수동으로 전환하는 형식을 상정하고 있지만, 여기에 한정되지 않고 어떤 판단을 바탕으로 자동으로 전환하는 형식이어도 된다.

제1지연부(273) 및 제2지연부(274)는, 제1실시예의 지연부(142)와 동일하게 제1선택부(271) 및 제2선택부(272)로 입력되는 데이터의 도착 타이밍을 맞추기 위한 것이다.

다음으로 제2실시예를 바탕으로 화상을 표시하는 순서에 대하여 기재한다. 제1실시예와 제2실시예의 상이점은 LV 컨트롤러(208)이므로, LV 컨트롤러(208)에 관하여 상술한다.

도 12에 도시된 LV 컨트롤러(208)의 컬러 매트릭스 변환부(130)가, 수신한 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행하여, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LUT 입력 화상을 생성하고 LUT(131)에 송신한다.

LUT(131)가 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 LUT 입력 화상을 수신한다. LUT(131)에는 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록되어 있다. LUT(131)는 수신한 LUT 입력 화상의 각 화소에 대하여 계조 변환을 수행하고, LUT 출력 화상을 생성한다. LUT(131)는 생성한 LUT 출력 화상을 고역 검출부(251), 데이터 치환부(252) 및 LPF(253)에 송신한다.

도 14에 도시된 고역 검출부(251)의 n 라인 메모리(261)는 LUT(131)로부터 수신한 LUT 출력 화상 중 n줄만큼의 수평 라인 상에 존재하는 각 화소의 화소값을 격납한다.

블록 메모리(262)는 어떤 화소를 주목 화소로 했을 때, 당해 화소 근방 영역의 화소값을 n 라인 메모리(261)로부터 더욱 잘라내어 보존한다.

분산 산출부(263)가 블록 메모리(262)를 참조하여 주목 화소 근방의 분산값을 계산하고, 비교부(264)에 송신한다.

비교부(264)는 각 화소에 대하여 분산 산출부(263)로부터 수신한 분산값을 소정의 문턱값2와 비교하여 고역인지 아닌지 판정을 수행한다. 즉, 비교부(264)는 분산값이 문턱값2 이상인 경우에 화소 근방은 고역이라고 판정하여 당해 화소에 대응하는 고역 판정 플래그로 1을 설정하고, 분산값이 문턱값2보다 작은 경우에 화소 근방은 고역이 아니라고 판정하여 당해 화소에 대응하는 고역 판정 플래그로 0을 설정한다. 비교부(264)는 고역 판정 플래그를 데이터 치환부(252)에 송신한다.

도 12에 도시된 LPF(253)는 LUT(131)로부터 LUT 출력 화상을 수신하고, LPF(253)를 적용한 LUT 출력 화상을 생성하여 데이터 치환부(252)에 송신한다.

도 15에 도시된 데이터 치환부(252)의 제2선택부(272)는, 선택 신호에 의해, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값을 갖는 고휘도 영역 데이터 또는 LUT 출력 화상에 대하여 LPF(253)를 적용한 출력 화상 중 어느 값을 선택하여 제1선택부(271)에 송신한다.

제1선택부(271)는 LUT(131)로부터 LUT 출력 화상을 수신하고, 또한 제2선택부(272)로부터 고휘도 영역을 나타내는 휘도값을 갖는 고휘도 영역 데이터 또는 LUT 출력 화상에 대하여 LPF(253)를 적용한 출력 화상 중 어느 것으로부터 선택된 데이터를 수신하며, 각 화소에 대하여 당해 화소의 고역 판정 플래그가 1일 때, LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값을, 제2선택부(272)로부터 수신한 데이터의 당해 화소에 대응하는 값으로 치환하여 LV 화상을 생성하고 LV 패널(109)에 송신한다.

상기 고역 검출 처리 이후의 순서를 각 화소에 대하여 실시함으로써, 고역 검출 처리 후에 고역에 속한다고 판단된 화소에 대해서는 고휘도 영역 데이터 혹은 LUT 출력 화상에 대하여 LPF(253)를 적용한 출력 화상의 대응하는 화소의 화소값 중 어느 것이 LV 화상으로서 LV 패널(109)에 공급, 표시된다.

제2실시예는 이미 설명한 것과 같이 휘도값을 치환하는 대상이 되는 부위, 즉 고역 검출을 수행하는 것을 의도하는 것이다. LUT 출력 화상에 LPF(253)를 실시하는 것은, LUT 출력 화상에서 휘도값에 관한 공간 주파수가 높은 부분을 완만히 하는 것을 의미한다. 따라서 LUT 출력 화상에서 검출된 고역에 속하는 화소의 휘도값을, LPF(253)를 실시한 LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값 혹은 고휘도 영역 데이터로 치환함으로써, 가는 선이 많이 밀집되어 있는 듯한, 화상의 휘도값 변화가 빈번히 발생하고 있는 상태를 포함하는 화상을 2장의 LCD 패널을 사용한 화상 표시 장치(101)로 표시하고, 이를 대각선에서 본 경우에 표시가 부자연스러워진다는 문제를 해결할 수 있는 것은 자명하다. 이로써 제2실시예는 고역에서의 2중상을, 보다 자연스러운 표현으로, 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

또한 제2실시예에 대하여 동일한 RGB 화상이, 한쪽은 LCD 컨트롤러(106)를 통하여 RGB 화상으로서 RGB 패널(107)에, 다른 한 쪽은 LV 컨트롤러(208)를 통하여 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LV 화상으로서 LV 패널(109)에, 동시에 표시된다는 특징에 대해서는 제1실시예와 동일하며, 따라서 제2실시예도, 당해 특징에 기인하는, 세밀한 콘트라스트 조정과 흑색 들뜸 방지가 가능하다는 효과 및 실장에 필요한 회로 규모가 작고 값싼 제품 제공이 가능하다는 효과를 제1실시예와 동일하게 갖는다.

또한 상기 각 처리가 화소마다 실행되는 점에 있어서도 제1실시예와 동일하고 따라서 확대 후 고휘도 영역의 형상을, 원래 화상을 반영하도록 해서 섬세하게 결정하는 것이 가능해진다.

제2실시예에 따른 실험 결과를 도 16, 도 17에 도시한다.

도 16(a)는 RGB 화상, 도 16(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 LUT 입력 화상, 도 16(c)는 추가 처리를 실시한 LV 화상이고, 도 16(a)의 RGB 화상과 도 16(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 16(d)의 최종 출력 화상이다. 본 도면에서는 도 16(c)의 결과를 얻는데 있어서 고역 검출 처리를 실시하고, 또한 제2선택부(272)에서 고휘도 영역 데이터를 선택하고 있다.

도 17 역시 도 16과 동일하지만 본 도면에서는 도 17(c)의 결과를 얻는데 있어서, 제2선택부(272)에서 LUT 출력 화상에 대하여 LPF(253)를 적용한 화상을 선택하고 있다.

제2실시예에서는, 고역 검출부(251)에서 고역을 검출하는데 있어서 분산 산출부(263)에서 계산된 분산값을 사용했지만, 고역 검출의 기준이 되는 값은 분산에 한정되지 않고, 예를 들면 표준 편차, 인접 화소 차분의 절대값 합 등의 값을 사용하는 것도 가능하다.

고역 검출에 사용하는 분산값은 주목 화소를 중심으로 한 가로 5화소, 세로 5화소의 합계 25화소의 화소값을 바탕으로 계산했지만 여기에 한정되지 않고, 보다 적은 수의 화소의 화소값을 사용해도 되고, 보다 많은 수의 화소의 화소값을 사용해도 된다.

또한 LPF(253)는 회로 규모를 억제하기 위해, 매트릭스로 구성된, 중심이 1이고 주위가 1/2인 필터 등 가능한 한 간단한 것을 사용하는 것이 바람직하지만 여기에 한정되지 않는다.

제1실시예와 동일하게 LV 컨트롤러(208)의 각 부위에서, 각 화소에 대한 처리는 순차적으로 실행해도 되고 병렬로 실행해도 된다. 또한 LCD 컨트롤러(106)의 전단, 후단 혹은 LCD 컨트롤러(106)의 내부에, LV 패널(109)과의 표시 타이밍을 동기시키기 위한 지연 회로를 구비해도 된다.

다음으로 도 18을 참조하여 본 발명의 제3실시예를 설명한다. LV 컨트롤러(308) 이외의 구성은 제1실시예와 동일하다.

LV 컨트롤러(308)는 컬러 매트릭스 변환부(130), 룩업 테이블(LUT, 331), 고휘도 영역 확대부(332), 저역 통과 필터(LPF)부(333), 지연부(334) 및 선택부(335)를 구비한다.

컬러 매트릭스 변환부(130) 구성은 제1실시예와 동일한데, 컬러 매트릭스 변환부(130)는 컬러 매트릭스 변환을 실시하여 그레이 스케일의 LUT 입력 화상을 생성하고, 생성한 LUT 입력 화상을 LUT(331)에 송신한다.

LUT(331)는 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 컬러 매트릭스 변환 화상을 수신한다. LUT(131)는 컬러 매트릭스 변환 화상을 계조 변환하여 LUT 출력 화상을 생성한다. 도 2를 가지고 상술한 것과 같이 화상 데이터의 계조가 어두워지면 출력 휘도값이 이상보다 크고, 따라서 밝아진다. 즉, 실제로 LCD 패널에 표시되는 화상은, 이상으로 여겨지는 휘도값보다 크고 따라서 흰색처럼 밝게 표시된다. 이와 같이 이상값과 실측값 사이에서 계조 특성이 괴리된 입력 휘도값을, 소정의 문턱값1로 한다.

또한 휘도값의 최대값에 가까운, 높은 값의 문턱값2를 설정한다. 문턱값2는 문턱값2보다 높은 고휘도를 갖는 화소, 비교적 높은 휘도값이지만 문턱값2보다는 낮은 휘도값을 갖는 화소와 구별하여, 이들 화소 사이에서 명암을 더욱 강조하여 표시하기 위한 것이다.

LUT(331)는 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소에 대하여 당해 화소의 휘도값이 문턱값1 이상인 경우는 당해 휘도값을 소정의 값, 예를 들면 휘도값이 8비트로 표시되는 경우는 255에 0.8 등의 1보다 작은 소수를 곱한 값으로 변환한다. 더욱이 LUT(331)는 당해 화소의 휘도값이 문턱값1보다 큰 문턱값2 이상인 경우는, 당해 화소는 고휘도 영역에 있다고 판단하여, 당해 휘도값을 휘도값의 최대값, 예를 들면 휘도값이 8 비트로 표시되는 경우는 255로 변환한다. 이와 같이 해서 LUT(331)는 휘도가 조정된 LUT 출력 화상을 생성한다.

도 19에 LUT(31)의 계조 변환 특성의 예를 도시한다. 도 19(a)와 (b)에 휘도값이 8비트로 표시되는 경우를 예시하고 있다. 도 19(a)는 문턱값1 이상이고 문턱값2보다 작은 입력 휘도값을 255×m(m은 1보다 작은 소수)의 값으로 변환하고, 문턱값2 이상인 입력 휘도값을 255로 변환하며, 문턱값1보다 작은 입력 휘도값을 선형 함수에 의해 0부터 255×m(m은 1보다 작은 소수) 사이의 값으로 변환하는, LUT(331) 값의 설정예이다. 도 19(b)는 문턱값1 이상이고 문턱값2보다 작은 입력 휘도값을 255×m의 값으로 변환하고, 문턱값2 이상인 입력 휘도값을 255로 변환하며, 문턱값1보다 작은 입력 휘도값을 곡선 형상 함수에 의해 0부터 255×m 사이의 값으로 변환하는, LUT(331) 값의 설정예이다.

휘도값이 8비트로 표시되는 경우, 문턱값1은 32 등의 값을 취할 수 있지만 여기에 한정되지 않는다. 문턱값2도, 문턱값1보다 큰 어떤 값도 선택은 가능하지만, 문턱값2는 휘도값이 특히 높은 영역의 콘트라스트를 강조하기 위해 당해 영역을 선별하기 위한 것이므로, 휘도값의 최대값인 255에 가까운 값을 갖도록 해서 입력 휘도값, 즉 LUT(331)로 입력되는 컬러 매트릭스 변환 화상에서의 휘도값이 휘도값의 최대값에 가까운 화소만, 계조 변환 후의 출력 휘도값이 휘도값의 최대값을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

LUT(331)는 상기와 같이 고휘도 영역도 저휘도 영역도 아닌, 이들 사이의 중간 영역에 상당하는 휘도값을 갖는 화소에 대해서는, 그에 대한 출력 휘도값을 휘도값의 최대값보다 일정량 작은 값(도 19의 예의 255×m)으로 설정한다. 이와 같은 계조 변환 특성을 갖는 LUT(331)에 의해 계조 변환을 수행함으로써, 휘도값이 작은 저휘도 영역의 콘트라스트를 강조하고 흑색 들뜸을 방지하는 동시에, 고휘도 영역의 표현 능력을 높이는 것이 가능해진다.

또한 문턱값1보다 작은 입력 휘도값을 0부터 휘도값의 최대값보다 일정량 작은 값 사이의 값으로 변환하는 함수의 형상은 도 19(a), (b)에 제한되지 않는다. 함수의 형상은 실험에 의한 실측으로 구하는 것이 가능하다.

LUT(331)는 입력 휘도값과 출력 휘도값, 즉 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계로서 메모리 등에 사전 등록하고, 별도 설치되는 CPU 등으로 LUT(331) 상에 등록된 대응 관계를 참조하면서, 입력 휘도값을 출력 휘도값으로 변환하도록 실장하는 것이 가능하다.

LUT(331)는 상기와 같이 생성된 LUT 출력 화상을, 도 18에 도시된 고휘도 영역 확대부(332), LPF부(333) 및 지연부(334)에 송신한다.

고휘도 영역 확대부(332)는 LUT(331)가 생성한 LUT 출력 화상을 수신하고, LUT 출력 화상에 대하여 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 데이터를 생성한다. 구체적으로는 고휘도 영역 확대부(332)는 각 화소에 대하여 LUT 출력 화상의 당해 화소의 휘도값이 휘도값의 최대값이고, 당해 화소에 인접하는 화소의 휘도값이 휘도값의 최대값이 아닌 경우, 인접하는 화소의 휘도값을 휘도값의 최대값으로 치환함으로써 고휘도 영역 확대 데이터를 생성한다.

도 20(a)은 고휘도 영역 확대부(332)에서 수행되는 고휘도 영역 확대 처리의 개요를 도시한 것이다. 고휘도 영역 확대 처리는 LUT 출력 화상의 각 화소에 대하여, 화소마다 수행된다. LUT 출력 화상의, 현재 처리 중인 화소(및 그 휘도값)를 Xc, Xc에 인접하는 화소(및 그 휘도값)를, Xc의 좌상측 화소로부터 우측 방향 및 하측 방향의 순서로, X1 ~ X8로 한다. 도면 중에서 착색하여 표시되어 있는 화소는 고휘도 영역에 속하는 화소, 즉 LUT 출력 화상에서 휘도값의 최대값인 255 값을 갖는 화소를 나타내고, 흰색으로 표시되어 있는 화소는 고휘도 영역에 속하지 않는 화소로 한다. 즉 X1, X4, X6, X7이 고휘도 영역에 속하고, X2, X3, X5, X8이 고휘도 영역에 속하지 않는다.

도 20(b)는 고휘도 영역 확대 처리의 순서를 프로그램 형식으로 표현한 예이다. 우선 Xc가 255인지 아닌지, 즉 고휘도 영역에 속하는지 아닌지를 판정한다. 도 20(a)의 예에서 Xc는 고휘도 영역에 속하기 때문에 인접하는 화소의 휘도값 X1 ~ X8을 참조하고, 휘도값 Xi가 255가 아닌, 즉 고휘도 영역에 속하지 않는다면 Xi를 255로, 즉 해당하는 화소가 고휘도 영역에 속하도록 변경한다. 즉, 처리 중인 주목 화소가 화상에서 고휘도 영역의 경계인 엣지 상의 고휘도 영역에 속하고, 또한 주목 화소에 인접하는 화소로 고휘도 영역에 속하지 않는 것이 있다면, 주목 화소의 주변을 1화소만큼만 고휘도 영역으로 함으로써 고휘도 영역을 넓히는 처리를 수행한다. 이상의 처리에 의해 고휘도 영역 확대부(332)는 LUT 출력 화상으로부터 고휘도 영역 확대 데이터를 생성한다.

제3실시예에서는, 처리 대상이 되는 LUT 출력 화상의 각 수평 라인 상의 각 화소에 대하여, 당해 화소를 주목 화소로 하여 순차적으로 고휘도 영역 확대 처리를 실시하고 있다. 이와 같은 실시 형태에서, 어느 화소에 대하여 고휘도 영역 확대 처리를 실시했을 때, 당해 화소에 인접하는 화소로 고휘도 영역에 속하지 않는 것이 존재하여, 고휘도 영역 확대 처리에 의해 당해 화소가 고휘도 영역에 속하도록 변경된 경우, 이 고휘도 영역에 속하도록 변경된 화소에 대해서는 당해 화소를 주목 화소로 한 고휘도 영역 확대 처리는 수행되지 않는 것에 주의해야 된다. 고휘도 영역 확대 처리의 각 부분에서 수행되는 판정은, 고휘도 영역 확대부(332)에 입력된 LUT 출력 화상의 값을 이용하는 것이고, 당해 LUT 출력 화상에 대한 고휘도 영역 확대 처리 중에 값이 변경된 가능성이 있는 처리 중 혹은 처리 후의 데이터 값을 이용하는 것은 아니다. 이로써 화소마다 반복되는 고휘도 영역 확대 처리에 의해 고휘도 영역이 제한없이 확대되는 것을 방지하고 있다.

고휘도 영역 확대부(332)는 생성한 고휘도 영역 확대 데이터를 선택부(335)에 송신한다.

도 18에 도시된 LPF부(333)는 LUT(331)로부터 LUT 출력 화상을 수신하고, 수신한 LUT 출력 화상에 대하여 LPF를 적용하여, LPF 적용 화상을 생성한다. LPF부(333)는 생성한 LPF 적용 화상을 선택부(335)에 송신한다.

도 18에 도시된 선택부(335)는 고휘도 영역 확대부(332)가 생성한 고휘도 영역 확대 데이터와, LPF부(333)가 출력한 LPF 적용 화상과, LUT(331)가 출력한 LUT 출력 화상을 수신하고, 각 화소에 대하여 고휘도 영역 확대 데이터의 당해 화소에 대응하는 값에 따라서 LUT 출력 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값 또는 LPF 적용 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값 중 어느 값을 선택한다. 선택부(335)는 각 화소에 대하여 고휘도 영역 확대 데이터의 당해 화소에 대응하는 값이 휘도값의 최대값일 때, LPF 적용 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값을 선택하고, 휘도값의 최대값이 아닐 때, 상기 LUT 출력 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값을 선택함으로써 각 화소에 대한 휘도값을 결정한다. 선택부(335)는 각 화소에 대하여 선택된 휘도값을 결합하여, LV 패널(109)에 최종적으로 표시되는 LV 화상을 생성하고 LV 패널(109)에 송신한다.

도 21은 선택부(335)에서의, 각 화소에 대한 출력값의 선택 방법의 개요를 도시한 것이다. 도 21 상부의 'LUT 출력'은 LUT(331)가 출력한 LUT 출력 화상의 어느 1 수평 라인에 대하여, 횡축을 당해 수평 라인을 구성하는 화소의 배열, 종축을 각 화소의 휘도값으로 한 도면이다. 도 6 하부의 '선택 출력'은, 선택부(35)가 출력한 LV 화소에서의 'LUT 출력'과 동일한 1 수평 라인을 도시한 것으로, 횡축을 당해 수평 라인을 구성하는 화소의 배열, 종축을 각 화소의 LV 화상에서의 휘도값으로 한 도면이다.

'LUT 출력'의 '저휘도 영역'은, 컬러 매트릭스 변환 화상의 대응 화소가 0부터 문턱값1보다 작은 값을 가지고 있었기 때문에, LUT(331)에 의해 0부터 255×m보다 작은 휘도값으로 계조 변환된 화소에 의해 구성된 영역을 가리킨다. 'LUT 출력'의 '중간 영역'은, 컬러 매트릭스 변환 화상의 대응 화소가 문턱값1 이상이고 문턱값2보다 작은 값을 가지고 있었기 때문에, LUT(331)에 의해 휘도값 255×m으로 계조 변환된 화소에 의해 구성된 영역을 가리킨다. 'LUT 출력'의 '고휘도'는, 컬러 매트릭스 변환 화상의 대응 화소가 문턱값2 이상의 값을 가지고 있었기 때문에, LUT(331)에 의해 휘도값 255로 계조 변환된 화소에 의해 구성된 영역을 가리킨다.

여기서 'LUT 출력'의 '확대된 고휘도 영역'은, 고휘도 영역 확대부(332)가 고휘도로 표시하도록 판단한 결과, 고휘도 영역 확대 데이터에서 값이 255인 휘도값을 갖는 화소 및 LUT 출력 화상에서 원래 휘도값 255를 갖고 있던 화소에 의해 구성된 영역을 가리킨다. 확대된 고휘도 영역에는, 원래는 고휘도 영역이 아니었던 영역이 고휘도 영역으로 변경된 부분이 포함되어 있다. 따라서 도 21의 'LUT 출력'에서 확대된 고휘도 영역은, 고휘도 영역과 중간 영역의 일부를 포함한 형상으로 그려져 있다.

선택부(335)는 확대된 고휘도 영역에 속하는 화소에 관해서는 LPF 적용 화상의 대응 화소의 휘도값을 선택한다. 또한 선택부(335)는 확대된 고휘도 영역에 속하지 않는 화소에 관해서는, LUT 출력 화상의 대응 화소의 휘도값을 선택한다. 선택된 각 화소의 휘도값은 결합되고, LV 화상으로서 LV 패널(109)로 송신된다. 즉, LUT 출력 화상의, 확대된 고휘도 영역에 속하는 화소에 관해서만 LPF 적용 화상의 대응하는 화소의 휘도값으로 치환된 화상이 LV 화상으로서 송신된다.

지연부(334)는 LUT(331)가 출력하는 LUT 출력 화상이, 선택부(335)로 도달하는 타이밍을, 주로 고휘도 영역 확대 처리 및 LPF 처리에 상당하는 시간만큼 지연시킨다.

LV 패널(109)은 선택부(335)로부터 수신한 LV 화상, 즉 휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상을 수신하고 표시한다.

다음으로 제3실시예를 바탕으로, 화상을 표시하는 순서에 대하여 기재한다.

우선 도 4에 도시된 것과 같이 화상 표시 장치 본체(102)의 화상 처리 엔진(104)이, 화상 표시 장치(101)에 표시해야 될 RGB 화상을 생성하여 LCD 모듈(103)에 송신한다.

LCD 모듈(103)이 I/F(105)에 의해 RGB 화상을 수신하고, I/F(105)는 수신한 RGB 화상을 LCD 컨트롤러(106), LV 컨트롤러(308) 쌍방에 송신한다.

LCD 컨트롤러(106)가 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신하고, 수신한 RGB 화상을 신호 처리하여 RGB 패널(107)에 송신한다.

RGB 패널(107)이 LCD 컨트롤러(106)로부터 수신한 RGB 화상을 표시한다.

한편 LV 컨트롤러(308)도 LCD 컨트롤러(106)와 동일하게 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신한다.

도 18에 도시된 LV 컨트롤러(308)의 컬러 매트릭스 변환부(130)가, 수신한 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행하여, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 컬러 매트릭스 변환 화상을 생성하고 LUT(331)에 송신한다.

LUT(331)가 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 컬러 매트릭스 변환 화상을 수신한다. LUT(331)에는, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록되어 있다. LUT(331)는 수신한 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소에 대하여 계조 변환을 수행하고, LUT 출력 화상을 생성한다.

LUT(331)는, 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소에 대하여 당해 화소의 휘도값이 문턱값1 이상인 경우, 당해 휘도값을 소정의 값, 예를 들면 8비트로 표현되는 경우는 255에 0.8 등의 1보다 작은 소수를 곱한 값으로 변환한다. 더욱이 LUT(331)는 당해 화소의 휘도값이 문턱값1보다 큰 문턱값2 이상인 경우, 당해 화소는 고휘도 영역에 있다고 판단하고, 당해 휘도값을 휘도값의 최대값, 예를 들면 휘도값이 8비트로 표현되는 경우는 255로 변환한다. 또한 LUT(331)는 당해 화소의 휘도값이 문턱값1보다 작은 경우, 당해 휘도값을 0부터 휘도값의 최대값에 1보다 작은 소수를 곱한 값의 사이의 값으로 변환한다.

LUT(331)는 생성한 LUT 출력 화상을, 고휘도 영역 확대부(332), LPF부(333) 및 지연부(334)에 송신한다.

고휘도 영역 확대부(332)는 LUT(331)가 생성한 LUT 출력 화상을 수신하고, 고휘도 영역이 확대된 고휘도 영역 확대 데이터를 생성한다. 즉, 고휘도 영역 확대부(332)는 각 화소에 대하여 LUT 출력 화상의 당해 화소의 휘도값이 휘도값의 최대값이고, 당해 화소에 인접하는 화소의 휘도값이 휘도값의 최대값이 아닌 경우, 인접하는 화소의 휘도값을 휘도값의 최대값으로 치환함으로써 고휘도 영역 확대 데이터를 생성한다. 고휘도 영역 확대부(332)는 생성한 고휘도 영역 확대 데이터를 선택부(335)에 송신한다.

한편 LPF부(333)도 LUT 출력 화상을 수신하고, LPF를 적용하여 LPF 적용 화상을 생성한다. LPF부(333)는 생성한 LPF 적용 화상을 선택부(335)에 송신한다.

선택부(335)는 고휘도 영역 확대 데이터, LPF 적용 화상 및 지연부(334)에 의해 지연된 LUT 출력 화상을 각각 수신한다. 지연부(334)가, LUT 출력 화상이 선택부(335)로 도달하는 타이밍을, 주로 고휘도 영역 확대 처리 및 LPF 처리에 상당하는 시간만큼 지연시킨다. 이로써 선택부(335)가 고휘도 영역 확대 데이터의 값을 바탕으로 한 휘도값의 선택을 수행할 때에는 당해 고휘도 영역 확대 데이터에 시간적으로 대응하는 LUT 출력 화상이 입력으로서 공급되도록, LUT 출력 화상의 도착 타이밍이 조정된다.

선택부(335)는, 각 화소에 대하여, 고휘도 영역 확대 데이터의 당해 화소에대응하는 값에 따라서 LUT 출력 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값, 또는 LPF 적용 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값을 선택하여, 흑백 조정 화상을 생성한다. 즉, 선택부(335)는 각 화소에 대하여, 고휘도 영역 확대 데이터의 당해 화소에 대응하는 값이 휘도값의 최대값일 때, LPF 적용 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값을 선택하고, 휘도값의 최대값이 아닐 때, LUT 출력 화상의 당해 화소에 대응하는 휘도값을 선택함으로써 LV 화상을 생성한다.

이로써 LV 화상에서, 확대된 고휘도 영역에 속하는 화소에는, 확실히 LPF 적용화상의 대응 휘도값이 설정되고, 당해 화소는 LV 패널(109)에서 고휘도 영역으로서 표시된다.

상기와 같이 동일한 RGB 화상이, 한 쪽은 LCD 컨트롤러(106)를 통하여 RGB 화상으로서 RGB 패널(107)에, 다른 한 쪽은 LV 컨트롤러(308)를 통하여 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LV 화상으로서 LV 패널(109)에, 동시에 표시된다.

전측 LCD 패널인 RGB 패널(107)과 후측 LCD 패널인 LV 패널(109)은, 도 5에 도시된 것과 같이 중첩된 구조로 되어 있기 때문에 광원(120)으로부터 백라이트 유닛(110)을 통하여 조사된 빛은, 동일한 RGB 화상을 바탕으로 한 LV 화상, RGB 화상이 각각 표시된 LV 패널(109), RGB 패널(107)을 순차적으로 통과하여 인간의 눈에 도달한다. 빛이 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107)을 통과할 때, 컬러 필터 기판(111) 및 각각이 갖는 도시하지 않은 액정층을 통과함으로써 색조와 휘도가 제어된다.

휘도 제어는 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107) 각각에 의해 개별적으로 수행하는 것이 가능하고, 따라서 세밀한 콘트라스트 조정이 가능해진다.

또한 RGB 패널(107)과 LV 패널(109)을 통하여 백라이트 유닛(110)으로부터 빛을 조사하면 쌍방의 패널을 통하여 인간의 눈에 도달한 빛은, 각각의 패널의 투과율을 곱한 것이 된다. 표시하려고 하는 화상의 어두운 부분의 흑색 들뜸을 방지하기 위해, LUT(331)가 그레이 스케일의 화상에 대하여 전술한 것과 같은 계조 변환을 수행함으로써, 휘도값이 작고 어두운 부분의 LV 패널(109) 투과율을 나쁘게 한다. 이로써 RGB 화상을 표시하는 RGB 패널(107)의 휘도값을 변경하지 않고, LV 패널(109)의 휘도값만을 변경함으로써 흑색 들뜸을 방지하는 것이 가능해진다.

더욱이 LUT(331)는 도 19에 도시한 것과 같이 입력된 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소의 휘도값을, 0부터 휘도값의 최대값×m 사이의 값, 휘도값의 최대값×m, 휘도값의 최대값의, 세 종류의 휘도값으로 변환한다. 즉, 저휘도 영역과 중간 영역을 구별하는 동시에 휘도값이 최대값인 고휘도 영역과 중간 영역을 명확히 다른 휘도값으로서 표시하도록, 휘도값의 계조 변환이 이루어진다. 이 결과, 휘도값이 높은, 특히 밝은 부분을 다른 부분으로부터 강조시켜서 표현하는 것이 가능해진다.

단, LUT(331)의 출력을 그대로 LV 패널(109)에 그리면 고휘도 영역이 다른 곳에 비해서 눈에 띄게 표시된다. 이것은 LUT(331)에서, 입력 휘도값이 중간 영역에 속하는 화소에 대한 출력 휘도값으로서 휘도값의 최대값×m의 값을 사용하는 한편, 고휘도 영역에 속하는 화소에 대한 출력 휘도값으로서 휘도값의 최대값을 사용하고 있고, 양측의 출력 휘도값이 연속적이지 않은 것에 기인한다. 이는 도 21의 'LUT 출력'에서, 고휘도 영역과 중간 영역 경계의 상승, 하강이 수직인 것으로 나타나있다.

그래서 LUT 출력 화상의, 중간 영역과 고휘도 영역 사이의 휘도값의 경계를 완만히 하기 위해서 LPF부(333)를 적용하고 있다. LPF부(333)가 LUT 출력 화상에 LPF를 적용함으로써 휘도값을 도 21에 나타난 것과 같은 일 수평 라인 상의 함수로서 봤을 때, 함수의 고영역 부분이 제거되어 둔화된 상태가 된다. 이로써 특히 고휘도 영역과 중간 영역의 경계 부분에 대하여 그 엣지가 둔화된 상태가 되고, 결과로서 고휘도 영역의 중앙부가 날카로워져서 주변부가 경사를 형성하게 된다.

한편으로 고휘도 영역 이외의 영역에 대해서는 LUT 출력 화상의 휘도값을 존중한 표시를 수행하기 위해, 본 실시 형태에서는 고휘도 영역 확대 데이터가 휘도값의 최대값인 부분에 대해서만 LPF 적용 화상의 휘도값을 선택하고 있다. 이들 처리에 의해 고휘도 영역 이외의 표시가 둔화되지 않고 고휘도 영역의 계조 특성을 양호하게 하여, 백색으로만 칠해지는 것을 방지하고 자연스러운 화상을 표현하는 것이 가능해진다.

상기 일련의 처리는, 백라이트측의 후측 LCD 패널을 LV 패널(109)로서 구성했기 때문에 복잡한 구성으로 되어 있지 않고 실장에 필요한 회로 규모가 작아도 된다.

또한 LUT(331)의 값은 제품 실장 전에 오프 라인에서 작성하고, 회로 구성 상에서는 메모리를 실장하기만 하면 되므로, 계조 특성 변환은 용이하게 실현할 수 있다.

더욱이 도 5에 도시한 것과 같이 LV 패널(109)은 LV 컨트롤러(308)로부터 수신한 LV 화상을 표시한다. LV 화상은 그레이 스케일의 화상을 바탕으로 한 것이기 때문에 컬러 필터 등 통상의 LCD 패널이 필요로 하는 일부 구성 요소를 필요로 하지 않는다.

이상의 이유로 값 싸게 제품을 제공하는 것도 가능하다.

제3실시예에 따른 실험 결과를 도 22, 23에 도시한다.

도 22(a)는 RGB 화상, 도 22(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 컬러 매트릭스 변환 화상, 도 22(c)는 컬러 매트릭스 변환 화상을 LUT(331)에 의해 계조 변환 후, 고휘도 영역 확대 처리 등의 추가 처리를 실시한 LV 화상으로, 도 22(a)의 RGB 화상과 도 22(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 22(d)의 최종 출력 화상이다.

도 23(a) ~ (d)는 도 22(a) ~ (d)의 확대도이다. 본 확대도에서 중심에 시계탑이 표시되어 있다. 시계탑 중심의 빛이 도 23(a)에서는 모두 휘도값의 최대값으로 그려졌고, 백색으로만 칠해지는 현상이 일어나 있다. 본 처리를 적용한 결과, 도 23(d)에서는 시계탑 중심의 빛의, 고휘도 영역에 상당하는 부분의 계조가 양호하게 표시되어 있다.

제3실시예에서의 LPF에 관해서는 2차원 LPF로, 예를 들면 7×7 탭의 적화연산(積和, 적산의 합을 구함)을 실현하여, 예를 들면 모든 탭의 가중치(계수)가 1인 필터를 실장해도 되지만, 탭 사이즈와 계수는 저역 통과 필터를 형성하는 것이라면 특별히 상기에 한정되는 것은 아니다.

고휘도 영역 확대 처리에서 주목 화소가 고휘도인 경우, 주목 화소로부터 다른 화소까지의 거리를 계산하고, 소정의 거리 이내의 화소의 고휘도 영역 확대 데이터가 고휘도가 아닌 경우에 이를 고휘도에 속하도록 치환하는 처리를 수행해도 된다. 본 실시 형태에서는 주목 화소의 근방 8 화소에 관해서 처리를 실시했지만, 1화소 더욱 떨어진, 합계 24 화소에 관해서 처리를 실시해도 된다.

LUT(331), 고휘도 영역 확대부(332), 선택부(335) 등의 각 부에서, 각 화소에 대한 처리는 순차적으로 실행해도 되고 병렬로 실행해도 된다.

LV 컨트롤러(308)에서의 처리는 LCD 컨트롤러(106)에서의 처리보다 처리 시간을 필요로 할 가능성이 있다. 이 경우, LCD 컨트롤러(106)의 전단, 후단 혹은 LCD 컨트롤러(106) 내부에, LV 컨트롤러(108)와 화상 표시 타이밍을 동기시키기 위한 지연 회로를 구비해도 된다.

다음으로 도 24를 참조하여 본 발명의 제4실시예를 설명한다. LV 컨트롤러(408) 이외의 구성은 제1실시예와 동일하다.

LV 컨트롤러(408)는 컬러 매트릭스 변환부(130), 룩업 테이블(LUT, 431)을 구비한다.

컬러 매트릭스 변환부(130)의 구성은 제1실시예와 동일한데, 컬러 매트릭스 변환부(130)는 컬러 매트릭스 변환을 실시하여 그레이 스케일의 LUT 입력 화상을 생성하고, 생성한 LUT 입력 화상을 LUT(431)에 송신한다.

LUT(431)는 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 LUT 입력 화상을 수신한다. LUT(431)는 LUT 입력 화상을 계조 변환하고 LUT 출력 화상을 생성한다. 도 2를 가지고 상술한 것과 같이 화상 데이터의 계조가 어두워지면 출력 휘도값이 이상보다 커진다. 즉, 실제로 RGB 패널에 표시되는 화상은, 이상으로 여겨지는 휘도값보다 크고 따라서 백색처럼 밝게 표시된다.

도 25(a)는 도 2에서는 대수 표현되어 있던 x축, 즉 입력 휘도값을 선형으로 표현한 것이다. 선 481, 482는 도 2의 선 11, 12와 동일하게 휘도값의 입출력의 이상적인 관계 및 LCD 패널을 사용한 종래의 화상 표시 장치에서의 실제 휘도값의 입출력의 관계를 각각 도시한다. 도 25(a)에서 선 481과 선 482가 특히 괴리되어 있는, 입력 휘도값이 작은 부위를 확대한 것이 도 25(b)이다. 도 25(b)의 선 483, 484는 휘도값의 입출력의 이상적인 관계 및 LCD 패널을 사용한 종래의 화상 표시 장치에서의 실제 휘도값의 입출력 관계를 각각 도시하고, 도 25(a)의 선 481과 선 482에 각각 대응한다. LUT(431)는, 입력 화상의 화소가 어떤 입력 휘도값을 가지고 있던 경우, 당해 입력 휘도값이 실제로 선 484 상의 대응하는 출력 휘도값으로 그려진 곳을, 당해 입력 휘도값에 대응하는 선 483의 출력 휘도값으로 그려지도록 출력 휘도값이 보정되는 계조 변환을, LUT(431)가 실시하도록 설정된다.

도 26(a)는 실측점에 관한 LUT(431) 설정의 일 형태를 도시한다. 여기서 실측점은, 출력 휘도값의 실측값이 실험 등에 의해 실제로 측정된, 입력 휘도값을 가리킨다. 실측점은 0부터 휘도값의 최대값까지 사이의 다른 값을 갖는 것으로, 본 실시 형태에서 종래의 꺾은선에 의한 감마 근사에 있어서의 변극점에 상당한다. 또한 본 실시 형태에서는 휘도값은 8비트로 표현되고, 결과로서 휘도값의 최대값은 255 값을 나타내고 있지만, 휘도값을 표현하는 비트수는 8비트에 한정되지 않는다.

도 26(a)에서는 실측점으로서, 입력 휘도값이 도 26(a)의 '입력' 열에 도시된 값, 즉 1, 15, ..., 255의 값을 사용하고 있다. '측값%' 열은 각 실측점에 대응하는 휘도값이 LCD 패널에 입력된 경우, 실제로 표시되는 출력 휘도값을, 100%로 정규화한 값을 나타낸다. '이상값%' 열은, 각 실측점에 대응하는 휘도값이 LCD 패널에 입력된 경우의 이상 출력 휘도값을, 100%로 정규화한 값을 나타낸다. 예를 들면 Xn을 입력 휘도값으로 한 경우, Xn의 이상값을 차식에 의해 구해도 된다.

Xn의 이상값 = (Xn / 255)^2.2 × 100

상기 식에서 지수 '2.2'는 일반적인 디스플레이의 감마값으로서 알려져 있는 것이기 때문에 본 실시 형태에서 사용하는 것이지만, 여기에 한정되지 않고 예를 들면 사용하는 디스플레이의 특성에 따른 다른 값이어도 된다.

'보정 계수' 열은 각 실측점에 대응하는 '이상값%'를 '실측값%'로 나눈 값을 나타낸다. 'LUT값' 열은 각 실측점에 대응하는 '보정 계수'를, 휘도값의 최대값으로 정규화한, 즉 '보정 계수'에 휘도값의 최대값을 곱하여 라운드 처리를 수행한 값을 나타낸다. 'LUT값'은 출력 휘도값에 상당하는 값이다.

이와 같이 입력 휘도값이 실측점의 어느 것인가에 대응하는 경우, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써, 당해 실측점에 상당하는 'LUT값'이 사전에 계산되고, 또한 당해 실측점과 'LUT값'이 관련지어진 대응 관계로서 LUT(431)에 등록되어 있다. LUT 입력 화상의 어느 화소가 실측점에 상당하는 휘도값을 가지고 있는 경우, 이 대응 관계를 바탕으로 입력 휘도값에 대응하는 'LUT값'을 취득하고, 그 값을 출력 휘도값으로서 LUT 출력 화상, 즉 LV 화상을 생성한다.

도 26(a)는 각 실측점에 상당하는 휘도값만의 대응 관계가 등록된 것으로, 이 상태에서는 입력 휘도값이 이산적(discrete)으로 되어 있는, 즉 LUT(431)의 '입력' 열에 존재하지 않는, 예를 들면 2~14, 16~30 등의 실측점 사이의 입력 휘도값이 존재한다. 따라서 '입력' 열에서의 입력값의 간격이 1이 되도록 LUT(431)의 대응 관계를 설정한다. 이 설정은 인접하는 실측점 사이를 선형 보간하며 더욱이 이상값으로의 보정 계수를 구함으로써 수행된다.

구체적으로는 다음과 같이 실측점 사이의 각 입력 휘도값에 대응하는 출력 휘도값을 계산한다. 우선 Xn을 입력 휘도값으로 한 경우, 다음의 선형 보간식에 의해 Xn에 대응하는 선형 보간된 실측값 Yn을 산출한다.

여기서 Xmin, Ymin은, 입력 휘도값 Xn을 사이값으로서 갖는 2개의 실측점 중 값이 작은 실측점의 입력 휘도값 및 그에 대응하는 실측값을 가리킨다. 또한 Xmax, Ymax는 입력 휘도값 Xn을 사이값으로서 갖는 2개의 실측점 중, 값이 큰 실측점의 입력 휘도값 및 그에 대응하는 실측값을 가리킨다. 이와 같이 2개의 실측점의 실측값을 안분(divide [distribute] proportionally)하여 입력값의 간격 1에 대응하는 증분을 계산하고, 상응하는 간격만큼의 증분을 실측값에 가산함으로써 실측값을 선형 보간한다.

도 26(b)는 2개의 실측점 'X15', 'X31' 사이의 각 휘도값에 대응하는, LUT(431)의 대응 관계 설정의 일 형태이다. 2개의 실측점 사이의 각 입력 휘도값이 '입력' 열에 도시된다. 또한 상기 선형 보간식에서 Xmin을 15, Xmax를 31로 했을 때, X16~X30의 각 입력 휘도값에 대하여 선형 보간식에 의해 계산된 실측값을, 100%로 정규화한 값이 '실측값%' 열에 도시되고 있다. '이상%' 열은 각 입력 휘도값이 LCD 패널에 입력된 경우의 이상 출력 휘도값을, 100%로 정규화한 값을 나타낸다. 이 값은, 실측점에 대응하는 휘도값의 경우와 같은 계산식에 의해 구해져도 된다. '보정 계수' 열은 각 입력 휘도값에 대응하는 '이상%'를 '실측값%'으로 나눈 값을 나타낸다. 'LUT값' 열은 각 입력 휘도값에 대응하는 '보정 계수'를, 휘도값의 최대값으로 정규화한, 즉 '보정 계수'에 휘도값의 최대값을 곱하고 라운드 처리를 수행한 값을 나타낸다. LUT값은 출력 휘도값에 상당하는 값이다.

이와 같이 입력 휘도값이 실측점의 어디에도 대응하지 않는 경우, 당해 입력 휘도값을 사이값으로서 갖는 2개의 실측점 사이에서, 실측점끼리의 실측값을 선형 보간하여 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값을 취득하고, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값과 당해 입력 휘도값의 이상값으로부터 당해 입력 휘도값의 보정 계수를 계산하여, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써 당해 입력 휘도값과 'LUT값'이 관련지어진 대응 관계로서 LUT(431)에 등록되어 있다. LUT 입력 화상의 어느 화소가 실측점에 상당하지 않는 휘도값을 가지고 있는 경우, 이 대응 관계를 바탕으로, 입력 휘도값에 대응하는 'LUT값'을 취득하고, 그 값을 출력 휘도값으로서 LUT 출력 화상, 즉 LV 화상을 생성한다.

LUT(431)는 입력 휘도값과 출력 휘도값, 즉 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계로서 메모리 등에 사전 등록하고, 별도 설치되는 CPU 등으로 LUT(431) 상에 등록된 대응 관계를 참조하면서, 입력 휘도값을 출력 휘도값으로 변환하도록 실장하는 것이 가능하다.

LUT(431)는 상기와 같이 생성된 LUT 출력 화상을, LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)로 송신한다.

다음으로 제4실시예를 바탕으로, 화상을 표시하는 순서에 대하여 기재한다.

우선 도 4에 도시된 것과 같이 화상 표시 장치 본체(102)의 화상 처리 엔진(104)이, 화상 표시 장치(101)에 표시해야 될 RGB 화상을 생성하여 LCD 모듈(103)에 송신한다.

LCD 모듈(103)이 I/F(105)에 의해 RGB 화상을 수신하고, I/F(105)는 수신한 RGB 화상을 LCD 컨트롤러(106), LV 컨트롤러(108) 쌍방에 송신한다.

LCD 컨트롤러(106)가 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신하고, 수신한 RGB 화상을 신호 처리하여 RGB 패널(107)에 송신한다.

RGB 패널(107)이 LCD 컨트롤러(106)로부터 수신한 RGB 화상을 표시한다.

한편 LV 컨트롤러(108)도 LCD 컨트롤러(106)와 동일하게 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신한다.

도 24에 도시된 LV 컨트롤러(408)의 컬러 매트릭스 변환부(130)가, 수신한 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행하여, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LUT 입력 화상을 생성하고 LUT(431)에 송신한다.

LUT(431)가 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 LUT 입력 화상을 수신한다. LUT(431)에는 계조 변환 전후의 휘도값 대응 관계가 등록되어 있다. 이 대응 관계로서는, 입력 휘도값이 실측점의 어딘가에 대응하는 경우, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써, 당해 실측점에 상당하는 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 실측점과 'LUT값'이 관련지어져 등록되어 있다. 또한, 입력 휘도값이 실측점의 어디에도 대응하지 않는 경우는, 당해 입력 휘도값을 사이값으로 갖는 2개의 실측점 사이에서, 실측점끼리의 실측값을 선형 보간하여, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값을 취득하고, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값과 당해 입력 휘도값의 이상값으로부터 당해 입력 휘도값의 보정 계수를 계산하여, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 입력 휘도값과 'LUT값'이 관련지어진 대응 관계로서 LUT(431)에 등록되어 있다.

LUT(431)는 수신한 LUT 입력 화상의 각 화소에 대하여 계조 변환을 수행하여 LUT 출력 화상을 생성한다. LUT(431)는 생성한 LUT 출력 화상을 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)에 송신한다.

상기와 같이 동일한 RGB 화상이, 한 쪽은 LCD 컨트롤러(106)를 통하여 RGB 화상으로서 RGB 패널(107)에, 다른 한 쪽은 LV 컨트롤러(408)를 통하여 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LV 화상으로서 LV 패널(109)에, 동시에 표시된다.

전측 LCD 패널인 RGB 패널(107)과 후측 LCD 패널인 LV 패널(109)은, 도 5에 도시된 것과 같이 중첩된 구조로 되어 있기 때문에 광원(120)으로부터 백라이트 유닛(110)을 통하여 조사된 빛은, 동일한 RGB 화상을 바탕으로 한 LV 화상, RGB 화상이 각각 표시된 LV 패널(109), RGB 패널(107)을 순차적으로 통과하여 인간의 눈에 도달한다. 빛이 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107)을 통과할 때, 컬러 필터 기판(111) 및 각각이 갖는 도시하지 않은 액정층을 통과함으로써 색조와 휘도가 제어된다.

휘도 제어는 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107) 각각에 의해 개별적으로 수행하는 것이 가능하고, 따라서 세밀한 콘트라스트 조정이 가능해진다.

또한 RGB 패널(107)과 LV 패널(109)을 통하여 백라이트 유닛(110)으로부터 빛을 조사하면 쌍방의 패널을 통하여 인간의 눈에 도달한 빛은, 각각의 패널의 투과율을 곱한 것이 된다.

제4실시예에서, 실제로 LUT(431)에 설정되는, 입력 휘도값과 출력 휘도값 대응의 일 형태를 도 27에 도시한다. 본 도면에서, 입력 휘도값이 작은 부분에 대응하는 출력 휘도값의 기울기는 도 25에 도시된 실측값에 비해서 가파른 형상으로 되어 있고, 이상에 가까운 것이 되어 있다. LUT(431)가 그레이 스케일의 화상에 대하여 이와 같은 계조 변환을 수행함으로써, 휘도값이 작고 어두운 부분의 LV 패널(109) 투과율을 나쁘게 한다. 이로써 RGB 화상을 표시하는 RGB 패널(107)의 휘도값을 변경하지 않고, LV 패널(109)의 휘도값만을 변경함으로써 흑색 들뜸을 방지하는 것이 가능해진다.

도 27에서 특히 주목해야 될 점은, 실측점, 즉 꺾은선에 의한 감마 근사에서의 변극점에 상당하는 입력 휘도값의 대부분은, 대응하는 출력 휘도값이 극대점이 되어 있다. 즉 입력 휘도값이 변극점보다 커지면 출력 휘도값은 일단 감소하고 있는 것이다. 실측점 사이의 각 입력 휘도값에서의 실측값은 상기의 선형 보간식에 의하여 산출되는데, 실측점 사이의 선형 보간에 의해 산출되는 부분에서의 Xn의 이상값을 도출하기 위한 계산식은 우측 하측 방향으로 부푼 형상의 함수를 가지므로, 입력 휘도값이 변극점보다 커지면 출력 휘도값은 ㅇ리단 감소한다. 도 26(b)에서는 실제로 입력 휘도값이 변극점인 15의 경우보다, 16~19의 경우가 작은 출력 휘도값(LUT값)을 가지고 있다.

예를 들면 휘도값이 서서히 밝아지는 그라데이션을 화면에 표시한 경우, 통상적인 꺾은선에 의한 감마 근사라면 꺾은선의 변극점에 상당하는 휘도값에 대응하는 부분에 관해서는, 인간에게는 색의 경계선이 보인다. 그러나 제1 실시 형태는 도 27에 도시한 것과 같은 형상의 입력 휘도값과 출력 휘도값의 대응 관계를 갖는 LUT(431)를 구비하고 있다. 즉, 꺾은선에 의한 감마 근사의 적용을 전제로 해서 보정하는, 즉 꺾은선에 의한 감마 근사가 실장된 장치에서 계조 특성을 실측하고, 이를 이상적인 상태로 보정하는 보정 곡선이, LUT(431)에 대응 관계로서 등록되어 있다. 이로써 변극점보다 조금 밝은 휘도값에 상당하는 화소의 휘도를 작게 해서 그림으로써 경계선을 눈에 띄지 않게 하는 것이 가능해지고, 따라서 자연스러운 그라데이션 표시를 실현하여, 인간의 눈에 자연스럽게 비춰지는 계조 특성을 실현하는 것이 가능해진다.

상기 일련의 처리는, 백라이트측의 후측 LCD 패널을 LV 패널(109)로서 구성했기 때문에 복잡한 구성으로 되어 있지 않고 실장에 필요한 회로 규모가 작아도 된다.

또한 LUT(431)의 값은 제품 실장 전에 오프 라인에서 작성하고, 회로 구성 상에서는 메모리를 실장하기만 하면 되므로, 계조 특성 변환은 용이하게 실현할 수 있다. 더욱이 계조 변환 특성을 이상에 가깝게 하기 위한, 입력 휘도값과 출력 휘도값의 대응 관계는 1종류, 즉 장치 실현에 필요한 LUT(431)는 1개만으로 충분하다.

더욱이 도 5를 가지고 도시한 것과 같이 LV 패널(109)은 LV 컨트롤러(108)로부터 수신한 LV 화상을 표시한다. LV 화상은 그레이 스케일의 화상을 바탕으로 한 것이기 때문에 컬러 필터 등 통상의 LCD 패널이 필요로 하는 일부 구성 요소를 필요로 하지 않는다.

이상의 이유로 값 싸게 제품을 제공하는 것도 가능하다.

상기 제4실시예에 따른 실험 결과를 도 28, 29에 도시한다.

도 28(a)는 RGB 화상, 도 28(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 LUT 입력 화상, 도 28(c)는 LUT(31)에 의해 계조 변환한 LV 화상으로, 도 28(a)의 RGB 화상과 도 28(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 28(d)의 최종 출력 화상이다.

도 29(a) ~ (d)는 도 28(a) ~ (d)의 확대도이다.

최종 출력 화상은 흑색 계조 특성이 개선되고, 높은 콘트라스트비의 화상 표시가 실현되어 있다.

다음으로 도 30을 참조하여 본 발명의 제5실시예를 설명한다. LV 컨트롤러(508) 이외의 구성은 제1실시예와 동일하다.

LV 컨트롤러(508)는 출력 휘도값의 휘도 히스토그램이 평활해지도록, 즉 화상을 표시할 때, 출력 휘도값이 취할 수 있는 값에 대하여, 특정 값의 휘도값만 자주 사용될 수 있는 상황을 없애고, 가능한 한 많은 값이 출력 휘도값으로서 사용되도록 함으로써 계조 특성을 개선한다. 따라서 휘도값에 대하여 비트 확장을 실시한다.

LV 컨트롤러(508)는 컬러 매트릭스 변환부(130), 비트 확장부(531) 및 LUT(532)를 구비한다.

컬러 매트릭스 변환부(130)의 구성은 제1실시예와 동일한데, 컬러 매트릭스 변환부(130)는, 컬러 매트릭스 변환을 실시하여 그레이 스케일의 비트 확장 입력 화상을 생성하고, 생성한 비트 확장 입력 화상을 비트 확장부(531)에 송신한다.

비트 확장부(531)는 컬러 매트릭스 변환부(130)가 생성한 비트 확장 입력 화상을 수신한다. 비트 확장부(531)는 수신한 비트 확장 입력 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장한다.

도 31은 비트 확장을 설명하는 것이다. 여기서는 8비트의 화소값에 대하여 2비트만큼 좌측 시프트 연산을 수행하고, LSB 하에서 2비트를 추가하여 10비트로 확장하고 있다. 본 실시 형태에서는 8비트로 표현되는 휘도값을 10비트로 확장하고 있지만, 휘도값을 표현하는 비트수는 8비트에 한정되지 않고 또한 확장 후의 비트수도 10비트에 한정되지 않는다. 확장 후의 비트수는 증가하는 회로 규모와 비용의 균형(trade off)으로 결정되어도 된다.

확장된 2비트로 설정하는 값은, 처리 대상 화소를 주목 화소라고 하면, 주목 화소 주위의 화소의 휘도값을 바탕으로 설정한다.

도 32(a)에 주목 화소 X5와 그 주위 화소 X1~X4, X6~X9를 예시한다. 주목 화소에 대하여 주위 화소는, 주목 화소와 닮거나 혹은 관련 있는 값을 나타내고 있는 것이 많다. 예를 들면 주목 화소가 주위 화소보다 큰 휘도값을 갖는 경우, 화소 배열을 횡축, 각 화소의 휘도값을 종축으로 봤을 때의 함수 형상은 볼록 형상을 갖고, 주목 화소의 실제 화소값이라고도 할 수 있는 화소값의 아날로그값은, 8비트로 라운드된 화소값의 디지털값보다 본래 작았을 것이 추정된다. 따라서 당해 주목 화소는 실제로는 주위 화소에 가까워지도록 8비트로 라운드된 화소값의 디지털값보다 약간 작은 휘도값으로 그리면 인간의 눈에 자연스럽게 비춰지도록 화상을 그릴 수 있다. 반대로 주목 화소가 주위 화소보다 작은 휘도값을 갖는 경우, 그 주목 화소는 약간 큰 휘도값으로 그리면 자연스럽게 화상을 그릴 수 있다. 이와 같은 값의 조정을 확장된 2비트를 가지고 실시한다.

구체적으로는 확장된 2비트 값의 설정을 다음과 같이 수행한다. 도 32(b)는 이 값의 설정 프로그램 실현예이다. 변수 dc를 0으로 초기화한 다음, 주목 화소 X5의 8비트 휘도값을 그 주위 화소 X1~X4, X6~X9의 8비트 휘도값과 각각 비교하여, 주목 화소 X5의 휘도값이 주위 화소보다 크면 dc로부터 1을 감산하고, 주목 화소 X5의 휘도값이 주위 화소보다 작으면 dc에 1을 가산한다. 여기서는 주목 화소와 비교되는 주위 화소 수는 8이고, 이 시점에서의 변수 dc의 값은 -8~+8의 값을 취할 수 있다. 이 변수 dc를 8로 나눔으로써 -1~1까지의 값으로 정규화하고, 주목 화소의 8비트 휘도값에 가산함으로써 소수점 이하의 2비트 값이 설정된다. 정규화된 변수 dc가 가산된 휘도값을 최종적으로 2비트만큼 좌측 시프트함으로써 8비트 휘도값의 10비트로의 확장이 완료된다.

전술과 같이 정규화 전의 변수 dc는 -8~+8의, 16단계의 값을 취하는 것이 가능하며, 즉 4비트로 표현할 수 있다. 따라서 상기의 비트 확장 방법에 따르면, 예를 들면 8비트의 휘도값을 최대 12비트까지 확장하는 것이 가능하지만, 본 실시 형태에서는 dc의 하위 2비트만큼은 라운드되어 있다. 확장할 비트 수는 후술하는 LUT(532)의 비트폭에도 영향을 미치기 때문에 휘도값의 비트수와 동일하게 회로 규모와 코스트의 균형(trade off)으로 결정되어도 된다.

비트 확장부(531)는, 상기와 같이 각 주목 화소에 대하여 주위 화소와의 대소 관계를 반영한 값이 가중치로서 확장된 비트로 설정된 LUT 입력 화상을 LUT(532)에 송신한다.

LUT(532)는 비트 확장된 LUT 입력 화상을 비트 확장부(531)로부터 수신한다. LUT(532)는 기본적으로 제4실시예의 LUT(431)와 동일하게 값이 설정된다. 즉, LUT(532)에는 대응 관계로서, 입력 휘도값이 실측점의 어느 것인가에 대응하는 경우, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써, 당해 실측점에 상당하는 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 실측점과 'LUT값'이 관련지어져 등록되어 있다. 또한, 입력 휘도값이 실측점의 어디에도 대응하지 않는 경우, 당해 입력 휘도값을 사이값으로 갖는 2개의 실측점 사이에서, 실측점끼리의 실측값을 선형 보간하여, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값을 취득하고, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값과 당해 입력 휘도값의 이상값으로부터 당해 입력 휘도값의 보정 계수를 계산하여, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 입력 휘도값과 'LUT값'이 관련지어진 대응 관계가 LUT(532)에 등록되어 있다.

LUT(532) 설정의 일 형태를 도 33(a), (b)에 도시한다. 도 33(a)는 실측점에 관한 설정예이고, 도 33(b)는 실측점 사이의 각 입력 휘도값에 대응하는 설정예이다. 도 33(b)에서, 예를 들면 '입력'이 60과 64 사이에 대해서는 파선으로 표현되어 있지만, 실제로는 61~63의 입력 휘도값에 관한 행이 존재할 때, 이를 생략하여 나타내는 것이다.

LUT(532)와 LUT(431)의 상이점은, LUT(431)는 입력 휘도값이 예를 들면 8비트 등 비트 확장이 되지 않은 값이었던 데 비해, LUT(532)는 예를 들면 10비트 등 비트 확장된 값이라는 점이다. 실측점 자체의 수는 LUT(431)와 동일하기 때문에 실측점에 상당하는 입력 휘도값에 관한 LUT(532)의 구성은 LUT(431)와 동일하고, LUT(532)와 LUT(431)의 대응하는 각 실측점에 관하여 '실측값%' 열, '이상%' 열, '보정 계수' 열 및 'LUT값' 열은 각각 동일한 값을 갖는다. 그러나 실측점 사이의 휘도값은, 확장된 비트 수에 따라서 증가한다. 도 26(a)의 입력 휘도값(15, 31)은 도 33(a)의 비트 확장된 입력 휘도값(60, 124)에 각각 대응한다. 도 26(b)에는 비트 확장되지 않은 경우의 입력 휘도값(15, 31) 사이의 15개의 입력 휘도값에 관한 설정이 되어있지만, 이에 반해 도 33(b)에서는 입력 휘도값이 비트 확장된 결과, 대응하는 입력 휘도값(60~124) 사이의, 63개의 입력 휘도값에 관한 설정이 되어있다.

또한 이상값 도출에 사용되는 식은 제4실시예와 달리, 차식을 사용해도 된다. 1023은 비트수를 10으로 확장한 경우의 휘도값의 최대값을 나타낸다.

Xn의 이상값 = (Xn / 1023)^2.2 × 100

LUT(532)의 입력 휘도값은 확장된 비트수, 즉 도 33에서는 10비트로 표현된 것이지만, 최종적으로 각 입력 휘도값에 따라서 출력되는 출력 휘도값, 즉 LUT값은 LUT(431)와 동일하게 비트 확장 전의 비트수에서의 최대값, 즉 도 33에서는 8비트의 최대값인 255로 정규화되고, 이로써 LUT 출력 화상이 구성된다. 따라서 LUT(532)의 출력을 사용하는 각 부위에서는 LUT(532) 전에 비트 확장이 이루어졌는지 아닌지에 영향을 받지 않고, 각각의 처리를 구축, 실행하는 것이 가능하다.

LUT(532)가 계조 변환하고 휘도를 조정한 LUT 출력 화상은, LV 패널(109)에 송신된다.

다음으로 제5실시예를 바탕으로, 화상을 표시하는 순서에 대해서 기재한다. 제4실시예와 제5실시예의 상이점은 LV 컨트롤러(508)이므로, LV 컨트롤러(508)에 관해서 상술한다.

도 30에 도시된 LV 컨트롤러(508)의 컬러 매트릭스 변환부(130)가, 수신한 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행하여, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 비트 확장 입력 화상을 생성하고 비트 확장부(531)에 송신한다.

비트 확장부(531)는 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 비트 확장 입력 화상을 수신한다. 비트 확장부(531)는 수신한 비트 확장 입력 화상의 각 화소에 대하여 비트 확장을 수행하여 LUT 입력 화상을 생성한다. 비트 확장에 의해 확장된 비트에 격납되는 값은, 주목 화소와 주목 화소 근방 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 설정된다. 비트 확장부(531)는 생성한 LUT 입력 화상을 LUT(532)에 송신한다.

LUT(532)가 비트 확장부(531)로부터 비트 확장된 화상 데이터인 LUT 입력 화상을 수신한다. LUT(532)에는 계조 변환 전후의 휘도값 대응 관계가 등록되어 있다. 이 대응 관계로서는, 입력 휘도값이 실측점의 어딘가에 대응하는 경우, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써, 당해 실측점에 상당하는 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 실측점과 'LUT값'이 관련지어져 등록되어 있다. 또한, 입력 휘도값이 실측점의 어디에도 대응하지 않는 경우는, 당해 입력 휘도값을 사이값으로 갖는 2개의 실측점 사이에서, 실측점끼리의 실측값을 선형 보간하여, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값을 취득하고, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값과 당해 입력 휘도값의 이상값으로부터 당해 입력 휘도값의 보정 계수를 계산하여, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 입력 휘도값과 'LUT값'이 관련지어진 대응 관계가 LUT(532)에 등록되어 있다.

LUT(532)는 수신한 LUT 입력 화상의 각 화소에 대하여 계조 변환을 수행하여 LUT 출력 화상을 생성한다. LUT(532)는 생성한 LUT 출력 화상을 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)에 송신한다.

제5실시예는 이미 설명한 것과 같이 출력 휘도값의 휘도 히스토그램을 평활히 하는 것을 의도하는 것이다. 출력 휘도값의 휘도 히스토그램의 조잡함은 입력 휘도값과 출력 휘도값의 정보가 모두, 예를 들면 8비트로 격납되는 LUT를 생각한 경우, 당해 LUT 상에 대응 관계로서 실현되는 '계조 특성을 변화시키는 보정 곡선'을 계산할 때, 연산 오차, 즉 라운드 오차에 의해 출력 휘도값에 값의 누락이 생기기 때문에 발생하고 있다. 이에 대하여 비트 확장부(531)에서 입력 휘도값을 비트 확장하고, 확장된 비트로 주위 화소의 휘도값과의 관련을 나타낸 값을 설정함으로써, 본래 아날로그인 화상 신호를 8비트로 양자화 할 경우에 라운드되어 사용되지 않은 비트 해상도 이하의 정보를 복원했다. 이로써 휘도 히스토그램을 평활히 하는 동시에 계조 변환을 더욱 평활히 하는 것이 가능하다.

또한 제5실시예에 관해서는 동일한 RGB 화상이, 한 쪽은 LCD 컨트롤러(106)를 통하여 RGB 화상으로서 RGB 패널(107)에, 다른 한 쪽은 LV 컨트롤러(508)를 통하여 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LV 화상으로서 LV 패널(109)에, 동시에 표시된다는 특징에 대해서는 제4실시예와 동일하다. 따라서 당해 특징에 기인하는, 세밀한 콘트라스트 조정과 흑색 들뜸 방지가 가능하다는 효과 및 실장에 필요한 회로 규모가 작고 값싼 제품 제공이 가능하다는 효과를, 제5실시예도 제4실시예도 동일하게 갖는다.

동일하게, 제5실시예의 LUT(532)에 격납되는 대응 관계는 제4실시예의 LUT(431)의 값과 동일한 수법으로 설정되어 있고, 결과로서 LUT(431)의 경우에 도 27에서 도시한 것과 동일한, 도 34으로서 도시된, 입력 휘도값과 출력 휘도값의 대응 관계를 갖는다. 따라서 제5실시예는 제4실시예와 동일하게 인간의 눈에 자연스럽게 비춰지는 계조 특성을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.

상기 제5실시예에 따른 실험 결과를 도 35, 도 36에 도시한다.

도 35(a)는 RGB 화상, 도 35(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 비트 확장 입력 화상, 도 35(c)는 비트 확장부(531)에 의해 비트 확장을 실시한 후, LUT(532)에 의해 계조 변환한 LV 화상이고, 도 35(a)의 RGB 화상과 도 35(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 35(d)의 최종 출력 화상이다.

도 36(a) ~ (d)는 도 35(a) ~ (d)의 확대도이다.

최종 출력 화상에서는 흑색 계조 특성이 개선되고, 높은 콘트라스트의 화상 표시가 실현되어 있다.

도 37은 도 28, 도 35에 도시된 각 화상의 휘도 히스토그램 분포를 도시한 것이다. 도 37(a)는 도 28(a), 도 35(a)에 도시된, RGB 화상의 휘도 히스토그램 분포, 도 37(b)는 도 28(c)에 도시된 LUT(431)에 의해 계조 변환을 수행한 LV 화상의 휘도 히스토그램 분포, 도 37(c)는 도 35(c)에 도시된, 비트 확장부(531)에 의해 비트 확장을 실시한 후, LUT(532)에 의해 계조 변환한 LV 화상의 휘도 히스토그램 분포를 각각 도시한다. 도 37(b)는 비트 확장을 수행하지 않았기 때문에 휘도값에 누락이 발생해있다. 이에 대하여 비트 확장을 수행한 도 37(c)는 휘도값의 누락이 감소하고, 도 37(b)에 비하면 휘도값 분포가 개선되어서 평활하게 되어있다.

도 37(d)는 도 35(c)의 결과에 대하여 더욱이 저역 통과 필터를 적용한 화상의 휘도 히스토그램이다. 이로써 더욱 평활한 분포를 실현할 수 있다.

또한 비트 확장의 수법에 대해서는 상기에서 설명한 방법에 한정되지 않고, 다른 수법에 의해 실현해도 된다.

다음으로 도 38을 가지고 본 발명의 제6실시예를 설명한다. 화상 표시 장치 본체(102)의 구성은, 제1실시예의 화상 표시 장치(101)와 동일하다.

제6실시예의 화상 표시 장치(601)가 구비하는 LCD 모듈(603)은 I/F(인터페이스, 105), LCD 컨트롤러(606) 및 RGB 패널(107)을 구비하고 있다. I/F(인터페이스, 105) 및 RGB 패널(107)은 제1실시예의 화상 표시 장치(101)와 동일하다. 그러나 화상 표시 장치(601)는 제3, 제4실시예와 달리, LV 컨트롤러(408, 508) 및 LV 패널(109)을 갖지 않고 그 대신 LCD 컨트롤러(606)가 비트 확장부(631) 및 LUT(632)를 구비하고 있다. 이로써 본 실시 형태는 RGB 패널(107)에 표시되는 RGB 화상에 대하여 비트 확장 처리 및 계조 변환 처리를 수행하는 것으로 되어 있다.

비트 확장부(631)는 상기 제5실시예의 비트 확장부(631)와 기본적으로 동일한 동작을 도시하는 것이다. 즉, 비트 확장부(631)는 비트 확장부(631)에 대한 입력 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하고, 확장된 비트에는 당해 화소와, 당해 화소 근방의 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 한 값을 설정한다. 비트 확장부(631)는 이와 같이 생성한 LUT 입력 화상을 LUT(632)에 송신한다.

LUT(632)는 제5실시예의 LUT(532)와 기본적으로 동일한 방법으로 값이 설정된다. 즉, LUT(632)에는 대응 관계로서, 입력 휘도값이 실측점의 어딘가에 대응하는 경우, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써, 당해 실측점에 상당하는 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 실측점과 'LUT값'이 관련지어져 등록되어 있다. 또한, 입력 휘도값이 실측점의 어디에도 대응하지 않는 경우는, 당해 입력 휘도값을 사이값으로 갖는 2개의 실측점 사이에서, 실측점끼리의 실측값을 선형 보간하여, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값을 취득하고, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값과 당해 입력 휘도값의 이상값으로부터 당해 입력 휘도값의 보정 계수를 계산하여, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 입력 휘도값과 'LUT값'이 관련지어진 대응 관계가 LUT(632)에 등록되어 있다.

비트 확장부(631) 및 LUT(632)와 도 30에 도시된 제5실시예의 비트 확장부(631) 및 LUT(632)의 차이는, 비트 확장부(631) 및 LUT(632)는 LCD 모듈(603) 내의 LCD 컨트롤러(606) 내에 있다는 점이다. 즉, 제5실시예의 비트 확장부(531) 및 LUT(532)가 LV 컨트롤러(508) 안에 존재하고, 동일하게 LV 컨트롤러(508) 내에 존재하는 컬러 매트릭스 변환부(130)가 출력하는 그레이 스케일의 화상을 처리하는데 비하여, 제6실시예의 비트 확장부(631) 및 LUT(632)는 RGB 화상을 처리하고, RGB 패널(107)에 송신한다. LCD 컨트롤러(606)는 입력된 RGB 화상의 R, G, B 중 어느 것 또는 이들로부터 선택된 휘도값 혹은 모든 휘도값에 대하여, 개별적으로 비트 확장부(631) 및 LUT(632)에 의한 처리를 수행하도록 구성하는 것이 가능하다.

LUT(632)가 계조 변환하고 휘도를 조정한 LUT 출력 화상은, RGB 패널(107)에 송신된다.

다음으로 제6실시예를 바탕으로, 화상을 표시하는 순서에 대하여 기재한다.

우선 화상 표시 장치 본체(102)의 화상 처리 엔진(104)이, 화상 표시 장치(601)에 표시해야 될 RGB 화상을 생성하여 LCD 모듈(603)에 송신한다.

LCD 모듈(603)이 I/F(105)에 의해 RGB 화상을 수신하고, I/F(105)는 수신한 RGB 화상을 LCD 컨트롤러(606)에 송신한다.

LCD 컨트롤러(606)가 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신하고, 수신한 RGB 화상을 비트 확장부(631)에 송신한다.

비트 확장부(631)는, I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신한다. 비트 확장부(631)는 수신한 RGB 화상의 각 화소의, 예를 들면 R, G, B의 모든 휘도값에 대하여 비트 확장을 수행하고, LUT 입력 화상을 생성한다. 비트 확장에 의해 확장된 비트에 격납되는 값은, 주목 화소와, 주목 화소의 근방 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 설정된다. 비트 확장부(631)는, 비트 확장된 RGB 화상인 LUT 입력 화상을 LUT(632)에 송신한다.

LUT(632)가 비트 확장부(631)로부터 LUT 입력 화상을 수신한다. LUT(632)에는 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록되어 있다. 이 대응 관계로서, 입력 휘도값이 실측점의 어느 것인가에 대응하는 경우, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써, 당해 실측점에 상당하는 'LUT값'이 사전에 계산되고, 당해 실측점과 'LUT값'이 관련지어져 등록되어 있다. 또한, 입력 휘도값이 실측점의 어디에도 대응하지 않는 경우, 당해 입력 휘도값을 사이 값으로 갖는 2개의 실측점 사이에서, 실측점끼리의 실측값을 선형 보간하여, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값을 취득하고, 당해 입력 휘도값의 실측값에 대응하는 값과 당해 입력 휘도값의 이상값으로부터 당해 입력 휘도값의 보정 계수를 계산하여, 당해 보정 계수를 휘도값의 최대값으로 정규화함으로써 LUT값이 사전에 계산되고, 당해 입력 휘도값과 LUT값이 관련지어진 대응 관계가 LUT(632)에 등록되어 있다.

LUT(632)는 수신한 LUT 입력 화상의 각 화소에 대하여, 예를 들면 R, G, B의 모든 휘도값에 대하여 계조 변환을 수행하고, 계조 변환된 RGB 화상인 LUT 출력 화상을 생성한다. LUT(632)는 생성한 LUT 출력 화상을 RGB 패널(107)에 송신한다.

RGB 패널(107)이 LCD 컨트롤러(606)로부터 수신한 RGB 화상을 표시한다.

제6실시예는 제4, 제5실시예의 LUT(431), LUT(532)와 동일하게 기능하는 LUT(632)를 갖고, LUT(632)에 의해 RGB 화상을, 그레이 스케일 화상으로 하지 않고 계조 변환하고 있다. 따라서 제4, 제5실시예와 동일하게, 통상적인 꺾은선 근사에 의한 감마 변환의 결함을 방지하는 세밀한 콘트라스트 조정이 가능하고, 인간의 눈에 자연스럽게 비춰지는 계조 특성을 실현할 수 있다.

또한 제6실시예는 제5실시예와 동일하게 비트 확장부(631)를 갖고, 비트 확장부(631)는 제5실시예의 비트 확장부(531)와 동일하게 기능한다. 따라서 제5실시예와 동일하게, LUT에 의한 계조 변환 특성을 더욱 평활히 하는 것이 가능하다.

또한 제6실시예에서는, RGB 화상은 비트 확장부(631)에 의해 비트 확장된 후, LUT(632)에서 계조 변환되었지만, 비트 확장부(631)는 비용의 균형(trade off)으로 실장하지 않는 것도 가능하다. 이 경우, RGB 화상은 비트 확장되지 않고 직접 LUT(632)에 입력된다. 또한 LUT(632)는 비트 확장되지 않은 RGB 화상을 계조 변환하기 위해 예를 들면 제4실시예의 LUT(431)와 동일한 대응 관계를 격납하는 것이 된다.

다음으로 도 39를 참조하여 본 발명의 제7실시예를 설명한다. LV 컨트롤러(708) 이외의 구성은 제1실시예와 동일하다.

LV 컨트롤러(708)는 컬러 매트릭스 변환부(130), 비트 확장부(371), 룩업 테이블(LUT, 732) 및 고휘도 영역 확대부(733)를 구비한다.

컬러 매트릭스 변환부(130)의 구성은 제1실시예와 동일한데, 컬러 매트릭스 변환부(130)는, 컬러 매트릭스 변환을 실시하여 그레이 스케일의 비트 확장 입력 화상을 생성하고, 생성한 비트 확장 입력 화상을 비트 확장부(731)에 송신한다.

비트 확장부(731)의 구성은 제5실시예의 비트 확장부(531)의 구성과 동일한데, 비트 확장부(731)는, 컬러 매트릭스 변환부(130)가 생성한 컬러 매트릭스 변환 화상을 수신하고, 수신한 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하고, 각 주목 화소에 대하여 주위 화소와의 대소 관계를 반영한 값이 가중치로서 확장된 비트로 설정된 비트 확장 화상(LUT 입력 화상)을 LUT(732)에 송신한다.

LUT(732)의 구성은 제5실시예의 LUT(532)의 구성과 동일한데, LUT(732)는, 비트 확장 화상을 비트 확장부(731)로부터 수신하고, 수신한 비트 확장 화상을 계조 변환하여 LUT 출력 화상을 생성하고, 생성한 LUT 출력 화상을 고휘도 영역 확대부(733)에 송신한다.

고휘도 영역 확대부(733)는, LUT 출력 화상의 고휘도 영역의 피크에 대하여 국소적인 신호 처리를 수행하고, 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성한다. 본 처리를 피크 홀드 처리라고 부른다.

도 40에 도시한 것과 같이 고휘도 영역 확대부(733)는 화소 격납부(781), 논리 회로부(782), 출력부(783)을 구비한다. 화소 격납부(781)는 레지스터(X1~X5)를 구비한다. 출력부(783)는 레지스터(Y1~Y6) 및 제1 내지 제5선택부(783a~783e)를 구비한다. 또한 본 실시 형태에서는 화소 격납부(781)가 갖는 레지스터 수는 5개이지만 이에 한정되지 않는다.

화소 격납부(781)는 LUT(732)로부터 LUT 출력 화상을 수신한다. 여기서는 LUT 출력 화상의 수평 라인마다 최우측 화소부터 좌측 방향 순서로 일 화소씩 휘도값을 수신하는 경우를 상정한다. 이 경우, 화소 격납부(781)는 휘도값을 수신하면 레지스터(X1)에 격납한다. 레지스터(X1~X5)는 전단 레지스터(Xi)의 출력이 후단 레지스터(Xi+1)의 입력에 접속되고, 이로써 모든 레지스터가 순서대로 접속되어 있으며, 일 화소에 관한 처리가 종료되면 각 레지스터는 유지하는 값을 일 후단 레지스터로 이동한다. 즉, 화소 격납부(781)가 다음 휘도값을 수신하면 레지스터 X1의 값은 레지스터 X2로 이동하고, 레지스터 X1에는 신규 수신한 휘도값이 격납된다. 이와 같이 해서 레지스터(X1~X5)에는 레지스터 X3에 격납되는 휘도값에 대응하는 화소를 주목 화소라고 하면, 주목 화소의 좌우 합계 5화소만큼, 즉 주목 화소를 중심으로 한 수평 5 탭만큼의 화소의 휘도값이 격납되고, 처리 사이클이 진행되면 전단 레지스터 값이 한 개씩 후단 레지스터로 시프트된다.

출력부(783)는 화소 격납부(781)와 동일 타이밍으로 LUT 출력 화상을 수신한다. 즉, 화소 격납부(781)와 동일하게 모든 레지스터가 순서대로 접속되어 있고 일 화소에 관한 처리가 종료되면 각 레지스터는 유지하는 값을 일 후단 레지스터로 이동한다. 출력부(783)와 화소 격납부(781)의 차이는, 전단 레지스터(Yi)와 후단 레지스터(Yi+1) 사이에, 제1부터 제5의 선택부(783a~783e)가 각각 끼워지면서, 전단 레지스터(Yi)의 출력이 후단 레지스터(Yi+1)의 입력에 접속되어 있는 점이다. 제1부터 제5 선택부(783a~783e)의 각각의, 일방 입력에는 전단 레지스터(Yi)의 출력이 접속되어 있고, 타방 입력에는 후술하는 논리 회로부(782)가 출력하는 레지스터(X3), 즉 주목 화소의 휘도값이 공급된다.

또한 제1부터 제5 선택부(783a~783e)의 각각에는 후술하는 논리 회로부(782)가 출력하는 선택 신호(S1~S5)가 공급된다. 이 구조에 의해, 출력부(783)는 어느 주목 화소에 관한 처리가 종료되면 논리 회로부(782)가 내린 판단, 즉 선택 신호(S1~S5)의 값에 따라서, 각 레지스터(Yi+1)가 다음으로 가져야 할 값으로서, 주목 화소의 휘도값(X3), 또는 전단 레지스터(Yi)가 원래 가지고 있던 값 중 어느 것을 선택한다. 예를 들면 선택 신호(S1)의 값이 1이면 주목 화소의 휘도값(X3)이 후단 레지스터(Y2)의 다음 값으로서 선택된다. 선택 신호(S1)의 값이 0이면 레지스터(Y1)의 값이, 레지스터(Y2)의 다음 값으로서 선택된다. 이와 같이 해서 레지스터(Y1~Y6)의 각각은 화소 격납부(781)와 동일한 입력을 공급받으면서도 처리가 진행됨에 따라 논리 회로부(782)의 판단에 따라서 각 처리에서의 주목 화소의 휘도값(X3)에 의해 계속 갱신되며, 값을 후단 레지스터(Yi+1)로 옮겨간다.

레지스터(X1~X5)의 출력 및 레지스터(Y1~Y5)의 출력은, 논리 회로부(782)에 접속되어 있다. 논리 회로부(782)는 레지스터(X1~X5)로부터 5개만큼의 화소의 휘도값을 취득하는 동시에 레지스터(Y1~Y5)로부터 5개만큼의, 지금까지의 처리에서 갱신된, 화소의 휘도값을 취득한다. 이들 입력을 바탕으로 논리 회로부(782)는, 레지스터(Y) 각각이 주목 화소(X3)의 값에 의해 갱신되어야 할지 아닌지를 판단하고, 그 결과를 선택 신호(S1~S5)로서, 출력부(783)의 제1 내지 제5선택부(783a~783e)의 각각에 송신한다.

제7실시예에서는 고휘도 영역 확대부(733)는 피크 홀드 처리를 수행하고, 논리 회로부(782)는 피크 홀드 처리에 적합하도록 선택 신호(S1~S5)를 설정한다. 피크 홀드 처리에서는, 주목 화소의 휘도값(X3)이 레지스터(X1~X5)에 격납된 휘도값 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 각각에 대응하는 선택 신호로 1을 설정한다.

도 41은 피크 홀드 처리의 개요를 도시한다. 본 도면에서, 횡축은 어느 수평 라인에서 순차적으로 공급되는 화소를 도시하고, 또한 종축은 각 화소의 휘도값을 도시하고 있다. 흰 동그라미는 LUT 출력 화상의 각 화소에 대응하는, 고휘도 영역 확대부(733)에 입력된 오리지널 휘도값이다. 각 휘도값을, 그 전후 합계 5화소의 휘도값과 비교하여, 그 중에서 최대값 혹은 극대값을 취하는 경우, 검은 동그라미로서 표현하고 있다. 피크 홀드 처리에서는 주목 화소가 각각의 검은 동그라미에 상당하는 경우, 그 전후 합계 5화소의 휘도값을, 주목 화소, 즉 검은 동그라미에 상당하는 휘도값으로, 값을 갱신하도록 선택 신호(S1~S5)가 설정된다.

논리 회로부(782)의 처리는, 주목 화소의 휘도값(X3)이 소정의 문턱값1보다 크고 또한 주목 화소의 전후 합계 5화소의 휘도값의 최대값과 최소값의 차분이 소정의 문턱값2보다 클 때 수행된다. 즉, 비교적 밝은 휘도값을 가진 피크로, 주위 화소의 휘도값과 차이가 어느 정도 있는 경우에 처리가 수행된다.

출력부(783)의 출력은 일 화소씩 출력되고, 그 각각이 결합되어 고휘도 영역 확대 화상이 된다. 즉, 고휘도 영역 확대부(733)는 고휘도 영역 확대 화상, 즉 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)을 생성하고, LV 패널(109)로 송신한다.

다음으로 제7실시예를 바탕으로, 화상을 표시하는 순서에 대하여 기재한다.

우선 도 4에 도시된 것과 같이 화상 표시 장치 본체(102)의 화상 처리 엔진(104)이, 화상 표시 장치(101)에 표시해야 될 RGB 화상을 생성하여 LCD 모듈(103)에 송신한다.

LCD 모듈(103)이 I/F(105)에 의해 RGB 화상을 수신하고, I/F(105)는 수신한 RGB 화상을 LCD 컨트롤러(106), LV 컨트롤러(708) 쌍방에 송신한다.

LCD 컨트롤러(106)가 I/F(105)로부터 RGB 화상을 수신하고, 수신한 RGB 화상을 신호 처리하여 RGB 패널(107)에 송신한다.

RGB 패널(107)이 LCD 컨트롤러(106)로부터 수신한 RGB 화상을 표시한다.

한편 LV 컨트롤러(708)도 LCD 컨트롤러(6)와 동일하게 I/F(5)로부터 RGB 화상을 수신한다.

도 39에 도시된 LV 컨트롤러(708)의 컬러 매트릭스 변환부(130)가, 수신한 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행하여, 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 컬러 매트릭스 변환 화상을 생성하고 비트 확장부(731)에 송신한다.

비트 확장부(731)는 컬러 매트릭스 변환부(130)로부터 컬러 매트릭스 변환 화상을 수신한다. 비트 확장부(731)는 수신한 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소에 대하여 비트 확장을 수행하여 비트 확장 화상을 생성한다. 비트 확장에 의해 확장된 비트에 격납되는 값은, 주목 화소와 주목 화소 근방 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 설정된다. 비트 확장부(731)는 생성한 비트 확장 화상을 LUT(732)에 송신한다.

LUT(732)가 비트 확장부(731)로부터 비트 확장 화상을 수신한다. LUT(732)에는 계조 변환 전후의 휘도값 대응 관계가 등록되어 있다.

LUT(732)는 수신한 비트 확장 화상의 각 화소에 대하여 계조 변환을 수행하여 LUT 출력 화상을 생성한다. LUT(732)는 생성한 LUT 출력 화상을 고휘도 영역 확대부(733)에 송신한다.

고휘도 영역 확대부(733)는, RGB 화상을 바탕으로 한 화상의 고휘도 영역의 피크에 대하여 국소적인 신호 처리를 수행하고, 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성한다. 즉, 고휘도 영역은, 주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 화소에 대해 주목 화소의 휘도값이 상기 수평 n 탭 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 수평 n 탭 내의 각 화소의 휘도값을 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 확대된다.

도 40에 도시된 고휘도 영역 확대부(733)는, LUT(732)로부터 LUT 출력 화상을 수신한다. 수신한 LUT 출력 화상은, 일 화소만큼씩 화소 격납부(781) 및 출력부(783)에 입력된다. 화소 격납부(781)는 일 수평 라인 상의 n 탭만큼의 화소의 휘도값을 격납한다.

도 42는 논리 회로부(782)에 의해 수행되는 처리를 설명한 것이다. 우선, 1 clock을 진행하고(단계 S101), 각 선택 신호(S1~S5)를 0으로 초기화하여(단계 S102), 화소 격납부(781)의 레지스터(X1~X5)로부터 5개만큼의 화소의 휘도값(X1~X5)을 취득한다(단계 S103). 또한 X1~X5의 최대값 및 최소값을 구하고 다이내믹 레인지(DR), 즉 최대값과 최소값의 차분값을 계산한다(단계 S104).

다음으로 X3이 소정의 문턱값1보다 큰지 아닌지, DR이 소정의 문턱값2보다 큰지 아닌지 및 X3가 X1~X5 중에서 최대값인지 아닌지를 각각 판정한다(단계 S105, S106, S107). 이들 판정이 사실이고(Yes), 즉 주목 화소의 휘도값(X3)이 일정 이상 밝은 값을 갖는 고휘도 영역에 상당하는 값이고, 주목 화소의 휘도값(X3)이 주위 화소의 휘도값(X1~X5) 중에서 최대이며, 또한 주목 화소의 휘도값(X3)과 주위 화소의 휘도값(X1~X5)의 차이가 일정 이상 있고, 주목 화소의 휘도값(X3)에 의해 화소의 휘도값(X1~X5)을 새로운 값으로 치환하는 것에 명확한 효과가 있다고 인정되는 경우, 선택 신호(S1~S5)의 설정 처리로 이행된다. 이들 조건 판정이 하나라도 사실이 아니라면(No) 선택 신호(S1~S5)는 단계 S102에서 설정된 초기값 0을 갖는 상태로 출력된다. 즉, 제1 내지 제5선택부(783a~783e)는 모두 선택 신호로서 0이 주어지고, 각 레지스터(Yi+1)는 전단 레지스터(Yi) 값을 이어가며, 어떤 값도 주목 화소의 휘도값(X3)에 의해 치환되지 않는다.

단계 S105, S106, S107의 어느 판정도 사실인 경우, 선택 신호(S1~S5)의 설정 처리로 이행된다. 우선 변수 i를 1로 초기화한다(단계 S108). 그 다음에 레지스터(Yi)의 값과 주목 화소의 휘도값(X3)이 비교되어(단계 S109), 주목 화소의 휘도값(X3)이 크면 선택 신호(S1)로 1이 설정된다(단계 S110). 기본적으로는 선택 신호(S1~S5) 모두를 1로 설정함으로써 레지스터(Y)의 각 값을 주목 화소의 휘도값(X3)으로 갱신한다. 그러나 레지스터(Y)의 각각의 값은 이전 처리 사이클에서, 당해 처리 사이클 중 주목 화소가 된 화소에 관한 피크 홀드 처리가 이루어진 결과, 출력부(783)에 입력된 초기 상태 시의 휘도값으로부터 이미 값이 치환되었을 가능성이 있다. 따라서 단계 S109의 조건 판정을 실시함으로써, 레지스터(Y) 중의 이미 갱신되었을 가능성이 있는 값보다, 본 clock 사이클에서의 주목 화소의 휘도값(X3)의 값이 작으면 값은 갱신되지 않고 즉, Si를 0인 채로 함으로써 당해 화소가 취할 수 있는 최대 휘도값이 유지된다.

변수 i를 증분(increment)하면서(단계 S111) 레지스터(Y1~Y5) 비교와 선택 신호(S1~S5) 설정 처리를 수행하고, 종료되면(단계 S112) 설정된 선택 신호(S1~S5)의 값을 출력부(783)에 출력한다(단계 S113).

이와 같이 해서 설정된 선택 신호(S1~S5), 주목 화소의 휘도값(X3)을 출력부(783)가 수신하고 레지스터(Y2~Y6)의 값을 갱신하여, 피크 홀드 처리가 이루어진 결과의 휘도값을, 일 처리 사이클에 대해 일 화소만큼씩 출력한다.

고휘도 영역 확대부(733)는, 출력부(783)의 출력을 고휘도 영역 확대 화상, 즉 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)로 송신한다.

이로써 LV 화상에서, 피크 홀드 처리 후에 휘도값을 갱신해야 한다고 판단된 영역에 속하는 화소에는, 확실히 주목 화소의 휘도값(X3)이 공급되고, 당해 화소는 LV 패널(109)에서, 주목 화소의 휘도값(X3)에 의해 원래보다 밝게 표시된다. 상기와 같이 동일한 RGB 화상이, 한 쪽은 LCD 컨트롤러(106)를 통하여 RGB 화상으로서 RGB 패널(107)에, 다른 한 쪽은 LV 컨트롤러(708)를 통하여 백색부터 흑색까지의 명암으로만 표현된 그레이 스케일의 LV 화상으로서 LV 패널(109)에, 동시에 표시된다.

전측 LCD 패널인 RGB 패널(107)과 후측 LCD 패널인 LV 패널(109)은, 도 5에 도시된 것과 같이 중첩된 구조로 되어 있기 때문에 광원(120)으로부터 백라이트 유닛(110)을 통하여 조사된 빛은, 동일한 RGB 화상을 바탕으로 한 LV 화상, RGB 화상이 각각 표시된 LV 패널(109), RGB 패널(107)을 순차적으로 통과하여 인간의 눈에 도달한다. 빛이 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107)을 통과할 때, 컬러 필터 기판(111) 및 각각이 갖는 도시하지 않은 액정층을 통과함으로써 색조와 휘도가 제어된다.

휘도 제어는 LV 패널(109) 및 RGB 패널(107) 각각에 의해 개별적으로 수행하는 것이 가능하고, 따라서 세밀한 콘트라스트 조정이 가능해진다.

또한 RGB 패널(107)과 LV 패널(109)을 통하여 백라이트 유닛(110)으로부터 빛을 조사하면 쌍방의 패널을 통하여 인간의 눈에 도달한 빛은, 각각의 패널의 투과율을 곱한 것이 된다.

제7실시예에서, 실제로 LUT(732)에 설정되는, 입력 휘도값과 출력 휘도값 대응의 일 형태는 도 34와 동일할 수 있다. 따라서, 제5실시예와 마찬가지로, 제7실시예도 세밀한 콘트라스트 조정과 흑색 들뜸 방지가 가능하다는 효과 및 실장에 필요한 회로 규모가 작고 값싼 제품 제공이 가능하다는 효과를 갖는다.

동일하게, 제7실시예의 LUT(732)에 격납되는 대응 관계는 제5실시예의 LUT(532)의 값과 동일한 수법으로 설정되어 있고, 결과로서 LUT(732)도 도 34의 입력 휘도값과 출력 휘도값의 대응 관계를 갖는다. 따라서, 제7실시예는 제5실시예와 동일하게 인간의 눈에 자연스럽게 비춰지는 계조 특성을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.

제7실시예에 따른 실험 결과를 도 43, 44에 도시한다.

도 43(a)는 RGB 화상, 도 43(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 컬러 매트릭스 변환 화상, 도 43(c)는 비트 확장, LUT(732)에 의한 계조 변환 및 피크 홀드 처리를 실시한 LV 화상으로, 도 43(a)의 RGB 화상과 도 43(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 43(d)의 최종 출력 화상이다.

도 44(a) ~ (d)는 도 443(a) ~ (d)의 확대도이다. 최종 출력 화상은 흑색 계조 특성이 개선되고, 높은 콘트라스트비의 화상 표시가 실현되어 있다. 더욱이 엣지부에서의 2중상과 색 어긋남도 해소되어 있다.

다음으로 본 발명의, 제7실시예를 변형한 제8실시예를 설명한다. 고휘도 영역 확대부(733)의 상세 구성 이외의 제8실시예의 구성은 제7실시예와 동일하다.

즉, 제8실시예에서는, 고휘도 영역 확대부(733)에서, 피크 홀드 처리를 대신하여 엣지 홀드 처리를 수행한다. 즉, LUT 출력 화상의 고휘도 영역의 엣지에 대하여 국소적인 신호 처리를 수행하고, 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성한다.

제8실시예에서는, 고휘도 영역 확대부(733)가 도 40에 도시된 것과 같이 화소 격납부(781), 논리 회로부(782), 출력부(783)를 구비하고, 화소 격납부(781)가 레지스터(X1~X5)를 구비하며, 출력부(783)가 레지스터(Y1~Y6) 및 제1 내지 제5선택부(783a~783e)를 구비한다는 구성은, 제7실시예와 동일하다.

또한 화소 격납부(781)의 각 레지스터(X1~X5)의 접속과 동작, 출력부(783)의 각 레지스터(Y1~Y6), 제1 내지 제5선택부(783a~783e)의 접속과 동작에 관해서도 제7실시예와 동일하다.

제8실시예에서는, 제7실시예로부터 고휘도 영역 확대부(733)의 논리 회로부(782)에서 실행되는 처리 내용만 달라져 있다. 즉, 고휘도 영역 확대부(733)는 상기와 같이 엣지 홀드 처리를 수행하고, 논리 회로부(782)는 엣지 홀드 처리에 적합하도록 선택 신호(S1~S5)를 설정한다. 엣지 홀드 처리에서는, 주목 화소의 휘도값(X3)이 레지스터(X1, X2)에 격납된, 즉 주목 화소의 좌측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 각각에 대응하는 선택 신호로 1을 설정한다. 또한 주목 화소의 휘도값(X3)이 레지스터(X4, X5)에 격납된, 즉 주목 화소의 우측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 각각에 대응하는 선택 신호로 1을 설정한다.

도 45는 엣지 홀드 처리의 개요를 도시한다. 이 도면에서 횡축은 어느 수평 라인에서 순차적으로 공급되는 화소를 도시하고, 또한 종축은 각 화소의 휘도값을 도시하고 있다. 흰색 동그라미는 LUT 출력 화상의 각 화소에 대응하는, 고휘도 영역 확대부(733)에 입력된 오리지널 휘도값이다. 엣지 홀드 처리는, 주목 화소의 휘도값을 그 전후 합계 5화소의 휘도값과 비교하여, 좌측 혹은 우측 화소의 휘도값이 주목 화소의 휘도값보다 작으면 이들 화소의 휘도값을, 주목 화소의 휘도값으로, 값을 갱신하도록 선택 신호(S1~S5)가 설정된다.

논리 회로부(782)의 처리는, 주목 화소의 휘도값(X3)이 소정의 문턱값3보다 크고 또한 주목 화소의 휘도값(X3)과 그 좌측 또는 우측 화소의 휘도값의 차분이, 소정의 문턱값4보다 클 때 수행된다. 즉, 비교적 밝은 휘도값을 가진 엣지에서, 주위 화소의 휘도값과의 차이가 어느 정도 있는 경우에 처리가 수행된다.

전술한 실시 형태와 동일하게 출력부(783)의 출력은 일 화소씩 출력되고, 그 각각이 결합되어 고휘도 영역 확대 화상이 된다. 즉, 고휘도 영역 확대부(733)는 고휘도 영역 확대 화상, 즉 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)을 생성하고, LV 패널(109)로 송신한다.

다음으로, 제8실시예를 바탕으로 화상을 표시하는 순서에 대해서 기재한다. 제7실시예와의 차이는 논리 회로부(782)의 처리 내용이므로, 관련된 부분만 설명한다.

고휘도 영역 확대부(733)는 RGB 화상을 바탕으로 한 화상의 고휘도 영역의 엣지에 대해서 국소적인 신호 처리를 수행하고, 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성한다. 즉, 고휘도 영역은 주목 화소의 휘도값이 주목 화소의 좌측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 좌측 화소의 휘도값을 주목 화소의 휘도값으로 치환하고, 주목 화소의 휘도값이 주목 화소의 우측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 우측 화소의 휘도값을 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 확대된다.

도 40에 도시된 고휘도 영역 확대부(733)는, LUT(732)로부터 LUT 출력 화상을 수신한다. 수신한 LUT 출력 화상은 일 화소만큼씩 화소 격납부(781) 및 출력부(783)에 입력된다. 화상 격납부(781)는 일 수평 라인 상의 n 탭만큼의 화소의 휘도값을 격납한다.

도 46은 본 발명의 제8실시예에 따른 논리 회로부(782)에 의해 수행되는 엣지 홀드 처리를 상세히 설명한 것이다. 우선 1 clock을 진행하고(단계 S201), 각 선택 신호(S1~S5)를 0으로 초기화하여(단계 S202), 화소 격납부(781)의 레지스터(X1~X5)로부터 5개만큼의 화소의 휘도값(X1~X5)을 취득한다(단계 S203).

다음으로 주목 화소의 휘도값(X3)이 소정의 문턱값3보다 큰지 아닌지 판정한다(단계 S204). 이들 판정이 사실일 때(Yes), 즉 주목 화소의 휘도값(X3)이 일정 이상 밝은 값을 갖는 고휘도 영역에 상당하는 값일 때만 처리가 이행된다. 판정이 사실이 아니라면(No) 선택 신호(S1~S5)는 단계 S202에서 설정된 초기값 0을 갖는 상태로 출력된다. 즉, 제1부터 제5 선택부(783a~783e)는 모두 선택 신호로서 0이 주어지고, 각 레지스터(Yi+1)는 전단 레지스터(Yi) 값을 이어가며 어떤 값도 주목 화소의 휘도값(X3)에 의해 치환되지 않는다.

단계 S204의 판정 처리가 사실인 경우, 주목 화소의 휘도값(X3)과 그 좌측 화소의 휘도값(X2)의 차분(Left)을 산출하고(단계 S205), Left가 소정의 문턱값4보다 큰지 아닌지 판정한다(단계 S206). 이 판정이 사실이면, 즉 주목 화소의 휘도값(X3)이 그 좌측 화소의 휘도값(X2)보다 문턱값4보다 크면, 좌측 화소의 휘도값(X2, X1)에 대하여 엣지 홀드 처리를 수행한다. 판정이 사실이 아니면 주목 화소의 휘도값(X3)과 그 우측 화소의 휘도값의 비교 처리로 이행된다(단계 S212).

Left가 소정의 문턱값4보다 큰 경우, 변수(i)를 1로 초기화한다(단계 S207). 그 다음에 레지스터(Yi)의 값과 주목 화소의 휘도값(X3)이 비교되어(단계 S208), 사실이면 선택 신호(S1)로 1이 설정된다(단계 S209). 단계 S208의 조건 판정은, 피크 홀드 처리에서의 단계 S109와 동일하게, 보다 작은 값에 의한 치환을 방지하기 위한 것이다.

변수 i를 증분(increment)하면서(단계 S210) 레지스터(Y1, Y2) 에 관한 비교와 선택 신호(S1, S2) 설정 처리를 수행하고, 종료되면(단계 S211) 주목 화소의 휘도값(X3)과 그 우측 화소의 휘도값의 비교 처리로 이행된다.

주목 화소의 휘도값(X3)과 그 우측 화소의 휘도값의 비교 처리에서는, 우선 주목 화소의 휘도값(X3)과 그 우측 화소의 휘도값(X4)의 차분(Right)을 산출하고(단계 S212), Right가 소정의 문턱값4보다 큰지 아닌지를 판정한다(단계 S213). 이 판정이 사실이면, 즉 주목 화소의 휘도값(X3)이 그 우측 화소의 휘도값(X4)보다 문턱값4보다 크면 우측 화소의 휘도값(X4, X5)에 대하여 엣지 홀드 처리를 수행한다. 판정이 사실이 아니면 그 시점에서 설정되어 있는, 즉 주목 화소의 휘도값(X3)과 그 좌측 화소의 휘도값의 비교 처리에서 설정된, 선택 신호(S1~S5)의 값을 출력부(783)에 출력한다(단계 S219).

Right가 소정의 문턱값4보다 큰 경우, 변수(i)를 3으로 초기화한다(단계 S214). 그 다음에 레지스터(Yi)의 값과 주목 화소의 휘도값(X3)이 비교되어(단계 S215), 사실이면 선택 신호(S1)로 1이 설정된다(단계 S216). 단계 S215의 조건 판정은, 피크 홀드 처리에서의 단계 S109와 동일하게, 보다 작은 값에 의한 치환을 방지하기 위한 것이다.

변수 i를 증분(increment)하면서(단계 S217) 레지스터(Y3~Y5) 비교와 선택 신호(S3~S5) 설정 처리를 수행하고, 종료되면(단계 S218) 설정된 선택 신호(S1~S5)의 값을 출력부(783)에 출력한다(단계 S219).

이와 같이 해서 설정된 선택 신호(S1~S5), 주목 화소의 휘도값(X3)을 출력부(783)가 수신하고 레지스터(Y2~Y6)의 값을 갱신하여, 엣지 홀드 처리가 이루어진 결과의 휘도값을, 일 처리 사이클에 대해 일 화소만큼씩 출력한다.

고휘도 영역 확대부(733)는 출력부(783)의 출력을 고휘도 영역 확대 화상, 즉 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)로 송신한다.

이로써 LV 화상에서, 엣지 홀드 처리 후에 휘도값을 갱신해야 한다고 판단된 영역에 속하는 화소에는, 확실히 주목 화소의 휘도값(X3)이 공급되고, 당해 화소는 LV 패널(109)에서, 주목 화소의 휘도값(X3)에 의해 원래보다 밝게 표시된다.

제8실시예는, 전술한 제7실시예와는 다른 방법이지만 고휘도 영역을 확대한다는 점에서는 동일하며, 따라서 제7실시예와 동일하게 2중상과 색 어긋남을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

원리적으로, 화상 내에 한 점만 밝은 피크가 있는 경우에는 피크 홀드 처리가 효과를 발휘한다. 그러나 어느 정도 비슷한 휘도값의 화소가 모여 있는 경우에는, 피크 홀드 처리만으로는 충분한 처리를 할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우는 엣지 홀드 처리를 적용하면 효율적으로 고휘도 영역을 확대하는 것이 가능해진다. 단, 논리 회로부(782) 내의 회로 실현이, 피크 홀드 처리에 비하면 엣지 홀드 처리가 약간 복잡하다. 따라서 피크 홀드 처리와 엣지 홀드 처리는 제조 비용과 성능의 균형(trade off)을 고려하여 선택되어도 된다.

제8실시예는 전술한 제7실시예와는 논리 회로부(782) 이외는 동일한 형태이기 때문에, 전술한 실시 형태와 동일하게 세밀한 콘트라스트 조정, 흑색 들뜸 방지, 인간의 눈에 자연스럽게 비춰지는 계조 특성 실현, 2중상과 색 어긋남 방지, 값싼 제품 제공 등의 다양한 효과를 얻는 것이 가능하다.

제8실시예에 따른 실험 결과를 도 47, 48에 도시한다.

도 47(a)는 RGB 화상, 도 47(b)는 RGB 화상에 대하여 컬러 매트릭스 변환을 수행한 컬러 매트릭스 변환 화상, 도 47(c)는 비트 확장, LUT(732)에 의한 계조 변환 및 엣지 홀드 처리를 실시한 LV 화상이고, 도 47(a)의 RGB 화상과 도 47(c)의 LV 화상을 중첩하여 표시한 것이 도 47(d)의 최종 출력 화상이다.

도 48(a) ~ (d)는 도 48(a) ~ (d)의 확대도이다.

최종 출력 화상은 흑색 계조 특성이 개선되고, 높은 콘트라스트비의 화상 표시가 실현되어 있다. 더욱이 엣지부에서의 2중상과 색 어긋남도 해소되어 있다.

상기 제7 및 제8실시예에서, 고휘도 영역 확대부(33)는 모두 일 수평 라인의 화소군을 입력으로 하고 있고, 따라서 피크 홀드 처리, 엣지 홀드 처리는 주목 화소에 대하여 동일 수평 라인 상에, 즉 횡으로 존재라는 화소의 휘도값만을 참조하고 있다. 예를 들면 동일한 회로 구성을 가지고, 수직 방향 처리를 추가하여, 종 방향의 화소의 휘도값을 참조한 처리를 추가함으로써, 피크 홀드 처리, 엣지 홀드 처리를 2차원적으로 확대해도 된다.

상기 제7 및 제8실시예에서는 피크 홀드, 엣지 홀드 모두 수평 방향의 화소의 휘도값을 참조, 변경했지만, 주사 방향을 변경함으로써 수직 방향에서도 동일하게 실시 가능한 것은 말할 것도 없다.

즉, 피크 홀드 처리에서는, 고휘도 영역은 주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 화소에 대하여, 주목 화소의 휘도값이 수직 n 탭 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 수직 n 탭 내의 각 화소의 휘도값을 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 확대되어도 된다.

또한 엣지 홀드 처리에서는, 고휘도 영역은 주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 화소에 대하여, 주목 화소의 휘도값이 주목 화소의 상측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상측 화소의 휘도값을 주목 화소의 휘도값으로 치환하고, 주목 화소의 휘도값이 주목 화소의 하측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 하측 화소의 휘도값을 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 확대되어도 된다.

상기와 같이 수직 방향으로 처리를 수행한 경우, 상하 방향으로부터 본 경우의 2중선과 색 어긋남 방지도 가능하다.

상기 제7 및 제8실시예에서, 고휘도 영역 확대부(733)는 모두 LUT(732)가 출력하는 LUT 출력 화상을 수신하고, LUT 출력 화상에 대하여 처리를 수행하고 있다. 그러나 고휘도 영역 확대부(733)는, 비트 확장부(731)와 LUT(732) 사이에 놓여도 된다. 즉, 고휘도 영역 확대부(733)는 비트 확장부(731)가 출력하는 비트 확장 화상을 수신하고, 고휘도 영역 확대 처리를 수행하여, 결과 화상을 LUT(732)에 제공하고, LUT(732)가 계조 변환을 수행하여 LUT 출력 화상을 생성하고, 이를 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)로 송신해도 된다. 상기 제7 및 제8실시예에서, 고휘도 영역 확대부(733) 및 LUT(732)는 모두 그레이 스케일의 화상 처리의 휘도 조정을 수행하는 것이기 때문에 그 처리 순서를 변경해도 된다.

단, 상기와 같이 처리 순서를 변경한 경우, 고휘도 영역 확대부(733)를 통과한 후의 LUT(732)에서, 비트 확장부(731)에서 비트 확장된 휘도값이 원래 비트수로 되돌려진다. 즉, 고휘도 영역 확대부(733)에서는, 확장된 비트수로 처리하지 않으면 안되기 때문에 회로 규모가 커질 가능성이 있다.

이 경우, 비트 확장부(731)를 생략하고, 컬러 매트릭스 변환부(130)-고휘도 영역 확대부(733)-LUT(732)로 처리를 연결하도록 해도 된다. 즉, 컬러 매트릭스 변환부(130)가 출력한 컬러 매트릭스 변환 화상을 고휘도 영역 확대부(733)가 수신하고, 고휘도 영역 확대부(733)가 고휘도 영역 확대 처리를 수행한다. 고휘도 영역 확대부(733)는 결과 화상을 LUT(732)에 제공하고, LUT(732)가 계조 변환을 수행하여 LUT 출력 화상을 생성하고, 이를 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)로 송신해도 된다.

혹은 상기 제7 및 제8실시예의, 도 39에 도시된 LV 컨트롤러(708)의 구성에서 비트 확장부(731)를 생략하고, 컬러 매트릭스 변환부(130)-LUT(132)-고휘도 영역 확대부(733)로 처리를 연결하도록 해도 된다. 즉, 컬러 매트릭스 변환부(130)가 출력한 컬러 매트릭스 변환 화상을 LUT(132)가 수신하고, 계조 변환을 수행한다. LUT(132)는 LUT 출력 화상을 고휘도 영역 확대부(133)에 제공하고, 고휘도 영역 확대부(133)가 고휘도 영역 확대 처리를 수행하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성하고, 이를 LV 화상(휘도가 조정된 그레이 스케일의 흑백 조정 화상)으로서 LV 패널(109)로 송신해도 된다.

상기 제7 및 제8실시예의 LUT(732)는 확장된 비트수로 표현된 입력 휘도값을, 확장되기 전의 비트수로 표현된 출력 휘도값으로, 비트수를 변경하면서 계조 변환하는 것이었다. 이에 반해, 비트 확장부(731)를 생략한 경우에는, LUT(732)는 비트수를 변경하지 않고, 즉 입력 휘도값도 출력 휘도값도, 휘도값이 본래 표현되어야 할 비트수로 표현된 상태에서 계조 변환된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 상세히 설명했지만, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 실시 형태가 가능한 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 권리 범위는 여기에 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에서 정의되는 본 발명의 기본 개념을 가진 당업자의 다양한 변형과 개량 형태도 본 발명에 포함된다.

101: 화상 표시 장치 102: 화상 표시 장치 본체
103: LCD 모듈 104: 화상 처리 엔진
105: I/F(인터페이스) 106: LCD 컨트롤러
107: RGB 패널 108: LV 컨트롤러
109: LV 패널 110: 백라이트 유닛
111: 컬러 필터 기판 112: TFT 기판
113: 편광 필름 114: 구동 IC
115: 유리 기판 116: TFT 기판
117: 편광 필름 118: 구동 IC
119: 광 가이드 패널 120: 광원
130: 컬러 매트릭스 변환부 131: 룩업 테이블(LUT)
132: 2치화부 133: 고휘도 영역 확대부
134: 데이터 치환부

Claims (70)

1. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서,
   상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와;
   상기 RGB 화상을 신호 처리하여 화소마다 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하는 단계와;
   상기 후측 LCD 패널에 상기 흑백 조정 화상을 표시하는 단계
   를 포함하는 화상 표시 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는,
   상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 각 화소의 휘도값을 2치화하여 2치화 데이터를 생성하는 단계와;
   상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하거나 저휘도 영역을 축소하여, 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 생성하는 단계와;
   상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을 치환하는 단계
   를 포함하는 화상 표시 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는,
   상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 단계와;
   계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하는 단계
   를 포함하는 화상 표시 방법.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 2치화 데이터를 생성하는 단계는,
   상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여,
   상기 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우는 고휘도 영역이라고 판단하여 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 1로 설정하고,
   상기 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우는 저휘도 영역이라고 판단하여 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 0으로 설정하는 단계
   를 포함하는 화상 표시 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하는 경우, 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터를 생성하는 단계는,
   각 화소에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 1이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 0일 때, 상기 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환하는 단계
   를 포함하는 화상 표시 방법.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 2치화 데이터의 저휘도 영역을 축소하는 경우, 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 생성하는 단계는,
   각 화소에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 0이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환하는 단계
   를 포함하는 화상 표시 방법.
   
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 화소에 대응하는 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값은, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값으로 치환되는 화상 표시 방법.
   
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 2치화 데이터의 고휘도 영역 확대 또는 저휘도 영역 축소에 있어서, 확대되는 고휘도 영역 또는 축소되는 저휘도 영역의 크기는, 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널의 거리 및 화상의 크기 중 적어도 하나에 의해 결정되는 화상 표시 방법.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는,
   상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상으로부터, 상기 화상의 휘도값에 관한 공간 주파수가 기준값보다 높은 고역을 검출하는 단계와;
   검출된 상기 고역에 대응하는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 화소의 휘도값을 치환하는 단계
   를 포함하는 화상 표시 방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는,
    상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 단계와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하는 단계
    를 포함하는 화상 표시 방법.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고역을 검출하는 단계는,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여, 인접한 화소의 휘도값의 분산값을 계산하는 단계와;
    상기 분산값이 제2문턱값 이상인 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 고역 판정 플래그를 1로 설정하고, 상기 분산값이 상기 제2문턱값보다 작은 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이 아니라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 상기 고역 판정 플래그를 0으로 설정하는 단계
    를 포함하는 화상 표시 방법.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 화소의 상기 고역 판정 플래그가 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값은, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값 및 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상에 대하여 저역 통과 필터를 실시한 출력 화상의 대응 휘도값 중 하나로 치환되는 화상 표시 방법.
    
13. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서,
    RGB 화상을 신호 처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와;
    상기 RGB 화상을 신호 처리하여 화소마다 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하고, 생성된 상기 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 각 화소의 휘도값을 2치화하여 2치화 데이터를 생성하는 2치화부와;
    상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하거나 저휘도 영역을 축소하여, 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 저휘도 영역 축소 2치화 데이터를 생성하는 영역 처리부와;
    상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을 치환하는 데이터 치환부
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블
    을 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
16. 제 14 항 에 있어서,
    상기 2치화부는,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여, 상기 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우는 고휘도 영역으로 판단해서 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 1로 설정하고, 상기 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우는 저휘도 영역으로 판단해서 상기 2치화 데이터의 상기 화소에 대응하는 값을 0으로 설정하는 화상 표시 장치.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 2치화 데이터의 고휘도 영역을 확대하는 경우, 상기 영역 처리부는,
    각 화소에 대하여, 당해 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 1이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 0일 때, 상기 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환하는 화상 표시 장치.
    
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 2치화 데이터의 저휘도 영역을 축소하는 경우, 상기 영역 처리부는,
    각 화소에 대하여, 상기 화소에 대응하는 상기 2치화 데이터 값이 0이고, 상기 화소에 인접한 화소의 상기 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 화소의 상기 2치화 데이터 값을 1로 치환하는 화상 표시 장치.
    
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 데이터 치환부는,
    상기 화소에 대응하는 상기 고휘도 영역 확대 2치화 데이터 또는 상기 저휘도 영역 축소 2치화 데이터 값이 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값으로 치환하는 화상 표시 장치.
    
20. 제 14 항에 있어서,
    상기 영역 처리부에서 확대되는 고휘도 영역 또는 축소되는 저휘도 영역의 크기는, 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널의 거리 및 화상의 크기 중 적어도 하나에 의해 결정되는 화상 표시 장치.
    
21. 제 13 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상으로부터, 상기 화상의 휘도값에 관한 공간 주파수가 기준값보다 높은 고역을 검출하는 고역 검출부와;
    검출된 상기 고역에 대응하는, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 화소의 휘도값을 치환하는 데이터 치환부
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블
    을 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
23. 제 22 항에 있어서,
    상기 고역 검출부는,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소에 대하여, 인접한 화소의 휘도값의 분산값을 계산하는 분산 산출부와;
    상기 분산값이 제2문턱값 이상인 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 고역 판정 플래그를 1로 설정하고, 상기 분산값이 상기 제2문턱값보다 작은 경우에 상기 인접한 화소는 상기 고역이 아니라고 판정하여 상기 화소에 대응하는 상기 고역 판정 플래그를 0으로 설정하는 비교부
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
24. 제 23 항에 있어서,
    상기 데이터 치환부는,
    상기 화소의 상기 고역 판정 플래그가 1일 때, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값을, 고휘도 영역을 나타내는 휘도값 및 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상에 대하여 저역 통과 필터를 실시한 출력 화상의 대응 휘도값 중 하나로 치환하는 화상 표시 장치.
    
25. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서,
    상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 계조를 변환하여, 휘도가 조정된 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 단계와;
    상기 후측 LCD 패널에 상기 룩업 테이블 출력 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 제1휘도치로 변환하도록 설정되어 있으며,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 큰 제2문턱값 이상인 경우, 상기 화소가 고휘도 영역에 있다고 판단하여, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 최대휘도치로 변환하도록 설정되어 있는 화상 표시 방법.
    
26. 제 25 항에 있어서,
    상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는,
    상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 고휘도 영역이 확대된 고휘도 영역 확대 데이터를 생성하는 단계와;
    상기 룩업 테이블 출력 화상에 저역 통과 필터를 적용하여 저역 통과 필터 적용 화상을 생성하는 단계와;
    각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값 또는 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하여 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계
    를 포함하는 화상 표시 방법.
    
27. 제 25 항에 있어서,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 0부터 상기 제1휘도치 사이의 값으로 변환하도록 설정되어 있는 화상 표시 방법.
    
28. 제 26 항에 있어서,
    상기 고휘도 영역 확대 데이터를 생성하는 단계는,
    각 화소에 대하여 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치이고, 상기 화소에 인접한 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치가 아닌 경우, 상기 인접한 화소의 휘도값을 상기 최대휘도치로 치환하는 단계
    를 포함하는 화상 표시 방법.
    
29. 제 26 항에 있어서,
    상기 흑백 조정 화상을 생성하는 단계는,
    각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치일 때, 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하는 단계와;
    각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치가 아닐 때, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하는 단계
    를 포함하는 화상 표시 방법.
    
30. 제 25 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상은, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 생성되는 화상 표시 방법.
    
31. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서,
    RGB 화상을 신호 처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상을 계조 변환하여 휘도가 조정된 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 포함하고, 상기 룩업 테이블 출력 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 제1문턱값 이상인 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 제1휘도치로 변환하도록 설정되어 있으며,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 큰 제2문턱값 이상인 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소가 고휘도 영역에 있다고 판단하여, 상기 화소의 휘도값을 최대휘도치로 변환하도록 설정되어 있는 화상 표시 장치.
    
32. 제 31 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 고휘도 영역을 확대한 고휘도 영역 확대 데이터를 생성하는 고휘도 영역 확대부와;
    상기 룩업 테이블 출력 화상에 저역 통과 필터를 적용하여 저역 통과 필터 적용 화상을 생성하는 저역 통과 필터부와;
    각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값에 따라, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값 또는 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하여 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 선택부
    를 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
33. 제 31 항에 있어서,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상의 각 화소의 휘도값이 상기 제1문턱값보다 작은 경우, 상기 대응 관계는, 상기 화소의 휘도값을 0부터 상기 제1휘도치 사이의 값으로 변환하도록 설정되어 있는 화상 표시 장치.
    
34. 제 32 항에 있어서,
    상기 고휘도 영역 확대부는,
    각 화소에 대하여 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치이고, 상기 화소에 인접한 화소의 휘도값이 상기 최대휘도치가 아닌 경우, 상기 인접한 화소의 휘도값을 상기 최대휘도치로 치환함으로써, 상기 고휘도 영역 확대 데이터를 생성하는 화상 표시 장치.
    
35. 제 32 항에 있어서,
    상기 선택부는,
    각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치일 때, 상기 저역 통과 필터 적용 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택하고,
    각 화소에 대하여 상기 고휘도 영역 확대 데이터의 상기 화소에 대응하는 값이 상기 최대휘도치가 아닐 때, 상기 룩업 테이블 출력 화상의 상기 화소에 대응하는 휘도값을 선택함으로써,
    상기 흑백 조정 화상을 생성하는 화상 표시 장치.
    
36. 제 31 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부
    를 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
37. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서,
    상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하여, 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하는 단계와;
    상기 후측 LCD 패널에 상기 흑백 조정 화상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 방법.
    
38. 제 37 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블 입력 화상은, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 생성되는 화상 표시 방법.
    
39. LCD 패널에 의해 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서,
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해, RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상의 계조를 변환하여, 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 단계와;
    상기 LCD 패널에 상기 룩업 테이블 출력 화상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 방법.
    
40. 제 39 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 단계는,
    상기 RGB 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하는 단계를 포함하는 화상 표시 방법.
    
41. 제 40 항에 있어서,
    상기 비트 확장에 의해 확장된 비트에 격납되는 값은, 상기 화소와 상기 화소에 인접한 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 설정되는 화상 표시 방법.
    
42. 제 39 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실측점 사이의 각 휘도값에 관한 대응 관계는,
    상기 실측점 사이에서, 상기 실측점의 상기 실측값을 선형 보간함으로써 상기 실측점 사이의 각 휘도값의 실측대응치를 취득하고,
    상기 각 휘도값의 상기 실측대응치와 상기 각 휘도값의 상기 이상값으로부터 상기 각 휘도값의 상기 보정 계수를 각각 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 방법.
    
43. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서,
    RGB 화상을 신호 처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 휘도가 조정된 흑백 조정 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블을 포함하고, 상기 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 장치.
    
44. 제 43 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는, 컬러 매트릭스 변환에 의해, 상기 RGB 화상으로부터 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부를 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
45. 화상 표시 장치로서,
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, RGB 화상을 바탕으로 하는 룩업 테이블 입력 화상을 계조 변환하고, 룩업 테이블 출력 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블과;
    상기 룩업 테이블 출력 화상을 표시하는 LCD 패널
    을 포함하고,
    상기 대응 관계는, 0부터 최대휘도치 사이의 복수의 실측점 각각에 대하여, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 상기 LCD 패널의 출력 휘도값의 실측값과, 상기 실측점을 입력 휘도값으로 한 경우의 출력 휘도값의 이상값으로부터 보정 계수를 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 장치.
    
46. 제 45 항에 있어서,
    상기 RGB 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하여 상기 룩업 테이블 입력 화상을 생성하는 비트 확장부를 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
47. 제 46 항에 있어서,
    상기 비트 확장에 의해 확장된 비트에 격납되는 값은, 상기 화소와 상기 화소에 인접한 화소의 대소 관계로부터 산출된 가중치를 바탕으로 설정되는 화상 표시 장치.
    
48. 제 45 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실측점 사이의 각 휘도값에 관한 대응 관계는,
    상기 실측점 사이에서, 상기 실측점의 상기 실측값을 선형 보간함으로써 상기 실측점 사이의 각 휘도값의 실측대응치를 취득하고,
    상기 각 휘도값의 실측대응치와 상기 각 휘도값의 이상값으로부터 상기 각 휘도값의 상기 보정 계수를 각각 계산하고, 상기 보정 계수를 상기 최대휘도치로 정규화함으로써 취득되는 화상 표시 장치.
    
49. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치를 이용하는 화상 표시 방법으로서,
    상기 전측 LCD 패널에 RGB 화상을 표시하는 단계와;
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 고휘도 영역의 피크 또는 엣지에 대하여 국소적인 신호 처리를 수행하고, 상기 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성하는 단계와;
    상기 후측 LCD 패널에 상기 고휘도 영역 확대 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 표시하는 단계
    를 포함하는 화상 표시 방법.
    
50. 제 49 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우,
    주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 화소에 대하여 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 수평 n 탭 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 수평 n 탭 내의 각 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 상기 고휘도 영역이 확대되는 화상 표시 방법.
    
51. 제 50 항에 있어서,
    상기 고휘도 영역의 확대는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제1문턱값보다 크고, 상기 수평 n 탭 내의 화소의 휘도값의 최대값과 최소값의 차분이 제2문턱값보다 클 때, 수행되는 화상 표시 방법.
    
52. 제 49 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우,
    주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 화소에 대하여
    상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 좌측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 좌측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환하고,
    상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 우측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 우측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써
    상기 고휘도 영역이 확대되는 화상 표시 방법.
    
53. 제 52 항에 있어서,
    상기 고휘도 영역의 확대는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제3문턱값보다 크고, 상기 주목 화소의 휘도값과 상기 좌측 또는 우측 화소의 휘도값의 차분이 제4문턱값보다 클 때, 수행되는 화상 표시 방법.
    
54. 제 49 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우,
    주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 화소에 대하여 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 수직 n 탭 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 수직 n 탭 내의 각 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써 상기 고휘도 영역이 확대되는 화상 표시 방법.
    
55. 제 49 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우,
    주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 화소에 대하여
    상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 상측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 상측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환하고,
    상기 주목 화소의 휘도값이 상기 주목 화소의 하측 화소의 치환값보다 큰 경우, 상기 하측 화소의 휘도값을 상기 주목 화소의 휘도값으로 치환함으로써
    상기 고휘도 영역이 확대되는 화상 표시 방법.
    
56. 제 49 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는,
    상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 컬러 매트릭스 변환 화상을 생성하는 단계와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 화상의 계조를 변환하는 단계
    를 포함하는 화상 표시 방법.
    
57. 제 56 항에 있어서,
    상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 단계는,
    상기 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하는 단계를 포함하는 화상 표시 방법.
    
58. 제 49 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상은, 상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 생성되고,
    상기 흑백 조정 화상은, 계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블에 의해 상기 고휘도 영역 확대 화상의 계조를 변환함으로써 생성되는 화상 표시 방법.
    
59. 제 58 항에 있어서,
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상은, 상기 컬러 매트릭스 변환 실시 후에 각 화소의 휘도값을 더욱 비트 확장함으로써 생성되는 화상 표시 방법.
    
60. 전측 LCD 패널과 후측 LCD 패널을 중첩함으로써 구성된 화상 표시 장치로서,
    RGB 화상을 신호처리하여 상기 전측 LCD 패널에 공급하는 LCD 컨트롤러와;
    상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 화상의 고휘도 영역의 피크 또는 엣지에 대하여 국소적인 신호 처리를 수행하고, 상기 고휘도 영역을 확대하여 고휘도 영역 확대 화상을 생성하는 고휘도 영역 확대부를 포함하고, 상기 고휘도 영역 확대 화상을 바탕으로 하는 흑백 조정 화상을 상기 후측 LCD 패널에 공급하는 LV 컨트롤러
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
61. 제 60 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우,
    상기 고휘도 영역 확대부는,
    주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와;
    상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소의 휘도값 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 n 개의 화소 각각에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하는 논리 회로부와;
    상기 n 개의 화소 각각에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
62. 제 61 항에 있어서,
    상기 논리 회로부의 처리는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제1문턱값보다 크고 또한 상기 n 개의 화소의 휘도값의 최대값과 최소값의 차분이 제2문턱값보다 클 때, 수행되는 화상 표시 장치.
    
63. 제 60 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우,
    상기 고휘도 영역 확대부는,
    주목 화소를 중심으로 한 수평 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와;
    상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고,
    상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 좌측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 좌측 화소에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하고,
    상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 우측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 우측 화소에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하는 논리 회로부와;
    상기 n 개의 화소 각각에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
64. 제 63 항에 있어서,
    상기 논리 회로부의 처리는, 상기 주목 화소의 휘도값이 제3문턱값보다 크고, 상기 주목 화소의 휘도값과 상기 좌측 또는 우측 화소의 휘도값의 차분이 제4문턱값보다 클 때, 수행되는 화상 표시 장치.
    
65. 제 60 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 피크에 대하여 수행되는 경우,
    상기 고휘도 영역 확대부는,
    주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와;
    상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고,
    상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소의 휘도값 내에서 최대값 또는 극대값인 경우, 상기 n 개의 화소 각각에 대응하는 선택 신호를 1로 설정하는 논리 회로부와;
    상기 n 개의 화소 각각에 대하여 상기 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
66. 제 60 항에 있어서,
    상기 신호 처리가 상기 고휘도 영역의 엣지에 대하여 수행되는 경우, 상기 고휘도 영역 확대부는,
    주목 화소를 중심으로 한 수직 n 탭 내의 n 개의 화소의 휘도값을 격납하는 화소 격납부와;
    상기 화소 격납부로부터 상기 n 개의 화소의 휘도값을 취득하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 상측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 상측 화소에 대응하는 선택 신호로 1을 설정하고, 상기 주목 화소의 휘도값이 상기 n 개의 화소 중 하측 화소의 휘도값보다 큰 경우, 상기 하측 화소에 대응하는 선택 신호로 1을 설정하는 논리 회로부와;
    상기 n 개의 화소 각각에 대하여 당해 화소에 대응하는 상기 선택 신호가 1이면 상기 주목 화소의 휘도값을 상기 화소의 휘도값으로서 출력하는 출력부
    를 포함하는 화상 표시 장치.
    
67. 제 60 항부터 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 컬러 매트릭스 변환 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 화상을 계조 변환하고, 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블
    을 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
68. 제 67 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 컬러 매트릭스 변환 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장하여, 상기 컬러 매트릭스 변환 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 비트 확장부를 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
69. 제 60 항부터 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 RGB 화상으로부터 컬러 매트릭스 변환에 의해 상기 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상을 생성하는 컬러 매트릭스 변환부와;
    계조 변환 전후의 휘도값의 대응 관계가 등록된 룩업 테이블로서, 상기 고휘도 영역 확대 화상을 계조 변환하여 상기 흑백 조정 화상을 생성하는 상기 룩업 테이블
    을 더 포함하는 화상 표시 장치.
    
70. 제 69 항에 있어서,
    상기 LV 컨트롤러는,
    상기 컬러 매트릭스 변환부가 생성한 RGB 화상을 바탕으로 하는 상기 화상에 대하여, 상기 화상의 각 화소의 휘도값을 비트 확장한 화상을 생성하고, 상기 화상을 상기 고휘도 영역 확대부에 공급하는 비트 확장부를 더 포함하는 화상 표시 장치.
    

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