TWI578300B - 信號處理電路、顯示裝置及具備顯示裝置之電子機器 - Google Patents

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Description

信號處理電路、顯示裝置及具備顯示裝置之電子機器
本發明係關於一種信號處理電路、顯示裝置及電子機器。
揭示有各種可顯示複數種顯示色之顯示裝置。例如，於專利文獻1中揭示有具備紅色、綠色、藍色、及白色之4種像素拜耳排列之液晶顯示面板的顯示裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭60-61724號公報
可顯示紅色、綠色、藍色、及白色等複數種顯示色之顯示裝置係對顯示裝置所具備之各像素，分配複數種顯示色之中之1個顯示色。因此，必需自規定對於複數種顯示色之灰階之影像資料擷取規定對於分配於各像素中之1個顯示色之灰階之信號的濾波處理。
先前，濾波處理係於每一顯示色中採用單獨之電路執行，因此，存在執行濾波處理之電路之電路規模變大之類之問題。
考慮以上之情況，本發明之目的在於：於可顯示複數種顯示色之顯示裝置中，實現執行濾波處理之電路之簡化。
為達成上述目的，本發明之信號處理電路係用於複數個像素之各者中分配有第1顯示色、第2顯示色、第3顯示色及第4顯示色之任一者之顯示裝置，且基於輸入之影像信號，輸出規定由上述複數個像素之各者顯示之灰階之灰階信號的顯示處理電路，其特徵在於包括：擷取部，其自上述影像信號擷取：第1擷取信號，其規定應由上述複數個像素中包含分配有上述第1顯示色之第1像素之特定數之像素顯示之灰階；第2擷取信號，其規定應由包含分配有上述第2顯示色之第2像素之特定數之像素顯示之灰階；第3擷取信號，其規定應由包含分配有上述第3顯示色之第3像素之特定數之像素顯示之灰階；及第4擷取信號，其規定應由包含分配有上述第4顯示色之第4像素之特定數之像素顯示之灰階；記憶部，其記憶與包含上述第1像素之特定數之像素對應地決定之第1係數、與包含上述第2像素之特定數之像素對應地決定之第2係數、與包含上述第3像素之特定數之像素對應地決定之第3係數、及與包含上述第4像素之特定數之像素對應地決定之第4係數；第1選擇部，其選擇上述第1擷取信號、上述第2擷取信號、上述第3擷取信號或上述第4擷取信號之任一者；第2選擇部，其於由上述第1選擇部選擇上述第1擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第1係數，於由上述第1選擇部選擇上述第2擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第2係數，於由上述第1選擇部選擇上述第3擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第3係數，於由上述第1選擇部選擇上述第4擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第4係數；及運算部，其基於上述第1選擇部所選擇之上述第1擷取信號、上述第2擷取信號、上述第3擷取信號或上述第4擷取信號、及上述第2選擇部所選擇之上述第1係數、上述第2係數、上述第3係數或上述第4係數，運算上述灰階信號。
影像信號係對2個以上之顯示色之全部，規定應由各像素顯示之灰階之信號。另一方面，於各像素中分配2個以上之顯示色中之任一顯示色，且僅可顯示該分配之1個顯示色。因此，即便將影像信號直接供給至顯示面板，顯示裝置亦無法顯示由影像信號決定之圖像。
相對於此，本發明之信號處理電路係基於影像信號，生成對分配於像素中之顯示色規定應由該像素顯示之灰階之灰階信號(即，執行濾波處理)，並將該灰階信號供給至顯示面板。即，本發明之顯示控制電路係執行自未考慮顯示色對各像素之分配之影像信號，生成考慮到顯示色對各像素之分配之灰階信號的濾波處理，且將生成之灰階信號供給至顯示面板。因此，顯示裝置可顯示由影像信號決定之圖像。
又，本發明之信號處理電路係基於應由包含該某像素之特定數之像素即區塊顯示之灰階決定規定應由某像素顯示之灰階之灰階信號。因此，例如可抑制於應由某像素之周邊之像素顯示之灰階與應由該像素顯示之灰階較大地不同時產生之莫耳紋或偽色等顯示不良之產生，從而可實現高品質之顯示。
又，本發明之信號處理電路係包括第1選擇部及第2選擇部，且選擇與分配於某像素中之顯示色對應之單色擷取信號及係數。因此，信號處理電路可無需於每一顯示色中設置運算部，而藉由單一之運算部生成對應於複數種顯示色之灰階信號，最終，可減小信號處理電路之電路規模(與每一顯示色中設置運算部之情形相比)。
又，較佳為，於上述信號處理電路中，上述運算部運算將上述第1選擇部輸出之上述單色擷取信號所表示之上述特定數之像素應顯示之灰階之各者作為要素之向量、與將上述第2選擇部輸出之與上述特定數之像素對應地決定之係數之各者作為要素之向量之純量積，且輸出運算結果。
根據本態樣，運算部基於應由區塊顯示之灰階決定規定應由某像素顯示之灰階之灰階信號。因此，可抑制莫耳紋或偽色等顯示不良之產生，從而可實現高品質之顯示。
又，較佳為，於上述信號處理電路中，上述運算部之特徵在於包括：乘法部，其對上述特定數之像素之各者，執行上述第1選擇部輸出之上述單色擷取信號規定之灰階與上述第2選擇部輸出之上述係數之乘法，且輸出乘法值；及加法部，其將上述乘法部輸出之上述特定數之上述乘法值進行相加。
根據本態樣，運算部係基於應由區塊顯示之灰階決定規定應由某像素顯示之灰階之灰階信號。因此，可抑制莫耳紋或偽色等顯示不良之產生，從而可實現高品質之顯示。
又，較佳為，於上述信號處理電路中，與上述特定數之像素對應地決定之係數之合計值為「1」。
根據本態樣，2個以上之每一顯示色中決定之特定數之係數之合計值皆為「1」，因此，灰階信號指定之2個以上之顯示色間之灰階之平衡變得等於影像信號中之2個以上之顯示色間之灰階之平衡。換言之，不產生因運算部自影像資料Video生成灰階信號Vid引起之色澤之變化，從而可正確地再現由影像信號決定之圖像中呈現之色澤。
又，由某像素顯示之灰階係以應由區塊(特定數之像素)顯示之灰階之加權平均而決定，因此，即便應由該某像素顯示之灰階與應由某像素之周邊之像素顯示之灰階較大地不同之情形時，亦能夠降低莫耳紋或偽色等顯示不良產生之可能性。
又，較佳為，於上述信號處理電路中，上述2個以上之顯示色包括紅色、藍色、及綠色之3原色與白色，且上述影像信號包括：第1影像信號，其對紅色規定上述複數個像素之各者應顯示之灰階；第2影像信號，其對綠色規定上述複數個像素之各者應顯示之灰階；第3影 像信號，其對藍色規定上述複數個像素之各者應顯示之灰階；及第4影像信號，其對白色規定上述複數個像素之各者應顯示之灰階；且該信號處理電路包括基於上述第1影像信號、上述第2影像信號、及上述第3影像信號，生成上述第4影像信號之轉換部。
根據本態樣，信號處理電路係基於規定對於紅色、藍色、綠色之灰階之影像信號，生成規定對於白色之灰階之第4影像信號。因此，可基於規定對於紅色、藍色、綠色之3原色之灰階之影像信號，使可顯示紅色、藍色、綠色、白色之4色之顯示面板顯示影像信號所決定之圖像。
又，根據本態樣，由於顯示裝置可顯示白色，故與無法顯示白色之情形相比，可使顯示於顯示面板中之圖像整體之亮度提昇。
又，較佳為，於上述信號處理電路中，上述區塊包含以上述某像素為中心之a列×a行之像素(a為3以上之奇數)。
又，於上述信號處理電路中，亦可為上述區塊包含b列×c行之像素(b、c為1以上之整數)之態樣。
根據該等態樣，規定應由某像素顯示之灰階之灰階信號係基於應由區塊顯示之灰階而決定。因此，可抑制莫耳紋或偽色等顯示不良之產生，從而可實現高品質之顯示。
又，本發明之顯示裝置之特徵在於包括：上述信號處理電路、複數個掃描線、與上述複數個掃描線交叉之複數個資料線、對應於上述複數個掃描線及上述複數個資料線之交叉設置之複數個像素、選擇上述掃描線之掃描線驅動電路、及生成對應於上述灰階信號之灰階電位且將該灰階電位輸出至上述複數個資料之各者之資料線驅動電路。
根據本發明，其目的在於實現顯示裝置可顯示2個以上之顯示色，且於具備分配有2個以上之顯示色中之任一顯示色之像素之情形時，抑制顯示不良之產生的高品質之顯示。
再者，本發明係除了信號處理電路、及顯示裝置以外，亦可以具有該顯示裝置之電子機器進行概念化。作為電子機器，可列舉包括微型投影儀之投影儀、個人電腦、行動電話機等。
1‧‧‧顯示裝置
2‧‧‧顯示面板
10‧‧‧顯示部
11‧‧‧像素電路
12‧‧‧掃描線
14‧‧‧資料線
20‧‧‧驅動電路
21‧‧‧掃描線驅動電路
22‧‧‧資料線驅動電路
30‧‧‧控制部
40‧‧‧驅動控制電路
50‧‧‧顯示控制電路
51‧‧‧轉換部
52‧‧‧擷取部
53‧‧‧記憶部
54‧‧‧第1選擇部
55‧‧‧第2選擇部
56‧‧‧乘法部
57‧‧‧加法部
70‧‧‧運算部
115‧‧‧像素電極
116‧‧‧共用電極
117‧‧‧液晶
571‧‧‧第1段
572‧‧‧第2段
1000‧‧‧投射型顯示裝置
1002‧‧‧照明裝置(光源)
1004‧‧‧投射面
2000‧‧‧個人電腦
2001‧‧‧電源開關
2002‧‧‧鍵盤
2010‧‧‧本體部
3000‧‧‧行動電話機
3001‧‧‧操作按鈕
3002‧‧‧滾動按鈕
Ad‧‧‧加法器
BL‧‧‧區塊
CL‧‧‧液晶元件
Ctr‧‧‧控制信號
Gw‧‧‧掃描信號
Info‧‧‧像素顯示色對應資訊
K‧‧‧係數
Mp‧‧‧乘法器
PX‧‧‧像素
SW‧‧‧選擇開關
V‧‧‧影像信號
VD‧‧‧灰階電位
Vid‧‧‧灰階信號
Video‧‧‧影像資料
Vs‧‧‧單色影像信號
X‧‧‧擷取信號
Xs‧‧‧單色擷取信號
圖1係本發明之實施形態之顯示裝置之方塊圖。
圖2係像素電路之電路圖。
圖3係用以說明顯示部中之像素排列之說明圖。
圖4係表示顯示控制電路之構成之方塊圖。
圖5係用以說明單色擷取信號之說明圖。
圖6係用以說明特定數之係數之說明圖。
圖7(A)、(B)係表示運算部之構成之方塊圖。
圖8係用以說明變化例2及變化例3之顯示部中之像素排列之說明圖。
圖9係表示變化例5之運算部之構成之方塊圖。
圖10係電子機器(投射型顯示裝置)之立體圖。
圖11係電子機器(個人電腦)之立體圖。
圖12係電子機器(行動電話機)之立體圖。
<第1實施形態>
圖1係本發明之第1實施形態之顯示裝置1之方塊圖。顯示裝置1包括顯示面板2、及控制顯示面板2之動作之控制部30。
顯示面板2包括顯示圖像之顯示部10、及控制顯示部之動作之驅動電路20。
於顯示部10中，呈矩陣狀排列有複數個像素PX。具體而言，如圖1所示，於顯示部10中，於橫方向(X方向)上延伸地設置有M條掃描線12，又，於縱方向(Y方向)上延伸有N條資料線14，且該N條資料線 14係與各掃描線12相互保持電性絕緣地設置。而且，對應於M條掃描線12與N條資料線14之交叉設置有像素PX。因此，於本實施形態中，複數個像素PX係以縱M列×橫N行之矩陣狀排列。此處，M、N皆為2以上之自然數。
再者，為了區別各掃描線12，而存在於圖1中自上方起依序稱為第1列、第2列、...、第M列之情況。同樣地，為區別各資料線14，而存在於圖1中自左起依序稱為第1行、第2行、...、第M行之情況。又，存在將位於第m列(1≦m≦M)、第n行(1≦n≦N)之像素PX標記為像素PX[m][n]之情況。
圖2係各像素PX所具備之像素電路11之電路圖。如圖2所示，各像素PX所具備之像素電路11包括液晶元件CL及選擇開關SW。液晶元件CL係包含相互對向之像素電極115及共用電極116、與兩電極間之液晶117之電氣光學元件。液晶117之透過率(顯示灰階)係相應於像素電極115與共用電極116之間之施加電壓而變化。選擇開關SW例如包含掃描線12上連接有閘極之N通道型薄膜電晶體，且介於液晶元件CL與資料線14之間控制兩者之電性連接(導通/絕緣)。藉由將掃描信號Gw[m]設定為選擇電位，位於第m列之N個像素PX各者所具備之像素電路11之選擇開關SW同時地轉移為接通狀態。像素PX所具備之像素電路11之液晶元件CL係顯示與該像素PX所具備之選擇開關SW控制為接通狀態時(即，掃描線12之選擇時)之資料線14之灰階電位VD[n]對應之灰階。
再者，圖2所示之電路圖係為一例，像素電路11亦可為除此以外之構成。例如，像素電路11亦可採用於液晶元件CL並聯地連接有輔助電容之構成。
於顯示部10所具備之複數個像素PX之各者，分配有紅色、綠色、藍色、及白色之4色之顯示色中之任一色之顯示色。而且，複數 個像素PX之各者僅可顯示被分配之1色之顯示色。
更具體而言，如圖3所示，顯示部10所具備之複數個像素PX係包括可顯示紅色之像素PX-R、可顯示綠色之像素PX-G、可顯示藍色之像素PX-B、及可顯示白色之像素PX-W。因此，顯示部10可顯示紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、及白色(W)之4色之顯示色。
再者，本實施形態係將該等4種像素PX(像素PX-R、像素PX-G、像素PX-B、像素PX-W)於顯示部10中拜耳排列。具體而言，於某列(例如偶數列)中，將像素PX-G與像素PX-R交替地排列，於與該某列相鄰之列(例如奇數列)中，將像素PX-W與像素PX-B交替地排列。
驅動電路20係具備掃描線驅動電路21、及資料線驅動電路22。
掃描線驅動電路21係按照自控制部30供給之控制信號Ctr，生成掃描信號Gw[1]~Gw[M]，且將該等分別供給至第1列~第M列掃描線12，藉此，依序選擇第1列~第M列之掃描線12。具體而言，掃描線驅動電路21係於1訊框之期間內，在每1水平掃描期間按順序將掃描信號Gw[1]~Gw[M]設定為特定之選擇電位，藉此，於每1水平掃描期間依序選擇各掃描線12。
資料線驅動電路22係包括省略圖示之DA(數位/類比(Digital/Analog))轉換電路，且基於自控制部30供給之數位之灰階信號Vid，生成灰階電位VD[1]~VD[N]。而且，資料線驅動電路22係與掃描線驅動電路21進行之掃描線12之選擇同步地將灰階電位VD[1]~VD[N]供給至N條資料線14之各者。
於圖1之控制部30中，與同步信號同步地自省略圖示之上位裝置供給有數位之影像資料Video。而且，控制部30基於同步信號，生成用以控制顯示面板2(及下述之顯示控制電路50(信號處理電路))之動作之信號即控制信號Ctr，並且基於影像資料Video，生成指定由複數個像素PX顯示之灰階之數位之信號即灰階信號Vid，且將該等供給至顯 示面板2。
更具體而言，控制部30係單獨之積體電路，且包括對顯示面板2供給灰階信號Vid之顯示控制電路50；及控制顯示面板2之動作及顯示控制電路50之動作之驅動控制電路40。
驅動控制電路40係基於同步信號，生成控制信號Ctr，並且將控制信號Ctr供給至驅動電路20及顯示控制電路50。
顯示控制電路50係基於影像資料Video及控制信號Ctr，生成灰階信號Vid，且將該灰階信號Vid供給至資料線驅動電路22。
此處，所謂同步信號例如係包含垂直同步信號、水平同步信號、及點陣時鐘信號之信號。所謂控制信號Ctr例如係包含脈衝信號、時鐘信號、及賦能信號等之信號。
又，所謂影像資料Video係對包含紅色、綠色、及藍色之3原色(RGB)，以例如8位元規定應由各像素PX之各者顯示之灰階之資料。更具體而言，影像資料Video包括：紅色影像信號VsR，其對紅色規定應由各像素PX顯示之灰階；綠色影像信號VsG，其對綠色規定應由各像素PX顯示之灰階；及藍色影像信號VsB，其對藍色規定應由各像素PX顯示之灰階(參照圖4)。
如上所述，複數個像素PX之各者係分配4個顯示色之中之任1色，且可顯示該被分配之1個顯示色。因此，複數個像素PX之各者無法顯示影像資料Video所規定之3原色(RGB)之全部。例如，即便於分配於某像素PX中之顯示色為綠色之情形時(即，像素PX為像素PX-G之情形)，影像資料Video不僅規定應由該某像素PX顯示之綠色之灰階，而且亦規定應由該某像素PX顯示之紅色之灰階、及應由該某像素PX顯示之藍色之灰階之類對於除分配於該某像素PX中之顯示色以外之顯示色之灰階。
另一方面，灰階信號Vid係對複數個像素PX之各者可顯示之顯示 色(即，分配於各像素PX中之顯示色)，以例如8位元規定該像素PX顯示之灰階之資料。例如，於分配於某像素PX中之顯示色為綠色之情形時，灰階信號Vid僅對分配於該某像素PX中之顯示色即綠色規定由該某像素PX顯示之灰階。
如此般，控制部30執行基於未考慮顯示色對於複數個像素PX之分配而決定之影像資料Video，生成考慮顯示色對各像素PX之分配之灰階信號Vid之濾波處理，並將該灰階信號Vid(經由資料線驅動電路22)供給至複數個像素PX。
圖4係表示顯示控制電路50之構成之方塊圖。
顯示控制電路50包括：轉換部51，其基於影像資料Video，生成包括紅色影像信號VsR(第1影像信號)、綠色影像信號VsG(第2影像信號)、藍色影像信號VsB(第3影像信號)、及規定應由各像素PX顯示之白色之灰階之白色影像信號VsW(第4影像信號)之影像信號V；擷取部52，其基於影像信號V，生成包括紅色擷取信號XsR、綠色擷取信號XsG、藍色擷取信號XsB、及白色擷取信號XsW之擷取信號X；及記憶部53，其記憶紅色係數KR、綠色係數KG、藍色係數KB、及白色係數KW。
再者，以下存在將紅色影像信號VsR、綠色影像信號VsG、藍色影像信號VsB、及白色影像信號VsW總稱為「單色影像信號Vs」，將紅色擷取信號XsR、綠色擷取信號XsG、藍色擷取信號XsB、及白色擷取信號XsW總稱為「單色擷取信號Xs」，將紅色係數KR、綠色係數KG、藍色係數KB、及白色係數KW總稱為「係數K」之情況。
以下，對轉換部51、擷取部52、及記憶部53進行詳細敍述。
轉換部51係基於包含於影像資料Video中之紅色影像信號VsR、綠色影像信號VsG、及藍色影像信號VsB，生成白色影像信號VsW。而且，轉換部51將生成之4個單色影像信號Vs輸出至擷取部52。
再者，以下存在由Vs[m][n]表示各單色影像信號Vs對像素PX[m][n]指定之灰階之情況。
擷取部52係特定出包含包括由控制信號Ctr指定之像素PX[m][n]之特定數之像素PX之區塊BL[m][n]。
如圖3所示，於本實施形態中，所謂區塊BL[m][n]係包括包圍像素PX[m][n]之8個像素PX、及該像素PX[m][n]之9個像素PX(即，於本實施形態中，特定數為「9」)。換言之，本實施形態中之區塊BL[m][n]係位於第(m-1)列~第(m+1)列，且位於第(n-1)行~第(n+1)行之以像素PX[m][n]為中心之縱3列×橫3行之9個像素PX。
其次，擷取部52係自單色影像信號Vs所示之應由複數個(M×N個)像素PX顯示之灰階Vs[1][1]~Vs[M][N]，擷取應由構成區塊BL[m][n]之特定數(9個)之像素PX顯示之灰階Vs[m-1][n-1]~Vs[m+1][n+1]，並將表示所擷取之特定數(9個)之灰階之值作為單色擷取信號Xs輸出。
即，單色擷取信號Xs係如圖5所示，具有包含Xs11(=Vs[m-1][n-1])、Xs12(=Vs[m-1][n])、Xs13(=Vs[m-1][n+1])、Xs21(=Vs[m][n-1])、Xs22(=Vs[m][n])、Xs23(=Vs[m][n+1])、Xs31(=Vs[m+1][n-1])、Xs32(=Vs[m+1][n])、及Xs33(=Vs[m+1][n+1])之特定數(9個)之值。
即，擷取部52係自紅色影像信號VsR擷取紅色擷取信號XsR，自綠色影像信號VsG擷取綠色擷取信號XsG，自藍色影像信號VsB擷取藍色擷取信號XsB，自白色影像信號VsW擷取白色擷取信號XsW。
記憶部53係於4個顯示色中之每一顯示色中，記憶與構成區塊BL[m][n]之特定數(9個)之像素PX一對一地對應決定之特定數(9個)之係數K11~K33(即，9個係數K11~K33係與單色擷取信號Xs所具有之9個值Xs11~Xs33一對一地對應決定)。具體而言，記憶部53係記憶對於紅色之紅色係數KR(KR11~KR33)、對於綠色之綠色係數KG(KG11 ~KG33)、對於藍色之藍色係數KB(KB11~KB33)、及對於白色之白色係數KW(KW11~KW33)。
又，記憶部53係記憶有像素顯示色對應資訊Info。所謂像素顯示色對應資訊Info係表示對複數個像素PX之各者是否分配有4個顯示色中之任1個顯示色之資訊，且係將各像素PX之位置(列、行)與各像素PX之顯示色(R、G、B、W)建立對應關係之資訊。
如圖4所示，顯示控制電路50包括：第1選擇部54，其基於控制信號Ctr及像素顯示色對應資訊Info，自包含於擷取信號X中之4個單色擷取信號Xs選擇1個單色擷取信號Xs；第2選擇部55，其基於控制信號Ctr及像素顯示色對應資訊Info，自紅色係數KR、綠色係數KG、藍色係數KB、及白色係數KW之中選擇1個係數K；及運算部70，其基於第1選擇部54選擇之單色擷取信號、及第2選擇部55選擇之係數，生成灰階信號Vid。
再者，以下存在將灰階信號Vid對像素PX[m][n]指定之灰階表示為Vid[m][n]之情況。
以下，對第1選擇部54、第2選擇部55、及運算部70進行詳細敍述。
第1選擇部54係參照記憶部53記憶之像素顯示色對應資訊Info，確定與由控制信號Ctr決定之像素PX[m][n]對應之顯示色。繼而，第1選擇部54自4個單色擷取信號Xs中，選擇與分配於像素PX[m][n]中之顯示色對應之單色擷取信號Xs，並將其輸出至運算部70。
例如，如圖3所示，於像素PX[m][n]為像素PX-G，且分配於像素PX[m][n]中之顯示色為綠色之情形時，第1選擇部54自藉由擷取部52而輸出之4個單色擷取信號Xs中，選擇綠色擷取信號XsG(XsG11~XsG33)，並將其輸出。
第2選擇部55係參照記憶部53記憶之像素顯示色對應資訊Info， 確定與由控制信號Ctr確定之像素PX[m][n]對應之顯示色。繼而，第2選擇部55自紅色係數KR11~KR33、綠色係數KG11~KG33、藍色係數KB11~KB33、及白色係數KW11~KW33中，選擇與分配於像素PX[m][n]中之顯示色對應之係數K11~K33，並將其輸出至運算部70。
例如，如圖3所示，於分配於像素PX[m][n]中之顯示色為綠色之情形時，第2選擇部55自4個係數K中，選擇綠色係數KG(KG11~KG33)，並將其輸出。
運算部70係包括乘法部56及加法部57，且基於自第1選擇部54輸出之單色擷取信號Xs、及自第2選擇部55輸出之特定數(9個)係數K11~K33生成灰階信號Vid。
具體而言，運算部70基於以下之式(1)生成灰階信號Vid。此處，於式(1)中出現之符號<x,y>表示向量x及向量y之純量積。又，於式(1)中出現之Vec(Xs)係表示如式(2)所示，以單色擷取信號Xs所具有之特定數(9個)之值為要素之9維之向量，Vec(K)係表示如式(3)所示，以特定數(9個)之係數K11~K33為要素之9維之向量。
Vid[m][n]=<Vec(Xs),Vec(K)>=Xs11×K11+Xs12×K12+Xs13×K13+Xs21×K21+Xs22×K22+Xs23×K23+Xs31×K31+Xs32×K32+Xs33×K33......(1)
其中Vec(Xs)=(Xs11,Xs12,Xs13,Xs21,Xs22,Xs23,Xs31,Xs32,Xs33)......(2)
Vec(K)=(K11,K12,K13,K21, K22,K23,K31,K32,K33)......(3)
即，運算部70係如式(1)所示，對構成區塊BL[m][n]之特定數(9個)之像素PX之各者，執行單色擷取信號Xs所具有之值與對應於該值之係數K之乘法，藉此，算出9個乘法值，且以所算出之9個乘法值之合計值，算出灰階Vid[m][n]。
再者，特定數(9個)之係數K11~K33係以該合計值成為「1」之方式決定。具體而言，KR11~KR33之合計值、KG11~KG33之合計值、KB11~KB33之合計值、及KW11~KW33之合計值皆成為「1」。
因此，式(1)中算出之Vid[m][n]具有作為以係數K11~K33為權重之單色擷取信號Xs所表示之灰階Xs11~Xs33之加權平均之意思。
又，於本實施形態中，特定數(9個)之係數K11~K33係以具有如與相距像素PX[m][n]之距離較近之像素PX對應之係數K之程度較大之值的方式決定。
具體而言，於係數K11~K33之中，將對應於像素PX[m][n]之係數K22決定為最大之值，將與於上下左右方向鄰接於像素PX[m][n]之4個像素PX(像素PX[m-1][n]、像素PX[m][n-1]、像素PX[m][n+1]、像素PX[m+1][n])對應之4個係數K12、K21、K23、K32設定為大於與斜向地鄰接於像素PX[m][n]之4個像素PX(像素PX[m-1][n-1]、像素PX[m-1][n+1]、像素PX[m+1][n-1]、像素PX[m+1][n+1])對應之4個係數K11、K13、K31、K33之值。例如，亦可如圖6所示，將係數KG22設定為「0.8」，將係數KG12、KG21、KG23、及KG32設定為「0.05」，將係數KG11、KG13、KG31、及KG33設定為「0」。
又，於係數K11~K33中，既可對4個顯示色之每一顯示色設定不同之值，亦可對4個顯示色設定相同之值。
以下，對乘法部56及加法部57進行詳細敍述。
於圖7中表示乘法部56及加法部57之構成。
如圖7(A)所示，乘法部56具備特定數(9個)之算出輸入之複數個值之乘法值之乘法器Mp。將單色擷取信號Xs所具有之9個值之各者、及對應於該值之係數K輸入至各乘法器Mp中。例如，將Xs11及K11輸入至第1個乘法器Mp中，將Xs12及K12輸入至第2個乘法器Mp中。而且，各乘法器Mp將輸入之2個值之乘法值輸出。例如，於將Xs11及K11輸入至第1個乘法器Mp中時，該乘法器Mp輸出該等2個值之乘法值Xs11×K11。藉此，乘法部56算出式(1)之右邊之第1項~第9項(Xs11×K11~Xs33×K33)之各者之值。
如圖7(B)所示，加法部57具備4個將輸入值之加法值算出之加法器Ad。4個加法器Ad係區分為配置於第1段571中之3個加法器Ad、及配置於第2段572中之1個加法器Ad。
將自3個乘法器Mp輸出之3個值分別輸入至配置於第1段571中之3個加法器Ad中。例如，對配置於第1段571中之3個加法器Ad中之第1個加法器Ad輸入將表示式(1)之右邊第1項~第3項之3個值(Xs11×K11~Xs13×K13)，對第2個加法器Ad中輸入表示式(1)之右邊第4項~第6項之3個值(Xs21×K21~Xs23×K23)，對第3個加法器Ad中輸入表示式(1)之右邊第7項~第9項之3個值(Xs31×K31~Xs33×K33)。而且，配置於第1段571中之3個加法器Ad之各者算出輸入之3個值之加法值，並將其輸出至配置於第2段572之加法器Ad中。
配置於第2段572中之加法器Ad係運算自配置於第1段571之3個加法器Ad輸出之3個值之加法值。繼而，運算部70(配置於第2段572中之加法器Ad)將配置於該第2段572中之加法器Ad之算出值作為灰階信號Vid對像素PX[m][n]指定之灰階即Vid[m][n]輸出。
如上所述，本實施形態之顯示裝置1具備基於影像資料Video生成灰階信號Vid之控制部30。
如上所述，影像資料Video係規定應由各像素PX顯示之對於紅 色、綠色、藍色之灰階之資料。另一方面，於顯示部10所具備之複數個像素PX之各者中，分配有紅色、綠色、藍色、白色之4個顯示色中之任1個顯示色。因此，即便直接供給影像資料Video，顯示部10亦無法顯示圖像。
與此相對，於本實施形態中，控制部30基於影像資料Video，考慮顯示色對於各像素PX之分配而生成規定由各像素PX顯示之灰階之灰階信號Vid。
因此，本實施形態係即便顯示裝置1之上位裝置輸出規定紅色、綠色、藍色之3原色之灰階之影像資料Video之情形時，亦可將能夠顯示除3原色以外之色(例如白色)之顯示面板2(顯示部10)應用於該顯示裝置1。
又，於本實施形態中，第1選擇部54及第2選擇部55係選擇與分配於像素PX[m][n]中之顯示色對應之單色擷取信號Xs及係數K11~K33，且基於所選擇之值，運算部70對於分配於像素PX[m][n]中之顯示色生成由該像素PX[m][n]顯示之灰階Vid[m][n]。
即，本實施形態係控制部30包括第1選擇部54及第2選擇部55，因此，無需設置與4個顯示色設置一對一地對應之4個運算部70，而可將控制部30設為具備1個運算部70之構成。藉此，本實施形態之顯示裝置1可將控制部30之電路規模抑制為較小。
又，於本實施形態中，控制部30基於應由構成區塊BL[m][n]之特定數(9個)之像素PX顯示之灰階，決定由像素PX[m][n]顯示之灰階Vid[m][n]。
因此，例如，即便於應由像素PX[m][n]之周圍之像素(即，區塊BL[m][n])顯示之灰階、與應由像素PX[m][n]顯示之灰階較大地不同之情形時，由像素PX[m][n]顯示之灰階亦考慮應由周邊之像素PX顯示之灰階而決定，因此，可抑制莫耳紋或偽色之產生，降低顯示之粗 糙感。藉此，於本實施形態中，可提昇顯示品質。
又，本實施形態之顯示部10具備可顯示白色之像素PX-W，因此，可提昇畫面整體之亮度。
<變化例>
以上之各形態可進行多種變形。以下例示具體之變形之態樣。自以下之例示任意選擇之2種以上之態樣於不相互矛盾之範圍內可適當合併。
<變化例1>
於上述實施形態中，區塊BL[m][n]係以像素PX[m][n]為中心之縱3列×橫3行之9個像素PX，但本發明並不限於此種態樣，亦可為a設為3以上之奇數且以像素PX[m][n]為中心之縱a列×橫a行之(a×a)個像素PX(於此情形時，特定數為「a×a」)。例如，區塊BL[m][n]亦可為a=7之位於第(m-3)列~第(m+3)列且位於第(n-3)行~第(n+3)行之以像素PX[m][n]為中心之7列7行之49個像素PX。
又，亦可將b及c設為1以上之整數，從而區塊BL[m][n]為包含像素PX[m][n]之縱b列×橫c行(b×c)個像素PX(於此情形時特定數為「b×c」)。例如，區塊BL[m][n]亦可為b=3、c=5之位於第(m-1)列~第(m+1)列且位於第(n-2)行~第(n+2)行之包含像素PX[m][n]之3列5行之15個像素PX。
<變化例2>
於上述實施形態及變化例中，區塊BL[m][n]為例如縱b列×橫c行之像素PX、即配置於長方形(或正方形)之區域中之特定數之像素PX，但本發明並不限於此種態樣，區塊BL[m][n]亦可包括包含於具有除長方形(或正方形)以外之形狀之1區域中之特定數之像素PX。
例如，如圖8所示，區塊BL[m][n]亦可包含像素PX[m][n]、於上下左右方向鄰接於像素PX[m][n]之4個像素PX、及與該4個像素PX在 上下左右方向上鄰接之像素PX之13個像素PX(於此情形時，特定數為「13」)。
<變化例3>
於上述實施形態及變化例中，4種像素PX(像素PX-R、像素PX-G、像素PX-B、像素PX-W)如圖3所示，於顯示部10中為拜耳排列，但本發明並不限於此種態樣，4種像素PX於顯示部10中，可按照任何規則進行排列。例如，亦可如圖8所示，於各行中僅排列1色之像素PX。
無論像素PX如何排列之情形時，分配於各像素PX中之顯示色皆作為像素顯示色對應資訊Info記憶於記憶部53中，因此，控制部30可生成指定對於分配於各像素PX中之顯示色(各像素PX可顯示之顯示色)之灰階之灰階信號Vid。
<變化例4>
於上述實施形態及變化例中，顯示部10可顯示紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、及白色(W)之4色之顯示色，但本發明並不限於此種態樣，顯示部10亦可為僅可顯示紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、及白色(W)之4色之顯示色之中一部分顯示色者。例如，顯示部10亦可為可顯示紅色(R)、綠色(G)、及藍色(B)之3色之顯示色(3原色)者。又，顯示部10亦可為可顯示除紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、及白色(W)之4色之顯示色以外之顯示色者。總之，顯示部10可顯示2個以上之顯示色即可。
於此情形時，轉換部51生成對2個以上顯示色中之每一顯示色規定於各像素PX應顯示之灰階之單色影像信號Vs，且擷取部52生成對2個以上顯示色中之每一顯示色規定應由包含像素PX[m][n]之特定數之像素PX即區塊BL[m][n]顯示之灰階之單色擷取信號Xs即可。又，於此情形時，記憶部53對2個以上顯示色中之每一顯示色記憶與特定數 之像素PX一對一地對應而決定之特定數之係數K即可。
<變化例5>
於上述實施形態及變化例中，加法部57於第1段571中具備3個加法器Ad，但本發明並不限於此種態樣，亦可於第1段571中配置2個或4個以上之加法器Ad。
又，於上述實施形態及變化例中，加法部57具備配置於2段中(即，配置於第1段571及第2段572中)之複數個加法器Ad，但本發明並不限於此種態樣，加法部57亦可具備配置於3段中之複數個加法器Ad。又，加法部57亦可如圖9所示，具備配置於1段中之加法器Ad(即，1個加法器Ad)。
然而，較佳為，於構成區塊BL[m][n]之像素PX之數(特定數)為較大之值之情形時，加法部57具備配置於2段以上之複數個加法器Ad。
<變化例6>
於上述實施形態及變化例中，運算部70包括乘法部56及加法部57，但本發明並不限於此種態樣，運算部70只要可執行式(1)所示之運算，則可為任何構成。
<變化例7>
於上述實施形態及變化例中，記憶部53對顯示面板2可顯示之每一顯示色，以1組為單位地記憶特定數之係數K(例如每一RGBW中9個係數K11~K33)，但本發明並不限於此種態樣，亦可於每一顯示色中記憶複數個包含特定數之係數K之組。具體而言，於實施形態中，記憶部53亦可記憶複數組紅色係數KR11~KR33，記憶複數組綠色係數KG11~KG33，記憶複數組藍色係數KB11~KB33，記憶複數組白色係數KW11~KW33。例如，記憶部53亦可對綠色係數KG記憶係數KG22設定為「0.8」、係數KG12、KG21、KG23、KG32設定為「0.05」、且係數KG11、KG13、KG31、KG33設定為「0」之組、及 係數KG22設定為「0.6」、係數KG12、KG21、KG23、KG32設定為「0.1」、係數KG22、KG22、KG22、KG22設定為「0」之組。
又，顯示裝置1亦可為可執行用以顯示文字之顯示模式、用以顯示風景等圖像之顯示模式等對應於用途之複數個顯示模式者。於此情形時，第2選擇部55亦可為可自複數組係數K11~K33選擇對應於顯示模式之係數K11~K33之組者。
又，於上述實施形態及變化例中，記憶部53係對每一顯示色，以1組為單位地記憶特定數之係數K(例如每一RGBW中9個係數K11~K33)，但本發明並不限於此種態樣，亦可對每一顯示色以1組為單位地記憶少於特定數之係數K。例如，於係數K11~K33之值以圖6所示之方式決定之情形時，記憶部53記憶對應於像素PX[m][n]之係數K22(=「0.8」)、與在上下左右方向上鄰接於像素PX[m][n]之4個像素PX對應之係數K12(=K21=K23=K32=「0.05」)、及與斜向地鄰接於像素PX[m][n]之4個像素PX對應之係數K11(=K13=K31=K33=「0」)之3個係數K即可。總之，記憶部53記憶以對應於構成區塊BL[m][n]之特定數之像素PX之方式決定之1個或複數個係數K即可。
<變化例8>
於上述實施形態及變化例中，特定數之係數K(例如9個係數K11~K33)係以其合計成為「1」之方式決定，但本發明並不限於此種態樣，亦可以特定數之係數K之合計值成為「1」以外之值之方式決定。
例如，顯示裝置1(上位裝置)可設定由顯示部10顯示之圖像整體之亮度，特定數之係數K之合計值亦可定為與顯示裝置1所決定之圖像整體之亮度對應之值。
<變化例9>
於上述實施形態及變化例中，控制部30為單獨之積體電路，但 本發明並不限於此種態樣，控制部30亦可分散地裝載於複數個積體電路中。例如，驅動控制電路40及顯示控制電路50亦可分散地裝載於不同之積體電路中。
<變化例10>
於上述實施形態及變化例中，顯示面板2與控制部30處於不同結構中，但本發明並不限於此種態樣，亦可於同一基板上形成顯示面板2及控制部30。
<變化例11>
於上述實施形態及變化例中，灰階信號Vid係數位之信號，但本發明並不限於此種態樣，灰階信號Vid亦可為類比之信號。例如，灰階信號Vid亦可為灰階電位VD[1]~VD[N]經時分多工處理之信號。
於此情形時，控制部30亦可為具備DA轉換電路，並將自運算部70輸出之數位之值DA轉換而生成灰階信號Vid者。
<變化例12>
於上述實施形態及變化例中，像素PX所具備之像素電路11係具備液晶元件CL者，但本發明並不限於此種態樣，像素電路11亦可包括例如使對應於灰階電位VD[1]~VD[N]之電流流動之驅動電晶體、及以對應於該電流之亮度發光之有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode)或LED(Light Emitting Diode，發光二極體)等發光元件。
<實施例>
以上之各形態所例示之顯示裝置1可用於各種電子機器。於圖10至圖12中，例示有採用顯示裝置1之電子機器之具體之形態。
圖10係應用顯示裝置1之投射型顯示裝置(投影儀)1000之示意圖。投射型顯示裝置1000係包含顯示裝置1而構成。將來自照明裝置(光源)1002之出射光供給至顯示裝置1。顯示裝置1係作為根據顯示圖 像調變自照明裝置(光源)1002供給之出射光之光調變器(光閥)發揮功能。投射光學系統4003係將來自顯示裝置1之出射光投射至投射面1004上。觀察者辨識投射至投射面1004上之圖像。
圖11係採用電氣光學裝置10之可攜型之個人電腦之立體圖。個人電腦2000具備：電氣光學裝置10，其顯示各種圖像；及本體部2010，其設置有電源開關2001及鍵盤2002。
圖12係應用電氣光學裝置10之行動電話機之立體圖。行動電話機3000包括複數個操作按鈕3001及滾動按鈕3002、及顯示各種圖像之電氣光學裝置10。藉由操作滾動按鈕3002而將顯示於電氣光學裝置10中之畫面進行滾動。
再者，作為應用本發明之電氣光學裝置之電子機器，除圖10至圖12中例示之機器以外，可列舉移動資訊終端(PDA：Personal Digital Assistants(個人數位助理))、智能手機、數位照相機、電視、視訊攝影機、汽車導航裝置、車載用顯示器(儀錶板)、電子記事本、電子紙、計算器、文字處理器、工作站、電視電話、POS(Point of Sales，銷售點)終端、印表機、掃描儀、影印機、視訊播放器、及具備觸控面板之機器等。
50‧‧‧顯示控制電路
51‧‧‧轉換部
52‧‧‧擷取部
53‧‧‧記憶部
54‧‧‧第1選擇部
55‧‧‧第2選擇部
56‧‧‧乘法部
57‧‧‧加法部
70‧‧‧運算部
Ctr‧‧‧控制信號
Info‧‧‧像素顯示色對應資訊
K‧‧‧係數
V‧‧‧影像信號
Vid‧‧‧灰階信號
Video‧‧‧影像資料
Vs‧‧‧單色影像信號
X‧‧‧擷取信號
Xs‧‧‧單色擷取信號

Claims (11)

  1. 一種信號處理電路，其係用於複數個像素之各者中分配有第1顯示色與第2顯示色之任一者之顯示裝置，且基於輸入之影像信號，輸出規定由上述複數個像素之各者顯示之灰階之灰階信號的信號處理電路，其特徵在於包括：擷取部，其自上述影像信號擷取：第1擷取信號，其規定應由上述複數個像素中包含分配有上述第1顯示色之第1像素之特定數之像素顯示之灰階；第2擷取信號，其規定應由上述複數個像素中包含分配有上述第2顯示色之第2像素之特定數之像素顯示之灰階；記憶部，其記憶與包含上述第1像素之特定數之像素對應地決定之第1係數、及與包含上述第2像素之特定數之像素對應地決定之第2係數；第1選擇部，其選擇上述第1擷取信號或上述第2擷取信號；第2選擇部，其於由上述第1選擇部選擇上述第1擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第1係數，且於由上述第1選擇部選擇上述第2擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第2係數；及運算部，其於上述第1選擇部選擇上述第1擷取信號之情形時，進行基於上述第1擷取信號及上述第1係數之上述灰階信號之運算，於上述第1選擇部選擇上述第2擷取信號之情形時，進行基於上述第2選擇部及上述第2係數之上述灰階信號之運算；且基於上述第1擷取信號及上述第1係數之上述灰階信號之運算與基於上述第2選擇部及上述第2係數之上述灰階信號之運算係同樣由上述運算部進行運算。
  2. 如請求項1之信號處理電路，其中上述運算部係運算將上述第1選擇部選擇之上述第1擷取信號所表示之應由包含上述第1像素之特定數之像素顯示之灰階之各者作為要素之第1向量、與將上述第2選擇部選擇之上述第1係數所表示之與包含上述第1像素之特定數之像素對應地決定之係數之各者作為要素之第2向量之純量積，或者，運算將上述第1選擇部選擇之上述第2擷取信號所表示之應由包含上述第2像素之特定數之像素顯示之灰階之各者作為要素之第1向量、與將上述第2選擇部選擇之上述第2係數所表示之與包含上述第2像素之特定數之像素對應地決定之係數之各者作為要素之第2向量之純量積。
  3. 如請求項1之信號處理電路，其中上述運算部包括：乘法部，其對包含上述第1像素之特定數之像素之各者，執行上述第1選擇部選擇之第1擷取信號所規定之灰階與上述第2選擇部選擇之上述第1係數之乘法；及加法部，其將上述乘法部對包含上述第1像素之特定數之像素之各者所得之乘法值進行相加。
  4. 如請求項1之信號處理電路，其中與包含上述第1像素之特定數之像素對應地決定之係數之合計值為「1」。
  5. 一種信號處理電路，其係用於複數個像素之各者中分配有第1顯示色、第2顯示色、第3顯示色及第4顯示色之任一者之顯示裝置，且基於輸入之影像信號，輸出規定由上述複數個像素之各者顯示之灰階之灰階信號的信號處理電路，其特徵在於包括：擷取部，其自上述影像信號擷取：第1擷取信號，其規定應由上述複數個像素中包含分配有上述第1顯示色之第1像素之特定 數之像素顯示之灰階；第2擷取信號，其規定應由上述複數個像素中包含分配有上述第2顯示色之第2像素之特定數之像素顯示之灰階；第3擷取信號，其規定應由上述複數個像素中包含分配有上述第3顯示色之第3像素之特定數之像素顯示之灰階；及第4擷取信號，其規定應由上述複數個像素中包含分配有上述第4顯示色之第4像素之特定數之像素顯示之灰階；記憶部，其記憶與包含上述第1像素之特定數之像素對應地決定之第1係數、與包含上述第2像素之特定數之像素對應地決定之第2係數、與包含上述第3像素之特定數之像素對應地決定之第3係數、及與包含上述第4像素之特定數之像素對應地決定之第4係數；第1選擇部，其選擇上述第1擷取信號、上述第2擷取信號、上述第3擷取信號或上述第4擷取信號之任一者；第2選擇部，其於由上述第1選擇部選擇上述第1擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第1係數，於由上述第1選擇部選擇上述第2擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第2係數，於由上述第1選擇部選擇上述第3擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第3係數，於由上述第1選擇部選擇上述第4擷取信號之情形時，自上述記憶部選擇上述第4係數；及運算部，其基於上述第1選擇部所選擇之上述第1擷取信號、上述第2擷取信號、上述第3擷取信號或上述第4擷取信號、及上述第2選擇部所選擇之上述第1係數、上述第2係數、上述第3係數或上述第4係數，運算上述灰階信號；且包含上述第1像素之特定數之像素係包括以上述第1像素為中心之a列×a行之像素(a為3以上之奇數)。
  6. 如請求項5之信號處理電路，其中 上述第1顯示色為紅色，上述第2顯示色為藍色，上述第3顯示色為綠色，上述第4顯示色為白色。
  7. 如請求項5之信號處理電路，其中包含上述第1像素之特定數之像素係包括b列×c行之像素(b、c為1以上之整數)。
  8. 一種顯示裝置，其特徵在於包括：如請求項1之信號處理電路、複數個掃描線、與上述複數個掃描線交叉之複數個資料線、對應於上述複數個掃描線及上述複數個資料線之交叉設置之複數個像素、選擇上述掃描線之掃描線驅動電路、及生成與上述灰階信號對應之灰階電位且將該灰階電位輸出至上述複數個資料線之各者之資料線驅動電路。
  9. 一種顯示裝置，其特徵在於包括：如請求項5之信號處理電路、複數個掃描線、與上述複數個掃描線交叉之複數個資料線、對應於上述複數個掃描線及上述複數個資料線之交叉設置之複數個像素、選擇上述掃描線之掃描線驅動電路、及生成與上述灰階信號對應之灰階電位且將該灰階電位輸出至上述複數個資料線之各者之資料線驅動電路。
  10. 一種具備顯示裝置之電子機器，其係具備如請求項8之顯示裝 置。
  11. 一種具備顯示裝置之電子機器，其係具備如請求項9之顯示裝置。
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