WO2011102343A1

WO2011102343A1 - 表示装置

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Publication number: WO2011102343A1
Application number: PCT/JP2011/053158
Authority: WO
Inventors: 尚子近藤; 古川　浩之; 吉山　和良; 慎司中川; 吉田　育弘
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2011-08-25
Also published as: EP2538402A4; CN102770901A; JPWO2011102343A1; US20120313843A1; EP2538402A1

Abstract

　本発明による表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する４種類または５種類のサブ画素によって構成される。各画素内で、もっとも輝度の高い色を表示する第１サブ画素と２番目に輝度の高い色を表示する第２サブ画素とは隣接しないように配置されている。４種類または５種類のサブ画素は、特定の色をそれぞれが表示し得る複数の表示単位であって、１つまたは連続する２つ以上のサブ画素によってそれぞれが構成される複数の表示単位を含む。本発明による表示装置は、入力画像の解像度が、総画素数によって規定される表示解像度よりも高い場合には、複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行い得る。本発明によると、入力画像の解像度が表示装置の解像度より高くても表示品位の低下が抑制される多原色表示装置が提供される。

Description

表示装置

　本発明は、表示装置に関し、特に、４つまたは５つの原色を用いて表示を行う多原色表示装置に関する。

　表示装置に入力された画像データの解像度が表示装置の解像度と異なる場合、入力画像は拡大または縮小されて表示されることになる。つまり、入力画像の画素数が表示装置の総画素数と異なる場合、表示装置では入力画像の画素数と異なる画素数で表示が行われる。

　入力画像の拡大・縮小の手法としては、バイリニア法やバイキュービック法等が知られている。これらの手法では、入力画像に存在しない画素について周囲の画素の値から平均または加重平均により補間したり、フィルタ処理のような演算を用い、入力画像の画素を間引いたりすることで、表示装置の各画素に対応する出力値を求める。

　一方、近年では、表示装置の色再現範囲を広くするために、表示に用いる原色の数を増やす手法が提案されている。一般的な表示装置では、光の三原色である赤、緑、青を表示する３種類のサブ画素によって１つの画素が構成されており、そのことによってカラー表示が可能になっている。ところが、従来の表示装置は、色再現範囲が狭いという問題を有している。色再現範囲が狭いと、物体色（自然界に存在する様々な物体の色である；非特許文献１参照）の一部を表示することができない。

　特許文献１には、赤を表示する赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素および青を表示する青サブ画素に加えて黄を表示する黄サブ画素を含む４種類のサブ画素によって１つの画素が構成された液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置では、４種類のサブ画素によって表示される赤、緑、青および黄の４つの原色を混色することにより、カラー表示が行われる。

　表示に用いる原色の数を増やす、つまり、４つ以上の原色を用いて表示を行うことにより、三原色を用いて表示を行う従来の表示装置よりも色再現範囲を広くすることができる。４つ以上の原色を用いて表示を行う表示装置は、「多原色表示装置」と総称される。

特開２００１－２０９０４７号公報

M. R. Pointer, "The gamut of real surface colors," Color Research and Application, Vol.5, No.3, pp.145-155 (1980)

　従来の手法により入力画像に対して拡大・縮小処理を行うと、元の画像データに含まれる輪郭や色などの情報を完全に再現することはできない。例えば、入力画像を縮小する場合は、出力側の解像度（表示装置の総画素数）に依存して画素数が減少するので、色のにじみなどが発生して画質の低下を招いてしまう。

　一般に、縮小処理を行う場合、入力信号にローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理を施した後に出力側（表示装置側）の解像度に従ってサンプリング処理を行う。ＬＰＦの遮断特性は、出力側（表示装置側）で表示可能な周波数の最大値の１／２を目安として設計される。このＬＰＦの特性により、縮小後の画像にはぼやけや歪みが発生する。これらのぼやけや歪みは原理的なものであり、従来の手法では回避することはできない。

　上述したように、従来の手法により入力画像の縮小を行うと、表示品位が低下してしまう。この表示品位の低下を抑制するための手法は、未だ提案されていない。そのため、当然ながら、多原色表示装置において縮小処理を行うための好適な手法も提案されていない。

　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力画像の解像度が表示装置の解像度より高くても表示品位の低下が抑制される多原色表示装置を提供することにある。

　本発明による表示装置は、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する４種類または５種類のサブ画素によって構成される表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれ内で、前記４種類または５種類のサブ画素のうちのもっとも輝度の高い色を表示する第１サブ画素と２番目に輝度の高い色を表示する第２サブ画素とは隣接しないように配置されており、前記４種類または５種類のサブ画素は、特定の色をそれぞれが表示し得る複数の表示単位であって、１つまたは連続する２つ以上のサブ画素によってそれぞれが構成される複数の表示単位を含み、入力画像の解像度が、前記複数の画素の総数によって規定される表示解像度よりも高い場合には、前記複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行い得る。

　ある好適な実施形態において、前記複数の画素のそれぞれ内で、前記４種類または５種類のサブ画素は、１行複数列に配置されており、入力画像の解像度が前記表示解像度よりも高いとき、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素の色が左側から前記特定の色、黒である第１の場合と、左側から黒、前記特定の色である第２の場合とで、前記表示装置の前記複数の画素のうちの、入力画像の前記ある２画素に対応する画素を構成する前記４種類または５種類のサブ画素の輝度が少なくとも一部異なっている。

　ある好適な実施形態において、前記複数の表示単位のそれぞれは、１つまたは１画素内で連続する２つ以上のサブ画素によって構成されており、前記第１の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に左側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に右側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高く、前記第２の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に右側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に左側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高い。

　ある好適な実施形態において、前記複数の表示単位のうちのある１つの表示単位は、２つの画素にまたがって連続する２つ以上のサブ画素によって構成されており、前記第１の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に右側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に左側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高く、前記第２の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に左側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に右側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高い。

　ある好適な実施形態において、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する４種類のサブ画素によって構成される。

　ある好適な実施形態において、前記４種類のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素である。

　ある好適な実施形態において、もっとも輝度の高い色を表示する前記第１サブ画素は、前記黄サブ画素であり、２番目に輝度の高い色を表示する前記第２サブ画素は、前記緑サブ画素である。

　ある好適な実施形態において、前記特定の色が白であるとき、前記複数の表示単位は、前記赤サブ画素、前記緑サブ画素および前記青サブ画素によって構成される第１表示単位と、前記青サブ画素および前記黄サブ画素によって構成される第２表示単位とである。

　ある好適な実施形態において、前記特定の色が黄であるとき、前記複数の表示単位は、前記赤サブ画素および前記緑サブ画素によって構成される第１表示単位と、前記黄サブ画素によって構成される第２表示単位とである。

　ある好適な実施形態において、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する５種類のサブ画素によって構成される。

　ある好適な実施形態において、前記５種類のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素、シアンを表示するシアンサブ画素および黄を表示する黄サブ画素である。

　ある好適な実施形態において、もっとも輝度の高い色を表示する前記第１サブ画素は、前記黄サブ画素であり、２番目に輝度の高い色を表示する前記第２サブ画素は、前記シアンサブ画素である。

　ある好適な実施形態において、前記特定の色が白であるとき、前記複数の表示単位は、前記赤サブ画素および前記シアンサブ画素によって構成される第１表示単位と、前記青サブ画素および前記黄サブ画素によって構成される第２表示単位とである。

　本発明によると、入力画像の解像度が表示装置の解像度より高くても表示品位の低下が抑制される多原色表示装置が提供される。

本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示すブロック図である。液晶表示装置１００のサブ画素配置を示す図である。液晶表示装置１００のサブ画素配置を示す図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００の４種類のサブ画素が含む第１表示単位ＤＵ１および第２表示単位ＤＵ２を示す図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００の４種類のサブ画素が含む第１表示単位ＤＵ１および第２表示単位ＤＵ２を示す図である。（ａ）は、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素Ｐ１’およびＰ２’を示す図であり、（ｂ）は、３原色を用いて表示を行う液晶表示装置において一般的な縮小処理を行った場合の画素Ｐの点灯状態を示す図であり、（ｃ）は、液晶表示装置１００において縮小処理を行った場合の画素Ｐの点灯状態を示す図である。（ａ）は、黄サブ画素Ｙｅと緑サブ画素Ｇとが隣接していない配置の例を示す図であり、（ｂ）は、黄サブ画素Ｙｅと緑サブ画素Ｇとが隣接した配置の例を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置１００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置１００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、液晶表示装置１００のサブ画素配置を示す図であり、（ｂ）および（ｃ）は、液晶表示装置１００の４種類のサブ画素が含む第１表示単位ＤＵ１および第２表示単位ＤＵ２を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置１００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置１００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置１００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置１００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。本発明の好適な実施形態における液晶表示装置２００を模式的に示すブロック図である。液晶表示装置１００のサブ画素配置を示す図である。液晶表示装置１００のサブ画素配置を示す図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置２００の５種類のサブ画素が含む第１表示単位ＤＵ１および第２表示単位ＤＵ２を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置２００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置２００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、液晶表示装置２００のサブ画素配置を示す図であり、（ｂ）および（ｃ）は、液晶表示装置２００の５種類のサブ画素が含む第１表示単位ＤＵ１および第２表示単位ＤＵ２を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置２００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。（ａ）は、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色を示す図であり、（ｂ）は、液晶表示装置２００の各サブ画素の点灯状態を示す図である。液晶表示装置１００が備える解像度変換装置１０の具体的な構成の例を示すブロック図である。解像度変換装置１０が有する水平解像度変換部１２の具体的な構成の例を示すブロック図である。入力画像の偶数列画素と奇数列画素に対する具体的な処理を模式的に示す図である。解像度変換装置１０が有する水平解像度変換部１２の具体的な構成の他の例を示すブロック図である。水平解像度変換部１２が有するサブ画素レンダリング部１２ｉでの処理を模式的に示す図である。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下では液晶表示装置を例示するが、本発明は液晶表示装置に限定されるものではなく、有機ＥＬ表示装置などの他の表示装置にも好適に用いられる。

　（実施形態１）
　図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、解像度変換装置１０と、４原色液晶表示モジュール２０とを備え、４つの原色を用いて表示を行う多原色表示装置である。

　４原色液晶表示モジュール２０は、ここでは図示していないが、液晶表示パネル、ゲートドライバ、ソースドライバ、タイミングコントローラ、バックライト（照明装置）等を含む。液晶表示パネルは、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有する。

　液晶表示パネルの具体的な画素構造（サブ画素配置）を、図２に示す。図２に示すように、複数の画素Ｐのそれぞれは、互いに異なる色を表示する４種類のサブ画素によって構成される。４種類のサブ画素は、具体的には、赤を表示する赤サブ画素Ｒ、緑を表示する緑サブ画素Ｇおよび青を表示する青サブ画素Ｂと、赤、緑、青と異なる色を表示するサブ画素Ｘである。各画素Ｐ内で、これら４種類のサブ画素は、１行４列に配置されている。

　本願明細書では、特にことわらない限り、液晶表示パネルの複数の画素Ｐの総数を「表示解像度」と称する。複数の画素Ｐが行方向にｍ個、列方向にｎ個配置されているときの表示解像度は「ｍ×ｎ」と表記される。また、本願明細書では、入力画像の最小表示単位も「画素」と呼び、入力画像の総画素数を「入力画像の解像度」と称する。この場合も、行方向にｍ個、列方向にｎ個の画素から構成される入力画像の解像度は「ｍ×ｎ」と表記される。

　図１に示す解像度変換装置１０は、外部から入力された画像信号の解像度（ｍ₁×ｎ₁）を、４原色液晶表示モジュール２０の表示解像度（ｍ₂×ｎ₂）に一致するように変換する。また、解像度変換装置１０は、３つの原色（赤、緑および青）に対応した画像信号を４つの原色（赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂが表示する赤、緑および青と、サブ画素Ｘが表示する色）に対応した多原色信号に変換する。解像度変換装置１０のより具体的な構成については後述する。

　本実施形態における液晶表示装置１００では、複数の画素Ｐのそれぞれ内で、４種類のサブ画素のうちのもっとも輝度の高い色を表示するサブ画素（便宜的に「第１サブ画素」と呼ぶ。）と２番目に輝度の高い色を表示するサブ画素（便宜的に「第２サブ画素」と呼ぶ。）とが隣接しないように（つまり少なくとも１つのサブ画素を挟むように）配置されている。図２には、第１サブ画素が緑サブ画素Ｇであり、第２サブ画素がサブ画素Ｘである場合のサブ画素配置の例を示している。図２に示した例では、各画素Ｐ内で、４種類のサブ画素は、左側から右側に向かって赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、サブ画素Ｘの順に配置されており、緑サブ画素Ｇと、サブ画素Ｘとは隣接していない。

　また、本実施形態における液晶表示装置１００では、４種類のサブ画素は、特定の色をそれぞれが表示し得る複数の表示単位であって、１つまたは連続する２つ以上のサブ画素によってそれぞれが構成される複数の表示単位を含んでいる。つまり、４種類のサブ画素は、特定の色について、画素とサブ画素との中間的なサイズの表示単位を複数（後述するようにそのうちの１つはサブ画素と同じサイズであることもあるが）規定することができる。例えば、サブ画素Ｘが、赤、緑および青のいずれかと補色の関係にある色を表示する場合、白について、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂから構成される表示単位と、サブ画素Ｘおよびサブ画素Ｘが表示する色と補色の関係にある色を表示するサブ画素によって構成される表示単位とが規定される。

　本実施形態における液晶表示装置１００では、入力画像の解像度が表示解像度よりも高い場合（つまり入力画像の総画素数が液晶表示パネルの複数の画素Ｐの総数よりも多い場合）には、上記複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行うことができる。そのため、視覚的な解像度を向上させることができる。また、本実施形態における液晶表示装置１００では、もっとも輝度の高い色を表示する（つまり最高階調における輝度がもっとも高い）第１サブ画素と２番目に輝度の高い色を表示する（つまり最高階調における輝度が２番目に高い）第２サブ画素とが画素Ｐ内で隣接しないように配置されているので、第１サブ画素と第２サブ画素とが隣接するように配置されている場合に比べて輝度分布の空間周波数を高くすることができ、隣接する２つの仮想画素が融合されて視認されることを防止することができる。

　以下、サブ画素Ｘの具体例を挙げながら、液晶表示装置１００の表示態様をより詳細に説明する。図３に、サブ画素Ｘが黄を表示する黄サブ画素Ｙｅである場合のサブ画素配置の例を示す。図３に示す例では、複数の画素Ｐのそれぞれは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成され、各画素Ｐ内で、４種類のサブ画素は、左側から右側に向かって赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅの順に配置されている。

　表１に、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素ＹｅのＹ値（最高階調で点灯させたときのＹ値）の一例を示す。各サブ画素のＹ値は、白表示時の画素ＰのＹ値を１００％とし、それに対する相対的な値を示している。

　表１からわかるように、黄サブ画素ＹｅのＹ値がもっとも大きく、緑サブ画素ＧのＹ値が２番目に大きい。つまり、４種類のサブ画素によって表示される４つの原色のうち、黄サブ画素Ｙｅによって表示される黄の輝度（明度）がもっとも高く、緑サブ画素Ｇによって表示される緑の輝度（明度）が２番目に高い。もっとも輝度の高い黄を表示する黄サブ画素Ｙｅと、２番目に輝度の高い緑を表示する緑サブ画素Ｇとは、図３に示されているように、互いに隣接していない。

　４種類のサブ画素は、白を表示するための複数の表示単位として、図４（ａ）に示すような、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂによって構成される第１表示単位ＤＵ１と、図４（ｂ）に示すような、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成される第２表示単位ＤＵ２とを含んでいる。第１表示単位ＤＵ１は、光の三原色である赤、緑および青を表示する赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂによって構成されているので、白を表示することができる。また、第２表示単位ＤＵ２は、互いに補色の関係にある青および黄を表示する青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成されているので、やはり白を表示することができる。

　また、４種類のサブ画素は、黄を表示するための複数の表示単位として、図５（ａ）に示すような、赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素Ｇによって構成される第１表示単位ＤＵ１と、図５（ｂ）に示すような、黄サブ画素Ｙｅによって構成される第２表示単位ＤＵ２とを含んでいる。第１表示単位ＤＵ１は、混色すると黄になる赤および緑を表示する赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素Ｇによって構成されているので、黄を表示することができる。また、第２表示単位ＤＵ２は、黄を表示する黄サブ画素Ｙｅのみから構成されているので、やはり黄を表示することができる。

　上述したように、各画素Ｐを構成する４種類のサブ画素が、それぞれが特定の色を表示し得る複数の表示単位を含んでいることにより、縮小表示を行う場合には、複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行うことができるので、視覚的な解像度を向上させることができる。

　例えば、黒地に幅が１画素分、間隔も１画素分で列方向に延びる白いストライプの入力画像を１／２に縮小表示する場合、図４（ａ）および（ｂ）に示した第１表示単位ＤＵ１および第２表示単位ＤＵ２の一方のみを点灯させれば、入力画像と実質的に同じ解像度で表示を行うことができる。この効果を、図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を参照しながらより具体的に説明する。

　図６（ａ）は、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素Ｐ１’およびＰ２’を示している。図６（ａ）に示されているように、左側の画素Ｐ１’の色が黒であり、右側の画素Ｐ２’の色が白である。

　図６（ｂ）は、３原色を用いて表示を行う（つまり各画素Ｐが赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂによって構成される）液晶表示装置において一般的な縮小処理を行った場合に、入力画像の上記２画素Ｐ１’およびＰ２’に対応する画素Ｐの点灯状態を示している。図６（ｂ）に示されているように、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂがすべて同じ中間調で点灯しており、画素Ｐ全体としてグレーを表示している。これは、バイリニア法等の一般的な縮小処理を行った場合、画素Ｐの輝度は、入力画像の画素Ｐ１’の輝度と画素Ｐ２’の輝度との平均となるからである。そのため、上述したようなストライプの入力画像を１／２に縮小表示すると、グレーのべた画像になってしまう。

　図６（ｃ）は、本実施形態の液晶表示装置１００において縮小処理を行った場合に、入力画像の上記２画素Ｐ１’およびＰ２’に対応する画素Ｐの点灯状態を示している。図６（ｃ）に示しているように、赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素Ｇは点灯しておらず（つまり最低階調を表示しており）、第２表示単位ＤＵ２を構成する青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅが最高階調で点灯している。従って、画素Ｐの左側が仮想的な画素として黒を表示し、画素Ｐの右側が仮想的な画素として白を表示している。そのため、視覚的な解像度が向上し、液晶表示装置１００の表示解像度（複数の画素Ｐの総数によって規定される）よりも高い（具体的には２倍の）解像度で表示を行うことができる。

　また、図３に示す例では、もっとも輝度の高い色を表示する黄サブ画素（第１サブ画素）Ｙｅと、２番目に輝度の高い色を表示する緑サブ画素（第２サブ画素）Ｇとが画素Ｐ内で隣接しないように配置されている。このことによる効果を、図７（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。

　図７（ａ）は、黄サブ画素Ｙｅと緑サブ画素Ｇとが隣接していない配置を示し、図７（ｂ）は、黄サブ画素Ｙｅと緑サブ画素Ｇとが隣接した配置を示している。図７（ａ）と図７（ｂ）とでは、各サブ画素が表示している階調は同じである。しかしながら、図７（ｂ）に示す配置では、もっとも輝度の高い色を表示する黄サブ画素Ｙｅと２番目に輝度の高い色を表示する緑サブ画素Ｇとが隣接しているため、既に述べたような中間的な表示単位を用いた高解像度の表示を行う場合に、隣接する２つの仮想画素が融合されて視認されてしまう。これに対し、図７（ａ）に示す配置では、もっとも輝度の高い色を表示する黄サブ画素Ｙｅと２番目に輝度の高い色を表示する緑サブ画素Ｇとが隣接していないため、輝度分布の空間周波数が高くなり、そのような問題の発生が防止される。

　既に述べたように、本実施形態における液晶表示装置１００では、入力画像の解像度が表示解像度よりも高いとき、複数の表示単位が規定され得る特定の色については、各々の表示単位を仮想的な画素として表示を行うことができる。そのため、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素の色が左側から特定の色、黒である場合と、それとは反対に左側から黒、特定の色である場合とで、入力画像の上記ある２画素に対応する画素Ｐを構成する４種類のサブ画素の輝度が少なくとも一部異なっている。つまり、前者の場合と後者の場合とで、サブ画素単位の出力が異なっている。

　例えば、図８（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から黄、黒である場合には、図８（ｂ）に示すように、液晶表示装置１００の対応する画素Ｐでは、赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素Ｇ（黄についての第１表示単位ＤＵ１を構成するサブ画素）が点灯し、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅは消灯状態のままである。これに対し、図９（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から黒、黄である場合には、図９（ｂ）に示すように、液晶表示装置１００の対応する画素Ｐでは、黄サブ画素Ｙｅ（黄についての第２表示単位ＤＵ２を構成するサブ画素）が点灯し、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂは消灯状態のままである。

　また、図８（ａ）および（ｂ）に示す場合と図９（ａ）および（ｂ）に示す場合とを比較すればわかるように、前者の場合には、第１サブ画素および第２サブ画素（黄サブ画素Ｙｅおよび緑サブ画素Ｇ）のうちの１画素内で相対的に左側に位置する緑サブ画素Ｇの輝度が、相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅの輝度よりも高く、後者の場合には、これとは逆に、１画素内で相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅの輝度が、相対的に左側に位置する緑サブ画素Ｇの輝度よりも高い。

　なお、図３～図５に例示した画素構造（サブ画素配置）では、特定の色についての複数の表示単位のそれぞれは、１つのサブ画素によって構成されている（黄についての第２表示単位ＤＵ２）か、または、１画素内で連続する２つ以上のサブ画素によって構成されている（白についての第１表示単位ＤＵ１および第２表示単位ＤＵ２、黄についての第１表示単位ＤＵ１）。しかしながら、本発明はこのようなサブ画素配置に限定されるものではない。

　図１０（ａ）に、サブ画素配置の他の例を示す。図１０（ａ）に示す例では、各画素Ｐ内で、４種類のサブ画素は、左側から右側に向かって青サブ画素Ｂ、緑サブ画素Ｇ、赤サブ画素Ｒ、黄サブ画素Ｙｅの順に配置されている。この配置においても、もっとも輝度の高い黄を表示する黄サブ画素Ｙｅと、２番目に輝度の高い緑を表示する緑サブ画素Ｇとは、互いに隣接していない。

　図１０（ａ）に示すように配置された４種類のサブ画素は、白を表示するための複数の表示単位として、図１０（ｂ）に示すような、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂによって構成される第１表示単位ＤＵ１と、図１０（ｃ）に示すような、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成される第２表示単位ＤＵ２とを含んでいる。図１０（ｃ）に示されている第２表示単位ＤＵ２は、２つの画素Ｐにまたがって連続する複数のサブ画素によって構成されている。このように、特定の色についての複数の表示単位は、そのうちのある１つの表示単位が２つの画素Ｐにまたがっていてもよい。

　図１０に示した配置を採用する場合でも、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素の色が左側から特定の色、黒である場合と、それとは反対に左側から黒、特定の色である場合とで、サブ画素単位の出力は異なる。

　例えば、図１１（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から白、黒である場合には、図１１（ｂ）に示すように、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅ（第２表示単位ＤＵ２を構成するサブ画素）が点灯し、赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素Ｇは消灯状態のままである。これに対し、図１２（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から黒、白である場合には、図１２（ｂ）に示すように、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂ（第１表示単位ＤＵ１を構成するサブ画素）が点灯し、黄サブ画素Ｙｅは消灯状態のままである。

　また、図１１（ａ）および（ｂ）に示す場合と図１２（ａ）および（ｂ）に示す場合とを比較すればわかるように、前者の場合には、第１サブ画素および第２サブ画素（黄サブ画素Ｙｅおよび緑サブ画素Ｇ）のうちの１画素内で相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅ（図１０を参照されたい。）の輝度は、相対的に左側に位置する緑サブ画素Ｇの輝度よりも高く、後者の場合には、これとは逆に、１画素内で相対的に左側に位置する緑サブ画素Ｇの輝度は、相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅの輝度よりも高い。

　なお、４種類のサブ画素によって複数の表示単位が規定されない色については、仮想的な画素を用いた表示を行うことはできないが、その場合でも、その色にもっとも近い色を表示するサブ画素を点灯させつつ、周辺のサブ画素を補助的に点灯させることにより、輝度分布の違いを表現することができる。例えば、緑については、緑サブ画素Ｇを点灯させつつ、周辺のサブ画素を補助的に点灯させることにより、輝度分布の違いをある程度表現することができる。このときも、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素の色が左側から緑、黒である場合と、それとは反対に左側から黒、緑である場合とで、サブ画素単位の出力は異なる。

　図１３（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から緑、黒である場合には、図１３（ｂ）に示すように、緑サブ画素Ｇを点灯させつつ、緑サブ画素Ｇよりも左側にある赤サブ画素Ｒを補助的に点灯させる。これに対し、図１４（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から黒、緑である場合には、図１４（ｂ）に示すように、緑サブ画素Ｇを点灯させつつ、緑サブ画素Ｇよりも右側にある青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅを補助的に点灯させる。

　なお、本実施形態では、赤、緑、青と異なる色を表示するサブ画素Ｘが黄サブ画素Ｙｅである場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。サブ画素Ｘは、例えば、シアンを表示するシアンサブ画素や、マゼンタを表示するマゼンタサブ画素であってもよい。

　（実施形態２）
　図１５に、本実施形態における液晶表示装置２００を示す。液晶表示装置２００は、図１５に示すように、解像度変換装置１１と、５原色液晶表示モジュール２１とを備え、５つの原色を用いて表示を行う多原色表示装置である。

　５原色液晶表示モジュール２１は、ここでは図示していないが、液晶表示パネル、ゲートドライバ、ソースドライバ、タイミングコントローラ、バックライト（照明装置）等を含む。液晶表示パネルは、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有する。

　液晶表示パネルの具体的な画素構造（サブ画素配置）を、図１６に示す。図１６に示すように、複数の画素Ｐのそれぞれは、互いに異なる色を表示する５種類のサブ画素によって構成される。５種類のサブ画素は、具体的には、赤を表示する赤サブ画素Ｒ、緑を表示する緑サブ画素Ｇおよび青を表示する青サブ画素Ｂと、赤、緑、青と異なる色を表示するサブ画素Ｘ₁およびサブ画素Ｘ₂である。各画素Ｐ内で、これら５種類のサブ画素は、１行５列に配置されている。

　図１５に示す解像度変換装置１１は、外部から入力された画像信号の解像度（ｍ₁×ｎ₁）を、５原色液晶表示モジュール２１の表示解像度（ｍ₂×ｎ₂）に一致するように変換する。また、解像度変換装置１１は、３つの原色（赤、緑および青）に対応した画像信号を５つの原色（赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂが表示する赤、緑および青と、サブ画素Ｘ₁が表示する色と、サブ画素Ｘ₂が表示する色）に対応した多原色信号に変換する。

　本実施形態における液晶表示装置２００では、複数の画素Ｐのそれぞれ内で、５種類のサブ画素のうちのもっとも輝度の高い色を表示するサブ画素（第１サブ画素）と２番目に輝度の高い色を表示するサブ画素（第２サブ画素）とが隣接しないように（つまり少なくとも１つのサブ画素を挟むように）配置されている。図１６には、第１サブ画素がサブ画素Ｘ₂であり、第２サブ画素がサブ画素Ｘ₁である場合のサブ画素配置の例を示している。図１６に示した例では、各画素Ｐ内で、５種類のサブ画素は、左側から右側に向かって赤サブ画素Ｒ、サブ画素Ｘ₁、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、サブ画素Ｘ₂の順に配置されており、サブ画素Ｘ₁と、サブ画素Ｘ₂とは隣接していない。

　また、本実施形態における液晶表示装置２００では、５種類のサブ画素は、特定の色をそれぞれが表示し得る複数の表示単位であって、１つまたは連続する２つ以上のサブ画素によってそれぞれが構成される複数の表示単位を含んでいる。つまり、５種類のサブ画素は、特定の色について、画素とサブ画素との中間的なサイズの表示単位を複数（そのうちの１つがサブ画素と同じサイズであることもある）規定することができる。

　本実施形態における液晶表示装置２００においても、入力画像の解像度が表示解像度よりも高い場合（つまり入力画像の総画素数が液晶表示パネルの複数の画素Ｐの総数よりも多い場合）には、上記複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行うことができる。そのため、視覚的な解像度を向上させることができる。また、本実施形態における液晶表示装置２００では、もっとも輝度の高い色を表示する第１サブ画素と２番目に輝度の高い色を表示する第２サブ画素とが画素Ｐ内で隣接しないように配置されているので、第１サブ画素と第２サブ画素とが隣接するように配置されている場合に比べて輝度分布の空間周波数を高くすることができ、隣接する２つの仮想画素が融合されて視認されることを防止することができる。

　以下、サブ画素Ｘ₁およびサブ画素Ｘ₂の具体例を挙げながら、液晶表示装置２００の表示態様をより詳細に説明する。図１７に、サブ画素Ｘ₁がシアンを表示するシアンサブ画素Ｃであり、サブ画素Ｘ₂が黄を表示する黄サブ画素Ｙｅである場合の画素構造の例を示す。図１７に示す例では、複数の画素Ｐのそれぞれは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、シアンサブ画素Ｃおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成され、各画素Ｐ内で、５種類のサブ画素は、左側から右側に向かって赤サブ画素Ｒ、シアンサブ画素Ｃ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅの順に配置されている。

　表２に、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、シアンサブ画素Ｃおよび黄サブ画素ＹｅのＹ値（最高階調で点灯させたときのＹ値）の一例を示す。各サブ画素のＹ値は、白表示時の画素ＰのＹ値を１００％とし、それに対する相対的な値を示している。

　表２からわかるように、黄サブ画素ＹｅのＹ値がもっとも大きく、シアンサブ画素ＣのＹ値が２番目に大きい。つまり、５種類のサブ画素によって表示される５つの原色のうち、黄サブ画素Ｙｅによって表示される黄の輝度（明度）がもっとも高く、シアンサブ画素Ｃによって表示されるシアンの輝度（明度）が２番目に高い。もっとも輝度の高い黄を表示する黄サブ画素Ｙｅと、２番目に輝度の高いシアンを表示するシアンサブ画素Ｃとは、図１７に示されているように、互いに隣接していない。

　５種類のサブ画素は、白を表示するための複数の表示単位として、図１８（ａ）に示すような、赤サブ画素Ｒおよびシアンサブ画素Ｃによって構成される第１表示単位ＤＵ１と、図１８（ｂ）に示すような、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成される第２表示単位ＤＵ２とを含んでいる。第１表示単位ＤＵ１は、互いに補色の関係にある赤およびシアンを表示する赤サブ画素Ｒおよびシアンサブ画素Ｃによって構成されているので、白を表示することができる。また、第２表示単位ＤＵ２は、互いに補色の関係にある青および黄を表示する青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成されているので、やはり白を表示することができる。

　上述したように、各画素Ｐを構成する５種類のサブ画素が、それぞれが特定の色を表示し得る複数の表示単位を含んでいることにより、縮小表示を行う場合には、複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行うことができるので、視覚的な解像度を向上させることができる。

　本実施形態における液晶表示装置２００においても、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素の色が左側から特定の色、黒である場合と、それとは反対に左側から黒、特定の色である場合とで、入力画像の上記ある２画素に対応する画素Ｐを構成する５種類のサブ画素の輝度が少なくとも一部異なっている。つまり、前者の場合と後者の場合とで、サブ画素単位の出力が異なっている。

　例えば、図１９（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から白、黒である場合には、図１９（ｂ）に示すように、液晶表示装置２００の対応する画素Ｐでは、赤サブ画素Ｒおよびシアンサブ画素Ｃ（第１表示単位ＤＵ１を構成するサブ画素）が点灯し、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅは消灯状態のままである。これに対し、図２０（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から黒、白である場合には、図２０（ｂ）に示すように、液晶表示装置２００の対応する画素Ｐでは、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅ（第２表示単位ＤＵ２を構成するサブ画素）が点灯し、赤サブ画素Ｒ、シアンサブ画素Ｃおよび緑サブ画素Ｇは消灯状態のままである。

　また、図１９（ａ）および（ｂ）に示す場合と図２０（ａ）および（ｂ）に示す場合とを比較すればわかるように、前者の場合には、第１サブ画素および第２サブ画素（黄サブ画素Ｙｅおよびシアンサブ画素Ｃ）のうちの１画素内で相対的に左側に位置するシアンサブ画素Ｃの輝度が、相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅの輝度よりも高く、後者の場合には、これとは逆に、１画素内で相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅの輝度が、相対的に左側に位置するシアンサブ画素Ｃの輝度よりも高い。

　なお、図１７および図１８に例示した画素構造（サブ画素配置）では、白についての複数の表示単位のそれぞれは、１画素内で連続する複数のサブ画素によって構成されている。しかしながら、本発明はこのようなサブ画素配置に限定されるものではない。

　図２１（ａ）に、サブ画素配置の他の例を示す。図２１（ａ）に示す例では、各画素Ｐ内で、５種類のサブ画素は、左側から右側に向かって青サブ画素Ｂ、緑サブ画素Ｇ、シアンサブ画素Ｃ、赤サブ画素Ｒ、黄サブ画素Ｙｅの順に配置されている。この配置においても、もっとも輝度の高い黄を表示する黄サブ画素Ｙｅと、２番目に輝度の高いシアンを表示するシアンサブ画素Ｃとは、互いに隣接していない。

　図２１（ａ）に示すように配置された５種類のサブ画素は、白を表示するための複数の表示単位として、図２１（ｂ）に示すような、赤サブ画素Ｒおよびシアンサブ画素Ｃによって構成される第１表示単位ＤＵ１と、図２１（ｃ）に示すような、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって構成される第２表示単位ＤＵ２とを含んでいる。図２１（ｃ）に示されている第２表示単位ＤＵ２は、２つの画素Ｐにまたがって連続する複数のサブ画素によって構成されている。このように、特定の色についての複数の表示単位は、そのうちのある１つの表示単位が２つの画素Ｐにまたがっていてもよい。

　図２１に示した配置を採用する場合でも、入力画像の行方向に沿って連続するある２画素の色が左側から特定の色、黒である場合と、それとは反対に左側から黒、特定の色である場合とで、サブ画素単位の出力は異なる。

　例えば、図２２（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から白、黒である場合には、図２２（ｂ）に示すように、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅ（第２表示単位ＤＵ２を構成するサブ画素）が点灯し、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよびシアンサブ画素Ｃは消灯状態のままである。これに対し、図２３（ａ）に示すように、入力画像のある２画素Ｐ１’およびＰ２’の色が左側から黒、白である場合には、図２３（ｂ）に示すように、赤サブ画素Ｒおよびシアンサブ画素Ｃ（第１表示単位ＤＵ１を構成するサブ画素）が点灯し、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅは消灯状態のままである。

　また、図２２（ａ）および（ｂ）に示す場合と図２３（ａ）および（ｂ）に示す場合とを比較すればわかるように、前者の場合には、第１サブ画素および第２サブ画素（黄サブ画素Ｙｅおよびシアンサブ画素Ｃ）のうちの１画素内で相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅ（図２１を参照されたい。）の輝度は、相対的に左側に位置するシアンサブ画素Ｃの輝度よりも高く、後者の場合には、これとは逆に、１画素内で相対的に左側に位置するシアンサブ画素Ｃの輝度は、相対的に右側に位置する黄サブ画素Ｙｅの輝度よりも高い。

　なお、５種類のサブ画素によって複数の表示単位が規定されない色については、仮想的な画素を用いた表示を行うことはできないが、その場合でも、その色にもっとも近い色を表示するサブ画素を点灯させつつ、周辺のサブ画素を補助的に点灯させることにより、輝度分布の違いを表現することができる。

　また、本実施形態では、赤、緑、青と異なる色を表示するサブ画素Ｘ₁およびサブ画素Ｘ₂がシアンサブ画素Ｃおよび黄サブ画素Ｙｅである場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シアンサブ画素Ｃおよび黄サブ画素Ｙｅの一方に代えてマゼンタを表示するマゼンタサブ画素を用いてもよい。

　なお、上記実施形態１および２では、表示に用いる原色の数と画素Ｐを構成するサブ画素の個数とが一致する例を説明したが、これらは必ずしも一致しなくてもよい。つまり、１つの画素Ｐを構成する複数のサブ画素が、同じ色を表示するサブ画素を複数含んでいてもよい。例えば、各画素Ｐが、２つの赤サブ画素Ｒと、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅおよびシアンサブ画素Ｃとから構成されていてもよい。この場合、各画素Ｐを構成するサブ画素は５種類であるがその個数は６である。

　（解像度変換装置）
　本発明の表示装置に用いられる解像度変換装置の具体的な構成を、図１に示した液晶表示装置１００の解像度変換装置１０を例として説明する。

　図２４に、解像度変換装置１０の具体的な構成の一例を示す。図２４に示す例では、入力画像の画素数は水平方向について１９２０、垂直方向について１０８０であり、入力画像の解像度はいわゆるＦｕｌｌ－ＨＤ解像度である。このような入力画像を、４原色液晶表示モジュール２０を用いて表示する。ここでは、４原色液晶表示モジュール２０の液晶表示パネルの画素数は水平方向について９６０、垂直方向について５４０であり、水平方向および垂直方向の両方について１／２倍の解像度変換を行う。

　図２４に示す解像度変換装置１０は、水平解像度変換部１２と、垂直解像度変換部１３とを有する。外部から入力された画像信号は、まず水平解像度変換部１２に入力され、水平方向の画素数が１／２に圧縮される。これにより、水平方向の物理的な画素数は９６０となるが、本発明の好適な実施形態の液晶表示装置１００では、サブ画素と画素との中間的なサイズの２つの表示単位のそれぞれを仮想的な画素として用いることができるので、視覚的な解像度としては２倍の１９２０画素分を保持することが出来る。言い換えれば、水平方向については解像度の劣化を伴わずに１／２の画素数の液晶表示パネルに表示することができる。

　水平解像度変換部１２から出力された信号は、垂直方向の処理を行うため垂直解像度変換部１３に送られ、垂直方向の画素数が１／２に圧縮される。本実施形態では、各画素Ｐ内でサブ画素は水平方向に並んでいるので、垂直方向の解像度変換は従来の手法により行う。人間の目の分解能は、水平方向よりも垂直方向に対して低いので、垂直方向についてはこのような処理でも解像度感に与える影響は少ない。

　水平方向および垂直方向の両方について解像度変換が行われた信号は、４原色液晶表示モジュール２０に入力される。４原色液晶表示モジュール２０は、液晶表示パネル、ゲートドライバ、ソースドライバ、タイミングコントローラ、バックライト（照明装置）等から構成されており、入力された信号はタイミングコントローラにより制御されたゲートドライバ、ソースドライバから出力され、液晶表示パネル上に画像として表示される。

　図２５に、水平解像度変換部１２の具体的な構成の一例を示す。図２５に示す水平解像度変換部１２は、偶数列画素多原色変換部１２ａと、奇数列画素多原色変換部１２ｂと、クリップ部１２ｃとを有する。

　水平解像度変換部１２に入力された画像信号は、まず、偶数列の画素に対応する成分と、奇数列の画素に対応する成分とに分離され、偶数列画素多原色変換部１２ａと、奇数列画素多原色変換部１２ｂとでそれぞれ異なった多原色変換（３色から４色への変換）が行われた後、再合成される。この時点で、水平画素数が１／２になる。

　入力画像の偶数列画素と奇数列画素に対する具体的な処理を図２６に模式的に示す。図２６に示しているように、偶数列の画素は、基本的に赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素ＧのサブセットＳ１により表現されるよう、信号処理が行われる。このとき、入力画像信号の色によってはサブセットＳ１だけでは表現できないので、サブセットＳ１に隣接する黄サブ画素Ｙｅおよび青サブ画素Ｂも補助的に使用される。サブセットＳ１の少なくとも一部および補助的に使用される黄サブ画素Ｙｅおよび青サブ画素Ｂが、既に述べたような中間的な「表示単位」として機能する。

　同様に、奇数列の画素は青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素ＹｅのサブセットＳ２により表現されるよう、信号処理が行われる。このとき、入力画像信号の色によってはサブセットＳ２だけでは表現できないので、サブセットＳ２に隣接する緑サブ画素Ｇおよび赤サブ画素Ｒも補助的に使用される。サブセットＳ２の少なくとも一部および補助的に使用される緑サブ画素Ｇおよび赤サブ画素Ｒが、既に述べたような中間的な「表示単位」として機能する。

　このように、もともとの入力画像信号の２画素（偶数列、奇数列）分をそれぞれ１つのサブセットに割り当てるようにする。この処理が行われると、入力画像の３原色信号は偶数列画素、奇数列画素ごとに４種類のサブ画素で表現されることになるので、最後にこれをサブ画素単位で加算合成し、１／２に縮小された４原色画像データを得ることができる。また、補助点灯の量によってはサブ画素単位での加算後にオーバーフローが発生することがあるので、本例では最終段にオーバーフロー対策としてクリップ部１２ｃによるクリッピングを行うが（図２５参照）、予めオーバーフローが発生しないように各サブセットへの割り当て時に正規化を行ってもよい。

　上述したように、水平解像度変換部１２において、入力画像の偶数列画素がサブセットＳ１、奇数列画素がサブセットＳ２で表されるので、表示解像度の２倍の表現が可能になる。本例に照らして言えば、水平方向の画素数が９６０の液晶表示パネルで１９２０画素分の解像度表現が可能となる。

　図２７に、水平解像度変換部１２の具体的な構成の他の例を示す。図２７に示す水平解像度変換部１２は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２ｄ、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１２ｅ、多原色変換部１２ｆ、輝度変換部１２ｇ、サンプリング部１２ｈ、サブ画素レンダリング部１２ｉおよびクリップ部１２ｊを有する。

　本例では、入力画像信号は、ＬＰＦ１２ｄおよびＨＰＦ１２ｅにより低域信号と高域信号とに分離されて処理される。ＬＰＦ１２ｄを通過した低域信号は、多原色変換部１２ｆによって多原色変換（３色から４色への変換）が行われた後、サンプリング部１２ｈにより液晶表示パネル側の解像度でサンプリングされる。この結果得られた信号には高域成分が存在しないので、解像度は劣化しているが色成分は正しく保存されている。

　一方、ＨＰＦ１２ｅを通過した高域信号は、輝度変換部１２ｇで輝度信号Ｙに変換された後、サブ画素レンダリング部１２ｉにより、図２８に模式的に示しているように、偶数列画素、奇数列画素ごとにサブセットＳ１およびＳ２に割り当てられる。赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素Ｇにより構成されるサブセットＳ１は偶数列画素の高域輝度成分を表現するよう点灯制御される。同様に、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅにより構成されるサブセットＳ２は奇数列画素の高域輝度成分を表現するよう点灯制御される。これらの信号には入力画像信号の高域成分が保存されている。

　サブセットＳ１は、赤サブ画素Ｒおよび緑サブ画素Ｇで構成されているので、輝度表現だけでなく色付きが発生することになる。サブセットＳ２も同様である。しかしながら、人間の視感度は空間周波数が高域の部分では色の分離精度が落ちるので、ＨＰＦ１２ｅの設計を適切に行い（カットオフ周波数ｆｃを色分離限界の周波数より上に設定することで、色付きとして見えなくなる）、さらにサブセットＳ１およびＳ２のそれぞれに隣接するサブ画素を補助的に点灯制御することで、このような問題を回避することができる。

　最後に、高域成分は含まないものの色成分が保存されている低域成分信号と、サブセットＳ１およびＳ２に割り当てられた高域成分信号を加算することで、水平方向について１／２の画素数の液晶表示パネルに、色・解像度とも保存された入力信号を再現することができる。クリップ部１２ｊの動作、目的は、図２５に示す例と同様である。

　本発明によると、入力画像の解像度が表示装置の解像度より高くても表示品位の低下が抑制される多原色表示装置が提供される。本発明による多原色表示装置は、高品位の表示を行うことができるので、液晶テレビをはじめとする種々の電子機器に好適に用いられる。

　１０、１１　　解像度変換装置
　１２　　水平解像度変換部
　１３　　垂直解像度変換部
　２０　　４原色液晶表示モジュール
　２１　　５原色液晶表示モジュール
　１００、２００　　液晶表示装置
　Ｐ　　画素
　Ｒ　　赤サブ画素
　Ｇ　　緑サブ画素
　Ｂ　　青サブ画素
　Ｃ　　シアンサブ画素
　Ｙｅ　　黄サブ画素
　ＤＵ１　　第１表示単位
　ＤＵ２　　第２表示単位

Claims

　複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する４種類または５種類のサブ画素によって構成される表示装置であって、
　前記複数の画素のそれぞれ内で、前記４種類または５種類のサブ画素のうちのもっとも輝度の高い色を表示する第１サブ画素と２番目に輝度の高い色を表示する第２サブ画素とは隣接しないように配置されており、
　前記４種類または５種類のサブ画素は、特定の色をそれぞれが表示し得る複数の表示単位であって、１つまたは連続する２つ以上のサブ画素によってそれぞれが構成される複数の表示単位を含み、
　入力画像の解像度が、前記複数の画素の総数によって規定される表示解像度よりも高い場合には、前記複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行い得る表示装置。
　前記複数の画素のそれぞれ内で、前記４種類または５種類のサブ画素は、１行複数列に配置されており、
　入力画像の解像度が前記表示解像度よりも高いとき、
　入力画像の行方向に沿って連続するある２画素の色が左側から前記特定の色、黒である第１の場合と、左側から黒、前記特定の色である第２の場合とで、
　前記表示装置の前記複数の画素のうちの、入力画像の前記ある２画素に対応する画素を構成する前記４種類または５種類のサブ画素の輝度が少なくとも一部異なっている請求項１に記載の表示装置。
　前記複数の表示単位のそれぞれは、１つまたは１画素内で連続する２つ以上のサブ画素によって構成されており、
　前記第１の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に左側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に右側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高く、
　前記第２の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に右側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に左側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高い請求項２に記載の表示装置。
　前記複数の表示単位のうちのある１つの表示単位は、２つの画素にまたがって連続する２つ以上のサブ画素によって構成されており、
　前記第１の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に右側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に左側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高く、
　前記第２の場合、前記第１サブ画素および前記第２サブ画素のうちの１画素内で相対的に左側に位置する一方のサブ画素の輝度は、相対的に右側に位置する他方のサブ画素の輝度よりも高い請求項２に記載の表示装置。
　前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する４種類のサブ画素によって構成される請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
　前記４種類のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素である請求項５に記載の表示装置。
　もっとも輝度の高い色を表示する前記第１サブ画素は、前記黄サブ画素であり、
　２番目に輝度の高い色を表示する前記第２サブ画素は、前記緑サブ画素である請求項６に記載の表示装置。
　前記特定の色が白であるとき、
　前記複数の表示単位は、前記赤サブ画素、前記緑サブ画素および前記青サブ画素によって構成される第１表示単位と、前記青サブ画素および前記黄サブ画素によって構成される第２表示単位とである請求項６または７に記載の表示装置。
　前記特定の色が黄であるとき、
　前記複数の表示単位は、前記赤サブ画素および前記緑サブ画素によって構成される第１表示単位と、前記黄サブ画素によって構成される第２表示単位とである請求項６から８のいずれかに記載の表示装置。
　前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する５種類のサブ画素によって構成される請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
　前記５種類のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素、シアンを表示するシアンサブ画素および黄を表示する黄サブ画素である請求項１０に記載の表示装置。
　もっとも輝度の高い色を表示する前記第１サブ画素は、前記黄サブ画素であり、
　２番目に輝度の高い色を表示する前記第２サブ画素は、前記シアンサブ画素である請求項１１に記載の表示装置。
　前記特定の色が白であるとき、
　前記複数の表示単位は、前記赤サブ画素および前記シアンサブ画素によって構成される第１表示単位と、前記青サブ画素および前記黄サブ画素によって構成される第２表示単位とである請求項１１または１２に記載の表示装置。