JP5568074B2 - 画像表示装置及びその駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法 - Google Patents

画像表示装置及びその駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法 Download PDF

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Description

本発明は、画像表示装置及びその駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法に関する。
近年、例えばカラー液晶表示装置等の画像表示装置では、その高性能化に伴い、消費電力の増大が課題となっている。特に、高精細化、色再現範囲の拡大や高輝度化に伴い、例えばカラー液晶表示装置の場合、バックライトの消費電力が増大してしまう。この問題を解決するために、表示画素を、赤色を表示する赤色表示副画素、緑色を表示する緑色表示副画素、青色を表示する青色表示副画素の3つの副画素に加え、例えば、白色を表示する白色表示副画素の4副画素構成とし、この白色表示副画素により輝度を向上させる技術が注目されている。そして、4副画素構成によって従来と同じ消費電力で高輝度が得られるが故に、輝度を従来と同じとする場合には、バックライトの消費電力を下げることが可能となる。
ここで、例えば、特許第3167026号公報に開示されたカラー画像表示装置は、
入力信号より加色3原色法における3種類の色信号を生成する手段と、
これらの3色相の色信号より各々同比率にて加色して得られる補助信号を生成し、補助信号と、補助信号を3色相の信号から減算した3種類の色信号の計4種の表示信号を表示器に供給する手段、
を有する。尚、3種類の色信号によって赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素が駆動され、補助信号によって白色表示副画素が駆動される。
また、特許第3805150号公報には、赤出力用副画素、緑出力用副画素、青出力用副画素及び輝度用副画素を1つの主画素単位とする液晶パネルを備えるカラー表示可能な液晶表示装置であって、
入力画像信号から得られた赤入力用副画素、緑入力用副画素及び青入力用副画素のデジタル値Ri、Gi及びBiを用いて、前記輝度用副画素を駆動するためのデジタル値Wと、前記赤出力用副画素、緑出力用副画素、青出力用副画素及び輝度用副画素を駆動するためのデジタル値Ro、Go、及びBoとを求める演算手段を有し、
前記演算手段は、
Ri:Gi:Bi=(Ro+W):(Go+W):(Bo+W)
の関係を満たしかつ前記輝度用副画素の追加により前記赤入力用副画素、緑入力用副画素及び青入力用副画素のみの構成よりも輝度の増強がなされるようなRo、Go及びBo、並びにWの各値を求めることを特徴とする液晶表示装置が開示されている。
特許第3167026号公報 特許第3805150号公報
ところで、特許第3167026号公報や特許第3805150号公報に開示された技術にあっては、白色表示副画素の輝度は増加するが、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素の輝度は増加しない。それ故、色のくすみが発生するといった問題がある。このような現象は、同時コントラスト(Simultaneous Contrast)と呼ばれる。特に、視感度の高い黄色において、このような現象の発生が顕著である。
従って、本発明の目的は、色のくすみが発生するといった問題の発生を確実に回避することができる画像表示装置及びその駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の第1の態様に係る画像表示装置は、
(A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、第3原色を表示する第3副画素、及び、第4の色を表示する第4副画素から構成された画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
(B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
を出力する信号処理部、
とを備えた画像表示装置である。
また、上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置組立体は、上述した本発明の第1の態様に係る画像表示装置、並びに、画像表示装置を背面から照明する面状光源装置を具備した画像表示装置組立体である。
そして、本発明の第1の態様に係る画像表示装置あるいは本発明の画像表示装置組立体にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
信号処理部においては、
(B−1)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)が、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求められ、
(B−4)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる。
ここで、本発明の画像表示装置組立体にあっては、面状光源装置の輝度が伸長係数α0に基づき減少させられる形態とすることが好ましい。
一方、上記の目的を達成するための本発明の第2の態様に係る画像表示装置は、
(A−1)第1原色を表示する第1副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第1画像表示パネルと、
(A−2)第2原色を表示する第2副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第2画像表示パネルと、
(A−3)第3原色を表示する第3副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第3画像表示パネルと、
(A−4)第4の色を表示する第4副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第4画像表示パネルと、
(B)第(p,q)番目の第1副画素、第2副画素及び第3副画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
を出力する信号処理部と、
(C)第1画像表示パネル、第2画像表示パネル、第3画像表示パネル、及び、第4画像表示パネルから出射された画像を合成する合成手段、
とを備えた画像表示装置である。
そして、本発明の第2の態様に係る画像表示装置にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
信号処理部においては、
(B−1)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第(p,q)番目の第4副画素における信号値X4-(p,q)が、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求められ、
(B−4)第(p,q)番目の第1副画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の第2副画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の第3副画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる。
上記の目的を達成するための本発明の第3の態様に係る画像表示装置は、
(A)画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
(B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
信号値がx1-(p,q)の第1入力信号、
信号値がx2-(p,q)の第2入力信号、及び、
信号値がx3-(p,q)の第3入力信号、
が入力され、
信号値がX1-(p,q)であり、第1原色の表示階調を決定するための第1出力信号、
信号値がX2-(p,q)であり、第2原色の表示階調を決定するための第2出力信号、
信号値がX3-(p,q)であり、第3原色の表示階調を決定するための第3出力信号、及び、
信号値がX4-(p,q)であり、第4の色の表示階調を決定するための第4出力信号、
を出力する信号処理部、
とを備えたフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置である。
そして、本発明の第3の態様に係る画像表示装置にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
信号処理部においては、
(B−1)複数の画素における第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)が、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求められ、
(B−4)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる。
また、上記の目的を達成するための本発明の第1の態様に係る画像表示装置の駆動方法は、上述した本発明の第1の態様に係る画像表示装置を駆動する方法である。
更には、上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置組立体の駆動方法は、上述した本発明の画像表示装置組立体を駆動する方法である。
そして、本発明の第1の態様に係る画像表示装置の駆動方法あるいは本発明の画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
信号処理部において、
(a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求め、
(d)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める。
加えて、本発明の画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、前記工程(d)に引き続き、
(e)併せて、面状光源装置の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させる。
また、上記の目的を達成するための本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法は、上述した本発明の第2の態様に係る画像表示装置を駆動する方法である。
そして、本発明の第2の態様に係る画像表示装置の駆動方法にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
信号処理部において、
(a)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第(p,q)番目の第4副画素における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求め、
(d)第(p,q)番目の第1副画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の第2副画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の第3副画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める。
また、上記の目的を達成するための本発明の第3の態様に係る画像表示装置の駆動方法は、上述した本発明の第3の態様に係る画像表示装置を駆動する方法である。そして、本発明の第3の態様に係る画像表示装置の駆動方法にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
信号処理部においては、
(a)複数の画素における第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求め、
(d)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める。
本発明の第1の態様〜第3の態様に係る画像表示装置あるいはその駆動方法、本発明の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されている。そして、複数の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)における副画素・入力信号の信号値に基づき、あるいは又、複数の画素における第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、更には、Vmax(S)/V(S)に基づき伸長係数α0が求められる。そして、更には、信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q),X4-(p,q)が、少なくとも、信号値x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q),伸長係数α0に基づき求められる。このように、伸長係数α0に基づき信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q),X4-(p,q)が伸長される結果、従来の技術のように、白色表示副画素の輝度は増加するが、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素の輝度は増加しないといったことがない。即ち、白色表示副画素の輝度を増加させるだけでなく、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素の輝度も増加させる。それ故、色のくすみが発生するといった問題の発生を確実に回避することができる。
また、本発明の第1の態様〜第3の態様に係る画像表示装置あるいはその駆動方法にあっては、表示画像の輝度の増加を図ることができ、例えば、静止画や広告媒体、携帯電話の待ち受け画面等の画像表示に最適である。一方、本発明の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、面状光源装置の輝度が伸長係数α0に基づき減少させられるが故に、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
図1は、実施例1の画像表示装置の概念図である。 図2の(A)及び(B)は、実施例1の画像表示装置における画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。 図3の(A)及び(B)は、それぞれ、一般的な円柱のHSV色空間の概念図、及び、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図であり、図3の(C)及び(D)は、それぞれ、実施例1における拡大された円柱のHSV色空間の概念図、及び、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図である。 図4の(A)及び(B)は、それぞれ、実施例1における第4の色(白色)を加えることで拡大された円柱のHSV色空間における彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図である。 図5は、実施例1における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、入力信号の彩度(S)と明度(V)の関係を示す図である。 図6は、実施例1における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、出力信号(伸長処理が施されている)の彩度(S)と明度(V)の関係を示す図である。 図7の(A)及び(B)は、それぞれ、実施例1の画像表示装置の駆動方法、画像表示装置組立体の駆動方法における伸長処理と、特許第3805150号公報に開示された処理方法との違いを説明するための、入力信号値及び出力信号値を模式的に示す図である。 図8は、実施例2の画像表示装置組立体を構成する画像表示パネル及び面状光源装置の概念図である。 図9は、実施例2の画像表示装置組立体を構成する面状光源装置における面状光源装置制御回路の回路図である。 図10は、実施例2の画像表示装置組立体を構成する面状光源装置における面状光源ユニット等の配置、配列状態を模式的に示す図である。 図11の(A)及び(B)は、表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの表示輝度・第2規定値y2が面状光源ユニットによって得られるように、面状光源ユニットの光源輝度Y2を、面状光源装置駆動回路の制御下、増減する状態を説明するための概念図である。 図12は、実施例3の画像表示装置の等価回路図である。 図13は、実施例3の画像表示装置を構成する画像表示パネルの概念図である。 図14の(A)及び(B)は、実施例4の画像表示装置の等価回路図、及び、発光素子パネルの模式的な断面図である。 図15は、実施例4の画像表示装置の別の等価回路図である。 図16は、実施例4の画像表示装置の概念図である。 図17の(A)及び(B)は、実施例4の別の画像表示装置の概念図である。 図18の(A)及び(B)は、実施例5の画像表示装置の概念図である。 図19は、エッジライト型(サイドライト型)の面状光源装置の概念図である。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料、構成、構造は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
1.本発明の第1の態様〜第3の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法、並びに、本発明の画像表示装置組立体及びその駆動方法、全般に関する説明
2.実施例1(本発明の第1の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法、並びに、本発明の画像表示装置組立体及びその駆動方法)
3.実施例2(実施例1の変形)
4.実施例3(実施例1の別の変形)
6.実施例4(本発明の第2の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法)
7.実施例5(本発明の第3の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法、その他)
[本発明の第1の態様〜第3の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法、全般に関する説明]
本発明の第1の態様〜第3の態様に係る画像表示装置、本発明の第1の態様〜第3の態様に係る画像表示装置の駆動方法、好ましい形態を含む本発明の画像表示装置組立体、あるいは、本発明の画像表示装置組立の駆動方法(以下、これらを総称して、単に、『本発明』と呼ぶ場合がある)にあっては、
χを画像表示装置に依存した定数としたとき、
信号処理部において、第(p,q)番目の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)における信号値X1-(p,q)、信号値X2-(p,q)及び信号値X3-(p,q)は、以下の式に基づき求めることができる。
1-(p,q)=α0・x1-(p,q)−χ・X4-(p,q) (1−1)
2-(p,q)=α0・x2-(p,q)−χ・X4-(p,q) (1−2)
3-(p,q)=α0・x3-(p,q)−χ・X4-(p,q) (1−3)
そして、この場合、第1副画素に第1副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第2副画素に第2副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第3副画素に第3副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体の輝度をBN1-3とし、第4副画素に第4副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第4副画素の輝度BN4としたとき、定数χは、
χ=BN4/BN1-3
で表すことができる。尚、定数χは、画像表示装置や画像表示装置組立体に固有の値であり、画像表示装置や画像表示装置組立体によって一義的に決定される値である。
以上に説明した好ましい構成を含む本発明にあっては、第(p,q)番目の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)におけるHSV色空間における彩度S(p,q)及び明度V(p,q)は、以下の式に基づき求めることができる。尚、「HSV色空間」の「H」は、色の種類を指す色相(Hue)を意味し、「S」は、色の鮮やかさを指す彩度(Saturation, Chroma)を意味し、「V」は、色の明るさを指す明度(Brightness Value, Lightness Value)を意味する。
(p,q)=(Max(p,q)−Min(p,q))/Max(p,q) (2−1)
(p,q)=Max(p,q) (2−2)
ここで、
Max(p,q):(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値
Min(p,q):(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値
であり、彩度Sは0から1までの値をとることができ、明度Vは0から(2n−1)までの値をとることができ、nは表示階調ビット数である。
そして、この場合、信号値X4-(p,q)は、Min(p,q)及び伸長係数α0に基づき決定される形態とすることができる。
あるいは又、信号値X4-(p,q)は、Min(p,q)に基づき決定される形態とすることができる。あるいは又、信号値X4-(p,q)は、例えば、以下の式に基づき得ることもできる。但し、C1,C2,C3,C4,C5は定数である。尚、X4-(p,q)の値としてどのような値を用いるかは、画像表示装置や画像表示装置組立体を試作し、例えば、画像観察者によって画像の評価を行い、適宜決定すればよい。
4-(p,q)=C1[Min(p,q)2・α0
あるいは又、
4-(p,q)=C2[Max(p,q)1/2・α0
あるいは又、
4-(p,q)=C3{[Min(p,q)/Max(p,q)] あるいは (2n−1) のいずれかとα0の積}
あるいは又、
4-(p,q)=C4({(2n−1)×Min(p,q)/[Max(p,q)−Min(p,q)]} あるいは (2n−1) のいずれかとα0の積)
あるいは又、
4-(p,q)=C5{Max(p,q)1/2 と Min(p,q)の値の内の小さい方の値とα0の積}
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明にあっては、複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)[≡α(S)]の値の内、最も小さい値(αmin)を伸長係数α0とする形態とすることができる。あるいは又、表示すべき画像にも依るが、例えば、(1±0.4)・αmin内のいずれかの値を伸長係数α0としてもよい。
また、複数の画素(あるいは、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)において求められたVmax(S)/V(S)[≡α(S)]の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められるが、1つの値(例えば、最も小さい値αmin)に基づいて伸長係数α0を求めてもよいし、最も小さい値から順に複数個の値α(S)を求め、これらの値の平均値(αave)を伸長係数α0としてもよいし、更には、(1±0.4)・αave内のいずれかの値を伸長係数α0としてもよい。あるいは又、最も小さい値から順に複数個の値α(S)を求めたときの画素(あるいは、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)の数が所定の数以下の場合、複数個の個数の数を変更して、最も小さい値から順に複数個の値α(S)を再び求めてもよい。
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明にあっては、第4の色は白色である形態とすることができる。但し、これに限定するものではなく、第4の色は、その他、例えば、イエロー、シアンあるいはマゼンダとすることもできる。そして、これらの場合、
画像表示装置をカラー液晶表示装置から構成する場合、
第1副画素と画像観察者との間に配置され、第1原色を通過させる第1カラーフィルター、
第2副画素と画像観察者との間に配置され、第2原色を通過させる第2カラーフィルター、及び、
第3副画素と画像観察者との間に配置され、第3原色を通過させる第3カラーフィルター、
を更に備えている構成とすることができる。
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明にあっては、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)は、P×Q個の全画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)である形態とすることができるし、あるいは又、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)は、(P/P0)×(Q/Q0)個の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)[但し、P≧P0,Q≧Q0であり、且つ、(P/P0)及び(Q/Q0)の少なくともいずれか一方は2以上の自然数]である形態とすることができる。尚、(P/P0),(Q/Q0)の具体的な値として、2,4,8,16・・・といった2の冪乗を例示することができる。前者の形態を採用することで、画質変化が無く、画質を最大限、良好に保持することができる。一方、後者の形態を採用することで、処理速度の向上、信号処理部の回路の簡素化を図ることができる。
尚、このような場合、例えば、(P/P0)=4,(Q/Q0)=4としたとき、4つ毎の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の4つ毎の組)で1つの彩度S及び明度V(S)を求めるので、残りの3つ画素(あるいは、3つの組)にあっては、Vmax(S)/V(S)[≡α(S)]に値が伸長係数α0よりも小さくなる場合があり得る。即ち、伸長された出力信号の値がVmax(S)を越える場合もあり得る。このような場合には、例えば、伸長された出力信号の値の上限値をVmax(S)と一致させればよい。
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明にあっては、伸長係数α0は、1画像表示フレーム毎に決定される構成とすることができる。
面状光源装置を構成する光源として、発光素子、具体的には、発光ダイオード(LED)を挙げることができる。発光ダイオードから成る発光素子は占有体積も小さく、複数の発光素子を配置するのに好適である。発光素子としての発光ダイオードとして、白色発光ダイオード(例えば、紫外又は青色発光ダイオードと発光粒子とを組み合わせて白色を発光する発光ダイオード)を挙げることができる。
ここで、発光粒子として、赤色発光蛍光体粒子、緑色発光蛍光体粒子、青色発光蛍光体粒子を挙げることができる。赤色発光蛍光体粒子を構成する材料として、Y23:Eu、YVO4:Eu、Y(P,V)O4:Eu、3.5MgO・0.5MgF2・Ge2:Mn、CaSiO3:Pb,Mn、Mg6AsO11:Mn、(Sr,Mg)3(PO43:Sn、La22S:Eu、Y22S:Eu、(ME:Eu)S[但し、「ME」は、Ca、Sr及びBaから成る群から選択された少なくとも1種類の原子を意味し、以下においても同様である]、(M:Sm)x(Si,Al)12(O,N)16[但し、「M」は、Li、Mg及びCaから成る群から選択された少なくとも1種類の原子を意味し、以下においても同様である]、ME2Si58:Eu、(Ca:Eu)SiN2、(Ca:Eu)AlSiN3を挙げることができる。また、緑色発光蛍光体粒子を構成する材料として、LaPO4:Ce,Tb、BaMgAl1017:Eu,Mn、Zn2SiO4:Mn、MgAl1119:Ce,Tb、Y2SiO5:Ce,Tb、MgAl1119:CE,Tb,Mnを挙げることができ、更には、(ME:Eu)Ga24、(M:RE)x(Si,Al)12(O,N)16[但し、「RE」は、Tb及びYbを意味する]、(M:Tb)x(Si,Al)12(O,N)16、(M:Yb)x(Si,Al)12(O,N)16を挙げることができる。更には、青色発光蛍光体粒子を構成する材料として、BaMgAl1017:Eu、BaMg2Al1627:Eu、Sr227:Eu、Sr5(PO43Cl:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO43Cl:Eu、CaWO4、CaWO4:Pbを挙げることができる。但し、発光粒子は、蛍光体粒子に限定されず、例えば、間接遷移型のシリコン系材料において、直接遷移型のように、キャリアを効率良く光へ変換させるために、キャリアの波動関数を局所化し、量子効果を用いた、2次元量子井戸構造、1次元量子井戸構造(量子細線)、0次元量子井戸構造(量子ドット)等の量子井戸構造を適用した発光粒子を挙げることもできるし、半導体材料に添加された希土類原子は殻内遷移により鋭く発光することが知られており、このような技術を適用した発光粒子を挙げることもできる。
あるいは又、面状光源装置を構成する光源として、赤色(例えば、主発光波長640nm)を発光する赤色発光素子(例えば、発光ダイオード)、緑色(例えば、主発光波長530nm)を発光する緑色発光素子(例えば、GaN系発光ダイオード)、及び、青色(例えば、主発光波長450nm)を発光する青色発光素子(例えば、GaN系発光ダイオード)の組合せから構成することができる。赤色、緑色、青色以外の第4番目の色、第5番目の色・・・を発光する発光素子を更に備えていてもよい。
発光ダイオードは、所謂フェイスアップ構造を有していてもよいし、フリップチップ構造を有していてもよい。即ち、発光ダイオードは、基板、及び、基板上に形成された発光層から構成されており、発光層から光が外部に出射される構造としてもよいし、発光層からの光が基板を通過して外部に出射される構造としてもよい。より具体的には、発光ダイオード(LED)は、例えば、基板上に形成された第1導電型(例えばn型)を有する第1化合物半導体層、第1化合物半導体層上に形成された活性層、活性層上に形成された第2導電型(例えばp型)を有する第2化合物半導体層の積層構造を有し、第1化合物半導体層に電気的に接続された第1電極、及び、第2化合物半導体層に電気的に接続された第2電極を備えている。発光ダイオードを構成する層は、発光波長に依存して、周知の化合物半導体材料から構成すればよい。
面状光源装置は、2種類の面状光源装置(バックライト)、即ち、例えば実開昭63−187120や特開2002−277870に開示された直下型の面状光源装置、並びに、例えば特開2002−131552に開示されたエッジライト型(サイドライト型とも呼ばれる)の面状光源装置とすることができる。
直下型の面状光源装置にあっては、光源としての上述した発光素子が、筐体内に配置、配列されている構成とすることができるが、これに限定するものではない。ここで、複数の赤色発光素子、複数の緑色発光素子、及び、複数の青色発光素子が、筐体内に配置、配列されている場合、これらの発光素子の配列状態として、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子を1組とした発光素子群を画像表示パネル(具体的には、例えば、液晶表示装置)の画面水平方向に複数、連ねて発光素子群アレイを形成し、この発光素子群アレイを画像表示パネルの画面垂直方向に複数本、並べる配列を例示することができる。尚、発光素子群として、(1つの赤色発光素子,1つの緑色発光素子,1つの青色発光素子)、(1つの赤色発光素子,2つの緑色発光素子,1つの青色発光素子)、(2つの赤色発光素子,2つの緑色発光素子,1つの青色発光素子)等の複数個の組合せを挙げることができる。尚、発光素子には、例えば、日経エレクトロニクス 2004年12月20日第889号の第128ページに掲載されたような光取出しレンズが取り付けられていてもよい。
また、直下型の面状光源装置を複数の面状光源ユニットから構成する場合、1つの面状光源ユニットは、1つの発光素子群から構成されていてもよいし、2つ以上の複数の発光素子群から構成されていてもよい。あるいは又、1つの面状光源ユニットは、1つの白色発光ダイオードから構成されていてもよいし、2つ以上の複数の白色発光ダイオードから構成されていてもよい。
直下型の面状光源装置を複数の面状光源ユニットから構成する場合、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの間に隔壁を配設してもよい。隔壁を構成する材料として、具体的には、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂といった、面状光源ユニットに備えられた発光素子から出射された光に対して不透明な材料を挙げることができるし、面状光源ユニットに備えられた発光素子から出射された光に対して透明な材料として、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリアリレート樹脂(PAR)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ガラスを例示することができる。隔壁表面に光拡散反射機能を付与してもよいし、鏡面反射機能を付与してもよい。隔壁表面に光拡散反射機能を付与するためには、サンドブラスト法に基づき隔壁表面に凹凸を形成したり、凹凸を有するフィルム(光拡散フィルム)を隔壁表面に貼り付ければよい。また、隔壁表面に鏡面反射機能を付与するためには、光反射フィルムを隔壁表面に貼り付けたり、例えばメッキによって隔壁表面に光反射層を形成すればよい。
直下型の面状光源装置は、光拡散板、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群や、光反射シートを備えている構成とすることができる。光拡散板、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シート、光反射シートとして、広く周知の材料を用いることができる。光学機能シート群は、離間配置された各種シートから構成されていてもよいし、積層され一体として構成されていてもよい。例えば、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シート等が積層され一体となっていてもよい。光拡散板や光学機能シート群は、面状光源装置と画像表示パネルとの間に配置される。
一方、エッジライト型の面状光源装置にあっては、画像表示パネル(具体的には、例えば、液晶表示装置)に対向して導光板が配置され、導光板の側面(次に述べる第1側面)に発光素子が配置される。導光板は、第1面(底面)、この第1面と対向した第2面(頂面)、第1側面、第2側面、第1側面と対向した第3側面、及び、第2側面と対向した第4側面を有する。導光板のより具体的な形状として、全体として、楔状の切頭四角錐形状を挙げることができ、この場合、切頭四角錐の2つの対向する側面が第1面及び第2面に相当し、切頭四角錐の底面が第1側面に相当する。そして、第1面(底面)の表面部には凸部及び/又は凹部が設けられていることが望ましい。導光板の第1側面から光が入射され、第2面(頂面)から画像表示パネルに向けて光が出射される。ここで、導光板の第2面は、平滑としてもよいし(即ち、鏡面としてもよいし)、光拡散効果のあるブラストシボを設けてもよい(即ち、微細な凹凸面とすることもできる)。
導光板の第1面(底面)には、凸部及び/又は凹部が設けられていることが望ましい。即ち、導光板の第1面には、凸部が設けられ、あるいは又、凹部が設けられ、あるいは又、凹凸部が設けられていることが望ましい。凹凸部が設けられている場合、凹部と凸部とが連続していてもよいし、不連続であってもよい。導光板の第1面に設けられた凸部及び/又は凹部は、導光板への光入射方向と所定の角度を成す方向に沿って延びる連続した凸部及び/又は凹部である構成とすることができる。このような構成にあっては、導光板への光入射方向であって第1面と垂直な仮想平面で導光板を切断したときの連続した凸形状あるいは凹形状の断面形状として、三角形;正方形、長方形、台形を含む任意の四角形;任意の多角形;円形、楕円形、放物線、双曲線、カテナリー等を含む任意の滑らかな曲線を例示することができる。尚、導光板への光入射方向と所定の角度を成す方向とは、導光板への光入射方向を0度としたとき、60度〜120度の方向を意味する。以下においても同様である。あるいは又、導光板の第1面に設けられた凸部及び/又は凹部は、導光板への光入射方向と所定の角度を成す方向に沿って延びる不連続の凸部及び/又は凹部である構成とすることができる。このような構成にあっては、不連続の凸形状あるいは凹形状の形状として、角錐、円錐、円柱、三角柱や四角柱を含む多角柱、球の一部、回転楕円体の一部、回転放物線体の一部、回転双曲線体の一部といった各種の滑らかな曲面を例示することができる。尚、導光板において、場合によっては、第1面の周縁部には凸部や凹部が形成されていなくともよい。更には、光源から出射され、導光板に入射した光が導光板の第1面に形成された凸部あるいは凹部に衝突して散乱されるが、導光板の第1面に設けられた凸部あるいは凹部の高さや深さ、ピッチ、形状を、一定としてもよいし、光源から離れるに従い変化させてもよい。後者の場合、例えば凸部あるいは凹部のピッチを光源から離れるに従い細かくしてもよい。ここで、凸部のピッチ、あるいは、凹部のピッチとは、導光板への光入射方向に沿った凸部のピッチ、あるいは、凹部のピッチを意味する。
導光板を備えた面状光源装置にあっては、導光板の第1面に対向して光反射部材を配置することが望ましい。導光板の第2面に対向して画像表示パネル(具体的には、例えば、液晶表示装置)が配置されている。光源から出射された光は、導光板の第1側面(例えば、切頭四角錐の底面に相当する面)から導光板に入射し、第1面の凸部あるいは凹部に衝突して散乱され、第1面から出射し、光反射部材にて反射され、第1面に再び入射し、第2面から出射され、画像表示パネルを照射する。画像表示パネルと導光板の第2面との間に、例えば、光拡散シートやプリズムシートを配置してもよい。また、光源から出射された光を直接、導光板に導いてもよいし、間接的に導光板に導いてもよい。後者の場合、例えば、光ファイバーを用いればよい。
導光板は、光源が出射する光を余り吸収することの無い材料から導光板を作製することが好ましい。具体的には、導光板を構成する材料として、例えば、ガラスや、プラスチック材料(例えば、PMMA、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、AS樹脂を含むスチレン系樹脂)を挙げることができる。
本発明において、面状光源装置の駆動方法、駆動条件は特に限定するものではなく、光源を一括して制御してもよい。即ち、例えば、複数の発光素子を同時に駆動してもよい。あるいは又、複数の発光素子を部分駆動(分割駆動)してもよい。即ち、面状光源装置を複数の面状光源ユニットから構成する場合、画像表示パネルの表示領域をS×T個の仮想の表示領域ユニットに分割したと想定したときのこれらのS×T個の表示領域ユニットに対応したS×T個の面状光源ユニットから面状光源装置を構成し、S×T個の面状光源ユニットの発光状態を個別に制御する構成としてもよい。
面状光源装置並びに画像表示パネルを駆動するための駆動回路は、例えば、発光ダイオード(LED)駆動回路、演算回路、記憶装置(メモリ)等から構成された面状光源装置制御回路、及び、周知の回路から構成された画像表示パネル駆動回路を備えている。尚、温度制御回路を、面状光源装置制御回路に含めることができる。表示領域の部分の輝度(表示輝度)及び面状光源ユニットの輝度(光源輝度)の制御は、1画像表示フレーム毎に行われる。尚、駆動回路に電気信号として1秒間に送られる画像情報の数(毎秒画像)がフレーム周波数(フレームレート)であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間(単位:秒)である。
透過型の液晶表示装置は、例えば、透明第1電極を備えたフロント・パネル、透明第2電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配された液晶材料から成る。
フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第1の基板と、第1の基板の内面に設けられた透明第1電極(共通電極とも呼ばれ、例えば、ITOから成る)と、第1の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、透過型のカラー液晶表示装置においては、第1の基板の内面に、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられている。カラーフィルターの配置パターンとして、デルタ配列に類似した配列、ストライプ配列に類似した配列、ダイアゴナル配列に類似した配列、レクタングル配列に類似した配列を挙げることができる。そして、フロント・パネルは、更に、オーバーコート層上に透明第1電極が形成された構成を有している。尚、透明第1電極上には配向膜が形成されている。一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第2の基板と、第2の基板の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通/非導通が制御される透明第2電極(画素電極とも呼ばれ、例えば、ITOから成る)と、第2の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第2電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型のカラー液晶表示装置を含む液晶表示装置を構成する各種の部材や液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができる。スイッチング素子として、単結晶シリコン半導体基板に形成されたMOS型FETや薄膜トランジスタ(TFT)といった3端子素子や、MIM素子、バリスタ素子、ダイオード等の2端子素子を例示することができる。
2次元マトリクス状に配列された画素(ピクセル)の数P×Qを(P,Q)で表記したとき、(P,Q)の値として、具体的には、VGA(640,480)、S−VGA(800,600)、XGA(1024,768)、APRC(1152,900)、S−XGA(1280,1024)、U−XGA(1600,1200)、HD−TV(1920,1080)、Q−XGA(2048,1536)の他、(1920,1035)、(720,480)、(1280,960)等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。また、(P,Q)の値と(S,T)の値との関係として、限定するものではないが、以下の表1に例示することができる。1つの表示領域ユニットを構成する画素の数として、20×20乃至320×240、好ましくは、50×50乃至200×200を例示することができる。表示領域ユニットにおける画素の数は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
副画素の配列状態として、具体的には、デルタ配列(トライアングル配列)に類似した配列、ストライプ配列に類似した配列、ダイアゴナル配列(モザイク配列)に類似した配列、レクタングル配列に類似した配列を挙げることができる。一般的には、ストライプ配列に類似した配列は、パーソナルコンピュータ等においてデータや文字列を表示するのに好適である。これに対して、モザイク配列に類似した配列は、ビデオカメラレコーダやデジタルスチルカメラ等において自然画を表示するのに好適である。
本発明の第2の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法にあっては、画像表示装置として、直視型あるいはプロジェクション型のカラー表示の画像表示装置、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置(直視型あるいはプロジェクション型)を挙げることができる。尚、画像表示装置を構成する発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。また、画像表示装置に要求される仕様に基づき、ライト・バルブを更に備えている構成とすることができる。
画像表示装置は、カラー液晶表示装置に限定するものではなく、その他、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機EL表示装置)、無機エレクトロルミネッセンス表示装置(無機EL表示装置)、冷陰極電界電子放出表示装置(FED)、表面伝導型電子放出表示装置(SED)、プラズマ表示装置(PDP)、回折格子−光変調素子(GLV)を備えた回折格子−光変調装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、CRT等を挙げることができる。また、カラー液晶表示装置も、透過型の液晶表示装置に限定するものではなく、反射型の液晶表示装置、半透過型の液晶表示装置とすることもできる。
実施例1は、本発明の第1の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法、並びに、画像表示装置組立体及びその駆動方法に関する。
図1に概念図を示すように、実施例1の画像表示装置10は、画像表示パネル30と信号処理部20とを備えている。また、実施例1の画像表示装置組立体は、画像表示装置10と、画像表示装置(具体的には、画像表示パネル30)を背面から照明する面状光源装置50を具備している。ここで、図2の(A)及び(B)に概念図を示すように、画像表示パネル30は、第1原色(例えば、赤色)を表示する第1副画素(「R」で示す)、第2原色(例えば、緑色)を表示する第2副画素(「G」で示す)、第3原色(例えば、青色)を表示する第3副画素(「B」で示す)、及び、第4の色(実施例1にあっては、具体的には白色)を表示する第4副画素(「W」で示す)から構成された画素が、P×Q個(水平方向にP個、垂直方向にQ個)、2次元マトリクス状に配列されて成る。実施例1の画像表示装置は、より具体的には、透過型のカラー液晶表示装置から成り、画像表示パネル30はカラー液晶表示パネルから成り、第1副画素と画像観察者との間に配置され、第1原色を通過させる第1カラーフィルター、第2副画素と画像観察者との間に配置され、第2原色を通過させる第2カラーフィルター、及び、第3副画素と画像観察者との間に配置され、第3原色を通過させる第3カラーフィルターを更に備えている。尚、第4副画素にはカラーフィルターは備えられていない。ここで、第4副画素には、カラーフィルターの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよく、これによって、カラーフィルターを設けないことによって第4副画素に大きな段差が生じることを防止することができる。図2の(A)に示した例にあっては、第1副画素、第2副画素、第3副画素及び第4副画素は、ダイアゴナル配列(モザイク配列)に類似した配列にて配列されている。一方、図2の(B)に示した例にあっては、第1副画素、第2副画素、第3副画素及び第4副画素は、ストライプ配列に類似した配列にて配列されている。
実施例1にあっては、信号処理部20は、画像表示パネル(より具体的には、カラー液晶表示パネル)を駆動するための画像表示パネル駆動回路40、及び、面状光源装置50を駆動するための面状光源装置制御回路60を備えており、画像表示パネル駆動回路40は、信号出力回路41及び走査回路42を備えている。尚、走査回路42によって、画像表示パネル30における副画素の動作(光透過率)を制御するためのスイッチング素子(例えば、TFT)がオン/オフ制御される。一方、信号出力回路41によって、映像信号が保持され、順次、画像表示パネル30に出力される。信号出力回路41と画像表示パネル30とは、配線DTLによって電気的に接続されており、走査回路42と画像表示パネル30とは、配線SCLによって電気的に接続されている。
信号処理部20にあっては、第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
を出力する。
実施例1にあっては、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部20に記憶されている。即ち、第4の色(白色)を加えることで、HSV色空間における明度のダイナミック・レンジが広げられている。
そして、信号処理部20においては、
(B−1)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)が、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求められ、
(B−4)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる。
ここで、実施例1において、信号値X4-(p,q)は、Min(p,q)(後述する)と伸長係数α0との積に基づき求めることができる。具体的には、
4-(p,q)=(Min(p,q)・α0)/χ (3)
に基づき求める。「χ」については後述する。尚、式(3)においては、Min(p,q)と伸長係数α0との積をχで除しているが、これに限定するものではない。また、伸長係数α0は、1画像表示フレーム毎に決定される。
以下、これらの点についての説明を行う。
一般に、第(p,q)番目の画素において、第1副画素・入力信号(信号値x1-(p,q))、第2副画素・入力信号(信号値x2-(p,q))、及び、第3副画素・入力信号(信号値x3-(p,q))に基づき、円柱のHSV色空間における彩度(Saturation)S(p,q)及び明度(Brightness)V(p,q)は、以下の式(2−1)及び式(2−2)に基づき求めることができる。尚、円柱のHSV色空間の概念図を図3の(A)に示し、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に図3の(B)に示す。尚、図3の(B)、後述する図3の(D)、図4の(A)、図4の(B)においては、明度(2n−1)の値を「MAX_1」で示し、明度(2n−1)×(χ+1)の値を「MAX_2」で示す。
(p,q)=(Max(p,q)−Min(p,q))/Max(p,q) (2−1)
(p,q)=Max(p,q) (2−2)
ここで、Max(p,q)は、(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値であり、Min(p,q)は、(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値である。そして、彩度Sは0から1までの値をとることができ、明度Vは0から(2n−1)までの値をとることができる。尚、nは表示階調ビット数であり、実施例1にあっては、n=8とした。即ち、表示階調ビット数を8ビット(表示階調の値は、具体的には、0乃至255)とした。
図3の(C)及び(D)に、実施例1における第4の色(白色)を加えることで拡大された円柱のHSV色空間の概念図、及び、彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す。白色を表示する第4副画素には、カラーフィルターが配置されていない。ここで、第1副画素に第1副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第2副画素に第2副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第3副画素に第3副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体の輝度をBN1-3とし、第4副画素に第4副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第4副画素の輝度BN4としたときを想定する。即ち、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体によって最大輝度の白色が表示され、係る白色の輝度がBN1-3で表される。すると、χを画像表示装置に依存した定数としたとき、定数χは、
χ=BN4/BN1-3
で表される。
具体的には、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体に、以下の表示階調の値を有する入力信号
1-(p,q)=255
2-(p,q)=255
3-(p,q)=255
が入力されたときの白色の輝度BN1-3に対して、第4副画素に表示階調の値255を有する入力信号が入力されたと仮定したときの輝度BN4は、例えば、1.5倍である。即ち、実施例1にあっては、
χ=1.5
である。
ところで、信号値X4-(p,q)が上述した式(3)で与えられる場合、Vmax(S)は、以下の式で表すことができる。
S≦S0の場合:
max(S)=(χ+1)・(2n−1) (4−1)
0<S0≦1の場合:
max(S)=(2n−1)・(1/S) (4−2)
ここで、
0=1/(χ+1)
である。
このようにして得られた、拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部20に、一種のルック・アップ・テーブルとして記憶されている。
以下、第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)、信号値X2-(p,q)、信号値X3-(p,q)の求め方(伸長処理)を説明する。尚、以下の処理は、(第1副画素+第4副画素)によって表示される第1原色の輝度、(第2副画素+第4副画素)によって表示される第2原色の輝度、(第3副画素+第4副画素)によって表示される第3原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持(維持)するように行われる。更には、階調−輝度特性(ガンマ特性,γ特性)を保持(維持)するように行われる。
また、いずれかの全画素において、第1副画素・入力信号の信号値x1-(p,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p,q)のいずれかが「0」である場合、第4副画素の出力信号値X4-(p,q)の値が「0」となってしまう。従って、このような場合には、以下に説明する処理を行うことなく、1画像表示フレームの表示を行うか、あるいは又、第1副画素・入力信号の信号値x1-(p,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p,q)のいずれかが「0」である画素を無視して、第1副画素・入力信号の信号値x1-(p,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p,q)のいずれもが「0」でない画素を対象として、以下の処理を行えばよい。
[工程−100]
先ず、信号処理部20において、複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求める。具体的には、第(p,q)番目の画素における第1副画素・入力信号の信号値x1-(p,q)、第2副画素・入力信号の信号値x2-(p,q)、第3副画素・入力信号の信号値x3-(p,q)に基づき、式(2−1)及び式(2−2)から、S(p,q),V(p,q)が求められる。この処理を、全ての画素に対して行う。従って、(S(p,q),V(p,q))の組が、P×Q個求められる。
[工程−110]
次いで、信号処理部20において、複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求める。
具体的には、実施例1にあっては、全ての画素(P×Q個の画素)において求められたVmax(S)/V(S)の値の内の最も小さい値(最小値,αmin)を伸長係数α0として求める。即ち、α(p,q)=Vmax(S)/V(p,q)(S)の値を全ての画素(P×Q個の画素)において求め、α(p,q)の最小値をαmin(=伸長係数α0)とする。尚、実施例1における第4の色(白色)を加えることで拡大された円柱のHSV色空間における彩度(S)と明度(V)の関係を模式的に示す図4の(A)及び(B)において、αminを与える彩度Sの値を「Smin」で示し、そのときの明度を「Vmin」で示し、彩度SminにおけるVmax(S)を「Vmax(Smin)」で示している。また、図4の(B)において、V(S)を黒丸印で示し、V(S)×α0を白丸印で示し、彩度SにおけるVmax(S)を白三角印で示している。
[工程−120]
次に、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求める。具体的には、実施例1にあっては、信号値X4-(p,q)は、Min(p,q)、伸長係数α0及び定数χに基づき決定される。より具体的には、実施例1にあっては、
4-(p,q)=(Min(p,q)・α0)/χ (3)
に基づき求める。尚、X4-(p,q)を、P×Q個の全画素において求める。
[工程−130]
次いで、信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q)を、色空間における上限値Vmaxと入力信号の信号値x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q)との比に基づき決定する。即ち、信号処理部20において、第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める。
具体的には、第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)、信号値X2-(p,q)及び信号値X3-(p,q)を、以下の式に基づき求める。
1-(p,q)=α0・x1-(p,q)−χ・X4-(p,q) (1−1)
2-(p,q)=α0・x2-(p,q)−χ・X4-(p,q) (1−2)
3-(p,q)=α0・x3-(p,q)−χ・X4-(p,q) (1−3)
図5に、実施例1における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、入力信号の彩度(S)と明度(V)の関係の一例を示す。また、図6に、実施例1における第4の色(白色)を加える前の従来のHSV色空間、第4の色(白色)を加えることで拡大されたHSV色空間、及び、出力信号(伸長処理が施されている)の彩度(S)と明度(V)の関係の一例を示す。尚、図5及び図6の横軸の彩度(S)の値は、本来、0乃至1の間の値であるが、図5及び図6においては、255倍して表示している。
ここで、重要な点は、式(3)のとおり、Min(p,q)の値がα0によって伸長されていることにある。このように、Min(p,q)の値がα0によって伸長されることで、白色表示副画素(第4副画素)の輝度が増加するだけでなく、式(1−1)、式(1−2)及び式(1−3)に示すとおり、赤色表示副画素、緑色表示副画素あるいは青色表示副画素(第1副画素、第2副画素あるいは第3副画素)の輝度も増加する。それ故、色のくすみが発生するといった問題の発生を確実に回避することができる。即ち、Min(p,q)の値が伸長されていない場合と比較して、Min(p,q)の値がα0によって伸長されることで、画像全体として輝度はα0倍となる。従って、例えば、静止画等の画像表示を高輝度にて行うことができ、最適である。
χ=1.5、(2n−1)=255としたとき、(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))として、以下の表2に示す値が入力信号値として入力された場合に出力される出力信号値(X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q),X4-(p,q))を、以下の表2に示す。
ここで、表2にあっては、αminの値は1.467である(No.5の入力信号値参照)。従って、伸長係数α0を1.467(=αmin)とすれば、出力信号値が(28−1)を越えることがない。
然るに、もしも、No.3の入力信号値におけるα(S)の値を伸長係数α0=1.592として採用したのでは、No.3の入力信号値に対する出力信号値は(28−1)を越えることがない。しかしながら、表3に示すように、No.5の入力信号値に対する出力信号値は(28−1)を越えてしまう。このように、αminの値を伸長係数α0とすれば、出力信号値が(28−1)を越えてしまうことはない。
例えば、表2に示したNo.1の入力信号値にあっては、伸長係数α0を考慮すると、入力信号値(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))=(240,255,160)に基づき表示すべき輝度の値は、8ビット表示に準拠すると、
第1副画素の輝度値=α0・x1-(p,q)=1.467×240=352
第2副画素の輝度値=α0・x2-(p,q)=1.467×255=374
第3副画素の輝度値=α0・x3-(p,q)=1.467×160=234
となる。
一方、求められた第4副画素の出力信号値X4-(p,q)の値は156である。従って、
第4副画素の輝度値=χ・X4-(p,q)=1.5×156=234
となる。
従って、第1副画素の出力信号値X1-(p,q)、第2副画素の出力信号値X2-(p,q)、第3副画素の出力信号値X3-(p,q)は、以下のとおりとなる。
1-(p,q)=352−234=118
2-(p,q)=374−234=140
3-(p,q)=234−234= 0
このように、表2に示したNo.1の入力信号値が入力される画素にあっては、最も小さな入力信号値の副画素(この場合、第3副画素)に対する出力信号値は0となり、第3副画素の表示は、第4副画素によって代用される。また、第1副画素、第2副画素、第3副画素の出力信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q)の値は、本来、要求される値よりも低い値となる。
実施例1の画像表示装置組立体あるいはその駆動方法にあっては、第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)、信号値X2-(p,q)、信号値X3-(p,q)及び信号値X4-(p,q)は、α0倍、伸長されている。それ故、伸長されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置50の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させればよい。具体的には、面状光源装置50の輝度を、(1/α0)倍とすればよい。これによって、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
ここで、実施例1の画像表示装置の駆動方法、画像表示装置組立体の駆動方法における伸長処理と、前述した特許第3805150号公報に開示された処理方法との違いを、図7の(A)及び(B)に基づき説明する。ここで、図7の(A)及び(B)は、それぞれ、実施例1の画像表示装置の駆動方法、画像表示装置組立体の駆動方法、及び、特許第3805150号公報に開示された処理方法における入力信号値及び出力信号値を模式的に示す図である。図7の(A)に示す例において、αminが得られた第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組の入力信号値を[1]に示す。また、伸長処理を行っている状態(入力信号値と伸長係数α0の積を求める操作)を[2]に示す。更には、伸長処理を行った後の状態(出力信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q),X4-(p,q)が得られた状態)を[3]に示す。一方、特許第3805150号公報に開示された処理方法における第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組の入力信号値を[4]に示す。尚、これらの入力信号値は、図7の(A)の[1]に示したと同じである。また、赤入力用副画素、緑入力用副画素及び青入力用副画素のデジタル値Ri,Gi,Biと、輝度用副画素を駆動するためのデジタル値Wを[5]に示す。更には、Ro、Go,Bo並びにWの各値を求めた結果を[6]に示す。図7の(A)及び(B)から、実施例1の画像表示装置の駆動方法、画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、第2副画素において、実現できる最大輝度を得ている。一方、特許第3805150号公報に開示された処理方法にあっては、第2副画素において、実現できる最大輝度には達していないことが判る。このように、特許第3805150号公報に開示された処理方法と比較して、実施例1の画像表示装置の駆動方法、画像表示装置組立体の駆動方法にあっては、より高い輝度での画像表示を実現することができる。
実施例2は、実施例1の変形である。面状光源装置として、従来の直下型の面状光源装置を採用してもよいが、実施例2にあっては、以下に説明する分割駆動方式(部分駆動方式)の面状光源装置150を採用している。尚、伸長処理それ自体は、実施例1において説明した伸長処理と同様とすればよい。
分割駆動方式の面状光源装置150は、カラー液晶表示装置を構成する画像表示パネル130の表示領域131をS×T個の仮想の表示領域ユニット132に分割したと想定したときのこれらのS×T個の表示領域ユニットに対応したS×T個の面状光源ユニット152から成り、S×T個の面状光源ユニット152の発光状態は、個別に制御される。
図8に概念図を示すように、画像表示パネル(カラー液晶表示パネル)130は、第1の方向に沿ってP個、第2の方向に沿ってQ個の、合計P×Q個の画素が2次元マトリクス状に配列された表示領域131を備えている。ここで、表示領域131を、S×T個の仮想の表示領域ユニット132に分割したと想定する。各表示領域ユニット132は複数の画素から構成されている。具体的には、例えば、画像表示用解像度としてHD−TV規格を満たすものであり、2次元マトリクス状に配列された画素(画素)の数P×Qを(P,Q)で表記したとき、例えば、(1920,1080)である。また、2次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域131(図8において、一点鎖線で示す)がS×T個の仮想の表示領域ユニット132(境界を点線で示す)に分割されている。(S,T)の値は、例えば、(19,12)である。但し、図面の簡素化のため、図8における表示領域ユニット132(及び、後述する面状光源ユニット152)の数は、この値と異なる。各表示領域ユニット132は複数の画素から構成されており、1つの表示領域ユニット132を構成する画素の数は、例えば、約1万である。一般に、画像表示パネル130は、線順次駆動される。より具体的には、画像表示パネル130は、マトリクス状に交差する走査電極(第1の方向に沿って延びている)とデータ電極(第2の方向に沿って延びている)とを有し、走査回路からの走査電極に走査信号を入力して走査電極を選択、走査し、信号出力回路からデータ電極に入力されたデータ信号(出力信号)に基づき画像を表示させ、1画面を構成する。
直下型の面状光源装置(バックライト)150は、S×T個の仮想の表示領域ユニット132に対応したS×T個の面状光源ユニット152から成り、各面状光源ユニット152は、面状光源ユニット152に対応する表示領域ユニット132を背面から照明する。面状光源ユニット152に備えられた光源は、個別に制御される。尚、画像表示パネル130の下方に面状光源装置150が位置しているが、図8においては、画像表示パネル130と面状光源装置150とを別々に表示した。
2次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域131がS×T個の表示領域ユニット132に分割されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、T行×S列の表示領域ユニット132に分割されていると云える。また、表示領域ユニット132は複数(M0×N0)の画素から構成されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、N0行×M0列の画素から構成されていると云える。
面状光源装置150における面状光源ユニット152等の配置、配列状態を図10に示す。光源は、パルス幅変調(PWM)制御方式に基づき駆動される発光ダイオード153から成る。面状光源ユニット152の輝度の増減は、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のパルス幅変調制御におけるデューティ比の増減制御によって行う。発光ダイオード153から出射された照明光は、面状光源ユニット152から光拡散板を介して出射され、光拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群(これらは図示せず)を通過し、画像表示パネル130を背面から照明する。1つの面状光源ユニット152に1つの光センサー(フォトダイオード67)が配置されている。そして、フォトダイオード67によって、発光ダイオード153の輝度及び色度が測定される。
図8及び図9に示すように、信号処理部20からの面状光源装置制御信号(駆動信号)に基づき面状光源ユニット152を駆動するための面状光源装置駆動回路160は、パルス幅変調制御方式に基づき、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のオン/オフ制御を行う。面状光源装置駆動回路160は、演算回路61、記憶装置(メモリ)62、LED駆動回路63、フォトダイオード制御回路64、FETから成るスイッチング素子65、発光ダイオード駆動電源(定電流源)66から構成されている。面状光源装置制御回路160を構成するこれらの回路等は、周知の回路等とすることができる。
そして、或る画像表示フレームにおける発光ダイオード153の発光状態は、フォトダイオード67によって測定され、フォトダイオード67からの出力はフォトダイオード制御回路64に入力され、フォトダイオード制御回路64、演算回路61において、発光ダイオード153の例えば輝度及び色度としてのデータ(信号)とされ、係るデータがLED駆動回路63に送られ、次の画像表示フレームにおける発光ダイオード153の発光状態が制御されるといったフィードバック機構が形成される。
発光ダイオード153の下流には電流検出用の抵抗体rが、発光ダイオード153と直列に挿入されており、抵抗体rを流れる電流が電圧に変換され、抵抗体rにおける電圧降下が所定の値となるように、LED駆動回路63の制御下、発光ダイオード駆動電源66の動作が制御される。ここで、図9には、発光ダイオード駆動電源(定電流源)66を1つで描写しているが、実際には、発光ダイオード153のそれぞれを駆動するための発光ダイオード駆動電源66が配されている。尚、図9には、3組の面状光源ユニット152を図示している。図9においては、1つの面状光源ユニット152には1つの発光ダイオード153が備えられている構成を示したが、1つの面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153の個数は1つに限定されない。
各画素は、前述したように、第1副画素、第2副画素、第3副画素及び第4副画素の4種の副画素を1組として構成されている。ここで、副画素のそれぞれの輝度の制御(階調制御)を8ビット制御とし、0〜255の28段階にて行うとしている。また、各面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のそれぞれの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値PSも、0〜255の28段階の値をとる。但し、これに限定するものではなく、例えば、10ビット制御とし、0〜1023の210段階にて行うこともでき、この場合には、8ビットの数値での表現を、例えば4倍すればよい。
ここで、副画素の光透過率(開口率とも呼ばれる)Lt、副画素に対応する表示領域の部分の輝度(表示輝度)y、及び、面状光源ユニット152の輝度(光源輝度)Yを、以下のとおり、定義する。
1・・・・光源輝度の、例えば最高輝度であり、以下、光源輝度・第1規定値と呼ぶ場合がある。
Lt1・・・表示領域ユニット132における副画素の光透過率(開口率)の、例えば最大値であり、以下、光透過率・第1規定値と呼ぶ場合がある。
Lt2・・・表示領域ユニット132を構成する全ての副画素を駆動するために画像表示パネル駆動回路40に入力される信号処理部20からの出力信号の値の内の最大値である表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素の光透過率(開口率)であり、以下、光透過率・第2規定値と呼ぶ場合がある。尚、0≦Lt2≦Lt1
2・・・・光源輝度が光源輝度・第1規定値Y1であり、副画素の光透過率(開口率)が光透過率・第2規定値Lt2であると仮定したときに得られる表示輝度であり、以下、表示輝度・第2規定値と呼ぶ場合がある。
2・・・・表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定し、しかも、このときの副画素の光透過率(開口率)が光透過率・第1規定値Lt1に補正されたと仮定したとき、副画素の輝度を表示輝度・第2規定値(y2)とするための面状光源ユニット152の光源輝度。但し、光源輝度Y2には、各面状光源ユニット152の光源輝度が他の面状光源ユニット152の光源輝度に与える影響を考慮した補正が施される場合がある。
面状光源装置の部分駆動(分割駆動)時、表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素の輝度(光透過率・第1規定値Lt1における表示輝度・第2規定値y2)が得られるように、表示領域ユニット132に対応する面状光源ユニット152を構成する発光素子の輝度を面状光源装置制御回路160によって制御するが、具体的には、例えば、副画素の光透過率(開口率)を、例えば光透過率・第1規定値Lt1としたときに表示輝度y2が得られるように、光源輝度Y2を制御すればよい(例えば、減少させればよい)。即ち、例えば、以下の式(A)を満足するように、画像表示フレーム毎に面状光源ユニッ152トの光源輝度Y2を制御すればよい。尚、Y2≦Y1の関係にある。このような制御の概念図を、図11の(A)及び(B)に示す。
2・Lt1=Y1・Lt2 (A)
副画素のそれぞれを制御するために、信号処理部20から画像表示パネル駆動回路40に、副画素のそれぞれの光透過率Ltを制御するための出力信号X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q),X4-(p,q)が送出される。画像表示パネル駆動回路40においては、出力信号から制御信号が生成され、これらの制御信号が副画素に供給(出力)される。そして、制御信号に基づき各副画素を構成するスイッチング素子が駆動され、液晶セルを構成する透明第1電極及び透明第2電極(これらは図示せず)に所望の電圧が印加されることで、各副画素の光透過率(開口率)Ltが制御される。ここで、制御信号が大きいほど、副画素の光透過率(開口率)Ltが高くなり、副画素に対応する表示領域の部分の輝度(表示輝度y)の値が高くなる。即ち、副画素を通過する光によって構成される画像(通常、一種、点状である)は明るい。
表示輝度y及び光源輝度Y2の制御は、画像表示パネル130の画像表示における1画像表示フレーム毎、表示領域ユニット毎、面状光源ユニット毎に行われる。また、1画像表示フレーム内における画像表示パネル130の動作と面状光源装置150の動作とは同期させられる。尚、駆動回路に電気信号として1秒間に送られる画像情報の数(毎秒画像)がフレーム周波数(フレームレート)であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間(単位:秒)である。
実施例1にあっては、入力信号を伸長して出力信号を得る伸長処理を、全画素に対して1つの伸長係数α0に基づき行った。一方、実施例2にあっては、S×T個の表示領域ユニット132のそれぞれにおいて伸長係数α0を求め、表示領域ユニット132のそれぞれにおいて、伸長係数α0に基づく伸長処理を行う。
そして、求められた伸長係数がα0-(s,t)である第(s,t)番目の表示領域ユニット132に対応する第(s,t)番目の面状光源ユニット152においては、光源の輝度を(1/α0-(s,t))とする。
あるいは又、各表示領域ユニット132を構成する全ての副画素を駆動するために入力される信号処理部20からの出力信号の値X1-(s,t),X2-(s,t),X3-(s,t),X4-(s,t)の内の最大値である表示領域ユニット内・信号最大値Xmax-(s,t)に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素の輝度(光透過率・第1規定値Lt1における表示輝度・第2規定値y2)が得られるように、この表示領域ユニット132に対応する面状光源ユニット152を構成する光源の輝度を、面状光源装置制御回路160によって制御する。具体的には、副画素の光透過率(開口率)を、光透過率・第1規定値Lt1としたときに表示輝度y2が得られるように、光源輝度Y2を制御すればよい(例えば、減少させればよい)。即ち、具体的には、上述した式(A)を満足するように、画像表示フレーム毎に面状光源ユニット152の光源輝度Y2を制御すればよい。
ところで、面状光源装置150にあっては、例えば、(s,t)=(1,1)の面状光源ユニット152の輝度制御を想定した場合、他のS×T個の面状光源ユニット152からの影響を考慮する必要がある場合がある。このような面状光源ユニット152が他の面状光源ユニット152から受ける影響は、各面状光源ユニット152の発光プロファイルによって予め判明しているので、逆算によって差分を計算でき、その結果、補正が可能である。演算の基本形を以下に説明する。
式(A)の要請に基づくS×T個の面状光源ユニット152に要求される輝度(光源輝度Y2)を行列[LPxQ]で表す。また、或る面状光源ユニットのみを駆動し、他の面状光源ユニットは駆動していないときに得られる或る面状光源ユニットの輝度を、S×T個の面状光源ユニット152に対して予め求めておく。係る輝度を行列[L’PxQ]で表す。更には、補正係数を行列[αPxQ]で表す。すると、これらの行列の関係は、以下の式(B−1)で表すことができる。補正係数の行列[αPxQ]は、予め求めておくことができる。
[LPxQ]=[L’PxQ]・[αPxQ] (B−1)
よって、式(B−1)から行列[L’PxQ]を求めればよい。行列[L’PxQ]は、逆行列の演算から求めることができる。即ち、
[L’PxQ]=[LPxQ]・[αPxQ-1 (B−2)
を計算すればよい。そして、行列[L’PxQ]で表された輝度が得られるように、各面状光源ユニット152に備えられた光源(発光ダイオード153)を制御すればよく、具体的には、係る操作、処理は、面状光源装置制御回路160に備えられた記憶装置(メモリ)62に記憶された情報(データテーブル)を用いて行えばよい。尚、発光ダイオード153の制御にあっては、行列[L’PxQ]の値は負の値を取れないので、演算結果は正の領域にとどめる必要があることは云うまでもない。従って、式(B−2)の解は厳密解ではなく、近似解となる場合がある。
このように、面状光源装置制御回路160において得られた式(A)の値に基づき得られた行列[LPxQ]、補正係数の行列[αPxQ]に基づき、上述したとおり、面状光源ユニットを単独で駆動したと想定したときの輝度の行列[L’PxQ]を求め、更には、記憶装置62に記憶された変換テーブルに基づき、0〜255の範囲内の対応する整数(パルス幅変調出力信号の値)に変換する。こうして、面状光源装置制御回路160を構成する演算回路61において、面状光源ユニット152における発光ダイオード153の発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値を得ることができる。そして、このパルス幅変調出力信号の値に基づき、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のオン時間tON及びオフ時間tOFFを、面状光源装置制御回路160において決定すればよい。尚、
ON+tOFF=一定値tConst
である。また、発光ダイオードのパルス幅変調に基づく駆動におけるデューティ比は、
ON/(tON+tOFF)=tON/tConst
で表すことができる。
そして、面状光源ユニット152を構成する発光ダイオード153のオン時間tONに相当する信号がLED駆動回路63に送られ、このLED駆動回路63からのオン時間tONに相当する信号の値に基づき、スイッチング素子65がオン時間tONだけオン状態となり、発光ダイオード駆動電源66からのLED駆動電流が発光ダイオード153に流される。その結果、各発光ダイオード153は、1画像表示フレームにおいて、オン時間tONだけ発光する。こうして、各表示領域ユニット132を、所定の照度において照明する。
実施例3も、実施例1の変形である。実施例3にあっては、以下に説明する画像表示装置を用いる。即ち、実施例3の画像表示装置は、青色を発光する第1発光素子(第1副画素に相当する)、緑色を発光する第2発光素子(第2副画素に相当する)、赤色を発光する第3発光素子(第3副画素に相当する)、白色を発光する第4発光素子(第4副画素に相当する)から構成された、カラー画像を表示するための発光素子ユニットUNが、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルを備えている。ここで、実施例3の画像表示装置を構成する画像表示パネルとして、例えば、以下に説明する構成、構造の画像表示パネルを挙げることができる。尚、発光素子ユニットUNの数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。
即ち、実施例3の画像表示装置を構成する画像表示パネルは、第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子及び第4発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を制御することで、各発光素子の発光状態を直接的に視認させることで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプの直視型のカラー表示の画像表示パネルである。あるいは又、第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子及び第4発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を制御し、スクリーンに投影することで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプのプロジェクション型のカラー表示の画像表示パネルである。
例えば、このようなアクティブマトリックスタイプの直視型のカラー表示の画像表示パネルを構成する発光素子パネルを含む回路図を図12に示すが、各発光素子210(図13においては、赤色を発光する発光素子(第1副画素)を「R」で示し、緑色を発光する発光素子(第2副画素)を「G」で示し、青色を発光する発光素子(第3副画素)を「B」で示し、白色を発光する発光素子(第4副画素)を「W」で示す)の一方の電極(p側電極あるいはn側電極)はドライバ233に接続され、ドライバ233は、コラム・ドライバ231及びロウ・ドライバ232に接続されている。また、各発光素子210の他方の電極(n側電極あるいはp側電極)は接地線に接続されている。各発光素子210の発光/非発光状態の制御は、例えばロウ・ドライバ232によるドライバ233の選択によって行われ、コラム・ドライバ231から各発光素子210を駆動するための輝度信号がドライバ233に供給される。赤色を発光する発光素子R(第1発光素子,第1副画素)、緑色を発光する発光素子G(第2発光素子,第2副画素)、青色を発光する発光素子B(第3発光素子,第3副画素)、白色を発光する発光素子W(第4発光素子,第4副画素)の選択は、ドライバ233によって行われ、これらの赤色を発光する発光素子R、緑色を発光する発光素子G、青色を発光する発光素子B、白色を発光する発光素子Wのそれぞれの発光/非発光状態を、時分割制御させてもよく、あるいは又、同時に発光させてもよい。尚、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズを経由して、スクリーンに投影される。
尚、このような画像表示装置を構成する画像表示パネルの概念図を図13に示す。直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ203を経由して、スクリーンに投影される。発光素子パネル200の構成、構造については、後述する実施例4において説明する。
あるいは又、実施例3の画像表示装置を構成する画像表示パネルを、2次元マトリクス状に配列された発光素子ユニットからの出射光の通過/非通過を制御するための光通過制御装置(ライト・バルブであり、具体的には、例えば、高温ポリシリコンタイプの薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置。以下においても同様)を備えており、発光素子ユニットにおける第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子及び第4発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を時分割制御し、更に、光通過制御装置によって第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子及び第4発光素子から出射された出射光の通過/非通過を制御することで画像を表示するカラー表示の直視型あるいはプロジェクション型の画像表示パネルとすることもできる。
実施例3にあっては、第1発光素子(第1副画素)、第2発光素子(第2副画素)、第3発光素子(第3副画素)及び第4発光素子(第4副画素)のそれぞれの発光状態を制御する出力信号を、実施例1において説明した伸長処理に基づき得ればよい。そして、伸長処理によって得られた出力信号の値X1-(s,t),X2-(s,t),X3-(s,t),X4-(s,t)に基づき画像表示装置を駆動すれば、画像表示装置全体として輝度をα0倍に増加させることができる。あるいは又、出力信号の値X1-(s,t),X2-(s,t),X3-(s,t),X4-(s,t)に基づき、第1発光素子(第1副画素)、第2発光素子(第2副画素)、第3発光素子(第3副画素)及び第4発光素子(第4副画素)のそれぞれの発光輝度を(1/α0)倍とすれば、画像品質の劣化を伴うことなく、画像表示装置全体としての消費電力の低減を図ることができる。
実施例4は、本発明の第2の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法に関する。
実施例4の画像表示装置は、
(A−1)第1原色を表示する第1副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第1画像表示パネルと、
(A−2)第2原色を表示する第2副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第2画像表示パネルと、
(A−3)第3原色を表示する第3副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第3画像表示パネルと、
(A−4)第4の色を表示する第4副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第4画像表示パネルと、
(B)第(p,q)番目の第1副画素、第2副画素及び第3副画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
が入力され、
信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
を出力する信号処理部20と、
(C)第1画像表示パネル、第2画像表示パネル、第3画像表示パネル、及び、第4画像表示パネルから出射された画像を合成する合成手段301、
とを備えた画像表示装置である。尚、信号処理部20は、実施例1にて説明した信号処理部20と同様とすることができる。
そして、実施例4の画像表示装置にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部20に記憶されており、
信号処理部20においては、
(B−1)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第(p,q)番目の第4副画素における信号値X4-(p,q)が、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求められ、
(B−4)第(p,q)番目の第1副画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の第2副画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の第3副画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる。
また、実施例4の画像表示装置の駆動方法にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部20に記憶しておき、
信号処理部において、
(a)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第(p,q)番目の第4副画素における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求め、
(d)第(p,q)番目の第1副画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の第2副画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の第3副画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める。
具体的には、実施例1における画素に対する伸長処理を、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組に対する伸長処理と読み替えればよい。
実施例4において、画像表示装置を、直視型あるいはプロジェクション型のカラー表示の画像表示装置とした。尚、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置(直視型あるいはプロジェクション型)とすることもできる。以下、実施例4における画像表示装置を説明する。
実施例4における画像表示装置の概念図を図14の(A)、(B)、図15及び図16に示す。
この画像表示装置は、図16に示すように、カラー表示の画像表示装置(パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプの直視型若しくはプロジェクション型)であり、
(イ)赤色を発光する発光素子(例えば、AlGaInP系半導体発光素子やGaN系半導体発光素子。以下においても同様)が2次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル300R(例えば、第1画像表示パネルであり、以下の説明においても同様である)、
(ロ)緑色を発光する発光素子(例えば、GaN系半導体発光素子。以下においても同様)が2次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル300G(例えば、第2画像表示パネルであり、以下の説明においても同様である)、及び、
(ハ)青色を発光する発光素子(例えば、GaN系半導体発光素子。以下においても同様)が2次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル300B(例えば、第3画像表示パネルであり、以下の説明においても同様である)、
(ニ)白色を発光する発光素子が2次元マトリクス状に配列された白色発光素子パネル300W(第4画像表示パネルであり、以下の説明においても同様である)、並びに、
(ホ)赤色発光素子パネル300R、緑色発光素子パネル300G、青色発光素子パネル300B及び白色発光素子パネル300Wから出射された光を1本の光路に纏めるための合成手段(例えば、ダイクロイック・プリズム301であり、以下の説明においても同様である)、
を備えている。そして、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子及び白色発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を制御する。白色発光素子として、白色発光ダイオード(例えば、紫外又は青色発光ダイオードと発光粒子とを組み合わせて白色を発光する発光ダイオード)を用いればよい。以下においても同様である。
パッシブマトリックスタイプの発光素子パネル300を含む回路図を図14の(A)に示し、発光素子310が2次元マトリクス状に配列された発光素子パネルの模式的な断面図を図14の(B)に示す。発光素子310の一方の電極(p側電極あるいはn側電極)はコラム・ドライバ331に接続され、各発光素子310の他方の電極(n側電極あるいはp側電極)はロウ・ドライバ332に接続されている。各発光素子310の発光/非発光状態の制御は、例えばロウ・ドライバ332によって行われ、コラム・ドライバ331から各発光素子310を駆動するための駆動電流が供給される。
発光素子パネル200,300は、例えば、プリント配線板から成る支持体211,311、支持体211,311に取り付けられた発光素子210,310、支持体211,311上に形成され、発光素子210,310の一方の電極(p側電極あるいはn側電極)に電気的に接続され、且つ、コラム・ドライバ231,331あるいはロウ・ドライバ232,332に接続されたX方向配線212,312、発光素子210,310の他方の電極(n側電極あるいはp側電極)に電気的に接続され、且つ、ロウ・ドライバ232,332あるいはコラム・ドライバ231,331に接続されたY方向配線213,313、発光素子210,310を覆う透明基材214,314、及び、透明基材214,314上に設けられたマイクロレンズ215,315から構成されている。但し、発光素子パネル200,300は、このような構成に限定されるものではない。
アクティブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置を構成する発光素子パネルを含む回路図を図15に示すが、各発光素子310の一方の電極(p側電極あるいはn側電極)はドライバ333に接続され、ドライバ333は、コラム・ドライバ331及びロウ・ドライバ332に接続されている。また、各発光素子310の他方の電極(n側電極あるいはp側電極)は接地線に接続されている。各発光素子310の発光/非発光状態の制御は、例えばロウ・ドライバ332によるドライバ333の選択によって行われ、コラム・ドライバ331から各発光素子310を駆動するための信号がドライバ333に供給される。
図16に示すように、発光素子パネル300R,300G,300B,300Wから出射された光は、ダイクロイック・プリズム301に入射し、これらの光の光路は1本の光路に最終的に纏められ、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ303を経由して、スクリーンに投影される。
発光素子パネル300R,300G,300B,300Wのそれぞれを構成するP×Q個の発光素子は、上述した伸長処理に基づき得られた出力信号X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q),X4-(p,q)によって制御される。ここで、発光素子パネル300R,300G,300B,300Wのそれぞれを構成するP×Q個の発光素子のそれぞれの発光/非発光状態は時分割制御される。以下の説明においても同様である。
あるいは又、概念図を図17の(A)に示す画像表示装置も、カラー表示の画像表示装置(直視型あるいはプロジェクション型)であり、
(イ)赤色を発光する発光素子が2次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル300R、及び、赤色発光素子パネル300Rから出射された出射光の通過/非通過を制御するための赤色光通過制御装置302R(第1画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、例えば、高温ポリシリコンタイプの薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置。以下においても同様)、
(ロ)緑色を発光する発光素子が2次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル300G、及び、緑色発光素子パネル300Gから出射された出射光の通過/非通過を制御するための緑色光通過制御装置302G(第2画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、液晶表示装置)、
(ハ)青色を発光する発光素子が2次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル300B、及び、青色発光素子パネル300Bから出射された出射光の通過/非通過を制御するための青色光通過制御装置302B(第3画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、液晶表示装置)、
(ニ)白色を発光する発光素子が2次元マトリクス状に配列された白色発光素子パネル300W、及び、白色発光素子パネル300Wから出射された出射光の通過/非通過を制御するための白色光通過制御装置302W(第4画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、液晶表示装置)、並びに、
(ホ)赤色光通過制御装置302R、緑色光通過制御装置302G、青色光通過制御装置302B及び白色光通過制御装置302Wを通過した光を1本の光路に纏めるための合成手段(ダイクロイック・プリズム301)、
を備えている。そして、光通過制御装置302R,302G,302B,302Wによってこれらの発光素子パネル300R,300G,300B,300W(画像表示パネル)から出射された出射光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。
発光素子パネル300R,300G,300B,300Wから出射された光は、光通過制御装置(画像表示パネル)302R,302G,302B,302Wによって通過/非通過が制御され、ダイクロイック・プリズム301に入射し、これらの光の光路は1本の光路に最終的に纏められ、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ303を経由して、スクリーンに投影される。
あるいは又、概念図を図17の(B)に示す画像表示装置も、カラー表示の画像表示装置(直視型あるいはプロジェクション型)であり、
(イ)赤色を発光する発光素子310R、及び、発光素子310Rから出射された出射光の通過/非通過を制御するための赤色光通過制御装置302R(第1画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、液晶表示装置)、
(ロ)緑色を発光する発光素子310G、及び、発光素子310Gから出射された出射光の通過/非通過を制御するための緑色光通過制御装置302G(第2画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、液晶表示装置)、
(ハ)青色を発光する発光素子310B、及び、発光素子310Bから出射された出射光の通過/非通過を制御するための青色光通過制御装置302B(第3画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、液晶表示装置)、及び、
(ニ)白色を発光する発光素子310W、及び、発光素子310Wから出射された出射光の通過/非通過を制御するための白色光通過制御装置302W(第4画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、液晶表示装置)、並びに、
(ホ)赤色発光素子310R、緑色発光素子310G、青色発光素子310B及び白色発光素子310Wのそれぞれから出射された光を1本の光路に纏めるための合成手段(ダイクロイック・プリズム301)、
を備えており、
光通過制御装置302R,302G,302B,302Wによってこれらの発光素子から出射された出射光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。
発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよく、1又は複数とすることができる。画像表示装置の概念図を図17の(B)に示す例においては、発光素子310R,310G,310B,310Wの数は1つであり、発光素子310R,310G,310B,310Wはヒートシンク342に取り付けられている。発光素子310R,310G,310B,310Wから出射された光は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂といった透光性物質による導光部材やミラー等の光反射体から成る光案内部材341R,341G,341B,341Wによって案内され、液晶表示装置から成る光通過制御装置(画像表示パネル)302R,302G,302B,302Wに入射する。
実施例5は、本発明の第3の態様に係る画像表示装置及びその駆動方法に関する。
実施例5の画像表示装置は、
(A)画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
(B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
信号値がx1-(p,q)の第1入力信号、
信号値がx2-(p,q)の第2入力信号、及び、
信号値がx3-(p,q)の第3入力信号、
が入力され、
信号値がX1-(p,q)であり、第1原色の表示階調を決定するための第1出力信号、
信号値がX2-(p,q)であり、第2原色の表示階調を決定するための第2出力信号、
信号値がX3-(p,q)であり、第3原色の表示階調を決定するための第3出力信号、及び、
信号値がX4-(p,q)であり、第4の色の表示階調を決定するための第4出力信号、
を出力する信号処理部20、
とを備えたフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置である。
そして、実施例5の画像表示装置にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
信号処理部においては、
(B−1)複数の画素における第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
(B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
(B−3)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)が、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求められ、
(B−4)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる。
また、実施例5の画像表示装置の駆動方法にあっては、
第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
信号処理部において、
(a)複数の画素における第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
(b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
(c)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)を、少なくとも、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)に基づき求め、
(d)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める。
具体的には、実施例1における画素に対する伸長処理を、第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の組に対する伸長処理と読み替えればよい。
実施例5にあっては、以下に説明する画像表示装置を用いる。即ち、概念図を図18の(A)に示す実施例5の画像表示装置は、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置(直視型あるいはプロジェクション型)であり、
(イ)赤色を発光する発光素子(例えば、AlGaInP系半導体発光素子やGaN系半導体発光素子)が2次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル400R(第1原色光を出射する光源に相当する)、
(ロ)緑色を発光する発光素子(例えば、GaN系半導体発光素子)が2次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル400G(第2原色光を出射する光源に相当する)、
(ハ)青色を発光する発光素子が2次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル400B(第3原色光を出射する光源に相当する)、及び、
(ニ)白色を発光する発光素子(例えば、GaN系半導体発光素子)が2次元マトリクス状に配列された白色発光素子パネル400W(第4の色の光を出射する光源に相当する)、並びに、
(ホ)赤色発光素子パネル400R、緑色発光素子パネル400G、青色発光素子パネル400B及び白色発光素子パネル400Wのそれぞれから出射された光を1本の光路に最終的の纏めるための合成手段(例えば、ダイクロイック・プリズム401)、更には、
(ヘ)合成手段(ダイクロイック・プリズム401)から出射された光の通過/非通過を制御するための光通過制御装置(画像表示パネルであり、ライト・バルブから成り、具体的には、例えば、高温ポリシリコンタイプの薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置。以下においても同様)402、
を備えており、光通過制御装置402によってこれらの発光素子パネル400R,400G,400B,400Wから出射された出射光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。
尚、上述したとおり、光通過制御装置402が画像表示パネルに相当する。そして、光通過制御装置402における光の通過/非通過を制御を、実施例1において説明した伸長処理に基づき得られた出力信号X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q),X4-(p,q)によって行えばよい。そして、伸長処理によって得られた出力信号の値X1-(s,t),X2-(s,t),X3-(s,t),X4-(s,t)に基づき画像表示装置を駆動すれば、画像表示装置全体として輝度がα0倍に高まる。あるいは又、出力信号の値X1-(s,t),X2-(s,t),X3-(s,t),X4-(s,t)に基づき、赤色発光素子パネル400R、緑色発光素子パネル400G、青色発光素子パネル400B、白色発光素子パネル400Wのそれぞれの発光輝度を(1/α0)倍とすれば、画像品質の劣化を伴うことなく、画像表示装置全体としての消費電力の低減を図ることができる。
発光素子410が2次元マトリクス状に配列された発光素子パネル400R,400G,400B,400Wから出射された光は、ダイクロイック・プリズム401に入射し、これらの光の光路は1本の光路に最終的に纏められ、ダイクロイック・プリズム401から出射されたこれらの光は光通過制御装置402によって通過/非通過が制御され、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ403を経由して、スクリーンに投影される。発光素子パネル400R,400G,400B,400Wの構成、構造については、実施例4において説明した発光素子パネル300と同様とすることができる。
あるいは又、図18の(B)に示す画像表示装置は、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置(直視型あるいはプロジェクション型)であり、
(イ)赤色を発光する発光素子410R(第1原色光を出射する光源に相当する)、
(ロ)緑色を発光する発光素子410G(第2原色光を出射する光源に相当する)、
(ハ)青色を発光する発光素子410B(第3原色光を出射する光源に相当する)、及び、
(ニ)白色を発光する発光素子410W(第4の色の光を出射する光源に相当する)、並びに、
(ホ)赤色発光素子410R、緑色発光素子410G、青色発光素子410B及び白色発光素子410Wのそれぞれから出射された光を1本の光路に纏めるための合成手段(ダイクロイック・プリズム401)、更には、
(ヘ)1本の光路に纏めるための合成手段(ダイクロイック・プリズム401)から出射された光の通過/非通過を制御するための光通過制御装置(画像表示パネルであり、ライト・バルブから成る)402、
を備えており、
光通過制御装置402によってこれらの発光素子から出射された出射光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。
発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよく、1又は複数とすることができる。画像表示装置の概念図を図18の(B)に示す例においては、発光素子410R,410G,410B,410Wの数は1つであり、発光素子410R,410G,410B,410Wはヒートシンク442に取り付けられている。発光素子410R,410G,410B,410Wから出射された光は、実施例4と同様の光案内部材441R,441G,441B,441Wによって案内され、ダイクロイック・プリズム401に入射する。
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明したカラー液晶表示装置組立体、カラー液晶表示装置や面状光源装置、面状光源ユニット、駆動回路の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。
実施例にあっては、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)を、P×Q個の全画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)であるとしたが、これに限定されるものではない。即ち、彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組)を、例えば、4つ毎に1つ、8つ毎に1つとすることができる。
実施例1においては、第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号等に基づき伸長係数α0を求めたが、代替的に、第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号の内のいずれか1種類の入力信号(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の内のいずれか1種類の入力信号、あるいは又、第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の内のいずれか1種類の入力信号)に基づき伸長係数α0を求めてもよい。具体的には、係るいずれか1種類の入力信号における入力信号値として、例えば、緑色に対する入力信号値x2-(p,q)を挙げることができる。そして、求められた伸長係数α0から、実施例と同様にして、信号値X4-(p,q)、更には、信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q)を求めればよい。尚、この場合には、式(2−1)、式(2−2)のS(p,q),V(p,q)を用いずに、S(p,q)の値として「1」を用い(即ち、式(2−1)におけるMax(p,q)の値としてx2-(p,q)を用い、Min(p,q))=0とする)、V(p,q)の値としてx2-(p,q)を用いればよい。同様にして、第1副画素・入力信号、第2副画素・入力信号及び第3副画素・入力信号の内のいずれか2種類の入力信号における入力信号値(あるいは、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の内のいずれか2種類の入力信号、あるいは又、第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の内のいずれか2種類の入力信号)に基づき伸長係数α0を求めてもよい。具体的には、例えば、赤色に対する入力信号値x1-(p,q)、及び、緑色に対する入力信号値x2-(p,q)を挙げることができる。そして、求められた伸長係数α0から、実施例と同様にして、信号値X4-(p,q)、更には、信号値X1-(p,q),X2-(p,q),X3-(p,q)を求めればよい。尚、この場合には、式(2−1)、式(2−2)のS(p,q),V(p,q)を用いずに、S(p,q)の値として、x1-(p,q)≧x2-(p,q)の場合、
(p,q)=(x1-(p,q)−x2-(p,q))/x1-(p,q)
(p,q)=x1-(p,q)
とすればよいし、x1-(p,q)<x2-(p,q)の場合、
(p,q)=(x2-(p,q)−x1-(p,q))/x2-(p,q)
(p,q)=x2-(p,q)
とすればよい。例えば、単色の画像をカラー画像表示装置にて表示する場合には、このような伸長処理を行えば十分である。
あるいは又、画質変化が観察者が知覚できない範囲において、伸長処理を行う形態とすることもできる。具体的には、視感度の高い黄色において階調の潰れが目立ち易い。従って、特定の色相(例えば、黄色)を有する入力信号において、伸長された出力信号が確実にVmaxを越えないように、伸長処理を行うことが好ましい。あるいは又、特定の色相(例えば、黄色)を有する入力信号の割合が少ない場合、伸長係数α0を最小値よりも大きな値とすることもできる。
エッジライト型(サイドライト型)の面状光源装置を採用することもできる。そして、この場合、図19に概念図を示すように、例えば、ポリカーボネート樹脂から成る導光板510は、第1面(底面)511、この第1面511と対向した第2面(頂面)513、第1側面514、第2側面515、第1側面514と対向した第3側面516、及び、第2側面515と対向した第4側面を有する。導光板のより具体的な形状は、全体として、楔状の切頭四角錐形状であり、切頭四角錐の2つの対向する側面が第1面511及び第2面513に相当し、切頭四角錐の底面が第1側面514に相当する。そして、第1面511の表面部には凹凸部512が設けられている。導光板510への第1原色光入射方向であって第1面511と垂直な仮想平面で導光板510を切断したときの連続した凸凹部の断面形状は、三角形である。即ち、第1面511の表面部に設けられた凹凸部512は、プリズム状である。導光板510の第2面513は、平滑としてもよいし(即ち、鏡面としてもよいし)、光拡散効果のあるブラストシボを設けてもよい(即ち、微細な凹凸面とすることもできる)。導光板510の第1面511に対向して光反射部材520が配置されている。また、導光板510の第2面513に対向して画像表示パネル(例えば、カラー液晶表示パネル)が配置されている。更には、画像表示パネルと導光板510の第2面513との間には、光拡散シート531及びプリズムシート532が配置されている。光源500から出射された第1原色光は、導光板510の第1側面514(例えば、切頭四角錐の底面に相当する面)から導光板510に入射し、第1面511の凹凸部512に衝突して散乱され、第1面511から出射し、光反射部材520にて反射され、第1面511に再び入射し、第2面513から出射され、光拡散シート531及びプリズムシート532を通過して、例えば、実施例1の画像表示パネルを照射する。
光源として、発光ダイオードの代わりに、第1原色光としての青色の光を出射する蛍光ランプあるいは半導体レーザを採用してもよい。この場合、蛍光ランプあるいは半導体レーザが出射する第1原色(青色)に相当する第1原色光の波長λ1として、450nmを例示することができる。また、蛍光ランプあるいは半導体レーザによって励起される第2原色発光粒子に相当する緑色発光粒子は、例えばSrGa24:Euから成る緑色発光蛍光体粒子とすればよく、第3原色発光粒子に相当する赤色発光粒子は、例えばCaS:Euから成る赤色発光蛍光体粒子とすればよい。あるいは又、半導体レーザを用いる場合、半導体レーザが出射する第1原色(青色)に相当する第1原色光の波長λ1として、457nmを例示することができ、この場合、半導体レーザによって励起される第2原色発光粒子に相当する緑色発光粒子は、例えばSrGa24:Euから成る緑色発光蛍光体粒子とすればよく、第3原色発光粒子に相当する赤色発光粒子は、例えばCaS:Euから成る赤色発光蛍光体粒子とすればよい。あるいは又、面状光源装置の光源として、冷陰極線型の蛍光ランプ(CCFL)、熱陰極線型の蛍光ランプ(HCFL)あるいは外部電極型の蛍光ランプ(EEFL,External Electrode Fluorescent Lamp)を用いることもできる。
10・・・画像表示装置、20・・・信号処理部、30,130・・・画像表示パネル、131・・・表示領域、132・・・表示領域ユニット、40・・・画像表示パネル駆動回路、41・・・信号出力回路、42・・・走査回路、50,150・・・面状光源装置、152・・・面状光源ユニット、153・・・発光ダイオード、60,160・・・面状光源装置制御回路、61・・・演算回路、62・・・記憶装置(メモリ)、63・・・LED駆動回路63、64・・・フォトダイオード制御回路、65・・・スイッチング素子、66・・・発光ダイオード駆動電源(定電流源)、67・・・フォトダイオード、200,300・・・発光素子パネル、210,310,310R,310G,310B,310W,410,410R,410G,410B,410W,・・・発光素子、211,311・・・支持体、212,312・・・X方向配線、213,313・・・Y方向配線、214,314・・・透明基材、215,315・・・マイクロレンズ、203,303,403・・・投影レンズ、231,331・・・コラム・ドライバ、232,332・・・ロウ・ドライバ、233,333・・・ドライバ、300R,400R・・・赤色発光素子パネル、300G,400G・・・緑色発光素子パネル、300B,400B・・・青色発光素子パネル、300W,400W・・・白色発光素子パネル、301,401・・・ダイクロイック・プリズム、402・・・光通過制御装置、302R・・・赤色光通過制御装置、302G・・・緑色光通過制御装置、302B・・・青色光通過制御装置、302W・・・白色光通過制御装置、341R,341G,341B,341W,441R,441G,441B,441W・・・光案内部材、342,442・・・ヒートシンク、510・・・導光板、511・・・第1面(底面)、512・・・凹凸部、513・・・第2面(頂面)、514・・・第1側面、515・・・第2側面、516・・・第3側面、520・・・光反射部材、531・・・光拡散シート、532・・・プリズムシート、UN・・・発光素子ユニット、DTL,SCL・・・配線、r・・・電流検出用の抵抗体

Claims (17)

  1. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、第3原色を表示する第3副画素、及び、第4の色を表示する第4副画素から構成された画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
    を出力する信号処理部、
    とを備えた画像表示装置であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
    信号処理部においては、
    (B−1)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
    (B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
    (B−3)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求められ、
    (B−4)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる画像表示装置。
  2. χを画像表示装置に依存した定数としたとき、
    信号処理部において、第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)、信号値X2-(p,q)及び信号値X3-(p,q)は、
    1-(p,q)=α0・x1-(p,q)−χ・X4-(p,q)
    2-(p,q)=α0・x2-(p,q)−χ・X4-(p,q)
    3-(p,q)=α0・x3-(p,q)−χ・X4-(p,q)
    に基づき求められ、
    第1副画素に第1副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第2副画素に第2副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第3副画素に第3副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、第1副画素、第2副画素及び第3副画素の集合体の輝度をBN 1-3 とし、第4副画素に第4副画素・出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第4副画素の輝度BN 4 としたとき、定数χは、
    χ=BN 4 /BN 1-3
    で表される請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記複数の画素のうち、第(p,q)番目の画素における前記彩度S及び前記明度Vである彩度S(p,q)及び明度V(p,q)は、以下の式に基づき求められる請求項1に記載の画像表示装置。
    (p,q)=(Max(p,q)−Min(p,q))/Max(p,q)
    (p,q)=Max(p,q)
    ここで、
    Max(p,q):(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最大値Min(p,q):(x1-(p,q),x2-(p,q),x3-(p,q))の3つの副画素・入力信号の信号値の最小値であり、彩度Sは0から1までの値をとることができ、明度Vは0から(2n−1)までの値をとることができ、nは表示階調ビット数である。
  4. 複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、最も小さい値を伸長係数α0とする請求項1に記載の画像表示装置。
  5. 第4の色は白色である請求項1に記載の画像表示装置。
  6. 画像表示装置はカラー液晶表示装置から成り、
    第1副画素と画像観察者との間に配置され、第1原色を通過させる第1カラーフィルター、
    第2副画素と画像観察者との間に配置され、第2原色を通過させる第2カラーフィルター、及び、
    第3副画素と画像観察者との間に配置され、第3原色を通過させる第3カラーフィルター、
    を更に備えている請求項5に記載の画像表示装置。
  7. 彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素は、P×Q個の全画素である請求項1に記載の画像表示装置。
  8. 彩度S及び明度V(S)を求めるべき複数の画素は、(P/P0)×(Q/Q0)個の画素[但し、P≧P0,Q≧Q0であり、且つ、(P/P0)及び(Q/Q0)の少なくともいずれか一方は2以上の自然数]である請求項1に記載の画像表示装置。
  9. 伸長係数α0は、1画像表示フレーム毎に決定される請求項1に記載の画像表示装置。
  10. (A−1)第1原色を表示する第1副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第1画像表示パネルと、
    (A−2)第2原色を表示する第2副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第2画像表示パネルと、
    (A−3)第3原色を表示する第3副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第3画像表示パネルと、
    (A−4)第4の色を表示する第4副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第4画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の第1副画素、第2副画素及び第3副画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
    を出力する信号処理部と、
    (C)第1画像表示パネル、第2画像表示パネル、第3画像表示パネル、及び、第4画像表示パネルから出射された画像を合成する合成手段、
    とを備えた画像表示装置であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
    信号処理部においては、
    (B−1)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における彩度S及び明度V(S)が求められ、
    (B−2)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
    (B−3)第(p,q)番目の第4副画素における信号値X4-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求められ、
    (B−4)第(p,q)番目の第1副画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の第2副画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の第3副画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる画像表示装置。
  11. (A)画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1原色の表示階調を決定するための第1出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2原色の表示階調を決定するための第2出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3原色の表示階調を決定するための第3出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4の色の表示階調を決定するための第4出力信号、
    を出力する信号処理部、
    とを備えたフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
    信号処理部においては、
    (B−1)複数の画素における第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
    (B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
    (B−3)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求められ、
    (B−4)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる画像表示装置。
  12. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、第3原色を表示する第3副画素、及び、第4の色を表示する第4副画素から構成された画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
    を出力する信号処理部、
    とを備えた画像表示装置、並びに、
    (C)画像表示装置を背面から照明する面状光源装置、
    を具備した画像表示装置組立体であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
    信号処理部においては、
    (B−1)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)が求められ、
    (B−2)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0が求められ、
    (B−3)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求められ、
    (B−4)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)が、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)が、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められ、
    第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)が、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求められる画像表示装置組立体。
  13. 面状光源装置の輝度が伸長係数α0に基づき減少させられる請求項12に記載の画像表示装置組立体。
  14. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、第3原色を表示する第3副画素、及び、第4の色を表示する第4副画素から構成された画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
    を出力する信号処理部、
    とを備えた画像表示装置の駆動方法であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
    信号処理部において、
    (a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
    (b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
    (c)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求め、
    (d)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める画像表示装置の駆動方法。
  15. (A−1)第1原色を表示する第1副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第1画像表示パネルと、
    (A−2)第2原色を表示する第2副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第2画像表示パネルと、
    (A−3)第3原色を表示する第3副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第3画像表示パネルと、
    (A−4)第4の色を表示する第4副画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る第4画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の第1副画素、第2副画素及び第3副画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
    を出力する信号処理部と、
    (C)第1画像表示パネル、第2画像表示パネル、第3画像表示パネル、及び、第4画像表示パネルから出射された画像を合成する合成手段、
    とを備えた画像表示装置の駆動方法であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
    信号処理部において、
    (a)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組における彩度S及び明度V(S)を求め、
    (b)複数の第1副画素、第2副画素及び第3副画素の組において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
    (c)第(p,q)番目の第4副画素における信号値X4-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求め、
    (d)第(p,q)番目の第1副画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の第2副画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の第3副画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める画像表示装置の駆動方法。
  16. (A)画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1原色の表示階調を決定するための第1出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2原色の表示階調を決定するための第2出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3原色の表示階調を決定するための第3出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4の色の表示階調を決定するための第4出力信号、を出力する信号処理部、
    とを備えたフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置の駆動方法であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)が、信号処理部に記憶されており、
    信号処理部において、
    (a)複数の画素における第1入力信号、第2入力信号及び第3入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
    (b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
    (c)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求め、
    (d)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求める画像表示装置の駆動方法。
  17. (A)第1原色を表示する第1副画素、第2原色を表示する第2副画素、第3原色を表示する第3副画素、及び、第4の色を表示する第4副画素から構成された画素が、P×Q個、2次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、
    (B)第(p,q)番目の画素(但し、1≦p≦P,1≦q≦Q)に関して、
    信号値がx1-(p,q)の第1副画素・入力信号、
    信号値がx2-(p,q)の第2副画素・入力信号、及び、
    信号値がx3-(p,q)の第3副画素・入力信号、
    が入力され、
    信号値がX1-(p,q)であり、第1副画素の表示階調を決定するための第1副画素・出力信号、
    信号値がX2-(p,q)であり、第2副画素の表示階調を決定するための第2副画素・出力信号、
    信号値がX3-(p,q)であり、第3副画素の表示階調を決定するための第3副画素・出力信号、及び、
    信号値がX4-(p,q)であり、第4副画素の表示階調を決定するための第4副画素・出力信号、
    を出力する信号処理部、
    とを備えた画像表示装置、並びに、
    (C)画像表示装置を背面から照明する面状光源装置、
    を具備した画像表示装置組立体の駆動方法であって、
    第4の色を加えることで拡大されたHSV色空間における彩度Sを変数とした明度の最大値Vmax(S)を、信号処理部に記憶しておき、
    信号処理部において、
    (a)複数の画素における副画素・入力信号の信号値に基づき、複数の画素における彩度S及び明度V(S)を求め、
    (b)複数の画素において求められたVmax(S)/V(S)の値の内、少なくとも1つの値に基づいて伸長係数α0を求め、
    (c)第(p,q)番目の画素における信号値X4-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、信号値x2-(p,q)及び信号値x3-(p,q)、並びに、伸長係数α0に基づき求め、
    (d)第(p,q)番目の画素における信号値X1-(p,q)を、信号値x1-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の画素における信号値X2-(p,q)を、信号値x2-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    第(p,q)番目の画素における信号値X3-(p,q)を、信号値x3-(p,q)、伸長係数α0、及び、信号値X4-(p,q)に基づき求め、
    (e)併せて、面状光源装置の輝度を、伸長係数α0に基づき減少させる画像表示装置組立体の駆動方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014139647A (ja) 2012-12-19 2014-07-31 Japan Display Inc 表示装置、表示装置の駆動方法及び電子機器
EP3043339A4 (en) * 2013-09-06 2017-08-02 Mitsubishi Electric Corporation Image display device
JP6480669B2 (ja) 2014-04-15 2019-03-13 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の駆動方法及び電子機器
JP2015210388A (ja) 2014-04-25 2015-11-24 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3805150B2 (ja) * 1999-11-12 2006-08-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 液晶表示装置
JP2004286814A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 4色表示装置
KR101012790B1 (ko) * 2003-12-30 2011-02-08 삼성전자주식회사 4색 표시 장치의 영상 신호 변환 장치 및 방법, 그리고이를 포함하는 표시 장치
KR101329125B1 (ko) * 2007-08-13 2013-11-14 삼성전자주식회사 RGB-to-RGBW 컬러 분해 방법 및 시스템
JP5430068B2 (ja) * 2008-02-15 2014-02-26 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2010020241A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法、駆動用集積回路、駆動用集積回路による駆動方法及び信号処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9972253B2 (en) 2014-04-24 2018-05-15 Japan Display Inc. Illumination apparatus, illumination control method, and display apparatus
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