(57)【要約】【課題】面順次方式表示装置における色割れ低減と白ピーク輝度向上を両立させる。【解決手段】ＲＧＢ演算部３，４、無彩色信号生成部２、画像特徴抽出部１、レベル調整部５，６、面順次駆動制御部７、表示素子８により構成される。ＲＧＢ信号中の最小を検出しそのレベルを無彩色信号Ｗとする。Ｋ（０≦Ｋ≦１）が１の場合ＲＧＢ演算部３ではＲＧＢ信号からＷ成分が減算される。Ｊ（０≦Ｊ≦１）が１の場合ＲＧＢ演算部４ではＲＧＢ信号にＷが重畳されＲＧＢ演算部３の処理がうち消される。ＲＧＢ演算部４の出力、レベル調整部５の無彩色信号出力は面順次駆動部７に入力し、表示素子８へ表示される。特徴抽出部１では色割れが顕著な部分（字幕など）を検出した場合はＫをなるべく大きく、Ｊをなるべく小さく設定し、色割れを低減する。それ以外のシーンではＫをなるべく小さく、Ｊをなるべく大きく設定し、表示光量を最大とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたＲＧＢ信号から無彩色信号を生成する無彩色信号生成部と、
画像特徴を抽出する画像特徴抽出部と、
前記画像特徴抽出部の抽出結果によりＲＧＢ信号及び前記無彩色信号のレベル変調を行う映像演算部と、
前記映像演算部の出力を表示素子に面順次表示する面順次駆動部と、
により構成することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記無彩色信号生成部は、入力されたＲＧＢ信号の最小値を検出する手段である請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記画像特徴抽出部は、字幕検出手段である請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記画像特徴抽出部は、ＡＰＬ検出手段及び色飽和度検出手段により構成され、前記ＡＰＬ検出手段及び前記色飽和度検出手段の検出結果を出力する請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記画像特徴抽出部は、入力されたＲＧＢ信号の輝度及び色差信号のヒストグラムを記憶するヒストグラムメモリ手段と、ヒストグラムの演算を行うヒストグラム演算手段とにより構成し、前記ヒストグラム演算手段の演算結果を出力する請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
前記映像演算部は、
前記無彩色信号のレベル調整部と、
ＲＧＢ信号と前記レベル調整部の出力との加減算を行うＲＧＢ演算部と、
により構成する請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
入力されたＲＧＢ信号から無彩色信号を生成する無彩色信号生成部と、
装置の周囲光量を検出する光量検出部と、
ＲＧＢ信号及び前記無彩色信号のレベル変調を行う映像演算部と、
前記映像演算部の処理の切換を行う演算制御部と、
前記映像演算部の出力を表示素子に面順次表示する面順次駆動部と、
により構成することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記無彩色信号生成部は、入力されたＲＧＢ信号の最小値を検出する手段である請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記映像演算部は、
前記無彩色信号のレベル調整部と、
ＲＧＢ信号と前記レベル調整部の出力との加減算を行うＲＧＢ演算部と、
により構成する請求項７記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光量検出部の検出結果が所定の閾値より低い場合に前記演算制御部による映像演算部の処理の切換を行うことを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の色の映像を面順次で表示しカラー映像を得る表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
面順次駆動によりカラー表示を行う様子について図５を用いて説明する。
【０００３】
図５の横軸は時間を表し、表示素子へ各色画像を面順次で表示する様子を図式的に示すものである。
【０００４】
図５（ａ）はＲＧＢ信号の順次駆動を行ってカラー表示を行う通常の方法である。表示素子のバックライトはＲＧＢ信号と同期して赤のバックライト、緑のバックライト、青のバックライトと順次切換を行うことによりカラー表示を得る。ＲＧＢ表示を面順次に行うため、表示画像の輪郭部や視線を動かす場合にＲＧＢの色がずれて見える、いわゆる色割れ現象が見られる。
【０００５】
次に図５（ｂ）はＲＧＢ信号に加えて無彩色信号を駆動する場合の面順次駆動を表す。ＲＧＢ信号中の無彩色信号成分を検出して白のバックライトと同期して表示するもので、無彩色信号成分の表示光量が加わるので表示光量、とりわけ白ピークの表示光量を向上させる効果がある。
【０００６】
次に図５（ｃ）は、図５（ｂ）においてＲＧＢ信号から無彩色信号成分を差し引いて駆動する場合である。図５（ａ）の場合と表示光量、色合い等は全く等しいが、ＲＧＢ面順次表示期間の表示光量は低減されるため、視覚的に色割れを低減する効果がある。
【０００７】
従来ＲＧＢ信号から無彩色信号成分（Ｗ）を差し引いたＲ−Ｗ信号、Ｇ−Ｗ信号、Ｂ−Ｗ信号と無彩色信号Ｗを面順次駆動することにより、色割れを低減する方式が考案されている。その例として特許文献１がある。
【０００８】
図４はＲＧＢ入力信号の最小値検出部３１、減算部３２、３３、３４、４倍速信号処理部３５、表示素子３６、及び表示制御部３７からなる。最小値検出部３１においてＲＧＢ信号の中で最小のものを検出し、減算部３２、３３、３４においてＲＧＢ信号より最小値検出部３１の検出出力を減算し、４倍速信号処理部３５、表示素子３６、及び表示制御部３７の制御により、ＲＧＢ信号から無彩色信号（Ｗ）を差し引いたＲ−Ｗ信号、Ｇ−Ｗ信号、Ｂ−Ｗ信号と無彩色信号Ｗを面順次駆動することにより、色割れを低減するものである。特許文献１の実施形態は液晶表示素子について説明されているが、この方式は面順次駆動表示素子全てに応用可能であり、色割れ低減に効果がある。
【特許文献１】特開平８−１０１６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
白ピークなど輝度信号レベルの高い信号の場合、図５（ｂ）のような無彩色信号を面順次駆動に追加する手法が表示光量を向上する上で有効である。しかし色割れ低減のためＲＧＢ信号から無彩色信号（Ｗ）を差し引いてＲ−Ｗ信号、Ｇ−Ｗ信号、Ｂ−Ｗ信号と無彩色信号Ｗの面順次駆動を行う方式は表示光量を上げることができない。つまり、表示輝度向上処理と色割れ低減処理が両立しない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１〜６に記載の発明は、
入力されたＲＧＢ信号から無彩色信号を生成する無彩色信号生成部と、
画像特徴を抽出する手段と、前記画像特徴抽出部の抽出結果によりＲＧＢ信号及び前記無彩色信号のレベル変調を行う映像演算部と、
前記映像演算部の出力を表示素子に面順次表示する面順次駆動部と、により構成する。
前記無彩色信号生成部は、入力されたＲＧＢ信号の最小値を検出する手段とする。
前記映像演算部は、
前記無彩色信号のレベル調整部と、
ＲＧＢ信号と前記レベル調整部の出力との加減算を行うＲＧＢ演算部とにより構成し、
色割れを低減する場合はＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を増やすよう制御し、白ピーク光量を高くする場合はＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を減らすよう制御する。
また前記画像特徴抽出部は３通りの処理を行う構成とする。
第１の構成は字幕検出を行う手段とし、字幕が検出された場合は前記映像演算部を制御しＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を増やし、色割れを低減する。
第２の構成は、ＡＰＬ検出手段及び色飽和度検出手段とし、両者の検出結果が所定の閾値を下回る場合に前記映像演算部を制御しＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を増やし、色割れを低減する。
第３の構成は、入力されたＲＧＢ信号の輝度信号のヒストグラムを記憶するヒストグラムメモリ手段と、ヒストグラムの演算を行うヒストグラム演算手段とし、ヒストグラム演算の結果、低階調部の割合が高い場合等について前記映像演算部を制御しＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を増やし、色割れを低減する。
【００１１】
また、以上の場合以外については前記映像演算部を制御しＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を減らし、白ピーク光量を確保する。
【００１２】
本発明の請求項７〜１０に記載の発明は、
入力されたＲＧＢ信号から無彩色信号を生成する無彩色信号生成部と、
装置の周囲光量を検出する光量検出部と、ＲＧＢ信号及び前記無彩色信号のレベル変調を行う映像演算部と、
前記映像演算部の処理の切換を行う演算制御部と、
前記映像演算部の出力を表示素子に面順次表示する面順次駆動部と、により構成する。
前記無彩色信号生成部は、入力されたＲＧＢ信号の最小値を検出する手段とする。
前記映像演算部は、
前記無彩色信号のレベル調整部と、
ＲＧＢ信号と前記レベル調整部の出力との加減算を行うＲＧＢ演算部とにより構成し、
色割れを低減する場合はＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を増やすよう制御し、白ピーク光量を高くする場合はＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を減らすよう制御する。
前記光量検出部において検出された装置の周囲光量が所定の閾値より低い場合、前記演算制御部により前記映像演算部を制御しＲＧＢ信号から前記無彩色信号を差し引く割合を増やし、色割れを低減する。
【発明の効果】
【００１３】
ＡＰＬが低く黒バックに白表示の映像や字幕部分、暗室等表示コントラストの高くなる設置環境が検出されて色割れ低減処理が行われ、その他の部分については白ピーク表示輝度を向上する処理が行われる。従って、色割れ低減処理と白ピーク表示輝度向上処理を両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態１について図１及び図２を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における表示装置の構成図である。図１の表示装置は無彩色信号生成部２、画像特徴抽出部１、ＲＧＢ演算部３，４とレベル調整部５，６からなる映像演算部１４、面順次駆動制御部７、表示素子８により構成される。なお、表示素子のバックライトは発明に直接関係しないため省略している。ＲＧＢ信号無彩色信号生成部２においてＲＧＢ信号中の最小を検出しそのレベルをＷとする。ＲＧＢ演算部３，４及びレベル調整部５，６によりＲＧＢ信号は演算され、［数式１］のようにＲ′、Ｇ′、Ｂ′信号に変換される。
［数式１］
Ｒ′＝Ｒ−Ｗ＊Ｋ＊（１−Ｊ）
Ｇ′＝Ｇ−Ｗ＊Ｋ＊（１−Ｊ）
Ｂ′＝Ｂ−Ｗ＊Ｋ＊（１−Ｊ）
但し、Ｗ＝ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、０≦Ｋ≦１、０≦Ｊ≦１
Ｒ′、Ｇ′、Ｂ′信号は面順次駆動制御部７へ入力される。また前記ＲＧＢ信号中の最小レベルＷをレベル調整部５において演算した出力Ｗ’
［数式２］
Ｗ′＝Ｗ＊Ｋ
についても面順次駆動制御部７へ入力され、Ｒ′、Ｇ′、Ｂ′、Ｗ′信号により表示素子８を面順次駆動してカラー表示を得る。
【００１６】
レベル調整部５のファクターＫが１の場合ＲＧＢ演算部３においてＲＧＢ信号からＷが減算される。さらにレベル調整部６のファクターＪが１の場合ＲＧＢ演算部４においてＲＧＢ信号にＷが重畳されＲＧＢ演算部３の処理がうち消される。画像特徴抽出部１において色割れが顕著な部分（字幕、黒背景に白の表示など）を検出した場合はＫ（０≦Ｋ≦１）をなるべく大きく、Ｊ（０≦Ｊ≦１）をなるべく小さく設定し、色割れを低減する。それ以外のシーンについてはＫ（０≦Ｋ≦１）をなるべく小さく、Ｊ（０≦Ｊ≦１）をなるべく大きく設定し白ピーク輝度を最大とする。
【００１７】
次に画像特徴抽出部１の処理について説明する。図２（ａ）は表示画像中から背景が暗い白黒表示部を検出するための画像特徴抽出部１の構成であり、ＡＰＬ検出部１０、色飽和度検出部１１、演算制御部９からなる。ＡＰＬ検出部１０および色飽和度検出部１１の検出結果は演算制御部９に入力され、両者共に設定する閾値より低い場合、レベル調整部５のファクターＫ（０≦Ｋ≦１）をなるべく大きく、レベル調整部６のファクターＪ（０≦Ｊ≦１）をなるべく小さく設定し、色割れを低減する。
【００１８】
図２（ｂ）も表示画像中から背景が暗い白黒表示部を検出するための画像特徴抽出部１の構成であり、入力されたＲＧＢ信号の輝度（Ｙ）信号成分を出力するマトリクス部１５と、輝度（Ｙ）信号のヒストグラムを記憶するヒストグラムメモリ手段１６と、ヒストグラムの演算を行うヒストグラム演算手段１７、演算制御部９からなる。ヒストグラム演算の結果、低階調部の割合が所定の割合より高い場合、映像演算部１４内のレベル調整部５のファクターＫ（０≦Ｋ≦１）をなるべく大きく、レベル調整部６のファクターＪ（０≦Ｊ≦１）をなるべく小さく設定し、色割れを低減する。
【００１９】
図２（ｃ）は字幕を検出する場合を示し、字幕検出部１２、及び演算制御部９により構成する。字幕検出の方法は数多く考案されており方式を限定するものではない。字幕と検出された部分についてはレベル調整部５のファクターＫ（０≦Ｋ≦１）をなるべく大きく、レベル調整部６のファクターＪ（０≦Ｊ≦１）をなるべく小さく設定し、色割れを低減する。
【００２０】
次に本発明の実施の形態２について図３を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における表示装置の構成図である。図３の表示装置は無彩色信号生成部２、ＲＧＢ演算部３，４とレベル調整部５，６からなる映像演算部１４、面順次駆動制御部７、表示素子８、演算制御部９、光量検出部１３により構成される。
【００２２】
無彩色信号生成部２、映像演算部１４、面順次駆動制御部７、表示素子８の動作は実施の形態１と同様であり、［数式１］［数式２］に示す信号が面順次駆動制御部７へ入力され、Ｒ′、Ｇ′、Ｂ′Ｗ信号により表示素子８を面順次駆動してカラー表示を得る。
【００２３】
次に演算制御部９、光量検出部１３について説明する。光量検出部は表示装置の外側に配置し、表示装置の設置環境の明るさを検出するものとする。光量検出部１３は可視光フォトダイオード等の受光素子を使用する。光量検出部１３で受光した光量データは演算制御部９へ送られ、設定した閾値よりも低い場合はレベル調整部５のファクターＫ（０≦Ｋ≦１）を大きく、レベル調整部６のファクターＪ（０≦Ｊ≦１）を小さく設定し、色割れを低減する。色割れ現象は暗室等の表示装置の画像表示コントラストが高い場合に検知されやすいが、以上説明した処理方式により色割れが低減される。
【００２４】
なお、今発明の趣旨に従って様々に実施形態の変形が可能であり、それらを発明範囲から除外するものではない。具体的には、実施の形態１および２において映像演算部１４の演算回路構成は本発明の構成に限定せず、画像特徴抽出部の抽出結果に従ってＲＧＢ信号から無彩色信号成分を差し引くこと及び、差し引く割合を制御できるものであればよいこと、ＲＧＢ信号から無彩色信号の生成する方法はＲＧＢからＮＴＳＣ等各規格で規定された輝度信号Ｙへの変換式を具現化するマトリクス演算でもよいこと、などである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明にかかる表示装置は、色割れ低減処理と白ピーク表示輝度向上処理を両立させることができる効果を有し、複数の色の映像を面順次で表示しカラー映像を得る表示装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１における表示装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における表示装置の補足説明図
【図３】本発明の実施の形態２における表示装置の構成図
【図４】従来の表示装置の構成図
【図５】面順次駆動の説明図
【符号の説明】
【００２７】
１  画像特徴検出部
２  無彩色信号生成部
３，４  ＲＧＢ演算部
５，６  レベル調整部
７  面順次駆動制御部
８  表示素子
９  演算制御部
１０  ＡＰＬ検出部
１１  色飽和度検出部
１２  字幕検出部
１３  光量検出部
１４  映像演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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