(57)【要約】  【課題】  高い解像度を有する安価な画像表示装置を提供する。  【解決手段】  ＲＧＢ信号に基づいて色相画素を生成する色相画素生成手段１１および輝度画素を生成する輝度画素生成手段１２と、色相画素と輝度画素とを重畳してカラー画像を表示する表示手段１３とを備え、色相画素生成手段１１が、複数の輝度画素ごとに１つの色相画素を生成する色相画素生成部１１１と、色相画素の色相および彩度を補正する色相画素補正部１１２とを有し、輝度画素生成手段１２が、輝度画素を生成する輝度画素生成部１２１と、輝度画素の輝度を補正後の色相画素の輝度に基づいて補正する輝度画素補正部１２２とを有し、表示手段１３が、補正後の色相画素を表示する色相画素表示部１３１と、補正後の輝度画素を対応する色相画素に重畳して表示する輝度画素表示部１３２とを有する。【選択図】  図１
2006113193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢ信号に基づいて色相画素を生成する色相画素生成手段と、前記ＲＧＢ信号に基づいて輝度画素を生成する輝度画素生成手段と、前記色相画素と前記輝度画素とを重畳してカラー画像を表示する表示手段とを備え、
前記色相画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて複数の前記輝度画素ごとに１つの色相画素を生成する色相画素生成部を有し、
前記輝度画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて前記輝度画素を生成する輝度画素生成部を有し、
前記表示手段が、前記色相画素を表示する色相画素表示部と、前記輝度画素を対応する前記色相画素に重畳して表示する輝度画素表示部とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
ＲＧＢ信号に基づいて色相画素を生成する色相画素生成手段と、前記ＲＧＢ信号に基づいて輝度画素を生成する輝度画素生成手段と、前記色相画素と前記輝度画素とを重畳してカラー画像を表示する表示手段とを備え、
前記色相画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて複数の前記輝度画素ごとに１つの色相画素を生成する色相画素生成部と、前記色相画素の色相および彩度を補正する色相画素補正部とを有し、
前記輝度画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて前記輝度画素を生成する輝度画素生成部と、前記輝度画素の輝度を補正後の前記色相画素の輝度に基づいて補正する輝度画素補正部とを有し、
前記表示手段が、補正後の前記色相画素を表示する色相画素表示部と、補正後の前記輝度画素を対応する前記色相画素に重畳して表示する輝度画素表示部とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記輝度画素生成手段が、補正後の前記色相画素の輝度が所定の閾値輝度以下であるときは、補正後の前記輝度画素を強調する低輝度強調部を有し、
前記色相画素生成手段が、前記輝度画素の強調に応じて補正後の前記色相画素の輝度を弱化する色相画素輝度弱化部を有することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示手段が、バックライトと、補正後の前記色相画素に基づいて前記バックライトが発光する光の色相を制御するカラー液晶パネルと、前記カラー液晶パネルを透過した光を拡散する拡散パネルと、補正後の前記輝度画素に基づいて前記拡散パネルを透過した光の輝度を制御するモノクローム液晶パネルとを積層した積層パネルであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示手段が、補正後の前記輝度画素に基づいてカラー光線を投影するカラー光線投射装置と、前記カラー光線の投影像を拡散する拡散パネルと、前記拡散パネルの前面に配置され、拡散された前記投影像の輝度を制御するモノクローム液晶パネルとを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記表示手段が、白色光を発光する光源と、前記白色光を赤色光、緑色光、および青色光に分離するダイクロイックミラ−と、前記赤色光、緑色光、および青色光の透過光量を補正後の前記色相画素に基づいて制御する赤色光用液晶パネル、緑色光用液晶パネル、および青色光用液晶パネルと、前記赤色光用液晶パネル、緑色光用液晶パネル、および青色光用液晶パネルを透過した赤色光、緑色光、および青色光を混合する偏光ビームスプリッタと、前記混合光の輝度を補正後の前記輝度画素に基づいて制御するモノクローム液晶パネルと、輝度制御後の前記混合光を投影する投影レンズとを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記表示手段が、白色光を発光する光源と、前記白色光の透過光量を制御する低解像度モノクローム液晶パネルと、前記低解像度モノクローム液晶パネルを透過した白色光に補正後の前記色相画素に基づいて色相を与えるカラーフィルタと、色相の与えられた前記白色光の輝度を補正後の前記輝度画素に基づいて制御するモノクローム液晶パネルと、輝度制御後の前記混合光を投影する投影レンズとを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記モノクローム液晶パネルが、第１のモノクローム液晶パネルと、前記第１のモノクローム液晶パネルに対して１／２画素ずらして配置される第２のモノクローム液晶パネルとを有することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に係り、特に、高解像度でありながら安価な画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像表示装置は、テレビジョン受像機あるいはパーソナルコンピュータの表示装置として多用されているが、直視型と投射型とに大別できる。
【０００３】
直視型表示装置は、平行に配列された３枚の短冊状液晶のそれぞれを、同じく短冊状の赤、緑、および青のカラーフィルタで覆ったものを１画素とし、縦および横に必要画素配列して構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
投射型表示装置には、１枚の液晶板で赤色光、緑色光、および青色光を変調する単板式（例えば、特許文献２参照）と、赤色光、緑色光、および青色光を個別の液晶板で変調する３板式（例えば、特許文献３参照）とがある。
【特許文献１】特開２００４−２１９８２４号公報（［０００７］〜［０００９］、［図１］）
【特許文献２】特開２００１−３３８２０号公報（［００９０］、［図１４］）
【特許文献３】特開２００４−２２６９１４号公報（［００３０］〜［００３６］、［図８］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のカラー画像表示装置において高解像度を実現するためには、画素数を増す必要があるが、画像表示面積を一定とすれば１画素を小型化する必要があるだけでなく、１画素に赤緑青の三色の発光素子を含める必要があるため、各色の発光素子は一層小型化する必要があり、装置自体が高価格となるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の従来の課題を解決するためになされたものであって、高い解像度を有する安価な画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像表示装置は、ＲＧＢ信号に基づいて色相画素を生成する色相画素生成手段と、前記ＲＧＢ信号に基づいて輝度画素を生成する輝度画素生成手段と、前記色相画素と前記輝度画素とを重畳してカラー画像を表示する表示手段とを備え、前記色相画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて複数の前記輝度画素ごとに１つの色相画素を生成する色相画素生成部を有し、前記輝度画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて前記輝度画素を生成する輝度画素生成部を有し、前記表示手段が、前記色相画素を表示する色相画素表示部と、前記輝度画素を対応する前記色相画素に重畳して表示する輝度画素表示部とを有する。
【０００８】
この構成により、高い解像度を有する安価な画像表示装置を提供できることとなる。
【０００９】
本発明の画像表示装置は、ＲＧＢ信号に基づいて色相画素を生成する色相画素生成手段と、前記ＲＧＢ信号に基づいて輝度画素を生成する輝度画素生成手段と、前記色相画素と前記輝度画素とを重畳してカラー画像を表示する表示手段とを備え、前記色相画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて複数の前記輝度画素ごとに１つの色相画素を生成する色相画素生成部と、前記色相画素の色相および彩度を補正する色相画素補正部とを有し、前記輝度画素生成手段が、前記ＲＧＢ信号に基づいて前記輝度画素を生成する輝度画素生成部と、前記輝度画素の輝度を補正後の前記色相画素の輝度に基づいて補正する輝度画素補正部とを有し、前記表示手段が、補正後の前記色相画素を表示する色相画素表示部と、補正後の前記輝度画素を対応する前記色相画素に重畳して表示する輝度画素表示部とを有していてもよい。
【００１０】
本発明の画像表示装置は、前記輝度画素生成手段が、補正後の前記色相画素の輝度が所定の閾値輝度以下であるときは、補正後の前記輝度画素を強調する低輝度強調部を有し、
前記色相画素生成手段が、前記輝度画素の強調に応じて補正後の前記色相画素の輝度を弱化する色相画素輝度弱化部を有する。
【００１１】
この構成により、低輝度領域のコントラストを改善できることとなる。
【００１２】
本発明の画像表示装置は、前記表示手段が、バックライトと、補正後の前記色相画素に基づいて前記バックライトが発光する光の色相を制御するカラー液晶パネルと、前記カラー液晶パネルを透過した光を拡散する拡散パネルと、補正後の前記輝度画素に基づいて前記拡散パネルを透過した光の輝度を制御するモノクローム液晶パネルとを積層した積層パネルである構成を有する。
【００１３】
この構成により、高い解像度を有する安価な直視型画像表示装置を提供できることとなる。
【００１４】
本発明の画像表示装置は、前記表示手段が、補正後の前記輝度画素に基づいてカラー光線を投影するカラー光線投射装置と、前記カラー光線の投影像を拡散する拡散パネルと、前記拡散パネルの前面に配置され、拡散された前記投影像の輝度を制御するモノクローム液晶パネルとを有する。
【００１５】
この構成により、高い解像度を有する安価な投射型画像表示装置を提供できることとなる。
【００１６】
本発明の画像表示装置は、前記表示手段が、白色光を発光する光源と、前記白色光を赤色光、緑色光、および青色光に分離するダイクロイックミラ−と、前記赤色光、緑色光、および青色光の透過光量を補正後の前記色相画素に基づいて制御する赤色光用液晶パネル、緑色光用液晶パネル、および青色光用液晶パネルと、前記赤色光用液晶パネル、緑色光用液晶パネル、および青色光用液晶パネルを透過した赤色光、緑色光、および青色光を混合する偏光ビームスプリッタと、前記混合光の輝度を補正後の前記輝度画素に基づいて制御するモノクローム液晶パネルと、輝度制御後の前記混合光を投影する投影レンズとを有していてもよい。
【００１７】
本発明の画像表示装置は、前記表示手段が、白色光を発光する光源と、前記白色光の透過光量を制御する低解像度モノクローム液晶パネルと、前記低解像度モノクローム液晶パネルを透過した白色光に補正後の前記色相画素に基づいて色相を与えるカラーフィルタと、色相の与えられた前記白色光の輝度を補正後の前記輝度画素に基づいて制御するモノクローム液晶パネルと、輝度制御後の前記混合光を投影する投影レンズとを有していてもよい。
【００１８】
本発明の画像表示装置は、前記モノクローム液晶パネルが、第１のモノクローム液晶パネルと、前記第１のモノクローム液晶パネルに対して１／２画素ずらして配置される第２のモノクローム液晶パネルとを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、複数の輝度画素を対応する１つの色相画素に重畳して表示することにより、高い解像度を有する安価な画像表示装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下図面を参照して、本発明に係る画像表示装置の第１の実施形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る画像表示装置１であって、ＲＧＢ信号に基づいて色相画素を生成する色相画素生成手段１１と、ＲＧＢ信号に基づいて輝度画素を生成する輝度画素生成手段１２と、色相画素と輝度画素とを重畳してカラー画像を表示する表示手段１３とを備える。
【００２２】
色相画素生成手段１１は、ＲＧＢ信号に基づいて複数の輝度画素ごとに１つの色相画素を生成する色相画素生成部１１１を有する。また、色相画素の色相および彩度を補正する色相画素補正部１１２を有していてもよい。
【００２３】
輝度画素生成手段１２は、ＲＧＢ信号に基づいて輝度画素を生成する輝度画素生成部１２１を有する。また、輝度画素の輝度を補正後の色相画素の輝度に基づいて補正する輝度画素補正部１２２を有していてもよい。
【００２４】
表示手段１３は、補正後の色相画素を表示する色相画素表示部１３１と、補正後の輝度画素を対応する色相画素に重畳して表示する輝度画素表示部１３２とを有する。
【００２５】
図２は、本発明に係る画像表示装置１のハードウエア構成図であって、色相画素生成手段１１および輝度画素生成手段１２は、マイクロコンピュータシステム２にインストールされるプログラムによって実現される。
【００２６】
マイクロコンピュータシステム２は、色相画素生成手段１１および輝度画素生成手段１２を実現するプログラムを実行するＣＰＵ２１と、このプログラムを記憶するメモリ２２と、テレビジョン受信機（図示せず）が出力するＲＧＢ信号を入力する入力部２３と、色相画素を表示手段１３に出力する色相画素出力部２４と、輝度画素を表示手段１３に出力する輝度画素出力部２５と、プログラム保守用の保守ツール２６と、これらを相互に結合するバス２７とを有する。
【００２７】
表示手段１３として機能する表示パネル３は、色相画素表示部１３１として機能し、色相画素出力部２４に接続される色相画素用液晶パネル３１と、輝度画素表示部１３２として機能し、輝度画素出力部２５に接続される輝度画素用液晶パネル３２とを有する。
【００２８】
表示パネル３は、さらに、白色光を発光するバックライト３３と、色相光を均一に混合するための拡散パネル３４とを有し、後面から前面に向かってバックライト３３、色相画素用液晶パネル３１、拡散パネル３４、および輝度画素用液晶パネル３２を積層した構造を有する。
【００２９】
図３は表示パネル３の斜視図であって、色相画素用液晶パネル３１の斜線部３１ａは、１つの色相画素用セルを示す。１つの色相画素用セル３１ａは、Ｒエレメント、ＧエレメントおよびＢエレメントが例えばストライプ状に配置されている。
【００３０】
また、輝度画素用液晶パネル３２の斜線部３２ａは、１つの輝度画素用セルを示し、１つの色相画素用セル３１ａの中には、４×４＝１６個の輝度画素用セル３２ａ〜３２ｐが含まれている。
【００３１】
拡散パネル２８４は、Ｒエレメント、ＧエレメントおよびＢエレメントのそれぞれを透過する光を１つの色相画素用セル３１ａ内で混合して均一の色相とするためのものである。
【００３２】
入力部２３は、図４に示すように、テレビジョン受信機が出力するＲＧＢ信号をディジタル化して画素Ｐを生成するＡ／Ｄ変換器５０と、３つのラインメモリ５１、５２、および５３と、４つの画素メモリ５５、５６、５７および５８と、バス４７を介してＣＰＵ２１に画素を伝送する入力Ｉ／Ｆ５９とを有する。
【００３３】
なお、画素Ｐは、赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇおよび青色成分Ｂとを有する。
【００３４】
３つのラインメモリ５１、５２、および５３は、それぞれが１本の水平走査線分のＲＧＢ画素を記憶する容量を有し、４つの画素メモリ５５、５６、５７および５８は、それぞれが３つの画素を記憶する容量を有している。
【００３５】
そして、Ａ／Ｄ変換器５０は第１のラインメモリ５１の入力に接続され、第２のラインメモリ５２の入力は第１のラインメモリ５１の出力に接続され、第３のラインメモリ５３の入力は第２のラインメモリ５２の出力に接続されている。
【００３６】
従って、３つのラインメモリ５１、５２、および５３は、Ａ／Ｄ変換器５０がｉ番目の水平走査線に相当する画素列Ｑ（ｉ）を第１のラインメモリ５１に出力すると、第１のラインメモリ５１は（ｉ−１）番目の水平走査線に相当する画素列Ｑ（ｉ−１）を第２のラインメモリ５２に出力し、第２のラインメモリ５２は（ｉ−２）番目の水平走査線に相当するＲＧＢ画素列Ｑ（ｉ−２）を第３のラインメモリ５３に出力し、第３のラインメモリ５３は（ｉ−３）番目の水平走査線に相当する画素列Ｑ（ｉ−３）を出力するように構成されている。
【００３７】
第１の画素メモリ５５の入力は直接Ａ／Ｄ変換器５０の出力に接続され、第２の画素メモリ５６の入力は第１のラインメモリ５１の出力に接続され、第３の画素メモリ５７の入力は第２のラインメモリ５２の出力に接続され、第４の画素メモリ５８の入力は第３のラインメモリ５３の出力に接続される。
【００３８】
４つの画素メモリ５５、５６、５７および５８は、すべて同一の構成を有するので、以下第１の画素メモリ５５の構成について説明する。
【００３９】
第１の画素メモリ５５は、第１の画素遅延素子５５１、第２の画素遅延素子５５２、および第３の画素遅延素子５５３が直列に接続された構成を有する。
【００４０】
従って、第１の画素遅延素子５５１は、画素Ｐ（ｉ，ｊ）を入力し、画素Ｐ（ｉ，ｊ−１）を出力する。第２の画素遅延素子５５２は画素Ｐ（ｉ，ｊ−１）を入力し、画素Ｐ（ｉ，ｊ−２）を出力する。第３の画素遅延素子５５３は画素Ｐ（ｉ，ｊ−２）を入力し、画素Ｐ（ｉ，ｊ−３）を出力する。
【００４１】
即ち、第１の画素メモリ５５は、Ａ／Ｄ変換器５０が出力する画素Ｐ（ｉ，ｊ）、第１の画素遅延素子５５１が出力する画素Ｐ（ｉ，ｊ−１）、第２の画素遅延素子５５２が出力する画素Ｐ（ｉ，ｊ−２）、および第３の画素遅延素子５５３が出力する画素Ｐ（ｉ，ｊ−３）を入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５９に出力するように構成されている。
【００４２】
同様に、第２の画素メモリ５６は、第１のラインメモリ５１が出力する画素Ｐ（ｉ−１，ｊ）、第１の画素遅延素子５６１が出力する画素Ｐ（ｉ−１，ｊ−１）、第２の画素遅延素子５６２が出力する画素Ｐ（ｉ−１，ｊ−２）、および第３の画素遅延素子５６３が出力する画素Ｐ（ｉ−１，ｊ−３）を入力Ｉ／Ｆ５９に出力するように構成されている。
【００４３】
また、第３の画素メモリ５７は、第２のラインメモリ５２が出力する画素Ｐ（ｉ−２，ｊ）、第１の画素遅延素子５７１が出力する画素Ｐ（ｉ−２，ｊ−１）、第２の画素遅延素子５７２が出力する画素Ｐ（ｉ−２，ｊ−２）、および第３の画素遅延素子５７３が出力する画素Ｐ（ｉ−２，ｊ−３）を入力Ｉ／Ｆ５９に出力するように構成されている。
【００４４】
さらに、第４の画素メモリ５８は、第３のラインメモリ５３が出力する画素Ｐ（ｉ−３，ｊ）、第１の画素遅延素子５８１が出力する画素Ｐ（ｉ−３，ｊ−１）、第２の画素遅延素子５８２が出力する画素Ｐ（ｉ−３，ｊ−２）、および第３の画素遅延素子５８３が出力する画素Ｐ（ｉ−３，ｊ−３）を入力Ｉ／Ｆ５９に出力するように構成されている。
【００４５】
次に本発明に係る画像表示装置１の第１の実施形態の動作を、ＣＰＵ２１で実行されるプログラムのフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４６】
図５はＣＰＵ２１が実行するメインプログラムのフローチャートであって、ＣＰＵ２１は新たなフレームが始まるたびに（垂直帰線期間が検出されるたびに）、このプログラムを実行する。
【００４７】
ＣＰＵ２１は、まず水平走査線の番号を表すパラメータｉを“１”に初期化（ステップＳ１１）し、次にパラメータｉが“４”の倍数であるか否かを判定（ステップＳ１２）する。
【００４８】
ＣＰＵ２１は、パラメータｉが“４”の倍数であれば、１本の水平走査線に含まれる画素の番号を表すパラメータｊを“１”に初期化（ステップＳ１３）し、次にパラメータｊが“４”の倍数であるか否かを判定（ステップＳ１４）する。
【００４９】
ＣＰＵ２１は、パラメータｊが“４”の倍数であれば、画素読み込みルーチン（ステップＳ２）、色相画素生成ルーチン（ステップＳ３）、輝度画素生成ルーチン（ステップＳ４）、および表示ルーチン（ステップＳ５）を順次実行する。
【００５０】
ＣＰＵ２１は、パラメータｊが最大値ｊｍａｘに到達したか否かを判定（ステップＳ１５）し、パラメータｊが最大値ｊｍａｘに到達していないと判定したときは、パラメータｊをインクリメント（ステップＳ１６）してステップＳ１４に戻る。なお、ｊｍａｘは、１本の水平走査線のサンプリング回数である。
【００５１】
ＣＰＵ２１は、パラメータｊが最大値ｊｍａｘに到達したと判定したときは、パラメータｉが最大値ｉｍａｘに到達したか否かを判定（ステップＳ１７）し、パラメータｉが最大値ｉｍａｘに到達していないと判定したときは、パラメータｉをインクリメント（ステップＳ１８）してステップＳ１２に戻る。なお、ｉｍａｘは、１フレームの水平走査線数である。
【００５２】
ＣＰＵ２１は、パラメータｉが最大値ｉｍａｘに到達したと判定したときは、１フレームの処理が完了したものとしてこのプログラムを終了する。
【００５３】
図６は、メインプログラムのステップＳ２で実行される画素読み込みルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２１は、４×４＝１６個の画素群の垂直および水平方向の位置を表すパラメータｍおよびｎをそれぞれ“１”に初期化（ステップＳ２１）する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ２１は、入力部２３の入力Ｉ／Ｆ５９（図３参照）を介して赤色成分Ｒ（ｍ，ｎ）、緑色成分Ｇ（ｍ，ｎ）および青色成分Ｂ（ｍ，ｎ）から成る画素Ｐ（ｍ，ｎ）を読み込む（ステップＳ２２）。
【００５５】
ＣＰＵ２１は、パラメータｎが“４”に到達したが否かを判定（ステップＳ２３）し、到達していないと判定したときには、パラメータｎをインクリメント（ステップＳ２４）してステップＳ２２に戻る。
【００５６】
ＣＰＵ２１は、パラメータｎが“４”に到達したと判定したときには、パラメータｍが“４”に到達したが否かを判定（ステップＳ２５）し、到達していないと判定したときには、パラメータｍをインクリメント（ステップＳ２６）してステップＳ２２に戻る。
【００５７】
ＣＰＵ２１は、パラメータｍが“４”に到達したと判定したときには、４×４＝１６個の画素の読み取りが完了したものとして、このルーチンを終了する。
【００５８】
図７は、メインプログラムのステップＳ３で実行される色相表示画素生成ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２１は、まず、パラメータｉおよびｊを“４”で除した商をそれぞれパラメータＩおよびＪとする（ステップＳ３０）。
【００５９】
次に、ＣＰＵ２１は、画素読み取りルーチンで読み取った１６個の画素Ｐ（ｍ，ｎ）の平均値として色相画素Ｐｃ（Ｉ，Ｊ）＝｛Ｒｃ（Ｉ，Ｊ）、Ｇｃ（Ｉ，Ｊ）、Ｂｃ（Ｉ，Ｊ）｝を生成（ステップＳ３１）する。なお、ステップＳ３１の処理が色相画素生成部１１１の動作に相当する。
【００６０】
さらに、ＣＰＵ２１は、色相画素Ｐｃ（Ｉ，Ｊ）の各要素Ｒｃ（Ｉ，Ｊ）、Ｇｃ（Ｉ，Ｊ）、およびＢｃ（Ｉ，Ｊ）の最大値Ｓを算出（ステップＳ３２）し、色相画素Ｐｃ（Ｉ，Ｊ）の各要素Ｒｃ（Ｉ，Ｊ）、Ｇｃ（Ｉ，Ｊ）、およびＢｃ（Ｉ，Ｊ）をＳで除する補正を行って（ステップＳ３３）、このルーチンを終了する。
【００６１】
なお、ステップＳ３２およびステップＳ３３の処理が色相画素補正部１１２の動作に相当する。
【００６２】
図８は、メインプログラムのステップＳ４で実行される輝度画素生成ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２１は、まず、色相表示画素Ｐｃ（Ｉ，Ｊ）の輝度Ｙｃ（Ｉ，Ｊ）を予め定められた関数ｆを使用して算出（ステップＳ４０）する。
【００６３】
関数ｆはテレビジョン放送方法により定まる関数であって、例えば高精細度テレビジョンにおいては、次式により算出される。
Ｙｃ（Ｉ，Ｊ）＝ｆ｛Ｐｃ（Ｉ，Ｊ）｝
＝ｆ｛（Ｒｃ（Ｉ，Ｊ），Ｇｃ（Ｉ，Ｊ），Ｂｃ（Ｉ，Ｊ））
＝0.2126Ｒｃ（Ｉ，Ｊ）＋0.7152Ｇｃ（Ｉ，Ｊ）＋0.0722Ｂｃ（Ｉ，Ｊ）
そして、ＣＰＵ２１は、４×４の画素群の垂直および水平方向の位置を表すパラメータｍおよびｎをそれぞれ“１”に初期化（ステップＳ４１）する。
【００６４】
次に、ＣＰＵ２１は、画素読み取りルーチンで読み取った輝度画素Ｐ（ｍ，ｎ）＝｛Ｒ（ｍ，ｎ）、Ｇ（ｍ，ｎ）、Ｂ（ｍ，ｎ）｝の輝度Ｙｙ（ｍ，ｎ）を前述した関数ｆを使用して生成（ステップＳ４２）する。なお、ステップＳ４２の処理が、輝度画素生成部１２１の動作に相当する。
Ｙｙ（ｍ，ｎ）＝ｆ｛Ｐ（ｍ，ｎ）｝
＝ｆ｛（Ｒ（ｍ，ｎ），Ｇ（ｍ，ｎ），Ｂ（ｍ，ｎ））
＝0.2126Ｒ（ｍ，ｎ）＋0.7152Ｇ（ｍ，ｎ）＋0.0722Ｂ（ｍ，ｎ）
次に、輝度画素Ｐ（ｍ，ｎ）の輝度Ｙｙ（ｍ，ｎ）をステップＳ４１で算出した色相画素の輝度Ｙｃ（Ｉ，Ｊ）で除する補正（ステップＳ４３）を行う。なお、ステップＳ４１およびステップＳ４３の処理が輝度画素補正部１２２の動作に相当する。
【００６５】
以上の処理を画素読み取りルーチンで読み取った１６個の画素Ｐ（ｍ，ｎ）について実行（ステップＳ４４〜ステップＳ４７）する。
【００６６】
図９は、メインプログラムのステップＳ５で実行される表示ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２１は、４×４の画素群の垂直および水平方向の位置を表すパラメータｍおよびｎをそれぞれ“１”に初期化（ステップＳ５０）する。
【００６７】
次に、ＣＰＵ２１は、パラメータｉおよびｊを“４”で除した商をそれぞれパラメータＩおよびＪとし（ステップＳ５１）、Ｉ＋ｍをＭに、Ｊ＋ｎをＮに設定（ステップＳ５２）する。
【００６８】
ＣＰＵ２１は、座標（Ｍ，Ｎ）の表示用輝度Ｙｄ（Ｍ，Ｎ）を輝度画素の輝度Ｙｙ（ｍ，ｎ）に設定（ステップＳ５３）し、座標（Ｍ，Ｎ）の表示用色相Ｐｄ（Ｍ，Ｎ）を補正後の色相画素Ｐｃ（Ｉ，Ｊ）の色相に設定（ステップＳ５４）し、輝度表示画素出力部４５（図２参照）を介して表示手段１３に表示用輝度Ｙｄ（Ｍ，Ｎ）を、色相表示画素出力部２４（図２参照）を介して表示用色相Ｐｄ（Ｍ，Ｎ）を出力（ステップＳ５５）する。
【００６９】
以上の処理を画素読み取りルーチンで読み取った１６個の画素Ｐ（ｍ，ｎ）について実行（ステップＳ５６〜ステップＳ５９）する。
【００７０】
表示用色相Ｐｄ（Ｍ，Ｎ）は色相画素用液晶パネル３１（図２参照）に伝送され、色相画素用液晶パネル３１を透過する白色光の光量を制御して画像の色相を制御する。
【００７１】
表示用輝度Ｙｄ（Ｍ，Ｎ）は輝度画素用液晶パネル３２（図２参照）に伝送され、色相画素用液晶パネル３１を透過した透過光の輝度を制御する。なお、表示用輝度Ｙｄ（Ｍ，Ｎ）はＭおよびＮが変化するたびに変化するが、表示用色相Ｐｄ（Ｍ，Ｎ）はＭおよびＮがそれぞれ“４”の倍数となるまでは一定値に維持される。
【００７２】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、低解像度の色相画素用液晶パネルと高解像度の輝度画素用液晶パネルとを積層することにより高い解像度を有する画像表示装置を安価に実現することが可能となる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態の表示手段１３は直視型表示装置であるが、本発明に係る画像表示装置は投影型表示装置としても実現できる。
【００７３】
即ち、図１０に示す第２の実施形態の表示手段１３では、色相画素表示部１３１はカラープロジェクタ６２であり、輝度画素表示部１３２はモノクローム液晶パネル６１である。なお、モノクローム液晶パネル６１の後面には拡散板３４として機能するフレネルレンズ６４が配置され、プロジェクタ６２はフレネルレンズ６４の背後から色相を投影する。
【００７４】
そして、プロジェクタ６２は色相画素出力部２４から出力される色相画素によって駆動され、モノクローム液晶パネル６１は輝度画素出力部２５から出力される輝度画素によって駆動される。
【００７５】
なお、色相画素生成手段１１および輝度画素生成手段１２の構成および動作は、第１の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００７６】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、高い解像度を有する安価な投影型画像表示装置を実現することが可能となる。
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、表示画面を大きくするためには、モノクローム液晶パネル６１を大きくしなければならないが、第３の実施形態では、モノクローム液晶パネル６１の小型化が可能となる。
【００７７】
即ち、第３の実施形態の表示手段１３は、図１１に示すように、白色光を発生する光源７１と、白色光を青色光と黄色光に分離する第１のダイクロイックミラー７２と、青色光の強度を制御する青色用液晶パネル７３と、黄色光を赤色光と緑色光に分離する第２のダイクロイックミラー７４と、緑色光の強度を制御する緑色用液晶パネル７５と、赤色光の強度を制御する赤色用液晶パネル７６と、強度が制御された緑色光、赤色光および青色光を混合する偏光ビームスプリッタ７７と、混合光の輝度を制御する輝度制御用液晶パネル７８と、投影レンズ７９とを有する。なお、光路を形成するための偏光ビームスプリッタは適宜に配置されているものとする。
【００７８】
第３の実施形態の表示手段１３において、緑色用液晶パネル７５、赤色用液晶パネル７６および青色用液晶パネル７３が色相画素表示部１３１に相当し、輝度制御用液晶パネル７８が輝度画素表示部１３２に相当する。
【００７９】
即ち、緑色用液晶パネル７５、赤色用液晶パネル７６および青色用液晶パネル７３は白色光から分離された緑色光、赤色光および青色光のそれぞれの強度を色相画素出力部２４から出力される表示用色相に基づいて制御し、輝度制御用液晶パネル７８は輝度画素出力部２５から出力される表示用輝度に基づいて混合光の輝度を制御する。輝度の制御された混合光は、投影レンズ７９を介してスクリーン（図示せず）に投影され、スクリーン上にカラー画像を形成する。
【００８０】
なお、色相画素生成手段１１および輝度画素生成手段１２の構成および動作は、第１の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００８１】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、高い解像度を有する安価な投影型画像表示装置を実現することが可能となる。
（第４の実施形態）
図１２は、第４の実施形態の表示手段１３の構造図であって、第３の実施形態の緑色用液晶パネル７５、赤色用液晶パネル７６および青色用液晶パネル７３の代えて、低解像度モノクローム液晶パネル８２と高速駆動カラーフィルタ８３とが使用される。
【００８２】
即ち、光源８１から放射された白色光は、第１の偏光ビームスプリッタ８６を介して低解像度モノクローム液晶パネル８２に照射される。低解像度モノクローム液晶パネル８２は、色相画素出力部２４から出力される表示用色相に基づいて色相画素の輝度を決定する。低解像度モノクローム液晶パネル８２と同期して高速駆動カラーフィルタ８３が動作し、色相が決定される。
【００８３】
輝度制御用液晶パネル８４は高速駆動カラーフィルタ８３を透過した混合光の輝度を輝度画素出力部２５から出力される表示用輝度に基づいて制御する。輝度の制御された混合光は、第２の偏光ビームスプリッタ８７および投影レンズ８５を介してスクリーン（図示せず）に投影され、カラー画像を形成する。
【００８４】
なお、色相画素生成手段１１および輝度画素生成手段１２の構成および動作は、第１の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００８５】
以上説明したように、第４の実施形態によれば、高い解像度を有する安価な投影型画像表示装置を実現することが可能となる。
（第５の実施形態）
図１３は、第５の実施形態の表示手段１３の構造図であって、第４の実施形態の表示装置の解像度を更に向上させるために、第２の偏光ビームスプリッタ８７の面に輝度制御用液晶パネル８４のほかに第２の輝度制御用液晶パネル８９を設置している。輝度制御用液晶パネル８４および第２の輝度制御用液晶パネル８９は、図１３の左側に示す輝度制御用液晶パネル８４および第２の輝度制御用液晶パネル８９の配置図に示すように、１／２画素ずらして配置される。
【００８６】
なお、輝度制御用液晶パネル８４および第２の輝度制御用液晶パネル８９の両方に高速駆動カラーフィルタ８３を透過した混合光を導くために、高速駆動カラーフィルタ８３の下流側に位相板８８が配置される。
【００８７】
なお、色相画素生成手段１１および輝度画素生成手段１２の構成および動作は、第１の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００８８】
以上説明したように、第５の実施形態によれば、高い解像度を有する安価な投影型画像表示装置を実現することが可能となる。
（第６の実施形態）
第１から第５の実施形態にあっては、低輝度の領域は実際よりも暗く見えることを回避できない。
【００８９】
本発明に係る画像表示装置で表示される画像の輝度は輝度画素の輝度Ｙｙと色相画素の輝度Ｙｃとの積で決定されるので、低輝度の領域で輝度画素の輝度Ｙｙを高め、色相画素の輝度Ｙｃを低下させることにより低輝度の領域を明るく表示することが可能となる。
【００９０】
図１４は、本発明に係る画像表示装置の第６の実施形態のブロック図であって、輝度画素生成手段１２には輝度画素補正部１２２で補正された輝度画素の輝度が所定の輝度閾値以下であるときに輝度を強調する低輝度強調部１２３が追加され、色相画素生成手段１１には輝度画素の輝度の強調に対応して色相画素補正部１１２で補正された色相画素の輝度を弱める色相画素輝度弱化部１１３が追加される。
【００９１】
図１５は、第６の実施形態において、ＣＰＵ２１で実行する第２のメインプログラムのフローチャートであって、図５に示すメインプログラムの輝度表示画素生成処理（ステップＳ４）と表示処理（ステップＳ５）との間に、低輝度強調処理（ステップＳ６）と色相画素輝度弱化処理（ステップＳ７）が追加される。
【００９２】
図１６は、第２のメインプログラムのステップＳ６で実行される低輝度強調ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２１は色相画素の輝度Ｙｃ（Ｉ、Ｊ）の値が予め定められた閾値ＹL以下であるか否かを判定（ステップＳ６１）する。
【００９３】
ＣＰＵ２１は、色相画素の輝度Ｙｃ（Ｉ、Ｊ）が所定の閾値ＹＬより大きいときは直ちにこのルーチンを終了する。
【００９４】
ＣＰＵ２１は、色相画素の輝度Ｙｃ（Ｉ、Ｊ）が所定の閾値ＹＬ以下であるときには、１６個の輝度画素の輝度Ｙｙ（ｍ，ｎ）の値を予め定められた量ΔＹ強調する（ステップＳ６２〜ステップＳ６７）。
【００９５】
なお、ステップＳ６１〜ステップＳ６７までの処理が低輝度強調部１２３の動作に相当する。
【００９６】
図１７は、第２のメインプログラムのステップＳ７で実行される色相画素輝度弱化ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２１は色相画素の輝度Ｙｃ（Ｉ、Ｊ）が予め定められた閾値ＹL以下であるか否かを判定（ステップＳ７１）する。
【００９７】
ＣＰＵ２１は、色相画素の輝度Ｙｃ（Ｉ、Ｊ）が所定の閾値ＹＬより大きいときは直ちにこのルーチンを終了する。
【００９８】
ＣＰＵ２１は、色相画素の輝度Ｙｃ（Ｉ、Ｊ）が所定の閾値ＹＬ以下であるときには、
弱化量αを｛１−ΔＹ／Ｙｃ（Ｉ，Ｊ）｝として算出（ステップＳ７２）し、色相画素の値にαを乗算して色相画素の輝度を弱化（ステップＳ７３）する。
【００９９】
なお、ステップＳ７１〜ステップＳ７３までの処理が色相画素輝度弱化部１１３の動作に相当する。
【０１００】
以上の実施形態においては、色相画素表示部１３１および輝度画素表示部１３２として液晶パネルを使用しているが、その他の電気光学素子（例えばＤＬＰ（Digital Light Processing）素子）を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明に係る画像表示装置は、高い解像度を有する安価な画像表示装置を提供できるという効果を有し、カラー表示装置等として有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像表示装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像表示装置のハードウエアブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態における表示パネルの部分斜視図
【図４】本発明の第１の実施の形態における入力部のブロック図
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるメインプログラムのフローチャート
【図６】本発明の第１の実施の形態における画素読み込みルーチンのフローチャート
【図７】本発明の第１の実施の形態における色相画素生成ルーチンのフローチャート
【図８】本発明の第１の実施の形態における輝度画素生成ルーチンのフローチャート
【図９】本発明の第１の実施の形態における表示ルーチンのフローチャート
【図１０】本発明の第２の実施の形態における投射型表示装置の側面図
【図１１】本発明の第３の実施の形態における投射型表示装置の側面図
【図１２】本発明の第４の実施の形態における投射型表示装置の側面図
【図１３】本発明の第５の実施の形態における投射型表示装置の側面図
【図１４】本発明の第６の実施の形態における画像表示装置のブロック図
【図１５】本発明の第６の実施の形態における第２のメインプログラムのフローチャート
【図１６】本発明の第６の実施の形態における低輝度強調ルーチンのフローチャート
【図１７】本発明の第６の実施の形態における色相画素弱化ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
【０１０３】
１  画像表示装置
１１  色相画素生成手段
１２  輝度画素生成手段
１３  表示手段
１１１  色相画素生成部
１１２  色相画素補正部
１２１  輝度画素生成部
１２２  輝度画素補正部
１３１  色相画素表示部
１３２  輝度画素表示部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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