(57)【要約】【課題】外光下において、表示装置の画質劣化を低減させること。【解決手段】表示装置は、第１色成分を表示する第１副画素と、第２色成分を表示する第２副画素と、第３色成分を表示する第３副画素と、第１副画素、第２副画素及び第３副画素とは異なる第４色成分を表示する第４副画素と、を含む画素が複数配置された表示部と、第１副画素、第２副画素及び第３副画素に対応する入力信号に基づいて第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素に対応する出力信号を演算する信号処理部とを備え、信号処理部は、第１範囲の彩度に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率を、第１範囲の彩度よりも彩度が小さい第２範囲の彩度に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率よりも小さく設定し、第１範囲の彩度に対応する入力信号と第２範囲の彩度に対応する入力信号とでは、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算する。【選択図】図１
2015227948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色成分を表示する第１副画素と、第２色成分を表示する第２副画素と、第３色成分を表示する第３副画素と、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素とは異なる第４色成分を表示する第４副画素と、を含む画素が複数配置された表示部と、
前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素に対応する入力信号に基づいて前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に対応する出力信号を演算する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、
第１範囲の彩度に対応する前記入力信号が処理される出力信号の伸張率を、前記第１範囲の彩度よりも彩度が小さい第２範囲の彩度に対応する前記入力信号が処理される出力信号の伸張率よりも小さく設定し、前記第１範囲の彩度に対応する前記入力信号と前記第２範囲の彩度に対応する前記入力信号とでは、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算する、表示装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記第１範囲の彩度に対応する前記入力信号の変換を処理する変換係数が、前記第２範囲の彩度に対応する前記入力信号の変換を処理する変換係数よりも小さく設定して、前記入力信号から前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素に対応する変換後入力信号を生成し、前記変換後入力信号を所定の伸張率で伸張すると共に前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に対応する出力信号に演算し出力する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記入力信号の明度を彩度に応じて一定の割合で減じる関数で前記入力信号を変換後入力信号に変換し、前記変換後入力信号を所定の伸張率で伸張すると共に前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に対応する出力信号に演算し出力する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記第４色成分を加えることで拡大されたＨＳＶ色空間における明度の最大値で除算した入力信号の明度の最大値以下に前記入力信号の明度を減じる関数で前記入力信号を変換する、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示装置は、前記表示部を照明する照明装置を含み、前記前記信号処理部は前記伸張率に基づき前記照明装置の輝度を制御する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記第１範囲の彩度に対応する前記入力信号の伸張係数を、前記第２範囲の彩度に対応する前記入力信号の伸張係数よりも小さく設定して前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素の出力信号を演算する、請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話及び電子ペーパー等のモバイル機器向け等の表示装置の需要が高くなっている。表示装置では、１つの画素が複数の副画素を備え、当該複数の副画素がそれぞれ異なる色の光を出力し、当該副画素の表示状態を調整することで、１つの画素で種々の色を表示させている。このような表示装置は、解像度や表示輝度といった表示特性も年々向上してきている。しかし、解像度が高くなるにしたがって開口率が低下してくるため、高輝度を達成しようとした場合、液晶表示装置等の非自発光の場合、バックライトやフロントライト等の照明装置の輝度を高くする必要があり、照明装置の消費電力が増大するという問題がある。これを改善するため、従来の赤、緑、青の副画素に第４の副画素である白画素を加える技術がある（例えば、特許文献１）。この技術は、白画素が輝度を向上させる分、照明装置の電流値を下げ、消費電力を低減する。また、照明装置の電流値を下げない場合は、白画素によって輝度が向上するため、これを利用して、屋外の外光下における視認性を向上させる技術がある（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０８５１８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２の技術は、入力信号の明度によって、入力信号を伸張させるための伸張係数を異ならせる。このようにすると、例えば明度が小さい、すなわち低階調側では伸張係数が大きく、明度が大きい、すなわち高階調側では伸張係数が小さくなる。その結果、低階調側の輝度がより高くなり、屋外における表示装置の視認性が向上する。
【０００５】
本発明は、表示装置の画質劣化を低減させつつ、高表示輝度が実現できる表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、表示装置の画質劣化を低減させつつ、低消費電力化が実現できる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】
【０００６】
本発明の表示装置は、第１色成分を表示する第１副画素と、第２色成分を表示する第２副画素と、第３色成分を表示する第３副画素と、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素とは異なる第４色成分を表示する第４副画素と、を含む画素が複数配置された表示部と、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素に対応する入力信号に基づいて前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素に対応する出力信号を演算する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、第１範囲の彩度に対応する前記入力信号が処理される出力信号の伸張率を、前記第１範囲の彩度よりも彩度が小さい第２範囲の彩度に対応する前記入力信号が処理される出力信号の伸張率よりも小さく設定し、前記第１範囲の彩度に対応する前記入力信号と前記第２範囲の彩度に対応する前記入力信号とでは、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る表示装置の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４】図４は、本実施形態に係る画像表示パネルの画素配列の他の例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態の表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。
【図６】図６は、再現ＨＳＶ色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。
【図７】図７は、彩度の変化に対して伸張係数が常に一定で変化しない例を示す図である。
【図８】図８は、ＨＳＶ色空間を示す図である。
【図９】図９は、伸張係数によって伸張される前後における入力信号値をＨＳＶ色空間に示した図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る色変換処理の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、各画素への入力値を説明するための図である。
【図１２】図１２は、彩度に対して入力信号が変化する例を示す図である。
【図１３】図１３は、変換後入力信号が伸張された例を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施形態の変換後入力信号が伸張された伸張値とＨＳＶ色空間との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、彩度に対して入力信号が変化する他の例を示す図である。
【図１６】図１６は、本実施形態の他の例において変換後入力信号が伸張された伸張値とＨＳＶ色空間との関係を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係る表示装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係る表示装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。図３は、本実施形態に係る表示装置の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４は、本実施形態に係る画像表示パネルの画素配列の他の例を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、表示装置１０は、制御装置１１の画像出力部１２からの入力信号（ＲＧＢデータ）が入力され所定のデータ変換処理を実行して出力する信号処理部２０と、信号処理部２０から出力された出力信号に基づいて画像を表示させる画像表示パネル３０と、画像表示パネル３０の駆動を制御する画像表示パネル駆動回路４０と、画像表示パネル３０を、例えばその背面から照明する面状光源装置５０と、面状光源装置５０の駆動を制御する面状光源装置制御回路６０と、を備える。なお、表示装置１０は、特開２０１１−１５４３２３号公報に記載されている画像表示装置組立体と同様の構成であり、特開２０１１−１５４３２３号公報に記載されている各種変形例が適用可能である。
【００１１】
そして、この表示装置１０は、例えば観察者の指示により表示状態が通常モードとアウトドアモードとが切り替えられるように構成されている。
【００１２】
信号処理部２０は、画像表示パネル３０及び面状光源装置５０のそれぞれの動作を同期して制御する。信号処理部２０は、画像表示パネル３０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と接続されている。信号処理部２０は、外部から入力される入力信号を処理して出力信号及び面状光源装置制御信号を生成する。つまり、信号処理部２０は、仮想的に入力信号の入力ＨＳＶ色空間の入力値（入力信号）を、第１の色、第２の色、第３の色及び第４色成分で再現される再現ＨＳＶ色空間の再現値（出力信号）に変換して生成し、これに基づく出力信号を画像表示パネル駆動回路４０に出力する。また、信号処理部２０は、出力信号に対応する面状光源装置制御信号を面状光源装置制御回路６０に出力する。
【００１３】
図２、図３に示すように、画像表示パネル３０は、画素４８が、Ｐ０×Ｑ０個（行方向にＰ０個、列方向にＱ０個）、２次元のマトリクス状に配列されている。図２、図３に示す例は、ＸＹの２次元座標系に複数の画素４８がマトリクス状に配列されている例を示している。この例において、行方向がＸ方向、列方向はＹ方向である。
【００１４】
画素４８は、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗとを有する。第１副画素４９Ｒは、第１色成分（例えば、第１原色として赤色）を表示する。第２副画素４９Ｇは、第２色成分（例えば、第２原色として緑色）を表示する。第３副画素４９Ｂは、第３色成分（例えば、第３原色として青色）を表示する。第４副画素４９Ｗは、第４色成分（具体的には白色）を表示する。以下において、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素４９という。上述した画像出力部１２は、画素４８において第１色成分、第２色成分及び第３色成分で表示可能なＲＧＢデータを信号処理部の入力信号として出力する。
【００１５】
表示装置１０は、より具体的には、例えば透過型のカラー液晶表示装置である。画像表示パネル３０は、カラー液晶表示パネルであり、第１副画素４９Ｒと画像観察者との間に第１原色を通過させる第１カラーフィルタが配置され、第２副画素４９Ｇと画像観察者との間に第２原色を通過させる第２カラーフィルタが配置され、第３副画素４９Ｂと画像観察者との間に第３原色を通過させる第３カラーフィルタが配置されている。また、画像表示パネル３０は、第４副画素４９Ｗと画像観察者との間にカラーフィルタが配置されていない。第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。このように画像表示パネル３０は、透明な樹脂層を設けることで、第４副画素４９Ｗにカラーフィルタを設けないことによって第４副画素４９Ｗに大きな段差が生じることを抑制することができる。
【００１６】
そして、画像表示パネル３０は、図２に示す例では、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗをストライプ配列に類似した配列で配置されている。なお、１つの画素４８に含まれる副画素４９Ｒ、４９Ｇ、４９Ｂ、４９Ｗの構造及びその配置は特に限定されない。例えば、画像表示パネル３０は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗをダイアゴナル配列（モザイク配列）に類似した配列で配置してもよい。また、例えば、デルタ配列（トライアングル配列）に類似した配列、レクタングル配列に類似した配列等としてもよい。さらに、図４に示す画像表示パネル３０’のように、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂを有する画素４８Ａと、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第４副画素４９Ｗを有する画素４８Ｂとが行方向及び列方向にそれぞれ交互に配列されていてもよい。
【００１７】
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又は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。
【００１８】
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。画像表示パネル駆動回路４０は、信号出力回路４１によって映像信号を保持し、順次、画像表示パネル３０に出力する。信号出力回路４１は、配線ＤＴＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。画像表示パネル駆動回路４０は、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（例えば表示輝度で、この場合は光透過率）を制御するためのスイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)）のＯＮ／ＯＦＦを制御する。走査回路４２は、配線ＳＣＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。
【００１９】
この面状光源装置５０は、画像表示パネル３０の背面に配置され、画像表示パネル３０に向けて光を照射することで、画像表示パネル３０を照明する。面状光源装置５０は、画像表示パネル３０の前面に配置したフロントライト構成であっても良い。また画像表示パネル３０として自発光のディスプレイ、例えばＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等を用いる場合には、この面状光源装置５０は不要にできる。
【００２０】
この面状光源装置５０は、画像表示パネル３０の全面にわたり光を照射し、画像表示パネル３０を照明する。面状光源装置制御回路６０は、面状光源装置５０から出力する光の照射光量等を制御する。具体的には、面状光源装置制御回路６０は、信号処理部２０から出力される面状光源装置制御信号に基づいて面状光源装置５０に供給する電流、電圧又は信号のｄｕｔｙ比を調整することで、画像表示パネル３０を照射する光の照射光量（光の強度）を制御する。次に、表示装置１０、より具体的には信号処理部２０が実行する処理動作について説明する。
【００２１】
図５は、本実施形態の表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。図６は、再現ＨＳＶ色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。信号処理部２０は、外部から表示する画像の情報である入力信号が入力される。入力信号は、各画素に対して、その位置で表示する画像情報を入力信号として含んでいる。具体的には、Ｐ０×Ｑ０個の画素４８がマトリクス状に配置された画像表示パネル３０において、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８（ただし、１≦ｐ≦Ｐ０、１≦ｑ≦Ｑ０）に対して、信号値がｘ１−（ｐ、ｑ）の第１副画素４９Ｒの入力信号、信号値がｘ２−（ｐ、ｑ）の第２副画素４９Ｇの入力信号及び信号値がｘ３−（ｐ、ｑ）の第３副画素４９Ｂの入力信号（図１参照）が含まれる信号が信号処理部２０に入力される。
【００２２】
図１に示す信号処理部２０は、入力信号を処理することで、第１副画素４９Ｒの表示階調を決定するための第１副画素の出力信号（信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ））、第２副画素４９Ｇの表示階調を決定するための第２副画素の出力信号（信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ））、第３副画素４９Ｂの表示階調を決定するための第３副画素の出力信号（信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ））及び第４副画素４９Ｗの表示階調を決定するための第４副画素の出力信号（信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ））を生成し、画像表示パネル駆動回路４０に出力する。
【００２３】
表示装置１０は、画素４８に第４色成分（白色）を出力する第４副画素４９Ｗを備えることで、図５に示すように、ＨＳＶ色空間（再現ＨＳＶ色空間）における明度のダイナミックレンジを広げることができる。つまり、図５に示すように、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂが表示することのできる円柱形状のＨＳＶ色空間に、彩度Ｓが高くなるほど明度Ｖの最大値が低くなる略台形形状となる立体が載っている形状となる。
【００２４】
信号処理部２０は、第４色成分（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。つまり、信号処理部２０は、図５に示すＨＳＶ色空間の立体形状について、彩度及び色相の座標（値）毎に明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）の値を記憶している。入力信号は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの入力信号を有するため、入力信号のＨＳＶ色空間は、円柱形状、つまり、再現ＨＳＶ色空間の円柱形状部分と同じ形状となる。
【００２５】
次に、信号処理部２０は、例えば１画像表示フレ−ム分の入力信号（ｘ１−（ｐ、ｑ）, ｘ２−（ｐ、ｑ）, ｘ３−（ｐ、ｑ））に基づき、再現ＨＳＶ色空間を超えない範囲で伸張係数αを決定する。入力信号（ｘ１−（ｐ、ｑ）, ｘ２−（ｐ、ｑ）, ｘ３−（ｐ、ｑ））の全てをサンプリングすることで精度を高めても良いし、一部をサンプリングすることで回路規模を軽減することもできる。そして各画素において、伸張された画像情報（ｘ１’−（ｐ、ｑ）, ｘ２’−（ｐ、ｑ）, ｘ３’−（ｐ、ｑ））に基づき入力される第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ１−（ｐ、ｑ））、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ２−（ｐ、ｑ））および第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ３−（ｐ、ｑ））を、第１副画素４９Ｒの出力信号（信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ））、第２副画素４９Ｇの出力信号（信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ））、第３副画素４９Ｂの出力信号（信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ））および第４副画素４９Ｗの出力信号（信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ））の情報に変換する。
【００２６】
そして、信号処理部２０は、第１副画素４９Ｒの伸張係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第１副画素４９Ｒの出力信号を算出し、第２副画素４９Ｇの伸張係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第２副画素４９Ｇの出力信号を算出し、第３副画素４９Ｂの伸張係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第３副画素４９Ｂの出力信号を算出する。
【００２７】
つまり、信号処理部２０は、χを表示装置に依存した定数としたとき、第（ｐ、ｑ）番目の画素（又は第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの組）への第１副画素４９Ｒの出力信号である信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、第２副画素４９Ｇの出力信号である信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）及び第３副画素４９Ｂの出力信号である信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）を、次に示す式（１）〜式（３）から求める。
Ｘ１−（ｐ、ｑ）＝α・ｘ１−（ｐ、ｑ）−χ・Ｘ４−（ｐ、ｑ）・・・（１）
Ｘ２−（ｐ、ｑ）＝α・ｘ２−（ｐ、ｑ）−χ・Ｘ４−（ｐ、ｑ）・・・（２）
Ｘ３−（ｐ、ｑ）＝α・ｘ３−（ｐ、ｑ）−χ・Ｘ４−（ｐ、ｑ）・・・（３）
【００２８】
信号処理部２０は、第４色成分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）を求め、複数の画素４８における副画素４９の入力信号値に基づき、これらの複数の画素４８における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。
【００２９】
彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）は、Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｍａｘ及びＶ（Ｓ）＝Ｍａｘで表される。彩度Ｓは０から１までの値をとることができ、明度Ｖ（Ｓ）は０から（２ｎ−１）までの値をとることができる。ｎは、表示階調ビット数である。また、Ｍａｘは、画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号値、第２副画素４９Ｇの入力信号値及び第３副画素４９Ｂの入力信号値のうち、最大値である。Ｍｉｎは、画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号値、第２副画素４９Ｇの入力信号値及び第３副画素４９Ｂの入力信号値のうち、最小値である。また、色相Ｈは、図６に示すように０°から３６０°で表される。０°から３６０°に向かって、赤（Ｒｅｄ）、黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、シアン（Ｃｙａｎ）、青（Ｂｌｕｅ）、マゼンダ（Ｍａｇｅｎｔａ）、赤となる。
【００３０】
本実施形態において、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）は、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）と伸張係数αとの積に基づき求めることができる。具体的には、下記の式（４）に基づいて信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を求めることができる。式（４）では、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）と伸張係数α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。χについては後述する。また、伸張係数αは、上述したように、例えば１画像表示フレ−ム毎に決定される。
Ｘ４−（ｐ、ｑ）＝Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）・α／χ・・・（４）
【００３１】
一般に、第（ｐ、ｑ）番目の画素において、第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ１−（ｐ、ｑ））、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ２−（ｐ、ｑ））及び第３副画素４９Ｂの入力信号（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（Ｓ）（ｐ、ｑ）は、次の式（５）、式（６）から求めることができる。
Ｓ（ｐ、ｑ）＝（Ｍａｘ（ｐ、ｑ）−Ｍｉｎ（ｐ、ｑ））／Ｍａｘ（ｐ、ｑ）・・・（５）
Ｖ（Ｓ）（ｐ、ｑ）＝Ｍａｘ（ｐ、ｑ）・・・（６）
【００３２】
ここで、Ｍａｘ（ｐ、ｑ）は、（ｘ１−（ｐ、ｑ）、ｘ２−（ｐ、ｑ）、ｘ３−（ｐ、ｑ））の３個の副画素４９の入力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個の副画素４９の入力信号値の最小値である。本実施形態ではｎ＝８とした。すなわち、表示階調ビット数を８ビット（表示階調の値を０から２５５の２５６階調）とした。
【００３３】
白色を表示する第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタが配置されていない。第１副画素４９Ｒに第１副画素の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４９Ｇに第２副画素の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４９Ｂに第３副画素の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、画素４８又は画素４８の群が備える第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体の輝度をＢＮ１−３とする。また、画素４８又は画素４８の群が備える第４副画素４９Ｗに、第４副画素４９Ｗの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４９Ｗの輝度ＢＮ４としたときを想定する。すなわち、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体によって最大輝度の白色が表示され、この白色の輝度がＢＮ１−３で表される。すると、χを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。
【００３４】
具体的には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体に、次の表示階調の値を有する入力信号として、信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）＝２５５、信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）＝２５５、信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）＝２５５が入力されたときにおける白色の輝度ＢＮ１−３に対して、第４副画素４９Ｗ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倍であり、本実施形態にあっては、χ＝１．５とした。
【００３５】
ところで、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）が、上述した式（４）で与えられる場合、Ｖｍａｘ（Ｓ）は、次の式（７）、式（８）で表すことができる。
Ｓ≦Ｓ０の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（χ＋１）・（２ｎ−１）・・・（７）
Ｓ０＜Ｓ≦１の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（２ｎ−１）・（１／Ｓ）・・・（８）
ここで、Ｓ０＝１／（χ＋１）である。
【００３６】
このようにして得られた、第４色成分を加えることによって拡大された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、例えば、信号処理部２０に一種のルック・アップ・テ−ブルとして記憶されている。あるいは、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）は、都度、信号処理部２０において求められる。
【００３７】
次に、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における出力信号である信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、Ｘ２−（ｐ、ｑ）、Ｘ３−（ｐ、ｑ）、Ｘ４−（ｐ、ｑ）の求め方（伸張処理）を説明する。次の処理は、入力される第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ１−（ｐ、ｑ））によって表示される第１原色の輝度、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ２−（ｐ、ｑ））によって表示される第２原色の輝度および第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ３−（ｐ、ｑ））によって表示される第３原色の輝度の比に対し、（第１副画素４９Ｒ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第１原色の輝度、（第２副画素４９Ｇ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第２原色の輝度、（第３副画素４９Ｂ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第３原色の輝度の比が保たれるように行われる。しかも、色調を保持（維持）するように行われる。さらには、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、いずれかの画素４８又は画素４８の群において、入力信号値のすべてが０である場合又は小さい場合、このような画素４８又は画素４８の群を含めることなく、伸張係数αを求めればよい。
【００３８】
（第１工程）
まず、信号処理部２０は、複数の画素４８における副画素４９の入力信号値に基づき、これらの複数の画素４８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４８への第１副画素４９Ｒの入力信号である信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）、第２副画素４９Ｇの入力信号である信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）、第３副画素４９Ｂの入力信号である信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）に基づき、式（５）及び式（６）からＳ（ｐ、ｑ）、Ｖ（Ｓ）（ｐ、ｑ）を求める。信号処理部２０は、この処理を、例えばすべての画素４８に対して行う。
【００３９】
（第２工程）
次いで、信号処理部２０は、複数の画素４８において求められたＶｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）に基づき伸張係数α（Ｓ）を求める。
【００４０】
α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）・・・（９）
【００４１】
（第３工程）
次に、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を、少なくとも、入力信号の信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）、信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）、信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）及び伸張係数α（Ｓ）に基づいて求める。本実施形態にあっては、信号処理部２０は、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び定数χに基づいて決定する。より具体的には、信号処理部２０は、上述したとおり、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を、上記の式（４）に基づいて求める。信号処理部２０は、Ｐ０×Ｑ０個の全画素４８において信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を求める。
【００４２】
（第４工程）
その後、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）を、信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）を、信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）を、信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）に基づき求める。具体的には、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８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、上記の式（１）〜（３）に基づいて求める。
【００４３】
信号処理部２０は、式(1)、(２)、(３)及び（４）に示したとおり、それぞれの値を伸張係数αによって伸張する。このため、色のくすみが発生するといった問題を回避することができる。すなわち、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）の値が伸張されていない場合と比較して、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）の値がαによって伸張されることで、画像全体として輝度はα倍となる。したがって、例えば、静止画等の画像表示を高輝度で行うことができ、好適である。
【００４４】
第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における出力信号Ｘ１−（ｐ、ｑ）、Ｘ２−（ｐ、ｑ）、Ｘ３−（ｐ、ｑ）、Ｘ４−（ｐ、ｑ）によって表示される輝度は、入力信号ｘ１−（ｐ、ｑ）、ｘ２−（ｐ、ｑ）、ｘ３−（ｐ、ｑ）から形成される輝度のα倍の伸張率で伸張されている。このため、表示装置１０は、伸張されていない状態の画素４８の輝度と同じ画素の輝度とするためには、面状光源装置５０の輝度を、伸張係数α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／α）倍とすればよい。
【００４５】
このようにすることで表示装置の画質劣化をより低減させつつ、面状光源装置５０の輝度を低下させることによる低消費電力化が達成される。
【００４６】
（アウトドアモード：Ｏｕｔ  Ｄｏｏｒ  Ｍｏｄｅ）
次に、屋外などの外光強度が表示輝度に対して相対的に高い場合における表示装置１０の視認性を向上させる、アウトドアモードについて説明する。
【００４７】
（彩度Ｓに対して常に一定の伸張係数αである場合）
図７は、彩度の変化に対して伸張係数が常に一定で変化しない例を示す図である。図８は、ＨＳＶ色空間を示す図である。図９は、伸張係数によって伸張される前後における入力信号値をＨＳＶ色空間に示した図である。
【００４８】
図７に示すような、彩度Ｓに対して常に一定の伸張係数αである場合を検討する。この検討においては、白色表示副画素としての第４副画素４９Ｗが加わった場合において、図８に示すようなＨＳＶ色空間を考え、例えばＶ＝０．８以上の信号値に対しては、伸張係数が２．０となる場合を考える。なお、本来、ＨＳＶ色空間は、色相Ｈを含むため、上述した図５に示すような３次元の立体的な色空間となるが、本実施形態では色相Ｈに関しては考慮していないため、図８に示すような彩度Ｓと明度Ｖとの直交座標系で表現される２次元の色空間となる。
【００４９】
本実施形態において、彩度Ｓは、式（５）に示すように入力信号値の最大値Ｍａｘ、最小値Ｍｉｎの関数となっている。また、明度Ｖは、式（６）に示すように入力信号値の最大値Ｍａｘ値に基づくものである。なお、彩度Ｓ及び明度Ｖは、これに限定されるものではない。
【００５０】
図７に示すように、彩度Ｓの大きさに関わらず伸張係数αは２．０となるので、彩度Ｓが０の場合、例えば、図８に示すように、明度Ｖ＝０．８の信号値ｘ１、明度Ｖ＝０．９の信号値ｘ２、明度Ｖ＝１．０の信号値ｘ３に対して、伸張後の値であるｘ１’、ｘ２’、ｘ３’は、それぞれ明度Ｖ＝１．６、明度Ｖ＝１．８、明度Ｖ＝２．０となる。この場合、図８に示すように、伸張後の値であるｘ１’、ｘ２’、ｘ３’は、すべて色空間内となるため問題はなく、輝度も向上する。
【００５１】
彩度Ｓが２５５の信号の場合、明度Ｖ＝０．８の信号値ｘ４、明度Ｖ＝０．９の信号値ｘ５、明度Ｖ＝１．０の信号値ｘ６は、伸張後の値であるｘ４’、ｘ５’、ｘ６’が、それぞれ明度Ｖ＝１．６、明度Ｖ＝１．８、明度Ｖ＝２．０となるはずである。しかし、彩度Ｓ＝２５５での色空間の最大値は１であるため、図８に示すように、伸張後の値であるｘ４’、ｘ５’、ｘ６’は、すべて明度Ｖ＝１．０にクリップされてしまう。これは、明度Ｖ＝１．６、明度Ｖ＝１．８、明度Ｖ＝２．０の入力信号の階調情報がすべて失われ、階調つぶれが発生することを意味している。このように、彩度Ｓによらず、伸張係数αが一定の場合には、輝度は非常に向上するが、色空間がより小さくなる高彩度側における画質劣化が著しく発生する可能性が高い。
【００５２】
図９に示すように、第４色成分（白色）を加えることで、拡大されたＨＳＶ色空間は、彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を結ぶ明度の上限値ＣＳｕｐを有している。画素４８毎に第１色成分、第２色成分及び第３色成分で表示可能な入力信号（ＲＧＢデータの入力値）をｉｓ１とした場合、伸張後の値ｏｓ１は、彩度Ｓに対して常に一定の伸張係数α＝２．０だけ明度Ｖが増加するが、明度の上限値ＣＳｕｐを超えた分だけ、階調情報がすべて失われ、階調つぶれが発生することになる。
【００５３】
そこで、本実施形態によれば、入力信号を予め変調することで、上述した階調つぶれが発生することを低減し良好な表示画像を実現するものであり、以下に詳細に説明する。
【００５４】
図１０は、本実施形態に係る色変換処理の処理手順を説明するためのフローチャートである。信号処理部２０は、アウトドア（:Ｏｕｔ  Ｄｏｏｒ）モードの入力がない場合（ステップＳ１１、Ｎｏ）、その入力があるまで通常モードでの動作となる。信号処理部２０は、アウトドア（:Ｏｕｔ  Ｄｏｏｒ）モードの入力がある場合（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１２へ進める。アウトドア（:Ｏｕｔ  Ｄｏｏｒ）モードの入力は、信号処理部２０に入力される外部スイッチからのアウトドア（:Ｏｕｔ  Ｄｏｏｒ）モードの選択信号であってもよいし、一定以上の外光強度を受光した場合に出力される信号であっても良い。
【００５５】
信号処理部２０は、入力信号ｉｓ１を変調する（ステップＳ１２）。図１１は、画像表示パネル３０が有する複数の画素４８ａ、４８ｃ、４８ｅ、４８ｈ、４８ｊ、４８ｌに、それぞれ信号値ｘａ、ｘｃ、ｘｅ、ｘｈ、ｘｊ、ｘｌが入力されることを示している。信号値ｘａ、ｘｃ、ｘｅ、ｘｈ、ｘｊ、ｘｌには、例えば、図１２に示す信号値ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｘ８、ｘ９のいずれか１つが変換された変換後の入力値を、伸張係数αが彩度Ｓの変化に関わらず、伸張係数αを２．０として伸張された値が出力される。
【００５６】
具体的には、先ず、信号処理部２０は、図１２に示す入力信号の信号値ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｘ８、ｘ９のいずれかの明度Ｖを彩度Ｓに応じて一定の割合で減じる関数ｆ（Ｓ）で変換して、変換後入力値を演算する。換言すると、彩度Ｓが大きくなるにつれて出力信号の伸張率が小さくなるよう、入力信号が予め演算される。この関数ｆ（Ｓ）は、例えば下記式（１２）で例示される。本実施形態において、関数ｆ（Ｓ）の変換係数は、（−１／５１０）を例示するがこの値に限られない。
【００５７】
ｆ（Ｓ）＝Ｖ×（（−１／５１０）×Ｓ＋１）・・・（１２）
【００５８】
図１２に示すように、彩度Ｓ＝０、かつ明度Ｖ＝０．８の信号値ｘ１、彩度Ｓ＝０、かつ明度Ｖ＝０．９の信号値ｘ２、彩度Ｓ＝０、かつ明度Ｖ＝１．０の信号値ｘ３に対して、式（１２）に基づいた変換後の値であるｘ１ａ、ｘ２ａ、ｘ３ａは、それぞれ明度Ｖ＝０．８、明度Ｖ＝０．９、明度Ｖ＝１．０のように同じになる。
【００５９】
図１２に示すように、彩度Ｓ＝２５５、かつ明度Ｖ＝０．８の信号値ｘ４、彩度Ｓ＝２５５、かつ明度Ｖ＝０．９の信号値ｘ５、彩度Ｓ＝２５５、かつ明度Ｖ＝１．０の信号値ｘ３に対して、式（１２）に基づいた変換後の値であるｘ４ａ、ｘ５ａ、ｘ６ａは、それぞれ明度Ｖ＝０．４、明度Ｖ＝０．４５、明度Ｖ＝０．５となる。
【００６０】
図１２に示すように、彩度Ｓ＝１７０、かつ明度Ｖ＝０．８の信号値ｘ７、彩度Ｓ＝１７０、かつ明度Ｖ＝０．９の信号値ｘ８、彩度Ｓ＝１７０、かつ明度Ｖ＝１．０の信号値ｘ９に対して、式（１２）に基づいた変換後の値であるｘ７ａ、ｘ８ａ、ｘ９ａは、それぞれ明度Ｖ＝０．５３、明度Ｖ＝０．６、明度Ｖ＝０．６７となる。
【００６１】
次に信号処理部２０は、４画素による信号伸張処理を実行する（ステップＳ１３）。図１２に示すように、例えば、彩度Ｓが０の入力信号の場合、信号値ｘ１ａ、信号値ｘ２ａ、信号値ｘ３ａに対して、伸張後の値であるｘ１ｂ、ｘ２ｂ、ｘ３ｂは、それぞれ明度Ｖ＝１．６、明度Ｖ＝１．８、明度Ｖ＝２．０となる。この場合、図１２に示すように、伸張後の値であるｘ１ｂ、ｘ２ｂ、ｘ３ｂは、すべて色空間内となるため問題はなく、輝度も向上する。
【００６２】
彩度Ｓが２５５の入力信号の場合、信号値ｘ４ａ、信号値ｘ５ａ、信号値ｘ６ａに対して、伸張後の値であるｘ４ｂ、ｘ５ｂ、ｘ６ｂは、それぞれ明度Ｖ＝０．８、明度Ｖ＝０．９、明度Ｖ＝１．０となる。この場合、図１２に示すように、伸張後の値であるｘ４ｂ、ｘ５ｂ、ｘ６ｂは、すべて色空間内となるため問題はなく、輝度も向上する。
【００６３】
彩度Ｓが１７０の入力信号の場合、信号値ｘ７ａ、信号値ｘ８ａ、信号値ｘ９ａに対して、伸張後の値であるｘ７ｂ、ｘ８ｂ、ｘ９ｂは、それぞれ明度Ｖ＝１．０６、明度Ｖ＝１．２、明度Ｖ＝１．３４となる。この場合、図１２に示すように、伸張後の値であるｘ７ｂ、ｘ８ｂ、ｘ９ｂのうち、ｘ７ｂが色空間内となる。
【００６４】
本実施形態によれば、信号処理部２０は、例えば第１範囲の彩度Ｓ＝２５５に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率を、第１範囲の彩度Ｓ＝２５５よりも彩度が小さい第２範囲の彩度Ｓ＝０に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率よりも小さく設定し、第１範囲の彩度Ｓ＝２５５に対応する入力信号と第２範囲の彩度Ｓ＝０に対応する入力信号とでは、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算する。
【００６５】
第１範囲の彩度と第２範囲の彩度とは、第１範囲の彩度よりも第２範囲の彩度が小さければよい。このため、信号処理部２０は、第１範囲の彩度Ｓ＝２５５に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率を、第１範囲の彩度Ｓ＝２５５よりも彩度が小さい第２範囲の彩度Ｓ＝１７０に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率よりも小さく設定し、第１範囲の彩度Ｓ＝２５５に対応する入力信号と第２範囲の彩度Ｓ＝１７０に対応する入力信号とでは、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算する。あるいは、信号処理部２０は、第１範囲の彩度Ｓ＝１７０に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率を、第１範囲の彩度Ｓ＝１７０よりも彩度が小さい第２範囲の彩度Ｓ＝０に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率よりも小さく設定し、第１範囲の彩度Ｓ＝１７０に対応する入力信号と第２範囲の彩度Ｓ＝０に対応する入力信号とでは、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、信号処理部２０は、少なくとも一定以上の彩度Ｓがある入力信号の明度Ｖの大きさを減じるように、入力信号から変換後入力信号を生成する。そして、変換後入力信号と、予め定められた伸張係数αとに基づいて、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗの出力信号を演算する。ここで一定以上の彩度Ｓとは、彩度Ｓを０〜１の範囲に規格化した場合、０．１以上、好ましくは０．２以上であることが望ましい。
【００６７】
これにより、信号処理部２０は、図１３に示すように、変換後の入力値を一定の伸張係数α＝２．０で伸張する。信号処理部２０がステップＳ１３で処理した伸張後の値ｏｓ２を、ステップＳ１２の処理が未処理のまま、ステップＳ１３の処理を施した、図９に示す伸張後の値ｏｓ１と比較すると、図１４に示すように、伸張後の値ｏｓ１よりも伸張後の値ｏｓ２は、明度の上限値ＣＳｕｐを超えた差分が小さく、階調情報の消失が低減され、階調つぶれの発生が抑制される。即ち、本実施形態によれば、彩度Ｓが大きくなるにつれて出力信号の伸張率を小さくすることで、良好な表示品位を維持しつつ、高表示輝度化が達成される。しかも、本実施形態によれば、入力信号を予め変換することにより伸張係数は一律で処理可能であるため、回路規模が増大することもない。
【００６８】
なお、この実施形態では、アウトドアモードの表示動作として説明したが、面状光源装置５０の光の照射光量を伸張係数αに基づき減少させることと組み合わせることにより、通常モードとして使用することもできる。この場合、フレーム内で伸張係数αが異なる画素が存在する場合があるが、平均的な伸張係数αに基づき面状光源装置５０の光の照射光量を制御しても良いし、最小値や最大値を用いても構わない。
【００６９】
本実施形態では、入力信号から変換後入力信号を演算する関数ｆ（Ｓ）を一次関数としているが、式（１２）に示す一次関数は例示であり、これに限られない。例えば、関数ｆ（Ｓ）は、明度の上限値ＣＳｕｐの接線の１つとすることで、明度の上限値ＣＳｕｐの曲線に沿って、彩度Ｓに対して明度が変化する直線とすることができる。
【００７０】
関数ｆ（Ｓ）は、上述した一次関数に限られない。明度の上限値ＣＳｕｐが多次関数であってもよい。
【００７１】
例えば、信号処理部２０は、第１範囲の彩度に対応する入力信号の変換を処理する変換係数が、第２範囲の彩度に対応する入力信号の変換を処理する変換係数よりも小さく設定するような入力信号から変換後入力信号を演算する関数ｆ（Ｓ）としてもよい。そして、信号処理部２０は、関数ｆ（Ｓ）に基づいて、入力信号から第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂに対応する変換後入力信号を生成し、変換後入力信号を所定の伸張率で伸張すると共に第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗに対応する出力信号に演算し出力する。図１５は、彩度に対して入力信号が変化する他の例を示す図である。図１６は、本実施形態の他の例において変換後入力信号が伸張された伸張値とＨＳＶ色空間との関係を示す図である。
【００７２】
図１５に示すように、第４色成分（白色）を加えることで、拡大されたＨＳＶ色空間は、彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を結ぶ明度の上限値ＣＳｕｐを有している。信号処理部２０は、入力信号の明度を、拡大されたＨＳＶ色空間における明度の最大値で除算した明度、すなわち彩度毎の明度の上限値ＣＳｕｐで除算すると、入力信号の最大値はＣＳｒｅ以下にする入力処理の変調処理をする（図１０に示す、ステップＳ１２参照）ことができる。その後、信号処理部２０は、４画素による信号伸張処理（ステップＳ１３）を施しても、伸張後の明度が明度の上限値ＣＳｕｐを超えない。このため、伸張後の値は、全域ですべて色空間内となるため問題はなく、輝度も向上する。
【００７３】
より具体的に図１６を用いて、本実施形態の他の例の色変換処理を説明する。図１６に示すように、彩度毎の明度の上限値ＣＳｕｐは、屈曲点を有しているので、上限値ＣＳｕｐの近似値ＣＳａｐを示す式（１３）を求める。
【００７４】
ＣＳａｐ（Ｓ）＝−４．９２９×１０−８×Ｓ３＋４．９０１×１０−５×Ｓ２−１．４７３×１０−２×Ｓ＋ｋ・・・（１３）
【００７５】
ここで、ｋは、彩度０のときの明度の最大値であり、例えば、(１＋χ)である。
【００７６】
入力信号は、式（１３）に基づいて下記式（１４）で変換される。
【００７７】
ｆ（Ｓ）＝ＣＳａｐ（Ｓ）／ｋ・・・（１４）
【００７８】
その結果、変換後入力信号の最大値ＣＳｉｎｍａｘは、ＣＳｒｅ以下になる。
【００７９】
以上説明したように、変換後入力信号は、第４色成分を加えることで拡大されたＨＳＶ色空間における明度の最大値で除算した入力信号の明度の最大値以下に入力信号の明度を減じる関数ｆ（Ｓ）で変換される。
【００８０】
これにより、信号処理部２０は、変換後の入力値を一定の伸張係数α＝２．０で伸張する。伸張後の値は、明度の上限値ＣＳｕｐを超えることがなく、階調情報の消失が低減され、階調つぶれの発生が抑制される。
【００８１】
本実施形態に係る表示装置の駆動方法は、図７に示すように、彩度Ｓの大きさに関わらず伸張係数αを一定（例えばα＝２．０）としたが、伸張係数α自体を入力信号の彩度Ｓに基づいて変化させ、これにより出力信号の伸張率を彩度Ｓに基づいて変化させても良い。
【００８２】
この例では、彩度Ｓが大きい信号値に対しては伸張係数αを小さく、彩度Ｓの小さい信号値に対しては伸張係数αを大きくするようにした。すなわち、彩度Ｓの増加にしたがって、伸張係数αは小さくなっている。信号値の彩度は、式（５）に限定されるものではなく、例えば、下記の式（１５）を用いてもよい。
Ｓ＝ｍａｘ（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）−ｍｉｎ（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）・・・（１５）
【００８３】
式（１５）は、ｍａｘ（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）とｍｉｎ（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）との減算である。すなわち、演算処理が難しくなる除算を有していない。このため、式（１２）による彩度Ｓを用いることにより、演算処理を簡単にすることができるので、ハードウェアに対する負荷を低減することができる。また、式（１５）を用いることにより、演算回路の規模も小さくすることができる。
【００８４】
表示装置１０が備える画像表示パネル３０の画質は、例えば、表示装置１０の周囲が非常に明るい、すなわち外光輝度が非常に大きい場合、画像表示パネル３０の画質劣化は目立ちにくくなる。このため、表示装置１０の周囲が非常に明るい場合、表示装置１０は、アウトドアモード（第２の表示モード）を用いることにより、高輝度の表示を実現することができる。その結果、表示装置１０は、非常に明るい場所で使用される場合、輝度を高くして表示することができるので、視認性を向上させることができる。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置１０は、信号処理部２０が、第１範囲の彩度に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率を、第１範囲の彩度よりも彩度が小さい第２範囲の彩度に対応する入力信号が処理される出力信号の伸張率よりも小さく設定し、第１範囲の彩度に対応する入力信号と第２範囲の彩度に対応する入力信号とでは、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算する。本実施形態によれば、彩度Ｓが大きくなるにつれて出力信号の伸張率を小さくすることで、良好な表示品位を維持しつつ、高表示輝度化が達成される。このような演算の態様として本実施形態では、第１範囲の彩度に対応する入力信号の変換を処理する変換係数が、第２範囲の彩度に対応する入力信号の変換を処理する変換係数よりも小さく設定するような入力信号から変換後入力信号を演算する関数ｆ（Ｓ）に基づいた演算、上述した式（１２）に基づいた演算、あるいは、上述した式（１４）に基づいた演算を例示した。信号処理部２０は、演算の態様としてこれらの演算以外を処理してもよい。例えば、他の演算の態様として、信号処理部２０は、彩度Ｓの増加に応じで複数段階的に得られる出力信号の伸張率が減少するテーブルを記憶しており、このテーブルに基づいて、第１範囲の彩度に対応する入力信号と第２範囲の彩度に対応する入力信号とが、得られる出力信号の伸張率が異なるように伸張された出力信号を演算するようにしてもかまわない。
【００８６】
（適用例）
次に、図１７及び図１８を参照して、本実施形態及び変形例で説明した表示装置１０の適用例について説明する。図１７及び図１８は、本実施形態に係る表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係る表示装置１０は、図１７に示すカーナビゲーションシステム、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、図１８に示す携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施形態に係る表示装置１０は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、表示装置に映像信号を供給し、表示装置の動作を制御する制御装置１１（図１参照）を備える。
【００８７】
図１７に示す電子機器は、本実施形態及び変形例に係る表示装置１０が適用されるカーナビゲーション装置である。表示装置１０は、自動車の車内のダッシュボード３００に設置される。具体的にはダッシュボード３００の運転席３１１と助手席３１２の間に設置される。カーナビゲーション装置の表示装置１０は、ナビゲーション表示、音楽操作画面の表示、又は、映画再生表示等に利用される。
【００８８】
図１８に示す電子機器は、本実施形態及び変形例に係る表示装置１０が適用される携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータまたは通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体５６１の表面に表示部５６２を有している。この表示部５６２は、本実施形態及び変形例に係る表示装置１０と外部近接物体を検出可能なタッチ検出（いわゆるタッチパネル）機能とを備えている。 
【００８９】
また、上述した内容により実施形態が限定されるものではない。また、上述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０  表示装置
２０  信号処理部
３０  画像表示パネル
４０  画像表示パネル駆動回路
４１  信号出力回路
４２  走査回路
４８、４８Ａ、４８Ｂ  画素
４９  副画素
４９Ｒ  第１副画素
４９Ｇ  第２副画素
４９Ｂ  第３副画素
４９Ｗ  第４副画素
５０  面状光源装置
６０  面状光源装置制御回路
Ｈ  色相
Ｓ  彩度
【図１】
2015227948.tif 000003
【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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【図１８】
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