(57)【要約】【課題】ユーザの使用用途に応じて、最適な画質で映像表示できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、４色の色画素ＲＧＢＹを水平方向に並べて１つの画素が構成された表示パネルを備え、４色の色画素のそれぞれが垂直方向に隣接する２つの副画素に分割されている。表示装置は、モード設定情報に応じて、入力映像信号の解像度を、第１の解像度あるいは第２の解像度に変換し、変換映像信号を出力する解像度変換部３１と、変換映像信号を４色の映像信号に変換する表示制御回路６１とを備え、表示制御回路６１は、４色の映像信号の解像度が第１の解像度である場合、垂直方向１画素毎の階調を、副画素単位の輝度により表示させ、４色の映像信号の解像度が第２の解像度である場合、垂直方向１画素毎の階調を、２つの副画素の輝度を異ならせ、２つの副画素の合成輝度により表示させる。【選択図】図１２
2015055645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の解像度で表示可能な表示パネルを備えた表示装置であって、
入力映像信号の解像度を、第１の解像度または第２の解像度に変換し、解像度変換した映像信号を出力する解像度変換部と、
該解像度変換部から出力された映像信号を前記表示パネルに表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、前記第１の解像度の水平解像度、垂直解像度のうちの少なくとも一方が前記第２の解像度よりも高いことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、前記第１の解像度の水平解像度は前記第２の解像度の水平解像度と同じであり、前記第１の解像度の垂直解像度は前記第２の解像度の垂直解像度の２倍であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置において、前記表示パネルは、互いに異なる４色の色画素を水平方向に所定の順番で並べて１つの画素が構成されると共に、前記４色の色画素のそれぞれが、垂直方向に隣接する２つの副画素に分割されており、
前記表示制御部は、前記解像度変換部から出力された映像信号に所定の信号処理を施して前記表示パネルの水平解像度に合った４色の映像信号に変換すると共に、
前記４色の映像信号の解像度が前記第１の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記副画素単位の輝度により表示させ、
前記４色の映像信号の解像度が前記第２の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記２つの副画素の輝度を異ならせ、該２つの副画素の合成輝度により表示させることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、前記解像度変換部は、ユーザにより設定可能な所定のモード設定に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えて解像度変換することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置において、前記所定のモードとして、映画を最適に表示させるための映画モード、標準的な画質で映像を表示させるための標準モード、より鮮明な画質で映像を表示させるためのダイナミックモードのいずれか１または複数を有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記映画モード、前記標準モード、前記ダイナミックモードのいずれかであった場合、前記第１の解像度により解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の表示装置において、前記所定のモードとして、多人数で視聴する際に最適な画質で映像を表示させるための家族モード、ゲームを多人数で行う際に最適な画質でゲームの映像を表示させるためのゲームモード、静止画を最適に表示させるための壁紙モード、パーソナルコンピュータから出力されたデータを最適に表示させるためのＰＣモードのいずれか１または複数を有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記家族モード、前記ゲームモード、前記壁紙モード、前記ＰＣモードのいずれかであった場合、前記第２の解像度により解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の表示装置において、前記所定のモードとして、コンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるコンテンツ連動モードを有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記コンテンツ連動モードであった場合、前記入力映像信号のコンテンツに係る関連情報からコンテンツの内容を特定し、該特定したコンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか１項に記載の表示装置において、該表示装置を視聴するユーザを撮影するカメラを備え、前記所定のモードとして、前記カメラで撮影したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるカメラ連動モードを有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記カメラ連動モードであった場合、前記カメラで撮影したユーザの人数を特定し、該特定したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか１項に記載の表示装置において、前記表示パネルは、前記４色の色画素のうち２色の高輝度の色画素が、他の２色の低輝度の色画素の輝度に対して少なくとも２倍以上の輝度を持ち、前記１つの画素内で、前記高輝度の色画素と前記低輝度の色画素とが交互に配置され、且つ、前記高輝度の色画素のそれぞれの面積を前記低輝度の色画素の面積よりも小さくしたことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示装置において、前記高輝度の色画素は、緑色及び黄色であり、前記低輝度の色画素は、赤色及び青色であることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の表示装置において、前記表示制御部は、前記所定の信号処理として、前記解像度変換部から出力された映像信号のうち水平方向偶数列の画素の階調を、前記４色の色画素の赤色画素及び緑色画素に割り当てると共に、水平方向奇数列の画素の階調を、前記４色の色画素の青色画素及び黄色画素に割り当てた後に、前記４色の色画素に割り当てた階調を各色毎に加算合成することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、より詳細には、表示パネルの解像度よりも高解像度の画像データの表示を可能とする表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示装置の一つである液晶表示装置は、入力画像の解像度が液晶パネルの解像度と異なる場合、入力画像を拡大または縮小して表示を行っている。入力画像の拡大または縮小の方法としては、例えば、バイリニア法や、バイキュービック法などがよく知られている。これらの方法では、入力画像に存在しない画素について周囲の画素の値から平均または加重平均により補間したり、フィルタ処理等の演算を行い、入力画像の画素を間引く等することにより、液晶パネルの画素に対応する出力値を求めて表示を行っている。
【０００３】
上記のような液晶表示装置では、本質的に視野角の問題があり、液晶パネルに対する観察方向に依存して色特性が変化したり、コントラストが低下したり、といったことが起こる。特に、ＴＮ(Twisted Nematic)モードの液晶の場合、上下方向の視野角が狭いという性質がある。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献１には、低解像画像を解像度変換して表示する際に、視野角を改善可能な画像表示装置が記載されている。具体的には、解像度変換後の画像データの上下方向に隣接する画素について、両者の階調値が異なるように各々の階調値が設定される。これにより、解像度変換後の画像データは、明るい画素と暗い画素とが上下方向に隣接して配置されるようになるため、上下方向の画素間に階調差ができ、上下方向の視野角が改善される。
【０００５】
また、液晶パネル内の１つの画素を、垂直方向に明るさの異なる複数の副画素に分割することによりγ特性の視野角依存性を改善する技術が知られている。特に、ノーマリブラックモードの表示において、低階調の表示輝度が所定の輝度よりも高くなる（白っぽくなる）というγ特性の視野角依存性を改善することができる。本明細書においてこのような駆動方式または構造を、画素分割駆動または画素分割構造、マルチ画素駆動またはマルチ画素構造などと呼ぶ。
【０００６】
ここで、液晶テレビの高画質化の一環として、ＲＧＢ３原色に１色（例えば、黄色：Ｙ）追加してＲＧＢＹ４原色とし、４色の色画素によって１画素を構成することで、色再現性を向上させた所謂多原色液晶テレビが販売されている。そして、この多原色液晶テレビにおいても、これら４色の色画素それぞれを、上記のように、垂直方向に明るさの異なる２つの副画素に分割することが行われている。これにより、色再現性の向上に加え、視野角特性の向上を図るようにされている。
【０００７】
さらに、最近では、所謂４Ｋ２Ｋの解像度に対応した液晶テレビも製品化されている。この４Ｋ２Ｋとは、映像の横縦の解像度を意味し、横４０００×縦２０００前後の解像度を持つ映像に対する総称である。実際には、４ＫＵＨＤＴＶ規格の場合、３８４０×２１６０の解像度となり、ＤＣＩ４Ｋ規格の場合、４０９６×２１６０の解像度となる。なお、４Ｋ２Ｋに対して、フルハイビジョン映像の解像度（１９２０×１０８０）を２Ｋ１Ｋと呼ぶことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１６３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記において、４Ｋ２Ｋの解像度を持つ映像を表示させるためには、液晶テレビの回路規模が大きくなり、コストアップの要因となっている。これを改善するために、従来のフルハイビジョン映像の解像度に対応した１９２０×１０８０の解像度を持つ液晶パネルにより、擬似的に４Ｋ２Ｋ表示を可能とする技術が考えられている。例えば、前述の多原色液晶テレビの場合、液晶パネルの１画素内に、４色の色画素それぞれが垂直方向に２つの副画素に分割された画素分割構造を有している。そこで、この画素分割構造を利用して、１画素内の複数の副画素を水平方向及び垂直方向に独立して制御することで、擬似的に４Ｋ２Ｋ表示を行うことができる。
【００１０】
しかしながら、上記の擬似４Ｋ２Ｋ表示では、本来視野角特性向上のために設けた副画素を、解像度を向上させるために使用しているため、本来の目的である視野角特性が犠牲になっていると言える。例えば、ユーザが一人で映画を楽しみたいような場合には、視野角特性よりも、高解像度であるほうが望ましいが、テレビ画面に静止画を壁紙として表示させる場合には、不特定多数のユーザが色々な角度から見るために、高解像度であるよりも、視野角特性が良好であることが望ましい。このように、ユーザの使用用途によって、最適な画質は異なるため、高解像度表示に対応しつつ、視野角特性も犠牲にしないための技術思想が求められている。
【００１１】
なお、特許文献１に記載の技術は、表示パネルの解像度よりも低い解像度の画像データについて視野角特性を向上させるものであり、上記のような技術思想について言及するものではない。
【００１２】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、ユーザの使用用途に応じて、最適な画質で映像表示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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、複数の解像度で表示可能な表示パネルを備えた表示装置であって、入力映像信号の解像度を、第１の解像度または第２の解像度に変換し、解像度変換した映像信号を出力する解像度変換部と、該解像度変換部から出力された映像信号を前記表示パネルに表示させる表示制御部とを備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記第１の解像度の水平解像度、垂直解像度のうちの少なくとも一方が前記第２の解像度よりも高いことを特徴としたものである。
【００１５】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記第１の解像度の水平解像度は前記第２の解像度の水平解像度と同じであり、前記第１の解像度の垂直解像度は前記第２の解像度の垂直解像度の２倍であることを特徴としたものである。
【００１６】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記表示パネルは、互いに異なる４色の色画素を水平方向に所定の順番で並べて１つの画素が構成されると共に、前記４色の色画素のそれぞれが、垂直方向に隣接する２つの副画素に分割されており、前記表示制御部は、前記解像度変換部から出力された映像信号に所定の信号処理を施して前記表示パネルの水平解像度に合った４色の映像信号に変換すると共に、前記４色の映像信号の解像度が前記第１の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記副画素単位の輝度により表示させ、前記４色の映像信号の解像度が前記第２の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記２つの副画素の輝度を異ならせ、該２つの副画素の合成輝度により表示させることを特徴としたものである。
【００１７】
第５の技術手段は、第４の技術手段において、前記解像度変換部は、ユーザにより設定可能な所定のモード設定に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えて解像度変換することを特徴としたものである。
【００１８】
第６の技術手段は、第５の技術手段において、前記所定のモードとして、映画を最適に表示させるための映画モード、標準的な画質で映像を表示させるための標準モード、より鮮明な画質で映像を表示させるためのダイナミックモードのいずれか１または複数を有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記映画モード、前記標準モード、前記ダイナミックモードのいずれかであった場合、前記第１の解像度により解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【００１９】
第７の技術手段は、第５または第６の技術手段において、前記所定のモードとして、多人数で視聴する際に最適な画質で映像を表示させるための家族モード、ゲームを多人数で行う際に最適な画質でゲームの映像を表示させるためのゲームモード、静止画を最適に表示させるための壁紙モード、パーソナルコンピュータから出力されたデータを最適に表示させるためのＰＣモードのいずれか１または複数を有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記家族モード、前記ゲームモード、前記壁紙モード、前記ＰＣモードのいずれかであった場合、前記第２の解像度により解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【００２０】
第８の技術手段は、第５〜第７のいずれか１の技術手段において、前記所定のモードとして、コンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるコンテンツ連動モードを有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記コンテンツ連動モードであった場合、前記入力映像信号のコンテンツに係る関連情報からコンテンツの内容を特定し、該特定したコンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【００２１】
第９の技術手段は、第５〜第８のいずれか１の技術手段において、該表示装置を視聴するユーザを撮影するカメラを備え、前記所定のモードとして、前記カメラで撮影したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるカメラ連動モードを有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記カメラ連動モードであった場合、前記カメラで撮影したユーザの人数を特定し、該特定したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【００２２】
第１０の技術手段は、第４〜第９のいずれか１の技術手段において、前記表示パネルは、前記４色の色画素のうち２色の高輝度の色画素が、他の２色の低輝度の色画素の輝度に対して少なくとも２倍以上の輝度を持ち、前記１つの画素内で、前記高輝度の色画素と前記低輝度の色画素とが交互に配置され、且つ、前記高輝度の色画素のそれぞれの面積を前記低輝度の色画素の面積よりも小さくしたことを特徴としたものである。
【００２３】
第１１の技術手段は、第１０の技術手段において、前記高輝度の色画素は、緑色及び黄色であり、前記低輝度の色画素は、赤色及び青色であることを特徴としたものである。
【００２４】
第１２の技術手段は、第１１の技術手段において、前記表示制御部は、前記所定の信号処理として、前記解像度変換部から出力された映像信号のうち水平方向偶数列の画素の階調を、前記４色の色画素の赤色画素及び緑色画素に割り当てると共に、水平方向奇数列の画素の階調を、前記４色の色画素の青色画素及び黄色画素に割り当てた後に、前記４色の色画素に割り当てた階調を各色毎に加算合成することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ユーザにより設定可能な所定のモード設定などに応じて、複数の解像度を切り換えて解像度変換できるため、ユーザの使用用途に応じて、最適な画質で映像表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用可能な液晶表示装置の表示部の構成例を模式的に示した図である。
【図２】本発明を適用可能な液晶表示装置のブロック図である。
【図３】色画素の構成に応じて得られる解像度を説明するための図である。
【図４】図２の変換回路が備える水平処理部の構成例を示すブロック図である。
【図５】画像信号の偶数列画素と奇数列画素に対する具体的な処理例を模式的に示した図である。
【図６】図２の変換回路が備える水平処理部の他の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の水平処理部が有するサブ画素レンダリング部での処理例を模式的に示す図である。
【図８】表示部のカラー液晶パネルの１つの画素を示す等価回路図である。
【図９】表示部のカラー液晶パネルの一部の接続関係を示す平面図である。
【図１０】表示部のカラー液晶パネルの一部の表示状態を模式的に示す平面図である。
【図１１】画素分割駆動のオンとオフの状態を説明するための図である。
【図１２】図２に示した液晶表示装置の主要部の構成例を説明するためのブロック図である。
【図１３】映画モード及び家族モードの際の液晶表示装置の一例を示す図である。
【図１４】カメラ連動モードの際の液晶表示装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の表示装置に係る好適な実施の形態について説明する。
【００２８】
まず、図１〜図７に基づいて、本発明による表示装置の一例である液晶表示装置において、水平方向に擬似４Ｋ表示を行う構成例について説明する。
図１は、本発明を適用可能な液晶表示装置の表示部の構成例を模式的に示した図で、図中、１は表示部、１１は画素、１２は色画素を示す。本例では、ＲＧＢＹの画素構成をもつ表示部１を示すものとするが、この画素構成に限定されるものではない。１つの画素１１は、ＲＧＢＹの画素構成をもっている。つまり表示部１によって表示されるカラー画像の各色画素は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）にそれぞれ対応するＲ色画素、Ｇ色画素、Ｂ色画素、Ｙ色画素からなる。なお、各色画素の配列順序は、後述する配列条件を満足すれば適宜変更することができ、例えば、ＹＲＧＢ等の順序であってもよい。
【００２９】
また、例えば、ＲＧＢＷ（Ｗは白を表す）の画素構成の場合も同様であり、ＲＧＢＷの場合には、１つの画素１１がＲＧＢＷの４つの色画素から構成される。以下では、ＲＧＢＹの画素構成を代表例として説明するものとする。
【００３０】
図１において、これら４色のＲＧＢＹの各色画素１２が、垂直方向に隣接する２つのサブピクセル（副画素）に分割されている。すなわち、１つの画素１１内において、水平方向にＲＧＢＹの４色の色画素１２を配し、垂直方向に各色画素１２が２つの副画素に分割された画素分割構造を有するものである。
【００３１】
図２は、本発明を適用可能な液晶表示装置のブロック図である。本ブロック図は、液晶表示装置の映像表示制御部分を示しており、ＲＧＢＹなどの画素構成だけでなく、ＲＧＢＷなどの画素構成のものに対しても適用することができる。液晶表示装置は、表示部１、入力部２、映像処理回路３、制御部４、光源制御回路５、及び駆動制御回路６により構成される。表示部１はアクティブマトリクス型のカラー表示パネルを備え、駆動制御回路６は表示部１を駆動するための駆動信号を生成する。
【００３２】
入力部２は、デジタル放送信号などの映像信号を入力するためのインターフェイスである。映像処理回路３は、入力部２からの入力映像信号に対して解像度変換処理や、各種の画質補正処理等を実行する。映像処理回路３は、後述の図１１で説明する解像度変換部を備え、図示しない操作入力部からのユーザ操作に従って選択された所定のモードに応じて、入力映像信号の解像度を、解像度を優先する第１の解像度、あるいは、視野角を優先する第２の解像度に変換する処理を行う。なお、所定のモードとは、ユーザが視聴するコンテンツの内容や使用用途に適した画質となるように、画面の輝度やコントラストなどを最適化するためのモードである。
【００３３】
制御部４は、液晶表示装置の動作を制御するＣＰＵやメモリなどで構成される。光源制御回路５は、制御部４からの制御指令に従って、表示部１を構成するバックライト光源に供給する電力を制御してバックライト光源の輝度を調整する。
【００３４】
表示部１は、カラーフィルタ７と、液晶パネル本体８と、バックライト光源９とで構成される。液晶パネル本体８は、複数のデータ信号線とそれに交差する複数の走査信号線とが形成されている。この液晶パネル本体８とカラーフィルタ７とにより、マトリクス状に配置された複数の画素形成部を含むカラー液晶パネルが構成される。バックライト光源９は、液晶パネル本体８を照明する光源である。なお、このカラー液晶パネルは、一例として、フルハイビジョン映像に対応した水平１９２０×垂直１０８０（２Ｋ１Ｋ）の画素を持つものとする。
【００３５】
ＲＧＢＹの画素構成の表示部１を例として説明する。駆動制御回路６は、表示制御回路６１と、データ信号線駆動回路１３と、走査信号線駆動回路１４とを備えている。表示制御回路６１は、本発明の表示制御部に相当するもので、映像処理回路３からデータ信号ＤＡＴ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）と、図示しないタイミングコントローラからタイミング制御信号ＴＳとを受け取り、デジタル映像信号ＤＶ（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｙｏ）、データスタートパルス信号ＳＳＰ、データクロック信号ＳＣＫ，ラッチストロープ信号ＬＳ、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、及びゲートクロック信号ＧＣＫ等を出力する。
【００３６】
すなわち、表示制御回路６１は、映像処理回路３から出力された解像度変換後のデータ信号ＤＡＴ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）を、４色のデジタル映像信号ＤＶ（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｙｏ）に変換して表示部１に表示させる。
【００３７】
表示部１の各画素１１は、ＲＧＢＹの色画素からなり、データ信号ＤＡＴは、赤、緑、青の３原色にそれぞれ対応する３つの原色信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）からなる。表示制御回路６１は、ＲＧＢの３原色に対応した入力原色信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）を、ＲＧＢＹの４原色に対応した出力原色信号（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｙｏ）に変換する変換回路６２を備える。デジタル映像信号ＤＶは、変換回路６２から出力される出力原色信号（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｙｏ）であり、これにより表示部１に表示すべきカラー画像を表示する。
【００３８】
また、上記のデータスタートパルス信号ＳＳＰ、データクロック信号ＳＣＫ、ラッチストローブ信号ＬＳ、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、およびゲートクロック信号ＧＣＫ等は、表示部１に画像を表示するタイミングを制御するためのタイミング信号である。
【００３９】
データ信号線駆動回路１３は、表示制御回路６１から出力されたデジタル画像信号ＤＶ（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｙｏ）、データスタートパルス信号ＳＳＰ、データクロック信号ＳＣＫ、およびラッチストローブ信号ＬＳを受け取り、表示部１の各色画素ＲＧＢＹにおける画素容量を充電するためにデータ信号電圧を駆動信号として各画素のデータ信号線に印加する。
【００４０】
走査信号線駆動回路１４は、表示制御回路６１から出力されたゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとに基づいて、表示部１における走査信号線にアクティブな走査信号（ＴＦＴをオンさせる走査信号電圧）を順次印加する。これにより、各色画素ＲＧＢＹの画素容量には、デジタル映像信号ＤＶに応じた電圧が保持されて液晶層に印加される。その結果、各色画素に設けられたＲＧＢＹのカラーフィルタによってデジタル映像信号ＤＶの表すカラー画像が表示部１に表示される。
【００４１】
図３は、色画素の構成に応じて得られる解像度を説明するための図である。図３の横軸は、各色画素構成により得られる空間周波数を示している。ここでは、モノクロの第１の画素構成１０１、ＲＧＢの３つの色画素による第２の画素構成１０２、ＲＧＢＹの４つの色画素による第３の画素構成１０３、及びＲＧＢＹの４つの色画素による第４の画素構成１０４、を比較している。ここで第３の画素構成１０３は、ＲＧＢＹの色画素の面積がいずれも同じ１：１：１：１の構成を有している。また第４の画素構成１０４は、ＲＧＢＹの色画素の面積比が、Ｒ：Ｂ：Ｇ：Ｙ＝１.６：１.０：１.６：１.０になっている。
【００４２】
例えば、水平方向が１９２０画素のフルハイビジョン（ＦＨＤ）のパネルを想定する。ここで１画素／ドットを基準とし、モノクロの第１の画素構成１０１の場合に、画素解像度を示す空間周波数をＦｎとする。ここでフルＨＤパネルでは、１９２０画素＝１９２０ドットとなって、１画素／ドット相当の解像度をもつ。そして、ＲＧＢの色画素による第２の画素構成１０２の場合には、１つの画素が３つの均等な面積をもつ色画素で構成されているため、空間周波数は、３倍の３Ｆｎとなる。また、フルＨＤのパネルでは、１９２０画素×３色画素＝５７６０ドットとなって、約０.３３画素／ドット相当の解像度となる。
【００４３】
また、ＲＧＢＹの色画素による第３の画素構成１０３の場合には、１つの画素が４つの均等な面積をもつ色画素で構成されているため、空間周波数は、モノクロの４倍の４Ｆｎとなる。フルＨＤのパネルでは、１９２０画素×４色画素＝７６８０ドットとなって、約０.２５画素／ドット相当の解像度となる。従ってＲＧＢＹの第３の画素構成１０３の場合には、ＲＧＢの第２の画素構成１０２よりも約１.３３倍細かい解像度となる。
【００４４】
さらに、ＲＧＢＹの色画素による第４の画素構成１０４の場合には、１つの画素がＲ：Ｇ：Ｂ：Ｙ＝１.６：１.０：１.６：１.０の比の４つの色画素で構成されている。従って、１.６の比をもつＲとＢの空間周波数は、Ｆｎ×５.２／１.６＝３.２５Ｆｎとなる。また、１.０の比をもつＧとＹの空間周波数は、Ｆｎ×５.２／１.０＝５.２Ｆｎとなる。
【００４５】
フルＨＤのパネルでは、ＲとＢの色画素の場合、１９２０×５.２／１.６＝６２４０ドットとなり、約０.３１画素／ドット相当の解像度となる。また、ＧとＹの色画素の場合、１９２０画素×５.２／１.０＝９９８４ドットとなって、約０.１９画素／ドット相当の解像度となる。従ってＲとＢの色画素の場合には、ＲＧＢの第２の画素構成１０２よりも約１.０８倍細かい解像度となり、面積の小さいＧとＹの色画素の場合には、ＲＧＢの第２の画素構成１０２よりも約１.７３倍細かい解像度となる。
【００４６】
本実施形態では、１画素をＲＧＢＹの色画素で構成し、各色画素についてサンプリングを行うことで、良好な映像品位を得ることができる。ここで、例えば、１画素がＲＧＢＹの順序に配列していることが重要である。この理由は、ＲＧＢＹのうち、高輝度比をもつＧとＹの色画素を離して配置することにある。高輝度であるＧ、Ｙの輝度が、Ｒ、Ｂの輝度より十分大きい場合には、１画素内で輝度を支配する高輝度の色画素によって輝度中心が２つになり、視覚的な解像度を向上させることができ、これにより擬似的な４Ｋ表示を可能とする。より具体的には、１画素内のＲＧＢＹにおいて、高輝度のＧ、Ｙの色画素をそれぞれ独立制御することで、擬似的に２画素に分離し、見かけの解像度を２倍の４Ｋとしている。
【００４７】
つまり、ＲＧＢＹの順序で配列することで、ＲＧＢＹのうちから輝度比の高いＧとＹとが隣接せずに離れて配置され、これにより空間解像度を高くしたときと同様の効果を奏し、映像品位を向上させることができる。ここでは、ＧとＹの輝度が高いことから、ＹＲＧＢ、ＧＲＹＢ、ＲＹＢＧ等の配列であっても同様の効果が得られる。
【００４８】
色画素の輝度が十分大きいか否かは、色画素の輝度が他の色画素の２倍以上の輝度であるか否かによって判別する。その根拠は、ＲＧＢ構成の画素において、輝度が支配的なＧはＢの約５倍の輝度をもち、Ｒの約２倍の輝度をもつ。ここでＧ、Ｙの輝度がＲ，Ｂの輝度の２倍以上あるときに、輝度が十分に大きいという。つまり、本発明に係る実施形態では、４色の色画素のうち２色の高輝度の色画素が、他の２色の低輝度の色画素の輝度に対して少なくとも２倍以上の輝度をもち、１つの画素内で、高輝度の色画素が離れて配置されていることが望ましい。
【００４９】
より具体的には、色画素を４つ配置した構成においては、他の色画素の輝度に対して少なくとも２倍以上の輝度をもつ色画素を、輝度に支配的な高輝度の色画素とし、この高輝度の色画素と、その他の色画素とを交互に配置する。これによって、画素を連続配置した構成において高輝度の色画素が交互に並び、その配列方向において視覚的な解像度が向上する。
【００５０】
高輝度の色画素とその他の色画素とを交互に配置する構成としては、ＲＧＢＹの配列のみに限定されることはない。例えば、ＲＧＢＷの配列や、ＲＹＢＧの配列を採用することを妨げるものではない。
【００５１】
また、本実施形態では、１つの画素内で、上記のような高輝度の色画素のそれぞれの面積を、他の色画素よりも小さくする。例えば、１画素内のＲＧＢＹの面積比を、Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｙ＝１.６：１.０：１.６：１.０とする。上記の図３にて説明したように、ＲＧＢＹを１.６：１.０：１.６：１.０の面積比で配置した第４の画素構成１０４の場合には、Ｒ、Ｂについては約０.３１画素／ドット相当の解像度が得られ、Ｇ、Ｙについては約０.１９画素／ドット相当の解像度が得られることがわかる。つまり、高輝度の色画素の面積比を小さくすることによって、見かけ上の解像度を向上させることができる。従って、輝度に支配的な高輝度の色画素の面積を、他の低輝度の色画素の面積よりも小さくすることが望ましい。
【００５２】
上記を踏まえ、本発明による表示装置において、水平方向の解像度を擬似的に４Ｋ（４０００画素相当）にするための構成は、以下を基本とする。
（１）表示パネルでは、４色の色画素によって１つの画素が構成され、色画素それぞれについて入力映像信号に基づく表示データを生成して表示させる。
（２）４色の色画素のうち２色の高輝度の色画素が、他の２色の低輝度の色画素の輝度に対して少なくとも２倍以上の輝度をもち、１つの画素内で、高輝度の色画素と、その高輝度の色画素以外の他の低輝度の色画素とが交互に配置され、且つ、１つの画素内で、高輝度の色画素のそれぞれの面積を、他の低輝度の色画素よりも小さくする。
（３）４色の色画素としてＲＧＢＹの色画素を用い、高輝度の色画素をＧ，Ｙとして、１つの画素内で、ＲＧＢＹ、ＹＲＧＢ、ＧＲＹＢ、ＲＹＧＢ等の順で色画素が配置されている。
【００５３】
図４は、図２の変換回路が備える水平処理部の構成例を示すブロック図である。図５は、画像信号の偶数列画素と奇数列画素に対する具体的な処理例を模式的に示した図である。本例では、変換回路６２に入力される画像信号（ＲＧＢ）の画素数が水平方向に３８４０、垂直方向に２１６０であり、画像信号の解像度は所謂４Ｋ２Ｋ解像度である。これに対して、４原色（ＲＧＢＹ）のカラー液晶パネルの画素数は水平方向に１９２０、垂直方向に１０８０であり、カラー液晶パネルはフルハイビジョンに対応した所謂２Ｋ１Ｋ解像度を有する。そして、４Ｋ２Ｋの画像信号を２Ｋ１Ｋのカラー液晶パネルに表示させるために、変換回路６２が水平方向について１／２倍の解像度変換を行う。
【００５４】
上記において、変換回路６２に入力される画像信号の水平方向の画素数は１／２に圧縮され、これにより、水平方向の物理的な画素数は１９２０となるが、本発明による液晶表示装置では、１画素を構成する４つの色画素を２分割し、１画素を２つの仮想的な画素として用いることで、視覚的な解像度としては２倍の３８４０画素分を保持することができる。換言すれば、水平方向について解像度の劣化を伴わずに１／２の画素数のカラー液晶パネルに表示させることができる。
【００５５】
図４に示すように、本例の変換回路６２は、水平処理部６２ａを備え、水平処理部６２ａは、偶数列画素多原色変換部６２１ａ、奇数列画素多原色変換部６２２ａ、クリップ部６２３ａを備える。水平処理部６２ａに入力された画像信号は、まず、水平方向偶数列の画素に対応する成分と、水平方向奇数列の画素に対応する成分とに分離され、それぞれ偶数列画素多原色変換部６２１ａと奇数列画素多原色変換部６２２ａとに入力される。そして、水平方向の偶数列と奇数列とでそれぞれ異なる多原色変換が行われた後に、各色毎に再合成される。再合成後の水平画素数は入力時の１／２の１９２０となる。
【００５６】
すなわち、図５に示すように、偶数列の画素は、基本的に赤色画素Ｒ及び緑色画素ＧのサブセットＳ１により表現されるよう、信号処理が行われる。このとき、画像信号の色によってはサブセットＳ１だけでは表現できない場合があり、この場合、サブセットＳ１に隣接する黄色画素Ｙ及び青色画素Ｂも補助的に使用される。つまり、サブセットＳ１の少なくとも一部及び補助的に使用される黄色画素Ｙ及び青色画素Ｂにより、仮想的な１画素を構成する。
【００５７】
同様に、奇数列の画素は、基本的に青色画素Ｂ及び黄色画素ＹのサブセットＳ２により表現されるよう、信号処理が行われる。このとき、画像信号の色によってはサブセットＳ２だけでは表現できない場合があり、この場合、サブセットＳ２に隣接する緑色画素Ｇ及び赤色画素Ｒも補助的に使用される。つまり、サブセットＳ２の少なくとも一部及び補助的に使用される緑色画素Ｇ及び赤色画素Ｒにより、仮想的な１画素を構成する。
【００５８】
このように、もともとの画像信号の２画素（偶数列、奇数列）分をそれぞれ１つのサブセットに割り当てるようにする。この信号処理が行われると、３原色の画像信号は偶数列画素、奇数列画素毎に４種類の色画素で表現されることになるため、これを色画素単位で加算合成し、画素数が１／２に圧縮された４原色の画像信号を得ることができる。なお、補助点灯の量によっては色画素単位での加算後にオーバーフローが発生する可能性があるため、オーバーフロー対策として、クリップ部６２３ａにてクリッピング処理を行う。また、予めオーバーフローが発生しないように各サブセットへの割り当て時に正規化を行ってもよい。
【００５９】
上記において、画像信号の偶数列画素がサブセットＳ１、奇数列画素がサブセットＳ２でそれぞれ表されるので、表示解像度の２倍の表現が可能となる。本例の場合、水平方向の画素数が１９２０のカラー液晶パネルで３８４０画素分の解像度表現が可能となる。
【００６０】
図６は、図２の変換回路が備える水平処理部の他の構成例を示すブロック図である。本例の変換回路６２は、水平処理部６２ａ′を備え、水平処理部６２ａ′は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６２４ａ、多原色変換部６２５ａ、サンプリング部６２６ａ、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６２７ａ、輝度変換部６２８ａ、サブ画素レンダリング部６２９ａ、クリップ部６３０ａを備える。
【００６１】
上記において、水平処理部６２ａに入力された画像信号は、ＬＰＦ６２４ａ及びＨＰＦ６２７ａにより低域信号と高域信号とに分離されて処理される。ＬＰＦ６２４ａを通過した低域信号は、多原色変換部６２５ａによって多原色変換（３色から４色への変換）が行われた後、サンプリング部６２６ａによりカラー液晶パネル側の解像度でサンプリングされる。この結果得られた信号には高域成分が存在しないので、解像度は劣化しているが色成分は正しく保存されている。
【００６２】
一方、ＨＰＦ６２７ａを通過した高域信号は、輝度変換部６２８ａで輝度信号Ｙｄに変換された後、サブ画素レンダリング部６２９ａにより、図７に模式的に示しているように、偶数列画素、奇数列画素毎にサブセットＳ１、サブセットＳ２に割り当てられる。赤色画素Ｒ及び緑色画素Ｇにより構成されるサブセットＳ１は偶数列画素の高域輝度成分を表現するように点灯制御される。同様に、青色画素Ｂ及び黄色画素Ｙにより構成されるサブセットＳ２は奇数列画素の高域輝度成分を表現するように点灯制御される。これらの信号には画像信号の高域成分が保存されている。
【００６３】
サブセットＳ１には、赤色画素Ｒ及び緑色画素Ｇで構成されているため、輝度表現だけでなく色付きが発生する。サブセットＳ２も同様に色付きが発生する。しかしながら、人間の視感度は空間周波数が高域の部分では色の分離精度が落ちるので、ＨＰＦ６２７ａの設計を適切に行い（カットオフ周波数ｆｃを色分離限界の周波数より上に設定することで、色付きとして見え難くなる）、さらに、サブセットＳ１，Ｓ２のそれぞれに隣接する色画素を補助的に点灯制御することで、このような問題を回避することができる。
【００６４】
そして、高域成分を含まない色成分が保存されている低域成分信号と、サブセットＳ１，Ｓ２それぞれに割り当てられた高域成分信号とが加算され、クリップ部６３０ａでは、加算後のオーバーフロー対策としてクリッピング処理が施される。これにより、水平方向について１／２画素数のカラー液晶パネルに、色及び解像度共に保存された画像信号を再現することができる。
【００６５】
次に、本発明による表示装置が備える画素分割構造について説明する。
表示部１のカラー液晶パネルは、画素分割構造（マルチ画素構造）を有し、これにより視野角特性を向上させることができる。具体的には、カラー液晶パネルは、行方向および列方向（マトリクス状）に配された複数の画素のそれぞれが、ある階調において互いに異なる輝度を表示する第１副画素および第２副画素を有する。なお、本例のカラー液晶パネルは、フルハイビジョン映像に対応した水平１９２０×垂直１０８０（２Ｋ１Ｋ）の画素を持つものとする。
【００６６】
図８は、表示部１のカラー液晶パネルの１つの画素１２を示す等価回路図であり、図９は、表示部１のカラー液晶パネルの一部の接続関係を示す平面図であり、図１０は、表示部１のカラー液晶パネルの一部の表示状態を模式的に示す平面図である。
【００６７】
図８に示すように、画素１２には、第１副画素電極１２１ａおよび第２副画素電極１２１ｂが含まれている。第１副画素電極１２１ａは、第１トランジスタ１２５ａを介してゲートライン１２２およびソースライン１２４に接続されている。第２副画素電極１２１ｂは、第２トランジスタ１２５ｂを介してゲートライン１２２およびソースライン１２４に接続されている。第１副画素電極１２１ａと対向電極ｃｏｍとの間には第１液晶容量Ｃｌｃ１が形成され、第２副画素電極１２１ｂと対向電極ｃｏｍとの間には第２液晶容量Ｃｌｃ２が形成されている。第１副画素電極１２１ａと第１ＣＳライン（第１保持容量配線）１２３ａとの間には第１保持容量ＣＳ１が形成され、第２副画素電極１２１ｂと第２ＣＳライン（第２保持容量配線）１２３ｂとの間には第２保持容量ＣＳ２が形成されている。
【００６８】
第１副画素電極１２１ａおよび第２副画素電極１２１ｂに、共通のソースライン１２４からソース信号電圧（表示信号電圧）を供給しておき、その後、各トランジスタ１２５ａ、１２５ｂをオフ状態にした後に、第１ＣＳライン１２３ａおよび第２ＣＳライン１２３ｂの電圧（保持容量配線信号）を互いに異なるように変化（レベルシフト）させる。これにより、第１液晶容量Ｃｌｃ１と第２液晶容量Ｃｌｃ２とに印加される電圧が互いに異なり、１つの画素内に、輝度が相対的に高くなる明副画素と、輝度が相対的に低くなる暗副画素とが形成される。なお、この画素分割駆動は、オン（動作）／オフ（停止）の制御が可能である。
【００６９】
表示部１のカラー液晶パネルでは、図９および図１０に示すように、明副画素および暗副画素（ハッチングの副画素）が、市松模様状に配置される。なお、明副画素および暗副画素の配置は、この市松模様状でなくてもよく、例えば、明副画素および暗副画素がそれぞれ水平方向に一直線上に配置されていてもよい。すなわち、この場合、上側の副画素が全て明副画素または暗副画素、下側の副画素が全て暗副画素または明副画素となる。
【００７０】
このように、画素分割駆動をオンすることで、垂直方向の表示データ（１Ｋ）の１画素毎の階調を、２つの副画素の輝度を異ならせ、２つの副画素の合成輝度により表示させる。これにより、視野角特性を向上させることができる。例えば、図１１（Ａ）に示すように、表示データ（垂直１Ｋ）のある画素の階調が１２８の場合には、カラー液晶パネルの一方の副画素が０、他方の副画素が２５５となるように、それぞれの副画素の輝度を制御し、２つの副画素の合成輝度により１２８を表現する。この場合、表示データの垂直方向の１画素に対して、カラー液晶パネルの１画素内の２つの副画素が対応するため、垂直方向の解像度自体は変わらない。
【００７１】
ここで、上記では、画素分割駆動をオンして、２つの副画素を視野角特性の向上に用いたが、画素分割駆動をオフにすることで、擬似４Ｋ２Ｋ表示の際に、これら２つの副画素を解像度の向上に用いることができる。具体的には、垂直方向の表示データ（２Ｋ）の１画素毎の階調を、副画素それぞれの輝度により表示させる。これにより、垂直方向の解像度を向上させることができる。例えば、図１１（Ｂ）に示すように、表示データ（垂直２Ｋ）のある画素の階調が１２８，１２０の場合には、カラー液晶パネルの副画素がそれぞれ１２８，１２０となるように、副画素の輝度を制御すればよい。この場合、カラー液晶パネルの１画素内の２つの副画素それぞれが、表示データの垂直方向の１画素に対応するため、垂直方向の解像度は２倍（２Ｋ）となる。なお、表示データの画素の階調は、上記では１２８，１２０を例示したが、後述する解像度変換部（図１２）でどのような解像度変換を行うかによって異なるものとする。
【００７２】
（実施例１）
図１２は、図２に示した液晶表示装置の主要部の構成例を説明するためのブロック図である。映像処理回路３は、入力映像信号の解像度を、第１の解像度または第２の解像度に変換し、解像度変換した映像信号を出力する解像度変換部３１と、解像度変換後の映像信号に対して、コントラスト調整や、エンハンス（輪郭強調）処理などを行う画質補正部３２と、各種の制御データを格納するメモリ３３とを備える。メモリ３３は、ユーザにより設定可能な所定のモード毎に選択すべき解像度を対応付けたモード設定テーブル３４を格納する。第１の解像度は、例えば、４Ｋ２Ｋなどの高解像度であり、第２の解像度は、例えば、２Ｋ１Ｋなどの低解像度である。また、第１の解像度は、解像度を優先する４Ｋ２Ｋなどの解像度であり、第２の解像度は、視野角を優先する４Ｋ１Ｋなどの解像度である。この場合、第１の解像度の垂直方向の解像度は、第２の解像度の垂直方向の解像度の２倍となる。
【００７３】
また、表示制御回路６１内の変換回路６２は、解像度変換後の映像信号を４色の映像信号に変換する水平処理部６２ａと、４色の映像信号に対して画素分割駆動を行うか否かを制御する垂直処理部６２ｂとを備える。
【００７４】
解像度変換部３１には、フルハイビジョン映像（２Ｋ１Ｋ映像ともいう）や、超高解像度映像（４Ｋ２Ｋ映像ともいう）などが入力される。また、解像度変換部３１には、モード設定情報が入力される。モード設定情報とは、図示しない操作入力部からユーザの操作に従って設定された所定のモードを判定するための情報である。所定のモードの一例としては、映画モード、標準モード、ダイナミックモード、家族モード、ゲームモード、壁紙モード、ＰＣモード等がある。
【００７５】
映画モードとは、映画を最適に表示するためのモードである。一般的に、映画を視聴する際は、映画館にいるような状態で視聴したいという要望がある。また、映画のディテールも堪能したいという要望もあることから、解像度ができるだけ高い状態が望まれる。また、１人で集中して視聴する場合も多い。
【００７６】
標準モードとは、最も一般的な視聴モードであり、一般家庭でのテレビ視聴時に用いられるモードである。最も使用する頻度が高いモードであることから、テレビのもつ性能を極力発揮することが望まれる。したがって、解像度についても、より高い解像度を設定することが望まれる。
【００７７】
ダイナミックモードとは、主に店頭で使用されるモードである。コントラスト、輝度、解像度等、購入意欲を湧かせるようなメリハリのある、よりきれいで細やかな表示が求められる。そのため、解像度も最高の解像度での表示が必要である。
【００７８】
家族モードとは、一人ではなく、多人数での視聴時に選択されるモードである。２〜３人程度の人数であれば、一人の場合と同様の角度からテレビを視聴することになるが、さらに多人数である６〜８人等で見る場合には、人によっては、テレビをかなり斜めから見ることになる。そのため、テレビの視野角性能の影響を受けるため、より視野角性能のよい設定が求められる。
【００７９】
ゲームモードとは、テレビゲームを行う際のモードである。画質的には、メリハリのある映像が求められる。一般的には、画面のディテールを見るようなことは少なく、画面全体が明確な映像が求められる。また、対戦型のゲームでは、複数のユーザが、画面の右、左に分かれてゲームを操作する場合も多い。その際、視野角特性が悪いと、画面が見にくく、ゲームがし難くなる、そのため、視野角特性のよい設定が求められる。
【００８０】
壁紙モードとは、テレビ画面に静止画を表示することで、テレビ番組を視聴しないときにテレビを有効活用するものである。ユーザは、番組を視聴するわけではないので、テレビと正対した位置にいるとは限らず、場合によっては、テレビの側面方向から見る場合もある。映像は、壁紙、ポスター等の意味合いであることから緻密な表示はあまり必要とはされない。
【００８１】
ＰＣモードは、パソコン等の画面として使用する際の画質モードである。画質的には、コントラストを強調し、彩度を下げ気味とする場合が多い。パソコンの映像では、１ドットごとが明確に認識できることが重要である。文字を表示する際は特に鮮明であることが重要である。そのため、擬似的に解像度を上げ、ドットが不鮮明になるよりも、入力信号の解像度によって正確に表示することが求められる。また、複数人で画面を見ながら検討するような場合には正面から見た映像と斜めから見た映像との差が極力少ないことが望まれる。
【００８２】
上記において、映画モード、標準モード、ダイナミックモードの場合、基本的に一人あるいは少人数での視聴を前提としており、視野角特性よりも解像度が重視される。映画モードの例を図１３（Ａ）に示す。これらのモードの場合、解像度変換部３１は、入力映像信号の解像度を、解像度を優先させる第１の解像度（４Ｋ２Ｋ）に変換する。なお、入力映像信号が４Ｋ２Ｋの場合には、変換せずにそのまま出力すればよい。解像度変換の方法としては、例えば、単純に画素値を複写するＮ（Ｎ≧２）倍スケーラや、公知のバイリニア法、バイキュービック法などを用いることができるが、特に限定されるものではない。
【００８３】
また、家族モード、ゲームモード、壁紙モードの場合、多人数により様々な角度から見られることを前提としており、解像度よりも視野角特性が重視される。家族モードの例を図１３（Ｂ）に示す。また、ＰＣモードの場合、所定のアプリケーションソフトウェアにより作成された文字データ等を表示させることが多いことから、解像度よりも視野角特性が重視される。これらのモードの場合、解像度変換部３１は、入力映像信号の解像度を、視野角を優先させる第２の解像度（４Ｋ１Ｋ）に変換する。
【００８４】
すなわち、解像度変換部３１は、モード設定情報が入力されると、メモリ３３に格納されているモード設定テーブル３４を参照し、入力されたモード設定情報に応じて、例えば、解像度優先の第１の解像度（４Ｋ２Ｋ）、あるいは、視野角優先の第２の解像度（４Ｋ１Ｋ）を選択し、選択した解像度で入力映像信号の解像度を変換する。つまり、第１の解像度の垂直方向の解像度は２Ｋであり、第２の解像度の垂直方向の解像度（１Ｋ）の２倍となる。
【００８５】
（実施例２）
上記例では、モード設定情報に応じて、第１の解像度と第２の解像度とを切り換えているが、他の実施例として、モード設定情報の代わりに、ユーザが図示しないメニュー画面から第１の解像度または第２の解像度を指定するようにしてもよい。なお、第１の解像度の水平解像度、垂直解像度のうちの少なくとも一方が第２の解像度よりも高くなっていればよく、第２の解像度が２Ｋ１Ｋなどの低解像度であってもよい。
【００８６】
（実施例３）
ここで、所定のモードとして、コンテンツの内容に応じて、第１の解像度と第２の解像度とを切り換えるコンテンツ連動モードを設定できるようにしてもよい。解像度変換部３１は、モード設定情報からコンテンツ連動モードと判定した場合、入力映像信号のコンテンツに係る関連情報からコンテンツの内容を特定し、特定したコンテンツの内容に応じて、第１の解像度または第２の解像度を切り換えて解像度変換を行う。コンテンツに係る関連情報として、例えば、デジタル放送波から取得されるジャンル情報を使用できるが、このジャンル情報には、映画、スポーツ、ニュース、バラエティー、コメディ、アニメ、ドラマ、コンサート、クラシック等が含まれる。
【００８７】
上記において、例えば、ジャンル情報からコンテンツの内容が“スポーツ”、“映画”、“ニュース”等の場合には、解像度を優先する第１の解像度に切り換え、“コメディ”等の場合には、視野角を優先する第２の解像度に切り換える。この場合、これらのジャンルに対して選択すべき解像度（第１の解像度または第２の解像度）を対応付けてメモリ３３に記憶しておけばよい。
【００８８】
（実施例４）
また、図１４に示すように、液晶表示装置を視聴するユーザを撮影するカメラ１５を備え、所定のモードとして、カメラ１５で撮影したユーザの人数に応じて、第１の解像度と第２の解像度とを切り換えるカメラ連動モードを設定できるようにしてもよい。解像度変換部３１は、モード設定情報からカメラ連動モードと判定した場合、カメラ１５で撮影したユーザの人数を特定し、特定したユーザの人数に応じて、第１の解像度または第２の解像度を切り換えて解像度変換を行う。例えば、人数が３人以下の場合には、解像度を優先する第１の解像度に切り換え、人数が３人を超える場合には、視野角を優先する第２の解像度に切り換える。この場合、ユーザの人数に対して選択すべき解像度（第１の解像度または第２の解像度）を対応付けてメモリ３３に記憶しておけばよい。なお、ユーザの人数の特定は、例えば、公知の顔検出技術などを用いて行うことができる。
【００８９】
（実施例５）
また、さらに他の実施例として、所定のモードとして、動画表示に最適な動画応答性優先モードを設定できるようにしてもよい。２Ｋ１Ｋ解像度の映像信号が入力された場合、解像度はそのままで、フレームレートが例えば２４０Ｈｚ（４倍速）に変換されて出力される。このモードは、３Ｄコンテンツなどを視聴する際に設定され、これにより動画応答性が改善される。
【００９０】
次に、解像度変換部３１で解像度変換された変換映像信号（４Ｋ２Ｋまたは４Ｋ１Ｋ）は、画質補正部３２を介して、変換回路６２の水平処理部６２ａへ入力される。水平処理部６２ａでは、３色の変換映像信号ＲＧＢに所定の信号処理を施してカラー液晶パネルの水平解像度に合った４色の映像信号ＲＧＢＹに変換することにより、擬似４Ｋ化し、擬似４Ｋ化した映像信号を垂直処理部６２ｂに出力する。ここで、所定の信号処理とは、具体的には、前述の図４及び図５で説明したように、３色の変換映像信号ＲＧＢのうち水平方向偶数列の画素の階調を、４色の色画素の赤色画素Ｒ及び緑色画素Ｇに割り当てると共に、水平方向奇数列の画素の階調を、４色の色画素の青色画素Ｂ及び黄色画素Ｙに割り当てた後に、４色の色画素に割り当てた階調を各色毎に加算合成することで、ＲＧＢＹの１画素を擬似的に２画素に分離し、見かけの解像度を２倍の４Ｋ（擬似４Ｋ）としている。なお、水平処理部６２ａの処理として、図６及び図７で説明した方法を適用してもよいことは言うまでもない。
【００９１】
垂直処理部６２ｂでは、さらに、上記で擬似４Ｋ化した４色の映像信号について、解像度優先の第１の解像度であるか、視野角優先の第２の解像度であるかを判定し、判定結果に基づいて画素分割駆動をオンするか否か判定する。具体的には、映像信号の垂直解像度が２Ｋであれば、第１の解像度であり、１Ｋであれば、第２の解像度と判定される。そして、垂直処理部６２ｂは、解像度優先の第１の解像度と判定した場合、擬似４Ｋ２Ｋの映像信号を出力する。カラー液晶パネルでは、擬似４Ｋ２Ｋの映像信号に対して、画素分割駆動をオフし、擬似４Ｋ２Ｋの映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、カラー液晶パネルの副画素それぞれの輝度により表示する。
【００９２】
また、垂直処理部６２ｂは、視野角優先の第２の解像度と判定した場合、擬似４Ｋ１Ｋの映像信号を出力する。カラー液晶パネルでは、擬似４Ｋ１Ｋの映像信号に対して、画素分割駆動をオンし、擬似４Ｋ１Ｋの映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、カラー液晶パネルの垂直２つの副画素の輝度を異ならせ、これら２つの副画素の合成輝度により表示する。すなわち、表示制御回路６１は、４色の映像信号の解像度が第１の解像度である場合、４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、カラー液晶パネルの副画素単位の輝度により表示させ、また、４色の映像信号の解像度が第２の解像度である場合、４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、カラー液晶パネルの２つの副画素の輝度を異ならせ、２つの副画素の合成輝度により表示させる。
【００９３】
このように、本発明によれば、擬似的に４Ｋ２Ｋ表示が可能な表示装置において、ユーザにより設定可能な所定のモード設定などに応じて、例えば、解像度を優先する第１の解像度と、視野角を優先する第２の解像度とを選択できるため、ユーザの使用用途に応じて、最適な画質で映像表示することができる。
【００９４】
なお、第１の解像度が高解像度表示を行うための４Ｋ２Ｋであり、第２の解像度が低解像度表示を行うための２Ｋ１Ｋである場合も、基本的な処理の流れは上記と同様である。すなわち、解像度変換部３１で解像度変換された変換映像信号（４Ｋ２Ｋまたは２Ｋ１Ｋ）は、画質補正部３２を介して、変換回路６２の水平処理部６２ａへ入力される。水平処理部６２ａでは、３色の変換映像信号ＲＧＢをカラー液晶パネルの水平解像度に合った４色の映像信号ＲＧＢＹに変換するが、２Ｋ１Ｋの映像信号に対しては擬似４Ｋ化せず、２Ｋ１Ｋの４色の映像信号を垂直処理部６２ｂに出力する。垂直処理部６２ｂでは、上記と同様に、映像信号の垂直解像度が２Ｋであれば、第１の解像度であり、１Ｋであれば、第２の解像度と判定される。
【符号の説明】
【００９５】
１…表示部、２…入力部、３…映像処理回路、４…制御部、５…光源制御回路、６…駆動制御回路、７…カラーフィルタ、８…液晶パネル本体、９…バックライト光源、１１…画素、１２…色画素、１３…データ信号線駆動回路、１４…走査信号線駆動回路、１５…カメラ、３１…解像度変換部、３２…画質補正部、３３…メモリ、３４…モード設定テーブル、６１…表示制御回路、６２…変換回路、６２ａ，６２ａ′…水平処理部、６２ｂ…垂直処理部、１０１，１０２，１０３，１０４…画素構成、６２１ａ…偶数列画素多原色変換部、６２２ａ…奇数列画素多原色変換部、６２３ａ…クリップ部、６２４ａ…ＬＰＦ、６２５ａ…多原色変換部、６２６ａ…サンプリング部、６２７ａ…ＨＰＦ、６２８ａ…輝度変換部、６２９ａ…サブ画素レンダリング部、６３０ａ…クリップ部。
【図１】
2015055645.tif 000003
【図２】
2015055645.tif 000004
【図３】
2015055645.tif 000005
【図４】
2015055645.tif 000006
【図５】
2015055645.tif 000007
【図６】
2015055645.tif 000008
【図７】
2015055645.tif 000009
【図８】
2015055645.tif 000010
【図９】
2015055645.tif 000011
【図１０】
2015055645.tif 000012
【図１１】
2015055645.tif 000013
【図１２】
2015055645.tif 000014
【図１３】
2015055645.tif 000015
【図１４】
2015055645.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月10日(2014.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の解像度または第２の解像度で表示可能な表示パネルを備えた表示装置であって、
入力映像信号の解像度を、前記第１の解像度または前記第２の解像度に変換し、解像度変換した映像信号を出力する解像度変換部と、
該解像度変換部から出力された映像信号を前記表示パネルに表示させる表示制御部とを備え、
前記ユーザにより設定可能な所定のモード設定に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えて解像度変換することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、前記第１の解像度時の視野角が、前記第２の解像度時の視野角と異なることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表示装置において、前記第１の解像度の水平解像度が前記第２の水平解像度よりも高い、および／または、前記第１の解像度の垂直解像度が前記第２の垂直解像度よりも高いことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置において、前記第１の解像度の水平解像度は前記第２の解像度の水平解像度と同じであり、前記第１の解像度の垂直解像度は前記第２の解像度の垂直解像度の２倍であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、前記表示パネルは、互いに異なる４色の色画素を水平方向に所定の順番で並べて１つの画素が構成されると共に、前記４色の色画素のそれぞれが、垂直方向に隣接する２つの副画素に分割されており、
前記表示制御部は、前記解像度変換部から出力された映像信号に所定の信号処理を施して前記表示パネルの水平解像度に合った４色の映像信号に変換すると共に、
前記４色の映像信号の解像度が前記第１の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記副画素単位の輝度により表示させ、
前記４色の映像信号の解像度が前記第２の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記２つの副画素の輝度を異ならせ、該２つの副画素の合成輝度により表示させることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置において、前記所定のモードとして、映画を最適に表示させるための映画モード、標準的な画質で映像を表示させるための標準モード、より鮮明な画質で映像を表示させるためのダイナミックモードのいずれか１または複数を有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記映画モード、前記標準モード、前記ダイナミックモードのいずれかであった場合、前記第１の解像度により解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置において、前記所定のモードとして、多人数で視聴する際に最適な画質で映像を表示させるための家族モード、ゲームを多人数で行う際に最適な画質でゲームの映像を表示させるためのゲームモード、静止画を最適に表示させるための壁紙モード、パーソナルコンピュータから出力されたデータを最適に表示させるためのＰＣモードのいずれか１または複数を有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記家族モード、前記ゲームモード、前記壁紙モード、前記ＰＣモードのいずれかであった場合、前記第２の解像度により解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置において、前記所定のモードとして、コンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるコンテンツ連動モードを有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記コンテンツ連動モードであった場合、前記入力映像信号のコンテンツに係る関連情報からコンテンツの内容を特定し、該特定したコンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置において、該表示装置を視聴するユーザを撮影するカメラを備え、前記所定のモードとして、前記カメラで撮影したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるカメラ連動モードを有し、
前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記カメラ連動モードであった場合、前記カメラで撮影したユーザの人数を特定し、該特定したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の表示装置において、前記表示パネルは、前記４色の色画素のうち２色の高輝度の色画素が、他の２色の低輝度の色画素の輝度に対して少なくとも２倍以上の輝度を持ち、前記１つの画素内で、前記高輝度の色画素と前記低輝度の色画素とが交互に配置され、且つ、前記高輝度の色画素のそれぞれの面積を前記低輝度の色画素の面積よりも小さくしたことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示装置において、前記高輝度の色画素は、緑色及び黄色であり、前記低輝度の色画素は、赤色及び青色であることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の表示装置において、前記表示制御部は、前記所定の信号処理として、前記解像度変換部から出力された映像信号のうち水平方向偶数列の画素の階調を、前記４色の色画素の赤色画素及び緑色画素に割り当てると共に、水平方向奇数列の画素の階調を、前記４色の色画素の青色画素及び黄色画素に割り当てた後に、前記４色の色画素に割り当てた階調を各色毎に加算合成することを特徴とする表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、第１の解像度または第２の解像度で表示可能な表示パネルを備えた表示装置であって、入力映像信号の解像度を、前記第１の解像度または前記第２の解像度に変換し、解像度変換した映像信号を出力する解像度変換部と、該解像度変換部から出力された映像信号を前記表示パネルに表示させる表示制御部とを備え、前記ユーザにより設定可能な所定のモード設定に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えて解像度変換することを特徴としたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記第１の解像度時の視野角が、前記第２の解像度時の視野角と異なることを特徴としたものである。
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記第１の解像度の水平解像度が前記第２の水平解像度よりも高い、および／または、前記第１の解像度の垂直解像度が前記第２の垂直解像度よりも高いことを特徴としたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記第１の解像度の水平解像度は前記第２の解像度の水平解像度と同じであり、前記第１の解像度の垂直解像度は前記第２の解像度の垂直解像度の２倍であることを特徴としたものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第５の技術手段は、第４の技術手段において、前記表示パネルは、互いに異なる４色の色画素を水平方向に所定の順番で並べて１つの画素が構成されると共に、前記４色の色画素のそれぞれが、垂直方向に隣接する２つの副画素に分割されており、前記表示制御部は、前記解像度変換部から出力された映像信号に所定の信号処理を施して前記表示パネルの水平解像度に合った４色の映像信号に変換すると共に、前記４色の映像信号の解像度が前記第１の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記副画素単位の輝度により表示させ、前記４色の映像信号の解像度が前記第２の解像度である場合、前記４色の映像信号の垂直方向１画素毎の階調を、前記２つの副画素の輝度を異ならせ、該２つの副画素の合成輝度により表示させることを特徴としたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第６の技術手段は、第１〜第５のいずれか１の技術手段において、前記所定のモードとして、映画を最適に表示させるための映画モード、標準的な画質で映像を表示させるための標準モード、より鮮明な画質で映像を表示させるためのダイナミックモードのいずれか１または複数を有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記映画モード、前記標準モード、前記ダイナミックモードのいずれかであった場合、前記第１の解像度により解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第７の技術手段は、第１〜第６のいずれか１の技術手段において、前記所定のモードとして、多人数で視聴する際に最適な画質で映像を表示させるための家族モード、ゲームを多人数で行う際に最適な画質でゲームの映像を表示させるためのゲームモード、静止画を最適に表示させるための壁紙モード、パーソナルコンピュータから出力されたデータを最適に表示させるためのＰＣモードのいずれか１または複数を有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記家族モード、前記ゲームモード、前記壁紙モード、前記ＰＣモードのいずれかであった場合、前記第２の解像度により解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第８の技術手段は、第１〜第７のいずれか１の技術手段において、前記所定のモードとして、コンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるコンテンツ連動モードを有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記コンテンツ連動モードであった場合、前記入力映像信号のコンテンツに係る関連情報からコンテンツの内容を特定し、該特定したコンテンツの内容に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第９の技術手段は、第１〜第８のいずれか１の技術手段において、該表示装置を視聴するユーザを撮影するカメラを備え、前記所定のモードとして、前記カメラで撮影したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度と前記第２の解像度とを切り換えるカメラ連動モードを有し、前記解像度変換部は、前記表示装置に設定されたモードが、前記カメラ連動モードであった場合、前記カメラで撮影したユーザの人数を特定し、該特定したユーザの人数に応じて、前記第１の解像度または前記第２の解像度を切り換えて解像度変換を行うことを特徴としたものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第１０の技術手段は、第５の技術手段において、前記表示パネルは、前記４色の色画素のうち２色の高輝度の色画素が、他の２色の低輝度の色画素の輝度に対して少なくとも２倍以上の輝度を持ち、前記１つの画素内で、前記高輝度の色画素と前記低輝度の色画素とが交互に配置され、且つ、前記高輝度の色画素のそれぞれの面積を前記低輝度の色画素の面積よりも小さくしたことを特徴としたものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明によれば、ユーザにより設定可能な所定のモード設定に応じて、複数の解像度を切り換えて解像度変換できるため、ユーザの使用用途に応じて、最適な画質で映像表示することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
なお、第１の解像度の水平解像度、垂直解像度のうちの少なくとも一方が第２の解像度よりも高くなっていればよく、第２の解像度が２Ｋ１Ｋなどの低解像度であってもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
（実施例２）
ここで、所定のモードとして、コンテンツの内容に応じて、第１の解像度と第２の解像度とを切り換えるコンテンツ連動モードを設定できるようにしてもよい。解像度変換部３１は、モード設定情報からコンテンツ連動モードと判定した場合、入力映像信号のコンテンツに係る関連情報からコンテンツの内容を特定し、特定したコンテンツの内容に応じて、第１の解像度または第２の解像度を切り換えて解像度変換を行う。コンテンツに係る関連情報として、例えば、デジタル放送波から取得されるジャンル情報を使用できるが、このジャンル情報には、映画、スポーツ、ニュース、バラエティー、コメディ、アニメ、ドラマ、コンサート、クラシック等が含まれる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
（実施例２）
また、図１４に示すように、液晶表示装置を視聴するユーザを撮影するカメラ１５を備え、所定のモードとして、カメラ１５で撮影したユーザの人数に応じて、第１の解像度と第２の解像度とを切り換えるカメラ連動モードを設定できるようにしてもよい。解像度変換部３１は、モード設定情報からカメラ連動モードと判定した場合、カメラ１５で撮影したユーザの人数を特定し、特定したユーザの人数に応じて、第１の解像度または第２の解像度を切り換えて解像度変換を行う。例えば、人数が３人以下の場合には、解像度を優先する第１の解像度に切り換え、人数が３人を超える場合には、視野角を優先する第２の解像度に切り換える。この場合、ユーザの人数に対して選択すべき解像度（第１の解像度または第２の解像度）を対応付けてメモリ３３に記憶しておけばよい。なお、ユーザの人数の特定は、例えば、公知の顔検出技術などを用いて行うことができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
（実施例４）
また、さらに他の実施例として、所定のモードとして、動画表示に最適な動画応答性優先モードを設定できるようにしてもよい。２Ｋ１Ｋ解像度の映像信号が入力された場合、解像度はそのままで、フレームレートが例えば２４０Ｈｚ（４倍速）に変換されて出力される。このモードは、３Ｄコンテンツなどを視聴する際に設定され、これにより動画応答性が改善される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
このように、本発明によれば、擬似的に４Ｋ２Ｋ表示が可能な表示装置において、ユーザにより設定可能な所定のモード設定に応じて、例えば、解像度を優先する第１の解像度と、視野角を優先する第２の解像度とを選択できるため、ユーザの使用用途に応じて、最適な画質で映像表示することができる。