(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有し、前記各画素が、加法混色による白色表示の分解色に相当する複数の基本色のそれぞれを表示する複数の基本色サブ画素と、白色を表示する白色サブ画素とからなる表示パネルと、
任意の前記画素について、前記各基本色の全てに対応する基本色階調信号が同時に入力されたとき、前記基本色階調信号を、白色を加えた変換階調信号に変換して同時に出力する階調信号変換部と、
該階調信号変換部から前記変換階調信号が入力されると、前記各基本色サブ画素及び白色サブ画素に対して、対応するサブ画素階調信号を供給する駆動手段とを備えてなる画像表示装置であって、
前記階調信号変換部は、
前記基本色階調信号の前記基本色毎の階調値を各輝度値に変換し、前記各輝度値から最大輝度値及び最小輝度値を算出し、あらかじめ設定されている前記複数の基本色サブ画素による第１の全白表示輝度と前記白色サブ画素による第２の全白表示輝度と前記各輝度値と前記最小輝度値とに基づいて、前記複数の基本色及び白色に対応した第１の多色輝度値を算出し、前記第１の多色輝度値の最大値と前記最大輝度値と基本色使用輝度比とに基づいて当該第１の多色輝度値をそれぞれ所定の上限値以下に補正するための補正定数を算出し、前記第１の多色輝度値と前記補正定数とに基づいて第２の多色輝度値を算出し、前記第２の多色輝度値を階調値に変換して前記変換階調信号を生成すると共に、
前記補正定数の算出では、入力された前記基本色階調信号に基づいて前記変換階調信号を生成する際、該変換階調信号の各基本色及び白色の各階調値に、入力された前記基本色階調信号の各階調値をどの程度使用するかを輝度値の比率として表した前記基本色使用輝度比が設定され、前記最大輝度値が０よりも大きいときは、前記補正定数を前記基本色使用輝度比に反比例させて調節する構成になされていて、
前記基本色使用輝度比は、各基本色及び白色に対応する任意の前記第１の多色輝度値を同じ比率で一律に小さくするためのパラメータとして前記補正定数に組み込まれていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、
前記各画素が、加法混色により白色表示を得るための３原色を表示する３つの基本色サブ画素と、前記白色サブ画素とから構成され、
前記階調信号変換部は、
入力された前記３原色に対応する３色階調信号から前記３原色及び白色に対応する４色階調信号を生成して前記駆動手段へ送出する４色階調信号生成部として構成され、
前記駆動手段は、
前記４色階調信号が入力され、前記各基本色サブ画素及び白色サブ画素に対して、対応するサブ画素階調信号を供給する構成とされ、
前記４色階調信号生成部は、
前記３色階調信号を前記表示パネルのガンマ特性に応じてガンマ変換して前記３原色に対応した３色階調値を３色輝度値に変換し、前記３色輝度値から最大輝度値及び最小輝度値を算出し、あらかじめ設定されている前記３原色に対応した基本色サブ画素による第１の全白表示輝度と前記白色サブ画素による第２の全白表示輝度と前記３色輝度値と前記最小輝度値とに基づいて、前記３原色及び白色に対応した第１の４色輝度値を算出し、前記第１の４色輝度値の最大値と前記最大輝度値と３原色使用輝度比とに基づいて当該第１の４色輝度値をそれぞれ所定の上限値以下に補正するための補正定数を算出し、前記第１の４色輝度値と前記補正定数とに基づいて第２の４色輝度値を算出し、前記第２の４色輝度値を逆ガンマ変換して前記４色階調信号を生成すると共に、
前記補正定数の算出では、入力された前記３色階調信号に基づいて前記４色階調信号を生成する際、該４色階調信号の３原色及び白色の各階調値に、入力された前記３色階調信号の各階調値をどの程度使用するかを輝度値の比率として表した前記３原色使用輝度比が設定され、前記最大輝度値が０よりも大きいときは、前記補正定数を前記３原色使用輝度比に反比例させて調節する構成になされていて、
前記３原色使用輝度比は、各３原色及び白色に対応する任意の前記第１の４色輝度値を同じ比率で一律に小さくするためのパラメータとして前記補正定数に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記４色階調信号生成部は、
前記３色階調信号をガンマ変換して前記３色階調値を前記３色輝度値に変換するガンマ変換部と、
該ガンマ変換部から出力される前記３色輝度値から前記最大輝度値及び最小輝度値を算出する最大／最小輝度値算出部と、
前記第１の全白表示輝度と前記第２の全白表示輝度と前記３色輝度値と前記最小輝度値とに基づいて前記第１の４色輝度値を算出する第１の４色輝度値算出部と、
前記第１の４色輝度値と前記最大輝度値とに基づいて前記補正定数を算出する補正定数算出部と、
前記第１の４色輝度値と前記補正定数とに基づいて前記第２の４色輝度値を算出する第２の４色輝度値算出部と、
前記第２の４色輝度値を逆ガンマ変換して前記４色階調信号を生成する逆ガンマ変換部とから構成されていることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第２の４色輝度値算出部は、
前記第２の４色輝度値として、（前記第１の４色輝度値／前記補正定数）を算出する構成とされていることを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは、
前記各画素が、該当する色層が配置されている前記３原色の基本色サブ画素と、色層が配置されていない前記白色サブ画素とから構成されていることを特徴とする請求項２、３又は４記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは、
前記３原色の基本色サブ画素の混色により得られる白色と前記白色サブ画素により得られる白色との色度差を有することを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記３原色は、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）、又はＹ（黄），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ）であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記４色階調信号生成部は、
１チップの集積回路で構成されていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一に記載の画像表示装置。
【請求項９】
複数の画素を有し、前記各画素が、加法混色による白色表示の分解色に相当する複数の基本色のそれぞれを表示する複数の基本色サブ画素と、白色を表示する白色サブ画素とからなる表示パネルを有する画像表示装置に用いられる画像表示方法であって、
任意の前記画素について、前記各基本色の全てに対応する基本色階調信号が同時に入力されたとき、前記基本色階調信号を、白色を加えた変換階調信号に変換して同時に出力する階調信号変換処理と、
該階調信号変換処理から前記変換階調信号が入力されると、前記各基本色サブ画素及び白色サブ画素に対して、対応するサブ画素階調信号を供給する駆動処理とを行い、かつ、
前記階調信号変換処理では、
前記基本色階調信号の前記基本色毎の階調値を各輝度値に変換し、前記各輝度値から最大輝度値及び最小輝度値を算出し、あらかじめ設定されている前記複数の基本色サブ画素による第１の全白表示輝度と前記白色サブ画素による第２の全白表示輝度と前記各輝度値と前記最小輝度値とに基づいて、前記複数の基本色及び白色に対応した第１の多色輝度値を算出し、前記第１の多色輝度値の最大値と前記最大輝度値と基本色使用輝度比とに基づいて当該第１の多色輝度値をそれぞれ所定の上限値以下に補正するための補正定数を算出し、前記第１の多色輝度値と前記補正定数とに基づいて第２の多色輝度値を算出し、かつ、前記第２の多色輝度値を階調値に変換して前記変換階調信号を生成すると共に、
前記補正定数の算出では、入力された前記基本色階調信号に基づいて前記変換階調信号を生成する際、該変換階調信号の各基本色及び白色の各階調値に、入力された前記基本色階調信号の各階調値をどの程度使用するかを輝度値の比率として表した基本色使用輝度比が設定され、前記最大輝度値が０よりも大きいときは、前記補正定数を前記基本色使用輝度比に反比例させて調節し、
前記基本色使用輝度比を、各基本色及び白色に対応する任意の前記第１の多色輝度値を同じ比率で一律に小さくするためのパラメータとして前記補正定数に組込ませることを特徴とする画像表示方法。
【請求項１０】
前記表示パネルは、前記各画素が、加法混色により白色表示を得るための３原色を表示する３つの基本色サブ画素と、前記白色サブ画素とから構成され、
前記階調信号変換処理は、
入力された前記３原色に対応する３色階調信号から前記３原色及び白色に対応する４色階調信号を生成して前記駆動処理へ送出する４色階調信号生成処理として行われ、
前記駆動処理では、
前記４色階調信号が入力されると、前記各基本色サブ画素及び白色サブ画素に対して、対応するサブ画素階調信号を供給し、
前記４色階調信号生成処理では、
前記３色階調信号を前記表示パネルのガンマ特性に応じてガンマ変換して前記３原色に対応した３色階調値を３色輝度値に変換し、前記３色輝度値から最大輝度値及び最小輝度値を算出し、あらかじめ設定されている前記３原色に対応した基本色サブ画素による第１の全白表示輝度と前記白色サブ画素による第２の全白表示輝度と前記３色輝度値と前記最小輝度値とに基づいて、前記３原色及び白色に対応した第１の４色輝度値を算出し、前記第１の４色輝度値の最大値と前記最大輝度値と３原色使用輝度比とに基づいて当該第１の４色輝度値をそれぞれ所定の上限値以下に補正するための補正定数を算出し、前記第１の４色輝度値と前記補正定数とに基づいて第２の４色輝度値を算出し、前記第２の４色輝度値を逆ガンマ変換して前記４色階調信号を生成すると共に、
前記補正定数の算出では、入力された前記３色階調信号に基づいて前記４色階調信号を生成する際、該４色階調信号の３原色及び白色の各階調値に、入力された前記３色階調信号の各階調値をどの程度使用するかを輝度値の比率として表した３原色使用輝度比が設定され、前記最大輝度値が０よりも大きいときは、前記補正定数を前記３原色使用輝度比に反比例させて調節し、
前記３原色使用輝度比を、各３原色及び白色に対応する任意の前記第１の４色輝度値を同じ比率で一律に小さくするためのパラメータとして前記補正定数に組込ませることを特徴とする請求項９記載の画像表示方法。
【請求項１１】
前記４色階調信号生成処理では、
前記３色階調信号をガンマ変換して前記３色階調値を前記３色輝度値に変換するガンマ変換処理と、
該ガンマ変換処理により出力される前記３色輝度値から前記最大輝度値及び最小輝度値を算出する最大／最小輝度値算出処理と、
前記第１の全白表示輝度と前記第２の全白表示輝度と前記３色輝度値と前記最小輝度値とに基づいて前記第１の４色輝度値を算出する第１の４色輝度値算出処理と、
前記第１の４色輝度値と前記最大輝度値とに基づいて前記補正定数を算出する補正定数算出処理と、
前記第１の４色輝度値と前記補正定数とに基づいて前記第２の４色輝度値を算出する第２の４色輝度値算出処理と、
前記第２の４色輝度値を逆ガンマ変換して前記４色階調信号を生成する逆ガンマ変換処理とを行うことを特徴とする請求項１０記載の画像表示方法。
【請求項１２】
前記第２の４色輝度値算出処理では、
前記第２の４色輝度値として、（前記第１の４色輝度値／前記補正定数）を算出することを特徴とする請求項１１記載の画像表示方法。
【請求項１３】
前記表示パネルが、前記各画素が、該当する色層が配置されている前記３原色の基本色サブ画素と、色層が配置されていない前記白色サブ画素とから構成されていることを特徴とする請求項１０、１１又は１２記載の画像表示方法。
【請求項１４】
前記表示パネルが、前記３原色の基本色サブ画素の混色により得られる白色と前記白色サブ画素により得られる白色との色度差を有することを特徴とする請求項１３記載の画像表示方法。
【請求項１５】
前記３原色が、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）、又はＹ（黄），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ）であることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一に記載の画像表示方法。
【請求項１６】
請求項１乃至８のいずれか一に記載の画像表示装置の機能を有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像表示装置、該画像表示装置に用いられる画像表示方法、及び液晶表示装置に係り、たとえば、液晶パネルなどの表示パネルの各画素が加法混色により白色となる３原色のサブ画素と白色サブ画素とから構成されている場合に適用して好適な画像表示装置、該画像表示装置に用いられる画像表示方法、及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビなどの画像表示装置では、一般に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色を基本色として、これらの３色の階調を制御して混合することにより、カラー画像が表示される。このような画像表示装置では、白色を表示する場合、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色が一定量ずつ出力されて加法混色により白色が得られるが、これらの３色の加法混色による白色は、カラーフィルタの色層を通過することで輝度の低下が発生する。この問題点を改善するために、表示パネルの各画素が、色層を通過する赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各サブ画素と、色層を通過しない白（Ｗ）のサブ画素とから構成された、輝度を向上させる画像表示装置が提案されている。
【０００３】
この種の関連する技術としては、たとえば、特許文献１に記載された表示装置がある。
この表示装置では、たとえば、ＲＧＢ映像信号のＲ，Ｇ，Ｂがそれぞれ８ビットデータ幅（階調値；０，１，…，２５４，２５５）で構成され、各階調値が、たとえば、Ｒ；２５５、Ｇ；２１７、Ｂ；１８６、及び、表示パネルに対応したそれぞれのガンマ（γ）が２．２とすると、図１３に示すように、ガンマ変換処理（ステップＡ１）では、ＲＧＢ映像信号のＲ，Ｇ，Ｂの各階調値が次式（１）により輝度値Ｒ0，Ｇ0，Ｂ0（０〜１）に変換される。
Ｒ0＝{Ｒ/(総階調数−１)}γ＝{２５５/(２５６−１)}2.2 ＝１
Ｇ0＝{Ｇ/(総階調数−１)}γ＝{２１７/(２５６−１)}2.2 ≒０．７
Ｂ0＝{Ｂ/(総階調数−１)}γ＝{１８６/(２５６−１)}2.2 ≒０．５
・・・（１）
【０００４】
位置座標計算処理（ステップＡ２）では、ＲＧＢ映像信号のＧａｍｕｔ（ガマット）平面上の位置座標が計算され、式（１）で得られた輝度値Ｒ0，Ｇ0，Ｂ0から、次式（２）により最大輝度値Ｍ1及び最小輝度値Ｍ2が得られる。
Ｍ1＝Ｍａｘ(Ｒ0，Ｇ0，Ｂ0)＝１
Ｍ2＝Ｍｉｎ(Ｒ0，Ｇ0，Ｂ0)＝０．５  ・・・（２）
【０００５】
スケーリング算出処理（ステップＡ３）では、ＲＧＢ映像信号がＧａｍｕｔ平面上のどの領域に属するか判定され、最大輝度値Ｍ1及び最小輝度値Ｍ2から、白色サブ画素を追加したことで輝度拡張した領域でのＲ，Ｇ，Ｂの輝度値に変換するためのスケーリング値Ｓ1が、次式（３）により算出される。
領域選択；Ｍ1−２×Ｍ2＝１−２×０．５＝０
判定条件；  ＞０  でないので、Ｎｏ、よって、Ｓ1＝２  ・・・（３）
【０００６】
ＲＧＢ増加値計算処理（ステップＡ４）では、輝度値Ｒ0，Ｇ0，Ｂ0及びスケーリング値Ｓ1から、輝度拡張領域でのＲ，Ｇ，Ｂの輝度値が次式（４）により算出される。
Ｒ2＝Ｓ1×Ｒ0＝２×１＝２
Ｇ2＝Ｓ1×Ｇ0＝２×０．７＝１．４
Ｂ2＝Ｓ1×Ｂ0＝２×０．５＝１  ・・・（４）
【０００７】
白色信号抽出処理（ステップＡ５）では、式（４）で得られた輝度値Ｒ2，Ｇ2，Ｂ2から白色信号が抽出され、次式（５）に示すように、白色輝度値Ｗoutが算出される。
Ｗout＝Ｍｉｎ(Ｒ2，Ｇ2，Ｂ2)＝１  ・・・（５）
【０００８】
ＲＧＢＷ信号決定処理（ステップＡ６）では、輝度値Ｒ2，Ｇ2，Ｂ2及び白色輝度値Ｗoutから、次式（６）により、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの輝度値が１以下となるように変換されて算出される。
Ｗout＝１
Ｒout＝Ｒ2−Ｗout＝２−１＝１
Ｇout＝Ｇ2−Ｗout＝１．４−１＝０．４
Ｂout＝Ｂ2−Ｗout＝１−１＝０  ・・・（６）
【０００９】
逆ガンマ変換処理（ステップＡ７）では、次式（７）に示すように、輝度値Ｒout，Ｇout，Ｂout，Ｗoutが階調値Ｒout’，Ｇout’，Ｂout’，Ｗout’（０，１，…，２５４，２５５）に変換される。
Ｒout’＝(総階調数−１)×Ｒout(1/γ)
＝(２５６−１)×１(1/2.2)＝２５５
Ｇout’＝(総階調数−１)×Ｇout(1/γ)
＝(２５６−１)×０．４(1/2.2)≒１６８
Ｂout’＝(総階調数−１)×Ｂout(1/γ)
＝(２５６−１)×０(1/2.2)＝０
Ｗout’＝(総階調数−１)×Ｗout(1/γ)
＝(２５６−１)×１(1/2.2)＝２５５  ・・・（７）
これらの各処理により、ＲＧＢ映像信号からＲＧＢＷ映像信号が生成される。
【００１０】
また、特許文献２に記載された液晶表示装置では、４色のサブ画素を含む液晶パネルが設けられている。また、データ変換部により、外部から入力される３色ソースデータを用いて複数の白色データが抽出され、外部からの選択信号によって抽出された複数の白色データのいずれか１つが選択されて、同３色ソースデータが４色データに変換される。そして、タイミングコントローラにより、データ変換部からの４色データがデータドライバに供給されると共に、同ゲートドライバ及びデータドライバが制御され、ゲートドライバにより、上記サブ画素の各々にスキャンパルスが供給され、かつ、データドライバにより、上記サブ画素の各々にビデオデータ信号が供給される。
【００１１】
上記データ変換部では、逆ガンマ補正部により、３色ソースデータが逆ガンマ補正されて３色補正データが生成され、輝度検出部により、３色補正データで最大及び最小輝度値が検出される。最小値演算部により、最小輝度値を用いて複数の白色信号が生成され、白色選択部により、選択信号によって最小輝度値と複数の白色信号とのいずれか１つが白色データとして選択される。乗算部により、白色データに、Ｒ，Ｇ，Ｂ別の加重ファクタ（因子）の常数αの各々が乗算されて補償白色データが生成され、生成された補償白色データが３色補正データに乗算されて１次３色データが生成される。除算部により、１次３色データが最大輝度値で除算され、２次３色データが生成され、カラー補正部により、補償白色データ、３色補正データ、及び２次３色データを用いて１次４色データが生成される。ガンマ変換部により、１次４色データがガンマ補正されて最終４色データが生成され、タイミングコントローラに供給される。
また、特許文献３に記載された液晶表示装置では、与えられたＲＧＢ映像信号が信号変換部でＲＧＢＷ映像信号に変換されてレンダリングされる。この後、処理されたＲＧＢＷ映像信号がバッファ部に一旦保存され、さらに、同バッファ部から同ＲＧＢＷ映像信号が液晶パネルに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２９５０８６号公報（第１１頁、図１２）
【特許文献２】特開２００６−３１７８９８号公報（第２頁、図１、図２）
【特許文献３】特開２００７−０４１５９５号公報（要約書、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記各文献に記載された装置では、次のような問題点があった。
すなわち、特許文献１に記載された表示装置では、Ｒ，Ｇ，Ｂが３色共に階調入力されたとき、最小輝度値Ｍ2が０．５以下の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの同最小輝度値Ｍ2に対応する色の階調値が０となり（上記動作例では、階調値Ｂout’が０）、白色（Ｗ）、及び最小輝度値Ｍ2を除くＲ，Ｇ，Ｂの階調値（上記動作例では、Ｒ及びＧの階調値Ｒout’，Ｇout’）により表示が行われる。一方、最小輝度値Ｍ2が０．５を超えた時点から、白色サブ画素の階調値が２５５で上限値となるため、同白色サブ画素の階調値を２５５に固定して、最小輝度値Ｍ2に対応するＲ，Ｇ，Ｂの階調値を使用して表示が行われる。このように、この表示装置では、最小輝度値Ｍ2（＝０．５）を境界として、白色サブ画素のみで白成分を受け持つ場合と、Ｗ＝２５５に階調を固定して、Ｒ，Ｇ，Ｂサブ画素で白成分を受け持つ場合との２通りの挙動がある。
【００１４】
一方、この表示装置の表示パネルが液晶パネルで構成されている場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの３サブ画素は、カラーフィルタの顔料によって構成されるが、白色サブ画素は、顔料が使用されず、Ｒ，Ｇ，Ｂサブ画素との凹凸をなくすためのオーバーコート材で構成されることが多い。このため、両者の分光特性に相違が生じ、色度図中の各白の色度座標がそれぞれ異なるという現象が発生する。この場合、たとえば図１４に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３サブ画素による白の色度座標（△）と、白色サブ画素による白の色度座標（◇）とが異なり、ＲＧＢＷ４色表色系における色度図中の各色の境界線に屈曲点が発生することがある。また、図１５に示すように、シアン（Ｃｙａｎ）と赤（Ｒｅｄ）との２色混色により白（Ｗｈｉｔｅ）へ推移させた場合の階調vs輝度特性にも、屈曲点が発生することがある。このように、各特性に屈曲点があるため、表示画面に特異点（たとえば、表示階調のガンマ特性異常など）が発生し、画質が低下するという問題点がある。
【００１５】
また、特許文献２に記載された液晶表示装置では、データ変換部により３色ソースデータが４色データに変換されるが、この発明とは構成が異なる。
【００１６】
特許文献３に記載された液晶表示装置では、信号変換部により、ＲＧＢ映像信号がＲＧＢＷ映像信号に変換されるが、この発明とは構成が異なる。
【００１７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ＲＧＢ映像信号からＲＧＢＷ映像信号が生成された場合に、表示画面に特異点（表示階調のガンマ特性異常など）が発生することによる画質低下のない画像表示装置、該画像表示装置に用いられる画像表示方法、及び液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、複数の画素を有し、前記各画素が、加法混色による白色表示の分解色に相当する複数の基本色のそれぞれを表示する複数の基本色サブ画素と、白色を表示する白色サブ画素とからなる表示パネルと、任意の前記画素について、前記各基本色の全てに対応する基本色階調信号が同時に入力されたとき、前記基本色階調信号を、白色を加えた変換階調信号に変換して同時に出力する階調信号変換部と、該階調信号変換部から前記変換階調信号が入力されると、前記各基本色サブ画素及び白色サブ画素に対して、対応するサブ画素階調信号を供給する駆動手段とを備えてなる画像表示装置に係り、前記階調信号変換部は、前記基本色階調信号の前記基本色毎の階調値を各輝度値に変換し、前記各輝度値から最大輝度値及び最小輝度値を算出し、あらかじめ設定されている前記複数の基本色サブ画素による第１の全白表示輝度と前記白色サブ画素による第２の全白表示輝度と前記各輝度値と前記最小輝度値とに基づいて、前記複数の基本色及び白色に対応した第１の多色輝度値を算出し、前記第１の多色輝度値の最大値と前記最大輝度値と基本色使用輝度比とに基づいて当該第１の多色輝度値をそれぞれ所定の上限値以下に補正するための補正定数を算出し、前記第１の多色輝度値と前記補正定数とに基づいて第２の多色輝度値を算出し、前記第２の多色輝度値を階調値に変換して前記変換階調信号を生成すると共に、前記補正定数の算出では、入力された前記基本色階調信号に基づいて前記変換階調信号を生成する際、該変換階調信号の各基本色及び白色の各階調値に、入力された前記基本色階調信号の各階調値をどの程度使用するかを輝度値の比率として表した前記基本色使用輝度比が設定され、前記最大輝度値が０よりも大きいときは、前記補正定数を前記基本色使用輝度比に反比例させて調節する構成になされていて、前記基本色使用輝度比は、各基本色及び白色に対応する任意の前記第１の多色輝度値を同じ比率で一律に小さくするためのパラメータとして前記補正定数に組み込まれていることを特徴としている。
【００１９】
この発明の第２の構成は、複数の画素を有し、前記各画素が、加法混色による白色表示の分解色に相当する複数の基本色のそれぞれを表示する複数の基本色サブ画素と、白色を表示する白色サブ画素とからなる表示パネルを有する画像表示装置に用いられる画像表示方法に係り、任意の前記画素について、前記各基本色の全てに対応する基本色階調信号が同時に入力されたとき、前記基本色階調信号を、白色を加えた変換階調信号に変換して同時に出力する階調信号変換処理と、該階調信号変換処理から前記変換階調信号が入力されると、前記各基本色サブ画素及び白色サブ画素に対して、対応するサブ画素階調信号を供給する駆動処理とを行い、かつ、前記階調信号変換処理では、前記基本色階調信号の前記基本色毎の階調値を各輝度値に変換し、前記各輝度値から最大輝度値及び最小輝度値を算出し、あらかじめ設定されている前記複数の基本色サブ画素による第１の全白表示輝度と前記白色サブ画素による第２の全白表示輝度と前記各輝度値と前記最小輝度値とに基づいて、前記複数の基本色及び白色に対応した第１の多色輝度値を算出し、前記第１の多色輝度値の最大値と前記最大輝度値と基本色使用輝度比とに基づいて当該第１の多色輝度値をそれぞれ所定の上限値以下に補正するための補正定数を算出し、前記第１の多色輝度値と前記補正定数とに基づいて第２の多色輝度値を算出し、かつ、前記第２の多色輝度値を階調値に変換して前記変換階調信号を生成すると共に、前記補正定数の算出では、入力された前記基本色階調信号に基づいて前記変換階調信号を生成する際、該変換階調信号の各基本色及び白色の各階調値に、入力された前記基本色階調信号の各階調値をどの程度使用するかを輝度値の比率として表した基本色使用輝度比が設定され、前記最大輝度値が０よりも大きいときは、前記補正定数を前記基本色使用輝度比に反比例させて調節し、前記基本色使用輝度比を、各基本色及び白色に対応する任意の前記第１の多色輝度値を同じ比率で一律に小さくするためのパラメータとして前記補正定数に組込ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の構成によれば、基本色階調信号の全てが階調信号変換部に入力されたとき、常時全ての変換階調信号が出力される。これにより、各基本色サブ画素による白色の色度座標と、白色サブ画素単独による白色の色度座標とが異なる場合でも、多色表色系での色度図中の各色の境界線に屈曲点が発生せず、また、２色混色により白色へ推移させた場合の階調vs輝度特性にも、屈曲点が発生せずに滑らかに変化し、表示画面の品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の第１の参考例である画像表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１中のＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１中の液晶パネル１１の１画素を構成する３原色及び白色に対応した４つのサブ画素の配列例を示す図である。
【図４】４つのサブ画素の他の配列例を示す図である。
【図５】４つのサブ画素の他の配列例を示す図である。
【図６】４つのサブ画素の他の配列例を示す図である。
【図７】図２のＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの動作を説明するフローチャートである。
【図８】ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの動作に係る色度と輝度との関係を表すベクトル図である。
【図９】ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの動作に係るｘ，ｙ色度図である。
【図１０】シアンと赤との２色混色により白へ推移させた場合の階調vs輝度特性を示す図である。
【図１１】この発明の実施形態である液晶表示装置の他の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】この発明の第２の参考例である液晶表示装置の他の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】従来の画像表示装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】従来の画像表示装置の動作に係るｘ，ｙ色度図である。
【図１５】従来の画像表示装置の動作に係るシアンと赤との２色混色により白へ推移させた場合の階調vs輝度特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
３色階調信号に基づいて４色階調信号が生成されるときの３原色の階調値の使用される度合いを輝度値の比率として表した３原色使用輝度比を設定し、補正定数算出部を、前記最大輝度値が０よりも大きいとき、前記補正定数を前記３原色使用輝度比に反比例させて算出する構成とすることで、この発明を実現する。
【参考例１】
【００２３】
図１は、この発明の第１の参考例である画像表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の画像表示装置は、同図に示すように、液晶表示装置１である。同液晶表示装置１は、液晶パネル１１と、データ駆動部１２と、ゲート駆動部１３と、タイミングコントローラ１４と、電源部１５とから構成されている。液晶パネル１１は、信号線Ｘi（ｉ＝１，２，…，ｍ、たとえば、ｍ＝１９２０）と、走査線Ｙj（ｊ＝１，２，…，ｎ、たとえば、ｎ＝１０８０）と、サブ画素ＳＰi,jとから構成されている。信号線Ｘiは、該当する階調画素データＤi（サブ画素階調信号）に応じた電圧が印加される。走査線Ｙjは、設定された順序で走査信号Ｇjが印加される。サブ画素ＳＰi,jは、信号線Ｘiと走査線Ｙjとの交差箇所に設けられ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）Ｑと、保持容量Ｃstと、液晶層Ｃlcと、共通電極（コモン電極）ＣＯＭとから構成されている。
【００２４】
保持容量Ｃstは、印加された階調画素データＤiに応じた電圧を保持する。液晶層Ｃlcは、階調画素データＤiに対応した階調の画素を表示する液晶層を模式的に表したものである。共通電極ＣＯＭには、電源部１５によりコモン電圧が印加される。また、特に、この参考例では、各画素が、加法混色により白色となる３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ、基本色）及び白色（Ｗ）に対応した４つのサブ画素ＳＰi,jで構成されている。
【００２５】
タイミングコントローラ１４は、駆動タイミング生成部１４ａと、ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂとを有している。駆動タイミング生成部１４ａは、ＲＧＢ映像信号ｖｉ（３色階調信号）に基づくタイミングで、所定の交流駆動方式（たとえば、ドット反転駆動方式）に基づいた極性反転信号及び水平方向クロック信号を含む制御信号ｃｔ１をデータ駆動部１２へ送出すると共に、制御信号ｃｔ２をゲート駆動部１３へ送出する。また、ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂは、ＲＧＢ映像信号ｖｉの３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の全てに対応する基本色階調信号が同時に入力されたとき、同基本色階調信号にＷを加えた映像信号ｖｆ（４色階調信号、変換階調信号）に変換して同時に出力する。
【００２６】
データ駆動部１２は、液晶パネル１１の各サブ画素ＳＰi,j毎に、ＲＧＢＷ映像信号ｖｆに基づく階調画素データＤiに応じた電圧を、制御信号ｃｔ１に含まれる水平方向クロック信号に同期させ、かつ、同制御信号ｃｔ１に含まれる極性反転信号に基づく極性で各信号線Ｘiを介して印加する。
【００２７】
ゲート駆動部１３は、タイミングコントローラ１４内の駆動タイミング生成部１４ａによる制御信号ｃｔ２に基づいて、走査信号Ｇjを各走査線Ｙjに印加する。この走査信号Ｇjは、少なくとも１単位画素を構成する３色の基本色サブ画素（この参考例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ）と白色サブ画素との計４種のサブ画素ＳＰi,jが同時に選択されるように出力される。電源部１５は、この液晶表示装置１の各部に所定の電源を供給する。
【００２８】
図２は、図１中のＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの電気的構成を示すブロック図である。
このＲＧＢＷ信号生成部１４ｂは、同図２に示すように、ガンマ変換部２１と、Ｍｉｎ／Ｍａｘ算出部２２と、ＲＧＢＷ輝度算出部２３と、スケーリングファクタ算出部２４と、ＲＧＢＷスケーリング輝度算出部２５と、逆ガンマ変換部２６とから構成されている。
【００２９】
ガンマ変換部２１は、ＲＧＢ映像信号ｖｉが入力され、液晶パネル１１のガンマ特性に応じて同ＲＧＢ映像信号ｖｉをガンマ変換して３色階調値（Ｒ，Ｇ，Ｂ；階調値）を３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに変換する。Ｍｉｎ／Ｍａｘ算出部２２は、ガンマ変換部２１から出力される３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに基づいて、同３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの最大輝度値Ｍ1及び最小輝度値Ｍ2を算出する。
【００３０】
ＲＧＢＷ輝度算出部２３は、あらかじめ設定されている基本色サブ画素による第１の全白表示輝度と白色サブ画素による第２の全白表示輝度と３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと最小輝度値Ｍ2とに基づいて、各基本色及び白色に対応した第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’を算出する。
【００３１】
スケーリングファクタ算出部２４は、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’と最大輝度値Ｍ1とに基づいて、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’がそれぞれ１（上限値）以下になるように補正するためのスケーリングファクタＳ（補正定数）を算出する。特に、この参考例では、スケーリングファクタ算出部２４は、最大輝度値Ｍ1が０よりも大きいとき、スケーリングファクタＳとして、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’の最大値／最大輝度値Ｍ1を算出する一方、同最大輝度値Ｍ1が０のとき、スケーリングファクタＳを１とする。
【００３２】
ＲＧＢＷスケーリング輝度算出部２５は、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’とスケーリングファクタＳとに基づいて第２の４色輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*を算出する。特に、この参考例では、ＲＧＢＷスケーリング輝度算出部２５は、第２の４色輝度値（ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*）として、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’をスケーリングファクタＳで除算して算出する。逆ガンマ変換部２６は、第２の４色輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*を逆ガンマ変換して４色の階調値（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’，Ｗ’；階調値）に対応したＲＧＢＷ映像信号ｖｆを生成する。また、この参考例では、ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂは、１チップの集積回路で構成されている。
【００３３】
図３は、図１中の液晶パネル１１の１画素を構成する３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）及び白色（Ｗ）に対応した４つのサブ画素の配列例を示す図、また、図４、図５及び図６は、他の配列例を示す図である。
１画素は、たとえば図３に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのサブ画素が共に同じ比率の面積で行方向に配列されて構成されている。この場合、ゲート駆動部１３の走査信号Ｇjは、各画素を構成するＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗのサブ画素が同時に選択されるように、１ライン毎に線順次で出力される。また、図４に示すように、Ｒ，Ｇのサブ画素が共に同じ比率の面積で行方向に配列されると共に、Ｂ，Ｗのサブ画素が共に同じ比率の面積で行方向に配列され、同Ｒ，Ｂのサブ画素が列方向に配列されると共に、Ｇ，Ｗのサブ画素が列方向に配列されている。この場合、ゲート駆動部１３の走査信号Ｇjは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのサブ画素が同時に選択されるように、２ライン毎に線順次で出力される。
【００３４】
また、図５に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのサブ画素が行方向に配列され、同Ｒ，Ｇのサブ画素よりも同Ｂのサブ画素の面積の比率が大きく、かつ同Ｗのサブ画素の面積の比率が小さくなるように構成されている。この場合、ゲート駆動部１３の走査信号Ｇjは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのサブ画素が同時に選択されるように、１ライン毎に線順次で出力される。また、図６に示すように、Ｒ，Ｇのサブ画素が行方向に配列され、同Ｒのサブ画素よりも同Ｇのサブ画素の面積の比率が小さくなるように構成され、また、Ｂ，Ｗのサブ画素が行方向に配列され、同Ｂのサブ画素よりも同Ｗのサブ画素の面積の比率が小さくなるように構成されている。また、Ｒ，Ｂのサブ画素が共に同じ比率の面積で列方向に配列されると共に、Ｇ，Ｗのサブ画素が列方向に配列され、同Ｇのサブ画素よりも同Ｗのサブ画素の面積の比率が小さくなるように構成されている。この場合、ゲート駆動部１３の走査信号Ｇjは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのサブ画素が同時に選択されるように、２ライン毎に線順次で出力される。
【００３５】
上記１画素は、該当する色層が配置されている３原色のサブ画素、及び色層が配置されていない白色のサブ画素から構成されている。すなわち、３原色は、カラーフィルタの顔料によって構成されるが、白色のサブ画素は、顔料が配置されていない。また、３原色のサブ画素との凹凸をなくすために透明樹脂を配置しても良い。このため、このように配置された３原色のサブ画素と白色のサブ画素とは、一般的に分光特性に相違が生じる。すなわち、３原色のサブ画素を通過して得られる白色の色度座標と、白色のサブ画素を通過した白色の色度座標とが異なることとなる。
【００３６】
図７は、図２のＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの動作を説明するフローチャート、図８は、ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの動作に係る色度と輝度との関係を表すベクトル図、図９は、ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂの動作に係るｘ，ｙ色度図、及び図１０が、シアン（Ｃｙａｎ）と赤（Ｒｅｄ）との２色混色により白（Ｗｈｉｔｅ）へ推移させた場合の階調vs輝度特性を示す図である。
これらの図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる画像表示方法の処理内容について説明する。
この参考例では、ＲＧＢ映像信号ｖｉのＲ，Ｇ，Ｂがそれぞれ８ビットデータ幅（階調値；０，１，…，２５４，２５５）で構成され、各階調値が、Ｒ；２５５、Ｇ；２１７、Ｂ；１８６、それぞれのガンマが２．２、Ｒ，Ｇ，Ｂの基本色サブ画素のみで白色表示した場合の白輝度（第１の全白表示輝度）が２００ｃｄ／ｍ2、及び、白色サブ画素のみで白表示した場合の白輝度（第２の全白表示輝度）が２００ｃｄ／ｍ2に設定され、これらの白輝度比が１：１となっている。
【００３７】
また、図８では、原点０からのベクトルの長さがＲ，Ｇ，Ｂ成分の輝度値、及び方向が色度を表し、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色で構成される表色系の場合、Ｒ＝１（点ａ）、Ｇ＝１（点ｂ）、Ｂ＝１（点ｃ）で囲まれている立方体ｅが表示可能な領域となる。また、立方体ｅを構成するＲ，Ｇ，Ｂの各輝度値を２倍に拡張したものが立方体ｅ’である。また、立方体ｅの白（Ｒ，Ｇ，Ｂの基本色サブ画素で表示される白）は点ｄ、及び、立方体ｅ’の白（ｄを２倍に輝度拡張した白）は点ｄ’となる。また、この参考例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの基本色サブ画素で表示される白（すなわち、点ｄ）の色度と、白色サブ画素で表示される白の色度とは、同一と仮定する。
【００３８】
この液晶表示装置では、ＲＧＢＷ信号生成部１４ｂにより、入力されたＲＧＢ映像信号ｖｉに基づいてＲＧＢＷ映像信号ｖｆが生成されてデータ駆動部１２へ送出される（４色階調信号生成処理）。すなわち、ＲＧＢ映像信号ｖｉがガンマ変換部２１に入力され、液晶パネル１１のガンマ特性に応じて同ＲＧＢ映像信号ｖｉがガンマ変換されて、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調値（３色階調値）が次式（１１）により３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに変換される（ステップＢ１、ガンマ変換処理）。
ＬＲ＝{Ｒ/(総階調数−１)}γ＝{２５５/(２５６−１)}2.2＝１
ＬＧ＝{Ｇ/(総階調数−１)}γ＝{２１７/(２５６−１)}2.2≒０．７
ＬＢ＝{Ｂ/(総階調数−１)}γ＝{１８６/(２５６−１)}2.2≒０．５
・・・（１１）
これらの輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対応してＲ，Ｇ，Ｂを混色させた場合の輝度及び色度は、図８中の点ｆに表示される。
【００３９】
Ｍｉｎ／Ｍａｘ算出部２２により、ガンマ変換部２１から出力される３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの最大輝度値Ｍ1及び最小輝度値Ｍ2が次式（１２），（１３）により算出される（ステップＢ２、最大／最小輝度値算出処理）。
Ｍ1＝Ｍａｘ(ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ)＝１      ・・・（１２）
Ｍ2＝Ｍｉｎ(ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ)＝０．５  ・・・（１３）
【００４０】
ＲＧＢＷ輝度算出部２３により、第１の全白表示輝度と第２の全白表示輝度と３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと最小輝度値Ｍ2とに基づいて、白色サブ画素を追加したことで輝度拡張した領域での第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’が、次式（１４）により算出される（ステップＢ３、第１の４色輝度値算出処理）。
Ｌ＝白色サブ画素での全白表示輝度
／Ｒ，Ｇ，Ｂの基本色サブ画素での全白表示輝度
＝２００/２００＝１
ＬＲ’＝ＬＲ×(１＋Ｌ)−Ｍ2×Ｌ＝１×(１＋１)−０．５×１＝１．５
ＬＧ’＝ＬＧ×(１＋Ｌ)−Ｍ2×Ｌ＝０．７×(１＋１)−０．５×１＝０．９
ＬＢ’＝ＬＢ×(１＋Ｌ)−Ｍ2×Ｌ＝０．５×(１＋１)−０．５×１＝０．５
ＬＷ’＝Ｍ2＝０．５                                      ・・・（１４）
これらの輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’に対応してＲ，Ｇ，Ｂを混色させた場合の輝度及び色度は図８中の点ｇ、及び、輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’に対応してＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗを混色させた場合の輝度及び色度が点ｈに表示される。この点ｈは、輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対応して混色させた場合の点ｆと同一方向のベクトル上にあるため、同一の色度で輝度が増加していることがわかる。
【００４１】
次に、式（１４）で求められた輝度値が１（上限値）を超えていると、輝度値（０〜１）を階調値（０〜２５５）に変換する場合に存在しない値となるため、輝度値が１以下となるように処理を行う。すなわち、スケーリングファクタ算出部２４により、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’と最大輝度値Ｍ1とに基づいて、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’がそれぞれ１以下になるように補正するためのスケーリングファクタＳが算出される（ステップＢ４、補正定数算出処理）。この補正定数算出処理では、最大輝度値Ｍ1が０よりも大きいとき、スケーリングファクタＳとして、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’の最大値／最大輝度値Ｍ1が次式（１５）により算出される一方、同最大輝度値Ｍ1が０のとき、スケーリングファクタＳが１とされる。
Ｓ＝Ｍａｘ(ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’)/Ｍ1
＝１．５/１＝１．５
（ただし、Ｍ1＝０の場合、Ｓ＝１として固定値スケーリング）
・・・（１５）
【００４２】
ＲＧＢＷスケーリング輝度算出部２５により、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’とスケーリングファクタＳとに基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの輝度値が１以下となるように、第２の４色輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*が算出される（ステップＢ５、第２の４色輝度値算出処理）。この第２の４色輝度値算出処理では、第２の４色輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*として、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’／スケーリングファクタＳが次式（１６）により算出される。
ＬＲ*＝ＬＲ’/Ｓ＝１．５/１．５＝１
ＬＧ*＝ＬＧ’/Ｓ＝０．９/１．５＝０．６
ＬＢ*＝ＬＢ’/Ｓ＝０．５/１．５≒０．３３３
ＬＷ*＝ＬＷ’/Ｓ＝０．５/１．５≒０．３３３            ・・・（１６）
【００４３】
これらの輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*に対応してＲ，Ｇ，Ｂを混色させた場合の輝度及び色度は図８中の点ｇ’、及び輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*に対応してＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗを混色させた場合の輝度及び色度が点ｈ’に表示される。この点ｈ’は、輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’に対応して混色させた場合の点ｈと同一方向のベクトル上にあるため、同一の色度でスケーリングされていることがわかる。また、点ｈ’は、輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対応して混色させた場合の点ｆとも同一方向のベクトル上にあるため、同一の色度で輝度が増加していることもわかる。
【００４４】
逆ガンマ変換部２６により、第２の４色輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*が次式（１７）により逆ガンマ変換されて４色の階調値（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’，Ｗ’；階調値、０〜２５５）に対応したＲＧＢＷ映像信号ｖｆが生成される（ステップＢ６、逆ガンマ変換処理）。
Ｒ’＝(総階調数−１)×ＬＲ*(1/γ)
＝(２５６−１)×１(1/2.2)＝２５５
Ｇ’＝(総階調数−１)×ＬＧ*(1/γ)
＝(２５６−１)×０．６(1/2.2)≒２０２
Ｂ’＝(総階調数−１)×ＬＢ*(1/γ)
＝(２５６−１)×０．３３３(1/2.2)≒１５５
Ｗ’＝(総階調数−１)×ＬＷ*(1/γ)
＝(２５６−１)×０．３３３(1/2.2)≒１５５          ・・・（１７）
【００４５】
この参考例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの基本色サブ画素で表示される白（図８中の点ｄ）の色度と、白色サブ画素で表示される白の色度とは、同一と仮定した。しかしながら、上記のように、３原色のサブ画素と白色のサブ画素とは、一般的に分光特性が異なる。故に、図９に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のサブ画素による白の色度座標（△）と、白色のサブ画素での白の色度座標（◇）とが異なる。この参考例を用いれば、このように上記両者の白座標が異なり、理想的とはいえない場合でも、ＲＧＢＷ４色表色系での色度図中の各色の境界線に屈曲点を生じさせないことが可能となる。また、たとえば図１０に示すように、シアン（Ｃｙａｎ）と赤（Ｒｅｄ）との２色混色により白（Ｗｈｉｔｅ）へ推移させた場合や、その他の２色混色から白へ推移させた場合の階調vs輝度特性にも、屈曲点が発生せずに滑らかに変化し、表示画面の品位が向上する。このように、各特性に屈曲点がないため、表示に特異点（たとえば、表示階調のガンマ特性異常）がなく、表示画面の品位が向上する。
【００４６】
以上のように、この第１の参考例では、ＲＧＢ映像信号ｖｉがガンマ変換部２１で３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに変換され、Ｍｉｎ／Ｍａｘ算出部２２により、３色輝度値ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの最大輝度値Ｍ1及び最小輝度値Ｍ2が算出され、ＲＧＢＷ輝度算出部２３により、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’が算出され、スケーリングファクタ算出部２４により、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’と最大輝度値Ｍ1とに基づいて、スケーリングファクタＳが算出され、ＲＧＢＷスケーリング輝度算出部２５により、第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’とスケーリングファクタＳとに基づいて、第２の４色輝度値ＬＲ*，ＬＧ*，ＬＢ*，ＬＷ*が算出され、逆ガンマ変換部２６により、４色の階調値に対応したＲＧＢＷ映像信号ｖｆが生成されるので、Ｒ，Ｇ，Ｂが３色共に階調入力された場合に、常にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４つのサブ画素を使用して階調表示が行われる。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの基本色サブ画素による白色の色度座標と、白色サブ画素単独による白色の色度座標とが異なる場合でも、ＲＧＢＷ４色表色系での色度図中の各色の境界線に屈曲点が発生せず、また、２色混色により白色へ推移させた場合の階調vs輝度特性にも、屈曲点が発生せずに滑らかに変化し、表示画面の品位が向上する。また、白色サブ画素があるので、図８中の点ｈに示すように、輝度が増加する。
【実施形態】
【００４７】
図１１は、この発明の一実施形態である液晶表示装置の他の動作を説明するフローチャートであり、同実施形態を示す図７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この例の液晶表示装置では、図２のＲＧＢＷ信号生成部１４ｂにおいて、ＲＧＢ映像信号ｖｉに基づいてＲＧＢＷ映像信号ｖｆが生成されるときの同ＲＧＢの階調値の使用される度合いを輝度値の比率として表したＲＧＢ使用輝度比（３原色使用輝度比）が設定されている。このＲＧＢ使用輝度比は、Ｒ，Ｇ，Ｂがそれぞれ２５５階調で入力された場合の輝度値を１としたときに、たとえば、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調値を５０％使用する場合、換言すれば、５０％しか使用しないと決めた場合、０．５となる。そして、図２中のスケーリングファクタ算出部２４は、最大輝度値Ｍ1が０よりも大きいとき、スケーリングファクタＳを上記ＲＧＢ使用輝度比に反比例させて算出する。
【００４８】
この液晶表示装置では、図１１に示すように、最大輝度値Ｍ1が０よりも大きいとき、スケーリングファクタＳがＲＧＢ使用輝度比に反比例して算出される（ステップＢ１１、補正定数算出処理）。これにより、白色サブ画素を追加した場合の輝度・色度領域（図８中の立方体ｅ，ｅ’に対応）のＲ，Ｇ，Ｂを１以下にすることができ、第１の参考例と同様に、ＲＧＢＷ映像信号ｖｆが生成される。この実施形態の構成によれば、ＲＧＢＷの全てを同じ比率で１以下に小さくすることができるので、画質調整の利便性を一段と高めることができる。
【参考例２】
【００４９】
図１２は、この発明の第２の参考例である液晶表示装置の他の動作を説明するフローチャートである。
この例の液晶表示装置では、Ｍｉｎ／Ｍａｘ算出部２２で算出された最大輝度値Ｍ1及び最小輝度値Ｍ2に基づいて、同最小輝度値Ｍ2に対する同最大輝度値Ｍ1の比を、ＲＧＢＷ輝度算出部２３で白色サブ画素を使用する比率の上限値として算出する図示しない白色サブ画素使用比率上限値算出部が設けられている。そして、図２中のＲＧＢＷ輝度算出部２３は、最小輝度値Ｍ2を上記上限値以下の任意の比率に比例させて第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’を算出する。
【００５０】
この液晶表示装置では、図１２に示すように、最大／最小輝度値算出処理（ステップＢ２）で算出された最大輝度値Ｍ1及び最小輝度値Ｍ2に基づいて、同最小輝度値Ｍ2に対する同最大輝度値Ｍ1の比（Ｍ1／Ｍ2）が、第１の４色輝度値算出処理で白（Ｗ）画素を使用する比率の上限値ＳＷmaxとして算出される（ステップＢ１２、白色サブ画素使用比率上限値算出処理）。第１の４色輝度値算出処理（ステップＢ１３）では、最小輝度値Ｍ2を上限値ＳＷmax以下の任意の比率に比例させて第１の４色輝度値ＬＲ’，ＬＧ’，ＬＢ’，ＬＷ’が算出される。これにより、白（Ｗ）画素を使用する比率が任意に変更可能となり、画質調整の利便性が向上する。
【００５１】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、３原色は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に限らず、Ｙ（黄），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ）としても、上記実施形態とほぼ同様の作用、効果が得られる。また、図３、図４、図５又は図６に示すＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗのサブ画素は、これらの図の構成に限らず、必要な輝度や色度などに応じて、配列を変更したり、面積比率を変更しても良く、また、同一色のサブ画素を複数設けても良い。この場合、１画素を構成するサブ画素の数は、４つ以上でも良い。また、第１の参考例の式（１１）及び式（１７）の各階調値、輝度値及びガンマの各数値は、一例であり、限定されない。また、第２の参考例では、図１２中のステップＢ４に代えて、実施形態の図１１中のステップＢ１１と同様の処理を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
この発明は、液晶表示装置に限らず、各画素が複数の基本色サブ画素と白色サブ画素とから構成されている表示パネルを有する画像表示装置全般に適用でき、特に、階調信号変換部は、たとえば、プラズマ表示装置やＥＬ（エレクトロルミネセンス）などの表示パネルの各画素が上記と同様の各サブ画素から構成されるようになった場合に適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１      液晶表示装置（画像表示装置）
１１      液晶パネル（表示パネル）
１２      データ駆動部（駆動手段の一部）
１３      ゲート駆動部（駆動手段の一部）
１４      タイミングコントローラ（画像表示装置の一部）
１４ｂ      ＲＧＢＷ信号生成部（階調信号変換部、４色階調信号生成部）
１５      電源部（画像表示装置の一部）
２１      ガンマ変換部（４色階調信号生成部の一部）
２２      Ｍｉｎ／Ｍａｘ算出部（最大／最小輝度値算出部、４色階調信号生成部の一部）
２３      ＲＧＢＷ輝度算出部（第１の４色輝度値算出部、４色階調信号生成部の一部）
２４      スケーリングファクタ算出部（補正定数算出部、４色階調信号生成部の一部）
２５      ＲＧＢＷスケーリング輝度算出部（第２の４色輝度値算出部、４色階調信号生成部の一部）
２６      逆ガンマ変換部（４色階調信号生成部の一部）
Ｘi      信号線（液晶パネル１１の一部）
Ｙj      走査線（液晶パネル１１の一部）
ＳＰi,j      サブ画素（液晶パネル１１の一部）
【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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