(57)【要約】【課題】液晶パネルのみならずカラーフィルタによって吸収される光量をも減らし、消費電力のさらなる削減を達成できる透過型液晶表示装置を実現する。【解決手段】液晶パネルとバックライトとを備えた透過型液晶表示装置において、液晶パネルは、１画素が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、および白（Ｗ）の４サブピクセルに分割されている液晶パネル１４とする。また、バックライトは、発光輝度を制御可能な白色バックライト１６とする。さらに、原入力信号である第１ＲＧＢ入力信号は、彩度低減部１１によって彩度低減処理が施されて第２ＲＧＢ入力信号とされた後、該第２ＲＧＢ入力信号に基づいて出力信号生成部１２において透過率およびバックライト値が求められる。【選択図】図１
2008176247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１画素が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、および白（Ｗ）の４サブピクセルに分割されている液晶パネルと、
発光輝度を制御可能な白色アクティブバックライトと、
入力画像である第１入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データに対して彩度低減処理を施すことで、該第１入力ＲＧＢ信号を第２入力ＲＧＢ信号に変換する彩度低減部と、
上記第２入力ＲＧＢ信号から、上記液晶パネルの各画素におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルの透過率信号を生成するとともに、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値を算出する出力信号生成部と、
上記出力信号生成部で生成された上記透過率信号をもとに液晶パネルを駆動制御する液晶パネル制御部と、
上記出力信号生成部で算出されたバックライト値に基づき、上記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御部とを備えていることを特徴とする透過型液晶表示装置。
【請求項２】
上記彩度低減部は、上記彩度低減処理が施される画素データにおいて、該彩度低減処理前後で、輝度及び色相を変化させずに彩度のみを低減することを特徴とする請求項１に記載の透過型液晶表示装置。
【請求項３】
上記彩度低減部は、彩度低減処理の度合を変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の透過型液晶表示装置。
【請求項４】
ＲＧＢサブピクセルの各透過率をｘ％としてＷサブピクセルの各透過率を０％とした場合の表示輝度Ｐ１と、ＲＧＢサブピクセルの各透過率を０％としてＷサブピクセルの各透過率をｘ％とした場合の表示輝度Ｐ２との比Ｐ２／Ｐ１を白色輝度比ＷＲとする時に、
上記彩度低減部は、白色輝度比ＷＲを元に彩度低減処理の度合の変更範囲を設定することを特徴とする請求項３に記載の透過型液晶表示装置。
【請求項５】
上記彩度低減部は、
入力画像である第１入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データを以下の(A)の手順によって抽出し、
抽出された画素データに対して、以下の(B)の手順によって彩度低減処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の透過型液晶表示装置。
(A) バックライト上限値ＭＡＸｗを
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ
の式により算出し、
ＭＡＸｗ＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ
を満たす注目画素データを輝度および彩度が高い画素データとして抽出する。
ただし、
ＷＲ：白色輝度比（ＲＧＢサブピクセルの各透過率をｘ％としてＷサブピクセルの各透過率を０％とした場合の表示輝度Ｐ１と、ＲＧＢサブピクセルの各透過率を０％としてＷサブピクセルの各透過率をｘ％とした場合の表示輝度Ｐ２との比Ｐ２／Ｐ１）
ＭＡＸ：彩度低減処理を行わない場合のバックライト値の上限値
ＢｌＲａｔｉｏ：バックライト値設定率（１／(１＋ＷＲ)≦ＢｌＲａｔｉｏ≦１．０）
ｍａｘＲＧＢ＝ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
ｍｉｎＲＧＢ＝ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）：第１入力ＲＧＢ信号における注目画素のＲＧＢ値
Ｎｐ：入力画像の画素数
ｍａｘ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の最大値
ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の最小値
とする。
(B) 抽出された画素データに対して、
Ｒｓｉ＝α×Ｒｉ＋（１−α）×Ｙｉ
Ｇｓｉ＝α×Ｇｉ＋（１−α）×Ｙｉ
Ｂｓｉ＝α×Ｂｉ＋（１−α）×Ｙｉ
の式により彩度低減処理後の画素データを求める。
ただし、
Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）：第２入力ＲＧＢ信号における彩度低減処理後の注目画素のＲＧＢ値
Ｙｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）：注目画素の輝度
α＝ＭＡＸｗ／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
【請求項６】
上記出力信号生成手段は、
以下の(A)の手順により、各Ｗサブピクセルの透過量（Ｗｔｓｉ）を算出するＷ透過量算出部と、
以下の(B)の手順により、各ＲＧＢサブピクセルの透過量（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ）を算出するＲＧＢ透過量算出部と、
以下の(C)の手順により、バックライト値（Ｗｂｓ）を算出するバックライト値算出部と、
以下の(D)の手順により、各ＲＧＢＷサブピクセルの透過率（ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉ）を算出する透過率算出手段とを備えていることを特徴とする請求項５に記載の透過型液晶表示装置。
(A) Ｗ透過量（Ｗｔｓｉ）を、
Ｗｔｓｉ＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓ）
の式により算出する。
ただし、
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）
とする。
(B) ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ）を、
Ｒｔｓｉ＝Ｒｓｉ−Ｗｔｓｉ
Ｇｔｓｉ＝Ｇｓｉ−Ｗｔｓｉ
Ｂｔｓｉ＝Ｂｓｉ−Ｗｔｓｉ
の式により算出する。
(C) バックライト値（Ｗｂｓ）を、
Ｗｂｓ＝ｍａｘ（Ｒｔｓ１，Ｇｔｓ１，Ｂｔｓ１，Ｗｔｓ１／ＷＲ，
．．．
ＲｔｓＮｐ，ＧｔｓＮｐ，ＢｔｓＮｐ，ＷｔｓＮｐ／ＷＲ）
の式により算出する。
(D) ＲＧＢＷ透過率（ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉ）を、
ｒｓｉ＝Ｒｔｓｉ／Ｗｂｓ
ｇｓｉ＝Ｇｔｓｉ／Ｗｂｓ
ｂｓｉ＝Ｂｔｓｉ／Ｗｂｓ
ｗｓｉ＝Ｗｔｓｉ／Ｗｂｓ／ＷＲ
の式により算出する。
ただし、Ｗｂｓ＝０の時、ｒｓｉ＝ｇｓｉ＝ｂｓｉ＝ｗｓｉ＝０とする。
【請求項７】
上記液晶パネルに対して複数のアクティブバックライトを備え、
各アクティブバックライトに対応する領域毎に、液晶パネルの透過率制御およびバックライトのバックライト値制御を行うことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の透過型液晶表示装置。
【請求項８】
コンピュータに、上記請求項５または６に記載の各機能部の処理を行わせることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源にアクティブバックライトを使用する透過型液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラーディスプレイには様々な種類があり、それぞれ実用化がなされている。薄型ディスプレイを大別すると、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）のような自発光型ディスプレイと、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）に代表される非発光型ディスプレイとに分類される。非発光型ディスプレイであるＬＣＤでは、液晶パネルの背面側にバックライトを配置する透過型ＬＣＤが知られている。
【０００３】
図１３は、透過型ＬＣＤの一般的な構造を示す断面図である。この透過型ＬＣＤは、液晶パネル１００の背面にバックライト１１０を配置している。液晶パネル１００は、一対の透明基板１０１，１０２の間に液晶層１０３を配置し、一対の透明基板１０１，１０２の外側には偏光板１０４，１０５を備えた構成となっている。また、液晶パネル１００内にカラーフィルタ１０６を備えることでカラー表示が可能となる。
【０００４】
図示は省略するが、透明基板１０１，１０２の内側には、電極層および配向膜が形成されており、液晶層１０３への印加電圧を制御することによって、液晶パネル１００を透過する光の透過量が画素ごとに制御される。すなわち、透過型ＬＣＤは、バックライト１１０からの照射光を液晶パネル１１０で透過量制御を行うことによって表示制御を行う。
【０００５】
バックライト１１０は、カラーディスプレイに必要なＲＧＢ三色の波長を含む光を照射するものであり、カラーフィルタ１０６との組み合わせによって、ＲＧＢの各色の光の透過率をそれぞれ調整することで、画素としての輝度や色相を任意に設定することが可能である。このようなバックライト１１０は、エレクトロ・ルミネッセンス（EL）、冷陰極管（CCFL）、発光ダイオード（LED）などの白色光源が一般的に使用されている。
【０００６】
液晶パネル１００においては、図１４に示すように、複数の画素がマトリクス状に配置され、各画素は通常３つのサブピクセルから構成される。それぞれのサブピクセルは、カラーフィルタ１０６における赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）のフィルタ層が対応するように配置される。以下、それぞれのサブピクセルをＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルと呼ぶことにする。
【０００７】
Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルは、バックライト１１０から発生された白色光の中で、該当波長帯（すなわち、赤色、緑色、青色）の光を選択的に透過させ、他の波長帯の光は吸収する。
【０００８】
上記構成の透過型ＬＣＤにおいてバックライト１１０から照射される光は、液晶パネル１００の各画素において透過量制御されるため、当然ながら液晶パネル１００によって吸収される光が生じる。また、カラーフィルタ１０６においても、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルは、バックライト１１０から発生された白色光の中で、該当波長帯以外の光を吸収する。このように、一般的な透過型ＬＣＤでは、液晶パネルやカラーフィルタによる光の吸収量が多くバックライトからの照射光の利用効率が低いため、バックライトにおける消費電力が大きくなるといった課題がある。
【０００９】
このような透過型ＬＣＤの消費電力を削減する技術として、表示画像に応じて発光輝度を調整可能なアクティブバックライトを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【００１０】
すなわち、特許文献１には、輝度調整可能なアクティブバックライトを用い、ＬＣＤの表示制御（輝度制御）を、液晶パネルの透過率とアクティブバックライトの輝度制御とによって行い、バックライトの消費電力の低減を図る技術が開示されている。
【００１１】
特許文献１においては、バックライトの輝度は入力画像（入力信号）における最大輝度値に一致するように制御される。そして、液晶パネルの透過率は、その時のバックライトの輝度に合わせて透過率を調整される。
【００１２】
この時、入力信号の最大値となるサブピクセルの透過率は１００％となり、また、その他のサブピクセルの透過率もバックライト値によって計算された１００％以下の値となる。よって、画像全体が暗い時にはバックライトを暗くし、バックライトの消費電力を少なくすることができる。
【００１３】
このように、特許文献１では、入力画像の入力信号ＲＧＢを基にバックライトの明るさを必要最小限に抑え、かつバックライトを暗くした分、液晶の透過率を上げているため、液晶パネルによって吸収される光量を減らし、バックライトの消費電力を削減することができる。
【特許文献１】特開平１１−６５５３１号公報（平成１１年（１９９９）３月９日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の構成では、液晶パネルによって吸収される光量を減らすことでバックライトの消費電力削減を図ることはできるものの、カラーフィルタによって吸収される光量を減らすことはできない。このため、カラーフィルタによって吸収される光量を減らすことができれば、消費電力のさらなる削減効果を得ることができる。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶パネルのみならずカラーフィルタによって吸収される光量をも減らし、消費電力のさらなる削減を達成できる透過型液晶表示装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る透過型液晶表示装置は、上記課題を解決するために、１画素が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、および白（Ｗ）の４サブピクセルに分割されている液晶パネルと、発光輝度を制御可能な白色アクティブバックライトと、入力画像である第１入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データに対して彩度低減処理を施すことで、該第１入力ＲＧＢ信号を第２入力ＲＧＢ信号に変換する彩度低減部と、上記第２入力ＲＧＢ信号から、上記液晶パネルの各画素におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルの透過率信号を生成するとともに、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値を算出する出力信号生成部と、上記出力信号生成部で生成された上記透過率信号をもとに液晶パネルを駆動制御する液晶パネル制御部と、上記で算出されたバックライト値に基づき、上記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御部とを備えていることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、１画素が、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４サブピクセルに分割されている液晶パネルを用いることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の一部をフィルタ吸収による光量損失が無い（もしくは少ない）Ｗサブピクセルに振り分けることができる。これにより、カラーフィルタによる光量吸収を減らし、これに応じてバックライト値を下げることで透過型液晶表示装置における消費電力の削減を実現できる。
【００１８】
さらに、原入力である第１入力ＲＧＢ信号に対して彩度低減処理を行い、該彩度低減処理が施された第２入力ＲＧＢ信号に基づいてバックライト値およびＲＧＢＷ透過率を算出することで、バックライト値をより確実に低減させることができる。
【００１９】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記彩度低減部は、上記彩度低減処理が施される画素データにおいて、該彩度低減処理前後で、輝度及び色相を変化させずに彩度のみを低減する構成とすることが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、人間の視覚特性に対して影響の大きい輝度及び色相を変化させずに、視覚特性に対して影響の小さい彩度のみを低減することで、上記彩度低減処理に伴う画質劣化を抑制することができる。
【００２１】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記彩度低減部は、彩度低減処理の度合を変更可能である構成とすることが好ましい。
【００２２】
また、彩度低減処理の度合の範囲は、使用する液晶パネルの特性によって範囲が変更できる構成とすることが好ましい。液晶パネルの特性の一つは、各ＲＧＢＷサブピクセルの透過率が同じ時、ＲＧＢサブピクセルから作られる白色の明るさに対するＷサブピクセルの白色の明るさの比を示した白色輝度比ＷＲである。
【００２３】
上記の構成によれば、彩度低減処理による消費電力削減効果と、彩度低減処理に伴う画質劣化とのバランスを、ユーザが選択的に設定することができる。
【００２４】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記彩度低減部は、入力画像である第１入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データを、以下の(A)の手順によって抽出し、抽出された画素データに対して、以下の(B)の手順によって彩度低減処理を施す構成とすることができる。
(A) バックライト上限値ＭＡＸｗを
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ
の式により算出し、
ＭＡＸｗ＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ
を満たす注目画素データを輝度および彩度が高い画素データとして抽出する。
【００２５】
ただし、
ＭＡＸ：彩度低減処理を行わない場合のバックライト値の上限値
ＷＲ：白色輝度比
ＢｌＲａｔｉｏ：バックライト値設定率（１／（１＋ＷＲ）≦ＢｌＲａｔｉｏ≦１．０）
ｍａｘＲＧＢ＝ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
ｍｉｎＲＧＢ＝ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）：第１入力ＲＧＢ信号における注目画素のＲＧＢ値
Ｎｐ：入力画像の画素数
ｍａｘ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の最大値
ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の最小値
とする。
(B) 抽出された画素データに対して、
Ｒｓｉ＝α×Ｒｉ＋（１−α）×Ｙｉ
Ｇｓｉ＝α×Ｇｉ＋（１−α）×Ｙｉ
Ｂｓｉ＝α×Ｂｉ＋（１−α）×Ｙｉ
の式により彩度低減処理後の画素データを求める。
【００２６】
ただし、
Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）：第２入力ＲＧＢ信号における彩度低減処理後の注目画素のＲＧＢ値
Ｙｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）：注目画素の輝度
α＝ＭＡＸｗ／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
とする。
【００２７】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成手段は、以下の(A)の手順により、各Ｗサブピクセルの透過量（Ｗｔｓｉ）を算出するＷ透過量算出部と、以下の(B)の手順により、各ＲＧＢサブピクセルの透過量（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ）を算出するＲＧＢ透過量算出部と、以下の(C)の手順により、バックライト値（Ｗｂｓ）を算出するバックライト値算出部と、以下の(D)の手順により、各ＲＧＢＷサブピクセルの透過率（ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉ）を算出する透過率算出手段とを備えている構成とすることができる。
(A) Ｗ透過量（Ｗｔｓｉ）を、
Ｗｔｓｉ＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓ）
の式により算出する。
【００２８】
ただし、
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）
とする。
(B) ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ）を、
Ｒｔｓｉ＝Ｒｓｉ−Ｗｔｓｉ
Ｇｔｓｉ＝Ｇｓｉ−Ｗｔｓｉ
Ｂｔｓｉ＝Ｂｓｉ−Ｗｔｓｉ
の式により算出する。
(C) バックライト値（Ｗｂｓ）を、
Ｗｂｓ＝ｍａｘ（Ｒｔｓ１，Ｇｔｓ１，Ｂｔｓ１，Ｗｔｓ１／ＷＲ，
．．．
ＲｔｓＮｐ，ＧｔｓＮｐ，ＢｔｓＮｐ，ＷｔｓＮｐ／ＷＲ）
の式により算出する。または、Ｗサブピクセル透過量を使わずに、
Ｗｂｓ＝ｍａｘ（Ｒｔｓ１，Ｇｔｓ１，Ｂｔｓ１，
．．．
ＲｔｓＮｐ，ＧｔｓＮｐ，ＢｔｓＮｐ）
の式により算出する。
(D) ＲＧＢＷ透過率（ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉ）を、
ｒｓｉ＝Ｒｔｓｉ／Ｗｂｓ
ｇｓｉ＝Ｇｔｓｉ／Ｗｂｓ
ｂｓｉ＝Ｂｔｓｉ／Ｗｂｓ
ｗｓｉ＝Ｗｔｓｉ／Ｗｂｓ／ＷＲ
の式により算出する。
【００２９】
ただし、Ｗｂｓ＝０の時、ｒｓｉ＝ｇｓｉ＝ｂｓｉ＝ｗｓｉ＝０とする。
【００３０】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記液晶パネルに対して複数のアクティブバックライトを備え、各アクティブバックライトに対応する領域毎に、液晶パネルの透過率制御およびバックライトのバックライト値制御を行う構成とすることができる。
【００３１】
上記の構成によれば、バックライトを分割することで、分割されたバックライト領域毎に最適にバックライト値を設定することができ、全体のバックライト消費電力を下げることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る透過型液晶表示装置は、以上のように、１画素が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、および白（Ｗ）の４サブピクセルに分割されている液晶パネルと、発光輝度を制御可能な白色アクティブバックライトと、入力画像である第１入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度および彩度が高い画素データに対して彩度低減処理を施すことで、該第１入力ＲＧＢ信号を第２入力ＲＧＢ信号に変換する彩度低減部と、上記第２入力ＲＧＢ信号から、上記液晶パネルの各画素におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルの透過率信号を生成するとともに、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値を算出する出力信号生成部と、上記出力信号生成部で生成された上記透過率信号をもとに液晶パネルを駆動制御する液晶パネル制御部と、上記出力信号生成部で算出されたバックライト値に基づき、上記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御部とを備えている構成である。
【００３３】
それゆえ、１画素が、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４サブピクセルに分割されている液晶パネルを用いることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の一部をフィルタ吸収による光量損失が無い（もしくは少ない）Ｗサブピクセルに振り分けることができる。これにより、カラーフィルタによる光量吸収を減らし、これに応じてバックライト値を下げることで透過型液晶表示装置における消費電力の削減を実現できる。
【００３４】
さらに、原入力である第１入力ＲＧＢ信号に対して彩度低減処理を行い、該彩度低減処理が施された第２入力ＲＧＢ信号に基づいてバックライト値およびＲＧＢＷ透過率を算出することで、バックライト値をより確実に低減させることができる。
【００３５】
また、第２入力ＲＧＢ信号の生成時においては、液晶パネルの特性に応じた彩度低減範囲が設けられ、本発明で彩度低減度合を自由に設定可能である。よって、本発明の彩度低減処理で、彩度を最も低く下げた場合、バックライトの消費電力を最も効率的に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の一実施形態について図１ないし図１２に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態に係る液晶表示装置（以下、本液晶表示装置と称する）の概略構成を図１を参照して説明する。
【００３７】
本液晶表示装置は、彩度低減部１１、出力信号生成部１２、液晶パネル制御部１３、ＲＧＢＷ液晶パネル（以下、単に液晶パネルと称する）１４、バックライト制御部１５、および白色バックライト（以下、単にバックライトと称する）１６を備えている。
【００３８】
液晶パネル１４は、Ｎｐ個の画素をマトリクス上に配置してなり、図２（ａ），（ｂ）に示すように、各画素はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｗ（白）の４サブピクセルで構成されている。尚、各画素におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗサブピクセルの形状および配置関係は特に限定されない。また、バックライト１６は、冷陰極蛍光ランプ（CCFL）や白色発光ダイオード（白色LED）などの白色光源を用いたものであり、照射光の明るさを制御できるアクティブバックライトである。
【００３９】
液晶パネル１４におけるＲ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルは、カラーフィルタ（図示せず）におけるＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ層がそれぞれ対応するように配置される。したがって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルは、バックライト１６から発生された白色光の中で、該当波長帯の光を選択的に透過させ、他の波長帯の光は吸収する。また、Ｗサブピクセルは、基本的にはカラーフィルタにおいて対応する吸収フィルタ層を有しない。すなわち、Ｗサブピクセルを透過する光は、カラーフィルタによる一切の吸収を受けることなく、白色光のまま液晶パネル１４から出射される。但し、Ｗサブピクセルは、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタよりもバックライトの光の吸収が少ないフィルタ層を持つ構成でもよい。
【００４０】
このとき、Ｗサブピクセルから出力される光は白色で、各ＲＧＢサブピクセルの透過率が同じのとき、ＲＧＢサブピクセルのそれぞれから出力される光の和も白色になる。但し、ＲＧＢサブピクセルの透過率とＷサブピクセルの透過率とが同じであっても、ＲＧＢサブピクセルからの光の和として出力される白色光の明るさと、Ｗサブピクセルから出力される白色光の明るさとは同じであるとは限らない。これは、各サブピクセルのカラーフィルタで吸収される光の量や、サブピクセルの大きさによって、明るさが変化するためである。
【００４１】
この時の、ＲＧＢサブピクセルから出力される白色の光の強さに対する、Ｗサブピクセルから出力される白色の光の強さの比を白色輝度比ＷＲとする。具体的には、ＲＧＢサブピクセルの各透過率をｘ％としてＷサブピクセルの各透過率を０％とした場合の表示輝度Ｐ１と、ＲＧＢサブピクセルの各透過率を０％としてＷサブピクセルの各透過率をｘ％とした場合の表示輝度Ｐ２との比Ｐ２／Ｐ１を白色輝度比ＷＲとする。尚、通常は、ある一枚の液晶パネルにおいて、パネル全体で（すなわち全ての画素で）同じ白色輝度比ＷＲとなる。
【００４２】
本液晶表示装置は、パソコンやテレビチューナーなどの外部から、表示すべき画像情報をＲＧＢ信号（第１入力ＲＧＢ信号）として受け取り、該ＲＧＢ信号を入力信号Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ（ｉ=１，２，…，Ｎｐ）として処理を行うものである。
【００４３】
彩度低減部１１は、第１入力ＲＧＢ信号に対して必要に応じて彩度低減処理を行った後、第２入力ＲＧＢ信号として出力信号生成部１２へ出力する。
【００４４】
出力信号生成部１２は、第２入力ＲＧＢ信号から液晶パネル１４における各サブピクセルの透過率と、バックライト１６におけるバックライト値とを求める手段である。すなわち、出力信号生成部１２は、第２入力ＲＧＢ信号である入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉからバックライト値Ｗｂｓを求めると共に、入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉを上記バックライト値Ｗｂｓに適合する透過率信号ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉに変換する。
【００４５】
求められたバックライト値Ｗｂｓはバックライト制御部１５に出力され、バックライト制御部１５は、このバックライト値Ｗｂｓに応じてバックライト１６の輝度を調節する。バックライト１６はＣＣＦＬや白色ＬＥＤなどの白色光源を利用したものであり、バックライト制御部１５によって、バックライト値に比例した明るさに制御することができる。バックライト１６の明るさの制御方法は、用いられる光源の種類によって異なるが、例えば、バックライト値に比例した電圧をかけたり、バックライト値に比例した電流を流したりして明るさを制御することができる。また、バックライトがＬＥＤなどの場合は、パルス幅変調（ＰＷＭ）でデューティー比を変えて明るさを制御することも可能である。さらに、バックライト光源の明るさが非線形特性を持つ場合、バックライト値からルックアップテーブルで光源への印加電圧や印加電流等を求めてバックライトへの明るさ制御を行うことにより所望の明るさに制御する方法などもある。
【００４６】
透過率信号ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉは、液晶パネル制御部１３に出力され、液晶パネル制御部１３は、この透過率信号に基づいて液晶パネル１４の各サブピクセルの透過率が所望の透過率になるように制御する。液晶パネル制御部１３は、走査線駆動回路、信号線駆動回路等を含む構成であり、走査信号およびデータ信号を生成して、この走査信号およびデータ信号等のパネル制御信号によって液晶パネル１４を駆動する。透過率信号ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉは、信号線駆動回路でのデータ信号の生成に用いられる。液晶パネル１４の透過率制御には、サブピクセルの透過率に比例した電圧をかけ液晶パネルの透過率を制御する方法や、非線形特性を線形化するために、サブピクセルの透過率から液晶パネルにかける電圧をルックアップテーブルから表引きし、液晶パネルを所望の透過率に制御する方法などがある。
【００４７】
尚、本発明の液晶表示装置において、入力信号は上述のようなＲＧＢ信号に限られるものではなく、ＹＵＶ信号などのカラー信号でもよい。ＲＧＢ信号以外のカラー信号が入力される場合、それをＲＧＢ信号に変換してから出力信号生成部１２に入力する構成であっても良く、あるいは、出力信号生成部１２がＲＧＢ信号以外のカラー入力信号をＲＧＢＷ信号へ変換可能な構成であっても良い。
【００４８】
本液晶表示装置において、液晶パネル１４の各サブピクセルにおける表示輝度は、バックライトの明るさ（照射輝度）と、該サブピクセルにおける透過率と、白色輝度比ＷＲとによって表される。ＲＧＢの各サブピクセルの明るさをバックライトの明るさと該サブピクセルにおける透過率との積とした時、Ｗサブピクセルの明るさは、バックライトの明るさとＷサブピクセルにおける透過率と白色輝度比ＷＲとの積によって表される。ここで、各サブピクセルにおける表示輝度は、該サブピクセルの透過量に比例している。
【００４９】
尚、本実施の形態においては「バックライト値」との用語が使用されているが、このバックライト値は、バックライトの明るさと比例の関係を持つものであって、厳密に言えば、バックライトの明るさと同じ値ではない。同様に、サブピクセルの透過量は、サブピクセルの明るさと比例の関係を持つものであって同じ値ではない。すなわち、本実施の形態におけるバックライト値とは、バックライトに送る信号であって、実際の明るさとは、単に比例関係にあるものでしかない。
【００５０】
具体的には、本実施の形態において、透過量は、バックライト値に透過率（Ｗサブピクセルの場合はさらにＷＲ）を掛けることによって求めることができる。これに対し、サブピクセルの明るさは、バックライトの輝度値（明るさ）に対して、各サブピクセルの色フィルタの透過率、およびサブピクセルのＬＣＤ透過率を掛けることで求められる。
【００５１】
また、白色輝度比ＷＲは、（ＲＧＢサブピクセルによる白色輝度）：（Ｗサブピクセルによる白色輝度）の比であって、ＲＧＢを基準に考えている。白色輝度比は、（Ｗカラーフィルタによる透過率)／(ＲＧＢカラーフィルタによる透過率）で求めることもできる。
【００５２】
ここで、本液晶表示装置における表示原理、および消費電力削減効果について以下に詳細に説明する。尚、本液晶表示装置では、バックライト値およびサブピクセル透過率は、出力信号生成部１２において求められる。したがって、以下に説明するバックライト値およびサブピクセル透過率の算出方法は、彩度低減部１１から出力信号生成部１２へ入力される第２入力ＲＧＢ信号に対して施される処理である。
【００５３】
本液晶表示装置におけるバックライト値およびサブピクセル透過率の決定方法では、最初に、バックライトに対応する表示領域内の全ての画素毎に必要最小限のバックライト値を求める。次に、画素毎に求めた必要最小限のバックライト値から、１枚の画像における最大値を求め、その値をバックライト値とする。ここで、各画素における必要最小限のバックライト値を求めるとき、画素の表示データ内容に応じて、バックライト値の求め方は２つの方法に分かれる。具体的には、注目画素内のサブピクセルにおける最大輝度（すなわちｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ））と最小輝度（すなわちｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ））との関係によって、その注目画素に対するバックライト値の求め方が異なる。
【００５４】
はじめに、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）≧ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）となる注目画素における必要最小限のバックライト値の求め方を説明する。
【００５５】
出力信号生成部への第２ＲＧＢ入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉの最大値をｍａｘＲＧＢｓｉ、最小値をｍｉｎＲＧＢｓｉとする。ここでは、最大値ｍａｘＲＧＢｓｉに該当するサブピクセルの色成分がＲ（赤）である場合について説明するが、ｍａｘＲＧＢｓｉがＧ（緑）およびＢ（青）である場合も同様に考えることができる。尚、ｍａｘＲＧＢｓｉおよびｍｉｎＲＧＢｓｉは、いずれもサブピクセルの透過量にて表される値である。
【００５６】
ここで、透過量ｍａｘＲＧＢｓｉであるＲ成分の表示光のみについて考えれば、この表示光に対してバックライト値を最も低減することができるのは、ＲサブピクセルおよびＷサブピクセルの透過率が共に１００％となるように、ＲサブピクセルおよびＷサブピクセルに透過量を割り振った時である。
【００５７】
この時の必要最小限のバックライト値をＢｌｍｉｎとし、かつ白色輝度比ＷＲを考慮すると、ＲサブピクセルおよびＷサブピクセルの透過率が共に１００％であることから、Ｒサブピクセルからの出射光の輝度はＢｌｍｉｎ、Ｗサブピクセルからの出射光の輝度はＷＲ×Ｂｌｍｉｎとなる。そして、ＲサブピクセルおよびＷサブピクセルからの出射光の和、すなわち（１＋ＷＲ）×ＢｌｍｉｎがＲ成分の透過量となる。そして、（１＋ＷＲ）×ＢｌｍｉｎがｍａｘＲＧＢｓｉに等しいため、Ｂｌｍｉｎは、ｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋ＷＲ）となる。
【００５８】
但し、上記の考えは、Ｒ成分の表示光のみについて考えた場合であり、ＧおよびＢ成分については考慮していない。実際には、ｍｉｎＲＧＢｓｉ＜ｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋１／ＷＲ）である時にバックライト値をｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋ＷＲ）を設定すると、以下の式に示すように、最小値ｍｉｎＲＧＢｓｉに該当する色成分の透過量が必要量を超えてしまう。
【００５９】
ｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋ＷＲ）×ＷＲ
＝ｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋１／ＷＲ）＞ｍｉｎＲＧＢｓｉ
このため、ある注目画素において、ｍｉｎＲＧＢｓｉ≧ｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋１／ＷＲ）が成立する時のみ、該注目画素における必要最小限のバックライト値が、上記の考えに基づいてｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋ＷＲ）に設定される。
【００６０】
そして、ｍｉｎＲＧＢｓｉ＜ｍａｘＲＧＢｓｉ／（１＋１／ＷＲ）である注目画素においては、最小値ｍｉｎＲＧＢｓｉに該当する色成分の透過量が必要量を超えないよう、Ｗサブピクセルに振り分けることのできる最大の透過量はｍｉｎＲＧＢｓｉとなる。この場合、最大値ｍａｘＲＧＢｓｉに該当する色成分のサブピクセルでは、同量の透過量をＷサブピクセルに振り分けることによって、その後の透過量がｍａｘＲＧＢｓｉ−ｍｉｎＲＧＢｓｉとなる。その結果、上記注目画素における必要最小限のバックライト値はｍａｘＲＧＢｓｉ−ｍｉｎＲＧＢｓｉとなる。
【００６１】
このように、各画素における必要最小限のバックライト値を求め、１枚の画像の全画素における必要とされるバックライト値の最大値をバックライト値Ｗｂｓとする。
【００６２】
このバックライト値Ｗｂｓより、各サブピクセルの透過率は以下のように求められる。すなわち、ＲＧＢの各サブピクセルの透過率は、（透過量）／（バックライト値）で表すことができる。また、Ｗサブピクセルの透過率は、（透過量）／（バックライト値）／（白色輝度比）として表すことができる。これは、Ｗサブピクセルは、ＲＧＢの各サブピクセルに比べて白色輝度比ＷＲ倍明るいため、Ｗサブピクセルの出力輝度値に必要とされるバックライト値は、ＲＧＢサブピクセルに必要なバックライト値の１／ＷＲ倍で計算できるためである。
【００６３】
以下に、図３、図４、図１５〜図１８を用いて具体例を説明する。
【００６４】
先ずは、白色輝度比ＷＲが１の液晶パネルを用いた場合において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）≧ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）となる画素において、バックライト値の求め方を図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。ここで、図３（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図３（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【００６５】
図３（ａ），（ｂ）において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０，６０，４０）の場合を考える。このとき、Ｇの輝度値６０がｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、Ｂの輝度値４０がｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）≧ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）の関係が満たされている。
【００６６】
特許文献１における表示方法では、図３（ｂ）に示すように、バックライト値は、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＝６０に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、８３％（＝５０／６０），１００％（＝６０／６０），６７％（＝４０／６０）に設定される。
【００６７】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，ＢｓｉのＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）に相当する値分をＷ成分の透過量に振り分ける。その結果、ＲＧＢ信号で表されている入力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０，６０，４０）は、ＲＧＢＷ信号で表される透過量（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）＝（２０，３０，１０，３０）に変換される。また、この注目画素において、バックライト値はｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋ＷＲ）＝３０に設定される。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、このバックライト値に合わせて決定される。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、６７％（＝２０／３０），１００％（＝３０／３０），３３％（＝１０／３０），１００％（＝３０／３０／ＷＲ）に設定される。但し、図３（ａ）において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。
【００６８】
また、本液晶表示装置における上述のバックライト値を特許文献１の方法で求められるバックライト値と比較するには、サブピクセルの面積比をも考慮する必要がある。すなわち、特許文献１では１画素が３つのサブピクセルに分割されているのに対し、本液晶表示装置では１画素が４つのサブピクセルに分割されている。このため、各サブピクセルが均等に分割されているとすると、本液晶表示装置では、１つのサブピクセルの面積が、特許文献１に比べ３／４の面積しかなく、このようなサブピクセルにおける面積の低下を補うため、本液晶表示装置では、バックライト値を４／３倍することで、特許文献１の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。
【００６９】
この結果、図３（ａ）の例におけるバックライト値を図３（ｂ）のバックライト値と同一基準に補正すれば、（４／３）×６０／（１＋ＷＲ）＝４０となる。同様の表示を行う図３（ｂ）の例ではバックライト値は６０であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。
【００７０】
次に、白色輝度比ＷＲが１の液晶パネルを用いた場合において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＜ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）となる画素におけるバックライト値の求め方を図４（ａ），（ｂ）を参照して説明する。ここで、図４（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図４（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【００７１】
図４（ａ），（ｂ）において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０，６０，２０）の場合を考える。このとき、Ｇの輝度値６０がｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、Ｂの輝度値２０がｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＜ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）の関係が満たされている。
【００７２】
特許文献１における表示方法では、図４（ｂ）に示すように、バックライト値は、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＝６０に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、８３％（＝５０／６０），１００％（＝６０／６０），３３％（＝２０／６０）に設定される。
【００７３】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，ＢｓｉのＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）に相当する値分をＷ成分の透過量に振り分ける。その結果、ＲＧＢ信号で表されている入力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０，６０，２０）は、ＲＧＢＷ信号で表される透過量（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）＝（３０，４０，０，２０）に変換される。また、この注目画素において、バックライト値は、（ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）−ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ））＝４０に設定される。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、このバックライト値に合わせて決定される。Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、７５％（＝３０／４０），１００％（＝４０／４０），０％（＝０／４０），５０％（＝２０／４０／ＷＲ）に設定される。
【００７４】
但し、図４（ａ）において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図４（ａ）の例においても、バックライト値を４／３倍することで、特許文献１の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。
【００７５】
この結果、図４（ａ）の例において、バックライト値は（４／３）×（６０−２０）＝５３．３となる。同様の表示を行う図４（ｂ）の例ではバックライト値は６０であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。
【００７６】
次に、白色輝度比ＷＲが１．５の液晶パネルを用いた場合において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）≧ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）となる画素におけるバックライト値の求め方を図１５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。ここで、図１５（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図１５（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【００７７】
図１５（ａ），（ｂ）において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，８０）の場合を考える。このとき、Ｇの輝度値１２０がｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、Ｂの輝度値８０がｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）≧ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）＝７２の関係が満たされている。
【００７８】
特許文献１における表示方法では、図１５（ｂ）に示すように、バックライトの輝度値は、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＝１２０に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、８３％（＝１００／１２０），１００％（＝１２０／１２０），６７％（＝８０／１２０）に設定される。
【００７９】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，ＢｓｉのＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）に相当する値分をＷ成分の透過量に振り分ける。その結果、ＲＧＢ信号で表されている入力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，８０）は、ＲＧＢＷ信号で表される透過量（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）＝（２８，４８，８，７２）に変換される。また、この注目画素において、バックライト値はｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋ＷＲ）＝４８に設定される。
【００８０】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、このバックライト値から作られるバックライトの明るさに合わせて決定される。Ｗサブピクセルは、ＲＧＢのサブピクセルに比べて白色輝度比ＷＲ倍明るいため、Ｗサブピクセルの透過量に必要とされるバックライト値は、ＲＧＢサブピクセルに必要なバックライト値の１／ＷＲ倍で計算できる。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、５８％（＝２８／４８），１００％（＝４８／４８），１６．７％（＝８／４８），１００％（＝７２／４８／ＷＲ）に設定される。
【００８１】
但し、図１５（ａ）において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図１５（ａ）の例においても、バックライトの輝度値を４／３倍することで、特許文献１の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。
【００８２】
この結果、図１５（ａ）の例におけるバックライト値を図１５（ｂ）のバックライト値と同一基準に補正すれば、（４／３）×４８＝６４となる。同様の表示を行う図１５（ｂ）の例ではバックライト値は１２０であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。
【００８３】
次に、白色輝度比ＷＲが１．５の液晶パネルを用いた場合において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＜ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）となる画素におけるバックライト値の求め方を図１６（ａ），（ｂ）を参照して説明する。ここで、図１６（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図１６（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【００８４】
図１６（ａ），（ｂ）において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，７０）の場合を考える。このとき、Ｇの輝度値１２０がｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、Ｂの輝度値７０がｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＜ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）の関係が満たされている。
【００８５】
特許文献１における表示方法では、図１６（ｂ）に示すように、バックライトの輝度値は、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＝１２０に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、８３％（＝１００／１２０），１００％（＝１２０／１２０），５８％（＝７０／１２０）に設定される。
【００８６】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，ＢｓｉのＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）に相当する値分をＷ成分の透過量に振り分ける。その結果、ＲＧＢ信号で表されている入力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，７０）は、ＲＧＢＷ信号で表される透過量（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）＝（３０，５０，０，７０）に変換される。また、この注目画素において、バックライト値は、（ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）−ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ））＝５０に設定される。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、６０％（＝３０／５０），１００％（＝５０／５０），０％（＝０／５０），９３％（＝７０／５０／ＷＲ）に設定される。
【００８７】
但し、図１６（ａ）において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図１６（ａ）の例においても、バックライトの輝度値を４／３倍することで、特許文献１の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。
【００８８】
この結果、図１６（ａ）の例において、バックライト値は（４／３）×（１２０−７０）＝６６．７となる。同様の表示を行う図１６（ｂ）の例ではバックライト値は１２０であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。
【００８９】
次に、白色輝度比ＷＲが０．６の液晶パネルを用いた場合において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）≧ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）となる画素におけるバックライト値の求め方を図１７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。ここで、図１７（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図１７（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【００９０】
図１７（ａ），（ｂ）において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，５０）の場合を考える。このとき、Ｇの輝度値１２０がｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、Ｂの輝度値５０がｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）≧ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）＝４５の関係が満たされている。
【００９１】
特許文献１における表示方法では、図１７（ｂ）に示すように、バックライトの輝度値は、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＝１２０に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、８３％（＝１００／１２０），１００％（＝１２０／１２０），４２％（＝５０／１２０）に設定される。
【００９２】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，ＢｓｉのＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）に相当する値分をＷ成分の透過量に振り分ける。その結果、ＲＧＢ信号で表されている入力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，５０）は、ＲＧＢＷ信号で表される透過量（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）＝（５５，７５，５，４５）に変換される。また、この注目画素において、バックライト値はｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋ＷＲ）＝７５に設定される。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、７３％（＝５５／７５），１００％（＝７５／７５），６．７％（＝５／７５），１００％（＝４５／７５／ＷＲ）に設定される。
【００９３】
但し、図１７（ａ）において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおける輝度値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図１７（ａ）の例においても、バックライトの輝度値を４／３倍することで、特許文献１の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。
【００９４】
この結果、図１７（ａ）の例におけるバックライト値を図１７（ｂ）のバックライト値と同一基準に補正すれば、（４／３）×７５＝１００となる。同様の表示を行う図１７（ｂ）の例ではバックライト値は１２０であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。
【００９５】
次に、白色輝度比ＷＲが０．６の液晶パネルを用いた場合において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＜ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）となる画素におけるバックライト値の求め方を図１８（ａ），（ｂ）を参照して説明する。ここで、図１８（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図である。また、図１８（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【００９６】
図１８（ａ），（ｂ）において、ある注目画素の目標とするパネル出力輝度が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，４０）の場合を考える。このとき、Ｇの輝度値１２０がｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、Ｂの輝度値４０がｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）であり、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＜ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）／（１＋１／ＷＲ）の関係が満たされている。
【００９７】
特許文献１における表示方法では、図１８（ｂ）に示すように、バックライト値は、ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）＝１２０に設定され、各サブピクセルの透過率はこのバックライト値に合わせて決定される。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、８３％（＝１００／１２０），１００％（＝１２０／１２０），３３％（＝４０／１２０）に設定される。
【００９８】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，ＢｓｉのＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）に相当する値分をＷ成分の透過量に振り分ける。その結果、ＲＧＢ信号で表されている入力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１２０，４０）は、ＲＧＢＷ信号で表される出力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）＝（６０，８０，０，４０）に変換される。また、この注目画素において、バックライト値は、（ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）−ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ））＝８０に設定される。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各サブピクセルにおけるそれぞれの透過率は、７５％（＝６０／８０），１００％（＝８０／８０），０％（＝０／８０），８３％（＝４０／８０／ＷＲ）に設定される。
【００９９】
但し、図１８（ａ）において示される透過率は、この注目画素において求められたバックライト値が全画素に対して求められた複数のバックライト値のうちで最も大きく、そのバックライトにおけるバックライト値として採用された場合の透過率を例示したものである。また、図１８（ａ）の例においても、バックライトの輝度値を４／３倍することで、特許文献１の方法で求められるバックライト値と同一の基準にて比較可能となる。
【０１００】
この結果、図１８（ａ）の例において、バックライト値は（４／３）×（１２０−４０）＝１０７となる。同様の表示を行う図１８（ｂ）の例ではバックライト値は１２０であるため、上記注目画素において、本発明による消費電力の削減効果があることが分かる。
【０１０１】
上記図３、図４、図１５〜図１８は、各画素についての必要最小限のバックライト値の求め方を説明したものであるが、上記の方法に則って、バックライトに対応する表示領域内の全ての画素毎に必要最小限のバックライト値を求める。こうして求まった複数のバックライト値のうち、最大の値をそのバックライトにおける輝度値として設定する。
【０１０２】
上記説明の方法によって実施される、本液晶表示装置におけるバックライト値およびサブピクセル透過率の決定手順を図５（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
【０１０３】
図５（ａ）は、ある一つのバックライトに対応する表示領域の入力信号（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）を示すものである。ここでは、説明を簡単にするために、白色輝度比ＷＲを１として、上記表示領域が４つの画素Ａ〜Ｄから構成されているとする。実際の白色輝度比ＷＲは、液晶パネルによって決まる値であり、全ての画素に対して共通の値を持ち、０より大きい値である。
【０１０４】
これらの画素Ａ〜Ｄについて、入力信号（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）をＲＧＢＷ信号で表される出力信号（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ，Ｗｔｓｉ）に変換した結果は、図５（ｂ）に示すものとなる。また、画素毎に求まるバックライト値は、図５（ｃ）に示すものとなる。これにより、バックライト値は、画素毎に求まった複数のバックライト値のうちの最大の値、すなわち１００に設定される。
【０１０５】
こうして求まったバックライト値１００に対して各画素の透過率（ｒｓｉ，ｇｓｉ，ｂｓｉ，ｗｓｉ）が、図５（ｂ）に示す出力信号（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ，Ｗｔｓｉ）の値に基づいて求められ、その結果は図５（ｄ）に示すものとなる。そして、最終的な各画素における表示輝度は、図５（ｅ）に示す結果となり、図５（ａ）に示す入力信号（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）の輝度値と一致していることが確認できる。
【０１０６】
このように、上述した出力信号生成部１２でのバックライト値およびサブピクセル透過率の算出処理では、Ｗサブピクセルに白成分の光量を分担させることでカラーフィルタによる光の吸収を抑え、バックライト１６における消費電力を削減できるものである。このため、表示画像データにおいては、Ｗサブピクセルへの白成分光量の振り分けが可能であることが、バックライト消費電力の削減効果を得るための必須条件となる。
【０１０７】
すなわち、出力信号生成部１２でのバックライト値およびサブピクセル透過率の算出処理は、バックライトに対応する表示領域内の全ての画素でＷサブピクセルへ振り分ける白成分光量が多い（すなわち、彩度が低い）場合には、バックライト消費電力の削減効果が大きくなる。一方で、バックライトに対応する表示領域内にＷサブピクセルへ振り分ける白成分光量が少ない（すなわち、彩度が高い）画素があれば、バックライト消費電力の削減効果は小さく、さらに輝度が高ければ、特許文献１の表示方法に比べてむしろ消費電力が増加することもありうる。
【０１０８】
以下に、白色輝度比ＷＲが１の液晶パネルを用いた場合において、輝度が同じで彩度が異なる２つの画素についての、バックライト値の設定例を示す。
【０１０９】
まず、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１７６，２４０，１１２）の画素Ａ（輝度＝２０８、彩度＝０．５３３）の場合、バックライト値は以下のように算出される。
【０１１０】
画素Ａにおいて、Ｗサブピクセルへ振り分けられる光量は、（１１２）である。そして、Ｗサブピクセルへの振り分け光量を差し引いた、Ｒ，Ｇ，Ｂサブピクセルの各光量は、（６４，１２８，０）となる。その結果、画素Ａにおいて設定されるバックライト値は（１２８）となる。
【０１１１】
一方、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６０，２５６，６４）の画素Ｂ（輝度＝２０８、彩度＝０．７５）の場合、バックライト値は以下のように算出される。
【０１１２】
画素Ｂにおいて、Ｗサブピクセルへ振り分けられる光量は、（６４）である。そして、Ｗサブピクセルへの振り分け光量を差し引いた、Ｒ，Ｇ，Ｂサブピクセルの各光量は、（９６，１９２，０）となる。その結果、画素Ｂにおいて設定されるバックライト値は（１９２）となる。
【０１１３】
このように、画素Ａと画素Ｂとを比較すると、両者は輝度が等しいにも関わらず、彩度の高い画素Ｂのほうがバックライト値が大きく設定されており、バックライト消費電力の削減効果が小さいことが分かる。
【０１１４】
ここで、出力信号生成部１２は、本液晶表示装置に対して最初に入力される原画像データ（すなわち、第１入力ＲＧＢ信号）に対しても、上記処理によってバックライト値およびサブピクセル透過率を算出することはできる。しかしながらこの場合には、上述した理由により、全ての画像に対して消費電力削減効果が得られるとは限らない（尚、実際には、最も表示機会が多いと考えられる通常の中間調表示画面では、消費電力削減の効果が得られる場合が多い）。
【０１１５】
このため、本液晶表示装置においては、出力信号生成部１２の前段に彩度低減部１１を配置し、第１入力ＲＧＢ信号に彩度低減処理を施して第２入力ＲＧＢ信号に変換している。これにより、出力信号生成部１２における処理において、バックライト消費電力の低減効果をより確実により大きく得ることができる。以下に、彩度低減部１１における彩度低減処理について詳細に説明する。
【０１１６】
図６は、彩度低減部１１の概略構成を示すブロック図である。彩度低減部１１は、図６に示すように、バックライト上限値算出部２１、信号変換部２２を備えて構成されている。バックライト上限値算出部２１は、第１入力ＲＧＢ信号の上限値、白色輝度比ＷＲ、及びバックライト値設定率からバックライト上限値を算出し、該バックライト上限値を信号変換部２２へ出力する。信号変換部２２は、第１入力ＲＧＢ信号、及びバックライト上限値算出部２１から出力されたバックライト上限値から、第２入力ＲＧＢ信号を算出し、出力する。
【０１１７】
図７は、彩度低減部１１の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１１８】
最初に、Ｓ１１では、バックライト上限値算出部２１においてバックライト上限値が算出される（Ｓ１１）。彩度低減部１１では、そのままではＷサブピクセルへ振り分けられる光量が少なく（すなわち彩度が高く）、かつ、輝度が高い画素についてのみ彩度低減処理を行うが、彩度または輝度の少なくとも一方が低い画素については彩度低減処理を行わない。これは、彩度の低い画素では、例え輝度が高くてもＷサブピクセルへ多くの光量を振り分けることでバックライト値を大きく下げることができ、また、輝度が低い画素では、そもそも表示において高いバックライト値を必要としないためである。上記バックライト上限値は、彩度低減処理を行うべき画素の判定に用いられる。バックライト上限値の算出手順について詳細に説明すると以下の通りである。
【０１１９】
先ず、画像データ（すなわち入力ＲＧＢ信号）に対して彩度低減処理を行わない場合であって、かつ、バックライト値が最も大きくなる場合を考える。これは、彩度が１であり（Ｗサブピクセルに光量を分担できない）、かつＲＧＢ値の少なくとも１つがＭＡＸ（入力ＲＧＢ信号の上限値を指す）であるような画素が存在する場合である。また、この時のバックライト値もＭＡＸとなる。
【０１２０】
次に、画像データ（すなわち入力ＲＧＢ信号）に対して彩度低減処理を行う場合であって、かつ、バックライト値が最も大きくなる場合を考える。尚、ここでの彩度低減処理は、該処理が施される画素に対して、処理前後で輝度を変化させず、彩度を最小とするような処理であるとする。この場合、彩度が０で（これ以上彩度を下げようがないため、バックライト値を下げることができない）、かつＲＧＢ値の全てがＭＡＸであるような画素が存在するときに、最大のバックライト値となる。ここで、ＷサブピクセルはＲＧＢサブピクセルよりもＷＲ倍明るく光ることができることから、上記画素においては、ＲＧＢ値のそれぞれにおける光量のＷＲ／（１＋ＷＲ）をＷサブピクセルに振り分け、各ＲＧＢサブピクセルには１／（１＋ＷＲ）を割り振ることが最も効率的なバックライトになる。この時のバックライト値はＭＡＸ／（１＋ＷＲ）となる。
【０１２１】
従って、バックライト上限値ＭＡＸｗの範囲は、ＭＡＸ／（１＋ＷＲ）〜ＭＡＸとなり、ＢｌＲａｔｉｏの範囲を、１／（１＋ＷＲ）〜１．０としたとき、バックライト上限値ＭＡＸｗは、下記の(1)式で表すことができる。
【０１２２】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ    …(1)
尚、ここでいうＭＡＸは、入力ＲＧＢ信号の上限値を指すが、一意の値ではなく複数の値が考えられる。すなわち、ＭＡＸの下限値は、入力ＲＧＢ信号の全てのＲＧＢ値の最大値（ＭＡＸｉ）となる。これは、ＭＡＸをＭＡＸｉより小さな値にすると、所望のバックライト値にすることを保障できないからである。一方、ＭＡＸの上限値は、入力ＲＧＢ信号の取り得る値の最大値（ＭＡＸｓ）となる。これは、ＭＡＸをＭＡＸｓより大きくしても、意味がないからである。
【０１２３】
入力ＲＧＢ信号のビット幅をＢｗとした場合、ＭＡＸｓは、
ＭＡＸｓ＝２Ｂｗ−１
で表される。例えば、Ｂｗが８の場合、ＭＡＸｓは２８−１＝２５５となる。よって、有効なＭＡＸの範囲は、
ＭＡＸｉ≦ＭＡＸ≦ＭＡＸｓ
で表される。
【０１２４】
基本的にＭＡＸの設定値としては、ＭＡＸｉ≦ＭＡＸ≦ＭＡＸｓを満たせば、どのような値でも良い。ＭＡＸ＝ＭＡＸｉに設定すれば、バックライト値を最も下げることができる。ただし、画像ごとにＭＡＸを計算する必要がある。一方、ＭＡＸ＝ＭＡＸｓに設定すれば、ＭＡＸｉに比べてバックライト上限値（ＭＡＸｗ）が高くなるが、ＭＡＸが画像に依存しない一定値となるため、画像ごとにＭＡＸを計算し直す必要がない。
【０１２５】
また、上記(1)式において、ＢｌＲａｔｉｏは彩度低減処理の程度を示す定数である。すなわち、ＢｌＲａｔｉｏが１の場合は上記彩度低減処理は行われない場合に相当し、ＢｌＲａｔｉｏが１／（１＋ＷＲ）の場合は彩度を最小とするような処理が行われる場合に相当する。上記彩度低減処理においては、彩度をより低減させるほど、バックライト消費電力の削減効果は大きくなるが、当然ながら彩度低減による画質劣化の程度も大きくなる。このため、消費電力の削減効果と画質劣化とのバランスを考慮し、要求される彩度低減レベルに応じてＢｌＲａｔｉｏを１／（１＋ＷＲ）〜１の範囲で任意に設定すればよい。
【０１２６】
こうしてバックライト上限値ＭＡＸｗが決まれば、次に、Ｓ１２において、彩度低減処理を行うかどうかの判定を下記の(2)式に基づいて画素毎に判定する。
【０１２７】
ＭＡＸｗ＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ    …(2)
ただし、上記(2)式において、
ｍａｘＲＧＢ＝ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
ｍｉｎＲＧＢ＝ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
である。
【０１２８】
ある注目画素において、そのＲＧＢ値が上記(2)式を満たした場合、該注目画素は、そのままではバックライト値がバックライト上限値ＭＡＸｗを超えてしまう輝度および彩度の高い画素であると判定される。したがって、そのような画素に対しては、Ｓ１３によって彩度低減処理が実施される。
【０１２９】
尚、この彩度低減処理によっては、色彩の鮮やかさという点で、入力画像の画質が劣化するが、一般的な画像では、高輝度かつ高彩度の部分は、それほど多くなく、彩度が低下する部分は、画像の一部に限られる場合が多い。さらに、人間の視覚特性は、明るさの変化に比べ、色の変化にはそれほど敏感ではないため、彩度低減による画質劣化は、人間には認識されにくい場合が多い。一方、人間の視覚特性において、輝度変化は大きな画質劣化として認識される。したがって、この彩度低減処理では、輝度は変化させずに、彩度のみを低減することが重要である。
【０１３０】
一方、Ｓ１２において上記(2)式を満たさなかった画素は、そのままでもバックライト値がバックライト上限値ＭＡＸｗを超えない輝度または彩度の低い画素であると判定される。そのような画素に対しては、彩度低減処理を行う必要はなく、Ｓ１４に移行して、第１入力ＲＧＢデータにおける画素データがそのまま第２入力ＲＧＢデータにおいても用いられる。
【０１３１】
ここで、上記(2)式が、注目画素についての彩度低減処理の要否判定に使用される理由について説明する。
【０１３２】
まず、彩度低減処理を行わない画素について、Ｗサブピクセルに振り分けられるＷ透過量（白成分）をＷｔｉとすれば、白成分を振り分けた後のＲＧＢ透過量Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉのそれぞれは、下記の(3)〜(5)式によって算出される。
【０１３３】
Ｒｔｉ＝Ｒｉ−Ｗｔｉ    …(3)
Ｇｔｉ＝Ｇｉ−Ｗｔｉ    …(4)
Ｂｔｉ＝Ｂｉ−Ｗｔｉ    …(5)
ＲＧＢＷ透過量Ｒｔｉ、Ｇｔｉ、Ｂｔｉ、Ｗｔｉの取り得る範囲は、ＲＧＢ透過量の場合、０以上、かつバックライト上限値ＭＡＸｗ以下で、Ｗ透過量の場合、ＲＧＢよりも白色輝度比ＷＲ倍明るく光るため０以上、かつバックライト上限値のＷＲ倍以下となり、下記の(6)〜(9)式となる。
【０１３４】
０≦Ｒｔｉ≦ＭＡＸｗ    …(6)
０≦Ｇｔｉ≦ＭＡＸｗ    …(7)
０≦Ｂｔｉ≦ＭＡＸｗ    …(8)
０≦Ｗｔｉ≦ＭＡＸｗ×ＷＲ    …(9)
ここで、ＲＧＢ透過量Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉの全てが０以上となる条件、すなわち、
０≦ｍｉｎ（Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉ）
となる条件を考える。上記式を、(3)〜(5)式を用いて変形すると、
０≦ｍｉｎ（Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉ）
＝ｍｉｎ（Ｒｉ−Ｗｔｉ，Ｇｉ−Ｗｔｉ，Ｂｉ−Ｗｔｉ）
＝ｍｉｎＲＧＢ−Ｗｔｉ
となる。これより、ＲＧＢ透過量Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉの全てが０以上となる条件は、下記の(10)式となる。
【０１３５】
Ｗｔｉ≦ｍｉｎＲＧＢ    …(10)
次に、ＲＧＢ透過量Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉの全てがＭＡＸｗを超えない条件、すなわち、
ｍａｘ（Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉ）≦ＭＡＸｗ
となる条件を考える。上記式を、(3)〜(5)式を用いて変形すると、
ｍａｘ（Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉ）
＝ｍａｘ（Ｒｉ−Ｗｔｉ，Ｇｉ−Ｗｔｉ，Ｂｉ−Ｗｔｉ）
＝ｍａｘＲＧＢ−Ｗｔｉ≦ＭＡＸｗ
となる。これより、ＲＧＢ透過量Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉの全てがＭＡＸｗを超えない条件は、下記の(11)式となる。
【０１３６】
ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ≦Ｗｔｉ    …(11)
上記(10)式および(11)式より、ＲＧＢ透過量Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉの全てが０以上、かつＭＡＸｗ以下となる条件は、
ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ≦Ｗｔｉ≦ｍｉｎＲＧＢ    …(12)
さらに、上記(9)式および(12)式より、ＲＧＢ透過量が０以上、かつＭＡＸｗ以下となり、およびＷ透過量Ｗｔｉが０以上ＭＡＸｗ×ＷＲ以下となる条件は、下記の(13)式となる。
【０１３７】
ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ，０）≦Ｗｔｉ
≦ｍｉｎ（ｍｉｎＲＧＢ，ＭＡＸｗ×ＷＲ）    …(13)
上記(13)式よりＷｔｉが存在するためには、下記(14)式が成立する必要がある。
【０１３８】
ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ，０）
≦ｍｉｎ（ｍｉｎＲＧＢ，ＭＡＸｗ×ＷＲ）  …(14)
上記(14)式を、以下のようにa)〜d)の場合に分けて考える。
a) ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ≧０、かつ、ｍｉｎＲＧＢ≧ＭＡＸｗ×ＷＲの場合
この場合、上記(14)は、
ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ≦ＭＡＸｗ×ＷＲ
ｍａｘＲＧＢ≦（１＋ＷＲ）×ＭＡＸｗ
となる。この式は必ず成り立つので、a)の場合は上記(14)は必ず成立する。
b) ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ≧０、かつ、ｍｉｎＲＧＢ＜ＭＡＸｗ×ＷＲの場合
この場合、上記(14)は、
ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ≦ｍｉｎＲＧＢ
となる。このため、b)の場合は、
ＭＡＸｗ≧ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ    …(15)
が、上記(14)式が成立するための条件となる。
c) ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ＜０、かつ、ｍｉｎＲＧＢ≧ＭＡＸｗ×ＷＲの場合
この場合、上記(14)は、
０≦ＭＡＸｗ×ＷＲ
となる。この式は必ず成り立つので、c)の場合は上記(14)は必ず成立する。
d) ｍａｘＲＧＢ−ＭＡＸｗ＜０、かつ、ｍｉｎＲＧＢ＜ＭＡＸｗ×ＷＲの場合
この場合、上記(14)は、
０≦ｍｉｎＲＧＢ
となる。この式は必ず成り立つので、d)の場合は上記(14)は必ず成立する。
【０１３９】
上記a)〜d)より、(14)式は、b)の場合における(15)式が満たされれば必ず成立することになる。すなわち、(14)式は(15)式に簡略化できる（(14)式と(15)式とは等価である）。
【０１４０】
すなわち、Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉが上記(15)式を満たすときは、Ｒｔｉ，Ｇｔｉ，Ｂｔｉ，ＷｔｉはいずれもＭＡＸｗを超えないので、その注目画素において、バックライト値がＭＡＸｗを超えることはない。よって、ある注目画素のバックライト値がＭＡＸｗを超える条件は、上記(15)式と反対の条件である上記(2)式となる。
【０１４１】
続いて、上記(2)式に基づいて彩度および輝度が共に高いと判定された画素に対して実施される彩度低減処理について詳細に説明する。
【０１４２】
彩度低減処理が必要な輝度および彩度が共に高い画素については、信号変換部２２において、下記の(16)〜(19)式を用いて彩度低減処理が実施され、処理前の第１ＲＧＢ信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）が第２ＲＧＢ信号（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）に変換される。
【０１４３】
Ｒｓｉ＝α×Ｒｉ＋（１−α）×Ｙｉ    …(16)
Ｇｓｉ＝α×Ｇｉ＋（１−α）×Ｙｉ    …(17)
Ｂｓｉ＝α×Ｂｉ＋（１−α）×Ｙｉ    …(18)
α＝ＭＡＸｗ／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）    …(19)
ただし、上記(16)〜(18)式において、Ｙｉは入力ＲＧＢ信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）の輝度（例えば、Ｙｉ＝（２×Ｒｉ＋５×Ｇｉ＋Ｂｉ）／８）である。
【０１４４】
ここで、上記彩度低減処理の算出式である(16)〜(19)式の導出過程を説明する。
【０１４５】
まず、輝度および色相が不変で、彩度のみを低減させるＲＧＢ信号の変換式は、下記の(20)式が満たされる場合の上記(16)〜(18)式のとおりである。
【０１４６】
０＜α＜１    …(20)
上記(16)〜(18)式が、彩度低減処理前後でＲＧＢ信号の輝度および色相を変えないことの証明は以下の通りである。
【０１４７】
まず、ＲＧＢ値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のときの輝度の算出式を（２×Ｒ＋５×Ｇ＋Ｂ）／８とすると、彩度低減前の輝度Ｙｉに対して彩度低減後の輝度Ｙｓｉは下記の(21)式で表される。
【０１４８】
Ｙｓｉ＝（２×Ｒｓｉ＋５×Ｇｓｉ＋Ｂｓｉ）／８    …(21)
上記(21)式に、上記(16)〜(18)式を代入すると、下記の(22)のようになる。
【０１４９】
Ｙｓｉ＝α×（２×Ｒｉ＋５×Ｇｉ＋Ｂｉ）／８＋（１−α）×Ｙｉ
＝α×Ｙｉ＋（１−α）×Ｙｉ
＝Ｙｉ                                                …(22)
上記(22)式より、上記(16)〜(18)式を用いた彩度低減処理は、処理前後で輝度を変化させないことが分かる。
【０１５０】
一方、色相に関しては、まず、Ｒ値が最大のときを考える。Ｒ値が最大のときの彩度低減処理前の色相Ｈｉは、下記(23)のようになる。
【０１５１】
Ｈｉ＝（Ｃｂ−Ｃｇ）×６０    …(23)
但し、
Ｃｂ＝（ｍａｘＲＧＢ−Ｂｉ）／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
Ｃｇ＝（ｍａｘＲＧＢ−Ｇｉ）／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
である。
【０１５２】
次に、彩度低減処理後の色相Ｈｓｉは、下記(24)のようになる。
【０１５３】
Ｈｓｉ＝（Ｃｂｓ−Ｃｇｓ）×６０    …(24)
但し、
Ｃｂｓ＝（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｂｓｉ）／（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
Ｃｇｓ＝（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｇｓｉ）／（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ）
である。
【０１５４】
上記(24)式を変形し、さらに(16)〜(18)式を代入すると、下記(25)となる。
【０１５５】
Ｈｓｉ＝｛（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｂｓｉ）−（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｇｓｉ）｝／
（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）×６０
＝｛（Ｇｓｉ−Ｂｓｉ）／（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）｝×６０
＝α×（Ｇｉ−Ｂｉ）／｛α×（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）｝×６０
＝｛（Ｇｉ−Ｂｉ）／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）｝×６０
＝｛（ｍａｘＲＧＢ−Ｂｉ）−（ｍａｘＲＧＢ−Ｇｉ）｝／
（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×６０
＝（Ｃｂ−Ｃｇ）×６０
＝Ｈｉ                                        …(25)
上記(25)式より、上記(16)〜(18)式を用いた彩度低減処理は、処理前後で色相を変化させないことが分かる。Ｇ値、あるいはＢ値が最大のときも同様である。
【０１５６】
次に、上記(16)〜(18)式において、バックライト値がバックライト上限値ＭＡＸｗになるようなαを導出する。
【０１５７】
先ず、Ｒｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉ（１画素）のみを用いたバックライト値算出アルゴリズムは以下の通りである。
【０１５８】
先ず、Ｗ透過量Ｗｔｓｉが、下記の(26)式によって算出される。
【０１５９】
Ｗｔｓｉ＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓ）  …(26)
次に、ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ）が、下記の(27)〜(29)式によって算出される。
【０１６０】
Ｒｔｓｉ＝Ｒｓｉ−Ｗｔｓｉ    …(27)
Ｇｔｓｉ＝Ｇｓｉ−Ｗｔｓｉ    …(28)
Ｂｔｓｉ＝Ｂｓｉ−Ｗｔｓｉ    …(29)
そして、バックライト値Ｗｂｓは、下記の(30)式によって算出される。
【０１６１】
Ｗｂｓ＝ｍａｘ（Ｒｔｓｉ，Ｇｔｓｉ，Ｂｔｓｉ，Ｗｔｓｉ／ＷＲ）    …(30)
上記アルゴリズムにおいて、A） ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｓの場合と、B）ｍｉｎＲＧＢｓ＜ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ）の場合とを考える。
A) ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｓのとき
この場合、上記(26)は、
Ｗｔｓｉ＝ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ）
となる。しかし、条件A) より、ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ≦ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋ＷＲ）≦ＭＡＸｗとなり、(15)式が必ず成り立つ。すなわち、輝度および色相が不変で、彩度のみを低減させる彩度低減処理を行った場合、A) ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１/ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｓとなることは無い。
B) ｍｉｎＲＧＢｓ＜ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１/ＷＲ）のとき
この場合、上記(26)は、
Ｗｔｓｉ＝ｍｉｎＲＧＢｓ
となる。したがって、上記(27)〜(29)式は、
Ｒｔｓｉ＝Ｒｓｉ−ｍｉｎＲＧＢｓ（≦ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
Ｇｔｓｉ＝Ｇｓｉ−ｍｉｎＲＧＢｓ（≦ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
Ｂｔｓｉ＝Ｂｓｉ−ｍｉｎＲＧＢｓ（≦ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
となる。また、条件B）ｍｉｎＲＧＢｓ＜ｍａｘＲＧＢｓ／(１＋１／ＷＲ)より、ｍｉｎＲＧＢｓ＜(ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）×ＷＲとなることから、上記(30)式は、
Ｗｂｓ＝ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ    …(31)
となる。
【０１６２】
このとき、ＷｂｓがＭＡＸｗとなるαを求めるため、
Ｗｂｓ＝ＭＡＸｗ
として、これに、(31)式を代入すると、
ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ＝ＭＡＸｗ
となる。これに、(16)〜(18)式を適用すると、
α×ｍａｘＲＧＢ＋（１−α）×Ｙｉ−α×ｍｉｎＲＧＢ−（１−α）×Ｙｉ
＝ＭＡＸｗ
α×ｍａｘＲＧＢ−α×ｍｉｎＲＧＢ＝ＭＡＸｗ
α×（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＝ＭＡＸｗ
となる。よって、下記の(32)式が導かれる。
【０１６３】
α＝ＭＡＸｗ／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）    …(32)
ここで、(2)式の関係があるので、上記(32)式は上記(20)式の条件（０＜α＜１）と合致することになる。すなわち、B) ｍｉｎＲＧＢｓ＜ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ）の場合は、輝度および色相が不変で、彩度のみを低減させる彩度低減処理を行うことが可能であり、バックライト値がＭＡＸｗになるようなαは、上記(32)式で表される。
【０１６４】
ちなみに、上記A) B)の結果より、彩度低減処理が行われたＲｓｉ，Ｇｓｉ，Ｂｓｉは、B)の条件であるｍｉｎＲＧＢｓ＜ｍａｘＲＧＢｓ／（１＋１／ＷＲ）を必ず満たしている。
【０１６５】
このように、彩度低減部１１は、上記説明に従った処理により、第１入力ＲＧＢ信号を後段の出力信号生成部１２へ入力するための第２入力ＲＧＢ信号に変換する。すなわち、第２入力ＲＧＢ信号は、第１入力ＲＧＢ信号における輝度および彩度の高い画素データを彩度低減した画素データに変換したものとなる。また、第１入力ＲＧＢ信号における輝度または彩度の低い画素データは変換されず、第２入力ＲＧＢ信号においてもそのままのデータが用いられる。
【０１６６】
次に、出力信号生成部１２の概略構成を図８を参照して説明する。出力信号生成部１２は、図８に示すように、Ｗ透過量算出部３１、ＲＧＢ透過量算出部３２、バックライト値算出部３３、透過率算出部３４を備えて構成されている。また、図９は、出力信号生成部１２の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１６７】
Ｗ透過量算出部３１は、彩度低減部１１から入力される第２入力ＲＧＢ信号から、上記(26)式を用いてＷ透過量を算出する（Ｓ２１）。このＷ透過量は、ＲＧＢ透過量算出部３２、バックライト値算出部３３、および透過率算出部３４へ出力される。ＲＧＢ透過量算出部３２は、第２入力ＲＧＢ信号およびＷ透過量から、上記(27)〜(29)式を用いてＲＧＢ透過量を算出する（Ｓ２２）。このＲＧＢ透過量は、バックライト値算出部へ出力される。上記Ｓ２１およびＳ２２の処理は、入力ＲＧＢ信号における画素の数だけ繰り返される。
【０１６８】
バックライト値算出部３３は、Ｗ透過量算出部３１、及びＲＧＢ透過量算出部３２から出力された画像内の全画素のＲＧＢＷ透過量から、下記の(33)式を用いてその画像におけるバックライト値Ｗｂｓを算出する（Ｓ２３）。
【０１６９】
Ｗｂｓ＝ｍａｘ（Ｒｔｓ１，Ｇｔｓ１，Ｂｔｓ１，Ｗｔｓ１／ＷＲ，
．．．
ＲｔｓＮｐ，ＧｔｓＮｐ，ＢｔｓＮｐ，ＷｔｓＮｐ／ＷＲ）  …(33)
または、バックライト値算出部３３において、Ｗ透過量算出部３１、及びＲＧＢ透過量算出部３２から出力された画像内の全画素のＲＧＢＷ透過量のうち、Ｗ透過量を除くＲＧＢ透過量から、下記の(34)式を用いてその画像におけるバックライト値Ｗｂｓを算出することも可能である。これは、前述した方法でＷ透過量Ｗｔｓを求めると、各ＲＧＢ透過量Ｒｔｓ、Ｇｔｓ、Ｂｔｓに対して必ずｍａｘ（Ｒｔｓ，Ｇｔｓ，Ｂｔｓ）≧Ｗｔｓ／ＷＲとなるためである。
【０１７０】
Ｗｂｓ＝ｍａｘ（Ｒｔｓ１，Ｇｔｓ１，Ｂｔｓ１，
．．．
ＲｔｓＮｐ，ＧｔｓＮｐ，ＢｔｓＮｐ）    …(34)
このバックライト値Ｗｂｓは、透過率算出部３４へ出力される。透過率算出部３４は、Ｗ透過量算出部３１、及びＲＧＢ透過量算出部３２から出力されたＲＧＢＷ透過量、及びバックライト値算出部３３から出力されたバックライト値Ｗｂｓから、下記の(35)〜(38)式を用いて各サブピクセルの透過率を算出する（Ｓ２４）。上記Ｓ２４の処理は、入力ＲＧＢ信号における画素の数だけ繰り返される。
【０１７１】
ｒｓｉ＝Ｒｔｓｉ／Ｗｂｓ    …(35)
ｇｓｉ＝Ｇｔｓｉ／Ｗｂｓ    …(36)
ｂｓｉ＝Ｂｔｓｉ／Ｗｂｓ    …(37)
ｗｓｉ＝Ｗｔｓｉ／Ｗｂｓ／ＷＲ    …(38)
このように、本実施の形態に係る液晶表示装置では、出力信号生成部１２においてバックライト値およびＲＧＢＷ透過率を算出する前に、原入力である入力ＲＧＢ信号に対して彩度低減処理を行うことで、バックライト値を確実に低減させることができる。
【０１７２】
例えば、白色輝度比ＷＲ＝１の液晶パネルを用いた場合、前述で例示した（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６０，２５６，６４）の画素Ｂで考えると、彩度低減処理を行わない場合のバックライト値は１９２である。
【０１７３】
一方、同じく画素Ｂに対して、ＭＡＸ＝２５６，ＢｌＲａｔｉｏ＝１／（１＋ＷＲ）＝０．５で彩度低減処理を行った場合、第２入力ＲＧＢ信号における該画素Ｂの彩度低減後の画素値は、以下のように導出される。
【０１７４】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ＝２５６×０．５＝１２８（(1)式より）
α＝１２８／（２５６−６４）＝２／３（(19)式より）
Ｙ１＝（２×Ｒ１＋５×Ｇ１＋Ｂ１）／８
＝（２×１６０＋５×２５６＋６４）／８＝２０８
Ｒｓ１＝α×Ｒ１＋（１−α）×Ｙ１
＝（２／３）×１６０＋（１−２／３）×２０８＝１７６（(16)式より）
Ｇｓ１＝α×Ｇ１＋（１−α）×Ｙ１
＝（２／３）×２５６＋（１−２／３）×２０８＝２４０（(17)式より）
Ｂｓ１＝α×Ｂ１＋（１−α）×Ｙ１
＝（２／３）×６４＋（１−２／３）×２０８＝１１２（(18)式より）
よって、画素Ｂにおける彩度低減後の入力ＲＧＢ値は、（１７６，２４０，１１２）となり、このときのバックライト値は１２８になる。
【０１７５】
すなわち、彩度低減処理により、バックライト値は１９２から１２８に低減させることができる（約３３％の低減）。
【０１７６】
また、本液晶表示装置において実施される彩度低減処理は、(1)式におけるＢｌＲａｔｉｏの値を１／（１＋ＷＲ）〜１の範囲で調節することによって、その度合いを変化させることも可能である。すなわち、本液晶表示装置において、ＢｌＲａｔｉｏの値を変更する機能を持たせることによって、画質優先（ＢｌＲａｔｉｏの値を大きくする）か省電力化優先（ＢｌＲａｔｉｏの値を小さくする）かをユーザが任意に選択可能にすることができる。また、この場合、ＢｌＲａｔｉｏの値を１に設定すれば上記彩度低減処理が実施されないことになるので、上記彩度低減処理の実行・不実行をも選択することが可能である。
【０１７７】
本液晶表示装置において、バックライト１６は、基本的には複数の画素に対して１つ設けられる。このため、例えば図１に示す液晶表示装置は、液晶パネル１４の表示画面全体に対して一つの白色バックライト１６を対応させた構成を例示している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶パネル１４の表示画面を複数の領域に分割し、各領域毎にバックライト輝度調整が可能となるように、複数のバックライトを備えた構成としても良い。
【０１７８】
図１０は、１枚の表示領域に対し２つの白色バックライトを持つ例を示したものであるが、バックライトの数は限定されない。
【０１７９】
図１０に示す液晶表示装置は、彩度低減部１１、入力信号分割部４１、出力信号生成部１２ａおよび１２ｂ、液晶パネル制御部１３ａおよび１３ｂ、液晶パネル１４、バックライト制御部１５ａおよび１５ｂ、および白色バックライト１６ａおよび１６ｂを備えて構成されている。
【０１８０】
入力信号分割部４１は、彩度低減部１１から入力される１画面分の第２入力ＲＧＢ信号を２つのエリア分の信号に振り分け、それぞれのエリアの入力ＲＧＢ信号を出力信号生成部１２ａおよび１２ｂに入力する。出力信号生成部１２ａおよび１２ｂは、対応する各エリアに対して、図１における出力信号生成部１２と同等の処理を行う。
【０１８１】
液晶パネル制御部１３ａおよび１３ｂは、対応する各エリアに対して、図１における液晶パネル制御部１３と同等の処理を行うが、各制御部は、液晶パネル１４の対応するエリアに相当する位置の画素透過率を制御する。
【０１８２】
バックライト制御部１５ａおよび１５ｂは、対応する各エリアに対して、図１におけるバックライト制御部１５と同等の処理を行う。白色バックライト１６ａおよび１６ｂは、それぞれバックライト１６と同じ構造であるが、各バックライトは、それぞれ対応するエリアを照明する。
【０１８３】
このように、１画面を複数のエリアに分割し、エリア単位で制御を行うことで、更にバックライト値を下げることができる。尚、本実施例では、１画面を２つのエリアに分割しているが、３つ以上のエリアに分割して制御することも可能である。
【０１８４】
一般的な画像においては、近傍領域に似たような色が連続する性質がある。このため、図１０に示す構成のように、バックライト領域を分割することにより、暗い画素が集まったバックライト領域のバックライトはより暗くできる。その結果、バックライトを分割しない時より、バックライトを分割した方が、全体のバックライト消費電力を下げることができる。
【０１８５】
彩度低減部１１および出力信号生成部１１の処理は、これをパソコン上で動作可能なソフトウェアで実現することが可能である。以下に、上記処理をソフトウェアで実現する場合の手順を説明する。
【０１８６】
図１１は、上記処理をソフトウェアで実現する場合のシステム構成を示す図である。上記システムは、パソコン本体５１、入出力装置５５で構成されている。また、パソコン本体５１は、ＣＰＵ５２、メモリ５３、入出力インタフェース５４を備えている。入出力装置５５は、記憶媒体５６を備えている。
【０１８７】
まずＣＰＵ５２は、入出力インタフェース５４を介して、入出力装置５５を制御し、記憶媒体５６から彩度低減・出力信号生成プログラム、パラメータファイル（入力ＲＧＢ信号の上限値、及びバックライト値設定率や、１画面を複数エリアに分割する際に用いるエリア情報など）、及び入力画像データを読み込んで、メモリ５３に格納する。
【０１８８】
さらに、ＣＰＵ５２は、メモリ５３から彩度低減・出力信号生成プログラム、パラメータファイル、及び入力画像データを読み取り、彩度低減・出力信号生成プログラムの各命令に従って、入力された入力画像データに対して、彩度低減、及び出力信号生成を行った後、入出力インタフェース５４を介して、入出力装置５５を制御し、出力信号生成後のバックライト値、及びＲＧＢＷ透過率を記憶媒体５６に出力する。
【０１８９】
あるいは、図１２のように、入出力インタフェース５４を介して、出力信号生成後のバックライト値、及びＲＧＢＷ透過率を、それぞれ、バックライト制御部１５、液晶パネル制御部１３に出力することで、白色バックライト１６、及び液晶パネル１４を制御して、実際に画像を表示させることもできる。
【０１９０】
このように、上記システムでは、パソコン上で上述した彩度低減、及び出力信号生成を行うことができる。これにより、実際に彩度低減部や出力信号生成部を試作する前に、彩度低減方法や出力信号生成方法の妥当性や、バックライト値低減の効果を確認することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、上記透過型液晶表示装置におけるサブピクセルの配置例を示す図である。
【図３】図３（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図３（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【図４】図４（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図４（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は、上記液晶表示装置におけるバックライト値およびサブピクセル透過率の決定手順を示す図である。
【図６】上記液晶表示装置において、彩度低減部の構成例を示すブロック図である。
【図７】上記彩度低減部の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】上記液晶表示装置において、出力信号生成部の構成例を示すブロック図である。
【図９】上記出力信号生成部の動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施形態を示すものであり、透過型液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の表示制御処理をソフトウェアで実現する場合のシステム構成を示す図である。
【図１２】本発明の表示制御処理をソフトウェアで実現する場合のシステム構成の変形例を示す図である。
【図１３】透過型液晶表示装置の一般的な構成を示す断面図である。
【図１４】透過型液晶表示装置におけるサブピクセルの一般的な配置例を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図１５（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【図１６】図１６（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図１６（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【図１７】図１７（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図１７（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【図１８】図１８（ａ）は本液晶表示装置におけるバックライト値の求め方を示す図であり、図１８（ｂ）は、比較のために特許文献１におけるバックライト値の求め方を示した図である。
【符号の説明】
【０１９２】
１１    彩度低減部
１２，１２ａ，１２ｂ    出力信号生成部
１３，１３ａ，１３ｂ    液晶パネル制御部
１４                    ＲＧＢＷ液晶パネル（液晶パネル）
１５，１５ａ，１５ｂ    バックライト制御部
１６，１６ａ，１６ｂ    白色バックライト（アクティブバックライト）
２１                    バックライト上限値算出部
２２                    信号変換部
３１                    Ｗ透過量算出部
３２                    ＲＧＢ透過量算出部
３３                    バックライト値算出部
３４                    透過率算出部
４１                    入力信号分割部
５１      パソコン本体
５２      ＣＰＵ
５３      メモリ
５４      入出力インタフェース
５５      入出力装置
５６      記憶媒体
【図１】
2008176247.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】
2008176247.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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