(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つのサブピクセル（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を画素単位（Ｕ）とするモノクロ表示パネル（７）と、係数ｋ１，ｋ２，ｋ３が同一でないとき、ある画素単位（Ｕ）に対するカラー信号の赤成分画素値（Ｒ）を第１係数ｋ１倍して第１変換値（Ｄ１）に変換する第１変換手段（１）および緑成分画素値（Ｇ）を第２係数ｋ２倍して第２変換値（Ｄ２）に変換する第２変換手段（２）および青成分画素値（Ｂ）を第３係数ｋ３倍して第３変換値（Ｄ３）に変換する第３変換手段（３）と、前記第１変換値（Ｄ１）に対応する駆動電圧（Ｖ１）で前記画素単位（Ｕ）のサブピクセル（Ｓ１）を駆動し且つ前記第２変換値（Ｄ２）に対応する駆動電圧（Ｖ２）で前記画素単位（Ｕ）のサブピクセル（Ｓ２）を駆動し且つ前記第３変換値（Ｄ３）に対応する駆動電圧（Ｖ３）で前記画素単位（Ｕ）のサブピクセル（Ｓ３）を駆動する駆動手段（６）とを具備したことを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）。
【請求項２】
３つのサブピクセル（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を画素単位（Ｕ）とするモノクロ表示パネル（７）と、係数ｋ１，ｋ２，ｋ３が同一でないとき、ある画素単位（Ｕ）に対するカラー信号の赤成分画素値（Ｒ）を第１係数ｋ１倍して第１変換値（Ｄ１）に変換する第１変換手段（１）および緑成分画素値（Ｇ）を第２係数ｋ２倍して第２変換値（Ｄ２）に変換する第２変換手段（２）および青成分画素値（Ｂ）を第３係数ｋ３倍して第３変換値（Ｄ３）に変換する第３変換手段（３）と、第１入力値をガンマ特性に合わせた第１階調値（ｄ１）に変換する第１ガンマ変換手段（４−１）および第２入力値をガンマ特性に合わせた第２階調値（ｄ２）に変換する第２ガンマ変換手段（４−２）および第３入力値をガンマ特性に合わせた第３階調値（ｄ３）に変換する第３ガンマ変換手段（４−３）と、前記第１階調値（ｄ１）に対応する駆動電圧（Ｖ１）で前記画素単位（Ｕ）のサブピクセル（Ｓ１）を駆動し且つ前記第２階調値（ｄ２）に対応する駆動電圧（Ｖ２）で前記画素単位（Ｕ）のサブピクセル（Ｓ２）を駆動し且つ前記第３階調値（ｄ３）に対応する駆動電圧（Ｖ３）で前記画素単位（Ｕ）のサブピクセル（Ｓ３）を駆動する駆動手段（６）と、カラー信号が入力されるときは前記第１変換値（Ｄ１）を前記第１ガンマ変換手段（４−１）に入力し且つ前記第２変換値（Ｄ２）を前記第２ガンマ変換手段（４−２）に入力し且つ前記第３変換値（Ｄ３）を前記第３ガンマ変換手段（４−３）に入力すると共にモノクロ信号（Ｍ）が入力されるときは該モノクロ信号（Ｍ）を前記第１ガンマ変換手段（４−１）および前記第２ガンマ変換手段（４−２）および前記第３ガンマ変換手段（４−３）に入力する切換手段（５−１，５−２，５−３）を具備したことを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）において、前記モノクロ表示パネル（７）は、液晶表示パネルであることを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）において、前記係数ｋ１，ｋ２，ｋ３の比が約０.３：約０.６：約０.１であることを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置に関し、さらに詳しくは、カラー信号を入力された場合に色の違いを視認可能なモノクロ画面を表示できるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置の一例を示す構成図である。
このモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置５００において、モノクロ信号Ｍは、アナログもしくはデジタルビデオ入力信号から分離した各画素単位Ｕの例えば２５６階調の表示信号である。
【０００３】
ガンマ特性テーブル４は、入力されたモノクロ信号Ｍを所望のガンマ特性に合わせた階調値ｄに変換する。
液晶ドライブ回路６は、階調値ｄに対応する駆動電圧Ｖを生成し、モノクロ液晶表示パネル７の一つの画素単位ＵのサブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３に印加する。
【０００４】
図７に示すように、モノクロ液晶表示パネル７は、マトリクス状に並ぶ多数の画素単位Ｕからなる。そして、各画素単位Ｕは、それぞれサブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３から構成されている。
【０００５】
さて、図８は、カラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を入力できるように上記モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置５００を改造したモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置５００’を示す構成図である。
このモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置５００’において、赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂは、アナログもしくはデジタルビデオ入力信号から分離した各画素単位Ｕの例えば２５６階調の赤表示信号，緑表示信号，青表示信号である。
【０００６】
ガンマ特性テーブル４−１，４−２，４−３は、入力された赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂを所望のガンマ特性に合わせた階調値ｄ１’，ｄ２’，ｄ３’に変換する。
液晶ドライブ回路６は、階調値ｄ１’に対応する駆動電圧Ｖ１’を生成してモノクロ液晶表示パネル７の一つの画素単位ＵのサブピクセルＳ１に印加し、階調値ｄ２’に対応する駆動電圧Ｖ２’を生成して同画素単位ＵのサブピクセルＳ２に印加し、階調値ｄ３’に対応する駆動電圧Ｖ３’を生成して同画素単位ＵのサブピクセルＳ３に印加する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置５００では、モノクロ信号Ｍしか入力できず、カラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応できない問題点がある。
【０００８】
これに対し、上記モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置５００’では、カラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を入力できるようになる。
しかし、赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂが同等レベルで入力された場合、各サブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３が同じ輝度になってしまうため、画面上で色の違いを認識できない問題点がある。
例えば、図４に示すようにＲ相当領域Ｚｒに赤バーを表示し、Ｇ相当領域Ｚｇに緑バーを表示し、Ｂ相当領域Ｚｂに青バーを表示したいにも拘わらず、図９に示すように画面全体が同一輝度になってしまい、各バーの色の違いを認識することが出来ない。
そこで、本発明の目的は、カラー信号を入力された場合に色の違いを視認可能なモノクロ画面を表示できるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、３つのサブピクセル（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を画素単位（Ｕ）とするモノクロ表示パネル（７）と、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を同一でない変換特性で階調値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）にそれぞれ変換する変換手段（１，２，３，４−１，４−２，４−３）と、前記階調値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）に対応する駆動電圧（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）で前記モノクロ表示パネル（７）の各サブピクセル（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を駆動する駆動手段（６）とを具備したことを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）を提供する。
上記第１の観点によるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）では、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をそれぞれ異なる変換特性で階調値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）に変換するので、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が同一であっても階調値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）は異なる値になる。よって、サブピクセル（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の輝度が色によって異なることとなり、画面で色の違いを認識できるようになる。
【００１０】
第２の観点では、本発明は、上記構成のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）において、前記変換手段（１，２，３，４−１，４−２，４−３）は、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が同一であるとき、階調値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）の比が、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＮＴＳＣ系加重平均法によりグレイスケール化する場合に各原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に乗算する重み係数（ｋ１，ｋ２，ｋ３）の比になるように変換するものであることを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）を提供する。
上記第２の観点によるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）では、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が同一であるとき、階調値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）の比が、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）系加重平均法にかかる重み係数（ｋ１，ｋ２，ｋ３）の比、すなわち約０.３：約０.６：約０.１、になるように変換する。この結果、人間の視覚特性（例えば緑色の輝度には敏感に反応し、青色の輝度にはあまり反応しないという特性）に適合した変換を実現できる。
【００１１】
第３の観点では、本発明は、上記構成のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）において、前記モノクロ表示パネル（７）は、液晶表示パネルであることを特徴とするモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）を提供する。
上記第３の観点によるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置（１００）では、輝度およびコントラスト比に優れたモノクロ液晶表示パネルを構成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１３】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を示す構成図である。
このモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置１００は、３つのサブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３を画素単位Ｕとするモノクロ液晶表示パネル７と、赤信号Ｒが表現し得る各画素値Ｒ（例えば０〜２５５）をその画素値Ｒに重み係数ｋ１を乗算した変換値Ｄ１に変換するＲ変換テーブル１と、緑信号Ｇが表現し得る各画素値Ｇ（例えば０〜２５５）をその画素値Ｇに重み係数ｋ２を乗算した変換値Ｄ２に変換するＧ変換テーブル２と、青信号Ｂが表現し得る各画素値Ｂ（例えば０〜２５５）をその画素値Ｂに重み係数ｋ３を乗算した変換値Ｄ３に変換するＢ変換テーブル３と、変換値Ｄ１またはモノクロ信号Ｍを所望のガンマ特性に合わせた階調値ｄ１に変換するガンマ特性テーブル４−１と、変換値Ｄ２またはモノクロ信号Ｍを所望のガンマ特性に合わせた階調値ｄ２に変換するガンマ特性テーブル４−２と、変換値Ｄ３またはモノクロ信号Ｍを所望のガンマ特性に合わせた階調値ｄ３に変換するガンマ特性テーブル４−３と、カラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は前記変換テーブル（１，２，３）に入力するがモノクロ信号Ｍは前記ガンマ特性テーブル（４−１，４−２，４−３）に直接入力するスイッチ５−１，５−２，５−３と、階調値ｄ１，ｄ２，ｄ３に対応する駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を生成しモノクロ液晶表示パネル７の一つの画素単位ＵのサブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３に印加する液晶ドライブ回路６とを具備して構成されている。
【００１４】
重み係数ｋ１，ｋ２，ｋ３は、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＮＴＳＣ系加重平均法によりグレイスケール化する場合に各原色に乗算する重み係数であり、例えばｋ１＝０.３、ｋ２＝０.５９、ｋ３＝０.１１である。
【００１５】
図２に示すように、モノクロ液晶表示パネル７は、マトリクス状に並ぶ多数の画素単位Ｕからなる。そして、各画素単位Ｕは、それぞれサブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３から構成されている。
図２の例では、サブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３を横方向に配設したが、配列方向は任意である（縦方向に配設してもよいし，三角状に配設してもよい）。
【００１６】
このようなモノクロ液晶表示パネル７は、カラー液晶表示パネルのカラーフィルタを省いたり、単一の蛍光体を塗布する等により製作される。
１つの画素単位Ｕが３つのサブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３から構成されているので、画像を高輝度，高コントラストで表示でき、医療画像等を表示する用途に好適である。
【００１７】
図３は、赤，緑，青の画素値Ｒ，Ｇ，ＢとサブピクセルＳ１，Ｓ２，Ｓ３の駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の関係を示すグラフである。
各特性Ｒ−Ｖ１，Ｇ−Ｖ２，Ｂ−Ｖ３のカーブは、ガンマ特性である。ガンマ値は、例えば２.２である。だだし、図３は、便宜的に示したものであり、実際のガンマ特性を正確に反映したものではない。
【００１８】
同一の画素値（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）に対する駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の比は、ｋ１：ｋ２：ｋ３＝０.３：０.５９：０.１１になっている。
【００１９】
上記モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置１００によれば、図４に示すように、Ｒ相当領域Ｚｒに赤バーを表示し、Ｇ相当領域Ｚｇに緑バーを表示し、Ｂ相当領域Ｚｂに青バーを表示するカラー信号を入力した場合、Ｒ相当領域ＺｒとＧ相当領域ＺｇとＢ相当領域Ｚｂの輝度が異なるように表示されるため、画面上で色の違いを認識できるようになる。
【００２０】
なお、モノクロ信号Ｍを入力した場合は、従来と同様のモノクロ画面を表示できる。
【００２１】
−第２の実施形態−
図５に示すモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置２００は、図１に示すＲ変換テーブル１，ガンマ特性テーブル４−１，スイッチ５−１の代わりにＲ変換テーブル１４とスイッチ１５−１を具備し、図１に示すＧ変換テーブル２，ガンマ特性テーブル４−２，スイッチ５−２の代わりにＧ変換テーブル２４とスイッチ１５−２を具備し、図１に示すＢ変換テーブル３，ガンマ特性テーブル４−３，スイッチ５−１の代わりにＢ変換テーブル３４とスイッチ１５−３を具備している。
【００２２】
Ｒ変換テーブル１４は、図１に示すＲ変換テーブル１とガンマ特性テーブル４−１とを合体させたデータを記憶領域の上半分に記憶し、図１に示すガンマ特性テーブル４−１のデータを記憶領域の下半分に記憶したメモリである。そして、赤信号Ｒが入力されるときは上半分の記憶領域からデータを読み出し、モノクロ信号Ｍが入力されるときは下半分の記憶領域からデータを読み出すように、スイッチ１５−１で切り換えるものである。
また、Ｇ変換テーブル２４は、図１に示すＧ変換テーブル２とガンマ特性テーブル４−２とを合体させたデータを記憶領域の上半分に記憶し、図１に示すガンマ特性テーブル４−２のデータを記憶領域の下半分に記憶したメモリである。そして、緑信号Ｇが入力されるときは上半分の記憶領域からデータを読み出し、モノクロ信号Ｍが入力されるときは下半分の記憶領域からデータを読み出すように、スイッチ１５−２で切り換えるものである。
また、Ｂ変換テーブル３４は、図１に示すＢ変換テーブル３とガンマ特性テーブル４−３とを合体させたデータを記憶領域の上半分に記憶し、図１に示すガンマ特性テーブル４−３のデータを記憶領域の下半分に記憶したメモリである。そして、青信号Ｂが入力されるときは上半分の記憶領域からデータを読み出し、モノクロ信号Ｍが入力されるときは下半分の記憶領域からデータを読み出すように、スイッチ１５−３で切り換えるものである。
【００２３】
第２の実施形態のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置２００は、第１の実施形態のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置１００よりも部品点数が少なくて済む。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置によれば、カラー信号を入力された場合に色の違いを視認可能なモノクロ画面を表示することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を示す構成図である。
【図２】モノクロ液晶表示パネルの表示面を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置におけるカラー入力信号からサブピクセル駆動電圧への変換特性を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置にカラーバーを表示するためのカラー信号を入力したときの表示画面の模式図である。
【図５】第２の実施形態にかかるモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置を示す構成図である。
【図６】従来のモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置の一例を示す構成図である。
【図７】モノクロ液晶表示パネルの表示面を示す模式図である。
【図８】カラー信号を入力できるようにしたモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置の例を示す構成図である。
【図９】図８に示すモノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置にカラーバーを表示するためのカラー信号を入力したときの表示画面の模式図である。
【符号の説明】
１，１４              Ｒ変換テーブル
２，２４              Ｇ変換テーブル
３，３４              Ｂ変換テーブル
４                    ガンマ特性テーブル
５，１５              スイッチ
６                    液晶ドライブ回路
７                    モノクロ液晶表示パネル７
１００，２００        モノクロ・フラットパネル・ディスプレイ装置
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３      サブピクセル
Ｒ                    赤信号
Ｇ                    緑信号
Ｂ                    青信号
Ｍ                    モノクロ信号
【図１】
0004011354.tif 000002
【図２】
0004011354.tif 000003
【図３】
0004011354.tif 000004
【図４】
0004011354.tif 000005
【図５】
0004011354.tif 000006
【図６】
0004011354.tif 000007
【図７】
0004011354.tif 000008
【図８】
0004011354.tif 000009
【図９】
0004011354.tif 000010