(57)【要約】【課題】消費電力を低減する。【解決手段】表示装置は、第１の画像信号を出力する画像信号出力部と、第１の画像信号を第２の画像信号に変換する変換部と、を備え、変換部は、第２の画像信号の輝度を、表示パネルのＲＧＢＷ色空間を超えて伸長する機能を有する。【選択図】図１
2016130781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色を表示する第１の副画素、第２色を表示する第２の副画素、第３色を表示する第３の副画素、及び、第４色を表示する第４の副画素を有する表示パネルと、
第１の副画素乃至第３の副画素の入力信号値を有する第１の画像信号を出力する画像信号出力部と、
第１の画像信号を伸長して、第１の副画素乃至第４の副画素の出力信号値を有する第２の画像信号に変換する変換部と、
を備え、
前記変換部は、
前記第１の画像信号の輝度を、色が変化しない第１の色空間内に伸長して前記第２の画像信号に変換する第１のモードと、
前記第１の画像信号の輝度を、前記第１の色空間を超える仮想的な第２の色空間に伸長して前記第２の画像信号に変換する第２のモードと、
を有する、表示装置。
【請求項２】
前記変換部は、前記表示パネルで出力可能な最大レベルまで増加させた前記仮想的な第２の色空間を生成する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記変換部は、前記第２の画像信号の輝度の伸長量を可変的に設定する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルを照明する光源をさらに有し、
前記変換部は、前記第２の画像信号の輝度を伸長した場合、伸長量に応じて前記光源の輝度を低減する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルと、
前記表示パネルを照明する光源と、
第１の副画素、第２の副画素および第３の副画素に対する第１の画像から伸長係数を算出し、前記光源の輝度を制御するための輝度制御信号を生成し、前記伸長係数にもとづき、前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素および第４の副画素を有する第２の画像を生成する画像処理部と、
前記輝度制御信号にもとづいて、前記光源を制御するための駆動信号を生成し、前記光源へ供給する光源制御部と、
を有する請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＧＢＷ方式を採用した液晶パネル表示が開発されている。これは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素に対して、Ｗ（白）の画素を追加して１つの画素を構成するものである。これにより、Ｗ画素の輝度を向上させる分、液晶パネルを背面等から照明する光源装置の輝度を下げることができ、装置全体の消費電力の低減化を可能にしている。
【０００３】
一方、上記のような表示方式において、消費電力のさらなる低減化の要望もある。消費電力低減化の技術としては、例えば、バックライトの発光ダイオードから出射した光の空間的な光量分布を画像情報に対応して変化させて、低消費電力を図る技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３９０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、消費電力の低減化を図った表示装置を提供する。または視認性の向上を図った表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、第１色を表示する第１の副画素、第２色を表示する第２の副画素、第３色を表示する第３の副画素、及び、第４色を表示する第４の副画素を有する表示パネルと、第１の副画素乃至第３の副画素の入力信号値を有する第１の画像信号を出力する画像信号出力部と、第１の画像信号を伸長して、第１の副画素乃至第４の副画素の出力信号値を有する第２の画像信号に変換する変換部と、を備え、前記変換部は、前記第１の画像信号の輝度を、色が変化しない第１の色空間内に伸長して前記第２の画像信号に変換する第１のモードと、前記第１の画像信号の輝度を、前記第１の色空間を超える仮想的な第２の色空間に伸長して前記第２の画像信号に変換する第２のモードと、を有する表示装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】表示装置の構成例を示す図である。
【図２】表示装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】表示装置に含まれる画像表示パネルの画素配列例を示す図である。
【図４】表示装置に含まれる光源装置の構成例を示す図である。
【図５】表示装置が備える機能の構成例を示す図である。
【図６】表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。
【図７】表示装置の信号処理部が備える機能例を示す図である。
【図８】ＲＧＢＷ色空間を示す図である。
【図９】ＲＧＢＷ色空間を示す図である。
【図１０】ＲＧＢＷ色空間を構成する関数曲線を示す図である。
【図１１】ＲＧＢＷ色空間を示す図である。
【図１２】拡張された仮想的なＲＧＢＷ色空間を示す図である。
【図１３】ＲＧＢＷブースト色空間を示す図である。
【図１４】ＲＧＢＷブースト色空間を示す図である。
【図１５】ＲＧＢＷブースト色空間内で輝度を上げた状態を示している。
【図１６】ＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。
【図１７】ＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。
【図１８】ＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。
【図１９】ＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。
【図２０】ＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。
【図２１】ＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。
【図２２】表示装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
なお、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００１０】
また、本発明と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１１】
図１は表示装置の構成例を示す図である。表示装置１は、画像信号出力部１ａと、変換部１ｂと、表示パネル２００を備える。画像信号出力部１ａは、画像信号ｄ１（第１の画像信号）を出力する。表示パネル２００は、第１色、第２色、第３色、及び、第４色を表示する、第１副画素、第２副画素、第３副画素、第４副画素を有している。本実施の形態では、例えば、第１色は赤（Ｒ）、第２色は緑（Ｇ）、第３色は青（Ｂ）、第４色は白（Ｗ）とする。なお、第４色は、第１色乃至第３色より輝度の高い色であれば、白以外の他の色、例えば黄色（Ｙ）を用いてもよい。
【００１２】
変換部１ｂは、画像信号ｄ１を伸長して、画像信号ｄ２（第２の画像信号）に変換する。例えば、画像信号ｄ１が第１副画素乃至第３副画素の入力信号値を有する場合、変換部１ｂは、画像信号ｄ１を変換して、第１副画素乃至第４副画素の出力信号値を有する画像信号ｄ２を生成する。また、変換部１ｂは、画像信号ｄ２の輝度を、第４副画素（本実施の形態ではＷ副画素）を追加しても元の色が変化しない色空間を超えて伸長する。
【００１３】
ここで、図１には、彩度および輝度から表現される色空間が示されており、横軸が彩度、縦軸が輝度（画像信号ｄ２の輝度）である。第４副画素（本実施の形態ではＷ副画素）を追加しても元の色が変化しない色空間(拡張色空間)をグラフｇａで示す。グラフｇａでは、彩度Ｓａ０における画像信号ｄ２の輝度は、輝度ｂｒ１となる（輝度ｂｒ１まで出力できる）。
【００１４】
これに対して、変換部１ｂは、画像信号ｄ２の輝度を、白（Ｗ）の副画素を追加しても元の色が変化しない色空間を超えて伸長する。例えば、変換部１ｂは、彩度Ｓａ０における画像信号ｄ２の輝度を、輝度ｂｒ２（＞ｂｒ１）まで伸長する。
【００１５】
このような白（Ｗ）の副画素を追加しても元の色が変化しない色空間を超えて伸長した色空間(仮想拡張色空間)を、図中の点線のグラフｇｂに示す。グラフｇｂは、グラフｇａの色空間を拡張した仮想的な色空間とみなすことができる。そして、変換部１ｂは、拡張した仮想的な色空間の範囲で、白（Ｗ）の副画素を追加しても元の色が変化しない色空間を超えて、画像信号の輝度を伸長する。
【００１６】
このように、表示装置１は、画像信号ｄ２の輝度を、ＲＧＢＷパネルの色空間を超えて伸長する機能を有する。また、画像信号ｄ２の輝度を伸長した場合には、その伸長量に応じて表示パネルを照明する光源の輝度を低減する。
【００１７】
これにより、画像信号の輝度を上げた分、表示パネルを照明するバックライト等の光源の輝度を下げることができるので、消費電力の低減化が可能になる。あるいは、画像輝度が増加するので、視認性（特に屋外での視認性）の向上を図ることが可能になる。
【００１８】
次に本発明の動作の詳細について説明する。最初に、ＲＧＢＷ方式の表示装置の構成および該表示装置が再現するＨＳＶ色空間について詳しく説明する。
【００１９】
図２は表示装置のハードウェア構成例を示す図である。表示装置１００は、制御ユニット１００ａと、表示用ドライバＩＣ（Integrated Circuit）１００ｂと、光源ドライバＩＣ１００ｃと、入出力インタフェース１００ｄと、通信インタフェース１００ｅとを含み、バス１００ｆを介して相互に信号が入出力可能に接続されている。さらに、表示装置１００は、画像表示パネル２００と、光源装置３００を含む。
【００２０】
制御ユニット１００ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）１００ａ１を含み、ＣＰＵ１００ａ１により装置全体を制御する。このような制御ユニット１００ａは、さらに、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００ａ２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ａ３を含み、複数の周辺機器が接続されている。
【００２１】
ＲＡＭ１００ａ２は、表示装置１００の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１による処理に必要な各種データが格納される。
【００２２】
ＲＯＭ１００ａ３は、読出し専用の半導体記憶装置で、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および書き替えをしない固定データが格納される。また、ＲＯＭ１００ａ３の代わり、あるいはＲＯＭ１００ａ３に加えて、二次記憶装置としてフラッシュメモリなどの半導体記憶装置を使用することもできる。
【００２３】
このような制御ユニット１００ａには、周辺機器として、例えば、表示用ドライバＩＣ１００ｂと、光源ドライバＩＣ１００ｃ、入出力インタフェース１００ｄ、通信インタフェース１００ｅが接続されている。
【００２４】
表示用ドライバＩＣ１００ｂには、画像表示パネル２００が接続されている。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、入力信号が入力されると、所定の処理を実行して、出力信号を生成する。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、生成した出力信号に応じた制御信号を画像表示パネル２００に出力することによって画像表示パネル２００に画像を表示させる。
【００２５】
光源ドライバＩＣ１００ｃには、後に図４で説明する光源装置３００に含まれるサイドライト光源３０２の各光源３０３に接続されている。光源ドライバＩＣ１００ｃは、光源制御信号に応じて光源３０３を駆動し、光源装置３００の輝度を制御する。
【００２６】
入出力インタフェース１００ｄには、利用者の指示を入力する入力装置が接続されている。例えば、キーボードや、ポインティングデバイスとして使用されるマウス、タッチパネルなどの入力装置に接続される。入出力インタフェース１００ｄは、バス１００ｆを介して、入力装置から送られてくる信号をＣＰＵ１００ａ１に送信する。
【００２７】
通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００に接続されている。通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
【００２８】
表示装置１００は、例えば以上のハードウェア構成により、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
【００２９】
次に表示装置１００に含まれる画像表示パネル２００について、図３を用いて説明する。図３は表示装置に含まれる画像表示パネルの画素配列例を示す図である。
【００３０】
画像表示パネル２００は、図３に示されるように、２次元の行列状に画素２０１が配列されている。当該画素２０１は、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂと、第４副画素２０２Ｗとを有する。なお、図３に示される場合では、第１副画素２０２Ｒは赤色、第２副画素２０２Ｇは緑色、第３副画素２０２Ｂは青色、第４副画素２０２Ｗは白色を表示する。第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂとの色は、これに限定されず、補色などの色が異なっていればよい。また、第４副画素２０２Ｗの色は、白色に限られず、例えば、黄色などでもよく、特に、電力低減には白色が効果的である。なお、第４副画素２０２Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂとよりも明るいことが好ましい。以下において、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂと、第４副画素２０２Ｗとをそれぞれ区別する必要がないときは、副画素２０２と表記する。
【００３１】
画像表示パネル２００は、より具体的には透過型のカラー液晶表示パネルであり、第１副画素２０２Ｒ、第２副画素２０２Ｇ、第３副画素２０２Ｂと画像観察者との間には、それぞれ赤色、緑色、青色を通過させるカラーフィルタが配置されている。また、第４副画素２０２Ｗと画像観察者との間にはカラーフィルタが配置されていない。第４副画素２０２Ｗには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。このように透明な樹脂層を設けることで、第４副画素２０２Ｗにカラーフィルタを設けないことによって第４副画素２０２Ｗに大きな段差が生じることを抑制することができる。
【００３２】
このような構成を含む画像表示パネル２００は、画像表示パネル駆動部４００と接続されており、画像表示パネル駆動部４００によって画像表示パネル２００が制御されている。
【００３３】
画像表示パネル駆動部４００は、その少なくとも一部の機能が表示用ドライバＩＣ１００ｂで実現され、信号出力回路４１０と、走査回路４２０を含む。
【００３４】
信号出力回路４１０と走査回路４２０とは、それぞれ信号線ＤＴＬと信号線ＳＣＬとを介して画像表示パネル２００の第１〜第４副画素２０２Ｒ，２０２Ｇ，２０２Ｂ，２０２Ｗと電気的に接続されている。副画素２０２は、信号線ＤＴＬに接続されているとともに、スイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタＴＦＴ：Thin Film Transistor）を介して信号線ＳＣＬに接続する。画像表示パネル駆動部４００は、走査回路４２０によって副画素２０２を選択し、信号出力回路４１０から順に出力信号を出力することによって、副画素２０２の動作（光透過率）を制御する。
【００３５】
次に表示装置１００に含まれる光源装置３００について、図４を用いて説明する。図４は表示装置に含まれる光源装置の構成例を示す図である。
【００３６】
光源装置３００（バックライト）は、図３に示した画像表示パネル２００の背面に配置され、画像表示パネル２００に向けて光を照射することで、画像表示パネル２００を照明する。このような光源装置３００は、導光板３０１と、導光板３０１の少なくとも一側面を入射面Ｅとして、この入射面Ｅに対向する位置に複数の光源３０３を配列したサイドライト光源３０２と、サイドライト光源３０２を駆動する光源装置駆動部５００と、を含む。複数の光源３０３は、同色（例えば、白色）の発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、個々に独立して電流またはデューティ比を制御することができる。光源３０３は、導光板３０１の一側面に沿って並んでおり、光源３０３が並ぶ方向を光源配列方向ＬＹとしたとき、光源配列方向ＬＹに直交する入光方向ＬＸに向けて、入射面Ｅから導光板３０１へ光源３０３の入射光が入光する。
【００３７】
光源装置駆動部５００は、その少なくとも一部の機能が光源ドライバＩＣ１００ｃにより実現され、サイドライト光源３０２の各光源３０３に接続されている。光源装置駆動部５００は、光源制御信号にもとづいて光源３０３に供給する電流またはデューティ比を調整することで、光源３０３の光量を制御し、光源装置３００の輝度（光の強度）を制御する。
【００３８】
次に画像表示パネル２００と光源装置３００とを含む表示装置１００が備える機能について、図５を用いて説明する。
【００３９】
図５は表示装置が備える機能の構成例を示す図である。表示装置１００は、画像出力部１１０と、信号処理部１２０とを含み、画像表示パネル駆動部４００に出力信号ＳＲＧＢＷを、光源装置駆動部５００に光源制御信号ＳＢＬをそれぞれ入力する。
【００４０】
画像出力部１１０は、入力信号ＳＲＧＢ（例えば、表示階調ビット数は８ビット）を信号処理部１２０に出力する。入力信号ＳＲＧＢには、第１原色に対する入力信号値ｘ１（ｐ，ｑ）、第２原色に対する入力信号値ｘ２（ｐ，ｑ）、第３原色に対する入力信号値ｘ３（ｐ，ｑ）が含まれる。第１原色は赤色、第２原色は緑色、第３原色は青色であるとする。
【００４１】
信号処理部１２０は、画像表示パネル２００を駆動する画像表示パネル駆動部４００と、光源装置３００を駆動する光源装置駆動部５００とに信号を供給する。信号処理部１２０は、入力信号ＳＲＧＢに応じて画像表示パネル２００の画素の輝度を調整する指標（または、光源装置３００の輝度を削減する指標）を決定し、当該指標に応じて光源装置３００の画素ごとの輝度情報を算出して出力信号ＳＲＧＢＷ（例えば、表示階調ビット数は、８ビット）に反映し、画像表示パネル２００の画像表示を制御する。出力信号ＳＲＧＢＷには、第１副画素２０２Ｒの出力信号値Ｘ１（ｐ，ｑ）、第２副画素２０２Ｇの出力信号値Ｘ２（ｐ，ｑ）、第３副画素２０２Ｂの出力信号値Ｘ３（ｐ，ｑ）に加え、第４の色を表示する第４副画素２０２Ｗの出力信号値Ｘ４（ｐ，ｑ）が含まれる。第４の色は白色であるとする。なお、画素の輝度を調整する指標については後述する。
【００４２】
このような信号処理部１２０の処理動作は、図２に示した、表示用ドライバＩＣ１００ｂまたはＣＰＵ１００ａ１などによって実現される。
【００４３】
表示用ドライバＩＣ１００ｂで実現する場合には、ＣＰＵ１００ａ１を介して入力信号ＳＲＧＢが表示用ドライバＩＣ１００ｂに入力される。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、出力信号ＳＲＧＢＷを生成し、画像表示パネル２００を制御する。また、光源制御信号ＳＢＬを生成し、バス１００ｆを介して光源ドライバＩＣ１００ｃに送る。
【００４４】
ＣＰＵ１００ａ１によって実現する場合には、表示用ドライバＩＣ１００ｂには、ＣＰＵ１００ａ１から出力信号ＳＲＧＢＷが入力される。また、光源制御信号ＳＢＬもＣＰＵ１００ａ１によって生成され、バス１００ｆを介して光源ドライバＩＣ１００ｃに送られる。
【００４５】
次に画素の輝度を向上する指標、または光源装置３００の輝度を削減する指標の一態様として、伸長係数αを指標に用いた場合について、図６を用いて説明する。
【００４６】
図６は表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。表示装置１００では、画素２０１に第４の色（白色）を出力する第４副画素２０２Ｗを備えることによって、表示装置１００で再現可能な再現ＨＳＶ色空間における明度のダイナミックレンジを広げることができる。なお、Ｈは色相（Hue）、Ｓは彩度（Saturation）、Ｖは明度（Value（本明細書では、Value of Brightnessともいう））を表している。
【００４７】
第４の色を加えた再現ＨＳＶ色空間は、図６に示されるように、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂとが表示することのできる円柱形状のＨＳＶ色空間に、彩度Ｓが高くなるほど明度Ｖの最大値が低くなる略台形形状となる立体が載っている形状となる。信号処理部１２０には、第４の色を加えることで拡大された再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が記憶されている。つまり、信号処理部１２０は、図６に示した再現ＨＳＶ色空間の立体形状について、彩度Ｓおよび色相Ｈの座標（値）ごとに明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）の値を記憶している。
【００４８】
なお、入力信号ＳＲＧＢは、第１原色と、第２原色と、第３原色とに対応する入力信号値を有する信号であるため、入力信号ＳＲＧＢのＨＳＶ色空間は、円柱形状、すなわち、図６に示した再現ＨＳＶ色空間の円柱形状部分と同じ形状となる。したがって、出力信号ＳＲＧＢＷは、再現ＨＳＶ色空間に対し、入力信号ＳＲＧＢを伸長した伸長画像信号として算出することができる。この伸長画像信号は、再現ＨＳＶ色空間における明度レベルを比較することで決定される伸長係数αによって伸長する。伸長係数αによって入力画像信号の信号レベルを伸長することで、第４副画素２０２Ｗの値を大きくとることができ、画像全体の輝度を向上することができる。このとき、伸長係数αで画像全体の輝度が向上した分、光源装置３００の輝度を１／αに下げることで、入力信号ＳＲＧＢと全く同じ輝度で表示することが可能となる。
【００４９】
信号処理部１２０では、χを表示装置１００に依存した定数としたとき、第（ｐ，ｑ）番目の画素（または第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂとの組）への第１副画素２０２Ｒの出力信号であるＸ１（ｐ，ｑ）、第２副画素２０２Ｇの出力信号であるＸ２（ｐ，ｑ）および第３副画素２０２Ｂの出力信号であるＸ３（ｐ，ｑ）は、伸長係数αと定数χを用いて、次のように表現することができる。χについては後述する。
【００５０】
Ｘ１（ｐ，ｑ）＝α・ｘ１（ｐ，ｑ）−χ・Ｘ４（ｐ，ｑ）            ・・・（１）
【００５１】
Ｘ２（ｐ，ｑ）＝α・ｘ２（ｐ，ｑ）−χ・Ｘ４（ｐ，ｑ）            ・・・（２）
【００５２】
Ｘ３（ｐ，ｑ）＝α・ｘ３（ｐ，ｑ）−χ・Ｘ４（ｐ，ｑ）            ・・・（３）
【００５３】
また、出力信号値Ｘ４（ｐ，ｑ）は、Ｍｉｎ（ｐ，ｑ）と伸長係数αとの積にもとづき求めることができる。Ｍｉｎ（ｐ，ｑ）は、第１副画素２０２Ｒの入力信号値ｘ１（ｐ，ｑ）、第２副画素２０２Ｇの入力信号値ｘ２（ｐ，ｑ）および第３副画素２０２Ｂの入力信号値ｘ３（ｐ，ｑ）のうちの最小値である。具体的には、下記の式（４）にもとづいて、出力信号値Ｘ４（ｐ，ｑ）を求めることができる。
【００５４】
Ｘ４（ｐ，ｑ）＝Ｍｉｎ（ｐ，ｑ）・α／χ                        ・・・（４）
【００５５】
なお、式（４）では、Ｍｉｎ（ｐ，ｑ）と伸長係数αとの積をχで除しているが、これに限定するものではない。また、伸長係数αは、１画像表示フレームごとに決定される。
【００５６】
以下、これらの点について説明する。一般に、第（ｐ，ｑ）番目の画素において、第１副画素２０２Ｒの入力信号値ｘ１（ｐ，ｑ）、第２副画素２０２Ｇの入力信号値ｘ２（ｐ，ｑ）および第３副画素２０２Ｂの入力信号値ｘ３（ｐ，ｑ）を含む入力信号ＳＲＧＢにもとづき、円柱のＨＳＶ色空間における彩度Ｓ（ｐ，ｑ）および明度Ｖ（Ｓ）（ｐ，ｑ）は、次の式（５）、（６）から求めることができる。
【００５７】
Ｓ（ｐ，ｑ）＝（Ｍａｘ（ｐ，ｑ）−Ｍｉｎ（ｐ，ｑ））／Ｍａｘ（ｐ，ｑ）
・・・（５）                                                                  
【００５８】
Ｖ（Ｓ）（ｐ，ｑ）＝Ｍａｘ（ｐ，ｑ）                            ・・・（６）
【００５９】
なお、Ｍａｘ（ｐ，ｑ）は、第１副画素２０２Ｒの入力信号値ｘ１（ｐ，ｑ）、第２副画素２０２Ｇの入力信号値ｘ２（ｐ，ｑ）および第３副画素２０２Ｂの入力信号値ｘ３（ｐ，ｑ）のうちの最大値である。Ｍｉｎ（ｐ，ｑ）は、上記のように、３つの副画素の入力値のうちの最小値である。また、彩度Ｓは０から１までの値をとることができ、明度Ｖ（Ｓ）は０から（２n−１）までの値をとることができる。ｎは、表示階調ビット数である。
【００６０】
ここで、白色を表示する第４副画素２０２Ｗには、カラーフィルタが配置されていない。第４の色を表示する第４副画素２０２Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１原色を表示する第１副画素２０２Ｒ、第２原色を表示する第２副画素２０２Ｇおよび第３原色を表示する第３副画素２０２Ｂよりも明るい。第１副画素２０２Ｒに第１副画素２０２Ｒの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第２副画素２０２Ｇに第２副画素２０２Ｇの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第３副画素２０２Ｂに第３副画素２０２Ｂの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの画素２０１の群が備える第１副画素２０２Ｒ、第２副画素２０２Ｇおよび第３副画素２０２Ｂの集合体の輝度をＢＮ1-3とする。また、画素２０１または画素２０１の群が備える第４副画素２０２Ｗの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第４副画素２０２Ｗの輝度をＢＮ4としたときを想定する。すなわち、第１副画素２０２Ｒ、第２副画素２０２Ｇおよび第３副画素２０２Ｂの集合体によって最大輝度の白色が表示され、この白色の輝度がＢＮ1-3で表される。すると、表示装置１００に依存した定数χは、χ＝ＢＮ4／ＢＮ1-3で表される。
【００６１】
ところで、出力信号値Ｘ４（ｐ，ｑ）が、上記の式（４）で与えられる場合、再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）は、次の式（７）、（８）で表すことができる。
【００６２】
Ｓ≦Ｓ０の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（χ＋１）・（２n−１）                          ・・・（７）
【００６３】
Ｓ０＜Ｓ≦１の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（２n−１）・（１／Ｓ）                          ・・・（８）
ここで、Ｓ０＝１／（χ＋１）であり、図６における明度Ｖが下がり始める彩度とされる。
【００６４】
このようにして得られた、第４の色を加えることによって再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が、例えば、信号処理部１２０に一種のルックアップテーブルとして記憶されている。あるいは、再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）は、都度、信号処理部１２０において求められる。
【００６５】
伸長係数αは、ＨＳＶ色空間における明度Ｖ（Ｓ）を再現ＨＳＶ色空間に伸長する係数であり、次の式（９）で表すことができる。
【００６６】
α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）                              ・・・（９）
【００６７】
伸長演算では、例えば、複数の画素２０１において求められたα（Ｓ）にもとづき、伸長係数αを決定する。
【００６８】
次に信号処理部１２０が含む機能の構成例について、図７を用いて説明する。
【００６９】
図７は表示装置の信号処理部が備える機能例を示す図である。表示装置１００の信号処理部１２０は、画像入力Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１２１と、フレームメモリ１２２と、ガンマ変換部１２３と、伸長係数生成部１２４と、ＲＧＢＷ生成部１２５と、逆ガンマ変換部６００と、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）１２６と、出力アンプ１２７とを備える。
【００７０】
画像入力Ｉ／Ｆ部１２１は、入力信号ＳＲＧＢが入力されて、入力インタフェース処理を行う。
【００７１】
フレームメモリ１２２は、入力信号ＳＲＧＢをフレーム単位で記憶する。フレームメモリ１２２から読み出された入力信号ＳＲＧＢは、ガンマ変換部１２３に出力される。
【００７２】
ガンマ変換部１２３は、入力信号ＳＲＧＢが入力された際の入力信号値（階調値）に対する明度が線形に変化するように入力信号ＳＲＧＢを変換（ガンマ変換）する。なお、本明細書では、ガンマ変換後の明度を輝度と呼ぶこととする。後述するＲＧＢＷ生成部１２５が入力信号ＳＲＧＢから出力信号ＳＲＧＢＷを生成して輝度を増加させる際に、入力信号ＳＲＧＢが線形性を有さない場合には、生成される出力信号ＳＲＧＢＷを適切に生成することができない。そこで、入力信号ＳＲＧＢが線形性を有するように変換しておく。なお、ガンマ変換された入力信号ＳＲＧＢは、伸長係数生成部１２４とＲＧＢＷ生成部１２５とに出力される。
【００７３】
伸長係数生成部１２４は、まず、入力信号ＳＲＧＢをＨＳＶ空間の信号に変換し、ＨＳＶ空間の入力信号のガンマ変換を行って、ガンマ補正後のＨＳＶ空間の画像信号から伸長係数αを算出する。算出された伸長係数αは、ＲＧＢＷ生成部１２５および光源装置駆動部５００に出力される。
【００７４】
ＲＧＢＷ生成部１２５は、入力信号ＳＲＧＢに対して、伸長係数生成部１２４から出力された伸長係数αを用いて出力信号ＳＲＧＢＷ（例えば、表示階調ビット数は１６ビット）を出力する。
【００７５】
逆ガンマ変換部６００は、ガンマ値ごとのルックアップテーブル（ＬＵＴ）を保持するＬＵＴ保持部６３０を含む。逆ガンマ変換部６００は、変換したいガンマ値に対応するルックアップテーブルを参照して、出力信号ＳＲＧＢＷを、ガンマ変換部１２３で入力信号ＳＲＧＢを変換する前の状態に変換（逆ガンマ変換）する。例えば、逆ガンマ変換部６００は、表示階調ビット数が１６ビットの出力信号ＳＲＧＢＷを、入力信号ＳＲＧＢのガンマ変換前の表示階調ビット数である８ビットの出力信号ＳＲＧＢＷに変換することができる。
【００７６】
Ｄ／Ａコンバータ１２６は、逆ガンマ変換部６００から出力された出力信号ＳＲＧＢＷをアナログ画像信号に変換する。
【００７７】
出力アンプ１２７は、アナログ画像信号のレベルを増幅して、画像表示パネル駆動部４００に出力する。
【００７８】
以下に、本発明が解決すべき課題について説明する。上述したように、ＲＧＢＷ方式の表示装置では、図６で示したような色空間を定義し、該色空間の領域に彩度が収まるようにして画面の輝度（明度）を向上させることで、Ｗ画素を含まない一般のＲＧＢパネルと同等の画質を実現している。
【００７９】
一方、このようなＲＧＢＷ方式の表示装置では、ＲＧＢＷそれぞれの画素の輝度を向上させる分、液晶パネルを照明する光源装置の輝度を下げて、装置全体の消費電力の低減化を行っているが、画質が若干落ちたとしても、さらなる消費電力の低減化を求める要望も多い。
【００８０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、消費電力の低減化を推進した表示制御を行うものである。また、視認性の向上を図る表示制御を行うものである。
【００８１】
次に本発明の表示装置について以降説明する。最初に、表示装置で再現可能なＲＧＢＷ色空間について説明する。
【００８２】
図８及び図９はＲＧＢＷ色空間を示す図である。横軸は彩度、縦軸は輝度である。図８に示すＲＧＢＷ色空間は、図６のＨＳＶ空間の断面図に相当するものであり、彩度と輝度とで表現した色空間である。
【００８３】
なお、輝度Ｌｘは、ＲＧＢＷ色空間が出力できる最大輝度である。また、輝度Ｌ０は、Ｗ画素を含まないＲＧＢ色空間で出力できる最大輝度である。
【００８４】
図８、図９において、横軸は彩度、縦軸は輝度である。また、グラフｇ１１は、通常のＲＧＢＷ色空間を示し、グラフｇ１２は、ある画像に対して輝度を解析した場合の画像解析結果を示している。さらに、グラフｇ１３は、画像解析結果の輝度を伸長係数αによって伸長したα倍輝度を示している。
【００８５】
グラフｇ１１は、彩度が０からＳａ１の範囲での一定輝度の直線ｋａと、彩度がＳａ１から２５６の範囲での可変輝度の曲線ｋｂとで囲まれる下側領域は、色が変化せず崩れない状態で、輝度を変化させることが可能な領域を示している。直線ｋａと曲線ｋｂとで囲まれる下側領域が、ＲＧＢＷ方式の表示装置で定義される色空間となる。
【００８６】
ＲＧＢＷ色空間では、通常、直線ｋａおよび曲線ｋｂの輝度を超えない状態で、輝度が設定されて使用される。したがって、例えば、画質を落としても画面を明るくしたいような場合は、あえて曲線ｋｂを超えるところまで輝度を上げることで、対処することが可能である。
【００８７】
ここで、ＲＧＢＷ色空間の低彩度領域は、高彩度領域に比べてＷ画素が多く使える。このため、ＲＧＢ色空間で出力可能な最大輝度がＬ０であっても、ＲＧＢＷ色空間では、より大きな輝度Ｌｘ（＞Ｌ０）まで出力可能となっている。よって、ＲＧＢＷ色空間の低彩度領域では、ＲＧＢＷパネルで表示できる輝度を、限界の輝度Ｌｘまで持ち上げることができる。
【００８８】
このため、低彩度領域では、直線ｋａに相当する輝度Ｌｘを超えてのさらなる輝度の上昇はできないので、輝度Ｌｘを超えて輝度を上げてしまえば、階調を維持することができず、高階調潰れが発生することになる。
【００８９】
一方、中彩度領域から高彩度領域では、色を保持しながら輝度を持ち上げることはできないが、色の保持を考慮しない場合には、階調を維持したまま出力輝度を高くすることは可能である。
【００９０】
例えば、中彩度領域のある彩度Ｓａ２の現状の最大輝度は輝度Ｌ１であるが、彩度Ｓａ２の色の変化を許容した場合、階調を維持したままで輝度Ｌ１を、曲線ｋｂを超えて上げることは可能である。図８の例では、輝度Ｌ１を輝度Ｌ２に上げているが、この場合、色は変化したとしても輝度の階調は残せるということである。
【００９１】
図８では、グラフｇ１３のα倍輝度は、グラフｇ１１のＲＧＢＷ色空間内に収められており、ＲＧＢＷ色空間を超えない範囲で輝度を上げた状態を示している。
【００９２】
これに対して、図９では、グラフｇ１３のα倍輝度は、グラフｇ１１のＲＧＢＷ色空間からはみ出しており、ＲＧＢＷ色空間を超えて輝度を上げた状態を示している。
【００９３】
この場合、ＲＧＢＷ色空間から輝度がはみ出るため、色は変化することになるが、最大輝度Ｌｘを超えない範囲で輝度を上げているので、輝度の階調は表現することが可能である。
【００９４】
なお、図９に輝度の増加設定可能な範囲を示す。図８で示したＲＧＢＷ色空間に対して、中彩度領域から高彩度領域において、色の変化はあっても階調を維持しながら輝度を上げる余地の部分を領域ｒ０として示している。
【００９５】
次に本発明によって拡張された仮想的なＲＧＢＷ色空間について説明する。本願発明のＲＧＢＷ色空間は、Ｗ画素を追加しても元の色が変化しないＲＧＢＷ色空間である（図１における仮想拡張色空間ｇｂに相当する）。
図１０はＲＧＢＷ色空間を構成する関数曲線を示す図である。横軸は彩度、縦軸は輝度である。グラフｇ１は、図８の直線ｋａに対応し、グラフｇ２は、図８の曲線ｋｂに対応する。
【００９６】
グラフｇ１の関数をＧ１、グラフｇ２の関数をＧ２と置けば、関数Ｇ１、Ｇ２は、以下に示す式（１０）、（１１）で表せる。
【００９７】
Ｇ１＝１＋χ                                                  ・・・（１０）
【００９８】
Ｇ２＝１／（Ｖｍａｘ−β×Ｖｍｉｎ）                          ・・・（１１）
【００９９】
式中のパラメータについては上述したものもあるが、あらためて簡潔に説明すると、χは、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素の輝度に対するＷ画素の輝度の割合である。すなわち、χ＝（Ｗ画素の輝度）／｛（Ｒ画素の輝度）＋（Ｇ画素の輝度）＋（Ｂ画素の輝度）｝である。
【０１００】
また、Ｖｍａｘは、ある画素におけるＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの輝度の最大値であり、Ｖｍｉｎは、ある画素におけるＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの輝度の最小値である。
【０１０１】
さらに、係数βは、外部（上位ＣＰＵなど）から与えられる任意の値であり、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの画素からＷ画素を生成する際のＷ画素の値を決める係数となる。例えば、通常のＲＧＢＷ色空間において、β＝１の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の最小輝度値ＶｍｉｎをそのままＷ画素の輝度値に置き換えるということになる。
【０１０２】
つまり、β＝１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の最小輝度値ＶｍｉｎをＷ画素の輝度値に１００％置き換えるという最大の置き換えに相当する。これに対し、βを１から小さくしていくと、１００％の置き換え量が、例えば、９５％の置き換え量、９０％の置き換え量というように、置き換える量が減少していくことになる。
【０１０３】
図１１はＲＧＢＷ色空間を示す図である。横軸は彩度、縦軸は輝度である。図１０で示すグラフｇ１、ｇ２上で、上記の式（１０）、（１１）で定義されて形成される、ＲＧＢＷ色空間を太実線で示したものである。ＲＧＢＷ色空間の例として、χ＝１、β＝１の場合を示している。
【０１０４】
図１２は拡張された仮想的なＲＧＢＷ色空間を示す図である。横軸は彩度、縦軸は輝度である。図１０で示すグラフｇ１、ｇ２上で、上記の式（１０）、（１１）で定義されて形成される、拡張された仮想的なＲＧＢＷ色空間を太実線で示したものである。
【０１０５】
ここで、図８で示したＲＧＢＷ色空間において、直線ｋａの彩度の範囲は、彩度０から彩度Ｓａ１としたが、例えば、彩度Ｓａ１＝５０であるとする。
【０１０６】
一方、図１２に示す仮想的なＲＧＢＷ色空間において、直線ｋａに対応する直線ｋａａの彩度の範囲は、彩度０から彩度Ｓａ１ａであるが、彩度Ｓａ１ａ＝２４０となっている。
【０１０７】
すなわち、図１２に示す色空間では、中彩度領域の輝度、または中彩度領域から高彩度領域までの輝度を、パラメータ設定（具体的には係数βの設定）を変えることで、出力可能な最大輝度レベルまで増加可能な、拡張したＲＧＢＷ色空間が形成されている。
【０１０８】
なお、以降では、ＲＧＢＷ色空間を上記のようにして拡張することをブースト（boost）と呼ぶ。また、拡張された仮想的なＲＧＢＷ色空間をＲＧＢＷブースト色空間と呼ぶ。
【０１０９】
図１３、図１４はＲＧＢＷブースト色空間を示す図である。横軸は彩度、縦軸は輝度である。グラフｇ１１は、ＲＧＢＷ色空間を示し、グラフｇ２０ａ、ｇ２０ｂは、ＲＧＢＷブースト色空間を示している。
【０１１０】
通常のＲＧＢＷ色空間の係数βは、０以上１以下の範囲を取りうるが、係数βを１よりも大きな値に設定することで、ＲＧＢＷ色空間を拡張してＲＧＢＷブースト色空間が生成される。また、ＲＧＢＷブースト色空間は、係数βの値を変化させることで、ブーストすべき空間の広さを変える。
【０１１１】
図１３に示すグラフｇ２０ａのＲＧＢＷブースト色空間は、β＝１５の場合であり、図１４に示すグラフｇ２０ｂのＲＧＢＷブースト色空間は、β＝１５０の場合である。このように、係数βの値を増加していくことで、ＲＧＢＷブースト色空間は、ｘ軸と平行の水平直線部分が伸びて、空間がより広くなっていく。
【０１１２】
図１５はＲＧＢＷブースト色空間内で輝度を上げた状態を示している。横軸は彩度、縦軸は輝度である。グラフｇ２０は、ＲＧＢＷブースト色空間を示している。また、グラフｇ１２は画像解析結果、グラフｇ１３はα倍輝度である。
【０１１３】
ＲＧＢＷブースト色空間上で伸長係数αを算出することで、色は変化するが階調を保つことができる最大の伸長係数αの値を求めることが可能になる。すなわち、ＲＧＢＷブースト色空間内に収まる最大のα倍輝度を設定することが可能になる。
【０１１４】
このように、中彩度領域の輝度、または中彩度領域から高彩度領域までの輝度を、低彩度領域が出力できる輝度レベルと同等なレベルまで増加させる。
【０１１５】
このような輝度伸長を行った場合の色空間は、表示パネルの通常のＲＧＢＷ色空間を拡張した仮想的なＲＧＢＷ色空間であるＲＧＢＷブースト色空間とみなすことができる。そして、ＲＧＢＷ色空間を超えて、ＲＧＢＷブースト色空間の範囲で画像輝度を伸長する。
【０１１６】
上記のような制御を行うことにより、中彩度領域、または中彩度領域から高彩度領域において、輝度の階調を維持したままＲＧＢＷの輝度を増加させることができる。
【０１１７】
したがって、ＲＧＢＷブースト色空間上で伸長係数αを上げて、画像輝度を増加させた分、光源装置の輝度を今まで以上に低減化することができ、さらなる消費電力の低減化を図ることが可能になる。また、画像輝度を増加させるので、屋外等での視認性の向上を図ることも可能になる。
【０１１８】
ここで、ＲＧＢＷブースト色空間上において、異なる彩度領域での出力輝度（最大輝度Ｖｍａｘと最小輝度Ｖｍｉｎ）について説明する。
【０１１９】
図１６、図１７はＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。横軸は入力階調、縦軸は輝度である。彩度がゼロ（Ｖｍａｘ＝Ｖｍｉｎ）の場合における、伸長係数αで輝度を伸長する前後の状態を示している。なお、入力階調は、０以上２５６以下の範囲とする。
【０１２０】
図１６は、輝度を伸長係数αで伸長する前の状態を示している。彩度＝０の場合、グラフｇｖの輝度の上昇にともなって、入力階調も増加している。
【０１２１】
図１７では、輝度を伸長係数αで伸長した後の状態を示している。伸長係数αでα倍に伸長されたグラフｇｖａの輝度は、彩度＝０の場合、輝度値の上昇にともなって、高階調側が潰れることがわかる。
【０１２２】
図１８、図１９はＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。横軸は入力階調、縦軸は輝度である。彩度が中間彩度（Ｖｍａｘ＞Ｖｍｉｎ）の場合における、伸長係数αで輝度を伸長する前後の状態を示している。なお、入力階調は０以上２５６以下の範囲とする。
【０１２３】
図１８は、輝度を伸長係数αで伸長する前の状態であり、中間彩度の場合、グラフｇｍａｘ１の最大輝度（Ｖｍａｘ）と、グラフｇｍｉｎ１の最小輝度（Ｖｍｉｎ）との上昇にともなって、入力階調も増加している。
【０１２４】
図１９では、輝度を伸長係数αで伸長した後の状態を示している。伸長係数αでα倍に伸長されたグラフｇｍａｘ１ａの最大輝度は、中間彩度の場合、輝度値の上昇にともなって、高階調側の潰れが発生している。
【０１２５】
一方、伸長係数αでα倍に伸長されたグラフｇｍｉｎ１ａの最小輝度は、中間彩度の場合、輝度値の上昇にともなって、階調潰れは発生しておらず輝度の階調は残せている。
【０１２６】
図２０、図２１はＲＧＢＷブースト色空間上の出力輝度を示す図である。横軸は入力階調、縦軸は輝度である。彩度が最大（Ｖｍｉｎ＝０）の場合における、伸長係数αで輝度を伸長する前後の状態を示している。なお、入力階調は０以上２５６以下の範囲とする。
【０１２７】
図２０は、輝度を伸長係数αで伸長する前の状態であり、最大彩度の場合、グラフｇｍａｘ２の最大輝度（Ｖｍａｘ）の上昇にともなって、入力階調も増加している。
【０１２８】
図２１では、輝度を伸長係数αで伸長した後の状態を示している。伸長係数αでα倍に伸長されたグラフｇｍａｘ２ａの最大輝度は、最大彩度の場合、輝度値の上昇にともなって、高階調側の潰れが発生している。
【０１２９】
次にＲＧＢＷ色空間の拡張モードへの切替制御について説明する。ＲＧＢＷ色空間を使用するモード（第１のモード）と、ＲＧＢＷブースト色空間を使用するモード（第２のモード）との切替制御としては、例えば、ユーザ設定によって、ＲＧＢＷ色空間を表示する通常モードから、ＲＧＢＷブースト色空間を表示するブーストモードへ切り替える。
【０１３０】
すなわち、ユーザからのマニュアル操作にもとづいて、ＲＧＢＷ色空間からあらかじめ設定してあるＲＧＢＷブースト色空間へ切り替える構成とする。
【０１３１】
このような制御により、ユーザ操作によって、容易に低消費電力モードへ切り替えることが可能になる。なお、ユーザ設定によって、ＲＧＢＷブースト色空間からＲＧＢＷ色空間への切り替えも可能である。
【０１３２】
または、変換部１ｂにおいて、光源装置の輝度をモニタしておき、光源装置の輝度があらかじめ定めた閾値を超えた場合には、ＲＧＢＷ色空間を表示する通常モードから、ＲＧＢＷブースト色空間を表示するブーストモードへ切り替える。このような制御により、自動的に低消費電力モードへ切り替わることが可能になる。
【０１３３】
なお、光源装置の輝度が閾値を下回った場合には、ＲＧＢＷブースト色空間を表示するブーストモードから、ＲＧＢＷ色空間を表示する通常モードへ切り替えることも可能である。
【０１３４】
次に輝度伸長量の可変設定について説明する。本発明では、図１３、図１４で示したように、係数βを１よりも大きな値を設定することで、輝度の伸長量を可変的に設定する。
【０１３５】
例えば、第１の伸長量が、直線ｋａａ（図１２）の彩度の範囲を、彩度＝０から彩度＝２００とした場合のＲＧＢＷブースト色空間に相当するものとし、これをブーストモードレベルＬｖ１とする。
【０１３６】
また、第２の伸長量が、直線ｋａａの彩度の範囲を、彩度＝０から彩度＝２２０とした場合のＲＧＢＷブースト色空間に相当するものとし、これをブーストモードレベルＬｖ２とする。
【０１３７】
さらに、第３の伸長量が、直線ｋａａの彩度の範囲を、彩度＝０から彩度＝２４０とした場合のＲＧＢＷブースト色空間に相当するものとし、これをブーストモードレベルＬｖ３とする（彩度の値は一例である）。
【０１３８】
このように、複数のブーストモードを設定することができ、また、所望のブーストモードへ切り替えることで、ＲＧＢＷブースト色空間を柔軟に設定することが可能になる。
【０１３９】
なお、ブーストモード間の切替制御としては、ユーザ設定によって、一方のブーストモードから他方のブーストモードへ切り替える構成にすることができる。
【０１４０】
例えば、ユーザからのマニュアル操作にもとづいて、ブーストモードレベルＬｖ１からブーストモードレベルＬｖ２へ切り替える（ブーストモードレベルＬｖ２からブーストモードレベルＬｖ１への逆の切り替えも可能）。
【０１４１】
または、変換部１ｂにおいて、光源装置の輝度をモニタしておき、値の異なる複数の閾値と該モニタ値とを比較することで、段階的にブーストモードレベルを切り替える構成としてもよい。
【０１４２】
例えば、光源装置の輝度のモニタ値が、第１の閾値を超えた場合には、ブーストモードレベルＬｖ１が設定され、該モニタ値が第２の閾値（＞第１の閾値）を超えた場合には、ブーストモードレベルＬｖ２へ移行するというような制御である。
【０１４３】
なお、該モニタ値が第２の閾値を下回って、かつ第１の閾値を超えている状態に遷移したならば、ブーストモードレベルＬｖ２からブーストモードレベルＬｖ１へ切り替わることになる。
【０１４４】
このような制御により、光源装置の輝度にもとづいて、適応的に低消費電力モードへ効率よく切り替わることが可能になる。
【０１４５】
次にＲＧＢＷ色空間における光源装置のＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）値と、ＲＧＢＷブースト色空間における光源装置のＰＷＭ値とを比較したシミュレーション結果について説明する。
【０１４６】
光源装置の輝度は、ＰＷＭ値によって制御され、表示される画像に応じて変化させる。また、ＲＧＢＷ画素の輝度を上げて画面の明るさをアップする際は、ＰＷＭ値を低減し、光源装置の輝度をその分下げて元の画面の明るさを維持する。
【０１４７】
ここで、図８に示したような通常のＲＧＢＷ色空間において、１０２０枚の画像を表示した場合の各画像のＰＷＭ値を平均した値と、ＲＧＢＷブースト色空間に対して、１０２０枚の画像を表示した場合の各画像のＰＷＭ値を平均した値とをシミュレーションして求めた。
【０１４８】
通常のＲＧＢＷ色空間では、１０２０枚の画像を表示した場合の各画像のＰＷＭ値を平均した値が１６２.１２であった。この１６２.１２という値を消費電力１００％とする。
【０１４９】
一方、ＲＧＢＷブースト色空間として、第１〜第３のＲＧＢＷブースト色空間を設定した。第２のＲＧＢＷブースト色空間は、第１のＲＧＢＷブースト色空間よりも空間領域を広くブーストしたものであり、第３のＲＧＢＷブースト色空間は、第２のＲＧＢＷブースト色空間よりも空間領域を広くブーストしたものである。
【０１５０】
すなわち、第３のＲＧＢＷブースト色空間での輝度の伸長量が最も大きく、第２のＲＧＢＷブースト色空間での輝度の伸長量がその次に大きく、第１のＲＧＢＷブースト色空間での輝度の伸長量が最も小さいということである。
【０１５１】
そして、第１のＲＧＢＷブースト色空間における、１０２０枚の画像を表示した場合の各画像のＰＷＭ値を平均した値を求めると１４０.６９となった。このときの消費電力は８６.７８％となる。
【０１５２】
また、第２のＲＧＢＷブースト色空間における、１０２０枚の画像を表示した場合の各画像のＰＷＭ値を平均した値を求めると１３８.０９となって、消費電力は８５.１８％となる。さらに、第３のＲＧＢＷブースト色空間における、１０２０枚の画像を表示した場合の各画像のＰＷＭ値を平均した値を求めると１３６.４２となって、消費電力は８４.０３％となる。
【０１５３】
このように、通常のＲＧＢＷ色空間での消費電力に対して、第１のＲＧＢＷブースト色空間では、およそ−１３％の低消費電力が達成されている。また、第２のＲＧＢＷブースト色空間では、およそ−１５％の低消費電力が達成されており、さらに、第３のＲＧＢＷブースト色空間では、およそ−１６％の低消費電力が達成されていることがわかる。
【０１５４】
次に本発明のＲＧＢＷブースト制御機能を有する表示装置の構成について説明する。図２４は表示装置の構成例を示す図である。表示装置１０は、ガンマ（γ）変換部１１、画像処理部１２、逆ガンマ（１／γ）変換部１３、表示パネル制御部１４、表示パネル１５、光源装置制御部１６および光源装置（例えば、バックライト）１７を備える。
【０１５５】
なお、ガンマ変換部１１は、図１の画像信号出力部１ａの機能を含む。また、画像処理部１２は、図１の変換部１ｂの機能を含む。
【０１５６】
ガンマ変換部１１は、Ｒ（第１の副画素）、Ｇ（第２の副画素）、Ｂ（第３の副画素）各々が例えば、８ビットの入力ＲＧＢ信号をガンマ変換して、各々が１６ビットのＲＧＢ信号（第１の画像）を出力する。
【０１５７】
画像処理部１２は、ガンマ変換部１１から出力されたＲＧＢ信号を受信すると、伸長係数α（例えば、１０ビット、小数点以下８ビット）を算出し、さらに光源装置１７の輝度を制御するための輝度制御信号（ＰＷＭ値）を生成する。
【０１５８】
さらに、画像処理部１２は、伸長係数αにもとづいてＷ（第４の副画素）信号を生成して、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ各々が例えば、１６ビットのＲＧＢＷ信号（第２の画像）を出力する。なお、画像処理部１２は、上述したように、第２の画像の輝度を、ＲＧＢＷパネルの色空間を超えて伸長する機能を有している。また、画像処理部１２は、ＲＧＢＷ信号の輝度を伸長した場合、伸長量に応じて光源装置１７の輝度を低減するためのＰＷＭ値を生成する。
【０１５９】
逆ガンマ変換部１３は、画像処理部１２から出力されたＲＧＢＷ信号を逆ガンマ変換して、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ各々が例えば、８ビットのＲＧＢＷ信号を生成する。表示パネル制御部１４は、逆ガンマ変換部１３からの出力信号をＤ／Ａ変換して、アナログ信号を生成し、表示パネル１５に対してアナログ信号の電圧にもとづいて画像信号を光出力させる。
【０１６０】
光源装置制御部１６は、画像処理部１２から出力されたＰＷＭ値にもとづいて、光源装置１７を発光させるための駆動信号を生成して、光源装置１７へ供給する。
【０１６１】
なお、上記の本発明の表示装置の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、表示装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
【０１６２】
コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ROM）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
【０１６３】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１６４】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。
【０１６５】
そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
【０１６６】
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路で実現することもできる。
【０１６７】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【０１６８】
（１）開示される発明の一態様は、
第１色を表示する第１の副画素、第２色を表示する第２の副画素、第３色を表示する第３の副画素、及び、第４色を表示する第４の副画素を有する表示パネルと、
第１の副画素乃至第３の副画素の入力信号値を有する第１の画像信号を出力する画像信号出力部と、
第１の画像信号を伸長して、第１の副画素乃至第４の副画素の出力信号値を有する第２の画像信号に変換する変換部と、
を備え、
前記変換部は、
前記第１の画像信号の輝度を、色が変化しない第１の色空間内に伸長して前記第２の画像信号に変換する第１のモードと、
前記第１の画像信号の輝度を、前記第１の色空間を超える仮想的な第２の色空間に伸長して前記第２の画像信号に変換する第２のモードと、
を有する表示装置である。
【０１６９】
（２）開示される発明の一態様は、
前記変換部は、前記表示パネルで出力可能な最大レベルまで増加させた前記仮想的な第２の色空間を生成する、
（１）に記載の表示装置である。
【０１７０】
（３）開示される発明の一態様は、
前記変換部は、前記第２の画像信号の輝度の伸長量を可変的に設定する、
（１）に記載の表示装置である。
【０１７１】
（４）開示される発明の一態様は、
前記表示パネルを照明する光源をさらに有し、
前記変換部は、前記第２の画像信号の輝度を伸長した場合、伸長量に応じて前記光源の輝度を低減する、
（１）に記載の表示装置である。
【０１７２】
（５）開示される発明の一態様は、
前記表示パネルと、
前記表示パネルを照明する光源と、
第１の副画素、第２の副画素および第３の副画素に対する第１の画像から伸長係数を算出し、前記光源の輝度を制御するための輝度制御信号を生成し、前記伸長係数にもとづき、前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素および第４の副画素を有する第２の画像を生成する画像処理部と、
前記輝度制御信号にもとづいて、前記光源を制御するための駆動信号を生成し、前記光源へ供給する光源制御部とを有する、
（１）に記載の表示装置である。
【符号の説明】
【０１７３】
１……表示装置、１ａ……画像信号出力部、１ｂ……変換部、ｄ１……第１の画像信号、ｄ２……第２の画像信号、ｇａ……拡張色空間、ｇｂ……仮想拡張色空間、Ｓａ０……彩度、ｂｒ１、ｂｒ２……輝度
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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