(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１５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１７とする。さらに、原入力信号である入力ＲＧＢ信号は、信号値クリッピング部１１によって信号値クリッピング処理（輝度、あるいは輝度・彩度が共に高い画素データに対して、入力ＲＧＢ値の彩度及び輝度を下げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値を予め定められた信号上限値以下に切り捨てる処理）が施されて信号値クリッピング後ＲＧＢ信号とされた後、出力信号生成部１３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
2009192636.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、
入力画像である入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度、あるいは輝度・彩度が共に高い画素データに対して、入力ＲＧＢ信号の彩度及び輝度を下げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値を予め定められた信号上限値以下に切り捨てる信号値クリッピング処理を施すことで、入力ＲＧＢ信号を信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に変換する信号値クリッピング部と、
上記信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に対してγ補正を行い、γ補正後ＲＧＢ信号に変換するγ補正部と、
上記γ補正後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、上記アクティブ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】
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、
入力画像である入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度・彩度共に高い画素データに対して、入力ＲＧＢ信号の彩度を下げ輝度を上げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値を予め定められた信号下限値以上に切り上げる逆信号値クリッピング処理を施すことで、入力ＲＧＢ信号を逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に変換する逆信号値クリッピング部と、
上記逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に対してγ補正を行い、γ補正後ＲＧＢ信号に変換するγ補正部と、
上記γ補正後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、上記アクティブ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３】
上記信号値クリッピング部は、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値の低減度合を示すバックライト値低減率を指定することで、上記出力信号生成部において上記バックライト値低減率に応じたバックライト値以下になることが保証されるように、上記信号値クリッピング後ＲＧＢ信号を生成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４】
上記逆信号値クリッピング部は、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値の低減度合を示すバックライト値低減率を指定することで、上記出力信号生成部において上記バックライト値低減率に応じたバックライト値以下になることが保証されるように、上記逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の透過型液晶表示装置。
【請求項５】
上記信号値クリッピング部および出力信号生成部は、
ＲＧＢＷサブピクセルにおいて、各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値を白色輝度比ＷＲとし、この白色輝度比ＷＲを考慮した信号値クリッピング処理および出力信号生成処理を行う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６】
上記逆信号値クリッピング部および出力信号生成部は、
ＲＧＢＷサブピクセルにおいて、各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値を白色輝度比ＷＲとし、この白色輝度比ＷＲを考慮した逆信号値クリッピング処理および出力信号生成処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の透過型液晶表示装置。
【請求項７】
上記信号値クリッピング部は、入力ＲＧＢ信号の中間の値を制御することで色相を保持するように、信号値クリッピング後ＲＧＢ信号を生成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８】
上記逆信号値クリッピング部は、入力ＲＧＢ信号の中間の値を制御することで色相を保持するように、逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の透過型液晶表示装置。
【請求項９】
上記信号値クリッピング部は、
上記信号値クリッピング処理を以下の(A)〜(D)の手順によって行い、入力ＲＧＢ信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）を信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）に変換することを特徴とする請求項１，３，５のいずれか一項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、(1)式を用いて算出する。
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ１    …(1)
ただし、
ＭＡＸ：信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値の上限値
（≧入力ＲＧＢ信号の全てのＲＧＢ値の最大値）
ＢｌＲａｔｉｏ１：第１バックライト値設定率（＝１−ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１）
ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１：第１バックライト値低減率
（０≦ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１≦１）
以下の(B)〜(D)の処理を、入力画像内の画素数だけ繰り返す。
(B) γ補正後のＲＧＢ信号の最小値ｍｉｎＲＧＢｇを、(2)式を用いて算出する。
ｍｉｎＲＧＢｇ＝ｍｉｎ（Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］）
＝ｆｇ（ｍｉｎＲＧＢ，γ）    …(2)
ただし、
Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］：γ補正後のＲＧＢ信号
ｍｉｎＲＧＢ：入力ＲＧＢ信号の最小値
（＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））
ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．の最小値
γ：γ係数（＞０）
ｆｇ（ｘ，ｇ）：γ補正関数
(C) 信号上限値ＭＡＸｃを、(3)式を用いて算出する。
ＭＡＸｃ
＝ｆｇ（ｍｉｎ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），ＭＡＸ），
１／γ）    …(3)
ただし、
ＷＲ：白色輝度比（各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値）
(D) 信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）を、(4)式〜(6)式を用いて算出する。
Ｒｓ［ｉ］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｒ［ｉ］）    …(4)
Ｇｓ［ｉ］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｇ［ｉ］）    …(5)
Ｂｓ［ｉ］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｂ［ｉ］）    …(6)
【請求項１０】
上記信号値クリッピング部は、
上記信号値クリッピング処理を以下の(A)〜(D)の手順によって行い、入力ＲＧＢ信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）を信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）に変換することを特徴とする請求項１，３，５，７のいずれか一項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、(1)式を用いて算出する。
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ１    …(1)
ただし、
ＭＡＸ：信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値の上限値
（≧入力ＲＧＢ信号の全てのＲＧＢ値の最大値）
ＢｌＲａｔｉｏ１：第１バックライト値設定率（＝１−ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１）
ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１：第１バックライト値低減率
（０≦ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１≦１）
以下の(B)〜(D)の処理を、入力画像内の画素数だけ繰り返す。
(B) γ補正後のＲＧＢ信号の最小値ｍｉｎＲＧＢｇを、(2)式を用いて算出する。
ｍｉｎＲＧＢｇ＝ｍｉｎ（Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］）
＝ｆｇ（ｍｉｎＲＧＢ，γ）    …(2)
ただし、
Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］：γ補正後のＲＧＢ信号
ｍｉｎＲＧＢ：入力ＲＧＢ信号の最小値
（＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））
ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．の最小値
γ：γ係数（＞０）
ｆｇ（ｘ，ｇ）：γ補正関数
(C) 信号上限値ＭＡＸｃを、(3)式を用いて算出する。
ＭＡＸｃ
＝ｆｇ（ｍｉｎ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），ＭＡＸ），
１／γ）    …(3)
ただし、
ＷＲ：白色輝度比（各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値）
(D) 信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（ｍｉｎＲＧＢｓ，ｍｉｄＲＧＢｓ，ｍａｘＲＧＢｓ）を、(7)式〜(10)式を用いて算出する。
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍｉｎＲＧＢ）    …(7)
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍａｘＲＧＢ）    …(8)
a) ０＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢの場合
ｍｉｄＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＋ｍｉｎＲＧＢｓ    …(9)
b) a)以外の場合
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｎＲＧＢｓ    …(10)
ただし、
ｍｉｄＲＧＢ＝ｍｉｄ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）
ｍｉｄ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の中間の値
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｄ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
【請求項１１】
上記逆信号値クリッピング部は、
上記逆信号値クリッピング処理を以下の(A)〜(D)の手順によって行い、入力ＲＧＢ信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）を逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）に変換することを特徴とする請求項２，４，６のいずれか一項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、(11)式を用いて算出する。
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ２    …(11)
ただし、
ＭＡＸ：信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値の上限値
（≧入力ＲＧＢ信号の全てのＲＧＢ値の最大値）
ＢｌＲａｔｉｏ２：第２バックライト値設定率（＝１−ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２）
ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２：第２バックライト値低減率
（０≦ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２≦ＷＲ／（１＋ＷＲ））
ＷＲ：白色輝度比（各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値）
以下の(B)〜(D)の処理を、入力画像内の画素数だけ繰り返す。
(B) γ補正後のＲＧＢ信号の最大値ｍａｘＲＧＢｇを、(12)式を用いて算出する。
ｍａｘＲＧＢｇ＝ｍａｘ（Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］）
＝ｆｇ（ｍａｘＲＧＢ，γ）    …(12)
ただし、
Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］：γ補正後のＲＧＢ信号
ｍａｘＲＧＢ：入力ＲＧＢ信号の最大値
（＝ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））
ｍａｘ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．の最大値
γ：γ係数（＞０）
ｆｇ（ｘ，ｇ）：γ補正関数
(C) 信号下限値ＭＩＮｃを、(13)式を用いて算出する。
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，０），１／γ）    …(13)
(D) 逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）を、(14)式〜(16)式を用いて算出する。
Ｒｓ［ｉ］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｒ［ｉ］）    …(14)
Ｇｓ［ｉ］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｇ［ｉ］）    …(15)
Ｂｓ［ｉ］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｂ［ｉ］）    …(16)
【請求項１２】
上記逆信号値クリッピング部は、
上記逆信号値クリッピング処理を以下の(A)〜(D)の手順によって行い、入力ＲＧＢ信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）を逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）に変換することを特徴とする請求項２，４，６，８のいずれか一項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、(11)式を用いて算出する。
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ２    …(11)
ただし、
ＭＡＸ：信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値の上限値
（≧入力ＲＧＢ信号の全てのＲＧＢ値の最大値）
ＢｌＲａｔｉｏ２：第２バックライト値設定率（＝１−ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２）
ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２：第２バックライト値低減率
（０≦ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２≦ＷＲ／（１＋ＷＲ））
ＷＲ：白色輝度比（各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値）
以下の(B)〜(D)の処理を、入力画像内の画素数だけ繰り返す。
(B) γ補正後のＲＧＢ信号の最大値ｍａｘＲＧＢｇを、(12)式を用いて算出する。
ｍａｘＲＧＢｇ＝ｍａｘ（Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］）
＝ｆｇ（ｍａｘＲＧＢ，γ）    …(12)
ただし、
Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］：γ補正後のＲＧＢ信号
ｍａｘＲＧＢ：入力ＲＧＢ信号の最大値
（＝ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））
ｍａｘ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．の最大値
γ：γ係数（＞０）
ｆｇ（ｘ，ｇ）：γ補正関数
(C) 信号下限値ＭＩＮｃを、(13)式を用いて算出する。
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，０），１／γ）    …(13)
(D) 逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（ｍｉｎＲＧＢｓ，ｍｉｄＲＧＢｓ，ｍａｘＲＧＢｓ）を、(17)式〜(18)式および(9)式〜(10)式を用いて算出する。
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍｉｎＲＧＢ）    …(17)
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍａｘＲＧＢ）    …(18)
a) ０＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢの場合
ｍｉｄＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＋ｍｉｎＲＧＢｓ    …(9)
b) a)以外の場合
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｎＲＧＢｓ    …(10)
ただし、
ｍｉｄＲＧＢ＝ｍｉｄ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）
ｍｉｄ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の中間の値
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｄ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
【請求項１３】
上記出力信号生成手段は、
以下の(A)の手順を入力画像内の画素数だけ繰り返すことにより、各Ｗサブピクセルの透過量（Ｗｔｓｇ［ｉ］）を算出するＷ透過量算出部と、
以下の(B)の手順を入力画像内の画素数だけ繰り返すことにより、各ＲＧＢサブピクセルの透過量（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］）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（Ｗｂｓｇ）を算出するバックライト値算出部と、
以下の(D)の手順を入力画像内の画素数だけ繰り返すにより、各ＲＧＢＷサブピクセルの透過率（ｒｓｇ［ｉ］，ｇｓｇ［ｉ］，ｂｓｇ［ｉ］，ｗｓｇ［ｉ］）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１から１２のいずれか一項に記載の透過型液晶表示装置。
(A) Ｗ透過量（Ｗｔｓｇ［ｉ］）を、(19)式により算出する。
Ｗｔｓｇ［ｉ］
＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓｇ）    …(19)
ただし、
ｍａｘＲＧＢｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｓｇ［ｉ］，Ｇｓｇ［ｉ］，Ｂｓｇ［ｉ］）
ｍｉｎＲＧＢｓｇ＝ｍｉｎ（Ｒｓｇ［ｉ］，Ｇｓｇ［ｉ］，Ｂｓｇ［ｉ］）
Ｒｓｇ［ｉ］，Ｇｓｇ［ｉ］，Ｂｓｇ［ｉ］：γ補正後ＲＧＢ信号
ＷＲ：白色輝度比（各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値）
(B) ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］）を、(20)〜(22)式により算出する。
Ｒｔｓｇ［ｉ］＝Ｒｓｇ［ｉ］−Ｗｔｓｇ［ｉ］    …(20)
Ｇｔｓｇ［ｉ］＝Ｇｓｇ［ｉ］−Ｗｔｓｇ［ｉ］    …(21)
Ｂｔｓｇ［ｉ］＝Ｂｓｇ［ｉ］−Ｗｔｓｇ［ｉ］    …(22)
(C) バックライト値Ｗｂｓｇを、(23)式により算出する。
Ｗｂｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］，
Ｗｔｓｇ［１］／ＷＲ，
．．．
Ｒｔｓｇ［Ｎｐ］，Ｇｔｓｇ［Ｎｐ］，Ｂｔｓｇ［Ｎｐ］，
Ｗｔｓｇ［Ｎｐ］／ＷＲ）    …(23)
(D) ＲＧＢＷ透過率（ｒｓｇ［ｉ］，ｇｓｇ［ｉ］，ｂｓｇ［ｉ］，ｗｓｇ［ｉ］）を、(24)〜(27)式により算出する。
ｒｓｇ［ｉ］＝Ｒｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ    …(24)
ｇｓｇ［ｉ］＝Ｇｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ    …(25)
ｂｓｇ［ｉ］＝Ｂｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ    …(26)
ｗｓｇ［ｉ］＝（Ｗｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ）／ＷＲ    …(27)
ただし、Ｗｂｓｇ＝０のとき、
ｒｓｇ［ｉ］＝ｇｓｇ［ｉ］＝ｂｓｇ［ｉ］＝ｗｓｇ［ｉ］＝０とする。
【請求項１４】
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から１３の何れか一項に記載の透過型液晶表示装置。
【請求項１５】
コンピュータに、上記請求項９ないし１３の何れか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、バックライトと液晶パネルから構成され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２０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２１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、入力画像である入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度、あるいは輝度・彩度が共に高い画素データに対して、入力ＲＧＢ値の彩度及び輝度を下げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値を予め定められた信号上限値以下に切り捨てる信号値クリッピング処理を施すことで、入力ＲＧＢ信号を信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に変換する信号値クリッピング部と、上記信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に対してγ補正を行い、γ補正後ＲＧＢ信号に変換するγ補正部と、上記γ補正後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している。
【００１７】
また、本発明に係る他の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、入力画像である入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度・彩度共に高い画素データに対して、入力ＲＧＢ値の彩度を下げ輝度を上げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値を予め定められた信号下限値以上に切り上げる逆信号値クリッピング処理を施すことで、入力ＲＧＢ信号を逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に変換する逆信号値クリッピング部と、上記逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に対してγ補正を行い、γ補正後ＲＧＢ信号に変換するγ補正部と、上記γ補正後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している。
【００１８】
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。
【００１９】
さらに、原入力である入力ＲＧＢ信号に対して信号値クリッピング処理、あるいは逆信号値クリッピング処理を行い、該処理が施された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。
【００２０】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記信号値クリッピング部（または逆信号値クリッピング部）は、上記アクティブバックライトにおけるバックライト値の低減度合を示すバックライト値低減率を指定することで、上記出力信号生成部において上記バックライト値低減率に応じたバックライト値以下になることが保証されるように、上記信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（または逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号）を生成する構成とすることができる。
【００２１】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記信号値クリッピング部（または逆信号値クリッピング部）および出力信号生成部は、ＲＧＢＷサブピクセルにおいて、各ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値を白色輝度比ＷＲとし、この白色輝度比ＷＲを考慮した信号値クリッピング処理（または逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号）および出力信号生成処理を行う構成とすることができる。
【００２２】
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記信号値クリッピング部（または逆信号値クリッピング部）は、入力ＲＧＢ信号の中間の値を制御することで色相を保持するように、信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（または逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号）を生成する構成とすることができる。
【００２３】
また、上記透過型液晶表示装置は、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。
【００２４】
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】
【００２５】
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、入力画像である入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度、あるいは輝度・彩度が共に高い画素データに対して、入力ＲＧＢ値の彩度及び輝度を下げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値を予め定められた信号上限値以下に切り捨てる信号値クリッピング処理を施すことで、入力ＲＧＢ信号を信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に変換する信号値クリッピング部と、上記信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に対してγ補正を行い、γ補正後ＲＧＢ信号に変換するγ補正部と、上記γ補正後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。
【００２６】
また、本発明に係る他の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、入力画像である入力ＲＧＢ信号に含まれる画素データのうち、輝度・彩度共に高い画素データに対して、入力ＲＧＢ値の彩度を下げ輝度を上げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値を予め定められた信号下限値以上に切り上げる逆信号値クリッピング処理を施すことで、入力ＲＧＢ信号を逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に変換する逆信号値クリッピング部と、上記逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号に対してγ補正を行い、γ補正後ＲＧＢ信号に変換するγ補正部と、上記γ補正後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。
【００２７】
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。
【００２８】
さらに、原入力である入力ＲＧＢ信号に対して信号値クリッピング処理、あるいは逆信号値クリッピング処理を行い、該処理が施された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という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施の形態について図１ないし図１９に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３０】
〔実施の形態１〕
先ずは、本実施の形態１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。
【００３１】
本液晶表示装置は、信号値クリッピング部１１、γ補正部１２、出力信号生成部１３、液晶パネル制御部１４、ＲＧＢＷ液晶パネル（以下、単に液晶パネルと称する）１５、バックライト制御部１６、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）１７を備えている。
【００３２】
液晶パネル１５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１７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。
【００３３】
液晶パネル１５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１７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１５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。
【００３４】
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信号として受け取り、該ＲＧＢ信号を入力ＲＧＢ信号Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］（ｉ=１，２，…，Ｎｐ）として処理を行うものである。
【００３５】
信号値クリッピング部１１は、入力ＲＧＢ信号（第１入力ＲＧＢ信号）に対して信号値クリッピング処理を施すものであり、該処理が施された後の信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（第２入力ＲＧＢ信号）を後段のγ補正部１２へ出力する。ここでの信号値クリッピング処理とは、画像内における輝度、あるいは輝度・彩度共に高い画素に対して入力ＲＧＢ値の彩度及び輝度を下げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値をある値以下にクリップする（切り捨てる）処理である。信号値クリッピング処理のより具体的な内容については、後に詳細に説明する。
【００３６】
γ補正部１２は、信号値クリッピング後ＲＧＢ信号にγ補正処理を施してγ補正後ＲＧＢ信号を算出し、このγ補正後ＲＧＢ信号を後段の出力信号生成部１３へ出力する。
【００３７】
出力信号生成部１３は、γ補正後ＲＧＢ信号から、バックライト１７におけるバックライト値と、液晶パネル１５の各画素におけるＲＧＢＷのサブピクセル透過率を算出し、出力する。すなわち、出力信号生成部１３は、γ補正後ＲＧＢ信号からバックライト値を求めると共に、γ補正後ＲＧＢ信号を上記バックライトに適合する透過率信号に変換する。
【００３８】
出力信号生成部１３で求められたバックライト値は、バックライト制御部１６に出力され、バックライト制御部１６は、このバックライト値に応じてバックライト１７の輝度を調節する。バックライト１７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１６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１７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。
【００３９】
出力信号生成部１３で求められた透過率信号は、液晶パネル制御部１４に出力され、液晶パネル制御部１４は、この透過率信号に基づいて液晶パネル１５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１４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１５を駆動する。上記透過率信号は、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１５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。
【００４０】
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１３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１３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。
【００４１】
本液晶表示装置において、液晶パネル１５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の積によって表される。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１３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、信号値クリッピング部１１およびγ補正部１２での処理が施された後のγ補正後ＲＧＢ信号に対して実施される。しかしながら、以下の説明では、入力ＲＧＢ信号からバックライト値およびサブピクセル透過率を求める場合を例示する。また、以下の説明では、ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時に、ＲＧＢサブピクセルから出力される輝度とＷサブピクセルから出力される輝度と等しいと仮定する。
【００４２】
以下の説明では、入力ＲＧＢ信号を（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）として表し、出力信号生成部１３において求められる透過率信号を（ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］）として表し、出力信号生成部１３において求められるバックライト値をＷｂｓとして表す。
【００４３】
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の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。このとき、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（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））と最小輝度（すなわちｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））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。
【００４４】
先ずは、ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）≧ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）／２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。
【００４５】
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（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）であり、Ｂの輝度値４０がｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）であり、ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）≧ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）／２の関係が満たされている。
【００４６】
特許文献１における表示方法では、図３（ｂ）に示すように、バックライトの輝度値は、ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）＝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。
【００４７】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］のＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）／２に相当する値分をＷ成分の輝度値（すなわちＷ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信号で表される出力信号（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、バックライトの輝度値はｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）／２＝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。具体的には、各サブピクセルの透過率は（出力輝度値）／（バックライト値）で決定される。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）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。
【００４８】
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、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。
【００４９】
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）×６０／２＝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。
【００５０】
次に、ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）＜ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）／２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。
【００５１】
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（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）であり、Ｂの輝度値２０がｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）であり、ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）＜ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）／２の関係が満たされている。
【００５２】
特許文献１における表示方法では、図４（ｂ）に示すように、バックライトの輝度値は、ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）＝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。
【００５３】
一方、本液晶表示装置においては、入力信号Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］のＲ，Ｇ，Ｂ各成分において、ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）に相当する値分をＷ成分の輝度値に振り分ける。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信号で表される出力信号（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、バックライトの輝度値は、（ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）−ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））＝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。具体的には、各サブピクセルの透過率は（出力輝度値）／（バックライト値）で決定される。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、７５％（＝３０／４０），１００％（＝４０／４０），０％（＝０／４０），５０％（＝２０／４０）に設定される。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
上記図３（ａ），（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）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。
【００５７】
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。
【００５８】
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（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）を示すものである。ここでは、説明を簡単にするために、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。
【００５９】
これらの画素Ａ〜Ｄについて、入力信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）をＲＧＢＷ信号で表される出力信号（Ｒｔ［ｉ］，Ｇｔ［ｉ］，Ｂｔ［ｉ］，Ｗｔ［ｉ］）に変換した結果は、図５（ｂ）に示すものとなる。この出力信号は、ＲＧＢＷ各サブピクセルにおける透過量を示すものである。この透過量を求める際には、先ずＷ透過量Ｗｔ［ｉ］が、
Ｗｔ［ｉ］＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢ／２，ｍｉｎＲＧＢ）
ただし、
ｍａｘＲＧＢ＝ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）
ｍｉｎＲＧＢ＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）
の式によって求められる。
【００６０】
Ｗ透過量Ｗｔ［ｉ］が求められると、求まったＷ透過量Ｗｔ［ｉ］を入力信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）から差し引くように、
Ｒｔ［ｉ］＝Ｒ［ｉ］−Ｗｔ［ｉ］
Ｇｔ［ｉ］＝Ｇ［ｉ］−Ｗｔ［ｉ］
Ｂｔ［ｉ］＝Ｂ［ｉ］−Ｗｔ［ｉ］
の式によってＲＧＢ透過量（Ｒｔ［ｉ］，Ｇｔ［ｉ］，Ｂｔ［ｉ］）が求められる。
【００６１】
また、各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。
【００６２】
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（ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］，ｗ［ｉ］）が、図５（ｂ）に示す出力信号（Ｒｔ［ｉ］，Ｇｔ［ｉ］，Ｂｔ［ｉ］，Ｗｔ［ｉ］）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（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）の輝度値と一致していることが確認できる。
【００６３】
このように、上述した出力信号生成部１３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１７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。
【００６４】
すなわち、出力信号生成部１３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。
【００６５】
以下に、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。
【００６６】
まず、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１７５，２３９，１１１）の画素Ａ（輝度＝２０７、彩度＝０．５３６）の場合、バックライト値は以下のように算出される。
【００６７】
画素Ａにおいて、Ｗサブピクセルへ振り分けられる光量（Ｗ透過量）は、（１１１）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。
【００６８】
一方、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１５９，２５５，６３）の画素Ｂ（輝度＝２０７、彩度＝０．７５３）の場合、バックライト値は以下のように算出される。
【００６９】
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、（６３）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。
【００７０】
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。
【００７１】
ここで、出力信号生成部１３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）。
【００７２】
このため、本液晶表示装置においては、出力信号生成部１３の前段に信号値クリッピング部１１を配置し、第１入力ＲＧＢ信号に信号値クリッピング処理を施している。これにより、出力信号生成部１３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。
【００７３】
これより、本液晶表示装置における信号処理内容について詳細に説明する。先ずは、信号値クリッピング部１１における信号値クリッピング処理を説明する。
【００７４】
図６は、信号値クリッピング部１１の要部構成を説明する図である。信号値クリッピング部１１は、第１バックライト上限値算出部２１、γ補正後ＲＧＢ信号最小値算出部２２、信号上限値算出部２３、第１信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部２５を備えて構成されている。また、図７は、信号値クリッピング部１１の動作を説明するフローチャートである。
【００７５】
最初に、第１バックライト上限値算出部２１において、入力ＲＧＢ信号の上限値及び第１バックライト値低減率から、下記の(1)式を用いてバックライト上限値ＭＡＸｗが算出される（Ｓ１１）。(1)式の導出方法については後述する。
【００７６】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ１    …(1)
ただし、
ＭＡＸ：入力ＲＧＢ信号の上限値
（＝信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値の上限値）
ＢｌＲａｔｉｏ１：第１バックライト値設定率
（＝１−ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１）
ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１：第１バックライト値低減率
（０≦ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１≦１）
次に、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理を、入力ＲＧＢ信号の画素の数だけ繰り返すことにより、全ての画素に対して、第１信号値クリッピング後ＲＧＢ信号が算出される。
【００７７】
Ｓ１２では、γ補正後ＲＧＢ信号最小値算出部２２により、入力ＲＧＢ信号、及びγ係数から、下記の(2)式を用いてγ補正後のＲＧＢ信号の最小値ｍｉｎＲＧＢｇが算出される。
【００７８】
ｍｉｎＲＧＢｇ＝ｍｉｎ（Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］）
＝ｆｇ（ｍｉｎＲＧＢ，γ）    …(2)
ただし、
Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］：γ補正後のＲＧＢ信号
ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）：Ａ，Ｂ，…の最小値
ｍｉｎＲＧＢ：入力ＲＧＢ信号の最小値
（＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））
γ：γ係数（＞０）
ｆｇ（ｘ，ｇ）：γ補正関数（γ補正により、入力ＲＧＢ信号値の大小関係が逆転しないものとし、例えば、ｆｇ（ｘ，ｇ）＝（ｘ／ＭＡＸ）ｇ×ＭＡＸとする）
Ｓ１３では、信号上限値算出部２３により、下記の(3)式を用いて信号上限値ＭＡＸｃが算出される。信号上限値算出部２３は、入力ＲＧＢ信号の上限値、γ係数、バックライト上限値、白色輝度比、及びγ補正後ＲＧＢ信号最小値から、信号上限値ＭＡＸｃを算出する。
【００７９】
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（ｍｉｎ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），ＭＡＸ），１／γ）    …(3)
ただし、
ＷＲ：白色輝度比（ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値）
Ｓ１５では、第１信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部２５により、入力ＲＧＢ信号、及び信号上限値から、下記の(4)〜(6)式を用いて信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）が算出される。
【００８０】
Ｒｓ［ｉ］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｒ［ｉ］）    …(4)
Ｇｓ［ｉ］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｇ［ｉ］）    …(5)
Ｂｓ［ｉ］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｂ［ｉ］）    …(6)
ここで、各ステップにおける、算出式の導出方法について説明する。まず、バックライト上限値ＭＡＸｗの取り得る値の範囲と上記(1)式とを導出する。
【００８１】
最初に、画像データ（入力ＲＧＢ信号）に対して信号値クリッピングを行わない場合で、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）であるような画素が存在する場合であり、この時のバックライト値はＭＡＸとなる。
【００８２】
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、ＭＡＸｓより大きいバックライト値を必要としないからである。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
次に、画像データ（入力ＲＧＢ信号）に対して信号値クリッピングを行う場合で、かつ、バックライト値が最も大きくなる場合を考える。この場合、ＲＧＢ値のいかんにかかわらず、最大限のクリッピング、すなわち信号上限値ＭＡＸｃを０にすることで、バックライト値を０にすることができる。すなわち、信号値クリッピングを行う場合のバックライト値の最大値は０となる。
【００８６】
従って、バックライト上限値ＭＡＸｗの範囲は、０〜ＭＡＸとなり、ＢｌＲａｔｉｏ１の範囲を０〜１としたとき、ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１の範囲は０〜１となり、バックライト上限値ＭＡＸｗは、(1)式で表すことができる。
【００８７】
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最小値算出式は、γ補正によっても入力ＲＧＢ信号値の大小関係が逆転しないので、(2)式のように展開することができる。
【００８８】
次に、入力画像の各画素に対し、信号値クリッピング処理を行うかどうかの判定条件を導出する。
【００８９】
最初に、信号値クリッピング処理を行わない場合の、バックライト値算出までのアルゴリズムは以下のようになる。
１）γ補正（Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］）
Ｒｇ［ｉ］＝ｆｇ（Ｒ［ｉ］，γ）    …(29)
Ｇｇ［ｉ］＝ｆｇ（Ｇ［ｉ］，γ）    …(30)
Ｂｇ［ｉ］＝ｆｇ（Ｂ［ｉ］，γ）    …(31)
２）Ｗ透過量算出（Ｗｔｇ［ｉ］）
Ｗｔｇ［ｉ］＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｇ）
…(32)
３）ＲＧＢ透過量算出（Ｒｔｇ［ｉ］，Ｇｔｇ［ｉ］，Ｂｔｇ［ｉ］）
Ｒｔｇ［ｉ］＝Ｒｇ［ｉ］−Ｗｔｇ［ｉ］    …(33)
Ｇｔｇ［ｉ］＝Ｇｇ［ｉ］−Ｗｔｇ［ｉ］    …(34)
Ｂｔｇ［ｉ］＝Ｂｇ［ｉ］−Ｗｔｇ［ｉ］    …(35)
４）バックライト値算出（Ｗｂｇ）
Ｗｂｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｇ［１］，Ｇｔｇ［１］，Ｂｔｇ［１］，Ｗｔｇ［１］／ＷＲ，
．．．
Ｒｔｇ［Ｎｐ］，Ｇｔｇ［Ｎｐ］，Ｂｔｇ［Ｎｐ］，
Ｗｔｇ［Ｎｐ］／ＷＲ）    …(36)
尚、(36)式におけるＷＲは白色輝度比であり、ＲＧＢＷサブピクセルそれぞれの透過率を同じ値にした時のＲＧＢサブピクセルから出力される輝度に対し、Ｗサブピクセルから出力される輝度が何倍明るいかを示す値である。
【００９０】
まず、白色輝度比ＷＲを考慮したＷ透過量（Ｗｔｇ［ｉ］／ＷＲ）がＭＡＸｗを超えない条件は、以下のとおりである。
【００９１】
Ｗｔｇ［ｉ］／ＷＲ≦ＭＡＸｗ    …(37)
(37)式に(32)式を代入すると、
ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｇ）／ＷＲ≦ＭＡＸｗ
…(38)
となる。
【００９２】
次に、各ＲＧＢ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、以下のとおりである。
【００９３】
Ｒｔｇ［ｉ］≦ＭＡＸｗ    …(39)
Ｇｔｇ［ｉ］≦ＭＡＸｗ    …(40)
Ｂｔｇ［ｉ］≦ＭＡＸｗ    …(41)
(32)〜(35)，(39)〜(41)式より、全てのＲＧＢ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、以下のとおりである。
【００９４】
ｍａｘ（Ｒｔｇ［ｉ］，Ｇｔｇ［ｉ］，Ｂｔｇ［ｉ］）≦ＭＡＸｗ
ｍａｘＲＧＢｇ−Ｗｔｇ［ｉ］≦ＭＡＸｗ
よって、
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｇ）
≦ＭＡＸｗ    …(42)
となる。
【００９５】
ここで、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｇ    …(43)
が満たされるとき、Ｗ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、(38)式より以下の通りである。
｛ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）｝／ＷＲ≦ＭＡＸｗ
よって、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）≦ＭＡＸｗ    …(44)
となる。
【００９６】
また、同じく(43)式が満たされるとき、ＲＧＢ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、(42)式より以下の通りである。
【００９７】
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）≦ＭＡＸｗ
よって、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）≦ＭＡＸｗ
となり、(44)式と同じとなる。
【００９８】
よって(43)式を満たすとき、ＲＧＢＷ透過量全てがＭＡＸｗを超えない条件は、(44)式となる。
【００９９】
一方、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）    …(45)
が満たされるとき、Ｗ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、(38)式より以下の通りである。
【０１００】
ｍｉｎＲＧＢｇ／ＷＲ≦ＭＡＸｗ    …(46)
また、同じく(45)式が満たされるとき、ＲＧＢ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、(42)式より以下の通りである。
【０１０１】
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ≦ＭＡＸｗ    …(47)
よって(45)式を満たすとき、ＲＧＢＷ透過量全てがＭＡＸｗを超えない条件は、(46)式と(47)式とをまとめることで、以下のようになる。
【０１０２】
ｍａｘ（ｍｉｎＲＧＢｇ／ＷＲ，ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）≦ＭＡＸｗ
…(48)
ここで(45)式より、
ｍｉｎＲＧＢｇ／ＷＲ
＜ｍａｘＲＧＢｇ／（ＷＲ×（１＋１／ＷＲ））
＝ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）
＝ｍａｘＲＧＢｇ−ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）
＜ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ
となるので、(48)式は次式のようになる。
【０１０３】
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ≦ＭＡＸｗ
この式は、(47)式と同じである。
【０１０４】
逆に、上記(43)式が満たされるとき、ＲＧＢＷ透過量の少なくとも１つがＭＡＸｗを超える条件は、(44)式より、
ＭＡＸｗ＜ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）    …(49)
となる。
【０１０５】
また、上記(45)式が満たされるとき、ＲＧＢＷ透過量の少なくとも１つがＭＡＸｗを超える条件は、(47)式より、
ＭＡＸｗ＜ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ    …(50)
となる。
【０１０６】
上記(43)，(49)，(45)，(50)式を、更に式変形すると以下の通りである。
【０１０７】
まず、(43)式より、
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｇ
となる。よって、
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ≦ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）    …(51)
となる。
【０１０８】
(51)式を満たすときは、(49)式は次のように変形できる。
【０１０９】
ＭＡＸｗ
＜ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ），ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）
…(52)
次に、(45)式より、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ｍａｘＲＧＢｇ−ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）
となる。よって、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）＜ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ    …(53)
となる。
【０１１０】
(53)式を満たすときは、(50)式は、同じく(52)式のように変形できる。
【０１１１】
(51)〜(53)式より、ＲＧＢＷ透過量の少なくとも１つがＭＡＸｗを超える条件は、単に(52)式に簡略化することができる。すなわち、入力ＲＧＢ値が(52)式を満たす場合は、信号値クリッピング処理を行うことで、バックライト値がＭＡＸｗを超えないようにする。
【０１１２】
次に、信号上限値の算出式である(3)式を導出する。
【０１１３】
入力ＲＧＢ信号の各信号値を、ある値以下にクリップするＲＧＢの変換式は(4)乃至(6)式のとおりであり、実際に信号値クリッピングが行われるためのＭＡＸｃの範囲は、以下のようになる。
【０１１４】
０≦ＭＡＸｃ＜ｍａｘＲＧＢ    …(54)
また、(4)〜(6)式より、
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍａｘＲＧＢ）＝ＭＡＸｃ    …(55)
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍｉｎＲＧＢ）    …(56)
となる。
【０１１５】
入力ＲＧＢ値が(52)式を満たす場合、信号値クリッピング処理により以下の(57)式を満たせば、バックライト値は必ずＭＡＸｗ以下になる。
【０１１６】
ＭＡＸｗ
＝ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋ＷＲ），ｍａｘＲＧＢｓｇ−ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
…(57)
そこで、(57)式を満たすＭＡＸｃを導出する。
【０１１７】
(55)〜(56)式を、(57)式に代入すると以下の通りである。
【０１１８】
ＭＡＸｗ＝ｍａｘ（ＭＡＸｃｇ／（１＋ＷＲ），
ＭＡＸｃｇ−ｆｇ（ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍｉｎＲＧＢ），γ））
＝ｍａｘ（ＭＡＸｃｇ／（１＋ＷＲ），
ＭＡＸｃｇ−ｍｉｎ（ＭＡＸｃｇ，ｍｉｎＲＧＢｇ））
ただし、ＭＡＸｃｇ＝ｆｇ（ＭＡＸｃ，γ）である。
【０１１９】
ここで、
ＭＡＸｃｇ≦ｍｉｎＲＧＢｇ    …(58)
が満たされる場合は、
ＭＡＸｗ＝ｍａｘ（ＭＡＸｃｇ／（１＋ＷＲ），ＭＡＸｃｇ−ＭＡＸｃｇ）
＝ｍａｘ（ＭＡＸｃｇ／（１＋ＷＲ），０）
＝ＭＡＸｃｇ／（１＋ＷＲ）
となる。よって、
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（ＭＡＸｗ×（１＋ＷＲ），１／γ）    …(59)
となる。
【０１２０】
(59)式を、(58)式に代入する（(58)式からＭＡＸｃを消去する）と以下のようになる。
【０１２１】
ＭＡＸｗ×（１＋ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｇ    …(60)
すなわち、(60)式を満たす場合は、ＭＡＸｃは(59)式となる。
【０１２２】
また、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ＭＡＸｃｇ    …(61)
が満たされる場合は、
ＭＡＸｗ＝ｍａｘ（ＭＡＸｃｇ／（１＋ＷＲ），ＭＡＸｃｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）
＝ｍａｘ（ＭＡＸｃｇ−ＭＡＸｃｇ／（１＋１／ＷＲ），
ＭＡＸｃｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）
＝ＭＡＸｃｇ＋ｍａｘ（−ＭＡＸｃｇ／（１＋１／ＷＲ），−ｍｉｎＲＧＢｇ）
＝ＭＡＸｃｇ−ｍｉｎ（ＭＡＸｃｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｇ）
となる。
【０１２３】
上記(61)式が満たされ、かつ、
ＭＡＸｃｇ／（１＋１／ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｇ    …(62)
の場合は、
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸｃｇ−ＭＡＸｃｇ／（１＋１／ＷＲ）
＝ＭＡＸｃｇ／（１＋ＷＲ）
となる。よって、
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（ＭＡＸｗ×（１＋ＷＲ），１／γ）
となり、この式は(59)式と同じになる。
【０１２４】
(59)式を、(61)〜(62)式に代入する（(61)〜(62)式からＭＡＸｃを消去）と以下の通りとなる。
【０１２５】
ＭＡＸｗ×（１＋ＷＲ）／（１＋１／ＷＲ）
≦ｍｉｎＲＧＢｇ
＜ＭＡＸｗ×（１＋ＷＲ）
よって、
ＭＡＸｗ×ＷＲ≦ｍｉｎＲＧＢｇ＜ＭＡＸｗ×（１＋ＷＲ）    …(63)
となる。すなわち、(63)式を満たす場合は、ＭＡＸｃは(59)式となる。
【０１２６】
また、上記(61)式が満たされ、かつ、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ＭＡＸｃｇ／（１＋１／ＷＲ）    …(64)
の場合は、
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸｃｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ
ＭＡＸｃｇ＝ＭＡＸｗ＋ｍｉｎＲＧＢｇ
となる。よって、
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎＲＧＢｇ，１／γ）    …(65)
となる。
【０１２７】
(64)式が満たされるときは、(61)式も必ず満たされる。よって、(65)式を、(64)式に代入する（(64)式からＭＡＸｃを消去）以下の通りとなる。
【０１２８】
ｍｉｎＲＧＢｇ＜（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎＲＧＢｇ）／（１＋１／ＷＲ）
ｍｉｎＲＧＢｇ×（１＋１／ＷＲ）＜ＭＡＸｗ＋ｍｉｎＲＧＢｇ
ｍｉｎＲＧＢｇ×（ＷＲ＋１）＜（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎＲＧＢｇ）×ＷＲ
よって、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ＭＡＸｗ×ＷＲ    …(66)
となる。すなわち、(66)式を満たす場合は、ＭＡＸｃは(65)式となる。
【０１２９】
(58)式が満たされる場合と(61)式が満たされる場合とをまとめると、以下の通りである。先ず、(60)式が満たされる場合のＭＡＸｃは(59)式となる。(63)式が満たされる場合のＭＡＸｃは(59)式となる。そして、(66)式が満たされる場合のＭＡＸｃは(65)式となる。
【０１３０】
上記の結果をさらにまとめると、以下の通りである。すなわち、
ＭＡＸｗ×ＷＲ≦ｍｉｎＲＧＢｇ    …(67)
の場合のＭＡＸｃは、
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（ＭＡＸｗ×（１＋ＷＲ），１／γ）
＝ｆｇ（（ＭＡＸｗ＋ＭＡＸｗ×ＷＲ），１／γ）
となる（すなわち、(59)式となる）。
【０１３１】
次に、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ＭＡＸｗ×ＷＲ    …(66)
の場合のＭＡＸｃは、
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎＲＧＢｇ），１／γ）
となる（すなわち、(65)式となる）。
【０１３２】
上記の結果をさらにまとめると、ＭＡＸｃは無条件で下記の(68)式となる。
【０１３３】
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），１／γ）
…(68)
ここで(68)式が(54)式を満たすかどうかを検証するが、(68)式は負になることはないので、ＭＡＸｃ＜ｍａｘＲＧＢとなるかどうかを検証する。まず、ＭＡＸｗが次式を満たすときを考える。
【０１３４】
ＭＡＸｗ＝ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ），
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）    …(69)
上記(69)式が満たされ、かつ、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）≦ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ    …(70)
の場合は、(69)式より、
ＭＡＸｗ＝ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ    …(71)
となる。(71)式を、(68)式に代入すると以下の通りとなる。
【０１３５】
ＭＡＸｃｇ
＝ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ
＋ｍｉｎ（（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ）
ここで、(70)式より、
ｍａｘＲＧＢｇ≦（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）×（１＋ＷＲ）
ｍａｘＲＧＢｇ≦ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ
＋（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）×ＷＲ
となり、
ｍｉｎＲＧＢｇ≦（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）×ＷＲ
となるため、
ＭＡＸｃｇ＝ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ＋ｍｉｎＲＧＢｇ
ＭＡＸｃｇ＝ｍａｘＲＧＢｇ
となる。よって、
ＭＡＸｃ＝ｍａｘＲＧＢ    …(72)
となる。
【０１３６】
次に、上記(69)式が満たされ、かつ、
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ＜ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）    …(73)
の場合は、(69)式より、
ＭＡＸｗ＝ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）    …(74)
となる。(74)式を、(68)式に代入すると以下の通りとなる。
【０１３７】
ＭＡＸｃｇ
＝ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）
＋ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｇ×ＷＲ／（１＋ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｇ）
ここで、(73)式より、
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）＜ｍｉｎＲＧＢｇ
となり、
ｍａｘＲＧＢｇ×ＷＲ／（１＋ＷＲ）＜ｍｉｎＲＧＢｇ
となるため、
ＭＡＸｃｇ＝ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）＋ｍａｘＲＧＢｇ×ＷＲ／（１＋ＷＲ）
ＭＡＸｃｇ＝ｍａｘＲＧＢｇ
となる。よって、
ＭＡＸｃ＝ｍａｘＲＧＢ
となり、72)式と同じとなる。
【０１３８】
したがって、ＭＡＸｗが(69)式を満たすとき、ＭＡＸｃ＝ｍａｘＲＧＢ（(72)式）となる。
【０１３９】
上記結果より、ＭＡＸｗが(52)式を満たすとき、すなわち(69)式の場合よりもＭＡＸｗが小さければ、ＭＡＸｃも(68)式の場合よりも小さくなるため、ＭＡＸｃ＜ｍａｘＲＧＢとなり、(74)式を満たす（信号値クリッピングされる）。
【０１４０】
逆に、ＭＡＸｗが下記の(75)式を満たすとき、すなわち(69)式の場合よりもＭＡＸｗが大きければ、ＭＡＸｃも(68)式の場合よりも大きくなるため、ｍａｘＲＧＢ＜ＭＡＸｃとなる。
【０１４１】
ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ），ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）
＜ＭＡＸｗ    …(75)
以上をまとめると、信号上限値ＭＡＸｃの算出アルゴリズムは、以下のようになる。
(A) ＭＡＸｗ＜ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ），
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）    …(52)
の場合
ＭＡＸｃ＝ｆｇ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），１／γ）
…(68)
(B) 上記以外の場合
(4)乃至(6)式で、信号値クリッピング前後のＲＧＢ値を同じにするため、ＭＡＸｃをｍａｘＲＧＢ以上の値、例えば次式のように設定する。
【０１４２】
ＭＡＸｃ＝ｍａｘＲＧＢ
ここで、(52)式を満たさない場合、すなわち、(69)及び(75)式を満たすとき、(68)式で得られるＭＡＸｃは、ｍａｘＲＧＢ以上の値になるため、(52)式を満たすかどうかの場合分けをする必要がない。
【０１４３】
よって、信号上限値の算出式は、単に(68)式となるが、ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ）の逆γ補正時に、信号上限値であるＭＡＸを超えないように、(3)式のようにリミッタをかけている。
【０１４４】
本発明における信号値クリッピング処理により、色彩の鮮やかさや明るさの点で、入力画像の画質が変化するが、一般的な画像では、高輝度・高彩度の部分は、それほど多くなく、彩度あるいは輝度が低下する部分は、画像の一部に限られる場合が多い。
【０１４５】
上記説明の処理により、入力ＲＧＢ信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）は、信号値クリッピング部１１によって信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）に変換される。この信号値クリッピング後ＲＧＢ信号は、続いてγ補正部１２においてγ補正処理され、γ補正後ＲＧＢ信号（Ｒｓｇ［ｉ］，Ｇｓｇ［ｉ］，Ｂｓｇ［ｉ］）に変換される。
【０１４６】
続いて、出力信号生成部１３の構成を図８を参照して説明する。出力信号生成部１３は、Ｗ透過量算出部４１、ＲＧＢ透過量算出部４２、バックライト値算出部４３、透過率算出部４４を備えて構成されている。また、図９は、出力信号生成部１３の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１４７】
Ｗ透過量算出部４１は、γ補正後ＲＧＢ信号及び白色輝度比から、下記(19)式を用いて注目画素におけるＷ透過量Ｗｔｓｇ［ｉ］を算出する（Ｓ４１）。
【０１４８】
Ｗｔｓｇ［ｉ］＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
…(19)
ただし、
ｍａｘＲＧＢｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｓｇ［ｉ］，Ｇｓｇ［ｉ］，Ｂｓｇ［ｉ］）
ｍｉｎＲＧＢｓｇ＝ｍｉｎ（Ｒｓｇ［ｉ］，Ｇｓｇ［ｉ］，Ｂｓｇ［ｉ］）
次に、ＲＧＢ透過量算出部４２は、γ補正後ＲＧＢ信号、及びＷ透過量算出部４１から出力されたＷ透過量から、下記(20)乃至(22)式を用いて注目画素におけるＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］）を算出する（Ｓ４２）。
【０１４９】
Ｒｔｓｇ［ｉ］＝Ｒｓｇ［ｉ］−Ｗｔｓｇ［ｉ］    …(20)
Ｇｔｓｇ［ｉ］＝Ｇｓｇ［ｉ］−Ｗｔｓｇ［ｉ］    …(21)
Ｂｔｓｇ［ｉ］＝Ｂｓｇ［ｉ］−Ｗｔｓｇ［ｉ］    …(22)
Ｓ４１〜Ｓ４２の処理は入力ＲＧＢ信号の画素の数だけ繰り返され、全ての画素に対してＲＧＢＷ透過量（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］，Ｗｔｓｇ［ｉ］）が算出される。
【０１５０】
バックライト値算出部４３は、白色輝度比、全画素のＲＧＢＷ透過量から、下記(23)式を用いてバックライト値Ｗｂｓｇを算出する（Ｓ４３）。
【０１５１】
Ｗｂｓｇ
＝ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］，
Ｗｔｓｇ［１］／ＷＲ，
．．．
Ｒｔｓｇ［Ｎｐ］，Ｇｔｓｇ［Ｎｐ］，Ｂｔｓｇ［Ｎｐ］，
Ｗｔｓｇ［Ｎｐ］／ＷＲ）    …(23)
透過率算出部４４は、白色輝度比、ＲＧＢＷ透過量、及びバックライト値から、(24)乃至(28)式を用いて注目画素のＲＧＢＷ透過率（ｒｓｇ［ｉ］，ｇｓｇ［ｉ］，ｂｓｇ［ｉ］，ｗｓｇ［ｉ］）を算出する（Ｓ４４）。Ｓ４４の処理は入力ＲＧＢ信号の画素の数だけ繰り返され、各サブピクセルの透過率が算出される。
【０１５２】
ｒｓｇ［ｉ］＝Ｒｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ    …(24)
ｇｓｇ［ｉ］＝Ｇｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ    …(25)
ｂｓｇ［ｉ］＝Ｂｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ    …(26)
ｗｓｇ［ｉ］＝（Ｗｔｓｇ［ｉ］／Ｗｂｓｇ）／ＷＲ    …(27)
ただし、Ｗｂｓｇ＝０のとき、
ｒｓｇ［ｉ］＝ｇｓｇ［ｉ］＝ｂｓｇ［ｉ］＝ｗｓｇ［ｉ］＝０    …(28)
尚、バックライト値Ｗｂｓｇの算出に使用される(23)式は、次式のように簡略化することも可能である。
【０１５３】
Ｗｂｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］，
．．．
Ｒｔｓｇ［Ｎｐ］，Ｇｔｓｇ［Ｎｐ］，Ｂｔｓｇ［Ｎｐ］）
これは、Ｗ透過量（Ｗｔｓｇ［ｉ］／ＷＲ）は、常にＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］）の最大値以下になるからである。以下に、その証明を行う。
【０１５４】
ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］）−Ｗｔｓｇ［ｉ］／ＷＲ
＝ｍａｘＲＧＢｓｇ−Ｗｔｓｇ［ｉ］−Ｗｔｓｇ［ｉ］／ＷＲ
＝ｍａｘＲＧＢｓｇ−（１＋１／ＷＲ）×Ｗｔｓｇ［ｉ］
＝ｍａｘＲＧＢｓｇ−（１＋１／ＷＲ）×ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
＝ｍａｘＲＧＢｓｇ−ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ，（１＋１／ＷＲ）×ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
ここで、
ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ，（１＋１／ＷＲ）×ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
≦ｍａｘＲＧＢｓｇより、
０≦ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］）
−Ｗｔｓｇ［ｉ］／ＷＲ
よって、Ｗｔｓｇ［ｉ］／ＷＲ≦ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［ｉ］，Ｇｔｓｇ［ｉ］，Ｂｔｓｇ［ｉ］）となる。
【０１５５】
このように、本実施の形態１に係る液晶表示装置では、出力信号生成部１３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信号に対して信号値クリッピング処理を行うことで、バックライト値を確実に低減させることができる。
【０１５６】
例えば、本実施の形態１における信号値クリッピング処理を、入力画像の画素値（Ｒ［１］，Ｇ［１］，Ｂ［１］）＝（１５９，２５５，６３）に適用した場合を考える（第１の算出例）。尚、ＭＡＸ＝２５５，γ＝２，ＷＲ＝１．２５とする。
【０１５７】
まず、信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値は以下のように算出される。上記画素の入力ＲＧＢ信号にγ補正を施すことで、γ補正後ＲＧＢ信号は以下のようになる。
【０１５８】
Ｒｇ［１］＝（Ｒ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１５９／２５５）２×２５５
＝９９
Ｇｇ［１］＝（Ｇ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（２５５／２５５）２×２５５
＝２５５
Ｂｇ［１］＝（Ｂ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（６３／２５５）２×２５５
＝１６
これより、Ｗ透過量Ｗｔｇ［１］を算出すると以下のようになる。
【０１５９】
Ｗｔｇ［１］＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｇ）
＝ｍｉｎ（２５５／（１＋１／１．２５），１６）
＝ｍｉｎ（１４２，１６）＝１６
これより、ＲＧＢ透過量（Ｒｔｇ［１］，Ｇｔｇ［１］，Ｂｔｇ［１］）を算出すると以下のようになる。
【０１６０】
Ｒｔｇ［１］＝Ｒｇ［１］−Ｗｔｇ［１］＝９９−１６＝８３
Ｇｔｇ［１］＝Ｇｇ［１］−Ｗｔｇ［１］＝２５５−１６＝２３９
Ｂｔｇ［１］＝Ｂｇ［１］−Ｗｔｇ［１］＝１６−１６＝０
これより、バックライト値Ｗｂｇを算出すると以下のようになる。
【０１６１】
Ｗｂｇ
＝ｍａｘ（Ｒｔｇ［１］，Ｇｔｇ［１］，Ｂｔｇ［１］，Ｗｔｇ［１］／ＷＲ）
＝ｍａｘ（８３，２３９，０，１６／１．２５）
＝ｍａｘ（８３，２３９，０，１３）＝２３９
よって、信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値は２３９となる。
【０１６２】
一方、信号値クリッピング処理を行った場合のバックライト値は以下のように算出される。尚、以下の説明では、ＭＡＸ＝２５５，γ＝２，ＷＲ＝１．２５，ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１＝０．５で信号値クリッピング処理を行った場合を例示する。
【０１６３】
まず、バックライト上限値ＭＡＸｗを算出すると以下のようになる。
【０１６４】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ１＝２５５×（１−０．５）＝１２８
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最小値ｍｉｎＲＧＢｇを算出すると以下のようになる。
【０１６５】
ｍｉｎＲＧＢｇ＝（ｍｉｎＲＧＢ／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ
＝（６３／２５５）２×２５５＝１６
これより、信号上限値ＭＡＸｃを算出すると以下のようになる。
【０１６６】
ＭＡＸｃ
＝ｆｇ（ｍｉｎ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），ＭＡＸ），
１／γ）
＝ｆｇ（ｍｉｎ（１２８＋ｍｉｎ（１２８×１．２５，１６），２５５），１／２）
＝ｆｇ（１４４，１／２）＝（１４４／２５５）１／２×２５５＝１９２
これより、信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号を算出すると以下のようになる。
【０１６７】
Ｒｓ［１］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｒ［１］）＝ｍｉｎ（１９２，１５９）＝１５９
Ｇｓ［１］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｇ［１］）＝ｍｉｎ（１９２，２５５）＝１９２
Ｂｓ［１］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｂ［１］）＝ｍｉｎ（１９２，６３）＝６３
この信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号にγ補正を施すことで、γ補正後ＲＧＢ信号は以下のようになる。
【０１６８】
Ｒｓｇ［１］＝（Ｒｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１５９／２５５）２×２５５
＝９９
Ｇｓｇ［１］＝（Ｇｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１９２／２５５）２×２５５
＝１４４
Ｂｓｇ［１］＝（Ｂｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（６３／２５５）２×２５５
＝１６
これより、Ｗ透過量Ｗｔｓｇ［１］を算出すると以下のようになる。
【０１６９】
Ｗｔｓｇ［１］
＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
＝ｍｉｎ（１４４／（１＋１／１．２５），１６）
＝ｍｉｎ（８０，１６）＝１６
これより、ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］）を算出すると以下のようになる。
【０１７０】
Ｒｔｓｇ［１］＝Ｒｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝９９−１６＝８３
Ｇｔｓｇ［１］＝Ｇｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１４４−１６＝１２８
Ｂｔｓｇ［１］＝Ｂｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１６−１６＝０
これより、バックライト値Ｗｂｓｇを算出すると以下のようになる。
【０１７１】
Ｗｂｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］，
Ｗｔｓｇ［１］／ＷＲ）
＝ｍａｘ（８３，１２８，０，１６／１．２５）
＝ｍａｘ（８３，１２８，０，１３）＝１２８
よって、信号値クリッピング処理を行う場合のバックライト値は１２８となる。
【０１７２】
すなわち、本算出例では、信号値クリッピング処理によってバックライト値を２３９から１２８に低減させることができる（約４６％の低減）。
【０１７３】
次に、例えば、本実施の形態１における信号値クリッピング処理を、入力画像の画素値（Ｒ［１］，Ｇ［１］，Ｂ［１］）＝（１５９，１８７，８５）に適用した場合を考える（第２の算出例）。尚、信号値クリッピング処理における各種パラメータは、上記第１の算出例と同様とする。
【０１７４】
まず、信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値は以下のように算出される。上記画素の入力ＲＧＢ信号にγ補正を施すことで、γ補正後ＲＧＢ信号は以下のようになる。
【０１７５】
Ｒｇ［１］＝（Ｒ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１５９／２５５）２×２５５
＝９９
Ｇｇ［１］＝（Ｇ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１８７／２５５）２×２５５
＝１３７
Ｂｇ［１］＝（Ｂ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（８５／２５５）２×２５５
＝２８
これより、Ｗ透過量Ｗｔｇ［１］を算出すると以下のようになる。
【０１７６】
Ｗｔｇ［１］＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｇ）
＝ｍｉｎ（１３７／（１＋１／１．２５），２８）
＝ｍｉｎ（７６，２８）＝２８
これより、ＲＧＢ透過量（Ｒｔｇ［１］，Ｇｔｇ［１］，Ｂｔｇ［１］）を算出すると以下のようになる。
【０１７７】
Ｒｔｇ［１］＝Ｒｇ［１］−Ｗｔｇ［１］＝９９−２８＝７１
Ｇｔｇ［１］＝Ｇｇ［１］−Ｗｔｇ［１］＝１３７−２８＝１０９
Ｂｔｇ［１］＝Ｂｇ［１］−Ｗｔｇ［１］＝２８−２８＝０
これより、バックライト値Ｗｂｇを算出すると以下のようになる。
【０１７８】
Ｗｂｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｇ［１］，Ｇｔｇ［１］，Ｂｔｇ［１］，
Ｗｔｇ［１］／ＷＲ）
＝ｍａｘ（７１，１０９，０，２８／１．２５）
＝ｍａｘ（７１，１０９，０，２２）＝１０９
よって、信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値は１０９となる。
【０１７９】
一方、信号値クリッピング処理を行った場合のバックライト値は以下のように算出される。
【０１８０】
まず、バックライト上限値ＭＡＸｗを算出すると以下のようになる。
【０１８１】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ１＝２５５×（１−０．５）＝１２８
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最小値ｍｉｎＲＧＢｇを算出すると以下のようになる。
【０１８２】
ｍｉｎＲＧＢｇ＝（ｍｉｎＲＧＢ／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ
＝（８５／２５５）２×２５５＝２８
これより、信号上限値ＭＡＸｃを算出すると以下のようになる。
【０１８３】
ＭＡＸｃ
＝ｆｇ（ｍｉｎ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），ＭＡＸ），
１／γ）
＝ｆｇ（ｍｉｎ（１２８＋ｍｉｎ（１２８×１．２５，２８），２５５），１／２）
＝ｆｇ（１５６，１／２）＝（１４４／２５５）１／２×２５５＝１９９
これより、信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号を算出すると以下のようになる。
【０１８４】
Ｒｓ［１］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｒ［１］）＝ｍｉｎ（１９９，１５９）＝１５９
Ｇｓ［１］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｇ［１］）＝ｍｉｎ（１９９，１８７）＝１８７
Ｂｓ［１］＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｂ［１］）＝ｍｉｎ（１９９，８５）＝８５
すなわち、信号値クリッピング処理前後におけるＲＧＢ値は同じになるので、結果的に信号値クリッピングが行われない。よってバックライト値は、第２の算出例では信号値クリッピング処理を行わないときと同じになる。
【０１８５】
〔実施の形態２〕
上記実施の形態１では、第１信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部２５において、ＭＡＸｃを超える入力信号に対しては、丁度ＭＡＸｃとなるようなクリッピング処理を行っている。しかしながら、この方法では、入力信号の色相が変化する。
【０１８６】
本実施の形態２では、入力ＲＧＢ信号の中間値を調整することで、色相が変化しないようにするクリッピング処理方法を提案する。ただし、入力信号のＲＧＢ値が全てＭＡＸｃ以上のときに限り、信号値クリッピング後の入力ＲＧＢ信号はモノクロとなり、色相が変化する。
【０１８７】
バックライト値の決定には、入力ＲＧＢ信号の最大値と最小値とが影響するので、中間値をどのように調整しても、最大値と最小値の間にある限りは、バックライト値に影響を与えることはない。
【０１８８】
本実施の形態２では、実施の形態１と同一の処理部及びステップに対しては、実施の形態１と同じ番号を付けると共に、詳細説明を省略する。尚、本実施の形態２に係る液晶表示装置は、図１０に示すように、実施の形態１における信号値クリッピング部１１の第１信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部２５（Ｓ１５）を、第２信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部３５に置き換えたものとして構成される。図１１は、図１０に示す信号値クリッピング部１１の動作を説明するフローチャートである。以下、実施の形態１からの変更点のみ説明する。
【０１８９】
第２信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部３５には、実施の形態１における第１信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部２５と同様に、入力ＲＧＢ信号、及び信号上限値算出部２３によって求められた信号上限値が入力される。第２信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部３５は、これらの入力ＲＧＢ信号及び信号上限値から、色相が保持された信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（ｍｉｎＲＧＢｓ，ｍｉｄＲＧＢｓ，ｍａｘＲＧＢｓ）を下記(7)乃至(10)式を用いて算出する（Ｓ２５）。
【０１９０】
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍｉｎＲＧＢ）    …(7)
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍａｘＲＧＢ）    …(8)
ここで、０＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢの場合、
ｍｉｄＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＋ｍｉｎＲＧＢｓ    …(9)
また、０＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ以外の場合、
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｎＲＧＢｓ    …(10)
ただし、
ｍｉｄＲＧＢ＝ｍｉｄ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）
ｍｉｄ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の中間の値
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｄ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）
ここで、Ｓ２５における算出式（(7)乃至(10)式）の導出方法について説明する。
【０１９１】
まず、入力ＲＧＢ値の最大・最小値に関しては、上記(7)，(8)式によって従来どおりの信号値クリッピング処理が行われる。一方、入力ＲＧＢ値のうちの中間の値に関しては、注目画素の色相が変化しないように調整される。尚、入力ＲＧＢ値のうちの中間の値とは、例えば入力ＲＧＢ信号においてＲ［ｉ］＞Ｇ［ｉ］＞Ｂ［ｉ］の関係が成立している場合は、Ｇ［ｉ］が中間の値である。
【０１９２】
色相を変化させない入出力ＲＧＢ値の関係は以下のとおりである。
【０１９３】
（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）：（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
＝（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）：（ｍｉｄＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍｉｄＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
ここで、０＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢの場合、
ｍｉｄＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
となる。よって、
ｍｉｄＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＋ｍｉｎＲＧＢｓ
となる。
【０１９４】
一方、０＝ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢの場合は、
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｎＲＧＢｓ
である。
【０１９５】
本実施の形態２における信号値クリッピング処理を、入力画像の画素値（Ｒ［１］，Ｇ［１］，Ｂ［１］）＝（１５９，２５５，６３）に適用した場合を考える（第１の算出例）。
【０１９６】
まず、信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値算出過程は、実施の形態１の第１の算出例の場合と同様であり、この場合のバックライト値は２３９になる。
【０１９７】
一方、信号値クリッピング処理を行った場合のバックライト値は以下のように算出される。尚、以下の説明では、ＭＡＸ＝２５５，γ＝２，ＷＲ＝１．２５，ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ１＝０．５で信号値クリッピング処理を行った場合を例示する。
【０１９８】
まず、バックライト上限値ＭＡＸｗを算出すると以下のようになる。
【０１９９】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ１＝２５５×（１−０．５）＝１２８
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最小値ｍｉｎＲＧＢｇを算出すると以下のようになる。
【０２００】
ｍｉｎＲＧＢｇ＝（ｍｉｎＲＧＢ／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ
＝（６３／２５５）２×２５５＝１６
これより、信号上限値ＭＡＸｃを算出すると以下のようになる。
【０２０１】
ＭＡＸｃ
＝ｆｇ（ｍｉｎ（ＭＡＸｗ＋ｍｉｎ（ＭＡＸｗ×ＷＲ，ｍｉｎＲＧＢｇ），ＭＡＸ），
１／γ）
＝ｆｇ（ｍｉｎ（１２８＋ｍｉｎ（１２８×１．２５，１６），２５５），１／２）
＝ｆｇ（１４４，１／２）＝（１４４／２５５）１／２×２５５＝１９２
これより、信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号を算出すると以下のようになる。
【０２０２】
Ｒｓ［１］＝ｍｉｄＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＋ｍｉｎＲＧＢｓ
＝（１５９−６３）×（１９２−６３）／（２５５−６３）＋６３
＝（９６×１２９）／１９２＋６３＝６５＋６３＝１２８
Ｇｓ［１］＝ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍａｘＲＧＢ）
＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｇ［１］）＝ｍｉｎ（１９２，２５５）＝１９２
Ｂｓ［１］＝ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，ｍｉｎＲＧＢ）
＝ｍｉｎ（ＭＡＸｃ，Ｂ［１］）＝ｍｉｎ（１９２，６３）＝６３
ここで、信号値クリッピング前後の色相を算出する。まず、信号値クリッピング前の色相Ｈ［１］（赤を０度とする）はＧが最大なので、
Ｈ［１］＝（２＋Ｃｒ−Ｃｂ）×６０
である。
【０２０３】
ここで、
Ｃｒ＝（ｍａｘＲＧＢ−Ｒ［１］）／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
＝（２５５−１５９）／（２５５−６３）＝９６／１９２＝０．５
Ｃｂ＝（ｍａｘＲＧＢ−Ｂ［１］）／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ
＝（２５５−６３）／（２５５−６３）＝１９２／１９２＝１．０
である。よって、
Ｈ［１］＝（２＋０．５−１．０）×６０＝９０
となる。
【０２０４】
一方、信号値クリッピング後の色相Ｈｓ［１］は、
Ｈｓ［１］＝（２＋Ｃｒｓ−Ｃｂｓ）×６０
である。
【０２０５】
ここで、
Ｃｒｓ＝（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｒｓ［１］）／（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
＝（１９２−１２８）／（１９２−６３）＝６４／１２９＝０．５
Ｃｂｓ＝（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｂｓ［１］）／（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ
＝（１９２−６３）／（１９２−６３）＝１２９／１２９＝１．０
である。よって、
Ｈｓ［１］＝（２＋０．５−１．０）×６０＝９０
となり、信号値クリッピングの前後で色相は変化していないことが分かる。
【０２０６】
この信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号にγ補正を施すことで、γ補正後ＲＧＢ信号は以下のようになる。
【０２０７】
Ｒｓｇ［１］＝（Ｒｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１２８／２５５）２×２５５
＝６４
Ｇｓｇ［１］＝（Ｇｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１９２／２５５）２×２５５
＝１４４
Ｂｓｇ［１］＝（Ｂｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（６３／２５５）２×２５５
＝１６
これより、Ｗ透過量Ｗｔｓｇ［１］を算出すると以下のようになる。
【０２０８】
Ｗｔｓｇ［１］
＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
＝ｍｉｎ（１４４／（１＋１／１．２５），１６）
＝ｍｉｎ（８０，１６）＝１６
これより、ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］）を算出すると以下のようになる。
【０２０９】
Ｒｔｓｇ［１］＝Ｒｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝６４−１６＝４８
Ｇｔｓｇ［１］＝Ｇｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１４４−１６＝１２８
Ｂｔｓｇ［１］＝Ｂｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１６−１６＝０
これより、バックライト値Ｗｂｓｇを算出すると以下のようになる。
【０２１０】
Ｗｂｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］，
Ｗｔｓｇ［１］／ＷＲ）
＝ｍａｘ（４８，１２８，０，１６／１．２５）
＝ｍａｘ（４８，１２８，０，１３）＝１２８
よって、信号値クリッピング処理を行う場合のバックライト値は１２８となる。
【０２１１】
すなわち、本算出例では、信号値クリッピング処理によってバックライト値を２３９から１２８に低減させることができる（約４６％の低減）。
【０２１２】
〔実施の形態３〕
上記実施の形態１では、主に入力ＲＧＢ信号の最大値を低減させることで、信号量を抑え、バックライト値を低減させていた。これに対し、本実施の形態３は、逆に、主に入力ＲＧＢ信号の最小値を上昇させ、白成分を増やすことで、Ｗサブピクセルにより多くの光量を分担させ、バックライト値を低減させる処理（以下、逆信号値クリッピング処理）を行うものである。
【０２１３】
図１２は、本実施の形態３に係る液晶表示装置の概略構成を示す図である。すなわち、本実施の形態３に係る液晶表示装置は、図１に示す液晶表示装置の信号値クリッピング部１１を、逆信号値クリッピング部５１に置き換えた構成である。本実施の形態３では、実施の形態１と同一の処理部及びステップに対しては、実施の形態１と同じ番号を付けると共に、詳細説明を省略する。
【０２１４】
逆信号値クリッピング部５１は、入力ＲＧＢ信号（第１入力ＲＧＢ信号）に対して逆信号値クリッピング処理を施すものであり、該処理が施された後の逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号を後段のγ補正部１２へ出力する。ここでの逆信号値クリッピング処理とは、画像内における輝度・彩度共に高い画素に対し、入力ＲＧＢ値の彩度を下げ輝度を上げるように、入力ＲＧＢ信号の各信号値をある値以上に逆クリップする（切り上げる）処理である。
【０２１５】
これより、本液晶表示装置の逆信号値クリッピング部５１における逆信号値クリッピング処理を説明する。
【０２１６】
図１３は、逆信号値クリッピング部５１の要部構成を説明する図である。逆信号値クリッピング部５１は、第２バックライト上限値算出部６１、γ補正後ＲＧＢ信号最大値算出部６２、信号下限値算出部６３、第１逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部６５を備えて構成されている。また、図１４は、逆信号値クリッピング部５１の動作を説明するフローチャートである。
【０２１７】
最初に、第２バックライト上限値算出部６１において、入力ＲＧＢ信号の上限値及びバックライト値低減率から、下記の(11)式を用いてバックライト上限値ＭＡＸｗが算出される（Ｓ５１）。
【０２１８】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ２    …(11)
ただし、
ＢｌＲａｔｉｏ２：第２バックライト値設定率
（＝１−ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２）
ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２：第２バックライト値低減率
（０≦ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２≦ＷＲ／（１＋ＷＲ））
次に、Ｓ５２〜Ｓ５５の処理を、入力ＲＧＢ信号の画素の数だけ繰り返すことにより、全ての画素に対して、第１逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号が算出される。
【０２１９】
Ｓ５２では、γ補正後ＲＧＢ信号最大値算出部６２により、入力ＲＧＢ信号、及びγ係数から、下記の(12)式を用いて注目（処理対象）画素におけるγ補正後のＲＧＢ信号の最大値ｍａｘＲＧＢｇが算出される。
【０２２０】
ｍａｘＲＧＢｇ＝ｍａｘ（Ｒｇ［ｉ］，Ｇｇ［ｉ］，Ｂｇ［ｉ］）
＝ｆｇ（ｍａｘＲＧＢ，γ）    …(12)
ただし、
ｍａｘＲＧＢ：入力ＲＧＢ信号の最大値
（＝ｍａｘ（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］））
ｍａｘ（Ａ，Ｂ，．．．）：Ａ，Ｂ，．．．の最大値
Ｓ５３では、信号下限値算出部６３により、下記の(13)式を用いて信号下限値ＭＩＮｃが算出される。信号下限値算出部６３は、γ係数、バックライト上限値、及びγ補正後ＲＧＢ信号最大値から、信号下限値ＭＩＮｃを算出する。
【０２２１】
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，０），１／γ）    …(13)      
Ｓ５５では、第１逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部６５により、入力ＲＧＢ信号、及び信号下限値から、下記の(14)〜(16)式を用いて逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）が算出される。
【０２２２】
Ｒｓ［ｉ］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｒ［ｉ］）    …(14)
Ｇｓ［ｉ］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｇ［ｉ］）    …(15)
Ｂｓ［ｉ］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｂ［ｉ］）    …(16)
ここで、各ステップにおける算出式の導出方法について説明する。まず、バックライト上限値ＭＡＸｗの取り得る値の範囲と上記(11)式とを導出する。
【０２２３】
最初に、画像データ（入力ＲＧＢ信号）に対して逆信号値クリッピングを行わない場合で、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）であるような画素が存在する場合であり、この時のバックライト値はＭＡＸとなる。
【０２２４】
次に、画像データ（入力ＲＧＢ信号）に対して逆信号値クリッピングを行う場合で、かつ、バックライト値が最も大きくなる場合を考える。この場合、ＲＧＢ値の最小値が最大値に等しく（これ以上最小値を上げることができず、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。
【０２２５】
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）を割り振ることで最も効率的なバックライト値とすることができる。この時のバックライト値はＭＡＸ／（１＋ＷＲ）となる。
【０２２６】
従って、バックライト上限値ＭＡＸｗの範囲は、以下の(76)式となり、ＢｌＲａｔｉｏ２の範囲を、１／（１＋ＷＲ）〜１としたとき、ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２の範囲は０〜ＷＲ／（１＋ＷＲ）となり、バックライト上限値ＭＡＸｗは、(11)式で表すことができる。
【０２２７】
ＭＡＸ／（１＋ＷＲ）≦ＭＡＸｗ≦ＭＡＸ    …(76)
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最大値算出式は、γ補正によっても入力ＲＧＢ信号値の大小関係が逆転しないので、(12)式のように展開することができる。
【０２２８】
次に、入力画像の各画素に対し、逆信号値クリッピング処理を行うかどうかの判定条件を導出する。
【０２２９】
まず、白色輝度比ＷＲを考慮したＷ透過量（Ｗｔｇ［ｉ］／ＷＲ）がＭＡＸｗを超えない条件は、実施の形態１で説明したように上記(38)式のとおりである。同様に、全てのＲＧＢ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、上記(42)式のとおりである。
【０２３０】
ここで、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）≦ｍｉｎＲＧＢｇ    …(43)
が満たされるとき、Ｗ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、実施の形態１で説明したように上記(44)式となる。
【０２３１】
また、ｍａｘＲＧＢｇ≦ＭＡＸ、及び(76)式より、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）≦ＭＡＸ／（１＋ＷＲ）≦ＭＡＸｗ
となる。よって(44)式は常に成り立つ。
【０２３２】
また、同じく(43)式が満たされるとき、ＲＧＢ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、(42)式より以下の通りである。
【０２３３】
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）≦ＭＡＸｗ
よって、ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）≦ＭＡＸｗ
となり、(44)式と同じとなる。よって(43)式を満たすとき、ＲＧＢＷ透過量全てがＭＡＸｗを超えない条件は、(44)式となる。
【０２３４】
一方、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）    …(45)
が満たされるとき、Ｗ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、実施の形態１で説明したように上記(46)式となる。
【０２３５】
また、(45)式、ｍａｘＲＧＢｇ≦ＭＡＸ、及び(76)式より、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）
＝ＷＲ×ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋ＷＲ）
≦ＷＲ×ＭＡＸ／（１＋ＷＲ）≦ＷＲ×ＭＡＸｗ
となる。よって(46)式は常に成り立つ。
【０２３６】
また、同じく(45)式が満たされるとき、ＲＧＢ透過量がＭＡＸｗを超えない条件は、(42)式より以下の通りである。
【０２３７】
ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ≦ＭＡＸｗ    …(47)
(47)式は常に成り立つとは限らない。よって、ＲＧＢＷ透過量全てがＭＡＸｗを超えない条件は、(45)式のとき、(47)式となる。
【０２３８】
逆にＲＧＢＷ透過量の少なくとも１つがＭＡＸｗを超える条件は、(45)式のとき、下記(77)式となる。
【０２３９】
ＭＡＸｗ＜ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ    …(77)
(77)式が成り立つ場合、ｍａｘＲＧＢｇ≦ＭＡＸ、及び(76)式より、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）
≦ＭＡＸ／（１＋１／ＷＲ）＝ＷＲ×ＭＡＸ／（１＋ＷＲ）
≦ＷＲ×ＭＡＸｗ＜ＷＲ×（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）
となり、すなわち、
ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）＜ＷＲ×（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）
となる。よって、
ｍｉｎＲＧＢｇ＜ｍａｘＲＧＢｇ／（１＋１／ＷＲ）
となり、上記式は(45)式と同じなので、(45)式が常に成り立つ。
【０２４０】
よってＲＧＢＷ透過量の少なくとも１つがＭＡＸｗを超える条件は、無条件で(77)式となる。入力ＲＧＢ値が(77)式を満たす場合は、逆信号値クリッピングを行うことで、バックライト値がＭＡＸｗを超えないようにする。
【０２４１】
次に、信号下限値の算出式である(13)式を導出する。
【０２４２】
入力ＲＧＢ信号の各信号値を、ある値以上に逆クリップするＲＧＢの変換式は(14)乃至(16)式のとおりであり、実際に逆信号値クリッピングが行われるためのＭＡＸｃの範囲は、以下のようになる。
【０２４３】
ｍｉｎＲＧＢ＜ＭＩＮｃ≦ｍａｘＲＧＢ    …(78)
また、(14)〜(16)式より、
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍａｘＲＧＢ）＝ｍａｘＲＧＢ    …(79)
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍｉｎＲＧＢ）＝ＭＩＮｃ    …(80)
となる。
【０２４４】
入力ＲＧＢ値が(77)式を満たす場合、逆信号値クリッピング処理により以下の(81)式を満たせば、バックライト値は必ずＭＡＸｗ以下になる。
【０２４５】
ＭＡＸｗ＝ｍａｘＲＧＢｓｇ−ｍｉｎＲＧＢｓｇ    …(81)
そこで、(81)式を満たすＭＩＮｃを導出する。
【０２４６】
(79)〜(80)式を、(81)式に代入すると以下の通りである。
【０２４７】
ＭＡＸｗ＝ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＩＮｃｇ
ＭＩＮｃｇ＝ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ
よって、
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，１／γ）    …(82)
となる。
【０２４８】
ただし、ＭＩＮｃｇ＝ｆｇ（ＭＩＮｃ，γ）である。
【０２４９】
ここで、(82)式が(78)式を満たすかどうかを検証する。
【０２５０】
まず、(77)式より、
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，１／γ）
＞ｆｇ（ｍａｘＲＧＢｇ−（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ），１／γ）
＝ｍｉｎＲＧＢ
となる。よって、ｍｉｎＲＧＢ＜ＭＩＮｃである。
【０２５１】
次に、０＜ＭＡＸｗより、
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，１／γ）
＜ｆｇ（ｍａｘＲＧＢｇ−０，１／γ）＝ｍａｘＲＧＢ
となる。よって、ＭＩＮｃ＜ｍａｘＲＧＢである。
【０２５２】
よって、(82)式は、(78)式を満たしている（逆信号値クリッピングされる）。以上をまとめると、信号下限値の算出アルゴリズムは、以下のようになる。
(A) ＭＡＸｗ＜ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ    …(77)
の場合
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，１／γ）    …(82)
(B) 上記以外の場合
(14)乃至(16)式で、逆信号値クリッピング前後のＲＧＢ値を同じにするため、ＭＩＮｃをｍｉｎＲＧＢ以下の値、例えば次式のように設定する。
【０２５３】
ＭＩＮｃ＝ｍｉｎＲＧＢ
ここで、(77)式を満たさない場合、すなわち、ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ≦ＭＡＸｗのとき、(82)式で得られるＭＩＮｃは、以下のようにｍｉｎＲＧＢ以下の値になるため、(77)式を満たすかどうかの場合分けをする必要がない。
【０２５４】
ＭＩＮｃｇ＝ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ
≦ｍａｘＲＧＢｇ−（ｍａｘＲＧＢｇ−ｍｉｎＲＧＢｇ）
＝ｍｉｎＲＧＢｇ
よって、ＭＩＮｃ≦ｍｉｎＲＧＢとなる。
【０２５５】
よって、信号下限値の算出式は、単に(82)式となるが、ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗの逆γ補正時に、信号下限値である０未満にならないように、(13)式のようにリミッタをかけている。
【０２５６】
上記説明の処理により、入力ＲＧＢ信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）は、逆信号値クリッピング部５１によって逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（Ｒｓ［ｉ］，Ｇｓ［ｉ］，Ｂｓ［ｉ］）に変換される。この逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号は、続いてγ補正部１２においてγ補正処理され、γ補正後ＲＧＢ信号（Ｒｓｇ［ｉ］，Ｇｓｇ［ｉ］，Ｂｓｇ［ｉ］）に変換されるが、γ補正部１２以降の処理は実施の形態１と同じである。
【０２５７】
このように、本実施の形態３に係る液晶表示装置では、出力信号生成部１３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信号に対して逆信号値クリッピング処理を行うことで、バックライト値を確実に低減させることができる。
【０２５８】
例えば、本実施の形態３における逆信号値クリッピング処理を、入力画像の画素値（Ｒ［１］，Ｇ［１］，Ｂ［１］）＝（１５９，２５５，６３）に適用した場合を考える（第１の算出例）。尚、ＭＡＸ＝２５５，γ＝２，ＷＲ＝１．２５とする。
【０２５９】
まず、逆信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値算出過程は、実施の形態１の第１の算出例の場合と同様であり、そのバックライト値は２３９になる。
【０２６０】
一方、逆信号値クリッピング処理を行った場合のバックライト値は以下のように算出される。尚、以下の説明では、ＭＡＸ＝２５５，γ＝２，ＷＲ＝１．２５，ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２＝０．５で逆信号値クリッピング処理を行った場合を例示する。
【０２６１】
まず、バックライト上限値ＭＡＸｗを算出すると以下のようになる。
【０２６２】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ２＝２５５×（１−０．５）＝１２８
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最大値ｍａｘＲＧＢｇを算出すると以下のようになる。
【０２６３】
ｍａｘＲＧＢｇ＝（ｍａｘＲＧＢ／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ
＝（２５５／２５５）２×２５５＝２５５
これより、信号下限値ＭＩＮｃを算出すると以下のようになる。
【０２６４】
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，０），１／γ）
＝ｆｇ（ｍａｘ（２５５−１２８，０），１／２）
＝ｆｇ（１２７，１／２）＝（１２７／２５５）１／２×２５５＝１８０
これより、逆信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号を算出すると以下のようになる。
【０２６５】
Ｒｓ［１］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｒ［１］）＝ｍｉｎ（１８０，１５９）＝１８０
Ｇｓ［１］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｇ［１］）＝ｍｉｎ（１８０，２５５）＝２５５
Ｂｓ［１］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｂ［１］）＝ｍｉｎ（１８０，６３）＝１８０
この逆信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号にγ補正を施すことで、γ補正後ＲＧＢ信号は以下のようになる。
【０２６６】
Ｒｓｇ［１］＝（Ｒｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１８０／２５５）２×２５５
＝１２７
Ｇｓｇ［１］＝（Ｇｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（２５５／２５５）２×２５５
＝２５５
Ｂｓｇ［１］＝（Ｂｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１８０／２５５）２×２５５
＝１２７
これより、Ｗ透過量Ｗｔｓｇ［１］を算出すると以下のようになる。
【０２６７】
Ｗｔｓｇ［１］
＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
＝ｍｉｎ（２５５／（１＋１／１．２５），１２７）
＝ｍｉｎ（１４２，１２７）＝１２７
これより、ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］）を算出すると以下のようになる。
【０２６８】
Ｒｔｓｇ［１］＝Ｒｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１２７−１２７＝０
Ｇｔｓｇ［１］＝Ｇｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝２５５−１２７＝１２８
Ｂｔｓｇ［１］＝Ｂｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１２７−１２７＝０
これより、バックライト値Ｗｂｓｇを算出すると以下のようになる。
【０２６９】
Ｗｂｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］，
Ｗｔｓｇ［１］／ＷＲ）
＝ｍａｘ（５３，１２８，５３，１２７／１．２５）
＝ｍａｘ（０，１２８，０，１０２）＝１２８
よって、逆信号値クリッピング処理を行う場合のバックライト値は１２８となる。
【０２７０】
すなわち、本算出例では、逆信号値クリッピング処理によってバックライト値を２３９から１２８に低減させることができる（約４６％の低減）。
【０２７１】
次に、例えば、本実施の形態３における逆信号値クリッピング処理を、入力画像の画素値（Ｒ［１］，Ｇ［１］，Ｂ［１］）＝（１５９，１８７，８５）に適用した場合を考える（第２の算出例）。尚、逆信号値クリッピング処理における各種パラメータは、上記第１の算出例と同様とする。
【０２７２】
まず、逆信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値算出過程は、実施の形態１の第２の算出例の場合と同様であり、そのバックライト値は１０９となる。
【０２７３】
一方、逆信号値クリッピング処理を行った場合のバックライト値は以下のように算出される。
【０２７４】
まず、バックライト上限値ＭＡＸｗを算出すると以下のようになる。
【０２７５】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ２＝２５５×（１−０．５）＝１２８
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最大値ｍａｘＲＧＢｇを算出すると以下のようになる。
【０２７６】
ｍａｘＲＧＢｇ＝（ｍａｘＲＧＢ／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ
＝（１８７／２５５）２×２５５＝１３７
これより、信号下限値ＭＩＮｃを算出すると以下のようになる。
【０２７７】
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，０），１／γ）
＝ｆｇ（ｍａｘ（１３７−１２８，０），１／２）
＝ｆｇ（９，１／２）＝（９／２５５）１／２×２５５＝４８
これより、逆信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号を算出すると以下のようになる。
【０２７８】
Ｒｓ［１］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｒ［１］）＝ｍｉｎ（４８，１５９）＝１５９
Ｇｓ［１］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｇ［１］）＝ｍｉｎ（４８，１８７）＝１８７
Ｂｓ［１］＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｂ［１］）＝ｍｉｎ（４８，８５）＝８５
すなわち、逆信号値クリッピング処理前後におけるＲＧＢ値は同じになるので、結果的に逆信号値クリッピングが行われない。よってバックライト値は、第２の算出例では逆信号値クリッピング処理を行わないときと同じになる。
【０２７９】
〔実施の形態４〕
上記実施の形態３では、第１逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部６５において、ＭＩＮｃ未満の入力信号に対しては、丁度ＭＩＮｃとなるような逆クリッピング処理を行っている。しかしながら、この方法では、入力信号の色相が変化する。
【０２８０】
本実施の形態４では、入力ＲＧＢ信号の中間値を調整することで、色相が変化しないようにする逆クリッピング処理方法を提案する。
【０２８１】
本実施の形態４では、実施の形態３と同一の処理部及びステップに対しては、実施の形態３と同じ番号を付けると共に、詳細説明を省略する。尚、本実施の形態４に係る液晶表示装置は、図１５に示すように、実施の形態３における逆信号値クリッピング部５１の第１逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部６５（Ｓ５５）を、第２逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部７５に置き換えたものとして構成される。図１６は、図１５に示す逆信号値クリッピング部５１の動作を説明するフローチャートである。以下、実施の形態３からの変更点のみ説明する。
【０２８２】
第２逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部７５には、実施の形態３における第１逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部６５と同様に、入力ＲＧＢ信号、及び信号下限値算出部６３によって求められた信号下限値が入力される。第２逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部７５は、これらの入力ＲＧＢ信号及び信号下限値から、色相が保持された逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号（ｍｉｎＲＧＢｓ，ｍｉｄＲＧＢｓ，ｍａｘＲＧＢｓ）を下記(17)乃至(18)式、および(9)乃至(10)式を用いて算出する（Ｓ６５）。
【０２８３】
ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍｉｎＲＧＢ）    …(17)
ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍａｘＲＧＢ）    …(18)
ここで、０＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢの場合、
ｍｉｄＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＋ｍｉｎＲＧＢｓ    …(9)
また、０＜ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ以外の場合、
ｍｉｄＲＧＢｓ＝ｍｉｎＲＧＢｓ    …(10)
尚、ステップＳ６５における算出式の導出方法は、実施の形態２のステップＳ２５における算出式の導出方法と同様である。
【０２８４】
本実施の形態４における信号値クリッピング処理を、入力画像の画素値（Ｒ［１］，Ｇ［１］，Ｂ［１］）＝（１５９，２５５，６３）に適用した場合を考える（第１の算出例）。尚、ＭＡＸ＝２５５，γ＝２，ＷＲ＝１．２５とする。
【０２８５】
まず、信号値クリッピング処理を行わない場合のバックライト値算出過程は、実施の形態１の第１の算出例の場合と同様であり、この場合のバックライト値は２３９になる。
【０２８６】
一方、逆信号値クリッピング処理を行った場合のバックライト値は以下のように算出される。尚、以下の説明では、ＭＡＸ＝２５５，γ＝２，ＷＲ＝１．２５，ＢｌＬｏｗＲａｔｉｏ２＝０．５で逆信号値クリッピング処理を行った場合を例示する。
【０２８７】
まず、バックライト上限値ＭＡＸｗを算出すると以下のようになる。
【０２８８】
ＭＡＸｗ＝ＭＡＸ×ＢｌＲａｔｉｏ２＝２５５×（１−０．５）＝１２８
次に、γ補正後のＲＧＢ信号の最大値ｍａｘＲＧＢｇを算出すると以下のようになる。
【０２８９】
ｍａｘＲＧＢｇ＝（ｍａｘＲＧＢ／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ
＝（２５５／２５５）２×２５５＝２５５
これより、信号下限値ＭＩＮｃを算出すると以下のようになる。
【０２９０】
ＭＩＮｃ＝ｆｇ（ｍａｘ（ｍａｘＲＧＢｇ−ＭＡＸｗ，０），１／γ）
＝ｆｇ（ｍａｘ（２５５−１２８，０），１／２）
＝ｆｇ（１２７，１／２）＝（１２７／２５５）１／２×２５５＝１８０
これより、逆信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号を算出すると以下のようになる。
【０２９１】
Ｒｓ［１］＝ｍｉｄＲＧＢｓ
＝（ｍｉｄＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）×（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）＋ｍｉｎＲＧＢｓ
＝（１５９−６３）×（２５５−１８０）／（２５５−６３）＋１８０
＝９６×７５／１９２＋１８０＝３８＋１８０＝２１８
Ｇｓ［１］＝ｍａｘＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍａｘＲＧＢ）
＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｇ［１］）＝ｍａｘ（１８０，２５５）＝２５５
Ｂｓ［１］＝ｍｉｎＲＧＢｓ＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，ｍｉｎＲＧＢ）
＝ｍａｘ（ＭＩＮｃ，Ｂ［１］）＝ｍａｘ（１８０，６３）＝１８０
ここで、逆信号値クリッピング前後の色相を算出する。まず、逆信号値クリッピング前の色相Ｈ［１］（赤を０度とする）はＧが最大なので、
Ｈ［１］＝（２＋Ｃｒ−Ｃｂ）×６０
である。
【０２９２】
ここで、
Ｃｒ＝（ｍａｘＲＧＢ−Ｒ［１］）／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
＝（２５５−１５９）／（２５５−６３）＝９６／１９２＝０．５
Ｃｂ＝（ｍａｘＲＧＢ−Ｂ［１］）／（ｍａｘＲＧＢ−ｍｉｎＲＧＢ）
＝（２５５−６３）／（２５５−６３）＝１９２／１９２＝１．０
である。よって、
Ｈ［１］＝（２＋０．５−１．０）×６０＝９０
となる。
【０２９３】
一方、逆信号値クリッピング後の色相Ｈｓ［１］は、
Ｈｓ［１］＝（２＋Ｃｒｓ−Ｃｂｓ）×６０
である。
【０２９４】
ここで、
Ｃｒｓ＝（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｒｓ［１］）／（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
＝（２５５−２１８）／（２５５−１８０）＝３７／７５＝０．５
Ｃｂｓ＝（ｍａｘＲＧＢｓ−Ｂｓ［１］）／（ｍａｘＲＧＢｓ−ｍｉｎＲＧＢｓ）
＝（２５５−１８０）／（２５５−１８０）＝７５／７５＝１．０
である。よって、
Ｈｓ［１］＝（２＋０．５−１．０）×６０＝９０
となり、逆信号値クリッピングの前後で色相は変化していないことが分かる。
【０２９５】
この逆信号値クリッピング後入力ＲＧＢ信号にγ補正を施すことで、γ補正後ＲＧＢ信号は以下のようになる。
【０２９６】
Ｒｓｇ［１］＝（Ｒｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（２１８／２５５）２×２５５
＝１８６
Ｇｓｇ［１］＝（Ｇｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（２５５／２５５）２×２５５
＝２５５
Ｂｓｇ［１］＝（Ｂｓ［１］／ＭＡＸ）γ×ＭＡＸ＝（１８０／２５５）２×２５５
＝１２７
これより、Ｗ透過量Ｗｔｓｇ［１］を算出すると以下のようになる。
【０２９７】
Ｗｔｓｇ［１］
＝ｍｉｎ（ｍａｘＲＧＢｓｇ／（１＋１／ＷＲ），ｍｉｎＲＧＢｓｇ）
＝ｍｉｎ（２５５／（１＋１／１．２５），１２７）
＝ｍｉｎ（１４２，１２７）＝１２７
これより、ＲＧＢ透過量（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］）を算出すると以下のようになる。
【０２９８】
Ｒｔｓｇ［１］＝Ｒｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１８６−１２７＝５９
Ｇｔｓｇ［１］＝Ｇｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝２５５−１２７＝１２８
Ｂｔｓｇ［１］＝Ｂｓｇ［１］−Ｗｔｓｇ［１］＝１２７−１２７＝０
これより、バックライト値Ｗｂｓｇを算出すると以下のようになる。
【０２９９】
Ｗｂｓｇ＝ｍａｘ（Ｒｔｓｇ［１］，Ｇｔｓｇ［１］，Ｂｔｓｇ［１］，
Ｗｔｓｇ［１］／ＷＲ）
＝ｍａｘ（５９，１２８，０，１２７／１．２５）
＝ｍａｘ（５９，１２８，０，１０２）＝１２８
よって、逆信号値クリッピング処理を行う場合のバックライト値は１２８となる。
【０３００】
すなわち、本算出例では、逆信号値クリッピング処理によってバックライト値を２３９から１２８に低減させることができる（約４６％の低減）。
【０３０１】
本液晶表示装置において、バックライト１７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１５の表示画面全体に対して一つの白色バックライト１７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１５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。
【０３０２】
図１７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。
【０３０３】
図１７に示す液晶表示装置は、信号値クリッピング部１１、γ補正部１２、入力信号分割部１５１、出力信号生成部１３ａおよび１３ｂ、液晶パネル制御部１４ａおよび１４ｂ、液晶パネル１５、バックライト制御部１６ａおよび１６ｂ、および白色バックライト１７ａおよび１７ｂを備えて構成されている。また、信号値クリッピング部１１に代えて逆信号値クリッピング部５１を備えた構成であってもよい。
【０３０４】
入力信号分割部１５１は、γ補正部１２から入力される１画面分のγ補正後入力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１３ａおよび１３ｂに入力する。出力信号生成部１３ａおよび１３ｂは、対応する各エリアに対して、図１における出力信号生成部１３と同等の処理を行う。
【０３０５】
液晶パネル制御部１４ａおよび１４ｂ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１４と同等の処理を行うが、各制御部は、液晶パネル１５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。
【０３０６】
バックライト制御部１６ａおよび１６ｂ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１６と同等の処理を行う。白色バックライト１７ａおよび１７ｂは、それぞれバックライト１７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。
【０３０７】
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、本実施の形態では、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。
【０３０８】
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１７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。
【０３０９】
また、信号値クリッピング部１１（あるいは逆信号値クリッピング部５１）、γ補正部１２、および出力信号生成部１３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。
【０３１０】
図１８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１６１、入出力装置１６５で構成されている。また、パソコン本体１６１は、ＣＰＵ１６２、メモリ１６３、入出力インタフェース１６４を備えている。入出力装置１６５は、記憶媒体１６６を備えている。
【０３１１】
まずＣＰＵ１６２は、入出力インタフェース１６４を介して、入出力装置１６５を制御し、記憶媒体１６６から信号値クリッピング（あるいは逆信号値クリッピング）、γ補正、出力信号生成の各プログラム、パラメータファイル（入力ＲＧＢ信号の上限値、バックライト値低減率、γ係数、及び白色輝度比や、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１６３に格納する。
【０３１２】
さらに、ＣＰＵ１６２は、メモリ１６３からプログラム、パラメータファイル、及び入力画像データを読み取り、メモリ１６３から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、信号値クリッピング（あるいは逆信号値クリッピング）、γ補正、及び出力信号生成処理を行った後、入出力インタフェース１６４を介して、入出力装置１６５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１６６に出力する。
【０３１３】
あるいは、図１９のように、入出力インタフェース１６４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１６、液晶パネル制御部１４に出力することで、白色バックライト１７、及び液晶パネル１５を制御して、実際に画像を表示させることもできる。
【０３１４】
このように、上記システムでは、パソコン上で上述した信号値クリッピング（あるいは逆信号値クリッピング）、γ補正、及び出力信号生成を行うことができる。これにより、実際に信号値クリッピング部（あるいは逆信号値クリッピング部）や出力信号生成部を試作する前に、信号値クリッピング（あるいは逆信号値クリッピング）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】
【０３１５】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、実施の形態１に示す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輝度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輝度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輝度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輝度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輝度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、実施の形態１における信号値クリッピング部の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の信号値クリッピング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】上記液晶表示装置において、実施の形態２における信号値クリッピング部の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の信号値クリッピング部の動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３に示す液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１３】上記液晶表示装置において、実施の形態３における逆信号値クリッピング部の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１３の逆信号値クリッピング部の動作手順を示すフローチャートである。
【図１５】上記液晶表示装置において、実施の形態４における逆信号値クリッピング部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１５の逆信号値クリッピング部の動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の他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１８】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１９】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２０】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２１】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。
【符号の説明】
【０３１６】
１１    信号値クリッピング部
１２    γ補正部
１３，１３ａ，１３ｂ    出力信号生成部
１４，１４ａ，１４ｂ    液晶パネル制御部
１５    ＲＧＢＷ液晶パネル
１６，１６ａ，１６ｂ    バックライト制御部
１７，１７ａ，１７ｂ    白色バックライト
２１    第１バックライト上限値算出部
２２    γ補正後ＲＧＢ信号最小値算出部
２３    信号上限値算出部
２５    第１信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部
３５    第２信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部
４１    Ｗ透過量算出部
４２    ＲＧＢ透過量算出部
４３    バックライト値算出部
４４    透過率算出部
５１    逆信号値クリッピング部
６１    第２バックライト上限値算出部
６２    γ補正後ＲＧＢ信号最大値算出部
６３    信号下限値算出部
６５    第１逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部
７５    第２逆信号値クリッピング後ＲＧＢ信号算出部
１５１  入力信号分割部
１６１  パソコン本体
１６２  ＣＰＵ
１６３  メモリ
１６４  入出力インタフェース
１６５  入出力装置
１６６  記憶媒体
【図１】
2009192636.tif 000003
【図２】
2009192636.tif 000004
【図３】
2009192636.tif 000005
【図４】
2009192636.tif 000006
【図５】
2009192636.tif 000007
【図６】
2009192636.tif 000008
【図７】
2009192636.tif 000009
【図８】
2009192636.tif 000010
【図９】
2009192636.tif 000011
【図１０】
2009192636.tif 000012
【図１１】
2009192636.tif 000013
【図１２】
2009192636.tif 000014
【図１３】
2009192636.tif 000015
【図１４】
2009192636.tif 000016
【図１５】
2009192636.tif 000017
【図１６】
2009192636.tif 000018
【図１７】
2009192636.tif 000019
【図１８】
2009192636.tif 000020
【図１９】
2009192636.tif 000021
【図２０】
2009192636.tif 000022
【図２１】
2009192636.tif 000023