JP2008134466A - Transmissive liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a transmissive liquid crystal display device using an active backlight as a light source.
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。 There are various types of color displays, each of which has been put to practical use. Thin displays can be broadly classified into self-luminous displays such as PDP (plasma display panel) and non-luminous displays typified by LCD (liquid crystal display). As an LCD that is a non-light-emitting display, a transmissive LCD in which a backlight is disposed on the back side of a liquid crystal panel is known.
図２４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。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a general structure of a transmissive LCD. In this transmissive LCD, a
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。
Although illustration is omitted, an electrode layer and an alignment film are formed inside the
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が、ＲＧＢの各色毎に光源を備えたものも利用されている。。
The
液晶パネル１００においては、図２５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。
In the
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。
Each of the R, G, and B sub-pixels selectively transmits light in a corresponding wavelength band (that is, red, green, and blue) among white light generated from the
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。
In the transmissive LCD configured as described above, the amount of light irradiated from the
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）。 As a technique for reducing the power consumption of such a transmissive LCD, a method using an active backlight capable of adjusting the light emission luminance according to a display image is known (for example, Patent Document 1).
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。
In other words,
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。
In
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。 At this time, the transmissivity of the subpixel that is the maximum value of the input signal is 100%, and the transmissivities of the other subpixels are also 100% or less calculated by the backlight value. Therefore, when the entire image is dark, the backlight is darkened, and the power consumption of the backlight can be reduced.
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。
As described above, in
一方、特許文献２では、バックライトを白色からカラー（ＲＧＢ）にすることで、消費電力を更に低減している。
On the other hand, in
すなわち、特許文献１では、バックライト値は、入力ＲＧＢ信号の何れかの最大値に設定されるため、例えばＲＧ信号の最大値が小さくても、Ｂ信号の最大値が大きければ、バックライト値は大きな値となる。一方、特許文献２では、ＲＧＢそれぞれのバックライト値が、入力ＲＧＢ信号のＲＧＢそれぞれの最大値に設定されるため、Ｂ信号の最大値が大きくても、ＲＧ信号の最大値が小さければ、ＲＧのバックライト値は小さい値に抑えることができる。
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。 However, in the above conventional configuration, although the power consumption of the backlight can be reduced by reducing the amount of light absorbed by the liquid crystal panel, the amount of light absorbed by the color filter cannot be reduced. For this reason, if the amount of light absorbed by the color filter can be reduced, an effect of further reducing power consumption can be obtained.
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。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the amount of light absorbed by the color filter as well as the liquid crystal panel, and achieve a further reduction in power consumption. Is to realize.
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、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、およびＷ（無色）の４サブピクセルに分割されている液晶パネルと、ＲＧＢのそれぞれの光源を備えており、ＲＧＢの各色の発光輝度を独立に調整可能なカラーアクティブバックライトとを備えていることを特徴としている。 In the transmissive liquid crystal display device according to the present invention, one pixel is divided into four sub-pixels of R (red), G (green), B (blue), and W (colorless) in order to solve the above problems. And a color active backlight capable of independently adjusting the light emission luminance of each color of RGB.
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、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。 According to the above configuration, by using a liquid crystal panel in which one pixel is divided into four sub-pixels of R, G, B, and W, a part of each color component of R, G, and B is light quantity by filter absorption. It can be distributed to W sub-pixels with no loss (or little). As a result, it is possible to reduce the amount of light absorbed by the color filter and reduce the power consumption in the transmissive liquid crystal display device.
尚、このように４サブピクセルに分割された液晶パネルは、Ｗサブピクセルに対して殆ど光量を振り分けることができない画素に対しては、その表示輝度が低下する。このため、発光輝度を制御できない通常のバックライトと組み合わせた場合には、消費電力の削減効果を得ることはできないが、アクティブバックライトと組み合わせることによってバックライトの消費電力を削減することができる。 Note that the display brightness of the liquid crystal panel divided into four sub-pixels as described above is lowered for the pixels that can hardly allocate the light amount to the W sub-pixels. For this reason, when combined with a normal backlight that cannot control the light emission luminance, the effect of reducing power consumption cannot be obtained, but the power consumption of the backlight can be reduced by combining with an active backlight.
また、上記透過型液晶表示装置は、ＲＧＢ信号である入力信号から、上記アクティブバックライトにおけるＲ，Ｇ，Ｂの各バックライト値を算出するとともに、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とすることができる。 The transmissive liquid crystal display device calculates R, G, and B backlight values in the active backlight from input signals that are RGB signals, and R, G, and B in each pixel of the liquid crystal panel. , W, an output signal generator for generating a transmittance signal for each sub-pixel, a liquid crystal panel controller for driving and controlling the liquid crystal panel based on the transmittance signal generated by the output signal generator, and the output A backlight control unit that controls the light emission luminance of the backlight based on the backlight value calculated by the signal generation unit may be provided.
上記の構成によれば、入力信号がＲＧＢ信号である場合でも、出力信号生成部によって生成される透過率信号に基づいて、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駆動できる。 According to the above configuration, even when the input signal is an RGB signal, the liquid crystal panel is divided into four subpixels of R, G, B, and W based on the transmittance signal generated by the output signal generation unit. Can be driven.
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成部は、表示データにおける各画素のＲＧＢ輝度値をＲ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］（ｉ＝１，…，Ｎｐ）とし、ＲＧＢのバックライト値をＲｂ，Ｇｂ，Ｂｂとし、Ｗサブピクセルの透過率をｗ［ｉ］とし、ＲＧＢサブピクセルの透過率をｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］とする場合、さらに、
ｍｉｎｗ［ｉ］＝ｍａｘ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−１，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ−１，
Ｂ［ｉ］／Ｂｂ−１，０）
ｍａｘｗ［ｉ］＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，
Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１）
（ただし Ｒｂ＝０ のとき Ｒ［ｉ］／Ｒｂ＝１、Ｇｂ，Ｂｂ も同様）
とすれば、
上記出力信号生成部は、ｍｉｎｗ［ｉ］≦ｍａｘｗ［ｉ］を満たす任意のバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを設定するバックライト値設定部と、ｍｉｎｗ［ｉ］≦ｗ［ｉ］≦ｍａｘｗ［ｉ］を満たす任意のＷサブピクセル透過率ｗ［ｉ］を設定するＷ透過率設定部と、
ｒ［ｉ］＝Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−ｗ［ｉ］
ｇ［ｉ］＝Ｇ［ｉ］／Ｇｂ−ｗ［ｉ］
ｂ［ｉ］＝Ｂ［ｉ］／Ｂｂ−ｗ［ｉ］
（ただし Ｒｂ＝０ のとき ｒ［ｉ］＝０、Ｇｂ，Ｂｂ も同様）
の式に基づいて、ＲＧＢサブピクセル透過率ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］を算出するＲＧＢ透過率算出部とを備えている構成とすることができる。
In the transmissive liquid crystal display device, the output signal generation unit converts the RGB luminance value of each pixel in the display data to R [i], G [i], B [i] (i = 1,..., Np ), The RGB backlight values are Rb, Gb, and Bb, the W subpixel transmittance is w [i], and the RGB subpixel transmittance is r [i], g [i], b [i]. And if
minw [i] = max (R [i] / Rb-1, G [i] / Gb-1,
B [i] / Bb-1, 0)
maxw [i] = min (R [i] / Rb, G [i] / Gb,
B [i] / Bb, 1)
(However, when Rb = 0, R [i] / Rb = 1, Gb, Bb are also the same)
given that,
The output signal generation unit includes a backlight value setting unit that sets arbitrary backlight values Rb, Gb, and Bb that satisfy minw [i] ≦ maxw [i], and minw [i] ≦ w [i] ≦ maxw [ W] transmittance setting unit for setting an arbitrary W subpixel transmittance w [i] satisfying i];
r [i] = R [i] / Rb-w [i]
g [i] = G [i] / Gb-w [i]
b [i] = B [i] / Bb-w [i]
(However, when Rb = 0, r [i] = 0, Gb, Bb are the same)
And an RGB transmittance calculating unit that calculates RGB subpixel transmittances r [i], g [i], and b [i] based on the equation (1).
上記の構成によれば、バックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂがｍｉｎｗ［ｉ］≦ｍａｘｗ［ｉ］を満たし、かつ、設定されるｗ［ｉ］がｍｉｎｗ［ｉ］≦ｗ［ｉ］≦ｍａｘｗ［ｉ］を満たすことで、Ｗ透過率ｗ［ｉ］を存在させることができる。 According to the above configuration, the backlight values Rb, Gb, and Bb satisfy minw [i] ≦ maxw [i], and the set w [i] is minw [i] ≦ w [i] ≦ maxw [ By satisfying i], the W transmittance w [i] can exist.
また、バックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，ＢｂおよびＷ透過率ｗ［ｉ］が設定されれば、
ｒ［ｉ］＝Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−ｗ［ｉ］
ｇ［ｉ］＝Ｇ［ｉ］／Ｇｂ−ｗ［ｉ］
ｂ［ｉ］＝Ｂ［ｉ］／Ｂｂ−ｗ［ｉ］
（ただし Ｒｂ＝０ のとき ｒ［ｉ］＝０、Ｇｂ，Ｂｂ も同様）
の式に基づいて、ＲＧＢサブピクセル透過率ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］を算出することができる。
If the backlight values Rb, Gb, Bb and W transmittance w [i] are set,
r [i] = R [i] / Rb-w [i]
g [i] = G [i] / Gb-w [i]
b [i] = B [i] / Bb-w [i]
(However, when Rb = 0, r [i] = 0, Gb, Bb are the same)
The RGB sub-pixel transmittances r [i], g [i], and b [i] can be calculated based on the following equation.
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成部は、任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、バックライト値を再計算するバックライト再計算部とを備えている構成とすることができる。 Further, in the transmissive liquid crystal display device, the output signal generation unit includes an initial backlight value setting unit that sets an arbitrary initial backlight value, and the initial backlight value for each pixel in the display area. W transmittance calculation unit for calculating the minimum value among the respective transmittances of R, G, and B and 0.5 value as the W transmittance, and the W transmittance calculation for each pixel in the display area RGB transmittance calculator for calculating R, G, and B transmittances based on the W transmittance determined by the unit, and all of the W transmittance calculator and the RGB transmittance calculator calculated by the W transmittance calculator. A backlight recalculation unit that recalculates the backlight value may be provided so that the transmissivity of the subpixel having the maximum transmissivity is 1 among the transmissivities of the subpixels. .
上記の構成によれば、上記バックライト値設定部によって設定された初期バックライト値に対し、上記Ｗ透過率算出部によって一時的なＷ透過率が算出される。Ｗ透過率算出部は、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率、および０．５の値の中から最小の値を選択することで、Ｗ透過率を算出する。この処理は、ＲＧＢＷ全ての透過率の最大値をできるだけ小さく抑えると共に、Ｗサブピクセルにできるだけ多くの光を透過させるために、一時Ｗ透過率をできる限り０．５に近づけることを意味する。 According to the above configuration, the temporary W transmittance is calculated by the W transmittance calculation unit with respect to the initial backlight value set by the backlight value setting unit. The W transmittance calculating unit calculates the W transmittance by selecting the minimum value from among the R, G, and B transmittances with respect to the initial backlight value and the value of 0.5. This process means that the temporary W transmittance is as close to 0.5 as possible in order to minimize the maximum transmittance of all RGBWs and to transmit as much light as possible to the W subpixel.
次に、バックライト再計算部は、上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、バックライト値を再計算する。これにより、最適なバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂの近似値を計算することが可能となる。 Next, the backlight recalculation unit determines that the transmittance of the sub-pixel having the maximum transmittance among the transmittances of all the sub-pixels obtained by the W transmittance calculation unit and the RGB transmittance calculation unit is The backlight value is recalculated so as to be 1. As a result, approximate values of the optimal backlight values Rb, Gb, and Bb can be calculated.
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成部は、任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適なバックライト値を再計算するバックライト再計算部とを備えている構成とすることができる。 In the transmissive liquid crystal display device, the output signal generation unit includes an initial backlight value setting unit that sets an arbitrary initial backlight value, and the initial backlight value for each pixel in the display area. A backlight candidate value calculation unit that independently obtains each of the optimum R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value based on the above, and the obtained R backlight candidate value and G backlight candidate And a backlight recalculation unit that recalculates an optimal backlight value based on the value and the B backlight candidate value.
上記の構成によれば、上記バックライト値設定部によって設定された初期バックライト値に基づき、バックライト候補値算出部によって最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値がそれぞれ独立して求められる。このとき、Ｒバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれは、独立して求められるため、相互作用を及ぼさずに算出が可能となる。 According to the above configuration, based on the initial backlight value set by the backlight value setting unit, the optimal R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value are calculated by the backlight candidate value calculation unit. Are required independently. At this time, since each of the R backlight candidate value, the G backlight candidate value, and the B backlight candidate value is obtained independently, it is possible to calculate without affecting the interaction.
次に、バックライト再計算部は、上記Ｒバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値に基づいて最適なバックライト値を再計算する。但し、この再計算の際には、Ｒバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値が相互に作用するため、最終的に求められるバックライト値は近似値として求められる。これにより、最適なバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂの近似値を計算することが可能となる。 Next, the backlight recalculation unit recalculates the optimal backlight value based on the R backlight candidate value, the G backlight candidate value, and the B backlight candidate value. However, in this recalculation, since the R backlight candidate value, the G backlight candidate value, and the B backlight candidate value interact with each other, the finally obtained backlight value is obtained as an approximate value. As a result, approximate values of the optimal backlight values Rb, Gb, and Bb can be calculated.
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成部は、任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、第１のバックライト値を再計算する第１のバックライト再計算部と、表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適な第２のバックライト値を算出する第２のバックライト再計算部と、上記第１および第２のバックライト値のうち、より小さい方のバックライト値を選択するバックライト値選択部とを備えている構成とすることができる。 Further, in the transmissive liquid crystal display device, the output signal generation unit includes an initial backlight value setting unit that sets an arbitrary initial backlight value, and the initial backlight value for each pixel in the display area. W transmittance calculation unit for calculating the minimum value among the respective transmittances of R, G, and B and 0.5 value as the W transmittance, and the W transmittance calculation for each pixel in the display area RGB transmittance calculator for calculating R, G, and B transmittances based on the W transmittance determined by the unit, and all of the W transmittance calculator and the RGB transmittance calculator calculated by the W transmittance calculator. A first backlight recalculation unit for recalculating the first backlight value so that the transmittance of the subpixel having the maximum transmittance among the transmittances of the subpixels is 1, and in the display area For each pixel of A backlight candidate value calculation unit that independently obtains each of an optimal R backlight candidate value, a G backlight candidate value, and a B backlight candidate value based on the backlight value; and the obtained R backlight candidate value, A second backlight recalculation unit that calculates an optimal second backlight value based on the G backlight candidate value and the B backlight candidate value, and the first and second backlight values. A backlight value selection unit that selects a smaller backlight value can be provided.
上記の構成によれば、異なる手法で求められた第１および第２のバックライト値のうち、より小さい方のバックライト値を選択することができ、画像の性質に応じて最適にバックライト値を決定することができる。 According to said structure, the smaller backlight value can be selected among the 1st and 2nd backlight values calculated | required with the different method, and a backlight value is optimal according to the property of an image Can be determined.
また、上記出力信号生成部は、さらに、上記バックライト再計算部によって算出されたバックライト値が収束しているか否かを判定する収束判定部を備え、上記収束判定部によって、上記バックライト再計算部によって算出されたバックライト値が収束していないと判断された場合には、該バックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックし、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による処理を繰り返す構成とすることができる。 The output signal generation unit further includes a convergence determination unit that determines whether or not the backlight value calculated by the backlight recalculation unit has converged. When it is determined that the backlight value calculated by the calculation unit has not converged, the backlight value is fed back to the backlight candidate value calculation unit, and the backlight candidate value calculation unit and the backlight recalculation are performed. The processing by the unit can be repeated.
上記の構成によれば、Ｒバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値に基づいて計算される第２のバックライト値は、その計算の際に相互に作用するため最適値とはならず近似値として求められる。このため、第２のバックライト値が収束するまで繰り返し計算を行うことで、より最適値に近づいたバックライト値を求めることができる。 According to said structure, since the 2nd backlight value calculated based on R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value interacts in the case of the calculation, it is optimal value Instead, it is obtained as an approximate value. For this reason, it is possible to obtain a backlight value closer to the optimum value by repeatedly calculating until the second backlight value converges.
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成部は、任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ）および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、第１のバックライト値を再計算する第１のバックライト再計算部と、表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適な第２のバックライト値を算出する第２のバックライト再計算部と、上記第１および第２のバックライト値を比較して、その一方を選択するバックライト値選択部と、上記第２のバックライト再計算部によって算出された第２のバックライト値が収束しているか否かを判定する収束判定部とを備え、上記バックライト値選択部は、上記第１のバックライト値と１回目に算出される第２のバックライト値のうち、より小さい方のバックライト値を選択して、選択された該バックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックして、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による２回目の計算を行わせ、上記収束判定部は、上記第２のバックライト再計算部によって２回目以降に算出された上記第２のバックライト値が収束していないと判断された場合には、該第２のバックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックし、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による処理を繰り返す構成とすることができる。 Further, in the transmissive liquid crystal display device, the output signal generation unit includes an initial backlight value setting unit that sets an arbitrary initial backlight value, and the initial backlight value for each pixel in the display area. Calculate the minimum value among the transmittances of R, G, B (R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb) and 0.5 as the W transmittance RGB transmittance calculation for calculating each of R, G, and B based on the W transmittance obtained by the W transmittance calculation unit for each pixel in the display area. Part, and the transmittance of the sub-pixel having the maximum transmittance among the transmittances of all the sub-pixels determined by the W transmittance calculating unit and the RGB transmittance calculating unit. The first backlight that recalculates the backlight value of 1. A backlight recalculation unit and a backlight for independently obtaining an optimum R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value based on the initial backlight value for each pixel in the display area. A light candidate value calculation unit, and a second backlight recalculation for calculating an optimal second backlight value based on the obtained R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value The second backlight value calculated by the second backlight recalculation unit and the backlight value selection unit that compares the first and second backlight values and selects one of them A convergence determination unit that determines whether or not it has converged, and the backlight value selection unit includes the first backlight value and the second backlight value calculated for the first time, The smaller backlight value is selected, the selected backlight value is fed back to the backlight candidate value calculation unit, and the second calculation by the backlight candidate value calculation unit and the backlight recalculation unit is performed. The convergence determination unit determines that the second backlight value calculated from the second time onward by the second backlight recalculation unit is not converged. The backlight value is fed back to the backlight candidate value calculation unit, and the processing by the backlight candidate value calculation unit and the backlight recalculation unit can be repeated.
上記の構成によれば、第２のバックライト値をより最適値に近づけるための収束計算において、１回目の計算に第１のバックライト値及び第２のバックライト値の計算手法を共に用いることで、収束するまでの計算回数を減らす効果が期待できる。 According to the above configuration, in the convergence calculation for bringing the second backlight value closer to the optimum value, the calculation method of the first backlight value and the second backlight value is used for the first calculation. Thus, the effect of reducing the number of calculations until convergence can be expected.
また、上記透過型液晶表示装置においては、上記出力信号生成部は、任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、第１のバックライト値を再計算する第１のバックライト再計算部と、表示領域中の各画素毎に、上記第１のバックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適な第２のバックライト値を算出する第２のバックライト再計算部と、上記第２のバックライト再計算部によって算出された第２のバックライト値が収束しているか否かを判定する収束判定部とを備え、上記収束判定部によって、上記第２のバックライト再計算部によって算出された上記第２のバックライト値が収束していないと判断された場合には、該第２のバックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックし、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による処理を繰り返す構成とすることができる。 Further, in the transmissive liquid crystal display device, the output signal generation unit includes an initial backlight value setting unit that sets an arbitrary initial backlight value, and the initial backlight value for each pixel in the display area. W transmittance calculation unit for calculating the minimum value among the respective transmittances of R, G, and B and 0.5 value as the W transmittance, and the W transmittance calculation for each pixel in the display area RGB transmittance calculator for calculating R, G, and B transmittances based on the W transmittance determined by the unit, and all of the W transmittance calculator and the RGB transmittance calculator calculated by the W transmittance calculator. A first backlight recalculation unit for recalculating the first backlight value so that the transmittance of the subpixel having the maximum transmittance among the transmittances of the subpixels is 1, and in the display area For each pixel A backlight candidate value calculation unit that independently obtains each of the optimal R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value based on the backlight value, and the obtained R backlight candidate value Calculated by the second backlight recalculating unit that calculates the optimal second backlight value based on the G backlight candidate value and the B backlight candidate value, and the second backlight recalculating unit. A convergence determination unit that determines whether or not the second backlight value has converged, and the second backlight value calculated by the second backlight recalculation unit is calculated by the convergence determination unit. If it is determined that it has not converged, the second backlight value is fed back to the backlight candidate value calculator, and the backlight candidate value calculator It may be configured to repeat the treatment with finely backlight recalculation unit.
上記の構成によれば、第２のバックライト値をより最適値に近づけるための収束計算において、１回目の計算に第１のバックライト値の計算手法を用いることで、収束するまでの計算回数を減らす効果が期待できる。 According to the above configuration, in the convergence calculation for bringing the second backlight value closer to the optimum value, the number of calculations until convergence is achieved by using the first backlight value calculation method for the first calculation. It can be expected to reduce the effect.
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発光輝度制御を行う構成とすることができる。 The transmissive liquid crystal display device includes a plurality of active backlights for the liquid crystal panel, and controls the transmittance of the liquid crystal panel and the light emission luminance of the backlight for each area corresponding to each active backlight. It can be set as the structure to perform.
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。 According to the above configuration, by dividing the backlight, it is possible to optimally set the backlight value for each divided backlight region, and to reduce the overall backlight power consumption.
本発明の透過型液晶表示装置は、１画素が、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、およびＷ（無色）の４サブピクセルに分割されている液晶パネルと、ＲＧＢのそれぞれの光源を備えており、ＲＧＢの各色の発光輝度を独立に調整可能なカラーアクティブバックライトとを備えている構成である。 In the transmissive liquid crystal display device of the present invention, one pixel is divided into four subpixels of R (red), G (green), B (blue), and W (colorless), and RGB And a color active backlight capable of independently adjusting the light emission luminance of each color of RGB.
それゆえ、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、カラーフィルタによる光量吸収を減らし、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といった効果を奏する。 Therefore, a part of each color component of R, G, and B can be distributed to W sub-pixels that have no (or little) light quantity loss due to filter absorption, reduce light quantity absorption by the color filter, and consume in the transmissive liquid crystal display device. There is an effect that reduction of electric power can be realized.
本発明の一実施形態について図１ないし図２３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。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of a liquid crystal display device according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present liquid crystal display device) will be described with reference to FIG.
本液晶表示装置は、出力信号生成部１１、ＲＧＢＷ液晶パネル制御部（以下、単に液晶パネル制御部と称する）１２、ＲＧＢＷ液晶パネル（以下、単に液晶パネルと称する）１３、バックライト制御部１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ、およびバックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを備えている。
The present liquid crystal display device includes an output
液晶パネル１３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（無色）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。
The
バックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、ＲＧＢのそれぞれの光源を備えたバックライトである。すなわち、バックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを組み合わせて用いることにより、ＲＧＢの各色の輝度を独立に調整可能なカラーバックライトが構成される。このようなカラーバックライトには、冷陰極蛍光ランプ（CCFL）や白色発光ダイオード（白色LED）などの光源が好適に使用できる。バックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂのそれぞれのバックライト輝度は、バックライト制御部１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂによって制御される。
The backlights 15R, 15G, and 15B are backlights provided with RGB light sources. That is, by using the
液晶パネル１３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１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂから発生されたＲＧＢの各光の中で、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、バックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂから発生されたＲＧＢの各光のまま液晶パネル１３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ければよく、薄い色のフィルタ層を持つ構成でもよい。
The R, G, and B subpixels in the
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信号を入力信号Ｒ[ｉ]，Ｇ[ｉ]，Ｂ[ｉ]（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）として処理を行う。出力信号生成部１１は、入力信号から液晶パネル１３における各サブピクセルの透過率と、バックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ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１１は、入力信号Ｒ[ｉ]，Ｇ[ｉ]，Ｂ[ｉ]からバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを求めると共に、入力信号Ｒ[ｉ]，Ｇ[ｉ]，Ｂ[ｉ]を上記バックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂに適合する出力信号ｒ[ｉ]，ｇ[ｉ]，ｂ[ｉ]，ｗ[ｉ]に変換する。出力信号生成部１１で求められるバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂは、ＲＧＢの各色毎に３つの値として求められる。
This liquid crystal display device receives image information to be displayed as an RGB signal from the outside such as a personal computer or a TV tuner, and receives the RGB signal as input signals R [i], G [i], B [i] (i = 1). , 2,..., Np). The output
求められたバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂはバックライト制御部１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに出力され、バックライト制御部１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは、このバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂに応じてバックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの輝度をＲＧＢの各色毎に調節する。バックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ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。
The obtained backlight values Rb, Gb, Bb are output to the
出力信号ｒ[ｉ]，ｇ[ｉ]，ｂ[ｉ]，ｗ[ｉ]は液晶パネル制御部１２に出力され、液晶パネル制御部１２は、この出力信号に基づいて液晶パネル１３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１２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１３を駆動する。このとき、出力信号ｒ[ｉ]，ｇ[ｉ]，ｂ[ｉ]，ｗ[ｉ]は、データ信号の生成に用いられる。液晶パネル１３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。
The output signals r [i], g [i], b [i], and w [i] are output to the liquid crystal
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である場合、それをＲＧＢ信号に変換してから出力信号生成部１１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１１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。
In the liquid crystal display device of the present invention, the input signal is not limited to the RGB signal as described above, and may be a color signal such as a YUV signal. When a color signal other than the RGB signal is input, the color signal may be converted into an RGB signal and then input to the output
本液晶表示装置において、液晶パネル１３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（発光輝度）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制御方法について以下に詳細に説明する。
In the present liquid crystal display device, the display brightness in each subpixel of the
アクティブバックライトを備えた従来の液晶表示装置では、バックライト輝度値およびサブピクセル透過率を決定するにあたり、基本的には、最初に一つのバックライトに対応する表示領域内の全ての画素データを参照して、最適な(必要最小限な)バックライト輝度を求める。そして、バックライトにおける最適な輝度が求まれば、そのバックライト輝度に基づいて、該バックライトに対応する表示領域内の全ての画素における各サブピクセルの透過率を算出することができる。尚、ここでいう従来の液晶表示装置とは、液晶パネルにおける各画素がＲ，Ｇ，Ｂの３サブピクセルで構成されているものを指す。 In a conventional liquid crystal display device having an active backlight, in order to determine the backlight luminance value and the subpixel transmittance, basically, all the pixel data in the display area corresponding to one backlight are first stored. The optimum (minimum necessary) backlight luminance is obtained by referring to the above. If the optimum luminance of the backlight is obtained, the transmittance of each sub-pixel in all the pixels in the display area corresponding to the backlight can be calculated based on the backlight luminance. The conventional liquid crystal display device referred to here refers to a device in which each pixel in the liquid crystal panel is composed of R, G, and B subpixels.
但し、本液晶表示装置のように、ＲＧＢの各色の輝度を独立に調整可能なカラーバックライト（ＲＧＢバックライト）と、かつ、各画素がＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４サブピクセルで構成されている液晶パネル（ＲＧＢＷパネル）とを組み合わせた場合、最初にバックライト輝度値の最適値を求めることは容易ではない。これは、制御が必要となる変数の関係、すなわちＲＧＢバックライトにおけるＲＧＢ各成分のバックライト輝度とＲＧＢＷパネルにおけるＲＧＢＷの各サブピクセルの透過率との関係が独立でなく、相互に作用するためである。このため、ＲＧＢバックライトとＲＧＢＷパネルとを組み合わせた液晶表示装置では、その表示制御が極めて複雑となる。本実施の形態においては、バックライト輝度および画素透過率を求めるにあたり、これらを近似的に求める表示制御方法を説明する。以下にその方法について詳細に説明する。 However, like this liquid crystal display device, a color backlight (RGB backlight) capable of independently adjusting the luminance of each color of RGB, and each pixel is composed of four subpixels of R, G, B, and W. When combining with a liquid crystal panel (RGBW panel), it is not easy to obtain the optimum value of the backlight luminance value first. This is because the relationship between the variables that need to be controlled, that is, the relationship between the backlight brightness of each RGB component in the RGB backlight and the transmittance of each RGBW sub-pixel in the RGBW panel is not independent and interacts. is there. For this reason, in a liquid crystal display device in which an RGB backlight and an RGBW panel are combined, the display control is extremely complicated. In the present embodiment, a display control method that approximately obtains the backlight luminance and the pixel transmittance will be described. The method will be described in detail below.
〔第１の表示制御方法〕
本液晶表示装置での表示制御において、液晶パネルにおける画素透過率およびバックライトにおける発光輝度は、出力信号生成部１１によって算出される。第１の表示制御方法を行う場合の出力信号生成部１１の概略構成を図３に、その動作手順の概要を図４に示す。
[First display control method]
In the display control in the present liquid crystal display device, the pixel transmittance in the liquid crystal panel and the light emission luminance in the backlight are calculated by the output
最初に、以下のようにパラメータを定義する。 First, define the parameters as follows:
Ｎｐ：入力画像内の画素数
Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］：各画素のＲＧＢ輝度値（ｉ＝１，…，Ｎｐ）
Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂ：バックライト輝度のＲＧＢ成分（ＲＧＢバックライト値）
ｗ［ｉ］：Ｗサブピクセルの透過率（０≦ｗ［ｉ］≦１）
ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］：ＲＧＢサブピクセルの透過率
（０≦ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］≦１）
図３に示す出力信号生成部１１は、バックライト値算出部２１、Ｗ透過率算出部２２、ＲＧＢ透過率算出部２３を備えている。
Np: number of pixels in the input image R [i], G [i], B [i]: RGB luminance value of each pixel (i = 1,..., Np)
Rb, Gb, Bb: RGB components of backlight luminance (RGB backlight value)
w [i]: transmittance of W sub-pixel (0 ≦ w [i] ≦ 1)
r [i], g [i], b [i]: RGB subpixel transmittance
(0 ≦ r [i], g [i], b [i] ≦ 1)
The
バックライト値算出部２１は、入力ＲＧＢ信号から、ＲＧＢの各バックライト値を算出し、出力する。Ｗ透過率算出部２２は、入力ＲＧＢ信号、及びバックライト値算出部２１から出力されたＲＧＢバックライト値から、各画素におけるＷサブピクセルの透過率（Ｗ透過率）を算出し、出力する。そして、ＲＧＢ透過率算出部２３は、入力ＲＧＢ信号、バックライト値算出部２１から出力されたＲＧＢバックライト値、及びＷ透過率算出部２２から出力されたＷサブピクセル透過率から、各ＲＧＢサブピクセルの透過率（ＲＧＢ透過率）を算出し、出力する。
The backlight
次に、図３に示す出力信号生成部１１の動作の概要を図４のフローチャートを参照して説明する。
Next, an outline of the operation of the
図４のＳ１１は、バックライト値算出部２１によるＲＧＢバックライト値の算出工程である。この工程では、以下の（１）式を満たすＲＧＢバックライト値が算出される。また、（１）式におけるｍｉｎｗ［i］およびおよびｍａｘｗ［i］は、以下の（２），（３）式にて表される。
S11 in FIG. 4 is an RGB backlight value calculation step by the backlight
ｍｉｎｗ［i］≦ｍａｘｗ［i］ …（１）
ｍｉｎｗ［i］＝ｍａｘ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−１，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ−１，
Ｂ［ｉ］／Ｂｂ−１，０） …（２）
ｍａｘｗ［i］＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，
Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１） …（３）
（ただし Ｒｂ＝０ のとき Ｒ［ｉ］／Ｒｂ＝１、Ｇｂ，Ｂｂ も同様）
Ｓ１１にて、ＲＧＢバックライト値が算出されると、Ｓ１２において、注目（処理対象）画素におけるＷ透過率がＷ透過率算出部２２によって算出される。このＷ透過率は、以下の（４）式を満たす任意のＷ透過率であればよいが、例えば、以下の（５）〜（７）式の何れかを用いて算出することができる。
minw [i] ≦ maxw [i] (1)
minw [i] = max (R [i] / Rb-1, G [i] / Gb-1,
B [i] / Bb-1, 0) (2)
maxw [i] = min (R [i] / Rb, G [i] / Gb,
B [i] / Bb, 1) (3)
(However, when Rb = 0, R [i] / Rb = 1, Gb, Bb are also the same)
When the RGB backlight value is calculated in S11, the W transmittance of the target (processing target) pixel is calculated by the W
ｍｉｎｗ［i］≦ｗ［ｉ］≦ｍａｘｗ［i］ …（４）
ｗ［ｉ］＝ｍｉｎｗ［i］ …（５）
ｗ［ｉ］＝（ｍｉｎｗ［i］＋ｍａｘｗ［i］）／２ …（６）
ｗ［ｉ］＝ｍａｘｗ［i］ …（７）
次に、Ｓ１３において、注目（処理対象）画素におけるＲＧＢ透過率がＲＧＢ透過率算出部２３によって算出される。このＲＧＢ透過率は、以下の（８）式を用いて算出することができる。
minw [i] ≦ w [i] ≦ maxw [i] (4)
w [i] = minw [i] (5)
w [i] = (minw [i] + maxw [i]) / 2 (6)
w [i] = maxw [i] (7)
Next, in S <b> 13, the RGB transmittance at the pixel of interest (processing target) is calculated by the
上記Ｓ１２およびＳ１３が、全ての画素に対して実行されるように繰り返し行えば、全ての画素についてＲＧＢＷ透過率を求めることができる。 If S12 and S13 are repeated for all the pixels, the RGBW transmittance can be obtained for all the pixels.
ここで、上記処理手順の意味するところを詳細に説明する。 Here, the meaning of the above processing procedure will be described in detail.
最初に、入力ＲＧＢ信号（Ｒ［ｉ］，Ｇ［ｉ］，Ｂ［ｉ］）、バックライト値（Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂ）、Ｗ透過率（ｗ［ｉ］）、ＲＧＢ透過率（ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］）の関係は、以下の（９）式で表される。 First, input RGB signals (R [i], G [i], B [i]), backlight values (Rb, Gb, Bb), W transmittance (w [i]), RGB transmittance (r [ i], g [i], b [i]) is expressed by the following equation (9).
上記（９）式を変形することで、Ｓ１３でＲＧＢの透過率を算出するための（８）式が導出される。 By modifying the above equation (9), the equation (8) for calculating the RGB transmittance is derived in S13.
次に、ｗ［ｉ］，ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］の範囲は、それぞれ以下の（１０），（１１）式で表される。 Next, the ranges of w [i], r [i], g [i], b [i] are expressed by the following equations (10) and (11), respectively.
０≦ｗ［ｉ］≦１ …（１０） 0 ≦ w [i] ≦ 1 (10)
上記（１１）式に（８）式を代入すると、以下の（１２）式となる。 Substituting equation (8) into equation (11) above yields equation (12) below.
上記（１２）式をさらに変形すると、以下の（１３）式となる。 When the above equation (12) is further modified, the following equation (13) is obtained.
上記（１０）式と（１３）式とをまとめると、以下の（１４）式となる。この（１４）式より、最終的にＳ１２でｗ透過率を算出する（４）式が導出される。すなわち、この（４）式は、ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］が、（９）式を満たすための制約条件となっている。 When the above formula (10) and formula (13) are put together, the following formula (14) is obtained. From this equation (14), the equation (4) for finally calculating the w transmittance in S12 is derived. That is, in this equation (4), r [i], g [i], and b [i] are constraint conditions for satisfying equation (9).
ｍａｘ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−１，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ−１，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ−１，０）
≦ｗ［ｉ］
≦ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１） …（１４）
またｗ［ｉ］の値は、（４）式の範囲内で任意の値を取り得るため、例えば、（５）ないし（７）式のいずれを用いても良く、（４）式を満たす範囲で、それ以外の任意の値を設定しても良い。
max (R [i] / Rb-1, G [i] / Gb-1, B [i] / Bb-1, 0)
≦ w [i]
≦ min (R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb, 1) (14)
Moreover, since the value of w [i] can take any value within the range of the expression (4), for example, any of the expressions (5) to (7) may be used, and the range satisfying the expression (4) Any other value may be set.
最後に、ｗ［ｉ］が存在するためには、すなわち、上記（４）式を満たすｗ［ｉ］が存在するためには、ｍｉｎｗ［i］およびｍａｘｗ［i］が上記（１）式を満たす必要があり、この（１）式がＳ１１でＲｂ，Ｇｂ，Ｂｂを算出するための条件となる。 Finally, in order for w [i] to exist, that is, for w [i] satisfying the above equation (4), minw [i] and maxw [i] must satisfy the above equation (1). This equation (1) is a condition for calculating Rb, Gb, and Bb in S11.
基本的に、ｍｉｎｗ［i］およびｍａｘｗ［i］が（１）式を満たせば、バックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂはどのような値でも良い。すなわち、上記（１）式が満たされれば、各画素の表示データにおけるＲＧＢ成分の少なくとも一部をＷサブピクセルに振り分けることが可能であり、これによってバックライトの発光輝度を落として電力削減の効果が得られることになる。 Basically, the backlight values Rb, Gb, and Bb may be any values as long as minw [i] and maxw [i] satisfy the equation (1). That is, if the above equation (1) is satisfied, it is possible to distribute at least part of the RGB components in the display data of each pixel to the W sub-pixel, thereby reducing the light emission luminance of the backlight and reducing power consumption. Will be obtained.
但し、当然のことではあるが、バックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂは、全ての画素に対して上記（１）式を満たす中でも、その最小の値を求めることが好ましい。最小のＲｂ，Ｇｂ，Ｂｂを求めることができれば、最も効率よくバックライトの消費電力を低減させることができる。 However, as a matter of course, it is preferable that the backlight values Rb, Gb, and Bb are determined to be the smallest value among all the pixels that satisfy the above expression (1). If the minimum Rb, Gb, and Bb can be obtained, the power consumption of the backlight can be reduced most efficiently.
しかしながら、（１）式を満たす最小のＲｂ，Ｇｂ，Ｂｂを求めることは、一種の非線形計画法が必要であり、その解を求めるのが困難である。そこで、続いて説明する第２ないし第４の表示制御方法に示す近似計算による方法、あるいは第５ないし第７の表示制御方法に示す収束計算による方法を用いることで、現実的なバックライト制御が可能となる。 However, obtaining the minimum Rb, Gb, Bb that satisfies the equation (1) requires a kind of nonlinear programming, and it is difficult to find the solution thereof. Therefore, by using the approximate calculation method described in the second to fourth display control methods described later, or the convergence calculation method shown in the fifth to seventh display control methods, realistic backlight control can be performed. It becomes possible.
〔第２の表示制御方法〕
第２の表示制御方法においては、第１の表示制御方法におけるバックライト値算出処理を近似計算によって実現する。第２の表示制御方法を行う場合のバックライト値算出部２１の概略構成を図５に、その動作手順の概要を図６に示す。
[Second display control method]
In the second display control method, the backlight value calculation process in the first display control method is realized by approximate calculation. FIG. 5 shows a schematic configuration of the backlight
尚、第２ないし第７の表示制御方法において、バックライト値が求まった後のＷ透過率算出処理及びＲＧＢ透過率算出処理は、第１の表示制御方法と同様であるため、説明を省略する。 In the second to seventh display control methods, the W transmittance calculation process and the RGB transmittance calculation process after the backlight value is obtained are the same as those in the first display control method, and thus description thereof is omitted. .
図５に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、一時透過率算出部３３、バックライト再計算部３４を備えている。
The backlight
バックライト初期計算部３１は、入力ＲＧＢ信号から、ＲＧＢの各バックライト初期値を算出し、出力する（Ｓ２１）。Ｗ透過率最大値算出部３２は、入力ＲＧＢ信号、及びバックライト初期計算部３１から出力されたＲＧＢバックライト初期値から、Ｗ透過率の最大値を算出し、出力する（Ｓ２２）。一時透過率算出部３３は、入力ＲＧＢ信号、バックライト初期計算部３１から出力されたＲＧＢバックライト初期値、及びＷ透過率最大値算出部３２から出力されたＷ透過率の最大値から、各画素の一時的なＲＧＢＷ透過率を算出し、出力する（Ｓ２３）。そして、バックライト再計算部３４は、バックライト初期計算部３１から出力されたＲＧＢバックライト初期値、及び一時透過率算出部３２から出力された各画素の一時的なＲＧＢＷ透過率から、最終的なＲＧＢバックライト値を算出し、出力する（Ｓ２４）。
The backlight
次に、図５に示すバックライト値算出部２１の動作の概要を図６のフローチャートを参照して説明する。
Next, an outline of the operation of the backlight
まず、Ｓ２１では、バックライト初期計算部３１において、バックライト初期値を以下の（１５）式を用いて算出する。
First, in S21, the backlight
ここで、バックライト値の取り得る値の範囲は、以下の（１６）式となる。 Here, the range of values that the backlight value can take is expressed by the following equation (16).
例えば、一組のバックライトに対応する表示領域内の各画素が全く同色の場合、ＲＧＢサブピクセルとＷサブピクセルで、該領域内のＲＧＢ最大値（ｍａｘＲ，ｍａｘＧ，ｍａｘＢ）を完全に折半でき、Ｒｂ，Ｇｂ，ＢｂはそれぞれｍａｘＲ／２，ｍａｘＧ／２，ｍａｘＢ／２となる。この場合、与えられるｍａｘＲ，ｍａｘＧ，ｍａｘＢに対して、最小のバックライト値（バックライト最小値）が得られる。 For example, if each pixel in the display area corresponding to a set of backlights is exactly the same color, the RGB maximum value (maxR, maxG, maxB) in the area can be completely divided by the RGB subpixel and the W subpixel. , Rb, Gb, and Bb are maxR / 2, maxG / 2, and maxB / 2, respectively. In this case, a minimum backlight value (backlight minimum value) is obtained for given maxR, maxG, and maxB.
一方、一組のバックライトに対応する表示領域内の各画素が全く異なる色の場合、ＷサブピクセルにＲＧＢ輝度値を分担できないこともありうる。このような場合、Ｒｂ，Ｇｂ，ＢｂはそれぞれｍａｘＲ，ｍａｘＧ，ｍａｘＢとなり、与えられるｍａｘＲ，ｍａｘＧ，ｍａｘＢに対して最大のバックライト値（バックライト最大値）となる。これは、Ｓ２１ではバックライト最大値をバックライト初期値に設定しておき、続くＳ２２ないしＳ２４で、このバックライト値を下げる方向に制御するためである。 On the other hand, when each pixel in the display area corresponding to a set of backlights has a completely different color, the RGB luminance value may not be shared by the W sub-pixel. In such a case, Rb, Gb, and Bb are maxR, maxG, and maxB, respectively, and are the maximum backlight value (backlight maximum value) for given maxR, maxG, and maxB. This is because the backlight maximum value is set to the backlight initial value in S21 and the backlight value is controlled to decrease in subsequent S22 to S24.
次に、Ｓ２２では、Ｗ透過率最大値算出部３２において、注目画素におけるＷ透過率の最大値を（３）式を用いて算出する。
Next, in S22, the W transmittance maximum
次に、Ｓ２３では、一時透過率算出部３３において、注目画素における一時透過率を算出する。このとき、一時Ｗ透過率ｗ［ｉ］の算出には以下の（１７）式が用いられ、一時ＲＧＢ透過率の算出には（８）式が用いられる。
Next, in S23, the temporary
ｗ［ｉ］＝ｍｉｎ（ｍａｘｗ［ｉ］，０．５） …（１７）
Ｓ２３の処理において、上記（１７）式は、ＲＧＢＷ全ての透過率の最大値をできるだけ小さく抑えると共に、Ｗサブピクセルにできるだけ多くの光を透過させるために、一時Ｗ透過率をできる限り０．５に近づけることを意味している。この処理により、後述する（１８）式におけるＲＧＢＷ透過率最大値（ｒｇｂｗｍａｘ）が、なるべく小さくなるように、一時ｗ透過率が制御される。
w [i] = min (maxw [i], 0.5) (17)
In the processing of S23, the above equation (17) is used to minimize the maximum transmittance of all RGBWs as much as possible and to transmit as much light as possible to the W sub-pixel as much as possible to reduce the temporary W transmittance to 0.5. Means close to. By this processing, the temporary w transmittance is controlled so that the RGBW transmittance maximum value (rgbwmax) in the equation (18) described later becomes as small as possible.
次に、Ｓ２４の処理において、バックライト再計算部３４において、ＲＧＢＷ透過率最大値を以下の（１８）式を用いて求めた後、最終的なバックライト値を以下の（１９）式を用いて算出する。
Next, in the process of S24, the
上記（１９）式は、バックライトに対応する表示領域内の全サブピクセルの透過率の中で、最も高い透過率が１となるよう、バックライト値を調整する（バックライト値を下げる）ことを意味する。 The above equation (19) is to adjust the backlight value (lower the backlight value) so that the highest transmittance is 1 among the transmittances of all the subpixels in the display area corresponding to the backlight. Means.
こうして、最終的なＲＧＢバックライト値が求まれば、各画素における最終的なｗ透過率ｗ［ｉ］は、その最終的なＲＧＢバックライト値に対して上記（４）式を満たしさえすれば任意に設定可能である。このため、例えば、上記（５）〜（７）式の何れかを用いてｗ透過率ｗ［ｉ］を求めればよい。また、最終的なＲＧＢバックライト値およびｗ透過率ｗ［ｉ］が求まれば、上記（８）式を用いて最終的なＲＧＢ透過率ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］、ｂ［ｉ］を求めることができる。このことは、後述する第３ないし第６の表示制御方法においても同じである。 Thus, if the final RGB backlight value is obtained, the final w transmittance w [i] in each pixel only needs to satisfy the above equation (4) for the final RGB backlight value. It can be set arbitrarily. Therefore, for example, the w transmittance w [i] may be obtained using any one of the above formulas (5) to (7). When the final RGB backlight value and w transmittance w [i] are obtained, the final RGB transmittances r [i], g [i], b [i] are calculated using the above equation (8). Can be requested. This is the same in the third to sixth display control methods described later.
〔第３の表示制御方法〕
第３の表示制御方法においては、第１の表示制御方法におけるバックライト値算出処理を近似計算によって実現する。ただし、この近似計算の手法が、第２の表示制御方法とは異なっている。尚、第２の表示制御方法と同一の処理部、及び処理ステップに対しては、同一の部材番号およびステップ番号を振ると共に、その詳細な説明は省略する。第３の表示制御方法を行う場合のバックライト値算出部２１の概略構成を図７に、その動作手順の概要を図８に示す。
[Third display control method]
In the third display control method, the backlight value calculation processing in the first display control method is realized by approximate calculation. However, this approximate calculation method is different from the second display control method. Note that the same member numbers and step numbers are assigned to the same processing units and processing steps as those in the second display control method, and detailed descriptions thereof are omitted. FIG. 7 shows a schematic configuration of the backlight
図７に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、バックライト再計算部４３を備えている。
The backlight
バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２は、第２の表示制御方法と同様に、ＲＧＢバックライト初期値、およびＷ透過率最大値を算出し、バックライト再計算部４３へ出力する。
Similarly to the second display control method, the backlight
バックライト再計算部４３は、入力ＲＧＢ信号、ＲＧＢバックライト初期値、およびＷ透過率最大値から、最終的なＲＧＢバックライト値を算出し、出力する。
The
次に、図７に示すバックライト値算出部２１の動作の概要を図８のフローチャートを参照して説明する。
Next, an outline of the operation of the backlight
まず、Ｓ２１では、バックライト初期計算部３１において、バックライト初期値を（１５）式を用いて算出する。すなわち、第３の表示制御方法においても、Ｓ２１ではバックライト最大値をバックライト初期値に設定しておき、続くＳ２２，Ｓ３３，Ｓ３４で、このバックライト値を下げる方向に制御する。
First, in S21, the backlight
Ｓ２２では、Ｗ透過率最大値算出部３２において、注目画素におけるＷ透過率の最大値を（３）式を用いて算出する。
In S <b> 22, the W transmittance maximum
次に、Ｓ３３では、バックライト再計算部４３において、注目画素におけるバックライト候補値を以下の（２０）式、あるいは（２１）式を用いて算出する。このとき、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−ｍａｘｗ［ｉ］≦１であれば（２０）式が、そうでなければ（２１）式が用いられる。
Next, in S33, the
Ｒｂ［ｉ］＝Ｒ［ｉ］／（ｍａｘｗ［ｉ］＋１） …（２０）
Ｒｂ［ｉ］＝Ｒｂ …（２１）
ここで、（２０）式の意味について、以下に説明する。
Rb [i] = R [i] / (maxw [i] +1) (20)
Rb [i] = Rb (21)
Here, the meaning of the equation (20) will be described below.
まず、（２）式ないし（３）式より、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１の最大値と最小値との差が１以下であれば、（１）式が成り立ち、ｗ［ｉ］が存在し得る。 First, from the equations (2) to (3), if the difference between the maximum value and the minimum value of R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb, 1 is 1 or less, , (1) holds, and w [i] may exist.
バックライトが初期値（バックライト最大値）の場合、上記の差は、１以下となっているが、バックライト値を下げるにつれて１に近づく。そして、いずれかの画素において、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１の最大値と最小値との差がちょうど１となったとき、バックライト値は最適（最小）になる。 When the backlight is an initial value (backlight maximum value), the above difference is 1 or less, but approaches 1 as the backlight value is lowered. When the difference between the maximum value and the minimum value of R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb, 1 is exactly 1 in any pixel, the backlight value Becomes optimal (minimum).
一方、（２０）式を変形すると、以下の（２２）式となる。 On the other hand, when the equation (20) is modified, the following equation (22) is obtained.
Ｒ［ｉ］／Ｒｂ［ｉ］＝ｍａｘｗ［ｉ］＋１
＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，
Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１）＋１ …（２２）
すなわち（２０）式は、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１の最小値と最大値との差が１となるように、バックライト値を補正することで、Ｒバックライト値を最適値に近づけることを意味する。
R [i] / Rb [i] = maxw [i] +1
= Min (R [i] / Rb, G [i] / Gb,
B [i] / Bb, 1) +1 (22)
That is, the equation (20) corrects the backlight value so that the difference between the minimum value and the maximum value of R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb, 1 is 1. This means that the R backlight value approaches the optimum value.
尚、上記説明においては、バックライト初期値の算出に（１５）式を用いている。この場合、Ｒ［ｉ］／Ｒｂがとり得る最大値は１、一方、ｍａｘｗ［ｉ］がとり得る最小値は０となる。このため、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−ｍａｘｗ［ｉ］≦１となる。 In the above description, equation (15) is used to calculate the backlight initial value. In this case, the maximum value that R [i] / Rb can take is 1, while the minimum value that maxw [i] can take is 0. Therefore, R [i] / Rb−maxw [i] ≦ 1.
すなわち、バックライト初期値として、（１５）式を用いている限りは、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−ｍａｘｗ［ｉ］＞１にはなり得ず、Ｓ３３におけるバックライト候補値の算出に（２１）式が用いられることは無い。但し、バックライト初期値の算出には、必ずしも（１５）式を用いる必要は無く、（１５）式を用いない場合を考慮し、ここでは（２１）式を示している。 That is, as long as the equation (15) is used as the backlight initial value, R [i] / Rb−maxw [i]> 1 cannot be satisfied, and the backlight candidate value is calculated in S33 (21). The formula is never used. However, it is not always necessary to use the formula (15) for the calculation of the backlight initial value, and the formula (21) is shown here in consideration of the case where the formula (15) is not used.
上記（２０）式および（２１）式は、Ｒのバックライト候補値を算出する式であるが、ＧおよびＢのバックライト候補値も同様の式によって求められる。そして、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１の最小値と最大値との差が１となるように、Ｒバックライト値を補正したとしても、同様の手法にてＧ，Ｂバックライト値を補正すれば、これらの補正結果が相関して作用する。すなわち、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１の最小値（ｍａｘｗ［ｉ］）が上昇することで、ＲＧＢバックライト値の全てを補正した後では、実際には上記の差が１にならない場合が多く、第３の表示制御方法で求められるＲＧＢバックライト値も近似値となる。 The above formulas (20) and (21) are formulas for calculating the R backlight candidate value, but the G and B backlight candidate values are also obtained by the same formula. Even if the R backlight value is corrected so that the difference between the minimum value and the maximum value of R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb, 1 is 1, If the G and B backlight values are corrected by the same method, these correction results act in a correlated manner. That is, after the minimum value (maxw [i]) of R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb, 1 is increased, after all the RGB backlight values are corrected, Actually, in many cases, the above difference does not become 1, and the RGB backlight value obtained by the third display control method is also an approximate value.
次に、Ｓ３４では、バックライト再計算部４３において、最終的なＲＧＢバックライト値を、以下の（２３）式を用いて算出する。
Next, in S34, the
〔第４の表示制御方法〕
第４の表示制御方法は、上記第２の表示制御方法と第３の表示制御方法とを組み合わせたものである。尚、第２または第３の表示制御方法と同一の処理部、及び処理ステップに対しては、同一の部材番号およびステップ番号を振ると共に、その詳細な説明は省略する。第４の表示制御方法を行う場合のバックライト値算出部２１の概略構成を図９に、その動作手順の概要を図１０に示す。
[Fourth Display Control Method]
The fourth display control method is a combination of the second display control method and the third display control method. Note that the same member numbers and step numbers are assigned to the same processing units and processing steps as in the second or third display control method, and the detailed description thereof is omitted. FIG. 9 shows a schematic configuration of the backlight
図９に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、一時透過率算出部３３、第１バックライト再計算部５１、第２バックライト再計算部５２、およびバックライト値選択部５３を備えている。
The backlight
第１バックライト再計算部５１は、図５におけるバックライト再計算部３４と同様の手法でもって、ＲＧＢバックライト値を算出する。また、第２バックライト再計算部５２は、図７におけるバックライト再計算部４３と同様の手法でもって、ＲＧＢバックライト値を算出する。
The first
すなわち、図９に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、一時透過率算出部３３、および第１バックライト再計算部５１によって、第２の表示制御方法を用いたＲＧＢバックライト値（第１ＲＧＢバックライト値）の算出を行う（Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４）。また、上記バックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、および第２バックライト再計算部５２によって、第３の表示制御方法を用いたＲＧＢバックライト値（第２ＲＧＢバックライト値）の算出を行う（Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ３３→Ｓ３４）。
That is, the backlight
第１バックライト再計算部５１において求められた第１ＲＧＢバックライト値と、第２バックライト再計算部５２において求められた第２ＲＧＢバックライト値とは、バックライト値選択部５３に送られる。バックライト値選択部５３は、第１ＲＧＢバックライト値と第２ＲＧＢバックライト値とを比較し、いずれか小さい方の値を最終的なＲＧＢバックライト値として決定する。
The first RGB backlight value obtained by the first
バックライト値選択部５３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分ごとに小さい方の値を選択しても良いし、ＲＧＢの組として第１ＲＧＢバックライト値および第２ＲＧＢバックライト値の何れかを選択してもよい。ＲＧＢの組として第１ＲＧＢバックライト値および第２ＲＧＢバックライト値の何れかを選択する場合には、第１ＲＧＢバックライト値および第２ＲＧＢバックライト値のそれぞれにおいてＲ，Ｇ，Ｂの各バックライト値を合計し、その合計値を比較していずれか小さい方を選択すればよい。
The backlight
ここで、第２の表示制御方法バックライト値の削減効果と第３の表示制御方法によるバックライト値の削減効果とを比較する。 Here, the effect of reducing the backlight value by the second display control method is compared with the effect of reducing the backlight value by the third display control method.
図１１および図１２は、ある表示データに対して、従来の方法（特許文献２：ＲＧＢバックライトおよびＲＧＢサブピクセル）、第２の表示制御方法、第３の表示制御方法を用いた、ＲＧＢバックライト値と透過率との算出例である。ここでは、説明を簡略化するために、表示領域を４画素としている。 11 and 12 show an RGB back using a conventional method (Patent Document 2: RGB backlight and RGB subpixel), a second display control method, and a third display control method for certain display data. It is an example of calculation of a light value and a transmittance. Here, in order to simplify the description, the display area is four pixels.
図１１（ａ）は、領域内画素の色相関が高い場合の表示データ例である。そして、この表示データ例に対して、図１１（ｂ）は従来の方法を用いた算出結果、図１１（ｃ）は第２の表示制御方法を用いた算出結果、図１１（ｄ）は第３の表示制御方法を用いた算出結果を示している。
FIG. 11A is an example of display data when the color correlation of the pixels in the region is high. For this display data example, FIG. 11 (b) shows a calculation result using the conventional method, FIG. 11 (c) shows a calculation result using the second display control method, and FIG. 3 shows a calculation result using the
図１１（ｃ）および図１１（ｄ）の算出結果を図１１（ｂ）の算出結果と比較すると、何れもバックライト値は小さくなっており、第２の表示制御方法および第３の表示制御方法の何れの方法によっても、バックライト値の低減効果があることが分かる。 When the calculation results of FIG. 11C and FIG. 11D are compared with the calculation result of FIG. 11B, the backlight value is small, and the second display control method and the third display control are performed. It can be seen that any of the methods has an effect of reducing the backlight value.
また、図１１（ｃ）の算出結果と図１１（ｄ）の算出結果とを比較すると、図１１（ｃ）の算出結果の方が、Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂの全てにおいて値が小さい。これより、領域内画素の色相関が高い場合には、第３の表示制御方法よりも第２の表示制御方法の方が有効であると言える。 Further, when the calculation result of FIG. 11C is compared with the calculation result of FIG. 11D, the calculation result of FIG. 11C has a smaller value in all of Rb, Gb, and Bb. Thus, when the color correlation of the pixels in the region is high, it can be said that the second display control method is more effective than the third display control method.
次に、図１２（ａ）は、領域内画素の色相関が低い場合の表示データ例である。そして、この表示データ例に対して、図１２（ｂ）は従来の方法を用いた算出結果、図１２（ｃ）は第２の表示制御方法を用いた算出結果、図１２（ｄ）は第３の表示制御方法を用いた算出結果を示している。
Next, FIG. 12A is an example of display data when the color correlation of the pixels in the region is low. For this display data example, FIG. 12B shows the calculation result using the conventional method, FIG. 12C shows the calculation result using the second display control method, and FIG. 3 shows a calculation result using the
図１２（ｃ）および図１２（ｄ）の算出結果を図１２（ｂ）の算出結果と比較すると、何れもバックライト値は小さくなっており、第２の表示制御方法および第３の表示制御方法の何れの方法によっても、バックライト値の低減効果があることが分かる。 When the calculation results of FIG. 12C and FIG. 12D are compared with the calculation result of FIG. 12B, the backlight value is small, and the second display control method and the third display control are performed. It can be seen that any of the methods has an effect of reducing the backlight value.
また、図１２（ｃ）の算出結果と図１２（ｄ）の算出結果とを比較すると、Ｒｂ，Ｇｂについては大差は無いが、Ｂｂについては図１２（ｄ）の算出結果の方が値が大幅に小さくなっている。これより、領域内画素の色相関が低い場合には、第２の表示制御方法よりも第３の表示制御方法の方が有効であると言える。 Further, when the calculation result of FIG. 12C is compared with the calculation result of FIG. 12D, there is no large difference between Rb and Gb, but the calculation result of FIG. It is significantly smaller. Accordingly, it can be said that the third display control method is more effective than the second display control method when the color correlation of the pixels in the region is low.
第４の表示制御方法を用いた液晶表示装置では、第２の表示制御方法および第３の表示制御方法の両方によってバックライト値を算出し、結果の良い方を選択できるため、表示データの内容に関わらす、最適な表示制御を行うことができる。 In the liquid crystal display device using the fourth display control method, the backlight value can be calculated by both the second display control method and the third display control method, and the better result can be selected. It is possible to perform optimal display control related to the above.
〔第５の表示制御方法〕
第５の表示制御方法は、上記第３の表示制御方法において、バックライト値算出処理の近似計算を繰り返し行って収束させる方法である。尚、第３の表示制御方法と同一の処理部、及び処理ステップに対しては、同一の部材番号およびステップ番号を振ると共に、その詳細な説明は省略する。第５の表示制御方法を行う場合のバックライト値算出部２１の概略構成を図１３に、その動作手順の概要を図１４に示す。
[Fifth display control method]
The fifth display control method is a method in which the approximate calculation of the backlight value calculation process is repeatedly performed and converged in the third display control method. Note that the same member numbers and step numbers are assigned to the same processing units and processing steps as those in the third display control method, and detailed descriptions thereof are omitted. FIG. 13 shows a schematic configuration of the backlight
図１３に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、バックライト再計算部４３、および収束判定部６１を備えている。
The backlight
バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、バックライト再計算部４３の処理は、第３の表示制御方法と同じである（Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ３３→Ｓ３４）。バックライト再計算部４３から出力されたＲＧＢバックライト値は、収束判定部６１に送られて収束したかどうかが判断される（Ｓ５１）。このとき、収束していると判断されれば、その値が最終的なＲＧＢバックライト値となるが、収束していなければ、その時のＲＧＢバックライト値はＷ透過率最大値算出部３２に送られて、再度Ｓ２２，Ｓ３３，Ｓ３４の処理が繰り返される。
The processes of the backlight
すなわち、上記第３の表示制御方法では、Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１の最小値と最大値との差が１となるように（Ｇ，Ｂについても同様に）ＲＧＢバックライト値を補正するが、１回の計算では、実際には上記の差が１にならない場合が多い。このため、上記の差が１に収束するように近似計算の処理を繰り返せば、第３の表示制御方法よりも精度よく、ＲＧＢバックライト値が求められる。 That is, in the third display control method, the difference between the minimum value and the maximum value of R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb, 1 is 1 (G Similarly, the RGB backlight value is corrected. However, in many cases, the difference is not actually 1 in one calculation. Therefore, if the approximate calculation process is repeated so that the above difference converges to 1, the RGB backlight value can be obtained with higher accuracy than the third display control method.
収束判定部６１は、例えば、前回のＲＧＢバックライト値と新たに計算されたＲＧＢバックリライト値との差を計算し、この差が指定許容誤差以内であれば収束したと判断することができる。この方法では、例えば、以下の（２４）式が満たされれば、計算が収束したと見なされる。
The
あるいは、近似計算の繰り返し回数を計測し、所定回数の繰り返し計算が行われたことをもって収束したと見なしても良い。 Alternatively, the number of repetitions of the approximate calculation may be measured, and it may be considered that the convergence has occurred when a predetermined number of repetitions have been performed.
図１５は、ある画像（１画素２４ｂｉｔ、７２０×４８０画素）において第５の表示制御方法を用いて求められるバックライト値の推移を表したグラフである。尚、このグラフにおいて、処理回数０のバックライト値は、バックライト初期値（バックライト最大値）を表している。 FIG. 15 is a graph showing the transition of the backlight value obtained by using the fifth display control method in a certain image (1 pixel 24 bits, 720 × 480 pixels). In this graph, the backlight value with the processing count of 0 represents the backlight initial value (backlight maximum value).
図１５に示されるように、１回目の処理で、バックライト値が急激に低下している。すなわち、近似計算で最適値（最小値）に近いバックライト値を得ることができるので、通常は１回の近似計算で十分であると考えられる。但し、より大きな低消費電力が要求される場合や、処理時間がそれほど問題にならない場合は、第５の表示制御方法による収束計算を行うことで、最小のバックライト値を得ることができる。 As shown in FIG. 15, the backlight value rapidly decreases in the first process. That is, since a backlight value close to the optimum value (minimum value) can be obtained by approximation calculation, it is considered that one approximation calculation is usually sufficient. However, when higher power consumption is required or when processing time is not a problem, the minimum backlight value can be obtained by performing convergence calculation using the fifth display control method.
〔第６の表示制御方法〕
第６の表示制御方法は、上記第２の表示制御方法と第４の表示制御方法と第５の表示制御方法とを組み合わせたものである。尚、第２、第４または第５の表示制御方法と同一の処理部、及び処理ステップに対しては、同一の部材番号およびステップ番号を振ると共に、その詳細な説明は省略する。第６の表示制御方法を行う場合のバックライト値算出部２１の概略構成を図１６に、その動作手順の概要を図１７に示す。
[Sixth display control method]
The sixth display control method is a combination of the second display control method, the fourth display control method, and the fifth display control method. Note that the same member numbers and step numbers are assigned to the same processing units and processing steps as those in the second, fourth, or fifth display control method, and detailed descriptions thereof are omitted. FIG. 16 shows a schematic configuration of the backlight
図１６に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、一時透過率算出部３３、第１バックライト再計算部５１、第２バックライト再計算部５２、バックライト値選択部５３、および収束判定部６１を備えている。
The backlight
図１６に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、一時透過率算出部３３、および第１バックライト再計算部５１によって、第２の表示制御方法を用いたＲＧＢバックライト値（第１ＲＧＢバックライト値）の算出を行う（Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４）。
The backlight
また、上記バックライト値算出部２１においては、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、第２バックライト再計算部５２、および収束判定部６１によって第５の表示制御方法を用いたＲＧＢバックライト値（第２ＲＧＢバックライト値）を行う。
In the backlight
但し、一回目の計算（Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ３３→Ｓ３４）によって求められる第２ＲＧＢバックライト値は、バックライト値選択部５３によって第１ＲＧＢバックライト値と比較され、より小さい方の値が選択される（Ｓ４１）。そして、２回目以降の収束計算においては、バックライト値選択部５３にて選択されたＲＧＢバックライト値が用いられる（Ｓ６１→Ｓ６２→Ｓ６３→Ｓ５１）。
However, the second RGB backlight value obtained by the first calculation (S21 → S22 → S33 → S34) is compared with the first RGB backlight value by the backlight
すなわち、第６の表示制御方法は、第５の表示制御方法における１回目のバックライト値算出に、第４の表示制御方法におけるバックライト値選択を適用したものである。これにより、第６の表示制御方法は、画像データの内容によっては第５の表示制御方法よりも少ない計算回数でバックライト値が収束することが期待できる。 That is, in the sixth display control method, the backlight value selection in the fourth display control method is applied to the first backlight value calculation in the fifth display control method. Thus, the sixth display control method can be expected to converge the backlight value with a smaller number of calculations than the fifth display control method depending on the content of the image data.
図１８は、ある画像（１画素２４ｂｉｔ、７２０×４８０画素、図１５のグラフで用いたものと同じ画像）において第６の表示制御方法を用いて求められるバックライト値の推移を表したグラフである。尚、このグラフにおいて、処理回数０のバックライト値は、バックライト初期値（バックライト最大値）を表している。図１８に示されるように、１回目の処理で、バックライト値が急激に低下しており、その低下量は図１５に示すグラフよりも大きくなっている。 FIG. 18 is a graph showing the transition of the backlight value obtained by using the sixth display control method in a certain image (1 pixel 24 bits, 720 × 480 pixels, the same image as that used in the graph of FIG. 15). is there. In this graph, the backlight value with the processing count of 0 represents the backlight initial value (backlight maximum value). As illustrated in FIG. 18, the backlight value is rapidly decreased in the first process, and the amount of decrease is larger than that in the graph illustrated in FIG. 15.
〔第７の表示制御方法〕
第７の表示制御方法は、上記第２の表示制御方法と第５の表示制御方法とを組み合わせたものである。すなわち収束計算の中で、初回のバックライト値算出のみ、第２の表示制御方法を用い、２回目以降のバックライト値算出には、第５の表示制御方法を用いる。尚、第２または第５の表示制御方法と同一の処理部、及び処理ステップに対しては、同一の部材番号およびステップ番号を振ると共に、その詳細な説明は省略する。第７の表示制御方法を行う場合のバックライト値算出部２１の概略構成を図１９に、その動作手順の概要を図２０に示す。
[Seventh display control method]
The seventh display control method is a combination of the second display control method and the fifth display control method. That is, in the convergence calculation, the second display control method is used only for the first backlight value calculation, and the fifth display control method is used for the second and subsequent backlight value calculations. Note that the same member numbers and step numbers are assigned to the same processing units and processing steps as those in the second or fifth display control method, and detailed descriptions thereof are omitted. FIG. 19 shows a schematic configuration of the backlight
図１９に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、一時透過率算出部３３、第１バックライト再計算部５１、第２バックライト再計算部５２、および収束判定部６１を備えている。
The backlight
図１９に示すバックライト値算出部２１は、バックライト初期計算部３１、Ｗ透過率最大値算出部３２、一時透過率算出部３３、および第１バックライト再計算部５１によって、第２の表示制御方法を用いたＲＧＢバックライト値（第１ＲＧＢバックライト値）の算出を行う（Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４）。この第１ＲＧＢバックライト値は、第２ＲＧＢバックライトの収束計算における初回計算で使用される中間バックライト値として、第２バックライト再計算部５２へ送られる。
The backlight
また、上記バックライト値算出部２１においては、Ｗ透過率最大値算出部３２、第２バックライト再計算部５２、および収束判定部６１によって第５の表示制御方法を用いたＲＧＢバックライト値（第２ＲＧＢバックライト値）の算出を行う（Ｓ６１→Ｓ６２→Ｓ６３→Ｓ５１）。
In the backlight
すなわち、第７の表示制御方法は、第５の表示制御方法におけるバックライト初期値算出に、第２の表示制御方法におけるバックライト値算出を適用したものである。これにより、第７の表示制御方法は、画像データの内容によっては第５の表示制御方法よりも少ない計算回数でバックライト値が収束することが期待できる。 In other words, the seventh display control method applies the backlight value calculation in the second display control method to the backlight initial value calculation in the fifth display control method. Thus, the seventh display control method can be expected to converge the backlight value with a smaller number of calculations than the fifth display control method depending on the content of the image data.
本液晶表示装置において、バックライト１５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１３の表示画面全体に対して一組のバックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを対応させた構成となっており、上述した第１ないし第７の表示制御方法の説明においても、このような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１３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、複数組のバックライトを備えた構成としても良い。
In the present liquid crystal display device, basically, one backlight 15 is provided for a plurality of pixels. For this reason, for example, the liquid crystal display device shown in FIG. 1 has a configuration in which a set of backlights 15R, 15G, and 15B is associated with the entire display screen of the
図２１は、１枚の表示領域に対し２組のＲＧＢ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。 FIG. 21 shows an example having two sets of RGB backlights for one display area, but the number of backlights is not limited.
図２１は、出力信号生成部１１、液晶パネル制御部１２、Ｒバックライト制御部１４Ｒ、Ｇバックライト制御部１４Ｇ、Ｂバックライト制御部１４Ｂを領域の数だけ備えた場合の構成例である。さらに、図２１に示す液晶表示装置は、入力信号分割部７１を有している。
FIG. 21 is a configuration example when the output
この構成では、入力された入力信号Ｒ[ｉ]，Ｇ[ｉ]，Ｂ[ｉ]（ｉ＝１，２，…，Ｎｐ）は、入力信号分割部７１によって、対応するバックライト領域（一組のバックライトが照射する領域をバックライト領域と称する）に応じてＮｐ／２個ずつの信号に分けられ、それぞれの分けられたＮｐ／２個のＲ[ｊ]，Ｇ[ｊ]，Ｂ[ｊ]（ｊ＝１，２，…，Ｎｐ／２）を出力信号生成部１１ａ，１１ｂに振り分ける。出力信号生成部１１ａ，１１ｂ、液晶パネル制御部１２ａ，１２ｂ、バックライト制御部１４Ｒａ，１４Ｇａ，１４Ｂａ，１４Ｒｂ，１４Ｇｂ，１４Ｂｂの処理は、図１における出力信号生成部１１、液晶パネル制御部１２、バックライト制御部１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂと同じである。これにより、液晶パネル１３およびバックライト１５Ｒａ，１５Ｇａ，１５Ｂａ，１５Ｒｂ，１５Ｇｂ，１５Ｂｂを領域分割した形態にて駆動することができる。尚、バックライト１５Ｒａ，１５Ｇａ，１５Ｂａ，１５Ｒｂ，１５Ｇｂ，１５Ｂｂのそれぞれは、ＲＧＢのそれぞれの光源を独立に備えており、ＲＧＢの各色の輝度を独立に調整可能なカラーバックライトである。
In this configuration, the input signals R [i], G [i], B [i] (i = 1, 2,..., Np) are input by the input
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２１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。 A general image has a property that colors similar to those in a neighboring region continue. For this reason, as in the configuration shown in FIG. 21, by dividing the backlight region, the backlight of the backlight region where dark pixels are gathered can be made darker. As a result, it is possible to reduce the overall backlight power consumption when the backlight is divided rather than when the backlight is not divided.
上記出力信号生成部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。
The processing of the output
図２２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８１、入出力装置８５で構成されている。また、パソコン本体８１は、ＣＰＵ８２、メモリ８３、入出力インタフェース８４を備えている。入出力装置８５は、記憶媒体８６を備えている。
FIG. 22 is a diagram showing a system configuration when the above processing is realized by software. The system includes a personal computer
まずＣＰＵ８２は、入出力インタフェース８４を介して、入出力装置８５を制御し、記憶媒体８６から出力信号生成プログラム、パラメータファイル（バックライト値算出手段を選択する指標や、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８３に格納する。
First, the
さらに、ＣＰＵ８２は、メモリ８３から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、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第１ないし第７の表示制御方法のいずれかの手段による出力信号生成を行った後、入出力インタフェース８４を介して、入出力装置８５を制御し、出力信号生成後のＲＧＢバックライト値、及びＲＧＢＷ透過率を記憶媒体８６に出力する。
Further, the
あるいは、図２３のように、入出力インタフェース８４を介して、出力信号生成後のＲＧＢ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１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ、液晶パネル制御部１２に出力することで、バックライト１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ、及び液晶パネル１３を制御して、実際に画像を表示させることもできる。
Alternatively, as shown in FIG. 23, the RGB backlight value and the RGBW transmittance after the generation of the output signal are input to the
このように、上記システムでは、パソコン上で第１ないし第７の表示制御方法のいずれかの手段による出力信号生成を行うことができる。これにより、実際に出力信号生成部を試作する前に、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。 Thus, in the system described above, the output signal can be generated by any one of the first to seventh display control methods on the personal computer. This makes it possible to confirm the validity of the output signal generation method and the effect of reducing the backlight value before actually producing a prototype of the output signal generation unit.
１１ 出力信号生成部
１２ ＲＧＢＷ液晶パネル制御部（液晶パネル制御部）
１３ ＲＧＢＷ液晶パネル（液晶パネル）
１４Ｒ・１４Ｒａ・１４Ｒｂ Ｒバックライト制御部
１４Ｇ・１４Ｇａ・１４Ｇｂ Ｇバックライト制御部
１４Ｂ・１４Ｂａ・１４Ｂｂ Ｂバックライト制御部
１５Ｒ・１５Ｒａ・１５Ｒｂ Ｒバックライト（カラーアクティブバックライト）
１５Ｇ・１５Ｇａ・１５Ｇｂ Ｇバックライト（カラーアクティブバックライト）
１５Ｂ・１５Ｂａ・１５Ｂｂ Ｂバックライト（カラーアクティブバックライト）
２１ バックライト値算出部（バックライト値設定部）
２２ Ｗ透過率算出部（Ｗ透過率設定部）
２３ ＲＧＢ透過率算出部
３１ バックライト初期計算部（初期バックライト値設定部，バックライト候補値算出部）
３２ Ｗ透過率最大値算出部（Ｗ透過率算出部）
３３ 一時透過率算出部（Ｗ透過率算出部，ＲＧＢ透過率算出部）
３４ バックライト再計算部
４３ バックライト再計算部（バックライト候補値算出部）
５１ 第１バックライト再計算部
５２ 第２バックライト再計算部
５３ バックライト値選択部
６１ 収束判定部
７１ 入力信号分割部
８１ パソコン本体
８２ ＣＰＵ
８３ メモリ
８４ 入出力インタフェース
８５ 入出力装置
８６ 記憶媒体
11 Output
13 RGBW liquid crystal panel (liquid crystal panel)
14R / 14Ra / 14Rb R
15G / 15Ga / 15Gb G backlight (color active backlight)
15B / 15Ba / 15Bb B backlight (color active backlight)
21 Backlight value calculation unit (backlight value setting unit)
22 W transmittance calculation unit (W transmittance setting unit)
23 RGB
32 W transmittance maximum value calculation unit (W transmittance calculation unit)
33 Temporary transmittance calculator (W transmittance calculator, RGB transmittance calculator)
34
51 1st
83
Claims (11)
ＲＧＢのそれぞれの光源を備えており、ＲＧＢの各色の発光輝度を独立に調整可能なカラーアクティブバックライトとを備えていることを特徴とする透過型液晶表示装置。 A liquid crystal panel in which one pixel is divided into four sub-pixels of R (red), G (green), B (blue), and W (colorless);
A transmissive liquid crystal display device comprising a RGB color light source and a color active backlight capable of independently adjusting the emission luminance of each color of RGB.
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請求項１に記載の透過型液晶表示装置。 R, G, and B backlight values in the active backlight are calculated from input signals that are RGB signals, and transmittance signals of R, G, B, and W subpixels in each pixel of the liquid crystal panel are calculated. An output signal generator for generating
A liquid crystal panel control unit that drives and controls the liquid crystal panel based on the transmittance signal generated by the output signal generation unit;
The transmissive liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a backlight control unit that controls light emission luminance of the backlight based on the backlight value calculated by the output signal generation unit.
ｍｉｎｗ［ｉ］＝ｍａｘ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−１，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ−１，
Ｂ［ｉ］／Ｂｂ−１，０）
ｍａｘｗ［ｉ］＝ｍｉｎ（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，
Ｂ［ｉ］／Ｂｂ，１）
（ただし Ｒｂ＝０ のとき Ｒ［ｉ］／Ｒｂ＝１、Ｇｂ，Ｂｂも同様）
とすれば、
上記出力信号生成部は、
ｍｉｎｗ［ｉ］≦ｍａｘｗ［ｉ］を満たす任意のバックライト値Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを設定するバックライト値設定部と、
ｍｉｎｗ［ｉ］≦ｗ［ｉ］≦ｍａｘｗ［ｉ］を満たす任意のＷサブピクセル透過率ｗ［ｉ］を設定するＷ透過率設定部と、
ｒ［ｉ］＝Ｒ［ｉ］／Ｒｂ−ｗ［ｉ］
ｇ［ｉ］＝Ｇ［ｉ］／Ｇｂ−ｗ［ｉ］
ｂ［ｉ］＝Ｂ［ｉ］／Ｂｂ−ｗ［ｉ］
（ただし Ｒｂ＝０ のとき ｒ［ｉ］＝０、Ｇｂ，Ｂｂ も同様）
の式に基づいて、ＲＧＢサブピクセル透過率ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｉ］を算出するＲＧＢ透過率算出部とを備えてい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。 The RGB luminance value of each pixel in the display data is R [i], G [i], B [i] (i = 1,..., Np, Np is the number of pixels in the input image), and the RGB backlight value is Rb, Gb, Bb, W subpixel transmittance w [i], RGB subpixel transmittance r [i], g [i], b [i],
minw [i] = max (R [i] / Rb-1, G [i] / Gb-1,
B [i] / Bb-1, 0)
maxw [i] = min (R [i] / Rb, G [i] / Gb,
B [i] / Bb, 1)
(However, when Rb = 0, R [i] / Rb = 1, Gb and Bb are also the same)
given that,
The output signal generator is
a backlight value setting unit that sets arbitrary backlight values Rb, Gb, and Bb that satisfy minw [i] ≦ maxw [i];
a W transmittance setting unit that sets an arbitrary W subpixel transmittance w [i] that satisfies minw [i] ≦ w [i] ≦ maxw [i];
r [i] = R [i] / Rb-w [i]
g [i] = G [i] / Gb-w [i]
b [i] = B [i] / Bb-w [i]
(However, when Rb = 0, r [i] = 0, Gb, Bb are the same)
3. The transmission according to claim 2, further comprising: an RGB transmittance calculation unit that calculates RGB subpixel transmittances r [i], g [i], and b [i] based on the formula Type liquid crystal display device.
任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、
表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ）および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、
表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、
上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、バックライト値を再計算するバックライト再計算部とを備えてい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。 The output signal generator is
An initial backlight value setting section for setting an arbitrary initial backlight value;
For each pixel in the display area, the R, G, and B transmittances (R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb) with respect to the initial backlight value and 0. A W transmittance calculating unit that calculates the minimum value among the five values as the W transmittance;
For each pixel in the display area, an RGB transmittance calculating unit that calculates each of R, G, and B based on the W transmittance obtained by the W transmittance calculating unit;
The backlight value is set so that the transmissivity of the sub-pixel having the maximum transmissivity is 1 among the transmissivities of all the sub-pixels obtained by the W transmissivity calculator and the RGB transmissivity calculator. The transmissive liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a backlight recalculation unit that recalculates.
任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、
表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、
上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適なバックライト値を再計算するバックライト再計算部とを備えてい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。 The output signal generator is
An initial backlight value setting section for setting an arbitrary initial backlight value;
A backlight candidate value calculation unit that independently obtains an optimum R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value based on the initial backlight value for each pixel in the display area; ,
And a backlight recalculation unit that recalculates an optimal backlight value based on the obtained R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value. Item 3. A transmissive liquid crystal display device according to Item 2.
任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、
表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ）および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、
表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、
上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、第１のバックライト値を再計算する第１のバックライト再計算部と、
表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、
上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適な第２のバックライト値を算出する第２のバックライト再計算部と、
上記第１および第２のバックライト値のうち、より小さい方のバックライト値を選択するバックライト値選択部とを備えてい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。 The output signal generator is
An initial backlight value setting section for setting an arbitrary initial backlight value;
For each pixel in the display area, the R, G, and B transmittances (R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb) with respect to the initial backlight value and 0. A W transmittance calculating unit that calculates the minimum value among the five values as the W transmittance;
For each pixel in the display area, an RGB transmittance calculating unit that calculates each of R, G, and B based on the W transmittance obtained by the W transmittance calculating unit;
The first back so that the transmissivity of the sub-pixel having the maximum transmissivity is 1 among the transmissivities of all the sub-pixels obtained by the W transmissivity calculator and the RGB transmissivity calculator. A first backlight recalculator that recalculates the light value;
A backlight candidate value calculation unit that independently obtains an optimum R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value based on the initial backlight value for each pixel in the display area; ,
A second backlight recalculation unit that calculates an optimal second backlight value based on the obtained R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value;
The transmissive liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a backlight value selection unit that selects a smaller backlight value of the first and second backlight values.
上記バックライト再計算部によって算出されたバックライト値が収束しているか否かを判定する収束判定部を備え、
上記収束判定部によって、上記バックライト再計算部によって算出されたバックライト値が収束していないと判断された場合には、該バックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックし、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による処理を繰り返す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。 The output signal generation unit further includes:
A convergence determination unit that determines whether or not the backlight value calculated by the backlight recalculation unit has converged;
When the convergence determination unit determines that the backlight value calculated by the backlight recalculation unit has not converged, the backlight value is fed back to the backlight candidate value calculation unit, and the backlight value is calculated. 6. The transmissive liquid crystal display device according to claim 5, wherein the processing by the light candidate value calculation unit and the backlight recalculation unit is repeated.
任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、
表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ）および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、
表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、
上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、第１のバックライト値を再計算する第１のバックライト再計算部と、
表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、
上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適な第２のバックライト値を算出する第２のバックライト再計算部と、
上記第１および第２のバックライト値を比較して、その一方を選択するバックライト値選択部と、
上記第２のバックライト再計算部によって算出された第２のバックライト値が収束しているか否かを判定する収束判定部とを備え、
上記バックライト値選択部は、上記第１のバックライト値と１回目に算出される第２のバックライト値のうち、より小さい方のバックライト値を選択して、選択された該バックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックして、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による２回目の計算を行わせ、
上記収束判定部は、上記第２のバックライト再計算部によって２回目以降に算出された上記第２のバックライト値が収束していないと判断された場合には、該第２のバックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックし、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による処理を繰り返す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。 The output signal generator is
An initial backlight value setting section for setting an arbitrary initial backlight value;
For each pixel in the display area, the R, G, and B transmittances (R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb) with respect to the initial backlight value and 0. A W transmittance calculating unit that calculates the minimum value among the five values as the W transmittance;
For each pixel in the display area, an RGB transmittance calculating unit that calculates each of R, G, and B based on the W transmittance obtained by the W transmittance calculating unit;
The first back so that the transmissivity of the sub-pixel having the maximum transmissivity is 1 among the transmissivities of all the sub-pixels obtained by the W transmissivity calculator and the RGB transmissivity calculator. A first backlight recalculator that recalculates the light value;
A backlight candidate value calculation unit that independently obtains an optimum R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value based on the initial backlight value for each pixel in the display area; ,
A second backlight recalculation unit that calculates an optimal second backlight value based on the obtained R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value;
A backlight value selection unit that compares the first and second backlight values and selects one of them;
A convergence determination unit that determines whether or not the second backlight value calculated by the second backlight recalculation unit has converged,
The backlight value selection unit selects a smaller backlight value from the first backlight value and the second backlight value calculated for the first time, and the selected backlight value Is fed back to the backlight candidate value calculation unit, and the second calculation by the backlight candidate value calculation unit and the backlight recalculation unit is performed,
When it is determined that the second backlight value calculated after the second time by the second backlight recalculation unit has not converged, the convergence determination unit determines the second backlight value. The transmissive liquid crystal display device according to claim 2, wherein the backlight candidate value calculation unit is fed back and the processing by the backlight candidate value calculation unit and the backlight recalculation unit is repeated.
任意の初期バックライト値を設定する初期バックライト値設定部と、
表示領域中の各画素毎に、上記初期バックライト値に対するＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率（Ｒ［ｉ］／Ｒｂ，Ｇ［ｉ］／Ｇｂ，Ｂ［ｉ］／Ｂｂ）および０．５の値の中から最小の値をＷ透過率として算出するＷ透過率算出部と、
表示領域中の各画素毎に、上記Ｗ透過率算出部によって求められたＷ透過率に基づいてＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの透過率を算出するＲＧＢ透過率算出部と、
上記Ｗ透過率算出部および上記ＲＧＢ透過率算出部によって求められた全てのサブピクセルの透過率の中で、最大の透過率を有するサブピクセルの透過率が１となるように、第１のバックライト値を再計算する第１のバックライト再計算部と、
表示領域中の各画素毎に、上記第１のバックライト値に基づいて最適なＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、Ｂバックライト候補値のそれぞれを独立して求めるバックライト候補値算出部と、
上記求められたＲバックライト候補値、Ｇバックライト候補値、およびＢバックライト候補値に基づいて最適な第２のバックライト値を算出する第２のバックライト再計算部と、
上記第２のバックライト再計算部によって算出された第２のバックライト値が収束しているか否かを判定する収束判定部とを備え、
上記収束判定部によって、上記第２のバックライト再計算部によって算出された上記第２のバックライト値が収束していないと判断された場合には、該第２のバックライト値を上記バックライト候補値算出部にフィードバックし、上記バックライト候補値算出部およびバックライト再計算部による処理を繰り返す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。 The output signal generator is
An initial backlight value setting section for setting an arbitrary initial backlight value;
For each pixel in the display area, the R, G, and B transmittances (R [i] / Rb, G [i] / Gb, B [i] / Bb) with respect to the initial backlight value and 0. A W transmittance calculating unit that calculates the minimum value among the five values as the W transmittance;
For each pixel in the display area, an RGB transmittance calculating unit that calculates each of R, G, and B based on the W transmittance obtained by the W transmittance calculating unit;
The first back so that the transmissivity of the sub-pixel having the maximum transmissivity is 1 among the transmissivities of all the sub-pixels obtained by the W transmissivity calculator and the RGB transmissivity calculator. A first backlight recalculator that recalculates the light value;
Backlight candidate value calculation for each of the pixels in the display area, in which an optimum R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value are independently determined based on the first backlight value. And
A second backlight recalculation unit that calculates an optimal second backlight value based on the obtained R backlight candidate value, G backlight candidate value, and B backlight candidate value;
A convergence determination unit that determines whether or not the second backlight value calculated by the second backlight recalculation unit has converged,
When the convergence determination unit determines that the second backlight value calculated by the second backlight recalculation unit has not converged, the second backlight value is set to the backlight. 3. The transmissive liquid crystal display device according to claim 2, wherein the transmissive liquid crystal display device is fed back to the candidate value calculation unit and the processing by the backlight candidate value calculation unit and the backlight recalculation unit is repeated.
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発光輝度制御を行うことを特徴とする請求項１ないし９の何れかに記載の透過型液晶表示装置。 A plurality of active backlights for the liquid crystal panel,
10. The transmissive liquid crystal display device according to claim 1, wherein transmittance control of the liquid crystal panel and light emission luminance control of the backlight are performed for each area corresponding to each active backlight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006320771A JP2008134466A (en) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Transmissive liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006320771A JP2008134466A (en) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Transmissive liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008134466A true JP2008134466A (en) | 2008-06-12 |
Family
ID=39559346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2006320771A Pending JP2008134466A (en) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Transmissive liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008134466A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8780035B2 (en) | 2008-09-12 | 2014-07-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display |
-
2006
- 2006-11-28 JP JP2006320771A patent/JP2008134466A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8780035B2 (en) | 2008-09-12 | 2014-07-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display |
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