JP6804237B2

JP6804237B2 - Image display device and image display method

Info

Publication number: JP6804237B2
Application number: JP2016168273A
Authority: JP
Inventors: 中屋　秀雄; 秀雄中屋
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: JP2018036403A; KR102078995B1; KR20180025151A

Description

本発明は、コントラスト比の改善とともに、色バランスの補正を行う画像表示装置および画像表示方法に関する。 The present invention relates to an image display device and an image display method for improving the contrast ratio and correcting the color balance.

従来のＬＣＤ１枚パネルによる画像表示装置においては、入力された画像に対し、パネルドライバーで折れ線ガンマによる補正を行うことで、目視における階調のリニアリティ特性を実現している。 In a conventional image display device using a single LCD panel, a visual gradation linearity characteristic is realized by correcting an input image with a polygonal line gamma with a panel driver.

しかしながら、実際には、液晶パネルをバックライトの照明が透過することで輝度表現を行っているため、特に、黒領域の階調特性が悪く、理想の輝度に比べて明るい方向に輝度が観測される、いわゆる黒浮きという現象が生じる。 However, in reality, since the brightness is expressed by transmitting the illumination of the backlight through the liquid crystal panel, the gradation characteristics in the black region are particularly poor, and the brightness is observed in a brighter direction than the ideal brightness. The so-called black floating phenomenon occurs.

この現象は、ＬＣＤパネルにおいて暗い領域を表示する際に、ＬＣＤパネルの遮光が完全でなく、バックライトの照明光が漏れるために発生するものである。従来のＣＲＴでは１００００：１程度、有機ＥＬパネルでは１００００００：１程度のコントラスト比が実現されている。しかしながら、本現象により、従来のＬＣＤ１枚パネルによる画像表示装置においては、コントラスト比が、１５００：１程度しか実現できていない。 This phenomenon occurs because the LCD panel is not completely shielded from light when displaying a dark area on the LCD panel, and the illumination light of the backlight leaks. A contrast ratio of about 10000: 1 is realized in a conventional CRT, and a contrast ratio of about 10000: 1 is realized in an organic EL panel. However, due to this phenomenon, a contrast ratio of only about 1500: 1 can be realized in a conventional image display device using a single LCD panel.

そこで、このような１枚ＬＣＤ画像表示装置のコントラスト比改善のために、２枚のＬＣＤを使用した画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。いずれの画像表示装置も、ＬＣＤを２枚用いる構成とし、後ろ側のＬＣＤでバックライトの透過量を調整し、前側のＬＣＤでＲＧＢ表示を行わせることで、コントラスト比の改善を図っている。 Therefore, in order to improve the contrast ratio of such a single LCD image display device, an image display device using two LCDs has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Each image display device has a configuration in which two LCDs are used, the amount of transmission of the backlight is adjusted by the liquid crystal on the rear side, and RGB is displayed on the LCD on the front side in order to improve the contrast ratio.

特開平５−８８１９７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-88197 国際公開第２００７／１０８１８３号International Publication No. 2007/108183

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
上述したように、ＬＣＤ１枚パネルによる画像表示装置では、コントラスト比が、１５００：１程度しか実現できない問題がある。さらに、１枚のＬＣＤでは、暗い画像での色再現性の低下や、黒の品位低下により、画像の忠実再現が実現できていないことが大きな問題としてある。 However, the prior art has the following problems.
As described above, the image display device using a single LCD panel has a problem that the contrast ratio can be realized only about 1500: 1. Further, with one LCD, there is a big problem that faithful reproduction of an image cannot be realized due to deterioration of color reproducibility in a dark image and deterioration of black quality.

一方、特許文献１、２のような２枚のＬＣＤパネルを用いた画像表示装置は、コントラスト向上と黒浮きの防止効果はある。しかしながら、色再現性の改善については、何ら言及されていない。 On the other hand, an image display device using two LCD panels as in Patent Documents 1 and 2 has an effect of improving contrast and preventing black floating. However, no mention is made of improving color reproducibility.

図１５は、２枚のＬＣＤパネルを用いた従来の画像表示装置１００における問題点を説明するための図である。後ろ側のバックライト１０３側のＬＣＤパネルを、ＬＶパネル（ＬｉｇｈｔＶａｌｖｅＰａｎｅｌ）１０２と称し、画像を観る人間に近い側である前側のＬＣＤパネルを、ＲＧＢパネル１０１と称する。 FIG. 15 is a diagram for explaining a problem in the conventional image display device 100 using two LCD panels. The LCD panel on the rear backlight 103 side is referred to as an LV panel (Light Valve Panel) 102, and the front LCD panel on the side closer to the person viewing the image is referred to as an RGB panel 101.

図１５に示すように、ＲＧＢパネル１０１は、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルで構成されている。その一方で、ＬＶパネル１０２は、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルをまとめて１画素としている。つまり、ＲＧＢパネル１０１のサブピクセルをまとめた１画素に対して、ＬＶパネル１０２の１画素が共通であり、１：１の対応になっている。 As shown in FIG. 15, the RGB panel 101 is composed of R, G, and B subpixels. On the other hand, in the LV panel 102, the sub-pixels of R, G, and B are combined into one pixel. That is, one pixel of the LV panel 102 is common to one pixel of the sub-pixels of the RGB panel 101, and there is a 1: 1 correspondence.

従って、ＬＶパネル１０２の１画素を透過し、その後、ＲＧＢパネル１０１のそれぞれのサブピクセルを透過して合成された画像は、ＲＧＢまとめて輝度の調整が行われることとなる。このため、以下のような第１の問題点、および第２の問題点が生じる。 Therefore, the brightness of the image that is transmitted through one pixel of the LV panel 102 and then transmitted through each sub-pixel of the RGB panel 101 and is combined is adjusted for RGB collectively. Therefore, the following first problem and second problem arise.

第１の問題点：暗部で光漏れによる色の白色化が発生する。
例えば、ＲＧＢいずれか１つを光らせる純色の場合に、Ｒだけを光らせＧＢは光らせないとき、ＧＢの光もれで、Ｒが白色化（白っぽくなること）する問題がある。 First problem: Color whitening occurs due to light leakage in dark areas.
For example, in the case of a pure color that illuminates any one of RGB, when only R is illuminated and GB is not illuminated, there is a problem that R is whitened (becomes whitish) due to light leakage of GB.

第２の問題点：色バランスがくずれる。
例えば、ＲＧＢ全部を光らせる混色の場合に、本来のＲＧＢのそれぞれの輝度値に見合ったＬＶ画素の輝度値、すなわちＬＶ値でなく、全てのサブピクセルに共通のＬＶ値となっている。このため、ＬＶパネルとＲＧＢパネルのそれぞれの透過率の掛け算としての透過後のＲＧＢの輝度値が、元のＲＧＢに対して異なることで、色バランスがくずれて変色して見える問題がある。 Second problem: The color balance is lost.
For example, in the case of a color mixture that illuminates all RGB, the luminance value of the LV pixel corresponding to each luminance value of the original RGB is not the LV value, but the LV value common to all the subpixels. Therefore, there is a problem that the color balance is lost and the color is discolored because the brightness value of RGB after transmission as a multiplication of the transmittances of the LV panel and the RGB panel is different from that of the original RGB.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、２枚のＬＣＤパネルを用い、コントラスト比を改善するとともに、色バランスを補正することで、特に暗部の色再現性を改善することのできる画像表示装置および画像表示方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by using two LCD panels, improving the contrast ratio and correcting the color balance, the color reproducibility of a dark part is particularly improved. The purpose is to obtain an image display device and an image display method that can be improved.

本発明に係る画像表示装置は、前面側ＬＣＤパネルと後面側ＬＣＤパネルとを２枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、第１コントローラと第２コントローラを備え、前記第２コントローラは、入力ＲＧＢ画像信号に対してグレー画像信号を生成した後、当該グレー画像信号を基にした信号から出力グレー画像信号を生成し、当該出力グレー画像信号を前記後面側ＬＣＤパネルに対して供給し、前記第１コントローラは、前記グレー画像信号または前記グレー画像信号を基にした信号を用いて、前記入力ＲＧＢ画像信号に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成する色バランスコントローラを備え、前記第１コントローラは、前記色バランス補正後のＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成する第１ビット拡張回路を備え、前記ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号を出力ＲＧＢ画像信号として前記前面側ＬＣＤパネルに対して供給する。 The image display device according to the present invention is configured by stacking two front-side LCD panels and two rear-side LCD panels, and the backlight light is transmitted through the rear-side LCD panel and the front-side LCD panel in this order. An image display device that displays an image, including a first controller and a second controller, the second controller generates a gray image signal with respect to an input RGB image signal and then uses the gray image signal as a base. An output gray image signal is generated from the signal, the output gray image signal is supplied to the rear side LCD panel, and the first controller uses the gray image signal or a signal based on the gray image signal. A color balance controller that generates an RGB image signal after color balance correction by performing color balance correction processing on the input RGB image signal is provided, and the first controller is a RGB image signal after color balance correction. A first bit expansion circuit is provided to generate an RGB image signal after bit expansion by performing a first bit expansion process on the brightness value of each subpixel, and a signal based on the RGB image signal after the bit expansion is provided. It is supplied to the front LCD panel as an output RGB image signal.

また、本発明に係る画像表示方法は、前面側ＬＣＤパネルと後面側ＬＣＤパネルとを２枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、入力ＲＧＢ画像信号に対してグレー画像信号を生成した後、当該グレー画像信号を基にした信号から出力グレー画像信号を生成し、前記グレー画像信号または前記グレー画像信号を基にした信号を用いて、前記入力ＲＧＢ画像信号に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成し、前記色バランス補正後のＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成し、前記ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号を出力ＲＧＢ画像信号として前記前面側ＬＣＤパネルに対して供給し、当該出力グレー画像信号を前記後面側ＬＣＤパネルに対して供給する。 Further, the image display method according to the present invention is configured by stacking two front side LCD panels and two rear side LCD panels, and the backlight light is transmitted in the order of the rear side LCD panel and the front side LCD panel. This is an image display method executed by an image display device that displays an image, and after generating a gray image signal with respect to an input RGB image signal, an output gray image signal is output from a signal based on the gray image signal. The RGB image signal after color balance correction is generated by performing color balance correction processing on the input RGB image signal using the generated gray image signal or a signal based on the gray image signal. The brightness value of each subpixel of the RGB image signal after color balance correction was subjected to the first bit expansion processing to generate the RGB image signal after the bit expansion, and the RGB image signal after the bit expansion was used as the base. The signal is supplied to the front LCD panel as an output RGB image signal, and the output gray image signal is supplied to the rear LCD panel.

本発明によれば、２枚のＬＣＤパネルを用い、コントラスト比を改善するとともに、色バランスを補正することで、暗部の色再現性を改善することのできる画像表示装置および画像表示方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an image display device and an image display method capable of improving the color reproducibility of a dark part by improving the contrast ratio and correcting the color balance by using two LCD panels. Can be done.

本発明の実施の形態１における画像表示装置の信号処理ブロック図である。It is a signal processing block diagram of the image display device in Embodiment 1 of this invention. 前記実施の形態１における画像表示装置に含まれるＲＧＢコントローラ、およびＬＶコントローラによる、より詳細な信号処理ブロック図である。It is a more detailed signal processing block diagram by the RGB controller and the LV controller included in the image display device in Embodiment 1. 前記実施の形態１におけるエッジホールド回路の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the edge hold circuit in Embodiment 1. 前記実施の形態１におけるエッジホールド回路による局所的エッジホールド処理に関するフローチャートである。It is a flowchart about the local edge hold processing by the edge hold circuit in Embodiment 1. 前記実施の形態１におけるエッジホールド回路による局所的エッジホールド処理の動作結果を波形で示した図である。It is a figure which showed the operation result of the local edge hold processing by the edge hold circuit in Embodiment 1 by the waveform. 前記実施の形態１における色バランスコントローラの説明図である。It is explanatory drawing of the color balance controller in the said Embodiment 1. 前記実施の形態１の色バランスコントローラにおける補正係数に関する説明図である。It is explanatory drawing about the correction coefficient in the color balance controller of Embodiment 1. 前記実施の形態１におけるビット拡張回路によるビット拡張処理の説明図である。It is explanatory drawing of the bit expansion processing by the bit expansion circuit in the said Embodiment 1. 前記実施の形態１におけるＬＵＴ（Ｒ）による階調変換特性を示した図である。It is a figure which showed the gradation conversion characteristic by LUT (R) in the said Embodiment 1. 前記実施の形態１におけるＬＵＴ（Ｗ）による階調変換特性を示した図である。It is a figure which showed the gradation conversion characteristic by LUT (W) in the said Embodiment 1. 前記実施の形態１におけるＬＵＴによる暗部の色再現性向上の説明図である。It is explanatory drawing of the color reproducibility improvement of a dark part by LUT in Embodiment 1. 前記実施の形態１における２枚のＬＣＤパネルによるディスプレイ・モジュールの概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a display module using two LCD panels according to the first embodiment. 本発明の変形例における画像表示装置の信号処理ブロック図である。It is a signal processing block diagram of the image display device in the modification of this invention. 前記実施の形態１および変形例の実験結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the experimental result of the said Embodiment 1 and a modification. ２枚のＬＣＤパネルを用いた従来の画像表示装置における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the conventional image display apparatus using two LCD panels.

以下、本発明の画像表示装置および画像表示方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the image display device and the image display method of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態１における画像表示装置は、前面側ＬＣＤパネルと後面側ＬＣＤパネルとを２枚重ねることで構成され、バックライト光が後面側ＬＣＤパネル、前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、第１コントローラと第２コントローラを備え、第２コントローラは、入力ＲＧＢ画像信号に対してグレー画像信号を生成した後、グレー画像信号を基にした信号から出力グレー画像信号を生成し、出力グレー画像信号を後面側ＬＣＤパネルに対して供給し、第１コントローラは、グレー画像信号またはグレー画像信号を基にした信号を用いて、入力ＲＧＢ画像信号に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成する色バランスコントローラを備え、第１コントローラは、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成する第１ビット拡張回路を備え、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号を出力ＲＧＢ画像信号として前面側ＬＣＤパネルに対して供給する。 The image display device according to the first embodiment is configured by stacking two front-side LCD panels and two rear-side LCD panels, and the backlight light is transmitted through the rear-side LCD panel and the front-side LCD panel in this order to obtain an image. An image display device that displays, including a first controller and a second controller, the second controller generates a gray image signal with respect to an input RGB image signal and then outputs a signal based on the gray image signal. A gray image signal is generated, an output gray image signal is supplied to the rear LCD panel, and the first controller uses a gray image signal or a signal based on the gray image signal to the input RGB image signal. A color balance controller that generates an RGB image signal after color balance correction by performing color balance correction processing is provided, and the first controller is a first controller for the brightness value of each subpixel of the RGB image signal after color balance correction. A first bit expansion circuit that performs bit expansion processing to generate an RGB image signal after bit expansion is provided, and a signal based on the RGB image signal after bit expansion is output as an output RGB image signal to the front LCD panel. Supply.

図１は、実施の形態１における画像表示装置の信号処理ブロック図である。図１に示した本実施の形態１における画像表示装置１０は、画像表示装置本体２０とＬＣＤモジュール３０を備えて構成されている。 FIG. 1 is a signal processing block diagram of the image display device according to the first embodiment. The image display device 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes an image display device main body 20 and an LCD module 30.

画像表示装置本体２０は、画像処理エンジン２１を含んで構成されている。一方、ＬＣＤモジュール３０は、Ｉ／Ｆ（インタフェース）３１、ＲＧＢコントローラ（第１コントローラ）３３、ＬＶ（ライトバルブ）コントローラ（第２コントローラ）３４、ＲＧＢパネル（前面側ＬＣＤパネル）３５、およびＬＶパネル（後面側ＬＣＤパネル）３６を備えて構成されている。 The image display device main body 20 includes an image processing engine 21. On the other hand, the LCD module 30 includes an I / F (interface) 31, an RGB controller (first controller) 33, an LV (light valve) controller (second controller) 34, an RGB panel (front LCD panel) 35, and an LV panel. It is configured to include (rear side LCD panel) 36.

画像表示装置本体２０内の画像処理エンジン２１は、ＲＧＢ画像を生成し、ＬＣＤモジュール３０に送信する。ＬＣＤモジュール３０内のＩ／Ｆ３１は、画像処理エンジン２１が生成したＲＧＢ画像を受信し、各画素におけるサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの各々の輝度値を、入力ＲＧＢ画像信号としてＲＧＢコントローラ３３とＬＶコントローラ３４に送信する。 The image processing engine 21 in the image display device main body 20 generates an RGB image and transmits it to the LCD module 30. The I / F 31 in the LCD module 30 receives the RGB image generated by the image processing engine 21, and uses the brightness values of the sub-pixels R, G, and B in each pixel as input RGB image signals to the RGB controller 33 and LV. It transmits to the controller 34.

図２は、実施の形態１における画像表示装置に含まれる、ＲＧＢコントローラ３３、およびＬＶコントローラ３４による、より詳細な信号処理ブロック図である。 FIG. 2 is a more detailed signal processing block diagram by the RGB controller 33 and the LV controller 34 included in the image display device according to the first embodiment.

ＲＧＢコントローラ３３は、図２に示すように、遅延回路３３１、色バランスコントローラ３３２、ＲＧＢビット拡張回路（第１ビット拡張回路）３３３、および、３つのＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）３３４１、３３４２、３３４３を有するＲＧＢ階調変換回路３３４を備えて構成されている。 As shown in FIG. 2, the RGB controller 33 includes a delay circuit 331, a color balance controller 332, an RGB bit expansion circuit (first bit expansion circuit) 333, and three LUTs (Look Up Tables) 3341, 3342, and 3343. The RGB gradation conversion circuit 334 is provided.

一方、ＬＶコントローラ３４は、グレーコンバータ３４１、水平方向エッジホールド回路（エッジホールド回路）３４２、垂直方向エッジホールド回路（エッジホールド回路）３４３、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）回路３４４、ＬＶビット拡張回路（第２ビット拡張回路）３４５、および、１つのＬＵＴ３４６１を有するＬＶ階調変換回路（グレー階調変換回路）３４６を備えて構成されている。 On the other hand, the LV controller 34 includes a gray converter 341, a horizontal edge hold circuit (edge hold circuit) 342, a vertical edge hold circuit (edge hold circuit) 343, an LPF (low pass filter) circuit 344, and an LV bit expansion circuit (second). It is configured to include a bit expansion circuit) 345 and an LV gradation conversion circuit (gray gradation conversion circuit) 346 having one LUT3461.

以降、信号の流れの順に沿って、ＲＧＢコントローラ３３、ＬＶコントローラ３４の各構成要素を説明する。 Hereinafter, each component of the RGB controller 33 and the LV controller 34 will be described in the order of signal flow.

ＬＶコントローラ３４内のグレーコンバータ３４１は、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１からグレースケール画像信号であるグレー画像信号Ｗ１を生成する。すなわち、グレーコンバータ３４１は、図１に示されるＩ／Ｆ３１から入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信し、受信した入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、それぞれの画素について、ＲＧＢの各サブピクセルの輝度値、すなわち入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の中の最大値を選択し、これを代表値Ｗ１とすることで、グレー画像に変換する。 The gray converter 341 in the LV controller 34 generates a gray image signal W1 which is a gray scale image signal from the input RGB image signals R1, G1 and B1. That is, the gray converter 341 receives the input RGB image signals R1, G1 and B1 from the I / F 31 shown in FIG. 1, and for the received input RGB image signals R1, G1 and B1, RGB is used for each pixel. The brightness value of each sub-pixel of the above, that is, the maximum value among the input RGB image signals R1, G1, and B1 is selected, and this is set as the representative value W1 to convert to a gray image.

通常、グレースケールへの変換は、乗算器と加算器を用いて色マトリクス変換を行うことで、ルミナンスを求めることが多い。本実施の形態１におけるグレーコンバータ３４１は、ＲＧＢコントローラ３３内の色バランスコントローラ３３２において、ＲＧＢの色バランス補正を容易に行えるように、各画素における、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度値の最大値を検出し、これを代表値として出力することでハードウェアの簡略化も図っている。 Usually, for conversion to grayscale, luminance is often obtained by performing color matrix conversion using a multiplier and an adder. The gray converter 341 in the first embodiment sets the maximum value of the brightness values of R, G, and B in each pixel so that the color balance controller 332 in the RGB controller 33 can easily correct the RGB color balance. The hardware is also simplified by detecting it and outputting it as a representative value.

もちろん、通常のマトリクス変換を採用した場合でも、色バランス補正処理は問題なく実行できることは言うまでもない。 Of course, it goes without saying that the color balance correction process can be executed without any problem even when the normal matrix conversion is adopted.

グレーコンバータ３４１は、生成したグレー画像の各画素について、輝度値をグレー画像信号Ｗ１として、水平方向エッジホールド回路３４２へ送信する。 The gray converter 341 transmits the brightness value of each pixel of the generated gray image as the gray image signal W1 to the horizontal edge hold circuit 342.

ＬＶコントローラ３４は、グレー画像信号Ｗ１に対して局所的エッジホールド処理を適用し、エッジホールド処理後のグレー画像信号を生成するエッジホールド回路として、水平方向に局所的エッジホールド処理を適用する水平方向エッジホールド回路３４２と、垂直方向に局所的エッジホールド処理を適用する垂直方向エッジホールド回路３４３を備えている。グレーコンバータ３４１によって送信されたグレー画像信号Ｗ１は、水平方向エッジホールド回路３４２によって受信される。 The LV controller 34 applies the local edge hold process to the gray image signal W1 and applies the local edge hold process in the horizontal direction as an edge hold circuit for generating the gray image signal after the edge hold process. It includes an edge hold circuit 342 and a vertical edge hold circuit 343 that applies a local edge hold process in the vertical direction. The gray image signal W1 transmitted by the gray converter 341 is received by the horizontal edge hold circuit 342.

水平方向エッジホールド回路３４２は、画像のエッジ領域の局所的な拡大処理を行う。２枚のＬＣＤパネルに対して、正面視では問題ないが、水平方向において斜めから見たときには、パネルの厚みに起因して、前側と後ろ側の表示画像の位置が角度に応じてずれることで、２重像や色ずれが見える問題がある。この問題を解決するために、水平方向エッジホールド回路３４２は、ＬＶ画像に対して水平方向に視野角補正を実施する役割を果たしている。 The horizontal edge hold circuit 342 performs local enlargement processing of the edge region of the image. There is no problem in front view of the two LCD panels, but when viewed from an angle in the horizontal direction, the positions of the front and rear display images shift according to the angle due to the thickness of the panels. There is a problem that double images and color shifts can be seen. In order to solve this problem, the horizontal edge hold circuit 342 plays a role of performing the viewing angle correction in the horizontal direction with respect to the LV image.

図３は、実施の形態１における水平方向エッジホールド回路３４２の詳細構成図である。また、図４は、実施の形態１における水平方向エッジホールド回路３４２による局所的エッジホールド処理に関するフローチャートである。 FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the horizontal edge hold circuit 342 according to the first embodiment. Further, FIG. 4 is a flowchart relating to the local edge hold process by the horizontal edge hold circuit 342 in the first embodiment.

図３、図４の例では、水平５タップの局所的エッジホールド処理を示している。水平のライン方向に入力された階調変換後のＬＶ画像の各画素の輝度値は、順次、Ｘ１からＸ５のレジスタに蓄積される。 In the examples of FIGS. 3 and 4, a local edge hold process of 5 horizontal taps is shown. The brightness values of each pixel of the LV image after gradation conversion input in the horizontal line direction are sequentially accumulated in the registers of X1 to X5.

そして、水平方向エッジホールド回路３４２は、センターのＸ３の画素の輝度値が、ライジング・エッジである、すなわち、Ｘ３の画素の輝度値がＸ３の左側の画素の輝度値よりも大きいことを検出した場合には、Ｘ３の左側の画素の輝度値をＸ３の画素の輝度値で置き換える処理を行う。また、水平方向エッジホールド回路３４２は、センターのＸ３の画素の輝度値が、フォーリング・エッジである、すなわち、Ｘ３の画素の輝度値がＸ３の右側の画素の輝度値よりも大きいことを検出した場合には、Ｘ３の右側の画素の輝度値をＸ３の画素の輝度値で置き換える処理を行う。 Then, the horizontal edge hold circuit 342 has detected that the luminance value of the pixel of the center X3 is the rising edge, that is, the luminance value of the pixel of X3 is larger than the luminance value of the pixel on the left side of X3. In this case, the process of replacing the luminance value of the pixel on the left side of X3 with the luminance value of the pixel of X3 is performed. Further, the horizontal edge hold circuit 342 detects that the brightness value of the pixel of the center X3 is the falling edge, that is, the brightness value of the pixel of X3 is larger than the brightness value of the pixel on the right side of X3. If so, the process of replacing the luminance value of the pixel on the right side of X3 with the luminance value of the pixel of X3 is performed.

ただし、その処理は、Ｘ３が閾値３以上であり、かつエッジの大きさ（（Ｘ３−Ｘ２）または（Ｘ３−Ｘ４））が閾値４以上の場合に制限する。つまり、水平方向エッジホールド回路３４２は、輝度差がある程度以上ある場合に、局所的エッジホールド処理を行う。 However, the processing is limited to the case where X3 has a threshold value of 3 or more and the edge size ((X3-X2) or (X3-X4)) has a threshold value of 4 or more. That is, the horizontal edge hold circuit 342 performs the local edge hold process when the brightness difference is more than a certain level.

図３の下段に示したＹ１からＹ５のレジスタ、および選択１から選択５は、上述した置き換えの動作を行い、さらに、一旦前の動作期間で置き換えられた画素がＸ３に対して小さい場合には、Ｘ３で置き換える動作を行っている。 The registers Y1 to Y5 and the selection 5 from selection 1 shown in the lower part of FIG. 3 perform the above-mentioned replacement operation, and when the pixels once replaced in the previous operation period are smaller than X3, , X3 is being replaced.

以上の置き換えのための制御信号は、図３中のＳ１からＳ５であり、水平方向エッジホールド回路３４２は、制御信号が０のときには置き換えを行わないが、制御信号が１のときには置き換えを行う。 The control signals for the above replacement are S1 to S5 in FIG. 3, and the horizontal edge hold circuit 342 does not perform replacement when the control signal is 0, but replaces when the control signal is 1.

図５は、実施の形態１における水平方向エッジホールド回路３４２による局所的エッジホールド処理の動作結果を波形で示した図である。図５（ａ）は、水平方向エッジホールド回路３４２への入力波形であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の入力波形に対する出力波形である。図５中のそれぞれの白い丸は、グレーコンバータ３４１からの出力画像における各画素の輝度値に相当する。一方、図５（ｂ）中の黒い丸は、エッジホールド処理された画素の輝度値に相当する。 FIG. 5 is a waveform diagram showing the operation result of the local edge hold process by the horizontal edge hold circuit 342 in the first embodiment. FIG. 5A is an input waveform to the horizontal edge hold circuit 342, and FIG. 5B is an output waveform with respect to the input waveform of FIG. 5A. Each white circle in FIG. 5 corresponds to the brightness value of each pixel in the output image from the gray converter 341. On the other hand, the black circles in FIG. 5B correspond to the luminance values of the pixels that have undergone edge hold processing.

図５に示すように、局所的エッジホールド処理が実行されることにより、エッジ画素の値で、その前あるいは後の画素が置き換えられていることが分かる。このように、隣接する画素の輝度を上げる補正を施すことで、水平方向において斜めから見た際に、画像が暗くなってしまうことを防止することができる。 As shown in FIG. 5, it can be seen that the value of the edge pixel replaces the pixel before or after the local edge hold process by executing the local edge hold process. By performing the correction for increasing the brightness of adjacent pixels in this way, it is possible to prevent the image from becoming dark when viewed from an oblique angle in the horizontal direction.

水平方向エッジホールド回路３４２は、水平方向エッジホールド処理後のグレー画像信号を、図２に示される垂直方向エッジホールド回路３４３へ送信する。 The horizontal edge hold circuit 342 transmits the gray image signal after the horizontal edge hold process to the vertical edge hold circuit 343 shown in FIG.

垂直方向エッジホールド回路３４３は、水平方向エッジホールド回路３４２から、水平方向エッジホールド処理後のグレー画像信号を受信し、垂直方向に視野角補正を実施する。垂直方向エッジホールド回路３４３は、水平方向エッジホールド回路３４２に関して上記したものと同様の構成により実現可能である。垂直方向エッジホールド回路３４３は、エッジホールド処理後のグレー画像信号を、ＬＰＦ回路３４４へと送信する。 The vertical edge hold circuit 343 receives the gray image signal after the horizontal edge hold process from the horizontal edge hold circuit 342, and corrects the viewing angle in the vertical direction. The vertical edge hold circuit 343 can be realized by the same configuration as described above with respect to the horizontal edge hold circuit 342. The vertical edge hold circuit 343 transmits the gray image signal after the edge hold process to the LPF circuit 344.

ＬＰＦ回路３４４は、エッジホールド処理後のグレー画像信号を受信し、エッジホールド処理後のグレー画像信号に対してローパスフィルタを適用し、ローパスフィルタ適用グレー画像信号（グレー画像信号を基にした信号）Ｗ２を生成する。エッジホールド処理を行い視野角が補正された画像は、上記のように各画素の輝度値が調整されているが、この調整後の輝度値が、画像全体として自然にみえるように、ＬＰＦをかけることによって隣接する輝度値間の変化をなまらせている。 The LPF circuit 344 receives the gray image signal after the edge hold processing, applies a low-pass filter to the gray image signal after the edge hold processing, and applies the low-pass filter to the gray image signal (a signal based on the gray image signal). Generate W2. In the image whose viewing angle has been corrected by performing edge hold processing, the brightness value of each pixel is adjusted as described above, but LPF is applied so that the brightness value after this adjustment looks natural as the whole image. By doing so, the change between adjacent brightness values is smoothed.

ＬＰＦ回路３４４は、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２を、ＲＧＢコントローラ３３の色バランスコントローラ３３２と、ＬＶビット拡張回路３４５へ送信する。 The LPF circuit 344 transmits the low-pass filter applied gray image signal W2 to the color balance controller 332 of the RGB controller 33 and the LV bit expansion circuit 345.

他方、ＲＧＢコントローラ３３においては、ＲＧＢコントローラ３３内の遅延回路３３１が、Ｉ／Ｆ３１から入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信する。遅延回路３３１は、受信した入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、適切な遅延をかける。この「適切な遅延」とは、ＬＶコントローラ３４内でのグレーコンバータ３４１、水平方向エッジホールド回路３４２、垂直方向エッジホールド回路３４３、および、ＬＰＦ回路３４４による処理の遅延分を補償して、遅延回路３３１を介して色バランスコントローラ３３２へ送信される入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１と、ＬＶコントローラ３４から送信されるローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２との同期をとるためのものである。 On the other hand, in the RGB controller 33, the delay circuit 331 in the RGB controller 33 receives the input RGB image signals R1, G1 and B1 from the I / F 31. The delay circuit 331 applies an appropriate delay to the received input RGB image signals R1, G1, and B1. This "appropriate delay" means a delay circuit by compensating for the processing delay of the gray converter 341, the horizontal edge hold circuit 342, the vertical edge hold circuit 343, and the LPF circuit 344 in the LV controller 34. This is for synchronizing the input RGB image signals R1, G1, B1 transmitted to the color balance controller 332 via the 331 with the low-pass filter applied gray image signal W2 transmitted from the LV controller 34.

ＲＧＢコントローラ３３内の色バランスコントローラ３３２は、遅延回路３３１によって遅延された入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対し、画素ごとに、ＬＶコントローラ３４から送信された対応するローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２に基づいて、補正係数を用いて色バランスを調整することにより、色バランスの補正を行う。 The color balance controller 332 in the RGB controller 33 receives the corresponding low-pass filter applied gray image signal W2 transmitted from the LV controller 34 pixel by pixel for the input RGB image signals R1, G1 and B1 delayed by the delay circuit 331. The color balance is corrected by adjusting the color balance using the correction coefficient based on the above.

色バランスコントローラ３３２は、下式（１）〜（３）のように、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各々をローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２で除算することで、輝度比率を算出し、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各々に対してこの輝度比率を乗算することで、ＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´を生成する。
Ｒ２´＝Ｒ１×（Ｒ１／Ｗ２）（１）
Ｇ２´＝Ｇ１×（Ｇ１／Ｗ２）（２）
Ｂ２´＝Ｂ１×（Ｂ１／Ｗ２）（３） The color balance controller 332 calculates the luminance ratio by dividing each of the input RGB image signals R1, G1 and B1 by the low-pass filter applied gray image signal W2 as in the following equations (1) to (3). The RGB signals R2', G2', and B2'are generated by multiplying each of the input RGB image signals R1, G1, and B1 by this luminance ratio.
R2'= R1 × (R1 / W2) (1)
G2'= G1 × (G1 / W2) (2)
B2'= B1 × (B1 / W2) (3)

このＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´をＲＧＢパネル３５へ表示することにより、上述した色バランスが崩れるという問題点を解決することが可能である。しかし、色バランスコントローラ３３２は、実際には、ＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´に対して更なる調整を施した、後述する式（４）〜（６）に従って生成されたＲＧＢ信号を、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２として後段へ出力している。ここではまず、色バランスが崩れるという問題点の解決について説明する。 By displaying the RGB signals R2', G2', and B2'on the RGB panel 35, it is possible to solve the above-mentioned problem that the color balance is lost. However, the color balance controller 332 actually obtains the RGB signals generated according to the formulas (4) to (6) described later, which are further adjusted for the RGB signals R2', G2', and B2'. The RGB image signals R2, G2, and B2 after color balance correction are output to the subsequent stage. Here, first, a solution to the problem of color imbalance will be described.

図６は、色バランスコントローラ３３２の働きによる色バランスの調整に関する説明図である。すなわち、第２の問題点の原因および解決方法の原理図に相当する。 FIG. 6 is an explanatory diagram relating to the adjustment of the color balance by the action of the color balance controller 332. That is, it corresponds to the principle diagram of the cause of the second problem and the solution.

図６（ａ）に示すように、ＲＧＢがそれぞれ０でない混色（Ｒ＞Ｇ＞Ｂ）を表現する画素を表示する場合を例にして説明する。上記のように、グレーコンバータ３４１は、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対し、グレー画像を、画素ごとのＲＧＢの各サブピクセルの輝度値の最大値で代表されるように生成する。このため、輝度値が最大値のサブピクセルであるＲ１と同程度の輝度値Ｗ２を有するローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２が生成される。 As shown in FIG. 6A, a case where pixels expressing a mixed color (R> G> B) in which RGB is not 0 is displayed will be described as an example. As described above, the gray converter 341 generates a gray image for the input RGB image signals R1, G1 and B1 so as to be represented by the maximum value of the brightness value of each RGB subpixel for each pixel. Therefore, a low-pass filter-applied gray image signal W2 having a luminance value W2 similar to that of R1 which is a subpixel having a maximum luminance value is generated.

これらの、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１と、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２を、合成透過した際においては、合成透過後のＲ１は、所望の輝度が得られるが、Ｇ１およびＢ１は、Ｇ１およびＢ１の表現に本来必要とされるグレー画像信号の輝度値よりも、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２が大きくなるため、色バランスが崩れてしまう。 When the input RGB image signals R1, G1, B1 and the low-pass filter applied gray image signal W2 are combined and transmitted, the R1 after the combined transmission obtains the desired brightness, but the G1 and B1 are Since the gray image signal W2 to which the low-pass filter is applied is larger than the luminance value of the gray image signal originally required for expressing G1 and B1, the color balance is lost.

色バランス補正後のＲＧＢ画像信号が、本来のＲＧＢの輝度を得るために本来必要なＬＶ画像の輝度値は、それぞれ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の輝度値であるはずである。これを示したものが図６（ｂ）である。すなわち、本来のＧおよびＢの輝度を得るためには、図６（ｂ）に示したように、ＬＶ画像における輝度値をＲＧＢのそれぞれの色ごとに変える必要がある。しかしながら、ＬＶパネルの１画素は、ＲＧＢパネルのサブピクセル３個をまとめた大きさであるため、ＬＶ画像の各画素をＲＧＢのそれぞれの色ごとに変えることはできない。従って、全ての色で所望の合成透過率を得るために、ＬＶパネル側ではなく、ＲＧＢパネル側において、階調を調整する。 The luminance values of the LV image originally required for the RGB image signal after the color balance correction to obtain the original RGB luminance should be the luminance values of R1, G1, and B1, respectively. This is shown in FIG. 6 (b). That is, in order to obtain the original luminances of G and B, it is necessary to change the luminance value in the LV image for each color of RGB as shown in FIG. 6 (b). However, since one pixel of the LV panel is the size of three sub-pixels of the RGB panel, it is not possible to change each pixel of the LV image for each color of RGB. Therefore, in order to obtain the desired composite transmittance for all colors, the gradation is adjusted not on the LV panel side but on the RGB panel side.

すなわち、調整前後のＲＧＢパネルとＬＶパネルとの合成透過率が等しくなるように、ＲＧＢパネル側の階調を調整して、調整後の輝度値を導出することを考える。このためには、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各々に対し、Ｒ１／Ｗ２、Ｇ１／Ｗ２、Ｂ１／Ｗ２を輝度比率として乗算し、すなわち、上述した式（１）〜（３）でＲ２´、Ｇ２´、Ｂ２´を導出すればよいことがわかる。結果として、図６（ｃ）に示すように、Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´が、ＲＧＢパネル３５に表示された場合においては、Ｗ２がＬＶパネル３６に表示され、色バランスの調整が可能となる。 That is, consider adjusting the gradation on the RGB panel side so that the combined transmittance of the RGB panel and the LV panel before and after the adjustment are equal, and deriving the adjusted luminance value. For this purpose, each of the input RGB image signals R1, G1 and B1 is multiplied by R1 / W2, G1 / W2 and B1 / W2 as the luminance ratio, that is, in the above equations (1) to (3). It can be seen that R2', G2', and B2'may be derived. As a result, as shown in FIG. 6C, when R2', G2', and B2'are displayed on the RGB panel 35, W2 is displayed on the LV panel 36, and the color balance can be adjusted. Become.

色バランスコントローラ３３２は、上記したような原理により、色バランスを補正制御するため、混色部においても本来の色を表示することができ、色再現性の改善を図ることが可能となる。この効果は、暗い領域はもちろんのこと、明るい領域でも発揮されることは言うまでもない。 Since the color balance controller 332 corrects and controls the color balance based on the above-mentioned principle, it is possible to display the original color even in the color mixing portion, and it is possible to improve the color reproducibility. It goes without saying that this effect is exhibited not only in dark areas but also in bright areas.

しかし、上記のように、本実施の形態１においては、式（１）〜（３）によって得られたＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´ではなく、実際には、これに更なる調整を施したＲＧＢ信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号として後段のＲＧＢビット拡張回路３３３へ出力している。これは、次の理由に因るものである。 However, as described above, in the first embodiment, the RGB signals R2', G2', B2' obtained by the equations (1) to (3) are not actually used, and further adjustment is made to the RGB signals. The applied RGB signals R2, G2, and B2 are output to the subsequent RGB bit expansion circuit 333 as RGB image signals after color balance correction. This is due to the following reasons.

上述した構成においては、上記のように、水平方向および垂直方向エッジホールド回路３４２、３４３によって視野角補正を行い、輝度差の大きい部分であるエッジを暗い方向に広げることで、明るく表示される領域が広げられている。この広げられたエッジ部分に相当する画素においては、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２は明るく調整されており、これを基に、色バランスコントローラ３３２によって色バランスが補正されてＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´が生成されている。すなわち、ＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´は、輝度値が最大のサブピクセルを除けば、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２とは逆に暗くなるように調整されるため、ＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´によって表示されるＲＧＢ画像は、部分的に暗くなるように補正されている。 In the above configuration, as described above, the viewing angle is corrected by the horizontal and vertical edge hold circuits 342 and 343, and the edge, which is a portion having a large brightness difference, is widened in the dark direction to display a bright region. Is spread out. In the pixel corresponding to the widened edge portion, the low-pass filter applied gray image signal W2 is brightly adjusted, and based on this, the color balance is corrected by the color balance controller 332 and the RGB signals R2'and G2' are corrected. , B2'is generated. That is, the RGB signals R2', G2', and B2'are adjusted so as to be darker than the low-pass filter applied gray image signal W2 except for the subpixel having the maximum luminance value. Therefore, the RGB signals R2', The RGB image displayed by G2'and B2' is corrected so as to be partially darkened.

ＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６によって、対応するＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´とローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２を出力表示されたものを、正面から人間が見た場合には、これらのパネル３５、３６を通過する光は、図６を用いて説明したように調整されているため、色再現性が良好な画像となっている。しかし、これを斜めから見た場合においては、ＲＧＢ信号Ｒ２´、Ｇ２´、Ｂ２´が部分的に暗くなるように補正されており、本来明るく表示されるべき領域が部分的に暗く表示されるため、エッジ部分に二重線が見える等の、副作用が生じる場合がある。 When the corresponding RGB signals R2', G2', B2'and the low-pass filter applied gray image signal W2 are output and displayed by the RGB panel 35 and the LV panel 36, these panels are viewed from the front. Since the light passing through 35 and 36 is adjusted as described with reference to FIG. 6, the image has good color reproducibility. However, when this is viewed from an angle, the RGB signals R2', G2', and B2'are corrected so as to be partially darkened, and the area that should be displayed brightly is partially darkened. Therefore, side effects such as double lines appearing at the edge portion may occur.

この副作用を和らげるために、本実施の形態１においては、上記式（１）〜（３）の代わりに、輝度比率の乗算効果を低減した関数Ｆ（ＲＧＢ個別の補正係数）を予め定めておき、この関数Ｆを入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各々に対して乗算して、次の式（４）〜（６）のように、後段のＲＧＢビット拡張回路３３３へ出力される、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を生成している。
Ｒ２＝Ｒ１×Ｆ（Ｒ１、Ｗ２）（４）
Ｇ２＝Ｇ１×Ｆ（Ｇ１、Ｗ２）（５）
Ｂ２＝Ｂ１×Ｆ（Ｂ１、Ｗ２）（６） In order to alleviate this side effect, in the first embodiment, instead of the above equations (1) to (3), a function F (correction coefficient for each RGB) that reduces the multiplication effect of the brightness ratio is predetermined. , This function F is multiplied by each of the input RGB image signals R1, G1 and B1 and output to the subsequent RGB bit expansion circuit 333 as in the following equations (4) to (6). The RGB image signals R2, G2, and B2 after balance correction are generated.
R2 = R1 x F (R1, W2) (4)
G2 = G1 x F (G1, W2) (5)
B2 = B1 x F (B1, W2) (6)

本実施の形態１においては、ＲＧＢ個別の補正係数、すなわち関数Ｆは、次の式（７）〜（９）のように、１から所定の値ＴＨを減算することで得られる調整関数（１−ＴＨ）を、輝度比率に対して乗算し、更に所定の値ＴＨを加算することにより算出される。
Ｆ（Ｒ１、Ｗ２）＝（Ｒ１／Ｗ２）×（１−ＴＨ）＋ＴＨ（７）
Ｆ（Ｇ１、Ｗ２）＝（Ｇ１／Ｗ２）×（１−ＴＨ）＋ＴＨ（８）
Ｆ（Ｂ１、Ｗ２）＝（Ｂ１／Ｗ２）×（１−ＴＨ）＋ＴＨ（９） In the first embodiment, the RGB individual correction coefficient, that is, the function F is an adjustment function (1) obtained by subtracting a predetermined value TH from 1 as in the following equations (7) to (9). -TH) is multiplied by the brightness ratio, and a predetermined value TH is added.
F (R1, W2) = (R1 / W2) x (1-TH) + TH (7)
F (G1, W2) = (G1 / W2) x (1-TH) + TH (8)
F (B1, W2) = (B1 / W2) x (1-TH) + TH (9)

図７は、式（７）〜（９）において、入力が輝度比率とした場合の関数Ｆを表すグラフである。図７からわかるように、関数Ｆ６１は、図７中６０で表される、式（１）〜（３）において入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して乗算されていた輝度比率Ｒ１／Ｗ２、Ｇ１／Ｗ２、Ｂ１／Ｗ２が、一定の値ＴＨ以上１以下の値となるようにクリッピングを行うものである。ここで、ＴＨが０の場合は、輝度比率に対してクリッピングを行わずに、輝度比率そのものを関数Ｆとして使用する場合であり、上記式（１）〜（３）をそのまま適用して、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を生成する場合である。 FIG. 7 is a graph showing the function F in the equations (7) to (9) when the input is the luminance ratio. As can be seen from FIG. 7, the function F61 has a luminance ratio R1 / W2 represented by 60 in FIG. 7, which is multiplied by the input RGB image signals R1, G1, and B1 in the equations (1) to (3). , G1 / W2 and B1 / W2 are clipped so as to have a constant value TH or more and 1 or less. Here, when TH is 0, it is a case where the luminance ratio itself is used as the function F without clipping the luminance ratio, and the above equations (1) to (3) are applied as they are to color. This is a case where the RGB image signals R2, G2, and B2 after the balance correction are generated.

このように、本実施の形態１においては、色バランスコントローラ３３２は、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各サブピクセルの輝度値を、ローパスフィルタ適用グレー画像信号（グレー画像信号を基にした信号）Ｗ２により除算して得られる各サブピクセルの輝度比率Ｒ１／Ｗ２、Ｇ１／Ｗ２、Ｂ１／Ｗ２に対し、更に値域が０から１である調整関数（１−ＴＨ）を乗算することで、ＲＧＢ個別の補正係数Ｆを算出し、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各サブピクセルの輝度値に対して、ＲＧＢ個別の補正係数Ｆを乗算することで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を生成している。このようにして、式（１）〜（３）よりも輝度比率の変化の範囲を抑制することで、輝度比率が過剰に作用しないようにしており、これにより、色再現性を改善しながらも、二重線などの副作用を効果的に抑制している。 As described above, in the first embodiment, the color balance controller 332 sets the luminance value of each subpixel of the input RGB image signals R1, G1 and B1 to the low pass filter applied gray image signal (based on the gray image signal). Signal) By multiplying the luminance ratios R1 / W2, G1 / W2, and B1 / W2 of each subpixel obtained by dividing by W2 by the adjustment function (1-TH) whose value range is 0 to 1. The RGB image signal R2 after color balance correction is calculated by calculating the RGB individual correction coefficient F and multiplying the brightness value of each subpixel of the input RGB image signals R1, G1 and B1 by the RGB individual correction coefficient F. , G2, B2 are generated. In this way, the range of change in the luminance ratio is suppressed more than in the equations (1) to (3) so that the luminance ratio does not act excessively, thereby improving the color reproducibility. , Double lines and other side effects are effectively suppressed.

関数Ｆは、比較的簡単な構成の回路によって実現可能である。 The function F can be realized by a circuit having a relatively simple configuration.

色バランスコントローラ３３２は、上記のように生成した色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を、図２に示されるＲＧＢビット拡張回路３３３へ送信する。 The color balance controller 332 transmits the RGB image signals R2, G2, and B2 after the color balance correction generated as described above to the RGB bit expansion circuit 333 shown in FIG.

ＲＧＢコントローラ３３のＲＧＢビット拡張回路（第１ビット拡張回路）３３３は、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成する。ＲＧＢビット拡張回路３３３は、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各々毎に、対応するビット拡張回路３３３１、３３３２、３３３３を備えている。ここでは、画像信号Ｒ２に対応するビット拡張回路３３３１を説明する。画像信号Ｇ２、Ｂ２に対応するビット拡張回路３３３２、３３３３も、画像信号Ｒ２に対応するビット拡張回路３３３１と同様に構成されている。 The RGB bit expansion circuit (first bit expansion circuit) 333 of the RGB controller 33 performs the first bit expansion processing on the brightness values of the RGB image signals R2, G2, and B2 after the color balance correction. Generates an RGB image signal after bit expansion. The RGB bit expansion circuit 333 includes corresponding bit expansion circuits 3331, 3332, and 3333 for each of the RGB image signals R2, G2, and B2 after color balance correction. Here, the bit expansion circuit 3331 corresponding to the image signal R2 will be described. The bit expansion circuits 3332 and 3333 corresponding to the image signals G2 and B2 are also configured in the same manner as the bit expansion circuits 3331 corresponding to the image signals R2.

ビット拡張回路３３３１は、入力されたＲＧＢ各８ビットの画像に対し、１２ビットへのビット拡張処理を行う。このビット拡張処理は、後段の処理でビット精度を落とさないようにするため、あらかじめビット長を精度よく拡張するものである。 The bit expansion circuit 3331 performs bit expansion processing to 12 bits for each of the input RGB 8-bit images. This bit expansion process expands the bit length with high accuracy in advance so as not to reduce the bit accuracy in the subsequent processing.

本実施の形態１におけるビット拡張回路３３３１では、図８（ａ）に示されるように、８ビットデータ５０、すなわち８ビットの画像信号を、例えば１２ビットに拡張して１２ビットデータ５２とすることを想定する。本来、アナログである画像信号を８ビットに量子化する場合には、ビット解像度以下の変化については、丸められて捨てられている。しかしながら、画像は、隣接画素間の相関が高いため、次の手法を導入することで、ある程度の復元をすることができる。 In the bit expansion circuit 3331 according to the first embodiment, as shown in FIG. 8A, the 8-bit data 50, that is, the 8-bit image signal is expanded to, for example, 12 bits to obtain 12-bit data 52. Is assumed. When an analog image signal is quantized into 8 bits, changes below the bit resolution are rounded and discarded. However, since the image has a high correlation between adjacent pixels, it can be restored to some extent by introducing the following method.

図８（ｂ）は、処理対象となっている画素、すなわち注目画素Ｘ５の説明図であり、図８（ｃ）は、ビット拡張処理の手順をプログラム形式で表現した例である。ビット拡張回路３３３１は、図８に示すように、０に初期化された変数ｄｃに関して、注目画素Ｘ５の周辺で隣接する８画素（Ｘ１〜Ｘ４、Ｘ６〜Ｘ９）に対し、注目画素Ｘ５の輝度値が隣接するそれぞれの画素の輝度値に比べて小さいときは＋１、注目画素Ｘ５の輝度値が隣接するそれぞれの画素の輝度値に比べて大きいときは−１の演算を行う。 FIG. 8B is an explanatory diagram of the pixel to be processed, that is, the pixel of interest X5, and FIG. 8C is an example in which the procedure of the bit expansion processing is expressed in a program format. As shown in FIG. 8, the bit expansion circuit 3331 has the brightness of the pixel of interest X5 with respect to the adjacent eight pixels (X1 to X4, X6 to X9) around the pixel of interest X5 with respect to the variable dc initialized to 0. When the value is smaller than the brightness value of each adjacent pixel, +1 is calculated, and when the brightness value of the pixel of interest X5 is larger than the brightness value of each adjacent pixel, -1 is calculated.

さらに、ビット拡張回路３３３１は、その合計値すなわちｄｃを８で割った値を小数点以下の重み５１として、注目画素Ｘ５に加算し、１６倍して丸め処理をすることで、８ビットから１２ビットへの拡張を行う。 Further, the bit expansion circuit 3331 adds the total value, that is, the value obtained by dividing the dc by 8 as the weight 51 after the decimal point to the pixel of interest X5, multiplies it by 16, and performs rounding processing to perform 8 bits to 12 bits. Extend to.

一般に、画像の隣接する画素は、輝度値が似ているという性質があり、例えば、注目画素Ｘ５の輝度値に対して周辺の画素の輝度値が全て大きい場合には、各画素の輝度値が８ビットに丸められる前の本来の値であるアナログ値における波形は連続した凹の形状になっており、注目画素Ｘ５の輝度値の本来の値であるアナログ値は、８ビットに丸められたデータよりも大きいであろうことが推定される。 In general, adjacent pixels of an image have a property of having similar brightness values. For example, when the brightness values of peripheral pixels are all larger than the brightness value of the pixel of interest X5, the brightness value of each pixel is high. The waveform at the analog value, which is the original value before being rounded to 8 bits, has a continuous concave shape, and the analog value, which is the original value of the brightness value of the pixel of interest X5, is the data rounded to 8 bits. It is estimated that it will be larger than.

一方、逆に、注目画素Ｘ５の輝度値に対して周辺の画素の輝度値が全て小さい場合には、各画素の輝度値が８ビットに丸められる前の本来の値であるアナログ値における波形は連続した凸の形状になっており、注目画素Ｘ５の輝度値の本来の値であるアナログ値は、８ビットに丸められたデータよりも小さいであろうことが推定される。そこで、ビット拡張回路３３３１は、このような根拠に基づいて、上述した図８のようなビット拡張処理を行うこととなる。 On the other hand, on the contrary, when the brightness values of the surrounding pixels are all smaller than the brightness value of the pixel of interest X5, the waveform in the analog value, which is the original value before the brightness value of each pixel is rounded to 8 bits, is It has a continuous convex shape, and it is estimated that the analog value, which is the original value of the luminance value of the pixel of interest X5, will be smaller than the data rounded to 8 bits. Therefore, the bit expansion circuit 3331 will perform the bit expansion process as shown in FIG. 8 described above based on such a basis.

なお、ビット拡張の手法については、ここで説明した方法以外の手法を導入してもかまわない。 As for the bit expansion method, a method other than the method described here may be introduced.

他方、ＬＶコントローラ３４においては、図２に示されるＬＶビット拡張回路（第２ビット拡張回路）３４５が、ローパスフィルタ適用グレー画像信号（グレー画像信号を基にした信号）Ｗ２に対して第２ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のグレー画像信号を生成する。ＬＶビット拡張回路３４５は、ビット拡張回路３３３１と同様な構成を備えている１つのビット拡張回路３４５１を備えており、これにより、ビット拡張回路３３３１に関して説明したものと同様な手順で、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２をビット拡張する。 On the other hand, in the LV controller 34, the LV bit expansion circuit (second bit expansion circuit) 345 shown in FIG. 2 has a second bit with respect to the low-pass filter applied gray image signal (signal based on the gray image signal) W2. The expansion process is performed to generate a gray image signal after bit expansion. The LV bit expansion circuit 345 includes one bit expansion circuit 3451 having the same configuration as the bit expansion circuit 3331, thereby applying a low-pass filter in the same procedure as described for the bit expansion circuit 3331. The gray image signal W2 is bit-expanded.

ＲＧＢビット拡張回路３３３は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を、ＲＧＢ階調変換回路３３４に送信する。また、ＬＶビット拡張回路３４５は、ビット拡張後のグレー画像信号をＬＶ階調変換回路３４６に送信する。 The RGB bit expansion circuit 333 transmits the RGB image signal after bit expansion to the RGB gradation conversion circuit 334. Further, the LV bit expansion circuit 345 transmits the gray image signal after the bit expansion to the LV gradation conversion circuit 346.

次に、ＲＧＢコントローラ３３のＲＧＢ階調変換回路３３４、及び、ＬＶコントローラ３４のＬＶ階調変換回路３４６を説明する。ＲＧＢ階調変換回路３３４は、ＲＧＢ画像信号に対して第１階調変換を行う第１ＬＵＴ３３４１、３３４２、３３４３を、ＲＧＢの各サブピクセルの輝度値に対して個別に記憶し、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号に対して第１ＬＵＴ３３４１、３３４２、３３４３を適用して第１階調変換を行うことで、出力ＲＧＢ画像信号（ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号）Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を生成する。また、ＬＶ階調変換回路３４６は、グレースケール画像信号に対して第２階調変換を行う第２ＬＵＴ３４６１を記憶し、ビット拡張後のグレー画像信号に対して第２ＬＵＴ３４６１を適用して第２階調変換を行うことで、出力グレー画像信号（ビット拡張後のグレー画像信号を基にした信号）Ｗ３を生成する。 Next, the RGB gradation conversion circuit 334 of the RGB controller 33 and the LV gradation conversion circuit 346 of the LV controller 34 will be described. The RGB gradation conversion circuit 334 individually stores the first LUTs 3341, 3342, and 3343 that perform the first gradation conversion on the RGB image signal with respect to the brightness value of each subpixel of RGB, and RGB after bit expansion. By applying the first LUT 3341, 3342, 3343 to the image signal and performing the first gradation conversion, the output RGB image signal (signal based on the RGB image signal after bit expansion) R3, G3, B3 is generated. To do. Further, the LV gradation conversion circuit 346 stores the second LUT 3461 that performs the second gradation conversion on the gray scale image signal, and applies the second LUT 3461 to the gray image signal after bit expansion to perform the second gradation. By performing the conversion, the output gray image signal (signal based on the gray image signal after bit expansion) W3 is generated.

本実施の形態１においては、４種類のＬＵＴ、すなわち、サブピクセルＲ用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｒ）、サブピクセルＧ用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｇ）、サブピクセルＢ用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｂ）、および、グレー画像用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｗ）を使用している。ＲＧＢコントローラ３３内のＲＧＢ階調変換回路３３４は、第１ＬＵＴとして、各々１つのＬＵＴ（Ｒ）３３４１、ＬＵＴ（Ｇ）３３４２、ＬＵＴ（Ｂ）３３４３を備えている。ＬＶコントローラ３４内のＬＶ階調変換回路３４６は、第２ＬＵＴとして、ＬＵＴ（Ｗ）３４６１を備えている。 In the first embodiment, there are four types of LUTs, that is, a LUT (R) which is a LUT for the subpixel R, a LUT (G) which is a LUT for the subpixel G, and a LUT which is a LUT for the subpixel B. (B) and LUT (W), which is a LUT for a gray image, are used. The RGB gradation conversion circuit 334 in the RGB controller 33 includes one LUT (R) 3341, LUT (G) 3342, and LUT (B) 3343 as the first LUT, respectively. The LV gradation conversion circuit 346 in the LV controller 34 includes a LUT (W) 3461 as a second LUT.

図９は、実施の形態１におけるＬＵＴ（Ｒ）３３４１による階調変換特性を示した図である。ＬＵＴ（Ｇ）３３４２、ＬＵＴ（Ｂ）３３４３についても、基本的にはＬＵＴ（Ｒ）３３４１と同様な階調変換特性を備えているが、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのサブピクセルにおける光の透過効率が異なるため、特性は互いに、微妙に異なっている。また、図１０は、実施の形態１におけるＬＵＴ（Ｗ）３４６１による階調変換特性を示した図である。 FIG. 9 is a diagram showing the gradation conversion characteristic by the LUT (R) 3341 according to the first embodiment. The LUT (G) 3342 and LUT (B) 3343 also have basically the same gradation conversion characteristics as the LUT (R) 3341, but the light transmission efficiency in each of the R, G, and B subpixels. The characteristics are slightly different from each other. Further, FIG. 10 is a diagram showing the gradation conversion characteristic by the LUT (W) 3461 in the first embodiment.

実験の結果、これら図９、図１０に示すような階調変換特性を採用することで、暗部の黒表現および純色の色再現性が向上し、純色において白色化するという問題が改善されることが分かった。 As a result of the experiment, by adopting the gradation conversion characteristics as shown in FIGS. 9 and 10, the black expression in the dark part and the color reproducibility of the pure color are improved, and the problem of whitening in the pure color is improved. I found out.

図９に示したＬＵＴ（Ｒ）３３４１の階調変換特性は、例えば、γ＝０．５のガンマカーブ（Ｙ＝Ｘ^γ）で実現される。これに対して、図１０に示したＬＵＴ（Ｗ）３４６１の階調変換特性は、ＲＧＢの値に対し、ＬＶの値を変化させながら２枚のＬＣＤパネルの透過光を実測して、最終的な合成結果が人の視覚特性に見合うγ＝２．２になるよう、ＬＶの入出力特性を決めたものである。 The gradation conversion characteristic of the LUT (R) 3341 shown in FIG. 9 is realized by, for example, a gamma curve (Y = X ^γ ) of γ = 0.5. On the other hand, the gradation conversion characteristic of the LUT (W) 3461 shown in FIG. 10 is finally measured by actually measuring the transmitted light of the two LCD panels while changing the LV value with respect to the RGB value. The input / output characteristics of the LV are determined so that the combined result is γ = 2.2, which is commensurate with the human visual characteristics.

図１１は、実施の形態１におけるＲＧＢ階調変換回路３３４、ＬＶ階調変換回路３４６の働きによる暗部の色再現性向上の説明図である。すなわち、第１の問題点の原因および解決方法の原理図に相当する。 FIG. 11 is an explanatory diagram of improving the color reproducibility of the dark portion by the action of the RGB gradation conversion circuit 334 and the LV gradation conversion circuit 346 in the first embodiment. That is, it corresponds to the principle diagram of the cause of the first problem and the solution.

図１１（ａ）に示すように、Ｒの値が１６、ＧおよびＢの値が０であるような暗い赤を表現する画素を表示する場合を例に、暗部の色再現性向上方法について説明する。従来のように、ＬＶ画像の値のみでコントラスト比を改善する方法では、ＬＶパネル３６の対応する画素の輝度値を、例えば２１８に設定する必要があったとする。 As shown in FIG. 11A, a method for improving the color reproducibility of a dark portion will be described by taking as an example a case of displaying a pixel expressing dark red such that the value of R is 16 and the values of G and B are 0. To do. In the conventional method of improving the contrast ratio using only the value of the LV image, it is assumed that the brightness value of the corresponding pixel of the LV panel 36 needs to be set to, for example, 218.

この場合、図１１（ａ）に示すように、サブピクセル中で最も輝度が大きなＲが適正に表示されるようにＬＶパネル３６の輝度値が設定されているため、合成透過後のＲの輝度は、所望の値になる。しかしながら、本来０であるはずのＧおよびＢの輝度は、バックライトからＬＶパネル３６を通過する光量が大きく、ＲＧＢパネル３５におけるＧおよびＢの光漏れのために、ＧおよびＢが発光し、全体として白っぽい（灰色がかった）赤を示すことになる。 In this case, as shown in FIG. 11A, since the brightness value of the LV panel 36 is set so that R having the highest brightness among the subpixels is properly displayed, the brightness of R after the composite transmission is performed. Is the desired value. However, the brightness of G and B, which should be originally 0, is such that the amount of light passing through the LV panel 36 from the backlight is large, and due to the light leakage of G and B in the RGB panel 35, G and B emit light, and the whole Will show whitish (grayish) red.

これに対し、例えば図１１（ｂ）に示すように、Ｒの輝度値を本来よりも大きい値（例えば２１８）に、なおかつ、ＬＶ画像の値を１６という小さい値にして、ＬＶパネルを通過する光量を小さくすることで、合成透過後のＲは、所望の輝度を示した上で、ＧおよびＢは、光漏れがごく小さくなって、赤がくすまず、純粋な暗い赤を示すようにすることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 11B, for example, the brightness value of R is set to a value larger than the original value (for example, 218), and the value of the LV image is set to a small value of 16, and the light passes through the LV panel. By reducing the amount of light, R after synthetic transmission shows the desired brightness, and G and B show very small light leakage so that the red does not become dull and shows pure dark red. be able to.

この現象を積極的に利用し、ＲＧＢ階調変換回路３３４の、ＬＵＴ（Ｒ）３３４１、ＬＵＴ（Ｇ）３３４２、ＬＵＴ（Ｂ）３３４３を特に暗部において、リニアな特性から上に持ち上げるように設定し、それに対応して、ＬＶ階調変換回路３４６内のＬＶ用のＬＵＴ（Ｗ）３４６１を、従来よりも下に落とすように設定したものが、先の図９、図１０に示した階調変換特性に相当する。 By positively utilizing this phenomenon, the LUT (R) 3341, LUT (G) 3342, and LUT (B) 3343 of the RGB gradation conversion circuit 334 are set to be lifted upward from the linear characteristics, especially in the dark part. Correspondingly, the LUT (W) 3461 for LV in the LV gradation conversion circuit 346 is set to be lower than the conventional one, and the gradation conversion shown in FIGS. 9 and 10 above is performed. Corresponds to the characteristic.

図２に示される、ＲＧＢコントローラ３３のＲＧＢ階調変換回路３３４は、階調変換後のＲＧＢ画像信号を、出力ＲＧＢ画像信号（ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号）Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３として、図１に示されるＲＧＢパネル３５へ送信する。また、ＬＶコントローラ３４のＬＶ階調変換回路３４６は、階調変換後のグレー画像信号を、出力グレー画像信号（ビット拡張後のグレー画像信号を基にした信号）Ｗ３として、ＬＶパネル３６へ送信する。 The RGB gradation conversion circuit 334 of the RGB controller 33 shown in FIG. 2 converts the RGB image signal after gradation conversion into output RGB image signals (signals based on the RGB image signal after bit expansion) R3, G3, As B3, it is transmitted to the RGB panel 35 shown in FIG. Further, the LV gradation conversion circuit 346 of the LV controller 34 transmits the gray image signal after gradation conversion to the LV panel 36 as an output gray image signal (a signal based on the gray image signal after bit expansion) W3. To do.

ＲＧＢパネル３５は、出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を受信して表示する。また、ＬＶパネル３６は、出力グレー画像信号Ｗ３を受信して表示する。 The RGB panel 35 receives and displays the output RGB image signals R3, G3, and B3. Further, the LV panel 36 receives and displays the output gray image signal W3.

図１２は、実施の形態１における２枚のＬＣＤパネルによるディスプレイ・モジュールの概略断面図である。図１２に示したディスプレイ・モジュールは、ＲＧＢパネル３５、ＬＶパネル３６、バックライトユニット３７、およびＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６を接合するラミネーション３８を含んで構成されている。 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a display module using two LCD panels according to the first embodiment. The display module shown in FIG. 12 includes an RGB panel 35, an LV panel 36, a backlight unit 37, and a lamination 38 that joins the RGB panel 35 and the LV panel 36.

ＲＧＢパネル３５は、カラーフィルタ基板３５ｂ、ＴＦＴ基板３５ｃ、偏光フィルム３５ａ、駆動ＩＣ３５ｄを備えている。カラーフィルタ基板３５ｂは、ブラックマトリクスやＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを配列し、共通電極などが形成された基板である。ＴＦＴ基板３５ｃは、液晶側にＴＦＴや電極などを形成した基板である。 The RGB panel 35 includes a color filter substrate 35b, a TFT substrate 35c, a polarizing film 35a, and a drive IC 35d. The color filter substrate 35b is a substrate on which a black matrix, R, G, and B color filters are arranged and a common electrode or the like is formed. The TFT substrate 35c is a substrate on which a TFT, electrodes, and the like are formed on the liquid crystal side.

偏光フィルム３５ａは、バックライトユニット３７から照射される光を偏光させる。駆動ＩＣ３５ｄは、ＲＧＢコントローラ３３によって処理されたＲＧＢ画像を、ＴＦＴ基板３５ｃを駆動させることによってＲＧＢパネル３５に表示する。 The polarizing film 35a polarizes the light emitted from the backlight unit 37. The drive IC 35d displays the RGB image processed by the RGB controller 33 on the RGB panel 35 by driving the TFT substrate 35c.

一方、ＬＶパネル３６は、ガラス基板３６ａ、ＴＦＴ基板３６ｂ、偏光フィルム３６ｃ、駆動ＩＣ３６ｄを備えている。ガラス基板３６ａは、ＲＧＢパネル３５におけるカラーフィルタ基板３５ｂに対応するものであるが、カラーフィルタ基板３５ｂとは異なり、ブラックマトリクスやカラーフィルタを有さない。これは、ＬＶパネル３６が、ＬＶ画像、つまり白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケールの画像を表示することに基づくものである。 On the other hand, the LV panel 36 includes a glass substrate 36a, a TFT substrate 36b, a polarizing film 36c, and a drive IC 36d. The glass substrate 36a corresponds to the color filter substrate 35b in the RGB panel 35, but unlike the color filter substrate 35b, it does not have a black matrix or a color filter. This is based on the LV panel 36 displaying a LV image, that is, a grayscale image represented only by light and dark from white to black.

ＴＦＴ基板３６ｂ、偏光フィルム３６ｃは、ＲＧＢパネル３５のＴＦＴ基板３５ｃ、偏光フィルム３５ａと同様のものである。駆動ＩＣ３６ｄは、ＬＶコントローラ３４によって処理されたＬＶ画像を、ＴＦＴ基板３６ｂを駆動させることによってＬＶパネル３６に表示する。 The TFT substrate 36b and the polarizing film 36c are the same as the TFT substrate 35c and the polarizing film 35a of the RGB panel 35. The drive IC 36d displays the LV image processed by the LV controller 34 on the LV panel 36 by driving the TFT substrate 36b.

ＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６は、正面から見た場合に、対応する画素が重なって表示されるように、互いに重ねて配置される。 The RGB panel 35 and the LV panel 36 are arranged so as to be overlapped with each other so that the corresponding pixels are displayed so as to be overlapped when viewed from the front.

バックライトユニット３７は、光ガイドパネル３７ａと光源３７ｂを備える。光源３７ｂは、光ガイドパネル３７ａに対し光を照射する。光ガイドパネル３７ａは、光源３７ｂから照射された光を屈折させて、ＬＶパネル３６に照射する。光ガイドパネル３７ａから照射された光は、重ねられたＬＶパネル３６、およびＲＧＢパネル３５を順に通過して、画像表示装置を視聴する人間の眼に届く。 The backlight unit 37 includes an optical guide panel 37a and a light source 37b. The light source 37b irradiates the light guide panel 37a with light. The light guide panel 37a refracts the light emitted from the light source 37b and irradiates the LV panel 36. The light emitted from the light guide panel 37a passes through the stacked LV panel 36 and the RGB panel 35 in order, and reaches the human eye viewing the image display device.

ＲＧＢパネル３５およびＬＶパネル３６のそれぞれのコントラスト比は、従来の１枚ＬＣＤパネルと同様に、１５００：１である。しかしながら、図１２に示すような２枚ＬＣＤパネル構造とすることで、コントラスト比が２，２５０，０００：１に改善される。 The contrast ratios of the RGB panel 35 and the LV panel 36 are 1500: 1, which is the same as that of the conventional single LCD panel. However, the contrast ratio is improved to 2,250,000: 1 by adopting the two-panel LCD panel structure as shown in FIG.

さらに、実施の形態１においては、ＲＧＢコントローラ３３とＬＶコントローラ３４が協調して、階調変換および色バランス制御を行うことで、特に黒領域の階調特性が改善され、いわゆるＬＣＤパネルの黒浮き現象をなくし、締まった黒の表現が実現でき、低輝度（暗部）での色再現性を改善することができる。 Further, in the first embodiment, the RGB controller 33 and the LV controller 34 cooperate to perform gradation conversion and color balance control, whereby the gradation characteristics in the black region are particularly improved, and the so-called black floating of the LCD panel is achieved. The phenomenon can be eliminated, a tight black expression can be realized, and color reproducibility at low brightness (dark areas) can be improved.

次に、上記の実施の形態１として説明した画像表示装置を使用した、画像表示方法を、図１乃至図１２を用いて説明する。 Next, an image display method using the image display device described as the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 12.

本画像表示方法は、前面側ＬＣＤパネルと後面側ＬＣＤパネルとを２枚重ねることで構成され、バックライト光が後面側ＬＣＤパネル、前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、入力ＲＧＢ画像信号に対してグレー画像信号を生成した後、グレー画像信号を基にした信号から出力グレー画像信号を生成し、グレー画像信号またはグレー画像信号を基にした信号を用いて、入力ＲＧＢ画像信号に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成し、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成し、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号を出力ＲＧＢ画像信号として前面側ＬＣＤパネルに対して供給し、出力グレー画像信号を後面側ＬＣＤパネルに対して供給する。また、グレー画像信号を基にした信号に対して第２ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のグレー画像信号を生成し、ビット拡張後のグレー画像信号を基にした信号を出力グレー画像信号として後面側ＬＣＤパネルに対して供給する。 This image display method is composed of two LCD panels on the front side and an LCD panel on the rear side, and the backlight light is transmitted through the LCD panel on the rear side and the LCD panel on the front side in this order to display an image. An image display method performed by a display device, in which a gray image signal is generated for an input RGB image signal, then an output gray image signal is generated from a signal based on the gray image signal, and the gray image signal or gray. A signal based on the image signal is used to perform color balance correction processing on the input RGB image signal to generate an RGB image signal after color balance correction, and each subpixel of the RGB image signal after color balance correction. The brightness value of is subjected to the first bit expansion processing to generate an RGB image signal after bit expansion, and a signal based on the RGB image signal after bit expansion is output as an output RGB image signal to the front LCD panel. And supplies the output gray image signal to the rear LCD panel. Further, the signal based on the gray image signal is subjected to the second bit expansion processing to generate the gray image signal after the bit expansion, and the signal based on the gray image signal after the bit expansion is output as the gray image signal. Is supplied to the rear LCD panel.

まず、ＬＶコントローラ３４内のグレーコンバータ３４１が、Ｉ／Ｆ３１から入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信し、受信した入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、それぞれの画素について、ＲＧＢの各サブピクセルの輝度値、すなわち入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の中の最大値を選択し、これを代表値Ｗ１とすることで、グレー画像に変換する。グレーコンバータ３４１は、生成したグレー画像の各画素について、輝度値をグレー画像信号Ｗ１として、水平方向エッジホールド回路３４２へ送信する。 First, the gray converter 341 in the LV controller 34 receives the input RGB image signals R1, G1 and B1 from the I / F 31, and for the received input RGB image signals R1, G1 and B1, RGB for each pixel. The brightness value of each sub-pixel of the above, that is, the maximum value among the input RGB image signals R1, G1, and B1 is selected, and this is set as the representative value W1 to convert to a gray image. The gray converter 341 transmits the brightness value of each pixel of the generated gray image as the gray image signal W1 to the horizontal edge hold circuit 342.

水平方向エッジホールド回路３４２は、グレー画像信号Ｗ１を受信し、水平方向に局所的エッジホールド処理を適用して、画像のエッジ領域の局所的な拡大処理を行う。更に、垂直方向エッジホールド回路３４３が垂直方向に局所的エッジホールド処理を適用した後、ＬＰＦ回路３４４がローパスフィルタを適用し、ローパスフィルタ適用グレー画像信号（グレー画像信号を基にした信号）Ｗ２を生成する。ＬＰＦ回路３４４は、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２を、ＲＧＢコントローラ３３の色バランスコントローラ３３２と、ＬＶコントローラ３４のＬＶビット拡張回路３４５へ送信する。 The horizontal edge hold circuit 342 receives the gray image signal W1 and applies the local edge hold process in the horizontal direction to perform the local enlargement process of the edge region of the image. Further, after the vertical edge hold circuit 343 applies the local edge hold process in the vertical direction, the LPF circuit 344 applies a low-pass filter to apply the low-pass filter applied gray image signal (signal based on the gray image signal) W2. Generate. The LPF circuit 344 transmits the low-pass filter applied gray image signal W2 to the color balance controller 332 of the RGB controller 33 and the LV bit extension circuit 345 of the LV controller 34.

ＬＶビット拡張回路（第２ビット拡張回路）３４５は、ローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２を受信し、これに第２ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のグレー画像信号を生成する。ＬＶビット拡張回路３４５は、ビット拡張後のグレー画像信号をＬＶ階調変換回路３４６に送信する。 The LV bit expansion circuit (second bit expansion circuit) 345 receives the low-pass filter applied gray image signal W2 and performs the second bit expansion processing on the low-pass filter applied gray image signal W2 to generate a gray image signal after bit expansion. The LV bit expansion circuit 345 transmits the gray image signal after the bit expansion to the LV gradation conversion circuit 346.

ＬＶ階調変換回路３４６は、ビット拡張後のグレー画像信号を受信し、第２ＬＵＴ３４６１を適用して第２階調変換を行い、階調変換後のグレー画像信号を、出力グレー画像信号（ビット拡張後のグレー画像信号を基にした信号）Ｗ３として、ＬＶパネル３６へ送信する。 The LV gradation conversion circuit 346 receives the gray image signal after the bit expansion, applies the second LUT3461 to perform the second gradation conversion, and outputs the gray image signal after the gradation conversion to the output gray image signal (bit expansion). It is transmitted to the LV panel 36 as W3 (a signal based on the later gray image signal).

ＬＶパネル３６は、出力グレー画像信号Ｗ３を受信して表示する。 The LV panel 36 receives and displays the output gray image signal W3.

他方、ＲＧＢコントローラ３３においては、色バランスコントローラ３３２が、遅延回路３３１を介して入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信し、画素ごとに、ＬＶコントローラ３４から送信された対応するローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２に基づいて、補正係数を用いて色バランスを調整することにより、色バランスの補正を行う。色バランスコントローラ３３２は、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を、ＲＧＢビット拡張回路３３３へ送信する。 On the other hand, in the RGB controller 33, the color balance controller 332 receives the input RGB image signals R1, G1 and B1 via the delay circuit 331, and the corresponding low-pass filter application gray transmitted from the LV controller 34 for each pixel. The color balance is corrected by adjusting the color balance using the correction coefficient based on the image signal W2. The color balance controller 332 transmits the RGB image signals R2, G2, and B2 after the color balance correction to the RGB bit expansion circuit 333.

ＲＧＢビット拡張回路３３３は、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成する。ＲＧＢビット拡張回路３３３は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を、ＲＧＢ階調変換回路３３４に送信する。 The RGB bit expansion circuit 333 performs the first bit expansion processing on the brightness values of the RGB image signals R2, G2, and B2 after the color balance correction to generate the RGB image signal after the bit expansion. The RGB bit expansion circuit 333 transmits the RGB image signal after bit expansion to the RGB gradation conversion circuit 334.

ＲＧＢ階調変換回路３３４は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を受信し、これに対して第１ＬＵＴ３３４１、３３４２、３３４３を適用して第１階調変換を行い、階調変換後のＲＧＢ画像信号を、出力ＲＧＢ画像信号（ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号）Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３として、ＲＧＢパネル３５へ送信する。 The RGB gradation conversion circuit 334 receives the RGB image signal after bit expansion, applies the first LUT 3341, 3342, and 3343 to the RGB image signal, performs the first gradation conversion, and obtains the RGB image signal after the gradation conversion. , Output RGB image signals (signals based on the RGB image signals after bit expansion) are transmitted to the RGB panel 35 as R3, G3, and B3.

ＲＧＢパネル３５は、出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を受信して表示する。 The RGB panel 35 receives and displays the output RGB image signals R3, G3, and B3.

ＬＶパネル３６に表示された出力グレー画像信号Ｗ３と、ＲＧＢパネル３５に表示された出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３は、基本的に、図６（ｃ）を用いて説明したような関係にあるため、ＲＧＢの各サブピクセルは、適切な輝度値で表示される。 The output gray image signal W3 displayed on the LV panel 36 and the output RGB image signals R3, G3, and B3 displayed on the RGB panel 35 basically have a relationship as described with reference to FIG. 6 (c). Therefore, each of the RGB sub-pixels is displayed with an appropriate luminance value.

次に、上記の画像表示装置および画像表示方法の効果について説明する。 Next, the effects of the above image display device and image display method will be described.

上記のような構成によれば、ＲＧＢコントローラ３３の色バランスコントローラ３３２は、図６を用いて説明したように色バランスを補正制御するため、混色部においても本来の色を表示することができ、色バランスの崩れをなくし、色再現性の改善を図ることが可能となる。また、ＲＧＢ階調変換回路３３４、ＬＶ階調変換回路３４６が、図９、図１０に示すような階調変換特性を備えているため、上記のように、黒表現および純色の色再現性が向上し、純色において白色化するという問題が改善される。 According to the above configuration, since the color balance controller 332 of the RGB controller 33 corrects and controls the color balance as described with reference to FIG. 6, the original color can be displayed even in the color mixing portion. It is possible to eliminate the loss of color balance and improve the color reproducibility. Further, since the RGB gradation conversion circuit 334 and the LV gradation conversion circuit 346 have the gradation conversion characteristics as shown in FIGS. 9 and 10, black expression and pure color color reproducibility can be achieved as described above. It improves and the problem of whitening in pure colors is improved.

特に、本実施の形態１においては、色バランスコントローラ３３２によって色バランス補正を行った後に、ＲＧＢ階調変換回路３３４において、ＲＧＢパネル３５に表示出力するために必要な階調変換処理を行っている。すなわち、色バランス補正を、図９、１０のように階調変換される前のリニアな状態で行うことができるため、輝度にかかわらず色の特性を良好に保ち、効果的に、色再現性を改善することができる。 In particular, in the first embodiment, after the color balance correction is performed by the color balance controller 332, the RGB gradation conversion circuit 334 performs the gradation conversion processing necessary for displaying and outputting to the RGB panel 35. .. That is, since the color balance correction can be performed in a linear state before the gradation conversion as shown in FIGS. 9 and 10, the color characteristics are kept good regardless of the brightness, and the color reproducibility is effectively performed. Can be improved.

また、ＲＧＢ階調変換回路３３４、ＬＶ階調変換回路３４６が、ＲＧＢコントローラ３３、ＬＶコントローラ３４の各々の最終段の処理となるように位置づけられ、これに伴い、ＲＧＢ階調変換回路３３４、ＬＶ階調変換回路３４６における階調変換の精度を高めるためのビット拡張処理を行う、ＲＧＢビット拡張回路３３３、ＬＶビット拡張回路３４５が、その直前に位置付けられている。すなわち、ビット拡張処理前までの、色バランス補正を含む主要な処理はすべて、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１と同じビット幅である８ビットで処理されており、色バランス補正処理後のできるだけ後段においてビット拡張を行っている。これにより、例えば、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信した直後にビット拡張処理を設けた場合に比べると、遅延回路３３１に要するメモリの容量や、色バランス処理、エッジホールド処理等の各演算に要する回路規模を大きく低減することができる。 Further, the RGB gradation conversion circuit 334 and the LV gradation conversion circuit 346 are positioned so as to be the final stage processing of each of the RGB controller 33 and the LV controller 34, and accordingly, the RGB gradation conversion circuit 334 and the LV The RGB bit expansion circuit 333 and the LV bit expansion circuit 345, which perform bit expansion processing for improving the accuracy of gradation conversion in the gradation conversion circuit 346, are positioned immediately before that. That is, all the main processing including the color balance correction before the bit expansion processing is processed with 8 bits having the same bit width as the input RGB image signals R1, G1 and B1, and as much as possible after the color balance correction processing. Bit expansion is performed in the latter stage. As a result, for example, as compared with the case where the bit expansion processing is provided immediately after receiving the input RGB image signals R1, G1 and B1, the memory capacity required for the delay circuit 331, the color balance processing, the edge hold processing and the like are performed. The circuit scale required for calculation can be greatly reduced.

また、上記のように回路規模を低減できるため、消費電力を低減することが可能である。 Further, since the circuit scale can be reduced as described above, the power consumption can be reduced.

また、上記のような構成によれば、色バランスコントローラ３３２は、輝度比率に対して値域が０から１である調整関数を乗算することで、ＲＧＢ個別の補正係数Ｆを算出し、本補正係数Ｆを用いて色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成している。このように、調整関数によって輝度比率の変化の範囲を抑制することで、輝度比率が過剰に作用しないようにしており、これにより、色再現性を改善しながらも、二重線などの副作用が効果的に抑制される。 Further, according to the above configuration, the color balance controller 332 calculates the RGB individual correction coefficient F by multiplying the luminance ratio by the adjustment function whose range is 0 to 1, and obtains this correction coefficient. The RGB image signal after the color balance correction is generated by using F. In this way, by suppressing the range of change in the brightness ratio with the adjustment function, the brightness ratio does not act excessively, which improves color reproducibility while causing side effects such as double lines. Effectively suppressed.

［変形例］
次に、上記実施の形態１として示した画像表示装置及び画像表示方法の変形例を説明する。図１３に、本変形例におけるＲＧＢコントローラ７３とＬＶコントローラ７４の構成を示す。本変形例は、上記実施の形態１として示したＲＧＢコントローラ３３、ＬＶコントローラ３４とは、ＬＶコントローラ７４がＲＧＢコントローラ７３の色バランスコントローラ７３２へ送信する信号と、色バランスコントローラ７３２における処理内容、および、ＲＧＢコントローラ７３における遅延回路７３１と色バランスコントローラ７３２の処理順序が異なっている。 [Modification example]
Next, a modified example of the image display device and the image display method shown as the first embodiment will be described. FIG. 13 shows the configurations of the RGB controller 73 and the LV controller 74 in this modification. In this modification, the RGB controller 33 and the LV controller 34 shown in the first embodiment are the signal transmitted by the LV controller 74 to the color balance controller 732 of the RGB controller 73, the processing contents of the color balance controller 732, and the processing contents. , The processing order of the delay circuit 731 and the color balance controller 732 in the RGB controller 73 is different.

まず、ＬＶコントローラ７４に関しては、ＲＧＢコントローラ７３の色バランスコントローラ７３２に対して、ＬＰＦ回路３４４の出力するローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２ではなく、グレーコンバータ３４１の出力するグレー画像信号Ｗ１を送信している。色バランスコントローラ７３２は、グレー画像信号Ｗ１を受信し、これを用いて、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を生成している。 First, regarding the LV controller 74, the gray image signal W1 output by the gray converter 341 is transmitted to the color balance controller 732 of the RGB controller 73 instead of the low-pass filter applied gray image signal W2 output by the LPF circuit 344. There is. The color balance controller 732 receives the gray image signal W1 and uses it to perform color balance correction processing on the input RGB image signals R1, G1 and B1, so that the RGB image signals R2 and G2 after the color balance correction are performed. , B2 is generated.

また、上記実施の形態１において説明した色バランスコントローラ３３２においては、式（４）〜（６）で示したような、１から所定の値ＴＨを減算することで得られる調整関数（１−ＴＨ）を、輝度比率に対して乗算し、更に所定の値ＴＨを加算することにより算出された関数Ｆを、ＲＧＢ個別の補正係数として、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各々に乗算していたが、色バランスコントローラ７３２においては、輝度比率には調整関数Ｆは乗算されない。すなわち、色バランスコントローラ７３２においては、式（１）〜（３）に対して、Ｗ２をＷ１と置き換えた、次の式（１０）〜（１２）によって表されるＲＧＢ信号が、色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２として出力されている。
Ｒ２＝Ｒ１×（Ｒ１／Ｗ１）（１０）
Ｇ２＝Ｇ１×（Ｇ１／Ｗ１）（１１）
Ｂ２＝Ｂ１×（Ｂ１／Ｗ１）（１２） Further, in the color balance controller 332 described in the first embodiment, the adjustment function (1-TH) obtained by subtracting a predetermined value TH from 1 as shown by the equations (4) to (6). ) Is multiplied by the luminance ratio, and the function F calculated by further adding a predetermined value TH is multiplied by each of the input RGB image signals R1, G1, and B1 as the correction coefficient for each RGB. However, in the color balance controller 732, the luminance ratio is not multiplied by the adjustment function F. That is, in the color balance controller 732, the RGB signals represented by the following equations (10) to (12) in which W2 is replaced with W1 with respect to the equations (1) to (3) are after the color balance correction. It is output as RGB image signals R2, G2, B2.
R2 = R1 × (R1 / W1) (10)
G2 = G1 × (G1 / W1) (11)
B2 = B1 × (B1 / W1) (12)

ＲＧＢコントローラ７３の遅延回路７３１は、色バランスコントローラ７３２の出力した色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を受信して、これに対して、適切な遅延をかける。本変形例における「適切な遅延」とは、ＬＶコントローラ７４内での水平方向エッジホールド回路３４２、垂直方向エッジホールド回路３４３、および、ＬＰＦ回路３４４による処理時間の総計と、ＲＧＢコントローラ７３内での色バランスコントローラ７３２の処理時間の差分に相当するものであり、遅延回路７３１を介してＲＧＢビット拡張回路３３３へ送信される色バランス補正後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２と、ＬＰＦ回路３４４からＬＶビット拡張回路３４５へ送信されるローパスフィルタ適用グレー画像信号Ｗ２の同期をとるためのものである。 The delay circuit 731 of the RGB controller 73 receives the RGB image signals R2, G2, and B2 after the color balance correction output by the color balance controller 732, and applies an appropriate delay to the RGB image signals R2, G2, and B2. The "appropriate delay" in this modification means the total processing time by the horizontal edge hold circuit 342, the vertical edge hold circuit 343, and the LPF circuit 344 in the LV controller 74, and the total processing time in the RGB controller 73. It corresponds to the difference in the processing time of the color balance controller 732, and is transmitted from the RGB image signals R2, G2, B2 and the LPF circuit 344 after the color balance correction transmitted to the RGB bit expansion circuit 333 via the delay circuit 731. This is for synchronizing the low-pass filter applied gray image signal W2 transmitted to the LV bit expansion circuit 345.

本変形例として示した画像表示装置および画像表示方法が、上記実施の形態１として示した画像表示装置および画像表示方法と同様の効果を奏することは、いうまでもない。 Needless to say, the image display device and the image display method shown as the present modification have the same effects as the image display device and the image display method shown in the first embodiment.

特に、本変形例として示した画像表示装置および画像表示方法においては、色バランスコントローラ７３２がＬＶコントローラ７４から受信する信号Ｗ１は、水平方向エッジホールド回路３４２、垂直方向エッジホールド回路３４３によって視野角補正が行われる前のものである。すなわち、グレーコンバータ３４１の出力するグレー画像信号Ｗ１に対して、ＲＧＢコントローラ７３においては色バランス補正処理が、ＬＶコントローラ７４においては視野角補正処理が、それぞれ独立に行われている。これにより、エッジ部分に表れていた二重線等の副作用が軽減される。 In particular, in the image display device and the image display method shown as the present modification, the signal W1 received by the color balance controller 732 from the LV controller 74 is corrected by the horizontal edge hold circuit 342 and the vertical edge hold circuit 343. Is before it was done. That is, for the gray image signal W1 output by the gray converter 341, the RGB controller 73 performs the color balance correction process, and the LV controller 74 performs the viewing angle correction process independently. As a result, side effects such as double lines appearing on the edge portion are reduced.

このために、上記のように、色バランスコントローラ７３２における色バランス補正処理において、輝度比率に対する調整関数Ｆの乗算が不要となる場合がある。したがって、上記実施の形態１の場合に比べ、更に回路規模を低減することが可能である。 Therefore, as described above, in the color balance correction process in the color balance controller 732, it may not be necessary to multiply the luminance ratio by the adjustment function F. Therefore, it is possible to further reduce the circuit scale as compared with the case of the first embodiment.

次に、上記実施の形態１と変形例に関する実験効果について説明する。図１４は、暗い背景に明るい格子を描画した画像を実機に表示した結果の写真である。図１４（ａ）は、上記実施の形態１においてＴＨを０、すなわち、調整関数を効かせず、輝度比率による補正効果を１００％にして画像を表示した場合に、実機を正面から見た場合の写真である。図１４（ｂ）は、上記実施の形態１においてＴＨを０．７５、すなわち、輝度比率による補正効果を２５％に抑えて画像を表示した場合に、実機を正面から見た場合の写真である。図１４（ｃ）は、上記変形例において、実機を正面から見た場合の写真である。図１４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各々において、実機を水平方向斜めから見た場合の写真である。 Next, the experimental effects of the first embodiment and the modified examples will be described. FIG. 14 is a photograph of the result of displaying an image in which a bright grid is drawn on a dark background on an actual machine. FIG. 14A shows a case where the actual machine is viewed from the front when TH is set to 0 in the first embodiment, that is, when the adjustment function is not applied and the correction effect by the luminance ratio is set to 100% and the image is displayed. It is a photograph of. FIG. 14B is a photograph of the actual machine viewed from the front when the TH is 0.75 in the first embodiment, that is, when the image is displayed with the correction effect due to the luminance ratio suppressed to 25%. .. FIG. 14 (c) is a photograph of the actual machine as viewed from the front in the above modified example. 14 (d), (e), and (f) are photographs of the actual machine viewed from an oblique horizontal direction in each of FIGS. 14 (a), (b), and (c).

正面視した場合においては、いずれも問題のない画質となっている。 When viewed from the front, the image quality is not a problem.

斜め方向から見た場合においては、図１４（ｄ）においては特に、二重線が目立って表示されている。図１４（ｅ）においては、二重線は緩和されて表示されている。図１４（ｆ）においては、二重線は更に目立たなくなっている。 When viewed from an oblique direction, the double line is conspicuously displayed in FIG. 14D. In FIG. 14 (e), the double line is relaxed and displayed. In FIG. 14 (f), the double line is even less noticeable.

このように、上記実施の形態１において、調整関数を効かせない場合においては顕著に表れていた二重線が、調整関数を効かせることにより緩和されて表示されている。上記変形例においては、調整関数による乗算を行わないにもかかわらず、上記実施の形態１よりも良好な画質を実現できている。 As described above, in the first embodiment, the double line that appears prominently when the adjustment function is not applied is relaxed and displayed by applying the adjustment function. In the above modified example, better image quality than that of the first embodiment can be realized even though the multiplication by the adjustment function is not performed.

なお、本発明の画像表示装置および画像表示方法は、図面を参照して説明した上述の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。 The image display device and the image display method of the present invention are not limited to the above-described embodiments and modifications described with reference to the drawings, and various other modifications can be considered within the technical scope thereof. Be done.

例えば、各ＬＵＴの階調変換特性は、図９、図１０に示されたような特性に限られず、他の特性を備えていてもよいことは言うまでもない。
また、入力ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は８ビットとしているが、これは、１０ビット等、他のビット幅であっても構わない。 For example, it goes without saying that the gradation conversion characteristics of each LUT are not limited to the characteristics shown in FIGS. 9 and 10, and may have other characteristics.
Further, although the input RGB image signals R1, G1 and B1 are set to 8 bits, they may have other bit widths such as 10 bits.

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態及び変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。 In addition to this, as long as the gist of the present invention is not deviated, the configurations given in the above-described embodiments and modifications can be selected or appropriately changed to other configurations.

Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１入力ＲＧＢ画像信号
Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２色バランス補正後のＲＧＢ画像信号
Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３出力ＲＧＢ画像信号（ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号）
Ｗ１グレー画像信号
Ｗ２ローパスフィルタ適用グレー画像信号（グレー画像信号を基にした信号）
Ｗ３出力グレー画像信号（ビット拡張後のグレー画像信号を基にした信号）
３３、７３ＲＧＢコントローラ（第１コントローラ）
３３１、７３１遅延回路
３３２、７３２色バランスコントローラ
３３３ＲＧＢビット拡張回路（第１ビット拡張回路）
３３４ＲＧＢ階調変換回路
３４、７４ＬＶコントローラ（第２コントローラ）
３４１グレーコンバータ
３４２水平方向エッジホールド回路（エッジホールド回路）
３４３垂直方向エッジホールド回路（エッジホールド回路）
３４４ＬＰＦ回路
３４５ＬＶビット拡張回路（第２ビット拡張回路）
３４６ＬＶ階調変換回路（グレー階調変換回路）
３５ＲＧＢパネル（前面側ＬＣＤパネル）
３６ＬＶパネル（後面側ＬＣＤパネル） R1, G1, B1 Input RGB image signal R2, G2, B2 RGB image signal after color balance correction R3, G3, B3 Output RGB image signal (signal based on RGB image signal after bit expansion)
W1 gray image signal W2 low-pass filter applied gray image signal (signal based on gray image signal)
W3 output gray image signal (signal based on the gray image signal after bit expansion)
33, 73 RGB controller (1st controller)
331, 731 Delay circuit 332, 732 Color balance controller 333 RGB bit expansion circuit (1st bit expansion circuit)
334 RGB gradation conversion circuit 34, 74 LV controller (second controller)
341 Gray converter 342 Horizontal edge hold circuit (edge hold circuit)
343 Vertical edge hold circuit (edge hold circuit)
344 LPF circuit 345 LV bit expansion circuit (second bit expansion circuit)
346 LV gradation conversion circuit (gray gradation conversion circuit)
35 RGB panel (front LCD panel)
36 LV panel (rear LCD panel)

Claims

前面側ＬＣＤパネルと後面側ＬＣＤパネルとを２枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、
第１コントローラと第２コントローラを備え、
前記第２コントローラは、入力ＲＧＢ画像信号に対してグレー画像信号を生成した後、当該グレー画像信号を基にした信号から出力グレー画像信号を生成し、当該出力グレー画像信号を前記後面側ＬＣＤパネルに対して供給し、
前記第１コントローラは、前記グレー画像信号を基にした信号を用いて、前記入力ＲＧＢ画像信号に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成する色バランスコントローラを備え、
前記第１コントローラは、前記色バランス補正後のＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成する第１ビット拡張回路を備え、前記ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号を出力ＲＧＢ画像信号として前記前面側ＬＣＤパネルに対して供給し、
前記色バランスコントローラは、前記入力ＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの前記輝度値を、前記グレー画像信号を基にした前記信号により除算して得られる各サブピクセルの輝度比率に対し、更に値域が０から１である調整関数（１−ＴＨ）を乗算し、更に所定の値ＴＨを加算することで、ＲＧＢ個別の補正係数Ｆを算出し、そして、前記入力ＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの前記輝度値に対して、前記ＲＧＢ個別の補正係数Ｆを乗算することで色バランス補正後の前記ＲＧＢ画像信号を生成する、画像表示装置。 It is an image display device that is composed of two front-side LCD panels and two rear-side LCD panels, and displays an image by transmitting backlight light in the order of the rear-side LCD panel and the front-side LCD panel. hand,
Equipped with a first controller and a second controller
The second controller generates a gray image signal with respect to the input RGB image signal, then generates an output gray image signal from a signal based on the gray image signal, and generates the output gray image signal from the rear side LCD panel. Supply to
The first controller using the signal based on the gray image signal, the color balance controller for generating an RGB image signal after color balance correction by performing color balance correction process on the input RGB image signal Prepare,
The first controller performs a first bit expansion process on the brightness value of each subpixel of the RGB image signal after color balance correction, and generates a first bit expansion circuit for generating the RGB image signal after bit expansion. A signal based on the RGB image signal after the bit expansion is supplied as an output RGB image signal to the front LCD panel .
The color balance controller further has a value range of 0 with respect to the luminance ratio of each subpixel obtained by dividing the luminance value of each subpixel of the input RGB image signal by the signal based on the gray image signal. By multiplying the adjustment function (1-TH) which is 1 to 1 and further adding a predetermined value TH, the RGB individual correction coefficient F is calculated, and the luminance of each subpixel of the input RGB image signal is calculated. An image display device that generates the RGB image signal after color balance correction by multiplying the value by the RGB individual correction coefficient F.

前記第１コントローラは、ＲＧＢ画像信号に対して第１階調変換を行う第１ルックアップテーブルを、ＲＧＢの各サブピクセルの輝度値に対して個別に記憶し、前記ビット拡張後のＲＧＢ画像信号に対して前記第１ルックアップテーブルを適用して前記第１階調変換を行うことで、前記出力ＲＧＢ画像信号を生成するＲＧＢ階調変換回路を備えている、請求項１に記載の画像表示装置。 The first controller individually stores the first look-up table that performs the first gradation conversion on the RGB image signal for the brightness value of each of the RGB sub-pixels, and the RGB image signal after the bit expansion. The image display according to claim 1, further comprising an RGB gradation conversion circuit that generates the output RGB image signal by applying the first lookup table to the first gradation conversion. apparatus.

前記第２コントローラは、前記グレー画像信号を基にした信号に対して第２ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のグレー画像信号を生成する第２ビット拡張回路を備え、前記ビット拡張後のグレー画像信号を基にした信号を前記出力グレー画像信号として前記後面側ＬＣＤパネルに対して供給する、請求項１または２に記載の画像表示装置。 The second controller includes a second bit expansion circuit that performs second bit expansion processing on a signal based on the gray image signal to generate a gray image signal after bit expansion, and includes the bit expansion. The image display device according to claim 1 or 2, wherein a signal based on the gray image signal is supplied to the rear LCD panel as the output gray image signal.

前記第２コントローラは、グレー画像信号に対して第２階調変換を行う第２ルックアップテーブルを記憶し、前記ビット拡張後のグレー画像信号に対して前記第２ルックアップテーブルを適用して前記第２階調変換を行うことで、前記出力グレー画像信号を生成するグレー階調変換回路を備えている、請求項３に記載の画像表示装置。 Wherein the second controller is to store a second look-up table to perform the second gradation conversion on the gray image signal, applying the second look-up table for gray image signal after the bit extension The image display device according to claim 3, further comprising a gray gradation conversion circuit that generates the output gray image signal by performing the second gradation conversion.

前記第２コントローラは、前記入力ＲＧＢ画像信号からグレー画像信号である前記グレー画像信号を生成するグレーコンバータを備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second controller includes a gray converter that generates the gray image signal, which is a gray image signal , from the input RGB image signal.

前記グレーコンバータは、前記入力ＲＧＢ画像信号に対して、それぞれの画素についてＲＧＢの各サブピクセルの輝度値の最大値を代表値とすることで、前記グレー画像信号を生成する、請求項５に記載の画像表示装置。 The gray converter according to claim 5, wherein the gray converter generates the gray image signal by using the maximum value of the brightness value of each of the RGB sub-pixels as a representative value for each pixel with respect to the input RGB image signal. Image display device.

前記第２コントローラは、前記グレー画像信号に対して局所的エッジホールド処理を適用し、エッジホールド処理後のグレー画像信号を生成するエッジホールド回路と、
該エッジホールド処理後のグレー画像信号に対してローパスフィルタを適用し、前記グレー画像信号を基にした信号を生成するローパスフィルタ回路と、を備えている、請求項１から６のいずれか一項に記載の画像表示装置。 The second controller applies a local edge hold process to the gray image signal, and generates an edge hold circuit that generates a gray image signal after the edge hold process.
Any one of claims 1 to 6, further comprising a low-pass filter circuit that applies a low-pass filter to the gray image signal after the edge hold process and generates a signal based on the gray image signal. The image display device described in 1.

前記エッジホールド回路は、水平方向に局所的エッジホールド処理を適用する水平方向エッジホールド回路と、垂直方向に局所的エッジホールド処理を適用する垂直方向エッジホールド回路を備えている、請求項７に記載の画像表示装置。 The seventh aspect of claim 7, wherein the edge hold circuit includes a horizontal edge hold circuit that applies a local edge hold process in the horizontal direction and a vertical edge hold circuit that applies a local edge hold process in the vertical direction. Image display device.

前面側ＬＣＤパネルと後面側ＬＣＤパネルとを２枚重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、
入力ＲＧＢ画像信号に対してグレー画像信号を生成した後、当該グレー画像信号を基にした信号から出力グレー画像信号を生成し、
前記グレー画像信号を基にした信号を用いて、前記入力ＲＧＢ画像信号に対して色バランス補正処理を施すことで色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成し、
前記色バランス補正後のＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの輝度値に対して第１ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を生成し、
前記ビット拡張後のＲＧＢ画像信号を基にした信号を出力ＲＧＢ画像信号として前記前面側ＬＣＤパネルに対して供給し、
当該出力グレー画像信号を前記後面側ＬＣＤパネルに対して供給し、
色バランス補正後のＲＧＢ画像信号を生成することは、前記入力ＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの前記輝度値を、前記グレー画像信号を基にした前記信号により除算して得られる各サブピクセルの輝度比率に対し、更に値域が０から１である調整関数（１−ＴＨ）を乗算し、更に所定の値ＴＨを加算することで、ＲＧＢ個別の補正係数Ｆを算出することを含み、そして、前記入力ＲＧＢ画像信号の各サブピクセルの前記輝度値に対して、前記ＲＧＢ個別の補正係数Ｆを乗算することで色バランス補正後の前記ＲＧＢ画像信号を生成する、画像表示方法。 It is configured by stacking two front-side LCD panels and two rear-side LCD panels, and is executed by an image display device that displays images by transmitting backlight light in the order of the rear-side LCD panel and the front-side LCD panel. It is an image display method to be performed.
After generating a gray image signal with respect to the input RGB image signal, an output gray image signal is generated from a signal based on the gray image signal.
Using a signal based on the gray image signal to generate an RGB image signal after color balance correction by performing color balance correction process on the input RGB image signal,
The brightness value of each subpixel of the RGB image signal after the color balance correction is subjected to the first bit expansion processing to generate the RGB image signal after the bit expansion.
A signal based on the RGB image signal after the bit expansion is supplied as an output RGB image signal to the front LCD panel.
The output gray image signal is supplied to the rear LCD panel ,
Generating the RGB image signal after color balance correction is the brightness of each subpixel obtained by dividing the luminance value of each subpixel of the input RGB image signal by the signal based on the gray image signal. The ratio is further multiplied by an adjustment function (1-TH) having a value range of 0 to 1, and further a predetermined value TH is added to calculate the RGB individual correction coefficient F. An image display method for generating the RGB image signal after color balance correction by multiplying the luminance value of each subpixel of the input RGB image signal by the correction coefficient F for each RGB .

前記グレー画像信号を基にした信号に対して第２ビット拡張処理を施して、ビット拡張後のグレー画像信号を生成し、前記ビット拡張後のグレー画像信号を基にした信号を前記出力グレー画像信号として前記後面側ＬＣＤパネルに対して供給する、請求項９に記載の画像表示方法。
A second bit expansion process is performed on a signal based on the gray image signal to generate a gray image signal after bit expansion, and a signal based on the gray image signal after bit expansion is output as the output gray image. The image display method according to claim 9, wherein a signal is supplied to the rear LCD panel.