JPH1010517A

JPH1010517A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH1010517A
Application number: JP8161446A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Suzuki; 祥治鈴木; Masayoshi Shimizu; 雅芳清水
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー画像の色数の増加と白黒画像は高解像度
による多画素で表示を両立させる。【解決手段】カラー表示手段１０は、１つのカラー画素
データに、液晶パネル１６の複数の表示素子の集合を対
応させ、例えばカラー成分ＲＧＢの組合せを複数組配置
して１つのカラー画素１としてカラー画像を表示させ
る。白黒表示手段１４は、カラー画素１を構成する複数
の表示素子の内、白用の表示素子に対応した白黒画素３
とはカラー成分ＲＧＢの合成で白となる複数の表示素子
に対応させた白黒画素２によって、白黒画像を表示させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホストコンピュータ等
の上位装置からの画像データを受信して液晶パネルを用
いたディスプレイやプロジェクタ等で画像を表示する画
像表示装置に関する。液晶パネルを用いたディスプレイ
は、薄型、低消費電力、低電圧などの特性から、携帯型
のパソコンやワープロなどの情報機器で広く利用されて
いる。また、近年、ノートパソコンの普及で、パソコン
画面を拡大投影してプレゼンテーションを行える液晶プ
ロジェクタの普及も始まっている。

【０００２】これら液晶ディスプレイや液晶プロジェク
タには、より一層の画像品質の向上、即ち、明るく見易
く、高解像度化で、色再現性が向上していることなどが
要求されている。このため、画素の開口率の向上や光源
の改良、偏光を用いないタイプの液晶パネルの利用、高
解像度な液晶パネルの開発、カラーフィルタの特性改良
などの技術開発が進められている。

【０００３】

【従来の技術】従来の液晶ディスプレイや液晶プロジェ
クタなどの表示装置においては、液晶パネルとしてＴＮ
（Twisted Nematic)モードの表示とＴＦＴ(Thin Film T
ransistor)によるアクティブマトリクス駆動を組み合わ
せたＴＦＴ液晶パネルが多く用いられている。このＴＦ
Ｔ液晶パネルは高コントラスト、階調表示、動画表示も
可能とする高速表示ができるなどの特徴がある。

【０００４】ところで、ＴＦＴ液晶パネルは、画素数を
多くしようとすると工程が複雑で歩留まりが悪化する。
その結果、現状では１２８０×１０２４画素程度までし
か作れない。実際には現状のノートブック型のパーナル
コンピュータでは、ほとんど６４０×４８０画素の液晶
パネルが用いられている。また液晶材料の特性から偏光
板を使うため、透過率がモノクロで２０％程度、カラー
で５％程度と低い。その結果、光源の全光量のおよそ半
分以下しか利用できず、画面は暗くなるため、明るいバ
ックライトを必要としており消費電力の増加を招いてい
る。

【０００５】このようにＴＦＴ液晶パネルは、画素数が
最大でも１２８０×１０２４程度のため、文書や表をデ
ィスプレイで表示したりプロジェクタで投影すると、解
像度が低すぎて、Ａ４文書を全面表示できない。即ち１
字当たりの画素数が少なくなり、字が不鮮明になり読み
にくくなる。そこで、文字を拡大して表示することとな
り、このためＡ４文書を複数画面に分割して表示しなけ
ればならず、読みにくいという問題があった。また、偏
光板を必要とするため透過率が低く画面が暗いという問
題もあった。

【０００６】これを解決するために、多画素の実現が容
易で偏光板不要の液晶パネルの利用が提案されている。
具体的な多画素・高解像度の液晶パネルとしては、例え
ば相転移型液晶パネルが考えられる（例えばMochizuki
他、Super High InformationContent Projection Displ
ay Using an NCPT Liquid Crystal, FSTJ, vol 28,3, p
p369-376, 1992.)。

【０００７】この相転移型の液晶パネルは、Ａ４サイズ
程度で最大３５００×２５００画素という多画素のパネ
ルの実現が確認されている。更に透過率が６０％以上と
明るい画面が実現できる。しかし、相転移型の液晶パネ
ルは書換えが数秒とＣＲＴなどの数十ミリ秒と比較して
遅く、階調表示はできないためにプリンタと同様な２値
表示とする。そのため階調表示とするためには、カラー
フィルタを使って疑似的に表現色数を増やすようにして
いる。

【０００８】例えば特開平４−３７１９２３では、図１
３のように、１つのカラー画素を、カラーフィルタによ
ってＲＧＢＷ（赤緑青白）４色を割り当てた４つの表示
素子の組合せで構成し、図１３のように、４つの表示素
子のオン、オフの組合せによる混色で、中間調を表わす
方法が開示されている。この場合、表示色の数は、１つ
の表示素子がオン、オフの２階調を表わすことができ、
これが４素子あることから、２×２×２×２＝１６色となる。

【０００９】また、１つのカラー画素を縦横にＲＧＢの
カラー成分を割り当てた３素子を縦横に配列した９素子
で構成する場合には、例えば１組のＲＧＢ３素子は、そ
のオン、オフの組合せ、即ち（オン数、オフ数）が
（０，３）、（１，２）、（２，１）、（３，０）の４
通り（４階調）であることから、４×４×４＝６４色と多くの中間調を表わすことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のカラーフィルタを使用して擬似的に表現色数
を増やす場合、多画素の相転移型の液晶パネルであって
も、４つの表示素子で１つのカラー画素を構成した場
合、実際のカラー画素数は半分の１７５０×１２５０画
素になってしまう。更に９つの表示素子で１つのカラー
画素を構成した場合には、表現できる色数は６４色と増
えるがカラー画素数は１１６６×８３３と３分の１に減
少し、ＴＦＴ液晶パネルと変わらなくなってしまう。

【００１１】この場合、カラー画像だけでなく白黒の文
字画像も、カラー画素数と同じ画素数で表示することに
なり、中間調をより多く表わそうとすると、実質的な解
像度が低下し、細かい文書を表示しにくくなるという問
題があった。本発明は、カラーフィルタを用いて擬似的
に階調表示する液晶パネルにつき、多くの色数によるカ
ラー画像の表示と、高解像度の多画素による白黒画像の
表示という相矛盾する条件を両立できる画像表示装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】図１は本発明の原理説
明図である。まず本発明は、図１（Ａ）のように、複数
の表示素子の組合せで文字や画像などを表示する液晶パ
ネル１６を用いた画像表示装置を対象とする。このよう
な画像表示装置として本発明は、１つのカラー画素デー
タに、液晶パネル１６の所定数、例えば図１（Ｂ）のよ
うに３×３の９素子を対応させ、且つ各表示素子の所定
の色空間の異なるカラー成分ＲＧＢの組合せをカラーフ
ィルタによって複数組配置したカラー画素１によって、
カラー画像を表示させるカラー表示手段１２と、１つの
白黒画素のデータに、カラー画素１を構成する複数の表
示素子の内の白黒用表示素子を対応させた白黒画素３、
及びＲＧＢの色合成により白となる複数色分の表示素子
を対応させた白黒画素２によって、白黒画像を表示させ
る白黒表示手段１４を設けたことを特徴とする。

【００１３】一般的に人間の目の見え方を、カラー画像
と白黒文字画像について比較すると、カラー画像はそれ
ほど解像度が高くなくとも気にならないが、白黒文字画
像はより高解像度の表示でないと文字が見にくくなると
いう特性がある。本発明は人間のこの特性を利用する。
即ち、本発明では、カラー画像の表示は、従来と同様
に、複数の表示素子によるカラー成分ＲＧＢの集合を１
つのカラー画素１として複数階調をもつカラー画像を表
示する。これに対し白黒画像は、カラー画素１を分割し
た１つの表示素子又はカラー恋正による白となる複数の
表示素子を白黒画素２又は３として表示し、白黒画像の
画素数を増加させる。

【００１４】例えば図１（Ｂ）のように、９素子でＲＧ
Ｂ成分を含むカラー画素１を構成して１０８色を表現し
た場合、図１（Ｃ）のように、ＲＧＢ成分の３素子で１
つの白黒画素２を構成する。即ち、白黒画素は、主走査
方向（水平方向）及び副走査方向（垂直方向）の各々が
２画素であり、３つずつの表示素子に対し白黒画素の数
は３分の２となっている。

【００１５】この結果、表示パネル１６の表示素子の数
を縦Ｎ個、横Ｍ個のＮ×Ｍ画素とすると、カラー画像及
び白黒画像の画素数は、・カラー画像：（Ｎ／３）×（Ｍ／３）画素・白黒画像：（Ｎ／１．５）×（Ｍ／１．５）画素となる。

【００１６】このため、従来はカラー画像も白黒画像も
（Ｎ／３）×（Ｍ／３）画素であったものが、本発明
は、カラー表示の表現可能な色数は同じままで、白黒画
像を従来より高解像度で表示できる。例えば液晶パネル
１６の画素数が３５００×２５００画素の場合、カラー
画像の画素数は１１６６×８３３画素となるのは従来と
同じであるが、白黒画像の表示は、２倍の２３３３×１
６６６画素となる。この場合、表示素子のピッチは例え
ば６０μ程度と十分に小さく、３つの表示素子のカラー
成分ＲＧＢは、人間の目には混ざって白に見える。した
がって、ＲＧＢの３つの表示素子と白成分Ｗの１つの表
示素子は、１つの白黒画素として扱える。

【００１７】本発明にあっては、カラー表示手段１２に
よって液晶パネル１６に表示するカラー画像と、白黒表
示手段１４によって液晶パネル１６に表示する白黒画像
の縦横画素数が変化する。そこで本発明は、液晶パネル
１６に表示するカラー画像または白黒画像の縦横画素数
を変更する変更手段を設ける。例えば図１（Ｃ）の白黒
画像の場合、カラー画像に比べ白黒画像の画素数は主副
走査方向とも２倍に増加する。

【００１８】そこで、白黒画像の主および副走査方向の
画素数を、２倍に増加させる補間処理を行う。またカラ
ー画像の主および副走査方向の画素数を、２／３に減ら
す間引き処理を行ってもよい。本発明は、カラー画素デ
ータを構成するＲＧＢで構成された複数組のカラー成分
の組合せに加え、複数組のカラー成分ＲＧＢの組合せの
各々に隣接して白成分Ｗを配置する。更に、カラー画素
データを構成する複数組のカラー成分の組合せの各々に
白成分を含め、４つのカラー成分ＲＧＢＷとする。

【００１９】この場合、白成分Ｗを均等に配置すること
が望ましい。またＲＧＢのカラー成分の内、人間の目の
感度が最も高い色成分、例えば緑成分Ｇを均等に配置す
る。更に、白成分Ｗの表示素子と、白成分Ｗ以外のカラ
ー成分ＲＧＢの表示素子の輝度を異ならせる。またカラ
ー画素データを構成する複数組のカラー成分ＲＧＢの組
合せの配置として、カラー成分ＲＧＢＷの数を異ならせ
てもよい。この場合、白成分Ｗの数を最も多くすること
が望ましい。

【００２０】更に本発明は、１画面の中にカラー画像と
白黒画像が混在した場合の画像表示のため、更に、入力
した画素データが有彩色のカラーデータか無彩色の白黒
データかを判別し、カラーデータを判別した場合はカラ
ー表示手段１２に出力してカラー画素を表示させ、白黒
データを判別した場合は白黒表示手段１４に出力して白
黒画素を表示させる画像判定手段を設ける。

【００２１】この場合も、カラー表示手段１２によるカ
ラー画像と白黒表示手段１４による白黒画像の縦横画素
数が異なる場合、液晶パネル１６に表示するカラー画像
または白黒画像の縦横画素数を変更する変更手段を設け
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】図２は本発明の画像表示装置の実
施形態のブロック図である。図２において本発明の画像
データ表示装置は、モード選択部１０、ＲＧＢカラーデ
ータ作成部１２、白黒データ作成部１４及び画像表示部
１６で構成される。モード選択部１０は、ホストコンピ
ュータ等の上位装置から転送された表示データがカラー
データか白黒データかにより動作モードを選択し、ＲＧ
Ｂカラーデータ作成部１２または白黒データ作成部１４
を起動する。このカラーデータか白黒データかの判断
は、例えばデータファイルの中のヘッダ情報を利用する
ことができる。

【００２３】ＲＧＢカラーデータ作成部１２は、モード
選択部１０によるカラー表示モードの指定を受けて、表
示データを画像表示部１６における１つのカラー画素に
対応したカラーデータに変換してカラー画像の表示を行
う。例えば、カラーデータはＲＧＢ各８ビット構成であ
り、２５６階調のカラーデータを例えばＲＧＢ各４ビッ
ト構成の６４階調データに変換して、画像表示部１６に
おける１つのカラー画素を構成する複数の表示素子のオ
ンオフを決めるデータを作成する。

【００２４】白黒データ作成部１４は、画像表示部１６
における１つのカラー画素を分割した白黒表示画素をオ
ン、オフするための画像データを作成する。画像表示部
１６としては、例えば相転移型の液晶パネルを使用して
おり、その画素数は例えば３５００×２５００画素とな
っている。図３は図２の実施形態における画像表示部１
６の液晶パネルにおけるカラー画素及び白黒画素と表示
素子との対応関係の第１実施形態である。

【００２５】図３（Ａ）はカラー画素１の表示素子との
対応関係であり、１つのカラー画素１を主走査方向３つ
で副走査方向３つの３×３の９つの表示素子で構成して
いる。この９つの表示素子を用いたカラー画素１にあっ
ては、ＲＧＢのカラー成分については縦並びにＲＧＢと
なるようにカラーフィルタを配置している。このような
９つの表示素子でＲＧＢカラー成分による階調表示可能
なカラー画素１を構成した場合には、ＲＧＢカラー成分
の３つの表示素子のオン、オフの組合せによって４階調
を表わすことができ、これが３組存在することから、１
つのカラー画素１によって４×４×４＝６４色を表現することができる。

【００２６】一方、液晶パネルにおけるカラー画像の画
素数は、縦横３つの表示素子で１つのカラー画素を構成
していることから、１／３になる。例えば画像表示部１
６の相転移型液晶パネルの画素数が３５００×２５００
画素であった場合、カラー画像の画素数はその１／３の
１１６６×８３３画素となる。図３（Ｂ）は図３（Ａ）
のカラー画素１の分割により構成される白黒画素の説明
図である。この実施形態にあっては、カラー画素１を構
成する３組のＲＧＢ成分につき、副走査方向（垂直方
向）のＲＧＢ成分を１つの組として白黒画素２を対応さ
せており、１つのカラー画素１の中に３つの白黒画素２
が分割形成されることになる。

【００２７】即ち、９つの表示素子で構成される図３
（Ａ）のカラー画素１について、白黒画素２は主走査方
向（水平方向）が３画素、副走査方向（垂直方向）が１
／３で１画素であることから、１つのカラー画素１の分
割により得られる白黒画素の数は、（３／３）×（１／３）＝３画素となる。その結果、画像表示装置１６における表示素子
が３５００×２５００画素の相転移型液晶パネルにあっ
ては、主走査方向３５００画素×副走査方向８３３画素
の白黒画像を表示することになる。

【００２８】このように図２の実施形態にあっては、６
４色を表現可能な１１６６×８３３画素のカラー画像に
対し、白黒画像は３５００×８３３画素という高解像度
で表示されることができる。図４は本発明の画像表示装
置の第２実施形態であり、白黒画像を表示するための画
素数を増加させたことに伴い、カラー画像と白黒画像と
の間で画像の縦横比が変わってしまうことを防止するよ
うにしたことを特徴とする。

【００２９】図４において、モード選択部１０、ＲＧＢ
カラーデータ作成部１２、白黒データ作成部１４及び画
像表示部１６は、図２の実施形態と同じであり、これに
加えて白黒データ作成部１４の前段に副走査方向画素数
変換部１８を新たに設けている。図２の実施例でのカラ
ー画像及び白黒画像を表示するための図３（Ａ）のカラ
ー画素１と、図３（Ｂ）の白黒画素２に従った表示にあ
っては、各画素の副走査方向（垂直方向）の表示に利用
する素子数は３つと同じであるが、主走査方向の表示に
利用する素子数はカラー画素１が３つ、白黒画素２が１
つとなっており、白黒画素数がカラー画素数の３倍とな
るため白黒画素は縦長となり、このままでは元の表示画
像の縦横比が変化し、画像の形が元の画像と異なってし
まう。

【００３０】例えば、円を図３（Ａ）のカラー画素１に
よって表示した場合に対し、同じ円を図３（Ｂ）の白黒
画素２によって表示すると縦長の楕円になってしまう。
そこで図４の副走査方向画素数変換部１８にあっては、
カラー画素に対し白黒画素が表示に利用する素子数は主
走査方向で１／３に減少してしまうことから、これに対
応して原画像データの副走査方向の画素数を１／３に減
少させる間引き処理を行う。

【００３１】副走査方向の画素数（ライン数）を１／３
に間引き処理する方法としては、単純に３画素のうちの
２画素を捨てて１画素だけ残したり、３画素の値の平均
値を計算してそれで置き換える等の方法が考えられる。
１画素だけ残す方法としては、図５（Ａ）のように、主
走査方向のカウント値（ｘ）、副走査方向のカウント値
（ｙ）として画像全体を走査し、ｙが３つごとのライン
だけを残すようにする。この結果、主走査方向の画素数
は変わらず、副走査方向の画素数（ライン数）は１／３
に減る。実質的には縦方向が縮んだ画像となる。これを
図３（Ｂ）のような縦長の画素で表示すると、結果的に
縦横比が等しい画像として見ることができる。

【００３２】３画素の値の平均値で起き換える方法は、
図５（Ｂ）のように、副走査方向のラインの各画素ごと
に、３ライン分の画素、例えば図５（Ａ）の画素ａ，
ｂ，ｃの平均値を計算し、３画素を平均値の１画素で置
き換える。この場合も、副走査方向の画素数（ライン
数）を１／３に減るが、縦長の画素で表示することで、
原画像と同じ縦用比となる。平均値で起き換える方法
は、単純な間引きに比較して、画像の滑らかさが保存さ
れる。

【００３３】これによって白黒画素２の表示画像におけ
る縦横の表示画素の長さの違いを吸収し、表示画像の縦
横比率の変化を補償して正しい画像を表示することがで
きる。図４の実施形態にあっては、副走査方向画素数変
換部１８で白黒画像データの画素数を副走査方向で１／
３に減少させる間引き処理を行っているが、別の実施形
態として白黒データを主走査方向で３倍に増加させる補
間処理を行うようにしても同じである。この３倍に拡大
する画素数変換処理において、単純な画素数の拡大であ
れば高速にできるが画質はそれ程よくならないので、画
質を重視する場合には隣接画素間を補間するように拡大
すればよい。

【００３４】副走査方向の画素数（ライン数）の単純な
拡大は、図６（Ａ）のように、１つのライン数を３回繰
り返すようにする。これに対して補間処理は、図６
（Ｂ）のように、隣合う２つのラインの画素値をもと
に、変化が連続するように増やすラインの値を決める。
具体的には、２つのラインの画素値の差を計算し、３で
割る。２つの画素値のうち、小さい方から大きい方に差
を３で割った値ずつ均等に値が増えるように間の画素の
値を決める。例えば２つのラインの画素値が１００と７
０ならば、間の画素を９０と８０にする。この方法によ
れば、単純な拡大と比較して、画像の滑らかさが保存さ
れる。

【００３５】図７は本発明の画像表示装置におけるカラ
ー画素及び白黒画素に対する表示画素の対応関係の第２
実施形態の説明図である。図７（Ａ）はカラー画素１で
あり、この実施形態にあっては４×４の１６表示素子で
カラー画素１を構成し、１６の表示素子を２×２の４素
子ごとに分け、各４素子の中にＲＧＢカラー成分に加
え、更に白成分Ｗを配置している。この結果、４つのＲ
ＧＢカラー成分の組が隣接するように配置され、且つ白
成分Ｗを含むことになる。

【００３６】このようなＲＧＢ各４素子を４組備えた１
６個の検出素子で構成されるカラー画素１にあっては、
４×４＝１６表示画素が１画素となり、その結果、画素
数は主走査方向及び副走査方向共に１／４となる。具体
的には、３５００×２５００表示画素の相転移型液晶パ
ネルを例にとると、カラー画素の画素数は１／４の８７
５×６２５画素となる。

【００３７】また、この場合のカラー画像の表現できる
階調数は、ＲＧＢＷの４つのカラー成分の４素子のオ
ン、オフによって、例えば表示素子のオンの数のみに着
目すると、０，１，２，３，４の５階調が得られ、これ
が４組あることから、５×５×５×５＝６２５色を表現することができる。

【００３８】図７（Ｂ）は図７（Ａ）のカラー画素１の
分割による白黒画素の説明図である。この場合の白黒画
素は、ＲＧＢの３つのカラー成分の３素子の組合せを同
時にオン、オフすることにより得られる４つの白黒画素
２と、白成分Ｗに対応した単一の表示素子４つで構成さ
れる白黒画素３に分割する。即ち、４×４＝１６の表示
素子に対し、ＲＧＢの組合せによる白黒画素が４つ、Ｗ
成分のみによる白黒画素３が４つの合計８つの白黒画素
を得ることができる。

【００３９】したがって、画素数は主走査方向が表示パ
ネルの表示素子数と同じ（４／４）となり、副走査方向
が半分の（２／４）となる。具体的に３５００×２５０
０画素の相転移型液晶パネルについて見ると、白黒画素
の画素数は３５００×１２５０画素となり、図７（Ａ）
のカラー画素に比べ十分な高解像度の白黒画像を表示す
ることができる。

【００４０】ここで図３（Ａ）のカラー画素１のサイズ
は、１素子のピッチを６０μｍ程度とすると、カラー画
素１の画素ピッチは２４０μｍ、即ち０．２４ｍｍ程度
であり、通常のコンピュータ用のディスプレイの画素ピ
ッチにあっても、０．３ｍｍ程度であることから、カラ
ー画素１は人間の目から見ると十分に小さな画素として
見ることができ、表示数に対しカラー画素１の画素数が
１／４の８７５×６２５となっても、従来のＴＦＴ液晶
パネル並みの解像度は実現できている。

【００４１】図８は本発明の画像表示装置におけるカラ
ー画素と白黒画素の表示素子に対する対応関係の第３実
施形態であり、この実施形態にあっては、図７と基本的
に同じカラー画素及び白黒画素の配置について、白成分
Ｗの配置を１６個の表示素子の中に均等に行うようにし
たことを特徴とする。図８（Ａ）は４×４の１６素子を
上下左右４つの素子に分割し、４素子の中で２つの白黒
画素２，３を配置する際に、Ｗ成分のみによる白黒画素
３とＲＧＢの３成分合成による白黒画素２の配置を両方
とも同じにして均等配置としている。

【００４２】このようにＷ成分のみによる白黒画素３と
ＲＧＢ成分合成による白黒画素２とを均等に配置するこ
とで、白黒画素２と白黒画素３との間に表示面積の相違
があっても、表示画面における白黒画素の分布の均一性
を確保することができる。更に図８（Ａ）にあっては、
白成分Ｗ以外のカラー成分の表示素子について、人間の
目の感度が最も高い色を割り当てた表示素子、この実施
形態にあっては緑成分Ｇについても均等配置としてい
る。

【００４３】このため、カラー画素を用いたカラー画像
の表示においても、ＲＧＢカラー成分の中で明るさの中
心となる緑成分Ｇも１つのカラー画素を構成する１６個
の表示素子の中に均一に配置されることとなり、表示画
面におけるカラー画像の均一性をより一層確保すること
ができる。図８（Ｂ）は図８（Ａ）の白成分Ｗ及び緑成
分Ｇの均等配置の他の実施形態であり、また図８（Ｃ）
は同じく白成分Ｗと緑成分Ｇの別の均等配置の実施形態
である。

【００４４】ここで図７（Ｂ）及び図８（Ａ）〜（Ｃ）
の白黒画素にあっては、ＲＧＢ成分の３素子の組で表わ
す白と、白成分Ｗのみの単一の表示素子で表わす白の画
素の大きさが異なっている。表示画素のピッチが数十μ
ｍと小さければ、ＲＧＢ３素子による白黒画素２とＷ成
分のみによる白黒画素３の混在により文字や線を白黒表
示しても、人間の目にはほとんど気にならない。

【００４５】しかしながら白黒画像による文字や線の品
質をあげるためには、Ｗ成分のみの表示素子による白黒
画素３がＲＧＢの３つの表示素子による白黒画素２と同
等あるいは大きめに見えるようにする必要がある。具体
的には、ＲＧＢの３つの表示素子による白黒表示画素２
による白の明るさよりＷ成分の１つの表示素子のみによ
る白黒画素３における白を明るくするようにフィルタの
透過率を調整すればよい。フィルタの透過率を調整する
以外には、Ｗ成分の表示素子を大きくすることで白黒画
素３の面積をＲＧＢの３素子による白黒画素２の面積と
同等にすればよい。

【００４６】図９は本発明の画像表示装置で用いるカラ
ー画素の第４実施形態であり、この実施形態にあって
は、カラー画素を構成する４つのカラー成分ＲＧＢＷの
各色数を等しくせずに、異なるようにしたことを特徴と
する。例えば図９（Ａ）にあっては、３×３の９つの表
示素子で１つのカラー画素１を構成しており、カラー画
素１を構成する９つの表示素子のうち、カラー成分Ｇ，
Ｂ，Ｗについては２つの表示素子を割り当て、Ｒ成分に
ついては３つの表示素子を割り当てている。

【００４７】この場合、カラー画素１で表現できる色数
は、Ｇ，Ｂ，Ｗが２つの表示素子のオン、オフによる
０，１，２の３階調、Ｒ成分が３つの表示素子のオン、
オフによる０，１，２，３の４階調であることから、３×３×３×４＝１０８色となる。

【００４８】このようにカラー素子１を構成している中
の特定のカラー成分、例えばＲ成分の表示素子数を他に
対して多くすることで、赤を特に鮮やかに表示すること
ができる。もちろん、他の実施形態としてＲ以外の緑成
分Ｇや青成分Ｂのいずれかを多くすることで、同様に緑
や青を鮮やかに表示することができる。図９（Ｂ）は
Ｒ，Ｇ，Ｂ成分の表示素子２つに対し、白成分Ｗの表示
素子を最も多い３つとした実施形態である。このように
白成分Ｗの表示素子数を最も多くすると、全体的に明る
い画面のカラー画像を表示することができる。

【００４９】図１０は図９（Ｂ）の白成分Ｗの表示素子
数を最も多くした場合の別の実施形態であり、白成分Ｗ
及び、白成分Ｗ以外のカラー成分の中で人間の目の感度
が最も高い色、この実施形態にあっては緑成分Ｇを、で
きるだけ均等に配置するようにしたことを特徴とする。
図１０（Ａ）は３つのＷ成分を対角線方向に配列してい
る。また図１０（Ｂ）にあっては、３つの白成分Ｗを主
走査方向の一列に配置している。更に図１０（Ｃ）にあ
っては、３つの白成分Ｗをコーナー部分に分散配置して
いる。更に図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、白黒画素について
もそれぞれ４つのコーナー部分に４つの白黒画素２，３
が均等に配置されるように割り当てている。

【００５０】もちろん、白黒画素はＲＧＢ成分の３素子
のオン、オフによる白黒画素２の２つとＷ成分のみの表
示素子３のオン、オフによる白黒画素の２つの合計４つ
を１つのカラー画素の中に割り当てている。図１１は本
発明の画像表示装置の他の実施形態であり、この実施形
態にあっては、１画面に表示する画像データの中にカラ
ー画像と白黒画像が混在した場合にも表示できるように
したことを特徴とする。

【００５１】図１１において、まず入力段にカラー／白
黒判定部２０が設けられている。カラー／白黒判定部２
０は、上位のホストコンピュータなどから転送された表
示データを画素データ単位に調べ、カラー画素データか
白黒画素データかを判別する。通常、１つのカラー画素
データはＲＧＢ各８ビットの例えば２４ビットデータで
構成されている。

【００５２】そこでＲＧＢの３つの８ビットデータの違
いを比較し、違いが小さければ白黒画素データと判定
し、違いが大きければカラー画素データと判定する。カ
ラー／白黒判定部２０でカラーと判定された画素データ
は、カラーデータ作成部１２に出力され、また白黒と判
定された白黒画素データは白黒データ作成部１４に出力
され、それぞれにおいて画像表示部１６におけるカラー
画素及び白黒画素に対応した表示素子のオン、オフデー
タが作成される。

【００５３】この場合、カラーデータ作成部１２で作成
したカラーデータと白黒データ作成部１４で作成した白
黒データの同時表示を画像表示部１６の液晶パネルに対
し行うと、それぞれの画像データのサイズが異なってい
るために、元の画像を正しく表示することができない。
図１２（Ａ）は上位のホストコンピュータから送られた
表示データのカラー画像２６と白黒画像２８であり、例
えば１つのカラー画像を副走査方向に２分割して２つの
白黒画素を構成した場合、そのまま表示すると図１２
（Ｂ）のように、カラー画像３２は正しく表示できるが
白黒画像３４は副走査方向のサイズが半分に変化してし
まう。

【００５４】そこでカラーデータの画素数を副走査方向
で減らすか、白黒データの画素数を副走査方向で増やす
ことで、カラー画像と白黒画像の大きさを合わせること
ができる。図１１の実施形態にあっては、カラーデータ
の画素数を副走査方向で例えば１／２に減らすことで、
同じ大きさの白黒データとカラーデータを画像表示部１
６の液晶パネルに表示できるようにしている。

【００５５】尚、上記の実施形態にあっては、１つのカ
ラー画素を３×３の９表示素子や４×４の１６表示素子
で構成した場合を例にとっているが、１つのカラー画素
を構成する表示素子の数はこれに限定されず、適宜の表
示素子数とすることができる。また本発明の画像表示装
置は、ディスプレイとして使用してもよいし、また液晶
パネルを利用したプロジェクタ装置を構成してもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、高解像度であるが階調表示ができない相転移型液晶
パネル等の表示デバイスについて、カラー画像の表示色
の数を例えば１００色程度と十分に確保できると同時
に、白黒画像を表示した際の高解像度を両立した画像表
示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の基本的な装置構成の実施形態のブロッ
ク図

【図３】表示素子に対するカラー画素と白黒画素の対応
関係の第１実施形態の説明図

【図４】本発明の画素数変更機能を備えた実施形態のブ
ロック図

【図５】図４における画素数の間引き処理の説明図

【図６】図４における画素数補間による拡大処理の説明
図

【図７】表示素子に対するカラー画素と白黒画素の対応
関係の第２実施形態の説明図

【図８】図７における白成分Ｗの均等配置の実施形態の
説明図

【図９】表示素子に対するカラー画素の対応関係の第３
実施形態の説明図

【図１０】図９における緑成分Ｇの均等配置の実施形態
の説明図

【図１１】本発明のカラー画像と白黒画像を同一画面で
表示する実施形態のブロック図

【図１２】図１１における画像データと表示画面の説明
図

【図１３】従来のカラーフィルタによって中間調を擬似
的に増加させるカラー画素と表示画素の対応関係の説明
図

【符号の説明】

１：カラー画素２：白黒画素（ＲＧＢ表示素子）３：白黒画素（Ｗ表示素子）１０：モード選択部１２：ＲＧＢカラーデータ作成部１４：白黒データ作成部１６：画像表示部（相転移型液晶パネル）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の表示素子の組合せで文字や画像など
を表示する液晶パネルを用いた画像表示装置に於いて、１つのカラー画素データに、前記液晶パネルの所定数の
表示素子を対応させ、且つ各表示素子に異なるカラー成
分の組合せをカラーフィルタによって複数組配置したカ
ラー画素によって、カラー画像を表示させるカラー表示
手段と、１つの白黒画素のデータに、前記カラー画素を構成する
複数の表示素子の内の白用表示素子及び色合成により白
となる複数色分の表示素子を対応させた白黒画素によっ
て、白黒画像を表示させる白黒表示手段と、を備えたこ
とを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】請求項１記載の画像表示装置に於いて、更
に、前記カラー表示手段によって前記液晶パネルに表示
するカラー画像と、前記白黒表示手段によって前記液晶
パネルに表示する白黒画像の縦横比が異なる場合、両者
の縦横比を同一とするように前記液晶パネルに表示する
カラー画像または白黒画像の縦横比を変更する変更手段
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】請求項１記載の画像表示装置に於いて、前
記カラー画素データを構成する異なるカラー成分の組合
せの各々に隣接して、白成分を配置したことを特徴とす
る画像表示装置。
【請求項４】請求項１記載の画像表示装置に於いて、異
なるカラー成分の組合せの内、人間の目の感度が最も高
い色成分を均等に配置したことを特徴とする画像表示装
置。
【請求項５】請求項１記載の画像表示装置に於いて、白
成分を表示する単一の表示素子と、異なるカラー成分の
組合せて各カラー成分を表示する表示素子の輝度を異な
らせたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】請求項１記載の画像表示装置に於いて、前
記カラー画素データを構成する異なるカラー成分の組合
せの複数組につき、各カラー成分の数を異ならせたこと
を特徴とする画像表示装置。
【請求項７】請求項１記載の画像表示装置に於いて、更
に、入力した画素データが有彩色のカラーデータか無彩
色の白黒データかを判別し、カラーデータを判別した場
合は前記カラー表示手段に出力してカラー画像を表示さ
せ、白黒データを判別した場合は前記白黒表示手段に出
力して白黒画像を表示させる画像判定手段を設けたこと
を特徴とする画像表示装置。