時分割カラー表示装置および方法および信号処理回路
【課題】
色割れ防止および色再現性の向上に有効な時分割カラー表示装置および方法および信号処理回路を提供する。
【解決手段】
時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群を、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成し、サブフィールドＲ’では、赤色の光源を主に点灯し（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源を主に点灯し（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源を主に点灯する（Ｂ）。それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色を行い、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によりカラー表示を行う。
色割れ防止および色再現性の向上に有効な時分割カラー表示装置および方法および信号処理回路を提供する。
【解決手段】
時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群を、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成し、サブフィールドＲ’では、赤色の光源を主に点灯し（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源を主に点灯し（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源を主に点灯する（Ｂ）。それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色を行い、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によりカラー表示を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、時分割カラー表示装置および方法および信号処理回路に関し、特に、画質の改善に有効な時分割カラー表示装置および方法および信号処理回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプロジェクタで使用されるカラー表示方法として、フィールドシーケンシャルと称される時分割カラー表示方法が検討されている。この時分割カラー表示方法は、光の三原色の表示期間を時間的に分割し、該分割した各原色の表示を観察者が知覚できない間隔で順次切り替えて表示することで、観察者の網膜上で加法混色を行う手法である。
【０００３】
この手法によれば、１つの画素でカラー表示が可能となるため、高解像度化に有効であるとともに、三原色光源をそのまま利用することができるため、カラーフィルタレスによる光利用効率の向上、色再現性の向上、部材点数の削減が期待できる。
【０００４】
一方、この時分割カラー表示法では、動画表示の際に視線の移動に伴う色割れが発生し易いため、この色割れを防止する様々な手法が考えられており。その一例が下記の特許文献１に記載されている。
【０００５】
この特許文献１には、同文献の図１１に示されたように、ＲＧＢの三原色サブフィールドに非原色のサブフィールドを加えた４つのサブフィールド構成とすることで、色割れを防止する手法が開示されている。この手法も色割れ防止には非常に有効であるが、サブフィールドが４つになることにより、液晶の応答速度や駆動回路側に負荷が生じるとともに、非原色サブフィールドの生成がＲＧＢ光源の同時点灯で行われるため、光源点灯回路にも負荷が生じる。
【０００６】
一方で、色割れ防止に加えて色再現性をさらに向上させたいという要求も一部では出てきており、ユーザの多彩なニーズに対応するには、色割れ、色再現、省電力等の性能面の向上度合いと、液晶素子、液晶駆動回路、光源点灯回路等のハードウェア負荷とのトレードオフを考慮した上で、多彩なバリエーションを用意しておく必要がある。
【特許文献１】特開２００２−１９１０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、ハードウェアの負荷を考慮した色割れ防止および色再現の向上に有効な時分割カラー表示装置および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、３色の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする。
【０００９】
このように、画像フレームを構成する画素を３色の光源と３つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で３色光源を利用した混色を行うことにより、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００１０】
また、この構成においては、３原色を用いた通常のフィールドシーケンシャルと同様に、各画素が３つのサブフィールドの時分割表示で表現されるため、サブフィールドの周期を短くして色割れを防止する手法に比べて、液晶応答や信号処理の面で負荷の少ない色割れ防止手法を提供することができる。
【００１１】
ここで、サブフィールド内で行う混色は、各光源を同時間に同時に点灯させるリアル混色であっても、時分割で時分割点灯させる疑似混色であっても良い。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００１３】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００１４】
例えば、各画素の色分布を解析することにより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避けることで、原色系のカラーシーンを表現する。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする。
【００１６】
このように、画素の色情報に基づいて混色を行うサブフィールドを決定することで、光源の色成分を可能な限り残した状態で色再現性の向上を図ることができる。
【００１７】
例えば、各画素の色分布を解析することにより、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、各サブフィールドで可能な限り原色に忠実な表示を行うとともに、画素の色情報が最高彩度を示す色に対応したサブフィールド内でのみ混色を行うことで、原色系カラーシーンの色再現性を向上させる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、４色以上の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記４色の光源を所定の順序で時分割点灯させる４つのサブフィールドで構成され、少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする。
【００１９】
このように、画像フレームを構成する画素を４色の光源と４つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で４色光源を利用した混色を行うことにより、多原色化による色再現性の向上が期待できるとともに、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００２０】
ここで、サブフィールド内で行う混色は、各光源を同時間に同時に点灯させるリアル混色であっても、時分割で時分割点灯させる疑似混色であっても良く、４色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても、光の３原色に近い、例えば、深紅、黄緑、青紫の３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても良い。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００２２】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００２３】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源またはこれに近い３色光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避け、４つ目のサブフィールドの補色効果により色割れを防止した状態で原色系のカラーシーンを表現する。
【００２４】
また、請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする。
【００２５】
このように、グリーン系の光源を２種使用することで、より高い色割れ防止効果を得ることができる。この効果は、原色系のカラーシーンを表現する場合において、グリーン系のサブフィールドを２つ設けた場合に顕著に得られる。
【００２６】
また、請求項７記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、４色の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記４色の光源のうちの３色にそれぞれ対応して設けられ、該３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする。
【００２７】
このように、画像フレームを構成する画素を４色の光源と３つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で４色光源を利用した混色を行うことにより、多原色化による色再現性の向上が期待できるとともに、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００２８】
この構成においては、３原色を用いた通常のフィールドシーケンシャルと同様に、各画素が３つのサブフィールドの時分割表示で表現されるため、サブフィールドの周期を短くして色割れを防止する手法に比べて、液晶応答や信号処理の面で負荷の少ない色割れ防止手法を提供することができる。
【００２９】
ここで、サブフィールド内で行う混色は、各光源を同時間に同時に点灯させるリアル混色であっても、時分割で時分割点灯させる疑似混色であっても良く、４色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても、光の３原色に近い、例えば、深紅、黄緑、青紫の３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても良い。
【００３０】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００３１】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００３２】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源またはこれに近い３色光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避けて原色系のカラーシーンを表現する。
【００３３】
また、請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする。
【００３４】
このように、グリーン系の光源を２種使用することで、より高い色再現性を得ることができる。この効果は、赤系はマイルドな色であるが、青から緑の中間色が高純度の海と空のシーンなどを表現する場合に顕著に得られる。
【００３５】
また、請求項１０記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、少なくとも３色の光源を有し、前記サブフィールド群は、３つのサブフィールドで構成され、 少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源を時分割点灯させることで疑似混色が行われることを特徴とする。
【００３６】
このように、画像フレームを構成する画素を３色の光源と３つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で３色光源を利用した疑似混色を行うことにより、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００３７】
また、この構成においては、３原色を用いた通常のフィールドシーケンシャルと同様に、各画素が３つのサブフィールドの時分割表示で表現されるため、サブフィールドの周期を短くして色割れを防止する手法に比べて、液晶応答や信号処理の面で負荷の少ない色割れ防止手法を提供することができる。
【００３８】
さらに、この構成においては、光源群がサブフィールド内で時分割点灯する構成となるため、光源の点灯周期がサブフィールドの周期よりも十分短くなり、その結果、優れた色割れ防止効果が得られる。
【００３９】
加えて、この構成においては、３色光源を同時に点灯させることなく混色を行うことが可能になるため、光源点灯回路やカラーセンサを簡略化することができる。
【００４０】
尚、各光源を時分割点灯させる順序は、各サブフィールド同士で変化させることで、より色割れ防止効果を向上させても良く、各光源の時分割点灯周期や輝度を変化させても良い。
【００４１】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００４２】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００４３】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの時分割疑似混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避けることで、原色系のカラーシーンを表現する。
【００４４】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする。
【００４５】
このように、画素の色情報に基づいて混色を行うサブフィールドを決定することで、光源の色成分を可能な限り残した状態で色再現性の向上を図ることができる。
【００４６】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、各サブフィールドで可能な限り原色に忠実な表示を行うとともに、画素の色情報が最高彩度を示す色に対応したサブフィールド内でのみ時分割疑似混色を行うことで、原色系カラーシーンの色再現性を向上させる。
【００４７】
また、請求項１３記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、３色の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドと、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源が前記サブフィールド内で時分割点灯する疑似混色フィールドとで構成されることを特徴とする。
【００４８】
このように、３つのサブフィールドは、可能な限り忠実な光源色を表示し、残り１つのサブフィールドで時分割疑似混色による補色表示を行うことにより、３色光源を同時に点灯させることなく混色を行うことが可能になるため、簡易な光源点灯回路で色割れ防止効果を得ることができる。
【００４９】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記３色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源であり、前記混色フィールドは、前記３光源の時分割点灯により白を表現することを特徴とする。
【００５０】
このように、最も色割れが発生しやすい白成分を混色フィールドに集めて表示することで、好適な色割れ防止効果を得ることができる。
【００５１】
また、請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記混色フィールドは、前記３光源のうちグリーン系の光源の点灯頻度が他の光源の点灯頻度より多いことを特徴とする。
【００５２】
このように、光源に流れる電流のピーク値で波長が変わりやすいグリーン系の光源については、サブフィールド内での点灯頻度を増加させることで、色再現の安定性を向上させることができる。
【００５３】
また、請求項１６記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする。
【００５４】
このように、画素の色情報に基づいてサブフィールド内で点灯させる光源色を決定することにより、表現したい色に適した混色が可能になるため、色再現性を向上させることができる。
【００５５】
また、請求項１７記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする。
【００５６】
このように、画像の色味やシーンに適した混色を行うことにより、色再現性を向上させることができる。
【００５７】
また、請求項１８記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする。
【００５８】
このように、サブフィールド内で光源の時分割点灯による疑似混色を行うことにより、光源の点灯周期がサブフィールドの周期よりも十分短くなるため、優れた色割れ防止効果が得られるとともに、３色光源を同時に点灯させることなく混色を行うことが可能になるため、光源点灯回路やカラーセンサを簡略化することができる。
【００５９】
尚、各光源を時分割点灯させる順序や頻度は、各サブフィールド同士で変化させることで、より色割れ防止効果を向上させても良く、各光源の時分割点灯周期や輝度を変化させても良い。
【００６０】
また、請求項１９記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする。
【００６１】
また、請求項２０記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする。
【００６２】
また、請求項２１記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２色の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする。
【００６３】
また、請求項２２記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする。
【００６４】
また、請求項２３記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする。
【００６５】
また、請求項２４記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路において、少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００６６】
以上説明したように、本発明によれば、画質の向上に有効なカラー表示装置および方法および信号処理回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明は、以下説明する実施形態に限らず適宜変更可能である。
【００６８】
図１は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、３色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で３色の光源を同時に点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【００６９】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成され、１画像フレーム内に１８０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’が順に表示される。
【００７０】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が主に点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が主に点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が主に点灯される（Ｂ）。
【００７１】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。
【００７２】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’の全てで混色が行われる。
【００７３】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源の点灯と同時に緑色光源と青色光源を点灯することで、赤色に緑色と青色が混じったＲ＋色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時に青色光源を点灯することで、緑色に青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源の点灯と同時に赤色光源と緑色光源を点灯することで、青色に赤色と緑色が混じったＢ＋色を表示する。
【００７４】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【００７５】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源のみを点灯することで、赤の原色を維持したＲ色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時に青色光源を点灯することで、緑色に青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源のみを点灯することで、青の原色を維持したＢ色を表示する。
【００７６】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の混色を行うことにより、色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。
【００７７】
図２は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【００７８】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【００７９】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【００８０】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤを解析することにより画像フレームを構成する画素の色味や当該画像の映像シーンを判定するシーン判定部２２と、この判定結果に基づいてＲＧＢによる加法混色系を色味やシーンに応じた加法混色系に変換する混色処理部２４と、この変換された加法混色系に基づいてサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【００８１】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【００８２】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【００８３】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂが配置され、光源群ＢＬｒは、８個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、８個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、８個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【００８４】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続される。
【００８５】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流れる電流量の調整が行われる。
【００８６】
図３は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１に示した表示処理を図２に示した装置で実行する場合の例である。
【００８７】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示したシーン判定部２２が映像信号ＶＤを解析して当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ１００）。
【００８８】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が、赤、緑、青の光の３原色をベースとした３つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この３つの中間色を３色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ１０６）。
【００８９】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ１０２）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ１０４）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ１０６）。
【００９０】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が３つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ１０８）。
【００９１】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ１１０）。
【００９２】
図４は、図３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じて映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの色情報（点線）を混色系のＲ’Ｇ’Ｂ’の色情報（実線）に変換する。
【００９３】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３を、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【００９４】
図５は、第２の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、４色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で４色の光源を同時に点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【００９５】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、深紅系の色を表示するサブフィールドＲｐ’と、黄緑系の色を表示するサブフィールドＧｙ’と、青紫系の色を表示するサブフィールドＢｐ’と、エメラルドグリーン系の色を表示するＥ’とで構成され、１画像フレーム内に２４０ＨｚのタイミングでＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’が順に表示される。
【００９６】
ここで、同図中Ｒｐ、Ｇｙ、Ｂｐ、Ｅの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲｐ’では、深紅色の光源が主に点灯され（Ｂｐ）、サブフィールドＧｙ’では、黄緑色の光源が主に点灯され（Ｇｙ）、サブフィールドＢｐ’では、青紫色の光源が主に点灯され（Ｂｐ）、サブフィールドＥ’では、エメラルドグリーン色の光源が主に点灯される（Ｅ）。
【００９７】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。
【００９８】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’の全てで混色が行われる。
【００９９】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲｐ’では、深紅色光源の点灯と同時に黄緑色光源と青紫色光源を点灯することで、深紅色に黄緑色と青紫色が混じったＲｐ＋色を表示し、サブフィールドＧｙ’では、緑色光源の点灯と同時に青紫色光源とエメラルドグリーン色光源を点灯することで、黄緑色に青紫色とエメラルドグリーン色とが混じったＧｙ＋色を表示し、サブフィールドＢｐ’では、青紫色光源の点灯と同時に深紅色光源と黄緑色光源を点灯することで、青紫色に深紅色と黄緑色が混じったＢｐ＋色を表示し、サブフィールドＥ’では、エメラルドグリーン色光源の点灯と同時に深紅色光源と黄緑色光源と青紫色光源を点灯することで、エメラルドグリーン色に深紅色と黄緑色と青紫色とが混じったＥ＋色を表示する。
【０１００】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【０１０１】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲｐ’では、深紅色光源のみを点灯することで、深紅色を維持したＲｐ色を表示し、サブフィールドＧｙ’では、黄緑色光源の点灯と同時に青紫色光源を点灯することで、黄緑色に青紫色が混じったＧｙ＋色を表示し、サブフィールドＢｐ’では、青紫色光源のみを点灯することで、青紫色を維持したＢｐ色を表示し、サブフィールドＥ’では、エメラルドグリーン色光源のみを点灯することで、エメラルドグリーン色を維持したＥ色を表示する。
【０１０２】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の混色を行うことにより、色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。また、４つ目のサブフレームで点灯される光源色が補色効果を奏することで、色割れ防止効果も得られる。
【０１０３】
図６は、図５に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。同図の実線で示すように、深紅色光源Ｒｐと、黄緑色光源Ｇｙと、青紫色光源Ｂｐと、エメラルドグリーン色光源Ｅの４つをバックライト光源として用いた場合には、同図の点線で示したＲＧＢの３色光源を用いる場合に比べて色再現範囲の拡張が図られる。
【０１０４】
図７は、第２の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図５に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１０５】
同図に示すように、本装置では、４色のバックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅが設けられ、バックライト制御部３０がポートＰ１〜Ｐ４を介してこれら光源群に流れる電流量の制御を行う。
【０１０６】
サブフィールド生成部２６は、混色処理部２４で変換された４原色の加法混色系に基づいてサブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅの光出力強度Ｉｒｐ、Ｉｇｙ、Ｉｂｐ、Ｉｅを決定する。
【０１０７】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１０８】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒｐ、Ｉｇｙ、Ｉｂｐ、Ｉｅに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１０９】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅが配置され、光源群ＢＬｒｐは、６個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒｐに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇｙは、６個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇｙに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂｐは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂｐに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｅは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｅに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒｐ、Ｖｇｙ、Ｖｂｐ、Ｖｅには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１１０】
このようにバックライト光源群に用いるＬＥＤ素子の総数は、６個×４列＝２４個であり、４色光源とした場合であっても、コスト面を重視し、ＬＥＤ素子の総数は図２に示した３色光源で使用する個数と同数で構成することが望ましい。
【０１１１】
また、光源群ＢＬｒｐには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇｙには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂｐには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続され、光源群ＢＬｂｅには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ４と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ４が接続される。
【０１１２】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒｐ、Ｉｇｙ、Ｉｂｐ、Ｉｅとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅに流れる電流量の調整が行われる。
【０１１３】
図８は、第２の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図５に示した表示処理を図７に示した装置で実行する場合の例である。
【０１１４】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示した画像処理部２０内が、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの３原色信号をＲｐ、Ｇｙ、Ｂｐ、Ｅの４原色信号に変換する（ステップＳ２００）。その後、この変換された４原色信号を前図に示したシーン判定部２２が解析して、当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ２０２）。
【０１１５】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が深紅、黄緑、青紫、エメラルドグリーンの４原色をベースとした４つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この４つの中間色を４色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ２０８）。
【０１１６】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ２０４）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ２０６）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ２０８）。
【０１１７】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が４つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ２１０）。
【０１１８】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ２１２）。
【０１１９】
図９は、図８に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じてＲＧＢ３原色信号から変換されたＲｐ、Ｇｙ、Ｂｐ、Ｅの４原色情報（点線）を混色系のＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’の色情報（実線）に変換する。
【０１２０】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒｐ１、ｇｙ１、ｂｐ１、ｅ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒｐ２、ｒｐ３、ｒｐ４，ｇｙ２、ｇｙ３、ｇｙ４、ｂｐ２、ｂｐ３、ｂｐ４、ｅ２、ｅ３、ｅ４を、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【０１２１】
図１０は、第３の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、３色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で４色の光源を同時に点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【０１２２】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成され、１画像フレーム内に１８０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’が順に表示される。
【０１２３】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が主に点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が主に点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が主に点灯される（Ｂ）。
【０１２４】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。符号Ｅが付されたタイミングが示すエメラルドグリーン色の光源点灯も混色に利用される。
【０１２５】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’の全てで混色が行われる。
【０１２６】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源の点灯と同時に青色光源とエメラルドグリーン色光源を点灯することで、赤色に青色とエメラルドグリーン色が混じったＲ＋色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時にエメラルドグリーン色光源を点灯することで、緑色にエメラルドグリーン色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源の点灯と同時にエメラルドグリーン色光源を点灯することで、青色にエメラルドグリーン色が混じったＢ＋色を表示する。
【０１２７】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【０１２８】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源のみを点灯することで、赤の原色を維持したＲ色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時にエメラルドグリーン色光源を点灯することで、緑色にエメラルドグリーン色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源のみを点灯することで、青の原色を維持したＢ色を表示する。
【０１２９】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の混色を行うことにより、色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。また、エメラルドグリーン色を加えた混色は、赤系はマイルドな色彩であるが、青から緑の中間色が高純度の海と空のシーンなどを表現する場合に有効である。
【０１３０】
図１１は、図１０に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。同図の実線で示すように、深紅色光源Ｒｐと、黄緑色光源Ｇｙと、青紫色光源Ｂｐと、エメラルドグリーン色光源Ｅの４つをバックライト光源として用いた場合には、同図の点線で示したＲＧＢの３色光源を用いる場合に比べて色再現範囲の拡張が図られる。
【０１３１】
図１２は、第３の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１０に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１３２】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【０１３３】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【０１３４】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤを解析することにより画像フレームを構成する画素の色味や当該画像の映像シーンを判定するシーン判定部２２と、この判定結果に基づいてＲＧＢＥによる加法混色系を色味やシーンに応じた加法混色系に変換する混色処理部２４と、この変換された加法混色系に基づいてサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂ、Ｉｅを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【０１３５】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１３６】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂ、Ｉｅに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１３７】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅが配置され、光源群ＢＬｒは、６個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、６個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｅは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｅに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒｐ、Ｖｇｙ、Ｖｂｐ、Ｖｅには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１３８】
このようにバックライト光源群に用いるＬＥＤ素子の総数は、６個×４列＝２４個であり、４色光源とした場合であっても、コスト面を重視し、ＬＥＤ素子の総数は図２に示した３色光源で使用する個数と同数で構成することが望ましい。
【０１３９】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続され、光源群ＢＬｂｅには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ４と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ４が接続される。
【０１４０】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｅとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅに流れる電流量の調整が行われる。
【０１４１】
図１３は、第３の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１０に示した表示処理を図１２に示した装置で実行する場合の例である。
【０１４２】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示した画像処理部２０内が、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの３原色信号をＲ、Ｇ、Ｂ、Ｅの４原色信号に変換する（ステップＳ３００）。その後、この変換された４原色信号を前図に示したシーン判定部２２が解析して、当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ３０２）。
【０１４３】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が赤、緑、青、エメラルドグリーンの４原色をベースとした４つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この４つの中間色を４色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ３０８）。
【０１４４】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ３０４）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ３０６）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ３０８）。
【０１４５】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が４つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ３１０）。
【０１４６】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ３１２）。
【０１４７】
図１４は、図１３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じてＲＧＢＥの色情報（点線）を混色系のＲ’Ｇ’Ｂ’Ｅ’の色情報（実線）に変換する。
【０１４８】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３と、エメラルドグリーンの光量ｅ１、ｅ２、ｅ３とを、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【０１４９】
図１５は、第４の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、３色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で３色の光源を時分割点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【０１５０】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成され、１画像フレーム内に１８０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’が順に表示される。
【０１５１】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が主頻度で時分割点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が主頻度で時分割点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が主頻度で時分割点灯される（Ｂ）。
【０１５２】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の非同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。各サブフィールド内で行われる３色光源の時分割点灯は、サブフィールドより高速の１０８０Ｈｚのタイミングで行われる。尚、この３色光源の時分割周期は可変としても良い。
【０１５３】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’の全てで時分割混色が行われる。
【０１５４】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源の点灯に加えて緑色光源と青色光源を点灯することで、赤色に緑色と青色が混じったＲ＋色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯に加えて青色光源を点灯することで、緑色に青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源の点灯と同時に赤色光源と緑色光源を点灯することで、青色に赤色と緑色が混じったＢ＋色を表示する。
【０１５５】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【０１５６】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源のみを点灯することで、赤の原色を維持したＲ色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時に赤色光源と青色光源を点灯することで、緑色に赤色と青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源のみを点灯することで、青の原色を維持したＢ色を表示する。
【０１５７】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の時分割混色を行うことにより、簡易な点灯回路の構成で色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。
【０１５８】
図１６は、第４の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１５に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１５９】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【０１６０】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【０１６１】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤを解析することにより画像フレームを構成する画素の色味や当該画像の映像シーンを判定するシーン判定部２２と、この判定結果に基づいてＲＧＢによる加法混色系を色味やシーンに応じた加法混色系に変換する混色処理部２４と、この変換された加法混色系に基づいてサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【０１６２】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１６３】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１６４】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂが配置され、光源群ＢＬｒは、８個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、８個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、８個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１６５】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続される。
【０１６６】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流れる電流量の調整が行われる。
【０１６７】
図１７は、第４の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１５に示した表示処理を図１６に示した装置で実行する場合の例である。
【０１６８】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示したシーン判定部２２が映像信号ＶＤを解析して当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ４００）。
【０１６９】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が、赤、緑、青の光の３原色をベースとした３つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この３つの中間色を３色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ４０６）。
【０１７０】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ４０２）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ４０４）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ４０６）。
【０１７１】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が３つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ４０８）。
【０１７２】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ４１０）。
【０１７３】
図１８は、図１７に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じて映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの色情報（点線）を混色系のＲ’Ｇ’Ｂ’の色情報（実線）に変換する。
【０１７４】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に時分割で割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３を、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【０１７５】
図１９は、第５の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、４色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、４色目のサブフィールド内で３色の光源を時分割点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【０１７６】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’と、白系の色を表示するサブフィールとＷ’で構成され、１画像フレーム内に２４０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’が順に表示される。
【０１７７】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が点灯され（Ｂ）、サブフィールドＷ’では、赤、緑、青色光源の時分割点灯により白色が表示される。
【０１７８】
このように、白色の補色を加えた４色のサブフィールドによる時分割加法混色を行うことにより色割れ防止効果が得られ、白表示をバックライト光源の時分割混色で表現することで、簡易な光源点灯回路で構成することが可能になる。
【０１７９】
図２０は、第５の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１９に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１８０】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【０１８１】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【０１８２】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤが示すＲＧＢ情報から白成分を抽出する白成分抽出部２３と、この抽出された白成分を補色に設定してサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【０１８３】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１８４】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１８５】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂが配置され、光源群ＢＬｒは、８個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、８個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、８個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１８６】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続される。
【０１８７】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流れる電流量の調整が行われる。
【０１８８】
図２１は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１９に示した表示処理を図２０に示した装置で実行する場合の例である。
【０１８９】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示した白成分抽出部２３が映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢ成分から白成分を抽出する（ステップＳ５０２）。
【０１９０】
続いて、前図に示したサブフィールド生成部２６が抽出した白成分を補色に設定して得られる４つのサブフィールドの時分割加法混色により、各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ５０４）。
【０１９１】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ５０６）。
【０１９２】
図２２は、図２１に示した白成分抽出の概念を示す概念図である。もとのＲＧＢ信号から白成分を抽出する場合には、まず、同図（ａ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３を、補色用のサブフィールドＷ’に時分割配分することで行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
本発明によれば、画質の向上に有効なカラー表示手法を簡易なハードウェア構成で提供することができるため、画質とコストの両立が要求される大型ディスプレイへの適用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】第１の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図２】第１の本実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図４】図３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図５】第２の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図６】図５に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。
【図７】第２の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図９】図８に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図１０】第３の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１０に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。
【図１２】第３の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】第３の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図１５】第４の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図１６】第４の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】第４の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図１９】第５の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図２０】第５の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である
【図２１】第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図２２】図２１に示した白成分抽出の概念を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１０…液晶パネル、１２…液晶制御部、１４…水平方向制御ドライバ、１６…垂直方向制御ドライバ、２０…画像処理部、２２…シーン判定部、２３…白成分抽出部、２４…混色処理部、２６…サブフィールド生成部、３０…バックライト制御部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、時分割カラー表示装置および方法および信号処理回路に関し、特に、画質の改善に有効な時分割カラー表示装置および方法および信号処理回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプロジェクタで使用されるカラー表示方法として、フィールドシーケンシャルと称される時分割カラー表示方法が検討されている。この時分割カラー表示方法は、光の三原色の表示期間を時間的に分割し、該分割した各原色の表示を観察者が知覚できない間隔で順次切り替えて表示することで、観察者の網膜上で加法混色を行う手法である。
【０００３】
この手法によれば、１つの画素でカラー表示が可能となるため、高解像度化に有効であるとともに、三原色光源をそのまま利用することができるため、カラーフィルタレスによる光利用効率の向上、色再現性の向上、部材点数の削減が期待できる。
【０００４】
一方、この時分割カラー表示法では、動画表示の際に視線の移動に伴う色割れが発生し易いため、この色割れを防止する様々な手法が考えられており。その一例が下記の特許文献１に記載されている。
【０００５】
この特許文献１には、同文献の図１１に示されたように、ＲＧＢの三原色サブフィールドに非原色のサブフィールドを加えた４つのサブフィールド構成とすることで、色割れを防止する手法が開示されている。この手法も色割れ防止には非常に有効であるが、サブフィールドが４つになることにより、液晶の応答速度や駆動回路側に負荷が生じるとともに、非原色サブフィールドの生成がＲＧＢ光源の同時点灯で行われるため、光源点灯回路にも負荷が生じる。
【０００６】
一方で、色割れ防止に加えて色再現性をさらに向上させたいという要求も一部では出てきており、ユーザの多彩なニーズに対応するには、色割れ、色再現、省電力等の性能面の向上度合いと、液晶素子、液晶駆動回路、光源点灯回路等のハードウェア負荷とのトレードオフを考慮した上で、多彩なバリエーションを用意しておく必要がある。
【特許文献１】特開２００２−１９１０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、ハードウェアの負荷を考慮した色割れ防止および色再現の向上に有効な時分割カラー表示装置および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、３色の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする。
【０００９】
このように、画像フレームを構成する画素を３色の光源と３つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で３色光源を利用した混色を行うことにより、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００１０】
また、この構成においては、３原色を用いた通常のフィールドシーケンシャルと同様に、各画素が３つのサブフィールドの時分割表示で表現されるため、サブフィールドの周期を短くして色割れを防止する手法に比べて、液晶応答や信号処理の面で負荷の少ない色割れ防止手法を提供することができる。
【００１１】
ここで、サブフィールド内で行う混色は、各光源を同時間に同時に点灯させるリアル混色であっても、時分割で時分割点灯させる疑似混色であっても良い。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００１３】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００１４】
例えば、各画素の色分布を解析することにより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避けることで、原色系のカラーシーンを表現する。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする。
【００１６】
このように、画素の色情報に基づいて混色を行うサブフィールドを決定することで、光源の色成分を可能な限り残した状態で色再現性の向上を図ることができる。
【００１７】
例えば、各画素の色分布を解析することにより、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、各サブフィールドで可能な限り原色に忠実な表示を行うとともに、画素の色情報が最高彩度を示す色に対応したサブフィールド内でのみ混色を行うことで、原色系カラーシーンの色再現性を向上させる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、４色以上の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記４色の光源を所定の順序で時分割点灯させる４つのサブフィールドで構成され、少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする。
【００１９】
このように、画像フレームを構成する画素を４色の光源と４つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で４色光源を利用した混色を行うことにより、多原色化による色再現性の向上が期待できるとともに、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００２０】
ここで、サブフィールド内で行う混色は、各光源を同時間に同時に点灯させるリアル混色であっても、時分割で時分割点灯させる疑似混色であっても良く、４色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても、光の３原色に近い、例えば、深紅、黄緑、青紫の３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても良い。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００２２】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００２３】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源またはこれに近い３色光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避け、４つ目のサブフィールドの補色効果により色割れを防止した状態で原色系のカラーシーンを表現する。
【００２４】
また、請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする。
【００２５】
このように、グリーン系の光源を２種使用することで、より高い色割れ防止効果を得ることができる。この効果は、原色系のカラーシーンを表現する場合において、グリーン系のサブフィールドを２つ設けた場合に顕著に得られる。
【００２６】
また、請求項７記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、４色の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記４色の光源のうちの３色にそれぞれ対応して設けられ、該３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする。
【００２７】
このように、画像フレームを構成する画素を４色の光源と３つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で４色光源を利用した混色を行うことにより、多原色化による色再現性の向上が期待できるとともに、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００２８】
この構成においては、３原色を用いた通常のフィールドシーケンシャルと同様に、各画素が３つのサブフィールドの時分割表示で表現されるため、サブフィールドの周期を短くして色割れを防止する手法に比べて、液晶応答や信号処理の面で負荷の少ない色割れ防止手法を提供することができる。
【００２９】
ここで、サブフィールド内で行う混色は、各光源を同時間に同時に点灯させるリアル混色であっても、時分割で時分割点灯させる疑似混色であっても良く、４色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても、光の３原色に近い、例えば、深紅、黄緑、青紫の３光源に再現性を高めたい色の光源を１つ加えた構成としても良い。
【００３０】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００３１】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００３２】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源またはこれに近い３色光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避けて原色系のカラーシーンを表現する。
【００３３】
また、請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする。
【００３４】
このように、グリーン系の光源を２種使用することで、より高い色再現性を得ることができる。この効果は、赤系はマイルドな色であるが、青から緑の中間色が高純度の海と空のシーンなどを表現する場合に顕著に得られる。
【００３５】
また、請求項１０記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、少なくとも３色の光源を有し、前記サブフィールド群は、３つのサブフィールドで構成され、 少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源を時分割点灯させることで疑似混色が行われることを特徴とする。
【００３６】
このように、画像フレームを構成する画素を３色の光源と３つのサブフィールドで表現し、サブフィールド内で３色光源を利用した疑似混色を行うことにより、サブフィールド同士の色差が少なくなるため、色割れ防止効果が期待できる。
【００３７】
また、この構成においては、３原色を用いた通常のフィールドシーケンシャルと同様に、各画素が３つのサブフィールドの時分割表示で表現されるため、サブフィールドの周期を短くして色割れを防止する手法に比べて、液晶応答や信号処理の面で負荷の少ない色割れ防止手法を提供することができる。
【００３８】
さらに、この構成においては、光源群がサブフィールド内で時分割点灯する構成となるため、光源の点灯周期がサブフィールドの周期よりも十分短くなり、その結果、優れた色割れ防止効果が得られる。
【００３９】
加えて、この構成においては、３色光源を同時に点灯させることなく混色を行うことが可能になるため、光源点灯回路やカラーセンサを簡略化することができる。
【００４０】
尚、各光源を時分割点灯させる順序は、各サブフィールド同士で変化させることで、より色割れ防止効果を向上させても良く、各光源の時分割点灯周期や輝度を変化させても良い。
【００４１】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする。
【００４２】
このように、画素の色情報に基づいて混色比率を決定することで、色味やシーンに応じた混色を行うことが可能になるため、色割れ防止効果に加えて色再現性の向上を図ることができる。
【００４３】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像がマイルド系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、全てのサブフィールドで可能な限りの時分割疑似混色を行うことで、色割れを防止した状態でマイルドなカラーシーンを表現し、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、各サブフィールドで可能な限り混色を避けることで、原色系のカラーシーンを表現する。
【００４４】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする。
【００４５】
このように、画素の色情報に基づいて混色を行うサブフィールドを決定することで、光源の色成分を可能な限り残した状態で色再現性の向上を図ることができる。
【００４６】
例えば、各画素の色の分布を解析することによりより、当該画像が原色系のカラーシーンであると判定した場合には、光の３原色に相当するＲＧＢの３つの光源を利用して、各サブフィールドで可能な限り原色に忠実な表示を行うとともに、画素の色情報が最高彩度を示す色に対応したサブフィールド内でのみ時分割疑似混色を行うことで、原色系カラーシーンの色再現性を向上させる。
【００４７】
また、請求項１３記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記光源群は、３色の光源で構成され、前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドと、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源が前記サブフィールド内で時分割点灯する疑似混色フィールドとで構成されることを特徴とする。
【００４８】
このように、３つのサブフィールドは、可能な限り忠実な光源色を表示し、残り１つのサブフィールドで時分割疑似混色による補色表示を行うことにより、３色光源を同時に点灯させることなく混色を行うことが可能になるため、簡易な光源点灯回路で色割れ防止効果を得ることができる。
【００４９】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記３色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源であり、前記混色フィールドは、前記３光源の時分割点灯により白を表現することを特徴とする。
【００５０】
このように、最も色割れが発生しやすい白成分を混色フィールドに集めて表示することで、好適な色割れ防止効果を得ることができる。
【００５１】
また、請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記混色フィールドは、前記３光源のうちグリーン系の光源の点灯頻度が他の光源の点灯頻度より多いことを特徴とする。
【００５２】
このように、光源に流れる電流のピーク値で波長が変わりやすいグリーン系の光源については、サブフィールド内での点灯頻度を増加させることで、色再現の安定性を向上させることができる。
【００５３】
また、請求項１６記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする。
【００５４】
このように、画素の色情報に基づいてサブフィールド内で点灯させる光源色を決定することにより、表現したい色に適した混色が可能になるため、色再現性を向上させることができる。
【００５５】
また、請求項１７記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする。
【００５６】
このように、画像の色味やシーンに適した混色を行うことにより、色再現性を向上させることができる。
【００５７】
また、請求項１８記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする。
【００５８】
このように、サブフィールド内で光源の時分割点灯による疑似混色を行うことにより、光源の点灯周期がサブフィールドの周期よりも十分短くなるため、優れた色割れ防止効果が得られるとともに、３色光源を同時に点灯させることなく混色を行うことが可能になるため、光源点灯回路やカラーセンサを簡略化することができる。
【００５９】
尚、各光源を時分割点灯させる順序や頻度は、各サブフィールド同士で変化させることで、より色割れ防止効果を向上させても良く、各光源の時分割点灯周期や輝度を変化させても良い。
【００６０】
また、請求項１９記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする。
【００６１】
また、請求項２０記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする。
【００６２】
また、請求項２１記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２色の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする。
【００６３】
また、請求項２２記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする。
【００６４】
また、請求項２３記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする。
【００６５】
また、請求項２４記載の発明は、画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路において、少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００６６】
以上説明したように、本発明によれば、画質の向上に有効なカラー表示装置および方法および信号処理回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明は、以下説明する実施形態に限らず適宜変更可能である。
【００６８】
図１は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、３色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で３色の光源を同時に点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【００６９】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成され、１画像フレーム内に１８０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’が順に表示される。
【００７０】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が主に点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が主に点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が主に点灯される（Ｂ）。
【００７１】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。
【００７２】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’の全てで混色が行われる。
【００７３】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源の点灯と同時に緑色光源と青色光源を点灯することで、赤色に緑色と青色が混じったＲ＋色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時に青色光源を点灯することで、緑色に青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源の点灯と同時に赤色光源と緑色光源を点灯することで、青色に赤色と緑色が混じったＢ＋色を表示する。
【００７４】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【００７５】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源のみを点灯することで、赤の原色を維持したＲ色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時に青色光源を点灯することで、緑色に青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源のみを点灯することで、青の原色を維持したＢ色を表示する。
【００７６】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の混色を行うことにより、色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。
【００７７】
図２は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【００７８】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【００７９】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【００８０】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤを解析することにより画像フレームを構成する画素の色味や当該画像の映像シーンを判定するシーン判定部２２と、この判定結果に基づいてＲＧＢによる加法混色系を色味やシーンに応じた加法混色系に変換する混色処理部２４と、この変換された加法混色系に基づいてサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【００８１】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【００８２】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【００８３】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂが配置され、光源群ＢＬｒは、８個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、８個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、８個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【００８４】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続される。
【００８５】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流れる電流量の調整が行われる。
【００８６】
図３は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１に示した表示処理を図２に示した装置で実行する場合の例である。
【００８７】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示したシーン判定部２２が映像信号ＶＤを解析して当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ１００）。
【００８８】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が、赤、緑、青の光の３原色をベースとした３つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この３つの中間色を３色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ１０６）。
【００８９】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ１０２）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ１０４）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ１０６）。
【００９０】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が３つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ１０８）。
【００９１】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ１１０）。
【００９２】
図４は、図３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じて映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの色情報（点線）を混色系のＲ’Ｇ’Ｂ’の色情報（実線）に変換する。
【００９３】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３を、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【００９４】
図５は、第２の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、４色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で４色の光源を同時に点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【００９５】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、深紅系の色を表示するサブフィールドＲｐ’と、黄緑系の色を表示するサブフィールドＧｙ’と、青紫系の色を表示するサブフィールドＢｐ’と、エメラルドグリーン系の色を表示するＥ’とで構成され、１画像フレーム内に２４０ＨｚのタイミングでＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’が順に表示される。
【００９６】
ここで、同図中Ｒｐ、Ｇｙ、Ｂｐ、Ｅの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲｐ’では、深紅色の光源が主に点灯され（Ｂｐ）、サブフィールドＧｙ’では、黄緑色の光源が主に点灯され（Ｇｙ）、サブフィールドＢｐ’では、青紫色の光源が主に点灯され（Ｂｐ）、サブフィールドＥ’では、エメラルドグリーン色の光源が主に点灯される（Ｅ）。
【００９７】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。
【００９８】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’の全てで混色が行われる。
【００９９】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲｐ’では、深紅色光源の点灯と同時に黄緑色光源と青紫色光源を点灯することで、深紅色に黄緑色と青紫色が混じったＲｐ＋色を表示し、サブフィールドＧｙ’では、緑色光源の点灯と同時に青紫色光源とエメラルドグリーン色光源を点灯することで、黄緑色に青紫色とエメラルドグリーン色とが混じったＧｙ＋色を表示し、サブフィールドＢｐ’では、青紫色光源の点灯と同時に深紅色光源と黄緑色光源を点灯することで、青紫色に深紅色と黄緑色が混じったＢｐ＋色を表示し、サブフィールドＥ’では、エメラルドグリーン色光源の点灯と同時に深紅色光源と黄緑色光源と青紫色光源を点灯することで、エメラルドグリーン色に深紅色と黄緑色と青紫色とが混じったＥ＋色を表示する。
【０１００】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【０１０１】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲｐ’では、深紅色光源のみを点灯することで、深紅色を維持したＲｐ色を表示し、サブフィールドＧｙ’では、黄緑色光源の点灯と同時に青紫色光源を点灯することで、黄緑色に青紫色が混じったＧｙ＋色を表示し、サブフィールドＢｐ’では、青紫色光源のみを点灯することで、青紫色を維持したＢｐ色を表示し、サブフィールドＥ’では、エメラルドグリーン色光源のみを点灯することで、エメラルドグリーン色を維持したＥ色を表示する。
【０１０２】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の混色を行うことにより、色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。また、４つ目のサブフレームで点灯される光源色が補色効果を奏することで、色割れ防止効果も得られる。
【０１０３】
図６は、図５に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。同図の実線で示すように、深紅色光源Ｒｐと、黄緑色光源Ｇｙと、青紫色光源Ｂｐと、エメラルドグリーン色光源Ｅの４つをバックライト光源として用いた場合には、同図の点線で示したＲＧＢの３色光源を用いる場合に比べて色再現範囲の拡張が図られる。
【０１０４】
図７は、第２の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図５に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１０５】
同図に示すように、本装置では、４色のバックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅが設けられ、バックライト制御部３０がポートＰ１〜Ｐ４を介してこれら光源群に流れる電流量の制御を行う。
【０１０６】
サブフィールド生成部２６は、混色処理部２４で変換された４原色の加法混色系に基づいてサブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅの光出力強度Ｉｒｐ、Ｉｇｙ、Ｉｂｐ、Ｉｅを決定する。
【０１０７】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１０８】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒｐ、Ｉｇｙ、Ｉｂｐ、Ｉｅに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１０９】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅが配置され、光源群ＢＬｒｐは、６個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒｐに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇｙは、６個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇｙに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂｐは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂｐに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｅは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｅに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒｐ、Ｖｇｙ、Ｖｂｐ、Ｖｅには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１１０】
このようにバックライト光源群に用いるＬＥＤ素子の総数は、６個×４列＝２４個であり、４色光源とした場合であっても、コスト面を重視し、ＬＥＤ素子の総数は図２に示した３色光源で使用する個数と同数で構成することが望ましい。
【０１１１】
また、光源群ＢＬｒｐには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇｙには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂｐには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続され、光源群ＢＬｂｅには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ４と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ４が接続される。
【０１１２】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒｐ、Ｉｇｙ、Ｉｂｐ、Ｉｅとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒｐ、ＢＬｇｙ、ＢＬｂｐ、ＢＬｅに流れる電流量の調整が行われる。
【０１１３】
図８は、第２の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図５に示した表示処理を図７に示した装置で実行する場合の例である。
【０１１４】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示した画像処理部２０内が、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの３原色信号をＲｐ、Ｇｙ、Ｂｐ、Ｅの４原色信号に変換する（ステップＳ２００）。その後、この変換された４原色信号を前図に示したシーン判定部２２が解析して、当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ２０２）。
【０１１５】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が深紅、黄緑、青紫、エメラルドグリーンの４原色をベースとした４つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この４つの中間色を４色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ２０８）。
【０１１６】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ２０４）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ２０６）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ２０８）。
【０１１７】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が４つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ２１０）。
【０１１８】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ２１２）。
【０１１９】
図９は、図８に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じてＲＧＢ３原色信号から変換されたＲｐ、Ｇｙ、Ｂｐ、Ｅの４原色情報（点線）を混色系のＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’の色情報（実線）に変換する。
【０１２０】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒｐ１、ｇｙ１、ｂｐ１、ｅ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲｐ’、Ｇｙ’、Ｂｐ’、Ｅ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒｐ２、ｒｐ３、ｒｐ４，ｇｙ２、ｇｙ３、ｇｙ４、ｂｐ２、ｂｐ３、ｂｐ４、ｅ２、ｅ３、ｅ４を、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【０１２１】
図１０は、第３の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、３色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で４色の光源を同時に点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【０１２２】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成され、１画像フレーム内に１８０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’が順に表示される。
【０１２３】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が主に点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が主に点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が主に点灯される（Ｂ）。
【０１２４】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。符号Ｅが付されたタイミングが示すエメラルドグリーン色の光源点灯も混色に利用される。
【０１２５】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’の全てで混色が行われる。
【０１２６】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源の点灯と同時に青色光源とエメラルドグリーン色光源を点灯することで、赤色に青色とエメラルドグリーン色が混じったＲ＋色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時にエメラルドグリーン色光源を点灯することで、緑色にエメラルドグリーン色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源の点灯と同時にエメラルドグリーン色光源を点灯することで、青色にエメラルドグリーン色が混じったＢ＋色を表示する。
【０１２７】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【０１２８】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源のみを点灯することで、赤の原色を維持したＲ色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時にエメラルドグリーン色光源を点灯することで、緑色にエメラルドグリーン色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源のみを点灯することで、青の原色を維持したＢ色を表示する。
【０１２９】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の混色を行うことにより、色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。また、エメラルドグリーン色を加えた混色は、赤系はマイルドな色彩であるが、青から緑の中間色が高純度の海と空のシーンなどを表現する場合に有効である。
【０１３０】
図１１は、図１０に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。同図の実線で示すように、深紅色光源Ｒｐと、黄緑色光源Ｇｙと、青紫色光源Ｂｐと、エメラルドグリーン色光源Ｅの４つをバックライト光源として用いた場合には、同図の点線で示したＲＧＢの３色光源を用いる場合に比べて色再現範囲の拡張が図られる。
【０１３１】
図１２は、第３の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１０に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１３２】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【０１３３】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【０１３４】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤを解析することにより画像フレームを構成する画素の色味や当該画像の映像シーンを判定するシーン判定部２２と、この判定結果に基づいてＲＧＢＥによる加法混色系を色味やシーンに応じた加法混色系に変換する混色処理部２４と、この変換された加法混色系に基づいてサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂ、Ｉｅを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【０１３５】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１３６】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂ、Ｉｅに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１３７】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅが配置され、光源群ＢＬｒは、６個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、６個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｅは、６個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｅに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒｐ、Ｖｇｙ、Ｖｂｐ、Ｖｅには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１３８】
このようにバックライト光源群に用いるＬＥＤ素子の総数は、６個×４列＝２４個であり、４色光源とした場合であっても、コスト面を重視し、ＬＥＤ素子の総数は図２に示した３色光源で使用する個数と同数で構成することが望ましい。
【０１３９】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続され、光源群ＢＬｂｅには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ４と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ４が接続される。
【０１４０】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｅとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂ、ＢＬｅに流れる電流量の調整が行われる。
【０１４１】
図１３は、第３の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１０に示した表示処理を図１２に示した装置で実行する場合の例である。
【０１４２】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示した画像処理部２０内が、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの３原色信号をＲ、Ｇ、Ｂ、Ｅの４原色信号に変換する（ステップＳ３００）。その後、この変換された４原色信号を前図に示したシーン判定部２２が解析して、当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ３０２）。
【０１４３】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が赤、緑、青、エメラルドグリーンの４原色をベースとした４つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この４つの中間色を４色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ３０８）。
【０１４４】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ３０４）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ３０６）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ３０８）。
【０１４５】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が４つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ３１０）。
【０１４６】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ３１２）。
【０１４７】
図１４は、図１３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じてＲＧＢＥの色情報（点線）を混色系のＲ’Ｇ’Ｂ’Ｅ’の色情報（実線）に変換する。
【０１４８】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３と、エメラルドグリーンの光量ｅ１、ｅ２、ｅ３とを、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【０１４９】
図１５は、第４の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、３色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、サブフィールド内で３色の光源を時分割点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【０１５０】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’とで構成され、１画像フレーム内に１８０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’が順に表示される。
【０１５１】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が主頻度で時分割点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が主頻度で時分割点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が主頻度で時分割点灯される（Ｂ）。
【０１５２】
それぞれのサブフィールドでは、該各サブフィールドに割り当てられた主光源の点灯に加えて、該各主光源とは別の光源の非同時点灯による混色が行われ、これらの混色バックライト光源を利用した時分割加法混色によるカラー表示が行われる。各サブフィールド内で行われる３色光源の時分割点灯は、サブフィールドより高速の１０８０Ｈｚのタイミングで行われる。尚、この３色光源の時分割周期は可変としても良い。
【０１５３】
各サブフィールドの混色比率は、該当画像の色味や映像シーンによって決定され、同図の左側のタイミングが示すように、マイルド系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’の全てで時分割混色が行われる。
【０１５４】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源の点灯に加えて緑色光源と青色光源を点灯することで、赤色に緑色と青色が混じったＲ＋色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯に加えて青色光源を点灯することで、緑色に青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源の点灯と同時に赤色光源と緑色光源を点灯することで、青色に赤色と緑色が混じったＢ＋色を表示する。
【０１５５】
一方、同図の右側のタイミングが示すように、原色系のカラーシーンを表現する場合には、各サブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’のうち色再現性の向上に必要な最低限の混色が行われる。
【０１５６】
例えば、同図に示す例では、サブフィールドＲ’では、赤色光源のみを点灯することで、赤の原色を維持したＲ色を表示し、サブフィールドＧ’では、緑色光源の点灯と同時に赤色光源と青色光源を点灯することで、緑色に赤色と青色が混じったＧ＋色を表示し、サブフィールドＢ’では、青色光源のみを点灯することで、青の原色を維持したＢ色を表示する。
【０１５７】
このように、サブフィールド内でバックライト光源の時分割混色を行うことにより、簡易な点灯回路の構成で色割れ防止効果が得られるとともに、画像の色味や映像シーンに応じて混色比率を変えることにより、色再現性を向上させることができる。
【０１５８】
図１６は、第４の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１５に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１５９】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【０１６０】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【０１６１】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤを解析することにより画像フレームを構成する画素の色味や当該画像の映像シーンを判定するシーン判定部２２と、この判定結果に基づいてＲＧＢによる加法混色系を色味やシーンに応じた加法混色系に変換する混色処理部２４と、この変換された加法混色系に基づいてサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【０１６２】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１６３】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１６４】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂが配置され、光源群ＢＬｒは、８個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、８個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、８個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１６５】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続される。
【０１６６】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流れる電流量の調整が行われる。
【０１６７】
図１７は、第４の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１５に示した表示処理を図１６に示した装置で実行する場合の例である。
【０１６８】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示したシーン判定部２２が映像信号ＶＤを解析して当該信号が示す画像がマイルド系の色彩を有するか原色系の色彩を有するかを判定する（ステップＳ４００）。
【０１６９】
上記判定の結果、当該画像がマイルド系の色彩を有すると判定された場合には、前図に示した混色処理部２４が、赤、緑、青の光の３原色をベースとした３つの中間色をサブフィールド表示色に設定し、この３つの中間色を３色光源を利用して表示するための混色比率を決定する（ステップＳ４０６）。
【０１７０】
一方、シーン判定の結果が原色系と判定された場合には、当該画像のうちの最高彩度を示す色を検出し（ステップＳ４０２）、この色を再現するために混色を行うサブフィールドを決定して（ステップＳ４０４）、このサブフィールドにおける混色比率を決定する（ステップＳ４０６）。
【０１７１】
続いて、この決定した混色比率に従って、前図に示したサブフィールド生成部２６が３つのサブフィールドの時分割加法混色により各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ４０８）。
【０１７２】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ４１０）。
【０１７３】
図１８は、図１７に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。混色比率を決定する場合には、まず、同図（ａ）のＸＹＺ表色系上で示したように、判定されたシーンに応じて映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの色情報（点線）を混色系のＲ’Ｇ’Ｂ’の色情報（実線）に変換する。
【０１７４】
この色情報の変換は、例えば、同図（ｂ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に時分割で割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３を、他のサブフィールドに配分することで行うことができる。
【０１７５】
図１９は、第５の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。この実施形態は、４色のサブフィールドの時分割表示を利用して、画像フレームを構成する各画素の色を表現する時分割カラー表示法において、４色目のサブフィールド内で３色の光源を時分割点灯させることにより混色フィールドを生成し、この混色フィールドを用いて時分割加法混色を行う場合の例である。
【０１７６】
同図に示す例では、画像フレームを伝送する映像信号ＶＤが６０Ｈｚのタイミングで更新され、６０フレーム／秒の更新頻度で画像表示が行われる。また、時分割カラー表示を行うためのサブフィールド群は、赤系の色を表示するサブフィールドＲ’と、緑系の色を表示するサブフィールドＧ’と、青系の色を表示するサブフィールドＢ’と、白系の色を表示するサブフィールとＷ’で構成され、１画像フレーム内に２４０ＨｚのタイミングでＲ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’が順に表示される。
【０１７７】
ここで、同図中Ｒ、Ｇ、Ｂの符号が付されたタイミングが示すように、サブフィールドＲ’では、赤色の光源が点灯され（Ｒ）、サブフィールドＧ’では、緑色の光源が点灯され（Ｇ）、サブフィールドＢ’では、青色の光源が点灯され（Ｂ）、サブフィールドＷ’では、赤、緑、青色光源の時分割点灯により白色が表示される。
【０１７８】
このように、白色の補色を加えた４色のサブフィールドによる時分割加法混色を行うことにより色割れ防止効果が得られ、白表示をバックライト光源の時分割混色で表現することで、簡易な光源点灯回路で構成することが可能になる。
【０１７９】
図２０は、第５の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す構成は、図１９に示した表示処理をＬＥＤ光源を利用した液晶ディスプレイで実行する場合の構成例である。
【０１８０】
同図に示すように、本装置は、液晶パネル１０を制御するための液晶制御部１２と、画像処理を行う画像処理部２０と、液晶パネル１０の背面に設けられたバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御するバックライト制御部３０とで構成される。
【０１８１】
画像処理部２０は、所定のフレーム周期で入力される映像信号ＶＤに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル１０を制御する信号を液晶制御部１２に出力し、光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを制御する信号をバックライト制御部３０に出力する。
【０１８２】
画像処理部２０には、映像信号ＶＤが示すＲＧＢ情報から白成分を抽出する白成分抽出部２３と、この抽出された白成分を補色に設定してサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’を生成するとともに、各サブフィールドに必要なバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂを決定するサブフィールド生成部２６とが設けられる。
【０１８３】
液晶制御部１２は、サブフィールド生成部２６が出力するサブフィールド信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’に基づいて、水平方向制御ドライバ１４と垂直方向制御ドライバ１６を制御することにより、液晶パネル１０を構成する液晶素子の配向を制御し、この階調素子とバックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂの光出力との協調により表示映像を構成する各画素の色を表現する。
【０１８４】
バックライト制御部３０は、サブフィールド生成部２６が出力する光出力強度Ｉｒ、Ｉｇ，Ｉｂに基づいて、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流す電流量を制御することで各光源群の光量を調整する。
【０１８５】
液晶パネル１０の背面には、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂが配置され、光源群ＢＬｒは、８個の赤色ＬＥＤ素子が電源Ｖｒに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｇは、８個の緑色ＬＥＤ素子が電源Ｖｇに直列接続されることにより構成され、光源群ＢＬｂは、８個の青色ＬＥＤ素子が電源Ｖｂに直列接続されることにより構成される。電源Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、各色のＬＥＤ素子を駆動するために必要な電圧がそれぞれ供給される。
【０１８６】
また、光源群ＢＬｒには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ１と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、光源群ＢＬｇには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ２と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ２が接続され、光源群ＢＬｂには、該光源群を流れる電流量を検出するための抵抗Ｒ３と、電流量を制御するためのスイッチング素子Ｔｒ３が接続される。
【０１８７】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により検出した電流値は、それぞれバックライト制御部３０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３ポートに入力され、この入力値とサブフィールド生成部２６からの光出力要求値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂとに基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３がＰＷＭ制御されることにより、バックライト光源群ＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに流れる電流量の調整が行われる。
【０１８８】
図２１は、第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。同図に示す手順は、図１９に示した表示処理を図２０に示した装置で実行する場合の例である。
【０１８９】
この時分割カラー表示を行う場合には、まず、前図に示した白成分抽出部２３が映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢ成分から白成分を抽出する（ステップＳ５０２）。
【０１９０】
続いて、前図に示したサブフィールド生成部２６が抽出した白成分を補色に設定して得られる４つのサブフィールドの時分割加法混色により、各画素の色を表現するために必要な液晶の階調とバックライト光源の光出力量をサブフィールド情報として生成する（ステップＳ５０４）。
【０１９１】
その後、この生成されたサブフィールド情報に基づいて、前図に示した液晶制御部１２とバックライト制御部３０との協調制御による時分割カラー表示が行われる（ステップＳ５０６）。
【０１９２】
図２２は、図２１に示した白成分抽出の概念を示す概念図である。もとのＲＧＢ信号から白成分を抽出する場合には、まず、同図（ａ）に示すように、映像信号ＶＤに含まれたＲＧＢの光量のうち基本となる部分ｒ１、ｇ１、ｂ１を、同図（ｃ）に示すように、それぞれサブフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’に割り当てるとともに、残りの共通部分ｒ２、ｒ３、ｇ２、ｇ３、ｂ２、ｂ３を、補色用のサブフィールドＷ’に時分割配分することで行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
本発明によれば、画質の向上に有効なカラー表示手法を簡易なハードウェア構成で提供することができるため、画質とコストの両立が要求される大型ディスプレイへの適用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】第１の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図２】第１の本実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図４】図３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図５】第２の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図６】図５に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。
【図７】第２の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図９】図８に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図１０】第３の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１０に示した４色光源を用いた場合に得られる色再現性向上の概念を示すＸＹＺ表色系図である。
【図１２】第３の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】第３の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図１５】第４の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図１６】第４の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】第４の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示した混色比率決定の概念を示す概念図である。
【図１９】第５の実施形態に係る時分割カラー表示の概念を示すタイミングチャートである。
【図２０】第５の実施形態に係る時分割カラー表示装置の構成を示すブロック図である
【図２１】第１の実施形態に係る時分割カラー表示の実行手順を示すフローチャートである。
【図２２】図２１に示した白成分抽出の概念を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１０…液晶パネル、１２…液晶制御部、１４…水平方向制御ドライバ、１６…垂直方向制御ドライバ、２０…画像処理部、２２…シーン判定部、２３…白成分抽出部、２４…混色処理部、２６…サブフィールド生成部、３０…バックライト制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、３色の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項２】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項１記載の時分割カラー表示装置。
【請求項３】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする請求項１記載の時分割カラー表示装置。
【請求項４】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、４色以上の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記４色の光源それぞれに対応して設けられ、該各光源を所定の順序で時分割点灯させる４つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項５】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項４記載の時分割カラー表示装置。
【請求項６】
前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする請求項４記載の時分割カラー表示装置。
【請求項７】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、４色の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記４色の光源のうちの３色にそれぞれ対応して設けられ、該３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項８】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項７記載の時分割カラー表示装置。
【請求項９】
前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする請求項７記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１０】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、少なくとも３色の光源を有し、
前記サブフィールド群は、３つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源を時分割点灯させることで疑似混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１１】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項１０記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１２】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする請求項１０記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１３】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、３色の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドと、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源が前記サブフィールド内で時分割点灯する疑似混色フィールドとで構成されることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１４】
前記３色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源であり、前記混色フィールドは、前記３光源の時分割点灯により白を表現することを特徴とする請求項１３記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１５】
前記混色フィールドは、前記３光源のうちグリーン系の光源の点灯頻度が他の光源の点灯頻度より多いことを特徴とする請求項１４記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１６】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１７】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１８】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１９】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする時分割カラー表示方法。
【請求項２０】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、
前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示方法。
【請求項２１】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、
少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２色の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示方法。
【請求項２２】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする信号処理回路。
【請求項２３】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、
前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする信号処理回路。
【請求項２４】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路において、
少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする信号処理回路。
【請求項１】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、３色の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項２】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項１記載の時分割カラー表示装置。
【請求項３】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする請求項１記載の時分割カラー表示装置。
【請求項４】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、４色以上の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記４色の光源それぞれに対応して設けられ、該各光源を所定の順序で時分割点灯させる４つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項５】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項４記載の時分割カラー表示装置。
【請求項６】
前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする請求項４記載の時分割カラー表示装置。
【請求項７】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、４色の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記４色の光源のうちの３色にそれぞれ対応して設けられ、該３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記４色の光源のうちの少なくとも２色を点灯させることで混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項８】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項７記載の時分割カラー表示装置。
【請求項９】
前記光源群は、グリーン系の光源を２種含むことを特徴とする請求項７記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１０】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、少なくとも３色の光源を有し、
前記サブフィールド群は、３つのサブフィールドで構成され、
少なくとも一つの前記サブフィールドでは、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源を時分割点灯させることで疑似混色が行われることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１１】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記各サブフィールド内で行う前記混色の比率を決定することを特徴とする請求項１０記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１２】
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記混色を行うサブフィールドを決定することを特徴とする請求項１０記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１３】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記光源群は、３色の光源で構成され、
前記サブフィールド群は、前記３色の光源を所定の順序で時分割点灯させる３つのサブフィールドと、前記３色の光源のうちの少なくとも２色の光源が前記サブフィールド内で時分割点灯する疑似混色フィールドとで構成されることを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１４】
前記３色の光源は、光の３原色に相当するＲＧＢの３光源であり、前記混色フィールドは、前記３光源の時分割点灯により白を表現することを特徴とする請求項１３記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１５】
前記混色フィールドは、前記３光源のうちグリーン系の光源の点灯頻度が他の光源の点灯頻度より多いことを特徴とする請求項１４記載の時分割カラー表示装置。
【請求項１６】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１７】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１８】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置において、
少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示装置。
【請求項１９】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする時分割カラー表示方法。
【請求項２０】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、
前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示方法。
【請求項２１】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示方法において、
少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２色の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする時分割カラー表示方法。
【請求項２２】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、
前記各画素の色情報を解析し、該解析の結果に応じて前記サブフィールド内で点灯させる光源色を決定することを特徴とする信号処理回路。
【請求項２３】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路おいて、
前記各画素の色情報を解析することで前記画像の色味を判定し、該判定結果がマイルド系のカラーシーンである場合には、該判定結果が原色系のカラーシーンである場合よりも多くのサブフィールドで前記光源群を利用した混色を行うことを特徴とする信号処理回路。
【請求項２４】
画像フレームを構成する複数の画素が、複数色のバックライト光源群と、該光源群を利用して互いに異なる色の時分割表示を行うサブフィールド群と、該サブフィールド単位で各画素に対応する部位のバックライト光量を制御する階調素子との協調制御で表現される時分割カラー表示装置に組み込まれる信号処理回路において、
少なくとも１つの前記サブフィールド内で、少なくとも２種の前記光源を時分割点灯させることで、該サブフィールド内で疑似混色を行うことを特徴とする信号処理回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００７−３１０２８６（Ｐ２００７−３１０２８６Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４１４８４（Ｐ２００６−１４１４８４）
【出願日】平成１８年５月２２日（２００６．５．２２）
【出願人】（３９９０９１５１１）マイクロスペース株式会社 (15)
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２２日（２００６．５．２２）
【出願人】（３９９０９１５１１）マイクロスペース株式会社 (15)
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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