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WO2012067037A1 - 多原色表示装置 - Google Patents

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WO2012067037A1
WO2012067037A1 PCT/JP2011/076067 JP2011076067W WO2012067037A1 WO 2012067037 A1 WO2012067037 A1 WO 2012067037A1 JP 2011076067 W JP2011076067 W JP 2011076067W WO 2012067037 A1 WO2012067037 A1 WO 2012067037A1
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WO
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pixels
pixel
sub
virtual
primary color
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Application number
PCT/JP2011/076067
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English (en)
French (fr)
Inventor
慎司 中川
古川　浩之
吉山　和良
尚子 近藤
吉田　育弘
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3607—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals for displaying colours or for displaying grey scales with a specific pixel layout, e.g. using sub-pixels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0452—Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/06—Colour space transformation

Definitions

  • the present invention relates to a multi-primary color display device that performs display using four or more primary colors.
  • one pixel is constituted by three sub-pixels that display red, green, and blue, which are the three primary colors of light, thereby enabling color display.
  • the conventional display device has a problem that a displayable color range (referred to as a “color reproduction range”) is narrow.
  • a displayable color range referred to as a “color reproduction range”
  • it is impossible to display a part of the object color the colors of various objects existing in nature; see Non-Patent Document 1). Therefore, in order to widen the color reproduction range of the display device, a method of increasing the number of primary colors used for display has been proposed.
  • Patent Document 1 discloses a display device that performs display using six primary colors.
  • Patent Document 1 also discloses a display device that performs display using four primary colors and a display device that performs display using five primary colors.
  • An example of a display device that performs display using the six primary colors is shown in FIG.
  • one pixel P is configured by the red sub-pixel R, the green sub-pixel G, the blue sub-pixel B, the cyan sub-pixel C, the magenta sub-pixel M, and the yellow sub-pixel Ye.
  • color display is performed by mixing the six primary colors red, green, blue, cyan, magenta, and yellow displayed by the six sub-pixels.
  • a display device that performs display using four or more primary colors is referred to as a “multi-primary color display device”, and a display device that performs display using three primary colors (that is, a conventional general) is referred to as “three primary colors”. It is referred to as a “display device”.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to display multi-primary colors capable of displaying an image with the same or higher resolution without reducing the sub-pixel size as compared with the three primary color display device. To provide an apparatus.
  • the multi-primary color display device has a plurality of pixels arranged in a matrix including a plurality of rows and a plurality of columns, and each of the plurality of pixels displays at least four different colors.
  • Each of the virtual pixels can be displayed as a minimum color display unit, and the two or more sub-pixels constituting each of the plurality of virtual pixels include a sub-pixel common to other virtual pixels.
  • the plurality of virtual pixels are two virtual pixels, and the luminance difference ⁇ Y S and chromaticity difference ⁇ u′v ′ between the tristimulus values at the maximum output of the two virtual pixels are ⁇ Y S ⁇ 5% and ⁇ The relationship u′v ′ ⁇ 0.100 is satisfied.
  • the luminance difference ⁇ Y S and the chromaticity difference ⁇ u′v ′ satisfy a relationship of ⁇ Y S ⁇ 3% and ⁇ u′v ′ ⁇ 0.050.
  • the multi-primary color display device has a plurality of pixels arranged in a matrix including a plurality of rows and a plurality of columns, and each of the plurality of pixels displays at least four different colors.
  • a multi-primary color display device comprising a plurality of sub-pixels including sub-pixels, wherein the plurality of sub-pixels constituting each pixel are distributed to a plurality of virtual pixels each comprising two or more sub-pixels;
  • Each of the plurality of virtual pixels can be displayed as a minimum color display unit, and the two or more sub-pixels constituting each of the plurality of virtual pixels are sub-pixels common to other virtual pixels.
  • the plurality of virtual pixels are three virtual pixels, and the luminance difference ⁇ Y between the tristimulus values at the maximum output of any two virtual pixels of the three virtual pixels S and chromaticity difference ⁇ u′v ′ satisfy the relationship of ⁇ Y S ⁇ 10% and ⁇ u′v ′ ⁇ 0.300.
  • the luminance difference ⁇ Y S and the chromaticity difference ⁇ u′v ′ satisfy a relationship of ⁇ Y S ⁇ 5% and ⁇ u′v ′ ⁇ 0.200.
  • each of the plurality of virtual pixels includes a part of the plurality of subpixels.
  • the plurality of sub-pixels are arranged in one row and multiple columns or in a plurality of rows and one column.
  • the luminance distribution along the arrangement direction of the plurality of sub-pixels at the maximum output of each of the plurality of virtual pixels has only one convex portion and a flat portion having zero luminance.
  • the plurality of rows are substantially parallel to the horizontal direction of the display surface, and the plurality of sub-pixels are arranged in one row and multiple columns within each of the plurality of pixels.
  • the multi-primary color display device includes a multi-primary color display panel having the plurality of sub-pixels in each of the plurality of pixels and four or more input image signals corresponding to the three primary colors. And a signal conversion circuit for converting into a multi-primary color image signal corresponding to the primary colors.
  • the signal conversion circuit generates a low-frequency multi-primary color signal that generates a low-frequency multi-primary color signal, which is a signal in which low-frequency components of the input image signal are multi-primary based on the input image signal.
  • a high-frequency luminance signal generation unit that generates a high-frequency luminance signal that is a luminance-converted signal of the high-frequency component of the input image signal based on the input image signal, and the low-frequency multi-primary color signal generation unit.
  • a rendering processing unit that performs rendering processing on the plurality of virtual pixels based on the low-frequency multi-primary color signal and the high-frequency luminance signal generated by the high-frequency luminance signal generation unit.
  • the low-frequency multi-primary color signal generation unit includes a low-frequency component extraction unit that extracts a low-frequency component from the input image signal, and a low-frequency component of the input image signal extracted by the low-frequency component extraction unit.
  • a multi-primary color conversion unit for converting the components into multi-primary colors.
  • the high frequency luminance signal generation unit generates a luminance signal by performing luminance conversion on the input image signal, and a high frequency component of the luminance signal generated by the luminance conversion unit is high.
  • a high-frequency component extraction unit that extracts the high-frequency component as a luminance signal.
  • the rendering processing unit includes a storage unit that stores a weighting factor that defines a distribution pattern of the plurality of sub-pixels to the plurality of virtual pixels.
  • the plurality of sub-pixels include a red sub-pixel that displays red, a green sub-pixel that displays green, and a blue sub-pixel that displays blue.
  • the plurality of subpixels further include at least one of a cyan subpixel that displays cyan, a magenta subpixel that displays magenta, and a yellow subpixel that displays yellow.
  • the plurality of sub-pixels include a further red sub-pixel that displays red.
  • the multi-primary color display device according to the present invention is a liquid crystal display device.
  • the present invention it is possible to provide a multi-primary color display device capable of displaying an image with the same or higher resolution without reducing the sub-pixel size as compared with the three primary color display device.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device (multi-primary color display device) 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • 3 is a diagram illustrating an example of sub-pixel arrangement of a multi-primary color display panel 10 included in the liquid crystal display device 100.
  • 3 is a diagram illustrating an example of sub-pixel arrangement of a multi-primary color display panel 10 included in the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of sub-pixel arrangement of a multi-primary color display panel 10 included in the liquid crystal display device 100.
  • FIG. It is a figure which shows the example of the allocation pattern of the some sub pixel to a some virtual pixel.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a specific configuration of a signal conversion circuit 20 included in the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a specific configuration of a signal conversion circuit 20 included in the liquid crystal display device 100.
  • a table showing pixel values and rendering results when the weight W (1, m) of the m-th primary color in the first virtual pixel and the weight W (2, m) of the m-th primary color in the second virtual pixel are set to certain values. is there.
  • (A), (b) and (c) schematically show a part of a certain pixel row represented by the rendering result shown in FIG. 22 on the input side, input side (but after multi-primary color conversion) and output side.
  • the low-frequency component, the high-frequency component, the pixel value, the weight of each primary color in the first virtual pixel, the weight of each primary color in the second virtual pixel, the weight of each primary color in the third virtual pixel, and the virtual It is a table
  • the weight W (1, m) of the mth primary color in the first virtual pixel, the weight W (2, m) of the mth primary color in the second virtual pixel, and the weight W (3, m) of the mth primary color in the third virtual pixel It is a table
  • FIG. 25 It is a figure which shows the example of the reduced display using a rendering process. It is a figure which shows the example of the reduced display using a rendering process. It is a figure which shows typically the relationship between the luminance distribution of Example 1, and 1st virtual pixel VP1 and 2nd virtual pixel VP2. It is a figure which shows typically the relationship between the luminance distribution of Example 2, and 1st virtual pixel VP1, 2nd virtual pixel VP2, and 3rd virtual pixel VP3.
  • liquid crystal display device is illustrated below, this invention is not limited to a liquid crystal display device, It uses suitably also for other display devices, such as an organic electroluminescent display device.
  • FIG. 1 shows a liquid crystal display device 100 according to this embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 includes a multi-primary color display panel 10 and a signal conversion circuit 20, and is a multi-primary color display device that performs display using four or more primary colors.
  • the multi-primary color display panel 10 has a plurality of pixels arranged in a matrix including a plurality of rows and a plurality of columns.
  • Each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including at least four sub-pixels displaying different colors.
  • FIG. 2 shows an example of a specific pixel structure (sub-pixel arrangement) of the multi-primary color display panel 10.
  • each of the plurality of pixels P arranged in a matrix is composed of six sub-pixels SP1 to SP6.
  • the six subpixels SP1 to SP6 are arranged in one row and six columns.
  • the six subpixels SP1 to SP6 display, for example, a red subpixel R that displays red, a green subpixel G that displays green, a blue subpixel B that displays blue, a cyan subpixel C that displays cyan, and magenta.
  • a magenta sub-pixel M and a yellow sub-pixel Ye displaying yellow.
  • the pixel structure of the multi-primary color display panel 10 is not limited to the example shown in FIG. 3 and 4 show other examples of the pixel structure of the multi-primary color display panel 10.
  • each of the plurality of pixels P arranged in a matrix is composed of five sub-pixels SP1 to SP5.
  • the five subpixels SP1 to SP5 are arranged in one row and five columns.
  • the five subpixels SP1 to SP5 are, for example, a red subpixel R, a green subpixel G, and a blue subpixel B, and any two of a cyan subpixel C, a magenta subpixel M, and a yellow subpixel Ye.
  • each of the plurality of pixels P arranged in a matrix is composed of four sub-pixels SP1 to SP4.
  • the four subpixels SP1 to SP4 are arranged in one row and four columns.
  • the four subpixels SP1 to SP4 are, for example, a red subpixel R, a green subpixel G, and a blue subpixel B, and any one of a cyan subpixel C, a magenta subpixel M, and a yellow subpixel Ye.
  • the plurality of sub-pixels constituting each pixel P do not necessarily include only sub-pixels that display different colors.
  • a further red pixel R that displays red may be provided instead of any of the cyan sub-pixel C, the magenta sub-pixel M, and the yellow sub-pixel Ye.
  • a white pixel W that displays white may be provided instead of any of the cyan sub-pixel C, the magenta sub-pixel M, and the yellow sub-pixel Ye.
  • the white pixel W is provided, the display luminance of the entire pixel P can be improved.
  • each pixel P a plurality of subpixels may be arranged in a plurality of rows and one column, or may be arranged in a plurality of rows and a plurality of columns.
  • a plurality of sub-pixels exist in each pixel P along that direction.
  • a plurality of sub-pixels are arranged in two or more columns in each pixel P.
  • a plurality of sub-pixels are preferably arranged in two or more rows in each pixel P.
  • the row direction that is, a plurality of pixels P is used).
  • the plurality of configured lines is substantially parallel to the horizontal direction of the display surface.
  • a plurality of sub-pixels are arranged in one row and a plurality of columns in each pixel P for general use.
  • pixel rows are substantially parallel to the horizontal direction of the display surface and a plurality of sub-pixels are arranged in one row and multiple columns in each pixel P will be described as an example unless otherwise specified.
  • the signal conversion circuit 20 refers to an input image signal (three primary color image signals) corresponding to three primary colors (RGB) as an image signal corresponding to four or more primary colors (“multi-primary color image signal”). .).
  • the multi-primary color image signal output from the signal conversion circuit 20 is input to the multi-primary color display panel 10, and color display using four or more primary colors is performed.
  • a specific configuration of the signal conversion circuit 20 will be described in detail later.
  • the total number of the plurality of pixels P included in the multi-primary color display panel 10 is referred to as “panel resolution”.
  • the panel resolution when a plurality of pixels P are arranged in the row direction and n in the column direction is expressed as “m ⁇ n”.
  • the minimum display unit of the input image is also referred to as “pixel” for the sake of convenience, and the total number of pixels of the input image is referred to as “resolution of the input image”.
  • the resolution of an input image composed of m pixels in the row direction and n pixels in the column direction is expressed as “m ⁇ n”.
  • a plurality of sub-pixels constituting each pixel P are distributed to a plurality of virtual pixels (hereinafter referred to as “virtual pixels”), and each of the plurality of virtual pixels is minimized.
  • virtual pixels a plurality of virtual pixels
  • FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 show examples of a distribution pattern of a plurality of sub-pixels to a plurality of virtual pixels.
  • the six subpixels SP1 to SP6 constituting each pixel P are distributed to two virtual pixels VP1 and VP2.
  • One of the two virtual pixels VP1 and VP2 (on the left side in the drawing) is composed of four subpixels SP1, SP2, SP3 and SP4 of the six subpixels SP1 to SP6.
  • the other (right side in the figure) virtual pixel VP2 is composed of three sub-pixels SP4, SP5 and SP6.
  • the sub-pixel SP4 located fourth from the left in the pixel P constitutes both two virtual pixels VP1 and VP2. That is, the two virtual pixels VP1 and VP2 include a common subpixel SP4 and share the subpixel SP4.
  • the five subpixels SP1 to SP5 constituting each pixel P are distributed to two virtual pixels VP1 and VP2.
  • One of the two virtual pixels VP1 and VP2 (on the left side in the drawing) is composed of three subpixels SP1, SP2 and SP3 among the five subpixels SP1 to SP5.
  • the other virtual pixel VP2 (on the right side in the figure) includes three subpixels SP3, SP4, and SP5.
  • the sub-pixel SP3 located in the center in the pixel P constitutes both of the two virtual pixels VP1 and VP2. That is, the two virtual pixels VP1 and VP2 include a common subpixel SP3 and share the subpixel SP3.
  • the four subpixels SP1 to SP4 constituting each pixel P are distributed to two virtual pixels VP1 and VP2.
  • One of the two virtual pixels VP1 and VP2 (on the left side in the drawing) is composed of three subpixels SP1, SP2 and SP3 among the four subpixels SP1 to SP4.
  • the other virtual pixel VP2 (on the right side in the figure) is composed of two subpixels SP3 and SP4.
  • the sub-pixel SP3 located third from the left in the pixel P constitutes both two virtual pixels VP1 and VP2. That is, the two virtual pixels VP1 and VP2 include a common subpixel SP3 and share the subpixel SP3.
  • the six subpixels SP1 to SP6 constituting each pixel P are distributed to three virtual pixels VP1, VP2, and VP3.
  • One of the three virtual pixels VP1, VP2, and VP3 (on the left side in the figure) is composed of three sub-pixels SP1, SP2, and SP3 among the six sub-pixels SP1 to SP6.
  • the other virtual pixel VP2 (in the center in the figure) includes three subpixels SP3, SP4, and SP5.
  • another one virtual pixel VP3 is constituted by two subpixels SP5 and SP6.
  • the sub-pixel SP3 located third from the left in the pixel P constitutes both of the two virtual pixels VP1 and VP2. That is, the two virtual pixels VP1 and VP2 include a common subpixel SP3 and share the subpixel SP3. Further, the sub-pixel SP5 located fifth from the left side in the pixel P constitutes both the two virtual pixels VP2 and VP3. That is, the two virtual pixels VP2 and VP3 include a common subpixel SP5 and share the subpixel SP5.
  • the five subpixels SP1 to SP5 constituting each pixel P are distributed to three virtual pixels VP1, VP2, and VP3.
  • One of the three virtual pixels VP1, VP2, and VP3 (on the left side in the drawing) is composed of two sub-pixels SP1 and SP2 among the five sub-pixels SP1 to SP5.
  • the other virtual pixel VP2 (in the center in the figure) includes three subpixels SP2, SP3, and SP4.
  • another other virtual pixel VP3 (on the right side in the figure) is constituted by two subpixels SP4 and SP5.
  • the sub-pixel SP2 located second from the left side in the pixel P constitutes both two virtual pixels VP1 and VP2.
  • the two virtual pixels VP1 and VP2 include a common sub-pixel SP2, and share the sub-pixel SP2.
  • the sub-pixel SP4 located fourth from the left in the pixel P constitutes both the two virtual pixels VP2 and VP3. That is, the two virtual pixels VP2 and VP3 include a common subpixel SP4 and share the subpixel SP4.
  • each pixel P can be distributed to a plurality of virtual pixels, and each virtual pixel can be displayed as a minimum color display unit.
  • the display resolution resolution of the image displayed on the display surface
  • the panel resolution physical resolution unique to the panel defined by the total number of pixels P. Therefore, even when the resolution of the input image is higher than the panel resolution, it is possible to display appropriately.
  • the input image can be reduced and displayed on a part of the display surface.
  • the liquid crystal display device (multi-primary color display device) 100 can make the display resolution higher than the panel resolution, so that the same sub-pixel size and screen size as those of the three primary color display device can be used. An image with a higher resolution can be displayed and can be produced at the same cost as the three primary color display device.
  • the sub-pixels constituting each virtual pixel include sub-pixels common to other virtual pixels (that is, each virtual pixel is different from the sub-pixel displaying the same primary color). Assigned in common with the virtual pixel).
  • the number and types of sub-pixels constituting each virtual pixel increases, so that it is easy to ensure sufficient luminance in each virtual pixel, and a desired color ( For example, white) can be easily reproduced.
  • the liquid crystal display device 100 is configured such that the color difference between the tristimulus values at the maximum output of any two virtual pixels of the plurality of virtual pixels is smaller than a predetermined threshold value ⁇ E th.
  • a predetermined threshold value ⁇ E th has been.
  • flicker and artifacts may occur and image quality may deteriorate.
  • image quality may deteriorate.
  • flicker and artifacts can be suppressed.
  • a specific value of the predetermined threshold ⁇ E th will be described in detail later.
  • the liquid crystal display device 100 can change the distribution pattern of a plurality of subpixels to a plurality of virtual pixels. Since the distribution pattern is variable, the degree of improvement in display resolution can be adjusted. For example, according to the distribution patterns shown in FIGS. 5, 6, and 7, two virtual pixels VP ⁇ b> 1 and VP ⁇ b> 2 that are adjacent to each other in the row direction (horizontal direction) are configured for each pixel P. Can be doubled. Therefore, an input image having a resolution of “2m ⁇ n” can be displayed on the multi-primary color display panel 10 having a panel resolution of “m ⁇ n”. Further, according to the distribution patterns shown in FIGS.
  • the display resolution is set in the horizontal direction. Can be tripled. Therefore, an input image having a resolution of “3 m ⁇ n” can be displayed on the multi-primary color display panel 10 having a panel resolution of “m ⁇ n”.
  • changing the distribution pattern” of the sub-pixels does not only mean changing the number of virtual pixels per pixel P.
  • the liquid crystal display device 100 may switch between the distribution pattern illustrated in FIG. 5 and the distribution pattern illustrated in FIG. 10.
  • the six subpixels SP1 to SP6 constituting each pixel P are distributed to two virtual pixels VP1 and VP2.
  • One of the two virtual pixels VP1 and VP2 (on the left side in the drawing) is composed of three subpixels SP1, SP2 and SP3 of the six subpixels SP1 to SP6.
  • the other virtual pixel VP2 (on the right side in the figure) is composed of four subpixels SP3, SP4, SP5 and SP6.
  • “changing the distribution pattern” of sub-pixels also means changing the number and combination of sub-pixels constituting the virtual pixel.
  • a set of virtual pixels with a small luminance difference, a set of virtual pixels with a small chromaticity difference, and the like can be selected as appropriate according to the type of input image, the display purpose, and the like.
  • the number of sub-pixels included in common in the two virtual pixels is one, but the number of sub-pixels included in common is not limited to one. . 11, 12, and 13 show other examples of the distribution pattern.
  • one of the two virtual pixels VP1 and VP2 (on the left side in the drawing) is the four subpixels SP1, SP2, SP3 of the six subpixels SP1 to SP6. And SP4.
  • the other virtual pixel VP2 (on the right side in the figure) is composed of four subpixels SP3, SP4, SP5 and SP6.
  • the subpixels SP3 and SP4 located third and fourth from the left in the pixel P constitute both the two virtual pixels VP1 and VP2. That is, the two virtual pixels VP1 and VP2 include two common subpixels SP3 and SP4, and share the subpixels SP3 and SP4.
  • one of the two virtual pixels VP1 and VP2 (on the left side in the figure) is the four subpixels SP1, SP2, SP3 of the five subpixels SP1 to SP5. And SP4.
  • the other virtual pixel VP2 (on the right side in the figure) includes three subpixels SP3, SP4, and SP5.
  • the subpixels SP3 and SP4 located third and fourth from the left in the pixel P constitute both the two virtual pixels VP1 and VP2. That is, the two virtual pixels VP1 and VP2 include two common subpixels SP3 and SP4, and share the subpixels SP3 and SP4.
  • one of the two virtual pixels VP1 and VP2 (on the left side in the drawing) is the three subpixels SP1, SP2 and SP3 of the four subpixels SP1 to SP4. Consists of.
  • the other virtual pixel VP2 (on the right side in the figure) is composed of three subpixels SP2, SP3 and SP4.
  • the subpixels SP2 and SP3 positioned second and third from the left in the pixel P constitute both the two virtual pixels VP1 and VP2. That is, the two virtual pixels VP1 and VP2 include two common subpixels SP2 and SP3, and share the subpixels SP2 and SP3.
  • virtual pixels may include two or more common sub-pixels.
  • each of the plurality of virtual pixels is configured by two or more sub-pixels that are continuous in one pixel P.
  • the present invention provides such a distribution pattern. It is not limited to patterns.
  • the plurality of subpixels SP1 to SP6 are distributed to two virtual pixels VP1 and VP2.
  • the plurality of sub-pixels SP1 to SP6 are distributed to three virtual pixels VP1, VP2, and VP3.
  • the left virtual pixel VP1 of the two virtual pixels VP1 and VP2 shown in FIG. 14 is one subpixel SP6 of the left pixel P and three subpixels SP1, SP2 and SP3 of the right pixel P. It is comprised by.
  • the right virtual pixel VP2 is composed of three sub-pixels SP3, SP4 and SP5 of the right pixel P.
  • the left virtual pixel VP1 includes one subpixel SP6 of the left pixel P and two subpixels SP1 and SP2 of the right pixel P. It is comprised by.
  • the central virtual pixel VP2 is composed of three subpixels SP2, SP3 and SP4 of the right pixel P, and the right virtual pixel VP3 is composed of two subpixels SP4 and SP5 of the right pixel P. Is done.
  • the left virtual pixel VP1 is composed of a plurality of sub-pixels extending across the two pixels P. Thus, some virtual pixels may straddle the two pixels P.
  • FIG. 16, FIG. 17 and FIG. 18 show other examples of distribution patterns in which some virtual pixels extend over two pixels P.
  • the plurality of sub-pixels SP1 to SP4 are distributed to two virtual pixels VP1 and VP2.
  • the plurality of sub-pixels SP1 to SP6 are distributed to two virtual pixels VP1 and VP2.
  • the plurality of subpixels SP1 to SP6 are distributed to three virtual pixels VP1, VP2, and VP3.
  • the left virtual pixel VP1 of the two virtual pixels VP1 and VP2 shown in FIG. 16 includes three sub-pixels SP1, SP2 and SP3 of the central pixel P.
  • the right virtual pixel VP2 includes two subpixels SP3 and SP4 of the center pixel P and one subpixel SP1 of the right pixel P.
  • the left virtual pixel VP1 of the two virtual pixels VP1 and VP2 shown in FIG. 17 is composed of four sub-pixels SP1, SP2, SP3 and SP4 of the central pixel P.
  • the right virtual pixel VP2 includes three subpixels SP4, SP5, and SP6 of the central pixel P and one subpixel SP1 of the right pixel P.
  • the left virtual pixel VP1 among the three virtual pixels VP1, VP2, and VP3 shown in FIG. 18 is composed of three sub-pixels SP1, SP2, and SP3 of the central pixel P.
  • the central virtual pixel VP2 is composed of three subpixels SP3, SP4 and SP5 of the central pixel P
  • the right virtual pixel VP3 is composed of two subpixels SP5 and SP6 of the central pixel P, and This is composed of one sub-pixel SP1 of the right pixel P.
  • each of the plurality of virtual pixels is preferably composed of a part of the plurality of sub-pixels (that is, not composed of all the sub-pixels).
  • Each of the plurality of virtual pixels is preferably composed of two or more subpixels of the plurality of subpixels (that is, not composed of only one subpixel).
  • FIG. 19 shows an example of a specific configuration of the signal conversion circuit 20.
  • the signal conversion circuit 20 includes a low-frequency multi-primary color signal generation unit 21, a high-frequency luminance signal generation unit 22, and a rendering processing unit 23, as shown in FIG.
  • the signal conversion circuit 20 further includes a ⁇ correction unit 24 and an inverse ⁇ correction unit 25.
  • the input image signal to the signal conversion circuit 20 is first subjected to ⁇ correction processing by the ⁇ correction unit 24.
  • the image signal that has been subjected to the ⁇ correction processing is input to the low-frequency multi-primary color signal generation unit 21 and the high-frequency luminance signal generation unit 22, respectively.
  • the low-frequency multi-primary color signal generation unit 21 generates a low-frequency multi-primary color signal based on the input image signal.
  • the low-frequency multi-primary color signal is a signal in which low-frequency components (components having a relatively low spatial frequency) of the input image signal are converted into multi-primary colors (that is, converted so as to correspond to four or more primary colors). .
  • the low-frequency multi-primary color signal generation unit 21 includes a low-frequency component extraction unit (here, a low-pass filter: LPF) 26 and a multi-primary color conversion unit 27.
  • the low pass filter 26 extracts a low frequency component from the input image signal.
  • the low-frequency component of the input image signal extracted by the low-pass filter 26 is converted into multi-primary colors by the multi-primary color conversion unit 27.
  • the multi-primary low-frequency component is output as a low-frequency multi-primary color signal.
  • various known techniques can be used as a technique for multi-primary color conversion in the multi-primary color conversion unit 27. For example, the technique disclosed in International Publication No. 2008/065935 or International Publication No. 2007/097080 can be used.
  • the high frequency luminance signal generation unit 22 generates a high frequency luminance signal based on the input image signal.
  • the high frequency luminance signal is a signal obtained by luminance conversion of a high frequency component (component having a relatively high spatial frequency) of the input image signal.
  • the high-frequency luminance signal generation unit 22 includes a luminance conversion unit 28 and a high-frequency component extraction unit (here, a high-pass filter: HPF) 29.
  • the luminance conversion unit 28 performs luminance conversion on the input image signal to generate a luminance signal.
  • the high pass filter 29 extracts the high frequency component of the luminance signal generated by the luminance conversion unit 28 as a high frequency luminance signal.
  • the rendering processing unit 23 converts the low-frequency multi-primary color signal generated by the low-frequency multi-primary color signal generation unit 21 and the high-frequency luminance signal generated by the high-frequency luminance signal generation unit 22 to a plurality of virtual pixels. Perform the rendering process.
  • the rendering processing unit 23 includes a storage unit 23a in which a weighting factor that defines a distribution pattern of a plurality of subpixels to a plurality of virtual pixels is stored, and is defined by the weighting factor. Rendering is performed according to the distribution pattern.
  • the storage unit 23a stores a number of weighting factors corresponding to a plurality of distribution patterns, and the rendering processing unit 23 is preferable according to the resolution of the input image and the like.
  • a weighting factor is selected, and a rendering process is performed in accordance with a distribution pattern defined by the selected weighting factor.
  • the image signal generated by the rendering process is subjected to inverse ⁇ correction by the inverse ⁇ correction unit 25 and is output as a multi-primary color image signal.
  • the signal conversion circuit 20 considers human visual characteristics that the sensitivity to the luminance signal is superior to the color signal (that is, the visibility of the color difference is lower than the luminance visibility), Multi-primary color processing is performed on the low-frequency component of the input image signal, and luminance conversion processing is performed on the high-frequency component.
  • An image signal (multi-primary image signal) corresponding to four or more primary colors can be output by combining the low-frequency multi-primary color signal and the high-frequency luminance signal obtained by these processes and rendering to a virtual pixel. it can.
  • the high frequency component is extracted by the high pass filter 29 after the luminance conversion is performed by the luminance conversion unit 28 in the high frequency luminance signal generation unit 22. That is, the high-pass filter 29 is arranged at a stage subsequent to the luminance conversion unit 28.
  • the luminance conversion unit 28 may be arranged downstream of the high pass filter 29. That is, the luminance conversion unit 28 may perform luminance conversion after extracting the high frequency component of the input image signal by the high pass filter 29.
  • the luminance conversion by the luminance conversion unit 28 and the extraction of the high frequency component by the high pass filter 29 are linear operations, there is a difference in the high frequency luminance signal obtained between the configuration shown in FIG. 19 and the configuration shown in FIG. There is no.
  • the computation load when extracting the high frequency component in the case of hardware, the number and area of signal lines, etc.) ) Can be reduced.
  • n is a pixel position in the row direction
  • m is a sub-pixel position in the pixel
  • L (n, m) is a low-frequency component of the m-th primary color at the pixel position n
  • H (n) is the luminance at the pixel position n.
  • P (n, m) is a pixel value calculated from L (n, m) and H (n)
  • W (g, m) is This is a weight (also referred to as a weight coefficient) of the m-th primary color in the g-th virtual pixel.
  • the pixel value P (2n ⁇ 1) of the two pixels on the input side with respect to one pixel on the output side (represented by the rendering result V (n, m)) by two virtual pixels.
  • m) and P (2n, m) or P (2n, m) and P (2n + 1, m) are rendered. That is, it can be seen that information for two pixels on the input side can be displayed by one pixel on the output side.
  • FIG. 22 shows a pixel when the weight W (1, m) of the m-th primary color in the first virtual pixel and the weight W (2, m) of the m-th primary color in the second virtual pixel are set as shown in Table 1 below. Show values and rendering results. 23A, 23B, and 23C show a part of a certain pixel row represented by the rendering result shown in FIG. 22 on the input side, the input side (but after multi-primary color conversion), and the output side. Is shown schematically.
  • the weights (weighting factors) shown in Table 1 are all set to “0”, “1”, or “0.5”.
  • a sub-pixel that displays a primary color whose weight is set to 1 can contribute all the luminance that can be output to the display of the virtual pixel.
  • the sub-pixel displaying the primary color whose weight is set to 0 does not contribute to the display of the virtual pixel at all. That is, it can be said that the sub-pixel displaying the primary color whose weight is set to 0 does not constitute the virtual pixel.
  • a sub-pixel that displays a primary color whose weight is set to 0.5 can contribute half the luminance that can be output to the display of the virtual pixel.
  • the sub-pixels that display the primary colors set so that the weights of the plurality of pixels exceed 0 (but less than 1) contribute to the display of the plurality of virtual pixels, and thus are common to the plurality of virtual pixels. Included (shared by multiple virtual pixels).
  • the weight is set as shown in Table 1
  • the first virtual pixel is composed of four sub-pixels that display the second, third, fourth, and fifth primary colors
  • the second virtual pixel is the first, This is composed of four sub-pixels that display the second, fifth, and sixth primary colors.
  • the size of the sub-pixel on the output side is the same as the size of the sub-pixel on the input side. Therefore, the number of pixels on the output side is 1 ⁇ 2 of the number of pixels on the input side.
  • the size of the sub-pixel on the output side is the size of the sub-pixel on the input side after multi-primary color conversion as shown in FIG. Need to be the same.
  • FIG. 23C by rendering using two virtual pixels, as shown in FIG. 23C, on the output side where the sub-pixel size is the same and the number of pixels is 1 ⁇ 2 compared to the input side, It is possible to display an image with the same resolution as
  • n is a pixel position in the row direction
  • m is a sub-pixel position in the pixel
  • L (n, m) is a low-frequency component of the m-th primary color at the pixel position n.
  • H (n) are high frequency components of luminance at the pixel position n.
  • P (n, m) is a pixel value calculated from L (n, m) and H (n)
  • W (g, m) is This is a weight (weight coefficient) of the m-th primary color in the g-th virtual pixel.
  • the pixel value P (3n ⁇ 2) of the three pixels on the input side with respect to one pixel on the output side (represented by the rendering result V (n, m)) by three virtual pixels.
  • m) and P (3n-1, m) and P (3n, m) or P (3n-1, m) and P (3n, m) and P (3n + 1, m), or P (3n , m) and P (3n + 2, m) are rendered. That is, it can be seen that information for three pixels on the input side can be displayed by one pixel on the output side.
  • FIG. 25 shows the weight W (1, m) of the mth primary color in the first virtual pixel, the weight W (2, m) of the mth primary color in the second virtual pixel, and the weight W (m of the mth primary color in the third virtual pixel.
  • 3, m) shows pixel values and rendering results when set as shown in Table 2 below.
  • 26 (a), (b) and (c) show a part of a certain pixel row represented by the rendering result shown in FIG. 25 on the input side, input side (but after multi-primary color conversion) and output side. Is shown schematically.
  • the first virtual pixel is composed of three sub-pixels that display the first, second, and sixth primary colors.
  • the second virtual pixel is composed of three subpixels that display the second, third, and fourth primary colors, and the third virtual pixel is three subpixels that display the fourth, fifth, and sixth primary colors. Will be configured.
  • the size of the sub-pixel on the output side is the same as the size of the sub-pixel on the input side. Therefore, the number of pixels on the output side is 1 ⁇ 2 of the number of pixels on the input side.
  • the size of the sub-pixel on the output side is the size of the sub-pixel on the input side after multi-primary color conversion as shown in FIG. Need to be smaller than.
  • FIG. 26C by rendering using three virtual pixels, as shown in FIG. 26C, on the output side where the sub-pixel size is the same and the number of pixels is 1 ⁇ 2 compared to the input side, It is possible to display an image with higher resolution.
  • display resolution can be improved by rendering processing in which a plurality of virtual pixels are considered for each pixel P.
  • high-frequency reproducibility and the ease of false color generation that occurs during rendering processing taking virtual pixels into account are in a trade-off relationship, so it is preferable to set an appropriate weight according to the purpose.
  • the displayable resolution can be changed depending on the virtual pixel distribution pattern. it can. Therefore, it is possible to select an appropriate resolution depending on the type (content) of the input image and its display method (full display, reduced display, etc.).
  • 27 and 28 show specific examples of reduced display.
  • the display surface is divided into four regions of 2 rows and 2 columns, and four images IG1 to IG4 each reduced to 1 ⁇ 2 are displayed simultaneously.
  • simultaneous viewing of four screens becomes possible.
  • the image IG2 reduced to 1/3 is displayed so as to overlap a part of the image IG1 displayed on the entire display surface.
  • subsidiary information for example, weather forecast
  • each of the images IG1 to IG4 is reduced to 1/2 in both the horizontal direction and the vertical direction.
  • the image IG2 is reduced to 1/3 both in the horizontal direction and in the vertical direction.
  • Flicker and artifacts are likely to occur when the color stimulus difference (color difference) at the maximum output between virtual pixels is large. Therefore, it is preferable to determine a combination of sub-pixels constituting the virtual pixel, that is, to set an appropriate weight so that the color difference between the virtual pixels becomes small.
  • the color difference is represented by luminance and chromaticity.
  • Table 3 shows the tristimulus values and weights of each primary color in a certain pixel (at the maximum output) of the m primary color display device in which rendering processing is performed using n virtual pixels.
  • the ideal values of the tristimulus values X g , Y g , and Z g at the maximum output of each virtual pixel are expressed by the following formulas: As given by the tristimulus values X w , Y w , Z w divided by the number of virtual pixels n.
  • tristimulus values X i , Y i , and Z i at the maximum output of the i-th virtual pixel are given by the following equations.
  • the ideal condition of the tristimulus value at the maximum output of the i-th virtual pixel is expressed as follows.
  • ⁇ E i, g is the color difference between the tristimulus values (X i , Y i , Z i ) at the maximum output of the i-th virtual pixel and the ideal values (X g , Y g , Z g ).
  • ⁇ E i, j is a tristimulus value (X i , Y i , Z i ) at the maximum output of the i-th virtual pixel and a tristimulus value (X j , Y j , Z j ) of the j-th virtual pixel.
  • the latter color difference ⁇ E i, j is necessarily zero for an arbitrary i, j, so that the occurrence of flicker and artifacts is reliably suppressed. be able to.
  • the color difference ⁇ E i, j for any i, j (that is, the color difference between the tristimulus values at the maximum output of any two virtual pixels of the plurality of virtual pixels) is smaller than a predetermined threshold ⁇ E th By doing so, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of flicker and artifacts.
  • the threshold ⁇ E th is defined by a luminance difference ⁇ Y S of 5% and a chromaticity difference ⁇ u′v ′ of 0.100. That is, when a plurality of sub-pixels are distributed to two virtual pixels, the luminance difference ⁇ Y S and chromaticity difference ⁇ u′v ′ between the tristimulus values at the maximum output of the two virtual pixels are ⁇ Y S ⁇ 5% and It is preferable to satisfy the relationship of ⁇ u′v ′ ⁇ 0.100.
  • luminance difference ⁇ Y S (i, j) and chromaticity difference ⁇ u′v ′ (i, j) at the maximum output between the i-th virtual pixel and the j-th virtual pixel are given by the following equations.
  • the threshold ⁇ E th is defined by a luminance difference ⁇ Y S of 3% and a chromaticity difference ⁇ u′v ′ of 0.050 from the viewpoint of sufficiently suppressing the occurrence of flicker and artifacts. More preferably. That is, it is more preferable that the luminance difference ⁇ Y S and chromaticity difference ⁇ u′v ′ satisfy the relationship of ⁇ Y S ⁇ 3% and ⁇ u′v ′ ⁇ 0.050.
  • the threshold ⁇ E th is defined by a luminance difference ⁇ Y S of 10% and a chromaticity difference ⁇ u′v ′ of 0.300. That is, when a plurality of sub-pixels are distributed to three virtual pixels, the luminance difference ⁇ Y S and chromaticity difference ⁇ u′v between the three stimulus values at the maximum output of any two virtual pixels of the three virtual pixels. 'Preferably satisfies the relationship of ⁇ Y S ⁇ 10% and ⁇ u'v' ⁇ 0.300.
  • the threshold ⁇ E th is defined by a luminance difference ⁇ Y S of 5% and a chromaticity difference ⁇ u′v ′ of 0.200 from the viewpoint of sufficiently suppressing the occurrence of flicker and artifacts. More preferably. That is, it is more preferable that the luminance difference ⁇ Y S and the chromaticity difference ⁇ u′v ′ satisfy the relationship of ⁇ Y S ⁇ 5% and ⁇ u′v ′ ⁇ 0.200.
  • the high frequency reproducibility can be evaluated by the luminance distribution (luminance distribution along the arrangement direction of the plurality of sub-pixels) in each virtual pixel.
  • the luminance distribution Y d (i, m) at the maximum output of the i-th virtual pixel is expressed by the following equation.
  • the luminance distribution of the virtual pixel has a plurality of convex portions, or the width of the convex portion of the luminance distribution is extremely different among the virtual pixels, which causes a reduction in high frequency reproducibility.
  • Tables 4 to 8 below show the luminance distribution of Examples 1 to 5.
  • Examples 1 and 3 to 5 are examples in which each pixel P is configured by six sub-pixels, and two virtual pixels (a first virtual pixel and a second virtual pixel) are configured for each pixel P. is there.
  • each pixel P is configured by six sub-pixels, and three virtual pixels (first virtual pixel, second virtual pixel, and third virtual pixel) are configured per pixel P. It is an example.
  • the parentheses indicate the weights (for each sub-pixel) of each primary color in the virtual pixel. Also, the description of the column with zero weight is omitted.
  • FIGS. 29 to 33 schematically show the relationship between the luminance distribution of Examples 1 to 5 and the first virtual pixel VP1, the second virtual pixel VP2, and the third virtual pixel VP3.
  • Example 1 shown in Table 4 and FIG. 29, for both the first virtual pixel VP1 and the second virtual pixel VP2, the luminance distribution along the arrangement direction of the sub-pixels is only one convex portion and the luminance is zero. A certain flat portion. Further, the ratio of the width W 1 of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel VP1 to the width W 2 of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel VP2 is 4: 3, and these widths W 1. And W 2 are not extremely different. Therefore, it can be said that Example 1 is a preferable example. When evaluating the luminance distribution of the virtual pixels, the evaluation is performed for one pixel width. That is, a sub-pixel that does not constitute a virtual pixel is also considered.
  • Example 2 shown in Table 5 and FIG. 30, the luminance distribution along the arrangement direction of the sub-pixels is only one convex portion for any of the first virtual pixel VP1, the second virtual pixel VP2, and the third virtual pixel VP3. And a flat portion whose luminance is zero. Further, the width W 1 of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel VP1, the width W 2 of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel VP2, and the width W of the convex portion in the luminance distribution of the third virtual pixel VP3. 3 the ratio of 3: 3: 2, these widths W 1, W 2 and W 3 are not extremely different. Therefore, it can be said that Example 2 is a preferable example.
  • Example 6 shown in Table 6 and FIG. 31, for the first virtual pixel VP1, the luminance distribution along the sub-pixel arrangement direction has two convex portions, and for the second virtual pixel VP2, the sub-pixel arrangement is provided.
  • the luminance distribution along the direction has three convex portions. Therefore, when two virtual pixels are configured for one pixel P, it can be said that Example 1 is preferable to Example 3.
  • Example 7 shown in Table 7 and FIG. 32, the luminance distribution along the arrangement direction of the sub-pixels does not have a flat portion where the luminance is zero for both the first virtual pixel VP1 and the second virtual pixel VP2. Therefore, when two virtual pixels are configured for one pixel P, it can be said that Example 1 is preferable to Example 4.
  • Example 5 the luminance distribution along the arrangement direction of the sub-pixels has only one convex portion for both the first virtual pixel VP1 and the second virtual pixel VP2.
  • the ratio of the width W 1 of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel VP1 to the width W 2 of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel VP2 is 6: 1.
  • W 2 are extremely different. Therefore, when two virtual pixels are configured for one pixel P, it can be said that Example 1 is preferable to Example 5.
  • the luminance distribution at the maximum output of each of the plurality of virtual pixels has only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero. It is preferable.
  • each virtual pixel is composed of a part of sub-pixels among a plurality of sub-pixels (that is, not composed of all sub-pixels) so that a flat portion having a luminance of zero is formed in the luminance distribution.
  • each virtual pixel is composed of two or more sub-pixels of a plurality of sub-pixels (that is, only one sub-pixel) so that the width of the convex portion of the luminance distribution is not extremely different between the virtual pixels. It is preferably not comprised of Further, the difference in the width of the convex portion of the luminance distribution between any two virtual pixels is preferably 25% or less of the width of one pixel P.
  • the difference in the width of the protrusion is equal to or less than one sub-pixel, and also when the pixel P is composed of six sub-pixels.
  • the difference in the widths of the protrusions is preferably less than or equal to one subpixel.
  • the width of the convex portion of the luminance distribution is the same between any two virtual pixels.
  • Conditions for suppressing the occurrence of flicker and artifacts described above conditions for color difference when comparing virtual pixels
  • conditions for realizing sufficiently high high-frequency reproducibility conditions for luminance distribution of virtual pixels It is preferable to set the sub-pixel arrangement and the weight of each primary color so as to satisfy the above as much as possible.
  • each pixel P includes two red sub-pixels R, one green sub-pixel G, one blue sub-pixel B, one cyan sub-pixel C, and one yellow sub-pixel Ye (that is, one pixel P is composed of six sub-pixels).
  • two virtual pixels a first virtual pixel and a second virtual pixel
  • two virtual pixels are configured for one pixel P in the multi-primary color display panel 10 that performs display using five primary colors
  • the tristimulus values of the primary colors displayed by each sub-pixel are as shown in Table 9 below.
  • R1 One of the two red sub-pixels R is denoted as R1, and the other is denoted as R2.
  • a pixel that forms a flat portion of the luminance distribution in the virtual pixel is determined. If two sub-pixels of the six sub-pixels form a flat portion in order to sufficiently improve the high frequency reproducibility, the six sub-pixels include two sub-pixels belonging to only the first virtual pixel, the second sub-pixel, They are classified into two sub-pixels belonging to only the virtual pixel and two sub-pixels belonging to both virtual pixels. Considering that the tristimulus values (Xi, Yi, Zi) of the virtual pixel are as close as possible to the ideal values (Xg, Yg, Zg) in order to suppress flicker and artifacts, 50% with only one subpixel.
  • the blue sub-pixel B having the above output and the yellow sub-pixel Ye having an output close to 50% are not used as sub-pixels forming the flat portion. Therefore, the two sub-pixels, the blue sub-pixel B and the yellow sub-pixel Ye, belong to both virtual pixels. As a result, the remaining four sub-pixels (red sub-pixels R1 and R2, green sub-pixel G, and cyan sub-pixel C) form a flat portion.
  • the four sub-pixels forming the flat portion are distributed to two virtual pixels.
  • one red sub-pixel R is assigned to each of the two virtual pixels, and the red color is assigned to the first virtual pixel. It is assumed that the sub pixel R1 and the cyan sub pixel C belong, and the red sub pixel R2 and the green sub pixel G belong to the second virtual pixel.
  • the weights of the blue sub-pixel B and the yellow sub-pixel Ye belonging to both virtual pixels are determined.
  • the weight is determined so as to minimize the color difference between the two virtual pixels.
  • the luminance value Y of each of the two virtual pixels is ideal in consideration of the visual characteristic that the sensitivity to the luminance change is high in the high frequency range.
  • the color difference was minimized while limiting the value so as to be 50. Thereby, all the weights for constructing the virtual pixel could be obtained.
  • the subpixel arrangement within the pixel P is determined.
  • the blue sub-pixel B and the yellow sub-pixel Ye belonging to both virtual pixels are arranged at intervals of two sub-pixels, and other sub-pixels are arranged so that the luminance distribution of each virtual pixel satisfies the conditions already described.
  • Table 10 below shows the optimum sub-pixel arrangement (sub-pixel position in the pixel), the distribution pattern to the virtual pixel (primary color weight in each virtual pixel), and the luminance distribution of the virtual pixel determined as described above.
  • Table 11 below shows the tristimulus values and the color differences (luminance difference ⁇ Y S and chromaticity difference ⁇ u′v ′) at the maximum output of each virtual pixel.
  • each of the first virtual pixel and the second virtual pixel has only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero.
  • the width of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel is the same as the width of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel (both are for four sub-pixels).
  • the color difference between the tristimulus values of the first virtual pixel and the second virtual pixel has a preferable threshold value ⁇ E th (3% luminance difference ⁇ Y S and 0.050 chromaticity difference ⁇ u ′. It can be seen that it is smaller than v ').
  • each pixel P includes one red subpixel R, one green subpixel G, one blue subpixel B, one cyan subpixel C, one magenta subpixel M, and one yellow subpixel Ye (that is, one pixel P includes six subpixels).
  • An example in which two virtual pixels (a first virtual pixel and a second virtual pixel) are configured for one pixel P in the multi-primary color display panel 10 that includes pixels and performs display using six primary colors) will be described.
  • the primary color tristimulus values displayed by each sub-pixel are as shown in Table 12 below.
  • Table 13 below shows the optimal sub-pixel arrangement (sub-pixel position within the pixel), the distribution pattern to the virtual pixels (primary color weights in each virtual pixel), and the luminance distribution of the virtual pixels similarly determined for this example.
  • Table 14 below shows the tristimulus values and the color differences (luminance difference ⁇ Y S and chromaticity difference ⁇ u′v ′) at the maximum output of each virtual pixel.
  • each of the first virtual pixel and the second virtual pixel has only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero.
  • the width of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel is the same as the width of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel (both are for four sub-pixels).
  • the color difference between the tristimulus values of the first virtual pixel and the second virtual pixel has a preferable threshold value ⁇ E th (3% luminance difference ⁇ Y S and 0.050 chromaticity difference ⁇ u ′. It can be seen that it is smaller than v ').
  • each pixel P includes one red subpixel R, one green subpixel G, one blue subpixel B, one cyan subpixel C, one magenta subpixel M, and one yellow subpixel Ye (that is, one pixel P includes six subpixels).
  • three virtual pixels first virtual pixel, second virtual pixel, and third virtual pixel are formed for each pixel P. An example will be described.
  • the primary color tristimulus values displayed by each sub-pixel are as shown in Table 15 below.
  • Table 16 below shows the optimal sub-pixel arrangement (sub-pixel position in the pixel), the distribution pattern to the virtual pixels (primary color weight in each virtual pixel), and the luminance distribution of the virtual pixels determined in the same manner for this example. Show.
  • Table 17 below shows the tristimulus values and the color differences (luminance difference ⁇ Y S and chromaticity difference ⁇ u′v ′) between the virtual pixels at the maximum output.
  • each of the first virtual pixel, the second virtual pixel, and the third virtual pixel has only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero. Further, the width of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel, the width of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel, and the width of the convex portion in the luminance distribution of the third virtual pixel are approximately the same (respectively 4 subpixels, 3 subpixels, 3 subpixels).
  • the color difference between any two tristimulus values of the first virtual pixel, the second virtual pixel, and the third virtual pixel is a preferable threshold ⁇ E th (a luminance difference ⁇ Y of 5%). It can be seen that the chromaticity difference ⁇ u′v ′) of S and 0.200 is smaller.
  • each pixel P includes one red sub-pixel R, one green sub-pixel G, one blue sub-pixel B, and one yellow sub-pixel Ye (that is, one pixel P is composed of four sub-pixels and uses four primary colors).
  • Table 18 shows the chromaticity points and tristimulus values of the primary colors displayed by each sub-pixel in this example. Table 18 also shows the optimal sub-pixel arrangement (sub-pixel position within the pixel), the distribution pattern to the virtual pixel (primary color weight in each virtual pixel), and the luminance distribution of the virtual pixel determined for this example. It is shown.
  • both the first virtual pixel and the second virtual pixel have only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero. Further, the width of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel is the same as the width of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel (both are for three sub-pixels).
  • each pixel P includes one red sub-pixel R, one green sub-pixel G, one blue sub-pixel B, and one cyan sub-pixel C (that is, one pixel P is composed of four sub-pixels and uses four primary colors).
  • an example in which two virtual pixels (a first virtual pixel and a second virtual pixel) are configured per pixel P in the multi-primary color display panel 10 will be described.
  • Table 19 shows the chromaticity points and tristimulus values of the primary colors displayed by each sub-pixel in this example. Table 19 also shows the optimal sub-pixel arrangement (sub-pixel position in the pixel), the distribution pattern to the virtual pixel (primary color weight in each virtual pixel), and the luminance distribution of the virtual pixel determined for this example. It is shown.
  • both the first virtual pixel and the second virtual pixel have only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero. Further, the width of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel is the same as the width of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel (both are for three sub-pixels).
  • each pixel P includes one red sub-pixel R, one green sub-pixel G, one blue sub-pixel B, one cyan sub-pixel C, and one yellow sub-pixel Ye (that is, one pixel P is composed of five sub-pixels.
  • Table 20 shows the chromaticity points and tristimulus values of the primary colors displayed by each sub-pixel in this example. Table 20 also shows the optimal sub-pixel arrangement (sub-pixel position in the pixel), the distribution pattern to the virtual pixel (primary color weight in each virtual pixel), and the luminance distribution of the virtual pixel determined for this example. It is shown.
  • each of the first virtual pixel and the second virtual pixel has only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero. Further, the width of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel is the same as the width of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel (both are for four sub-pixels).
  • each pixel P includes one red sub-pixel R, one green sub-pixel G, one blue sub-pixel B, one yellow sub-pixel Ye, and one white pixel W (that is, one pixel P is composed of five sub-pixels,
  • two virtual pixels a first virtual pixel and a second virtual pixel
  • pixel P is composed of five sub-pixels
  • Table 21 shows the chromaticity points and tristimulus values of the primary colors displayed by each sub-pixel in this example. Table 21 also shows the optimal sub-pixel arrangement (sub-pixel position in the pixel), the distribution pattern to the virtual pixels (primary color weight in each virtual pixel), and the luminance distribution of the virtual pixels determined for this example. It is shown.
  • each of the first virtual pixel and the second virtual pixel has only one convex portion and a flat portion where the luminance is zero. Further, the width of the convex portion in the luminance distribution of the first virtual pixel is the same as the width of the convex portion in the luminance distribution of the second virtual pixel (both are for four sub-pixels).
  • the present invention it is possible to provide a multi-primary color display device capable of displaying an image with the same or higher resolution without reducing the sub-pixel size as compared with the three primary color display device. Since the multi-primary color display device according to the present invention can perform high-quality display, it is suitably used for various electronic devices such as liquid crystal televisions.

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Abstract

　本発明による多原色表示装置は、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素（Ｐ）を有し、前記各画素（Ｐ）は、互いに異なる色を表示する少なくとも４つのサブ画素（ＳＰ１～ＳＰ６）によって構成される。本発明による多原色表示装置は、前記各画素（Ｐ）を構成する前記複数のサブ画素（ＳＰ１～ＳＰ６）をそれぞれが２つ以上のサブ画素から構成され、共通のサブ画素を含む２つの仮想画素（ＶＰ１、ＶＰ２）に振り分け、前記２つの仮想画素（ＶＰ１、ＶＰ２）のそれぞれを最小のカラー表示単位として表示を行う。前記２つの仮想画素（ＶＰ１、ＶＰ２）の最大出力時における三刺激値同士の輝度差ΔYS および色度差Δu'v'は、ΔYS＜５％およびΔu'v'＜０．１００の関係を満足する。本発明によると、三原色表示装置と比べてサブ画素サイズを小さくすることなく、同等またはより高い解像度の画像を表示することができる多原色表示装置が提供される。

Description

多原色表示装置
　本発明は、４つ以上の原色を用いて表示を行う多原色表示装置に関する。
　一般的な表示装置では、光の三原色である赤、緑および青を表示する３つのサブ画素によって１つの画素が構成されており、そのことによってカラー表示が可能になっている。
　しかしながら、従来の表示装置は、表示可能な色の範囲（「色再現範囲」と呼ばれる。）が狭いという問題を有している。色再現範囲が狭いと、物体色（自然界に存在する様々な物体の色である；非特許文献１参照）の一部を表示することができない。そこで、表示装置の色再現範囲を広くするために、表示に用いる原色の数を増やす手法が提案されている。
　例えば、特許文献１には、６つの原色を用いて表示を行う表示装置が開示されている。また、特許文献１には、４つの原色を用いて表示を行う表示装置や、５つの原色を用いて表示を行う表示装置も開示されている。６つの原色を用いて表示を行う表示装置の一例を図３４に示す。図３４に示す表示装置８００では、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、シアンサブ画素Ｃ、マゼンタサブ画素Ｍおよび黄サブ画素Ｙｅによって１つの画素Ｐが構成される。この表示装置８００では、６つのサブ画素によって表示される赤、緑、青、シアン、マゼンタおよび黄の６つの原色を混色することにより、カラー表示が行われる。
　表示に用いる原色の数を増やす、つまり、４つ以上の原色を用いて表示を行うことにより、三原色を用いて表示を行う従来の表示装置よりも色再現範囲を広くすることができる。本願明細書では、４つ以上の原色を用いて表示を行う表示装置を「多原色表示装置」と称し、３つの原色を用いて表示を行う（つまり従来の一般的な）表示装置を「三原色表示装置」と称する。
国際公開第２００６／０１８９２６号
M. R. Pointer, "The gamut of real surface colors", Color Research and Application, Vol.5, No.3, pp.145-155 (1980)
　しかしながら、多原色表示装置で、三原色表示装置と同等の解像度を有する画像を表示するためには、画面サイズが同一の場合、デバイス構造の細密化が必要となり、生産コストが増大してしまう。これは、多原色表示装置では１画素あたりのサブ画素の数が３から４以上に増加するので、同一画面サイズで同一画素数を実現するためには、三原色表示装置と比べてサブ画素のサイズを小さくしなくてはならないからである。具体的には、表示に用いる原色の数をｍ（ｍ≧４）とすると、サブ画素のサイズを３／ｍにしなくてはならない。例えば、６つの原色を用いて表示を行う多原色表示装置では、サブ画素のサイズを１／２（＝３／６）にする必要がある。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、三原色表示装置と比べてサブ画素サイズを小さくすることなく、同等またはより高い解像度の画像を表示することができる多原色表示装置を提供することにある。
　本発明による多原色表示装置は、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する少なくとも４つのサブ画素を含む複数のサブ画素によって構成される多原色表示装置であって、各画素を構成する前記複数のサブ画素をそれぞれが２つ以上のサブ画素から構成される複数の仮想画素に振り分け、前記複数の仮想画素のそれぞれを最小のカラー表示単位として表示を行うことができ、前記複数の仮想画素のそれぞれを構成する前記２つ以上のサブ画素は、他の仮想画素と共通のサブ画素を含んでおり、前記複数の仮想画素は２つの仮想画素であり、前記２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜５％およびΔu'v'＜０．１００の関係を満足する。
　ある好適な実施形態では、前記輝度差ΔYSおよび前記色度差Δu'v'は、ΔYS＜３％およびΔu'v'＜０．０５０の関係を満足する。
　あるいは、本発明による多原色表示装置は、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する少なくとも４つのサブ画素を含む複数のサブ画素によって構成される多原色表示装置であって、各画素を構成する前記複数のサブ画素をそれぞれが２つ以上のサブ画素から構成される複数の仮想画素に振り分け、前記複数の仮想画素のそれぞれを最小のカラー表示単位として表示を行うことができ、前記複数の仮想画素のそれぞれを構成する前記２つ以上のサブ画素は、他の仮想画素と共通のサブ画素を含んでおり、前記複数の仮想画素は３つの仮想画素であり、前記３つの仮想画素のうちの任意の２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜１０％およびΔu'v'＜０．３００の関係を満足する。
　ある好適な実施形態では、前記輝度差ΔYSおよび前記色度差Δu'v'は、ΔYS＜５％およびΔu'v'＜０．２００の関係を満足する。
　ある好適な実施形態では、前記複数の仮想画素のそれぞれは、前記複数のサブ画素のうちの一部のサブ画素によって構成される。
　ある好適な実施形態では、前記複数の画素のそれぞれ内で、前記複数のサブ画素は１行複数列または複数行１列に配列されている。
　ある好適な実施形態では、前記複数の仮想画素のそれぞれの最大出力時における、前記複数のサブ画素の配列方向に沿った輝度分布は、ただ１つの凸部と、輝度がゼロである平坦部と、を有する。
　ある好適な実施形態では、前記複数の行は、表示面の水平方向に略平行であり、前記複数の画素のそれぞれ内で、前記複数のサブ画素は１行複数列に配列されている。
　ある好適な実施形態では、本発明による多原色表示装置は、前記複数の画素のそれぞれに前記複数のサブ画素を有する多原色表示パネルと、３原色に対応した入力画像信号を、４つ以上の原色に対応した多原色画像信号に変換する信号変換回路と、を備える。
　ある好適な実施形態では、前記信号変換回路は、入力画像信号に基づいて、入力画像信号の低域成分が多原色化された信号である低域多原色信号を生成する低域多原色信号生成部と、入力画像信号に基づいて、入力画像信号の高域成分が輝度変換された信号である高域輝度信号を生成する高域輝度信号生成部と、前記低域多原色信号生成部によって生成された低域多原色信号および前記高域輝度信号生成部によって生成された高域輝度信号に基づいて、前記複数の仮想画素へのレンダリング処理を行うレンダリング処理部と、を有する。
　ある好適な実施形態では、前記低域多原色信号生成部は、入力画像信号から低域成分を抽出する低域成分抽出部と、前記低域成分抽出部によって抽出された入力画像信号の低域成分を多原色化する多原色変換部と、を有する。
　ある好適な実施形態では、前記高域輝度信号生成部は、入力画像信号を輝度変換して輝度信号を生成する輝度変換部と、前記輝度変換部によって生成された輝度信号の高域成分を高域輝度信号として抽出する高域成分抽出部と、を有する。
　ある好適な実施形態では、前記レンダリング処理部は、前記複数の仮想画素への前記複数のサブ画素の振り分けパターンを規定する重み係数が格納された記憶部を含む。
　ある好適な実施形態では、前記複数のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素および青を表示する青サブ画素を含む。
　ある好適な実施形態では、前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素、マゼンタを表示するマゼンタサブ画素および黄を表示する黄サブ画素のうちの少なくとも１つをさらに含む。
　ある好適な実施形態では、前記複数のサブ画素は、赤を表示するさらなる赤サブ画素を含む。
　ある好適な実施形態では、本発明による多原色表示装置は、液晶表示装置である。
　本発明によると、三原色表示装置と比べてサブ画素サイズを小さくすることなく、同等またはより高い解像度の画像を表示することができる多原色表示装置を提供することができる。
本発明の好適な実施形態における液晶表示装置（多原色表示装置）１００を模式的に示すブロック図である。 液晶表示装置１００が備える多原色表示パネル１０のサブ画素配置の例を示す図である。 液晶表示装置１００が備える多原色表示パネル１０のサブ画素配置の例を示す図である。 液晶表示装置１００が備える多原色表示パネル１０のサブ画素配置の例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す図である。 液晶表示装置１００が備える信号変換回路２０の具体的な構成の例を示すブロック図である。 液晶表示装置１００が備える信号変換回路２０の具体的な構成の例を示すブロック図である。 ある画素行の一部について、低域成分、高域成分、画素値、第１仮想画素における各原色の重み、第２仮想画素における各原色の重みおよび仮想画素を考慮したレンダリング結果を示す表である。 第１仮想画素における第ｍ原色の重みW(1,m)および第２仮想画素における第ｍ原色の重みW(2,m)をある値に設定したときの画素値およびレンダリング結果を示す表である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図２２に示すレンダリング結果で表されるある画素行の一部を、入力側、入力側（ただし多原色変換後）および出力側について模式的に示す図である。 ある画素行の一部について、低域成分、高域成分、画素値、第１仮想画素における各原色の重み、第２仮想画素における各原色の重み、第３仮想画素における各原色の重みおよび仮想画素を考慮したレンダリング結果を示す表である。 第１仮想画素における第ｍ原色の重みW(1,m)、第２仮想画素における第ｍ原色の重みW(2,m)および第３仮想画素における第ｍ原色の重みW(3,m)をある値に設定したときの画素値およびレンダリング結果を示す表である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図２５に示すレンダリング結果で表されるある画素行の一部を、入力側、入力側（ただし多原色変換後）および出力側について模式的に示す図である。 レンダリング処理を利用した縮小表示の例を示す図である。 レンダリング処理を利用した縮小表示の例を示す図である。 例１の輝度分布と、第１仮想画素ＶＰ１および第２仮想画素ＶＰ２との関係を模式的に示す図である。 例２の輝度分布と、第１仮想画素ＶＰ１、第２仮想画素ＶＰ２および第３仮想画素ＶＰ３との関係を模式的に示す図である。 例３の輝度分布と、第１仮想画素ＶＰ１および第２仮想画素ＶＰ２との関係を模式的に示す図である。 例４の輝度分布と、第１仮想画素ＶＰ１および第２仮想画素ＶＰ２との関係を模式的に示す図である。 例５の輝度分布と、第１仮想画素ＶＰ１および第２仮想画素ＶＰ２との関係を模式的に示す図である。 ６つの原色を用いて表示を行う従来の表示装置８００を模式的に示す図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下では液晶表示装置を例示するが、本発明は液晶表示装置に限定されるものではなく、有機ＥＬ表示装置などの他の表示装置にも好適に用いられる。
　図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、多原色表示パネル１０と、信号変換回路２０とを備え、４つ以上の原色を用いて表示を行う多原色表示装置である。
　図１には示されていないが、多原色表示パネル１０は、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有する。複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する少なくとも４つのサブ画素を含む複数のサブ画素によって構成される。図２に、多原色表示パネル１０の具体的な画素構造（サブ画素配列）の例を示す。
　図２に示す多原色表示パネル１０では、マトリクス状に配置された複数の画素Ｐのそれぞれは、６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６によって構成される。各画素Ｐ内で、６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、１行６列に配列されている。６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、例えば、赤を表示する赤サブ画素Ｒ、緑を表示する緑サブ画素Ｇ、青を表示する青サブ画素Ｂ、シアンを表示するシアンサブ画素Ｃ、マゼンタを表示するマゼンタサブ画素Ｍおよび黄を表示する黄サブ画素Ｙｅである。
　なお、多原色表示パネル１０の画素構造は、図２に示す例に限定されない。図３および図４に、多原色表示パネル１０の画素構造の他の例を示す。
　図３に示す多原色表示パネル１０では、マトリクス状に配置された複数の画素Ｐのそれぞれは、５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５によって構成される。各画素Ｐ内で、５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５は、１行５列に配列されている。５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５は、例えば、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂと、シアンサブ画素Ｃ、マゼンタサブ画素Ｍおよび黄サブ画素Ｙｅのうちのいずれか２つとである。
　図４に示す多原色表示パネル１０では、マトリクス状に配置された複数の画素Ｐのそれぞれは、４つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ４によって構成される。各画素Ｐ内で、４つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ４は、１行４列に配列されている。４つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ４は、例えば、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂと、シアンサブ画素Ｃ、マゼンタサブ画素Ｍおよび黄サブ画素Ｙｅのうちのいずれか１つとである。
　なお、各画素Ｐを構成する複数のサブ画素は、必ずしも互いに異なる色を表示するサブ画素だけを含んでいる必要はない。例えば、シアンサブ画素Ｃ、マゼンタサブ画素Ｍおよび黄サブ画素Ｙｅのいずれかに代えて、赤を表示するさらなる赤画素Ｒを設けてもよい。１つの画素Ｐ内に赤画素Ｒを２つ設けると、明るい（明度の高い）赤を表示することができる。あるいは、シアンサブ画素Ｃ、マゼンタサブ画素Ｍおよび黄サブ画素Ｙｅのいずれかに代えて、白を表示する白画素Ｗを設けてもよい。白画素Ｗを設けると、画素Ｐ全体での表示輝度を向上させることができる。
　また、図２～図４には、複数のサブ画素が各画素Ｐ内で１行複数列に配列されている構成を例示したが、画素Ｐ内におけるサブ画素配列はこれに限定されるものではない。例えば、各画素Ｐ内で、複数のサブ画素が複数行１列に配列されていてもよいし、あるいは、複数行複数列に配列されていてもよい。ただし、ある方向について解像度の向上効果を得るためには、各画素Ｐ内でその方向に沿ってサブ画素が複数存在することが好ましい。従って、行方向について解像度の向上効果を得る観点からは、各画素Ｐ内で複数のサブ画素が２列以上に配列されていることが好ましく、列方向について解像度の向上効果を得る観点からは、各画素Ｐ内で複数のサブ画素が２行以上に配列されていることが好ましい。また、人間の目の分解能は、水平方向よりも垂直方向に対して低いので、少なくとも水平方向の解像度を向上させることが好ましく、さらに、典型的には、行方向が（つまり複数の画素Ｐによって構成される複数の行が）表示面の水平方向に略平行である。従って、一般的な用途では、各画素Ｐ内で複数のサブ画素が１行複数列に配列されていることが好ましいといえる。以下では、特にことわらない限り、画素行が表示面の水平方向に略平行であり、各画素Ｐ内で複数のサブ画素が１行複数列に配列されている場合を例として説明を行う。
　信号変換回路２０は、図１に示すように、３原色（ＲＧＢ）に対応した入力画像信号（三原色画像信号）を、４つ以上の原色に対応した画像信号（「多原色画像信号」と称する。）に変換する。信号変換回路２０から出力された多原色画像信号が多原色表示パネル１０に入力され、４つ以上の原色を用いたカラー表示が行われる。信号変換回路２０の具体的な構成については後に詳述する。
　本願明細書では、多原色表示パネル１０が有する複数の画素Ｐの総数を「パネル解像度」と称する。複数の画素Ｐが行方向にｍ個、列方向にｎ個配置されているときのパネル解像度は「ｍ×ｎ」と表記される。また、本願明細書では、入力画像の最小表示単位も便宜的に「画素」と呼び、入力画像の総画素数を「入力画像の解像度」と称する。この場合も、行方向にｍ個、列方向にｎ個の画素から構成される入力画像の解像度は「ｍ×ｎ」と表記される。
　本実施形態における液晶表示装置１００は、各画素Ｐを構成する複数のサブ画素を複数の仮想的な画素（以下では「仮想画素」と呼ぶ。）に振り分け、これら複数の仮想画素のそれぞれを最小のカラー表示単位として表示を行うことができる。図５、図６および図７に、複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンの例を示す。
　図５に示す振り分けパターンでは、各画素Ｐを構成する６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２に振り分けられる。２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの一方の（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６のうちの４つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３およびＳＰ４によって構成される。また、他方の（図中右側の）仮想画素ＶＰ２は、３つのサブ画素ＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６によって構成される。図５に示す例では、画素Ｐ内で左側から４番目に位置するサブ画素ＳＰ４は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通のサブ画素ＳＰ４を含んでおり、そのサブ画素ＳＰ４を共用する。
　図６に示す振り分けパターンでは、各画素Ｐを構成する５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２に振り分けられる。２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの一方の（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５のうちの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３によって構成される。また、他方の（図中右側の）仮想画素ＶＰ２は、３つのサブ画素ＳＰ３、ＳＰ４およびＳＰ５によって構成される。図６に示す例では、画素Ｐ内で中央に位置するサブ画素ＳＰ３は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通のサブ画素ＳＰ３を含んでおり、そのサブ画素ＳＰ３を共用する。
　図７に示す振り分けパターンでは、各画素Ｐを構成する４つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ４は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２に振り分けられる。２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの一方の（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、４つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ４のうちの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３によって構成される。また、他方の（図中右側の）仮想画素ＶＰ２は、２つのサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４によって構成される。図７に示す例では、画素Ｐ内で左側から３番目に位置するサブ画素ＳＰ３は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通のサブ画素ＳＰ３を含んでおり、そのサブ画素ＳＰ３を共用する。
　図８および図９に、振り分けパターンの他の例を示す。
　図８に示す振り分けパターンでは、各画素Ｐを構成する６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３に振り分けられる。３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３のうちの１つの（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６のうちの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３によって構成される。また、他の１つの（図中中央の）仮想画素ＶＰ２は、３つのサブ画素ＳＰ３、ＳＰ４およびＳＰ５によって構成される。さらに、別の他の１つの（図中右側の）仮想画素ＶＰ３は、２つのサブ画素ＳＰ５およびＳＰ６によって構成される。図８に示す例では、画素Ｐ内で左側から３番目に位置するサブ画素ＳＰ３は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通のサブ画素ＳＰ３を含んでおり、そのサブ画素ＳＰ３を共用する。また、画素Ｐ内で左側から５番目に位置するサブ画素ＳＰ５は、２つの仮想画素ＶＰ２およびＶＰ３の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ２およびＶＰ３は、共通のサブ画素ＳＰ５を含んでおり、そのサブ画素ＳＰ５を共用する。
　図９に示す振り分けパターンでは、各画素Ｐを構成する５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５は、３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３に振り分けられる。３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３のうちの１つの（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５のうちの２つのサブ画素ＳＰ１およびＳＰ２によって構成される。また、他の１つの（図中中央の）仮想画素ＶＰ２は、３つのサブ画素ＳＰ２、ＳＰ３およびＳＰ４によって構成される。さらに、別の他の１つの（図中右側の）仮想画素ＶＰ３は、２つのサブ画素ＳＰ４およびＳＰ５によって構成される。図９に示す例では、画素Ｐ内で左側から２番目に位置するサブ画素ＳＰ２は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通のサブ画素ＳＰ２を含んでおり、そのサブ画素ＳＰ２を共用する。また、画素Ｐ内で左側から４番目に位置するサブ画素ＳＰ４は、２つの仮想画素ＶＰ２およびＶＰ３の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ２およびＶＰ３は、共通のサブ画素ＳＰ４を含んでおり、そのサブ画素ＳＰ４を共用する。
　上述したように、本実施形態における液晶表示装置１００では、各画素Ｐを構成する複数のサブ画素を複数の仮想画素に振り分け、各仮想画素を最小のカラー表示単位として表示を行うことができる。そのため、表示解像度（表示面に表示される画像の解像度）をパネル解像度（画素Ｐの総数によって規定されるパネル固有の物理的な解像度）よりも高くすることができる。従って、入力画像の解像度がパネル解像度よりも高い場合であっても好適に表示を行うことができる。あるいは、表示面の一部に入力画像を縮小して表示することもできる。
　このように、本実施形態における液晶表示装置（多原色表示装置）１００は、表示解像度をパネル解像度よりも高くすることができるので、三原色表示装置と同一のサブ画素サイズおよび画面サイズで、同等またはより高い解像度の画像を表示することができ、また、三原色表示装置と同等のコストで生産することができる。
　また、本実施形態における液晶表示装置１００では、各仮想画素を構成するサブ画素が、他の仮想画素と共通のサブ画素を含んでいる（つまり各仮想画素は同じ原色を表示するサブ画素を他の仮想画素と共通に割り当てられている）。このように複数の仮想画素でサブ画素を共用することにより、各仮想画素を構成するサブ画素の個数・種類が増えるので、各仮想画素で十分な輝度を確保しやすく、また、所望の色（例えば白）の再現が容易となる。
　さらに、本実施形態における液晶表示装置１００は、複数の仮想画素のうちの任意の２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の色差が、所定の閾値ΔEthよりも小さくなるように構成されている。複数の仮想画素を用いた表示を行う場合、フリッカやアーティファクトが発生して画質が低下する可能性があるが、このような構成を有することにより、フリッカやアーティファクトの発生を抑制することができる。所定の閾値ΔEthの具体的な値については後に詳述する。
　なお、液晶表示装置１００は、複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンを変え得ることが好ましい。振り分けパターンが可変であることにより、表示解像度の向上度合いを調整することができる。例えば、図５、図６および図７に示した振り分けパターンによれば、各画素Ｐについて行方向（水平方向）に隣接した２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２が構成されるので、表示解像度を水平方向について２倍にすることができる。そのため、解像度が「２ｍ×ｎ」の入力画像を、パネル解像度が「ｍ×ｎ」の多原色表示パネル１０で表示することができる。また、図８および図９に示した振り分けパターンによれば、各画素Ｐについて行方向（水平方向）に隣接した３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３が構成されるので、表示解像度を水平方向について３倍にすることができる。そのため、解像度が「３ｍ×ｎ」の入力画像を、パネル解像度が「ｍ×ｎ」の多原色表示パネル１０で表示することができる。
　なお、サブ画素の「振り分けパターンを変える」とは、１つの画素Ｐあたりの仮想画素の個数を変化させることだけを意味しているわけではない。液晶表示装置１００は、例えば、図５に示した振り分けパターンと、図１０に示す振り分けパターンとを切り替えてもよい。
　図１０に示す振り分けパターンでは、各画素Ｐを構成する６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２に振り分けられる。２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの一方の（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６のうちの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３によって構成される。また、他方の（図中右側の）仮想画素ＶＰ２は、４つのサブ画素ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６によって構成される。
　このように、サブ画素の「振り分けパターンを変える」とは、仮想画素を構成するサブ画素の個数・組み合わせを変化させることも意味している。後に詳述するように、複数の仮想画素同士で、最大出力時における色差（輝度差および色度差）をゼロにすることは難しい場合もあるが、仮想画素を構成するサブ画素の個数・組み合わせを変化させることにより、輝度差が小さい仮想画素のセットや、色度差が小さい仮想画素のセットなどを、入力画像の種類や表示目的などに応じて適宜選択することができる。
　なお、図５～図１０に例示した振り分けパターンでは、２つの仮想画素に共通に含まれるサブ画素は１つであるが、共通に含まれるサブ画素の個数は１つに限定されるものではない。図１１、図１２および図１３に、振り分けパターンの他の例を示す。
　図１１に示す振り分けパターンでは、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの一方の（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、６つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６のうちの４つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３およびＳＰ４によって構成される。また、他方の（図中右側の）仮想画素ＶＰ２は、４つのサブ画素ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６によって構成される。図１１に示す例では、画素Ｐ内で左側から３番目および４番目に位置するサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通の２つのサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４を含んでおり、それらのサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４を共用する。
　図１２に示す振り分けパターンでは、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの一方の（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、５つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ５のうちの４つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３およびＳＰ４によって構成される。また、他方の（図中右側の）仮想画素ＶＰ２は、３つのサブ画素ＳＰ３、ＳＰ４およびＳＰ５によって構成される。図１２に示す例では、画素Ｐ内で左側から３番目および４番目に位置するサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通の２つのサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４を含んでおり、それらのサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４を共用する。
　図１３に示す振り分けパターンでは、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの一方の（図中左側の）仮想画素ＶＰ１は、４つのサブ画素ＳＰ１～ＳＰ４のうちの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３によって構成される。また、他方の（図中右側の）仮想画素ＶＰ２は、３つのサブ画素ＳＰ２、ＳＰ３およびＳＰ４によって構成される。図１３に示す例では、画素Ｐ内で左側から２番目および３番目に位置するサブ画素ＳＰ２およびＳＰ３は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２の両方を構成する。つまり、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２は、共通の２つのサブ画素ＳＰ２およびＳＰ３を含んでおり、それらのサブ画素ＳＰ２およびＳＰ３を共用する。
　このように、仮想画素同士が、２つ以上の共通のサブ画素を含んでいてもよい。
　また、図５～図１３に例示した振り分けパターンでは、複数の仮想画素のそれぞれが、１つの画素Ｐ内で連続する２つ以上のサブ画素によって構成されているが、本発明はこのような振り分けパターンに限定されるものではない。
　図１４および図１５に、振り分けパターンの他の例を示す。図１４に示す振り分けパターンでは、複数のサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２に振り分けられる。図１５に示す振り分けパターンでは、複数のサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３に振り分けられる。
　図１４中に示している２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの左側の仮想画素ＶＰ１は、左側の画素Ｐの１つのサブ画素ＳＰ６と、右側の画素Ｐの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３とによって構成される。また、右側の仮想画素ＶＰ２は、右側の画素Ｐの３つのサブ画素ＳＰ３、ＳＰ４およびＳＰ５によって構成される。
　図１５中に示している３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３のうちの左側の仮想画素ＶＰ１は、左側の画素Ｐの１つのサブ画素ＳＰ６と、右側の画素Ｐの２つのサブ画素ＳＰ１およびＳＰ２とによって構成される。また、中央の仮想画素ＶＰ２は、右側の画素Ｐの３つのサブ画素ＳＰ２、ＳＰ３およびＳＰ４によって構成されており、右側の仮想画素ＶＰ３は、右側の画素Ｐの２つのサブ画素ＳＰ４およびＳＰ５によって構成される。
　図１４および図１５に示した例では、左側の仮想画素ＶＰ１は、２つの画素Ｐにまたがって連続する複数のサブ画素によって構成される。このように、一部の仮想画素が２つの画素Ｐにまたがっていてもよい。
　図１６、図１７および図１８に、一部の仮想画素が２つの画素Ｐにまたがる振り分けパターンの他の例を示す。図１６に示す振り分けパターンでは、複数のサブ画素ＳＰ１～ＳＰ４は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２に振り分けられる。図１７に示す振り分けパターンでは、複数のサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２に振り分けられる。図１８に示す振り分けパターンでは、複数のサブ画素ＳＰ１～ＳＰ６は、３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３に振り分けられる。
　図１６中に示している２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの左側の仮想画素ＶＰ１は、中央の画素Ｐの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３によって構成される。また、右側の仮想画素ＶＰ２は、中央の画素Ｐの２つのサブ画素ＳＰ３およびＳＰ４と、右側の画素Ｐの１つのサブ画素ＳＰ１とによって構成される。
　図１７中に示している２つの仮想画素ＶＰ１およびＶＰ２のうちの左側の仮想画素ＶＰ１は、中央の画素Ｐの４つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３およびＳＰ４によって構成される。また、右側の仮想画素ＶＰ２は、中央の画素Ｐの３つのサブ画素ＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６と、右側の画素Ｐの１つのサブ画素ＳＰ１とによって構成される。
　図１８中に示している３つの仮想画素ＶＰ１、ＶＰ２およびＶＰ３のうちの左側の仮想画素ＶＰ１は、中央の画素Ｐの３つのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３によって構成される。また、中央の仮想画素ＶＰ２は、中央の画素Ｐの３つのサブ画素ＳＰ３、ＳＰ４およびＳＰ５によって構成されており、右側の仮想画素ＶＰ３は、中央の画素Ｐの２つのサブ画素ＳＰ５およびＳＰ６と、右側の画素Ｐの１つのサブ画素ＳＰ１とによって構成される。
　なお、後述する理由から、複数の仮想画素のそれぞれは、複数のサブ画素のうちの一部のサブ画素から構成される（つまり全部のサブ画素からは構成されない）ことが好ましい。また、複数の仮想画素のそれぞれは、複数のサブ画素のうちの２つ以上のサブ画素から構成される（つまり１つのサブ画素のみからは構成されない）ことが好ましい。
　次に、信号変換回路２０の具体的な構成を説明する。図１９に、信号変換回路２０の具体的な構成の例を示す。
　信号変換回路２０は、図１９に示すように、低域多原色信号生成部２１と、高域輝度信号生成部２２と、レンダリング処理部２３とを有する。信号変換回路２０は、さらに、γ補正部２４と、逆γ補正部２５とを有する。
　信号変換回路２０への入力画像信号は、まず、γ補正部２４によってγ補正処理を施される。γ補正処理を施された画像信号は、次に、低域多原色信号生成部２１と、高域輝度信号生成部２２とにそれぞれ入力される。
　低域多原色信号生成部２１は、入力画像信号に基づいて、低域多原色信号を生成する。低域多原色信号は、入力画像信号の低域成分（相対的に空間周波数が低い成分）が多原色化された（つまり４つ以上の原色に対応するように変換がなされた）信号である。
　低域多原色信号生成部２１は、具体的には、低域成分抽出部（ここではローパスフィルタ：ＬＰＦ）２６と、多原色変換部２７とを有する。ローパスフィルタ２６は、入力画像信号から低域成分を抽出する。ローパスフィルタ２６によって抽出された入力画像信号の低域成分は、多原色変換部２７によって多原色化される。多原色化された低域成分は、低域多原色信号として出力される。なお、多原色変換部２７における多原色化の手法としては、公知の種々の手法を用いることができる。例えば、国際公開第２００８／０６５９３５号や国際公開第２００７／０９７０８０号に開示されている手法を用いることができる。
　高域輝度信号生成部２２は、入力画像信号に基づいて、高域輝度信号を生成する。高域輝度信号は、入力画像信号の高域成分（相対的に空間周波数が高い成分）が輝度変換された信号である。
　高域輝度信号生成部２２は、具体的には、輝度変換部２８と、高域成分抽出部（ここではハイパスフィルタ：ＨＰＦ）２９とを有する。輝度変換部２８は、入力画像信号を輝度変換して輝度信号を生成する。ハイパスフィルタ２９は、輝度変換部２８によって生成された輝度信号の高域成分を、高域輝度信号として抽出する。
　レンダリング処理部２３は、低域多原色信号生成部２１によって生成された低域多原色信号と、高域輝度信号生成部２２によって生成された高域輝度信号とに基づいて、複数の仮想画素へのレンダリング処理を行う。レンダリング処理部２３は、例えば図示しているように、複数の仮想画素への複数のサブ画素の振り分けパターンを規定する重み係数が格納された記憶部２３ａを含んでおり、重み係数で規定される振り分けパターンに従ってレンダリング処理を行う。また、振り分けパターンが可変である場合には、記憶部２３ａには、複数の振り分けパターンに対応した数の重み係数が格納されており、レンダリング処理部２３は、入力画像の解像度等に応じて好ましい重み係数を選択し、選択された重み係数で規定される振り分けパターンに従ってレンダリング処理を行う。レンダリング処理によって生成された画像信号は、逆γ補正部２５によって逆γ補正を施され、多原色画像信号として出力される。
　このように、信号変換回路２０では、色信号に対してよりも輝度信号に対して感度が優れる（つまり輝度の視感度に比べて色差の視感度は低い）という人間の視覚特性を考慮し、入力画像信号の低域成分に対しては多原色化処理を行い、高域成分に対しては輝度変換処理を行う。これらの処理によって得られた低域多原色信号と高域輝度信号とを組み合わせ、仮想画素へレンダリングすることにより、４つ以上の原色に対応した画像信号（多原色画像信号）を出力することができる。
　なお、図１９に示した例では、高域輝度信号生成部２２において、輝度変換部２８によって輝度変換が行われた後に、ハイパスフィルタ２９による高域成分の抽出が行われる。つまり、輝度変換部２８よりも後段にハイパスフィルタ２９が配置されている。これに対し、図２０に示すように、ハイパスフィルタ２９よりも後段に、輝度変換部２８を配置してもよい。つまり、ハイパスフィルタ２９によって入力画像信号の高域成分を抽出した後に、輝度変換部２８によって輝度変換を行ってもよい。
　輝度変換部２８による輝度変換とハイパスフィルタ２９による高域成分の抽出が線形演算であるならば、図１９に示した構成と、図２０に示した構成とで、得られる高域輝度信号に差はない。ただし、図１９に示したように、高域成分の抽出よりも先に輝度変換を行うことにより、高域成分の抽出を行う際の演算負荷（ハードウェアの場合は信号線の数や面積など）を減少させることができる。
　続いて、仮想画素へのレンダリングを具体的に説明する。
　まず、各画素Ｐについて２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）を構成する場合について説明を行う。各画素Ｐについて２つの仮想画素を構成する場合（つまり複数のサブ画素を２つの仮想画素に振り分ける場合）、仮想画素を考慮したレンダリング結果V(n,m)は、下記式から算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、ｎは行方向における画素位置、ｍは画素内におけるサブ画素位置、L(n,m)は画素位置ｎにおける第ｍ原色の低域成分、H(n)は画素位置ｎにおける輝度の高域成分である。また、P(n,m)はL(n,m)およびH(n)から算出される画素値、αは高域成分の強調係数（通常はα＝１）、W(g,m)は第ｇ仮想画素における第ｍ原色の重み（重み係数とも呼ぶ）である。また、図２１に、ある画素行の一部について、低域成分、高域成分、画素値、第１仮想画素における各原色の重み、第２仮想画素における各原色の重みおよび仮想画素を考慮したレンダリング結果を示す。
　上記式および図２１から、２つの仮想画素によって、出力側における１つの画素（レンダリング結果V(n,m)で表される）に対し、入力側における２つの画素の画素値P(2n-1,m)とP(2n,m)、あるいはP(2n,m)とP(2n+1,m)がレンダリングされていることが分かる。つまり、入力側における２つの画素分の情報を、出力側における１つの画素で表示し得ることがわかる。
　図２２に、第１仮想画素における第ｍ原色の重みW(1,m)および第２仮想画素における第ｍ原色の重みW(2,m)を下記表１に示すように設定したときの画素値およびレンダリング結果を示す。また、図２３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に、図２２に示すレンダリング結果で表されるある画素行の一部を、入力側、入力側（ただし多原色変換後）および出力側について模式的に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示す重み（重み係数）は、いずれも「０」、「１」または「０．５」に設定されている。ある仮想画素について、重みが１に設定されている原色を表示するサブ画素は、出力し得る輝度のすべてをその仮想画素の表示に寄与させることができる。また、重みが０に設定されている原色を表示するサブ画素は、その仮想画素の表示に全く寄与しない。つまり、重みが０に設定されている原色を表示するサブ画素は、その仮想画素を構成しないといえる。また、重みが０．５に設定されている原色を表示するサブ画素は、出力し得る輝度の半分をその仮想画素の表示に寄与させることができる。このように、複数の画素について重みが０を超えるよう（ただし１未満）に設定されている原色を表示するサブ画素は、複数の仮想画素の表示に寄与するので、複数の仮想画素に共通に含まれる（複数の仮想画素に共用される）。表１に示すように重みを設定した場合、第１仮想画素は、第２、第３、第４および第５原色を表示する４つのサブ画素によって構成され、第２仮想画素は、第１、第２、第５および第６原色を表示する４つのサブ画素によって構成されることになる。
　図２３（ａ）および（ｃ）に示している例においては、出力側におけるサブ画素のサイズは、入力側におけるサブ画素のサイズと同じである。従って、出力側における画素数は、入力側における画素数の１／２である。本来であれば、入力側と同等の解像度の画像を表示するためには、出力側におけるサブ画素のサイズは、図２３（ｂ）に示すような多原色変換後の入力側のサブ画素のサイズと同じである必要がある。しかしながら、２つの仮想画素を用いたレンダリングにより、図２３（ｃ）に示しているように、入力側と比較してサブ画素サイズが同じで画素数が１／２である出力側において、入力側と同等の解像度で画像を表示することが可能となる。
　次に、各画素Ｐについて３つの仮想画素（第１仮想画素、第２仮想画素および第３仮想画素）を構成する場合について説明を行う。各画素Ｐについて３つの仮想画素を構成する場合（つまり複数のサブ画素を３つの仮想画素に振り分ける場合）、仮想画素を考慮したレンダリング結果V(n,m)は、下記式から算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　仮想画素が２つの場合の式について説明したのと同様、ｎは行方向における画素位置、ｍは画素内におけるサブ画素位置、L(n,m)は画素位置ｎにおける第ｍ原色の低域成分、H(n)は画素位置ｎにおける輝度の高域成分である。また、P(n,m)はL(n,m)およびH(n)から算出される画素値、αは高域成分の強調係数（通常はα＝１）、W(g,m)は第ｇ仮想画素における第ｍ原色の重み（重み係数）である。また、図２４に、ある画素行の一部について、低域成分、高域成分、画素値、第１仮想画素における各原色の重み、第２仮想画素における各原色の重み、第３仮想画素における各原色の重みおよび仮想画素を考慮したレンダリング結果を示す。
　上記式および図２４から、３つの仮想画素によって、出力側における１つの画素（レンダリング結果V(n,m)で表される）に対し、入力側における３つの画素の画素値P(3n-2,m)とP(3n-1,m)とP(3n,m)、あるいはP(3n-1,m)とP(3n,m)とP(3n+1,m)、あるいはP(3n,m)とP(3n+1,m)とP(3n+2,m)がレンダリングされていることが分かる。つまり、入力側における３つの画素分の情報を、出力側における１つの画素で表示し得ることがわかる。
　図２５に、第１仮想画素における第ｍ原色の重みW(1,m)、第２仮想画素における第ｍ原色の重みW(2,m)および第３仮想画素における第ｍ原色の重みW(3,m)を下記表２に示すように設定したときの画素値およびレンダリング結果を示す。また、図２６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に、図２５に示すレンダリング結果で表されるある画素行の一部を、入力側、入力側（ただし多原色変換後）および出力側について模式的に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表２に示すように重みを設定した場合、第１仮想画素は、第１、第２および第６原色を表示する３つのサブ画素によって構成されることになる。また、第２仮想画素は、第２、第３および第４原色を表示する３つのサブ画素によって構成され、第３仮想画素は、第４、第５および第６原色を表示する３つのサブ画素によって構成されることになる。
　図２６（ａ）および（ｃ）に示している例では、出力側におけるサブ画素のサイズは、入力側におけるサブ画素のサイズと同じである。従って、出力側における画素数は、入力側における画素数の１／２である。本来であれば、入力側よりも高い解像度の画像を表示するためには、出力側におけるサブ画素のサイズは、図２６（ｂ）に示すような多原色変換後の入力側のサブ画素のサイズよりも小さい必要がある。しかしながら、３つの仮想画素を用いたレンダリングにより、図２６（ｃ）に示しているように、入力側と比較してサブ画素サイズが同じで画素数が１／２である出力側において、入力側よりも高い解像度で画像を表示することが可能となる。
　上述したように、１つの画素Ｐにつき複数の仮想画素を考慮したレンダリング処理により、表示解像度を向上させることができる。なお、高域再現性と、仮想画素を考慮したレンダリング処理時に発生する偽色の発生のし易さとは、トレードオフの関係にあるため、目的に応じて適切な重みを設定することが好ましい。
　また、図２３に示した例と、図２６に示した例との比較からわかるように、同じ多原色表示パネル１０を用いた場合でも、仮想画素の振り分けパターンによって表示可能な解像度を変えることができる。そのため、入力する画像の種類（コンテンツ）やその表示方法（全体表示、縮小表示など）によって、適切な解像度を選択することが可能になる。
　図２７および図２８に、縮小表示の具体例を示す。図２７に示す例では、表示面を２行２列の４つの領域に分割し、それぞれ１／２に縮小された４つの画像ＩＧ１～ＩＧ４を同時に表示している。この例では、４画面の同時視聴が可能になる。また、図２８に示す例では、表示面全体に表示された画像ＩＧ１の一部に重なるように、１／３に縮小された画像ＩＧ２が表示されている。この例では、主画面を視聴しながら、副画面で副次的な情報（例えば天気予報）を得ることができる。
　なお、図２７に示した例では、画像ＩＧ１～ＩＧ４のそれぞれは水平方向についても垂直方向についても１／２に縮小される。また、図２８に示した例では、画像ＩＧ２は水平方向についても垂直方向についても１／３に縮小される。既に説明したように、各画素Ｐ内で複数のサブ画素が１行複数列に（つまり水平方向に沿って）配列されている場合、垂直方向について解像度を向上させることはできない。しかしながら、人間の目の分解能は、水平方向よりも垂直方向に対して低く、また、ＴＶ放送をはじめとしてインターレース方式の映像が多く存在し、垂直方向の高周波数成分は水平方向よりも少ないことが多いので、垂直方向については仮想画素を考慮しないレンダリングであっても、解像度感に与える影響は少ない。
　続いて、サブ画素の好ましい振り分けパターン（つまり各仮想画素を構成するサブ画素の好ましい組み合わせ）および好ましいサブ画素配列を説明する。
　仮想画素を考慮したレンダリング処理によって高解像度の表示を行う際、振り分けパターンやサブ画素配列によっては、十分に高い高域再現性が得られないことがある。あるいは、高域再現性は十分であるものの、フリッカやアーティファクトが発生して画質が低下することがある。また、１つの画素Ｐにつき構成される仮想画素の個数が多いほど、解像度を高くすることができるが、フリッカやアーティファクトが発生しやすい傾向がある。つまり、解像度の向上効果と、フリッカやアーティファクトの発生とは、トレードオフの関係にある。
　まず、フリッカやアーティファクトの発生を抑制するための好ましい条件を説明する。
　フリッカやアーティファクトは、仮想画素同士での最大出力時における色刺激の差（色差）が大きいと発生しやすい。従って、仮想画素同士で色差が小さくなるように、仮想画素を構成するサブ画素の組み合わせを決定する、すなわち、適切な重みを設定することが好ましい。色差は、輝度と色度とによって表されるが、フリッカやアーティファクトの発生を十分に抑制するためには、輝度差だけでなく、色度差も考慮して重みを設定することが好ましい。つまり、三刺激値のＹだけでなく、ＸやＺについても考慮することが好ましい。
　下記表３に、ｎ個の仮想画素を用いてレンダリング処理が行われるｍ原色表示装置の、ある画素（最大出力時）における各原色の三刺激値と重みとを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表３からもわかるように、ある画素における最大出力時の三刺激値Ｘw、Ｙw、Ｚwは、以下の式で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　上記の三刺激値Xw、Yw、Zwをｎ個の仮想画素で分け合うので、各仮想画素の最大出力時における三刺激値の理想値Xg、Yg、Zgは、以下の式で与えられるように、三刺激値Xw、Yw、Zwを仮想画素の個数ｎで除したものとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　また、第ｉ仮想画素の最大出力時における三刺激値Xi、Yi、Ziは、以下の式で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　第ｉ仮想画素の最大出力時における三刺激値の理想条件は、以下のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ここで、ΔEi,gは、第ｉ仮想画素の最大出力時における三刺激値（Xi, Yi, Zi）と、理想値（Xg, Yg, Zg）との色差である。また、ΔEi,jは、第ｉ仮想画素の最大出力時における三刺激値（Xi, Yi, Zi）と、第ｊ仮想画素の三刺激値（Xj, Yj, Zj）との色差である。任意のｉについて前者の色差ΔEi,gがゼロであれば、必然的に、任意のｉ、ｊについて後者の色差ΔEi,jもゼロとなるので、フリッカやアーティファクトの発生を確実に抑制することができる。
　しかしながら、実際には、高域再現性と色差ΔEi,gをゼロにすることとはトレードオフの関係にあるため、任意のｉについてΔEi,gをゼロにすることは難しく、任意のｉ、ｊについて色差ΔEi,jをゼロとすることも難しい。
　ただし、任意のｉ、ｊについて色差ΔEi,jを（つまり複数の仮想画素のうちの任意の２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の色差を）所定の閾値ΔEthよりも小さくすることにより、フリッカやアーティファクトの発生を十分に抑制することができる。
　仮想画素の個数が２（ｎ＝２）の場合、閾値ΔEthは、５％の輝度差ΔYSおよび０．１００の色度差Δu'v'で規定される。つまり、複数のサブ画素が２つの仮想画素に振り分けられる場合、２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜５％およびΔu'v'＜０．１００の関係を満足することが好ましい。なお、第ｉ仮想画素と第ｊ仮想画素との最大出力時における輝度差ΔYS(i, j)および色度差Δu'v'(i, j)は、以下の式で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　また、ｎ＝２の場合、フリッカやアーティファクトの発生をいっそう十分に抑制する観点からは、閾値ΔEthは、３％の輝度差ΔYSおよび０．０５０の色度差Δu'v'で規定されることがより好ましい。つまり、輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜３％およびΔu'v'＜０．０５０の関係を満足することがより好ましい。
　仮想画素の個数が３（ｎ＝３）の場合、閾値ΔEthは、１０％の輝度差ΔYSおよび０．３００の色度差Δu'v'で規定される。つまり、複数のサブ画素が３つの仮想画素に振り分けられる場合、３つの仮想画素のうちの任意の２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜１０％およびΔu'v'＜０．３００の関係を満足することが好ましい。
　また、ｎ＝３の場合、フリッカやアーティファクトの発生をいっそう十分に抑制する観点からは、閾値ΔEthは、５％の輝度差ΔYSおよび０．２００の色度差Δu'v'で規定されることがより好ましい。つまり、輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜５％およびΔu'v'＜０．２００の関係を満足することがより好ましい。
　上述した条件を満足するように、サブ画素の振り分けパターンを決定する、すなわち、各原色についての重みを設定することにより、フリッカやアーティファクトの発生による画質低下を防止することができる。
　続いて、十分に高い高域再現性を実現するための条件を説明する。
　高域再現性は、各仮想画素における輝度の分布（複数のサブ画素の配列方向に沿った輝度分布）により評価することができる。第ｉ仮想画素の最大出力時における輝度分布Ｙd(i,m)は、以下の式により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　上記の輝度分布Ｙd(i,m)は、理想的には、サブ画素（ｍ／ｎ）個分の幅を有する凸部と、サブ画素（ｍ－ｍ／ｎ）個分の幅を有し輝度がゼロ（Ｙd＝0）の平坦部とを有することが好ましい。このような理想的な輝度分布が得られるか否かは、サブ画素の輝度に依存する。仮想画素の輝度分布が複数の凸部を有したり、仮想画素同士で輝度分布の凸部の幅が極端に異なったりすることは、高域再現性の低下の要因となる。
　以下、仮想画素の具体的な輝度分布の例を挙げる。
　下記表４～表８に、例１～例５の輝度分布を示す。例１および例３～例５は、６つのサブ画素により各画素Ｐが構成され、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）が構成される場合の例である。これに対し、例２は、６つのサブ画素により各画素Ｐが構成され、１つの画素Ｐにつき３つの仮想画素（第１仮想画素、第２仮想画素および第３仮想画素）が構成される場合の例である。なお、表４～表８中、括弧内には、仮想画素における各原色の（各サブ画素の）重みが記載されている。また、重みがゼロの欄の記載は省略している。さらに、図２９～図３３に、例１～例５の輝度分布と、第１仮想画素ＶＰ１、第２仮想画素ＶＰ２および第３仮想画素ＶＰ３との関係を模式的に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　表４および図２９に示す例１では、第１仮想画素ＶＰ１および第２仮想画素ＶＰ２のいずれについても、サブ画素の配列方向に沿った輝度分布が、ただ１つの凸部と、輝度がゼロである平坦部とを有する。また、第１仮想画素ＶＰ１の輝度分布における凸部の幅Ｗ1と、第２仮想画素ＶＰ２の輝度分布における凸部の幅Ｗ2との比は、４：３であり、これらの幅Ｗ1およびＷ2は極端に異なってはいない。そのため、例１は、好ましい例であるといえる。なお、仮想画素の輝度分布を評価する際には、幅１画素分について評価を行う。つまり、仮想画素を構成しないサブ画素についても考慮する。
　表５および図３０に示す例２では、第１仮想画素ＶＰ１、第２仮想画素ＶＰ２および第３仮想画素ＶＰ３のいずれについても、サブ画素の配列方向に沿った輝度分布が、ただ１つの凸部と、輝度がゼロである平坦部とを有する。また、第１仮想画素ＶＰ１の輝度分布における凸部の幅Ｗ1と、第２仮想画素ＶＰ２の輝度分布における凸部の幅Ｗ2と、第３仮想画素ＶＰ３の輝度分布における凸部の幅Ｗ3との比は、３：３：２であり、これらの幅Ｗ1、Ｗ2およびＷ3は極端に異なってはいない。そのため、例２は、好ましい例であるといえる。
　表６および図３１に示す例３では、第１仮想画素ＶＰ１については、サブ画素の配列方向に沿った輝度分布が２つの凸部を有し、第２仮想画素ＶＰ２については、サブ画素の配列方向に沿った輝度分布が３つの凸部を有する。従って、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素が構成される場合には、例３よりも、例１の方が好ましいといえる。
　表７および図３２に示す例４では、第１仮想画素ＶＰ１および第２仮想画素ＶＰ２のいずれについても、サブ画素の配列方向に沿った輝度分布が、輝度がゼロである平坦部を有しない。従って、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素が構成される場合には、例４よりも、例１の方が好ましいといえる。
　表８および図３３に示す例５では、第１仮想画素ＶＰ１および第２仮想画素ＶＰ２のいずれについても、サブ画素の配列方向に沿った輝度分布は、ただ１つの凸部を有する。ただし、第１仮想画素ＶＰ１の輝度分布における凸部の幅Ｗ1と、第２仮想画素ＶＰ２の輝度分布における凸部の幅Ｗ2との比は、６：１であり、これらの幅Ｗ1およびＷ2は極端に異なっている。そのため、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素が構成される場合には、例５よりも、例１の方が好ましいといえる。
　このように、十分に高い高域再現性を実現するためには、複数の仮想画素のそれぞれの最大出力時における輝度分布が、ただ１つの凸部と、輝度がゼロである平坦部とを有することが好ましい。
　従って、輝度分布に輝度がゼロである平坦部が形成されるように、各仮想画素は、複数のサブ画素のうちの一部のサブ画素から構成される（つまり全部のサブ画素からは構成されない）ことが好ましい。また、仮想画素同士で輝度分布の凸部の幅が極端に異ならないように、各仮想画素は、複数のサブ画素のうちの２つ以上のサブ画素から構成される（つまり１つのサブ画素のみからは構成されない）ことが好ましい。また、任意の２つの仮想画素同士で、輝度分布の凸部の幅の差は、具体的には、１つの画素Ｐの幅の２５％以下であることが好ましい。例えば、画素Ｐが４つのサブ画素から構成される場合には、凸部の幅の差はサブ画素１つ分以下であることが好ましく、画素Ｐが６つのサブ画素から構成される場合にも、凸部の幅の差はサブ画素１つ分以下であることが好ましい。勿論、任意の２つの仮想画素同士で、輝度分布の凸部の幅が同じであることがより好ましい。
　上述したフリッカやアーティファクトの発生を抑制するための条件（仮想画素同士を比較したときの色差の条件）と、十分に高い高域再現性を実現するための条件（仮想画素の輝度分布の条件）とをできるだけ満足するように、サブ画素配列と各原色の重みとを設定することが好ましい。
　以下、サブ画素配列と重みの好ましい設定の具体例を説明する。
　まず、各画素Ｐが赤サブ画素Ｒを２つと、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、シアンサブ画素Ｃおよび黄サブ画素Ｙｅを１つずつ含む（つまり１つの画素Ｐが６つのサブ画素から構成され、５つの原色を用いて表示を行う）多原色表示パネル１０で、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）を構成する例を説明する。
　各サブ画素が表示する原色の三刺激値は下記表９に示す通りである。なお、表９では、画素の最大出力時にX＝１００（％）、Y＝１００（％）、Z＝１００（％）の白色となるよう三刺激値を正規化しており、さらに、小数点以下を四捨五入することで簡略化して示している。また、２つの赤サブ画素Ｒの一方をＲ１、他方をＲ２と表記している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　サブ画素配列を決定するために、まず、仮想画素において輝度分布の平坦部を形成する画素を決定する。高域再現性を十分に向上させるために６つのサブ画素のうちの２つのサブ画素が平坦部を形成するとすると、６つのサブ画素は、第１仮想画素のみに属する２つのサブ画素、第２仮想画素のみに属する２つのサブ画素、両方の仮想画素に属する２つのサブ画素に分類される。ここで、フリッカやアーティファクトの抑制のために仮想画素の三刺激値（Xi, Yi, Zi）を理想値（Xg, Yg, Zg）にできるだけ近付けることを考慮すると、１つのサブ画素のみで５０％以上の出力を持つ青サブ画素Ｂと、５０％に近い出力を持つ黄サブ画素Ｙｅは、平坦部を形成するサブ画素としては用いられない。従って、これら青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅの２つのサブ画素は、両方の仮想画素に属するものとした。これにより、残りの４つのサブ画素（赤サブ画素Ｒ１およびＲ２、緑サブ画素Ｇ、シアンサブ画素Ｃ）が平坦部を形成することになる。
　次に、平坦部を形成する４つのサブ画素を、２つの仮想画素へ振り分ける。この例では、赤サブ画素Ｒが2つ存在するので、各仮想画素で白色を好適に表示するために、２つの仮想画素に赤サブ画素Ｒを１つずつ振り分け、第１仮想画素には赤サブ画素Ｒ１とシアンサブ画素Ｃが属し、第２仮想画素には赤サブ画素Ｒ２と緑サブ画素Ｇが属するものとした。
　続いて、両方の仮想画素に属する青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅの重みを決定する。２つの仮想画素間で色差が最小となるよう重みを決定するが、ここでは高域においては輝度の変化に対する感度が高いという視覚特性を考慮し、２つの仮想画素のそれぞれの輝度値Yが理想値５０となるように制約を加えた上で色差の最小化を行った。これにより、仮想画素を構成するための重みをすべて求めることができた。
　最後に、画素Ｐ内でのサブ画素配列を決定する。両方の仮想画素に属する青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅを２サブ画素分の間隔で配置し、それぞれの仮想画素の輝度分布が既に説明した条件を満たすように他のサブ画素を配置した。このようにして決定された最適なサブ画素配列（画素内でのサブ画素位置）、仮想画素への振り分けパターン（各仮想画素における原色の重み）および仮想画素の輝度分布を下記表１０に示す。また、それぞれの仮想画素の最大出力時における三刺激値およびそれら同士の色差（輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'）を下記表１１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
　表１０から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素のいずれについても、輝度分布がただ１つの凸部と輝度がゼロである平坦部とを有することがわかる。また、第１仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第２仮想画素の輝度分布における凸部の幅とが同じである（いずれも４サブ画素分）。また、表１１から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素の三刺激値同士の色差が、好ましい閾値ΔEth（３％の輝度差ΔYSおよび０．０５０の色度差Δu'v'）よりも小さいことがわかる。
　続いて、各画素Ｐが赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、シアンサブ画素Ｃ、マゼンタサブ画素Ｍおよび黄サブ画素Ｙｅを１つずつ含む（つまり１つの画素Ｐが６つのサブ画素から構成され、６つの原色を用いて表示を行う）多原色表示パネル１０で、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）を構成する例を説明する。
　各サブ画素が表示する原色の三刺激値は下記表１２に示す通りである。なお、表１２においても、画素の最大出力時にX＝１００（％）、Y＝１００（％）、Z＝１００（％）の白色となるよう三刺激値を正規化しており、さらに、小数点以下を四捨五入することで簡略化して示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
　この例について同様にして決定された最適なサブ画素配列（画素内でのサブ画素位置）、仮想画素への振り分けパターン（各仮想画素における原色の重み）および仮想画素の輝度分布を下記表１３に示す。また、それぞれの仮想画素の最大出力時における三刺激値およびそれら同士の色差（輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'）を下記表１４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
　表１３から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素のいずれについても、輝度分布がただ１つの凸部と輝度がゼロである平坦部とを有することがわかる。また、第１仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第２仮想画素の輝度分布における凸部の幅とが同じである（いずれも４サブ画素分）。また、表１４から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素の三刺激値同士の色差が、好ましい閾値ΔEth（３％の輝度差ΔYSおよび０．０５０の色度差Δu'v'）よりも小さいことがわかる。
　続いて、各画素Ｐが赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、シアンサブ画素Ｃ、マゼンタサブ画素Ｍおよび黄サブ画素Ｙｅを１つずつ含む（つまり１つの画素Ｐが６つのサブ画素から構成され、６つの原色を用いて表示を行う）多原色表示パネル１０で、１つの画素Ｐにつき３つの仮想画素（第１仮想画素、第２仮想画素および第３仮想画素）を構成する例を説明する。
　各サブ画素が表示する原色の三刺激値は下記表１５に示す通りである。なお、表１５においても、画素の最大出力時にX＝１００（％）、Y＝１００（％）、Z＝１００（％）の白色となるよう三刺激値を正規化しており、さらに、小数点以下を四捨五入することで簡略化して示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
　この例について同様にして決定された最適なサブ画素配列（画素内でのサブ画素位置）、仮想画素への振り分けパターン（各仮想画素における原色の重み）および仮想画素の輝度分布を下記表１６に示す。また、それぞれの仮想画素の最大出力時における三刺激値およびそれら同士の色差（輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'）を下記表１７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
　表１６から、この例では、第１仮想画素、第２仮想画素および第３仮想画素のいずれについても、輝度分布がただ１つの凸部と輝度がゼロである平坦部とを有することがわかる。また、第１仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第２仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第３仮想画素の輝度分布における凸部の幅とがほぼ同じである（それぞれ４サブ画素分、３サブ画素分、３サブ画素分）。また、表１７から、この例では、第１仮想画素、第２仮想画素および第３仮想画素のうちの任意の２つの三刺激値同士の色差が、好ましい閾値ΔEth（５％の輝度差ΔYSおよび０．２００の色度差Δu'v'）よりも小さいことがわかる。
　さらに、表１２～表１４に示した例と、表１５～表１７に示した例との比較から、各原色の三刺激値とサブ画素配列とが同じであっても、重み係数のセットを変更するだけで、仮想画素の個数を変えることができ、解像度を制御できることがわかる。
　続いて、サブ画素配列と重みの好ましい設定のさらに他の例を説明する。以下に示す４つの例では、輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'がいずれもゼロとなるように（ΔYS＝０、Δu'v'＝０）各原色の色度点を調整している。
　まず、各画素Ｐが赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅを１つずつ含む（つまり１つの画素Ｐが４つのサブ画素から構成され、４つの原色を用いて表示を行う）多原色表示パネル１０で、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）を構成する例を説明する。
　この例において各サブ画素が表示する原色の色度点および三刺激値を下記表１８に示す。また、表１８には、この例について決定された最適なサブ画素配列（画素内でのサブ画素位置）、仮想画素への振り分けパターン（各仮想画素における原色の重み）および仮想画素の輝度分布も示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
　表１８から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素のいずれについても、輝度分布がただ１つの凸部と輝度がゼロである平坦部とを有することがわかる。また、第１仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第２仮想画素の輝度分布における凸部の幅とが同じである（いずれも３サブ画素分）。
　続いて、各画素Ｐが赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよびシアンサブ画素Ｃを１つずつ含む（つまり１つの画素Ｐが４つのサブ画素から構成され、４つの原色を用いて表示を行う）多原色表示パネル１０で、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）を構成する例を説明する。
　この例において各サブ画素が表示する原色の色度点および三刺激値を下記表１９に示す。また、表１９には、この例について決定された最適なサブ画素配列（画素内でのサブ画素位置）、仮想画素への振り分けパターン（各仮想画素における原色の重み）および仮想画素の輝度分布も示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
　表１９から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素のいずれについても、輝度分布がただ１つの凸部と輝度がゼロである平坦部とを有することがわかる。また、第１仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第２仮想画素の輝度分布における凸部の幅とが同じである（いずれも３サブ画素分）。
　続いて、各画素Ｐが赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、シアンサブ画素Ｃおよび黄サブ画素Ｙｅを１つずつ含む（つまり１つの画素Ｐが５つのサブ画素から構成され、５つの原色を用いて表示を行う）多原色表示パネル１０で、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）を構成する例を説明する。
　この例において各サブ画素が表示する原色の色度点および三刺激値を下記表２０に示す。また、表２０には、この例について決定された最適なサブ画素配列（画素内でのサブ画素位置）、仮想画素への振り分けパターン（各仮想画素における原色の重み）および仮想画素の輝度分布も示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
　表２０から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素のいずれについても、輝度分布がただ１つの凸部と輝度がゼロである平坦部とを有することがわかる。また、第１仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第２仮想画素の輝度分布における凸部の幅とが同じである（いずれも４サブ画素分）。
　最後に、各画素Ｐが赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅおよび白画素Ｗを１つずつ含む（つまり１つの画素Ｐが５つのサブ画素から構成され、５つの原色を用いて表示を行う）多原色表示パネル１０で、１つの画素Ｐにつき２つの仮想画素（第１仮想画素および第２仮想画素）を構成する例を説明する。
　この例において各サブ画素が表示する原色の色度点および三刺激値を下記表２１に示す。また、表２１には、この例について決定された最適なサブ画素配列（画素内でのサブ画素位置）、仮想画素への振り分けパターン（各仮想画素における原色の重み）および仮想画素の輝度分布も示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
　表２１から、この例では、第１仮想画素および第２仮想画素のいずれについても、輝度分布がただ１つの凸部と輝度がゼロである平坦部とを有することがわかる。また、第１仮想画素の輝度分布における凸部の幅と、第２仮想画素の輝度分布における凸部の幅とが同じである（いずれも４サブ画素分）。
　本発明によると、三原色表示装置と比べてサブ画素サイズを小さくすることなく、同等またはより高い解像度の画像を表示することができる多原色表示装置を提供することができる。本発明による多原色表示装置は、高品位の表示を行うことができるので、液晶テレビをはじめとする種々の電子機器に好適に用いられる。
　１０　　多原色表示パネル
　２０　　信号変換回路
　２１　　低域多原色信号生成部
　２２　　高域輝度信号生成部
　２３　　レンダリング処理部
　２３ａ　　記憶部
　２４　　γ補正部
　２５　　逆γ補正部
　２６　　ローパスフィルタ（低域成分抽出部）
　２７　多原色変換部
　２８　輝度変換部
　２９　ハイパスフィルタ（高域成分抽出部）
　１００　　液晶表示装置（多原色表示装置）
　Ｐ　　画素
　ＳＰ１～ＳＰ６　　サブ画素
　ＶＰ１～ＶＰ３　　仮想画素

Claims (17)

  1. 　複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する少なくとも４つのサブ画素を含む複数のサブ画素によって構成される多原色表示装置であって、
    　各画素を構成する前記複数のサブ画素をそれぞれが２つ以上のサブ画素から構成される複数の仮想画素に振り分け、前記複数の仮想画素のそれぞれを最小のカラー表示単位として表示を行うことができ、
    　前記複数の仮想画素のそれぞれを構成する前記２つ以上のサブ画素は、他の仮想画素と共通のサブ画素を含んでおり、
    　前記複数の仮想画素は２つの仮想画素であり、前記２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜５％およびΔu'v'＜０．１００の関係を満足する多原色表示装置。
  2. 　前記輝度差ΔYSおよび前記色度差Δu'v'は、ΔYS＜３％およびΔu'v'＜０．０５０の関係を満足する請求項１に記載の多原色表示装置。
  3. 　複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれは、互いに異なる色を表示する少なくとも４つのサブ画素を含む複数のサブ画素によって構成される多原色表示装置であって、
    　各画素を構成する前記複数のサブ画素をそれぞれが２つ以上のサブ画素から構成される複数の仮想画素に振り分け、前記複数の仮想画素のそれぞれを最小のカラー表示単位として表示を行うことができ、
    　前記複数の仮想画素のそれぞれを構成する前記２つ以上のサブ画素は、他の仮想画素と共通のサブ画素を含んでおり、
    　前記複数の仮想画素は３つの仮想画素であり、前記３つの仮想画素のうちの任意の２つの仮想画素の最大出力時における三刺激値同士の輝度差ΔYSおよび色度差Δu'v'は、ΔYS＜１０％およびΔu'v'＜０．３００の関係を満足する多原色表示装置。
  4. 　前記輝度差ΔYSおよび前記色度差Δu'v'は、ΔYS＜５％およびΔu'v'＜０．２００の関係を満足する請求項３に記載の多原色表示装置。
  5. 　前記複数の仮想画素のそれぞれは、前記複数のサブ画素のうちの一部のサブ画素によって構成される請求項１から４のいずれかに記載の多原色表示装置。
  6. 　前記複数の画素のそれぞれ内で、前記複数のサブ画素は１行複数列または複数行１列に配列されている請求項１から５のいずれかに記載の多原色表示装置。
  7. 　前記複数の仮想画素のそれぞれの最大出力時における、前記複数のサブ画素の配列方向に沿った輝度分布は、ただ１つの凸部と、輝度がゼロである平坦部と、を有する請求項６に記載の多原色表示装置。
  8. 　前記複数の行は、表示面の水平方向に略平行であり、
    　前記複数の画素のそれぞれ内で、前記複数のサブ画素は１行複数列に配列されている請求項６または７に記載の多原色表示装置。
  9. 　前記複数の画素のそれぞれに前記複数のサブ画素を有する多原色表示パネルと、
    　３原色に対応した入力画像信号を、４つ以上の原色に対応した多原色画像信号に変換する信号変換回路と、を備える請求項１から８のいずれかに記載の多原色表示装置。
  10. 　前記信号変換回路は、
    　入力画像信号に基づいて、入力画像信号の低域成分が多原色化された信号である低域多原色信号を生成する低域多原色信号生成部と、
    　入力画像信号に基づいて、入力画像信号の高域成分が輝度変換された信号である高域輝度信号を生成する高域輝度信号生成部と、
    　前記低域多原色信号生成部によって生成された低域多原色信号および前記高域輝度信号生成部によって生成された高域輝度信号に基づいて、前記複数の仮想画素へのレンダリング処理を行うレンダリング処理部と、
    を有する請求項９に記載の多原色表示装置。
  11. 　前記低域多原色信号生成部は、
    　入力画像信号から低域成分を抽出する低域成分抽出部と、
    　前記低域成分抽出部によって抽出された入力画像信号の低域成分を多原色化する多原色変換部と、を有する請求項１０に記載の多原色表示装置。
  12. 　前記高域輝度信号生成部は、
    　入力画像信号を輝度変換して輝度信号を生成する輝度変換部と、
    　前記輝度変換部によって生成された輝度信号の高域成分を高域輝度信号として抽出する高域成分抽出部と、を有する請求項１０または１１に記載の多原色表示装置。
  13. 　前記レンダリング処理部は、前記複数の仮想画素への前記複数のサブ画素の振り分けパターンを規定する重み係数が格納された記憶部を含む請求項１０から１２のいずれかに記載の多原色表示装置。
  14. 　前記複数のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素および青を表示する青サブ画素を含む請求項１から１３のいずれかに記載の多原色表示装置。
  15. 　前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素、マゼンタを表示するマゼンタサブ画素および黄を表示する黄サブ画素のうちの少なくとも１つをさらに含む請求項１４に記載の多原色表示装置。
  16. 　前記複数のサブ画素は、赤を表示するさらなる赤サブ画素を含む請求項１４または１５に記載の多原色表示装置。
  17. 　液晶表示装置である請求項１から１６のいずれかに記載の多原色表示装置。
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