JP2002041024A - 表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブピクセル表示における色むらを除去で
き、高速演算を行える表示方法を提供する。 【解決手段】 ＲＧＢ３つの発光素子を利用したサブピ
クセル表示を行うについて、ラスタ画像を、発光素子が
並ぶ第１の方向に３倍拡大したサブピクセルからなる３
倍画像データを得る。分母が２のべき乗である係数に基
づき、３倍画像データをフィルタリング処理する。フィ
ルタリング処理後の３倍画像データのサブピクセルを、
１画素を構成する３つの発光素子に割り当てて、表示す
る。整数積和とビットシフトで高速演算を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＧＢ３原色の発
光素子を並設した表示デバイスの表示方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の表示デバイスを用いた
表示装置が使用されている。このような表示装置のう
ち、例えば、カラーＬＣＤ、カラープラズマディスプレ
イなど、ＲＧＢ３原色をそれぞれ発光する３つの発光素
子を一定の順序で並べて、１画素とし、この画素を第１
の方向に並設して１ラインを構成し、このラインを第１
の方向に直交する第２の方向に複数設けて、表示画面を
構成するものがある。

【０００３】さて例えば、携帯電話、モバイルコンピュ
ータなどに搭載される、表示デバイスのように、表示画
面が比較的狭く、細かな表示が行いにくい表示デバイス
も多い。このような表示デバイスで、小さな文字や、写
真、または複雑な絵等を表示しようとすると、画像の一
部がつぶれて不鮮明になりやすい。

【０００４】狭い画面における、表示の鮮明度を向上す
るため、インターネット上で、１画素がＲＧＢ３つの発
光素子からなる点を利用した、サブピクセル表示に関す
る文献（題名：「Ｓｕｂ Ｐｉｘｅｌ Ｆｏｎｔ Ｒｅ
ｎｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」）が公開され
ている。本発明者らは、２０００年６月１９日に、この
文献を、サイト（http://grc.com）またはその配下から
ダウンロードして確認した。

【０００５】次に、この技術を、図６〜図１１を参照し
ながら、説明する。以下、表示する画像の例として、
「Ａ」という英文字を取り上げる。

【０００６】さて、図６は、このように３つの発光素子
から１画素を構成する場合の、１ラインを模式的に表示
したものである。図６における横方向（ＲＧＢ３原色の
発光素子が並んでいる方向）を第１の方向といい、これ
に直交する縦方向を第２の方向という。

【０００７】なお、発光素子の並び方自体は、ＲＧＢの
順でない、他の並び方も考えられるが、並び方を変更し
ても、この従来技術及び本発明は、同様に適用できる。

【０００８】そして、この１画素（３つの発光素子）を
第１の方向に一列に並べて、１ラインが構成される。さ
らに、このラインを第２の方向に並べて、表示画面が構
成される。

【０００９】さて、このサブピクセル技術では、元画像
は、例えば、図７に示すような画像である。この例で
は、縦横７画素ずつの領域に、「Ａ」という文字を表示
している。これに対して、サブピクセル表示を行うため
に、ＲＧＢそれぞれの発光素子を、１画素と見なした場
合に、横方向に２１（＝７×３）画素、縦方向に７画素
とった領域について、図８に示すように、横方向に３倍
の解像度を持つフォントを用意する。

【００１０】そして、図９に示すように、図９の各画素
（図８ではなく図７の画素）について、色を定める。た
だ、このまま表示すると、色むらが発生するため、図１
０（ａ）に示すような、係数による、フィルタリング処
理を施す。図１０（ａ）では、輝度に対する係数を示し
ており、中心の注目サブピクセルでは、３／９倍、その
隣のサブピクセルでは、２／９倍、さらにその隣のサブ
ピクセルでは、１／９倍、というような係数を乗じて、
各サブピクセルの輝度を調整する。

【００１１】次に、図１１を参照しながら、これらの係
数について、詳しく説明する。さて、図１１において、
「＊」は、ＲＧＢ３原色の発光素子のいずれでもよいこ
とを示している。そして、上から一段目から始まって、
二段目、三段目に至る。三段目の中央が、中心の注目サ
ブピクセルの係数である。

【００１２】ここで、一段目から二段目に至る際、ＲＧ
Ｂ３原色の発光素子のいずれについても、エネルギーを
均等に分配しており、つまり、一段目の係数は、１／３
のみである。同様に、二段目から三段目に至る際にも、
エネルギーを均等に分配しており、つまり、二段目の係
数も、１／３のみである。

【００１３】但し、中心サブピクセルは、一段目から、
二段目の中心、左側、右側の、都合３つの経路を経て至
ることができるので、中心サブピクセルの合成係数（一
段、二段を合わせたもの）は、１／３×１／３＋１／３
×１／３＋１／３×１／３＝３／９となる。また、中心
サブピクセルの隣のサブピクセルでは、２つの経路を経
て至ることができるため、合成係数は、１／３×１／３
＋１／３×１／３＝２／９となる。さらに隣のサブピク
セルでは、１つの経路しかないから、合成係数は、１／
３×１／３＝１／９となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにすると、係数が割り切れない。そして、整数で近似
すると、誤差が、無視できない程度、大きくなってしま
う。

【００１５】したがって、従来の技術によって、サブピ
クセル表示のためのフィルタリング処理を行うと、浮動
小数点演算等によらざるを得ず、高速演算が行えない
し、ハードウエアで構成しにくいという問題点があっ
た。

【００１６】そこで本発明は、サブピクセル表示におけ
る色むらを除去でき、高速演算を行える表示方法を提供
することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明では、ＲＧＢ３原
色をそれぞれ発光する３つの発光素子を一定順序で並設
して１画素を構成し、この画素を第１の方向に並設して
１ラインを構成し、このラインを第１の方向に直交する
第２の方向に複数設けて、表示画面を構成する表示デバ
イスに表示を行わせるにあたり、今回表示すべきラスタ
画像を、第１の方向に３倍拡大したサブピクセルからな
る３倍画像データを得るステップと、分母が２のべき乗
である係数に基づき、３倍画像データをフィルタリング
処理するステップと、フィルタリング処理後の３倍画像
データのサブピクセルを、１画素を構成する３つの発光
素子に割り当てて、表示デバイスに表示を行わせるステ
ップとを含む。

【００１８】この構成により、サブピクセル表示におけ
る色むらを除去でき、かつ、高速演算を行える。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１記載の表示方法では、Ｒ
ＧＢ３原色をそれぞれ発光する３つの発光素子を一定順
序で並設して１画素を構成し、この画素を第１の方向に
並設して１ラインを構成し、このラインを第１の方向に
直交する第２の方向に複数設けて、表示画面を構成する
表示デバイスに表示を行わせるにあたり、今回表示すべ
きラスタ画像を、第１の方向に３倍拡大したサブピクセ
ルからなる３倍画像データを得るステップと、分母が２
のべき乗である係数に基づき、３倍画像データをフィル
タリング処理するステップと、フィルタリング処理後の
３倍画像データのサブピクセルを、１画素を構成する３
つの発光素子に割り当てて、表示デバイスに表示を行わ
せるステップとを含む。

【００２０】この構成により、サブピクセル表示におけ
る色むらを低減できるだけでなく、整数の積和とビット
シフトによる高速演算が可能になる。また、ハードウエ
アで実現することが容易になる。

【００２１】以下図面を参照しながら、本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけ
る表示装置のブロック図である。

【００２２】図１において、表示情報入力手段１は、表
示情報を入力する。また、表示制御手段２は、図１の各
要素を制御して、サブピクセル表示のために、表示画像
記憶手段７（ＶＲＡＭなど）が記憶する表示画像に基づ
いて、表示デバイス３に表示を行わせる。

【００２３】表示デバイス３は、ＲＧＢ３原色をそれぞ
れ発光する３つの発光素子を一定順序で並設して１画素
を構成し、この画素を第１の方向に並設して１ラインを
構成し、このラインを第１の方向に直交する第２の方向
に複数設けて、表示画面を構成してなる。具体的には、
カラーＬＣＤ、カラープラズマディスプレイなどと、こ
れらの各発光素子をドライブするドライバからなる。

【００２４】３倍画像データ記憶手段４は、表示情報入
力手段１から入力されうる表示情報に対応する３倍画像
（ＲＧＢ３つの発光素子に対応するサブピクセル画像）
を記憶する。

【００２５】フィルタリング処理手段５は、３倍画像デ
ータ記憶手段４が記憶する３倍画像に対し、フィルタリ
ング処理を行い、この処理結果に得られた画像を表示画
像記憶手段７に格納する。ここで、本形態では、フィル
タリング処理手段５は、分母が２のべき乗である係数
で、フィルタリング処理を行う。

【００２６】次に、この係数の具体例について、図３を
参照しながら説明する。図３の例では、一段目では、真
ん中のサブピクセルに６／１６だけエネルギーを分配
し、その左右のサブピクセルについては、５／１６だけ
エネルギーを分配する。

【００２７】また、二段目についても、真ん中のサブピ
クセルに６／１６だけエネルギーを分配し、その左右の
サブピクセルについては、５／１６だけエネルギーを分
配する。

【００２８】これにより、注目サブピクセルは、一段目
から、二段目の中心、左側、右側の、都合３つの経路を
経て至ることができるので、注目サブピクセルの合成係
数（一段、二段を合わせたもの）は、８６／２５６とな
る。

【００２９】また、注目サブピクセルの隣のサブピクセ
ルでは、２つの経路を経て至ることができるため、合成
係数は、６０／２５６となる。

【００３０】さらに隣のサブピクセルでは、１つの経路
しかないから、合成係数は、２５／２５６となる。

【００３１】したがって、フィルタリング処理後の、値
Ｖ（ｎ） ＝（２５／２５６）×Ｖｎ−２＋（６０／２５６）×Ｖ
ｎ−１＋（８６／２５６）×Ｖｎ＋（６０／２５６）×
Ｖｎ＋１＋（２５／２５６）×Ｖｎ＋２ ＝（２５×Ｖｎ−２＋６０×Ｖｎ−１＋８６×Ｖｎ＋６
０×Ｖｎ＋１＋２５×Ｖｎ＋２）／２５６ となる。

【００３２】ここで、１／２５６倍するには、８ビット
シフトすればよいから、結局、分子（２５×Ｖｎ−２＋
６０×Ｖｎ−１＋８６×Ｖｎ＋６０×Ｖｎ＋１＋２５×
Ｖｎ＋２）を、整数積和計算で求め、これをビットシフ
トすればよいことになる。

【００３３】このようにしたので、すべての演算を整数
として行え、高速に演算できるし、ハードウエア化が容
易になる。

【００３４】さらに、この係数は、２のべき乗である範
囲で、種々変更できる。例えば、図４に示すように、分
母が６４（６ビットシフト）になるようにしたり、図５
に示すように、分母が１２８（７ビットシフト）になる
ように、することができる。

【００３５】以上の説明をふまえて、次に、図２を参照
しながら、本形態における表示方法の流れを説明する。
まず、ステップ１において、表示情報入力手段１に表示
情報が入力される。

【００３６】すると、３倍画像データ記憶手段４から、
入力した表示情報に対応する３倍画像（サブピクセル画
像）が取り出される（ステップ２）。この画像は、典型
的には、ラスタフォントデータである。

【００３７】次に、ステップ３にて、表示制御手段２
は、取得した３倍画像における、注目サブピクセルを左
上の初期位置に初期化し、ステップ４にて、フィルタリ
ング処理手段５が、この注目サブピクセルについて、分
母が２のべき乗である係数で、フィルタリング処理を行
う。ここで、この係数は、図３から図５のいずれの係数
を用いても良い。

【００３８】フィルタリング処理が済んだら、フィルタ
リング処理手段５は、処理後の画像データを表示制御手
段２へ返し、表示制御手段２は、受け取ったデータを表
示画像記憶手段７へ格納する（ステップ５）。

【００３９】表示制御手段２は、ステップ４からステッ
プ５までの処理を、注目サブピクセルを更新しながら
（ステップ７）、全注目サブピクセルについての処理が
完了するまで、繰り返し行う（ステップ６）。

【００４０】この繰り返し処理が終了すると、表示制御
手段２は、表示画像記憶手段７に格納された表示画像に
基づき、表示デバイス３の、１画素を構成する３つの発
光素子に、この３倍パターンを割り当てて（サブピクセ
ル表示で）、表示デバイス３に表示を行わせる（ステッ
プ８）。

【００４１】そして、表示制御手段２は、表示終了でな
ければ（ステップ９）、ステップ１へ処理を戻す。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、分母が２のべき乗であ
る係数で、フィルタリング処理して、サブピクセル表示
を行うため、色むらを抑制できるだけでなく、整数演算
及びビットシフトにより、高速な処理を実現できる。し
かも、ハードウエアで実現しやすくなっているから、Ｌ
ＳＩ化等を行う場合に、非常に有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における表示装置のブロ
ック図

【図２】本発明の一実施の形態における表示装置のフロ
ーチャート

【図３】本発明の一実施の形態におけるフィルタ係数の
説明図

【図４】本発明の一実施の形態におけるフィルタ係数の
変形例説明図

【図５】本発明の一実施の形態におけるフィルタ係数の
変形例説明図

【図６】従来の１ライン模式図

【図７】従来の元画像の例示図

【図８】従来の３倍画像の例示図

【図９】従来の色決定プロセスの説明図

【図１０】（ａ）従来のフィルタリング処理係数の説明
図 （ｂ）従来のフィルタリング処理結果の例示図

【図１１】従来のフィルタ係数の説明図

【符号の説明】

２ 表示制御手段 ３ 表示デバイス ４ 表示画像記憶手段 ５ フィルタリング処理手段 ７ ３倍画像データ記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/64 Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０Ｊ (72)発明者 田路 文平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H093 NA64 NC28 NC29 NC50 NC66 ND17 ND24 5C060 BB11 BC01 BE05 BE10 EA00 EA08 HB00 HB25 HB26 JA18 5C066 AA03 CA08 DD01 GA01 KC07 KE02 KE03 KE04 KE09 KM11 5C082 AA01 BA02 BA12 BA34 CA12 CA21 CA85 DA51 DA87 MM10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＲＧＢ３原色をそれぞれ発光する３つの発
   光素子を一定順序で並設して１画素を構成し、この画素
   を第１の方向に並設して１ラインを構成し、このライン
   を前記第１の方向に直交する第２の方向に複数設けて、
   表示画面を構成する表示デバイスに表示を行わせるにあ
   たり、 今回表示すべきラスタ画像を、前記第１の方向に３倍拡
   大したサブピクセルからなる３倍画像データを得るステ
   ップと、 分母が２のべき乗である係数に基づき、前記３倍画像デ
   ータをフィルタリング処理するステップと、 フィルタリング処理後の３倍画像データのサブピクセル
   を、１画素を構成する３つの発光素子に割り当てて、前
   記表示デバイスに表示を行わせるステップとを含むこと
   を特徴とする表示方法。
2. 【請求項２】前記フィルタリング処理が二段であること
   を特徴とする請求項１記載の表示方法。
3. 【請求項３】前記フィルタリング処理は、注目サブピク
   セルを中心として、計５つのサブピクセルに対して行わ
   れることを特徴とする請求項１または２記載の表示方
   法。
4. 【請求項４】前記フィルタリング処理は、整数積和とビ
   ットシフトとにより行われることを特徴とする請求項１
   から３記載の表示方法。