JP2002318561A - 表示装置及び表示方法 - Google Patents
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Abstract
術を提供する。 【解決手段】 RGB3原色をそれぞれ発光する3つの
発光素子をマトリックス状に持つ表示デバイスで、カラ
ーサブピクセル表示を行う。画素精度の色情報を、画素
精度の輝度データと画素精度の色度データとに分離す
る。画素精度の輝度データから、サブピクセル精度の輝
度データを生成する。サブピクセル精度の輝度データと
画素精度の色度データとを合成し、サブピクセル精度の
色情報を得る。
Description
光素子を並設した表示デバイスの表示技術に係り、より
詳しくは、サブピクセル精度における、カラー表示(本
明細書において、グレースケール表示及び一般のカラー
表示を含めて、「カラー表示」という)に関する。
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。
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。
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。
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。
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5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。
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。
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。
取得する。そして、図7に示すように、この元画像デー
タを第1の方向に3倍(RGB発光素子の個数倍)拡大
した、3倍画像データを得る。次に、図7の3倍画像デ
ータに基づいて、所定係数により、RGB3つの発光素
子(サブピクセル)にエネルギー分配するフィルタリン
グ処理を施し、サブピクセル表示を行っている。
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9(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9(a)では、輝
度に対する係数を示しており、中心の注目画素では、3
/9倍、その隣の画素では、2/9倍、さらにその隣の
画素では、1/9倍、というような係数を乗じて、各画
素の輝度を調整する。
ィルタリング処理を施すと、図9(b)のようになり、
水色は薄い水色、黄色は薄い黄色、赤茶色は薄い茶色、
紺色は薄い紺色のように、色が調整される。
像を、図7の各発光素子に割り当てて、サブピクセル表
示を行うものである。
示方法では、基本的に、白黒二値のサブピクセル表示し
か行えず、カラー画像のサブピクセル表示ができないと
いう問題点があった。
クセル精度の表示技術を提供することを目的とする。
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
表示デバイスと、画素精度の色情報を入力し、入力した
色情報を、画素精度の輝度データと画素精度の色度デー
タとに分離する輝度・色度分離手段と、画素精度の輝度
データを入力し、1画素を構成する3つの発光素子に一
対一に対応する、サブピクセル精度の輝度データを生成
するサブピクセル輝度データ生成手段と、生成されたサ
ブピクセル精度の輝度データと画素精度の色度データと
を合成してサブピクセル精度の色情報を出力する輝度・
色度合成手段と、輝度・色度合成手段が出力する色情報
を利用して、表示デバイスの各発光素子を制御し、表示
デバイスに表示を行わせる表示制御手段とを備える。
ル表示が行える。
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
表示デバイスと、画素精度の色情報を入力し、入力した
色情報を、画素精度の輝度データと画素精度の色度デー
タとに分離する輝度・色度分離手段と、画素精度の輝度
データを入力し、1画素を構成する3つの発光素子に一
対一に対応する、サブピクセル精度の輝度データを生成
するサブピクセル輝度データ生成手段と、生成されたサ
ブピクセル精度の輝度データと画素精度の色度データと
を合成してサブピクセル精度の色情報を出力する輝度・
色度合成手段と、輝度・色度合成手段が出力する色情報
を利用して、表示デバイスの各発光素子を制御し、表示
デバイスに表示を行わせる表示制御手段とを備える。
を、画素精度の輝度データと画素精度の色度データとに
分離する。そして、画素精度の輝度データから、サブピ
クセル精度の輝度データを生成する。さらに、サブピク
セル精度の輝度データと色度データとを合成する。その
結果、サブピクセル精度の輝度データが表示内容に反映
され、カラー画像のサブピクセル表示を行えるものであ
る。
色度データは、1画素を構成する3つの発光素子に一対
一に対応するRGB値である。
表示デバイスの、1画素を構成する3つの発光素子に、
それぞれ対応するものであり、画素精度の色度データで
はあるが、実質的に、各発光素子に対応するサブピクセ
ル精度の色度データとすることができる。
色度データは、1画素を構成する3つの発光素子に一対
一に対応するRGB値と等価な色差Cb、Cr値であ
る。
各発光素子に対応するサブピクセル精度の色度データ
を、RGB値よりも少ないデータ量で保持することがで
きる。
分離手段が分離した画素精度の色度データを入力し、こ
れに色にじみを抑制する処理を施し、処理後の色度デー
タを輝度・色度合成手段へ出力する色度分配手段を有す
る。
にじみを目立たないようにすることができ、表示品位を
向上できる。
分離手段が出力するサブピクセル精度の色情報に対し、
色にじみを除去するぼかし処理を施すぼかし手段を有
し、表示制御手段は、ぼかし処理されたサブピクセル精
度の色情報を用いる。
層、色にじみを目立たないようにして、表示品位を向上
できる。
形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけ
る表示装置のブロック図である。
ー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11(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。
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。
ら入力されたカラー表示情報を、カラー画像記憶手段4
に格納する。カラー画像記憶手段4が記憶するカラー表
示情報は、表示デバイス3の各画素における、画素精度
の色情報であり、本例では、各画素P(x,y)のRG
B値が、それぞれ、R(x,y)、G(x,y)、B
(x,y)であるものとする。
方向であり、第2の方向がy方向であるものとするが、
これに対してxyを入れ替えても、本発明は、同様に適
用できる。
手段4から各画素におけるRGB値(R(x,y)、G
(x,y)、B(x,y))を読み出し、画素精度の輝
度データY(x,y)と、画素精度の色度データr
(x,y)、g(x,y)、b(x,y)とに、分離す
る。
(1)で輝度データY(x,y)を得て、サブピクセル
輝度データ生成手段7へ出力する。 Y(x,y)={R(x,y)+G(x,y)+B(x,y)}/3; (1)
は、一般的なY−C分離のそれとは異なる。
〜(4)で、色度データr(x,y)、g(x,y)、
b(x,y)を得て、輝度・色度合成手段8へ出力す
る。 r(x,y)=R(x,y)/Y; (2) g(x,y)=G(x,y)/Y; (3) b(x,y)=B(x,y)/Y; (4)
(x,y)、b(x,y)は、画素精度のものである
が、ちょうど、1画素あたり3つの成分を持ち、1画素
を構成する3つの発光素子に、1つずつ割り当てること
ができるから、実質的に、サブピクセル精度であるとみ
なすことができる。
度データ記憶手段6から画素精度の輝度データY(x,
y)を入力し、表示デバイス3の1画素を構成する、3
つの発光素子に一対一に対応する、サブピクセル精度の
輝度データS0(x,y)、S1(x,y)、S2
(x,y)を生成する。
7がこの輝度データS0(x,y)、S1(x,y)、
S2(x,y)を生成する要領は、自由に選択できる。
例えば、「従来の技術」の項で述べたように、計算すれ
ばよい。
度データ生成手段7からサブピクセル精度の輝度データ
S0(x,y)、S1(x,y)、S2(x,y)を入
力し、また、輝度・色度分離手段5から画素精度の色度
データr(x,y)、g(x,y)、b(x,y)(但
し、上述のように、サブピクセル精度と実質的に同じ)
を入力する。
(5)〜(7)により、この輝度データと色度データと
を合成し、カラー対応のサブピクセル精度の表示データ
R’(x,y)、G’(x,y)、B’(x,y)を得
て、サブピクセルカラー画像記憶手段9へ格納する。 R’(x,y)=r(x,y)×S0(x,y); (5) G’(x,y)=g(x,y)×S1(x,y); (6) B’(x,y)=b(x,y)×S2(x,y); (7)
が、表示品位を向上させるため、設けておくことが望ま
しい。本例では、ぼかし手段10は、サブピクセルカラ
ー画像記憶手段9に格納された合成後の色情報R’
(x,y)、G’(x,y)、B’(x,y)を入力
し、式(8)〜(10)により、ぼかし処理を施して、
処理後の色情報R#(x,y)、G#(x,y)、B#
(x,y)を、サブピクセルカラー画像記憶手段9に上
書きする。 R#(x,y)=α×R’(x−1,y)+β×R’(x,y)+γ×R’(x +1,y); (8) G#(x,y)=α×G’(x−1,y)+β×G’(x,y)+γ×G’(x +1,y); (9) B#(x,y)=α×B’(x−1,y)+β×B’(x,y)+γ×B’(x +1,y); (10)
α、β、γは、それぞれ色にじみを抑える係数であり、
本例では、α=0.2,β=0.6,γ=0.2とす
る。勿論、式(8)〜式(10)及び係数α、β、γの
各値は、一例にすぎず、種々変更することができる。
ぼかし処理を行う場合には、ぼかし手段10の処理後の
色情報R#(x,y)、G#(x,y)、B#(x,
y)を表示画像記憶手段11へ転写し、行わない場合に
は、処理後の色情報R’(x,y)、G’(x,y)、
B’(x,y)を表示画像記憶手段11へ転写する。
制御手段2は、表示画像記憶手段11のデータに基づい
て、表示デバイス3に表示を行わせる。
常、VRAMを除く、メモリの一定領域として、確保さ
れるが、処理上支障がなければ、省略してもよい。
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にカラー表示情報が入力され
る。
ラー表示情報を、カラー画像記憶手段4に格納し、輝度
・色度分離手段5はカラー画像記憶手段4の色情報を、
輝度データと色度データに分離する(ステップ2)。
ータ記憶手段6に格納され、色度データは輝度・色度合
成手段8へ渡される。そして、ステップ3にて、サブピ
クセル輝度データ生成手段7は輝度データ記憶手段6の
輝度データをサブピクセル精度に変換して、結果を輝度
・色度合成手段8へ渡す。
は、サブピクセル精度の輝度データと色度データとを、
輝度・色度合成手段8に渡し、輝度・色度合成手段8
は、上述したように、カラー合成処理を行う。
報がサブピクセルカラー画像記憶手段9に格納される。
そして、ステップ5にて、ぼかし手段10がぼかし処理
を行って、結果が、サブピクセルカラー画像記憶手段9
に格納される。なお、ステップ5は、省略しても差し支
えない。そして、サブピクセルカラー画像記憶手段9の
色情報が、表示画像記憶手段11に転写される(ステッ
プ6)。
は、表示画像記憶手段11の情報に基づいて、表示デバ
イス3に表示を行わせる。そして、表示終了でない限り
(ステップ9)、表示制御手段2は、ステップ1へ処理
を戻す。
なく、カラー表示(上述のように、グレースケール表示
を含む)である場合にも、サブピクセル表示により、文
字のつぶれなどを抑制し、見やすく鮮明に、表示を行え
る。
点が異なる。
式により、画素P(x,y)の輝度値Y(x,y)を得
る。この輝度値は、一般的なY−C分離のそれと同様で
ある。 Y(x,y)=0.299×R(x,y)+0.587×G(x,y)+0.1 14×B(x,y); (11)
り、画素P(x,y)の色度値として、Cb(x,
y)、Cr(x,y)を得て、これらの値を輝度・色度
合成手段8に出力する。 Cb(x,y)=−0.172×R(x,y)−0.339×G(x,y)+0 .511×B(x,y); (12) Cr(x,y)=0.511×R(x,y)−0.428×G(x,y)+0. 083×B(x,y); (13)
タ量で、実質的にサブピクセル精度の色度データを取り
扱える。
クセル輝度データ生成手段7に格納されたサブピクセル
精度の輝度データS0(x,y),S1(x,y),S
2(x,y)と、輝度・色度分離手段5から渡された色
度データCr(x,y)、Cb(x,y)とから、次式
により、カラー対応のサブピクセル精度の表示データ
R’(x,y)、G’(x,y)、B’(x,y)を得
て、サブピクセルカラー画像記憶手段9へ格納する。 R’(x,y)=S0(x,y)+1.371×Cr(x,y); (14) G’(x,y)=S1(x,y)−0.698×Cr(x,y)−0.336× Cb(x,y); (15) B’(x,y)=S2(x,y)+1.732×Cb(x,y); (16)
値は、一例にすぎず、種々変更することができる。な
お、第2例においても、ぼかし手段10によるぼかし処
理を行うのが望ましいが、省略することもできる。
ように、実施の形態1に対し、輝度・色度分離手段5と
輝度・色度合成手段8との間に、色度分配手段12を追
加して設けている。そして、その処理の流れにおいて、
図4に示すように、ステップ3とステップ4の間に、色
度分配処理(ステップ9)を追加している。なお、ステ
ップ3とステップ9の順序は、図示している順序でもよ
いし、ステップ9をステップ3に先立って行ってもよ
い。
色度分離手段5が分離した色度データCb(x,y)、
Cr(x,y)を入力し、次式により、色にじみを抑制
する処理を行い、分配後の色度値Cb’(x,y)、C
r’(x,y)を得て、結果を輝度・色度合成手段8へ
渡す。 Cb’(x,y)=α1×Cb(x−1,y)+β1×Cb(x,y)+γ1× Cb(x+1,y); (17) Cr’(x,y)=α2×Cr(x−1,y)+β2×Cr(x,y)+γ2× Cr(x+1,y); (18)
る、α1、β1、γ1、α2、β2、γ2は、それぞれ
色にじみを抑える係数である。ここで、サブピクセル精
度データ生成手段5で用いる、フィルタリング処理の係
数が、1/9,2/9,3/9,2/9,1/9の場
合、本例では、α1=4/18、β1=13/18、γ
1=1/18、α2=1/18、β2=13/18、γ
2=4/18とする。勿論、これらの式や係数の各値
は、一例にすぎず、種々変更することができる。
は、サブピクセル輝度データ生成手段7からサブピクセ
ル精度の輝度データS0(x,y),S1(x,y),
S2(x,y)を読み出し、色度分配手段12から色度
データCr’(x,y)、Cb’(x,y)を得て、次
式により、カラー対応のサブピクセル精度の表示データ
R$(x,y)、G$(x,y)、B$(x,y)を求
め、サブピクセルカラー画像記憶手段9に格納する。 R$(x,y)=S0(x,y)+1.371×Cr’(x,y); (19) G$(x,y)=S1(x,y)−0.698×Cr’(x,y)−0.336 ×Cb’(x,y); (20) B$(x,y)=S2(x,y)+1.732×Cb’(x,y); (21)
値は、一例にすぎず、種々変更することができる。
来不可能であった、サブピクセル精度のカラー表示を実
現できる。
的に、各発光素子に対応するサブピクセル精度の色度デ
ータを、得ることができる。
光素子に対応するサブピクセル精度の色度データを、R
GB値よりも少ないデータ量で保持できる。
れば、色にじみを目立たないようにして、高品位のカラ
ー・サブピクセル表示を実現できる。
ック図
ーチャート
ック図
ーチャート
図
Claims (10)
- 【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と、 画素精度の色情報を入力し、入力した色情報を、画素精
度の輝度データと画素精度の色度データとに分離する輝
度・色度分離手段と、 画素精度の輝度データを入力し、1画素を構成する3つ
の発光素子に一対一に対応する、サブピクセル精度の輝
度データを生成するサブピクセル輝度データ生成手段
と、 生成されたサブピクセル精度の輝度データと画素精度の
色度データとを合成してサブピクセル精度の色情報を出
力する輝度・色度合成手段と、 前記輝度・色度合成手段が出力する色情報を利用して、
前記表示デバイスの各発光素子を制御し、前記表示デバ
イスに表示を行わせる表示制御手段とを備えることを特
徴とする表示装置。 - 【請求項2】前記画素精度の色度データは、1画素を構
成する3つの発光素子に一対一に対応するRGB値であ
ることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 【請求項3】前記画素精度の色度データは、1画素を構
成する3つの発光素子に一対一に対応するRGB値と等
価な色差Cb、Cr値であることを特徴とする請求項1
記載の表示装置。 - 【請求項4】前記輝度・色度分離手段が分離した画素精
度の色度データを入力し、これに色にじみを抑制する処
理を施し、処理後の色度データを前記輝度・色度合成手
段へ出力する色度分配手段を有することを特徴とする請
求項1から3記載の表示装置。 - 【請求項5】前記輝度・色度分離手段が出力するサブピ
クセル精度の色情報に対し、色にじみを除去するぼかし
処理を施すぼかし手段を有し、前記表示制御手段は、ぼ
かし処理されたサブピクセル精度の色情報を用いること
を特徴とする請求項1から4記載の表示装置。 - 【請求項6】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、 画素精度の色情報を入力し、入力した色情報を、画素精
度の輝度データと画素精度の色度データとに分離するス
テップと、 画素精度の輝度データを入力し、1画素を構成する3つ
の発光素子に一対一に対応する、サブピクセル精度の輝
度データを生成するステップと、 生成されたサブピクセル精度の輝度データと画素精度の
色度データとを合成してサブピクセル精度の色情報を出
力するステップと、 サブピクセル精度の色情報を利用して、前記表示デバイ
スの各発光素子を制御し、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。 - 【請求項7】前記画素精度の色度データは、1画素を構
成する3つの発光素子に一対一に対応するRGB値であ
ることを特徴とする請求項6記載の表示方法。 - 【請求項8】前記画素精度の色度データは、1画素を構
成する3つの発光素子に一対一に対応するRGB値と等
価な色差Cb、Cr値であることを特徴とする請求項6
記載の表示方法。 - 【請求項9】分離された画素精度の色度データを入力
し、これに色にじみを抑制する処理を施し、処理後の色
度データと、生成されたサブピクセル精度の輝度データ
とを合成してサブピクセル精度の色情報を出力すること
を特徴とする請求項6から8記載の表示方法。 - 【請求項10】サブピクセル精度の色情報に対し、色に
じみを除去するぼかし処理を施し、ぼかし処理されたサ
ブピクセル精度の色情報を用いて、前記表示デバイスの
各発光素子を制御し、前記表示デバイスに表示を行わせ
ることを特徴とする請求項6から9記載の表示方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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