JP2008191319A - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び画像処理プログラムを記録した記録媒体、並びに画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４色表示における色再現を行いつつ、画像輪郭のジャギーを適切に低減可能な画像処理装置を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを出力する。具体的には、色変換手段は、３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する。また、変換手段は、第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と表示部におけるサブ画素の位置との関係に基づいて、第１の４色の画像データに対して補間処理を行うことにより、３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成する。これにより、開口率を低下させない画素構成を採用する場合に、４色表示における色再現を行いつつ、画像輪郭のジャギーを適切に低減することができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、画像データに対して処理を行う画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び画像処理プログラムを記録した記録媒体、並びに画像表示装置の技術分野に関する。

従来から、画像を表示する表示装置の表示特性などを向上させるために、種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、画像の輪郭におけるギザギザ（ジャギー）を低減することを目的として、ＲＧＢのサブピクセル（サブ画素）を用いて画像の輪郭を再現する技術が記載されている。特許文献２には、通常のＲＧＢにＷ（Ｗｈｉｔｅ）を追加した４原色表示装置の色再現方法が記載されている。

特開２００２−４０９８０号公報 特開２００３−２９５８１２号公報

しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、例えば４色を用いて表示を行う表示装置において、画像の輪郭におけるジャギーを適切に低減することが困難であった。特に、開口率を低下させない画素構成を採用しつつ、ジャギーを低減することが困難であった。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、４色表示における色再現を行いつつ、画像の輪郭におけるジャギーを適切に低減させることが可能な画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び画像処理プログラムを記録した記録媒体、並びに画像表示装置を提供することを課題の一つとする。

本発明の１つの観点では、４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを出力する画像処理装置は、３色の画像データを取得し、前記３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、当該３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する色変換手段と、前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との関係に基づいて、前記第１の４色の画像データに対して補間処理を行うことによって、前記３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成する変換手段と、前記第２の４色の画像データを前記表示部に出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。

上記の画像処理装置は、４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを表示データとして出力するために好適に利用される。具体的には、色変換手段は、取得した３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する。そして、変換手段は、第１の４色の画像データから、３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成するために、第１の４色の画像データに対して変換を行う。この場合、変換手段は、第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と表示部におけるサブ画素の位置（即ち、第２の４色の画像データにおけるサブ画素の位置）との関係に基づいて、第１の４色の画像データに対して補間処理を行う。このように３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データ生成することにより、通常に用いられる３色の画素レイアウトをそのまま用いることができ、設計効率を高めることが可能となる。また、上記のようにして生成された第２の４色の画像データを用いることにより、第１の４色の画像データを用いる場合と比較して、表示画素数が減少されるため、画素密度が低くなり開口率を高くすることが可能となる。したがって、上記の画像処理装置によれば、開口率を低下させない画素構成を採用する場合に、４色表示における色再現を行いつつ、画像輪郭におけるジャギーを適切に低減することができる。

上記の画像処理装置の一態様では、前記変換手段は、前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との間の距離によって規定された関数に基づいて、前記第１の４色の画像データにおける少なくとも１つ以上のサブ画素のデータを用いて前記補間処理を行うことによって、前記第２の４色の画像データにおける１つのサブ画素のデータを生成することができる。

上記の画像処理装置の他の一態様では、前記変換手段は、前記関数として１次関数を用いて前記補間処理を行う。この態様では、変換手段は、第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と表示部におけるサブ画素の位置との間の距離によって規定された１次関数に基づいて、第１の４色の画像データにおける少なくとも１つ以上のサブ画素のデータを用いて補間処理を行うことができる。なお、上記の場合、前記変換手段は、２個の補間係数を用いて前記補間処理を行うことができる。

上記の画像処理装置の他の一態様では、前記関数として３次関数を用いて前記補間処理を行う。この態様では、変換手段は、第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と表示部におけるサブ画素の位置との間の距離によって規定された３次関数に基づいて、第１の４色の画像データにおける少なくとも１つ以上のサブ画素のデータを用いて補間処理を行うことができる。このように３次関数を用いた補間処理は、例えば１次関数を用いた補間処理を行う場合よりも、補間処理により得られた画像に発生し得る「ぼやけ」を効果的に抑制することが可能となる。したがって、３次関数を用いた補間処理は、走査線方向の画素数が少ないデータに対して補間処理を行う場合に、「ぼやけ」を効果的に抑制して解像感を保つために有効な手段となる。なお、上記の場合には、前記変換手段は、４個の補間係数を用いて前記補間処理を行うことができる。

上記の画像処理装置において好適には、前記変換手段は、前記第１の４色の画像データにおける表示画素数を０．７５倍に縮小して前記第２の４色の画像データを生成する。

好適には、前記第１及び第２の４色の画像データは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅから構成される。

また、好適には、前記第１及び第２の４色の画像データは、Ｒｅｄ、Ｙｅｌｌｏｗ−Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｅｍｅｒａｌｄ−Ｇｒｅｅｎから構成される。

上記の画像処理装置において好適には、前記色変換手段は、３ＤＬＵＴ及び１ＤＬＵＴを用いて前記色変換を行うことができる。

なお、上記の画像処理装置は、画像データを表示する表示部を少なくとも備える画像表示装置に好適に適用することができる。

本発明の他の観点では、４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを出力する画像処理方法は、３色の画像データを取得し、前記３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、当該３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する色変換工程と、前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との関係に基づいて、前記第１の４色の画像データに対して補間処理を行うことによって、前記３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成する変換工程と、前記第２の４色の画像データを前記表示部に出力する出力工程と、を備える。

本発明の更に他の観点では、４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを出力するための画像処理プログラムは、コンピュータを、３色の画像データを取得し、前記３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、当該３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する色変換手段、前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との関係に基づいて、前記第１の４色の画像データに対して補間処理を行うことによって、前記３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成する変換手段、前記第２の４色の画像データを前記表示部に出力する出力手段、として機能させる。

上記した画像処理方法及び画像処理プログラムを実行することによっても、開口率を低下させない画素構成を採用する場合に、４色表示における色再現を行いつつ、画像輪郭におけるジャギーを適切に低減することができる。

なお、画像処理プログラムを記録した記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣカードなど、コンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。

（全体構成）
図１は、第１実施形態に係る画像表示装置１００の概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１００は、外部から画像データと制御コマンドを取得して画像データに対して画像処理を行う画像処理部１０と、画像処理部１０で画像処理された画像データを表示する表示部２０とを備える。

画像表示装置１００は、ｐ、ｑ、ｓ、ｔの４色を用いて画像を表示可能に構成されている（以下では、画像を表示する際に用いる基本となる色を「原色」とも呼ぶ。）。詳しくは、画像表示装置１００における表示部２０は、４原色ｐ、ｑ、ｓ、ｔに対応する４つのサブ画素（原色に対応する画素を示すものとする）を一組として構成される表示画素を用いて画像の表示を行う。１つの例としては、４原色ｐ、ｑ、ｓ、ｔとして、Ｒｅｄ、Ｙｅｌｌｏｗ−Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｅｍｅｒａｌｄ−Ｇｒｅｅｎを用いることができる。この場合には、色再現域を広げた鮮やかな表示装置を実現できる。他の例としては、４原色ｐ、ｑ、ｓ、ｔとして、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅを用いることができる。この場合には、表面輝度の高い明るい表示装置を実現できる。

画像処理部１０は、Ｉ／Ｆ制御回路１１と、画像処理回路１２と、ＶＲＡＭ（Video RAM）１３と、アドレス制御回路１４と、テーブル格納メモリ１５と、γ補正回路１６と、を備える。

Ｉ／Ｆ制御回路１１は、外部（例えばカメラなど）から画像データと制御コマンドを取得し、入力されるデータのタイミングを整えて、画像データｄ１を画像処理回路１２に供給する。画像処理回路１２は、取得した画像データｄ１に対して、後述する色変換処理及びサブ画素処理を行い、画像データｄ２を生成する。なお、画像処理回路１２は、本発明における画像処理装置に相当する。具体的には、画像処理回路１２は、色変換手段、変換手段、及び出力手段として機能する。

画像処理回路１２で画像処理された画像データｄ２は、ＶＲＡＭ１３に書き込まれる。ＶＲＡＭ１３に書き込まれた画像データｄ２は、アドレス制御回路１４からの制御信号ｄ２１に基づいて、γ補正回路１６によって画像データｄ３として読み出される。同時に、表示前データに対応するアドレス信号ｄ４が表示部２０内の走査線駆動回路２２に供給される。これにより、データ線駆動回路２１と走査線駆動回路２２とが同期して表示パネル２３を駆動することが可能となる。また、γ補正回路１６は、テーブル格納メモリ１５に記憶された補正データに基づいて、取得した画像データｄ３に対してγ補正を行う。そして、γ補正回路１６は、γ補正後の画像データｄ５を表示部２０内のデータ線駆動回路２１に供給する。

表示部２０は、データ線駆動回路２１と、走査線駆動回路２２と、表示パネル２３と、を備える。データ線駆動回路２１は、「Ｘ」本のデータ線に対してデータ線駆動信号Ｘ０〜ＸＸ−１を供給し、走査線駆動回路２２は、「Ｙ」本の走査線に対して走査線駆動信号Ｙ０〜ＹＹ−１を供給する。詳しくは、走査線駆動回路２２は、一定周期で横方向の画素列を選択し、データ線駆動回路２１は、走査線駆動回路２２において選択される画素列に対して各々に対応する駆動信号を供給する。この場合、データ線駆動回路２１と走査線駆動回路２２は、同期して表示パネル２３を駆動することとなる。表示パネル２３は、液晶（ＬＣＤ）などによって構成され、走査線及びデータ線に電圧を印加されることによって、表示すべき文字や映像などの画像を表示する。また、表示パネル２３は、前述した４原色ｐ、ｑ、ｓ、ｔを表示可能に構成されている。

なお、上記したＶＲＡＭ１３は、同じ表示データを繰り返し表示する際、低消費電力化に有効な手段であるが、低消費電力化に拘らなければ、ＶＲＡＭ１３を用いずに画像表示装置１００を構成することも可能である。その場合には、アドレス制御回路１４と走査線駆動回路２２とを直接接続すると共に、走査線駆動回路２２及びデータ線駆動回路２１を同期させて表示を行う。

図２は、画像処理回路１２の概略構成を示すブロック図である。画像処理回路１２は、色変換回路１２１及びサブ画素処理回路１２２を備える。色変換回路１２１は、３原色ＲＧＢにおける表示画素数を維持しつつ、３原色ＲＧＢから４原色ＰＱＳＴへ変換する処理（以下、「色変換処理」と呼ぶ。）を行う回路である。サブ画素処理回路１２２は、３原色の画像データとデータ総数が同一となるように、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔを生成する処理（以下、「サブ画素処理」と呼ぶ。）を行う回路である。なお、４原色ＰＱＳＴは第１の４色の画像データに相当し、４原色ｐｑｓｔは第２の４色の画像データに相当する。

図３は、上記の色変換回路１２１の概略構成を示すブロック図である。色変換回路１２１は、３原色ＲＧＢから４原色ＰＱＳＴへの色変換処理を行う回路であり、前段ガンマ変換部１２１ａ、３色→４色変換部１２１ｂ、及び後段ガンマ変換部１２１ｃを備える。

前段ガンマ変換部１２１ａは、前述したＩ／Ｆ制御回路１１から３原色ＲＧＢ（画像データｄ１に対応する）を取得し、３原色ＲＧＢのデータに対してガンマ変換（以下、「前段ガンマ変換」と呼ぶ。）を行うことによって３原色Ｒ’Ｇ’Ｂ’を生成する処理部である。具体的には、前段ガンマ変換部１２１ａは、入力された３原色ＲＧＢがデジタルカメラなどの入力装置においてガンマ変換が施されていることから、各々の色ごとに１ＤＬＵＴ（1-Dimentional Look-Up-Table）を用いて前段ガンマ変換を行う。図４に、１ＤＬＵＴ（以下、「前段１ＤＬＵＴ」と呼ぶ。）の一例を示す。図４では、横軸に入力される３原色ＲＧＢを示し、縦軸に前段ガンマ変換後の３原色Ｒ’Ｇ’Ｂ’を示す。なお、前段１ＤＬＵＴは、各色共通で用いる。

図３に戻って説明する。３色→４色変換部１２１ｂは、前段ガンマ変換部１２１ａから３原色Ｒ’Ｇ’Ｂ’を取得し、３原色Ｒ’Ｇ’Ｂ’を４原色Ｐ’Ｑ’Ｓ’Ｔ’に変換（以下、「３色→４色変換」と呼ぶ。）する処理部である。具体的には、３色→４色変換部１２１ｂは、３ＤＬＵＴ（3-Dimentional Look-Up-Table）を用いて３色→４色変換を行う。図５は、３色→４色変換を説明するための図である。図５に示すように、３ＤＬＵＴは、概念的に３次元の格子データとして表すことができる。この場合、格子の軸が入力に対応し、あらかじめ計算された変換データが格子上に格納されている。ここで、格子上の３色→４色変換後のデータをあらかじめ計算する際には、最小二乗法などを用いればよい。具体的には、３色→４色変換に際しては、入力３原色を囲む８セットの３色→４色変換後のデータが読み出される。更に、入力データの位置に応じて、８セットを使った補間演算が実行される。なお、３ＤＬＵＴを中心とした３色→４色変換は、格納する変換値を用途に応じて最適に計算することにより、色変換精度を向上させたり、所望の特性を柔軟に実現したりすることが可能となる。

図３に戻って説明する。後段ガンマ変換部１２１ｃは、３色→４色変換部１２１ｂから４原色Ｐ’Ｑ’Ｓ’Ｔ’を取得し、４原色Ｐ’Ｑ’Ｓ’Ｔ’に対してガンマ変換（以下、「後段ガンマ変換」と呼ぶ。）を行うことによって４原色ＰＱＳＴを生成する処理部である。このように後段ガンマ変換を行うのは、表示部２０では通常ガンマ設定が行われているからである。具体的には、後段ガンマ変換部１２１ｃは、４原色Ｐ’Ｑ’Ｓ’Ｔ’に対して、１ＤＬＵＴ（以下、「後段１ＤＬＵＴ」と呼ぶ。）を用いて後段ガンマ変換を行う。図６は、後段１ＤＬＵＴの一例を示す図である。図６では、横軸に入力される４原色Ｐ’Ｑ’Ｓ’Ｔ’を示し、縦軸に後段ガンマ変換後の４原色ＰＱＳＴを示す。なお、後段１ＤＬＵＴは、４原色ＰＱＳＴの各色ごとに存在する。

（サブ画素処理）
次に、画像処理回路１２内のサブ画素処理回路１２２が行うサブ画素処理について、具体的に説明する。第１実施形態では、入力された３原色ＲＧＢにおけるデータ総数と同一となる４原色ｐｑｓｔを生成するために、サブ画素処理回路１２２が、色変換回路１２１で色変換処理後の４原色ＰＱＳＴに対してサブ画素処理を行う。この場合、カラー単位として画素数が縮小されるが、カラー解像度の低下の発生が抑制されるようにサブ画素処理を行う。具体的には、サブ画素処理回路１２２は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置（即ち、表示部２０（表示パネル２３）における原色の位置）との関係に基づいて、４原色ＰＱＳＴに対して補間処理を行う。つまり、サブ画素処理回路１２２は、４原色ＰＱＳＴに対して補間処理を行うことによって、４原色ｐｑｓｔを生成する。

図７は、第１実施形態におけるサブ画素処理を説明するための画素配置を示す図である。図７（ａ）は３原色ＲＧＢにおける画素配置を示しており、図７（ｂ）は４原色ｐｑｓｔにおける画素配置を示している。

第１実施形態では、画像処理回路１２は、走査線１ラインあたり、３２０画素（３２０個の表示画素）の計９６０ドットからなる３原色ＲＧＢの画像データを取得し、２４０画素（２４０個の表示画素）の計９６０ドットからなる４原色ｐｑｓｔの画像データを出力する（なお、「ドット」はサブ画素に相当するものとする）。つまり、画像処理回路１２（具体的には、色変換回路１２１及びサブ画素処理回路１２２）は、入力された３原色ＲＧＢにおけるデータ総数（具体的には、９６０ドット）と同一となる４原色ｐｑｓｔを生成する。言い換えると、３原色ＲＧＢにおけるサブ画素の総数と同一のサブ画素の総数を有する４原色ｐｑｓｔを生成する。

図８は、第１実施形態において、色変換処理とサブ画素処理を行った場合のドット数の変化を具体的に示す図である。この場合、色変換回路１２１は、走査線１ラインあたり、３２０画素の計９６０ドットからなる３原色ＲＧＢの画像データを取得する。色変換回路１２１は、３２０画素の計９６０ドットからなる３原色ＲＧＢの画像データから、３２０画素の計１２８０ドットからなる４原色ＰＱＳＴの画像データを生成する。つまり、色変換回路１２１は、３原色ＲＧＢにおける表示画素数（３２０画素）を維持しつつ、３原色ＲＧＢから４原色ＰＱＳＴへ色変換処理する。

サブ画素処理回路１２２は、３２０画素の計１２８０ドットからなる４原色ＰＱＳＴの画像データを取得し、この４原色ＰＱＳＴの画像データから、２４０画素の計９６０ドットからなる４原色ｐｑｓｔの画像データを生成する。この場合、サブ画素処理回路１２２は、４原色として同じ画素配列へ配置する場合には色変換処理後の４原色ＰＱＳＴのデータをそのまま割り当てることができないため、カラー単位として３２０画素から２４０画素へ、倍率としては０．７５倍の縮小を行う（つまり、表示画素数を３２０画素から２４０画素へ、０．７５倍に縮小する）。このようにカラー単位として３２０画素から２４０画素へ０．７５倍の縮小を行うと、カラー単位での解像度が低下する傾向にある。したがって、サブ画素処理回路１２２は、カラー解像度の低下の発生が抑制されるようにサブ画素処理を行う。なお、上記のようにしてサブ画素処理回路１２２で生成された４原色ｐｑｓｔは、表示部２０に供給される。

ここで、第１実施形態において、４原色ｐｑｓｔとして２４０画素の計９６０ドットを配置する理由について説明する。図７に示すとおり、４原色ｐｑｓｔの２４０画素は、３原色ＲＧＢの３２０画素と、合計のドット数（データ総数）が９６０で同じである。このため、上記のように４原色ｐｑｓｔを配置することにより、通常に用いられる３原色の画素レイアウトをそのまま用いることができ、設計効率を高めることが可能となる。また、４原色ｐｑｓｔとして２４０画素を配置する場合には、４原色ｐｑｓｔとして３２０画素を配置する場合と比較すると、画素密度が低くなり開口率を高くすることが可能となる。このため、例えば４原色ｐｑｓｔとしてＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅを用いて表示を行った場合に、表面輝度の低下を抑制して、明るい表示部２０を実現することが可能となる。

次に、図９を参照して、サブ画素処理回路１２２が行うサブ画素処理について説明する。図９は、サブ画素処理の概要を示す図である。図９（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴ（具体的には、「Ｐ_０Ｑ_０Ｓ_０Ｔ_０」から「Ｐ_５Ｑ_５Ｓ_５Ｔ_５」）の画素配置を示す図であり、図９（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔ（具体的には、「ｐ_１ｑ_１ｓ_１ｔ_１」から「ｐ_３ｑ_３ｓ_３ｔ_３」）の画素配置を示す図である。なお、図９において、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素のデータを生成する際に参照する４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。

サブ画素処理回路１２２は、サブ画素処理を実行することによって、走査線１ラインあたり、３２０画素からなる４原色ＰＱＳＴの画像データから、２４０画素からなる４原色ｐｑｓｔの画像データを生成する。具体的には、サブ画素処理回路１２２は、局所的に見ると、ＰＱＳＴ４画素（４つの表示画素）からｐｑｓｔ３画素（３つの表示画素）を生成する処理を行う（なお、ＰＱＳＴ４画素の前後１画素を部分的に使用する）。つまり、表示画素数を０．７５倍にする処理を行う。この場合、サブ画素処理回路１２２は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置（即ち、表示部２０（表示パネル２３）における原色の位置）との関係に基づいて、４原色ＰＱＳＴに対して補間処理を行う。つまり、サブ画素処理回路１２２は、サブ画素処理として補間処理を実行する。

ここで、補間処理について具体的に説明する。サブ画素処理回路１２２は、ＰＱＳＴカラー画素の間隔を「１．０」として（つまり、４原色ＰＱＳＴにおける１つの表示画素のサイズを「１．０」として）、４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と、４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置との間で、距離に応じた重み付き平均演算を行うことによって補間処理を実行する。より詳しくは、１つ若しくは２つの４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素（具体的には、４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素と距離が近い、４原色ＰＱＳＴにおける１つ若しくは２つのサブ画素）のデータを参照することによって、４原色ｐｑｓｔにおける１つのサブ画素のデータを生成する。この場合、サブ画素処理回路１２２は、求めるべき４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の色に対応する４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素のデータに対して補間処理することによって、ｐｑｓｔのサブ画素のデータを生成する。つまり、ｐ画素のデータはＰ画素のデータより求め、ｑ画素のデータはＱ画素のデータより求める。一例を挙げて説明すると、４原色ｐｑｓｔにおける表示画素ｐ_１ｑ_１ｓ_１ｔ_１を構成するｐ_１のデータを生成する場合には、４原色ＰＱＳＴにおける２つの表示画素Ｐ_０Ｑ_０Ｓ_０Ｔ_０及びＰ_１Ｑ_１Ｓ_１Ｔ_１をそれぞれ構成するＰ_０のデータ及びＰ_１のデータを用いる。また、４原色ｐｑｓｔにおける表示画素ｐ_２ｑ_２ｓ_２ｔ_２を構成するｐ_２のデータを生成する場合には、４原色ＰＱＳＴにおける１つの表示画素Ｐ_２Ｑ_２Ｓ_２Ｔ_２を構成するＰ_２のデータのみを用いる。以上のように補間処理を実行することにより、生成されるデータに対してｐｑｓｔとしての位置の情報を反映することができ、画像輪郭におけるキザキザ（ジャギー）を適切に低減することが可能となる。

図１０は、上記した補間処理を行う際に用いる補間係数（言い換えると、重み付き平均演算を行う際に用いる重み）を示す図である。図１０は、横軸に４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置との間の距離を示し、縦軸に補間係数を示す。この場合、補間係数は、４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置との間の距離によって規定された１次関数により得られる。言い換えると、補間係数は、バイリニア補間（線形補間若しくは双一次内挿）により求められることとなる。第１実施形態では、上記した距離として「１／３」及び「−２／３」の２つの距離が得られるため、これらに対応するＣ_１及びＣ_２の２つの補間係数を用いる。なお、「Ｃ_１＝２／３」であり、「Ｃ_２＝１／３」である。

次に、図１１乃至図１４を参照して、ｐｑｓｔ画素を生成する際の演算を具体的に説明する。

図１１は、ｐ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図１１（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴ（具体的には、「Ｐ_０Ｑ_０Ｓ_０Ｔ_０」から「Ｐ_５Ｑ_５Ｓ_５Ｔ_５」）の画素配置を示し、図１１（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔ（具体的には、「ｐ_１ｑ_１ｓ_１ｔ_１」から「ｐ_３ｑ_３ｓ_３ｔ_３」）の画素配置を示す。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｐ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図１１（ｃ）は、ｐ画素（具体的には、ｐ_１、ｐ_２、ｐ_３）を生成するための演算式を示す。

この場合、ｐ_１、ｐ_２、ｐ_３の３つのサブ画素を生成するために、Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４の４つのサブ画素を参照する（ただし、ｐ_１を生成する際には、前のＰ₀も使用する）。例えば、ｐ_１を生成する場合には、Ｐ_０とＰ_１とを用いる。この場合、ｐ_１における位置とＰ_０における位置との間の距離は「−２／３」となり、ｐ_１における位置とＰ_１における位置との間の距離は「１／３」となる。図１０を参照して、これらの距離に対応する補間係数を求めると、「−２／３」の距離に対応する補間係数は「Ｃ_２＝１／３」となり、「１／３」の距離に対応する補間係数は「Ｃ_１＝２／３」となる。よって、Ｐ_０のデータに対しては補間係数として「Ｃ_２＝１／３」を用い、Ｐ_１のデータに対しては補間係数として「Ｃ_１＝２／３」を用いる。これより、ｐ_１を生成するための演算（重み付き平均演算）は、図１１（ｃ）の上段に示す式で表される。

同様にして、ｐ_２を生成するための演算式は、図１１（ｃ）の中段に示す式で表される。この場合、ｐ_２における位置とＰ_２における位置とが一致するため（即ち、距離が「０」となる）、Ｐ_２のデータをそのままｐ_２のデータとして用いる。また、ｐ_３を生成するための演算式は、図１１（ｃ）の下段に示す式で表される。この場合、Ｐ_３のデータに対して補間係数として「Ｃ_１＝２／３」を用い、Ｐ_４のデータに対して補間係数として「Ｃ_２＝２／３」を用いて、重み付き平均演算を行うことによってｐ_３を生成する。

図１２は、ｑ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図１２（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴの画素配置を示し、図１２（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔの画素配置を示している。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｑ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図１２（ｃ）は、ｑ画素（具体的には、ｑ_１、ｑ_２、ｑ_３）を生成するための演算式を示す。この場合にも、前述したｐ画素を生成する場合と同様の方法によって、ｑ画素が生成される。

図１３は、ｓ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図１３（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴの画素配置を示し、図１３（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔの画素配置を示している。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｓ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図１３（ｃ）は、ｓ画素（具体的には、ｓ_１、ｓ_２、ｓ_３）を生成するための演算式を示す。この場合にも、前述したｐ画素を生成する場合と同様の方法によって、ｓ画素が生成される。

図１４は、ｔ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図１４（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴの画素配置を示し、図１４（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔの画素配置を示している。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｔ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図１４（ｃ）は、ｔ画素（具体的には、ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３）を生成するための演算式を示す。この場合にも、前述したｐ画素を生成する場合と同様の方法によって、ｔ画素が生成される。

ここで、前述した第１実施形態に係るサブ画素処理と比較例に係る処理とを比較するために、図１５乃至図２０を参照して、比較例に係る処理について説明する。

図１５は、３原色表示において行うサブ画素処理（以下、「第１比較例に係る処理」と呼ぶ。）の概要を示す図である。図１５（ａ）は、入力された３原色ＲＧＢ（具体的には、「Ｒ_０Ｇ_０Ｂ_０」から「Ｒ_５Ｇ_５Ｂ_５」）の画素配置を示す図であり、図１５（ｂ）は、第１比較例に係る処理後の３原色ｒｇｂ（具体的には、「ｒ_１ｇ_１ｂ_１」から「ｒ_３ｇ_３ｂ_３」）の画素配置を示す図である。なお、図１５において、３原色ＲＧＢから３原色ｒｇｂに至る矢印は、３原色ｒｇｂにおけるサブ画素のデータを生成する際に参照する３原色ＲＧＢのサブ画素を示している。第１比較例に係る処理においては、３２０画素からなる３原色ＲＧＢの画像データから２４０画素からなる３原色ｒｇｂの画像データを生成する。また、第１比較例に係る処理は、局所的に見ると、ＲＧＢ４画素（４つの表示画素）からｒｇｂ３画素（３つの表示画素）を生成する処理となる。つまり、カラー単位として３２０画素から２４０画素へ０．７５倍の縮小を行うこととなる。

図１６は、第１比較例に係る処理を行う際に用いる補間係数を示す図である。図１６は、横軸に３原色ＲＧＢにおけるサブ画素の位置と３原色ｒｇｂにおけるサブ画素の位置との間の距離を示し、縦軸に補間係数を示す。この場合にも、補間係数は、３原色ＲＧＢにおけるサブ画素の位置と３原色ｒｇｂにおけるサブ画素の位置との間の距離によって規定された１次関数より得る。具体的には、上記した距離として９つの距離が得られるため、第１比較例に係る処理では、これらの距離に対応するＤ_１〜Ｄ_９の９つの補間係数を用いる。

図１７は、第１比較例に係る処理を行う場合に、ｒ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図１７（ａ）は、入力された３原色ＲＧＢの画素配置を示す図であり、図１７（ｂ）は、第１比較例に係る処理後の３原色ｒｇｂの画素配置を示す図である。なお、３原色ＲＧＢから３原色ｒｇｂに至る矢印は、ｒ画素を生成する際に用いる３原色ＲＧＢのサブ画素を示している。また、図１７（ｃ）は、ｒ画素（具体的には、ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３）を生成するための演算式を示す。図１７（ｃ）に示すように、第１比較例に係る処理においても、距離により求まる補間係数を用いて重み付き平均演算を行うことにより、ｒ画素におけるデータを生成する。

図１８及び図１９に、第１比較例に係る処理を行う場合に、ｇ画素のデータ及びｂ画素のデータを生成するための演算方法をそれぞれ示す。なお、ｇ画素のデータ及びｂ画素のデータは、上記の図１７に示した方法と同様の方法によって生成されるため、ここでは、その説明を省略する。

ここで、第１実施形態に係るサブ画素処理と第１比較例に係る処理とを比較すると、第１実施形態に係るサブ画素処理ではＣ_１及びＣ_２の２個の補間係数だけ使用したのに対して（図１０参照）、第１比較例に係る処理では９個の補間係数をそれぞれ別々の位置で使用する。つまり、同じ比率（０．７５倍）で縮小してサブ画素処理を適用する際であっても、第１実施形態に係るサブ画素処理と第１比較例に係る処理とでは別々の演算を行うことになる。即ち、第１実施形態に係るサブ画素処理は、第１比較例に係る処理を拡張したものではないと言える。

次に、図２０を参照して、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔを計算する際に、ｐｑｓｔの中心（即ちｑ画素とｓ画素の間）としてｐｑｓｔの位置を設定して、重み付き平均演算を行う処理（以下、「第２比較例に係る処理」と呼ぶ。）について説明する。図２０（ａ）は、４原色ＰＱＳＴの画素配置（具体的には、「Ｐ_０Ｑ_０Ｓ_０Ｔ_０」から「Ｐ_５Ｑ_５Ｓ_５Ｔ_５」）を示す図であり、図２０（ｂ）は、第２比較例に係る処理後の４原色ｐｑｓｔの画素配置（具体的には、「ｐ_１ｑ_１ｓ_１ｔ_１」から「ｐ_３ｑ_３ｓ_３ｔ_３」）を示す図である。この場合にも、カラー単位として３２０画素から２４０画素へ０．７５倍の縮小を行う。また、図２０において、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素のデータを生成する際に参照する４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。更に、図２０（ｃ）は、第２比較例に係る処理において、ｐ画素（具体的には、ｐ_１、ｐ_２、ｐ_３）を生成するための演算式を示す。具体的には、第２比較例に係る処理では、重み付き平均演算に用いる係数として、図１６に示したＤ_３、Ｄ_４、Ｄ_９の３つを用いて重み付き平均演算を行う。なお、第２比較例に係る処理ではｐｑｓｔの中心としてｐｑｓｔの位置を設定して重み付き平均演算を行うので、ｐｑｓｔをそれぞれ生成するための演算式が同一となるため、図２０に画素ｐの計算を代表して示し、画素ｑ、ｓ、ｔを生成する方法については図示を省略する。

ここで、第１実施形態に係るサブ画素処理と第２比較例に係る処理とを比較すると、両方の処理とも４原色として０．７５倍の縮小を行うが、第２比較例に係る処理では、ｐｑｓｔの中心としてｐｑｓｔの位置を設定して重み付き平均演算を行うため、サブ画素の位置を考慮していないと言える。これに対して、第１実施形態に係るサブ画素処理では、生成するｐｑｓｔの位置に基づいて補間処理（重み付き平均演算）を行うため、生成されるデータに対してｐｑｓｔとしての位置の情報が反映される。つまり、第１実施形態に係るサブ画素処理は、第２比較例に係る処理を単純に拡張したものではないと言える。以上より、第１実施形態に係るサブ画素処理によれば、カラー単位で３２０画素から２４０画素へ０．７５倍の縮小を行う場合に、ｐｑｓｔの細かい位置情報を反映することができ、画像輪郭におけるキザキザ（ジャギー）を適切に低減することが可能となる。逆に、第２比較例に係る処理を行った場合には、画像輪郭におけるジャギーを適切に低減することは困難であると言える。

以上説明したように、第１実施形態に係るサブ画素処理によれば、開口率を低下させない画素構成を採用する場合に、４原色表示における色再現を行いつつ、画像輪郭におけるジャギーを適切に低減することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、画像処理回路において、３原色ＲＧＢとして１６０画素の計４８０ドットから、４原色ｐｑｓｔとして１２０画素の計４８０ドットへ変換する点で、前述した第１実施形態とは異なる。この場合には、カラー単位で１６０画素から１２０画素へ０．７５倍の縮小を行うこととなる（言い換えると、表示画素数を１６０画素から１２０画素へ、０．７５倍に縮小することとなる）。このような縮小を行う際に、第２実施形態においても、サブ画素処理を実行する。しかし、前述した第１実施形態では、サブ画素処理において１次関数を用いて補間処理（バイリニア補間）を行っていたのに対して、第２実施形態では、サブ画素処理において３次関数を用いて補間処理（バイキュービック補間）を行う点で異なる。

図２１は、第２実施形態に係るサブ画素処理を説明するための画素配置を示す図である。図２１（ａ）は３原色ＲＧＢにおける画素配置を示しており、図２１（ｂ）は４原色ｐｑｓｔにおける画素配置を示している。第２実施形態では、走査線１ラインあたり、１６０画素（１６０個の表示画素）の計４８０ドットからなる３原色ＲＧＢの画像データから、１２０画素（１２０個の表示画素）の計４８０ドットからなる４原色ｐｑｓｔの画像データを生成する。つまり、入力された３原色ＲＧＢにおけるデータ総数（具体的には、４８０ドット）と同一となる４原色ｐｑｓｔを生成する。

図２２は、第２実施形態において、色変換処理とサブ画素処理を行った場合のドット数の変化を具体的に示す図である。第２実施形態では、画像処理回路１２ａにおける色変換回路１２ａ１が色変換処理を実行し、画像処理回路１２ａにおけるサブ画素処理回路１２ａ２がサブ画素処理を実行する。なお、画像処理回路１２ａは、前述した画像処理回路１２の代わりに画像表示装置１００内に適用することができる（図１参照）。

第２実施形態では、色変換回路１２ａ１は、走査線１ラインあたり、１６０画素の計４８０ドットからなる３原色ＲＧＢの画像データを取得する。例えば、色変換回路１２ａ１は、３２０画素の計９６０ドットからなる３原色ＲＧＢの画像データを半分に削減する処理などが行われた後の画像データを取得する。色変換回路１２ａ１は、１６０画素の計４８０ドットからなる３原色ＲＧＢの画像データから、１６０画素の計６４０ドットからなる４原色ＰＱＳＴの画像データを生成する。つまり、色変換回路１２ａ１は、３原色ＲＧＢにおける表示画素数（１６０画素）を維持しつつ、３原色ＲＧＢから４原色ＰＱＳＴへ変換する。

サブ画素処理回路１２ａ２は、１６０画素の計６４０ドットからなる４原色ＰＱＳＴの画像データを取得し、この４原色ＰＱＳＴの画像データから、１２０画素の計４８０ドットからなる４原色ｐｑｓｔの画像データを生成する。この場合、サブ画素処理回路１２ａ２は、４原色として同じ画素配列へ配置する場合には色変換処理後の４原色ＰＱＳＴのデータをそのまま割り当てることができないため、カラー単位として１６０画素から１２０画素へ、倍率としては０．７５倍の縮小を行う（つまり、表示画素数を１６０画素から１２０画素へ、０．７５倍に縮小する）。このようにカラー単位として１６０画素から１２０画素へ０．７５倍の縮小を行うと、カラー単位での解像度が低下する傾向にある。したがって、サブ画素処理回路１２ａ２は、カラー解像度の低下の発生が抑制されるようにサブ画素処理を行う。つまり、サブ画素処理回路１２ａ２は、前述したような補間処理を行う。なお、上記のようにしてサブ画素処理回路１２ａ２で生成された４原色ｐｑｓｔは、表示部２０に供給される。

ここで、第２実施形態において、４原色ｐｑｓｔとして１２０画素の計４８０ドットを配置する理由について説明する。図２１に示すとおり、４原色ｐｑｓｔの１２０画素は、３原色ＲＧＢの１６０画素と、合計のドット数（データ総数）が４８０で同じである。このため、上記のように４原色ｐｑｓｔを配置することにより、通常に用いられる３原色の画素レイアウトをそのまま用いることができ、設計効率を高めることが可能となる。また、４原色ｐｑｓｔとして１２０画素を配置する場合には、４原色ｐｑｓｔとして１６０画素を配置する場合と比較すると、画素密度が低くなり開口率を高くすることが可能となる。このため、例えば４原色ｐｑｓｔとしてＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅを用いて表示を行った場合に、表面輝度の低下を抑制して、明るい表示部２０を実現することが可能となる。

次に、図２３を参照して、サブ画素処理回路１２ａ２が行うサブ画素処理について説明する。図２３は、サブ画素処理の概要を示す図である。図２３（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴ（具体的には、「Ｐ_−１Ｑ_−１Ｓ_−１Ｔ_−１」から「Ｐ_６Ｑ_６Ｓ_６Ｔ_６」）の画素配置を示す図であり、図２３（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔ（具体的には、「ｐ_１ｑ_１ｓ_１ｔ_１」から「ｐ_３ｑ_３ｓ_３ｔ_３」）の画素配置を示す図である。なお、図２３において、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素のデータを生成する際に参照する４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。

サブ画素処理回路１２ａ２は、走査線１ラインあたり、１６０画素からなる４原色ＰＱＳＴの画像データから、１２０画素からなる４原色ｐｑｓｔの画像データを生成する。具体的には、サブ画素処理回路１２ａ２は、局所的に見ると、ＰＱＳＴ４画素（４つの表示画素）からｐｑｓｔ３画素（３つの表示画素）を生成する処理を行う（なお、ＰＱＳＴ４画素の前後２画素を部分的に使用する）。この場合、サブ画素処理回路１２ａ２は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置（即ち、表示部２０（表示パネル２３）における原色の位置）との関係に基づいて、４原色ＰＱＳＴに対して補間処理を行う。

詳しくは、サブ画素処理回路１２ａ２は、ＰＱＳＴカラー画素の間隔を「１．０」として（つまり、４原色ＰＱＳＴにおける１つの表示画素のサイズを「１．０」として）、４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と、４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置との間で、距離に応じた重み付き平均演算を行うことによって補間処理を実行する。より詳しくは、１つ若しくは４つの４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素（具体的には、４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素と距離が近い、４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素）のデータを参照することにより、４原色ｐｑｓｔにおける１つのサブ画素のデータを生成する。この場合、サブ画素処理回路１２ａ２は、求めるべき４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の色に対応する４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素のデータに対して補間処理することによって、ｐｑｓｔのサブ画素のデータを生成する。つまり、ｐ画素のデータはＰ画素のデータより求め、ｑ画素のデータはＱ画素のデータより求める。一例を挙げて説明すると、４原色ｐｑｓｔにおける表示画素ｐ_１ｑ_１ｓ_１ｔ_１を構成するｐ_１のデータを生成する場合、４原色ＰＱＳＴにおける４つの表示画素Ｐ_−１Ｑ_−１Ｓ_−１Ｔ_−１〜Ｐ_２Ｑ_２Ｓ_２Ｔ_２を構成するＰ_−１〜Ｐ_２の４つのデータを用いる。また、４原色ｐｑｓｔにおける表示画素ｐ_２ｑ_２ｓ_２ｔ_２を構成するｐ_２のデータを生成する場合には、４原色ＰＱＳＴにおける１つの表示画素Ｐ_２Ｑ_２Ｓ_２Ｔ_２を構成するＰ_２のデータのみを用いる。

図２４は、上記した補間処理を行う際に用いる補間係数（言い換えると、重み付き平均演算を行う際に用いる重み）を示す図である。図２４は、横軸に４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置との間の距離を示し、縦軸に補間係数を示す。この場合、補間係数は、４原色ＰＱＳＴにおけるサブ画素の位置と４原色ｐｑｓｔにおけるサブ画素の位置との間の距離によって規定された３次関数により得られる。言い換えると、補間係数は、バイキュービック補間（三次たたみ込み内挿）によって求められることとなる。第２実施形態では、上記した距離として「１／３」、「−２／３」、「４／３」、及び「−５／３」の４つの距離が得られるため、これらに対応するＥ_１、Ｅ_２、Ｅ_３、及びＥ_４の４つの補間係数を用いる。なお、Ｅ_１〜Ｅ_４は、以下の式（１）に従って求められる。

上記のように３次関数を用いた補間処理（バイキュービック補間）を行うことにより、前述した第１実施形態で示したような１次関数を用いた補間処理（バイリニア補間）を行う場合よりも、補間処理により得られた画像に発生し得る「ぼやけ」を抑制することができる。つまり、第２実施形態では、第１実施形態と比較して走査線方向の画素数が少なく解像感が低下する傾向にあるため、解像感を保つために、上記した「ぼやけ」を効果的に抑制可能なバイキュービック補間を行う。

次に、図２５乃至図２８を参照して、ｐｑｓｔ画素を生成する際の演算を具体的に説明する。

図２５は、ｐ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図２５（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴ（具体的には、「Ｐ_０Ｑ_０Ｓ_０Ｔ_０」から「Ｐ_５Ｑ_５Ｓ_５Ｔ_５」）の画素配置を示し、図２５（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔ（具体的には、「ｐ_１ｑ_１ｓ_１ｔ_１」から「ｐ_３ｑ_３ｓ_３ｔ_３」）の画素配置を示す。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｐ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図２５（ｃ）は、ｐ画素（具体的には、ｐ_１、ｐ_２、ｐ_３）を生成するための演算式を示す。

第２実施形態では、ｐ_１、ｐ_２、ｐ_３の３つのサブ画素を生成するために、Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４、Ｐ_５、Ｐ_６の６つのサブ画素を参照する（ただし、ｐ_１を生成する際には、前のＰ_−１も使用する）。例えば、ｐ_１を生成する場合には、Ｐ_−１、Ｐ_０、Ｐ_１、及びＰ_２を用いる。この場合、ｐ_１における位置とＰ_−１における位置との間の距離は「−５／３」となり、ｐ_１における位置とＰ_０における位置との間の距離は「−２／３」となり、ｐ_１における位置とＰ_１における位置との間の距離は「１／３」となり、ｐ_１における位置とＰ_２における位置との間の距離は「４／３」となる。図２４を参照して、これらの距離に対応する補間係数を求めると、「−５／３」の距離に対応する補間係数はＥ_４となり、「−２／３」の距離に対応する補間係数はＥ_２となり、「１／３」の距離に対応する補間係数はＥ_１となり、「４／３」の距離に対応する補間係数はＥ_３となる。よって、Ｐ_−１のデータに対しては補間係数としてＥ_４を用い、Ｐ_０のデータに対しては補間係数としてＥ_２を用い、Ｐ_１のデータに対しては補間係数としてＥ_１を用い、Ｐ_２のデータに対しては補間係数としてＥ_３を用いる。これより、ｐ_１を生成するための演算（重み付き平均演算）は、図２５（ｃ）の上段に示す演算式で表される。なお、第１実施形態では２回の乗算と１回の加算によってｐ_１におけるデータを求めたのに対して（図１１（ｃ）参照）、第２実施形態では４回の乗算と３回の加算によってｐ_１におけるデータを求める。つまり、第２実施形態では、第１実施形態よりも、サブ画素処理において補間処理を行う際の参照画素を増やしている。

同様にして、ｐ_２を生成するための演算式は、図２５（ｃ）の中段に示す式で表される。この場合、ｐ_２における位置とＰ_２における位置とが一致するため（即ち、距離が「０」となる）、Ｐ_２のデータをそのままｐ_２のデータとして用いる。また、ｐ_３を生成するための演算式は、図２５（ｃ）の下段に示す式で表される。この場合、Ｐ_２のデータに対して補間係数としてＥ_３を用い、Ｐ_３のデータに対して補間係数としてＥ_１を用い、Ｐ_４のデータに対して補間係数としてＥ_２を用い、Ｐ_５のデータに対して補間係数としてＥ_４を用いて、重み付き平均演算を行うことによってｐ_３を生成する。

図２６は、ｑ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図２６（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴの画素配置を示し、図２６（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔの画素配置を示している。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｑ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図２６（ｃ）は、ｑ画素（具体的には、ｑ_１、ｑ_２、ｑ_３）を生成するための演算式を示す。この場合にも、前述したｐ画素を生成する場合と同様の方法によって、ｑ画素が生成される。

図２７は、ｓ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図２７（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴの画素配置を示し、図２７（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔの画素配置を示している。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｓ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図２７（ｃ）は、ｓ画素（具体的には、ｓ_１、ｓ_２、ｓ_３）を生成するための演算式を示す。この場合にも、前述したｐ画素を生成する場合と同様の方法によって、ｓ画素が生成される。

図２８は、ｔ画素のデータを生成するための演算方法を示す図である。図２８（ａ）は、色変換処理後の４原色ＰＱＳＴの画素配置を示し、図２８（ｂ）は、サブ画素処理後の４原色ｐｑｓｔの画素配置を示している。なお、４原色ＰＱＳＴから４原色ｐｑｓｔに至る矢印は、ｔ画素を生成する際に用いる４原色ＰＱＳＴのサブ画素を示している。また、図２８（ｃ）は、ｔ画素（具体的には、ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３）を生成するための演算式を示す。この場合にも、前述したｐ画素を生成する場合と同様の方法によって、ｔ画素が生成される。

以上説明したように、第２実施形態に係るサブ画素処理によっても、開口率を低下させない画素構成を採用する場合に、４原色表示における色再現を行いつつ、画像輪郭におけるジャギーを適切に低減することができる。また、第２実施形態によれば、走査線方向の画素数が少ないケースとして１６０画素から１２０画素へ０．７５倍の縮小を行う場合でも、バイキュービック補間によってｐｑｓｔの細かい位置情報を反映して、画像輪郭におけるジャギーを適切に低減することができる。更に、第２実施形態では、サブ画素処理においてバイキュービック補間を行う際に、参照画素を増やすと共に補間係数を適切に設計しているため、表示画像に生じ得る「ぼやけ」を効果的に抑制することができる。

［変形例］
上記した実施形態では、画像処理回路１２、１２ａへの入力がカラー３２０画素（ＲＧＢで９６０ドット）及びカラー１６０画素（ＲＧＢで４８０ドット）の場合を示したが、本発明は、これ以外の画素数に対しても適用可能である。なお、色変換処理後にサブ画素処理を行う際の縮小率については、３色の画素配列をそのまま用いる観点から０．７５倍となる。

また、本発明は、表示画素をストライプ配列した表示部、及び表示画素をデルタ配列した表示部の両方に対して適用することができる。なお、ストライプ配列とは、表示パネルにおける縦方向に同一色が連なるように表示画素を直線上に配置した配列をいう。また、デルタ配列とは、表示パネルにおける縦方向において上下に隣接する表示画素同士が表示画素単位で半ピッチずれるように（即ち、２つのサブ画素分だけずれるように）、表示画素を配置した配列をいう。つまり、表示パネルにおける偶数ラインの画素配列と奇数ラインの画素配列とが表示画素単位で半ピッチずれた配列をいう。

また、上記した実施形態では、４原色をＰＱＳＴ、ｐｑｓｔとして一般化したが、ＰＱＳＴ、ｐｑｓｔとしては、例えばＲｅｄ、Ｙｅｌｌｏｗ−Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｅｍｅｒａｌｄ−Ｇｒｅｅｎや、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅなどを用いることができる。更に他の例では、ＰＱＳＴ、ｐｑｓｔとして、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｙｅｌｌｏｗを用いることができる。なお、補間処理における演算においては、サブ画素の並び順については特に問わない。例えば、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅの並び順を種々に変えても、基本的には、補間処理に用いる補間係数（重み付き演算のパターン）は変わらない。

更に、上記では、液晶（ＬＣＤ）を用いて表示部２０を構成する例を示したが、多原色表示を行う表示部に、ＬＣＤ以外の任意の表示デバイスを用いることも可能である。例えば、有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、ブラウン管表示装置（ＣＲＴ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）などの平面表示を行う表示部を用いることができる。また、ＬＣＤを用いる場合には、透過型、反射型、及び半透過反射型に対して適用可能である。更に、液晶（ＬＣＤ）を用いて表示部２０を構成する場合に、カラーフィルタやバックライトの構成は問わない。例えば、バックライトとして、Ｂｌｕｅ ＬＥＤ＋蛍光体の白色バックライトや、ＲＧＢ３色ＬＥＤバックライトなどを適用することができる。

更に、上記した変換において行う演算は、基本的には回路で行うことを想定しているが、ソフトウェア処理によって演算を行っても良い。例えば、画像処理回路１２、１２ａが有する機能は、ＣＰＵ（コンピュータ）に実行させる画像処理プログラムにより実現することができる。なお、画像処理プログラムは、予めハードディスクやＲＯＭに格納されていることとしてもよいし、またはＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータが読み取り可能な記録媒体によって外部から供給され、ＣＤ−ＲＯＭドライブが読み取った画像処理プログラムをハードディスクに格納するものとしてもよい。

第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。 画像処理回路の概略構成を示すブロック図である。 色変換回路の概略構成を示すブロック図である。 前段１ＤＬＵＴの一例を示す図である。 ３色→４色変換を説明するための図である。 後段１ＤＬＵＴの一例を示す図である。 第１実施形態におけるサブ画素処理を説明するための画素配置を示す図である。 第１実施形態において、色変換処理とサブ画素処理を行った場合のドット数の変化を示す図である。 第１実施形態におけるサブ画素処理の概要を示す図である。 第１実施形態で用いる補間係数を示す図である。 第１実施形態において、ｐ画素を生成するための方法を示す図である。 第１実施形態において、ｑ画素を生成するための方法を示す図である。 第１実施形態において、ｓ画素を生成するための方法を示す図である。 第１実施形態において、ｔ画素を生成するための方法を示す図である。 第１比較例に係る処理を行う際に用いる補間係数を示す図である。 第１比較例に係る処理の概要を示す図である。 第１比較例に係る処理を行う場合に、ｒ画素を生成するための方法を示す図である。 第１比較例に係る処理を行う場合に、ｇ画素を生成するための方法を示す図である。 第１比較例に係る処理を行う場合に、ｂ画素を生成するための方法を示す図である。 第２比較例に係る処理を説明するための図である。 第２実施形態に係るサブ画素処理を説明するための画素配置を示す図である。 第２実施形態において、色変換処理とサブ画素処理を行った場合のドット数の変化を具体的に示す図である。 第２実施形態におけるサブ画素処理の概要を示す図である。 第２実施形態で用いる補間係数を示す図である。 第２実施形態において、ｐ画素を生成するための方法を示す図である。 第２実施形態において、ｑ画素を生成するための方法を示す図である。 第２実施形態において、ｓ画素を生成するための方法を示す図である。 第２実施形態において、ｔ画素を生成するための方法を示す図である。

符号の説明

１０ 画像処理部、 １１ Ｉ／Ｆ制御回路、 １２、１２ａ 画像処理回路、 １３ ＶＲＡＭ、 １４ アドレス制御回路、 １５ テーブル格納メモリ、 １６ γ補正回路、 ２０ 表示部、 ２１ データ線駆動回路、 ２２ 走査線駆動回路、 ２３ 表示パネル、 １００ 画像表示装置、 １２１、１２ａ１ 色変換回路、 １２２、１２ａ２ サブ画素処理回路、 １２１ａ 前段ガンマ変換部、 １２１ｂ ３色→４色変換部、 １２１ｃ 後段ガンマ変換部

Claims (14)

1. ４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを出力する画像処理装置において、
   ３色の画像データを取得し、前記３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、当該３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する色変換手段と、
   前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との関係に基づいて、前記第１の４色の画像データに対して補間処理を行うことによって、前記３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成する変換手段と、
   前記第２の４色の画像データを前記表示部に出力する出力手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記変換手段は、前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との間の距離によって規定された関数に基づいて、前記第１の４色の画像データにおける少なくとも１つ以上のサブ画素のデータを用いて前記補間処理を行うことによって、前記第２の４色の画像データにおける１つのサブ画素のデータを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記変換手段は、前記関数として１次関数を用いて前記補間処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記変換手段は、２個の補間係数を用いて前記補間処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記変換手段は、前記関数として３次関数を用いて前記補間処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
6. 前記変換手段は、４個の補間係数を用いて前記補間処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記変換手段は、前記第１の４色の画像データにおける表示画素数を０．７５倍に縮小して前記第２の４色の画像データを生成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
8. 前記第１及び第２の４色の画像データは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅから構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
9. 前記第１及び第２の４色の画像データは、Ｒｅｄ、Ｙｅｌｌｏｗ−Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｅｍｅｒａｌｄ−Ｇｒｅｅｎから構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
10. 前記色変換手段は、３ＤＬＵＴ及び１ＤＬＵＴを用いて前記色変換を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置によって処理された画像データを表示する表示部と、を少なくとも備えることを特徴とする画像表示装置。
12. ４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを出力する画像処理方法において、
    ３色の画像データを取得し、前記３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、当該３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する色変換工程と、
    前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との関係に基づいて、前記第１の４色の画像データに対して補間処理を行うことによって、前記３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成する変換工程と、
    前記第２の４色の画像データを前記表示部に出力する出力工程と、を備えることを特徴とする画像処理方法。
13. ４つのサブ画素からなる表示画素を用いて表示を行う表示部に対して、４色の画像データを出力するための画像処理プログラムにおいて、
    コンピュータを、
    ３色の画像データを取得し、前記３色の画像データにおける表示画素数を維持しつつ、当該３色の画像データを第１の４色の画像データに色変換する色変換手段、
    前記第１の４色の画像データにおけるサブ画素の位置と前記表示部におけるサブ画素の位置との関係に基づいて、前記第１の４色の画像データに対して補間処理を行うことによって、前記３色の画像データとデータ総数が同一となる第２の４色の画像データを生成する変換手段、
    前記第２の４色の画像データを前記表示部に出力する出力手段、として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
14. 請求項１３に記載の画像処理プログラムを記録した、コンピュータ読取り可能な記録媒体。

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