JP2013187846A - 画像データの階調変換を行う装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ハーフトーン化された画像の書き換えにおいて、書き換えを要する画素の数を低減させる。
【解決手段】画像処理部はこれから表示されるべき画像を示すａ階調の変換前画像データを取得する。画像処理部は変換前画像データをブルーノイズマスクディザ法に従いハーフトーン化する処理を行い、ｂ階調（ａ＞ｂ）の第１の変換後画像データを生成する。続いて、画像処理部は第１の変換後画像データに含まれる画素データにより示される階調値に応じて、当該階調値が変換後にも維持される確率が高まる方向に誤差拡散閾値を調整した後、調整後の誤差拡散閾値を用いて従来の誤差拡散法と同様の処理を行う。その結果、現在表示されている画像から再描画を要する画素数の少ない画像を示す変換後画像データが生成される。
【選択図】図７Ａ

Description

本発明は、所定数の階調の濃度を示す画素の集まりにより画像を示す画像データを、異なる数の階調の画像データに変換する技術に関する。

階調数の多い画像データ（例えば１６階調の画像データ）を階調数の少ない画像データ（例えば２階調の画像データ）に変換する技術（ハーフトーン技術）がある。ハーフトーン技術によれば、大きさや密度の異なる網点を配置することにより、２階調でも人間の目には中間調で表現されている画像に錯覚される画像データが生成される。

ハーフトーン技術によれば、２階調や４階調などの少ない階調数の表示能力しか持たない表示装置において、中間調を多く含む写真などの画像を比較的美しく表示することが可能となる。また、ハーフトーン技術によれば、階調数が低減されることにより、変換前の画像データに従った画面の書き換えを行う場合と比較し、表示装置における画面の書き換えに要する時間が短縮される。

ハーフトーン技術を利用した画像表示方法を記載した文献として、例えば特許文献１がある。特許文献１に記載の技術においては、以前の画像データ生成に利用されたハーフトーン処理後の画像データを次の画像データ生成に利用することにより、双安定性ディスプレイにおけるゴースト等の低減が図られる。

特表２０１０−５１５９２６号公報

２階調や４階調などの少ない階調数の表示能力しか持たない表示装置の例として、例えば電気泳動方式の表示装置がある。

電気泳動方式の表示装置は、例えば正に帯電された黒色の電気泳動粒子と負に帯電された白色の電気泳動粒子とを内包する２次元平面上に配置された多数のマイクロカプセルと、それらのマイクロカプセルを挟むように配置された多数の電極対とを備えている。それらの電極対の各々に対し、画像データに含まれる画素データの各々により示される階調値に応じた電圧を印加すると、黒色もしくは白色の電気泳動粒子のいずれかが一方の電極側にクーロン力により引き寄せられる。その結果、画像データにより示される画像の表示が実現される。

電気泳動方式の表示装置により表示される画像においては、例えば液晶ディスプレイにより表示される画像と比較し、画像を構成する個々の画素の白黒が明瞭に区別される。そのような特性を持つ表示装置においては、一般的に誤差拡散法やブルーノイズマスクディザ法などのブルーノイズ特性を有したドット分散型のハーフトーン技術により生成された画像データを用いると高画質な画像が表示可能となる。

十分に最適化された誤差拡散法とブルーノイズマスクディザ法とを比較すると、一般的には誤差拡散法によって生成された画像データに従って表示される画像の方が高画質である。特に、白い背景に低濃度で描かれた文字や細線が含まれるような場合、ブルーノイズマスクディザ法により生成された画像データによれば、線が寸断されてしまうなどの不都合が生じる場合があるが、誤差拡散法に関してはそのような不都合が生じにくい。

一方、画面の書き換えにおいて書き換え対象となる画素数に関しては、一般的に誤差拡散法による場合の方がブルーノイズマスクディザ法による場合よりもより多数の画素の書き換えを要する。ブルーノイズマスクディザ法などのディザ法においては、同じ位置の画素に関する階調変換において同じ閾値が用いられるため、同じ位置の画素に関する階調値が変化しにくい傾向を持っているためである。

例えば、２階調により濃度が５０％の中階調を擬似的に示す画像を、濃度が６０％の中階調を擬似的に示す画像に書き換える場合を例に考える。その場合、ブルーノイズマスクディザ法を含む組織的ディザ法によれば、既に黒の画素である５０％の画素については書き換えが行われず、１０％の画素について白から黒への書き換えが行われるのみである。一方、誤差拡散法によれば、黒の画素である５０％の画素の４０％、すなわち全体の２０％の画素が黒から白へ書き換えられ、白の画素である５０％の画素の６０％、すなわち全体の３０％の画素が白から黒へ書き換えられるため、合計で全体の５０％の画素が黒から白もしくは白から黒へ書き換えられる。

電気泳動方式の表示装置は、いったん描画された画像の保持にはほとんど電力を消費しないが、画像の書き換え時には書き換え対象の画素数に応じて比例的に増大する量の電力を消費する。

従って、一般的に、誤差拡散法は画質においてブルーノイズマスクディザ法に勝るが、消費電力においてブルーノイズマスクディザ法に劣る。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、従来のブルーノイズマスクディザ法に従った変換により得られる画像と比較して一般的に高画質な画像を、従来の誤差拡散法に従った変換による場合と比較して一般的に少ない数の画素の書き換えにより実現する手段を提供することをその目的の１つとする。

上記目的を達成するために、本発明は、
ａ階調（ただし、ａはａ＞２を満たす所定の自然数）の画像に含まれる画素を示す複数の変換前画素データを含む画像データを変換前画像データとして取得する変換前画像データ取得手段と、
前記変換前画像データに含まれる一の変換前画素データの階調値と、（ｂ−１）個（ただし、ｂはａ＞ｂ＞１を満たす所定の自然数）のディザ閾値のうち前記一の変換前画素データの画素の位置に対し設定された一の前記ディザ閾値との比較により、ｂ階調の第１の変換後画素データを生成する第１の画素データ変換手段と、
前記第１の画素データ変換手段により前記一の変換前画素データから前記第１の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データの階調値と、誤差拡散法に従い前記一の変換前画素データに分配された拡散誤差値である補正値とを加算した値である補正後階調値と、少なくとも１つの誤差拡散閾値との大小関係に基づき、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成する第２の画素データ変換手段と、
前記第２の画素データ変換手段により前記第２の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データに係る前記補正後階調値から、前記第２の変換後画素データをａ階調で示した場合の階調値を減算した値である拡散誤差値を、前記複数の変換前画素データのうち前記第２の画素データ変換手段による変換においてまだ用いられていない変換前画素データであって２次元配列上において前記一の変換前画素データと連続する領域を形成する所定の規則に従い選択された１以上の変換前画素データの各々に対し、所定の規則に従い前記補正値として分配する誤差拡散手段と、
前記第２の変換後画素データの集まりを含むデータである変換後画像データをｂ階調の画像を表示可能な表示手段に対し出力する変換後画像データ出力手段と
を備え、
前記第２の画素データ変換手段は、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率を高くするように前記誤差拡散閾値を変更する
装置を提案する。

上記の本発明にかかる装置によれば、画像をハーフトーン化して表示する際、まず、組織的ディザ法などにより中間的な画像データが生成され、続いて、その中間的な画像データに応じて決定される閾値に従い、誤差拡散法により最終的な画像データが生成される。組織的ディザ法などの各画素位置に関し常に同じ閾値を用いて変換を行うハーフトーン化においては、変換前の画像データが異なっていても、変換後の画像データにおける同じ画素位置の階調値は同一となる傾向が強い。そのように算出された各画素位置における階調値と同じ階調値になる確率が高くなるように決定された閾値により、誤差拡散法によるハーフトーン化が行われる結果、誤差拡散法に従いながらも、異なる画像データを変換して得られる画像データにおける同じ画素位置の階調値が同一となる傾向が高くなる。その結果、少ない画素の再描画により高画質なハーフトーン画像の表示が行われる。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記第２の画素データ変換手段は、前記補正後階調値と、（ｂ−１）個の前記誤差拡散閾値のうち少なくとも１つとの比較により、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成し、
前記第２の画素データ変換手段は、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率が高くなるように、前記（ｂ−１）個の誤差拡散閾値によって区切られるｂ個の階調帯のうち、前記第１の変換後画素データの階調値が属する階調帯の上端及び下端を規定する誤差拡散閾値の少なくとも一方を変更する
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、初期値として設定された（ｂ−１）個の誤差拡散閾値の初期値の変更という簡便な処理により、上述した効果が実現される。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記２次元配列された複数の画素の各々に関し前記（ｂ−１）個のディザ閾値を示すデータであるディザ閾値データの集まりを含む閾値マトリックスデータを記憶する記憶手段を備える
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、記憶された閾値マトリックスデータからディザ閾値データを読み出すことでディザ閾値が得られるため、ディザ閾値の取得の処理が簡素化される。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記変換前画像データは文字または線の描画を指示する描画指示データに従い生成された画素データを含み、
前記描画指示データを取得する描画指示データ取得手段と、
前記描画指示データに基づき、２次元配列上において文字または線が描画される領域を変換対象領域として特定し、前記変換対象領域を示すデータである変換対象領域指定データを生成する変換対象領域指定データ生成手段と
を備え、
前記変換後画像データ出力手段は、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれる画素に関しては前記第２の画素データ変換手段により生成された第２の変換後画素データを前記表示手段に対し出力し、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれない画素に関しては前記第１の画素データ変換手段により生成された第１の変換後画素データを前記表示手段に対し出力する
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、表示される画像のうち組織的ディザ法などと比べ誤差拡散法による画質が顕著に優れている文字や線を含む領域に関してのみ、本発明にかかる改善された誤差拡散法に従った画像による書き換えが行われ、その他の領域に関しては組織的ディザ法などに従った画像による書き換えが行われる。その結果、画像の全領域に関し本発明にかかる改善された誤差拡散法に従った画像による書き換えが行われる場合と比較し、さほどの画質劣化を伴うことなく表示に要する処理時間が短縮される。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記変換前画像データにより示される画像のうち濃度の変化の程度を示す指標が所定の閾値以上となる２次元配列上の位置をエッジ位置として特定し、２次元配列上において前記エッジ位置を含む領域を変換対象領域として特定し、前記変換対象領域を示すデータである変換対象領域指定データを生成する変換対象領域指定データ生成手段
を備え、
前記変換後画像データ出力手段は、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれる画素に関しては前記第２の画素データ変換手段により生成された第２の変換後画素データを前記表示手段に対し出力し、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれない画素に関しては前記第１の画素データ変換手段により生成された第１の変換後画素データを前記表示手段に対し出力する
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、表示される画像のうち組織的ディザ法などと比べ誤差拡散法による画質が顕著に優れているエッジを含む領域に関してのみ、本発明にかかる改善された誤差拡散法に従った画像による書き換えが行われ、その他の領域に関しては組織的ディザ法などに従った画像による書き換えが行われる。その結果、画像の全領域に関し本発明にかかる改善された誤差拡散法に従った画像による書き換えが行われる場合と比較し、さほどの画質劣化を伴うことなく表示に要する処理時間が短縮される。

上記の本発明にかかる装置において、
前記第２の画素データ変換手段は、一の変換前画素データを第２の変換後画素データに変換する際、当該一の変換前画素データにより示される階調値に基づき、前記階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方を決定する
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、変換対象の画素の変換前の階調値に応じた閾値が本発明にかかる改善された誤差拡散法に従った変換において用いられるため、例えば変換前の階調値が変換後の画像において階調が変化する濃度を示す階調値の近傍である場合、より現在の階調値が維持されるような閾値を変換に用いるなどの方法により、書き換え対象の画素数を効果的に減少させることが可能となる。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記変換前画像データを第（ｉ＋１）の変換前画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに基づき生成された前記変換後画像データを第（ｉ＋１）の変換後画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換後画像データが前記変換後画像データ出力手段により前記表示手段に対し出力されるまでの間、前記表示手段に表示されている画像を示す画像データを第ｉの変換後画像データとし、前記変換前画像データ取得手段により取得され前記第ｉの変換後画像データの変換に用いられた変換前画像データを第ｉの変換前画像データとするとき、
前記第２の画素データ変換手段は、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに関する変換において一の変換前画素データを第２の変換後画素データに変換する際、前記第ｉの変換前画像データに含まれる画素データのうち当該一の変換前画素データと２次元配列上の位置が同一の画素データにより示される階調値に基づき、前記階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方を決定する
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、現在表示されている画像の変換前の画像の階調値に応じて、新たに表示される画像の変換後の画像の同位置の画素の階調値が決定される。従って、例えば現在表示されている画像の変換前の画像の階調値と、新たに表示される画像の変換前の画像の階調値とを比較してそれらが変化する方向に応じて閾値を変更するなどの方法により、書き換え対象の画素数を効果的に減少させることが可能となる。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記変換前画像データを第（ｉ＋１）の変換前画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに基づき生成された前記変換後画像データを第（ｉ＋１）の変換後画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換後画像データが前記変換後画像データ出力手段により前記表示手段に対し出力されるまでの間、前記表示手段に表示されている画像を示す画像データを第ｉの変換後画像データとし、前記変換前画像データ取得手段により取得され前記第ｉの変換後画像データの変換に用いられた変換前画像データを第ｉの変換前画像データとするとき、
前記第２の画素データ変換手段は、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに関する変換において一の変換前画素データを第２の変換後画素データに変換する際、前記第２の画素データ変換手段が前記第ｉの変換前画像データに関する変換において各画素データに関し用いた前記階調帯のうち当該一の変換前画素データと２次元配列上の位置が同一の画素データにより示される階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方に基づき、当該一の変換前画素データの変換に用いる前記階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方を決定する
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、例えば連続して表示される２枚の画像の各々の変換において、第１の画像のある画素の変換に用いる階調帯と、第２の画像の同一の画素の変換に用いる階調帯との好適な組み合わせを示すデータを予め準備しておき、その組み合わせに応じて、新たな画像の変換において各画素に関し用いる階調帯を決定するなどの方法により、書き換え対象の画素数を効果的に減少させることが可能となる。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記表示手段を備える
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、従来技術にかかる同種の表示手段を備える装置と比較し、長時間、画像の表示が可能である。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記表示手段は、前記変換後画像データ出力手段から受け取った前記変換後画像データに従い画像の表示を行う際、現在表示している画素のうち前記変換後画像データに含まれる画素データにより示される階調値と同一の階調値で表示している画素のうち少なくとも一部の画素に関する再描画を行わない
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、現在表示されている画像における階調値と次に表示されるべき画像における階調値が変化しない画素の少なくとも一部に関しては再描画のための印加等が行われないため、再描画に要するエネルギー消費が節減される。

また、上記の本発明にかかる装置において、
前記表示手段は、前記変換後画像データ出力手段から受け取った前記変換後画像データに従い画像の表示を行う際、現在表示している画素のうち前記変換後画像データに含まれる画素データにより示される階調値と異なる階調値で表示している画素と当該画素に連続し所定の規則により定められる領域に含まれる画素とに関してのみ再描画を行う
という構成が採用されてもよい。

この構成の装置によれば、現在表示されている画像における階調値と次に表示されるべき画像における階調値が異なる画素とその画素の周辺の画素に関してのみ再描画のための印加等が行われ、その他の画素に関しては再描画のための印加等が行われないため、再描画に要するエネルギー消費が節減されるとともに、前後の画像で階調値が異なる画素のみ再描画を行う場合と比較し、例えば表示手段が書き換え画素の外縁部ににじみを生じやすい特性を持つ場合においてにじみによる画質の低下を抑制できるなど、望ましい場合がある。

また、本発明は、
ａ階調（ただし、ａはａ＞２を満たす所定の自然数）の画像に含まれる画素を示す複数の変換前画素データを含む画像データを変換前画像データとして取得する変換前画像データ取得ステップと、
前記変換前画像データに含まれる一の変換前画素データの階調値と、（ｂ−１）個（ただし、ｂはａ＞ｂ＞１を満たす所定の自然数）のディザ閾値のうち前記一の変換前画素データの画素の位置に対し設定された一の前記ディザ閾値との比較により、ｂ階調の第１の変換後画素データを生成する第１の画素データ変換ステップと、
前記第１の画素データ変換ステップにおいて前記一の変換前画素データから前記第１の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データの階調値と、誤差拡散法に従い前記一の変換前画素データに分配された拡散誤差値である補正値とを加算した値である補正後階調値と、少なくとも１つの誤差拡散閾値との大小関係に基づき、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成する第２の画素データ変換ステップと、
前記第２の画素データ変換ステップにおいて前記第２の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データに係る前記補正後階調値から、前記第２の変換後画素データをａ階調で示した場合の階調値を減算した値である拡散誤差値を、前記複数の変換前画素データのうち前記第２の画素データ変換ステップにおける変換においてまだ用いられていない変換前画素データであって２次元配列上において前記一の変換前画素データと連続する領域を形成する所定の規則に従い選択された１以上の変換前画素データの各々に対し、所定の規則に従い前記補正値として分配する誤差拡散ステップと、
前記第２の変換後画素データの集まりを含むデータである変換後画像データをｂ階調の画像を表示可能な表示手段に対し出力する変換後画像データ出力ステップと
を備え、
前記第２の画素データ変換ステップは、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率を高くするように前記誤差拡散閾値を変更するステップを有する
方法を提案する。

上記の本発明にかかる方法によれば、上記の本発明にかかる装置と同様の効果が得られる。

また、本発明は、
コンピュータに、
ａ階調（ただし、ａはａ＞２を満たす所定の自然数）の画像に含まれる画素を示す複数の変換前画素データを含む画像データを変換前画像データとして取得する変換前画像データ取得処理と、
前記変換前画像データに含まれる一の変換前画素データの階調値と、（ｂ−１）個（ただし、ｂはａ＞ｂ＞１を満たす所定の自然数）のディザ閾値のうち前記一の変換前画素データの画素の位置に対し設定された一の前記ディザ閾値との比較により、ｂ階調の第１の変換後画素データを生成する第１の画素データ変換処理と、
前記第１の画素データ変換処理において前記一の変換前画素データから前記第１の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データの階調値と、誤差拡散法に従い前記一の変換前画素データに分配された拡散誤差値である補正値とを加算した値である補正後階調値と、少なくとも１つの誤差拡散閾値との大小関係に基づき、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成する第２の画素データ変換処理と、
前記第２の画素データ変換処理において前記第２の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データに係る前記補正後階調値から、前記第２の変換後画素データをａ階調で示した場合の階調値を減算した値である拡散誤差値を、前記複数の変換前画素データのうち前記第２の画素データ変換処理における変換においてまだ用いられていない変換前画素データであって２次元配列上において前記一の変換前画素データと連続する領域を形成する所定の規則に従い選択された１以上の変換前画素データの各々に対し、所定の規則に従い前記補正値として分配する誤差拡散処理と、
前記第２の変換後画素データの集まりを含むデータである変換後画像データをｂ階調の画像を表示可能な表示手段に対し出力する変換後画像データ出力処理と
を実行させ、
前記第２の画素データ変換処理において、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率を高くするように前記誤差拡散閾値を変更する処理を実行させる
プログラムを提案する。

上記の本発明にかかるプログラムによれば、汎用のコンピュータを用いて、上記の本発明にかかる装置が実現される。

本発明の一実施形態にかかる電子機器の外観を示した図である。 本発明の一実施形態にかかる電子機器のハードウェア構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる表示部の断面を示した図である。 本発明の一実施形態にかかる回路層の回路の構成を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる画素駆動回路の構成を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる画像処理部の機能構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる第２変換部が行う処理の流れを示したフローチャート（前半）である。 本発明の一実施形態にかかる第２変換部が行う処理の流れを示したフローチャート（後半）である。 本発明の一実施形態にかかる第２変換部が用いるディザマトリックスデータの一部を例示した図である。 本発明の一実施形態にかかる画像処理部において行われる階調値の変換に用いられる閾値の変化の様子を示した図である。 本発明の一実施形態にかかる第２変換部の機能構成を示したブロック図である。 本発明の一変形例にかかる画像処理部において行われる階調値の変換に用いられる閾値の変化の様子を示した図である。 本発明の一変形例にかかる画像処理部の機能構成を示したブロック図である。 本発明の一変形例にかかる画像処理部の機能構成を示したブロック図である。 本発明の一変形例にかかる電子機器および表示装置の構成を示したブロック図である。

［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる電子機器１０００の外観を示した図である。電子機器１０００は、文字や線、図形、写真などを含む画像を表示する表示装置である。電子機器１０００は、画像を表示する表示部１を備えている。また、電子機器１０００は、ユーザに操作される操作部として、ボタン９Ａ〜９Ｆを備えている。

図２は、電子機器１０００のハードウェア構成を示したブロック図である。図２に示したように電子機器１０００の各部は、ＢＵＳに接続されている。電子機器１０００の各部は、ＢＵＳを介して各部間でデータのやり取りを行う。

表示部１は、メモリー性を有する表示素子を有しており、表示素子に電圧が印加されていなくても表示した画像が維持される表示デバイスである。本実施形態においては、表示部１は、電気泳動粒子を有する表示素子を有しておりモノクロの画像を表示する。

図３は、表示部１の断面を示した図である。表示部１は、図３に示したように大別して第１基板１０、電気泳動層２０、第２基板３０によって構成されている。第１基板１０は、絶縁性及び可撓性を有する基板１１上に回路の層が形成された基板である。基板１１は、本実施形態においてはポリカーボネートで形成されている。なお、基板１１としては、ポリカーボネートに限定されることなく、軽量性、可撓性、弾性及び絶縁性を有する樹脂材料を用いることができる。また、基板１１は、可撓性を持たないガラスで形成されていてもよい。基板１１の表面には、接着層１１ａが設けられ、接着層１１ａの表面には回路層１２が積層されている。

図４は、回路層１２の回路の構成を説明するための図である。回路層１２は、表示領域５５を覆うように横方向に設けられた複数の走査線６４と、各走査線と電気的に絶縁を保つように設けられ縦方向に設けられた複数のデータ線６５を有している。また、回路層１２は、ｍ行の走査線６４とｎ列のデータ線６５との交差のそれぞれに対応して、画素電極１３ａ（第１電極、図３参照）と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成された画素駆動回路６６とを有している。

図３に戻り、表示部１の全体構成の説明を続ける。電気泳動層２０は、バインダー２２と、バインダー２２によって固定された複数のマイクロカプセル２１で構成されており、画素電極１３ａ上に形成されている。なお、マイクロカプセル２１と画素電極１３ａとの間には、接着剤により形成された接着層を設けてもよい。

バインダー２２としては、マイクロカプセル２１との親和性が良好で電極との密着性が優れ、且つ絶縁性を有するものであれば特に制限はない。マイクロカプセル２１内には、分散媒と電気泳動粒子が格納されている。マイクロカプセル２１を構成する材料としては、アラビアゴム・ゼラチン系の化合物やウレタン系の化合物等の柔軟性を有するものを用いるのが好ましい。

分散媒としては、水、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）、脂肪族炭化水素（ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど）、脂環式炭化水素（シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類（キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど））、ハロゲン化炭化水素（塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタンなど）、カルボン酸塩などのいずれかを用いることができ、また、分散媒は、その他の油類であってもよい。また、これらの物質は単独又は混合して分散媒に用いることができ、さらに界面活性剤などを配合して分散媒としてもよい。

電気泳動粒子は、分散媒中で電界によって移動する性質を有する粒子（高分子あるいはコロイド）である。本実施形態においては白の電気泳動粒子と黒の電気泳動粒子がマイクロカプセル２１内に格納されている。黒の電気泳動粒子は、例えば、アニリンブラックやカーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子であり、本実施形態では正に帯電されている。白の電気泳動粒子は、例えば、二酸化チタンや酸化アルミニウム等の白色顔料からなる粒子であり、本実施形態では負に帯電されている。

第２基板３０は、フィルム３１と、フィルム３１の下面に形成された透明電極層３２（第２電極）で構成されている。フィルム３１は、電気泳動層２０の封止及び保護の役割を担うものであり、例えばポリエチレンテレフタレートのフィルムである。フィルム３１は、透明で絶縁性を有している。透明電極層３２は、例えば、酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）などの透明な導電膜で構成されている。

上述したように、表示領域５５には、縦方向に沿って平行に配列された複数のデータ線６５と、横方向に沿って平行に配列された複数の走査線６４が設けられている（図４参照）。また、表示領域５５には、データ線６５と走査線６４との交差に対応して画素駆動回路６６が設けられている。

図５は、画素駆動回路６６の構成を説明するための図である。なお、本実施形態では、各走査線６４を区別するために、図４に示した走査線６４を上から順に１、２、３、・・・、（ｍ−１）、ｍ行目という呼び方をする場合がある。また同様に、各データ線６５を区別するために、図４に示したデータ線を左から順に１、２、３、・・・、（ｎ−１）、ｎ列目という呼び方をする場合がある。

図５においては、１行目の走査線６４と１列目のデータ線６５との交差に対応した画素駆動回路６６を示している。他のデータ線６５と走査線６４との交差についても同じ画素駆動回路６６が設けられているが、各画素駆動回路６６の構成は同じであるため、ここでは、代表して１行目のデータ線と１列目の走査線との交差に対応した画素駆動回路６６について説明し、他の画素駆動回路６６については説明を省略する。

画素駆動回路６６では、ＴＦＴ６１のゲートが走査線６４に接続され、ＴＦＴ６１のソースがデータ線６５に接続されている。また、ＴＦＴ６１のドレインが画素電極１３ａに接続されている。画素電極１３ａは、透明電極層３２と対向し、画素電極１３ａと透明電極層３２との間には電気泳動層２０が挟まれている。この一の画素電極１３ａと透明電極層３２との間にあるマイクロカプセル２１が表示部１において一つの画素となる。なお、画素駆動回路６６においては、電気泳動層２０と並列に保持容量６３が接続されている。また、透明電極層３２の電位は予め定められた電位Ｖｃｏｍにされている。

走査線駆動回路５３（図４参照）は、表示領域５５の各走査線６４と接続されており、１、２、・・・、ｍ行目の走査線６４に走査信号Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍを供給する。具体的には、走査線駆動回路５３は、走査線６４を１、２、・・・、ｍ行目という順番で選択し、選択した走査線６４の走査信号の電圧を選択電圧ＶＨ（Ｈレベル）とし、選択されていない走査線の走査信号の電圧を非選択電圧ＶＬ（Ｌレベル）とする。

データ線駆動回路５４（図４参照）は、表示領域５５の各データ線６５と接続されており、１、２、・・・、ｎ列目のデータ線６５にデータ信号Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎを供給する。電位が選択電圧ＶＨとなっている走査線６４に接続されている画素駆動回路６６に対しては、データ線６５からデータ信号が供給される。具体的には、走査線６４がＨレベルとなると、当該走査線６４にゲートが接続されたＴＦＴ６１がオン状態になり、画素電極１３ａがデータ線６５に接続される。このため、走査線６４がＨレベルであるときに、データ線６５にデータ信号を供給すると、当該データ信号は、オン状態になったＴＦＴ６１を介して画素電極１３ａに印加される。走査線６４がＬレベルになると、ＴＦＴ６１はオフ状態になるが、データ信号によって画素電極１３ａに印加された電圧は、保持容量６３に蓄積され、画素電極１３ａの電位及び透明電極層３２の電位との電位差（電圧）に応じて電気泳動粒子が移動する。

例えば、透明電極層３２の電位Ｖｃｏｍに対して画素電極１３ａの電位が高い場合、負に帯電している白の電気泳動粒子が画素電極１３ａ側に移動し、正に帯電している黒の電気泳動粒子が透明電極層３２側に移動して画素が黒の表示となる。また、透明電極層３２の電位Ｖｃｏｍに対して画素電極１３ａの電位が低い場合、正に帯電している黒の電気泳動粒子が画素電極１３ａ側に移動し、負に帯電している白の電気泳動粒子が透明電極層３２側に移動して画素が白の表示となる。

走査線駆動回路５３が１行目の走査線を選択してからＹ行目の走査線の選択が終了するまでの期間を「フレーム期間」又は単に「フレーム」と称する。各走査線６４は、１フレームに一回ずつ選択され、各画素駆動回路６６には１フレームに一回ずつデータ信号が供給される。

図２に戻り、電子機器１０００のハードウェアの全体構成の説明を続ける。制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータであり、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って電子機器１０００の各部を制御する。ＶＲＡＭ４（Video RAM）は、表示部１に表示させる2階調のモノクロ画像を示す表示用の画像データを記憶するメモリーである。記憶部８は、不揮発性のメモリーであり、表示用の画像データの生成に用いられるオリジナルの画像を示す画像データなどを記憶する。なお、オリジナルの画像を示す画像データは、カラー画像とモノクロ画像のいずれを示すものであってもよい。また、オリジナルの画像を示す画像データは、ラスター形式であってもよいしベクター形式であってもよい。なお、記憶部８は、複数の異なる画像データを記憶することができる。

コントローラー２は、走査線駆動回路５３やデータ線駆動回路５４を制御し、ＶＲＡＭ４に記憶された画像データに従って表示領域５５に画像を表示させるものである。通信部５は、他のコンピュータ装置と通信を行うための通信インターフェースである。通信部５は、無線通信または通信ケーブルを用いた有線の通信により他のコンピュータ装置とデータ通信を行い、画像データを受信する。受信した画像データは記憶部８に記憶される。

操作部９は、図１に示したボタン９Ａ〜９Ｆを備える。このボタンが操作されると、操作されたボタンを示す信号が制御部３へ送られる。制御部３は、操作部９から送られた信号を取得し、操作されたボタンを特定する。制御部３は、特定したボタンに応じて、ユーザからの指示を特定し、特定した指示に対応した処理を実行する。

画像処理部６は、本実施形態においては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、カラーもしくはモノクロのａ階調（ただし、ａはａ>2を満たす自然数）の画像データを、網点で中階調を表現する２階調のラスター形式の画像データに変換する処理を行う。

図６は、画像処理部６の機能の構成を示したブロック図である。取得部６ａは、記憶部８に記憶されている変換対象の画像データを取得し、取得した画像データがベクター形式であればその画像データを展開部６ｂに引き渡し、取得した画像データがラスター形式であればその画像データをＶＲＡＭ４に展開する。

展開部６ｂは、ベクター形式の画像データを取得部６ａから受け取り、受け取った画像データをラスタライズしてラスター形式の画像データを生成し、それをＶＲＡＭ４に展開する。第１変換部６ｃは、ＶＲＡＭ４に展開されているラスター形式の画像データがカラー画像を示す場合、その画像データをグレースケールの画像データに変換する。ガンマ補正部６ｄは、ＶＲＡＭ４に展開されているグレースケールの画像データに対し表示部１の特性に応じたガンマ補正を行う。第２変換部６ｅは、ガンマ補正後のグレースケールの画像データに対しハーフトーン化処理を行う。なお、展開部６ｂ〜第２変換部６ｅは処理において一時的に記憶を要するデータを記憶部８のワーキングエリア（ＲＡＭ）に記憶し、適宜そのデータを読み出して用いる。

ガンマ補正後のグレースケールの画像データは、画像を示す画素の各々に関し、a階調（ただし、aは階調数を示し、a>2を満たす自然数）のスケールに従った濃度を示す階調値（例えば、256階調であれば0以上255以下のいずれかの整数）を示す画素データの集まりである。すなわち、各画素データにおいては、画素位置を示すデータに対し階調値を示すデータが対応付けられている。以下、変換前画像データに含まれる画素データを変換前画素データと呼ぶ。

図７Ａおよび図７Ｂ（以下、それらを「図７」と呼ぶ）は、第２変換部６ｅが行うハーフトーン化処理の流れを示したフローチャートである。以下、図７を参照しつつ第２変換部６ｅにより行われるハーフトーン化処理の流れを説明する。

第２変換部６ｅは、ガンマ補正部６ｄにより新たなガンマ補正後のグレースケールの画像データが変換前画像データとしてＶＲＡＭ４に書き込まれたことを検出すると（Ｓ１０１）、まず、初期化処理として全ての画素位置[y][x]に関しerror_buffer[y][x] = 0 の代入を行う（Ｓ１０２）。

ここで、[y][x]が表示領域５５における２次元配列上の画素位置を示し、yは走査線６４の行番号（従って、yは1以上m以下の自然数）を示し、xはデータ線６５の列番号（従って、xは1以上n以下の自然数）を示す。また、error_buffer[y][x]は画素位置[y][x]に関する補正値の累積値（以下、「累積補正値」と呼ぶ）を示す変数である。

続いて、第２変換部６ｅは変換前画像データをＶＲＡＭ４から読み出す（Ｓ１０３）。

続いて、第２変換部６ｅは、読み出した画像データに含まれる画素データにより示される階調値を画素位置に応じたinput_[y][x]に代入する（Ｓ１０４）。

ここで、input_[y][x]は変換前画像データの画素位置[y][x]の階調値を示す変数である。

続いて、第２変換部６ｅは所定の規則に従い、画素位置を１つ選択する（Ｓ１０５）。ここで、所定の規則とは、画素位置[1][1]→画素位置[1][n]のように表示領域５５の第１行を図４における左から右へと順次選択し、その行の最右端に達した後は、続いて、画素位置[2][1]→画素位置[2][n]のように第２行を図４における左から右へと順次選択し、・・・という選択を第ｍ行まで繰り返す規則であるものとする。ただし、この選択の規則は一例であって、全ての画素を一度ずつ選択する規則であれば、他の如何なる規則が採用されてもよい。以下、ステップＳ１０５で選択された画素位置を「変換対象画素位置」と呼ぶ。

続いて、第２変換部６ｅは予め記憶部８に記憶されているディザマトリックスデータ（以下、単に「ディザマトリックスデータ」と呼ぶ）に含まれる変換対象画素位置に応じた閾値データ（ディザ閾値データ）を読み出す。本願では、誤差拡散法に用いる閾値とディザ法に用いる閾値とを区別するために、前者の閾値を「誤差拡散閾値」と呼び、後者の閾値を「ディザ閾値」と呼ぶ。

図８は、ディザマトリックスデータの一部を例示した図である。ディザマトリックスデータは、例えば128行×128列や256行×256列などの比較的大きな２次元配列データであり、図８はそれらの２次元配列から抜粋した16行×16列の部分を示している。ディザマトリックスデータの各要素データ（ディザ閾値データ）は1以上100以下の自然数のいずれかの数値を示している。この数値は、a階調の全階調帯を下側と上側の2個の階調帯に区分するディザ閾値を示す。

また、ディザマトリックスデータは、それらのディザ閾値が２次元配列上においてブルーノイズ特性を備えるように配置されている。なお、ブルーノイズ特性とは、空間周波数分布が人間の視覚において感知できる空間周波数以上となるように調整された疑似的なランダムパターンの分布特性をいう。例えば、図８において10以下のディザ閾値を示す要素データをグレー表示している。このグレー表示されている要素データは、少なくとも人間の視覚で判断する限り、規則的パターンに従うことなく適当な距離でランダム配置されていることが分かる。

第２変換部６ｅは変換対象画素位置に関する以下の判定を行う（Ｓ１０６）。
input_[y][x] >= dither_threshold[y][x]*(a/100)

ただし、%を剰余とし、dither_mask[p][q]（ただし、pおよびqは1<=p<=k, 1<=q<=kである任意の自然数。ここでkはディザマトリックスデータの行および列の数である）をディザマトリックスデータに含まれる第p行第q列の要素データとする時、dither_threshold[y][x] = dither_mask[y%k][x%k]である。ステップＳ１０６は、変換前画像データの変換対象画素位置に関する画素データにより示される階調値が、ディザマトリックスデータの変換対象画素位置に対応するディザ閾値データにより示されるディザ閾値をａ階調のスケールに変換したディザ閾値以上であるか否かを判定する処理である。

ステップＳ１０６の判定において階調値がディザ閾値以上であると判定された場合（Ｓ１０６；Ｙｅｓ）、第２変換部６ｅは変換対象画素位置[y][x]に関するoutput1_[y][x]に黒を示す階調値1を代入する（Ｓ１０７）。

ここで、output1_[y][x]はディザマトリックスデータに従った変換（ブルーノイズマスクディザ法に従った変換）により得られる変換後の画素データである第１の変換後画素データを格納する配列である。

ステップＳ１０７の処理に続き、第２変換部６ｅは変換対象画素位置[y][x]に関するthreshold_[y][x]に以下のように値を代入する（Ｓ１０８）。
threshold_[y][x] = a/2 - 0.2a

ここで、aは変換前画像データの階調数を示す。また、threshold_[y][x]は、変換前画像データに含まれる画素位置[y][x]の画素データ（a階調）を誤差拡散法により2階調に変換する際に用いられるa階調のスケールにおける誤差拡散閾値を示す変数である。例えば、変換前画像データが256階調であれば、a=256である。誤差拡散閾値としてaを2で除した値が用いられているのは、変換後画像データの階調数が2であるためである。

なお、誤差拡散法において誤差拡散閾値と比較される階調値は、変換前の画素データにより示される階調値そのものではなく、近傍の処理済みの画素からの誤差の合計である累積補正値を加えて補正された階調値である。以下、この階調値を「補正後階調値」と呼ぶ。

一方、ステップＳ１０６の判定において階調値がディザ閾値未満であると判定された場合（Ｓ１０６；Ｎｏ）、第２変換部６ｅは変換対象画素位置[y][x]に関するoutput1_[y][x]に白を示す階調値0を代入する（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０９の処理に続き、第２変換部６ｅは変換対象画素位置[y][x]に関するthreshold_[y][x]に以下のように値を代入する（Ｓ１１０）。
threshold_[y][x] = a/2 + 0.2a

ステップ１０８およびＳ１１０の処理は、ステップＳ１０６の判定に従いステップＳ１０７もしくはＳ１０９において決定された第１の変換後画素データにより示される階調値（以下、「対象階調値」を呼ぶ）に対応する階調帯の階調幅が全階調帯の階調幅を2等分した階調幅より広くなるように、誤差拡散閾値を設定する処理である。

なお、本願において「階調帯」とは、a階調の階調値をb階調の階調値に変換する際の下限の閾値と上限の閾値との間に規定される階調値の範囲を意味する。

図９はステップＳ１０８およびＳ１１０の処理により変更された誤差拡散閾値に従い、256階調（すなわち、a=256）の補正後階調値が2階調の階調値に変換される様子を示した図である。

図９（ａ）は256階調の全階調帯（0〜255）を2等分するように誤差拡散閾値128（threshold_[y][x] = a/2に対応）が用いられた場合に、256階調の補正後階調値が2階調の階調値に変換される様子を示している。すなわち、変換前の補正後階調値が0〜127の場合、変換後の階調値は0となる。また、変換前の補正後階調値が128〜255の場合、変換後の階調値は1となる。一般的な誤差拡散法においては、このように階調幅が同じ階調帯（0〜127の階調帯および128〜255の階調帯）が設定され、変換前の階調値がそれらの階調帯のいずれに含まれるかに応じて、変換後の階調値が決定される。

図９（ｂ）は、ステップＳ１０８において設定される誤差拡散閾値77（threshold_[y][x] = a/2 - 0.2aに対応）が用いられた場合に、256階調の補正後階調値が2階調の階調値に変換される様子を示している。すなわち、変換前の補正後階調値が0〜76の場合、変換後の階調値は0となる。また、変換前の補正後階調値が77〜255の場合、変換後の階調値は1となる。このように、ステップＳ１０８において設定される誤差拡散閾値によれば、図９（ａ）に示すものと比べ、対象階調値1に対応する階調幅（上側の階調幅）が20％広くなる。その結果、変換後の階調値が対象階調値1と一致する確率が高くなる。

図９（ｃ）は、ステップＳ１１０において設定される誤差拡散閾値179（threshold_[y][x] = a/2 + 0.2aに対応）が用いられた場合に、256階調の補正後階調値が2階調の階調値に変換される様子を示している。すなわち、変換前の補正後階調値が0〜178の場合、変換後の階調値は0となる。また、変換前の補正後階調値が179〜255の場合、変換後の階調値は1となる。このように、ステップＳ１１０において設定される誤差拡散閾値によれば、図９（ａ）に示すものと比べ、対象階調値0に対応する階調幅（下側の階調幅）が20％広くなる。その結果、変換後の階調値が対象階調値0と一致する確率が高くなる。

再び図７に戻り、ハーフトーン化処理の説明を続ける。ステップＳ１０８または１１０において誤差拡散閾値の設定を終えると、第２変換部６ｅは変換対象画素位置[y][x]に関し以下の判定を行う（Ｓ１１１）。
input_[y][x] + error_buffer[y][x] >= threshold_[y][x]

上記の式の左辺は変換前画素データにより示される階調値に累積補正値を加算した値、すなわち補正後階調値である。以下、補正後階調値を示すデータを、補正前の階調値を示す画素データと区別するため、「補正後画素データ」と呼ぶ。なお、補正値は後に述べるステップＳ１１５の処理において変数error_buffer[y][x]に加算されていくため、例えば画素位置[1][1]に関するステップＳ１１１の処理において、error_buffer[1][1] = 0（初期値）である。

ステップＳ１１１の判定において補正後階調値が誤差拡散閾値以上であると判定された場合（Ｓ１１１；Ｙｅｓ）、第２変換部６ｅは変換対象画素位置[y][x]に関するoutput2_[y][x]に黒を示す階調値1を代入する（Ｓ１１２）。

ここで、output2_[y][x]は本発明にかかる改善された誤差拡散法に従った変換（対象階調値に応じて階調幅が調整された階調帯を用いた誤差拡散法に従った変換）により得られる変換後の画素データである第２の変換後画素データを格納する配列である。

一方、ステップＳ１１１の判定において補正後階調値が誤差拡散閾値未満であると判定された場合（Ｓ１１１；Ｎｏ）、第２変換部６ｅは変換対象画素位置[y][x]に関するoutput2_[y][x]に白を示す階調値0を代入する（Ｓ１１３）。

続いて、第２変換部６ｅは従来の誤差拡散法に従う場合と同様に、変換対象画素位置の変換前画素データに近傍の処理済み画素から分配された誤差値を加えて補正した補正後画素データにより示される補正後階調値と、第２の変換後画素データにより示される階調値をａ階調のスケールに変換した階調値との差である誤差値（以下では、この誤差値を「拡散誤差値」と呼ぶ）を、現在の変換対象画素位置に連続する領域内のまだ変換対象画素位置として選択されていない画素位置に補正値として分配する処理を行う。

すなわち、第２変換部６ｅはまず、拡散誤差値errorを以下のように算出する（Ｓ１１４）。
error = input_[y][x] + error_buffer[y][x] - a * output2_[y][x]

続いて、第２変換部６ｅは拡散誤差値errorを以下のように、隣接する４つの画素位置（まだステップＳ１０５において変換対象画素位置として選択されていない画素位置）の変換前画素データの各々に対し、補正値として分配する（Ｓ１１５）。
error_buffer[y][x+1] = error_buffer[y][x+1] + error/4
error_buffer[y+1][x-1] = error_buffer[y+1][x-1] + error/4
error_buffer[y+1][x] = error_buffer[y+1][x] + error/4
error_buffer[y+1][x+1] = error_buffer[y+1][x+1] + error/4

上記の第１〜第４の式は各々、図４における、現在の変換対象画素位置の右隣の画素位置、斜め左下の画素位置、真下の画素位置、斜め右下の画素位置に関し、それらの画素位置の累積補正値に新たに分配する補正値を加算する処理を示している。

なお、図４における表示領域５５の左側縁部、右側縁部もしくは下側縁部に位置する画素位置に関しては、まだ変換対象画素位置として選択されていない隣接する画素位置が３以下となる。その場合、ステップＳ１１５において、例えばそれらの画素位置が３つであればそれら３つの画素位置に関しerror_buffer[ ][ ] = error_buffer[ ][ ] + error/3のように、拡散誤差値の分配が行われる。

以上のように現在の変換対象画素位置に関する一連の画素データの変換処理が完了すると、第２変換部６ｅは全ての画素位置に関する画素データの変換処理が完了したか否かを判定する（Ｓ１１６）。まだ変換処理の行われていない画素位置の画素データがある場合（Ｓ１１６；Ｎｏ）、第２変換部６ｅはその処理をステップＳ１０５に戻して、新たな変換対象画素位置に関する変換処理を繰り返す。一方、全ての画素位置に関し画素データの変化が完了した場合、（Ｓ１１６；Ｙｅｓ）、第２変換部６ｅは配列output2_[y][x]に格納されているデータを変換後画像データとしてＶＲＡＭ４に展開した後、変換前画像データに関するハーフトーン化処理が終了したことをコントローラー２へ通知する（Ｓ１１７）。

以上が、第２変換部６ｅによるハーフトーン化処理の説明である。コントローラー２は、この通知を受け取ると、ＶＲＡＭ４に展開されている変換後画像データに基づいて表示部１を制御し、ハーフトーン化されたモノクロ画像を表示部１に表示させる。その際、コントローラー２はそれまで表示していた画像の階調値と今から表示する画像の階調値が異なる画素に関してのみ、電圧の印加による再描画を行う。

ここで重要であるのは、第２の変換後画素データを決定するステップＳ１１２およびＳ１１３の処理において、ステップＳ１０８およびＳ１１０の処理において設定された誤差拡散閾値が用いられるという点である。その結果、ブルーノイズマスクディザ法に従い決定された第１の変換後画素データ（output1_[y][x]）が0である場合には、平均的な確率である50%（100%を階調数2で除した確率）より高い確率で第２の変換後画素データ（output2_[y][x]）が0となり、第１の変換後画素データ（output1_[y][x]）が1である場合には、平均的な確率である50%より高い確率で第２の変換後画素データ（output2_[y][x]）が1となる。

既述のように、ブルーノイズマスクディザ法などの固定的な閾値（マスク）により階調値の変換が行われる場合、異なる画像を変換した場合であっても、同じ画素位置の階調値が同一となる傾向がある。従って、そのように決定された第１の変換後画素データにより示される階調値と同一となる確率が高くなるように設定された誤差拡散閾値に従い生成される第２の変換後画素データもまた、同じ画素位置の階調値が変換前の画像によらず同一となる確率が高い。

なお、上記のように、同一の画素位置の階調値が高い確率で維持されたとしても、例えば変換後画像データにより示される画像が変換前画像データにより示される画像と比較して全体として濃度が濃くなったり薄くなったりすることはない。なぜなら、ステップＳ１１４およびＳ１１５において拡散誤差値が近隣の画素に分配される結果、変換前画像データにより示される画像の全体の濃度と、変換後画像データにより示される画像の全体の濃度の差は最大１画素分の濃淡の範囲内に収まるためである。

図１０は、上述した第２変換部６ｅのハーフトーン化処理に関する機能の構成を示したブロック図である。第２変換部６ｅはその機能構成部として、変換前画像データ取得部６０１、第１の画素データ変換部６０２、第２の画素データ変換部６０３、誤差拡散部６０４、変換後画像データ出力部６０５を備える。

変換前画像データ取得部６０１はステップＳ１０３を実行する。第１の画素データ変換部６０２はステップＳ１０５〜Ｓ１１０を実行する。第２の画素データ変換部６０３はステップＳ１０８およびＳ１１０〜Ｓ１１３を実行する。誤差拡散部６０４はステップＳ１１４、Ｓ１１５およびＳ１１１を実行する。変換後画像データ出力部６０５はステップＳ１１７を実行する。

上述したように、本実施形態によれば、変換前の画像が異なっても、表示部１に表示される画像の各画素の階調値が高い確率で維持されるため、画像の書き換えに要するエネルギー量を低減することができる。その際、従来の誤差拡散法による場合と比較して同等の高品質な画像が得られる。

［変形例］
上述した実施形態は本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。

［第１変形例］
上述した実施形態においては、変換後画像データの階調数は2階調であるものとした。これに対し、第１変形例においては、変換後画像データの階調数が3階調以上であっても、それに対応した画像データの変換が行われる。

第１の変換後画素データおよび第２の変換後画素データの階調数が3階調以上である場合、上述した実施形態における図７のステップＳ１０６〜Ｓ１１３の処理が変形される。以下に、第１の変換後画素データおよび第２の変換後画素データの階調数が4階調である場合を例に説明する。

まず、第１変形例においては、ステップＳ１０６の処理において、各要素データに３つのディザ閾値データを含むディザマトリックスデータが用いられる。各要素データに含まれるディザ閾値データにより示されるディザ閾値は、それらの３つの閾値のうち最小のもの、真ん中のもの、最大のもの、の各々に関して、２次元配列上においてランダムに配置されている。

第２変換部６ｅは、ステップＳ１０６において、変換前画素データにより示される階調値（input_[y][x]）がディザマトリックスデータに含まれる変換対象画素位置に応じた要素データにより示される３つのディザ閾値によって区分される４つの階調帯のいずれに含まれるかを判定する。

第２変換部６ｅはステップＳ１０６の判定結果に従い、ステップＳ１０７およびＳ１０９の処理に代えて、output1_[x][x]に0〜3のいずれかを代入する処理を行う。

そして、第２変換部６ｅはステップＳ１０８およびＳ１１０の処理に代えて、上記のように決定された第１の変換後画素データ（output1_[x][x]）の示す階調値0〜3の各々に応じて、第２の変換後画素データの生成に用いる階調帯の設定処理（すなわち、誤差拡散閾値の設定処理）を行う。

図１１は、例として、変換前画像データが256階調であり、変換後画像データが4階調である場合に、図７のステップＳ１０８およびＳ１１０に代えて行われる処理において設定される階調帯を示した図である。

図１１（ａ）は、変換前画像データの階調数である256を変換後画像データの階調数である4で均等割りして得られる、階調幅が64である階調帯が4つ設定された場合を示している。

図１１（ｂ）〜（ｅ）は各々、output1_[y][x]=0、output1_[y][x]=1、output1_[y][x]=2、output1_[y][x]=3、の際に第２変換部６ｅにより設定される階調帯を示している。

すなわち、第１の変換後画素データ（output1_[y][x]）がk（ただし、kは0以上3以下である自然数）である場合、第２変換部６ｅは図１１（ａ）に示した階調帯と比べ、変換前画素データ（input_[y][x]）をkに変換する階調帯の階調幅が、例えば20%拡大したものとなるように誤差拡散閾値を設定する。

上記のように、変換前画素データを第２の変換後画素データに変換する際、第１の変換後画素データに応じた階調帯の幅が拡大されることにより、変換前画像データが異なっても、同じ画素位置の第２の変換後画素データが一致する確率が高くなる。

第１変形例によれば、a階調の変換前画像データを階調数が3階調以上の変換後画像データに変換して表示する場合であっても、表示の前後で階調値が変化する画素の数が従来の誤差拡散法に従う場合と比べて低減される。

以上、第１の変換後画素データおよび第２の変換後画素データが4階調である場合について述べたが、上記をより一般化すれば、第１の変換後画素データおよび第２の変換後画素データの階調数をbとした場合、(b-1)個の誤差拡散閾値により形成される第1から第bのb個の階調帯を設定する。

そして、第１の変換後画素データがc（ただし、cは0≦c≦(b-1)を満たす整数）であるとき、第(c+1)の階調帯が大きくなるように、第(c+1)の階調帯を形成する下方の誤差拡散閾値および上方の誤差拡散閾値の少なくとも一方を変更する。

その後、変換対象画素位置の補正後階調値が、(b-1)個の誤差拡散閾値により形成される第1から第bのb個の階調帯のいずれに属するかに応じて、b階調の階調値を示す画素データが第２の変換後画素データとして生成される。

ここで、第１の変換後画素データ（output(i)_[y][x]）に応じて階調幅を拡大する前の階調帯の幅は、上述した実施形態において採用されているような均等割りに限られない。すなわち、当初から階調幅が異なる階調帯を初期値の階調帯として設定する構成が採用されてもよい。

また、b階調の変換後画像データを生成するに当たっては、必ずしも(b-1)個の誤差拡散閾値を用いて生成しなくともよく、例えば1個の閾値を用いた2値化処理を複数回繰り返すなど、他の方法で同様の結果を得る構成が採用されてもよい。

［第２変形例］
上述した第２実施形態においては、画像の全体に関し、本発明にかかる改善された誤差拡散法によりハーフトーン化された画像による書き換え処理が行われるものとした。これに対し、第２変形例においては、取得部６ａにより記憶部８から読み出される変換前画像データがベクター形式の画像データである場合、文字もしくは線を含む領域に関しては誤差拡散法に従い生成された画像（第２の変換後画素データにより示される画像）による書き換え処理が行われ、それ以外の領域に関してはブルーノイズマスクディザ法に従い生成された画像（第１の変換後画素データにより示される画像）による書き換え処理が行われる。

図１２は、第２変形例にかかる電子機器１０００の画像処理部６の機能構成を示したブロック図である。第２変形例にかかる画像処理部６は、上述の実施形態にかかる画像処理部６が備える機能構成部に加え、描画指示データ取得部６０６と、変換対象領域指定データ生成部６０７を備えている。

描画指示データ取得部６０６は、変換前画像データ取得部６０１によりベクター形式の変換前画像データが取得された場合、そのベクター形式の変換前画像データに含まれる文字もしくは線の描画を指示するデータである描画指示データを読み出し、変換対象領域指定データ生成部６０７に引き渡す。

変換対象領域指定データ生成部６０７は、描画指示データ取得部６０６から受け取った描画指示データに基づき、画像に含まれる文字もしくは線の２次元平面上の位置、すなわち文字もしくは線を表示する画素群の２次元配列上の位置を示す画素位置群を特定する。

続いて、変換対象領域指定データ生成部６０７はそのように特定した画素位置群と、その画素位置群に連続する所定の規則で特定される領域（例えば、文字もしくは線の画素位置群の外縁から所定距離の範囲内の領域）に含まれる画素位置群とにより形成される領域を変換対象領域として特定する。変換対象領域指定データ生成部６０７はそのように特定した変換対象領域を示すデータである変換対象領域指定データを生成し、第２の画素データ変換部６０３に引き渡す。

第２の画素データ変換部６０３および誤差拡散部６０４は、図７のステップＳ１０５において選択された変換対象画素位置が変換対象領域指定データにより示される変換対象領域内である場合に限り、第２の変換後画素データの生成およびそれに伴う拡散誤差値分配の処理（ステップＳ１０８およびＳ１１１〜Ｓ１１５）を行う。

一方、図７のステップＳ１０５において選択された変換対象画素位置が変換対象領域指定データにより示される変換対象領域外である場合、第２の画素データ変換部６０３および誤差拡散部６０４によるステップＳ１０８およびＳ１１１〜Ｓ１１５の処理は行われず、第１の画素データ変換部６０２による第１の変換後画素データの生成処理（ステップＳ１０７およびＳ１０９）が完了すると、ステップＳ１１６にその処理が移動される。

その後、ステップＳ１１６の判定において全ての画素位置に関し変換処理が完了したと判定された場合、変換後画像データ出力部６０５はステップＳ１１７の処理において、変換対象領域内については第２の変換後画素データを、変換対象領域外については第１の変換後画素データを各々含む変換後画像データを生成し、生成した変換後画像データをＶＲＡＭ４に展開する。

その結果、第２変形例によれば、ブルーノイズマスクディザ法と比べ誤差拡散法による画像の方が目立って高品質となることが予測される領域に関してのみ誤差拡散法による画像が表示され、その他の領域に関してはブルーノイズマスクディザ法による画像が表示される。従って、画像全体が誤差拡散法による画像で表示される場合と比較し、変換に伴う処理量が軽減されるため、電力消費の低減と書き換えに要する時間の短縮がもたらされる。

［第３変形例］
第２変形例においては、文字または線を含む領域が変換対象領域として特定され、当該変換対象領域に関しては本発明にかかる誤差拡散法による画像が表示され、その他の領域に関してはブルーノイズマスクディザ法による画像が表示される。これに対し、第３変形例においては、変換前画像データにより示される画像のエッジ位置を含む領域が変換対象領域として特定され、当該変換対象領域に関しては本発明にかかる誤差拡散法による画像が表示され、その他の領域に関してはブルーノイズマスクディザ法による画像が表示される。

図１３は、第３変形例にかかる電子機器１０００の画像処理部６の機能構成を示したブロック図である。第３変形例にかかる画像処理部６は、上述の実施形態にかかる画像処理部６が備える機能構成部に加え、変換対象領域指定データ生成部６０８を備えている。

変換対象領域指定データ生成部６０８は、変換前画像データ取得部６０１により取得された変換前画像データにより示される画像データに対し、例えばブルーレット変換を用いた既知のエッジ検出処理を行い、画像のエッジの２次元平面上の位置（エッジ位置）、すなわち画像の濃度の変化の程度を示す指標が所定の閾値以上となる位置を示す画素位置群を特定する。

続いて、変換対象領域指定データ生成部６０８はそのように特定した画素位置群と、その画素位置群に連続する所定の規則で特定される領域（例えば、文字もしくは線の画素位置群の外縁から所定距離の範囲内の領域）に含まれる画素位置群とにより形成される領域を変換対象領域として特定する。変換対象領域指定データ生成部６０８はそのように特定した変換対象領域を示すデータである変換対象領域指定データを生成し、第２の画素データ変換部６０３に引き渡す。

その後の処理は、上述した第２変形例における場合と同様である。

第３変形例によれば、第２変形例と同様に、ブルーノイズマスクディザ法と比べ誤差拡散法による画像の方が目立って高品質となることが予測される領域に関してのみ誤差拡散法による画像が表示され、その他の領域に関してはブルーノイズマスクディザ法による画像が表示される。従って、画像全体が誤差拡散法による画像で表示される場合と比較し、変換に伴う処理量が軽減されるため、電力消費の低減と書き換えに要する時間の短縮がもたらされる。

［第４変形例］
上述した実施形態においては、図７のステップＳ１０８およびＳ１１０において行われる閾値の設定は、より一般化すると以下のように表現される。
threshold_[y][x] = f(output1_[y][x])
ただし、f( )は( )内に示される変数をとる関数であることを示す。

すなわち、上述した実施形態においては、ある変換対象画素位置における変換前画素データから第２の変換後画素データへの変換に用いられる誤差拡散閾値は、その変換対象画素位置における第１の変換後画素データに応じて変化する。

第４変形例においては、図７のステップＳ１０８およびＳ１１０において行われる誤差拡散閾値の設定が、以下の式に従い行われる。
threshold_[y][x] = f(output1_[y][x], input_[y][x])

すなわち、第４変形例においては、ある変換対象画素位置における変換前画素データから第２の変換後画素データへの変換に用いられる誤差拡散閾値は、その変換対象画素位置における第１の変換後画素データに加え、その変換対象画素位置の変換前画素データに応じても変化する。

例えば、変換後画像データが2階調の場合、input_[y][x]がa/2周辺の値を示す場合、a/2より離れた値を示す場合と比較し、第２の変換後画素データが0になる確率と1になる確率とが拮抗する。従って、input_[y][x]がa/2周辺の値を示す場合、そうでない場合と比べて、output1_[y][x] = 0の場合のthreshold_[y][x]とoutput1_[y][x] = 1の場合のthreshold_[y][x]との差が拡がるように誤差拡散閾値を設定することで、より効果的に書き換えを要する画素の数を低減することができる。

［第５変形例］
第５変形例においては、図７のステップＳ１０８およびＳ１１０において行われる誤差拡散閾値の設定が、以下の式に従い行われる。
threshold_[y][x] = f(output1_[y][x], input(i)_[y][x], input(i+1)_[y][x])

ただし、input(i)_[y][x]は現在表示されている画像を示す変換後画像データの生成に用いられた変換前画像データの階調値を示す配列であり、input(i+1)_[y][x]は今から表示しようとする画像を示す変換後画像データの生成に用いられた変換前画像データの階調値を示す配列である。

すなわち、第５変形例においては、ある変換対象画素位置における変換前画素データから第２の変換後画素データへの変換に用いられる誤差拡散閾値は、その変換対象画素位置における第１の変換後画素データと、その変換対象画素位置の変換前画素データとに加え、現在表示されている画像の生成に用いられた変換前画像データに含まれるその変換対象画素位置の変換前画素データに応じても変化する。

例えば、変換後画像データが2階調の場合、以下のように誤差拡散閾値を設定することが考えられる。

output1_[y][x] = 0かつinput(i)_[y][x] =< input(i+1)_[y][x]のとき、
threshold_[y][x] = a/2 + 0.2a

output1_[y][x] = 0かつinput(i)_[y][x] > input(i+1)_[y][x]のとき、
threshold_[y][x] = a/2 + 0.4a

output1_[y][x] = 1かつinput(i)_[y][x] => input(i+1)_[y][x]のとき、
threshold_[y][x] = a/2 - 0.2a

output1_[y][x] = 1かつinput(i)_[y][x] < input(i+1)_[y][x]のとき、
threshold_[y][x] = a/2 - 0.4a

上記に示した条件に従う場合、第１の変換後画素データが白を示し、変換前の画像における同じ画素位置の画素が黒から白へ変わる場合、その画素はより高い確率で白となるように、誤差拡散閾値が通常の20%増よりさらに高い40%増まで引き上げられる。また、第１の変換後画素データが黒を示し、変換前の画像における同じ画素位置の画素が白から黒へ変わる場合、その画素はより高い確率で黒となるように、誤差拡散閾値が通常の20%減よりさらに低い40%減まで引き下げられる。

これにより、変換前の画像において黒が増加する条件下の画素に関してはより高い確率で黒に変換され、白が増加する条件下の画素に関してはより高い確率で白に変換されるため、より高品質なハーフトーン化画像が得られる場合がある。

［第６変形例］
第６変形例においては、図７のステップＳ１０８およびＳ１１０において行われる誤差拡散閾値の設定が、以下の式に従い行われる。
threshold(i+1)_[y][x] = f(output1_[y][x], threshold(i)_[y][x])

ただし、threshold(i)_[y][x]は現在表示されている画像を示す変換後画像データの生成に用いられた誤差拡散閾値を示す配列であり、threshold(i+1)_[y][x]は今から表示しようとする画像を示す変換後画像データの生成に用いられた誤差拡散閾値を示す配列である。

すなわち、第６変形例においては、ある変換対象画素位置における変換前画素データから第２の変換後画素データへの変換に用いられる誤差拡散閾値は、その変換対象画素位置における第１の変換後画素データに加え、現在表示されている画像を示す変換後画像データに含まれるその変換対象画素位置の第２の変換後画素データの生成に用いられた誤差拡散閾値に応じても変化する。

例えば、値の異なるthreshold_[y][x]の各々に関し、予め調査により望ましい画質をもたらす確率が高い誤差拡散閾値の増加率および誤差拡散閾値の減少率を対応付けた増減率リストを記憶しておく。そして、output(i)_[y][x] = 0の場合は増減率リストにおいてthreshold(i)_[y][x]に対応付けられている増加率に従い誤差拡散閾値を引き上げ、output(i)_[y][x] = 1の場合は増減率リストにおいてthreshold(i)_[y][x]に対応付けられている減少率に従い誤差拡散閾値を引き下げる。

これにより、増減率リストを調整することで、より高品質なハーフトーン化画像が得られる場合がある。

［第７変形例］
上述した実施形態および変形例においては、表示部１は第２変換部６ｅにより変換後画像データがＶＲＡＭ４に展開された場合、コントローラー２により制御される電圧の印加に従い、現在表示している画像と階調値が変化する画素に関してのみ、再描画を行う。

すなわち、書き換え前と書き換え後とで階調値が変化しない画素（例えば、2階調の場合、白→白もしくは黒→黒である画素）に関しては、電圧の印加による再描画の処理は行われず、階調値が変化する画素（例えば、2階調の場合、白→黒もしくは黒→白である画素）に関してのみ電圧の印加による再描画の処理が行われる。

そのため、コントローラー２は現在表示中の画像を示す変換後画像データを記憶部８にコピーしておき、その後、新たな画像の表示を表示部１に指示する際、ＶＲＡＭ４に新たに展開された変換後画像データと記憶部８に記憶されている変換後画像データとの画素位置毎の比較を行い、それらが異なる画素位置の画素に関してのみ、電圧の印加を行う。

ところで、ある画素位置に関して再描画が行われ、その画素位置に隣接する周りの画素位置に関しては再描画が行われないような場合、表示部１の特性によっては、再描画された画素の周りににじみ等の画質の低下がもたらされる場合がある。

上記の問題を軽減するため、第７変形例においては、画像の書き換えの前後において階調値が変化する画素に加え、その画素に連続し所定の規則により定められる領域内の画素に関しても電圧の印加がコントローラー２により行われ、その結果、表示部１による再描画が行われる。

第７変形例によれば、画像の書き換えの前後において階調値が変化しない画素の一部に関しては印加が行われず、全ての画素に関して再描画のための印加が行われる場合と比較して消費電力が節約されるとともに、画素単独で再描画を行う際に生じ得るにじみ等の画質低下が軽減される場合がある。

［第８変形例］
上述した実施形態および変形例にかかる電子機器１０００は、画像処理部６により生成された変換後画像データに従い画像を表示する表示部１を備えている。

一方、第８変形例にかかる電子機器１０００は表示部１を備えず、電子機器１０００と例えば無線等により互いにデータ通信を行う外部の表示装置１００１に対し、生成した変換後画像データを送信する。

図１４は、第８変形例にかかる電子機器１０００および表示装置１００１の構成を示したブロック図である。第８変形例にかかる電子機器１０００は、上述の実施形態にかかる電子機器１０００が備える構成部のうち表示部１、コントローラー２、ＶＲＡＭ４、操作部９を除く構成部を備えている。また、表示装置１００１は、上述の実施形態にかかる電子機器１０００が備える構成部のうち画像処理部６を除く構成部を備えている。

制御部３、通信部５、記憶部８は電子機器１０００および表示装置１００１の両方が備えており、図１４においては、それらを区別するために、それらの符号に「ａ」（電子機器１０００）または「ｂ」（表示装置１００１）が付されている。

電子機器１０００は専用装置として製造されたものであってもよいが、スマートフォンなどのＰＣ（Personal Computer）に本発明にかかるアプリケーションプログラムに従った処理を実行させることにより実現されてもよい。

電子機器１０００は変換前画像データを取得し、ハーフトーン化処理を行って得られる変換後画像データを通信部５ａにより、例えば無線ＬＡＮを介して表示装置１００１に対し送信する。表示装置１００１は通信部５ｂにより電子機器１０００から送信されてくる変換後画像データを受信すると、受信した変換後画像データをＶＲＡＭ４に展開し、画像表示を行う。

また、ユーザにより表示装置１００１が備える操作部９に対するページ送りなどを示す操作が行われると、その操作内容を示すコマンドデータが表示装置１００１から電子機器１０００に送信される。電子機器１０００は表示装置１００１から受信したコマンドデータに従い、次のページに関する画像変換処理等を行い、その結果を表示装置１００１に対し送信する。

表示装置１００１は画像処理部６を備えず、画像変換処理を行わないため、表示部１を備える電子機器１０００と比較し、消費電力が少なく軽量化も容易である。従って、ユーザが画像を見るために装置を持つ際に疲れにくく、また電池にて装置を使用する際に充電を要する頻度が少なくて済む。

［第９変形例］
上述した実施形態および変形例においては、全ての画素位置に関する第２の変換後画素データが生成された後に、それらの第２の変換後画素データを含む変換後画像データがＶＲＡＭ４に展開される（図７のステップＳ１１６〜Ｓ１１７）。

第９変形例においては、ある画素位置に関する第２の変換後画素データが生成されると、他の画素位置に関する第２の変換後画素データの生成を待つことなく、その第２の変換後画素データがＶＲＡＭ４に書き込まれ、表示部１による描画に利用される。

すなわち、実施形態においては図７のステップＳ１１６の後に実行されるステップＳ１１７の処理が、第９変形例においてはステップＳ１１２もしくはＳ１１３の後に行われる。

第９変形例によれば、画像データの変換と表示に関する処理が並列的に行われる結果、上述した実施形態における直列的な処理による場合と比較し高速に画像表示が行われ、ユーザのストレスが軽減される。

［その他の変形例］
上述した実施形態および変形例においては、第１の変換後画素データにより示される階調値が0の場合と1の場合において、それらに応じた誤差拡散閾値の増減幅が同様の規則に従い決定される構成が採用されている。これに対し、例えば第１の変換後画素データにより示される階調値が0の場合に関しては誤差拡散閾値の調整は行わず常に初期値（例えばa/2）に固定し、第１の変換後画素データにより示される階調値が1の場合に関しては誤差拡散閾値を20%減じて引き下げる、といった非対称な誤差拡散閾値の調整が行われる構成が採用されてもよい。

また、上述した実施形態および変形例においては、図７のステップＳ１１５にて誤差値を分配する際、変換対象画素位置に隣接する４つの画素位置に対し誤差値が均等割りされた補正値が分配される構成が採用されている。これに代えて、既存の誤差拡散法において提案されている他の様々な誤差値の分配方法が本発明において採用されてもよい。それらの誤差値の分配方法として広く採用されているものとしては、例えば変換対象画素位置に直接隣接する画素位置と、直接隣接する画素位置の外側に隣接（間接的に隣接）する画素位置とを分配対象の画素位置とし、直接隣接する画素位置に対し、関節的に隣接する画素位置に対するよりも大きいウェイトを割り当て、それらのウェイトに従った誤差値の分配を行う方法などがある。

また、上述した実施形態および変形例においては、電気泳動方式に従った表示を行う表示部１が採用されているが、他の様々な表示方式が本発明において採用可能である。本発明によれば、画素の書き換え数が減じられるため、再描画に要するエネルギー量がいったん描画された画像の維持に要するエネルギー量よりも大きい表示方式や、再描画の対象の画素の数に応じて再描画に要する時間が増大するような表示方式において特に有効である。

また、上述した実施形態およびその変形例においては、第１の変換後画像データの生成のためにブルーノイズマスクディザ法が採用されているが、他の組織的ディザ法などの、変換対象画素位置に関し、変換前の画素の階調値を固定的な閾値と単純に比較することで変換後の画素の階調値を決定する他の方法が採用されてもよい。

なお、上述した実施形態および変形例において示した処理フローの順序や各処理において採用されている条件式、数値などはあくまで例示であって、本発明を限定するものではない。

１…表示部、２…コントローラー、３…制御部、４…ＶＲＡＭ、５…通信部、６…画像処理部、８…記憶部、９…操作部、１０…第１基板、１１…基板、１２…回路層、２０…電気泳動層、２１…マイクロカプセル、２２…バインダー、３０…第２基板、３１…フィルム、３２…透明電極層、５３…走査線駆動回路、５４…データ線駆動回路、５５…表示領域、６１…ＴＦＴ、６３…保持容量、６４…走査線、６５…データ線、６６…画素駆動回路、６０１…変換前画像データ取得部、６０２…第１の画素データ変換部、６０３…第２の画素データ変換部、６０４…誤差拡散部、６０５…変換後画像データ出力部、６０６…描画指示データ取得部、６０７…変換対象領域指定データ生成部、６０８…変換対象領域指定データ生成部、１０００…電子機器、１００１…表示装置

Claims (13)

1. ａ階調（ただし、ａはａ＞２を満たす所定の自然数）の画像に含まれる画素を示す複数の変換前画素データを含む画像データを変換前画像データとして取得する変換前画像データ取得手段と、
   前記変換前画像データに含まれる一の変換前画素データの階調値と、（ｂ−１）個（ただし、ｂはａ＞ｂ＞１を満たす所定の自然数）のディザ閾値のうち前記一の変換前画素データの画素の位置に対し設定された一の前記ディザ閾値との比較により、ｂ階調の第１の変換後画素データを生成する第１の画素データ変換手段と、
   前記第１の画素データ変換手段により前記一の変換前画素データから前記第１の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データの階調値と、誤差拡散法に従い前記一の変換前画素データに分配された拡散誤差値である補正値とを加算した値である補正後階調値と、少なくとも１つの誤差拡散閾値との大小関係に基づき、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成する第２の画素データ変換手段と、
   前記第２の画素データ変換手段により前記第２の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データに係る前記補正後階調値から、前記第２の変換後画素データをａ階調で示した場合の階調値を減算した値である拡散誤差値を、前記複数の変換前画素データのうち前記第２の画素データ変換手段による変換においてまだ用いられていない変換前画素データであって２次元配列上において前記一の変換前画素データと連続する領域を形成する所定の規則に従い選択された１以上の変換前画素データの各々に対し、所定の規則に従い前記補正値として分配する誤差拡散手段と、
   前記第２の変換後画素データの集まりを含むデータである変換後画像データをｂ階調の画像を表示可能な表示手段に対し出力する変換後画像データ出力手段と
   を備え、
   前記第２の画素データ変換手段は、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率を高くするように前記誤差拡散閾値を変更する
   装置。
2. 前記第２の画素データ変換手段は、前記補正後階調値と、（ｂ−１）個の前記誤差拡散閾値のうち少なくとも１つとの比較により、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成し、
   前記第２の画素データ変換手段は、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率が高くなるように、前記（ｂ−１）個の誤差拡散閾値によって区切られるｂ個の階調帯のうち、前記第１の変換後画素データの階調値が属する階調帯の上端及び下端を規定する誤差拡散閾値の少なくとも一方を変更する
   請求項１に記載の装置。
3. 前記２次元配列された複数の画素の各々に関し前記（ｂ−１）個のディザ閾値を示すデータであるディザ閾値データの集まりを含む閾値マトリックスデータを記憶する記憶手段を備える
   請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記変換前画像データは文字または線の描画を指示する描画指示データに従い生成された画素データを含み、
   前記描画指示データを取得する描画指示データ取得手段と、
   前記描画指示データに基づき、２次元配列上において文字または線が描画される領域を変換対象領域として特定し、前記変換対象領域を示すデータである変換対象領域指定データを生成する変換対象領域指定データ生成手段と
   を備え、
   前記変換後画像データ出力手段は、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれる画素に関しては前記第２の画素データ変換手段により生成された第２の変換後画素データを前記表示手段に対し出力し、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれない画素に関しては前記第１の画素データ変換手段により生成された第１の変換後画素データを前記表示手段に対し出力する
   請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
5. 前記変換前画像データにより示される画像のうち濃度の変化の程度を示す指標が所定の閾値以上となる２次元配列上の位置をエッジ位置として特定し、２次元配列上において前記エッジ位置を含む領域を変換対象領域として特定し、前記変換対象領域を示すデータである変換対象領域指定データを生成する変換対象領域指定データ生成手段
   を備え、
   前記変換後画像データ出力手段は、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれる画素に関しては前記第２の画素データ変換手段により生成された第２の変換後画素データを前記表示手段に対し出力し、２次元配列上において前記変換対象領域指定データにより示される領域に含まれない画素に関しては前記第１の画素データ変換手段により生成された第１の変換後画素データを前記表示手段に対し出力する
   請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
6. 前記第２の画素データ変換手段は、一の変換前画素データを第２の変換後画素データに変換する際、当該一の変換前画素データにより示される階調値に基づき、前記階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方を決定する
   請求項２に記載の装置。
7. 前記変換前画像データを第（ｉ＋１）の変換前画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに基づき生成された前記変換後画像データを第（ｉ＋１）の変換後画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換後画像データが前記変換後画像データ出力手段により前記表示手段に対し出力されるまでの間、前記表示手段に表示されている画像を示す画像データを第ｉの変換後画像データとし、前記変換前画像データ取得手段により取得され前記第ｉの変換後画像データの変換に用いられた変換前画像データを第ｉの変換前画像データとするとき、
   前記第２の画素データ変換手段は、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに関する変換において一の変換前画素データを第２の変換後画素データに変換する際、前記第ｉの変換前画像データに含まれる画素データのうち当該一の変換前画素データと２次元配列上の位置が同一の画素データにより示される階調値に基づき、前記階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方を決定する
   請求項２に記載の装置。
8. 前記変換前画像データを第（ｉ＋１）の変換前画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに基づき生成された前記変換後画像データを第（ｉ＋１）の変換後画像データとし、前記第（ｉ＋１）の変換後画像データが前記変換後画像データ出力手段により前記表示手段に対し出力されるまでの間、前記表示手段に表示されている画像を示す画像データを第ｉの変換後画像データとし、前記変換前画像データ取得手段により取得され前記第ｉの変換後画像データの変換に用いられた変換前画像データを第ｉの変換前画像データとするとき、
   前記第２の画素データ変換手段は、前記第（ｉ＋１）の変換前画像データに関する変換において一の変換前画素データを第２の変換後画素データに変換する際、前記第２の画素データ変換手段が前記第ｉの変換前画像データに関する変換において各画素データに関し用いた前記階調帯のうち当該一の変換前画素データと２次元配列上の位置が同一の画素データにより示される階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方に基づき、当該一の変換前画素データの変換に用いる前記階調帯の上限の階調値および下限の階調値の少なくとも一方を決定する
   請求項２に記載の装置。
9. 前記表示手段を備える
   請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
10. 前記表示手段は、前記変換後画像データ出力手段から受け取った前記変換後画像データに従い画像の表示を行う際、現在表示している画素のうち前記変換後画像データに含まれる画素データにより示される階調値と同一の階調値で表示している画素のうち少なくとも一部の画素に関する再描画を行わない
    請求項９に記載の装置。
11. 前記表示手段は、前記変換後画像データ出力手段から受け取った前記変換後画像データに従い画像の表示を行う際、現在表示している画素のうち前記変換後画像データに含まれる画素データにより示される階調値と異なる階調値で表示している画素と当該画素に連続し所定の規則により定められる領域に含まれる画素とに関してのみ再描画を行う
    請求項１０に記載の装置。
12. ａ階調（ただし、ａはａ＞２を満たす所定の自然数）の画像に含まれる画素を示す複数の変換前画素データを含む画像データを変換前画像データとして取得する変換前画像データ取得ステップと、
    前記変換前画像データに含まれる一の変換前画素データの階調値と、（ｂ−１）個（ただし、ｂはａ＞ｂ＞１を満たす所定の自然数）のディザ閾値のうち前記一の変換前画素データの画素の位置に対し設定された一の前記ディザ閾値との比較により、ｂ階調の第１の変換後画素データを生成する第１の画素データ変換ステップと、
    前記第１の画素データ変換ステップにおいて前記一の変換前画素データから前記第１の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データの階調値と、誤差拡散法に従い前記一の変換前画素データに分配された拡散誤差値である補正値とを加算した値である補正後階調値と、少なくとも１つの誤差拡散閾値との大小関係に基づき、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成する第２の画素データ変換ステップと、
    前記第２の画素データ変換ステップにおいて前記第２の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データに係る前記補正後階調値から、前記第２の変換後画素データをａ階調で示した場合の階調値を減算した値である拡散誤差値を、前記複数の変換前画素データのうち前記第２の画素データ変換ステップにおける変換においてまだ用いられていない変換前画素データであって２次元配列上において前記一の変換前画素データと連続する領域を形成する所定の規則に従い選択された１以上の変換前画素データの各々に対し、所定の規則に従い前記補正値として分配する誤差拡散ステップと、
    前記第２の変換後画素データの集まりを含むデータである変換後画像データをｂ階調の画像を表示可能な表示手段に対し出力する変換後画像データ出力ステップと
    を備え、
    前記第２の画素データ変換ステップは、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率を高くするように前記誤差拡散閾値を変更するステップを有する
    方法。
13. コンピュータに、
    ａ階調（ただし、ａはａ＞２を満たす所定の自然数）の画像に含まれる画素を示す複数の変換前画素データを含む画像データを変換前画像データとして取得する変換前画像データ取得処理と、
    前記変換前画像データに含まれる一の変換前画素データの階調値と、（ｂ−１）個（ただし、ｂはａ＞ｂ＞１を満たす所定の自然数）のディザ閾値のうち前記一の変換前画素データの画素の位置に対し設定された一の前記ディザ閾値との比較により、ｂ階調の第１の変換後画素データを生成する第１の画素データ変換処理と、
    前記第１の画素データ変換処理において前記一の変換前画素データから前記第１の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データの階調値と、誤差拡散法に従い前記一の変換前画素データに分配された拡散誤差値である補正値とを加算した値である補正後階調値と、少なくとも１つの誤差拡散閾値との大小関係に基づき、ｂ階調の第２の変換後画素データを生成する第２の画素データ変換処理と、
    前記第２の画素データ変換処理において前記第２の変換後画素データが生成された場合、前記一の変換前画素データに係る前記補正後階調値から、前記第２の変換後画素データをａ階調で示した場合の階調値を減算した値である拡散誤差値を、前記複数の変換前画素データのうち前記第２の画素データ変換処理における変換においてまだ用いられていない変換前画素データであって２次元配列上において前記一の変換前画素データと連続する領域を形成する所定の規則に従い選択された１以上の変換前画素データの各々に対し、所定の規則に従い前記補正値として分配する誤差拡散処理と、
    前記第２の変換後画素データの集まりを含むデータである変換後画像データをｂ階調の画像を表示可能な表示手段に対し出力する変換後画像データ出力処理と
    を実行させ、
    前記第２の画素データ変換処理において、前記第２の変換後画素データの生成に先立って、生成される前記第２の変換後画素データの階調値が、前記第２の変換後画素データと２次元配列上の位置が同一の前記第１の変換後画素データの階調値と同一となる確率を高くするように前記誤差拡散閾値を変更する処理を実行させる
    プログラム。

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