(57)【特許請求の範囲】
【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、
画素単位の多値画像データを入力し、入力した多値画像データを、画素単位の輝度情報と、画素単位の色差情報とに分離するステップと、
前記画素単位の輝度情報を入力し、注目画素と前記注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報を所定の閾値に基づいて二値化した輝度パターンを生成するステップと、
前記輝度パターンに基づいて、前記注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、前記画素群の中から決定するステップと、
決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するステップと、
決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の色差情報を生成するステップと、
注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報および色差情報を基に生成した、当該３つのサブピクセルのＲＧＢ値を、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。
【請求項２】
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、
画素単位の多値画像データを入力し、入力した多値画像データを、画素単位の輝度情報と、画素単位の色差情報とに分離するステップと、
前記画素単位の輝度情報を入力し、注目画素と前記注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報に基づいて輝度パターンを生成するステップと、
前記輝度パターンに基づいて、前記注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、前記画素群の中から決定するステップと、
決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するステップと、
決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の補正後色差情報を生成するステップと、
注目画素の補正後色差情報および注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報を基に生成した、当該３つのサブピクセルのＲＧＢ値を、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。
【請求項３】
前記輝度パターンに基づいて、前記３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、前記画素群の中から決定するステップでは、
前記３つのサブピクセルのうち、中央のサブピクセルを除く２つのサブピクセルについては、使用すべき画素を、前記画素群の中から決定し、中央のサブピクセルについては前記注目画素のみを使用するように決定する請求項１又は２記載の表示方法。
【請求項４】
前記輝度パターンに基づいて、前記３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、前記画素群の中から決定するステップでは、
前記輝度パターンにおいて、前記３つのサブピクセルのうち中央のサブピクセルの輝度パターンの値と左または右のサブピクセルの輝度パターンの値が異なる場合については、左右のサブピクセルの値として使用すべき画素を前記画素群の中から決定し、前記３つのサブピクセルのうち中央のサブピクセルの輝度パターンの値と左または右のサブピクセルの輝度パターンの値が同じ場合については、前記注目画素のみを使用するように決定することを特徴とする請求項１又は２記載の表示方法。
【請求項５】
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、
画素単位の多値画像データを入力し、入力した多値画像データを、画素単位の輝度情報と、画素単位の色差情報とに分離する輝度色差分離手段と、
前記画素単位の輝度情報を入力し、注目画素と前記注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報を所定の閾値に基づいて二値化した輝度パターンを生成し、前記輝度パターンに基づいて、前記注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、前記画素群の中から決定し、決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するサブピクセル単位輝度情報生成手段と、
前記画素単位の色差情報を入力し、前記サブピクセル単位輝度情報生成手段により決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の色差情報を生成するサブピクセル単位色差情報生成手段と、
注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報および色差情報を基に生成した、当該３つのサブピクセルのＲＧＢ値を、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と、
画素単位の多値画像データを入力し、入力した多値画像データを、画素単位の輝度情報と、画素単位の色差情報とに分離する輝度色差分離手段と、
前記画素単位の輝度情報を入力し、注目画素と前記注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報に基づいて輝度パターンを生成し、前記輝度パターンに基づいて、前記注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、前記画素群の中から決定し、決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するサブピクセル単位輝度情報生成手段と、
前記画素単位の色差情報を入力し、前記サブピクセル単位輝度情報生成手段により決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の補正後色差情報を生成する色差情報補正手段と、
注目画素の補正後色差情報および注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報を基に生成した、当該３つのサブピクセルのＲＧＢ値を、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７】
前記サブピクセル単位輝度情報生成手段は、前記３つのサブピクセルのうち、中央のサブピクセルを除く２つのサブピクセルについては、使用すべき画素を、前記画素群の中から決定し、中央のサブピクセルについては前記注目画素のみを使用するように決定する請求項５又は６記載の表示装置。
【請求項８】
前記サブピクセル単位輝度情報生成手段は、前記輝度パターンにおいて、前記３つのサブピクセルのうち中央のサブピクセルの輝度パターンの値と左または右のサブピクセルの輝度パターンの値が異なる場合については、左右のサブピクセルの値として使用すべき画素を前記画素群の中から決定し、前記３つのサブピクセルのうち中央のサブピクセルの輝度パターンの値と左または右のサブピクセルの輝度パターンの値が同じ場合については、前記注目画素のみを使用するように決定することを特徴とする請求項５又は６記載の表示装置。
【請求項９】
注目画素と前記注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報及び色差情報に基づいて、前記注目画素を構成する複数のサブピクセルに関するサブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を生成する画像処理方法であって、
前記画素群に関する画素単位の輝度情報に基づいて輝度パターンを生成するステップと、
前記輝度パターンに基づいて、前記注目画素を構成する前記複数のサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、前記画素群の中から決定するステップと、
決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記複数のサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するステップと、
決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、前記注目画素を構成する前記複数のサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の色差情報を生成するステップとを含む画像処理方法。
【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及び表示装置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  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  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２８〜図３２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２８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２８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２９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３０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３１に示すように、図２９の各画素（図３０ではなく図２９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３２（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３２（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】
また、狭い表示領域における、画像の視認性を向上させるため、アンチエイリアシング処理が行われている。しかしながら、アンチエイリアシング処理は、画像を全体的にぼやけさせて、ギザギザ感を緩和するだけのものであり、ぼやけの分だけ画質が低下する。
【００１２】
この点、上記サブピクセル技術を用いた方が、視認性が良くなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記サブピクセル技術は、白黒２値のデータに対する技術であり、多値画像データ（カラー画像データ及びグレースケール画像データ）には対応していない。
【００１４】
そこで、本発明は、画素単位の多値画像データを基に、サブピクセル表示を行う際に、原画像との色のずれを抑えることができる表示方法および表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【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、画素単位の多値画像データを入力し、入力した多値画像データを、画素単位の輝度情報と、画素単位の色差情報とに分離するステップと、画素単位の輝度情報を入力し、注目画素と注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報を所定の閾値に基づいて二値化した輝度パターンを生成するステップと、輝度パターンに基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、画素群の中から決定するステップと、決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するステップと、決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の色差情報を生成するステップと、注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報および色差情報を基に生成した、当該３つのサブピクセルのＲＧＢ値を、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。
【００１６】
この構成により、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、サブピクセル単位の色差情報が生成されるため、表示デバイスにサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の表示方法では、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、画素単位の多値画像データを入力し、入力した多値画像データを、画素単位の輝度情報と、画素単位の色差情報とに分離するステップと、画素単位の輝度情報を入力し、注目画素と注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報を所定の閾値に基づいて二値化した輝度パターンを生成するステップと、輝度パターンに基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、画素群の中から決定するステップと、決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するステップと、決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の色差情報を生成するステップと、注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報および色差情報を基に生成した、当該３つのサブピクセルのＲＧＢ値を、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、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、サブピクセル単位の色差情報が生成されるため、表示デバイスにサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。
【００１９】
請求項２記載の表示方法では、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、画素単位の多値画像データを入力し、入力した多値画像データを、画素単位の輝度情報と、画素単位の色差情報とに分離するステップと、画素単位の輝度情報を入力し、注目画素と注目画素に隣接する複数の隣接画素からなる画素群に関する画素単位の輝度情報を所定の閾値に基づいて二値化した輝度パターンを生成するステップと、輝度パターンに基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、画素群の中から決定するステップと、決定された使用すべき画素に関する画素単位の輝度情報に基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の輝度情報を生成するステップと、決定された使用すべき画素に関する画素単位の色差情報に基づいて、注目画素を構成する３つのサブピクセルのそれぞれについてサブピクセル単位の補正後色差情報を生成するステップと、注目画素の補正後色差情報および注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報を基に生成した、当該３つのサブピクセルのＲＧＢ値を、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、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、注目画素の補正後色差情報が生成されるため、表示デバイスにサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。
【００２１】
さらに、生成される注目画素の補正後色差情報は、画素単位の色差情報であるため、色差情報のデータ量は、サブピクセル単位で色差情報を生成する場合と比較して、１／３となり、色差情報を格納するための記憶領域を抑制することができる。
【００２２】
請求項３記載の表示方法では、輝度パターンに基づいて、３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、画素群の中から決定するステップでは、３つのサブピクセルのうち、中央のサブピクセルを除く２つのサブピクセルについては、使用すべき画素を、画素群の中から決定し、中央のサブピクセルについては注目画素のみを使用するように決定する。
【００２３】
この構成により、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、サブピクセル単位の色差情報が生成されるため、表示デバイスにサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。
【００２４】
さらに、特定の注目画素を選択して、選択した注目画素を構成するサブピクセルについてのみ、注目画素に隣接する画素の輝度情報と注目画素の輝度情報とを用いて、輝度情報を生成する場合と比較して、特定の注目画素を選択するための処理が不要になるため、処理量を軽減できる。
【００２５】
請求項４記載の表示方法では、輝度パターンに基づいて、３つのサブピクセルのそれぞれについて使用すべき画素を、画素群の中から決定するステップでは、輝度パターンにおいて、３つのサブピクセルのうち中央のサブピクセルの輝度パターンの値と左または右のサブピクセルの輝度パターンの値が異なる場合については、左右のサブピクセルの値として使用すべき画素を画素群の中から決定し、３つのサブピクセルのうち中央のサブピクセルの輝度パターンの値と左または右のサブピクセルの輝度パターンの値が同じ場合については、注目画素のみを使用するように決定する。
【００２６】
この構成により、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を格納するための記憶領域を抑制できる。
【００２９】
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。
（実施の形態１）
【００３０】
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。図１に示すように、この表示装置は、表示情報入力手段１、表示制御手段２，表示デバイス３、表示画像記憶手段４、原画像データ記憶手段５、輝度色差分離手段６、原画像輝度情報記憶手段７、原画像色差情報記憶手段８、２値化処理手段９、３倍パターン生成手段１０、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２、利用画素情報記憶手段１３、サブピクセル単位色差情報生成手段１４、サブピクセル単位色差情報記憶手段１５、フィルタリング処理手段１６、補正後輝度情報記憶手段１７、および、輝度色差合成手段１８を備える。
【００３１】
表示情報入力手段１は、表示情報を入力する。表示情報として入力された原画像データは、原画像データ記憶手段５に格納される。
【００３２】
表示情報として入力される原画像データは、多値画像データである。そして、本明細書では、多値画像データとは、カラー画像データ、又は、グレースケール画像データのことである。
【００３３】
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４（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。
【００３４】
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。
【００３５】
ここで、サブピクセルについて簡単に説明する。本実施の形態においては、サブピクセルとは、１画素を第１の方向に３等分して得た各要素のことをいう。従って、１画素は、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構成されることから、ＲＧＢ３つのサブピクセルは、ＲＧＢ３つの発光素子に対応することになる。
【００３６】
［ＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換］
輝度色差分離手段６は、画素単位の原画像データを、画素単位の輝度情報（Ｙ）と、画素単位の色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）とに分離する。
【００３７】
具体的に説明する。原画像データにおけるＲＧＢの各値を、それぞれｒ、ｇ、ｂとする。こうした場合、Ｙ＝０．２９９×ｒ＋０．５８７×ｇ＋０．１１４×ｂ、Ｃｂ＝−０．１７２×ｒ−０．３３９×ｇ＋０．５１１×ｂ、Ｃｒ＝０．５１１×ｒ−０．４２８×ｇ−０．０８３×ｂとして与えられる。なお、この式は一例であり、他の同様の式で置き換え可能である。
【００３８】
輝度色差分離手段６は、このような数式を用いて、原画像データを、輝度情報（Ｙ）と、色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）とに分離する。この場合に得られた輝度情報および色差情報は、画素単位のものである。
【００３９】
原画像輝度情報記憶手段７は、このようにして得た輝度情報（Ｙ）を一時記憶し、原画像色差情報記憶手段８は、このようにして得た色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を一時記憶する。
【００４０】
［２値化］
後述するサブピクセル単位の輝度情報の調整は、画像を表示させるときに、文字や図形等と背景との境界部分の表示を滑らかにするために行う。２値化は、本来、後述する３倍パターンを生成するために行うのであるが、このような境界部分の検出のためでもある。
【００４１】
さて、２値化処理手段９は、まず、原画像輝度情報記憶手段７から、注目画素及びその周囲の画素の輝度情報を抽出する。そして、２値化処理手段９は、閾値を用いて、注目画素及びその周囲の画素の輝度情報を２値化し、２値データを生成する。
【００４２】
つまり、この閾値と、注目画素及びその周囲の画素の各輝度情報とを比較して、各画素の輝度情報が、閾値より大きいか否かによって、各画素の輝度情報を２値化し、２値データ（白「０」、黒「１」からなるデータ）を作成する。
【００４３】
以上のようにして、２値化処理手段９は、２値化により、注目画素及びその周囲の画素のビットマップパターンを得る。
【００４４】
さて、２値化する場合の閾値は、固定、変動のどちらでも構わないが、処理量を抑えるためには固定閾値、品質を良くするためには変動閾値が望ましい。この点を詳しく説明する。
【００４５】
図２は、２値化処理の説明図である。図２（ａ）は、固定閾値による２値化の例示図、図２（ｂ）は、変動閾値による２値化の例示図である。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、注目画素（斜線部）及びその周囲の画素の輝度情報（多値データ）を抽出したとする。そして、固定閾値の一例として「１２８」を採用して、２値化する場合を考える。
【００４７】
図２（ａ）では、抽出した全ての画素の輝度情報が、固定閾値「１２８」より大きい。従って、２値化により、抽出した画素の輝度情報の２値データは、全て白「０」となり、全て白「０」のビットマップパターンを得る。
【００４８】
さて、図２（ｂ）では、図２（ａ）と同様に、注目画素を中心とした３×３画素の輝度情報（多値データ）を抽出している。このような３×３画素の輝度情報の抽出は、注目画素を更新しながら、全ての注目画素に対して行われる。従って、注目画素毎に３×３画素の輝度情報が抽出される。
【００４９】
そして、抽出する３×３画素を１単位として、この１単位毎に、閾値が設定される。このようにして設定される閾値が、変動閾値である。この変動閾値の算出法として、例えば、「大津の閾値算出法」を用いる。
【００５０】
図２（ｂ）では、抽出した３×３画素の変動閾値は、「２２０」である。そして、この変動閾値「２２０」を用いて、３×３画素の輝度情報（多値データ）を２値化し、２値データを作成している。２値データは、３×３画素の各輝度情報が、変動閾値「２２０」より大きい場合は、白「０」、小さい場合は、黒「１」となっており、図２（ａ）とは異なるビットマップパターンを得ている。
【００５１】
図２（ａ）のように、固定閾値「１２８」では、例えば、「２５５」（白）および「１５０」（緑）の２値データは、ともに、白「０」となってしまう。
【００５２】
一方、図２（ｂ）のように、変動閾値「２２０」にすると、例えば、「２５５」（白）および「１５０」（緑）の２値データは、それぞれ、白「０」および黒「１」となって、両者は区別される。
【００５３】
このことは、例えば、カラー画像の輝度情報を２値化する場合において、文字と背景との境界（文字の輪郭）が、固定閾値では、検出できないが、変動閾値では検出できることを意味する。
【００５４】
後述するサブピクセル単位の輝度情報の調整は、文字や図形等と背景との境界部分の表示を滑らかにするために行うのであるが、変動閾値にして境界を精度よく検出できれば、固定閾値を採用する場合に比べて、より滑らかな表示が実現できる。
【００５５】
一方、固定閾値の場合は、注目画素毎に抽出される３×３画素（１単位）毎に閾値の算出を行わないので、変動閾値の場合に比べ、処理量を少なくできる。
【００５６】
［３倍パターン生成］
３倍パターン生成手段１０は、２値化処理手段９が得たビットマップパターン（２値データ）を基に、３倍パターンを生成する。３倍パターンの生成は、パターンマッチングによる方法や論理演算による方法があるが、この点は、後で詳しく説明する。
【００５７】
図３は、輝度情報の２値化から、３倍パターンを生成するまでの手順図である。図３に示すように、２値化処理手段９は、まず、原画像輝度情報記憶手段７から、注目画素（斜線部）及びその周囲の画素の輝度情報を抽出する。
【００５８】
次に、２値化処理手段９は、閾値を用いて、注目画素及びその周囲の画素の輝度情報を２値化し、２値データを生成する。つまり、２値化により、注目画素及びその周囲の画素のビットマップパターンを得る。
【００５９】
次に、３倍パターン生成手段１０は、２値化処理手段９が注目画素およびその周囲の画素を２値化して得たビットマップパターン（２値データ）を基に、注目画素の３倍パターンを生成する。
【００６０】
次に、３倍パターン生成手段１０は、注目画素の３倍パターンをビット表現したビット列を生成する。
【００６１】
［サブピクセル単位輝度情報生成、サブピクセル単位色差情報生成］
サブピクセル単位の輝度情報および色差情報の生成手法には、大まかに分けて、複写のみによる手法と荷重平均による手法とがある。まず、複写による手法について説明する。
【００６２】
サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することで生成する。
【００６３】
あるいは、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することで生成するとともに、両端のサブピクセルの輝度情報を、３倍パターン生成手段１０が生成した３倍パターンに従って、注目画素に隣接する画素の輝度情報を複写することで生成する。
【００６４】
なお、注目画素の３倍パターンは、２値化処理手段９が生成したビットマップパターンに基づいて生成されるため、両端のサブピクセルの輝度情報を、注目画素に隣接する画素の輝度情報を複写することで生成するか否かについては、２値化処理手段９が得たビットマップパターンに従って決定されると言うこともできる。
【００６５】
次に、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写して生成した場合は（注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を利用していない場合は）、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの色差情報を、注目画素の色差情報を複写することで生成する。
【００６６】
一方、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれかについて、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を利用している場合は、そのサブピクセルの色差情報を、その隣接する画素の色差情報を複写することで生成する。他のサブピクセルについては、その色差情報は、注目画素の色差情報を複写することで生成する。
【００６７】
以下、具体例を挙げて説明する。
図４は、複写のみによる手法を用いて、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を生成する際の例示図である。図４（ａ）は、輝度情報生成の一例、図４（ｂ）は、色差情報生成の一例を示している。
【００６８】
図４（ａ）に示すように、注目画素（斜線部）の３倍パターンのビット列が、［１１１］の場合は、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの輝度情報（Ｙ）を、注目画素の輝度情報Ｙ４を複写することで生成する。
【００６９】
そして、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いていないことを示す情報を、利用画素情報記憶手段１３に格納する。
【００７０】
このように、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いていない場合は、図４（ｂ）に示すように、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を、注目画素の色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４を複写して生成する。
【００７１】
この場合、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、利用画素情報記憶手段１３を参照することで、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いていないことを把握する。
【００７２】
なお、図４（ｂ）においては、１つの注目画素に、色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４を記載しているが、１つの注目画素に対して、色差情報Ｃｂ４及びＣｒ４がそれぞれ存在する。また、１つのサブピクセルに、色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４を記載しているが、１つのサブピクセルに対して、色差情報Ｃｂ４及びＣｒ４がそれぞれ存在する。これらのことは、本明細書の記載の全てについて言える。
【００７３】
図５は、複写のみによる手法を用いて、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を生成する際の他の例示図である。図５（ａ）は、輝度情報生成の一例、図５（ｂ）は、色差情報生成の一例を示している。
【００７４】
図５（ａ）に示すように、注目画素（斜線部）の３倍パターンのビット列が、［１００］の場合は、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する中央と右端のサブピクセルの輝度情報（Ｙ）を、注目画素の輝度情報Ｙ４を複写することで生成する。
【００７５】
一方、この場合、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報（Ｙ）を、注目画素の左隣の画素の輝度情報Ｙ３を複写することで生成する。
【００７６】
そして、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素の左隣の画素の輝度情報を用いたことを示す情報を、利用画素情報記憶手段１３に格納する。
【００７７】
このように、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素の左隣の画素の輝度情報を用いた場合は、図５（ｂ）に示すように、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｂ３、Ｃｒ３を複写することで生成する。
【００７８】
一方、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する中央と右端のサブピクセルの色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を、注目画素の色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４を複写することで生成する。
【００７９】
なお、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、利用画素情報記憶手段１３を参照することで、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素の左隣の画素の輝度情報を用いたことを把握する。
【００８０】
図６は、注目画素の３倍パターンと、複写のみによる手法により生成されるサブピクセル単位の輝度情報及び色差情報との関係図である。
【００８１】
図６では、画素が、画素０、注目画素１、画素２の順で並んでいる場合を例示している。
【００８２】
また、画素０の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ０、Ｃｂ０、Ｃｒ０とし、注目画素１の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ１、Ｃｂ１、Ｃｒ１とし、画素２の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ２、Ｃｂ２、Ｃｒ２としている。
【００８３】
さて、注目画素の３倍パターンは８種類存在する。従って、図６では、注目画素の３倍パターンのビット列を、８種類全て記載している。そして、各３倍パターンに対して生成される、注目画素１を構成する３つのサブピクセルの輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を記載している。
【００８４】
次に、荷重平均による手法を用いて、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を生成する場合について説明する。
【００８５】
サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することで生成する。
【００８６】
あるいは、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することで生成するとともに、両端のサブピクセルの輝度情報を、３倍パターン生成手段１０が生成した３倍パターンに従って、注目画素の輝度情報と、注目画素に隣接する画素の輝度情報との荷重平均により生成する。
【００８７】
なお、注目画素の３倍パターンは、２値化処理手段９が生成したビットマップパターンに基づいて生成されるため、両端のサブピクセルの輝度情報を、荷重平均により生成するか否かについては、２値化処理手段９が生成したビットマップパターンに従って決定されると言うこともできる。
【００８８】
次に、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することで生成した場合は（注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を利用していない場合は）、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの色差情報を、注目画素の色差情報を複写することで生成する。
【００８９】
一方、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれかについて、その輝度情報を生成する際に、注目画素及びそれに隣接する画素の輝度情報を利用している場合は、そのサブピクセルの色差情報を、その隣接する画素の色差情報と、注目画素の色差情報との荷重平均により生成する。他のサブピクセルについては、その色差情報は、注目画素の色差情報を複写することで生成する。
【００９０】
以下、具体例を挙げて説明する。
図７は、荷重平均による手法を用いて、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を生成する際の例示図である。図７（ａ）は、輝度情報生成の一例、図７（ｂ）は、色差情報生成の一例を示している。
【００９１】
図７（ａ）に示すように、注目画素（斜線部）の３倍パターンのビット列が、［１００］の場合は、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する中央と右端のサブピクセルの輝度情報（Ｙ）を、注目画素の輝度情報Ｙ４を複写することで生成する。
【００９２】
一方、この場合、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′を、注目画素の輝度情報Ｙ４と、注目画素の左隣の画素の輝度情報Ｙ３との荷重平均により生成する。
【００９３】
具体的には、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′を、Ｙ′＝０．５×Ｙ３＋０．５×Ｙ４として生成する。
【００９４】
そして、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素の左隣の画素の輝度情報を用いたことを示す情報を、利用画素情報記憶手段１３に格納する。
【００９５】
このように、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素の左隣の画素の輝度情報を用いた場合は、図７（ｂ）に示すように、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′、Ｃｒ′を、注目画素の色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４と、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｂ３、Ｃｒ３との荷重平均により生成する。
【００９６】
具体的には、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′を、Ｃｂ′＝０．５×Ｃｂ３＋０．５×Ｃｂ４として生成し、左端のサブピクセルの色差情報Ｃｒ′を、Ｃｒ′＝０．５×Ｃｒ３＋０．５×Ｃｒ４として生成する。
【００９７】
一方、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、注目画素を構成する中央と右端のサブピクセルの色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を、注目画素の色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４を複写することで生成する。
【００９８】
なお、荷重平均による手法においても、注目画素の３倍パターンのビット列が、［１１１］の場合は、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報は、図４の場合と同じになる。
【００９９】
図８は、注目画素の３倍パターンと、荷重平均による手法により生成されるサブピクセル単位の輝度情報及び色差情報との関係図である。
【０１００】
図８では、画素が、画素０、注目画素１、画素２の順で並んでいる場合を例示している。
【０１０１】
また、画素０の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ０、Ｃｂ０、Ｃｒ０とし、注目画素１の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ１、Ｃｂ１、Ｃｒ１とし、画素２の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ２、Ｃｂ２、Ｃｒ２としている。
【０１０２】
さて、注目画素の３倍パターンは８種類存在する。従って、図８では、注目画素の３倍パターンのビット列を、８種類全て記載している。そして、各３倍パターンに対して生成される、注目画素１を構成する３つのサブピクセルの輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を記載している。
【０１０３】
図７、図８の説明においては、サブピクセル単位の輝度情報は、注目画素の輝度情報と、注目画素の左右に隣接する画素の輝度情報との荷重平均により決定し、また、サブピクセル単位の色差情報は、注目画素の色差情報と、注目画素の左右に隣接する画素の色差情報との荷重平均により決定したが、この荷重平均の対象は、左右など一つの方向に限定されるものではない。次に、その一例を説明する。
【０１０４】
図９は、注目画素の３倍パターンと、他の荷重平均による手法により生成されるサブピクセル単位の輝度情報及び色差情報との関係図である。
【０１０５】
図９では、画素を、第１の方向に、画素１１、画素２１、画素３１の順で並設して１ラインを構成している。また、画素を、第１の方向に、画素１２、注目画素２２、画素３２の順で並設して１ラインを構成している。さらに、画素を、第１の方向に、画素１３、画素２３、画素３３の順で並設して１ラインを構成している。そして、上記３つのラインを第２の方向に並べている。
【０１０６】
また、画素１１の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ１１、Ｃｂ１１、Ｃｒ１１とし、画素２１の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ２１、Ｃｂ２１、Ｃｒ２１とし、画素３１の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）をそれぞれ、Ｙ３１、Ｃｂ３１、Ｃｒ３１としている。
【０１０７】
他の画素および注目画素の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）の表記の仕方も、画素１１、画素２１、画素３１の輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）の表記の仕方と同様である。
【０１０８】
さて、注目画素の３倍パターンは８種類存在する。従って、図９では、注目画素の３倍パターンのビット列を、８種類全て記載している。そして、各３倍パターンに対して生成される、注目画素１を構成する３つのサブピクセルの輝度情報（Ｙ）及び色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）を記載している。
【０１０９】
さて、図７〜図９の説明においては、荷重平均により、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を決定したが、荷重平均を求める際の数式はこれらに限定されるものではない。
【０１１０】
図１０は、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を決定する際の荷重平均の数式の説明図である。
【０１１１】
図１０では、あるサブピクセルの輝度情報ＹＸ及び色差情報ＣｂＸ、ＣｒＸを荷重平均により求める場合の数式を示している。図１０の数式中の「ｎ」は、荷重平均を求めるときに利用する画素の数である。
【０１１２】
数式中の「Ａ１〜Ａｎ」は、荷重平均を求めるときに利用する画素の輝度情報（Ｙ）である。数式中の「Ｂ１〜Ｂｎ」は、荷重平均を求めるときに利用する画素の色差情報（Ｃｂ）である。数式中の「Ｃ１〜Ｃｎ」は、荷重平均を求めるときに利用する画素の色差情報（Ｃｒ）である。数式中の「ｍ１〜ｍｎ」は、荷重（重み）である。
【０１１３】
本実施の形態における荷重平均による手法では、荷重平均を求める際に、どの画素を利用するかについては、任意に定めることができる。従って、図１０の数式中の「ｎ」は任意となる。また、数式中の係数「ｍ１〜ｍｎ」も任意に設定できる。
【０１１４】
ただし、色差情報を生成する際に用いる画素は、輝度情報を生成する際に用いた画素と同じでなければならないし、色差情報を生成する際に用いる荷重平均の荷重（重み）は、輝度情報を生成する際に用いた荷重平均の荷重（重み）と同じでなければならない。
【０１１５】
例えば、図７の例では、ｎ＝２、ｍ１＝ｍ２＝０．５とし、Ａ１＝Ｙ３、Ａ２＝Ｙ４、Ｂ１＝Ｃｂ３、Ｂ２＝Ｃｂ４、Ｃ１＝Ｃｒ３、Ｃ２＝Ｃｒ４としている。
【０１１６】
なお、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２は、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１により、上述のようにして生成されたサブピクセル単位の輝度情報を、原画像データ一つ分記憶する。また、サブピクセル単位色差情報記憶手段１５は、サブピクセル単位色差情報生成手段１４により、上述のようにして生成されたサブピクセル単位の色差情報を、原画像データ一つ分記憶する。
【０１１７】
さて、以上のように、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、単に注目画素の輝度情報を複写することにより、サブピクセル単位の輝度情報を生成するだけでなく、複写のみによる手法若しくは荷重平均による手法により、注目画素に隣接する画素の輝度情報をも用いて、サブピクセル単位の輝度情報を生成する。
【０１１８】
このように、注目画素に隣接する画素の輝度情報をも用いて、サブピクセル単位で細かく輝度情報を調整することで、滑らかな表示を実現できる。
【０１１９】
ただし、サブピクセル単位で輝度情報を調整したときに、これに応じて、サブピクセル単位で輝度情報を調整しない場合は、表示デバイス３に表示させる画像と、原画像との間で、色のずれが生じうる。この点を詳しく説明する。
【０１２０】
サブピクセル単位で輝度情報を調整するが、サブピクセル単位で色差情報の調整をしない場合を考える。そして、注目画素の輝度情報を「Ｙ４」、その左隣の画素の輝度情報を「Ｙ３」、注目画素の色差情報を「Ｃｒ４」とする。
【０１２１】
この場合、図５（ａ）に示すように、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の左隣の画素の輝度情報Ｙ３を複写することで生成したとする。
【０１２２】
この場合、輝度色差合成手段１８は、左隣の画素の輝度情報Ｙ３である左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ３と、注目画素の色差情報Ｃｒ４とを合成して、左端のサブピクセルのＲ値を求める。
【０１２３】
つまり、この場合は、異なる画素の輝度情報と色差情報とを合成して、左端のサブピクセルのＲ値を求めていることになる。
【０１２４】
ここで、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報Ｙと、注目画素の色差情報Ｃｒとを合成して、左端のサブピクセルのＲ値を算出する場合、輝度色差合成手段１８は、例えば、Ｒ＝Ｙ＋１．３７１×Ｃｒとする。
【０１２５】
このとき、図５（ａ）の場合は、左端のサブピクセルのＲ値は、Ｒ＝Ｙ３＋１．３７１×Ｃｒ４となる。Ｙ３＝２９．１、Ｃｒ４＝−４３．９とすると、Ｒ＝−４６．９となり、この場合は、Ｒ＝０にクリッピングされる。
【０１２６】
このようなことは、中央のサブピクセルのＧ値、右端のサブピクセルのＢ値を求めるときも同様に生じうる。
【０１２７】
このようにクリッピングして得られたサブピクセルのＲＧＢ値を基に表示した画像では、原画像（表示情報入力手段１に入力された画像）と比較した場合、色のずれが生じるのである。
【０１２８】
そこで、このような事態の発生を回避するために、サブピクセル単位の輝度情報の調整に応じて、サブピクセル単位で色差情報を調整するのである。
【０１２９】
つまり、図５（ａ）に示すように、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の左隣の画素の輝度情報Ｙ３を複写することで生成した場合は、これに応じて、図５（ｂ）に示すように、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報を、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｂ３、Ｃｒ３を複写することで生成する。
【０１３０】
この場合は、輝度色差合成手段１８は、左隣の画素の輝度情報Ｙ３である左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ３と、左隣の画素の色差情報Ｃｒ３である左端のサブピクセルの色差情報Ｃｒ３とを合成して、左端のサブピクセルのＲ値を求める。
【０１３１】
つまり、この場合は、同じ画素の輝度情報と色差情報とを合成することにより、左端のサブピクセルのＲ値を求めることになる。
【０１３２】
このため、輝度色差合成手段１８によって、上記のようなクリッピングが実行されることはない。その結果、輝度色差合成手段１８が生成したサブピクセルのＲＧＢ値を基に表示した画像と、原画像との間で、色のずれが発生する事態を回避できる。
【０１３３】
［フィルタリング処理］
フィルタリング処理手段１６は、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２に格納されたサブピクセル単位の輝度情報に対し、フィルタリング処理を行い、その結果を補正後輝度情報記憶手段１７に格納する。この場合のフィルタリング処理としては、例えば、図２８から図３２を用いて説明したフィルタリング処理（サブピクセル表示に関する文献（題名：「Ｓｕｂ  Ｐｉｘｅｌ  Ｆｏｎｔ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」）に開示されているフィルタリング処理）を用いることができる。
【０１３４】
［ＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換］
輝度色差合成手段１８は、補正後輝度情報記憶手段１７に格納されたサブピクセル単位の輝度情報と、サブピクセル単位色差情報記憶手段１５に格納されたサブピクセル単位の色差情報とを用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ、それぞれのサブピクセルの値を算出し、算出結果を表示画像記憶手段４に格納する。
【０１３５】
具体的に説明する。輝度色差分離手段６が、上記した数式（Ｙ＝０．２９９×ｒ＋０．５８７×ｇ＋０．１１４×ｂ、Ｃｂ＝−０．１７２×ｒ−０．３３９×ｇ＋０．５１１×ｂ、Ｃｒ＝０．５１１×ｒ−０．４２８×ｇ−０．０８３×ｂ）を用いて、原画像データを、輝度情報Ｙと、色差情報Ｃｂ、Ｃｒとに分離した場合は、画素単位の輝度Ｙ、色差Ｃｂ、Ｃｒに対しては、ｒ、ｇ、ｂの各値は、ｒ＝Ｙ＋１．３７１×Ｃｒ、ｇ＝Ｙ−０．６９８×Ｃｒ＋０．３３６×Ｃｂ、ｂ＝Ｙ＋１．７３２×Ｃｂとして与えられる。
【０１３６】
この式をサブピクセル単位で与えることにより、サブピクセル単位のＲ、Ｇ、Ｂの各値を算出する。なお、この式は一例であり、同様の式で置き換え可能である。
【０１３７】
図１１は、輝度情報及び色差情報からＲＧＢ値を算出する場合の説明図である。図１１では、補正後輝度情報記憶手段１７に格納されたサブピクセル単位の輝度情報（フィルタリング処理されたサブピクセル単位の輝度情報）を、「Ｙ１」、「Ｙ２」、「Ｙ３」としている。
【０１３８】
また、サブピクセル単位色差情報記憶手段１５に格納されたサブピクセル単位の色差情報を、「Ｃｂ１」「Ｃｒ１」「Ｃｂ２」「Ｃｒ２」「Ｃｂ３」「Ｃｒ３」としている。
【０１３９】
そして、Ｒ＝Ｙ１＋１．３７１×Ｃｒ１、Ｇ＝Ｙ２−０．６９８×Ｃｒ２＋０．３３６×Ｃｂ２、Ｂ＝Ｙ３＋１．７３２×Ｃｂ３として、サブピクセル単位のＲ、Ｇ、Ｂの各値を算出している。
【０１４０】
［全体の処理の流れ］
次に、フローチャートおよび図１の表示装置を用いて処理の流れを説明する。
【０１４１】
図１２は、図１の表示装置のフローチャートである。図１２に示すように、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（原画像データ）が入力される。
【０１４２】
次に、ステップ２にて、輝度色差分離手段６は、原画像データ記憶手段５に格納されている原画像データを、輝度情報と色差情報とに分離する。そして、輝度色差分離手段６は、得られた輝度情報及び色差情報を、それぞれ原画像輝度情報記憶手段７及び原画像色差情報記憶手段８へ格納する。
【０１４３】
次に、ステップ３にて、表示制御手段２は、注目画素を左上の初期位置に初期化し、２値化処理手段９へ注目画素が初期位置にある時の、注目画素とその周囲画素の輝度情報の２値化を命ずる。
【０１４４】
すると、ステップ４にて、２値化処理手段９は、原画像輝度情報記憶手段７に格納されている輝度情報から、注目画素およびその周囲画素の輝度情報を抽出する。
【０１４５】
次に、ステップ５にて、２値化処理手段９は、ステップ４で抽出した輝度情報を、閾値によって２値化し、得られた２値データを表示制御手段２へ返す。
【０１４６】
すると、表示制御手段２は、受け取った２値データ（２値化された輝度情報）を、３倍パターン生成手段１０へ渡し、３倍パターンの生成を命ずる。
【０１４７】
次に、ステップ６にて、３倍パターン生成手段１０は、表示制御手段２から渡された２値データ（ビットマップパターン）に基づき、注目画素が初期位置にあるときの３倍パターンを生成し、その結果を表示制御手段２へ返す。
【０１４８】
すると、表示制御手段２は、受け取った注目画素の３倍パターンを、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１へ渡し、サブピクセル単位の輝度情報の生成を命ずる。
【０１４９】
次に、ステップ７にて、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素の３倍パターンに従って、原画像輝度情報記憶手段８に格納された輝度情報を基に、注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報を生成する。
【０１５０】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、注目画素を構成する３つのサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いたか否か、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いた場合はどの画素を用いたかを示す情報を、利用画素情報記憶手段１３に格納する。
【０１５１】
次に、ステップ８にて、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１は、生成したサブピクセル単位の輝度情報をサブピクセル単位輝度情報記憶手段１２に格納する。
【０１５２】
次に、ステップ９にて、表示制御手段２は、サブピクセル単位色差情報生成手段１４へ、注目画素を構成する３つのサブピクセルの色差情報を生成するように命ずる。
【０１５３】
すると、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、利用画素情報記憶手段１３に格納された情報を参照しながら、原画像色差情報記憶手段８に格納されている色差情報を基に、注目画素を構成する３つのサブピクセルの色差情報を生成する。
【０１５４】
次に、ステップ１０にて、サブピクセル単位色差情報生成手段１４は、生成したサブピクセル単位の色差情報をサブピクセル単位色差情報記憶手段１５に格納する。
【０１５５】
表示制御手段２は、ステップ４からステップ１０までの処理を、注目画素を更新しながら（ステップ１２）、全注目画素についての処理が完了するまで、繰り返し行う（ステップ１１）。
【０１５６】
この繰り返し処理が終了すると、ステップ１３にて、表示制御手段２は、フィルタリング処理手段１６に、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２に格納されているサブピクセル単位の輝度情報に対して、フィルタリング処理を行わせる。
【０１５７】
次に、ステップ１４にて、フィルタリング処理手段１６は、処理後のサブピクセル単位の輝度情報を補正後輝度情報記憶手段１７へ格納する。
【０１５８】
次に、ステップ１５にて、輝度色差合成手段１８は、補正後輝度情報記憶手段１７に格納されているサブピクセル単位の輝度情報と、サブピクセル単位色差情報記憶手段１５に格納されているサブピクセル単位の色差情報とを用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのサブピクセルの値を取得する。
【０１５９】
次に、ステップ１６にて、輝度色差合成手段１８は、得られたサブピクセルのＲＧＢ値を、表示画像記憶手段４へ格納する。
【０１６０】
次に、ステップ１７にて、表示制御手段２は、表示画像記憶手段４に格納されたサブピクセルのＲＧＢ値に基づき、表示デバイス３の、１画素を構成する３つの発光素子に、それぞれのサブピクセルの値を割り当てて、表示デバイス３に表示を行わせる。
【０１６１】
そして、表示制御手段２は、表示終了でなければ（ステップ１８）、ステップ１へ処理を戻す。
【０１６２】
なお、図１２では、２値化処理を注目画素単位で行う手法を説明したが、原画像輝度情報記憶手段７に格納された原画像の輝度情報全体に対して、予め２値化処理を施しておくことで、大局的な２値化による処理量軽減の効果が期待できる。
【０１６３】
［３倍パターン生成方法の詳細］
次に、図１の３倍パターン生成手段１０における３倍パターンの生成方法について詳細に説明する。３倍パターン生成方法には、パターンマッチングによる方法と、論理演算による方法があるが、まず、パターンマッチングによる方法を説明する。
【０１６４】
図１３は、図１の３倍パターン生成手段１０の例示図である。図１３に示すように、この３倍パターン生成手段１０は、３倍パターン決定手段２６及び参照パターン記憶手段２７を含む。
【０１６５】
さて、このように構成される３倍パターン生成手段１０による処理の前に、２値化処理手段９は、原画像輝度情報記憶手段７から、注目画素およびその周囲の画素の輝度情報を抽出する。
【０１６６】
そして、２値化処理手段９は、閾値を用いて、抽出した輝度情報を２値化し、注目画素及びその周囲の画素のビットマップパターンを得る。このビットマップパターンの形状は、これと対比される、参照パターンの形状と同一である。
【０１６７】
これらのパターンは、一般に、図１４に示すように定義される。即ち、中央の斜線を付した画素が、注目画素であり、これらのパターンは、注目画素を取り囲む、合計（２ｎ＋１）×（２ｍ＋１）（ｎ，ｍは自然数）個の画素からなる。そして、これらのパターンが採りうる場合は、２の（２ｎ＋１）×（２ｍ＋１）乗通りである。
【０１６８】
ここで、システム負担を軽くするため、好ましくは、ｎ＝ｍ＝１とする。この場合、これらのパターンは、３×３画素であり、これらのパターンが採りうる場合は、５１２通りとなる。以下、３×３画素とした場合を説明するが、３×５、５×５など変更することもできる。
【０１６９】
さて、この３×３画素のパターンが、図１５（ａ）に示すように、全て黒であるときは、３倍パターンは、図１５（ｂ）に示すように、中心の画素が黒で、それに隣り合う画素も黒とする。
【０１７０】
逆に、この３×３画素のパターンが、図１５（ｅ）に示すように、全て白であるときは、３倍パターンは、図１５（ｆ）に示すように、中心の画素が白で、それに隣り合う画素も白とする。
【０１７１】
これらの中間に存在しうる様々なパターンについて、予め、３倍パターンを決定する規則を設けておく。この場合、全ての規則を決定すると、上述通り、５１２通りとなるが、対称性や白黒反転した場合を考慮し、より少ない規則で対応することもできる。
【０１７２】
以上は、パターンマッチングを行う第１例にかかるものであるが、これをビットで表現し、次のように変形することもできる。
【０１７３】
即ち、図１６に示すように、黒を「０」、白を「１」で表現するものとすると、３×３画素の左上から右下まで順に、３×３画素の白黒を、「０」または「１」のビット列（９桁）で表現できる。
【０１７４】
そして、３×３画素のパターンが、図１５（ａ）に示すように、全て黒であるときは、ビット列「０００００００００」で表現でき、これに対する３倍パターンは、「０００」となる。
【０１７５】
逆に、この３×３画素のパターンが、図１５（ｅ）に示すように、全て白であるときは、ビット列「１１１１１１１１１」で表現でき、これに対する３倍パターンは、「１１１」となる。
【０１７６】
このようなビット列で表現する場合についても、上述と同様に、ビット列「０００００００００」とビット列「１１１１１１１１１」との中間に存在しうる様々なパターンについて、予め、３倍パターンを決定する規則を設けておく。この場合、全ての規則を決定すると、上述通り、５１２通りとなるが、対称性や白黒反転した場合を考慮し、規則の一部を省略して、５１２通りより少ない規則で対応することもできる。
【０１７７】
そして、これらのビットによる規則を、ビット列をインデックスとして、配列又はその他の周知の記憶構造で、関連づけて、参照パターン記憶手段２７に格納しておく。すると、参照パターン記憶手段２７をインデックスで引くと、求める３倍パターンを直ちに得ることができる。
【０１７８】
以上のように、参照パターン記憶手段２７には、参照パターンと３倍パターンとが関連づけて記憶されている。
【０１７９】
勿論、９桁のビット列を１６進数表示するなど、他の等価な表現法で置き換えても差し支えない。
【０１８０】
図１３において、３倍パターン決定手段２６は、参照パターン記憶手段２７を参照し、図１５のようなパターンマッチング又は図１６のようなインデックスによる検索を利用し、３倍パターンを決定する。
【０１８１】
次に、３倍パターン生成方法として、論理演算による方法を説明する。
図１７は、図１の３倍パターン生成手段１０の他の例示図である。図１７に示すように、この３倍パターン生成手段１０は、３倍パターン決定手段２６及び３倍パターン論理演算手段２８を含む。
【０１８２】
論理演算による方法では、パターンマッチングによる方法と異なり、３倍パターン決定規則を記憶するのではなく、論理演算処理により求める。従って、図１７に示すように、図１３に対して、参照パターン記憶手段２７に代えて、３倍パターン論理演算手段２８を設けている。
【０１８３】
この３倍パターン論理演算手段２８は、２値化処理手段９によって得たビットマップパターン（２値データ）を参照しながら、論理演算を実行し、注目画素の３倍パターンを得る。
【０１８４】
図１８を参照しながら、３倍パターン論理演算手段２８の論理演算について詳細に説明する。３倍パターン論理演算手段２８は、図１８（ａ）のように、中心の注目画素（０，０）とこれに隣接する画素（合計３×３画素）について、図１８（ｂ）以降の条件判断を行い、その判断結果に対して、３倍パターンを決定する３桁のビット値を、戻り値として返す、関数から構成されている。ここで、図１８（ｂ）以降において、「＊」は、白黒のいずれでも良いという意味である。
【０１８５】
例えば、図１８（ｂ）に示すように、注目画素と、それの横にある画素が全て黒であれば、戻り値は「１１１」となる。また、図１８（ｃ）に示すように、注目画素と、それの横にある画素が全て白であれば、戻り値は「０００」となる。
【０１８６】
その他、図１８（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、…というように、３倍パターン論理演算手段２８には、演算処理できるロジックを設けてある。
【０１８７】
これにより、論理演算による方法でも、パターンマッチングによる方法と同様に、３倍パターンを決定できることが理解されよう。また、論理演算による方法では、記憶領域に頼らず、演算処理によることとしているため、記憶領域の制限が厳しい機器において、実装しやすくすることができる。
【０１８８】
なお、論理演算による方法とパターンマッチングによる方法とを、組み合わせた構成により、３倍パターンを生成できることはいうまでもない。例えば、参照パターン記憶手段２７による処理と、３倍パターン論理演算手段２８による処理とからなる２段階の処理を行っても良い。この際、参照パターン記憶手段２７による処理と、３倍パターン論理演算手段２８による処理の先後は問わない。
【０１８９】
さて、１つの画素は、３つのサブピクセルにより構成されているため、画素単位で輝度情報及び色差情報を記憶する場合と比較すると、サブピクセル単位で輝度情報および色差情報を記憶する場合は、３倍の記憶領域が必要となる。
【０１９０】
従って、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報は、２値化時に境界に位置する注目画素についてのみ生成することで、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を格納するための記憶領域を抑制できる。つまり、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２およびサブピクセル単位色差情報記憶手段１５の記憶容量を小さくできる。
【０１９１】
この点上記では、全ての注目画素について、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を生成しているため（図１２）、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２およびサブピクセル単位色差情報記憶手段１５は、全ての注目画素について、３つのサブピクセルの輝度情報及び色差情報を格納するための記憶領域を必要とする。
【０１９２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２の構成については、実施の形態１との相違点のみを説明する。
【０１９３】
図１９は、本発明の実施の形態２における表示装置のブロック図である。本実施の形態では、実施の形態１と異なり、サブピクセル単位の色差情報を生成するのではなく、サブピクセル単位の輝度情報の生成の仕方に応じて、画素単位の色差情報を新たに生成するものである。即ち、図１９に示すように、図１に対して、サブピクセル単位色差情報生成手段１４、サブピクセル単位色差情報記憶手段１５及び輝度色差合成手段１８に代えて、色差情報補正手段１９、補正後色差情報記憶手段２０及び輝度色差合成手段２３を設けている。
【０１９４】
さて、色差情報補正手段１９の色差情報補正処理について説明する。色差情報補正手段１９は、注目画素を構成する３つのサブピクセルそれぞれの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することで生成した場合は（注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を利用していない場合は）、注目画素の色差情報をそのまま、注目画素の補正後色差情報とする。
【０１９５】
一方、色差情報補正手段１９は、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれかについて、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を利用している場合は、注目画素の補正後色差情報を、注目画素に隣接する画素の色差情報と、注目画素の色差情報との荷重平均により生成する。
【０１９６】
以下、具体例を挙げて説明する。
図２０は、注目画素の補正後色差情報を生成する際の手法の例示図である。図４（ａ）に示すように、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いていない場合は、図２０に示すように、色差情報補正手段１９は、注目画素の補正後色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）として、注目画素の色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４をそのまま用いる。
【０１９７】
なお、色差情報補正手段１９は、利用画素情報記憶手段１３を参照することで、注目画素を構成する３つのサブピクセルのいずれについても、その輝度情報を生成する際に、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いていないことを把握する。
【０１９８】
図２１は、注目画素の補正後色差情報を生成する際の手法の他の例示図である。図５（ａ）、図７（ａ）に示すように、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素の左隣の画素の輝度情報を用いた場合は、図２１に示すように、色差情報補正手段１９は、注目画素の補正後色差情報Ｃｂ′、Ｃｒ′を、注目画素の色差情報Ｃｂ４、Ｃｒ４と、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｂ３、Ｃｒ３との荷重平均により生成する。
【０１９９】
具体的には、注目画素の補正後色差情報Ｃｂ′を、Ｃｂ′＝０．５×Ｃｂ３＋０．５×Ｃｂ４として生成し、注目画素の補正後色差情報Ｃｒ′を、Ｃｒ′＝０．５×Ｃｒ３＋０．５×Ｃｒ４として生成する。
【０２００】
なお、色差情報補正手段１９は、利用画素情報記憶手段１３を参照することで、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報を生成する際に、注目画素の左隣の画素の輝度情報を用いたことを把握する。
【０２０１】
さて、図２１の説明においては、荷重平均により、注目画素の補正後色差情報を生成したが、荷重平均を求める際の数式は、これに限定されるものではない。
【０２０２】
つまり、荷重平均の式としては、図１０で説明した数式を用いることができる。ただし、注目画素の補正後色差情報を決定する際に用いる画素は、サブピクセル単位の輝度情報を決定する際に用いた画素と同じでなければならない。
【０２０３】
なお、補正後色差情報記憶手段２０は、色差情報補正手段１９により、上述のようにして生成された注目画素の補正後色差情報を、原画像データ一つ分記憶する。
【０２０４】
次に、輝度色差合成手段２３による輝度色差合成処理について説明する。
輝度色差合成手段２３は、補正後輝度情報記憶手段１７に格納されたサブピクセル単位の輝度情報と、補正後色差情報記憶手段２０に格納された補正後色差情報とを用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ、それぞれのサブピクセルの値を算出し、算出結果を表示画像記憶手段４に格納する。
【０２０５】
具体的に説明する。輝度色差分離手段６が、実施の形態１で使用した数式（Ｙ＝０．２９９×ｒ＋０．５８７×ｇ＋０．１１４×ｂ、Ｃｂ＝−０．１７２×ｒ−０．３３９×ｇ＋０．５１１×ｂ、Ｃｒ＝０．５１１×ｒ−０．４２８×ｇ−０．０８３×ｂ）を用いて、原画像データを、輝度情報Ｙと、色差情報Ｃｂ、Ｃｒとに分離した場合は、画素単位の輝度Ｙ、色差Ｃｂ、Ｃｒに対しては、ｒ、ｇ、ｂの各値は、ｒ＝Ｙ＋１．３７１×Ｃｒ、ｇ＝Ｙ−０．６９８×Ｃｒ＋０．３３６×Ｃｂ、ｂ＝Ｙ＋１．７３２×Ｃｂとして与えられる。
【０２０６】
この式をサブピクセル単位で与えることにより、サブピクセル単位のＲ、Ｇ、Ｂの各値を算出する。なお、この式は一例であり、同様の式で置き換え可能である。
【０２０７】
図２２は、輝度情報及び補正後色差情報からＲＧＢ値を算出する場合の説明図である。図２２では、補正後輝度情報記憶手段１７に格納されたサブピクセル単位の輝度情報（フィルタリング処理されたサブピクセル単位の輝度情報）を、「Ｙ１」、「Ｙ２」、「Ｙ３」としている。
【０２０８】
また、補正後色差情報記憶手段２０に格納された補正後色差情報を、「Ｃｂ′」、「Ｃｒ′」としている。
【０２０９】
そして、Ｒ＝Ｙ１＋１．３７１×Ｃｒ′、Ｇ＝Ｙ２−０．６９８×Ｃｒ′＋０．３３６×Ｃｂ′、Ｂ＝Ｙ３＋１．７３２×Ｃｂ′として、サブピクセル単位のＲ、Ｇ、Ｂの各値を算出している。
【０２１０】
さて、表示画像記憶手段４は、輝度色差合成手段２３により、上述のようにして生成されたサブピクセル単位のＲ、Ｇ、Ｂの各値を格納する。
【０２１１】
次に、フローチャートおよび図１９の表示装置を用いて処理の流れを説明する。図２３は、図１９の表示装置のフローチャートである。
【０２１２】
図２３のフローチャートの説明では、実施の形態１における図１２のフローチャートとの相違点のみを説明する。
【０２１３】
図２３のフローチャートでは、実施の形態１における図１２のフローチャートのステップ９（サブピクセル単位色差情報生成）およびステップ１０（サブピクセル単位色差情報記憶手段１５への格納）に代えて、ステップ９（色差情報補正処理）およびステップ１０（補正後色差情報記憶手段１７への格納）を設けている。
【０２１４】
従って、ステップ１からステップ８までの処理は、図１２と同様である。そして、ステップ９にて、表示制御手段２は、色差情報補正手段１９へ、注目画素の補正後色差情報を生成するように命ずる。
【０２１５】
すると、色差情報補正手段１９は、利用画素情報記憶手段１３に格納された情報を参照しながら、原画像色差情報記憶手段８に格納されている色差情報を基に、注目画素の補正後色差情報を生成する。
【０２１６】
次に、ステップ１０にて、色差情報補正手段１９は、生成した補正後色差情報を補正後色差情報記憶手段２０に格納する。
【０２１７】
ステップ１１からステップ１４までの処理は、図１２と同様である。そして、ステップ１５にて、輝度色差合成手段２３は、補正後輝度情報記憶手段１７に格納されているサブピクセル単位の輝度情報と、補正後色差情報記憶手段２０に格納されている補正後色差情報とを用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのサブピクセルの値を取得する。
【０２１８】
次に、ステップ１６にて、輝度色差合成手段２３は、得られたサブピクセルのＲＧＢ値を、表示画像記憶手段４へ格納する。ステップ１７からステップ１８までの処理は、図１２と同様である。
【０２１９】
さて、これまで説明してきたように、本実施の形態では、色差情報補正手段１９は、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、注目画素の補正後色差情報を生成する。
【０２２０】
このため、表示デバイス３にサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。この点、実施の形態１と同様である。
【０２２１】
さらに、本実施の形態では、次の効果を奏する。この点を実施の形態１と比較しながら説明する。
【０２２２】
本実施の形態では、色差情報補正手段１９が生成する注目画素の補正後色差情報は、画素単位の色差情報である。
【０２２３】
これに対し、実施の形態１では、サブピクセル単位色差情報生成手段１４（図１）が、サブピクセル単位の色差情報を生成する。そして、１つの画素は、３つのサブピクセルにより構成される。従って、この場合は、画素単位で、色差情報を生成する場合と比較すると、データ量は３倍になる。
【０２２４】
その結果、本実施の形態では、実施の形態１と比較して、色差情報を格納するための記憶領域を抑制できる。具体的には、本実施の形態の補正後色差情報記憶手段２０の記憶容量は、実施の形態１のサブピクセル単位色差情報記憶手段１５（図１）の記憶容量の１／３で済む。
【０２２５】
なお、サブピクセル単位の輝度情報および注目画素の補正後色差情報は、２値化時に境界に位置する注目画素についてのみ生成することもできる。
【０２２６】
このようにすれば、全ての注目画素について、補正後色差情報およびサブピクセル単位の輝度情報を生成する場合（図２３）と比較して、補正後色差情報およびサブピクセル単位の輝度情報を格納するための記憶領域を抑制できる。つまり、補正後色差情報記憶手段２０およびサブピクセル単位輝度情報記憶手段１２の記憶容量を小さくできる。
【０２２７】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３の構成については、実施の形態１との相違点のみを説明する。
【０２２８】
図２４は、本発明の実施の形態３における表示装置のブロック図である。本実施の形態では、実施の形態１と異なり、注目画素およびその周囲画素のビットマップパターンから得た３倍パターンに従って、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を生成するのではなく、荷重平均により一律に、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を生成する。
【０２２９】
即ち、図２４に示すように、図１に対して、２値化処理手段９、３倍パターン生成手段１０、サブピクセル単位輝度情報生成手段１１、利用画素情報記憶手段１３およびサブピクセル単位色差情報生成手段１４に代えて、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１およびサブピクセル単位色差情報生成手段２２を設けている。
【０２３０】
さて、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１の輝度情報生成処理について説明する。
【０２３１】
サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する両端のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報と、この注目画素に隣接する画素の輝度情報との荷重平均をとることにより生成する。
【０２３２】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することにより生成する。
【０２３３】
次に、サブピクセル単位色差情報生成手段２２の色差情報生成処理について説明する。
【０２３４】
サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する両端のサブピクセルの色差情報を、注目画素の色差情報と、この注目画素に隣接する画素の色差情報との荷重平均をとることにより生成する。
【０２３５】
ただし、色差情報を生成する際に用いる画素は、輝度情報を生成する際に用いた画素と同じでなければならないし、色差情報を生成する際に用いる荷重平均の荷重（重み）は、輝度情報を生成する際に用いた荷重平均の荷重（重み）と同じでなければならない。
【０２３６】
また、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの色差情報を、注目画素の色差情報を複写することにより生成する。
【０２３７】
以下、具体例を挙げて説明する。
図２５は、荷重平均により、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を生成する際の説明図である。図２５（ａ）は、輝度情報生成の一例を示し、図２５（ｂ）は、色差情報生成の一例を示している。
【０２３８】
図２５（ａ）に示すように、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′を、注目画素の左隣の画素の輝度情報Ｙ０と、注目画素の輝度情報Ｙ１との荷重平均により生成している。
【０２３９】
つまり、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′を、Ｙ′＝０．５×Ｙ０＋０．５×Ｙ１として生成している。
【０２４０】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する右端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′′を、同様に、荷重平均により生成している。
【０２４１】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報Ｙ１を複写することにより生成している。
【０２４２】
図２５（ｂ）に示すように、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′を、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｂ０と、注目画素の色差情報Ｃｂ１との荷重平均により生成している。
【０２４３】
つまり、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′を、Ｃｂ′＝０．５×Ｃｂ０＋０．５×Ｃｂ１として生成している。
【０２４４】
また、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｒ′を、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｒ０と、注目画素の色差情報Ｃｒ１との荷重平均により生成している。
【０２４５】
つまり、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｒ′を、Ｃｒ′＝０．５×Ｃｒ０＋０．５×Ｃｒ１として生成している。
【０２４６】
サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する右端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′′、Ｃｒ′′を、同様に、荷重平均により生成している。
【０２４７】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報Ｃｂ１、Ｃｒ１を複写することにより生成している。
【０２４８】
図２６は、他の荷重平均により、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を生成する際の説明図である。図２６（ａ）は、輝度情報生成の一例を示し、図２６（ｂ）は、色差情報生成の一例を示している。
【０２４９】
図２６（ａ）に示すように、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′を、注目画素の左隣の画素の輝度情報Ｙ０と、注目画素の輝度情報Ｙ１との荷重平均により生成している。
【０２５０】
つまり、注目画素を構成する左端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′を、Ｙ′＝（１×Ｙ０＋２×Ｙ１）／３として生成している。
【０２５１】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する右端のサブピクセルの輝度情報Ｙ′′を、同様に、荷重平均により生成している。
【０２５２】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報Ｙ１を複写することにより生成している。
【０２５３】
図２６（ｂ）に示すように、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′を、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｂ０と、注目画素の色差情報Ｃｂ１との荷重平均により生成している。
【０２５４】
つまり、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′を、Ｃｂ′＝（１×Ｃｂ０＋２×Ｃｂ１）／３として生成している。
【０２５５】
また、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｒ′を、注目画素の左隣の画素の色差情報Ｃｒ０と、注目画素の色差情報Ｃｒ１との荷重平均により生成している。
【０２５６】
つまり、注目画素を構成する左端のサブピクセルの色差情報Ｃｒ′を、Ｃｒ′＝（１×Ｃｒ０＋２×Ｃｒ１）／３として生成している。
【０２５７】
サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する右端のサブピクセルの色差情報Ｃｂ′′、Ｃｒ′′を、同様に、荷重平均により生成している。
【０２５８】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報Ｃｂ１、Ｃｒ１を複写することにより生成している。
【０２５９】
図２５および図２６の説明においては、荷重平均により、輝度情報および色差情報を生成したが、荷重平均を求める際の数式は、これらに限定されるものではない。
【０２６０】
つまり、荷重平均の式としては、図１０で説明した数式を用いることができる。ただし、サブピクセル単位の色差情報を決定する際に用いる画素は、サブピクセル単位の輝度情報を決定する際に用いた画素と同じでなければならないし、しかも、サブピクセル単位の色差情報を決定する際に用いる荷重（重み）は、サブピクセル単位の輝度情報を決定する際に用いた荷重（重み）と同じでなければならない。
【０２６１】
次に、フローチャートおよび図２４の表示装置を用いて処理の流れを説明する。
図２７は、図２４の表示装置のフローチャートである。図２７のフローチャートの説明では、実施の形態１における図１２のフローチャートとの相違点のみを説明する。
【０２６２】
図２７のフローチャートでは、実施の形態１における図１２のフローチャートのステップ４からステップ１０に代えて、ステップ４からステップ９を設けている。
【０２６３】
従って、ステップ１からステップ３までの処理は、図１２と同様である。そして、ステップ４にて、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、原画像輝度情報記憶手段７に格納されている輝度情報から、注目画素およびそれに隣接する画素の輝度情報を抽出する。
【０２６４】
次に、ステップ５にて、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する両端のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報と、注目画素に隣接する画素の輝度情報との荷重平均により生成する。
【０２６５】
また、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの輝度情報を、注目画素の輝度情報を複写することにより生成する。
【０２６６】
次に、ステップ６にて、サブピクセル単位輝度情報生成手段２１は、生成したサブピクセル単位の輝度情報を、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２へ格納する。
【０２６７】
次に、ステップ７にて、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、原画像色差情報記憶手段８に格納されている色差情報から、注目画素およびそれに隣接する画素の色差情報を抽出する。
【０２６８】
次に、ステップ８にて、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する両端のサブピクセルの色差情報を、注目画素の色差情報と、注目画素に隣接する画素の色差情報との荷重平均により生成する。
【０２６９】
また、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、注目画素を構成する中央のサブピクセルの色差情報を、注目画素の色差情報を複写することにより生成する。
【０２７０】
次に、ステップ９にて、サブピクセル単位色差情報生成手段２２は、生成したサブピクセル単位の色差情報を、サブピクセル単位色差情報記憶手段１５へ格納する。そして、ステップ１０からステップ１７の処理が実行される。
【０２７１】
さて、これまで説明してきたように、本実施の形態では、サブピクセル単位の輝度情報を生成することに加えて、さらに、サブピクセル単位の色差情報をも生成する。この場合、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、サブピクセル単位の色差情報が生成されるため、表示デバイス３にサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。この点、実施の形態１と同様である。
【０２７２】
さらに、本実施の形態では、次の効果を奏する。この点を実施の形態１と比較しながら説明する。
【０２７３】
実施の形態１では、図１に示すように、２値化処理手段９および３倍パターン生成手段１０を設け、注目画素および周囲画素を２値化して、ビットマップパターンを得て、これを基に３倍パターンを生成する。そして、サブピクセル単位の輝度情報を生成する際には、この３倍パターンを参照して、注目画素に隣接する画素の輝度情報を用いるか否かを決定する。
【０２７４】
これに対して、本実施の形態では、注目画素を構成する３つのサブピクセルのうち、予め定められたサブピクセル（両端のサブピクセル）については一律に、注目画素の輝度情報と、この注目画素に隣接する画素の輝度情報との荷重平均をとることにより、輝度情報を生成する。
【０２７５】
したがって、本実施の形態では、実施の形態１のように、２値化、３倍パターン生成、および、３倍パターンの参照という処理が不要となって、処理量を軽減できる。
【０２７６】
また、本実施の形態では、注目画素を構成する３つのサブピクセルのうち、予め定められたサブピクセル（両端のサブピクセル）については一律に、輝度情報を生成する際に使用した画素である注目画素および隣接する画素の色差情報の荷重平均をとることにより、色差情報を生成する。
【０２７７】
このため、実施の形態１のように、利用画素情報記憶手段１３を設け、これを参照して、サブピクセル単位の色差情報を作成する必要がない。その結果、処理量を軽減できる。
【０２７８】
なお、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報は、２値化時に境界に位置する注目画素についてのみ生成することもできる。
【０２７９】
このようにすれば、全ての注目画素について、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を生成する場合（図２７）と比較して、サブピクセル単位の輝度情報および色差情報を格納するための記憶領域を抑制できる。つまり、サブピクセル単位輝度情報記憶手段１２およびサブピクセル単位色差情報記憶手段１５の記憶容量を小さくできる。
【０２８０】
【発明の効果】
請求項１又は６記載の発明では、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、サブピクセル単位の色差情報が生成されるため、表示デバイスにサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。
【０２８１】
請求項２又は７記載の発明では、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、注目画素の補正後色差情報が生成されるため、表示デバイスにサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。
【０２８２】
さらに、生成される注目画素の補正後色差情報は、画素単位の色差情報であるため、色差情報のデータ量は、サブピクセル単位で色差情報を生成する場合と比較して、１／３となり、色差情報を格納するための記憶領域を抑制することができる。
【０２８３】
請求項３又は８記載の発明では、サブピクセル単位の輝度情報を生成するときと同じ画素を用いて、サブピクセル単位の色差情報が生成されるため、表示デバイスにサブピクセル表示させる多値画像と、入力された画素単位の多値画像（原画像）との間で、色のずれが発生するのを抑制できる。
【０２８４】
さらに、特定の注目画素を選択して、選択した注目画素を構成するサブピクセルについてのみ、注目画素に隣接する画素の輝度情報と注目画素の輝度情報とを用いて、輝度情報を生成する場合と比較して、特定の注目画素を選択するための処理が不要になるため、処理量を軽減できる。
【０２８５】
請求項４又は９記載の発明では、サブピクセル単位の輝度情報及び色差情報を格納するための記憶領域を抑制できる。
【０２８６】
請求項５又は１０記載の発明では、サブピクセル単位の輝度情報及び画素単位の補正後色差情報を格納するための記憶領域を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における表示装置のブロック図
【図２】（ａ）同固定閾値による２値化処理の例示図
（ｂ）同変動閾値による２値化処理の例示図
【図３】同２値化処理から３倍パターン生成までの手順図
【図４】（ａ）同複写のみによる手法を用いた輝度情報生成の例示図
（ｂ）同複写のみによる手法を用いた色差情報生成の例示図
【図５】（ａ）同複写のみによる手法を用いた輝度情報生成の他の例示図
（ｂ）同複写のみによる手法を用いた色差情報生成の他の例示図
【図６】同複写のみによる手法により生成される輝度情報及び色差情報と３倍パターンとの関係図
【図７】（ａ）同荷重平均による手法を用いた輝度情報生成の例示図
（ｂ）同荷重平均による手法を用いた色差情報生成の例示図
【図８】同荷重平均による手法により生成される輝度情報及び色差情報と３倍パターンとの関係図
【図９】同他の荷重平均による手法により生成される輝度情報及び色差情報と３倍パターンとの関係図
【図１０】同荷重平均による手法で用いる荷重平均の数式の説明図
【図１１】同輝度情報・色差情報／ＲＧＢ変換の説明図
【図１２】同表示装置のフローチャート
【図１３】同３倍パターン生成手段の例示図
【図１４】同３倍パターン生成手段における参照パターンの定義図
【図１５】（ａ）同３倍パターン生成手段における参照パターンの例示図
（ｂ）同３倍パターン生成手段における３倍パターンの例示図
（ｃ）同３倍パターン生成手段における参照パターンの例示図
（ｄ）同３倍パターン生成手段における３倍パターンの例示図
（ｅ）同３倍パターン生成手段における参照パターンの例示図
（ｆ）同３倍パターン生成手段における３倍パターンの例示図
【図１６】同３倍パターン生成手段におけるビット列と３倍パターンの関係図
【図１７】同３倍パターン生成手段の他の例示図
【図１８】（ａ）同３倍パターン生成手段における参照パターンの定義図
（ｂ）同３倍パターン生成手段における参照パターンと３倍パターンの関係図
（ｃ）同３倍パターン生成手段における参照パターンと３倍パターンの関係図
（ｄ）同３倍パターン生成手段における参照パターンと３倍パターンの関係図
（ｅ）同３倍パターン生成手段における参照パターンと３倍パターンの関係図
（ｆ）同３倍パターン生成手段における参照パターンと３倍パターンの関係図
（ｇ）同３倍パターン生成手段における参照パターンと３倍パターンの関係図
【図１９】本発明の実施の形態２における表示装置のブロック図
【図２０】同補正後色差情報生成手法の例示図
【図２１】同補正後色差情報生成手法の他の例示図
【図２２】同輝度情報・補正後色差情報／ＲＧＢ変換の説明図
【図２３】同表示装置のフローチャート
【図２４】本発明の実施の形態３における表示装置のブロック図
【図２５】（ａ）同荷重平均による輝度情報生成手法の説明図
（ｂ）同荷重平均による色差情報生成手法の説明図
【図２６】（ａ）同他の荷重平均による輝度情報生成手法の説明図
（ｂ）同他の荷重平均による色差情報生成手法の説明図
【図２７】同表示装置のフローチャート
【図２８】従来の１ライン模式図
【図２９】従来の元画像の例示図
【図３０】従来の３倍画像の例示図
【図３１】従来の色決定プロセスの説明図
【図３２】（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
【符号の説明】
１  表示情報入力手段
２  表示制御手段
３  表示デバイス
４  表示画像記憶手段
５  原画像データ記憶手段
６  輝度色差分離手段
７  原画像輝度情報記憶手段
８  原画像色差情報記憶手段
９  ２値化処理手段
１０  ３倍パターン生成手段
１１、２１  サブピクセル単位輝度情報生成手段
１２  サブピクセル単位輝度情報記憶手段
１３  利用画素情報記憶手段
１４、２２  サブピクセル単位色差情報生成手段
１５  サブピクセル単位色差情報記憶手段
１６  フィルタリング処理手段
１７  補正後輝度情報記憶手段
１８、２３  輝度色差合成手段
１９  色差情報補正手段
２０  補正後色差情報記憶手段
２６  ３倍パターン決定手段
２７  参照パターン記憶手段
２８  ３倍パターン論理演算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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