(57)【要約】【課題】  画像データの加工に使用される要素値を記憶するための容量を低減しながら階調数を擬似的に増加させる。【解決手段】  画像処理装置３０は、Ｘ方向およびＹ方向にわたって配列された画素の階調を指定する画像データＤinからこれよりもビット数が少ない画像データＤgを生成する。要素番号指定部４は、各単位領域Ａuにおける各画素の位置を示す要素番号Ａdrsを指定する手段であり、画素の各行について、要素番号Ａdrsの配列の繰返しの単位となる行列Ｍrのうち当該行に対応した行の各要素番号Ａdrsを順次に指定する。記憶部５１は、要素番号Ａdrsごとに要素値Ｃを記憶する。要素値特定部５は、要素番号指定部４が指定した要素番号Ａdrsに対応する要素値Ｃを記憶部５１から読み出す。データ生成部３４は、要素値特定部５が特定した要素値Ｃと当該画素の画像データＤinとに基づいて画像データＤgを生成する。【選択図】            図２
2006236188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に交差する第１方向および第２方向にわたって配列された複数の画素の各々の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する画像処理装置であって、
前記複数の画素を所定数ごとに単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定する手段であって、前記第１方向に沿って配列する画素群の各々について、要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列のうち当該画素群に対応した行の各要素番号を順次に指定する要素番号指定手段と、
第１画像データが表わす階調を第２画像データによって擬似的に表現するための要素値を要素番号ごとに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された要素値のうち前記要素番号指定手段が指定した要素番号に対応する要素値を画素ごとに特定する要素値特定手段と、
前記要素値特定手段が特定した各画素の要素値と当該画素の第１画像データとに基づいて第２画像データを生成するデータ生成手段と
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記要素値特定手段は、ｍ（ｍは２以上の自然数）ビットの第１画像データのうち下位に位置する（ｍ−ｎ）ビットに応じた要素値を特定し（ｎはｍよりも小さい自然数）、
前記データ生成手段は、各画素の第１画像データのうち上位に位置するｎビットと前記要素値特定手段が特定した当該画素の要素値とを加算することによってｎビットの第２画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記要素番号指定手段は、
前記要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列の各行に対応する画素群ごとに計数値を更新する第１計数手段と、
前記第１計数手段による計数値に対応した要素番号を順次に指定する指定手段と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記指定手段は、前記要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列の列数に対応した画素ごとに計数値を更新する第２計数手段と、前記第１計数手段による計数値と前記第２計数手段による計数値とを加算する加算手段と、前記加算手段による加算値を要素番号に変換する変換手段とを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
シフト値を設定するシフト値設定手段を具備し、
前記第１計数手段は、前記シフト値設定手段が設定するシフト値ずつ計数値を変化させる
請求項３または請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記要素番号指定手段は、前記第１方向および前記第２方向の少なくとも一方における位置がひとつの単位領域とこれに隣接する単位領域とで相違するように前記複数の画素を単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記単位領域は、前記複数の画素をｋ個（ｋは自然数）ずつ区分した線対称または点対称の凹多角形であり、
前記要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列は、（ｋ／Ａ）行Ａ列の行列（Ａは自然数）である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記単位領域は、前記第１方向に並ぶ４個の画素と、これら４個の画素のうち中間の２個の画素の各々に対して前記第２方向の一方の側に隣接する２個の画素と、当該中間の２個の画素の各々に対して前記第２方向の他方の側に隣接する２個の画素とを含む凹１２角形である
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記要素値特定手段は、フレームごとに当該フレームに応じた要素値を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
相互に交差する第１方向および第２方向にわたってマトリクス状に配列された複数の画素と、
前記複数の画素を所定数ごとに単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定する手段であって、前記第１方向に沿って配列する画素群の各々について、要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列のうち当該画素群に対応した行の各要素番号を順次に指定する要素番号指定手段と、
第１画像データが表わす階調を当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データによって擬似的に表現するための要素値を要素番号ごとに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された要素値のうち前記要素番号指定手段が指定した要素番号に対応する要素値を画素ごとに特定する要素値特定手段と、
前記要素値特定手段が特定した各画素の要素値と当該画素の第１画像データとに基づいて第２画像データを生成するデータ生成手段と、
前記データ生成手段が生成した第２画像データに応じて画素の階調を制御する駆動手段と
を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示装置を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
相互に交差する第１方向および第２方向にわたってマトリクス状に配列された複数の画素の各々の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する画像処理方法であって、
前記複数の画素を所定数ごとに単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定する過程であって、前記第１方向に沿って配列する画素群の各々について、要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列のうち当該画素群に対応した行の各要素番号を順次に指定する第１過程と、
第１画像データが表わす階調を第２画像データによって擬似的に表現するための要素値を要素番号ごとに記憶する記憶手段から、前記第１過程にて指定した要素番号に対応する要素値を画素ごとに読み出す第２過程と、
前記第２過程にて特定した各画素の要素値と当該画素の第１画像データとに基づいて第２画像データを生成する第３過程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の階調数を擬似的に増加させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
利用者によって知覚される画像の階調の総数を擬似的に増加させる方法（擬似階調法）が従来から提案されている。例えば特許文献１には、閾値を縦ｎ行×横ｎ列に配列した行列（ディザマトリクス）がメモリなどの記憶手段に記憶された構成のもとで、画像データによって指定される各画素の階調値とディザマトリクスの各閾値との比較の結果に応じて画像データを加工する技術が開示されている。また、特許文献２には、ディザ法を適用した表示装置において、各々の閾値が相違する複数のディザマトリクスを記憶手段に記憶しておき、各画素の画像データの加工に適用されるディザマトリクスをフレームごとに切り替える技術（いわゆるフレームレートコントロール）が開示されている。これらの技術によれば、例えば画像データをこれよりもビット数が少ない画像データに変換した場合であっても、この変換前の画像データによって指定される階調数にて画像を出力することができる。
【特許文献１】特開平５−８３５３６号公報（段落０００５および図３）
【特許文献２】特開２００４−１２６６２６号公報（図１１および図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの技術においては、Ｘ方向およびＹ方向にわたってマトリクス状に配列された多数の画素が縦ｎ行×横ｎ列の領域（以下「単位領域」という）に区分され、これらの領域ごとにディザマトリクスに応じた画像データの加工が実施される。しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されているように各単位領域がＸ方向およびＹ方向の双方に沿って配列する構成においては、ディザマトリクスにおける各閾値の配列に起因した階調の濃淡がＸ方向およびＹ方向にわたって規則的に現れて利用者に明確に知覚されるという問題がある。この問題を解決するための方策としては、ディザマトリクスの位置をＸ方向またはＹ方向に所定量ずつシフトさせる方法（すなわちディザマトリクスが斜め方向に配列する方法）や単純な正方形とは異なる形状のディザマトリクスを適用する方法も考えられるが、特許文献１および特許文献２の何れにもこれらの方法を実現するための構成については言及されていない。また、Ｘ方向およびＹ方向にわたって配列する総ての画素について、当該画素の画像データを加工するときに適用される閾値を記憶手段に記憶させた構成によれば、ディザマトリクスの配列の態様やその形状に拘わらず画像データを加工することも可能ではあるが、この構成においては膨大な容量の記憶手段が不可欠となるから製造コストの観点からして現実的な方策とは言えない。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、画像データの加工に使用されるデータを記憶するための容量を低減しながら画像の品位を損なうことなく階調数を擬似的に増加させるという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、相互に交差する第１方向および第２方向にわたって配列された複数の画素の各々の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する画像処理装置であって、複数の画素を所定数ごとに単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定する手段であって、第１方向に沿って配列する画素群の各々について、要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列のうち当該画素群に対応した行の各要素番号を順次に指定する要素番号指定手段と、第１画像データが表わす階調を第２画像データによって擬似的に表現するための要素値を要素番号ごとに記憶する記憶手段（例えば図１０の記憶部５１）と、記憶手段に記憶された要素値のうち要素番号指定手段が指定した要素番号に対応する要素値を画素ごとに特定する要素値特定手段と、要素値特定手段が特定した各画素の要素値と当該画素の第１画像データとに基づいて第２画像データを生成するデータ生成手段とを具備する。
この構成においては、第１方向に沿って配列する画素群の各々について、要素番号の配列の繰り返しの単位となる行列（以下「繰返し単位行列」という）のうち当該画素群に対応した行の各要素番号が順次に指定される。すなわち、繰返し単位行列に対応した画素の集合ごとに要素値が特定される。したがって、総ての画素について要素値が記憶手段に記憶されている必要はなく、各要素番号に対応する要素値が記憶されていれば足りる。
【０００５】
本発明の望ましい態様において、要素値特定手段は、ｍ（ｍは２以上の自然数）ビットの第１画像データのうち下位に位置する（ｍ−ｎ）ビットに応じた要素値を特定し（ｎはｍよりも小さい自然数）、データ生成手段は、各画素の第１画像データのうち上位に位置するｎビットと要素値特定手段が特定した当該画素の要素値とを加算することによってｎビットの第２画像データを生成する。この態様によれば、ｍビットの第１画像データによって指定される階調数がｎビットの第２画像データによって擬似的に表現される。なお、後述する各実施形態においては、自然数ｍが「８」とされ自然数ｎが「６」とされた場合が例示される。
【０００６】
さらに他の態様において、要素番号指定手段は、繰返し単位行列の各行に対応する画素群ごとに計数値を更新する第１計数手段（例えば図７のカウンタ４１３や図１２のＨカウンタ４５１）と、第１計数手段による計数値に対応した要素番号を順次に指定する指定手段とを有する。さらに詳述すると、指定手段は、繰返し単位行列の各列に対応する画素ごとに計数値を更新する第２計数手段（例えば図７のＤカウンタ４２や図１２のＤカウンタ４６）と、第１計数手段による計数値と第２計数手段による計数値とを加算する加算手段（例えば図７の加算器４３や図１２の加算器４７）と、加算手段による加算値を要素番号に変換する変換手段（例えば図７の変換部４４や図１２の変換部４８）とを有する。これらの態様によれば、計数手段や加算手段といった要素によって要素番号指定手段が実現されるから、要素番号指定手段の構成が簡素化される。
【０００７】
本発明の望ましい態様においては、シフト値を設定するシフト値設定手段がさらに設けられ、第１計数手段は、シフト値設定手段が設定するシフト値ずつ計数値を変化させる。この構成によれば、シフト値設定手段によって設定されるシフト値に応じて単位領域の配列の態様を任意に選定することができる。例えば、要素番号指定手段が、第１方向および第２方向の少なくとも一方における位置がひとつの単位領域とこれに隣接する単位領域とで相違するように複数の画素を単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定するといった構成が採用される。この態様によれば、第１方向および第２方向の双方に沿って各単位領域が配列される場合と比較して、各単位領域の配列の規則性に起因した画像の品位の低下（規則的な階調の濃淡）を軽減することができる。
【０００８】
別の態様において、単位領域は、複数の画素をｋ個（ｋは自然数）ずつ区分した線対称または点対称の凹多角形であり、繰返し単位行列は、（ｋ／Ａ）行Ａ列の行列（Ａは自然数）とされる。この態様によれば、単位領域が凹多角形とされる一方で繰返し単位行列が矩形状の行列とされるから、単位領域が単純な矩形でない凹多角形であるにも拘わらず画像データに係る処理の内容は簡素化される。加えて、この態様のように線対称または点対称の凹多角形ごとに擬似的な階調が表現される構成によれば、矩形状のディザマトリクスに基づいて画像データが加工される従来の技術（すなわち画素を区分した単位領域が正方形や長方形などの凸多角形である構成）と比較して、単位領域ごとの規則的な階調の濃淡を低減することができるという利点がある。また、フレーム期間ごとにディザマトリクスの各要素値を切り替えながら、矩形状のディザマトリクスに基づいて画像データを加工する従来の技術においてはフリッカが顕著となるが、本発明のように単位領域を線対称または点対称の凹多角形とした構成においてはこのようなフリッカを抑制することができる（ただし、本発明においてもフレーム期間ごとに要素値を切り替える構成は採用される）。このように、本発明によれば、画像の品位を損なうことなく階調数を擬似的に増加させることができる。本発明における凹多角形とは、少なくともひとつの内角が１８０°よりも大きい多角形である。換言すると、凹多角形とは、各々を端部とする線分がその図形の外部に位置するような２点が当該図形の内部に存在するような多角形（すなわちその輪郭線の外側に位置する対角線が存在するような多角形）と定義することもできる。例えば、第１方向に並ぶ４個の画素と、これら４個の画素のうち中間の２個の画素の各々に対して第２方向の一方の側に隣接する２個の画素と、当該中間の２個の画素の各々に対して第２方向の他方の側に隣接する２個の画素とを含む凹１２角形が単位領域とされる。単位領域をこのような形状に選定すれば、第１方向または第２方向に沿って階調の濃淡が規則的に現れる現象を有効に軽減することができる。ただし、本発明における単位領域の形状は凹多角形に限定されない。例えば、複数の画素が正方形や長方形といった矩形状の単位領域に区分される構成も採用される。
【０００９】
本発明の好ましい態様において、要素値特定手段は、フレームごとに当該フレームに応じた要素値を特定する。この態様によれば、各画素に適用される要素値をフレーム期間ごとに切り替えることができるから、単位領域の形状に起因した規則的な階調の濃淡をより確実に抑制することができる。複数のフレーム期間からなるひとつの単位期間での要素値の変化に応じて階調が擬似的に表現される構成においては、この単位期間に含まれる１または複数のフレーム期間にて第１の数値（例えば“１”）が要素値として特定され、他のフレーム期間にて第１の数値とは異なる第２の数値（例えば“０”）が要素値として特定される。
【００１０】
本発明に係る画像処理装置は表示装置に対して特に好適に採用される。この表示装置は、相互に交差する第１方向および第２方向にわたってマトリクス状（面状）に配列された複数の画素と、複数の画素を所定数ごとに単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定する手段であって、第１方向に沿って配列する画素群の各々について、繰返し単位行列のうち当該画素群に対応した行の各要素番号を順次に指定する要素番号指定手段と、第１画像データが表わす階調を当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データによって擬似的に表現するための要素値を要素番号ごとに記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された要素値のうち要素番号指定手段が指定した要素番号に対応する要素値を画素ごとに特定する要素値特定手段と、要素値特定手段が特定した各画素の要素値と当該画素の第１画像データとに基づいて第２画像データを生成するデータ生成手段と、データ生成手段が生成した第２画像データに応じて画素の階調を制御する駆動手段とを具備する。この表示装置は様々な電子機器に採用される。このような電子機器としては、例えばパーソナルコンピュータや携帯電話機がある。なお、本発明は、典型的には表示装置によって表示される画像を処理するための技術として採用されるが、このほかに例えば光書込み型の画像形成装置（例えばプリンタやコピー機）におけるラインヘッドとしても利用される。このラインヘッドは、帯電された像担持体（例えば感光体ドラム）の表面を露光することによって静電潜像を形成する。
【００１１】
また、本発明は、画像を処理するための方法としても特定される。この方法は、相互に交差する第１方向および第２方向にわたってマトリクス状に配列された複数の画素の各々の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する画像処理方法であって、複数の画素を所定数ごとに単位領域に区分したときの各単位領域における各画素の位置を示す要素番号を指定する過程であって、第１方向に沿って配列する画素群の各々について、繰返し単位行列のうち当該画素群に対応した行の各要素番号を順次に指定する第１過程と、第１画像データが表わす階調を第２画像データによって擬似的に表現するための要素値を要素番号ごとに記憶する記憶手段から、第１過程にて指定した要素番号に対応する要素値を画素ごとに読み出す第２過程と、第２過程にて特定した各画素の要素値と当該画素の第１画像データとに基づいて第２画像データを生成する第３過程とを有する。この画像処理方法によっても本発明の画像処理装置と同様の作用および効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、この表示装置Ｄは、画像を表示する表示パネル１０と、表示装置Ｄの各部の動作のタイミングを制御するタイミング制御回路２０と、表示パネル１０によって表示される画像に各種の処理を施す画像処理装置３０とを具備する。表示パネル１０は、Ｘ方向（行方向）に延在して走査線駆動回路１５に接続されたＭ本の走査線１１と、Ｘ方向に直交するＹ方向（列方向）に延在してデータ線駆動回路１７に接続されたＮ本のデータ線１３とを有する（ＭおよびＮは自然数）。各走査線１１と各データ線１３との交差には画素Ｐが配置される。したがって、これらの画素ＰはＸ方向およびＹ方向にわたって表示領域Ａd内に縦Ｍ行×横Ｎ列のマトリクス状に配列する。各画素Ｐは、データ線１３を介して供給されるデータ信号のレベルに応じた階調となる電気光学素子を有する。この電気光学素子は、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子などのＯＬＥＤ素子である。
【００１３】
走査線駆動回路１５は、Ｍ本の走査線１１の各々を水平走査期間ごとに順番に選択するための回路である。データ線駆動回路１７は、走査線駆動回路１５によって選択された走査線１１に対応する１行分（Ｎ個）の画素Ｐの各々に対し、画像データＤgによって指定される階調に応じたレベルのデータ信号を出力する。本実施形態における画像データＤgは、各画素Ｐの階調を指定する６ビットのデジタルデータである。したがって、６４段階の階調のうちの何れかが画像データＤgによって画素Ｐごとに指定される。データ線駆動回路１７は、各々が別個の階調に対応する６４種類の電圧（以下「階調電圧」という）を生成する電圧生成回路を具備し、これら６４種類の階調電圧のうち実際に供給された画像データＤgに対応するひとつの階調電圧を選択してデータ信号としてデータ線１３に出力する。
【００１４】
タイミング制御回路２０は、制御信号やクロック信号といった各種の信号を生成して表示装置Ｄの各部に出力する回路である。本実施形態におけるタイミング制御回路２０は、水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCとドットクロック信号DCKとを生成して画像処理装置３０と走査線駆動回路１５およびデータ線駆動回路１７とに出力する。水平同期信号HSYNCは、ひとつの行が選択される水平走査期間の時間長に相当する周期にてレベルが変動する信号である。垂直同期信号VSYNCは、総ての行が選択されるフレーム期間の時間長に相当する周期にてレベルが変動する信号である。また、ドットクロック信号DCKは、ひとつの水平走査期間をひとつの行の画素数に応じて区分した期間の時間長に相当する周期にてレベルが変動する信号である。
【００１５】
本実施形態における表示装置Ｄには、この表示装置Ｄが搭載される電子機器のＣＰＵ（Central Processing Unit）などの上位装置から画像データＤinが供給される。本実施形態の画像データＤinは、各画素Ｐの階調を指定する８ビットのデジタルデータである。画像処理装置３０は、８ビットの画像データＤinから６ビットの画像データＤgを生成するための中間調処理部３１を含む。ここで、８ビットの画像データＤinのうち下位の２ビットを単純に破棄することによって６ビット（すなわち画像データＤinのうち上位に位置する６ビット）の画像データＤgを生成した場合には、この２ビットに相当する中間調が完全に損なわれるから、６ビットの画像データＤgによって指定される６４階調しか利用者に知覚させることができない。この階調数の減少を緩和するために、本実施形態における中間調処理部３１は、８ビットの画像データＤinによって指定される２５６階調を６ビットの画像データＤgによって擬似的に表現するための処理（以下「中間調処理」という）を実行する。
【００１６】
図２に示されるように、中間調処理部３１は、画像データＤgの生成に使用される数値（以下「要素値」という）Ｃを特定する要素値生成部３２と、この要素値生成部３２が特定した要素値Ｃに基づいて画像データＤinから画像データＤgを生成するデータ生成部３４とを有する。このうち要素値生成部３２は、“１”および“０”の何れかを要素値Ｃとして画素Ｐごとに生成する。一方、データ生成部３４は加算器３４１を有する。この加算器３４１には、ドットクロックDCKに同期して各画素Ｐの画像データＤinが上位装置から順次に入力される。加算器３４１は、画像データＤinのうち第２桁目のビットに対して要素値Ｃを加算する。データ生成部３４は、この加算器３４１による演算の結果である８ビットのうち第０桁目（ＬＳＢ：Least Significant Bit）と第１桁目とを除外した６ビットのデータを画像データＤgとして出力する。なお、ここでは要素値Ｃの加算後に画像データＤinの第０桁目と第１桁目とを破棄する構成を例示したが、これとは逆に、画像データＤinの第０桁目と第１桁目とを破棄し、この残りの６ビットの最下位（すなわち画像データＤinの第２桁）に要素値Ｃを加算する構成としてもよい。
【００１７】
要素値生成部３２は、縦Ｍ行×横Ｎ列に配列された画素Ｐを８個ずつ区分した複数の領域（以下「単位領域」という）Ａuを単位として擬似的な階調が表現されるように、ＸＹ平面内における画素Ｐの位置と画像データＤinの内容（特に下位の２ビットの内容）とに応じてフレーム期間ＦＲごとに要素値Ｃを生成する。以下では、要素値生成部３２の詳細な構成の説明に先立ち、要素値Ｃを生成する手順に特に注目しながら中間調処理の具体的な内容を説明する。
【００１８】
＜中間調処理の手順＞
まず、図３に示されるように、縦Ｍ行×横Ｎ列に配列された複数の画素Ｐが単位領域Ａuに区分される。同図においては単位領域Ａuの輪郭が太線にて図示されている。図３に示されるように、ひとつの単位領域ＡuにはＸ方向およびＹ方向に配列された８個の画素Ｐが含まれる。より具体的には、ひとつの単位領域Ａuは、Ｘ方向に配列された４個の画素Ｐと、この４個のうち中間の２個の画素Ｐの各々に対してＹ方向の負側に隣接する２個の画素Ｐと、中間の２個の画素Ｐの各々に対してＹ方向の正側に隣接する２個の画素Ｐとを含む。したがって、図３に示されるように、各画素ＰをＸ方向およびＹ方向に隙間なく配列された矩形と仮定すれば、ひとつの単位領域Ａuの輪郭の形状は、Ｘ方向およびＹ方向の双方に対して線対称の凹１２角形となる。本実施形態においては、Ｘ方向に配列された複数の単位領域Ａuが画素Ｐの２個分（Ｓft）だけＸ方向にシフトしながらＹ方向に隙間なく配列されるように複数の画素Ｐが単位領域Ａuに区分される。
【００１９】
各単位領域Ａuの画素Ｐによって擬似的な階調を表現するために、本実施形態においては、各画素Ｐの画像データＤinの加工に適用されるべき要素値Ｃを要素Ｅとして配列したパターン（以下「擬似階調パターン」という）が想定される。図４は、ひとつの擬似階調パターンの構成を示す図である。同図に示されるように、この擬似階調パターンＧは、ひとつの単位領域Ａuの各画素Ｐの位置に対応するように８個の要素Ｅ（Ｅ0ないしＥ7）をＸ方向およびＹ方向にわたって配列したパターンである。すなわち、図４に示されるように、擬似階調パターンＧは、ひとつの単位領域Ａuのうち第２行目に属する４個の画素Ｐに対応するようにＸ方向に配列された４個の要素Ｅ2ないしＥ5と、第１行目の２個の画素Ｐに対応するように要素Ｅ3およびＥ4の各々に対してＹ方向の負側に隣接する要素Ｅ0およびＥ1と、第３行目の２個の画素Ｐに対応するように要素Ｅ3およびＥ4の各々に対してＹ方向の正側に隣接する要素Ｅ6およびＥ7とを含む。したがって、これら８個の要素Ｅの各位置に同形状の矩形をＸＹ平面内に隙間なく配列すると、ひとつの擬似階調パターンＧの外形は、Ｘ方向およびＹ方向の双方に対して線対称の凹１２角形となる。
【００２０】
擬似階調パターンＧの各要素Ｅには当該要素Ｅに固有の番号（以下「要素番号」という）Ａdrsが割り当てられる。本実施形態においては、図４の各ブロック内に数値として付記されるように、要素Ｅ0ないしＥ7に対してそれぞれ“０”ないし“７”が要素番号Ａdrsとして割り当てられた場合を想定する。図３の各画素Ｐに数値が付記されているように、ひとつの単位領域Ａuに属する各画素Ｐには、この擬似階調パターンＧのうち当該画素Ｐに対応した位置にある要素Ｅの要素番号Ａdrsが割り当てられる。例えば、単位領域Ａuのうち第１行目の左側の画素Ｐには“０”が要素番号Ａdrsとして割り当てられ、第２行目の最も左側の画素Ｐには“２”が要素番号Ａdrsとして割り当てられるといった具合である。こうして各画素Ｐに割り当てられた要素番号Ａdrsは、単位領域Ａuにおける各画素Ｐの位置を識別するための番号として使用される。
【００２１】
図５は、ひとつの擬似階調パターンＧにおける要素値Ｃの配列を例示する図である。同図に示されるように、本実施形態においては、第１の条件を満たすように画像データＤinの下位２ビットの数値（ここでは便宜的に「１／４」、「２／４」および「３／４」と表記されている）ごとに擬似階調パターンＧが用意され、かつ、第２の条件を満たすようにフレーム期間ＦＲ（ＦＲ0ないしＦＲ3）ごとに擬似階調パターンＧが用意される。第１および第２の条件について詳述すると以下の通りである。
【００２２】
（１）第１の条件  
いま、データ線駆動回路１７がデータ線１３の電圧として選択する６４種類の階調電圧の何れかが画像データＤinの上位６ビット（第２桁目から第７桁目まで）によって指定されるとすれば、画像データＤinの下位２ビット（以下「擬似階調ビット」という）ＢLは、ひとつの階調電圧とこれよりも１階調分だけ高い階調電圧との間の各電圧（すなわち１階調分に相当する電位差を４等分した各電圧）を指定する数値に相当することになる。例えば、画像データＤinの擬似階調ビットＢLが２進表記で“０１”であれば、画像データＤinの上位６ビットによって指定される階調電圧に対して１階調分の電位差の１／４に相当する電圧を加算した電圧が指定され、擬似階調ビットＢLが“１０”であれば、画像データＤinの上位６ビットによって指定される階調電圧に対して１階調分の電位差の２／４に相当する電圧を加算した電圧が指定され、擬似階調ビットＢLが“１１”であれば、画像データＤinの上位６ビットによって指定される階調電圧に対して１階調分の電位差の３／４に相当する電圧を加算した電圧が指定されるといった具合である。本実施形態においては、擬似階調ビットＢLによって指定される階調ごとに、擬似階調パターンＧの各要素Ｅに割り当てられる要素値Ｃが当該階調に応じて予め決定される。より具体的には以下の通りである。
【００２３】
まず、擬似階調ビットＢLが「１／４」階調を指定する画像データＤin（すなわち擬似階調ビットＢLが２進表記で“０１”である画像データＤin）については、８個の要素Ｅのなかから選択された２個の要素Ｅの要素値Ｃとして“１”が指定され、かつ、残りの６個の要素Ｅの要素値Ｃとして“０”が指定された擬似階調パターンＧが選定される。例えば、図５の「１／４」という文字の右側に併記された擬似階調パターンＧのように、要素Ｅ0およびＥ6の要素値Ｃとして“１”が指定され、残りの要素Ｅ1ないしＥ5およびＥ7の要素値Ｃとして“０”が指定されるといった具合である。また、擬似階調ビットＢLが「２／４」階調を指定する画像データＤin（すなわち擬似階調ビットＢLが２進表記で“１０”である画像データＤin）については、８個の要素Ｅのなかから選択された４個の要素Ｅの要素値Ｃとして“１”が指定され、かつ、残りの４個の要素Ｅの要素値Ｃとして“０”が指定される。例えば、図５の「２／４」という文字の右側に併記された擬似階調パターンＧのように、要素Ｅ0、Ｅ2、Ｅ3およびＥ6の要素値Ｃとして“１”が指定され、残りの要素Ｅ1、Ｅ4、Ｅ5およびＥ7の要素値Ｃとして“０”が指定されるといった具合である。同様に、擬似階調ビットＢLが「３／４」階調を指定する画像データＤin（すなわち擬似階調ビットＢLが２進表記で“１１”である画像データＤin）については、８個の要素Ｅのなかから選択された６個の要素Ｅの要素値Ｃとして“１”が指定され、かつ、残りの４個の要素Ｅの要素値Ｃとして“０”が指定される。
【００２４】
（２）第２の条件  
本実施形態においては、単位領域Ａuに属する８個の画素Ｐによって平面的に擬似的な階調が表現されるほか、時間的に連続する４つのフレーム期間ＦＲ（ＦＲ0ないしＦＲ3）からなる期間（以下「単位期間」という）を単位として時間的にも擬似的な階調が表現される。この時間的な階調の表現のために、本実施形態においては、第１の条件を満たす擬似階調パターンＧが、ひとつの単位期間に含まれるフレーム期間ＦＲごとに用意される。図５に示されるように、各フレーム期間ＦＲに対応する擬似階調パターンＧにおいて要素値Ｃが“１”となる要素Ｅは相違する。より具体的には、「１／４」階調に対応する４個の擬似階調パターンＧに着目すると、各要素Ｅの要素値Ｃは、単位期間を構成する４個のフレーム期間ＦＲのうちひとつのフレーム期間ＦＲのみにおいて“１”となり、残りの３個のフレーム期間ＦＲにおいては“０”となるように定められる。例えば、図５に示される擬似階調パターンＧのうち要素Ｅ0の要素値Ｃは、フレームＦＲ0において“１”となる一方、これに続く３個のフレーム期間ＦＲ1ないしＦＲ3においては“０”となる。また、「２／４」階調に対応する４個の擬似階調パターンＧに含まれる各要素Ｅの要素値Ｃは、フレーム期間ＦＲ0からＦＲ3のうち２個のフレーム期間ＦＲにて“１”となり、残りの２個のフレーム期間ＦＲにおいては“０”となるように定められる。同様に、「３／４」階調に対応する各擬似階調パターンＧにおいては、各要素Ｅの要素値Ｃが単位期間のうち３個のフレーム期間ＦＲにて“１”となり、残りの１個のフレーム期間ＦＲにおいて“０”となるように定められる。
【００２５】
第１および第２の条件を満たす擬似階調パターンＧは例えば以下のようにして作成される。まず、「２／４」階調に対応するフレーム期間ＦＲ0の擬似階調パターンＧは、「１／４」階調に対応するフレーム期間ＦＲ0の擬似階調パターンＧとフレーム期間ＦＲ1の擬似階調パターンＧとの論理和として作成される。また、「２／４」階調に対応するフレーム期間ＦＲ1の擬似階調パターンＧは、フレーム期間ＦＲ0の擬似階調パターンＧの要素値Ｃを反転したパターン（すなわち「１／４」階調に対応するフレーム期間ＦＲ2の擬似階調パターンＧとフレーム期間ＦＲ3の擬似階調パターンＧとの論理和）である。また、「３／４」階調に対応する各フレーム期間ＦＲの擬似階調パターンＧは、「１／４」階調に対応する各擬似階調パターンＧについて要素値Ｃの“０”と“１”とを反転させたパターンとなる。
【００２６】
以上の擬似階調パターンＧを使用した中間調処理においては、複数の画素Ｐの各々が順次に処理の対象（以下「注目画素」という）として選択されたうえで当該注目画素Ｐに関する要素値Ｃが特定される。より具体的には、ひとつの行に属するＮ個の画素Ｐが第１列目から第Ｎ列目まで順番に注目画素Ｐとして選択されたうえで各々について要素値Ｃが特定され、第Ｎ列目の画素Ｐについて要素値Ｃが特定されると、今度は次行に属するＮ個の画素Ｐの各々について同様の処理が実行されるというサイクルがＭ行の各々について順次に繰り返される。そして、ひとつの注目画素Ｐについては、その画像データＤinの擬似階調ビットＢLと現時点のフレーム期間ＦＲとに対応するひとつの擬似階調パターンＧのうち当該注目画素Ｐに割り当てられた要素番号Ａdrsに対応する要素値Ｃが特定される。例えば、フレーム期間ＦＲ0において、単位領域Ａuのうち要素番号Ａdrsが「０」である画素Ｐが注目画素Ｐとして選択されているときに、上位装置から供給された当該注目画素Ｐの画像データＤinの擬似階調ビットＢLが「１／４」階調を示しているとすれば、この注目画素Ｐについては“１”が要素値Ｃとして特定される。また、この注目画素Ｐの画像データＤinが変化しなければ、次のフレーム期間ＦＲ1ないしＦＲ3においては当該注目画素Ｐの要素値Ｃとして“０”が特定される。以上の手順で特定された要素値Ｃがデータ生成部３４に供給されることによって当該注目画素Ｐの画像データＤinの第２桁目に加算され、この８ビットのうち下位の２ビットが破棄されたうえで画像データＤgとしてデータ線駆動回路１７に出力されるのである。
【００２７】
図６は、以上に説明した中間調処理の内容を示すフローチャートである。同図に示されるように、画像データＤinの供給が開始されると、中間調処理部３１は、ひとつの画素Ｐを注目画素Ｐとして選択したうえで（ステップＳ1）、その時点が単位期間のうちのフレーム期間ＦＲ0であるか否かを判定する（ステップＳ2）。ここでフレーム期間ＦＲ0でないと判定すると、中間調処理部３１は、現時点がフレーム期間ＦＲ1であるのか（ステップＳ3）、フレーム期間ＦＲ2であるのか（ステップＳ4）を判定し、ステップＳ2ないしＳ4の何れにおいても「No」と判定した場合には現時点がフレーム期間ＦＲ3に属すると判定する。こうしてフレーム期間ＦＲが特定されると、中間調処理部３１は、このフレーム期間ＦＲに応じた要素値Ｃを特定するための処理（ステップＳ5ないしＳ11）を実行する。なお、図６においてはフレーム期間ＦＲ0における処理のみが詳細に図示されているが、その他のフレーム期間ＦＲ1ないしＦＲ3においても同様の処理が実行される。
【００２８】
まず、中間調処理部３１は、注目画素Ｐの画像データＤinの擬似階調ビットＢLが「１／４」階調を示しているか否かを判定する（ステップＳ5）。ここで「１／４」階調と判定すると、中間調処理部３１は、注目画素Ｐに割り当てられた要素番号Ａdrsが“０”および“６”の何れかに該当するかを判定する（ステップＳ6）。図５に示されるように、フレーム期間ＦＲ0における「１／４」階調の擬似階調パターンＧにおいては要素Ｅ0およびＥ6の要素値Ｃが“１”とされているから、中間調処理部３１は、ステップＳ6の判定の結果が「Yes」である場合には注目画素Ｐの要素値Ｃとして“１”を特定し（ステップＳ7）、「No」である場合には要素値Ｃとして“０”を特定する（ステップＳ8）。また、擬似階調ビットＢLが「２／４」階調を示している場合（ステップＳ9：Yes）、中間調処理部３１は、注目画素Ｐの要素番号Ａdrsが“０”、“２”、“３”または“６”であれば（ステップＳ10：Yes）、要素値Ｃとして“１”を特定し（ステップＳ7）、これ以外であれば要素値Ｃとして“０”を特定する（ステップＳ8）。また、擬似階調ビットＢLが「３／４」階調を示している場合（ステップＳ9：No）、中間調処理部３１は、注目画素Ｐの要素番号Ａdrsが“１”ないし“５”または“７”であれば（ステップＳ11：Yes）、ステップＳ7で要素値Ｃを“１”に選定し、これ以外であればステップＳ8で要素値Ｃを“０”に選定する。
【００２９】
以上の手順によってフレーム期間ＦＲと要素番号Ａdrsと画像データＤinの擬似階調ビットＢLとに応じた要素値Ｃを特定すると、中間調処理部３１は、中間調処理を終了すべきか否かを判定する。表示をオフする操作など利用者によって何らかの指示が入力された場合や上位装置から表示の停止が指示された場合、中間調処理部３１は中間調処理を終了する。一方、まだ中間調処理を継続すべきと判定した場合、中間調処理部３１は、これまでとは別の画素Ｐを注目画素Ｐに選定したうえで（ステップＳ1）以上の処理を繰り返す。以上が中間調処理部３１による処理の内容である。
【００３０】
＜要素値生成部３２の構成＞
次に、中間調処理部３１の要素値生成部３２の具体的な構成を説明する。図２に示されるように、要素値生成部３２は、要素番号指定部４と要素値特定部５とを有する。要素番号指定部４にはタイミング制御回路２０から出力されたドットクロック信号DCKおよび水平同期信号HSYNCが供給され、要素値特定部５にはタイミング制御回路２０から出力された垂直同期信号VSYNCと上位装置から出力された画像データＤinとが供給される。要素番号指定部４は、注目画素Ｐの要素番号Ａdrsを順次に指定する手段（換言すると各画素Ｐに要素番号Ａdrsを割り当てる手段）である。一方、要素値特定部５は、垂直同期信号VSYNCの計数によって特定されるフレーム期間ＦＲと、画像データＤinの擬似階調ビットＢLと、要素番号指定部４によって指定された要素番号Ａdrsとに基づいて、注目画素Ｐの要素値Ｃを特定する手段である。この要素値特定部５によって特定された要素値Ｃがデータ生成部３４の加算器３４１に出力される。
【００３１】
図７は、要素番号指定部４の構成を示すブロック図であり、図８は、この要素番号指定部４の動作を示すタイミングチャートである。図８においては、要素番号指定部４の各部にて生成される信号が表わす数値を、各行の走査線１１が選択される１水平走査期間（Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3、……）ごとに改行して図示している。また、同図に示されたひとつのブロックの横幅はドットクロック信号DCKの１周期Ｔckに相当する。
【００３２】
図７に示されるＨカウンタ４１１とシフト値設定部４１２とカウンタ４１３とは、図８に示されるように２水平走査期間ごとにシフト値Ｓftだけ変化する計数値Ｈcntを生成するための手段である。このシフト値Ｓftは、図３に示されるように縦Ｍ行×横Ｎ列の画素Ｐを過不足なく単位領域Ａuに区分したときに、ひとつの単位領域Ａuとこの単位領域Ａuに対してＹ方向の正側に隣接する単位領域ＡuとのＸ方向におけるズレ量を、画素数を単位として表わす数値である。本実施形態においては、Ｘ方向に沿う単位領域Ａuの配列をＸ方向に画素Ｐの２個分だけシフトしながらＹ方向に隙間なく配列した場合を想定している。換言すると、図３に示されるように、要素番号Ａdrsが「０」である第１行目の画素Ｐと、これと同じ要素番号Ａdrsが割り当てられた第３行目の画素Ｐとは、Ｘ方向に沿って画素２個分だけ離れている。したがって、本実施形態におけるシフト値Ｓftには「２」が設定される。図７に示されるシフト値設定部４１２は、このシフト値Ｓftを保持するとともにカウンタ４１３に出力する手段である。シフト値設定部４１２が保持するシフト値Ｓftは、利用者による操作や上位装置からの指示に応じて適宜に更新される。
【００３３】
Ｈカウンタ４１１は、水平同期信号HSYNCが立ち上がるタイミングで計数値ＨcntSを“１”だけインクリメントする１ビットのカウンタである。したがって、図８に示されるように、このＨカウンタ４１１による計数値ＨcntＳは、水平走査期間ごとに“０”および“１”の一方から他方に交互に切り替わる。一方、カウンタ４１３は、水平同期信号HSYNCが立ち上がるタイミングのうちＨカウンタ４１１による計数値ＨcntSが特定の条件を満たすタイミングにおいて、シフト値設定部４１２が指定するシフト値Ｓftだけ計数値Ｈcntをインクリメントする２ビットのカウンタである。さらに詳述すると、このカウンタ４１３は、Ｈカウンタ４１１による計数値ＨcntSが“１”から“０”に変動することを契機として、その変動の直前の計数値ＨcntS（図８においては特に「Pre ＨcntS」として図示されている）が“１”の場合に計数値Ｈcntをシフト値Ｓftだけインクリメントする。この計数値Ｈcntは２ビットであるから、シフト値Ｓft「２」が順次に加算されることによって計数値Ｈcntは２水平走査期間ごとに“０”および“２”の一方から他方に交互に変化する。
【００３４】
一方、図７に示されるＤカウンタ４２は、ドットクロック信号DCKが立ち上がるタイミングで計数値Ｄcntを“１”だけインクリメントする２ビットのカウンタである。したがって、図８に示されるように、このＤカウンタ４２による計数値Ｄcntは、ドットクロック信号DCKの１周期Ｔckごとに「０」→「１」→「２」→「３」→「０」と循環的に変化していく。
【００３５】
加算器４３は、カウンタ４１３から出力される計数値ＨcntとＤカウンタ４２による計数値Ｄcntとを加算し、この加算の結果である演算値ＨＤcntを出力する手段である。上述したように計数値Ｈcntは２水平走査期間ごとに“０”および“２”の一方から他方に切り替わるから、この計数値Ｈcntと計数値Ｄcntとの加算値たる演算値ＨＤcntは、第１行目および第２行目の走査線１１が選択される２水平走査期間にわたりドットクロック信号DCKに同期して“２”→“３”→“０”→“１”→“２”という順番で変化し、その直後の２水平走査期間においてはこの演算値ＨＤcntをシフト値Ｓftだけシフトした数値となる。
【００３６】
一方、図７に示される変換部４４には、加算器４３から出力された２ビットの演算値ＨＤcntとＨカウンタ４１１から出力された計数値ＨcntSとに応じた中間値Ｎ0が入力される。この中間値Ｎ0は、ノードＱにおいて演算値ＨＤcntの上位桁（第２桁目）に１ビットの計数値ＨcntSを付加した３ビットのデータである。したがって、図８に示されるように、中間値Ｎ0は、第１行目が選択される水平走査期間Ｈ1において“２”→“３”→“０”→“１”→“２”という順番で循環的に変化し、その直後の水平走査期間Ｈ2において“６”→“７”→“４”→“５”→“６”という順番にて循環的に変化する。さらに、中間値Ｎ0は、水平走査期間Ｈ3において水平走査期間Ｈ1での数値をシフト値Ｓftだけシフトした数値となり、水平走査期間Ｈ4において水平走査期間Ｈ2での数値をシフト値Ｓftだけシフトした数値となる。以上に説明した中間値Ｎ0の変化は４行を単位として総ての水平走査期間について繰り返される。
【００３７】
変換部４４は、中間値Ｎ0を要素番号Ａdrsに変換するための手段である。本実施形態における変換部４４は、図７に示されるように中間値Ｎ0と要素番号Ａdrsとが対応付けられたテーブルTBLを有し、ノードＱから供給される中間値Ｎ0に対応した要素番号Ａdrsを順次に出力する。図８に示された要素番号Ａdrsと図３の内容から判るように、変換部４４から出力される要素番号Ａdrsは、縦Ｍ行×横Ｎ列の複数の画素Ｐを区分した単位領域Ａuでの各画素Ｐの位置を示す番号に相当する。すなわち、要素番号指定部４は、単位領域Ａuにおける各画素Ｐの位置に応じた要素番号Ａdrsを各画素Ｐに割り当てる手段として機能する。
【００３８】
ここで、図９は、以上に説明した構成によって各画素Ｐに要素番号Ａdrsが割り当てられた様子を示す平面図である。同図においてハッチングが施された領域はひとつの単位領域Ａuである。図９に示されるように、各画素に割り当てられる要素番号Ａdrsは、単位領域Ａuに属する画素Ｐの総数に相当する８個の要素を含む行列（以下「繰返し単位行列」という）Ｍrを単位としてＸ方向およびＹ方向に繰り返し配列される。さらに詳述すると、本実施形態における繰返し単位行列Ｍrは、図９に破線にて示されるように、 “０”、“１”、“６”および“７”という４個の要素番号ＡdrsをＸ方向に沿ってこの順番に配列した第１行と、“３”、“４”、“５”および“２”という４個の要素番号ＡdrsをＸ方向に沿ってこの順番に配列した第２行とからなる縦２行×横４列の行列である。このことから明らかなように、本実施形態における要素番号指定部４は、繰返し単位行列Ｍrの第１行に属する各要素番号Ａdrsを奇数行の各画素Ｐに対して繰り返し割り当てるとともに第２行に属する各要素番号Ａdrsを偶数行の各画素Ｐに対して繰返し割り当てる手段として機能する。より具体的には、図７に示されるカウンタ４１３は、Ｘ方向に沿って配列する画素の２行ごとに計数値Ｈcntをシフト値Ｓftずつ更新する手段（本発明における第１計数手段）に相当する。また、図７に示されるＤカウンタ４２と加算器４３と変換部４４とは、カウンタ４１３による計数値Ｈcntに応じた要素番号Ａdrsを順次に指定する手段（本発明における指定手段）として機能する。このうちＤカウンタ４２は、繰返し単位行列Ｍrの列数に対応する４個の画素Ｐの各々について別個の計数値Ｄcntを定める手段（本発明における第２計数手段）として機能する。
【００３９】
次に、図１０を参照して、要素値特定部５の構成を説明する。同図に示される記憶部５１は、擬似階調パターンＧの各要素値Ｃを記憶する手段である。この記憶部５１には、各々が擬似階調パターンＧの要素番号Ａdrsに対応する合計８個の記憶領域５１１が画定される。ひとつの記憶領域５１１には、単位期間を構成するフレーム期間ＦＲ（ＦＲ0ないしＦＲ3）に各々が対応する４個のビット列Ｂが記憶される。さらに、ひとつのビット列Ｂは、各々が擬似階調ビットＢLの数値（「０／４」、「１／４」、「２／４」および「３／４」）に対応する４個のビットを要素値Ｃとして含んでいる。一方、図１０に示されるＶカウンタ５２は、垂直同期信号VSYNCが立ち上がるタイミングにて計数値Ｖcntを“１”だけインクリメントする２ビットのカウンタである。したがって、計数値Ｖcntは、ひとつの単位期間に含まれる４個のフレーム期間ＦＲ0ないしＦＲ3の何れかを順番に指定する数値となる。
【００４０】
図６を参照して説明したように、本実施形態においては、フレーム期間ＦＲと要素番号Ａdrsと画像データＤinの擬似階調ビットＢLとに応じて要素値Ｃが特定される。図１０に示される各セレクタ５３はフレーム期間ＦＲに応じたデータの選択を行なう手段である。また、セレクタ５４は要素番号Ａdrsに応じたデータの選択を行なう手段であり、セレクタ５５は擬似階調ビットＢLに応じたデータの選択を行なう手段である。
【００４１】
記憶部５１の後段には、各々がひとつの記憶領域５１１に対応する（したがって擬似階調パターンＧの要素番号Ａdrsに対応する）合計８個のセレクタ５３が配置される。総てのセレクタ５３にはＶカウンタ５２による計数値Ｖcntが共通に供給される。各セレクタ５３は、これに対応する記憶領域５１１にフレーム期間ＦＲごとに記憶された４個のビット列Ｂのうち計数値Ｖcntが示すフレーム期間ＦＲに対応したビット列Ｂを選択して出力する。
【００４２】
各セレクタ５３の後段にはセレクタ５４が配置される。このセレクタ５４には、要素番号指定部４から出力された要素番号Ａdrsが供給される。セレクタ５４は、８個のセレクタ５３のうち要素番号指定部４から供給された要素番号Ａdrsに対応するセレクタ５３からのビット列Ｂを選択して出力する。
【００４３】
セレクタ５４の後段にはセレクタ５５が配置される。このセレクタ５５には画像データＤinが供給される。セレクタ５５は、前段のセレクタ５４から供給されるビット列Ｂのうち画像データＤinの擬似階調ビットＢL（下位２ビット）の数値に応じた１ビットを選択して要素値Ｃとして出力する。この要素値Ｃはデータ生成部３４の加算器３４１に供給されて画像データＤgの生成に供される。
【００４４】
ところで、擬似階調ビットＢLとフレーム期間ＦＲとに応じた要素値Ｃを特定するための構成としては、擬似階調ビットＢLごとに１画面分の各画素Ｐについて要素値Ｃを定めたデータを各フレーム期間ＦＲについて用意した構成も採用される。しかしながら、この構成のもとでは、「画素数（＝Ｍ×Ｎ）」×「擬似階調ビットＢLが示す数値の種類（＝４）」×「ひとつの単位期間に含まれるフレーム期間ＦＲの総数（＝４）」という膨大な個数の要素値Ｃを記憶するためのメモリが必須となる。これに対し、本実施形態においては、要素番号指定部４によって指定された要素番号ＡdrsとＶカウンタ５２による計数値Ｖcntと画像データの擬似階調ビットＢLとに応じて要素値Ｃが選択されるから、記憶部５１は、フレーム期間ＦＲおよび擬似階調ビットＢLごとの擬似階調パターンＧを記憶できる容量を備えていれば足りる。すなわち、本実施形態によれば、記憶部５１に要求される容量を低減することができるという利点がある。
【００４５】
また、本実施形態においては、表示領域Ａdに配列された画素Ｐを区分する単位領域ＡuがＸ方向およびＹ方向に線対称の凹多角形とされる。この構成によれば、矩形状のディザマトリクスに基づいて画像データＤinが加工される従来の技術と比較して、単位領域Ａuごとの規則的な階調の濃淡を低減することができる。また、本実施形態のようにフレーム期間ＦＲごとに要素値Ｃを切り替える構成においても、単位領域ＡuがＸ方向およびＹ方向に線対称の凹多角形とされた構成によれば、この要素値Ｃの変動に起因したフリッカは有効に抑制される。
【００４６】
＜Ｂ：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１実施形態においては、複数の単位領域ＡuがＸ方向に沿って配列される構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、Ｘ方向に対して所定の角度をなす方向に複数の単位領域Ａuが配列される構成となっている。なお、本実施形態のうち第１実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００４７】
図１１は、表示領域Ａdに配列された複数の画素Ｐが単位領域Ａuに区分された様子を示す平面図である。同図に示されるように、本実施形態においては、ある要素番号Ａdrsが割り当てられる画素Ｐ（ここでは要素番号Ａdrsが「０」である画素Ｐ）と、この画素Ｐの右上に位置して当該画素Ｐと同じ要素番号Ａdrsが割り当てられる画素Ｐとを結ぶ直線Ｌ1がＸ方向に対して反時計回りに２２．５°だけ傾くように単位領域Ａuが配列される。したがって、ひとつの単位領域ＡuとそのＸ方向に隣接する他の単位領域ＡuとのＹ方向における位置は相違する。
【００４８】
次に、図１２は、本実施形態における要素番号指定部４ａの構成を示すブロック図であり、図１３は、この要素番号指定部４ａの動作を示すタイミングチャートである。図１２に示されるＨカウンタ４５１は、水平同期信号HSYNCが立ち上がるタイミングにて計数値Ｈcntをシフト値Ｓftだけインクリメントする３ビットのカウンタである。シフト値Ｓftは、第１実施形態と同様にシフト値設定部４５２によって指定される。ここではシフト値Ｓftとして「３」が指定された場合を想定する。したがって、Ｈカウンタ４５１による計数値Ｈcntは、図１３に示されるように、水平走査期間ごとに“３”→“６”→“１”→“４”→“７”という具合にシフト値Ｓftずつ増加していく。
【００４９】
図１２に示されるＤカウンタ４６は、ドットクロック信号DCKが立ち上がるタイミングにて計数値Ｄcntを“１”だけインクリメントする３ビットのカウンタである。したがって、図１３に示されるように、Ｄカウンタ４６による計数値Ｄcntは、“０”→“１”→“２”→……→“７”→“０”という具合に循環的に変化していく。
【００５０】
加算器４７は、Ｈカウンタ４５１による計数値ＨcntとＤカウンタ４６による計数値Ｄcntとを加算して中間値Ｎ0を出力する手段である。図１３に示されるように、この中間値Ｎ0は、各水平走査期間ごとにシフト値Ｓftに応じてシフトされた数値（計数値Ｈcnt）から始まって“１”ずつ増加し、この数値が“７”に到達した直後に“０”に戻るというサイクルを繰り返す。
【００５１】
図１２の変換部４８は、第１実施形態と同様に中間値Ｎ0と要素番号Ａdrsとが対応付けられたテーブルTBLを備え、加算器４７から供給される中間値Ｎ0に対応した要素番号Ａdrsを順次に出力する。以上の手順によって生成された要素番号Ａdrsが各画素Ｐに割り当てられることにより、これらの画素Ｐは図１２に示した態様で単位領域Ａuに区分されることとなる。本実施形態における繰返し単位行列Ｍrは、要素番号Ａdrsが“０”から“７”までＸ方向に沿って配列された１行８列の行列となる。なお、ここでは中間値Ｎ0を変換部４８にて変換することによって要素番号Ａdrsが生成される構成を例示したが、加算器４７から出力された中間値Ｎ0をそのまま要素番号Ａdrsとして要素値特定部５に出力する構成も採用される。
【００５２】
以上に説明したように、本実施形態においても、単位領域ＡuがＸ方向およびＹ方向に対して線対称な凹多角形とされているから、第１実施形態と同様の効果が奏される。さらに、本実施形態においては、各単位領域ＡuがＸ方向と角度をなす方向に配列されるから、単位領域ＡuがＸ方向に配列された構成と比較して、擬似階調パターンＧに起因して画像に現れる濃淡の規則性を目立たなくすることができる。
【００５３】
なお、単位領域Ａuの配列の態様は図３や図１１に例示した態様に限られない。例えば、図１４に示されるように、同じ要素番号Ａdrsが割り当てられる各画素Ｐを結ぶ直線Ｌ2がＸ方向に対して時計回りに２２．５°だけ傾くように表示領域Ａdの画素Ｐが単位領域Ａuに区分される構成としてもよい。要するに、Ｘ方向およびＹ方向の少なくとも一方における位置がひとつの単位領域Ａuとこれに隣接する単位領域Ａuとで相違するように各単位領域Ａuが配列された構成であれば足りる。
【００５４】
また、擬似階調パターンＧの各要素Ｅに設定される要素値Ｃは図５に例示した数値に限られない。例えば、図１１に示したようにＸ方向に対して反時計回りに２２．５°だけ傾いた方向に単位領域Ａuが配列される構成においては、図１５に示される擬似階調パターンＧ（ここでは擬似階調ビットＢLが「１／４」を示す場合の擬似階調パターンＧのみが図示されている）を採用することが望ましい。同図に示されるフレーム期間ＦＲ0およびＦＲ2の擬似階調パターンＧは、単位領域Ａuが配列する方向（直線Ｌ1の方向）と直交する方向に位置する要素Ｅに対して要素値Ｃに“１”が割り当てられている。また、図１４に示したようにＸ方向に対して時計回りに２２．５°だけ傾いた方向に単位領域Ａuが配列される構成においては、図１６に示される擬似階調パターンＧを採用することが望ましい。同図に示されるフレーム期間ＦＲ0およびＦＲ2の擬似階調パターンＧにおいても、図１５の擬似階調パターンＧと同様に、単位領域Ａuが配列する方向（直線Ｌ2の方向）と直交する方向に位置する要素Ｅに対して要素値Ｃに“１”が割り当てられる。図１５や図１６の擬似階調パターンＧを採用した場合には、単位領域Ａuが配列する方向と、各擬似階調パターンＧにおいて要素値Ｃ“１”の要素Ｅが偏在する方向とが分散されるから、擬似階調パターンＧに起因した階調の濃淡の規則性をさらに低減することができる。なお、図５、図１５および図１６に示した擬似階調パターンＧを組み合わせて採用してもよい。例えば、フレーム期間ＦＲ0およびＦＲ1においては図５に示した擬似階調パターンＧを採用するとともにフレーム期間ＦＲ2およびＦＲ3においては図１５または図１６に示した擬似階調パターンＧを採用するといった具合である。
【００５５】
＜Ｃ：変形例＞
各実施形態に対しては種々の変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下に示す各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００５６】
（１）変形例１  
各実施形態においては、Ｘ方向およびＹ方向に対して線対称である凹１２角形の擬似階調パターンＧ（あるいは単位領域Ａu）を例示したが、擬似階調パターンＧやこれに応じて決定される単位領域Ａuの形状はこれに限られない。例えば、図１７の部分（ａ）に示されるように、各実施形態における擬似階調パターンＧを９０°だけ回転させた形状の擬似階調パターンＧ1を採用してもよいし、同図の部分（ｂ）に示されるように、輪郭の形状が点対称の凹８角形となるように各要素Ｅが配列された擬似階調パターンＧ2を採用してもよい。自然数ｓを用いて一般的に表記すると、本発明における凹多角形の単位領域Ａu（あるいは擬似階調パターンＧ）は、「４＋２×ｓ」個の頂点を持つ凹多角形（凹１２角形ではｓ＝４）であればよい。また、各実施形態においては単位領域Ａuに８個の画素Ｐが含まれる構成を例示したが、ひとつの単位領域Ａuに含まれる画素Ｐの総数（換言すると擬似階調パターンＧを構成する要素Ｅの総数）は７個以下であってもよいし９個以上であってもよい。また、以上の各態様においては凹多角形の単位領域Ａuを例示したが、この単位領域Ａuを矩形状（正方形状や長方形状）としてもよい。
【００５７】
（２）変形例２  
各実施形態においては、要素番号Ａdrsの配列が繰り返される最小の単位となる行列を繰返し単位行列Ｍrとした場合を例示したが、繰返し単位行列Ｍrの選定の仕方はこれに限られない。例えば、図９に二点差線にて示されるように、縦８行×横８列の行列を繰返し単位行列Ｍr’としてもよい。すなわち、本発明において要素番号Ａdrsの配列が繰り返される単位となる行列（繰返し単位行列）とは、単位領域Ａuに区分された各画素Ｐの要素番号Ａdrsの配列が共通するように複数の要素番号Ａdrsを抽出した行列であり、ひとつの単位領域Ａuの画素数Ｐに相当する要素番号Ａdrsが１個ずつのみ含まれた行列に限定されるものではない。つまり、繰返し単位行列Ｍrは、単位領域Ａuに含まれる画素Ｐの総数以上の個数の要素を配列した行列である。ひとつの単位領域Ａuに属する画素Ｐの総数ｋ（ｋは自然数である。各実施形態においてはｋ＝８）を用いて一般的に表記すると、本発明における繰返し単位行列Ｍr（特に単位領域Ａuを凹多角形とした構成）は、「ｋ／Ａ」行「Ａ」列の行列（図９の繰返し単位行列Ｍr）、あるいは「ｋ」行「ｋ」列の行列（図９の繰返し単位行列Ｍr’）であればよい（Ａは自然数）。
【００５８】
（３）変形例３  
各実施形態においては、単位領域Ａuを単位として平面的に擬似的な階調を表現する方法と、単位期間を単位として時間的に擬似的な階調を表現する方向とを併用した構成を例示したが、これらの一方のみによって擬似的な階調を表現する構成も採用される。また、各実施形態の方法によって階調数を擬似的に増加させる方法と、濃度パターン法や誤差拡散法といった各種の擬似階調法（面積階調法）とを併用してもよい。
【００５９】
（４）変形例４  
各実施形態においては、擬似階調パターンＧの要素値Ｃが記憶部５１に保持された構成を例示したが、この要素値Ｃを画像データＤinに応じてリアルタイムに算定する構成も採用される。例えば、各要素Ｅに閾値が割り当てられた擬似階調パターンＧ（ディザパターン）を予め保持しておき、画像データＤinの擬似階調ビットＢLと各閾値との比較の結果に応じて画素Ｐごとに要素値Ｃを算定する構成も採用される。すなわち、本発明においては、複数の画素Ｐを凹多角形の単位領域Ａuに区分したときの各単位領域Ａuの位置に基づいて画像データＤin（特に擬似階調ビットＢL）に応じた要素値Ｃが特定される構成であれば足り、要素値Ｃを特定するための方法の如何は不問である。
【００６０】
また、各実施形態においては、画像データＤinの下位２ビットを擬似階調ビットＢLとして要素値Ｃが特定される構成を例示したが、擬似階調ビットＢLのビット数は任意に変更される。例えば、画像データＤinの最下位のビットのみに基づいて要素値Ｃが特定される構成としてもよいし、画像データＤinの下位３ビットに基づいて要素値Ｃが特定される構成としてもよい。また、表示装置Ｄに入力される画像データＤinのビット数や画像処理装置３０から出力される画像データＤgのビット数についても任意に変更される。さらに、要素値Ｃを“０”または“１”以外の数値（例えば“２”）としてもよい。
【００６１】
（５）変形例５  
実施形態においては画像処理装置３０やタイミング制御回路２０が表示パネル１０とは別個の要素とされた構成を例示したが、これらの各回路が表示パネル１０に搭載された構成としてもよい。また、タイミング制御回路２０や画像処理装置３０が走査線駆動回路１５またはデータ線駆動回路１７に内蔵されていてもよい。さらに、画像処理装置３０は、画像データの処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェアによって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのコンピュータとプログラムとの協働によっても実現される。このプログラムは、例えば、図６に示されるフローチャートの各ステップにおける処理をコンピュータに実行させる内容となる。
【００６２】
（６）変形例６  
第１実施形態と第２実施形態とを相互に組み合わせてもよい。例えば、図７に示される要素番号指定部４と、図１２に示される要素番号指定部４ａと、これらによって選択された要素番号Ａdrsの何れかを選択するセレクタとを備えた構成も採用される。この構成におけるセレクタは、利用者や上位装置からの指示に応じて選択の対象を切り替える。この構成によれば、画素Ｐを図３に示す態様にて単位領域Ａuに区分するモードと、画素Ｐを図１１に示す態様にて単位領域Ａuに区分するモードとを任意に切り替えることができる。
【００６３】
（７）変形例７  
各実施形態においてはＯＬＥＤ素子を含む画素Ｐが配列された表示パネル１０を例示したが、これ以外の電気光学素子を利用した表示装置にも本発明は適用される。例えば、液晶を利用した液晶装置、無機ＥＬ素子を利用した表示装置、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、表面導電型電子放出ディスプレイ（ＳＥＤ：Surface-conduction Electron-emitter Display）、弾道電子放出ディスプレイ（ＢＳＤ：Ballistic electron Surface emitting Display）、発光ダイオードを利用した表示装置など、各種の表示装置に対して各実施形態と同様の構成が採用される。
【００６４】
なお、本発明に係る表示装置は、ＯＬＥＤ素子を用いた大型のＴＶモニタに特に好適である。このようなＴＶモニタでは、より精緻な階調表現が求められるが、そのためには画素Ｐに供給される電流や電圧を微小な幅で制御する必要がある。ＯＬＥＤ素子の発光効率が上昇するにつれてこれらの電流や電圧の許容誤差は小さくなるため、駆動以外の手段によっても階調数の増加を図ることが望まれる。各実施形態に示した方法によれば、単位領域Ａuを単位とした階調が擬似的に表現されるだけでなく、単位期間を単位とした時間軸方向の画像処理によって擬似的な階調が表現されるから、大型のＴＶモニタにおいても精緻な階調表現が実現される。
【００６５】
＜Ｄ：応用例＞
次に、本発明に係る表示装置を適用した電子機器について説明する。図１８は、各実施形態に係る表示装置Ｄを採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各実施形態に係る表示装置Ｄと本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。この表示装置ＤはＯＬＥＤ素子を用いるので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【００６６】
図１９に、各実施形態に係る表示装置Ｄを適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置Ｄを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示装置Ｄに表示される画面がスクロールされる。
【００６７】
図２０に、各実施形態に係る表示装置Ｄを適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置Ｄを備える。複数の操作ボタン４００１を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示装置Ｄに表示される。
【００６８】
なお、本発明に係る表示装置が適用される電子機器としては、図１８から図２０に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】中間調処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】複数の画素が単位領域に区分された様子を示す平面図である。
【図４】ひとつの擬似階調パターンの構成を示す平面図である。
【図５】各擬似階調パターンの内容を示す平面図である。
【図６】中間調処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】要素番号指定部の構成を示すブロック図である。
【図８】要素番号指定部の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】各画素に要素番号が割り当てられた様子を示す平面図である。
【図１０】要素値特定部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における単位領域の配列の仕方を示す平面図である。
【図１２】第２実施形態における要素番号指定部の構成を示すブロック図である。
【図１３】要素番号指定部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】他の態様における単位領域の配列の仕方を示す平面図である。
【図１５】擬似階調パターンにおける要素値の配列の他の例を示す平面図である。
【図１６】擬似階調パターンにおける要素値の配列の他の例を示す平面図である。
【図１７】擬似階調パターンの他の形態を示す平面図である。
【図１８】本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１９】本発明を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明を適用した携帯型情報端末の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｄ……表示装置、Ｐ……画素、Ｍr……繰返し単位行列、１０……表示パネル、１１……走査線、１３……データ線、１５……走査線駆動回路、１７……データ線駆動回路、２０……タイミング制御回路、３０……画像処理装置、３１……中間調処理部、３２……要素値生成部、３４……データ生成部、３４１……加算器、４，４ａ…………要素番号指定部、４１１……Ｈカウンタ、４１２……シフト値設定部、４１３……カウンタ、４２……Ｄカウンタ、４３……加算器、４４……変換部、４５１……Ｈカウンタ、４５２……シフト値設定部、４６……Ｄカウンタ、４７……加算器、４８……変換部、５……要素値特定部、５１……記憶部、５１１……記憶領域、５２……Ｖカウンタ、５３……セレクタ、５４……セレクタ、５５……セレクタ、Ａd……表示領域、Ａu……単位領域、Ｇ……擬似階調パターン。
【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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