(57)【要約】【課題】  表示品位を損なうことなく階調数を擬似的に増加させる。【解決手段】  データ加工部４１は、各画素の階調を指定する画像データＤinと閾値Ｄthとを比較した結果に基づいて、画像データＤinよりもビット数が少ない画像データＤgを生成する。閾値指定部４３は、セレクタ４３３を備え、予め定められた複数の数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdの何れかを垂直走査期間ごとに順番に選択する。そして、閾値指定部４３は、この選択した数値を閾値Ｄthとしてデータ加工部４１に指示する。これにより、時間軸方向の画像処理を施して階調数を拡大させる。【選択図】            図２
2006018163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上のフレームからなる単位期間ごとに異なる閾値を指定する閾値指定手段と、
各画素の階調を指定するビット列からなる第１画像データと前記閾値指定手段が指定した閾値との比較結果に基づいて、前記第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データ加工手段と
を具備する画像処理装置。
【請求項２】
前記閾値指定手段は、各単位時間における複数の画素の第１画像データについて共通の閾値を指定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記閾値指定手段は、複数の画素を区分した各グループの画素に各々が対応する複数の閾値をディザマトリクスの要素として指定するとともに当該ディザマトリクスの各要素を前記単位期間ごとに変更する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記閾値指定手段は、ディザマトリクスの各行に対応して設けられて各々が当該行の各要素を水平走査期間内に順次に閾値として指定する複数のセレクタと、前記複数のセレクタの各々を水平走査期間ごとに順次に選択する選択手段と、前記各セレクタが指定する要素を前記単位期間ごとに変更する変更手段とを具備し、
前記データ加工手段は、前記選択手段によって選択されたセレクタが指定する閾値と前記第１画像データとの比較結果に基づいて前記第２画像データを生成する
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記閾値指定手段は、複数の画素を区分した各グループの画素に各々が対応する複数の数値を指定する第１の指定手段と、前記第１の指定手段が指定する数値よりも大きい数値を前記単位時間ごとに指定する第２の指定手段とを具備し、前記第１の指定手段が指定した各数値と前記第２の指定手段が指定した数値との加算値を前記閾値として指定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記データ加工手段は、前記第１画像データと前記閾値指定手段が指定した閾値とを加算する加算手段を具備し、この加算手段による加算値を示すビット列のうち最下位のビットを含む所定数のビットを除外したビット列を前記第２画像データとして生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
面状に配列された複数の画素と、
１以上のフレームからなる単位期間ごとに異なる閾値を指定する閾値指定手段と、
各画素の階調を指定するビット列からなる第１画像データと前記閾値指定手段が指定した閾値との比較結果に基づいて、前記第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データ加工手段と、
前記データ加工手段によって生成された第２画像データに基づいて前記各画素を駆動する駆動手段と
を具備する表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置を具備する電子機器。
【請求項９】
１以上のフレームからなる単位期間ごとに異なる閾値を指定する一方、
各画素の階調を指定するビット列からなる第１画像データと閾値との比較結果に基づいて、前記第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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者によって知覚される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、擬似階調法のひとつであるディザ法を表示装置に適用した構成が開示されている。この構成においては、画像を表示する複数の画素が縦Ｎ（Ｎは２以上の自然数）行×横Ｎ列ごとにグループに区分されたうえで、これらのグループに属する各画素の画像データとＮ行×Ｎ列のマトリクス（いわゆるディザマトリクス）の各要素とが比較され、この比較の結果に応じて各画像データが変換される。この方法によれば、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うえで表示装置に画像を表示させるような場合であっても、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（すなわち階調数を低減させることなく）画像を表示することができる。
【特許文献１】特開平５−８３５３６号公報（段落０００５および第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このディザ法のもとでは画素を区分した各グループと予め定められたディザマトリクスの要素との比較結果に応じて各画素の画像データが生成されるため、ディザマトリクスの各要素の配列に応じた規則的な明暗が表示画像における縦Ｎ個×横Ｎ個の領域ごとに周期的に現れるという問題がある。また、縦Ｎ個×横Ｎ個の画素の全体によって擬似的に階調を表現するため、表示画像の解像度が不可避的に低下するという問題もある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、１以上のフレームからなる単位期間ごとに異なる閾値を指定する閾値指定手段と、各画素の階調を指定するビット列からなる第１画像データと閾値指定手段が指定した閾値との比較結果に基づいて、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データ加工手段とを具備する。
【０００５】
各要素の数値が固定されたディザマトリクスに基づいて各画素の第１画像データが第２画像データに変換される従来の構成においては、ディザマトリクスの各要素の配列の規則性に起因した表示品位の低下が生じ得る。これに対し、本発明の構成においては、第１画像データから第２画像データを生成するために適用される閾値の経時的な変化によって階調が実現されるから、このような表示品位の低下を抑制することができる。
【０００６】
本発明の望ましい態様において、閾値指定手段は、各単位時間における複数の画素の第１画像データについて共通の閾値を指定する。例えば、閾値指定手段は、各単位時間における複数の画素の第１画像データについて共通の閾値を指定する（後述する第１実施形態）。この態様によれば、複数の画素について共通の閾値が適用されるから、これらの画素については、ディザマトリクスの各要素の配列に起因して周期的な明暗が現れるといった表示品位の低下が原理的に発生しない。しかも、総ての画素について共通の閾値が指定される態様によれば、その構成や処理の簡素化が図られる。
【０００７】
本発明の他の態様において、閾値指定手段は、複数の画素を区分した各グループの画素に各々が対応する複数の閾値をディザマトリクスの要素として指定するとともに当該ディザマトリクスの各要素を単位期間ごとに変更する。この態様によれば、ディザマトリクスの各要素が単位期間ごとに変更されるから、各グループに属する画素の第１画像データに対して常に共通のディザマトリクスが適用される従来の構成と比較して、ディザマトリクスの各要素の規則性に起因して表示画像に周期的な明暗が表れるといった表示品位の低下が抑制される。より具体的な態様において、閾値指定手段は、ディザマトリクスの各行に対応して設けられて各々が当該行の各要素を水平走査期間内に順次に閾値として指定する複数のセレクタと、複数のセレクタの各々を水平走査期間ごとに順次に選択する選択手段（図５の切替部４６８に対応する）と、各セレクタが指定する要素を単位期間ごとに変更する変更手段（図５のセレクタ４３３に対応する）とを具備し、データ加工手段は、選択手段によって選択されたセレクタが指定する閾値と第１画像データとの比較結果に基づいて第２画像データを生成する（後述する第２実施形態）。
【０００８】
さらに別の態様において、閾値指定手段は、複数の画素を区分した各グループの画素に各々が対応する複数の数値を指定する第１の指定手段（図１０のセレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂに対応する）と、第１の指定手段が指定する数値よりも大きい数値を単位時間ごとに指定する第２の指定手段（図１０のセレクタ４３５ｃに対応する）とを具備し、第１の指定手段が指定した各数値と第２の指定手段が指定した数値との加算値を閾値として指定する（後述する第３実施形態）。この態様によれば、第１の指定手段が指定した各数値を要素としたディザマトリクスによって実現される階調よりも、第２の指定手段が指定する各数値の経時的な変化によって実現される階調の影響を大きくすることができるから、ディザマトリクスの適用に起因した解像度の低下を有効に低減することができる。
【０００９】
本発明の望ましい態様において、データ加工手段は、第１画像データと閾値指定手段が指定した閾値とを加算する加算手段を具備し、この加算手段による加算値を示すビット列のうち最下位のビットから所定数のビットを除外したビット列を第２画像データとして生成する。この態様によれば、加算処理と下位ビットの破棄という極めて簡易な処理によって第２画像データが生成されるから、データ加工手段の構成が簡略化される。
【００１０】
本発明の画像処理装置は表示装置に適用される。すなわち、本発明に係る表示装置は、複数の画素と、１以上のフレームからなる単位期間ごとに異なる閾値を指定する閾値指定手段と、各画素の階調を指定するビット列からなる第１画像データと閾値指定手段が指定した閾値との比較結果に基づいて、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データ加工手段と、データ加工手段によって生成された第２画像データに基づいて各画素を駆動する駆動手段とを具備する。この種の表示装置は各種の電子機器に適用される。
【００１１】
さらに、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。すなわち、本発明に係る画像処理方法は、１以上のフレームからなる単位期間ごとに異なる閾値を指定し、各画素の階調を指定するビット列からなる第１画像データと閾値との比較結果に基づいて、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。この方法によれば、本発明の画像処理装置と同様の作用および効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜１．第１実施形態＞
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る表示装置Ｄの構成を説明する。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、表示パネル１０の動作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。このうち表示パネル１０は、相互に直交するＸ方向およびＹ方向にわたって表示領域Ａd内にマトリクス状に配列された複数の画素Ｐと、各画素Ｐを駆動するための走査線駆動回路１３およびデータ線駆動回路１５とを具備する。走査線駆動回路１３は、Ｘ方向に並ぶ各行の画素Ｐを水平走査期間ごとに順次に選択するための回路である。一方、データ線駆動回路１５は、走査線駆動回路１３によって選択された１行分の画素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画像信号を出力する。各画素Ｐは、画像信号のレベルに応じた輝度にて発光す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（ElectroLuminescent）などのＯＬＥＤ素子である。
【００１３】
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の各部に供給する回路である。さらに詳述すると、タイミング制御回路２０は、各行の画素Ｐが選択される水平走査期間に相当する周期を有する水平同期信号HSYNCと、表示パネル１０の総ての画素Ｐに対して画像信号が供給される（すなわち全行の画素Ｐが走査線駆動回路１３によって選択される）垂直走査期間に相当する周期を有する垂直同期信号VSYNCと、ひとつの水平走査期間を各行の画素数に応じて区分した時間長に相当する周期を有する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１３およびデータ線駆動回路１５とに出力する。
【００１４】
本実施形態におけるデータ線駆動回路１５は、各画素Ｐの階調を指定する８ビットの画像データＤgに基づいて画像信号を生成する。一方、表示装置Ｄが搭載される電子機器のＣＰＵなど各種の上位装置から表示装置Ｄに供給される画像データＤinは各画素Ｐの階調を指定する１０ビットのデータである。本実施形態における画像処理装置３０は、１０ビットの画像データＤinから８ビットの画像データＤgを生成するためのディザ処理部３１を含んでいる。ただし、単に画像データＤinのビット数を低減しただけでは各画素Ｐによって表示される階調数が減少することになる。このような階調数の減少を抑制するために、本実施形態におけるディザ処理部３１は、１０ビットの画像データＤinによって指定される階調が８ビットの画像データＤgによって擬似的に表示されるように画像データＤgを生成する。
【００１５】
図２は、ディザ処理部３１の具体的な構成を示すブロック図である。同図に示されるように、ディザ処理部３１は、画像データＤinと閾値Ｄthとに基づいて画像データＤgを生成するデータ加工部４１と、この閾値Ｄthを指定する閾値指定部４３ａと、閾値指定部４３ａの動作を制御する制御部４６ａとを有する。
【００１６】
データ加工部４１は１０ビットの加算器４１１を有する。この加算器４１１には、タイミング制御回路２０から供給されるドットクロック信号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４１１は、画像データＤinと閾値指定部４３ａによって指定された閾値Ｄthとを加算する手段である。データ加工部４１は、この加算器４１１による加算値を示す１０ビットのうち下位の２ビット（最下位のビットとこれに隣接するビット）を除外した８ビットのデータを画像データＤgとして出力する。したがって、画像データＤinと閾値Ｄthとの比較結果に応じた画像データＤgがデータ加工部４１から出力されることになる。
【００１７】
データ加工部４１によって指定される閾値Ｄthは垂直走査期間ごとに変更される。図２に示される制御部４６ａは、この閾値Ｄthの変更のために垂直走査期間を検出する手段であり、垂直同期信号VSYNCを計数するカウンタ（以下「Ｖカウンタ」という）４６１を有する。このＶカウンタ４６１は、２ビットで表現されるカウント値CNTvを閾値指定部４３ａに出力する一方、タイミング制御回路２０から供給される垂直同期信号VSYNCが立ち上がるたびにカウント値CNTvをインクリメントする。したがって、図３に示されるように、Ｖカウンタ４６１は、各垂直走査期間（Ｖ0、Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3）の始点においてカウント値CNTvを順次に「１」ずつ増加させていき、このカウント値CNTvが「３」となる垂直走査期間Ｖ3が経過して新たな垂直走査期間Ｖ0の始点が到来するとカウント値CNTvを「０」にリセットするという動作を繰り返す。したがって、カウント値CNTvは各垂直走査期間を識別するための番号としても把握される。
【００１８】
閾値指定部４３ａは、予め定められた複数の数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdの何れかをカウント値CNTvに応じて選択し、この選択した数値を閾値Ｄthとしてデータ加工部４１に指示する手段である。さらに詳述すると、閾値指定部４３ａは、数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdを記憶する保持部４３１と、これらの数値のうちカウント値CNTvに対応するものを閾値Ｄthとして選択するセレクタ４３３とを具備する。保持部４３１によって保持される各数値は２ビットにて表現される。数値Ｃaは「０」であり、数値Ｃbは「２」であり、数値Ｃcは「３」であり、数値Ｃdは「１」である。
【００１９】
図４は、以上の構成によってディザ処理部３１が実行する動作を示すフローチャートである。同図に示されるように、ステップＳa1においてドットクロック信号DCKの立ち上がりが検出されるたびに、カウント値CNTvに応じた数値がセレクタ４３３によって閾値Ｄthとして選定される（ステップＳa2からステップＳa8）。すなわち、図３に示されるように、カウント値CNTvが「０」となる垂直走査期間Ｖ0においては（ステップＳa2：Yes）、数値Ｃa（＝０）が閾値Ｄthとして指定され（ステップＳa3）、カウント値CNTvが「１」となる垂直走査期間Ｖ1においては（ステップＳa4：Yes）、数値Ｃb（＝２）が閾値Ｄthとして指定され（ステップＳa5：Yes）、カウント値CNTvが「２」となる垂直走査期間Ｖ2においては（ステップＳa6：Yes）、数値Ｃc（＝３）が閾値Ｄthとして指定される（ステップＳa7）。また、カウント値CNTvが「３」となる垂直走査期間Ｖ3においては（ステップＳa6：No）、数値Ｃd（＝１）が閾値Ｄthとして指定される（ステップＳa8）。
【００２０】
こうして指定された閾値Ｄthがデータ加工部４１の加算器４１１によって画像データＤinと加算される（ステップＳa9）。そして、この加算値のうち下位の２ビットが切り捨てられることによって８ビットの画像データＤgが生成され（ステップＳa10）、この画像データＤgがデータ線駆動回路１５に対して出力される（ステップＳa11）。以上に説明したステップＳa1からステップＳa11までの動作は表示動作の終了が指示されるまで（ステップＳa12：Yes）繰り返し実行される。このような処理により、ひとつの垂直走査期間における各画素Ｐ（１画面分の総ての画素Ｐ）の階調を指定する画像データＤgが共通の閾値Ｄthに基づいて画像データＤgに変換される一方、この閾値Ｄthが垂直走査期間ごとに変更されることになる。
【００２１】
以上に説明したように、本実施形態においては、閾値Ｄthの時間的な変化によって階調が表示されるから、複数の画素Ｐからなるグループを単位として階調を表示する従来の構成と比較して表示画像の解像度の低下が抑制されるという利点がある。さらに、各グループの画素に対応した要素を含むディザマトリクスを適用して階調を表示する構成においてはディザマトリクスの各要素の規則性に起因して表示画像に周期的な明暗が現れることになるが、本実施形態においてはグループごとにディザマトリクスが適用されるわけではないから、このような表示品位の低下は原理的に発生しない。
【００２２】
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る表示装置Ｄについて説明する。なお、本実施形態に係る表示装置Ｄの構成はディザ処理部３１の構成を除いて上記第１実施形態と共通する。このため、以下では、本実施形態の表示装置Ｄのうち上記第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。
【００２３】
図５は、本実施形態におけるディザ処理部３１の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、ディザ処理部３１の閾値指定部４３ｂは、上記第１実施形態と同様の保持部４３１およびセレクタに加えて、セレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂを有する。これらのセレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂは、データ加工部４１に対して閾値Ｄth（Ｄth1またはＤth2）を指定するための手段である。また、本実施形態におけるディザ処理部３１の制御部４６ｂは、上記第１実施形態と同様のＶカウンタ４６１に加えて、Ｄカウンタ４６３とＨカウンタ４６５と切替部４６８とを有する。このうちＤカウンタ４６３は、ドットクロック信号DCKを計数するための手段である。このＤカウンタ４６３によるカウント値CNTdは１ビットのデータとして表現される。したがって、Ｄカウンタ４６３から出力されるカウント値CNTdは、図６に示されるように、ドットクロック信号DCKが立ち上がるたびに数値「０」および数値「１」の一方から他方に順次に切り替わる。また、Ｈカウンタ４６５は、水平同期信号HSYNCを計数するための手段であり、Ｄカウンタ４６３と同様に１ビットのカウント値CNThを出力する。したがって、このカウント値CNThは、図６に示されるように、水平同期信号HSYNCが立ち上がるたびに（すなわち各水平走査期間の始点が到来するたびに）、数値「０」および数値「１」の一方から他方に順次に切り替わる。切替部４６８は、Ｄカウンタ４６３によるカウント値CNTdの出力先をＨカウンタ４６５によるカウント値CNThに応じて切り替える手段である。すなわち、切替部４６８は、カウント値CNThが「０」である水平走査期間Ｈ0においてはカウント値CNTdをセレクタ４３５ａに出力する一方、カウント値CNThが「１」である水平走査期間Ｈ1においてはカウント値CNTdをセレクタ４３５ｂに出力する。したがって、切替部４６８はセレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂの何れかを水平走査期間ごとに順次に選択する手段として機能する。
【００２４】
閾値指定部４３ｂのセレクタ４３５ａは、係数Ａ1および係数Ａ2を保持する手段（例えばレジスタ）を具備し、これらの係数の何れかを切替部４６８から供給されるカウント値CNTdに応じて選択して閾値Ｄth1としてデータ加工部４１に出力する。一方、セレクタ４３５ｂは、係数Ｂ1および係数Ｂ2を保持する手段を具備し、これらの係数の何れかをカウント値CNTdに応じて選択して閾値Ｄth2としてデータ加工部４１に出力する。上述したようにカウント値CNTdの出力先は水平走査期間ごとにセレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂの何れかに切り替えられるから、図６に示されるように、カウント値CNThが「０」となる水平走査期間Ｈ0においては、係数Ａ1および係数Ａ2がドットクロック信号DCKに同期して順次に切り替えられながらセレクタ４３５ａから閾値Ｄth1として出力される一方、カウント値CNThが「１」となる水平走査期間Ｈ1においては、係数Ｂ1および係数Ｂ2がドットクロック信号DCKに同期して順次に切り替えられながらセレクタ４３５ｂから閾値Ｄth2として出力される。
【００２５】
データ加工部４１の加算器４１１は、水平走査期間Ｈ0においてはセレクタ４３５ａから出力される閾値Ｄth1と画像データＤinとを加算する一方、水平走査期間Ｈ1においてはセレクタ４３５ｂから出力される閾値Ｄth2と画像データＤinとを加算する。そして、データ加工部４１は、上記第１実施形態と同様に、加算器４１１による加算値のうち下位の２ビットを除外することによって画像データＤgを生成する。以上の構成により、表示パネル１０の複数の画素Ｐを縦２行×横２列ごとに区分した各グループの画像データＤinと、係数Ａ1、Ａ2、Ｂ1およびＢ2を要素とする２行×２列のディザマトリクスとに基づいて画像データＤgが生成される。このディザマトリクスは、図７に示されるように、係数Ａ1および係数Ａ2が第１行に属する各列の要素とされ、係数Ｂ1および係数Ｂ2が第２行に属する各列の要素とされた行列である。このように、セレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂの各々はディザマトリクスの各行の要素を閾値Ｄth（Ｄth1またはＤth2）として順次に選択するための手段として機能する。
【００２６】
一方、閾値指定部４３ｂのセレクタ４３３は、保持部４３１に記憶された数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdを、セレクタ４３５ａの係数Ａ1および係数Ａ2とセレクタ４３５ｂの係数Ｂ1および係数Ｂ2として設定するための手段である。係数Ａ1、Ａ2、Ｂ1およびＢ2として設定される数値はＶカウンタ４６１によるカウント値CNTvに応じて垂直走査期間ごとに変更される。例えば、図６に示されるように、カウント値CNTvが「０」となる垂直走査期間Ｖ0においては、係数Ａ1が数値Ｃa（＝０）とされ、係数Ａ2が数値Ｃb（＝２）とされ、係数Ｂ1が数値Ｃc（＝３）とされ、係数Ｂ2が数値Ｃd（＝１）とされる。すなわち、ディザマトリクスの各要素［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］が［Ｃa，Ｃb，Ｃc，Ｃd］に指定される。一方、カウント値CNTvが「１」となる垂直走査期間Ｖ1においては、各要素［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］が［Ｃb，Ｃc，Ｃd，Ｃa］に変更され、カウント値CNTvが「２」となる垂直走査期間Ｖ2においては、各要素［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］が［Ｃc，Ｃd，Ｃa，Ｃb］に変更される。
【００２７】
図８は、以上の構成のもとで各画素Ｐの画像データＤinに加算される閾値Ｄthを垂直走査期間ごとに示す図である。なお、同図においては、表示パネル１０の複数の画素Ｐを縦２行×横２列ごとに区分した各グループの境界が破線によって示されている。図６に示したようにディザマトリクスの各要素［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］として［Ｃa，Ｃb，Ｃc，Ｃd］が指定される垂直走査期間Ｖ0においては、図８の部分（ａ）に示されるように、各グループの左上の画素Ｐの画像データＤinに数値Ｃa（係数Ａ1）が加算され、右上の画素Ｐの画像データＤinに数値Ｃb（係数Ａ2）が加算され、左下の画素Ｐの画像データＤinに対して数値Ｃc（係数Ｂ1）が加算され、右下の画素Ｐの画像データＤinに対して数値Ｃd（係数Ｂ2）が加算される。すなわち、第１行の各要素が数値Ｃaおよび数値Ｃbとされ第２行の各要素が数値Ｃcおよび数値Ｃdとされたディザマトリクスに基づいて各画素Ｐの画像データＤgが生成されることになる。一方、図８の部分（ｂ）に示されるように、カウント値CNTvが「１」となる垂直走査期間Ｖ1においては、第１行の各要素が数値Ｃbおよび数値Ｃcとされ第２行の各要素が数値Ｃdおよび数値Ｃaとされたディザマトリクスに基づいて各画像データＤgが生成される。以後の垂直走査期間についても同様であり、図８の部分（ｃ）および部分（ｄ）に示されるように、ディザマトリクスの各要素が数値Ｃa→数値Ｃb→数値Ｃc→数値Ｃd→数値Ｃa→……といった具合に垂直走査期間ごとに変更されることになる。
【００２８】
図９は、以上の構成によってディザ処理部３１が実行する動作を示すフローチャートである。同図に示されるように、ディザ処理部３１の閾値指定部４３ｂは、ステップＳb1において垂直同期信号VSYNCの立ち上がりを検出するたびに（すなわち垂直走査期間の始点が到来するたびに）、カウント値CNTvに応じた数値をセレクタ４３５ａの係数Ａ1および係数Ａ2とセレクタ４３５ｂの係数Ｂ1および係数Ｂ2として設定する（ステップＳb2からステップＳb8）。すなわち、図６にも示されるように、カウント値CNTvが「０」となる垂直走査期間Ｖ0においては（ステップＳb2：Yes）、各係数［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］として数値［Ｃa，Ｃb，Ｃc，Ｃd］が指定され（ステップＳb3）、カウント値CNTvが「１」となる垂直走査期間Ｖ1においては（ステップＳb4：Yes）、各係数［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］として数値［Ｃb，Ｃc，Ｃd，Ｃa］を指定する（ステップＳb5）。また、カウント値CNTvが「２」であれば（ステップＳb6：Yes）、各係数［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］として数値［Ｃc，Ｃd，Ｃa，Ｃb］を指定し（ステップＳb7）、カウント値CNTvが「３」であれば（ステップＳb6：No）、各係数［Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2］として数値［Ｃd，Ｃa，Ｃb，Ｃc］を指定する（ステップＳb8）。一方、ステップＳb1において垂直同期信号VSYNCの立ち上がりが検出されない場合には、ステップＳb2からステップＳb8を経ることなく処理がステップＳb9に移行される。
【００２９】
続いて、ステップＳb9においてドットクロック信号DCKの立ち上がりが検出されるたびに、係数Ａ1、Ａ2、Ｂ1およびＢ2のうちカウント値CNTdおよびカウント値CNThに応じた係数が閾値Ｄthとして選定される。すなわち、カウント値CNThが「０」となる水平走査期間Ｈ0においては（ステップＳb10：Yes）、カウント値CNTdが「０」である場合（ステップＳb11：Yes）には係数Ａ1が、カウント値CNTdが「１」である場合（ステップＳb11：No）には係数Ａ2が、それぞれセレクタ４３５ａによって閾値Ｄth1として指定される（ステップＳb12およびステップＳb13）。一方、カウント値CNThが「１」となる水平走査期間Ｈ1においては（ステップＳb10：No）、カウント値CNTdが「０」である場合（ステップＳb14：Yes）には係数Ｂ1が、カウント値CNTdが「１」である場合（ステップＳb14：No）には係数Ｂ2が、それぞれセレクタ４３５ｂによって閾値Ｄth2として指定される（ステップＳb15およびステップＳb16）。以後のステップＳb17からステップＳb20の動作は図４のステップＳa9からステップＳa12と同様である。
【００３０】
各グループの画像データＤinに適用されるディザマトリクスの各要素の数値が固定された従来の構成においては、この各要素の配列の規則性に起因した周期的な明暗が表示画像に表れるという問題がある。これに対し、本実施形態においては、各グループの画像データＤinに適用されるディザマトリクスの要素が時間の経過とともに順次に変更されるから、このような周期的な明暗が表示画像に表れる事態が抑制される。
【００３１】
＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る表示装置Ｄについて説明する。上記第２実施形態においては、ディザマトリクスの各要素が垂直走査期間ごとに変更される構成を例示した。この構成においては、上記第１実施形態と同様に各閾値の経時的に変化によって階調が表現されるほか、ひとつの垂直走査期間に着目した場合には複数の画素Ｐからなるグループの全体によって階調が表現される（すなわち、従来の構成と同様の面積階調によって階調が表現される）ことになる。このため、閾値の経時的な変化のみによって階調が表現される第１実施形態と比較すると、第２実施形態においては表示画像の解像度が低下する可能性がある。本実施形態においては、各グループを単位とした階調（すなわちディザマトリクスによって実現される階調）の影響を、閾値の経時的な変化による階調の影響よりも相対的に低減させることによって解像度の低下を抑制する構成となっている。なお、本実施形態に係る表示装置Ｄの構成はディザ処理部３１の構成を除いて上記第２実施形態と共通する。このため、以下では、本実施形態の表示装置Ｄのうち上記第２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。
【００３２】
図１０は、本実施形態におけるディザ処理部３１の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、このディザ処理部３１の構成は、閾値指定部４３ｃを除き、図５に示した第２実施形態のディザ処理部３１の構成と共通する。本実施形態における閾値指定部４３ｃは、セレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂとセレクタ４３５ｃとを具備する。セレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂの各々は、上記第２実施形態と同様に、複数の数値の何れかを閾値Ｄth（Ｄth1およびＤth2）として指定する手段である。ただし、本実施形態におけるセレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂによって選択される数値は固定されている。すなわち、図１１に示されるように、セレクタ４３５ａは、カウント値CNThが「０」となる水平走査期間Ｈ0において数値Ｃaおよび数値Ｃbの何れかをカウント値CNTdに応じて閾値Ｄth1として選択する一方、セレクタ４３５ｂは、カウント値CNThが「１」となる水平走査期間Ｈ1において数値Ｃcおよび数値Ｃdの何れかをカウント値CNTdに応じて閾値Ｄth2として選択する。
【００３３】
一方、セレクタ４３５ｃは、数値Ｃs、Ｃt、ＣuおよびＣvの何れかをＶカウンタ４６１によるカウント値CNTvに応じて選択して加算器４１１に出力する手段である。数値Ｃsは「０」であり、数値Ｃt、Ｃu、Ｃvの各々は数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdよりも大きい数値とされている。例えば、数値Ｃtは「４」であり、数値Ｃuは「８」であり、数値Ｃvは「１２」である。したがって、数値Ｃs、Ｃt、ＣuおよびＣvの各々は数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdよりも多いビット数にて表現される。図１１に示されるように、セレクタ４３５ｃは、カウント値CNTvが「０」である場合には数値Ｃsを、カウント値CNTvが「１」である場合には数値Ｃtを、カウント値CNTが「２」である場合には数値Ｃuを、カウント値CNTvが「３」である場合には数値Ｃvをそれぞれ閾値Ｄth3として加算器４１１に出力する。
【００３４】
データ加工部４１の加算器４１１は、セレクタ４３５ａによって指定される閾値Ｄth1またはセレクタ４３５ｂによって指定される閾値Ｄth2と、セレクタ４３５ｃによって指定される閾値Ｄth3とを画像データＤinに加算する。そして、上記各実施形態と同様に、この加算によって得られたビット列（１０ビット）のうち下位の２ビットを除外したものが画像データＤgとしてデータ線駆動回路１５に出力される。すなわち、本実施形態においては、閾値Ｄth1または閾値Ｄth2と閾値Ｄth3との加算値（以下「閾値TH」という）と画像データＤinとを比較した結果に応じて画像データＤgが生成される。
【００３５】
このように、本実施形態においては、数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdの各々と閾値Ｄth3（Ｃs、Ｃt、ＣuまたはＣv）との加算値を要素とするディザマトリクスに応じてグループを単位とする階調が表示されるほか、閾値Ｄth3が時間の経過とともに順次に変化することによっても擬似的な階調が表現される。ここで、閾値Ｄth3として選択される数値Ｃs、Ｃt、ＣuおよびＣvは数値Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣdよりも大きい数値であるから、閾値Ｄth3の経時的な変化によって擬似的に表示される階調は、ディザマトリクスによって表示される階調よりも支配的である。換言すると、利用者が実際に知覚する階調に対して閾値Ｄth3の経時的な変化が及ぼす影響は、ディザマトリクスの各要素が及ぼす影響よりも大きい。上述したように、ディザマトリクスの適用によって擬似的な階調がグループを単位として表現される構成においては表示画像の解像度が低下するという問題が生じ得るが、本実施形態のように閾値Ｄth3の経時的な変化によって階調に及ぼされる影響が大きい構成においては、この解像度の低下を抑制することができるという利点がある。
【００３６】
＜４．変形例＞
上記各実施形態に対しては種々の変形が加えられ得る。具体的な変形の態様を挙げれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせた構成も採用され得る。
【００３７】
（１）上記第１実施形態においては、表示領域Ａd内の総ての画素の画像データＤinを共通の閾値Ｄthに基づいて画像データＤgに変換する構成を例示したが、表示領域Ａdを区分した各領域の画素Ｐごとに別個の閾値Ｄthを指定し、各領域の閾値Ｄthを経時的に変化させる構成としてもよい。また、上記第３実施形態においては、セレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂの各々によって選択される数値が固定された構成を例示したが、上記第２実施形態と同様に各セレクタ４３５ａおよびセレクタ４３５ｂの各々によって選択される数値が垂直走査期間ごとに変更される構成としてもよい。
【００３８】
（２）上記各実施形態においては、画像データＤinと閾値Ｄthとの加算値に基づいて画像データＤgが生成される構成を例示したが、データ加工部４１の構成はこれに限られない。例えば、データ加工部４１が、画像データＤinと閾値Ｄthとを比較する手段と、この比較の結果に応じた画像データＤgを生成する手段とを具備する構成も採用され得る。本発明におけるデータ加工手段は、画像データＤinと閾値Ｄthとの比較の結果に基づいて画像データＤinよりもビット数の少ない画像データＤgを生成する手段であれば足り、その具体的な構成の如何は不問である。
【００３９】
（３）上記各実施形態においては、各画素の画像データＤinに適用される閾値Ｄthを垂直走査期間ごとに変更する構成を例示したが、閾値を変更する単位となる期間は１垂直走査期間に限られない。例えば、２以上の垂直走査期間を含む単位時間ごとに閾値Ｄthが変更される構成も採用される。また、上記第１および第２実施形態において閾値Ｄthがとり得る数値（Ｃa、Ｃb、ＣcおよびＣd）の個数は「４」に限られない。したがって、各数値が閾値Ｄthとして指定される周期（例えば閾値Ｄthとして数値Ｃaが指定されてから次に数値Ｃaが指定されるまでの時間長）も４垂直走査期間には限られない。さらに、閾値Ｄthとして指定される数値の個数が変更される構成としてもよい。この構成においては、図２のＶカウンタ４６１によるカウント値CNTvの最大値を可変とすることにより、各数値が閾値Ｄthとされる各フレームがカウント値CNTvに応じて識別される構成とすればよい。例えば、閾値Ｄthとして選択され得る数値の個数が「８」である場合には、カウント値CNTvが垂直走査期間ごとに「０」から「７」まで計数する構成とし（この場合にはカウント値CNTvが３ビットとなる）、このカウント値CNTvに応じた数値が閾値Ｄthとして指定される構成となる。
【００４０】
（４）上記第２および第３実施形態においては縦２行×横２列のディザマトリクスを例示したが、ディザマトリクスを構成する要素数がこれに限られないことはもちろんである。したがって、各グループに属する画素Ｐの総数も「４」には限られない。さらに、上記各実施形態の構成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。
【００４１】
（５）上記各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に搭載された構成も採用され得る。さらに、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１３またはデータ線駆動回路１５に内蔵されていてもよい。また、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４や図９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。
【００４２】
（６）上記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、各画素Ｐや表示パネル１０の構成は任意に変更される。例えば、液晶表示パネル、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）パネル、プラズマディスプレイパネルといった各種の表示パネルを備えた表示装置にも本発明は適用される。したがって、本発明における画素は、画像データによって指定された階調を表示する単位となる要素であれば足り、その具体的な構成の如何は不問である。典型的には、電気的なエネルギの付与によって透過率や輝度といった光学的な特性が変化する性質を備えた電気光学素子を備えた要素が画素として採用される。
【００４３】
＜５．応用例＞
次に、本発明に係る表示装置Ｄを適用した電子機器について説明する。図１２に、上記各実施形態に係る表示装置Ｄを適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。パーソナルコンピュータ２０００は、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。
図１３に、上記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のほかに表示装置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。
図１４に、上記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のほかに表示装置Ｄを備える。電源スイッチ４００２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。
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１２から図１４に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【００４４】
また、特に、本発明に係る表示装置Ｄは、ＯＬＥＤ素子を用いた大型のＴＶモニタに好適である。そのようなＴＶモニタでは、より精緻な階調表現が求められるが、そのためには微小な駆動電流・電圧を制御する必要がある。ＯＬＥＤ素子の発光効率が上がるにつれて駆動電流・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高階調化を図ることが望まれる。上述した手法によれば、時間軸方向の画像処理によって、高階調化を図ることができるので、大型のＴＶモニタにおいて精緻な階調表現を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】同表示装置のうちディザ処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】同ディザ処理部の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】同ディザ処理部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る表示装置のうちディザ処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】同ディザ処理部の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】同実施形態において各セレクタにより選択される係数とディザマトリクスの各要素との関係を示す図である。
【図８】同実施形態において各画素の画像データに加算される数値が変化する様子を示す図である。
【図９】同ディザ処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る表示装置のうちディザ処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】同ディザ処理部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明に係る表示装置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１３】本発明に係る表示装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る表示装置を適用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｄ…表示装置、１０…表示パネル、Ｐ…画素、Ａd…表示領域、１３…走査線駆動回路、１５…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…ディザ処理部、４１…データ加工部、４１１…加算器、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ…閾値指定部、４３１…保持部、４３３，４３５ａ，４３５ｂ，４３５ｃ…セレクタ、４６ａ，４６ｂ…制御部、４６１…Ｖカウンタ、４６３…Ｄカウンタ、４６５…Ｈカウンタ、４６８…切替部、CNTv，CNTd，CNTh…カウント値、DCK…ドットクロック信号、HSYNC…水平同期信号、VSYNC…垂直同期信号、Ｄin…画像データ（第１画像データ）、Ｄg…画像データ（第２画像データ）。
【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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