(57)【要約】【課題】カイラルネマティック液晶表示装置において、３層構造のカイラルネマティック液晶層とディザリングとを用いてフルカラー表示を可能にするカラー画像表示システムを提供すること。【解決手段】本発明の第１の態様にかかるカラー画像表示システムは、赤色、緑色、青色により特定されるカラー画像データに応じてカラー画像表示を行うカラー画像表示システムである。赤色、緑色、青色の光を選択反射する３層のカイラルネマティック液晶層を有する液晶表示装置と、カラー画像データを特定するＲＧＢ値を取得し、データ値に基づいて、複数画素を単位とした色表示を行うことにより、表示用カラー画像データを生成して液晶表示装置に出力する制御装置とを備えたものである。【選択図】図１
2008058688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色、第２の色および第３の色により特定されるカラー画像データに応じてカラー画像表示を行うカラー画像表示システムであって、
前記第１の色、第２の色および第３の色の光を選択反射する３層のカイラルネマティック液晶層を有する液晶表示装置と、
前記カラー画像データを特定する前記第１の色、第２の色および第３の色のデータ値を取得し、当該データ値に基づいて、ｎ（ｎは２以上の整数）画素を単位とした色表示を行うことにより、表示用カラー画像データを生成して前記液晶表示装置に出力する制御装置とを備えたカラー画像表示システム。
【請求項２】
前記ｎ画素を単位とした色表示は、
前記第１の色のデータ値のみに基づいて、前記第１の色の光を選択反射するカイラルネマティック液晶層における前記ｎ画素中の第１の色を表示する画素数を決定し、
前記第２の色のデータ値のみに基づいて、前記第２の色の光を選択反射するカイラルネマティック液晶層における前記ｎ画素中の第２の色を表示する画素数を決定し、
前記第３の色のデータ値のみに基づいて、前記第３の色の光を選択反射するカイラルネマティック液晶層における前記ｎ画素中の第３の色を表示する画素数を決定することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像表示システム。
【請求項３】
前記データ値を（ｎ＋１）値化し、当該（ｎ＋１）値化した値に基づき前記第１の色を表示する画素数、前記第２の色を表示する画素数および前記第３の色を表示する画素数を決定することを特徴とする請求項２に記載のカラー画像表示システム。
【請求項４】
前記第１の色、第２の色および第３の色は各々赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｇ）であり、前記データ値はＲＧＢ値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラー画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像表示システムに関し、特に、各々赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を選択反射する３層のカイラルネマティック液晶層を有する液晶表示装置を備えたカラー画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、低消費電力、薄型、軽量等の利点を有するため、携帯電話、デジタルカメラ、携帯情報端末、テレビ等の多くの電子機器に広く用いられている。さらに、紙などに代わって、電子棚札、電子値札、電子広告、電子掲示板等にも利用されている。
【０００３】
液晶表示装置で表現できる色は、サブピクセル数とサブピクセルの有するビット数との積により決まる。１ピクセルをフルピクセルといい、通常、このフルピクセルはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのサブピクセルから形成されている。１ピクセルに２ビットを割り当てた場合、３×２ビット＝６ビットとなり２６＝６４色、１ピクセルに４ビット割り当てた場合、３×４ビット＝１２ビットとなり２１２＝４０９６色、１ピクセルに８ビット割り当てた場合、３×８ビット＝２４ビットとなり２２４＝１６７７万色を表現することができる。
【０００４】
例えば、カラーフィルタを有する液晶表示装置では、コンピュータにおいて、サブピクセル毎にＲＧＢ値を有するビットマップ形式の画像データを生成し、液晶表示装置において、各サブピクセルに対応したカラーフィルタを通すことにより、当該画像データをフルカラー表示している。
【０００５】
一方、２層のカイラルネマティック液晶層を備えた表示装置において、セルの選択反射による色と、着色層による色を用いてカラー表示を行う技術が知られている。例えば、セルが青と橙を選択反射する２層構造からなり、着色層が黒を発色する液晶表示装置の場合、青と橙の組み合わせによる白を合わせた４色を表示することができる。しかしながら、このような液晶表示装置が表示することができる色数は４色に限定されるため、ディザリングを用いて表示色を増やす技術が、発明者らにより開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１１４８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の通り、特許文献１に記載の２層構造のカイラルネマティック液晶層を備えた表示装置が表示することができる色数は４色のみであり、ディザリングを用いてもフルカラー表示はできなかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、カイラルネマティック液晶表示装置において、３層構造のカイラルネマティック液晶層とディザリングとを用いてフルカラー表示を可能にするカラー画像表示システムを提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様にかかるカラー画像表示システムは、第１の色、第２の色および第３の色により特定されるカラー画像データに応じてカラー画像表示を行うカラー画像表示システムであって、前記第１の色、第２の色および第３の色の光を選択反射する３層のカイラルネマティック液晶層を有する液晶表示装置と、前記カラー画像データを特定する前記第１の色、第２の色および第３の色のデータ値を取得し、当該データ値に基づいて、ｎ（ｎは２以上の整数）画素を単位とした色表示を行うことにより、表示用カラー画像データを生成して前記液晶表示装置に出力する制御装置とを備えたものである。これによって、１画素では８色しか表示できない液晶表示装置のカラー表示能力を向上することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様にかかるカラー画像表示システムは、上記発明の態様におけるｎ画素を単位とした色表示が、前記第１の色のデータ値のみに基づいて、前記第１の色の光を選択反射するカイラルネマティック液晶層における前記ｎ画素中の第１の色を表示する画素数を決定し、前記第２の色のデータ値のみに基づいて、前記第２の色の光を選択反射するカイラルネマティック液晶層における前記ｎ画素中の第２の色を表示する画素数を決定し、前記第３の色のデータ値のみに基づいて、前記第３の色の光を選択反射するカイラルネマティック液晶層における前記ｎ画素中の第３の色を表示する画素数を決定することを特徴とするものである。これによって、表示画像データ生成処理を効率的に行うことができる。
【００１０】
本発明の第３の態様にかかるカラー画像表示システムは、上記発明の態様におけるデータ値を（ｎ＋１）値化し、当該（ｎ＋１）値化した値に基づき前記第１の色を表示する画素数、前記第２の色を表示する画素数および前記第３の色を表示する画素数を決定することを特徴とするものである。これによって、確実に、液晶表示装置のカラー表示能力を向上することができ、かつ、表示画像データ生成処理を効率的に行うこともできる。
【００１１】
本発明の第４の態様にかかるカラー画像表示システムは、上記発明の態様における前記第１の色、第２の色および第３の色は各々赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｇ）であり、前記データ値はＲＧＢ値であることを特徴とするものである。これによって、さらに確実に、表示画像データ生成処理を効率的に行うこともできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、カイラルネマティック液晶表示装置において、３層構造のカイラルネマティック液晶層とディザリングとを用いてフルカラー表示を可能にするカラー画像表示システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略および簡略化がなされている。また、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。
【００１４】
図１は、本実施形態にかかる画像表示システム１００の論理構成の一例を示すブロック図である。各ブロックは、ハードウェアもしくはハードウェア上で実行されるソフトウェアによって構成される。画像表示システム１００は、液晶表示装置１１０と液晶表示装置１１０を制御する制御装置１２０を有している。液晶表示装置１１０は一つもしくは複数の表示領域を備えることができる。制御装置１２０から表示内容に対応する表示データを液晶表示装置１１０に送信することによって、液晶表示装置１１０の表示内容を変更することができる。液晶表示装置１１０に表示される画像としては、例えば、棚札、値札、広告、看板、掲示板、時刻表、行先表示板、メニュー等が考えられるが、特に限定されるものではない。
【００１５】
液晶表示装置１１０は、制御装置１２０と通信を行うための通信部１１１、各表示領域に対応した複数のメモリ領域１１２、画像を表示する表示パネル１１３、および液晶表示装置１１０の動作を制御する制御部１１４を備えている。制御装置１２０から送信された画像データは、通信部１１１によって受信され、制御部１１４によってメモリ領域１１２に記憶される。表示パネル１１３は、メモリ領域１１２に記憶された画像データに従って画像を表示する。
【００１６】
液晶表示装置１１０は、表示データを記憶するための複数のメモリ領域１１２を備える。各メモリ領域１１２に表示データを記憶することによって、表示画面の維持、変更を効率的に行うことができる。特に、１つの表示領域に対応する複数のメモリ領域１１２を備えることによって、複数の表示画面を選択的に表示することができる。液晶表示装置１１０の電源の供給手段としては、一次電池または二次電池を内蔵することが好ましい。または、太陽電池を併用して使用することが好ましい。外部から配線で接続し電力の供給を受けずに動作できることが好ましい。システムの運用上の利点が大きくなる。
【００１７】
また、液晶表示装置１１０は、駆動電圧が実質的に０Ｖの状態、または、連続的に駆動することなく、表示情報を保持できる。メモリ型の表示パネル１１３には、低消費電力化が可能で、カラー表示ができるカイラルネマティック液晶表示素子が用いられる。このカイラルネマティック液晶表示素子は配向変化を利用している。具体的には、入射光の一部を選択反射するプレナー配向および入射光を散乱または透過させるフォーカルコニック配向の少なくとも２配向で安定であり、電極間に所定の電圧を印加することで、液晶をプレナー配向またはフォーカルコニック配向に変化させることができる。
【００１８】
図２に、カイラルネマティック液晶表示素子を用いたＲＧＢ３層構造のカイラルネマティック液晶表示パネル１１３の断面構造の一例を模式的に示す。本実施の形態にかかるカイラルネマティック液晶表示パネル１１３は、３層のセルを積層し、各セルがＲ（赤）、Ｇ（緑）またはＢ（青）の光を選択反射することによってフルカラー表示を行うことができる。
【００１９】
図２に示すように、本実施の形態では、同様のセル構造を有するカイラルネマティック液晶表示セル２３１、２３２、２３３が３枚積層されている。第１基板２３４に形成された行電極２３５と、第２基板２３６に形成された列電極２３７の各電極面が直交するように、第１基板２３４と第２基板２３６が配置される。第１基板２３４と第２基板２３６とは周辺シール材２３８によって固着され、２つの基板の間にはセル空間が形成されている。セル空間内部にカイラルネマティック液晶層２３９が封入されている。カイラルネマティック液晶表示パネル１１３は単純マトリックス方式で駆動することが好ましい。
【００２０】
第３のセル２３３の第１基板の裏面側に、黒色の艶消し塗料による着色層２４０が形成されている。第１のセル２３１と第２のセル２３２との間および第２のセル２３２と第３のセル２３３との間に接着層２４１が形成されている。この際、３つのセルはそれぞれの画素が空間的に一致するように配置、接着される。また、第１のセルと第２のセルとの間、および第２のセルと第３のセルとの間に液晶層による反射光の色調を調整する色フィルター層を備えていても良い。対向して配置された行電極２３５と列電極２３７との間に印加される電圧によってカイラルネマティック液晶層２３９が駆動され、その相状態の転移が制御され表示が行われる。カイラルネマティック液晶表示パネル１１３は偏光板を使用しないため、視野角の広い明るい表示を行うことができる。最も観察者側に近い側に配置される第１のセル２３１、第２のセル２３２および第３のセル２３３が、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）を選択反射するように構成することにより、フルカラー表示を行うことができる。なお、フルカラー表示可能であればＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）に限定されるものではない。また、ＲＧＢ３層構造の順序は特に制限されるものではないが、発色の効率からは、観察者側に近い側により反射波長の短い液晶層を設置することが好ましい。所望の選択反射を得るためには、カイラル剤と液晶材料との比率を調整することによって、螺旋ピッチを調整し、使用する液晶材料の屈折率とあわせて調整することで、選択反射の主波長を調整することができる。なお、着色層２４０の色を黒以外に設定することもできる。
【００２１】
本実施形態では、第１のセル２３１は青、第２のセル２３２は緑、第３のセル２３３は赤に発色し、第２のセルと第３のセルの間に第３のセル中の液晶層が反射する赤色の反射光の色純度を改善するための色フィルターを備え、第３のセルの観察者と反対側に設置する着色層２４０は黒と設定したカイラルネマティック液晶表示パネル１１３を使用する。各セルは選択反射と散乱の２つの状態を有し、これが３層あるから光の色の組み合わせは、２３色すなわち８色となる。具体的には、１ピクセルごと独立に、白、黒、赤、緑、青、黄、シアン、マゼンダの８色を表示することができる。なお、行電極２３５と列電極２３７の交差部分が画素に相当する。
【００２２】
カイラルネマティック液晶表示パネル１１３はメモリ性を示し、第２基板２３６の列電極２３７に電圧を印加することによって所定の表示状態にセットされると、印加電圧を０Ｖに設定した状態において、その表示状態が維持される。再度所定の信号電圧を印加することによって、維持された表示状態を他の表示状態に転移させることができる。典型的には、表示面全体をプレナー配向にすることで選択反射の色を表示する（以下、この状態をＯＮという）。一方、フォーカルコニック配向にすることで微散乱状態となり、裏面側の着色層２４０（黒色塗料）の艶消し色を表示する（以下、この状態をＯＦＦという）。
【００２３】
一方、図１に示すように、制御装置１２０は、ユーザによって入力されたデータのインターフェースとして機能する入力部１２１、制御装置１２０の表示装置に表示画面を表示するための処理を行う表示部１２２を備えている。さらに、１２３は外部記憶装置であって、液晶表示装置１１０に表示する表示画面において、予め設定されている部分の画像データを保存する。通信部１２４は、表示データおよびコマンドを液晶表示装置１１０に送信する。
【００２４】
１２５は画像データ生成部であって、外部記憶装置１２３に予め記憶されている画像データやユーザによって入力部１２１を介して入力されたデータから、液晶表示装置１１０の表示領域サイズや、表示可能な色に合わせた画像データを生成する。制御装置１２０の各機能ブロックは、ソフトウェアプログラムがメモリ上に展開され、ＣＰＵがソフトウェアプログラムに従って処理を行い、他のハードウェア構成と協働することによって構成することができる。
【００２５】
制御装置１２０は、ハードウェア構成により、もしくは、ハードウェアおよびハードウェア上で実行されるソフトウェアによって構成することができる。本形態において、汎用コンピュータ上でソフトウェアプログラムを実行する例が示されている。図３は、制御装置１２０のハードウェア構成の一例を示している。制御装置１２０は、典型的なコンピュータ・システムが利用可能であり、中央処理装置（ＣＰＵ）３０１とメモリ３０４とを含んでいる。
【００２６】
ＣＰＵ３０１とメモリ３０４とは、バスを介して補助記憶装置としてのハードディスク装置３１３に接続される。フレキシブルディスク装置３２０、ハードディスク装置３１３、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３２６等の記憶媒体駆動装置は、フレキシブルディスク・コントローラ３１９、ＩＤＥコントローラ３２５などの各種コントローラを介してバスに接続される。フレキシブルディスク装置３２０等の記憶媒体駆動装置には、フレキシブルディスク等の可搬型記憶媒体が挿入される。
【００２７】
記憶媒体にはオペレーティングシステムと共同してＣＰＵ３０１等に命令を与え、本実施形態の制御装置１２０の機能を実施するためのコンピュータ・プログラムを記憶することができる。コンピュータ・プログラムは、メモリ３０４にロードされることによって実行される。コンピュータ・プログラムは圧縮し、また、複数に分割して記憶媒体に記憶することができる。ハードウェア構成は、典型的には、ユーザ・インターフェース・ハードウェアを備える。
【００２８】
ユーザ・インターフェース・ハードウェアとしては、例えば、入力をするためのポインティング・デバイス（マウス３０７、ジョイスティック等）やキーボード３０６、あるいは、視覚データをユーザに提示するための液晶ディスプレイなどの表示装置３１１がある。制御装置１２０は、無線通信アダプタ３１８を介して液晶表示装置１１０と通信を行うことができる。なお、上記構成は必要に応じて省略することができる。
【００２９】
図４は、ユーザ所望の画像データを液晶表示装置１１０に表示するための処理を示すフローチャートである（Ｓ４０１−Ｓ４０４）。これらの処理は、例えば、制御装置１２０において所定のアプリケーションプログラムにより実行される。また、これらの処理は、ユーザの操作を契機に動作してもよいし、制御装置１２０にタイマー機能を備え、予め決められた時刻に動作するようにしてもよい。
【００３０】
まず、ユーザが予め用意した画像データを取得し（Ｓ４０１）、当該画像データからユーザが液晶表示装置１１０に表示したい元画像データを生成し（Ｓ４０２）、当該元画像データに基づき液晶表示装置１１０で表示可能な変換画像データを生成（Ｓ４０３）し、当該変換画像データを液晶表示装置１１０へ送信する（Ｓ４０４）。以下、各ステップについて詳細に説明する。
【００３１】
まず、Ｓ４０１において、ユーザが予め用意した画像データについて処理を行うために、画像データ生成部１２５は、当該画像データを取得する。この処理は、例えば、予め記憶装置１２３に記憶されている画像データを取得してもよいし、スキャナやデジタルカメラ等から入力部１２１を介して記憶装置１２３に格納し、画像データを取得してもよい。また、取得した画像データをユーザが確認できるように、表示部１２２において当該画像データを表示してもよい。
【００３２】
次に、Ｓ４０２おいて、画像データ生成部１２５は、ユーザが液晶表示装置１１０に表示したい元画像データを生成する（Ｓ４０２）。この処理は、例えば、Ｓ４０１で取得した画像データを変更せずにそのまま元画像データとしてもよいし、ユーザの操作等に従い、任意のテキストを合成したり、様々な画像処理を施して元画像データを生成してもよい。また、生成した元画像データをユーザが確認できるように、表示部１２２において当該元画像データを表示してもよい。
【００３３】
なお、ここで扱われる画像データは、ビットマップ形式のデータであることが好ましい。ビットマップ形式のデータは、色データであるＲＧＢ値をピクセルごとの羅列として表現したデータであり、ＲＧＢ値の組み合わせによりフルカラーを表現している。また、このデータには、例えば、画像データそのものに加えて、画像データ全体のサイズやピクセル毎のＲＧＢ値のサイズ等を示すヘッダ情報が含まれている。ビットマップイメージの形式として、ＰＮＧ、ＪＰＥＧ、ＧＩＦ、ＢＭＰ、ＴＩＦＦなどを使用することができる。
【００３４】
その後、Ｓ４０３において、画像データ生成部１２５は、元画像データに基づき液晶表示装置１１０で表示可能な変換画像データを生成する。この変換処理については後述する。また、変換画像データをユーザが確認できるように、表示部１２２において当該変換画像データを表示してもよい。
【００３５】
続いて、Ｓ４０４において、液晶表示装置１１０で変換画像データを表示するために、通信部１２４は、当該変換画像データを液晶表示装置１１０へ送信する。そして、伝送された画像データは、液晶表示装置１１０の通信部１１１を介してメモリ領域１１２の一つに記憶される。例えば、制御装置１２０から、メモリ領域を指定することによって、特定のメモリ領域に画像データを格納し、また、特定のメモリ領域１１２に格納された画像データを、液晶表示装置１１０の表示パネル１１３に表示させることができる。
【００３６】
図５は、元画像データに基づき変換画像データを生成するための処理を示すフローチャートである（Ｓ５０１−Ｓ５０４）。これらの処理は、上述のＳ４０３における処理である。これらの処理では、フルカラーのＲＧＢ値をもつ元画像データを、液晶表示装置１１０で表示可能な色へ変換する。１画素すなわち１ピクセル毎に変換する場合、上述した８色に変換することになるが、より多くの色に変換するため、ここではディザリングを用いる。ディザリングとは、限られた色を組み合わせて中間色を表現し、見かけ上表示できる色数を増やすことであり、これにより、液晶表示装置１１０において８色よりも多くの色を表現することができる。また、ディザリングでは、複数のピクセルすなわちｎ（ｎは２以上の整数）ピクセルにより中間色を表示する。一例として、縦×横が２×２ピクセルのｎ＝４ピクセル単位に処理し、変換を行う場合について説明する。
【００３７】
まず、元画像データに未取得の２×２ピクセルのデータが存在するか判定する（Ｓ５０１）。Ｓ５０１で、未取得の２×２ピクセルのデータが存在するならば、各ピクセルのＲＧＢ値を取得し（Ｓ５０２）、未取得の２×２ピクセルのデータが存在しなければ、変換画像データ生成処理を終了する。また、Ｓ５０２の後、２×２ピクセルのＲＧＢ値の平均値を計算する（Ｓ５０３）。Ｓ５０３で計算したＲＧＢ値の平均値に基づき、表示パネル１１３のＲ、Ｇ、Ｂの各液晶セルについてディザリングパターンを決定する（Ｓ５０４）。以下、各ステップについて詳細に説明する。
【００３８】
まず、Ｓ５０１において、２×２ピクセルについて変換を行うために、画像データ生成部１２５は、上述のＳ４０２で生成した元画像データに、未取得の２×２ピクセルのデータが存在するか判定する。この処理は、例えば、元画像データに含まれるヘッダ情報よりデータのサイズを取得し判定することもできる。また、横２行あるいは縦２列の処理が終了した場合には、その次の横２行あるいは縦２列の処理が行われる。未取得の２×２ピクセルのデータが存在する場合は、Ｓ５０２において、２×２の各ピクセルのＲＧＢ値を取得する。２×２ピクセルが存在しない場合は、変換画像データ生成処理を終了する。すなわち、元画像データから重複しないようにデータを取得する。２×２ピクセルのデータが存在しない場合でも、横１行や縦１行などのように残りのピクセルが存在するときは、残りのピクセルについてディザリングを用いない変換を行ってもよい。なお、２×２ピクセルは、ディザリング変換の単位に合わせたサイズであれば、これに限らず、任意の他のサイズでもよい。
【００３９】
次に、Ｓ５０３において、画像データ生成部１２５は、Ｓ５０２で取得した２×２ピクセルの個々のＲＧＢ値から当該２×２ピクセルの平均値を算出する。すなわち、２×２ピクセルの場合、４つのデータの合計を４で割ることにより得られる。この処理は、例えば、元画像データに含まれるヘッダ情報より１ピクセルにおけるＲＧＢ値のサイズを求め、そのサイズごとにＲＧＢ値を取得することもできる。例えば、元画像がビットマップ形式であれば、ＲＧＢ値がそれぞれ８ビットであり、０〜２５５の値が取得される。
【００４０】
次に、Ｓ５０４において、画像データ生成部１２５は、表示パネル１１３のＲ、Ｇ、Ｂの各液晶セルについての当該２×２＝４ピクセルを用いたディザリングパターンを決定する。ここでは、フルカラーの元画像を、ディザリングを用いることにより（４＋１）３すなわち１２５色に変換することができる。なお、ディザリングの単位を大きくすれば、より多くの色に変換できる。一般式で記述すれば、ｎピクセル単位では（ｎ＋１）３色に変換できる。具体的には、ｎ＝３×３＝９ピクセルでは（９＋１）３すなわち１０００色、ｎ＝４×４＝１６ピクセルでは（１６＋１）３すなわち４９１３色に変換できる。一方、ディザリングの単位を大きくし過ぎると、解像度が低下し、視覚的にきめの粗い画像となる。なお、ディザリング変換の単位は正方形状に限らず、ｎ＝２×３＝６ピクセルのように任意のサイズの長方形状としてもよい。
【００４１】
具体的には、ＲＧＢ値の各色の値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値それぞれ８ビットすなわち０〜２５５）のそれぞれに任意の閾値を設定し、設定した閾値とＳ５０３で計算したＲＧＢ値の平均値との大小を比較する。２×２＝４ピクセル単位の場合、０と２５５の間に４個の閾値を設け、ランク０〜４までの５個のランクに分割する。一般的に記述すると、ｎピクセル単位の場合、０と２５５の間にｎ個の閾値を設け、ランク０〜ｎまでの（ｎ＋１）個のランクに分割する。ただし、分割する数はこれに限定されることはない。２×２ピクセル単位の場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色を０〜２５５の２５６段階から０〜４の５段階へ変換する。具体的な閾値は、等間隔に設けても良いし、γ補正を用いて決定しても良く、特にその決定方法が限定されることはない。この変換後のＲＧＢ値のＲ値により、赤色表示の液晶セルにおけるディザリングパターンを決定する。同様に、Ｇ値により緑色表示の液晶セルにおけるディザリングパターンを、Ｂ値により青色表示の液晶セルにおけるディザリングパターンを決定する。例えば、閾値を５１、１０２、１５３、２０４とする。この場合、図６（ａ）に示すように、ＲＧＢ値のＲ値＝０〜５１であればランク０となり４ピクセルのうちの０ピクセル、Ｒ値＝５２〜１０２であればランク１となり１ピクセル、Ｒ値＝１０３〜１５３であればランク２となり２ピクセル、Ｒ値＝１５４〜２０４であればランク３となり３ピクセル、Ｒ値＝２０５〜２５５であればランク４となり４ピクセル、について赤を選択反射する状態すなわちＯＮにし、それ以外の画素についてはＯＦＦにする。図６中の斜線領域がＯＮ状態の画素である。ここで、ＯＮとする画素については、数のみを問題とし、位置は問題としない。緑色および青色表示の液晶セルについても同様である。そして、このＲＧＢ３層の液晶表示セルの組み合わせにより所望の色が得られる。ＲＢＧ各色について５段階の表示が可能であるため、その組み合わせにより５３すなわち１２５色表示が可能となる。
【００４２】
また、図６（ｂ）には、ディザリングの単位を４×４＝１６ピクセルとした場合の変換について示した。ランク０〜１６の１７個のディザリングパターンがある。ここで、ＯＮとする画素については、数のみを問題とし、位置は問題としない。ただし、図６（ｂ）に示すように、中心から外側へ向かって螺旋状にＯＮとするのが好ましい。ＲＢＧ各色について１７段階の表示が可能であり、その組み合わせにより１７３すなわち４９１３色表示が可能となる。
【００４３】
以上のように、本発明にかかる液晶表示装置は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を選択反射する３層のカイラルネマティック液晶層を備えるため、ディザリングでは、元画像における０〜２５５のＲＧＢ各値をディザリング単位となるピクセル数ｎに基づいて、０〜ｎのｎ＋１個の値に変換し、この値に基づきＲＧＢ各セルについて、ディザリング単位においてＯＮとするピクセル数を決定するのみでよい。換言すれば、本発明にかかるディザリングは、ｎ（ｎ≧２）画素を単位とし、取得したＲＧＢ値を（ｎ＋１）値化し、その（ｎ＋１）値化したＲ値に基づいてｎ画素中の赤色表示する画素数を、Ｇ値に基づいてｎ画素中の緑色表示する画素数を、Ｂ値に基づいてｎ画素中の青色表示する画素数を各々決定するものである。
【００４４】
Ｓ５０４の後、さらに、元画像データについて未取得の２×２ピクセルのデータが無くなるまでＳ５０１からＳ５０４の処理を行い、元画像データの全てのデータについて変換する。
【００４５】
このようにして、変換画像データを生成することができる。また、色が均一の部分は均一のまま変換し、色が混在している部分は混在のパターンに従ったディザリングパターンを適宜採用することにより、より自然な状態で変換することができる。特に、画像データに文字が含まれる場合、文字の境界部分において、境界を表すピクセル配置パターンに従ったディザリングパターンを採用することで、文字をよりはっきりと表現することができる。つまり、２×２ピクセルよりも細い線などをより自然に表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態にかかる画像表示システムの論理構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態にかかるカイラルネマティック液晶表示装置の一例の概略構成を示す断面図である。
【図３】本実施の形態にかかる制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態にかかる画像変換処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態にかかる画像変換処理を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態にかかるディザリング変換の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  情報表示システム
１１０  液晶表示装置
１２０  制御装置
２３１、２３２、２３３  カイラルネマティック液晶表示セル
２３４  第１基板
２３５  行電極
２３６  第２基板
２３７  列電極
２３８  周辺シール材
２３９  カイラルネマティック液晶層
２４０  着色層
【図１】
2008058688.tif 000003
【図２】
2008058688.tif 000004
【図３】
2008058688.tif 000005
【図４】
2008058688.tif 000006
【図５】
2008058688.tif 000007
【図６】
2008058688.tif 000008