(57)【要約】【課題】フィルタ処理に起因する不連続線の出現を抑制できる表示方法を提供する。【解決手段】図形の画像データにフィルタをかけたものをフレームメモリ３に展開し、フレームメモリのデータに基づいて、ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイス１の、それぞれの発光素子を独立して制御し表示デバイスに表示を行わせる。第１の図形に対して第２の図形を隣接して表示をさせる際、第１の図形と第２の図形とが重複部分を持つように、第１の図形と第２の図形とを拡張し、第１の図形と第２の図形とを重ね合わせて描画する。拡張により、不連続線の出現を封じる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図形の画像データにフィルタをかけたものをフレームメモリに展開し、フレームメモリのデータに基づいて、ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスの、それぞれの発光素子を独立して制御し前記表示デバイスに表示を行わせる表示方法であって、
第１の図形に対して第２の図形を隣接して表示をさせる際、第１の図形と第２の図形とが重複部分を持つように、第１の図形と第２の図形の一方又は双方の図形を拡張し、第１の図形と第２の図形とを重ね合わせて描画する、表示方法。
【請求項２】
図形の拡張は、拡張される図形の画像データに基づく、請求項１記載の表示方法。
【請求項３】
図形の拡張は、拡張される図形に隣接する図形の画像データに基づく、請求項１記載の表示方法。
【請求項４】
重複部分の幅は、図形の画像データにかけられるフィルタのタップ数に従って決定される、請求項１から３記載の表示方法。
【請求項５】
フィルタのタップ数が５である場合、重複部分の幅は、２つの発光素子の幅分である、請求項４記載の表示方法。
【請求項６】
図形の拡張は、第１の図形と第２の図形のいずれについても、発光素子の並設方向に対して図形の両端に、１つの発光素子の幅分だけ施される、請求項５記載の表示方法。
【請求項７】
図形の画像データにフィルタをかけたものをフレームメモリに展開し、フレームメモリのデータに基づいて、ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスの、それぞれの発光素子を独立して制御し前記表示デバイスに表示を行わせる表示方法であって、
第１の図形に対して第２の図形を隣接して表示をさせる際、図形の画像データのうち、第１の図形と第２の図形との隣接辺の部分を、フィルタをかける対象から除外する、表示方法。
【請求項８】
フレームメモリと、
ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスと、
前記フレームメモリのデータに基づいて、前記表示デバイスの発光素子を独立して制御し、前記表示デバイスに表示を行わせるドライバと、
図形の画像データを供給する描画画像供給手段と、
前記描画画像供給手段が供給する図形の画像データにフィルタをかけたものをフレームメモリに展開するサブピクセルレンダリング部とを備え、
前記サブピクセルレンダリング部は、
第１の図形に対して第２の図形を隣接して表示をさせる際、第１の図形と第２の図形とが重複部分を持つように、第１の図形と第２の図形の一方又は双方の図形を拡張し、第１の図形と第２の図形とを重ね合わせて画像を前記フレームメモリに展開する、表示装置。
【請求項９】
図形の拡張は、第１の図形と第２の図形のいずれについても、拡張される図形の画像データに基づく、請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
図形の拡張は、拡張される図形に隣接する図形の画像データに基づく、請求項８記載の表示装置。
【請求項１１】
重複部分の幅は、図形の画像データにかけられるフィルタのタップ数に従って決定される、請求項８から１０記載の表示装置。
【請求項１２】
フィルタのタップ数が５である場合、重複部分の幅は、２つの発光素子の幅分である、請求項１１記載の表示装置。
【請求項１３】
図形の拡張は、発光素子の並設方向に対して図形の両端に、１つの発光素子の幅分だけ施される、請求項１２記載の表示装置。
【請求項１４】
フレームメモリと、
ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスと、
前記フレームメモリのデータに基づいて、前記表示デバイスの発光素子を独立して制御し、前記表示デバイスに表示を行わせるドライバと、
図形の画像データを供給する描画画像供給手段と、
前記描画画像供給手段が供給する図形の画像データにフィルタをかけたものをフレームメモリに展開するサブピクセルレンダリング部とを備え、
前記サブピクセルレンダリング部は、
図形の画像データのうち、第１の図形と第２の図形との隣接辺を検索する隣接辺検索手段を有し、
前記サブピクセルレンダリング部は、前記隣接辺検索手段が検索した隣接辺のの部分を、フィルタをかける対象から除外する、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブピクセル表示技術を応用して、背景画像に、高精細画像からなる新たな図形の画像を、重ね合わせて表示する際に、質よく表示できるようにした表示方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示デバイスには、例えばカラー液晶パネルのように、ＲＧＢの各色を発光する発光素子を、一定順序で並設し、１画素を構成するものがある。このとき、各発光素子は、１画素よりも小さな存在であり、サブピクセルと呼ばれる。
【０００３】
そして、この種の表示デバイスでは、１画素を、発光素子が並設される方向に並べて１ラインが構成される。また、この１ラインを並設方向と直交する方向に並べて、表示画面が構成される。
【０００４】
ここで、例えば、非特許文献１や、特許文献１等において、この種の表示デバイスの特性（１画素が３つのサブピクセルからなる点）を活かし、適当なフィルタ処理を使用することにより、単なる画素精度の表示よりも、見易さを向上できる技術が、公開されている。
【０００５】
具体的には、サブピクセル表示を行うために、サブピクセルの並設方向に３倍の解像度を持つ、３倍画像を用意する。そして、この３倍画像の各画素が各発光素子に割り当てられるように色を定める。ただし、このまま表示すると、色むらが発生するため、フィルタ処理を施す。
【０００６】
例えば、非特許文献１によれば、中心の注目画素では、輝度に対して、３／９倍、その隣の画素では、２／９倍、さらにその隣の画素では、１／９倍、というような係数を乗じて、各画素の輝度を調整する。
【０００７】
このようにフィルタ処理を施した画像を、各発光素子に割り当てて、サブピクセル表示を行うものである。
【０００８】
次に、図５及び図６を用いて、従来技術により、図形の描画を行った場合の問題点を説明する。結論を先にいえば、図５に示すように、単色の図形１を描画し、さらに図形１に隣接して、図形１と同色の図形２を描画すると、図形１と図形２の隣接辺において、不連続線が出現してしまうものである。
【０００９】
図示した例では、図形１と図形２とは、いずれも三角形であるが、四角形等他の多角形であっても、隣接辺に不連続線が出現する点では、同じである。
【００１０】
ここで、望ましい表示結果は、言うまでもなく、図形１と図形２との間に不連続線がなく、なめらかに色が連続している場合である。
【００１１】
この点を、図６を用いて、詳しく説明する。まず、図形１を、上述の並設方向に沿って１ライン分取り出すと、図６（ａ）のような元の画像が得られる。ここでは、説明を簡単にするために、元の画像を構成する色は、全て無模様単色であるとする。しかし、無模様単色でない場合にも、同様の問題がある。
【００１２】
さて次に、図６（ａ）の元の画像に、サブピクセルレンダリング処理が施され、その処理に使用されるフィルタによって、図６（ｂ）に示すような結果が得られる。即ち、図形１の特に両端部において、背景画像（既にフレームメモリに展開された画像であって、通常処理前に表示デバイスに表示されている画像）の影響により、上記単色とは異なる色の成分が生成される。
【００１３】
実は、このサブピクセルレンダリング処理は、この部分の作用によって、画像の色ずれを抑え、見た目の表示品位を向上させるものである。
【００１４】
しかしながら、この作用は、図形と図形とが隣接する関係では、アダになってしまうのである。即ち、図６（ｃ）に示すように、図形１に隣接する図形２について、同様に１ライン分取りだし、取り出した画像に対して、同様のサブピクセルレンダリング処理を施して描画すると、図６（ｄ）に○印で囲んでいるように、図形１と図形２とが隣接する部分において、上記単色とは異なる部分が、図形１と図形２の中心部分に挟まれて存在する結果となる。
【００１５】
以上の処理を、図形１と図形２との全てのラインについて繰り返すと、図５に示すように、不連続線が出現することになる。
【００１６】
このように、従来技術では、サブピクセルを用いて図形を隣接描画する時に、意図しない不連続線が出現し、この不連続線が、グラフィックスの質を落とすという問題点があった。
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｇｒｃ．ｃｏｍ配下の”Ｓｕｂ−ＰｉｘｅｌＦｏｎｔ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”と題する論文
【特許文献１】ＷＯ００１４２７６２号公報
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、フィルタ処理に起因する不連続線の出現を抑制できる表示方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の表示方法は、図形の画像データにフィルタをかけたものをフレームメモリに展開し、フレームメモリのデータに基づいて、ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスの、それぞれの発光素子を独立して制御し表示デバイスに表示を行わせるものであり、第１の図形に対して第２の図形を隣接して表示をさせる際、第１の図形と第２の図形とが重複部分を持つように、第１の図形と第２の図形の一方又は双方の図形を拡張し、第１の図形と第２の図形とを重ね合わせて描画する。
【００１８】
この構成により、第１の図形と第２の図形との境界部分は、重複部分により上書きされ、不連続線出現の原因となる背景画像の成分がなくなり、意図しない不連続線の出現が抑制される。
【００１９】
請求項２記載の表示方法では、図形の拡張は、拡張される図形の画像データに基づく。
【００２０】
この構成により、この図形を描画する時に必要な画像データは、１つの図形の画像データのみから参照できるため、シンプルな処理により実現できる。
【００２１】
請求項３記載の表示方法では、図形の拡張は、拡張される図形に隣接する図形の画像データに基づく。
【００２２】
この構成により、重複部分の画像データは、第１の図形と第２の図形で同一となるため、重複部分が、その他の部分となめらかに連続し、良好な表示結果が得られる。
【００２３】
請求項４記載の表示方法では、重複部分の幅は、図形の画像データにかけられるフィルタのタップ数に従って決定される。
【００２４】
この構成により、不連続線が発生する部分をフィルタのタップ数により決定でき、効率よく不連続線の発生を抑制することができる。ここで、タップ数とは、フィルタに入力される要素の数である。
【００２５】
請求項５記載の表示方法では、フィルタのタップ数が５である場合、重複部分の幅は、２つの発光素子の幅分である。
【００２６】
この構成により、５タップのフィルタの影響による不連続線は発生せず、質よく表示ができる。
【００２７】
請求項６記載の表示方法では、図形の拡張は、第１の図形と第２の図形のいずれについても、発光素子の並設方向に対して図形の両端に、１つの発光素子の幅分だけ施される。
【００２８】
この構成により、重複部分の合計幅は、２つの発光素子の幅分となり、５タップのフィルタの影響による不連続は発生せず、しかも、発光素子の並設方向に対して図形の両端どちらにも、不連続線を発生させずに図形を隣接描画できる。
【００２９】
請求項７記載の表示方法は、図形の画像データにフィルタをかけたものをフレームメモリに展開し、フレームメモリのデータに基づいて、ＲＧＢ各色を発光する３つの発光素子を並設方向に並べて１画素を構成する表示デバイスの、それぞれの発光素子を独立して制御し表示デバイスに表示を行わせるものであり、第１の図形に対して第２の図形を隣接して表示をさせる際、図形の画像データのうち、第１の図形と第２の図形との隣接辺の部分を、フィルタをかける対象から除外する。
【００３０】
この構成により、フィルタにより色むらを抑制し、しかも、色むら抑制による不連続線は、出現しない。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態における表示装置のブロック図である。
【００３２】
図１において、表示デバイス１は、カラー液晶パネル等である。表示デバイス１では、ＲＧＢ各色を発光する発光素子が並設方向に一定順序（例えば、ＲＧＢの順）で並べられて、１画素が構成される。
【００３３】
そして、１画素を、並設方向と、並設方向に直交する方向に、並べて、表示画面が構成される。表示デバイス１としては、プラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等を用いることもできる。
【００３４】
ドライバ２は、表示デバイス１の各発光素子を独立して制御する。フレームメモリ３は、ドライバ２に表示データを供給する。
【００３５】
ここで、本明細書において、既にフレームメモリ３に展開された画像であって、通常処理前に表示デバイス１に表示されている画像を、背景画像といい、これに対し、フレームメモリ３に、今回新たに展開される画像を、前景画像という。
【００３６】
なお、前景画像は、描画画像供給手段７により供給された描画画像そのものではなく、この描画画像に対して、後述する処理が施された後の画像である。そして、以下の処理では、描画画像は、発光素子の並設方向に平行な、１ライン毎にライン画像として取り扱われる。
【００３７】
制御手段４は、図２のフローチャートに従う制御プログラムを実行し、図１に示す各要素を制御する。
【００３８】
読み出し手段５は、制御手段４の指令に応じて、フレームメモリ３の特定の領域から表示データを読み出す。また、書き込み手段６は、制御手段４の指令に応じて、フレームメモリ３の特定の領域へ表示データを書き込む。
【００３９】
描画画像供給手段７は、描画画像をこのシステムに供給する。この描画画像は、ビットマップ画像でもよいし、ベクトル画像をメモリに展開したラスタ画像であってもよい。
【００４０】
ライン画像抽出手段８は、描画画像供給手段７から供給される描画画像のうち、制御手段４が指示する１ライン（発光素子の並設方向と平行）を構成するライン画像を抽出する。
【００４１】
本例では、ライン画像抽出手段８は、ライン画像の始点座標（ｘ，ｙ）、ライン画像の長さｌｅｎ、ライン画像の各サブピクセルにおけるＲＧＢ値を抽出する。
【００４２】
ライン画像拡張手段９は、ライン画像抽出手段８が抽出したライン画像を、並設方向において、前後（端部から外向き）に拡張する。
【００４３】
本例では、ライン画像拡張手段９は、ライン画像の始点座標（ｘ，ｙ）と、ライン画像の長さｌｅｎの更新、および、拡張部分のライン画像の各サブピクセルにおけるＲＧＢ値を設定する。
【００４４】
ワーク領域決定手段１０は、Ｍ，Ｎを自然数として、発光素子の並設方向において、ライン画像の前側（ｘが小さくなる方）にＭサブピクセル、後側（ｘが大きくなる方）にＮサブピクセルを追加した、ワーク領域を決定する。
【００４５】
本例では、色ずれ抑制処理手段１３が、５タップのフィルタを用いている。そこで、色ずれ抑制処理のため、前後に２サブピクセル分拡張し、さらに、始点ｘ座標及び長さｌｅｎが、３の倍数になるように、もう数サブピクセル分だけ拡張する。
【００４６】
ワークメモリ１１は、制御手段４の処理上、必要な情報を記録する。
【００４７】
合成手段１２は、フレームメモリ３から読み出された背景画像と、ライン画像とを、合成して、合成画像を求める。
【００４８】
色ずれ抑制処理手段１３は、合成画像に対して色ずれ抑制処理を行う。本例では、明るさ成分のみに５タップのフィルタ処理を行うが、他の処理により色ずれを抑制してもよい。
【００４９】
隣接辺検索手段１４は、描画画像供給手段７が供給する描画画像のうち、第１の図形と第２の図形との隣接辺を検索する。
【００５０】
以上において、制御手段４、読み出し手段５、書き込み手段６、ライン画像抽出手段８、ライン画像拡張手段９、ワーク領域決定手段１０、ワークメモリ１１、合成手段１２、色ずれ抑制処理手段１３及び隣接辺検索手段１４とにより、サブピクセルレンダリング部２０が構成される。
【００５１】
ここで、制御手段４は、隣接辺検索手段１４を用いるときには、色ずれ抑制処理手段１３に、隣接辺検索手段１４により検索された、隣接辺の部分について、フィルタをかけないように指示する。このときは、以下に詳述する重複部分の生成を省略できる。このように省略しても、不連続線の出現を回避できる。
【００５２】
但し、以下の説明では、隣接辺検索手段１４を用いず（つまり、隣接辺検索手段１４をサブピクセルレンダリング部２０から省略して）、重複部分を生成する場合を説明する。
【００５３】
次に、図２のフローチャートを用いて、各処理の詳細を説明する。まず、ステップ１にて、描画画像供給手段７から描画画像が供給される。
【００５４】
次に、制御手段４は、ステップ２にて、注目ラインを初期化し、ステップ３にて、描画画像についての全ライン分の処理が完了していないことを確認した上で、制御手段４は、ライン画像抽出手段８に現在の注目ラインについてのライン画像抽出を命ずる。すると、ライン画像抽出手段８は、注目ラインについて、ライン画像の始点座標（ｘ，ｙ）、ライン画像の長さｌｅｎ、各画素におけるＲＧＢ値を抽出する。
【００５５】
次に、ステップ５にて、制御手段４は、ライン画像拡張手段９に、ライン画像の拡張を命ずる。すると、ライン画像拡張手段９は、ライン画像の始点座標（ｘ，ｙ）とライン画像の長さｌｅｎを、それぞれ、（ｘ−１，ｙ）、ｌｅｎ＋２に更新し、さらに、拡張した部分のＲＧＢ値は、その画素に隣接する画素のＲＧＢ値を複製する。ここで、複製されるＲＧＢ値は、拡張する図形そのもののＲＧＢ値であっても良いし、拡張する図形に隣接する図形のＲＧＢ値であっても良い。
【００５６】
そして、ライン画像拡張手段９は、これらの情報を制御手段４に返し、制御手段４は、これをワークメモリ１１に格納する。
【００５７】
次に、ステップ６にて、制御手段４は、ワーク領域決定手段１０に、ワークメモリ領域を決定するように指示する。
【００５８】
すると、ワーク領域決定手段１０は、ライン画像の始点座標とライン画像の長さから、ワーク領域の開始位置のｘ座標と、ワーク領域の長さを決定する。
【００５９】
このワーク領域は、抽出、拡張したライン画像にあわせて、さらに、色ずれ抑制処理を施す範囲を含めるように決定する。
【００６０】
こうすると、色ずれ抑制処理手段１３が、後述する色ずれ抑制処理を行う場合に、ライン画像の前後も含めて、むらなく均一にフィルタをかけることができ、色ずれが抑制され、表示品位が向上する。
【００６１】
次に、ステップ７にて、制御手段４は、合成手段１２に合成処理を命ずる。すると、合成手段１２は、制御手段４にフレームメモリ３のＲＧＢ値（背景画像）を読み出すように求める。
【００６２】
これにより、フレームメモリ３、読み出し手段５、および制御手段４を介して、フレームメモリ３のＲＧＢ値が合成手段１２に渡され、合成手段１２は、これをライン画像データと合成する。
【００６３】
次に、ステップ８にて、制御手段４は、色ずれ抑制処理手段１３に色ずれ抑制処理を命ずる。すると、色ずれ抑制処理手段１３は、上述したフィルタを用いて色ずれ抑制処理を行う。
【００６４】
次に、ステップ９にて、制御手段４は、色ずれ抑制処理した結果を、書き込み手段６を用いて、フレームメモリ３に書き込む。
【００６５】
これにより、１つの注目ラインについての処理が完了した。そして、制御手段４は、ステップ１０にて、注目ラインを１つすすめ、描画画像の全ラインについての処理が繰り返される（ステップ３）。
【００６６】
これにより、ひとつの図形の描画が完了した。そして、制御手段４は、次の描画画像についての処理に移る。
【００６７】
また、全ての描画画像の処理が完了したら、フレームメモリ３の表示データに従って、ドライバ２が表示デバイス１の各発光素子を制御し、ステップ１１にて、表示の更新が行われる。
【００６８】
次に、図３を用いて、本形態による図形１と図形２とを隣接して表示する場合の、表示結果について説明する。結論を言えば、本形態によると、従来技術に係る図６のような不連続線が出現しない。
【００６９】
まず、図形１を、上述の並設方向に沿って１ライン分取り出すと、図３（ａ）のような元の画像が得られる。ここでは、説明を簡単にするために、元の画像を構成する色は、全て無模様単色であるとする。しかし、無模様単色でない場合にも、同様の問題がある。
【００７０】
次に、図３（ｂ）に示すように、元の画像の左右に、拡張部分５１、５２が追加される。そして、拡張部分５１、５２が追加された画像に、サブピクセルレンダリング処理が施され、その処理に使用されるフィルタによって、図３（ｃ）に示すような結果が得られる。
【００７１】
即ち、図形１の特に拡張部分５１、５２及びそのさらに外側の部分において、背景画像の影響により、上記単色とは異なる色の成分が生成されるが、これらの部分は、元の画像の外側である。
【００７２】
次に、図３（ｄ）に示すように、図形１に隣接する図形２について、同様に１ライン分取りだし、取り出した画像に対して、同様のサブピクセルレンダリング処理を施して描画すると、図３（ｅ）に示すようになる。即ち、図形２について、拡張部分６１、６２が追加されている。
【００７３】
また、図３（ｅ）において、○印で囲んでいるように、図形１と図形２とが隣接する部分において、図形１から拡張された部分と、図形２から拡張された部分とが、重複することなり、隣接辺の位置における、上記単色とは異なる色の部分が、重複部分により上書きされ、不連続線出現の原因となる背景画像の成分がなくなり、意図しない不連続線の出現が抑制される。
【００７４】
以上の処理を、図形１と図形２との全てのラインについて繰り返すと、図４に示すように、不連続線が出現せず、図形１と図形２とがなめらかに連続する表示結果が得られるものである。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、サブピクセルを利用したグラフィックス描画において、意図しない不連続性の発生を防いで、質よく表示することができる。特に、ポリゴンの連結描画において、実用的効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における表示装置のブロック図
【図２】同表示装置のフローチャート
【図３】（ａ）同ライン画像の処理過程説明図
（ｂ）同ライン画像の処理過程説明図
（ｃ）同ライン画像の処理過程説明図
（ｄ）同ライン画像の処理過程説明図
（ｅ）同ライン画像の処理過程説明図
【図４】同表示結果の例示図
【図５】従来の表示結果の例示図
【図６】（ａ）従来のライン画像の処理過程説明図
（ｂ）従来のライン画像の処理過程説明図
（ｃ）従来のライン画像の処理過程説明図
（ｄ）従来のライン画像の処理過程説明図
（ｅ）従来のライン画像の処理過程説明図
【符号の説明】
１  表示デバイス
２  ドライバ
３  フレームメモリ
４  制御手段
５  読み出し手段
６  書き込み手段
７  描画画像供給手段
８  ライン画像抽出手段
９  ライン画像拡張手段
１０  ワーク領域決定手段
１１  ワークメモリ
１２  合成手段
１３  色ずれ抑制処理手段
１４  隣接辺検索手段
５１、５２、６１、６２  拡張部分
【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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