(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ・デバイスを有するコンピュータ・システムであって、該ディスプレイ・デバイスが、複数のピクセルを有し、該ピクセルの各々が、異なったカラーの複数のピクセル・サブコンポーネントを有する、前記のコンピュータ・システムにおいて、イメージを前記ディスプレイ・デバイスに増大した解像度で表示する方法が、
前記イメージを表すイメージ・データを取得するステップと、
該イメージ・データに基づき、前記ディスプレイ・デバイスの制御エレメントの各々に適用すべき制御信号を生成するステップであって、各前記制御エレメントが、少なくとも２つの隣接するピクセルで構成され、前記制御信号が、前記異なったカラーの各々に対する１つの光度値と、各カラーに対する該光度値を、前記少なくとも２つの隣接するピクセル内の該各カラーの複数のピクセル・サブコンポーネントに対し異なって適用すべきかどうか、また異なって適用すべきときにはどの程度異なって適用すべきかを示すバイアス値とを含む、前記のステップと、
前記制御エレメントの各々を該各制御エレメントに関係した前記制御信号にしたがって制御することにより、前記ディスプレイ・デバイスに前記イメージを表示するステップと、
を含む表示方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記ディスプレイ・デバイスの前記複数のピクセルは、複数のピクセル行に配列されており、
前記複数のピクセル・サブコンポーネントは、赤のピクセル・サブコンポーネントと、緑のピクセル・サブコンポーネントと、青のピクセル・サブコンポーネントで構成され、
前記赤のピクセル・サブコンポーネントと前記青のピクセル・サブコンポーネントの位置を、前記ディスプレイ・デバイスの１つ置きの前記ピクセルの行において前記ピクセル内で交換した、表示方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記制御エレメントに適用すべき前記制御信号の前記異なったカラーに対する光度値は、
単一の赤の光度値と、
単一の緑の光度値と、
単一の青の光度値と、
で構成される、表示方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法において、前記制御エレメントに適用すべき前記制御信号の前記バイアス値は、前記赤、緑、青の光度値に適用する単一のバイアス値で構成される、表示方法。
【請求項５】
請求項３記載の方法において、前記制御エレメントに適用すべき前記制御信号の前記バイアス値は、３つのバイアス値で構成され、該３つのバイアス値の各々は、前記赤、緑、青の光度値の異なった１つに適用される、表示方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、前記制御エレメントは、前記ディスプレイ・デバイスの実質上正方形の領域を占め、かつ２つの隣接するピクセルで構成され、該ピクセルの各々が３つのピクセル・サブコンポーネントを有する、表示方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、前記制御エレメントは、前記ディスプレイ・デバイスの実質上正方形の領域を占め、かつ３つの隣接するピクセルで構成され、該ピクセルの各々が３つのピクセル・サブコンポーネントを有する、表示方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、前記制御信号を生成するステップは、
前記制御エレメントを構成する前記少なくとも２つの隣接するピクセルの各々に対するデータを生成するステップであって、各該データが、指定されたビット数に等しい長さを有し、かつ該各データが関係するピクセルの前記ピクセル・サブコンポーネントに対する光度値を表す、ステップと、
前記少なくとも２つの隣接するピクセルに対する前記データを前記制御信号に圧縮するステップであって、前記制御信号が前記指定されたビット数に等しい長さを有する、ステップと、
を含む、表示方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、前記データを制御信号に圧縮するステップは、前記データに基づきルックアップ・テーブルから前記制御信号を選択することを含む、表示方法。
【請求項１０】
コンピュータ実行可能命令を格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、コンピュータ実行可能命令がコンピュータにより実行されると、イメージをディスプレイ・デバイスに増大した解像度で表示する方法をコンピュータに実行させ、前記ディスプレイ・デバイスが、複数のピクセルを有し、該ピクセルの各々が、異なったカラーの複数のピクセル・サブコンポーネントを有し、前記方法が、
前記イメージを表すイメージ・データを取得するステップと、
該イメージ・データに基づき、前記ディスプレイ・デバイスの制御エレメントの各々に適用すべき制御信号を生成するステップであって、各前記制御エレメントが、少なくとも２つの隣接するピクセルで構成され、前記制御信号が、前記異なったカラーの各々に対する１つの光度値と、各カラーに対する該光度値を、前記少なくとも２つの隣接するピクセル内の該各カラーの複数のピクセル・サブコンポーネントに対し異なって適用すべきかどうか、また異なって適用すべきときにはどの程度異なって適用すべきかを示すバイアス値とを含む、前記のステップと、
前記制御エレメントの各々を該各制御エレメントに関係した前記制御信号にしたがって制御することにより、前記ディスプレイ・デバイスに前記イメージを表示するステップと、
を含む、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項１１】
請求項１０記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体において、前記制御エレメントは、前記ディスプレイ・デバイスの実質上正方形の領域を占め、かつ２つの隣接するピクセルで構成され、該ピクセルの各々が３つのピクセル・サブコンポーネントを有する、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項１２】
請求項１０記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体において、前記制御エレメントは、前記ディスプレイ・デバイスの実質上正方形の領域を占め、かつ３つの隣接するピクセルで構成され、該ピクセルの各々が３つのピクセル・サブコンポーネントを有する、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項１３】
請求項１０記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体において、前記制御信号を生成するステップは、
前記制御エレメントを構成する前記少なくとも２つの隣接するピクセルの各々に対するデータを生成するステップであって、各該データが、指定されたビット数に等しい長さを有し、かつ該各データが関係するピクセルの前記ピクセル・サブコンポーネントに対する光度値を表す、ステップと、
前記少なくとも２つの隣接するピクセルに対する前記データを前記制御信号に圧縮するステップであって、前記制御信号が前記指定されたビット数に等しい長さを有する、ステップと、
を含む、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１３記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体において、前記データを制御信号に圧縮するステップは、前記データに基づきルックアップ・テーブルから前記制御信号を選択することを含む、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項１５】
請求項６記載の方法において、前記ピクセル・サブコンポーネントは、ほぼ１．５：１のアスペクト比を有するようにして、前記２つの隣接するピクセルが、ほぼ１：１のアスペクト比をもつ前記ディスプレイ・デバイスの１つの領域を占める、表示方法。
【請求項１６】
請求項７記載の方法において、前記ピクセル・サブコンポーネントは、ほぼ１：１のアスペクト比を有するようにして、前記３つの隣接するピクセルが、ほぼ１：１のアスペクト比をもつ前記ディスプレイ・デバイスの１つの領域を占める、表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、イメージを表示する方法および装置に関し、特に、表示されたイメージの知覚される解像度を増大させかつイメージ・データを圧縮することによって制御信号をディスプレイ・デバイスに対し効率的に伝送できるようにする方法および装置に関するものである。
【０００２】
２．従来技術
カラー・ディスプレイ・デバイスは、ほとんどのコンピュータ・ユーザにとって選択のための主たるディスプレイ・デバイスとなってきている。モニタにおけるカラー表示は、通常は、ディスプレイ・デバイスを動作させることによって、光、代表的には赤、緑および青の光の組み合わせを放出させることによって行っており、これによって、１つ以上のカラーを人である視認者が知覚するようにしている。
【０００３】
陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ・デバイスにおいては、異なったカラーの光は、燐光体(phosphor)コーティングによって生成するが、この燐光体コーティングは、ＣＲＴのスクリーン上にドットで一列に適用することができる。異なった各燐光体コーティングは、通常は、赤、緑および青のカラーの各々を生成するのに使用し、これにより、燐光体ドットの繰り返しのパターンを生じる。これら燐光体ドットは、電子ビームによって励起すると、赤、緑および青のカラーを生成する。
【０００４】
用語“ピクセル”は、１つのスポット、例えば数千ものこのようなスポットの正方形グリッドにおける１つのスポットを指すのに一般に使用されている。多くのコンピュータ・アプリケーション並びに他のタイプのアプリケーションでは、各ピクセルがディスプレイ・スクリーンの１つの正方形部分に対応していることを前提としている。ピクセルは、コンピュータが個々に使用して、ディスプレイ・デバイス上にイメージを形成する。赤、緑および青の燐光体ドットの単一の３つ組（triad）をアドレス指定することができないカラーＣＲＴに関しては、可能な最小のピクセル・サイズは、燐光体を励起するのに使用する電子ガンのフォーカス、アライメントおよび帯域幅に依存している。ＣＲＴディスプレイに対し種々の既知の構成における赤、緑および青の燐光体ドットの３つ組の１つまたはそれ以上のものから放出される光は、互いに混ざり合って、ある距離の所に、１ピクセルを表す単一のカラー光源を出現させる。
【０００５】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）並びにその他のフラットパネル・ディスプレイ・デバイスは、携帯可能のコンピュータ・デバイスにおいては、ＣＲＴの代わりに一般に使用されている。それは、フラットパネル・ディスプレイは、ＣＲＴに比べて、小さくし易く、また軽量であるからである。加えて、フラットパネル・ディスプレイは、一般に同等のＣＲＴディスプレイよりも低消費電力であり、これにより、バッテリ給電式のアプリケーションにより適したものとする。フラットパネルのカラー・ディスプレイ・デバイスの品質が向上しまたそのコストが低くなるにつれ、フラットパネル・ディスプレイが、デスクトップ・アプリケーションにおけるＣＲＴディスプレイに取って代わり続けることになる。したがって、フラットパネル・ディスプレイ、特にＬＣＤは、より一層一般的になりつつある。
【０００６】
カラーＬＣＤディスプレイは、多数の個々にアドレス可能でかつ制御可能なエレメント（本文では、“ピクセル・サブコンポーネント”と呼ぶ）を用いて表示するイメージの各ピクセルを表すディスプレイ・デバイスの例示である。多くの既知のＬＣＤディスプレイにおいては、各ピクセルは、単一の正方形エレメントであって、非正方形の赤、緑および青（ＲＧＢ）のピクセル・サブコンポーネントを含んでいる。ＲＧＢのピクセル・サブコンポーネントは、互いに組み合わさると、正方形のピクセルを形成する。
【０００７】
図１は、ある既知のＬＣＤデバイス１００の一部分を示している。図示したこのＬＣＤデバイス１００は、４列（Ｃ１−Ｃ４）で３行（Ｒ１−Ｒ３）のピクセルを含み、これらの各々は、別個の赤ピクセル・サブコンポーネント１０２と、緑のピクセル・サブコンポーネント１０４と、青のピクセル・サブコンポーネント１０６を有している。これら３つのピクセル・サブコンポーネント１０２，１０４，１０６の各々は、それらの幅の３倍の高さをもっている。これらの３：１のアスペクト比の結果として、ＲＧＢピクセル・サブコンポーネント１０２，１０４，１０６は、正方形の１つのピクセルを生成する。ＲＧＢピクセル・サブコンポーネント１０２，１０４，１０６は、ＬＣＤデバイスに沿ってストライプを形成するように配列している。ＲＧＢストライプは、通常は、ディスプレイの全長に渡ってその１つの方向に走っている。コンピュータ・アプリケーションに使用される一般的なＬＣＤデバイスは、高さよりもその幅が広くなっており、ＲＧＢストライプは垂直方向に走っていることが多い。便宜上、本発明は、主として、垂直ストライプをもつＬＣＤデバイスのコンテキストで説明するが、但し、本発明の原理は、他のピクセル・サブコンポーネント・コンフィギュレーションをもつディスプレイ・デバイスに対しても適用されるものである。
【０００８】
カラー・ディスプレイにおいては、対応するピクセル・サブコンポーネント１０２，１０４，１０６が発生する赤、緑および青の放出光の強度を変化させることによって、ほとんど全ての所望のカラー・ピクセルの出現を生成することができる。ピクセル・サブコンポーネント１０２，１０４，１０６から光を放出しないことは、黒のピクセルを生成し、一方、３つのカラーの全てを１００パーセントの強度で放出することは、白のピクセルを生ずる。
【０００９】
在来のディスプレイは、多くのアプリケーションに対しては満足なものであることが分かっているが、解像度の向上に対してニーズがある。フラットパネル・ディスプレイ・デバイスの解像度は、印刷媒体が実現できる解像度よりもかなり低いが、これは、読むのに一般に使用される小さなテキスト・サイズで高品位のラテン語ベースの文字あるいはこれと類似の英数字文字を表示するのは困難である。この低解像度の問題は、複雑なスクリプト言語、例えば日本語、中国語、韓国語、インド語派の言語を表示するときにはより一層大きくなる。日本語のような表意文字言語は、多数の漢字文字あるいはその他の文字を使用し、これらは、水平解像度と同じ程垂直解像度に大きく頼ることが多い。
【００１０】
最も複雑な漢字文字は、９つの水平ラインをもち、したがってこれらライン並びにこれらライン間のスペースを表示するのに１７ピクセルを必要とする。１００ドット／インチの現在のディスプレイ解像度では、約１４ポイント・タイプ（１インチの１４／７２）よりも小さなフォント・サイズでは、完全な表現は実現できない。１００ドット／インチでは、ディスプレイ・デバイスは、複雑な漢字文字を読みやすさに適したテキスト・サイズで描写するのに十分なドットがない。
【００１１】
日本語の書籍は、一般に９，１０，および１１ポイント・タイプで印刷されており、これは、西洋の書籍で使用されているのと同様である。これは、人間の生理に基づく読み取りのための望ましいサイズである。日本でかなり一般的な漫画コミック本では、それよりさらに小さなタイプ・サイズを使用している。さらに複雑な事に、日本人に対しあまり一般的でない漢字文字の読み方を示すのに使用される小さなフリガナ文字は、通常は３または４ポイント・タイプを使って表示される、ということである。コンピュータ・スクリーン上、特にＬＣＤ上でこれらサイズの文字を表現することは、難題を呈することになる。
【００１２】
複雑な文字の全ストロークを表現するのにスクリーン・ピクセルが利用できないことに対処する１つの既知の技法は、小さなサイズのハンド・チューンのビットマップ（hand-tuned bitmap）を使用することである。しかし、これらハンド・チューンのビットマップは、在来のディスプレイの解像度が与えられた場合、良くても、所望のディスプレイ・サイズにおいて正確に描画できない文字の大雑把な表現となる。このような実現例においては、真の文字アウトラインのうちのあるストロークを互いに一緒にするかあるいは完全に除去しなければならない。そのような方法でどのストロークを編集できるかについての判断は、その特定の言語についての豊富な知識を必要とし、またかなりの時間と労力を要するものである。例えば、このような方法で単一のタイプフェースを作成するのに２年もの歳月を要することも、珍しいことではなく、それは、ある種の言語においては７０００もの文字があるからである。また、埋め込み式のビットマップ・フォントは、格納するのに大量のメモリを必要とするという欠点がある。このような制限があるため、日本語のオペレーティング・システムは、ほんの少数のタイプフェースしかサポートされていない状態で出荷することが多い。実際、日本人向けのパーソナル・コンピュータに対する、マイクロソフト社（Microsoft Corporation of Redmond, Washington）の１つの一般的なオペレーティング・システムでは、現在、たった２つの日本語タイプフェース、すなわち、ＭＳゴシックとＭＳ明朝しか含んでいない。漢字文字はＬＣＤディスプレイ・デバイス上にレンダリングするのに特に困難な１つのタイプであるが、これと同様の低解像度問題は、どのような文字を表示する際にも当てはまる。
【００１３】
以上のことに鑑み、イメージをディスプレイ・デバイス上に表示する改良した技法に対するニーズがある。任意のこのような技法により、少なくとも１次元そしてより好ましくは２次元（すなわち、水平次元と垂直次元）で解像度を向上させることが望ましい。また、製造の観点からは、既存のディスプレイ技術および製造機器を使用して少なくとも何らかの新たなディスプレイ・デバイスを製造し、これによって新たなディスプレイ・デバイス製造機器の開発または取得に関連する費用を回避することも望ましい。
【００１４】
発明の摘要
本発明は、ＬＣＤまたは別個に制御可能のピクセル・サブコンポーネントを有する他のフラットパネル・ディスプレイ・デバイスの水平次元および垂直次元における表示イメージの解像度を改善するための方法およびシステムに関している。この改善解像度の少なくともある部分を担当する１つのファクタは、ピクセル全体ではなく、別個に制御可能のピクセル・サブコンポーネントを個々の光度ソースとして扱うことである。各ピクセル・サブコンポーネントは、イメージの空間的に異なった部分を表す。このような結果を得るため、イメージ・データの空間的に異なった組の１つ以上のサンプルを、ピクセル全体ではなく、個々のピクセル・サブコンポーネントにマッピングする。
【００１５】
このような変位式サンプリング（displaced sampling）は、ディスプレイ・デバイスのストライプに垂直な方向におけるディスプレイ・デバイスの解像度を増大させることを担当する。それに直交する方向（すなわち、そのストライプに平行な方向）における増大解像度は、従来のディスプレイ・デバイスのものを超えてピクセル・サブコンポーネント密度を増大させることにより実現する。例えば、３つのピクセル・サブコンポーネントをもつ単一のピクセルから通常成るディスプレイ・デバイスの各領域は、２つまたは３つのフルのピクセル（その各々が、３つのピクセル・サブコンポーネントを含む）を含むように構成する。ピクセル・サブコンポーネントは、このピクセル・サブコンポーネント密度を２倍にした場合には、その幅よりも１．５倍の高さを有し、またその密度を３倍にした場合には、正方形となる。このピクセル・サブコンポーネント密度はまた、他のファクタで増大させることもできるが、但し、２あるいは３のファクタは、高さ次元が幅次元よりも小さくならず、しかも既存のピクセル・サブコンポーネント製造技術をこのようなディスプレイ・デバイスを構成するのに容易に適合させることができる、という点で有利である。
【００１６】
以上のピクセルおよびピクセル・サブコンポーネント・コンフィギュレーションを有するディスプレイ・デバイスは、イメージを、従来のレンダリング・プロセスと比べ、垂直次元および水平次元の両方において改善した解像度で表示させることができる。この解像度の２次元の改善は、微細なディテールをもつ文字フィーチャが水平次元および垂直次元の両方において強く頼る、漢字文字のような複雑な文字を表示するのに特に有利である。
【００１７】
多くの既存のコンピュータは、ディスプレイ・デバイスに対し、本文に開示のディスプレイ・デバイスの増大したピクセル・サブコンポーネント密度をサポートするのに十分大きなレートで制御信号にて光度値を伝送する能力を有してはいない。このようなコンピュータの利用可能の帯域幅を使用するようにするため、本発明のイメージ・データおよびイメージ・レンダリング・プロセスはまた、イメージ・データ圧縮技術にも及ぶ。
【００１８】
このイメージ・データ圧縮プロセスは、ディスプレイ・デバイスの１つの制御エレメントと呼ぶ１組の垂直方向に隣接したピクセルに適用すべき光度値をエンコードするように適合させる。この制御エレメントは、ピクセル・サブコンポーネント密度を２倍にしたときには、２つの垂直方向に隣接したピクセルの組を含み、そしてピクセル・サブコンポーネント密度を３倍にしたときには、３つの垂直方向に隣接したピクセルの組を含み、これによって、制御エレメントが、ディスプレイ・デバイスの実質上正方形の部分を占めるようにする。
【００１９】
１つの制御エレメント内のピクセル・サブコンポーネントに適用する光度値は、例えば８，１６または２４ビットの長さのデータ構造にエンコードする。このデータ構造は、赤の光度値、緑の光度値、青の光度値およびバイアス値を含む。これら赤、緑、青の光度値は、制御エレメントのピクセル・サブコンポーネントにおいて生成すべき全体のあるいは平均の輝度に対応する。バイアス値は、制御エレメント内の多数のピクセル間の相対的な輝度を示す。例えば、制御エレメントが２つの垂直方向に隣接したピクセルを含む場合、このバイアス値は、輝度を上側ピクセルにバイアスさせるべきか、下側ピクセルにバイアスさせるべきか、あるいは均等に分配させるべきかどうかを示す。
【００２０】
本発明のデータ圧縮技術は、ピクセル・サブコンポーネント密度を増大させなかった場合に遭遇するのと実質上同じレートで、ディスプレイ・デバイスに制御信号を伝送できるようにする。言い換えれば、コンピュータ上で動作している特定のディスプレイ・システムが、増大したピクセル・サブコンポーネント密度がないときにおいて正方形ピクセル当たり１６ビットのデータを伝送する場合、増大したピクセル・サブコンポーネント密度をもつディスプレイ・デバイスに対する圧縮した制御信号はまた、制御エレメント（すなわち、ディスプレイ・デバイスの正方形の領域）当たり１６ビットのデータを使用することができる。もちろん、このデータ圧縮の犠牲は、一般に、各ピクセルをデータ圧縮なしで独立して制御するようにした場合に得られる解像度に比べ、いくらかの解像度の損失となる。
【００２１】
また、本発明は、各ピクセル・サブコンポーネントを別個の輝度ソースとして扱うことから生成され得るカラー人工物を減少させるためにさらに適合させたディスプレイ・デバイスにも及ぶ。１実施形態においては、１つのピクセル内の赤および青のピクセル・サブコンポーネントの位置は、１つ置きの隣接する行において交換する。このピクセル・サブコンポーネント・コンフィギュレーションは、多くの従来のディスプレイ・デバイスにおいて存在する同じカラーの赤および青のピクセル・サブコンポーネントの垂直ストライプを分断し、これによって経験することのあるカラー・フリンジング効果を低減させる。他の実現例では、連続するピクセル行は、フルのピクセルの幅の１／３または２／３だけオフセットさせた赤、緑、青のピクセル・サブコンポーネントを有するようにし、これによって、ストライプが同じカラーのピクセル・サブコンポーネントで形成されないようにするが、赤、緑、青のピクセル・サブコンポーネントを交互にすることから形成するようにする。
【００２２】
本発明の別の利点は、以下の説明において記述し、また１部分は、その説明から明かとなり、あるいはまた本発明の実施により学習することができる。本発明のこれら利点は、添付の特許請求の範囲の記載において特に指摘した機器、およびその組み合わせによって実現しまた得ることができる。本発明のこれらのフィーチャ並びに他のフィーチャは、以下の説明および添付の特許請求の範囲の記載からより完全に明かとなるか、あるいは以下に記述する本発明の実施から学習することができる。
【００２３】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明の上記の並びにその他の利点が得られる方法のため、上で概要を述べた本発明のより具体的な記述について、添付図面に図示した本発明の具体的な実施形態を参照して行う。尚、これら図面は、単に本発明の代表的な実施形態を図示するに過ぎず、したがってその範囲を制限するものと考えるべきものではないという理解の下、本発明について、添付図面を使って具体性および詳細さを増して記述する。
【００２４】
本発明は、ＬＣＤまたは個別に制御可能なピクセル・サブコンポーネントを含むピクセルをもった他のディスプレイ・デバイス上に表示するイメージの解像度を向上させるためのシステムおよび方法に関している。ここで、ディスプレイ・デバイスが垂直ストライプを有し、そして水平次元におけるその増強した解像度のかなりの部分が、イメージ・データに対する変位サンプリングを実行しそしてサンプルを全ピクセルにマッピングするのではなくその変位サンプルを個々のピクセル・サブコンポーネントにマッピングすることによって実現される、ということを前提とする。垂直次元における解像度の改善は、垂直次元におけるピクセル・サブコンポーネント密度を増大させることによって実現する。この増大した数のピクセル・サブコンポーネントを収容するため、本発明はまた、イメージ・データ圧縮技術にも関係し、そしてこれによって垂直方向に互いに隣接したピクセルの組を、赤の光度値、緑の光度値、および青の光度値並びにバイアス値を使用して制御する。赤、緑、および青の光度値は、赤、緑および青のピクセル・サブコンポーネントの組からの輝度全体を制御する一方で、バイアス値は、輝度をピクセル組内の特定のピクセルにシフトさせるべきかどうか、またどの程度シフトさせるかを示す。
【００２５】
Ｉ．例示の計算およびハードウェア環境
本発明の実施形態は、以下で詳細に述べる種々のコンピュータ・ハードウェアを含む特殊目的のあるいは汎用のコンピュータで構成することができる。本発明の範囲内にある実施形態はまた、コンピュータ実行可能の命令またはデータ構造を担持するあるいは格納させたコンピュータ読み取り可能媒体も含む。このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、汎用または特殊目的のコンピュータによりアクセスすることができる任意の利用可能の媒体とすることができる。例示として、但し限定するものではないが、そのようなコンピュータ読み取り可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭあるいはその他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶デバイス、あるいは所望のプログラム・コード手段をコンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形式で担持あるいは格納できしかも汎用または特殊目的のコンピュータによってアクセスすることができる任意の他の媒体を含むことができる。
【００２６】
情報をネットワークまたは他の通信接続（ハードワイヤド、無線、またはハードワイヤドと無線の組み合わせのいずれか）を介してコンピュータに転送または供給するとき、コンピュータは、この接続をコンピュータ読み取り可能媒体として適切にみなす。したがって、任意のこのような接続は、コンピュータ読み取り可能媒体と適切に呼ぶこともできる。上記のものの組み合わせもまた、コンピュータ読み取り可能媒体の範囲内に含まれるべきものである。コンピュータ実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータまたは特殊目的の処理デバイスにある種の機能または機能群を実行させる命令およびデータから成る。
【００２７】
図２並びに以下の説明は、本発明を実現できる１つの適当な計算環境についての簡潔で一般的な記述を提供することを意図したものである。必要でないことであるが、本発明について、ネットワーク式環境におけるコンピュータが実行するプログラム・モジュールのようなコンピュータ実行可能命令の一般的なコンテキストで説明する。一般に、プログラム・モジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含み、これらは、特定のタスクを実行するかあるいは特定の抽象的なデータ・タイプを実現する。コンピュータ実行可能命令、関連するデータ構造、およびプログラム・モジュールは、本文に開示の方法のステップを実行するためのプログラム・コード手段を表している。このような実行可能命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップにおいて記述する機能を実現するための対応するアクト（act）の例を表す。
【００２８】
当業者には認識されるように、本発明は、パーソナル・コンピュータ、ハンドヘルド・デバイス、マルチプロセッサ・システム、マイクロプロセッサ・ベースのあるいはプログラマブルの民生用電子機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレーム・コンピュータ等を含む多くのタイプのコンピュータ・システム・コンフィギュレーションを備えたネットワーク計算環境において実施することもできる。また、本発明は、通信ネットワークを通じて（ハードワイヤド・リンク、無線リンク、あるいはハードワイヤド・リンクまたは無線リンクの組み合わせにより）リンクしたローカルおよびリモートの処理デバイスによってタスクを実行する分散型計算機環境においても実施可能である。分散型計算機環境では、ローカルおよび／またはリモートのメモリ記憶デバイスに、プログラム・モジュールを配置することができる。分散型計算環境では、ローカルおよびリモートのメモリ記憶デバイスの両方に、プログラム・モジュールを配置することができる。
【００２９】
図２を参照すると、本発明を実現する例示のシステムは、従来のコンピュータ２０の形態の汎用計算デバイスを備え、これは、処理ユニット２１、システム・メモリ２２、並びにシステム・メモリ２２ないし処理ユニット２１までを含む種々のシステム・コンポーネントを結合するシステム・バス２３を含む。システム・バス２３は、いくつかのタイプのバス構造のいずれでもよく、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、周辺バス、および種々のバス・アーキテクチャのいずれかを用いたローカル・バスを含む。システム・メモリは、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）２４およびランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２５を含む。起動中のように、コンピュータ２０内部のエレメント間で情報転送を支援する基本ルーチンを含む基本入出力システム２６（ＢＩＯＳ）は、ＲＯＭ２４に格納することができる。
【００３０】
また、コンピュータ２０は、磁気ハード・ディスク３９に対する読み書きを行なうハード・ディスク・ドライブ２７、リムーバブル磁気ディスク２９に対する読み書きを行なう磁気ディスク・ドライブ２８、およびＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷあるいは他の光学媒体のようなリムーバル光ディスク３１に対する読み書きを行なう光ディスク・ドライブ３０を含むことができる。磁気ハード・ディスク・ドライブ２７、磁気ディスク・ドライブ２８、および光ディスク・ドライブ３０は、ハード・ディスク・ドライブ・インターフェース３２、磁気ディスク・ドライブ・インターフェース３３、および光ディスク・ドライブ・インターフェース３４をそれぞれ介して、システム・バス２３と結合することができる。ドライブおよびそれらに関連する記憶媒体は、機械読み取り可能命令、データ構造、プログラム・モジュールおよびコンピュータ２０のためのその他のデータの不揮発性格納を行なう。ここに記載する環境の一例では、磁気ハード・ディスク３９、リムーバブル磁気ディスク２９およびリムーバル光ディスク３１を採用するが、当業者は、磁気カセット、フラッシュ・メモリ・カード、ディジタル・ビデオ・ディスク、ベルヌーイ・カートリッジ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のような、その他の種類の記憶媒体も使用できる。
【００３１】
オペレーティング・システム３５、１つ以上のアプリケーション・プログラム３６、その他のプログラム・モジュール３７、およびプログラム・データ３８を含む、１つ以上のプログラム・モジュールから成るプログラム・コード手段は、ハード・ディスク３９、磁気ディスク２９、光ディスク３１、ＲＯＭ２４またはＲＡＭ２５上に格納することができる。ユーザは、例えば、キーボード４０およびポインティング・デバイス４２、またはマイクロフォン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星ディッシュ、スキャナ等のようなその他の入力デバイス（図示せず）によって、コンピュータ２０にコマンドおよび情報を入力することができる。多くの場合、これらおよびその他の入力デバイスは、システム・バス２３に結合したシリアル・ポート・インターフェース４６を介して、処理ユニット２１に接続する。代替的には、入力デバイスは、パラレル・ポート、ゲーム・ポートまたはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）のようなその他のインターフェースによって接続することも可能である。また、例えば、ビデオ・アダプタ４８のようなインターフェースを介して、モニタ４７またはその他のディスプレイ・デバイスをシステム・バス２３に接続することも可能である。モニタに加えて、コンピュータ２０は、通常、例えばスピーカやプリンタのような、その他の周辺出力デバイス（図示せず）も含むことができる。
【００３２】
コンピュータ２０は、リモート・コンピュータ４９ａ、４９ｂのような１つ以上のリモート・コンピュータに対する論理接続を使用するネットワーク式環境においても動作可能である。リモート・コンピュータ４９ａ、４９ｂは、別のパーソナル・コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピア・デバイスまたはその他の一般的なネットワーク・ノードとすることもでき、更にコンピュータ２０に関連して先に述べたエレメントの多くまたは全てを含むこともできる。但し、図２には、メモリ記憶デバイス５０ａ，５０ｂ並びにこれらに関連するアプリケーション・プログラム３６ａ，３６ｂのみを示している。図２に示した論理接続は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）５１およびワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）５２を含む。このようなネットワーキング環境は、オフィス規模、企業規模のコンピュータ・ネットワーク、イントラネット並びにインターネットにおいては一般的である。
【００３３】
ＬＡＮネットワーキング環境において用いる場合、コンピュータ２０は、ネットワーク・インターフェースまたはアダプタ５３を介してローカル・ネットワーク５１に接続する。ＷＡＮネットワーキング環境において用いる場合、コンピュータ２０は、モデム５４、無線リンク、またはワイド・エリア・ネットワーク５２上で通信を確立するその他の手段を含めばよい。モデム５４は、内蔵でも外付けでもよく、シリアル・ポート・インターフェース４６を介してシステム・バス２３に接続することができる。あるネットワーク式環境では、コンピュータ２０に関連して示したプログラム・モジュールまたはその少なくとも一部は、リモート・メモリ記憶デバイスに格納することができる。理解されるように、図示のネットワーク接続は一例であり、コンピュータ間に通信リンクを確立するその他の手段も使用可能である。
【００３４】
II．  ピクセル・サブコンポーネント密度を増大させたＬＣＤディスプレイ・デバイス
コンピュータ・ディスプレイ・デバイスは、２次元デバイスである。ディスプレイ・デバイスは、通常は、便宜のため直立形式で配向し、ディスプレイ・デバイスの第１および第２の次元は、普通、垂直（ｙ）次元と水平（ｘ）次元と呼んでいる。この物理的なディスプレイ・デバイスを回転させると、水平次元と垂直次元とを入れ替えることができる。説明の都合上、本発明の方法および装置は、垂直次元および水平次元に関して説明する。しかし、理解されるべきであるが、記述する例示のディスプレイ・デバイスを回転させることによって、水平方向において垂直方向の記述する解像度改善を、そして垂直方向において水平方向の記述する解像度改善を実現することができる。
【００３５】
上述のように、ピクセル・エレメントは、普通、赤、緑、および青のピクセル・サブコンポーネントを含んでいる。各ピクセル・サブコンポーネントの光度は、その特定のピクセル・サブコンポーネントに関連する光度制御値を選択することによって別々に制御することもできる。既知のほとんどのデバイスにおいては、各Ｒ，Ｇ，Ｂピクセル・サブコンポーネントは、長方形の形状であって、幅よりも３倍の高さを有している。この３つの長方形ピクセル・サブコンポーネントが、１つの正方形ピクセルを形成している。
【００３６】
本発明の１実施形態によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ光度値は、独立に制御することによってイメージの異なった部分を表現する。これは、水平空間解像度を、イメージの単一の部分を表現するのにピクセル全体を使用する従来のレンダリング技法のものと比べ３倍までの向上を提供する。
【００３７】
しかし残念ながら、Ｒ，Ｇ，Ｂエレメントが図１に示した従来のＬＣＤデバイスの場合におけるように垂直ストライプで配列されている場合には、ピクセル・サブコンポーネントを別個の光度値ソースとして扱うことは、何らかのカラー歪みを生じることがある。例えば、望ましくない赤、および／または緑の垂直ストライプまたはフリンジが、表示されたイメージ中に可視のものとなることがある。本発明の１実施形態においては、ピクセル・サブコンポーネントを独立の輝度ソースとして扱うことにより導入されるカラー人工物の可視性を減少させるため、この一般的なＲＧＢストライプ型ディスプレイ・パターンの代わりとして、図３に示すように、１つ置きの行における赤と青のピクセル・サブコンポーネントの位置を交換したパターンを使用する。ディスプレイ・デバイス２００の行Ｒ１は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ…）パターンをもつ一連のピクセル・サブコンポーネントを含んでいる。これと対照的に、行Ｒ２は、（Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｂ，Ｇ，Ｒ…）パターンをもつ一連のピクセル・サブコンポーネントを含んでいる。言い換えれば、垂直方向に互いに隣接したピクセル・サブコンポーネント２０２と２１２は、異なったカラー（赤と青）を有し、垂直方向に隣接したピクセル・サブコンポーネント２０６と２１４とは、同じ緑カラーを有し、そして垂直方向に隣接したピクセル・サブコンポーネント２０８と２１６とは、互いに異なったカラー（青と赤）を有する。
【００３８】
このようなピクセル・サブコンポーネント・コンフィギュレーションは、連続的な赤および青の垂直ピクセル・サブコンポーネント・ストライプを取り除くことによって、カラー人工物の効果を低減させることができる。イメージにおける気を散らせる赤および青のフリンジング効果を生成し得るのはこれら連続した垂直ストライプである。同じカラーの赤および青のピクセル・サブコンポーネントの垂直ストライプをもつのではなく、ＬＣＤデバイス２００は、赤と青のピクセル・サブコンポーネントが交互になった垂直ストライプを有するのである。
【００３９】
ピクセル・サブコンポーネントを独立の輝度ソースとして扱う上記の技法により、ストライプの方向と垂直の次元における空間解像度のかなりの向上をもたらすことができる。このディスプレイ・デバイスが垂直ストライプを有するとき、イメージ解像度を向上させる本方法は、ラテン語ベースの文字、または水平文字フィーチャよりも垂直文字フィーチャに対しより強く頼る他の文字をレンダリングするのに特に有効である。しかし、上記のように、漢字文字は一般に垂直フィーチャに頼るのと同じように水平文字フィーチャに対し強く依存している。したがって、漢字文字の読みやすさを向上させるには、垂直解像度だけでなく水平解像度を向上させることも重要である。
【００４０】
本発明の種々の実施形態においては、解像度は、垂直次元においては、この次元におけるピクセル・サブコンポーネントの数を増加させることによって増大させる。例えば、ストライプに平行な方向における単位距離当たりのピクセル・サブコンポーネントの数を、図１に示した従来のディスプレイ・デバイスと比べ２倍にすることができる。このようなディスプレイ・デバイスの１例は、図４Ａおよび図４Ｂに示している。図４Ｂに示したＬＣＤディスプレイ・デバイス３２０の部分は、行Ｒ１−Ｒ３と列Ｃ１−Ｃ４を含んでいる。行Ｒ１−Ｒ３は、垂直ストライピングに対し垂直に配向されたディスプレイ・デバイス３２０の走査線を表している。これと対照的に、水平ストライピングを有するディスプレイ・デバイスは、垂直の走査線を有する。従来のディスプレイ・デバイスにおける３つのピクセル・サブコンポーネントをもつ単一のフルのピクセルに対応することになるＬＣＤデバイス３２０の各領域は、全部で６つのピクセル・サブコンポーネントを包含する２つのピクセルを表す。例えば、図４Ａは、ディスプレイ・デバイス３２０の１つのそのような領域３００を示しており、これは、参照番号３０２，３０４，３０６，３１２，３１４および３１６でそれぞれ示した別個に制御可能のピクセル・サブコンポーネントＲ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を含んでいる。
【００４１】
図４Ａおよび図４Ｂのピクセルおよびピクセル・サブコンポーネント・コンフィギュレーションは、その幅よりもほぼ１．５倍の高さのピクセル・サブコンポーネントを生じる。言い換えれば、ピクセル・サブコンポーネントのアスペクト比は、１．５：１である。注意すべきであるが、アスペクト比は、ディスプレイ・デバイスが垂直ストライプを有するかあるいは水平ストライプを有するかどうかに拘わらず、ピクセル・サブコンポーネントのサイズおよび相対的位置決めを記述することができる。図４Ａおよび図４Ｂのピクセル・サブコンポーネントのこの減少したアスペクト比は、垂直方向における解像度を増大させる効果を有する。解像度が増大するこの見かけ上のファクタは、後で詳細に説明するように、ピクセル・サブコンポーネント３０２，３０４，３０６，３１２，３１４を制御する方法に大きく依存する。図４Ａおよび図４Ｂのピクセルおよびピクセル・サブコンポーネント・コンフィギュレーションを、水平次元における知覚される解像度を増大させる上述の技法と組み合わせたときには、増大した垂直解像度と増大した水平解像度で文字を表示することができる。
【００４２】
図４Ｃおよび図４Ｄは、ＬＣＤデバイス３５０の一部分を示しており、これのピクセル・サブコンポーネントは、図４Ａおよび図４Ｂの例におけるのと同じように、幅よりもほぼ１．５倍高いピクセル・サブコンポーネントを有し、そしてこれに対し、図３を参照して説明した１つ置きの行における赤および緑のピクセル・サブコンポーネントの位置の交換と組み合わせている。従来のＬＣＤデバイスにおける単一のフルのピクセルに対応する図４Ｄのディスプレイ・デバイス３５０の各領域は、全部で６つのピクセル・サブコンポーネントを含む２つのピクセルを表している。例えば、図４Ｃの領域３３０は、参照番号３３２，３３４，３３６，３４２，３４４および３４６でそれぞれ示したピクセル・サブコンポーネントＲ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を含んでいる。図４Ｃおよび図４Ｄのこの実施形態は、垂直方向および水平方向における増大した解像度を生成するだけでなく、さもなければ遭遇することになるカラー人工物のいくらかを低減することができる。
【００４３】
他の実施形態においては、解像度は、垂直方向におけるピクセル・サブコンポーネントの数を３倍にすることによって増大させる。例えば、図５Ｂにおいては、従来のＬＣＤデバイスにおける単一のフルのピクセルに対応するディスプレイ・デバイス４５０の各領域は、全部で９つのピクセル・サブコンポーネントを包含する３つのピクセルを表す。例えば、図５Ａの領域４００は、参照番号４０２，４０４，４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４１６および４１８でそれぞれ示したピクセル・サブコンポーネントＲ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２、Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３を含んでいる。図５Ａおよび図５Ｂのピクセルおよびピクセル・サブコンポーネント・コンフィギュレーションは、正方形あるいはほぼ正方形、もしくはほぼ１：１のアスペクト比を有するピクセル・サブコンポーネントをもたらす。
【００４４】
垂直次元における解像度を２倍あるいは３倍にすることは、既存のディスプレイ・デバイス製造機器を使って実施することができるが、それは、すでに水平次元において見られるよりもより微細なピクセル・サブコンポーネント間のグラデーションを必要としないからである。
【００４５】
以上に、ディスプレイ・デバイスのストライピングの方向におけるピクセル・サブコンポーネント数を２または３のファクタで増やす具体的な例を提示した。このピクセル・サブコンポーネントを２および３のファクタで増やすことには、例えば、ディスプレイ・デバイスの概して正方形の領域を維持でき、また少なくとも幅と同じ大きさのピクセル・サブコンポーネント高を保持できる、という一定の利点があり、これは、これまで知られている製造技術をこれらディスプレイ・デバイスを構築するのに適合させることができるようにする。しかし、本発明はまた、ピクセル・サブコンポーネント密度を他のファクタで増大することにも拡張して、ストライプと平行の方向における解像度を向上させるようにもできる。
【００４６】
ストライピングを平行の方向におけるピクセル・サブコンポーネント数を増加させることにより生成されるＲＧＢピクセル・サブコンポーネントの各組または３つ組は、１つの別々のピクセルとして扱うことができる。このような取り扱いは、ピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタで増大させた場合においては、幅よりも高さが半分の非正方形のピクセルを生じることになる。これらピクセル全てを完全に使用するには、ディスプレイ・ソフトウェアは、ピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタで増大させなかった場合に必要とされるよりも、ピクセル・サブコンポーネントに関連する光度値を２倍多く含む信号を生成し伝送することになる。同様に、ピクセル・サブコンポーネント密度を３のファクタで増大させたときは、光度値の数は、これらピクセル・サブコンポーネントを完全にかつ独立に用いることによってイメージ・データの異なった部分を表現する場合には、３倍にすることになる。
【００４７】
III．  イメージ・データ圧縮
図４Ａ−図５Ｂに示したもののようなディスプレイ・デバイスに対する制御信号において伝送すべき多数の光度値は、ある種のシステムでは帯域幅の問題を呈する。すなわち、あるシステムでは、そのような多数の独立の光度値を、ディスプレイ・デバイスの各更新に対し利用可能な時間の間に生成し伝送する能力を有しない場合がある。加えて、上述したように、多くの既存のイメージ処理アプリケーションでは、ピクセルが正方形であることを前提としている。このようなアプリケーションで非正方形のピクセルを使用することに関連していくらかの非効率さあるいは複雑さが生じる。
【００４８】
多くの既存のコンピュータ・システムの限られた帯域幅能力を補償するため、本発明の実施形態は、増大させたピクセル・サブコンポーネント密度をもつディスプレイ・デバイスのピクセル・サブコンポーネントに関連する光度値を圧縮することに関係している。このデータ圧縮は、イメージをレンダリングするためのデータ伝送要求を低減するため、交換としていくらかの解像度を犠牲にする。
【００４９】
増大したピクセル・サブコンポーネント密度がない場合に必要とされた数のビデオ制御信号の２倍または３倍を処理し伝送することができるシステムにおいては、ＲＧＢピクセル・サブコンポーネントの各々の組または３つ組は、ここで述べるデータ圧縮技術を使用せずとも独立のピクセルとして扱うことができる。しかし、イメージ・データ圧縮が有益であるときは、ピクセル組は、制御目的のため互いにグループ化する。
【００５０】
例えば、ピクセル・サブコンポーネント密度を垂直次元において２倍にした図４Ａ−図４Ｄにおいては、２組の垂直方向に隣接したＲＧＢピクセル・サブコンポーネントは、互いにグループ化して、１対の隣接ピクセルを形成し、そしてこれは、本文では“制御エレメント”と呼ぶ。例えば、図４Ａの領域３００，図５Ａの領域４００は、制御エレメントの例である。このような実施形態においては、各対のピクセルは、ディスプレイ・デバイスの概して正方形の領域を占め、したがって在来のディスプレイ・デバイスの単一のピクセルにサイズが対応する。制御エレメントは、隣接するピクセルから成るようにできるが、制御エレメントは、一般に、ピクセルが互いに隣接しているかどうかに拘わらず、２つまたはそれ以上のピクセルから成るようにできる。
【００５１】
データ圧縮目的に対しては、本発明の１実施形態によれば、各制御エレメント内のピクセル・サブコンポーネントが発生する輝度は単一の赤光度値、単一の緑光度値、単一の青光度値およびバイアス値を使用して制御する。バイアス値は、それらＲ，Ｇ，Ｂ光度値が指定する光エネルギが、制御エレメントの上側ピクセルと下側ピクセルとの間でどのように分配させるべきかあるいは異なって適用すべきかを示す。このバイアス値は、例えば、輝度を上側ピクセルと下側ピクセルとの間で均等に分配すべきか、あるいは上側ピクセルあるいは下側ピクセルに対し指定したファクタで重み付けすべきかどうかを示す。
【００５２】
バイアスの機会は、各カラー・コンポーネントの指定した光度に依存する。したがって、異なったカラー・コンポーネントに異なった光度値を割り当てた場合においては、バイアス機会は、Ｒ，Ｇ，Ｂコンポーネントの各々に対し異なったものとなる。ミディアム・グレーは、バイアスに対し大きな機会を与えるが、それは、Ｒ，Ｇ，Ｂ光度値が各々、それらの中間値にあるからである。これにより、１つのピクセル・サブコンポーネントが、１対のピクセルであって各々がＲ，Ｇ，Ｂピクセル・サブコンポーネントを有するようなものを含む制御エレメントにおいて、完全にオンとされるのを可能にし、そして、この制御エレメント内の他方のピクセル内の対応するピクセル・サブコンポーネントが、希望する場合には、そのエネルギ出力全体に影響を与えずに、完全にオフとされるのを可能にすることができる。
【００５３】
光度値をディスプレイ・デバイスに伝送するため利用可能な帯域幅の使用を最適化するため、赤、緑、青の光度値並びにバイアス値に含まれるビット数は、人間によるカラーの知覚に関係した経験的な観察結果に鑑みて選択することができる。一般には、ほとんどの人は、緑の光を赤または青の光よりもより良好に知覚することができる。研究により示されたことは、一般に、同じ光度の赤、緑、青の光を出力する光ソースの知覚される総合的な光度のうち、その知覚光度のほぼ６０％が緑の光に関連し、３０％が赤の光に、そして１０％が青の光に関連していることである。この理由のため、人は、緑の光度値における違いを、赤または青の光度値における違いよりもはるかに良好に識別できる傾向がある。
【００５４】
多くの在来のコンピュータ・システムにおいては、Ｒ，Ｇ，Ｂピクセル・サブコンポーネントの光度は、ピクセル当たり８，１６または２４ビットを含む制御信号を使用して制御されている。多数の８ビットが、多くの場合、制御信号において使用されることによって、このような信号を伝送するのに使用するデータ・ワードのデータ容量を効率的に使用するようにしている。全部で８ビットを使用して単一のピクセルの赤、緑、青のピクセル・サブコンポーネントの光度値を指定する従来のシステムでは、通常、赤の光度値を指定するために３ビット、緑の光度値を指定するために３ビット、そして青の光度値を指定するために２ビットを割り当てている。全部で１６ビットを使用して赤、緑、青のピクセル・サブコンポーネントの光度値を指定する従来のシステムでは、通常、赤の光度値を指定するのに５ビット、緑の光度値を指定するのに６ビット、そして青の光度値を指定するのに５ビットを割り当てている。
【００５５】
極めて多数の異なったカラーの表示をサポートするため、多くのパーソナル・コンピュータを含む従来のコンピュータ・システムのあるものでは、２４ビットを使用して、単一のピクセルを形成する赤、緑、青のピクセル・サブコンポーネントの光度値を指定している。このようなシステムでは、２４の利用可能のビットのうちの８ビットは通常、赤、緑、青のピクセル・サブコンポーネントの各々の光度値を指定するのに専ら使用している。
【００５６】
従来のシステムにおいてピクセル・サブコンポーネントの光度値を指定するのに普通使用されるビットの割り当ては、テーブル１に示す。
【００５７】
【表１】
0004833412.tif 000002
テーブル１に示した例で普通使用されるビットよりも少ないビットを使用してＲＧＢ光度値組を表し、そしてその未使用のビットをバイアス値として使用に対し専用とすることにより、増大したピクセル・サブコンポーネント密度をもつディスプレイ・デバイスを、より多くのデータを伝送することを必要としない制御信号を使用することによって制御することができる。もちろん、このようなデータ圧縮を実行する犠牲として、レンダリングしたイメージにおけるいくらかの空間的またはカラーの解像度の損失が生ずることが多い。
【００５８】
上述の方法においては、各制御エレメント内に２つのピクセルをもつディスプレイ・デバイスは、８ビット信号（その２ビットをＲ光度値に使用し、２ビットをＧ光度値に使用し、２ビットをＢ光度値に使用し、そして２ビットをバイアス値に使用）を使用して制御することができる。制御エレメント当たり１６ビットが利用可能な場合には、４ビットを使って赤の光度値を指定するのに使用し、６ビットを使って緑の光度値を指定し、４ビットを使って青の光度値を指定し、２ビットを使ってバイアス値を指定することができる。２４ビット・インターフェースの場合には、８ビットを使って赤の光度値を指定し、８ビットを使って緑の光度値を指定し、６ビットを使って青の光度値を指定し、２ビットを使ってバイアス値を指定することができる。
【００５９】
これらの比率は、バイアス値ビットとして使用するため、青および／または赤の光度値制御ビットの再割当に有利であるが、それは、人間は、これらカラーの異なった輝度レベルに対しては、緑の異なった輝度レベルに対するよりも敏感でないからである。しかし、光度値およびバイアス値に対する制御ビットの代替の割当も可能である。例えば、本発明の他の実施形態では、３ビットを使ってより広い範囲の光度バイアス値をサポートする。またさらに別の実施形態では、６ビットのバイアス・ビットを使用することによって、赤、緑、青のピクセル・サブコンポーネントの各対のバイアスを独立の制御できるようにする。１つの６ビット・バイアス制御信号実施形態においては、各対のバイアス・ビットは、別々の赤、緑、青のバイアス信号を表す。
【００６０】
２ビットのバイアス値は、あるバイアスを適用すべきどうか、また上側または下側のＲＧＢ組のどちらがこのピクセル・エレメントからの光エネルギの大部分を出力するのを担当すべきかを示すことができる。例えば、１つの例示的実施形態においては、バイアス制御信号値００は、輝度エネルギを上側ピクセルと下側ピクセルとの間で均等に分散させるべきことを示し、バイアス制御信号値１０は、輝度エネルギを下方にバイアスさせて下側ピクセルが上側ピクセルよりもより多くの光を出力するようにすべきことを示し、バイアス制御信号値０１は、輝度エネルギを上方にバイアスさせて上側ピクセルが下側ピクセルよりもより多くの光を出力するようにすべきことを示す。
【００６１】
本発明の光度制御技法は、バイアス値と関連して別個のＲ，Ｇ，Ｂ光度値の使用を伴うが、この技法は、３つあるいはそれ以上の組のＲ，Ｇ，Ｂ光度値から成るピクセル・エレメントを制御するのに使用することができる。このような制御方法は、ピクセル・サブコンポーネント密度を垂直次元において３倍にして個々のＲＧＢピクセル・サブコンポーネントが正方形となって１つのピクセルの幅の１／３に等しい垂直次元および水平次元を有するようになったアプリケーションにおいて、特に適している。このような実施形態においては、３つの垂直方向に隣接したピクセルを互いにグループ化して単一の正方形の制御エレメントを形成するようにすることができる。
【００６２】
各制御エレメントが３組のＲＧＢピクセル・サブコンポーネントを含むようになった１つのこのような実施形態においては、３ビットのバイアス制御信号を使用する。この３ビット・バイアス信号は、十分に大量の数の異なった光度エネルギ分布をサポートして、３つの垂直方向に隣接したピクセルに対応する利用可能の垂直解像度の妥当な使用が得られる。
【００６３】
そのバイアス・ビットの値は、イメージ・データをサンプリングして、垂直方向に隣接したサンプル間の垂直方向の距離がピクセル・サブコンポーネントの高さと等しくなるようにすることによって、得ることができる。このバイアス・ビットを選択するため、先ず初めに、２つ（または３つ）の所望のＲＧＢ光度値を互いにコンポーネント方向に平均化し、そして各カラーを、ディスプレイ・デバイスのための適当なレベルに量子化する。ＲＧＢ光度値のこの平均化は、その制御エレメントに対する所望の全輝度に対応している。次に、各々の可能なバイアス・ビット・セッティングに関してこの制御エレメントにおいて生成されるその全輝度を計算し、そしてこれを、その制御エレメントに対する平均化した所望の出力と比較する。これら制御エレメント出力は、本文で開示するように、２×３エミッタ（emitter）または３×３エミッタから成るパターンである。１実施形態においては、このバイアス・ビットは、平均化した所望の制御エレメント出力と実際の制御エレメント出力との間のユークリッド距離の二乗を最小にするように選ぶ。また、他のエラー・メトリック（error metric）も使用することができ、それには、ここに開示する本発明の学習から当業者に明かとなるものが含まれる。
【００６４】
１つの例示的実施形態においては、解像度強化フィルタリングの結果は、制御エレメント当たり１つの８ビット値として量子化することができる。この実施形態では、垂直方向のピクセル・サブコンポーネント密度（および対応するサンプリング・レート）は、２のファクタで増大させる。したがって、２つの８ビットのフィルタしたＲＧＢ値は、ＲＧＢ光度値とバイアス値とを含む１つの８ビット信号に変換されるべきである。この変換は、ルックアップ・テーブルを介して実行でき、これは、本文で開示の本発明の学習により当業者に理解される技術を使用する。ルックアップ・テーブルをオペレーティング・システムによりソフトウェアで実現する場合、大量の計算を必要としない。また、代替的には、ルックアップ・テーブルは、ビデオ・カードにおいてハードウェアで実現することができる。
【００６５】
IV．  文字の例
図６および図７は、本発明にしたがってイメージを表示することにより得られることが多い増大した解像度を定性的に示している。図６および図７の文字は、本発明のデータ圧縮技術を使用するのではなく、バイアス値で各ピクセルを独立に制御することにより生成することができるものである。図６および図７に示した文字は、例示として提示したものであり、これらに限定されるものではない。任意の特定のレンダリング・プロセスの結果は、多くのファクタに依存し、そのファクタには、ピクセル・サブコンポーネントのサイズ、使用するサンプリングおよびフィルタリングのプロセス等が含まれる。
【００６６】
図６は、日本語の漢字“鬱（うつ）”の種々の表現を示しており、この鬱は、最も複雑な漢字の１つとして評判のものである。図７の文字は、どのようにして、アウトラインのみをレンダリングするビットマップを、異なったフォント・サイズで、また異なったピクセル・サブコンポーネント密度で（両方とも、垂直次元および水平次元）レンダリングできるかを示している。
【００６７】
文字１３０の組は、９ポイント・タイプで表示しており、これは、８８ｄｐｉ（すなわち、フルでの８８ピクセル／インチ）をもつＬＣＤディスプレイ・デバイスに対応している。文字１３０ａは、幅よりも３倍高いピクセル・サブコンポーネントをもつ、言い換えれば、ピクセル・サブコンポーネント密度の増大のないディスプレイ・デバイスを使ってレンダリングしたものである。文字１３０ｂは、この同じディスプレイ・デバイスを使って表示したものであるが、但し、ピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタだけ増大させている。文字１３０ｃは、文字１３０ａと比べ３のファクタでピクセル・サブコンポーネント密度を増大させて表示したものである。
【００６８】
文字１３２の組は、９ポイント・タイプで表示しており、これは、１０６ｄｐｉをもつＬＣＤディスプレイ・デバイスに対応している。文字１３２ａは、幅よりも３倍高いピクセル・サブコンポーネントをもつディスプレイ・デバイスを使ってレンダリングしたものである。文字１３２ｂは、この同じディスプレイ・デバイスを使って表示したものであるが、但し、ピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタだけ増大させている。文字１３２ｃは、文字１３２ａと比べ３のファクタでピクセル・サブコンポーネント密度を増大させて表示したものである。
【００６９】
文字１３４の組は、６ポイント・タイプで表示しており、これは、８８ｄｐｉをもつＬＣＤディスプレイ・デバイスに対応している。文字１３４ａは、幅よりも３倍高いピクセル・サブコンポーネントをもつディスプレイ・デバイスを使ってレンダリングしたものである。文字１３４ｂは、この同じディスプレイ・デバイスを使って表示したものであるが、但し、ピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタだけ増大させている。文字１３４ｃは、文字１３４ａと比べ３のファクタでピクセル・サブコンポーネント密度を増大させて表示したものである。
【００７０】
文字１３６の組は、６ポイント・タイプで表示しており、これは、１０６ｄｐｉをもつＬＣＤディスプレイ・デバイスに対応している。文字１３６ａは、幅よりも３倍高いピクセル・サブコンポーネントをもつディスプレイ・デバイスを使ってレンダリングしたものである。文字１３６ｂは、この同じディスプレイ・デバイスを使って表示したものであるが、但し、ピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタだけ増大させている。文字１３６ｃは、文字１３６ａと比べ３のファクタでピクセル・サブコンポーネント密度を増大させて表示したものである。
【００７１】
図７は、種々の漢字を本発明にしたがって表示したときに見える通りに示したものである。行１４０は、８８ｄｐｉをもつＬＣＤディスプレイ・デバイスに対応する文字を含み、これでは、従来のピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタだけ増大させている。行１４２は、１０６ｄｐｉをもつＬＣＤディスプレイ・デバイスに対応した文字を含み、これでは、従来のピクセル・サブコンポーネント密度を２のファクタだけ増大させている。行１４４は、ピクセル・サブコンポーネント密度を２ではなく３のファクタだけ増大させて表示した、行１４０の文字を表している。同様に、行１４６は、従来のピクセル・サブコンポーネント密度を２ではなく３のファクタだけ増大させて表示した、行１４２の文字を表している。
【００７２】
レンダリングした文字のこれらの例から分かるように、読みやすさおよび解像度の向上は、文字が複雑でかつ水平フィーチャに強く頼るときには、劇的である。
【００７３】
本発明は、その要旨および本質的な特徴から逸脱せずに他の特定の形態において具体化することもできる。記述した実施形態は、そのあらゆる観点で例示であって限定するものでないとみなされるべきである。したがって、本発明の範囲は、以上の記述ではなく添付の特許請求の範囲の記載によって示すものである。この特許請求の範囲の意義および均等の範囲内にあるあらゆる変更は、その範囲内に包含されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、在来の液晶ディスプレイ・デバイスの一部分を示す。
【図２】  図２は、本発明の実施形態のための適当な作動環境を提供する例示のシステムを示す。
【図３】  図３は、ディスプレイ・デバイスであって、赤および青のピクセル・サブコンポーネントの位置を本発明の１実施形態によるディスプレイ・デバイスの１つ置きの行にて転置させたものを示している。
【図４】  図４Ａと図４Ｂは、本発明の１実施形態にしたがって垂直次元におけるピクセル・サブコンポーネント密度を２倍に増やしたディスプレイ・デバイスの一部分を示す。
図４Ｃおよび図４Ｄは、本発明の１実施形態にしたがって、垂直次元におけるピクセル・サブコンポーネント密度を２倍に増やし、しかも１つ置きの行において赤および青のピクセル・サブコンポーネントの位置を転置させたディスプレイ・デバイスの一部分を示している。
【図５】  図５Ａおよび図５Ｂは、垂直次元におけるピクセル・サブコンポーネント密度を３倍に増やしたディスプレイ・デバイスの部分を示している。
【図６】  図６は、垂直次元におけるピクセル・サブコンポーネント密度の増大により得られる種々の漢字文字の読みやすさにおける改善を定量的に示す。
【図７】  図７は、垂直次元におけるピクセル・サブコンポーネント密度の増大により得られる種々の漢字文字の読みやすさにおける改善を定量的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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