(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つもしくは複数の絵素を含む画素がＭ行Ｎ列に配列された入力画像を、Ｐ行Ｑ列（１＜Ｐ＜Ｍ，１＜Ｑ＜Ｎ）に配列された素子を有するドットマトリクス型の表示装置にダウンサンプリングして表示する画像表示方法であって、
前記表示装置の素子数と前記入力画像の絵素数とにより定まる前記表示装置で表現可能な成分の空間周波数の最高値を基準として、前記入力画像を前記最高値より空間周波数が高い帯域の第１成分と前記最高値より空間周波数が低い帯域の第２成分とに分離し、
前記第１成分に対して複数の異なるフィルタを用いて第１のフィルタ処理を行って複数の第１表示用成分を生成し、
前記第２成分に対して第２のフィルタ処理を行って第２表示用成分を生成し、
前記第１表示用成分の各々と前記第２表示用成分とを用いて複数のサブフィールド画像を合成し、
前記サブフィールド画像に基づいて前記表示装置の各素子を駆動する、
画像表示方法。
【請求項２】
前記分離では、前記最高値より空間周波数が低い帯域の成分を、空間周波数が最も高い帯域の第２成分から空間周波数が最も低い帯域の第Ａ成分（Ａ＞２）までの複数の帯域の成分に分離し、
前記第２表示用成分の生成では、前記第２成分から前記第Ａ成分までの各成分に対して、前記第２のフィルタ処理として第２フィルタ処理から第Ａフィルタ処理までの各々を行って、第２表示用成分から第Ａ表示用成分を生成し、
前記サブフィールド画像の合成では、前記第１表示用成分の各々と前記第２から前記第Ａ表示用成分とを用いて複数のサブフィールド画像を合成し、
前記第２表示用成分の生成における、前記第２フィルタ処理から第Ｂフィルタ処理まで（Ａ＞Ｂ＞１）の各々では、前記空間方向にフィルタ係数が異なるフィルタを用い、第Ｂ＋１フィルタ処理から第Ａフィルタ処理までの各々では、前記空間方向にフィルタ係数が同一もしくは異なるフィルタを用いる、
請求項１に記載の画像表示方法。
【請求項３】
前記表示装置は入力画像の１フレームをｋ枚のサブフィールド画像に分割して表示し、  前記第１のフィルタ処理では、ａ×ｂ（ａ＞０、ｂ＞１またはａ＞１、ｂ＞０）タップ数のカーネルＵｊ（ｊ≦ｋの整数）と前記ａ行ｂ列の入力画像信号の畳み込みにより第ｊサブフィールド画像に関する第１表示用成分を生成し、
前記第２から前記第Ｂのフィルタ処理では、ａ×ｂタップ数のカーネルＶｃ（ｃ＝２、・・・、Ｂ）と前記ａ行ｂ列の入力画像信号の畳み込みにより前記第１からｋサブフィールド画像までで共通な、前記第２から第Ｂ表示用成分を生成し、
前記第Ｂ＋１から前記第Ａのフィルタ処理では、ａ×ｂタップ数のカーネルＷｄ（ｄ＝Ｂ＋１、・・・、Ａ）と前記ａ行ｂ列の入力画像信号の畳み込みより前記第１からｋサブフィールド画像までで共通な、第Ｂ＋１から前記第Ａ表示用成分を生成し、
前記サブフィールド画像の合成では、前記第２から前記第Ａ表示用成分、および、第ｊサブフィールド画像に関する第１表示用成分を合成して第ｊサブフィールド画像を合成する、
請求項２に記載の画像表示方法。
【請求項４】
前記第ｈ（ｈ＝２、・・・、Ｂ−１）のフィルタ処理後の輝度の増幅率は、第ｈ＋１のフィルタ処理後の輝度の増幅率よりも大きい、
請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の画像表示方法。
【請求項５】
前記入力画像の各画素は赤、緑、青の３色の情報を有する請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の画像表示方法。
【請求項６】
前記表示装置は、
第１色を発光する第１発光素子と第２色を発光する第２発光素子とが第１の方向に交互に配置された複数の第１発光素子列と、
前記第１発光素子と第３色を発光する第３発光素子とが前記第１の方向に交互に配置された複数の第２発光素子列と、
を有し、
前記第１発光素子と前記第２発光素子とが前記第１の方向に対して垂直な第２の方向にも交互に並ぶように、前記第１発光素子列と前記第２発光素子列とが交互に配置されている、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の画像表示方法。
【請求項７】
前記第１色、第２色および第３色は、緑色、赤色および青色の３色いずれかであり、互いに他の色と異なっている、
請求項６に記載の画像表示方法。
【請求項８】
表示部にＰ行Ｑ列（１＜Ｐ＜Ｍ，１＜Ｑ＜Ｎ）に配列された素子を有し、１つもしくは複数の絵素を含む画素がＭ行Ｎ列に配列された入力画像をダウンサンプリングして表示するドットマトリクス型の表示装置であって、
前記表示装置の素子数と前記入力画像の絵素数とにより定まる前記表示装置で表現可能な成分の空間周波数の最高値を基準として、前記入力画像を前記最高値より空間周波数が高い帯域の第１成分と前記最高値より空間周波数が低い帯域の第２成分とに分離する分離部と、
前記第１成分に対して複数の異なるフィルタを用いて第１のフィルタ処理を行って複数の第１表示用成分を生成する第１フィルタ処理部と、
前記第２成分に対して第２のフィルタ処理を行って第２表示用成分を生成する第２フィルタ処理部と、
前記第１表示用成分の各々と前記第２表示用成分とを用いて複数のサブフィールド画像を合成する合成部と、
前記サブフィールド画像に基づいて前記素子を駆動する駆動部と、
画像表示装置。
【請求項９】
前記分離部は、前記最高値より空間周波数が低い帯域の成分を、空間周波数が最も高い帯域の第２成分から空間周波数が最も低い帯域の第Ａ成分（Ａ＞２）までの複数の帯域の成分に分離し、
前記第２フィルタ処理部は、前記第２成分から前記第Ａ成分までの各成分に対して、第２フィルタ処理から第Ａフィルタ処理の各々を行って、第２表示用成分から第Ａ表示用成分を生成し、
前記合成部は、前記第１表示用成分の各々と前記第２から前記第Ａ表示用成分とを用いて複数のサブフィールド画像を合成し、
前記第２フィルタ処理部は、前記第２から第Ｂ成分まで（Ａ＞Ｂ＞１）の各々には、前記空間方向にフィルタ係数が異なるフィルタを用い、第Ｂ＋１から前記第Ａ成分までの各々には、前記空間方向にフィルタ係数が同一もしくは異なるフィルタを用いる、
請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記合成部は前記入力画像の１フレームからｋ枚のサブフィールド画像を合成し、
前記第１フィルタ処理部は、ａ×ｂ（ａ＞０、ｂ＞１またはａ＞１、ｂ＞０）タップ数のカーネルＵｊ（ｊ≦ｋの整数）と前記ａ行ｂ列の入力画像信号の畳み込みにより第ｊサブフィールド画像に関する第１表示用成分を生成し、
前記第２フィルタ処理部は、
前記第２から前記第Ｂ成分に対して、ａ×ｂタップ数のカーネルＶｃ（ｃ＝２、・・・、Ｂ）と前記ａ行ｂ列の入力画像信号の畳み込みを行い、前記第１からｋサブフィールド画像までで共通な前記第２から第Ｂ表示用成分を生成し、
前記第Ｂ＋１から前記第Ａ成分に対して、ａ×ｂタップ数のカーネルＷｄ（ｄ＝Ｂ＋１、
・・・、Ａ）と前記ａ行ｂ列の入力画像信号の畳み込みを行い、前記第１からｋサブフィールド画像までで共通な前記第Ｂ＋１から前記第Ａ表示用成分を生成し、
前記合成部は、前記第２から前記第Ａ表示用成分、および、第ｊサブフィールド画像に関する第１表示用成分を合成して第ｊサブフィールド画像を合成する、
請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記第２フィルタ処理部による処理後に、第ｈ成分（ｈ＝２、・・・、Ｂ−１）の輝度を、第ｈ＋１成分よりも高い増幅率で増幅する増幅器をさらに有する、
請求項９または請求項１０のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記入力画像の各画素は赤、緑、青の３色の情報を有する請求項８から請求項１１までのいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記表示部は、
第１色を発光する第１発光素子と第２色を発光する第２発光素子とが第１の方向に交互に配置された複数の第１発光素子列と、
前記第１発光素子と第３色を発光する第３発光素子とが前記第１の方向に交互に配置された複数の第２発光素子列と、
を有し、
前記第１発光素子と前記第２発光素子とが前記第１の方向に対して垂直な第２の方向にも交互に並ぶように、前記第１発光素子列と前記第２発光素子列とが交互に配置されている、
請求項８から請求項１２までのいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記第１色、第２色および第３色は、緑色、赤色および青色の３色いずれかであり、互いに他の色と異なっている、
請求項１３に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドットマトリクス型表示装置の空間解像度よりも高い空間解像度の入力画像信号が入力される表示システムにおいて、入力画像信号をダウンサンプリングする画像表示方法および、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤、緑、青の三原色を発光可能な複数のＬＥＤ（発光ダイオード）がドットマトリクス状に配列されている大型ＬＥＤ表示装置がある。この表示装置の各画素は赤、緑、青のいずれか一色を発光可能なＬＥＤを備える。しかし、１つあたりのＬＥＤの素子サイズは大きいため、大型表示装置であっても、高精細化は難しく、空間解像度はあまり高くない。そのため表示装置よりも高い解像度を持つ入力画像信号を入力する場合はダウンサンプリングを必要とするが、折り返しによるちらつきは画質を著しく劣化させるため、プリフィルタとしてローパスフィルタを通すのが一般的である。しかし、ローパスフィルタにより高域を減らしすぎると、かえって画像がボケてしまい視認性は悪くなる。また、元々空間解像度があまり高くないため、ローパスフィルタで折り返しを抑制すると、画像がボケやすい。
【０００３】
一方、ＬＥＤ表示装置はＬＥＤ素子の応答特性が非常に速い（０ｍｓに近い）。また輝度を確保するため、通常同じ画像を複数回リフレッシュして表示を行っている。例えば通常入力画像信号のフレーム周波数は６０Ｈｚであるが、ＬＥＤ表示装置のフィールド周波数は１０００Ｈｚに及ぶ。このように、解像度は低いがフィールド周波数が高いことが特徴となる。
【０００４】
ＬＥＤ表示装置の高解像度化手法としては、特許第３３９６２１５号公報（特許文献１）は次の手法で改善を試みている。まず、表示装置の各ランプと画像上の画素とを対応付ける。そして、１フレームを４つのフィールド（以下、サブフィールドと呼ぶ）に分けて表示する。
【０００５】
第１サブフィールドでは、各ランプは、そのランプに対応する画素の画素値のうち、そのランプと同じ色の成分の値に基づいて駆動される。第２サブフィールドでは、そのランプに対応する画素の右にある画素の画素値に基づく。第３サブフィールドでは、そのランプに対応する画素の右下にある画素の画素値に基づく。第４サブフィールドでは、そのランプに対応する画素の下にある画素の画素値に基づく。
【０００６】
すなわち、特許文献１の手法では間引き方を変えた情報を時系列的に高速表示することで、画像すべての情報を表示しようと試みている。
【特許文献１】特許第３３９６２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の手法では、原画像の画素を単に切り捨てて生成した画像を各サブフィールドの画像で表示している。そのため、各サブフィールドの画像には折り返しによりチラツキ，色ずれが生じている。その結果、１フレーム期間に見える画像も、折り返しによって画質が低下している。
【０００８】
本発明の目的は、折り返しを抑えつつ鮮明な画像を表示可能な画像表示方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面に係る画像表示方法は、１つもしくは複数の絵素を含む画素がＭ行Ｎ列に配列された入力画像を、Ｐ行Ｑ列（１＜Ｐ＜Ｍ，１＜Ｑ＜Ｎ）に配列された素子を有するドットマトリクス型の表示装置にダウンサンプリングして表示する画像表示方法であって、前記表示装置の素子数と前記入力画像の絵素数とにより定まる前記表示装置で表現可能な成分の空間周波数の最高値を基準として、前記入力画像を前記最高値より空間周波数が高い帯域の第１成分と前記最高値より空間周波数が低い帯域の第２成分とに分離し、前記第１成分に対して複数の異なるフィルタを用いて第１のフィルタ処理を行って複数の第１表示用成分を生成し、前記第２成分に対して第２のフィルタ処理を行って第２表示用成分を生成し、前記第１表示用成分の各々と前記第２表示用成分とを用いて複数のサブフィールド画像を合成し、前記サブフィールド画像に基づいて前記表示装置の各素子を駆動する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ドットマトリクス型表示装置の空間解像度よりも高い空間解像度の入力画像信号が入力される表示システムにおいて、入力画像信号をダウンサンプリングするためのプリフィルタ処理として、入力画像信号の空間周波数帯域別にフィルタ処理を行なうため、折り返しを抑えつつ鮮明な画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、ドットマトリクス型表示装置の代表例であるＬＥＤ表示装置を中心に、図面を参照しつつ本発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
［第１の実施形態］  
本発明の第１の実施形態に係るドットマトリクス型表示装置について説明する。
【００１３】
［１］全体構成  
図１は本実施形態の画像処理システムのブロック図である。
【００１４】
本実施形態の画像処理システムは、入力画像を記憶するフレームメモリ１０１と、入力画像に対して空間周波数帯域に応じたフィルタ処理を行うとともにフィールド画像を生成する空間周波数帯域別フィルタ処理部１０２と、フィールド画像を記憶するフィールドメモリ１０３とを有する。
【００１５】
本実施形態の画像処理システムは、マトリクス状に配列されたＬＥＤ素子を有する表示部１０５と、フィールドメモリ１０３に記憶されたフィールド画像のデータに基づいて表示部１０５が有するＬＥＤ素子を発光駆動させるＬＥＤ駆動回路１０４とを備える。
【００１６】
前述の空間周波数帯域別フィルタ処理部１０２は、入力画像を複数の空間周波数帯域成分に分離する空間周波数帯域分離処理部１０２−１と、空間周波数帯域別にフィルタ処理を行うフィルタ処理部（ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２、ＳＦ１用フィルタ処理部１０２−３、ＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４）と、各空間周波数帯域用のフィルタ処理部で処理された帯域別サブフィールド画像からサブフィールド画像を合成する再合成処理部１０２−５とを有する。
【００１７】
本実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部１０２は入力画像を３つの空間周波数帯域ＳＦ０，ＳＦ１，ＳＦ２に分離する。再合成されたサブフィールド画像はフィールドメモリ１０３が記憶する。サブフィールド画像とは１枚のフレーム画像を時間方向に分割した画像であり、サブフィールド画像の足し合わせにより１枚のフレーム画像が生成される。
【００１８】
［２］空間周波数帯域分離処理部１０２−１  
図２は本実施形態の空間周波数帯域分離処理部１０２−１のブロック図である。
【００１９】
本実施形態の空間周波数帯域分離処理部１０２−１は、入力画像から空間周波数が高い帯域の成分ＳＦ０を抽出するＳＦ０抽出処理部２００と、空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ１を抽出するＳＦ１抽出処理部２０１と、空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ２を抽出するＳＦ２抽出処理部２０２とを有する。
【００２０】
図２の構成では３種類のフィルタは並列に入力画像に対して適用される。よって、分離後の画像の強度の和が入力画像の空間周波数成分から欠落しないように、フィルタ係数を調整しておく必要がある。
【００２１】
図３は空間周波数帯域分離処理部１０２−１の変形例のブロック図である。
【００２２】
変形例の空間周波数帯域分離処理部１０２−１は、入力画像から空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ２を抽出するＳＦ２抽出処理部３０２と、入力画像から帯域の成分ＳＦ２を減算して中／高空間周波数帯域成分を求める減算器３０３と、中／高空間周波数帯域成分から空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ１を抽出するＳＦ１抽出処理部３０１と、中／高空間周波数帯域成分から成分ＳＦ１を減算して空間周波数が高い帯域の成分ＳＦ０を求める減算器３０４とを有する。図３の構成ならば強度の和の問題は生じない。
【００２３】
［３］周波数帯域  
図４はＳＦ０抽出処理部２００、ＳＦ１抽出処理部２０１、および、ＳＦ２抽出処理部２０２の各々が用いるフィルタの周波数特性を示す。周波数特性４００はＳＦ０抽出処理部２００が用いるフィルタの周波数特性である。周波数特性４０１はＳＦ１抽出処理部２０１が用いるフィルタの周波数特性である。周波数特性４０２はＳＦ２抽出処理部２０２が用いるフィルタの周波数特性である。
【００２４】
図４の各周波数特性のグラフにおいて、座標（０，０）は直流成分であり、座標軸の数値の絶対値が大きいほど縦あるいは横の高い空間周波数成分になる。ここで記述している空間周波数とは入力画像の空間周波数を指している。例えば、数値０．２５は４画素で白黒が反転する解像度の画像に、０．５は２画素で白黒が反転する解像度の画像に相当する。
【００２５】
すなわち、周波数特性４００は空間周波数が高い帯域の成分を通す特性である。周波数特性４０１は空間周波数が中間の帯域の成分を通す特性である。そして、周波数特性４０２は空間周波数が低い帯域の成分を通す特性である。
【００２６】
一方、入力画像を成分ＳＦ０、成分ＳＦ１、成分ＳＦ２に分離する際の空間周波数の帯域はドットマトリクス型表示装置で表現可能な空間周波数成分ＤＦに基づいて定められる。この空間周波数成分ＤＦは、ドットマトリクス型表示装置の解像度と入力画像の解像度とに依存する。Ｐ行Ｑ列に配置された素子を有するドットマトリクス型表示装置にＭ行Ｎ列（１＜Ｐ＜Ｍ，１＜Ｑ＜Ｎ）の入力画像を表示する場合、再現できる空間解像度は縦方向にはＰ／Ｍに減少し、横方向にはＱ／Ｎに減少する。よって、空間周波数成分ＤＦも夫々Ｐ／Ｍ倍およびＱ／Ｎ倍して扱わなければならない。
【００２７】
たとえば２４０行３２０列のドットマトリクス型表示装置に４８０行６４０列の入力画像を表示する場合、ドットマトリクス型表示装置の解像度は入力画像の解像度に比べて縦横１／２に減少する。その結果、入力画像の空間周波数０．２５はドットマトリクス型表示装置の２画素を白黒反転表示させることで表現できる。しかし、空間周波数０．５はドットマトリクス型表示装置の１素子で表現しなければならないので白黒反転表示ができない。つまりこの成分が折り返し成分となる。よって、この場合の最大空間周波数ＤＦ１とは入力画像信号の２画素白黒反転表示、すなわち図４での０．５に相当する。
【００２８】
同様な考え方に基づき、たとえば１２０行１６０列のドットマトリクス型表示装置に４８０行６４０列の入力画像信号を表示する場合、最大空間周波数ＤＦ１は入力画像信号の４画素白黒反転表示、すなわち図４での０．２５に相当する。
【００２９】
中間の空間周波数の帯域の成分ＳＦｉについては種々の決め方がある。たとえば高い空間周波数の成分の１／Ｚ（Ｚは正の整数）とすることが考えられる。たとえばＺ＝２の場合は１／２となり、図４では空間周波数０．２５（４画素で白黒が反転する解像度の画像）が成分ＳＦ１に相当する。同様に成分ＳＦ２は空間周波数０．１２５（８画素で白黒が反転する解像度の画像）、成分ＳＦ３は空間周波数０．０６２５（１６画素で白黒が反転する解像度の画像）と求めることができる。
【００３０】
図１の例では成分ＳＦ０から成分ＳＦ２までの３つの成分に分離している。中空間周波数帯域は成分ＳＦ１のみであり、成分ＳＦ２は低空間周波数帯域の成分となる。この場合、低空間周波数は残りの成分、すなわち、高空間周波数帯域にも中空間周波数帯域にも含まれない成分としてよい。
【００３１】
前述の方法では、空間周波数が高い成分から決める方法である。逆に空間周波数が低い成分から求めることもできる。すなわち、図１のように３つに分離する場合は、低空間周波数成分を直流成分から空間周波数０．１２５までとし、中間の空間周波数成分を空間周波数０．１２５から空間周波数０．２５までとし、高空間周波数成分を残りの成分としてもよい。
【００３２】
また、実際問題として、周波数で完全に分離するフィルタは存在しないため、中心帯域を持って空間周波数成分を明示することもできる。つまり図４のフィルタ特性においては中空間周波数成分を空間周波数０．２５を中心とする一定幅の空間周波数を有する成分と定義して、高空間周波数成分はこれより高い空間周波数の成分と定義し、低空間周波数成分はこれよりも低い空間周波数の成分と定義することができる。
【００３３】
［４］フィルタ処理部（１０２−２、３、４）  
ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２、ＳＦ１用フィルタ処理部１０２−３、ＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４の夫々のフィルタ処理方法について述べる。
【００３４】
［４−０］ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２  
ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２には空間周波数が高い帯域の成分ＳＦ０が入力される。この成分はドットマトリクス型表示装置では再現できない折り返し成分である。よって、除去もしくはより低域の成分へ変換する必要がある。
【００３５】
本実施形態のＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２は、時間方向にフィルタ係数を４通りに変えてフィルタ処理を行い４枚のサブフィールド画像を生成する。すなわち、ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２は入力された１枚の画像に対してフィルタ係数が異なる４つのフィルタを適用して４枚のサブフィールド画像を生成する。フィルタ係数を固定してフィルタを適用する画素の範囲を変えても同じことである。
【００３６】
図５はＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２のフィルタ処理を説明する概念図である。図５の例では、フレーム画像５００から４枚のサブフィールド画像が生成される。
【００３７】
例えば、ドットマトリクス型表示装置上で、フレーム画像５００の画素P3-3の位置に対応する素子の、各サブフィールド画像における画素データは以下のようにして求められる。
【００３８】
（第１サブフィールド画像の生成：５００−１）  
画素P3-3を中心とする３×３個の画素（画素P2-2，P2-3，P2-4，P3-2，P3-3，P3-4，P4-2，P4-3，P4-4）の画像データに３×３タップ数の第１のフィルタを畳み込む。  
（第２サブフィールド画像の生成：５００−２）  
画素P4-3を中心とする３×３個の画素（画素P3-2，P3-3，P3-4，P4-2，P4-3，P4-4，P5-2，P5-3，P5-4）の画像データに３×３タップ数の第２のフィルタを畳み込む。  
（第３サブフィールド画像の生成：５００−３）  
画素P4-4を中心とする３×３個の画素（画素P3-3，P3-4，P3-5，P4-3，P4-4，P4-5，P5-3，P5-4，P5-5）の画像データに３×３タップ数の第３のフィルタを畳み込む。  
（第４サブフィールド画像の生成：５００−４）  
画素P3-4を中心とする３×３個の画素（画素P2-3，P2-4，P2-5，P3-3，P3-4，P3-5，P4-3，P4-4，P4-5）の画像データに３×３タップ数の第４のフィルタを畳み込む。
【００３９】
図６は上記の第１、第２、第３、第４のフィルタの例を示す。
【００４０】
上記の第１のフィルタはフィルタ６０１である。上記の第２のフィルタはフィルタ６０２である。上記の第３のフィルタはフィルタ６０３である。上記の第４のフィルタはフィルタ６０４である。
【００４１】
第１サブフィールド画像を求める際にはフィルタ６０１が適用される。画素P3-3、P4-3、P4-4、P3-4に対しては係数０．２が適用され、それ以外は０．０４である。
【００４２】
第２サブフィールド画像を求める際にはフィルタ６０２が適用される。画素P3-3、P4-3、P4-4、P3-4に対しては係数０．２が適用され、それ以外は０．０４である。
【００４３】
第３サブフィールド画像を求める際にはフィルタ６０３が適用される。画素P3-3、P4-3、P4-4、P3-4に対しては係数０．２が適用され、それ以外は０．０４である。
【００４４】
第４サブフィールド画像を求める際にはフィルタ６０４が適用される。画素P3-3、P4-3、P4-4、P3-4に対しては係数０．２が適用され、それ以外は０．０４である。
【００４５】
すなわち、図６に示すフィルタ６０１、６０２、６０３、６０４を用いる場合、画素P3-3、P4-3、P4-4、P3-4の係数はサブフィールド間で不変となる。ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２は、このようなフィルタを用いても構わない。
【００４６】
図７は別のフィルタの例を示す。図７のフィルタを用いる場合、ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２は４×４個の画像データに４×４タップ数のフィルタを畳み込むフィルタ処理を行う。図６のフィルタを用いる場合は、フィルタを適用する際の中心画素をサブフィールドごとに変えていた。これに対して、図７の場合は０でない係数の分布を変えることで、フィルタを適用する際の中心画素を変えるのと同等な効果を得る。
【００４７】
図５の例で説明するならば以下のようになる。  
（第１サブフィールド画像の生成：５００−１）  
フィルタ７０１を画素P2-2から画素P5-5までの１６画素の範囲に適用する。フィルタ７０１で係数が０でないのは、画素P3-3を中心とする３×３個の画素（画素P2-2，P2-3，P2-4，P3-2，P3-3，P3-4，P4-2，P4-3，P4-4）である。  
（第２サブフィールド画像の生成：５００−２）  
フィルタ７０２を画素P2-2から画素P5-5までの１６画素の範囲に適用する。フィルタ７０２で係数が０でないのは、画素P4-3を中心とする３×３個の画素（画素P3-2，P3-3，P3-4，P4-2，P4-3，P4-4，P5-2，P5-3，P5-4）である。  
（第３サブフィールド画像の生成：５００−３）  
フィルタ７０３を画素P2-2から画素P5-5までの１６画素の範囲に適用する。フィルタ７０３で係数が０でないのは、画素P4-4を中心とする３×３個の画素（画素P3-3，P3-4，P3-5，P4-3，P4-4，P4-5，P5-3，P5-4，P5-5）である。  
（第４サブフィールド画像の生成：５００−４）  
フィルタ７０４を画素P2-2から画素P5-5までの１６画素の範囲に適用する。フィルタ７０４で係数が０でないのは、画素P3-4を中心とする３×３個の画素（画素P2-3，P2-4，P2-5，P3-3，P3-4，P3-5，P4-3，P4-4，P4-5）である。
【００４８】
図８は、０でない係数の分布を変える最も簡単な例を示す。フィルタ８０１、８０２、８０３、８０４は２×２個の画像データに２×２タップ数のフィルタを畳み込むフィルタ処理である。このフィルタは、サブサンプリング処理と同等の処理を実現するものである。
【００４９】
［４−１］ＳＦ１用フィルタ処理部１０２−３  
ＳＦ１用フィルタ処理部１０２−３へは空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ１が入力される。本実施形態では、成分ＳＦ１はドットマトリクス型表示装置で再現できる高い周波数帯域である。すなわち、成分ＳＦ１は、画像の先鋭度（シャープさ／精細さ）に寄与する成分である。したがって、ローパス型のフィルタ処理や帯域除去型のフィルタ処理のように、成分ＳＦ１に相当する帯域の成分を減衰させるフィルタ処理は、画像の見た目の精細さを低くさせる可能性があるので好ましくない。逆に、コントラストを高めるフィルタ処理（例えばエッジ強調）を行うことは有益であると考えられる。
【００５０】
［４−２］ＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４  
ＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４へは空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ２が入力される。この成分は直流成分を含むため、表示画像の明るさに大きく影響する。よって、フィルタ処理を行わずそのまま再合成処理部へ出力しても構わない。
【００５１】
あるいは、表示画像の輝度を調整するために、ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２が使用するフィルタの係数およびＳＦ１用フィルタ処理部１０２−３が使用するフィルタの係数を用いて、ＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４が用いるフィルタの係数を計算しても構わない。図９はこの場合のフィルタの周波数特性の例を示す。
【００５２】
図９において、周波数特性９００はＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２が用いるフィルタの周波数特性であり、周波数特性９０１はＳＦ１用フィルタ処理部１０２−３が用いるフィルタの周波数特性であり、そして、周波数特性９０２はＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４が用いるフィルタの周波数特性である。
【００５３】
ＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４は周波数特性９０２を有するフィルタを用いて輝度補正を行う。そして、ＳＦ２用フィルタ処理部１０２−４が用いるフィルタは、ＳＦ０用フィルタ処理部１０２−２が用いるフィルタとＳＦ１用フィルタ処理部１０２−３が用いるフィルタとの係数に基づいて計算される。
【００５４】
別のフィルタの例としては、画像全体がボケることや線分等が太くなることを抑制するために、例えば、空間周波数が高い帯域のフィルタ係数を時間によらず一定にすることも考えられる。
【００５５】
［第２の実施形態］  
本発明の第２の実施形態に係るドットマトリクス型表示装置の画像生成方法について説明する。
【００５６】
［１］構成  
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は第１の実施形態と同様の空間周波数帯域別フィルタ処理部１０２を有する。
【００５７】
１フレームの入力画像を４枚のサブフィールド画像に分割し、４８０行６４０列の入力画像信号における一部の範囲に含まれる４行４列の入力画像を２４０行３２０列のドットマトリクス型表示装置の１素子へ変換する。
【００５８】
［２］フィルタ  
本実施形態では、空間周波数が高い帯域の成分ＳＦ０に対してはＳＦ０用のフィルタ処理として４×４タップ数の４つのカーネルＵ１、Ｕ２、Ｕ３およびＵ４を用意する。そして、第１サブフィールド画像を生成するためにカーネルＵ１を前記４行４列の入力画像に畳み込み、第２サブフィールド画像を生成するためにカーネルＵ２を前記４行４列の入力画像に畳み込み、第３サブフィールド画像を生成するためにカーネルＵ３を前記４行４列の入力画像に畳み込み、第４サブフィールド画像を生成するためにカーネルＵ４を前記４行４列の入力画像に畳み込む。
【００５９】
本実施形態では空間周波数が中間の帯域を３つに分ける。３つの帯域の各々に対応する成分ＳＦ１、ＳＦ２およびＳＦ３に対しては、各成分のフィルタ処理用の夫々４×４タップ数のカーネルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を用意する。これらのカーネルを前記４行４列の入力画像信号に畳み込むことで、３種類のサブフィールド画像が生成される。
【００６０】
本実施形態では空間周波数が中間の帯域の成分をさらに３つに分け、コンテンツに応じてこれら３つの帯域に関するフィルタ係数を変える。すなわち、コンテンツによっては空間周波数が中間の帯域の成分の頻度分布に偏りがある。例えば、成分ＳＦ１を最も多く有するコンテンツ、成分ＳＦ２を最も多く有するコンテンツ、あるいは成分ＳＦ３を最も多く有するコンテンツが存在する。そのため、頻度分布に応じてフィルタ係数を変えることで夫々のコンテンツに適したフィルタ処理を行うことが可能となる。
【００６１】
本実施形態では、空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ４に対してはＳＦ４用のフィルタ処理として４×４タップ数の１つのカーネルＷ４を用意する。そして、前記４行４列の入力画像信号に畳み込むことで、サブフィールド画像を生成する。すなわち、第１サブフィールドから第４サブフィールドを生成するまでの間に、空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ４に対して適用されるフィルタの係数は変化しない。
【００６２】
［３］処理の流れ  
図１０は本実施形態のドットマトリクス型表示装置の画像処理の流れを示す。図１０は入力画像を５つの空間周波数帯域に分離して画像処理を行う例である。図１０は、入力画像をフレームメモリへ書き込んだ後、ドットマトリクス型表示装置の１素子の画像データを算出するところまでの処理を示す。
【００６３】
尚、図１０では、各カーネルが空間周波数の分離処理も行うものとする。すなわち、空間周波数帯域分離処理部１０２−１の工程と各空間周波数帯域用のフィルタ処理部の工程が、カーネルＵｊ、カーネルＶ１〜３、あるいは、カーネルＷ１によるフィルタ処理により実現される。線形フィルタの処理の場合、空間周波数帯域の分離処理もフィルタ処理として実現される。よって、一度のフィルタ処理で、複数の種類のフィルタ処理を実現することも可能である。
【００６４】
フレームメモリに４８０行６４０列の入力画像を書き込む（ステップＳ１００１）。そして、フレームメモリから入力画像の一部である４行４列の画像データを取得する（ステップＳ１００２）。
【００６５】
空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ４に対して、カーネルＷ１によるフィルタ処理が行われる（ステップＳ１００３Ｌ）。そして、処理後の画像データがフィールドメモリＬＦ１へ書き込まれる（ステップＳ１００４Ｌ）。
【００６６】
空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３に対するフィルタ処理が行われる。より具体的には、成分ＳＦ１に対してカーネルＶ１によるフィルタ処理が行われ、成分ＳＦ２に対してカーネルＶ２によるフィルタ処理が行われ、成分ＳＦ３に対してカーネルＶ３によるフィルタ処理が行われる（ステップＳ１００３Ｍ）。そして、成分ＳＦ１に対する処理後の画像データがフィールドメモリＭＦ１に書き込まれ、成分ＳＦ２に対する処理後の画像データがフィールドメモリＭＦ２に書き込まれ、成分ＳＦ３に対する処理後の画像データがフィールドメモリＭＦ３に書き込まれる（ステップＳ１００４Ｍ）。
【００６７】
空間周波数が高い帯域の成分ＳＦ０に対して適用されるフィルタは時間方向に変わる。本実施形態では４枚のサブフィールド画像が生成されるので、後述のステップＳ１００４ＨからステップＳ１００５Ｈまでの処理を４回繰り返すループ処理が行われる。本実施形態では変数ｊに関してｊ＝１から４までの４回繰り返す（ステップＳ１００３Ｈ）。
【００６８】
第ｊサブフィールドの成分は成分ＳＦ０にカーネルＵｊによるフィルタ処理を行って生成されて（ステップＳ１００４Ｈ）、フィールドメモリＨＦｊに書き込まれる（ステップＳ１００５Ｈ）。
【００６９】
例えば、第１サブフィールドの成分は成分ＳＦ０にカーネルＵ１によるフィルタ処理を行って生成されて（ステップＳ１００４Ｈ；ｊ＝１）、フィールドメモリＨＦ１に書き込まれる（ステップＳ１００５Ｈ；ｊ＝１）。第２サブフィールドの成分は成分ＳＦ０にカーネルＵ２によるフィルタ処理を行って生成されて（ステップＳ１００４Ｈ；ｊ＝２）フィールドメモリＨＦ２に書き込まれる（ステップＳ１００５Ｈ；ｊ＝２）。第３サブフィールドの成分は成分ＳＦ０にカーネルＵ３によるフィルタ処理を行って生成されて（ステップＳ１００４Ｈ；ｊ＝３）フィールドメモリＨＦ３に書き込まれる（ステップＳ１００５Ｈ；ｊ＝３）。第４サブフィールドの成分は成分ＳＦ０にカーネルＵ４によるフィルタ処理を行って生成されて（ステップＳ１００４Ｈ；ｊ＝４）フィールドメモリＨＦ４に書き込まれる（ステップＳ１００５Ｈ；ｊ＝４）。
【００７０】
４つのサブフィールド画像の各々に関する各空間周波数帯域の成分の生成が終了すると、再合成処理部１０２−５にてサブフィールドが合成される。本実施形態では４枚のサブフィールド画像が生成されるので、後述のステップＳ１００７ＨからステップＳ１００９Ｈまでの処理を４回繰り返すループ処理が行われる。本実施形態では変数ｋに関してｋ＝１から４までの４回繰り返す（ステップＳ１００６）。
【００７１】
再合成処理部１０２−５は、フィールドメモリＨＦｋ、フィールドメモリＭＦ１〜ＭＦ３、および、ＬＦ１の各々から第ｋサブフィールド画像の各画素に関する画像データを取得する（ステップＳ１００７）。再合成処理部１０２−５画像データの和を求め、第ｋサブフィールド画像の各画素の画素値としてフィールドメモリ１０３へ書き込む（ステップＳ１００８）。ＬＥＤ駆動回路１０４はフィールドメモリ１０３から表示部１０５の発光素子の色に対応する画像データを読み出して、表示部１０５の発光素子を駆動させる（ステップＳ１００９）。
【００７２】
例えば、第１サブフィールドの画像の各画素に対応する画像データを、フィールドメモリＨＦ１、ＭＦ１、ＭＦ２、ＭＦ３およびＬＦ１から取得する（ステップＳ１００７；ｋ＝１）。画像データの和を求め、第１サブフィールドの画像の各画素の画素値としてサブフィールド画像メモリＭ１へ書き込む（ステップＳ１００８；ｋ＝１）。ＬＥＤ駆動回路１０４はフィールドメモリ１０３から表示部１０５の発光素子の色に応じたデータを読み出して、表示部１０５上の発光素子を駆動させる（ステップＳ１００９；ｋ＝１）。
【００７３】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置の画像処理ではサブフィールド画像をすべて作成してからサブサンプリングを行っている。そのため、入力画像信号の絵素分（４８０行×６４０列×３色）のデータ処理を行っている。しかし、実際にはドットマトリクス型表示装置の素子数分（２４０行３２０列）の計算を行えば足りる。あらかじめ計算する素子の位置を指定することで計算量を削減できる。
【００７４】
［第３の実施例］  
本発明の第３の実施形態に係るドットマトリクス型表示装置の画像生成方法について説明する。
【００７５】
［１］構成  
図１１は本実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部１１０２を示す。空間周波数帯域別フィルタ処理部１１０２は、第１の実施形態および第２の実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部１０２に対応するものである。
【００７６】
本実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部１１０２は、図１のフレームメモリ１０１から入力画像の各フレームを読み出す。本実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部１１０２は、４枚のサブフィールド画像を生成して、図１のフィールドメモリ１０３に書き込む。
【００７７】
空間周波数帯域別フィルタ処理部１１０２は、空間周波数が高い帯域の成分ＳＦ０に対して選択的にフィルタ処理を行うＳＦ０用フィルタ処理部１１０２−０と、空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ１に対して選択的にフィルタ処理を行うＳＦ１用フィルタ処理部１１０２−１と、空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ２に対して選択的にフィルタ処理を行うＳＦ２用フィルタ処理部１１０２−２と、空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ３に対して選択的にフィルタ処理を行うＳＦ３用フィルタ処理部１１０２−３と、空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ４に対して選択的にフィルタ処理を行うＳＦ４用フィルタ処理部１１０２−４とを有する。尚、本実施形態では、成分ＳＦ１は成分ＳＦ２より高域の成分を含み、成分ＳＦ２は成分ＳＦ３より高域の成分を含む。
【００７８】
これらのフィルタ処理部は、入力画像の特定の空間周波数の帯域の成分を抽出するためのフィルタ処理と抽出された成分に対する画像処理のためのフィルタ処理とを行う。そしてサブフィールド画像の空間周波数の各帯域の成分を生成する。
【００７９】
空間周波数帯域別フィルタ処理部１１０２は、ＳＦ１用フィルタ処理部１１０２−１からの出力を増幅率ＡＭＰ１で増幅する増幅器１１０３−１と、ＳＦ２用フィルタ処理部１１０２−２からの出力を増幅率ＡＭＰ２で増幅する増幅器１１０３−２と、ＳＦ３用フィルタ処理部１１０２−３からの出力を増幅率ＡＭＰ３で増幅する増幅器１１０３−３とを有する。
【００８０】
さらに、空間周波数帯域別フィルタ処理部１１０２は、ＳＦ０用フィルタ処理部１１０２−０からの出力、ＡＭＰ１１０３−１からの出力、ＡＭＰ１１０３−２からの出力、ＡＭＰ１１０３−３からの出力、および、ＳＦ４用フィルタ処理部１１０２−４からの出力の和を求める和計算処理部１１０４を有する。和計算処理部１１０４は求めた和をサブフィールド画像としてサブフィールドメモリ１０３に出力する。
【００８１】
［２］処理内容  
これまでに説明したように、空間周波数が中間の帯域の成分に適用されるフィルタはコンテンツに適した形で夫々の係数を変えることができる。画像の見た目の精細さを高めるには、空間周波数が中間の帯域内で相対的に高域の成分の増幅率を大きくするほうがよい。
【００８２】
本実施形態では、入力画像を空間周波数が高い帯域の成分ＳＦ０と空間周波数が中間の３つの帯域の成分ＳＦ１〜ＳＦ３と空間周波数が低い帯域の成分ＳＦ４の５つの成分に分離する。そして、成分ＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、および、ＳＦ４の各成分に対して画像処理のためのフィルタ処理を行う。そして、空間周波数が中間の帯域の成分ＳＦ１、成分ＳＦ２、成分ＳＦ３についてはフィルタ処理後に増幅器１１０３−１、１１０３−２、１１０３−３で増幅する。
【００８３】
上述したように、成分ＳＦ１は成分ＳＦ２より高域の成分を含み、成分ＳＦ２は成分ＳＦ３より高域の成分を含む。そこで、本実施形態では、増幅率についてもＡＭＰ３よりＡＭＰ２を大きくし、ＡＭＰ２よりＡＭＰ１を大きくする。すなわち、増幅率についてＡＭＰ１＞ＡＭＰ２＞ＡＭＰ３という関係を持たせる。これによって、空間周波数が中間の帯域内で相対的に高域の成分が強調されるので、画像の見た目の精細さが高まる。
【００８４】
一方、折り返し成分となる高空間周波数帯域ＳＦ０については増幅しない。もしくは逆に、折り返しを抑えるために、低減する係数を乗じても構わない。
【００８５】
再合成処理部１１０４はフィルタ処理および増幅後の全成分の和を計算して、サブフィールド画像を求める。再合成処理部１１０４はサブフィールド画像の画素値を整数化する処理を行う。例えば求めた和が１２８．５である場合は、１２８もしくは１２９へ丸め込む。すなわち、再合成処理部１１０４は画素値に対して、小数点以下の四捨五入、小数点以下の切り捨て、もしくは、小数点以下の切り上げの処理を行う。
【００８６】
また、再合成処理部１１０４は画素値がドットマトリクス型表示装置の表示可能な階調の範囲外になる場合は上限値もしくは下限値でクリッピングを行う。例えばドットマトリクス型表示装置が０〜２５５階調まで表示可能である場合、再合成処理部１１０４は例えば２５７という画素値を２５５へクリッピングする。
【００８７】
［３］変形例  
更に上記再合成処理部１１０４において、クリッピングによって生じる残差を徐々に伝播させていく誤差拡散法を利用することもできる。
【００８８】
例えば、画面左上より処理を始める。ある画素において２５７の値が得られた場合に、クリッピングによって生じる残差は２５７−２５５＝２である。この残差「２」は次の画素の計算において使用される。例えば、次の画素の画素値に残差が加算される。あるいは、周辺の画素に夫々重みをつけて伝播させる。例えば、周辺の画素の画素値に夫々重みをつけて残差が加算される。
【００８９】
同様に、ある画素において残差「−２」が得られた場合、残差「−２」は次の画素もしくは周辺の画素の計算において使用される。これらの効果は主に高域成分に現れるものであり、折り返しを抑え平滑化する効果がある。
【００９０】
［第４の実施形態］  
本発明の第４の実施形態に係るドットマトリクス型表示装置の画像生成方法について説明する。
【００９１】
［１］構成  
図１４は本実施形態のドットマトリクス型表示装置の素子配列を示す。本実施形態のドットマトリクス型表示装置は４８０行×６４０列の素子配列を有する。各素子は、赤（Ｒ）を表示するＲ素子、緑（Ｇ）を表示するＧ素子、および、青（Ｂ）を表示するＢ素子のいずれかである。本実施形態のドットマトリクス型表示装置が有するＲ素子の個数とＧ素子の個数とＢ素子の個数との比率は１：２：１である。すなわち、本実施形態のドットマトリクス型表示装置は赤（Ｒ）・青（Ｂ）の各々に関して２４０×３２０個の素子を有し、緑（Ｇ）に関して４８０×３２０個の素子を有する。
【００９２】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は、素子配列の２ｎ−１行２ｍ列および２ｎ行２ｍ−１列にＧ素子を有し、２ｎ−１行２ｍ−１列にＲ素子を有し、２ｎ行２ｍ列にＢ素子を有する。図１４において、素子Ｒ１−３は１行３列にあるＲ素子（赤色）を意味する。同様に、素子Ｇ３−２は３行２列にあるＧ素子（緑色）を意味し、素子Ｂ４−２は４行２列にあるＢ素子（青色）を意味する。尚、以下では「２ｎ−１行２ｍ列にあるＧ素子」を素子Ｇ（２ｎ−１，２ｍ）のように表記する。
【００９３】
［２］画像と画面との関係  
図１５は本実施形態の入力画像の画素配列の概念図である。本実施形態の入力画像は４８０行×６４０列のカラー画像である。図１５において画素ｐ１−３は１行３列にある画素を意味する。各画素は赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の３色の成分について画素値を有する。例えば画素ｐ１−４はＲ成分ｒ１−４とＧ成分ｇ１−４とＢ成分ｂ１−４とを有する。したがって、入力画像は赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の各成分に関して４８０×６４０個の画素値を有する。
【００９４】
図１２は本実施形態の入力画像とドットマトリクス型表示装置の素子との対応関係を示す。図１２（ａ）は入力画像の一部分（２行×２列）を表し、図１２（ｂ）はドットマトリクス型表示装置の一部分（２行×２列）を表す。図１２（ａ）に示された４画素は、図１２（ｂ）に示された４素子で表示される。
【００９５】
本実施形態の入力画像は２×２画素の各々がＲＧＢ各色について画素値を持つ。すなわち１画素が３絵素に対応する。
【００９６】
これに対して、本実施形態のドットマトリクス型表示装置の各素子はＲＧＢのいずれか一色しか表示できない。本実施形態のドットマトリクス型表示装置は、２行×２列にある４個の素子を組み合わせてＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分を混色して一つの色を表現することができる。すなわち、本実施形態のドットマトリクス型表示装置の１素子は１絵素に対応する。
【００９７】
［３］動作  
本実施形態では、入力画像の２行×２列の画素が有する画像データは、１個のＲ成分と
２個のＧ成分と１個のＢ成分とを有する画像データに変換される。すなわち、Ｒ成分およ
びＢ成分に関しては空間解像度が１／４に、Ｇ成分に関しては１／２に減らされる。よっ
て、折り返しが発生しないようにローパスフィルタを入力画像に施してから、各色毎のサ
ブサンプリングを行う必要がある。
【００９８】
Ｒ成分とＢ成分に関しては基本的には４画素を１画素にサブサンプリングする構成となるため、図４に示したような特性をもつフィルタを適用できる。Ｇ成分についてはＲ成分およびＢ成分の倍の素子数を持つため、より高域を通しやすいフィルタを適用することができる。
【００９９】
図１３は本実施形態のＧ成分向けのフィルタの周波数特性を示す。周波数特性１３０１は空間周波数が高い帯域の成分を抽出するフィルタの周波数特性である。周波数特性１３０２は空間周波数が中間の帯域の成分を抽出するフィルタの周波数特性である。周波数特性１３０３は空間周波数が低い帯域の成分を抽出するフィルタの周波数特性である。
【０１００】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置では、緑色の素子は斜め方向に連続的に分布している。すなわち、Ｒ成分やＢ成分に比べると、斜め方向のＧ成分については空間周波数が高い成分でも表現することができる。よって、周波数特性１３０１は斜め方向に周波数が高い成分を通過させやすい特性となっている。
【０１０１】
各々の空間周波数帯域に分離した後の処理には、第１の実施形態から第３の実施形態までと同様の手法を用いることができる。
【０１０２】
［第５の実施形態］  
本発明の第５の実施形態に係るドットマトリクス型表示装置の構成を説明する。
【０１０３】
図１４は本実施形態のドットマトリクス型表示装置の素子配列を示す。すなわち、第１色を発光する第１発光素子と第２色を発光する第２発光素子とが第１の方向に交互に配置された第１発光素子列と、前記第１発光素子と第３色を発光する第３発光素子とが前記第１の方向に交互に配置された第２発光素子列とが、前記第１発光素子と前記第２発光素子とが前記第１の方向に対して垂直な第２の方向にも交互に並ぶように交互に配列された表示部を有している。
【０１０４】
図１４の場合、第１発光素子はＧ素子（Ｇ１−２、Ｇ１−４・・・）に対応し、第２発光素子はＲ素子（Ｒ１−１、Ｒ１−３・・・）に対応し、第３発光素子はＢ素子（Ｂ２−２、Ｂ２−４・・・）に対応する。また、第１の方向は例えば行方向（例えば、Ｒ１−１、Ｇ１−２、Ｒ１−３、Ｇ１−４・・・）に対応し、第２方向とは列方向（Ｒ１−１、Ｇ１−２、Ｒ１−３、Ｇ１−４・・・）に対応する。さらに、第１発光素子列は奇数行の素子列に対応し、第２発光素子列は偶数行の素子列に対応する。
【０１０５】
図１５は本実施形態のドットマトリクス型表示装置に入力される入力画像の画素配列を示す。各画素は前記第１色に関する第１階調情報、前記第２色に関する第２階調情報および前記第３色に関する第３階調情報とを有する。上記のドットマトリクス型表示装置と合わせて、第１色が赤色で、第２色が緑色で、第３色が青色に対応して説明する。また、本実施形態では第４の実施形態と同様、入力画像が４８０行６４０列の画素を有する例を扱う。
【０１０６】
図１６は本実施形態のドットマトリクス型表示装置の構成を示す。
【０１０７】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は入力画像をを記憶するフレームメモリ１６０１を有する。
【０１０８】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は、前記入力画像上で前記第１発光素子の各々に対応する位置にある第１画素の各々について、当該画素を含む２行２列の範囲にある４個の画素を第１基準画素として選択するとともに、前記画像上で前記第２発光素子の各々に対応する位置にある第２画素の各々について、当該画素を含む２行２列の範囲にある４個の画素を第２基準画素として選択し、さらに、前記画像上で前記第３発光素子の各々に対応する位置にある第３画素の各々について、当該画素を含む２行２列の範囲にある４個の画素を第３基準画素として選択する選択部１６０２−１を有する。
【０１０９】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は、前記フレームメモリから、
（１）前記第１基準画素の各々に関して、当該画素を含むａ行ｂ列（ａ＞０、ｂ＞１またはａ＞１、ｂ＞０）の範囲にある複数の画素が持つ前記第１階調情報と、
（２）前記第２基準画素の各々に関して、当該画素を含むｃ行ｄ列（ｃ＞０、ｄ＞１またはｃ＞１、ｄ＞０）の範囲にある複数の画素が持つ前記第２階調情報と、
（３）前記第３基準画素の各々に関して、当該画素を含むｅ行ｆ列（ｅ＞０、ｆ＞１またはｅ＞１、ｆ＞０）の範囲にある複数の画素が持つ前記第３階調情報とを読み出す読み出し部１６０２−２を有する。
【０１１０】
前述の選択部１６０２−１および読み出し部１６０２−２は分配器内１６０２に含まれる。
【０１１１】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は、前記読み出し部１６０２−２によって読み出された前記第１階調情報と２つの第２階調情報と第３階調情報との各々に対してフィルタ処理を行って、第１発光階調情報と２つの第２発光階調情報と第３発光階調情報とを生成する、第１階調情報演算部１６０３−１、第２階調情報演算部１６０３−２、１６０３−３、および、第３階調情報演算部１６０３−３を有する。
【０１１２】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は、第１、第２および第３発光階調情報からフィールド画像を生成する集合器１６０４と、生成されたフィールド画像を記憶するフィールドメモリ１６０５とを有する。
【０１１３】
本実施形態のドットマトリクス型表示装置は、前記入力画像の１フレーム期間に、前述のフィールド画像が有する前記第１、第２および第３発光階調情報を用いて、表示部１６０７が有する前記第１発光素子、前記第２発光素子および前記第３発光素子を駆動する駆動回路１６０６を有する。
【０１１４】
尚、図１６は第１階調情報をＲ成分に、第２階調情報をＧ成分に、第３階調情報をＢ成分に、対応させた場合の例であるので、Ｇのみ２つの階調情報演算部（第２階調情報演算部１６０３−２、１６０３−３）を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１実施形態のドットマトリクス型表示装置の構成を示す
【図２】本発明の第１実施形態の空間周波数帯域分割処理部の構成を示す
【図３】本発明の第１実施形態の別の空間周波数帯域分割処理部の構成を示す
【図４】本発明の第１実施形態の空間周波数帯域抽出用フィルタの特性を示す
【図５】本発明の第１実施形態の計算に使用される画像データの構成を示す
【図６】本発明の第１実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部におけるフィルタ係数の例を示す
【図７】本発明の第１実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部における別のフィルタ係数の例を示す
【図８】本発明の第１実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部における別のフィルタ係数の例を示す
【図９】本発明の第１実施形態の空間周波数帯域別フィルタ処理部におけるフィルタの特性を示す
【図１０】本発明の第２実施形態の画像処理方法のフローを示す
【図１１】本発明の第３実施形態の画像生成方法の構成を示す
【図１２】本発明の第４実施形態の入力画像信号の画素配列とドットマトリクス型表示装置の画素配列を示す
【図１３】本発明の第４実施形態の空間周波数帯域抽出用フィルタの特性を示す
【図１４】本発明の第５実施形態のドットマトリクス型表示装置の画面の構成を示す
【図１５】本発明の第５実施形態のドットマトリクス型表示装置に表示させる画像のデータ構造を示す
【図１６】本発明の第５実施形態のドットマトリクス型表示装置の構成を示す
【符号の説明】
【０１１６】
１０１  フレームメモリ
１０２  空間周波数帯域別フィルタ処理部
１０３  フィールドメモリ
１０４  ＬＥＤ駆動回路
１０５  表示部
１０２−１  空間周波数帯域分離処理部
１０２−２  ＳＦ０用フィルタ処理部
１０２−３  ＳＦ１用フィルタ処理部
１０２−４  ＳＦ２用フィルタ処理部
１０２−５  再合成処理部
【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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