(57)【要約】複数の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なう表示装置である。  文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）と、この多階調文字画像に関する情報に基づいて、表示部（２）を成す各矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ１以上の画素に対応させて多階調文字画像を表示させるように、表示部（２）での表示状態を制御するエレメント表示制御部（６）とをそなえて構成することにより、量子化誤差を削減して、高精細な文字を表示する場合において、視認性の良い文字を表示することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメント（１０）を、当該矩形表示エレメント（１０）の長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部（２）と、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）と、
該表示部（２）を成す各矩形表示エレメント（１０）を制御して該表示部（２）での表示状態を制御するエレメント表示制御部（６）とをそなえ、
該エレメント表示制御部（６）が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメント（１０）により１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）により生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出部（５）をそなえ、
該エレメント表示制御部（６）が、該エレメント輝度値算出部（５）により算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメント（１０）を制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部（２）に表示させることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の表示装置。
【請求項３】
該表示部（２）において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメント（１０）が、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成することを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の表示装置。
【請求項４】
該エレメント輝度値算出部（５）が、該矩形表示エレメント（１０）に対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメント（１０）と該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第２項又は第３項に記載の表示装置。
【請求項５】
該エレメント輝度値算出部（５）が、該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の表示装置。
【請求項６】
該エレメント輝度値算出部（５）が、各矩形表示エレメント（１０）の中心と当該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像における輪郭線との再接近距離に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の表示装置。
【請求項７】
該エレメント輝度値算出部（５）が、各矩形表示エレメント（１０）の重心と当該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像における輪郭線との再接近距離に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の表示装置。
【請求項８】
該エレメント輝度値算出部（５）が、当該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメント（１０）の長手方向の辺を横切る回数に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の表示装置。
【請求項９】
該エレメント輝度値算出部（５）が、当該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメント（１０）の長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の表示装置。
【請求項１０】
該Ｎ個の矩形表示エレメント（１０）が同一明度となるように、各矩形表示エレメント（１０）に対する前記輝度値を、各矩形表示エレメント（１０）の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換部（７）をそなえることを特徴とする、請求の範囲第２項〜第９項のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）を複数そなえるとともに、
該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）のうち任意の多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）を選択する選択部（１２ａ）をそなえることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
該エレメント輝度値算出部（５）が、前記算出した輝度値に基づいて、該表示エレメントの形状に相当する座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値とすることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
該表示部（２）の画素解像度が１２０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜２４０ｐｐｉであることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第１２項のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメント（１０）を、当該矩形表示エレメント（１０）の長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部（２）に文字を表示するための制御を行なう表示制御装置であって、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）と、
該表示部（２）を成す各矩形表示エレメント（１０）を制御して該表示部（２）での表示状態を制御するエレメント表示制御部（６）とをそなえ、
該エレメント表示制御部（６）が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴とする、表示制御装置。
【請求項１５】
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメント（１０）により１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）により生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出部（５）をそなえ、
該エレメント表示制御部（６）が、該エレメント輝度値算出部（５）により算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメント（１０）を制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部（２）に表示させることを特徴とする、請求の範囲第１４項に記載の表示制御装置。
【請求項１６】
該表示部（２）において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメント（１０）が、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成することを特徴とする、請求の範囲第１５項に記載の表示制御装置。
【請求項１７】
該エレメント輝度値算出部（５）が、該矩形表示エレメント（１０）に対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメント（１０）と該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第１５項又は第１６項に記載の表示制御装置。
【請求項１８】
該エレメント輝度値算出部（５）が、該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の表示制御装置。
【請求項１９】
該エレメント輝度値算出部（５）が、当該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメント（１０）の長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の表示制御装置。
【請求項２０】
該Ｎ個の矩形表示エレメント（１０）が同一明度となるように、各矩形表示エレメント（１０）に対する前記輝度値を、各矩形表示エレメント（１０）の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換部（７）をそなえることを特徴とする、請求の範囲第１５項〜第１９項のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項２１】
該多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）を複数そなえるとともに、
該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）のうち任意の多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）を選択する選択部（１２ａ）をそなえることを特徴とする、請求の範囲第１４項〜第２０項のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項２２】
該エレメント輝度値算出部（５）が、該表示エレメントの形状に相当した座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値とすることを特徴とする、請求の範囲第１４項〜第２１項のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項２３】
該表示部（２）の画素解像度が１２０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜２４０ｐｐｉであることを特徴とする、請求の範囲第１４項〜第２２項のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項２４】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメント（１０）を、当該矩形表示エレメント（１０）の長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部（２）に文字を表示する表示方法であって、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成ステップと、
該表示部（２）を成す各矩形表示エレメント（１０）を制御して該表示部（２）での表示状態を制御するエレメント表示制御ステップとをそなえ、
該エレメント表示制御ステップにおいて、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴とする、表示方法。
【請求項２５】
該多階調文字生成ステップにおいて、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメント（１０）により１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、
該多階調文字生成ステップにおいて生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出ステップをそなえ、
該エレメント表示制御ステップにおいて、該エレメント輝度値算出ステップにおいて算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメント（１０）を制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部（２）に表示させることを特徴とする、請求の範囲第２４項に記載の表示方法。
【請求項２６】
該表示部（２）において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメント（１０）が、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、
該多階調文字生成ステップにおいて、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成することを特徴とする、請求の範囲第２５項に記載の表示方法。
【請求項２７】
該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該矩形表示エレメント（１０）に対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメント（１０）と該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第２５項又は第２６項に記載の表示方法。
【請求項２８】
該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字面像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第２７項に記載の表示方法。
【請求項２９】
該エレメント輝度値算出ステップにおいて、当該矩形表示エレメント（１０）に重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメント（１０）の長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメント（１０）に対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第２７項に記載の表示方法。
【請求項３０】
該Ｎ個の矩形表示エレメント（１０）が同一明度となるように、各矩形表示エレメント（１０）に灯する前記輝度値を、各矩形表示エレメント（１０）の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換ステップをそなえることを特徴とする、請求の範囲第２５項〜第２９項のいずれか１項に記載の表示方法。
【請求項３１】
該多階調文字生成ステップを実現する多階調文字生成手段を複数そなえるとともに、
該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成手段のうち任意の多階調文字生成手段を選択する選択ステップをそなえることを特徴とする、請求の範囲第２４項〜第３０項のいずれか１項に記載の表示方法。
【請求項３２】
該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該表示エレメントの形状に相当した座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値とすることを特徴とする、請求の範囲第２４項〜第３１項のいずれか１項に記載の表示方法。
【請求項３３】
該表示部（２）の画素解像度が１２０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜２４０ｐｐｉであることを特徴とする、請求の範囲第２４項〜第３２項のいずれか１項に記載の表示方法。
【請求項３４】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメント（１０）を、当該矩形表示エレメント（１０）の長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部（２）に文字を表示するための制御を行なう表示制御プログラムであって、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）と、
該表示部（２）を成す各矩形表示エレメント（１０）を制御して該表示部（２）での表示状態を制御するエレメント表示制御部（６）としてコンピュータを機能させるとともに、
該エレメント表示制御部（６）が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させるように、該コンピュータを機能させることを特徴とする、表示制御プログラム。
【請求項３５】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメント（１０）を、当該矩形表示エレメント（１０）の長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部（２）に文字を表示するための制御を行なう表示制御プログラ厶を記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
該表示制御プログラムが、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部（４ａ，４ｂ）と、
該表示部（２）を成す各矩形表示エレメント（１０）を制御して該表示部（２）での表示状態を制御するエレメント表示制御部（６）としてコンピュータを機能させるとともに、
該エレメント表示制御部（６）が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメント（１０）をそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させるように、該コンピュータを機能させることを特徴とする、表示制御プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ装置等のように、通常、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なう表示装置に関し、特に高精細な文字（細かい文字）の表示に用いて好適な、表示装置，表示制御装置，表示方法，表示制御プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【背景技術】  近年、液晶カラーディスプレイ装置に代表されるフラットパネルタイプの表示装置（パーソナルコンピュータ）は、その軽量化が進むにつれて携帯利用が主体となりつつある。このような状況の下において、より小さい画面で高精細な文字の表示およびカラー画像表示が求められている。
特開２００２−９１３６９号公報（特許文献１）には、高精細な文字を表示する場合において視認性の良い文字を表示することを目的として、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なうカラー液晶ディスプレイ装置において、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて表示対象の文字画像の表示を行なわせる手法が開示されている。
この特許文献１に開示された手法においては、ラスタライザによる文字作成過程において、先ず、フォントデータに基づいて３倍のサイズの２値の文字画像（２値文字画像）を取得する。そして、この３倍のサイズの２値文字画像を各矩形表示エレメントに対応する座標系に展開（マッピング）してから、この座標上において平滑化処理を行なって各画素を階調化することにより、文字縁辺部のジャギー（ギザギザ）を軽減して、各矩形表示エレメントにそれぞれ３つの画素に対応させて文字画像の表示を行なっている。
一般に、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯型の電子機器で文字表示を行なう場合には、約３ｍｍ程度の文字サイズが最適であると言われている。又、現在、一般的に市販されている液晶ディスプレイ（液晶パネル）においては、画面解像度が１８０ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）程度のものが最も精細なものである。このような画面解像度が１８０ｄｐｉ程度の液晶パネルに、前述した特許文献１に開示された文字画像を３倍に拡大する手法を用いて文字表示を行なわせる場合には、解像度レベルは５００ｄｐｉ程度になり、これは３ｍｍ程度の文字画像を６０ドット×６０ドット程度の分解能で表示させることと等価であるといえる。
しかしながら、上述した従来手法においては、２値文字画像を各矩形表示エレメントにマッピングする際に、量子化誤差により文字画像に歪みが生じる場合がある。
一般に、印刷用に開発されたフォント（印刷用フォント）は１０００〜１００００ｄｐｉ以上のメッシュを用いて作成される。そして、このような印刷用フォントを用いて、例えば３ｍｍの文字画像を正確に表現するには、１文字あたりに１２０〜１２００ｄｐｉ程度のドットが必要となる。しかしながら、上述の如く一般的に市販されている液晶ディスプレイでは、印刷用フォントを正確に再現するには分解能が不足しており、その影響として、上記従来手法を用いて文字画像を表示させた場合に、ストロークの接続位置のずれやストローク幅の方向による歪が生じ、文字品質が劣化する場合がある。
例えば、日本語文字のような複雑な文字を表示する場合に、文字ストローク幅（線幅）や文字を形成する線と線との間隔が１ドット程度になる場合がある。そして、２値の文字画像を生成する際に、文字生成過程の精度によっては１ドット単位でストローク位置がずれる場合がある。このようなストローク位置のずれが生じた場合に、特に文字を構成する線どうしの接続位置において歪みが生じ、文字品質の劣化が目立つ場合がある。
図１９Ａ，図１９Ｂは従来の文字画像表示手法における文字の歪みを説明するための図であり、図１９Ａは歪みが無い文字画像の例を示す図、図１９Ｂは歪みがある文字画像の例を示す図である。この図１９Ｂに示すように、文字を構成する線が接続する位置において歪みが生じる場合があるのである。
また、文字ストローク幅（線幅）が１ドット程度の場合に、２値の文字画像生成過程の精度によっては、ストローク方向によってストローク幅が２ドットになる場合がある。このように構成された２値の文字画像を矩形表示エレメントに展開するための矩形座標系に投影することにより、ストローク方向によってはそのストローク幅に歪みが生じる場合がある（図１９Ｂの幅Ａ，幅Ｂ参照）。
図２０Ａ，図２０Ｂは従来の文字画像表示手法における文字の歪みを説明するための図であり、図２０Ａは矩形座標系に投影前の歪みが生じていない状態の文字画像の例を示す図、図２０Ｂは図２０Ａに示す文字を矩形座標系に投影して歪みが生じた文字画像の例を示す図であり、歪みが生じた状態を見易くするために、解像度を実際よりも粗くして示している。この図２０Ｂに示すように、接続位置に歪みが生じる（例；「林」の右斜め線の取り付け位置等）。
一般に、アウトラインフォント（印刷用フォント）は、文字の輪郭線を記述するデータで構成され、その輪郭線の情報に基づいて、必要な文字サイズに応じて文字輪郭が生成され、輪郭内の画素を黒値（０）で埋めることで文字画像（グリフ：ｇｌｙｐｈ）が作成されるようになっている。
文字輪郭を記述するフォント設計の際と同レベルの分解能で文字輪郭情報を生成することができれば文字画質の劣化は生じないが、生成する際の分解能が低い場合には、輪郭を再生する精度によっては、設計した座標値が必ずしも生成した座標値に一致しないので、ストロークに前述したような歪みが生じる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、量子化誤差を削減して、高精細な文字を表示する場合において視認性の良い文字を表示することができるようにした、表示装置，表示制御装置，表示方法，表示制御プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【特許文献１】特開２００２−９１３６９号公報
【発明の開示】
上記の目的を達成するために、本発明の表示装置は、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部と、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部とをそなえ、該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴としている。
なお、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、該多階調文字生成部により生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメントをそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出部をそなえ、該エレメント表示制御部が、該エレメント輝度値算出部により算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部に表示させてもよい。
また、該表示部において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメントが、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成してもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出部が、該矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、該エレメント輝度値算出部が、該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
また、該エレメント輝度値算出部が、各矩形表示エレメントの中心と当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線との再接近距離に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、又、各矩形表示エレメントの重心と当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線との再接近距離に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出部が、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る回数に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
また、該Ｎ個の矩形表示エレメントが同一明度となるように、各矩形表示エレメントに対する前記輝度値を、各矩形表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換部をそなえてもよい。
さらに、該多階調文字生成部を複数そなえるとともに、該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成部のうち任意の多階調文字生成部を選択する選択部をそなえてもよい。
また、該エレメント輝度値算出部が、前記算出した輝度値に基づいて、該表示エレメントの形状に相当する座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値としてもよい。
なお、該表示部の画素解像度が１２０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜２４０ｐｐｉであることが望ましい。
また、本発明の表示制御装置は、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示するための制御を行なう表示制御装置であって、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部とをそなえ、該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴としている。
なお、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、該多階調文字生成部により生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメントをそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出部をそなえ、該エレメント表示制御部が、該エレメント輝度値算出部により算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部に表示させてもよい。
また、該表示部において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメントが、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成してもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出部が、該矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
また、該エレメント輝度値算出部が、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
さらに、該Ｎ個の矩形表示エレメントが同一明度となるように、各矩形表示エレメントに対する前記輝度値を、各矩形表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換部をそなえてもよい。
また、該多階調文字生成部を複数そなえるとともに、該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成部のうち任意の多階調文字生成部を選択する選択部をそなえてもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出部が、該表示エレメントの形状に相当した座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値としてもよい。
なお、該表示部の画素解像度が１２０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜２４０ｐｐｉであることが望ましい。
また、本発明の表示方法は、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示する表示方法であって、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成ステップと、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御ステップとをそなえ、該エレメント表示制御ステップにおいて、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴としている。
なお、該多階調文字生成ステップにおいて、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、該多階調文字生成ステップにおいて生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメントをそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出ステップをそなえ、該エレメント表示制御ステップにおいて、該エレメント輝度値算出ステップにおいて算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部に表示させてもよい。
また、該表示部において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメントが、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、該多階調文字生成ステップにおいて、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成してもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
また、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
さらに、該Ｎ個の矩形表示エレメントが同一明度となるように、各矩形表示エレメントに対する前記輝度値を、各矩形表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換ステップをそなえてもよい。
また、該多階調文字生成ステップを実現する多階調文字生成手段を複数そなえるとともに、該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成手段のうち任意の多階調文字生成手段を選択する選択ステップをそなえてもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該表示エレメントの形状に相当した座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値としてもよい。
なお、該表示部の画素解像度が１２０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜２４０ｐｐｉであることが望ましい。
また、本発明の表示制御プログラムは、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示するための制御を行なう表示制御プログラムであって、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部としてコンピュータを機能させるとともに、該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させるように、該コンピュータを機能させることを特徴としている。
さらに、本発明のコンピュータ読取可能な記録媒体には、上述した表示制御プログラムが記録されている。
本発明によれば、以下の効果ないし利点がある。
（１）多階調文字生成部において文字画像の文字縁辺部を多階調化して、この多階調の文字画像に基づいて表示部を構成する各表示エレメントの輝度値を算出し、エレメント輝度値算出部が、これを表示部の各矩形表示エレメントに対応した矩形エレメント座標にマッピングするので、量子化誤差を小さくすることができ、例えばフラットパネルディスプレイ等の液晶ディスプレイ上に表示される文字画像の歪みを軽減して、文字の表示画質を向上させることができ、高精細な文字を表示する場合においても、歪み等が少ない視認性の良い文字を表示することができる。
（２）高解像度アウトラインフォントのタイプフェースを保存することができ、文字画像においてデザイン品質の劣化が少なく、表示画質（品質）を向上させることができる。すなわち、アウトラインフォントの輪郭の再現精度を高くすることができ、表示部に表示される文字画像においてジャギー（文字端部でのギザギザ）を軽減することができ、文字の表示画質を向上させることができる。
（３）多階調文字生成部が、表示対象の文字画像の文字サイズに対し長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの多階調文字画像を生成し、エレメント輝度値算出部が、この多階調文字画像に含まれる、長手方向に連続するＭ個の画素がらなる画素列毎に、一の矩形表示エレメントを対応させＭ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出し、表示制御部が、エレメント輝度値算出部により算出された輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御し、文字画像を成す各文字を文字サイズで表示部に表示させることにより、一の矩形表示エレメントでＭ個の画素に対応して表示することができ、表示部においてより精細な文字画像を表示することができる。
（４）エレメント輝度値算出部が、Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値の平均値を算出し、この平均値に基づいて一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出することにより、容易に矩形表示エレメントの輝度値を算出することができる。
（５）輝度値変換部が、Ｎ個の表示エレメントが同一輝度値に応じて表示した場合に同一明度となるように、各表示エレメントに対する輝度値を、各表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なうことにより、各表示エレメントが同一輝度値の場合に、これらの明度が一定になるので、表示部２に表示される文字画像に明度むらがなくなり、表示される画質が向上する。
（６）既存のラスタライザを利用することもでき、汎用性が向上する。
（７）矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、矩形表示エレメントに対する輝度値を算出することにより、処理を高速化することができる。
（８）複数の多階調文字生成部を用いることができるとともに、これらの複数の多階調文字生成部の中から、フォントに対応した多階調文字生成部を用いて文字画像を生成することができるので利便性が高い。
【図面の簡単な説明】  図１および図２はそれぞれ本発明の第１実施形態としての表示装置を示す図である。
図３および図４はそれぞれ本発明の第１実施形態としての表示装置における文字画像の階調化を実現するための手法を説明するための図である。
図５Ａ，図５Ｂはいずれも本発明の第１実施形態としての表示装置における座標変換手法を説明するための図である。
図６Ａ，図６ＢはともにＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメントが同一輝度値に応じて発光した場合に同一明度となるような輝度値を示す図である。
図７は本発明の第１実施形態としての表示装置における明度一定階調の例を示す図である。
図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃ，図８Ｄ，図８Ｅ，図８Ｆはいずれも本発明の第１実施形態としての表示装置における計算手段（表示制御部）の処理を説明するための図である。
図９は本発明の第１実施形態としての表示装置における文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図である。
図１０Ａ，図１０Ｂ，図１０Ｃ，図１０Ｄ，図１０Ｅ，図１０Ｆはいずれも本発明の第２実施形態としての表示装置における計算手段（表示制御部）の処理を説明するための図である。
図１１Ａ，図１１Ｂ，図１１Ｃ，図１１Ｄ，図１１Ｅ，図１１Ｆはいずれも本発明の第３実施形態としての表示装置における計算手段（表示制御部）の処理を説明するための図である。
図１２は本発明の第３実施形態としての表示装置における文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図である。
図１３は本発明の第４実施形態としての表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
図１４は本発明の第４実施形態としての表示装置において用いられるフォントとラスタライザとの対応表の例を示す図である。
図１５は本発明の各実施形態の表示装置の適用範囲の例を示す図である。
図１６はコントラスト感受性と空間周波数との関係を示す図である。
図１７Ａ，図１７Ｂおよび図１８はそれぞれ本発明の第３実施形態としての表示装置における他の輝度配分（重み計算）手法を説明するための図である。
図１９Ａ，図１９Ｂ，図２０Ａ，図２０Ｂはそれぞれ従来の文字画像表示手法における文字の歪みを説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】    発明の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態の説明
図１および図２は本発明の第１実施形態としての表示装置を示すもので、図１はその機能構成を示すブロック図、図２は本第１実施形態の表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
本第１実施形態の表示装置１ａは、例えば、コンピュータ等の情報処理装置にそなえられ、図１に示すように、表示部２および表示制御部３ａをそなえて構成されている。
表示部２は、表示対象である文字画像等を表示するものであって、例えばカラー液晶ディスプレイによって実現される。この表示部２は、図１に示すように、Ｎ種類（本実施形態ではＲ（Ｒｅｄ；赤），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ；緑）およびＢ（Ｂｌｕｅ；青）の３種類、つまりＮ＝３）の矩形表示エレメント１０をそれぞれ複数そなえて構成され、本来、これらのＮ種類（本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色）の矩形表示エレメント１０で１画素を表わすべく構成されたカラー画像表示可能なものである。
この表示部２は、図１に示すように、各矩形表示エレメント１０の長手方向（図１中の上下方向；以下、長手方向という）を所定の配列方向（図１中の左右方向；以下、配列方向という）に直交させた状態で、この配列方向に連続的にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ…の順序で規則的に配列されている。
以下、隣り合うＲ，Ｇ，Ｂの３つの矩形表示エレメント１０であって、協働して１画素の表示に供するＮ個の矩形表示エレメント１０の集まりを、基本表示エレメントセット１０１という。又、以下、矩形表示エレメント１０のことを、単に表示エレメント１０という場合もある。
また、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、各表示エレメント１０は長手方向と配列方向との寸法比がＮ：１（本実施形態では３：１）となるように構成されており、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの表示エレメント１０を前記配列方向に並べた場合に、これらの３つの表示エレメント１０すなわち、基本表示エレメントセット１０１がほぼ正方形の形状を有している。
そして、表示部２において、矩形表示エレメント１０の長手方向には、同一種（色）の矩形表示エレメント１０がそれぞれ連続するように（直列に）配置されている。
すなわち、表示部２は、基本表示エレメントセット１０１を縦方向および横方向にそれぞれ繰り返し連続的に配置することにより構成され、表示部２においては、Ｎ種類（本実施形態ではＮ＝３）の矩形表示エレメント１０が、その長手方向（例えば図１中における上下方向）を所定の配列方向（例えば図１中における左右方向）に直交させた状態で、前記配列方向へ所定の順番（図１に示す例ではＲ，Ｇ，Ｂの順番）で繰り返し連続的に配列されていると言える。
なお、本発明においては、表示部２の表示形態や構成を特に限定するものではなく、例えば、表示部２を構成するＮ種類の表示エレメント１０の並び順や、上述の如き表示部２の表示方式，その制御方法等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
表示制御部３ａは、上述した表示部２に文字画像を表示するための制御を行なうものであり、図１に示すように、多階調文字生成部４ａ，エレメント輝度値算出部５およびエレメント表示制御部６をそなえて構成されている。
多階調文字生成部４ａは、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成するものである。
ここで、文字情報とは、文字に関する種々の情報であって、文字内容を特定するための情報であるテキストデータ（文字コード）の他、文字画像（グリフ：ｇｌｙｐｈ）を形成するための情報であるフォント情報をそなえて構成されている。なお、フォント情報としては、フォントの種類（例えば、ゴシック体，明朝体等）やフォント修飾データ（例えば、太字，長体，飾り線（セリフ：Ｓｅｒｉｆ）の有無，サイズ情報）等が含まれる。
また、多階調文字生成部４ａは、フォント情報として、文字輪郭を構成する個別曲線の再現データ（以下、アウトラインデータという）を利用して形成するアウトラインフォントに基づいて、多階調文字画像（多値文字画像）に関する情報を生成するようになっている。
アウトラインデータは、文字画像の閉曲線を構成する曲線データで構成されるものであって、例えば、曲線データとして以下の式に示すベジェ曲線が用いられる場合には、フォントメモリ１３ａには、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４の各座標値がアウトラインデータとして記憶されるようになっている。
ｘ＝（１−ｔ）３＊ｘ１＋３＊（１−ｔ）２ｔ＊ｘ２＋３（１−ｔ）＊ｔ２＊ｘ３＋ｔ３＊ｘ４
ｙ＝（１−ｔ）３＊ｙ１＋３＊（１−ｔ）２ｔ＊ｙ２＋３（１−ｔ）＊ｔ２＊ｙ３＋ｔ３＊ｙ４
（ただし、０≦ｔ≦１）
なお、アウトラインデータを利用して形成されるフォントをアウトラインフォントと呼び、本明細書中においては、文字中心線を構成する個別曲線の再現データを利用して形成されるストロークフォントと区別するものとする。
また、多階調文字生成部４ａは、「多階調文字画像に関する情報」として、多階調文字画像そのものを生成物として実際に作成（出力）してもよく、又、多階調文字画像を特定するための情報のみを生成（出力）してもよく、本実施例中においては、これらの両方の意味を含めて「多階調文字画像に関する情報の生成」といい、又、以下の説明においては、多階調文字生成部４ａが多階調文字画像そのものを生成する場合について説明する。
多階調文字生成部４ａは、上述したアウトラインデータに基づいて輪郭（縁辺）部分を多階調化した文字画像（多階調文字画像）を形成するようになっている。具体的には、多階調文字生成部４ａは、アウトラインデータに基づいて文字輪郭線を計算した後に、この輪郭内を塗りつぶす（ラスタライズ）処理を行なうことにより文字画像を生成し、更に、生成した文字画像に対して文字を構成する曲線の縁辺部分のギザギザを滑らかに見せるアンチエイリアジング（ａｎｔｉａｌｉａｓｉｎｇ）処理を行なうことにより、多階調文字画像（多階調文字画像情報）を形成するようになっている。
なお、文字画像を多階調化（アンチエイリアジング）する手法としては、既存の種々の手法を用いることにより実現することができ、その例については後述する。
エレメント輝度値算出部５は、多階調文字生成部４ａによって生成された多階調文字画像を表示部２に表示させるために、表示部２を構成する各表示エレメント１０に対する輝度値を算出するものであって、多階調文字生成部４ａによって生成された多階調文字画像（ピクセル単位座標系）を構成する各画素を、表示部２を構成する複数の表示エレメント１０に対応する矩形画素座標系（表示エレメント座標系）にマッピング（座標変換）して、各表示エレメント１０に対する輝度値を算出するようになっている。
具体的には、エレメント輝度値算出部５は、多階調文字画像に含まれる、長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の表示エレメント１０を対応させ、これらのＭ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて一の矩形表示エレメント１０に対する輝度値を算出するようになっている。
なお、本実施形態においては、輝度値とは明るさを表わす数値（例えば、０〜２５５）であって、各表示エレメント１０の発光（透過）状態を制御するために用いられ、これらの表示エレメント１０を制御するための指示値を含むものである。
エレメント表示制御部６は、表示部２の各表示エレメント１０を制御して表示部２での表示状態を制御するものであり、エレメント輝度値算出部５によって算出された輝度値に基づいて、多階調文字画像を表示部２に表示させるように制御を行なうようになっている。例えば、エレメント表示制御部６は、表示部２の駆動電圧等の制御を行なうことにより、文字画像の表示状態を制御するようになっている。
また、表示制御部３ａは、各表示エレメント１０を１以上の画素（本第１実施形態では３個の画素）に対応させ、連続するＮ個（Ｎ種類；本実施形態ではＮ＝３）の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）により複数画素分（本実施形態では９画素分）の表示を行なわせることができるようになっている。
本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、表示制御部３ａは各矩形表示エレメント１０を、前記配列方向と直交する方向（長手方向）に連続するＭ個（本実施形態ではＭ＝３）の画素に対応させ、Ｎ個の矩形表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）によりＭ×Ｎ（本第１実施形態では３×３）のマトリックス状画素群を表示させるようになっている。
本第１実施形態の表示装置１ａのより具体的な構成を図２に示す。この図２に示すように、表示装置１ａは、文字入力手段１１，計算手段１２，記憶装置１３および表示部２をそなえて構成されている。
文字入力手段１１は、表示部２に表示させる文字を特定するための情報（文字情報）を入力するためのものであり、例えば、文字情報を記憶した文書ファイル１１ａやキーボード１１ｂ等によって構成される。この文字入力手段１１は、コンピュータシステムにおけるキーボード，マウスやフロッピーディスクドライブ等の入力機能をそなえる種々のデバイスの他、コンテンツビューワー等のアプリケーションにおけるＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）によって実現される。
記憶装置１３は、フォントメモリ１３ａおよび画像メモリ１３ｂをそなえて構成されている。フォントメモリ１３ａは多階調文字画像を形成するための情報や文字画像を記憶するものであり、コンピュータシステムにおけるハードディスクやメモリ等の種々の記憶装置に相当するものである。
本実施形態においては、フォントメモリ１３ａには、多値階調文字画像を形成するためのフォント情報（フォントデータ）として、フォントサイズ（文字画像サイズ；例えば５ポイント等）やフォント種類（例えば明朝，ゴシック等），フォント修飾データ（例えば太字，長体等），フォント修飾の有無等の種々の条件（フォント情報）に対応するアウトラインデータを記憶するようになっている。
画像メモリ１３ｂは、多階調文字生成部４ａ（文字画像生成部１２ｂ）によって生成された多階調文字画像に基づいて作成された、表示部２に文字画像を表示するための輝度値を一時的に記憶（展開）するものであり、コンピュータシステムにおけるメモリに相当するものである。
表示部２は、画像メモリ１３ｂに展開（格納）された文字画像を表示するようになっており、計算手段１２によって制御されるようになっている。
計算手段１２は種々の計算を行なうものであり、コンピュータシステムにおけるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に相当するものである。又、計算手段１２は、図２に示すように、フォント選択部１２ａ，文字画像生成部１２ｂ，アンチエイリアジング処理部１２ｃおよびサブピクセル階調化処理部１２ｄをそなえて構成され、前述した表示制御部３ａに相当するものである。
フォント選択部１２ａは、文字入力手段１１によって表示部２に表示を指示された文字について、その文字情報（テキストデータ，フォント情報）に基づいて文字サイズ情報を取得するとともに、その文字に関するアウトラインデータをフォントメモリ１３ａから取得するようになっている。
文字画像生成部１２ｂは、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズに対して、長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、多値文字画像という）を形成するようになっている。なお、以下、本実施形態においては、Ｍ＝Ｎ＝３の場合について説明する。
なお、通常表示モードとは、表示部２においてＮ個の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）で１画素の表示を行なわせる表示モードをいい、本表示装置１ａにおいては、Ｒ，ＧおよびＢの３個の矩形表示エレメント１０により１画素分の表示を行なう際に用いられる文字画像情報を通常文字画像情報という場合もある。
計算手段１２は、文字入力手段１１から入力された文字情報に基づいて、フォントメモリ１３ａから表示対象の文字画像のアウトラインデータを取得し、これらのアウトラインデータや文字情報に基づいて、文字入力手段１１によって表示を指示された文字について、その文字画像における文字サイズに対し長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、文字画像という）を形成するようになっている。
そして、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、文字画像生成部１２ｂ（計算手段１２）は、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズ（例えば５ポイント）に対して、長手方向および配列方向にそれぞれ３倍のサイズ（Ｎ＝Ｍ＝３；例えば５×３＝１５ポイント）の同一文字の拡大文字画像を作成するようになっている。
アンチエイリアジング処理部１２ｃは、文字画像生成部１２ｂによって作成された文字画像（２値）に対してアンチエイリアジング処理を行なって階調化することにより、階調化された文字画像（多階調文字画像）を作成するものである。
図３および図４はそれぞれ本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける文字画像の階調化を実現するための手法を説明するための図であり、図３は面積階調法を説明するための図である。又、図４は平滑化フィルタを用いた多階調文字画像（グレースケールフォント）の作成手法を説明するための図であり、文字画像の一部，階調化文字画像の作成に用いる平滑化フィルタの例および作成された多階調文字画像の一部をそれぞれ拡大して示している。
面積階調法を用いた階調化は、図３に示すように、アウトラインデータに基づいて形成した文字画像（文字輪郭，アウトライン）を、画素に対応して設けた所定の大きさのマス目を有するマトリクス上に重ね合わせるように展開して、各マス目において文字画像（文字輪郭）が重なる面積の割合に従って、各マス目に対応する画素の画素値を決定することにより行なう。この図３に示す例においては、各画素の画素値を０〜２５５の２５６階調で表わし、文字画像に完全に重なっている画素（重合率１００％）の画素値を０（黒）とし、文字画像が全く重なっていない画素（重合率０％）の画素値を２５５とするとともに、部分的に重なっている画素については、その重合する面積に比例してその画素値を設定している。
平滑化フィルタを用いた階調化手法においては、図４に示すように、２階調で構成された文字画像に対して、３×３のマトリックスによって構成された平滑化フィルタ（例えば、１／１６  １／８  １／１６，１／８  １／４  １／８，１／１６  １／８  １／１６）を重畳することにより、多階調化された文字画像（階調フォント，グレースケールフォント）を形成することができる。なお、使用する平滑化フィルタには図４に示したものに限定されるものではなく種々変形して実施することができる。
そして、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、アンチエイリアジング処理部１２ｃが、例えば上述した面積階調法を用いて、文字画像の多階調化を行なうようになっている。
すなわち、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、上述した文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃが、表示部２に表示させるための多値文字画像を生成するようになっており、文字入力手段１１によって表示部２への表示を指示・入力された文字について、フォント選択部１２ａによってフォントメモリ１３ａから取得されたアウトラインデータに基づいて、多値文字画像（アンチエイリアジング処理を行なわれた文字画像）を生成するようになっているのである。従って、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃが、アンチエイリアジング機能をそなえたラスタライザとして機能するようになっている。
サブピクセル階調化処理部１２ｄは、文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃによって作成された多値文字画像を表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に展開するための処理を行なうものである。
このサブピクセル階調化処理部１２ｄは、多値文字画像を構成する各画素の座標（ピクセル単位座標；図５Ａ参照）を、表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に対応する座標（矩形エレメント座標；図５Ｂ参照）に写像変換するようになっている。
そして、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、写像変換された多値文字画像を例えば画像メモリ（表示メモリ）１３ｂに展開し、この画像メモリ１３ｂに展開された多値文字画像に含まれる、長手方向（表示エレメント１０の配列方向と直交する方向）に連続する３個の画素からなる画素列毎に、一の表示エレメント１０を対応させ、これらの３個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて各表示エレメント（矩形表示エレメント）１０の輝度値を算出するようになっていおり、これにより、前記配列方向に隣り合う３個の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）により３×３のマトリックス状画素群を表示させて、表示対象である文字画像を表示部２に表示させるようになっている。
ここで、サブピクセル階調化処理部１２ｄが表示部２に表示対象である文字画像を表示させる制御手法について図を用いて説明する。図５Ａ，図５Ｂはそれぞれ本発明の第１実施形態としての表示装置における座標変換手法を説明するための図で、図５Ａは文字画像を構成する各画素の座標（ピクセル単位座標）の例を示す図、図５Ｂは各表示エレメント１０の表示座標（矩形エレメント座標）の例を示す図である。
サブピクセル階調化処理部１２ｄは、多値文字画像を構成する画素について、先ず、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の配列方向と直交する方向、すなわち、表示エレメント１０の長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎に、これらの隣り合う３つの画素値に基づいて、対応する各表示エレメント１０の輝度値を算出する。
本第１実施形態においては、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、前記長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎の画素値に基づいて表示エレメント１０の輝度値を算出するとともに、ピクセル単位座標系から矩形エレメント座標系への座標変換を行なうようになっている。
なお、本第１実施形態においては、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、表示エレメント１０の輝度値を算出する手法として、連続する３個の画素からなる画素列毎の画素値に基づいて、これらの３個の画素の画素値を平均化して算出するようになっている。
例えば、図５Ａにおいて、ピクセル単位座標における、座標（ｍ，ｎ−１）に位置する画素値をＰｍｎ−１，座標（ｍ，ｎ）に位置する画素の画素値をＰｍｎ，座標（ｍ，ｎ＋１）に位置する画素の画素値をＰｍｎ＋１と表示する場合に、これらの３画素の平均値Ｐ′を以下の式（１）により算出する。
Ｐ′＝（Ｐｍｎ−１＋Ｐｍｎ＋Ｐｍｎ＋１）／３                      ・・・（１）
なお、３画素の平均値Ｐ′について、Ｒ（Ｒｅｄ；赤）の表示エレメント１０に対応する３画素の平均値を示す場合には、符号Ｐ′に符号“Ｒ”を添えて符号Ｐ′Ｒ，として示す。同様にして、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ；緑）の表示エレメント１０に対応する３画素の平均値を符号Ｐ′Ｇ，Ｂ（Ｂｌｕｅ；青）の表示エレメント１０に対応する３画素の平均値を符号Ｐ′Ｂを用いてそれぞれ示すこととする。
サブピクセル階調化処理部１２ｄは、算出した３画素毎の平均画素値（図５Ａ参照）をそれぞれ表示エレメント１０（図５Ｂ参照）に対応させることにより、算出した３画素分の平均値Ｐ′を一の表示エレメント１０の座標（矩形エレメント座標）に変換する。
なお、以下、図５Ａに示すような、座標（ｍ，ｎ）で示される座標系（ピクセル単位座標系）における座標（ピクセル単位座標）を、図５Ｂに示すような、座標（ｕ，ｖ）で示される座標系（矩形エレメント座標系）における座標（矩形エレメント座標）に変換する処理を、座標変換演算という場合がある。
例えば、図５Ａ，図５Ｂに示す例においては、座標（ｍ，ｎ−１），（ｍ，ｎ）および（ｍ，ｎ＋１）に位置する３つの画素を（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示する。
例えば、矩形エレメント座標系における座標（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０の輝度値ＱＧを、以下の式（２）により示す。
ＱＧ（ｕ，ｖ）＝ＦＧ（Ｐ′Ｇ）                                    ・・・（２）
ただし、
ｕ＝ｍ
ｖ＝ｉｎｔ［（ｎ＋２）／３］
である。なお、式ｉｎｔ［ａ］は、“［”と“］”とに囲まれた数値ａの整数（Ｉｎｔｅｇｅｒ）部分を示すものとする。又、Ｆは輝度値変換のための関数であって、例えば、Ｆ（ｘ）＝αｘ＋βの如く一次関数によって表わされるものである。ここで、βはオフセットを、又、αは増幅率をそれぞれ示すものとする。
Ｒの表示エレメント１０およびＢの表示エレメント１０についても同様にして、それぞれ以下の式（３），（４）により輝度値を算出する。
ＱＲ（ｕ，ｖ）＝ＦＲ（Ｐ′Ｒ）                                    ・・・（３）
ＱＢ（ｕ，ｖ）＝ＦＢ（Ｐ′Ｂ）                                    ・・・（４）
なお、これらの図５Ａ，図５Ｂにおいて示す実施形態においては、座標（ｍ，ｎ−１），（ｍ，ｎ）および（ｍ，ｎ＋１）にそれぞれ位置する３つの画素を、（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示する例について示しているが、これに限定するものではない。
例えば、座標（ｍ，ｎ−２），（ｍ，ｎ−１）および（ｍ，ｎ）に位置する３画素を（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示したり、座標（ｍ，ｎ），（ｍ，ｎ＋１）および（ｍ，ｎ＋２）に位置する３つの画素を（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示したりしてもよく、又、これらの画素を（ｕ−１，ｖ）に位置するＲの表示エレメント１０や（ｕ＋１，ｖ）に位置するＢの表示エレメント１０を用いて表示してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
さらに、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）は、輝度値変換部７としての機能をそなえて構成されており、輝度値（ＱＲ，ＱＧ，ＱＢ）の算出を行なうとともに、これらの輝度値に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度レベルが同一になるような変換処理を行なうようになっている。
この輝度値変換部７は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０に展開された輝度値を、各表示エレメント１０の発色に応じて明るさ一定の階調に変換するものであり、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの３個の表示エレメント１０が同一輝度値の時に（同じ階調において）同一明度となるように、各表示エレメント１０に対する輝度値を、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なうものである。
ここで、輝度値変換部７による変換処理について図を用いて説明する
輝度値変換部（サブピクセル階調化処理部１２ｄ）は、表示エレメント１０に対する輝度値（ＱＲ，ＱＧ，ＱＢ）の算出結果に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０が同一輝度値のときに各表示エレメント１０の発光が同一明度となるように、算出した輝度値に対して、以下の式に示す処理を行なうようになっている。
文字画像の画素値から算出した輝度値がそれぞれＱＲ，ＱＧおよびＱＢである場合に、これらのＱＲ，ＱＧおよびＱＢと等価であって、表示位置のみがそれぞれ液晶ディスプレイ（表示部２）のＲ位置，Ｇ位置，Ｂ位置にあるかを示す符号としてそれぞれＲ′，Ｇ′，Ｂ′を用いると、明度一定階調に変換（以下、明度階調化という）した輝度値Ｒ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ，Ｇ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓおよびＢ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓを以下の式（５）〜（７）により算出することができる。
Ｒ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＝Ｆｂ（０．６０Ｒ′）                    ・・・（５）
Ｇ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＝Ｆｂ（０．３８４Ｇ′）                  ・・・（６）
Ｂ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＝Ｆｂ（１．０Ｂ′）                      ・・・（７）
なお、Ｆｂは明度一定階調化のための関数であって、例えば、Ｆｂ（ｘ）＝α′ｘ＋β′のごとく一次関数によって表わされるものである。ここで、β′はオフセット値であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメントの明度が一定なるように設定するものである。又、α′は以下の式（８）により表わされる。
α′＝（明度階調の輝度の総階調数−オフセット値）／輝度指示値の総数
・・・（８）
さて、変換後の明度値をＬ，ＸＹＺ表色系のＹ刺激値をＹ，照明が使用する標準光源または標準の光の３刺激値をＹ０，表示モニタ（表示装置２）上での各階調値（刺激値；例えば０〜２５５に相当）をＲ′，Ｇ′，Ｂ′とすると、以下の関係式（９）〜（１４）が成立する。
Ｌ＊＝１１６（Ｙ／Ｙ０）１／３−１６                              ・・・（９）
Ｙ＝ａＲ＋ｂＧ＋ｃＢ                                            ・・・（１０）
Ｙ０＝１．０                                                    ・・・（１１）
Ｒ＝（ｄ（Ｒ′＋ｅ））２．４                                    ・・・（１２）
Ｇ＝（ｄ（Ｇ′＋ｅ））２．４                                    ・・・（１３）
Ｂ＝（ｄ（Ｂ′＋ｅ））２．４                                    ・・・（１４）
なお、ａ〜ｅは一定値である。又、Ｒ，Ｇ，ＢはＲＧＢ表色系での色の座標であって、単位はなく、定数換算によりＸＹＺ色域に変換される。Ｌ＊は明度であり、発光の場合には輝度率を示す。Ｘ，Ｙ，Ｚも表色系のひとつで単位はない。
今、ｓＲＧＢ（国際規格ＩＥＣ６１９６６−２−１）に基づいて、
ａ：ｂ：ｃ＝０．２１２６：０．７１５２：０．０７２２とすると、
Ｒ′：Ｇ′：Ｂ′＝０．６０：０．３８４：１．００                ・・・（１５）
となり、明るさを一定とする場合に、Ｂのレンジに対して、Ｇ，Ｒの輝度はそれぞれ０．６，０．３８４のレンジを使用することに相相応しい。
そして、輝度値が一定の場合（Ｒ′＝Ｇ′＝Ｂ′）には、以下の式（１６）が求められる。
Ｒ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ：Ｇ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ：Ｂ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＝０．６００：０．３８４：１．００                                  ・・・（１６）
なお、上述したＲ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ：Ｇ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ：Ｂ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓの比は、それぞれ０．１００値度の誤差を許容するものである。従って、
Ｒ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ：Ｇ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ：Ｂ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ
＝（０．６００±０．１００）：（０．３８４±０．１００）：（１．００±０．１００）・・・（１７）
とすることができる。
すなわち、本第１実施形態としての表示装置１ａにおいては、輝度値変換部７が、３個の表示エレメント１０、即ち、Ｒエレメント，ＧエレメントおよびＢエレメントに対する前記輝度値を、変換処理後の輝度値の比が（０．６００±０．１００）：（０．３８４±０．１００）：（１．０００±０．１００）となるように前記変換処理を行なうことにより、Ｒエレメント，ＧエレメントおよびＢエレメントが同一輝度の際に同じ明度となるようにしている。
なお、式（９），（１１）により、ＸＹＺ表色系ではＹのみが明るさを指示する座標となる。又、ｅが充分小さい場合には、ａ，ｂ，ｃとＲ′，Ｇ′，Ｂ′とは逆数の１／２．４倍にほぼ等しくなり、これにより前述した式（１５）を導出している。
図６ＡはＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０が同一輝度値に応じて発光した場合に同一明度となるような輝度値（Ｒ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ，Ｇ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ，Ｂ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）を示す図であって、輝度の総階調数を２５６（０〜２５５）にした場合の例を示す図、図６Ｂは図６Ａにおいてオフセット値として（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６，４，１０）を設定した場合の図である。
例えば、図６Ａについて説明すると、エレメント輝度値算出部５により算出されたＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の輝度値がそれぞれ１００となり同一輝度である場合に（（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）＝（１００，１００，１００））、これらのＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度を一定にするためには、（Ｒ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ，Ｇ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ，Ｂ′ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）＝（６０，３８，１００）と変換した輝度値を用いて各表示エレメント１０の表示制御を行なう。
また、図７は本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける明度一定階調の例を示す図であり、階調値０を基準とした場合であって明度を６階調とした場合にＲ，Ｇ，Ｂの各色において明度が一致する輝度を示したものである。この図７中においては、縦方向において整列した輝度値においてＲ，Ｇ，Ｂの各色の明度が一致するものである。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度は、階調ステップに比例し、同じ階調におけるＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度値は一定になる。
ＲＧＢの輝度に対する明度変化は、緑（Ｇ）のレンジが最も広く、又、青（Ｂ）のレンジが最も狭い。従って、明度を基準にした階調化を行なう場合には、明度変化レンジが最も狭い青の変化に他の２色のレンジを合わせる必要がある。ここで、青の階調ステップ数を２５６（０〜２５５）とした場合には、緑の階調ステップ数は（２５６×０．３８４／１．００）を超えない自然数まで設定することができる。
上述のようにして、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）が各表示エレメント１０に対する輝度値を算出し、この算出した輝度値に従って、計算手段１２（表示制御部３ａ）が各表示エレメント１０を制御することにより、文字画像を成す文字が表示部２に表示される。
なお、各表示エレメント１０に対応して求められた輝度値（階調値；例えば０〜２５５）に従って、各表示エレメント１０の発光状態等を制御して表示部２に表示を行なわせる手法は、既存の種々の手法を用いて実現することができ、その説明については省略する。
上述のごとく構成された本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける計算手段１２（表示制御部３ａ）の処理を、図８Ｂ，図８Ｃ，図８Ｄ，図８Ｅ，図８Ｆを参照しながら、図８Ａに示すフローチャート（ステップＡ１０〜Ａ１００）に従って説明する。
文字入力手段１１によって表示対象の文字を特定する文字コードが入力されると（ステップＡ１０）、入力された文字情報（フォント情報，文字コード）に基づいて（図８Ｂ参照）、フォント選択部１２ａが表示対象の文字についてのアウトラインフォントに関する情報（アウトラインデータ）をフォントメモリ１３ａから取得（文字コード化）する（ステップＡ２０）。
なお、図８Ｂに示す例においては、フォントサイズ（Ｓｉｚｅ）：５ポイント（ｐｏｉｎｔｓ），フォントタイプ（Ｔｙｐｅ）：ゴシック（Ｇｏｔｈｉｃ）およびセリフの有無（Ｓｅｒｉｆ）；無し（ｎｏｎｅ）からなるフォント情報と、文字「α」を示す文字コード（Ｏｘ８３ｂｆ）とかなる情報が文字情報として入力された例を示している。
そして、フォント選択部１２ａは、表示対象である文字画像の文字サイズ（例えば５ポイント）に対し、長手方向および配列方向にそれぞれ３倍のサイズ（例えば１５ポイント）を求め（サイズ変換；ステップＡ３０）、文字画像生成部１２ｂが、この算出したサイズの同一文字の文字画像を形成し（ラスタライズ；ステップＡ４０，図８Ｃ参照）、アンチエイリアジング処理部１２ｃが、この文字画像の縁辺部の階調化（アンチエイリアジング；ステップＡ５０）を行なって多階調文字画像を生成し、画像メモリ１３ｂに展開する（図８Ｄ参照）。
なお、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、上記のステップＡ１０〜Ａ５０を文字生成過程という場合もある。
次に、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）が、画像メモリ１３ｂに展開された多値文字画像について、表示エレメント１０の長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎に、表示輝度（輝度値）の平均化（正規化）を行なう（ステップＡ６０）。又、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、多階調文字画像の画素をピクセル単位座標から矩形エレメント座標に変換する（ステップＡ７０，図８Ｅ参照）。
また、輝度値変換部７は、ステップＡ６０においてサブピクセル階調化処理部１２ｄが算出した輝度値に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０が同一輝度値で発光する場合に同一明度となるような明度階調化（明度変換）を行なう（ステップＡ８０）。
なお、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、上記のステップＡ６０〜Ａ８０をサブピクセル階調化過程という場合もある。
そして、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、算出（変換）した輝度値を多階調メモリ（画像メモリ１３ｂ）に展開し（ステップＡ９０，図８Ｆ参照）、計算手段１２（表示制御部３ａ）は、画像メモリ１３ｂに展開されている輝度値（文字画像）に従って各表示エレメント１０の発光状態等を制御し、文字画像を成す各文字を表示部２に表示する（ステップＡ１００）。
図９は本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図（ステップＢ１０〜Ｂ４０）であり、文字「イ」を表示部２に表示させる例を示している。この図９に示すように、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、表示させる文字画像についての情報を取得して（ステップＢ１０）、その輪郭情報（アウトライン）を取得・計算し（ステップＢ２０）、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像を形成する（ステップＢ３０）。
そして、形成された多階調文字画像（ピクセル単位座標）に基づいて、表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に対応する矩形エレメント座標に写像変換（マッピング）を行ない（ステップＢ４０）、文字画像を表示部２に表示させるのである。
このように、本発明の第１実施形態としての表示装置１ａによれば、多階調文字生成部４ａ（アンチエイリアジング処理部１２ｃ）において文字画像の文字縁辺部を多階調化して、この多階調の文字画像に基づいて表示部２を構成する各表示エレメント１０の輝度値を算出し、エレメント輝度値算出部５（サブピクセル階調化処理部１２ｄ）が、これを表示部２の各表示エレメント（サブピクセル）１０に対応した矩形エレメント座標にマッピングするので、量子化誤差を小さくすることができ、例えばフラットパネルディスプレイ等の液晶ディスプレイ上に表示される文字画像の歪みを軽減して、文字の表示画質を向上させることができ、高精細な文字を表示する場合においても、歪み等が少ない視認性の良い文字を表示することができる。
また、高解像度アウトラインフォントのタイプフェースを保存することができ、文字画像においてデザイン品質の劣化が少なく、表示画質（品質）を向上させることができる。すなわち、アウトラインフォントの輪郭の再現精度を高くすることができ、表示部２に表示される文字画像においてジャギー（文字端部でのギザギザ）を軽減することができ、文字の表示画質を向上させることができるのである。
さらに、多階調文字生成部４ａ（文字画像生成部１２ｂ）が、文字輪郭と各矩形画素で区切られた面積に基づいて画素の階調値を計算する、すなわち、面積階調法を用いて文字画像の多階調化を行なうことにより、アウトラインフォントからの文字生成精度を表示部２の分解能で保存することができる。
また、表示制御部３ａが、各表示エレメント１０をそれぞれ３個の画素に対応させて、３個の表示エレメント１０（基本基本表示エレメントセット１０１）により３×３画素分の表示を行なわせるので、基本表示エレメントセット１０１によって複数画素分の表示を行なわせることができ、表示部２においてより精細な文字画像を表示することができる。
またさらに、多階調文字生成部４ａ（文字画像生成部１２ｂ）が、表示対象の文字画像の文字サイズに対し長手方向に３倍かつ配列方向に３倍のサイズの多階調文字画像を生成し、エレメント輝度値算出部（サブピクセル階調化処理部１２ｄ）が、この多階調文字画像に含まれる、長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎に、一の矩形表示エレメント１０を対応させ、３個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて一の矩形表示エレメント１０に対する輝度値を算出し、表示制御部３ａが、エレメント輝度値算出部５により算出された輝度値に従って各矩形表示エレメント１０を制御し、文字画像を成す各文字を文字サイズで表示部２に表示させることにより、一の矩形表示エレメント１０で３個の画素に対応して表示することができ、これによっても、表示部２においてより精細な文字画像を表示することができる。
また、エレメント輝度値算出部５が、３個の画素のそれぞれに与えられた画素値の平均値を算出し、この平均値に基づいて一の矩形表示エレメント１０に対する輝度値を算出することにより、容易に矩形表示エレメント１０の輝度値を算出することができる。
さらに、輝度値変換部７が、３個の表示エレメント１０が同一輝度値に応じて表示した場合に同一明度となるように、各表示エレメント１０に対する輝度値を、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なうことにより、各表示エレメント１０が同一輝度値の場合に、これらの明度が一定になるので、表示部２に表示される文字画像に明度むらがなくなり、表示される画質が向上する。
また、基本表示エレメントセット１０１において、３×３のマトリックス状画素群を表示させるようになっているので、３×３の正方格子が構成され、フィルタ演算効果のより細密なエリアで等方正を確保することができる。これにより、格子異方性を考慮する必要がなく、フィルタ設計が容易になる。又、フィルタの影響範囲を従来より小さくすることができる。具体的には、現状で矩形画素の長軸の３倍であった影響範囲が、短軸方向の３倍になる。
さらに、既存のラスタライザを利用することもでき、汎用性が向上する。
（Ｂ）第２実施形態の説明
本発明の第２実施形態としての表示装置１ｂも、第１実施形態の表示装置１ａと同様に、例えば、コンピュータ等の情報処理装置にそなえられ、図１に示すように、表示部２および表示制御部３ｂをそなえて構成されている。
表示制御部３ｂは、第１実施形態の表示制御部３ａと同様に、表示部２に文字画像を表示するための制御を行なうものであり、図１に示すように、多階調文字生成部４ａに代えて多階調文字生成部４ｂをそなえる他は、第１実施形態の表示制御部３ａとほぼ同様に構成されている。
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その説明は省略する。又、本第２実施形態の表示装置１ｂは、図２に示す表示装置１ａと同様のハードウェア構成をそなえているので、以下、ハードウェア構成に関する説明は図２を参照して行なうものとする。
多階調文字生成部４ｂも、第１実施形態の多階調文字生成部４ａと同様に、アウトラインデータに基づいて輪郭（縁辺）部分を多階調化した文字画像（多階調文字画像）を形成するようになっており、フォントメモリ１３ａ（図２参照）に格納されたアウトラインデータに基づいて文字輪郭線を計算した後に、この輪郭内を塗りつぶす（ラスタライズ）処理を行なうことにより文字画像を生成し、更に、生成した文字画像に対して文字を構成する曲線の縁辺部分のギザギザを滑らかに見せるアンチエイリアジング（ａｎｔｉａｌｉａｓｉｎｇ）処理を行なうことにより、多階調文字画像（多階調文字画像情報）を形成するようになっている。
本第２実施形態の表示装置１ｂにおいても、文字画像生成部１２ｂ（図２参照）は、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズに対して、長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、多値文字画像という）を形成するようになっており、本第２実施形態においては、文字画像生成部１２ｂは、長手方向に１倍かつ配列方向に３倍のサイズ（すなわち、Ｍ＝１，Ｎ＝３）の通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、多値文字画像という）を形成するようになっている。
従って、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、文字画像生成部１２ｂは、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズ（例えば５ポイント）に対して、前記配列方向にのみ３倍のサイズ（例えば５×３＝１５ポイント）の同一文字の拡大文字画像を作成するようになっている。
すなわち、計算手段１２は、文字入力手段１１から入力された文字情報に基づいて、フォントメモリ１３ａから表示対象の文字画像のアウトラインデータを取得し、これらのアウトラインデータや文字情報に基づいて、文字入力手段１１によって表示を指示された文字について、その文字画像における文字サイズに対し長手方向に１倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、文字画像という）を形成するようになっている。
そして、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、アンチエイリアジング処理部１２ｃが、文字画像生成部１２ｂによって作成された文字画像に対してアンチエイリアジング処理を行なうことにより階調化して多階調文字画像を作成し、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、この作成された多値文字画像を表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に展開するための処理行なうようになっている。
なお、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）は、多値文字画像を構成する各画素の座標（ピクセル単位座標；図５Ａ参照）を、表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に対応する座標（矩形エレメント座標；図５Ｂ参照）に写像変換する際に、画像メモリ１３ｂに展開された多値文字画像に含まれる、長手方向（表示エレメント１０の配列方向と直交する方向）における個々の画素を、それぞれ一の表示エレメント１０に対応させるようになっている。
これにより、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、１個の表示エレメント１０に１の画素を対応させて、表示対象である文字画像を表示部２に表示させるようになっている。
本発明の第２実施形態としての表示装置１ｂにおける計算手段１２（表示制御部３ｂ）の処理を、図１０Ｂ，図１０Ｃ，図１０Ｄ，図１０Ｅ，図１０Ｆ）を参照しながら、図１０Ａに示すフローチャート（ステップＡ１０，Ａ２０，Ｃ４５，Ａ５０〜Ａ１００）に従って説明する。なお、図中、既述の符号と同一の符号をそなえたステップは同一もしくは略同一の処理を示しているので、その詳細な説明は省略する。
また、図１０Ｂに示す例においても、フォントサイズ（Ｓｉｚｅ）：５ポイント（ｐｏｉｎｔｓ），フォントタイプ（Ｔｙｐｅ）：ゴシック（Ｇｏｔｈｉｃ）およびセリフの有無（Ｓｅｒｉｆ）；無し（ｎｏｎｅ）からなるフォント情報と、文字「α」を示す文字コード（Ｏｘ８３ｂｆ）とかなる情報が文字情報として入力された例を示している。
本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、フォント選択部１２ａが、表示対象である文字画像の文字サイズ（例えば５ポイント）に対し、配列方向にのみ３倍のサイズ（例えば１５ポイント）を求め、文字画像生成部１２ｂが、この算出されたサイズの同一文字の文字画像を形成する（ラスタライズ；ステップＣ４５，図１０Ｃ参照）。例えば、図１０Ｃには、長手方向（縦方向）の寸法がａで、配列方向（横方向）の寸法が３ａの文字画像の例を示している。
そして、アンチエイリアジング処理部１２ｃがこの文字画像の縁辺部の階調化（アンチエイリアジング；ステップＡ５０）を行なって多階調文字画像を生成して、画像メモリ１３ｂに展開する（図１０Ｄ参照）。
なお、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、上記のステップＡ１０，Ａ２０，Ｃ４５，Ａ５０を文字生成過程という場合もある。
以下、第１実施形態の表示装置１ａと同様に、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、サブピクセル階調化処理および明度変換処理を行ない（ステップＡ６０〜Ａ８０，図１０Ｅ参照）、算出（変換）した輝度値を多階調メモリ（画像メモリ１３ｂ）に展開し（ステップＡ９０，図１０Ｆ参照）、計算手段１２（表示制御部３）は、画像メモリ１３ｂに展開されている輝度値（文字画像）に従って各表示エレメント１０の発光状態等を制御し、文字画像を成す各文字を表示部２に表示する（ステップＡ１００）。
このように、本発明の第２実施形態としての表示装置１ｂによれば、第１実施形態の表示装置１ａと同様の作用・効果を得ることができるほか、表示制御部３ｂが、各表示エレメント１０をそれぞれ１個の画素に対応させるので、サブピクセル階調化処理部１２ｄにおいて、複数の画素に基づく表示エレメント１０の輝度値の算出（第１実施形態における式（１）参照）等の処理を行なう必要がなく、文字画像の表示にかかる処理時間を短縮することができる。
（Ｃ）第３実施形態の説明
本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃも、第１実施形態の表示装置１ａと同様に、例えば、コンピュータ等の情報処理装置にそなえられ、図１に示すように、表示部２および表示制御部３ｃをそなえて構成されている。
表示制御部３ｃは、第１実施形態の表示制御部３ａと同様に、表示部２に文字画像を表示するための制御を行なうものであり、第１実施実施形態の多階調文字生成部４ａ，エレメント輝度値算出部５および輝度値変換部７の機能を一体的に行なうようになっており、計算手段１２において、文字画像生成部１２ｂ，アンチエイリアジング処理部１２ｃおよびサブピクセル階調化処理部１２ｄの機能を一体的に行なうようになっている。
また、本第３実施形態の表示装置１ｃにおいては、計算手段１２は、アウトラインデータに基づいて文字の輪郭情報（輪郭座標）を算出し、この算出した輪郭座標を矩形エレメント座標に、直接、展開（マッピング）するようになっている（図１１Ｄ参照）。なお、本第３実施形態の表示装置１ｃにおいて輪郭座標を展開する矩形エレメント座標は、図１１Ｄに示すように、表示エレメント１０に対応する単位矩形を長手方向およびこの長手方向と直交する方向にそれぞれ連続的に並べる事により構成されている。
そして、計算手段１２は、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と文字の輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なうようになっている。
なお、本実施形態中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その説明は省略する。又、本第２実施形態の表示装置１ｂは、図２に示す表示装置１ａと同様のハードウェア構成をそなえているので、以下、ハードウェア構成に関する説明は図２を参照して行なうものとする。
本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃにおける計算手段１２（表示制御部３ｃ）の処理を、図１１Ｂ，図１１Ｃ，図１１Ｄ，図１１Ｅ，図１１Ｆを参照しながら、図１１Ａに示すフローチャート（ステップＡ１０，Ａ２０，Ｄ３５，Ａ７０，Ｄ７５，Ａ８０〜Ａ１００）に従って説明する。なお、図中、既述の符号と同一の符号をそなえたステップは同一もしくは略同一の処理を示しているので、その詳細な説明は省略する。
また、図１１Ｂに示す例においても、フォントサイズ（Ｓｉｚｅ）：５ポイント（ｐｏｉｎｔｓ），フォントタイプ（Ｔｙｐｅ）：ゴシック（Ｇｏｔｈｉｃ）およびセリフの有無（Ｓｅｒｉｆ）；無し（ｎｏｎｅ）からなるフォント情報と、文字「α」を示す文字コード（Ｏｘ８３ｂｆ）とかなる情報が文字情報として入力された例を示している。
本第３実施形態の表示装置１ｃにおいては、文字入力手段１１によって表示対象の文字を特定する文字コードが入力されると（ステップＡ１０）、計算手段１２は、入力された文字情報（フォント情報，文字コード）に基づいて（図１１Ｂ参照）、フォント選択部１２ａが表示対象の文字についてのアウトラインフォントに関する情報（アウトラインデータ）をフォントメモリ１３ａから取得（文字コード化）し（ステップＡ２０）、表示対象である文字画像の文字サイズ（例えば５ポイント）に対し、前記長手方向および配列方向にそれぞれ３倍のサイズ（例えば１５ポイント）を求めるとともに、この算出したサイズの同一文字の輪郭（文字輪郭を計算する（ステップＤ３５，図１１Ｃ参照）。
そして、計算手段１２は、文字の輪郭情報（輪郭座標）をピクセル単位座標から矩形エレメント座標に変換する（ステップＡ７０）。すなわち、計算手段１２は、図１１Ｄに示すように、算出した文字輪郭を表示エレメント１０に対応する矩形エレメント座標系に展開（マッピング）して、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なう（ステップＤ７５）。
なお、図１１Ｄに示す例においては、文字輪郭（文字画像）を、表示エレメント１０画素に対応して設けられた単位矩形上に重ね合わせるように展開した例を示しており、各単位矩形において文字画像（文字輪郭）が重なる面積の割合に従って、各マス目に対応する画素の画素値を決定する過程を示している。なお、この図１１Ｄに示す例においては、各矩形エレメントに文字画像が重なっている面積の割合（重合率）をパーセンテージ（０〜１００）で示している。例えば、文字画像が完全に重なっている単位矩形（重合率１００％）には１００を示し、文字画像が全く重なっていない単位矩形（重合率０％）には０を示すとともに、部分的に重なっている単位矩形については、その重合する面積に比例してそのパーセンテージを示している。
そして、計算手段１２は、これらの重合率（重合情報）に基づいて、各表示エレメント１０（単位矩形）への輝度配分を算出する。
その後、計算手段１２は明度変換を行ない（ステップＡ８０，図１１Ｅ参照）、算出（変換）した輝度値を多階調メモリ（画像メモリ１３ｂ）に展開し（ステップＡ９０，図１１Ｆ参照）、計算手段１２（表示制御部３）は、画像メモリ１３ｂに展開されている輝度値（文字画像）に従って各表示エレメント１０の発光状態等を制御し、文字画像を成す各文字を表示部２に表示する（ステップＡ１００）。
図１２は本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃにおける文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図（ステップＥ１０〜Ｅ３０）であり、文字「イ」を表示部２に表示させる例を示している。この図１２に示すように、本第３実施形態の表示装置１ｃにおいては、表示させる文字画像についての情報を取得して（ステップＥ１０）、その文字の輪郭情報（アウトライン）を取得・計算し（ステップＥ２０）、矩形エレメント座標上において多階調文字画像を形成する（ステップＥ３０）。
具体的には、矩形エレメント座標上に文字輪郭をマッピングして、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と文字の輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なうのある。
このように、本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃによれば、第１実施と同様の作用・効果を得ることができるほか、矩形エレメント座標上に直接文字輪郭を展開するので、処理を高速化することができる。
すなわち、表示エレメント１０に対応して形成された矩形エレメント座標系（矩形画像座標系）における各単位矩形（矩形表示エレメント）と拡大文字画像との重合情報に基づいて、各表示エレメント１０に対する輝度値を算出することにより、処理を高速化することができる。
（Ｄ）第４実施形態の説明
図１３は本発明の第４実施形態としての表示装置１ｄのハードウェア構成を示すブロック図である。
本第４実施形態としての表示装置１ｄは、複数のラスタライザ（文字画像作成手段）１５をそなえるとともに、文字のフォントと文字を生成するラスタライザとを対応付けることによって構成された対応表１６とをそなえ、フォントに対応するラスタライザをこの対応表１６を参照して選択し、選択されたラスタライザ１５を用いて文字画像（多階調文字画像）を生成するようになっている。
なお、図１３に示す例においては、ｉ個（ｉは自然数）のラスタライザ１５−１，１５−２・・・，１５−ｉがそなえられており、以下、ラスタライザを示す符号としては、複数のラスタライザのうち１つを特定する必要があるときには符号１５−１〜１５−ｉを用いるが、任意のラスタライザを指すときには符号１５を用いる。又、なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
また、ラスタライザ（文字画像生成手段）１５は、前述した各実施形態における文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃとしての機能をそなえるものである。
図１４は本発明の第４実施形態としての表示装置１ｄにおいて用いられるフォントとラスタライザとの対応表１６の例を示す図であり、この対応表１６は、文字のフォントと文字を生成するラスタライザとを対応付けることによって構成されている。そして、例えばフォント選択部（選択部）１２ａが、文字入力手段１１によって表示部２に表示を指示された文字について、その文字情報（テキストデータ，フォント情報）に基づいて文字サイズ情報や、その文字に関するアウトラインデータをフォントメモリ１３ａから取得するとともに、対応表１６を参照して、そのフォントに対応するラスタライザ１５を選択するようになっている。
なお、本第４実施形態においては、フォント選択部１２ａが、複数の文字作成手段の中から任意の文字作成手段を選択する選択部として機能して、フォントに対応するラスタライザの選択を行なうようになっているが、これに限定されるものではなく、かかる選択部としての機能を他にそなえてもよい。
本発明の第４実施形態としての表示装置１ｄによれば、上述した各実施形態と同様の作用・効果を得ることができるほか、複数のラスタライザを用いることができるとともに、これらの複数のラスタライザの中から、フォントに対応したラスタライザを用いて文字画像を生成することができるので利便性が高い。
（Ｅ）その他
図１５は本発明の各実施形態の表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの適用範囲の例を示す図である。この図１５中において、縦軸は液晶ディスプレイ搭載機器のスペックを示しており、又、横軸は液晶ディスプレイの解像度（単位：ＰＰＩ（Ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）を示している。
処理性能が遅い機器では文字輪郭の計算に時間がかかり文字表示速度が遅くなるので、本願発明の実施には処理性能が高い機器を用いることが望ましい。又、１２０ｐｐｉ程度以下のパネル解像度を有する機器には、ドットフォントを用いて文字画像を表示させる方が処理速度（表示速度）が速く好適である。一方、２４０ｐｐｉ程度以上のパネル解像度を有する機器の場合には、ピクセル自身が精細になるので、本願手法（階調表示）の優位性が顕著ではなくなる。従って、上述した本願手法は、カラー表示を行なう表示手段の画素解像度（パネル解像度）が１２０ｐｐｉ〜２４０ｐｐｉの間の機器に用いて特に好適であるといえる。
なお、上述した本願の発明においては、以下に示す原理を利用している。
▲１▼人間の目の解像限界における色の混色。
図１６はコントラスト感受性と空間周波数との関係を示す図（Ｋ．Ｔスペアー，Ｓ．Ｗ。レムクール“視覚の情報処理”から抜粋）である。
一般に、５ポイント程度の文字は、通常、表示器を見る距離（例えば３００ｍｍ）程度から観察した場合には、約０．３度程度の視角を有する。この視角においては、ＲＧＢの画素を分離するには、空間周波数が
１／０．３×７（ピクセル）×３＝７０（サイクル／度）
程度の解像度を要する。
しかしながら、図１６に示すように、空間周波数が７０（サイクル／度）になるとコントラスト感受性が１０以下になり、人間の肉眼ではこのレベルのコントラスト感受性のエレメントを解像するのは困難である。この場合、ＲＧＢの各色は個別い認識されず、人間はその混色を感知することになる。
▲２▼小視野における色知覚の特異性
視角１度以下の場合、人間の目は色相の区別をすることが困難であることが知られている。これにより、精細なＲＧＢ素子を個別に観察する場合に、ＲＧＢの極端な差は認識されず、眼の色覚域は狭小化する。従って、ＲＧＢの色分散が適度にあれば、表示文字は明度情報が主に眼で観察されることになる。
上述した▲１▼および▲２▼の原理から、視角１度以下の高精細な文字を認識する場合に、ＲＧＢの色相情報は眼に認識されずに混色されることがわかる。本願発明においては、この原理に従って、ＲＧＢの３エレメントにより複数画素を表示することにより文字の階調化が行なわれている。
また、混色の明度情報のみが有効なので、各エレメントの明度に応じた階調ステップを作成する。
これらにより、文字画像のストロークが肥大化しない文字表示が可能になり、高精細文字表示を実現することができる。
上述した各実施形態においては、アウトラインデータに基づいて表示画素に対応した輝度階調を求めることで、矩形表示エレメント１０に対応する矩形エレメント座標系への輝度値の展開（サブピクセルマッピング）の際の量子化誤差を軽減し、生成精度を向上させるようになっている。すなわち、多階調文字生成部１ａ，４ｂが生成する文字画像を多階調化することで文字の作成精度を向上させ、量子化誤差等による文字画像の歪みをなくすようになっている。
予め階調化された多階調の文字画像をサブピクセルに展開した場合に、一般的には文字に色付きが発生すると考えられている。しかしながら、本発明においては、階調化される文字縁辺部の画素（矩形表示エレメント１０）の大きさに着目し、これに視覚特性を適用することで色ムラの発生を回避している。
日本語に代表されるストロークの多い精細な文字を表示する場合に、多階調化される部分は文字縁辺部に限られる。このため、階調化される部分は文字自身よりさらに狭小（１画素以内程度）である。そこで、狭小エリアにおける人間の知覚特性、すなわち「対象を見込む角が数分以内の視角域では，人の色知覚能力が低下すること」を利用している。
１２０ｄｐｉの画面を３００ｍｍの距離から見込む角度は約２．４分である。階調部分を見込む視野角が数分以内であるので、文字縁辺部の色味を人間は感知せず、明るさのみを検知することになる。これにより、文字縁辺部に色付きが発生することなく、予めラスタライザで階調化された文字画像をサブピクセルマッピングすることが可能になる。
アウトラインデータから直接多階調の文字画像を生成し、この文字画像を矩形エレメント座標にマッピングすることで、矩形表示エレメント１０に相当する座標系における階調フォントよりさらに高精細な文字表示が可能になる。又、同時に、既存の階調化処理を有する文字作成過程を利用して、サブピクセルマッピング化した文字表示を行なうことも可能になる。
そして、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、Ｎ個の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）により１画素分の表示を行なわせる通常表示モードと、各表示エレメント１０を１以上の画素（本実施形態では図５Ａに示す如く３個の画素）に対応させＮ個の表示エレメント１０により複数画素分（本実施形態では９画素分）の表示を行なわせる精細表示モードとの２つのモードのうち、任意のモードで選択的に文字画像を表示できるように構成し、文字サイズやフォント種類，ユーザによる設定等の種々の条件に応じて、これらのモードを切り換えて文字表示を行なってもよい。
すなわち、例えば、表示部２で表示すべき文字の文字サイズに基づいて、この文字サイズが予め設定された規準サイズ以下であるか否かを判定し、その判定結果に応じて通常表示モードと精細表示モードとのいずれの表示モードで文字画像を表示するかを判断してもよい。
また、上述した各実施形態においては、輝度値変換部７が、Ｒ，Ｇ，Ｅの３個の表示エレメント１０が同一輝度値の時に（同じ階調において）同一明度となるように、各表示エレメント１０に対する輝度値を、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理（明度一定化変換処理）を行なっているが、これに限定されるものではなく、かかる明度一定化変換処理を行なわないで、エレメント表示制御部６がエレメント輝度値算出部５によって算出された輝度値に基づいて文字画像を表示部２に表示させてもよい。
さらに、上述した各実施形態の表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにおける画像メモリ１３ａと表示部２との間に、前述した輝度値変換部７としての機能をそなえて構成された輝度レベル変調器１５をそなえ、エレメント輝度値算出部５（文字画像生成部１２ｂ）から表示部２の各表示エレメント１０へ指示される輝度値に対し、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を施してもよい。
なお、この輝度レベル変調器１５は、輝度値変換部７としての機能をハードウェアによって実現するものであって、例えば、ＬＣＤコントローラ（エレメント輝度値算出部５，文字画像生成部１２ｂ）からＬＣＤ（カラー液晶ディスプレイ；表示部２）に送信される信号にアンプ回路を組み込むことにより実現される。なお、ＬＣＤコントローラ前のＲＧＢデジタル値に対し、マイコン等によりレベル補正を行なうことによっても実現することができる。又、これにより、上記各実施形態の表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにおいて、計算手段１２（例えばコンピュータシステムのＣＰＵ）の処理を軽減することができ、処理速度を高速化することができる。
さらに、上述した各実施形態においてはＭ＝３，Ｎ＝３である場合について説明しているが、それに限定するものではなく、Ｍ，Ｎそれぞれ３以外の数値を用いてもよく、種々変形して実施することができる。
また、上述した各実施形態においては、フォントメモリ１３ａには、多値階調文字画像を形成するためのフォント情報（フォントデータ）として、アウトラインデータを記憶するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、文字画像生成部１２ｂ（多階調文字作成部４）がアウトラインデータに基づいて作成した多階調文字画像をメモリ（記憶装置１３等）内にキャッシュ（一時保管）して、同一の文字画像を再度表示させる場合には、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、このキャッシュされた多階調文字画像を表示部２に表示させてもよく、これにより文字の表示速度を向上させることができる。
また、予め、文字画像生成部１２ｂ（多階調文字作成部４）がアウトラインデータに基づいて作成した多階調文字画像をフォントメモリ１３ａに格納しておき、フォント選択部１２ａが、このフォントメモリ１３ａに格納された多階調文字画像を取得して、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、この文字画像を表示部２に表示させてもよく、これによっても文字の表示速度を向上させることができる。い。
さらに、上述した実施形態においては、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、連続する３個の画素からなる画素列毎の画素値に基づいて表示エレメント１０の輝度値を算出する手法として、これらの３個の画素の画素値を平均化しているが、これに限定されるものではなく、例えば、３つの画素のうち特定の位置の画素（例えば、真ん中に位置する画素）の画素値を選択して用いたり、３つの画素のうち最も暗い（低い）画素値を選択して用いたりする等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。これらの手法を用いることにより、各表示エレメント１０の表示輝度を高速に求めることができる。
また、上述した各実施形態においては、多階調文字画像として、０〜２５５の２５６階調で表わした例について説明しているが、これに限定されるものではなく、２５６階調以外の他の階調数で表わしてもよい。
さらに、上述した第３実施形態においては、計算手段１２が、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と文字の輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なう手法として、各矩形エレメントに文字画像が重なっている面積の割合（重合率）に基づいて各表示エレメント１０の輝度を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、以下に示すような他の手法を用いてもよい。
（１）各単位矩形の中心と輪郭線との再接近距離を計算して、その距離に応じて配分（輝度配分）を計算する。
（２）各単位矩形の重心と輪郭線との再接近距離を計算して、その距離に応じて配分を計算する。
（３）輪郭線が各単位矩形の長辺方向を横切る回数と配分値との対応表を予め記憶しておき、この対応表に基づいて配分を計算する。例えば、予め単位矩形における長辺方向を文字の輪郭線が横切る回数と配分値（階調値）との対応表を記憶しておき、単位矩形の長辺を文字の輪郭輪郭線が横切る回数を求め、その回数に基づいて対応表を参照して配分（階調値）を取得・決定する。
（４）輪郭線が各単位矩形の長辺方向を横切る位置と配分値との対応表を予め記憶しておき、この対応表に基づいて配分を計算する。
図１７Ａ，図１７Ｂおよび図１８はそれぞれ本発明の第３実施形態としての表示装置における他の輝度配分（重み計算）手法を説明するための図であり、図１７Ａは矩形エレメント座標に展開された文字輪郭の例を示す図，図１７Ｂはその一部の短期矩形における文字輪郭位置を拡大して示す図、図１８はその対応表の例を示す図である。これらの図１７Ａ，図１７Ｂおよび図１８を用いて、上記（４）の手法について説明する。
本手法においては、矩形エレメント座標に展開（マッピング）された輪郭座標（輪郭画像）に基づいて、矩形エレメント座標を構成する各単位矩形について、各単位矩形において輪郭線が各長辺（図１７Ａ，図１７Ｂに示す例では図中縦方向の各辺；左辺，右辺）を横切る位置をそれぞれ取得し、これらの位置に基づいて階調値を決定する。
具体的には、図１７Ｂに示すように、予め、単位矩形の左右の長手方向の辺（左辺，右辺）をそれぞれ複数（図１７Ｂに示す例では４つ）の領域に区分し、これらの各部に識別するための情報（図１７Ｂに示す例では０〜３の数字）を設定する。なお、単位矩形の長辺を区分する数は２以上であればいくつでもよい。
そして、輪郭線が各単位矩形の長辺を横切る位置（区分）と配分値（階調値）との対応表（図１８参照）を用意し、この対応表を参照することで配分を計算（階調値を決定）する。
例えば、図１７Ａに示す矩形エレメント座標における一の単位矩形について見ると、図１７Ｂに示す単位矩形においては、文字輪郭が、左辺および右辺のいずれにおいても区分１の領域（右辺値＝左辺値＝１）を通過している。これらの右辺値および左辺値に基づいて図１８に示す対応表を参照して、階調値を９６を取得・決定する。
またさらに、上述した各実施形態においては本発明にかかる表示装置について説明しているが、それに限定するものではなく、表示部を成す各表示エレメントの発光状態を制御して表示部での表示を行なう表示方法や、表示部を成す各表示エレメントの発光状態を制御して表示部での表示状態を制御する表示制御装置、表示部を成す各表示エレメントの発光状態を制御して表示部での表示状態を制御する表示制御方法および文字画像を生成する文字画像生成装置であってもよい。
さらにまた、上述した各実施形態における、表示部２，表示制御部３ａ，３ｂ，３ｃ，多階調文字生成部４ａ，４ｂ，エレメント輝度算出部５，エレメント表示制御部６，フォント選択部１２ａ，文字画像生成部１２ｂ，アンチエイリアジング処理部１２ｃ，サブピクセル階調化処理部１２ｄ，輝度値変換部７およびラスタライザ（文字画像作成手段）１５は、コンピュータがプログラムを実行することにより実現されるものであり、これらの機能を実現するためのプログラムは、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。又、そのプログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信回路を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
なお、本発明の各実施形態が開示されていれば、当業者によって製造することが可能である。
なお、本実施形態において、コンピュータとは、ハードウェアとオペレーティングシステムとを含む概念であり、オペレーティングシステムの制御の下で動作するハードウェアを意味している。又、オペレーティングシステムが不要でアプリケーションプログラム単独でハードウェアを動作させるような場合には、そのハードウェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、少なくとも、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とをそなえており、本実施形態においては、計算手段１２や表示制御部３ａ，３ｂ，３ｃ等がコンピュータとしての機能を有しているのである。
さらに、本実施形態における記録媒体としては、上述したフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクのほか、ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，磁気テープ，パンチカード，コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ），外部記憶装置等や、バーコードなどの符号が印刷された印刷物等のコンピュータ読取可能な種々の媒体を利用することができる。
【産業上の利用可能性】  以上のように、本発明の表示装置，表示制御装置，表示方法，表示制御プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体は、例えばカラー液晶ディスプレイ装置における比較的小さな文字の表示に有用であり、特に、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯型の電子機器における単色文字の表示に適している。
【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７】
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【図９】
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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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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月17日(2006.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部と、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、
該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部とをそなえ、
該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示するための制御を行なう表示制御装置であって、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、
該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部とをそなえ、
該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴とする、表示制御装置。
【請求項３】
該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、
該多階調文字生成部により生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメントをそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出部をそなえ、
該エレメント表示制御部が、該エレメント輝度値算出部により算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部に表示させることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の表示制御装置。
【請求項４】
該表示部において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメントが、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、
該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成することを特徴とする、請求の範囲第３項に記載の表示制御装置。
【請求項５】
該エレメント輝度値算出部が、該矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出することを特徴とする、請求の範囲第３項又は第４項に記載の表示制御装置。
【請求項６】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示する表示方法であって、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成ステップと、
該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御ステップとをそなえ、
該エレメント表示制御ステップにおいて、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴とする、表示方法。
【請求項７】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示するための制御を行なう表示制御プログラムであって、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、
該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部としてコンピュータを機能させるとともに、
該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させるように、該コンピュータを機能させることを特徴とする、表示制御プログラム。
【請求項８】
互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示するための制御を行なう表示制御プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
該表示制御プログラムが、
表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、
該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部としてコンピュータを機能させるとともに、
該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させるように、該コンピュータを機能させることを特徴とする、表示制御プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ装置等のように、通常、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なう表示装置に関し、特に高精細な文字（細かい文字）の表示に用いて好適な、表示装置，表示制御装置，表示方法，表示制御プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶カラーディスプレイ装置に代表されるフラットパネルタイプの表示装置（パーソナルコンピュータ）は、その軽量化が進むにつれて携帯利用が主体となりつつある。このような状況の下において、より小さい画面で高精細な文字の表示およびカラー画像表示が求められている。
特開２００２−９１３６９号公報（特許文献１）には、高精細な文字を表示する場合において視認性の良い文字を表示することを目的として、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なうカラー液晶ディスプレイ装置において、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて表示対象の文字画像の表示を行なわせる手法が開示されている。
【０００３】
この特許文献１に開示された手法においては、ラスタライザによる文字作成過程において、先ず、フォントデータに基づいて３倍のサイズの２値の文字画像（２値文字画像）を取得する。そして、この３倍のサイズの２値文字画像を各矩形表示エレメントに対応する座標系に展開（マッピング）してから、この座標上において平滑化処理を行なって各画素を階調化することにより、文字縁辺部のジャギー（ギザギザ）を軽減して、各矩形表示エレメントにそれぞれ３つの画素に対応させて文字画像の表示を行なっている。
【０００４】
一般に、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯型の電子機器で文字表示を行なう場合には、約３ｍｍ程度の文字サイズが最適であると言われている。又、現在、一般的に市販されている液晶ディスプレイ（液晶パネル）においては、画面解像度が１８０ｄｐｉ（dot per inch）程度のものが最も精細なものである。このような画面解像度が１８０ｄｐｉ程度の液晶パネルに、前述した特許文献１に開示された文字画像を３倍に拡大する手法を用いて文字表示を行なわせる場合には、解像度レベルは５００ｄｐｉ程度になり、これは３ｍｍ程度の文字画像を６０ドット×６０ドット程度の分解能で表示させることと等価であるといえる。
【特許文献１】特開２００２−９１３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来手法においては、２値文字画像を各矩形表示エレメントにマッピングする際に、量子化誤差により文字画像に歪みが生じる場合がある。
一般に、印刷用に開発されたフォント（印刷用フォント）は１０００〜１００００ｄｐｉ以上のメッシュを用いて作成される。そして、このような印刷用フォントを用いて、例えば３ｍｍの文字画像を正確に表現するには、１文字あたりに１２０〜１２００ｄｐｉ程度のドットが必要となる。しかしながら、上述の如く一般的に市販されている液晶ディスプレイでは、印刷用フォントを正確に再現するには分解能が不足しており、その影響として、上記従来手法を用いて文字画像を表示させた場合に、ストロークの接続位置のずれやストローク幅の方向による歪が生じ、文字品質が劣化する場合がある。
【０００６】
例えば、日本語文字のような複雑な文字を表示する場合に、文字ストローク幅（線幅）や文字を形成する線と線との間隔が１ドット程度になる場合がある。そして、２値の文字画像を生成する際に、文字生成過程の精度によっては１ドット単位でストローク位置がずれる場合がある。このようなストローク位置のずれが生じた場合に、特に文字を構成する線どうしの接続位置において歪みが生じ、文字品質の劣化が目立つ場合がある。
【０００７】
図１９Ａ，図１９Ｂは従来の文字画像表示手法における文字の歪みを説明するための図であり、図１９Ａは歪みが無い文字画像の例を示す図、図１９Ｂは歪みがある文字画像の例を示す図である。この図１９Ｂに示すように、文字を構成する線が接続する位置において歪みが生じる場合があるのである。
また、文字ストローク幅（線幅）が１ドット程度の場合に、２値の文字画像生成過程の精度によっては、ストローク方向によってストローク幅が２ドットになる場合がある。このように構成された２値の文字画像を矩形表示エレメントに展開するための矩形座標系に投影することにより、ストローク方向によってはそのストローク幅に歪みが生じる場合がある（図１９Ｂの幅Ａ，幅Ｂ参照）。
【０００８】
図２０Ａ，図２０Ｂは従来の文字画像表示手法における文字の歪みを説明するための図であり、図２０Ａは矩形座標系に投影前の歪みが生じていない状態の文字画像の例を示す図、図２０Ｂは図２０Ａに示す文字を矩形座標系に投影して歪みが生じた文字画像の例を示す図であり、歪みが生じた状態を見易くするために、解像度を実際よりも粗くして示している。この図２０Ｂに示すように、接続位置に歪みが生じる（例；「林」の右斜め線の取り付け位置等）。
【０００９】
一般に、アウトラインフォント（印刷用フォント）は、文字の輪郭線を記述するデータで構成され、その輪郭線の情報に基づいて、必要な文字サイズに応じて文字輪郭が生成され、輪郭内の画素を黒値（０）で埋めることで文字画像（グリフ：glyph）が作成されるようになっている。
文字輪郭を記述するフォント設計の際と同レベルの分解能で文字輪郭情報を生成することができれば文字画質の劣化は生じないが、生成する際の分解能が低い場合には、輪郭を再生する精度によっては、設計した座標値が必ずしも生成した座標値に一致しないので、ストロークに前述したような歪みが生じる。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、量子化誤差を削減して、高精細な文字を表示する場合において視認性の良い文字を表示することができるようにした、表示装置，表示制御装置，表示方法，表示制御プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の表示装置は、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部と、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部とをそなえ、該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴としている。
【００１２】
なお、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、該多階調文字生成部により生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメントをそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出部をそなえ、該エレメント表示制御部が、該エレメント輝度値算出部により算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部に表示させてもよい。
【００１３】
また、該表示部において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメントが、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成してもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出部が、該矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、該エレメント輝度値算出部が、該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
【００１４】
また、該エレメント輝度値算出部が、各矩形表示エレメントの中心と当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線との再接近距離に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、又、各矩形表示エレメントの重心と当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線との再接近距離に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
【００１５】
さらに、該エレメント輝度値算出部が、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る回数に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
【００１６】
また、該Ｎ個の矩形表示エレメントが同一明度となるように、各矩形表示エレメントに対する前記輝度値を、各矩形表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換部をそなえてもよい。
さらに、該多階調文字生成部を複数そなえるとともに、該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成部のうち任意の多階調文字生成部を選択する選択部をそなえてもよい。
【００１７】
また、該エレメント輝度値算出部が、前記算出した輝度値に基づいて、該表示エレメントの形状に相当する座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値としてもよい。
なお、該表示部の画素解像度が１２０ｐｐｉ（pixels per inch）〜２４０ｐｐｉであることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の表示制御装置は、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示するための制御を行なう表示制御装置であって、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部とをそなえ、該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴としている。
【００１９】
なお、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、該多階調文字生成部により生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメントをそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出部をそなえ、該エレメント表示制御部が、該エレメント輝度値算出部により算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部に表示させてもよい。
【００２０】
また、該表示部において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメントが、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、該多階調文字生成部が、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成してもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出部が、該矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
【００２１】
また、該エレメント輝度値算出部が、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
さらに、該Ｎ個の矩形表示エレメントが同一明度となるように、各矩形表示エレメントに対する前記輝度値を、各矩形表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換部をそなえてもよい。
【００２２】
また、該多階調文字生成部を複数そなえるとともに、該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成部のうち任意の多階調文字生成部を選択する選択部をそなえてもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出部が、該表示エレメントの形状に相当した座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値としてもよい。
【００２３】
なお、該表示部の画素解像度が１２０ｐｐｉ（pixels per inch）〜２４０ｐｐｉであることが望ましい。
また、本発明の表示方法は、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示する表示方法であって、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成ステップと、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御ステップとをそなえ、該エレメント表示制御ステップにおいて、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させることを特徴としている。
【００２４】
なお、該多階調文字生成ステップにおいて、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向にＭ（Ｍは自然数）倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を、該Ｎ個の矩形表示エレメントにより１画素分の表示を行なわせることにより表示するための拡大文字画像に関する拡大文字画像情報を生成するとともに、該多階調文字生成ステップにおいて生成された前記拡大文字画像情報に基づいて、該拡大文字画像における前記長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の該矩形表示エレメントをそれぞれ対応させ、前記Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて前記一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出するエレメント輝度値算出ステップをそなえ、該エレメント表示制御ステップにおいて、該エレメント輝度値算出ステップにおいて算出された該輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御して、該拡大文字画像を前記文字サイズで該表示部に表示させてもよい。
【００２５】
また、該表示部において、前記配列方向に所定の順番で配列されたＮ個の矩形表示エレメントが、ほぼ正方形状の方形エレメントを形成するとともに、該多階調文字生成ステップにおいて、前記表示対象の文字の文字サイズに対し前記長手方向に１倍かつ前記配列方向にＮ倍のサイズの同一文字の画像情報を該拡大文字画像情報として生成してもよい。
さらに、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
【００２６】
また、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像の面積情報に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよく、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、当該矩形表示エレメントに重合する該拡大文字画像における輪郭線が各矩形表示エレメントの長手方向の辺を横切る位置に基づいて、前記矩形表示エレメントに対する輝度値を算出してもよい。
【００２７】
さらに、該Ｎ個の矩形表示エレメントが同一明度となるように、各矩形表示エレメントに対する前記輝度値を、各矩形表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なう輝度値変換ステップをそなえてもよい。
また、該多階調文字生成ステップを実現する多階調文字生成手段を複数そなえるとともに、該文字情報としてのフォント種類情報に基づいて前記複数の多階調文字生成手段のうち任意の多階調文字生成手段を選択する選択ステップをそなえてもよい。
【００２８】
さらに、該エレメント輝度値算出ステップにおいて、該表示エレメントの形状に相当した座標毎に輝度配分し、この配分値に該表示エレメントの明度バランスを作用させた値を文字画像の輝度値としてもよい。
なお、該表示部の画素解像度が１２０ｐｐｉ（pixels per inch）〜２４０ｐｐｉであることが望ましい。
【００２９】
また、本発明の表示制御プログラムは、互いに異なる色を表示可能なＮ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを、当該矩形表示エレメントの長手方向を所定の配列方向に直交させた状態で前記配列方向へ所定の順番で連続的に繰り返し配列して形成され、前記配列方向へ所定の順番で配列されたＮ個の表示エレメントを表示対象画像を成す１画素に対応させてカラー画像表示可能な表示部に文字を表示するための制御を行なう表示制御プログラムであって、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成する多階調文字生成部と、該表示部を成す各矩形表示エレメントを制御して該表示部での表示状態を制御するエレメント表示制御部としてコンピュータを機能させるとともに、該エレメント表示制御部が、前記多階調文字画像に関する情報に基づいて、各矩形表示エレメントをそれぞれ１以上の画素に対応させて該多階調文字画像を表示させるように、該コンピュータを機能させることを特徴としている。
【００３０】
さらに、本発明のコンピュータ読取可能な記録媒体には、上述した表示制御プログラムが記録されている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、以下の少なくともいずれか１つの効果ないし利点がある。
（１）多階調文字生成部において文字画像の文字縁辺部を多階調化して、この多階調の文字画像に基づいて表示部を構成する各表示エレメントの輝度値を算出し、エレメント輝度値算出部が、これを表示部の各矩形表示エレメントに対応した矩形エレメント座標にマッピングするので、量子化誤差を小さくすることができ、例えばフラットパネルディスプレイ等の液晶ディスプレイ上に表示される文字画像の歪みを軽減して、文字の表示画質を向上させることができ、高精細な文字を表示する場合においても、歪み等が少ない視認性の良い文字を表示することができる。
【００３２】
（２）高解像度アウトラインフォントのタイプフェースを保存することができ、文字画像においてデザイン品質の劣化が少なく、表示画質（品質）を向上させることができる。すなわち、アウトラインフォントの輪郭の再現精度を高くすることができ、表示部に表示される文字画像においてジャギー（文字端部でのギザギザ）を軽減することができ、文字の表示画質を向上させることができる。
【００３３】
（３）多階調文字生成部が、表示対象の文字画像の文字サイズに対し長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの多階調文字画像を生成し、エレメント輝度値算出部が、この多階調文字画像に含まれる、長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に、一の矩形表示エレメントを対応させＭ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出し、表示制御部が、エレメント輝度値算出部により算出された輝度値に従って各矩形表示エレメントを制御し、文字画像を成す各文字を文字サイズで表示部に表示させることにより、一の矩形表示エレメントでＭ個の画素に対応して表示することができ、表示部においてより精細な文字画像を表示することができる。
【００３４】
（４）エレメント輝度値算出部が、Ｍ個の画素のそれぞれに与えられた画素値の平均値を算出し、この平均値に基づいて一の矩形表示エレメントに対する輝度値を算出することにより、容易に矩形表示エレメントの輝度値を算出することができる。
（５）輝度値変換部が、Ｎ個の表示エレメントが同一輝度値に応じて表示した場合に同一明度となるように、各表示エレメントに対する輝度値を、各表示エレメントの明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なうことにより、各表示エレメントが同一輝度値の場合に、これらの明度が一定になるので、表示部２に表示される文字画像に明度むらがなくなり、表示される画質が向上する。
【００３５】
（６）既存のラスタライザを利用することもでき、汎用性が向上する。
（７）矩形表示エレメントに対応して形成された矩形画像座標系における各矩形表示エレメントと該拡大文字画像との重合情報に基づいて、矩形表示エレメントに対する輝度値を算出することにより、処理を高速化することができる。
（８）複数の多階調文字生成部を用いることができるとともに、これらの複数の多階調文字生成部の中から、フォントに対応した多階調文字生成部を用いて文字画像を生成することができるので利便性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態の説明
図１および図２は本発明の第１実施形態としての表示装置を示すもので、図１はその機能構成を示すブロック図、図２は本第１実施形態の表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３７】
本第１実施形態の表示装置１ａは、例えば、コンピュータ等の情報処理装置にそなえられ、図１に示すように、表示部２および表示制御部３ａをそなえて構成されている。
表示部２は、表示対象である文字画像等を表示するものであって、例えばカラー液晶ディスプレイによって実現される。この表示部２は、図１に示すように、Ｎ種類（本実施形態ではＲ（Red；赤），Ｇ（Green；緑）およびＢ（Blue；青）の３種類、つまりＮ＝３）の矩形表示エレメント１０をそれぞれ複数そなえて構成され、本来、これらのＮ種類（本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色）の矩形表示エレメント１０で１画素を表わすべく構成されたカラー画像表示可能なものである。
【００３８】
この表示部２は、図１に示すように、各矩形表示エレメント１０の長手方向（図１中の上下方向；以下、長手方向という）を所定の配列方向（図１中の左右方向；以下、配列方向という）に直交させた状態で、この配列方向に連続的にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ…の順序で規則的に配列されている。
以下、隣り合うＲ，Ｇ，Ｂの３つの矩形表示エレメント１０であって、協働して１画素の表示に供するＮ個の矩形表示エレメント１０の集まりを、基本表示エレメントセット１０１という。又、以下、矩形表示エレメント１０のことを、単に表示エレメント１０という場合もある。
【００３９】
また、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、各表示エレメント１０は長手方向と配列方向との寸法比がＮ：１（本実施形態では３：１）となるように構成されており、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの表示エレメント１０を前記配列方向に並べた場合に、これらの３つの表示エレメント１０すなわち、基本表示エレメントセット１０１がほぼ正方形の形状を有している。
【００４０】
そして、表示部２において、矩形表示エレメント１０の長手方向には、同一種（色）の矩形表示エレメント１０がそれぞれ連続するように（直列に）配置されている。
すなわち、表示部２は、基本表示エレメントセット１０１を縦方向および横方向にそれぞれ繰り返し連続的に配置することにより構成され、表示部２においては、Ｎ種類（本実施形態ではＮ＝３）の矩形表示エレメント１０が、その長手方向（例えば図１中における上下方向）を所定の配列方向（例えば図１中における左右方向）に直交させた状態で、前記配列方向へ所定の順番（図１に示す例ではＲ，Ｇ，Ｂの順番）で繰り返し連続的に配列されていると言える。
【００４１】
なお、本発明においては、表示部２の表示形態や構成を特に限定するものではなく、例えば、表示部２を構成するＮ種類の表示エレメント１０の並び順や、上述の如き表示部２の表示方式，その制御方法等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
表示制御部３ａは、上述した表示部２に文字画像を表示するための制御を行なうものであり、図１に示すように、多階調文字生成部４ａ，エレメント輝度値算出部５およびエレメント表示制御部６をそなえて構成されている。
【００４２】
多階調文字生成部４ａは、表示対象の文字に関する文字情報に基づいて、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像に関する情報を生成するものである。
ここで、文字情報とは、文字に関する種々の情報であって、文字内容を特定するための情報であるテキストデータ（文字コード）の他、文字画像（グリフ：glyph）を形成するための情報であるフォント情報をそなえて構成されている。なお、フォント情報としては、フォントの種類（例えば、ゴシック体，明朝体等）やフォント修飾データ（例えば、太字，長体，飾り線（セリフ：Serif）の有無，サイズ情報）等が含まれる。
【００４３】
また、多階調文字生成部４ａは、フォント情報として、文字輪郭を構成する個別曲線の再現データ（以下、アウトラインデータという）を利用して形成するアウトラインフォントに基づいて、多階調文字画像（多値文字画像）に関する情報を生成するようになっている。
アウトラインデータは、文字画像の閉曲線を構成する曲線データで構成されるものであって、例えば、曲線データとして以下の式に示すベジェ曲線が用いられる場合には、フォントメモリ１３ａには、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４の各座標値がアウトラインデータとして記憶されるようになっている。
【００４４】
x =(1-t)3 *x1+3*(1-t)2 t*x2+3(1-t)*t2*x3+t3*x4
y =(1-t)3 *y1+3*(1-t)2 t*y2+3(1-t)*t2*y3+t3*y4
（ただし、0 ≦t≦1）
なお、アウトラインデータを利用して形成されるフォントをアウトラインフォントと呼び、本明細書中においては、文字中心線を構成する個別曲線の再現データを利用して形成されるストロークフォントと区別するものとする。
【００４５】
また、多階調文字生成部４ａは、「多階調文字画像に関する情報」として、多階調文字画像そのものを生成物として実際に作成（出力）してもよく、又、多階調文字画像を特定するための情報のみを生成（出力）してもよく、本実施例中においては、これらの両方の意味を含めて「多階調文字画像に関する情報の生成」といい、又、以下の説明においては、多階調文字生成部４ａが多階調文字画像そのものを生成する場合について説明する。
【００４６】
多階調文字生成部４ａは、上述したアウトラインデータに基づいて輪郭（縁辺）部分を多階調化した文字画像（多階調文字画像）を形成するようになっている。具体的には、多階調文字生成部４ａは、アウトラインデータに基づいて文字輪郭線を計算した後に、この輪郭内を塗りつぶす（ラスタライズ）処理を行なうことにより文字画像を生成し、更に、生成した文字画像に対して文字を構成する曲線の縁辺部分のギザギザを滑らかに見せるアンチエイリアジング（antialiasing）処理を行なうことにより、多階調文字画像（多階調文字画像情報）を形成するようになっている。
【００４７】
なお、文字画像を多階調化（アンチエイリアジング）する手法としては、既存の種々の手法を用いることにより実現することができ、その例については後述する。
エレメント輝度値算出部５は、多階調文字生成部４ａによって生成された多階調文字画像を表示部２に表示させるために、表示部２を構成する各表示エレメント１０に対する輝度値を算出するものであって、多階調文字生成部４ａによって生成された多階調文字画像（ピクセル単位座標系）を構成する各画素を、表示部２を構成する複数の表示エレメント１０に対応する矩形画素座標系（表示エレメント座標系）にマッピング（座標変換）して、各表示エレメント１０に対する輝度値を算出するようになっている。
【００４８】
具体的には、エレメント輝度値算出部５は、多階調文字画像に含まれる、長手方向に連続するＭ個の画素からなる画素列毎に一の表示エレメント１０を対応させ、これらのＭ個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて一の矩形表示エレメント１０に対する輝度値を算出するようになっている。
なお、本実施形態においては、輝度値とは明るさを表わす数値（例えば、０〜２５５）であって、各表示エレメント１０の発光（透過）状態を制御するために用いられ、これらの表示エレメント１０を制御するための指示値を含むものである。
【００４９】
エレメント表示制御部６は、表示部２の各表示エレメント１０を制御して表示部２での表示状態を制御するものであり、エレメント輝度値算出部５によって算出された輝度値に基づいて、多階調文字画像を表示部２に表示させるように制御を行なうようになっている。例えば、エレメント表示制御部６は、表示部２の駆動電圧等の制御を行なうことにより、文字画像の表示状態を制御するようになっている。
【００５０】
また、表示制御部３ａは、各表示エレメント１０を１以上の画素（本第１実施形態では３個の画素）に対応させ、連続するＮ個（Ｎ種類；本実施形態ではＮ＝３）の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）により複数画素分（本実施形態では９画素分）の表示を行なわせることができるようになっている。
本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、表示制御部３ａは各矩形表示エレメント１０を、前記配列方向と直交する方向（長手方向）に連続するＭ個（本実施形態ではＭ＝３）の画素に対応させ、Ｎ個の矩形表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）によりＭ×Ｎ（本第１実施形態では３×３）のマトリックス状画素群を表示させるようになっている。
【００５１】
本第１実施形態の表示装置１ａのより具体的な構成を図２に示す。この図２に示すように、表示装置１ａは、文字入力手段１１，計算手段１２，記憶装置１３および表示部２をそなえて構成されている。
文字入力手段１１は、表示部２に表示させる文字を特定するための情報（文字情報）を入力するためのものであり、例えば、文字情報を記憶した文書ファイル１１ａやキーボード１１ｂ等によって構成される。この文字入力手段１１は、コンピュータシステムにおけるキーボード，マウスやフロッピー（登録商標）ディスクドライブ等の入力機能をそなえる種々のデバイスの他、コンテンツビューワー等のアプリケーションにおけるＡＰＩ（Application Program Interface）によって実現される。
【００５２】
記憶装置１３は、フォントメモリ１３ａおよび画像メモリ１３ｂをそなえて構成されている。フォントメモリ１３ａは多階調文字画像を形成するための情報や文字画像を記憶するものであり、コンピュータシステムにおけるハードディスクやメモリ等の種々の記憶装置に相当するものである。
本実施形態においては、フォントメモリ１３ａには、多値階調文字画像を形成するためのフォント情報（フォントデータ）として、フォントサイズ（文字画像サイズ；例えば５ポイント等）やフォント種類（例えば明朝，ゴシック等），フォント修飾データ（例えば太字，長体等），フォント修飾の有無等の種々の条件（フォント情報）に対応するアウトラインデータを記憶するようになっている。
【００５３】
画像メモリ１３ｂは、多階調文字生成部４ａ（文字画像生成部１２ｂ）によって生成された多階調文字画像に基づいて作成された、表示部２に文字画像を表示するための輝度値を一時的に記憶（展開）するものであり、コンピュータシステムにおけるメモリに相当するものである。
表示部２は、画像メモリ１３ｂに展開（格納）された文字画像を表示するようになっており、計算手段１２によって制御されるようになっている。
【００５４】
計算手段１２は種々の計算を行なうものであり、コンピュータシステムにおけるＣＰＵ（Central Processing Unit）に相当するものである。又、計算手段１２は、図２に示すように、フォント選択部１２ａ，文字画像生成部１２ｂ，アンチエイリアジング処理部１２ｃおよびサブピクセル階調化処理部１２ｄをそなえて構成され、前述した表示制御部３ａに相当するものである。
【００５５】
フォント選択部１２ａは、文字入力手段１１によって表示部２に表示を指示された文字について、その文字情報（テキストデータ，フォント情報）に基づいて文字サイズ情報を取得するとともに、その文字に関するアウトラインデータをフォントメモリ１３ａから取得するようになっている。
文字画像生成部１２ｂは、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズに対して、長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、多値文字画像という）を形成するようになっている。なお、以下、本実施形態においては、Ｍ＝Ｎ＝３の場合について説明する。
【００５６】
なお、通常表示モードとは、表示部２においてＮ個の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）で１画素の表示を行なわせる表示モードをいい、本表示装置１ａにおいては、Ｒ，ＧおよびＢの３個の矩形表示エレメント１０により１画素分の表示を行なう際に用いられる文字画像情報を通常文字画像情報という場合もある。
計算手段１２は、文字入力手段１１から入力された文字情報に基づいて、フォントメモリ１３ａから表示対象の文字画像のアウトラインデータを取得し、これらのアウトラインデータや文字情報に基づいて、文字入力手段１１によって表示を指示された文字について、その文字画像における文字サイズに対し長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、文字画像という）を形成するようになっている。
【００５７】
そして、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、文字画像生成部１２ｂ（計算手段１２）は、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズ（例えば５ポイント）に対して、長手方向および配列方向にそれぞれ３倍のサイズ（Ｎ＝Ｍ＝３；例えば５×３＝１５ポイント）の同一文字の拡大文字画像を作成するようになっている。
【００５８】
アンチエイリアジング処理部１２ｃは、文字画像生成部１２ｂによって作成された文字画像（２値）に対してアンチエイリアジング処理を行なって階調化することにより、階調化された文字画像（多階調文字画像）を作成するものである。
図３および図４はそれぞれ本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける文字画像の階調化を実現するための手法を説明するための図であり、図３は面積階調法を説明するための図である。又、図４は平滑化フィルタを用いた多階調文字画像（グレースケールフォント）の作成手法を説明するための図であり、文字画像の一部，階調化文字画像の作成に用いる平滑化フィルタの例および作成された多階調文字画像の一部をそれぞれ拡大して示している。
【００５９】
面積階調法を用いた階調化は、図３に示すように、アウトラインデータに基づいて形成した文字画像（文字輪郭，アウトライン）を、画素に対応して設けた所定の大きさのマス目を有するマトリクス上に重ね合わせるように展開して、各マス目において文字画像（文字輪郭）が重なる面積の割合に従って、各マス目に対応する画素の画素値を決定することにより行なう。この図３に示す例においては、各画素の画素値を０〜２５５の２５６階調で表わし、文字画像に完全に重なっている画素（重合率１００％）の画素値を０（黒）とし、文字画像が全く重なっていない画素（重合率０％）の画素値を２５５とするとともに、部分的に重なっている画素については、その重合する面積に比例してその画素値を設定している。
【００６０】
平滑化フィルタを用いた階調化手法においては、図４に示すように、２階調で構成された文字画像に対して、３×３のマトリックスによって構成された平滑化フィルタ（例えば、１／１６  １／８  １／１６，１／８  １／４  １／８，１／１６  １／８  １／１６）を重畳することにより、多階調化された文字画像（階調フォント，グレースケールフォント）を形成することができる。なお、使用する平滑化フィルタには図４に示したものに限定されるものではなく種々変形して実施することができる。
【００６１】
そして、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、アンチエイリアジング処理部１２ｃが、例えば上述した面積階調法を用いて、文字画像の多階調化を行なうようになっている。
すなわち、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、上述した文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃが、表示部２に表示させるための多値文字画像を生成するようになっており、文字入力手段１１によって表示部２への表示を指示・入力された文字について、フォント選択部１２ａによってフォントメモリ１３ａから取得されたアウトラインデータに基づいて、多値文字画像（アンチエイリアジング処理を行なわれた文字画像）を生成するようになっているのである。従って、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃが、アンチエイリアジング機能をそなえたラスタライザとして機能するようになっている。
【００６２】
サブピクセル階調化処理部１２ｄは、文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃによって作成された多値文字画像を表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に展開するための処理を行なうものである。
このサブピクセル階調化処理部１２ｄは、多値文字画像を構成する各画素の座標（ピクセル単位座標；図５Ａ参照）を、表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に対応する座標（矩形エレメント座標；図５Ｂ参照）に写像変換するようになっている。
【００６３】
そして、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、写像変換された多値文字画像を例えば画像メモリ（表示メモリ）１３ｂに展開し、この画像メモリ１３ｂに展開された多値文字画像に含まれる、長手方向（表示エレメント１０の配列方向と直交する方向）に連続する３個の画素からなる画素列毎に、一の表示エレメント１０を対応させ、これらの３個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて各表示エレメント（矩形表示エレメント）１０の輝度値を算出するようになっていおり、これにより、前記配列方向に隣り合う３個の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）により３×３のマトリックス状画素群を表示させて、表示対象である文字画像を表示部２に表示させるようになっている。
【００６４】
ここで、サブピクセル階調化処理部１２ｄが表示部２に表示対象である文字画像を表示させる制御手法について図を用いて説明する。図５Ａ，図５Ｂはそれぞれ本発明の第１実施形態としての表示装置における座標変換手法を説明するための図で、図５Ａは文字画像を構成する各画素の座標（ピクセル単位座標）の例を示す図、図５Ｂは各表示エレメント１０の表示座標（矩形エレメント座標）の例を示す図である。
【００６５】
サブピクセル階調化処理部１２ｄは、多値文字画像を構成する画素について、先ず、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の配列方向と直交する方向、すなわち、表示エレメント１０の長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎に、これらの隣り合う３つの画素値に基づいて、対応する各表示エレメント１０の輝度値を算出する。
本第１実施形態においては、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、前記長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎の画素値に基づいて表示エレメント１０の輝度値を算出するとともに、ピクセル単位座標系から矩形エレメント座標系への座標変換を行なうようになっている。
【００６６】
なお、本第１実施形態においては、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、表示エレメント１０の輝度値を算出する手法として、連続する３個の画素からなる画素列毎の画素値に基づいて、これらの３個の画素の画素値を平均化して算出するようになっている。
例えば、図５Ａにおいて、ピクセル単位座標における、座標（ｍ，ｎ−１）に位置する画素値をＰmn-1，座標（ｍ，ｎ）に位置する画素の画素値をＰmn，座標（ｍ，ｎ＋１）に位置する画素の画素値をＰmn+1と表示する場合に、これらの３画素の平均値Ｐ′を以下の式（１）により算出する。
【００６７】
P′ = （P mn-1 ＋P mn ＋P mn+1 ）／３         ・・・（１）
なお、３画素の平均値Ｐ′について、Ｒ（Ｒｅｄ；赤）の表示エレメント１０に対応する３画素の平均値を示す場合には、符号Ｐ′に符号“R”を添えて符号Ｐ′R，として示す。同様にして、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ；緑）の表示エレメント１０に対応する３画素の平均値を符号Ｐ′G，Ｂ（Ｂｌｕｅ；青）の表示エレメント１０に対応する３画素の平均値を符号Ｐ′Bを用いてそれぞれ示すこととする。
【００６８】
サブピクセル階調化処理部１２ｄは、算出した３画素毎の平均画素値（図５Ａ参照）をそれぞれ表示エレメント１０（図５Ｂ参照）に対応させることにより、算出した３画素分の平均値Ｐ′を一の表示エレメント１０の座標（矩形エレメント座標）に変換する。
なお、以下、図５Ａに示すような、座標（ｍ，ｎ）で示される座標系（ピクセル単位座標系）における座標（ピクセル単位座標）を、図５Ｂに示すような、座標（ｕ，ｖ）で示される座標系（矩形エレメント座標系）における座標（矩形エレメント座標）に変換する処理を、座標変換演算という場合がある。
【００６９】
例えば、図５Ａ，図５Ｂに示す例においては、座標（ｍ，ｎ−１），（ｍ，ｎ）および（ｍ，ｎ＋１）に位置する３つの画素を（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示する。
例えば、矩形エレメント座標系における座標（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０の輝度値ＱGを、以下の式（２）により示す。
【００７０】
ＱG（ｕ，ｖ）= ＦG（Ｐ′G）                   ・・・（２）
ただし、
ｕ＝ｍ
ｖ＝ｉｎｔ［（ｎ＋２）／３］
である。なお、式ｉｎｔ［ａ］は、“［”と“］”とに囲まれた数値ａの整数（Integer）部分を示すものとする。又、Ｆは輝度値変換のための関数であって、例えば、Ｆ（ｘ）＝αｘ＋βの如く一次関数によって表わされるものである。ここで、βはオフセットを、又、αは増幅率をそれぞれ示すものとする。
【００７１】
Ｒの表示エレメント１０およびＢの表示エレメント１０についても同様にして、それぞれ以下の式（３），（４）により輝度値を算出する。
ＱR（ｕ，ｖ）= ＦR（Ｐ′R）                   ・・・（３）
ＱB（ｕ，ｖ）= ＦB（Ｐ′B）                   ・・・（４）
なお、これらの図５Ａ，図５Ｂにおいて示す実施形態においては、座標（ｍ，ｎ−１），（ｍ，ｎ）および（ｍ，ｎ＋１）にそれぞれ位置する３つの画素を、（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示する例について示しているが、これに限定するものではない。
【００７２】
例えば、座標（ｍ，ｎ−２），（ｍ，ｎ−１）および（ｍ，ｎ）に位置する３画素を（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示したり、座標（ｍ，ｎ），（ｍ，ｎ＋１）および（ｍ，ｎ＋２）に位置する３つの画素を（ｕ，ｖ）に位置するＧの表示エレメント１０を用いて表示したりしてもよく、又、これらの画素を（ｕ−１，ｖ）に位置するＲの表示エレメント１０や（ｕ＋１，ｖ）に位置するＢの表示エレメント１０を用いて表示してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００７３】
さらに、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）は、輝度値変換部７としての機能をそなえて構成されており、輝度値（ＱR，ＱG，ＱB）の算出を行なうとともに、これらの輝度値に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度レベルが同一になるような変換処理を行なうようになっている。
【００７４】
この輝度値変換部７は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０に展開された輝度値を、各表示エレメント１０の発色に応じて明るさ一定の階調に変換するものであり、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの３個の表示エレメント１０が同一輝度値の時に（同じ階調において）同一明度となるように、各表示エレメント１０に対する輝度値を、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なうものである。
【００７５】
ここで、輝度値変換部７による変換処理について図を用いて説明する
輝度値変換部（サブピクセル階調化処理部１２ｄ）は、表示エレメント１０に対する輝度値（ＱR，ＱG，ＱB）の算出結果に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０が同一輝度値のときに各表示エレメント１０の発光が同一明度となるように、算出した輝度値に対して、以下の式に示す処理を行なうようになっている。
【００７６】
文字画像の画素値から算出した輝度値がそれぞれＱR，ＱGおよびＱBである場合に、これらのＱR，ＱGおよびＱBと等価であって、表示位置のみがそれぞれ液晶ディスプレイ（表示部２）のＲ位置，Ｇ位置，Ｂ位置にあるかを示す符号としてそれぞれＲ′，Ｇ′，Ｂ′を用いると、明度一定階調に変換（以下、明度階調化という）した輝度値Ｒ′brightness，Ｇ′brightnessおよびＢ′brightnessを以下の式（５）〜（７）により算出することができる。
【００７７】
Ｒ′brightness＝Ｆｂ（０．６０Ｒ′）                ・・・（５）
Ｇ′brightness＝Ｆｂ（０．３８４Ｇ′）              ・・・（６）
Ｂ′brightness＝Ｆｂ（１．０Ｂ′）                        ・・・（７）
なお、Ｆｂは明度一定階調化のための関数であって、例えば、Ｆｂ（ｘ）=α′ｘ＋β′のごとく一次関数によって表わされるものである。ここで、β′はオフセット値であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメントの明度が一定なるように設定するものである。又、α′は以下の式（８）により表わされる。
【００７８】
α′=（明度階調の輝度の総階調数−オフセット値）／輝度指示値の総数
・・・（８）
さて、変換後の明度値をＬ，ＸＹＺ表色系のＹ刺激値をＹ，照明が使用する標準光源または標準の光の３刺激値をＹ0，表示モニタ（表示装置２）上での各階調値（刺激値；例えば０〜２５５に相当）をＲ′，Ｇ′，Ｂ′とすると、以下の関係式（９）〜（１４）が成立する。
【００７９】
Ｌ*＝１１６（Ｙ／Ｙ0）1/3−１６                     ・・・（９）
Ｙ＝ａＲ＋ｂＧ＋ｃＢ                                ・・・（１０）
Ｙ0＝１．０                                         ・・・（１１）
Ｒ＝（ｄ（Ｒ′＋ｅ））2.4                           ・・・（１２）
Ｇ＝（ｄ（Ｇ′＋ｅ））2.4                           ・・・（１３）
Ｂ＝（ｄ（Ｂ′＋ｅ））2.4                           ・・・（１４）
なお、a 〜 e は一定値である。又、Ｒ，Ｇ，ＢはＲＧＢ表色系での色の座標であって、単位はなく、定数換算によりＸＹＺ色域に変換される。Ｌ*は明度であり、発光の場合には輝度率を示す。Ｘ，Ｙ，Ｚも表色系のひとつで単位はない。
【００８０】
今、ｓＲＧＢ（国際規格ＩＥＣ６１９６６−２−１）に基づいて、
ａ：ｂ：ｃ＝０．２１２６：０．７１５２：０．０７２２とすると、
Ｒ′：Ｇ′：Ｂ′＝０．６０：０．３８４：１．００    ・・・（１５）
となり、明るさを一定とする場合に、Ｂのレンジに対して、Ｇ，Ｒの輝度はそれぞれ０．６，０．３８４のレンジを使用することに相相応しい。
【００８１】
そして、輝度値が一定の場合（Ｒ′＝Ｇ′＝Ｂ′）には、以下の式（１６）が求められる。
Ｒ′brightness：Ｇ′brightness：Ｂ′brightness =0.600：0.384：1.00                                                                  ・・・（１６）
なお、上述したＲ′brightness：Ｇ′brightness：Ｂ′brightnessの比は、それぞれ０．１００値度の誤差を許容するものである。従って、
Ｒ′brightness：Ｇ′brightness：Ｂ′brightness
=（0.600±0.100）：（0.384±0.100）：（1.00±0.100）・・・（１７）
とすることができる。
【００８２】
すなわち、本第１実施形態としての表示装置１ａにおいては、輝度値変換部７が、３個の表示エレメント１０、即ち、Ｒエレメント，ＧエレメントおよびＢエレメントに対する前記輝度値を、変換処理後の輝度値の比が（0.600±0.100）：（0.384±0.100）：（1.000±0.100）となるように前記変換処理を行なうことにより、Ｒエレメント，ＧエレメントおよびＢエレメントが同一輝度の際に同じ明度となるようにしている。
【００８３】
なお、式（９），（１１）により、ＸＹＺ表色系ではＹのみが明るさを指示する座標となる。又、ｅが充分小さい場合には、ａ，ｂ，ｃとＲ′，Ｇ′，Ｂ′とは逆数の１／２．４倍にほぼ等しくなり、これにより前述した式（１５）を導出している。
図６ＡはＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０が同一輝度値に応じて発光した場合に同一明度となるような輝度値（Ｒ′brightness，Ｇ′brightness，Ｂ′brightness）を示す図であって、輝度の総階調数を２５６（０〜２５５）にした場合の例を示す図、図６Ｂは図６Ａにおいてオフセット値として（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６，４，１０）を設定した場合の図である。
【００８４】
例えば、図６Ａについて説明すると、エレメント輝度値算出部５により算出されたＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の輝度値がそれぞれ１００となり同一輝度である場合に（（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）＝（１００，１００，１００））、これらのＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度を一定にするためには、（Ｒ′brightness，Ｇ′brightness，Ｂ′brightness）＝（６０，３８，１００）と変換した輝度値を用いて各表示エレメント１０の表示制御を行なう。
【００８５】
また、図７は本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける明度一定階調の例を示す図であり、階調値０を基準とした場合であって明度を６階調とした場合にＲ，Ｇ，Ｂの各色において明度が一致する輝度を示したものである。この図７中においては、縦方向において整列した輝度値においてＲ，Ｇ，Ｂの各色の明度が一致するものである。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度は、階調ステップに比例し、同じ階調におけるＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０の明度値は一定になる。
【００８６】
ＲＧＢの輝度に対する明度変化は、緑（Ｇ）のレンジが最も広く、又、青（Ｂ）のレンジが最も狭い。従って、明度を基準にした階調化を行なう場合には、明度変化レンジが最も狭い青の変化に他の２色のレンジを合わせる必要がある。ここで、青の階調ステップ数を２５６（０〜２５５）とした場合には、緑の階調ステップ数は（２５６×０．３８４／１．００）を超えない自然数まで設定することができる。
【００８７】
上述のようにして、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）が各表示エレメント１０に対する輝度値を算出し、この算出した輝度値に従って、計算手段１２（表示制御部３ａ）が各表示エレメント１０を制御することにより、文字画像を成す文字が表示部２に表示される。
なお、各表示エレメント１０に対応して求められた輝度値（階調値；例えば０〜２５５）に従って、各表示エレメント１０の発光状態等を制御して表示部２に表示を行なわせる手法は、既存の種々の手法を用いて実現することができ、その説明については省略する。
【００８８】
上述のごとく構成された本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける計算手段１２（表示制御部３ａ）の処理を、図８Ｂ，図８Ｃ，図８Ｄ，図８Ｅ，図８Ｆを参照しながら、図８Ａに示すフローチャート（ステップＡ１０〜Ａ１００）に従って説明する。
文字入力手段１１によって表示対象の文字を特定する文字コードが入力されると（ステップＡ１０）、入力された文字情報（フォント情報，文字コード）に基づいて（図８Ｂ参照）、フォント選択部１２ａが表示対象の文字についてのアウトラインフォントに関する情報（アウトラインデータ）をフォントメモリ１３ａから取得（文字コード化）する（ステップＡ２０）。
【００８９】
なお、図８Ｂに示す例においては、フォントサイズ（Size）：５ポイント（points），フォントタイプ（Type）：ゴシック（Gothic）およびセリフの有無（Serif）；無し（none）からなるフォント情報と、文字「α」を示す文字コード（0x83bf）とかなる情報が文字情報として入力された例を示している。
そして、フォント選択部１２ａは、表示対象である文字画像の文字サイズ（例えば５ポイント）に対し、長手方向および配列方向にそれぞれ３倍のサイズ（例えば１５ポイント）を求め（サイズ変換；ステップＡ３０）、文字画像生成部１２ｂが、この算出したサイズの同一文字の文字画像を形成し（ラスタライズ；ステップＡ４０，図８Ｃ参照）、アンチエイリアジング処理部１２ｃが、この文字画像の縁辺部の階調化（アンチエイリアジング；ステップＡ５０）を行なって多階調文字画像を生成し、画像メモリ１３ｂに展開する（図８Ｄ参照）。
【００９０】
なお、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、上記のステップＡ１０〜Ａ５０を文字生成過程という場合もある。
次に、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）が、画像メモリ１３ｂに展開された多値文字画像について、表示エレメント１０の長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎に、表示輝度（輝度値）の平均化（正規化）を行なう（ステップＡ６０）。又、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、多階調文字画像の画素をピクセル単位座標から矩形エレメント座標に変換する（ステップＡ７０，図８Ｅ参照）。
【００９１】
また、輝度値変換部７は、ステップＡ６０においてサブピクセル階調化処理部１２ｄが算出した輝度値に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示エレメント１０が同一輝度値で発光する場合に同一明度となるような明度階調化（明度変換）を行なう（ステップＡ８０）。
なお、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、上記のステップＡ６０〜Ａ８０をサブピクセル階調化過程という場合もある。
【００９２】
そして、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、算出（変換）した輝度値を多階調メモリ（画像メモリ１３ｂ）に展開し（ステップＡ９０，図８Ｆ参照）、計算手段１２（表示制御部３ａ）は、画像メモリ１３ｂに展開されている輝度値（文字画像）に従って各表示エレメント１０の発光状態等を制御し、文字画像を成す各文字を表示部２に表示する（ステップＡ１００）。
【００９３】
図９は本発明の第１実施形態としての表示装置１ａにおける文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図（ステップＢ１０〜Ｂ４０）であり、文字「イ」を表示部２に表示させる例を示している。この図９に示すように、本第１実施形態の表示装置１ａにおいては、表示させる文字画像についての情報を取得して（ステップＢ１０）、その輪郭情報（アウトライン）を取得・計算し（ステップＢ２０）、文字縁辺部を階調化した多階調文字画像を形成する（ステップＢ３０）。
【００９４】
そして、形成された多階調文字画像（ピクセル単位座標）に基づいて、表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に対応する矩形エレメント座標に写像変換（マッピング）を行ない（ステップＢ４０）、文字画像を表示部２に表示させるのである。
このように、本発明の第１実施形態としての表示装置１ａによれば、多階調文字生成部４ａ（アンチエイリアジング処理部１２ｃ）において文字画像の文字縁辺部を多階調化して、この多階調の文字画像に基づいて表示部２を構成する各表示エレメント１０の輝度値を算出し、エレメント輝度値算出部５（サブピクセル階調化処理部１２ｄ）が、これを表示部２の各表示エレメント（サブピクセル）１０に対応した矩形エレメント座標にマッピングするので、量子化誤差を小さくすることができ、例えばフラットパネルディスプレイ等の液晶ディスプレイ上に表示される文字画像の歪みを軽減して、文字の表示画質を向上させることができ、高精細な文字を表示する場合においても、歪み等が少ない視認性の良い文字を表示することができる。
【００９５】
また、高解像度アウトラインフォントのタイプフェースを保存することができ、文字画像においてデザイン品質の劣化が少なく、表示画質（品質）を向上させることができる。すなわち、アウトラインフォントの輪郭の再現精度を高くすることができ、表示部２に表示される文字画像においてジャギー（文字端部でのギザギザ）を軽減することができ、文字の表示画質を向上させることができるのである。
【００９６】
さらに、多階調文字生成部４ａ（文字画像生成部１２ｂ）が、文字輪郭と各矩形画素で区切られた面積に基づいて画素の階調値を計算する、すなわち、面積階調法を用いて文字画像の多階調化を行なうことにより、アウトラインフォントからの文字生成精度を表示部２の分解能で保存することができる。
また、表示制御部３ａが、各表示エレメント１０をそれぞれ３個の画素に対応させて、３個の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）により３×３画素分の表示を行なわせるので、基本表示エレメントセット１０１によって複数画素分の表示を行なわせることができ、表示部２においてより精細な文字画像を表示することができる。
【００９７】
またさらに、多階調文字生成部４ａ（文字画像生成部１２ｂ）が、表示対象の文字画像の文字サイズに対し長手方向に３倍かつ配列方向に３倍のサイズの多階調文字画像を生成し、エレメント輝度値算出部（サブピクセル階調化処理部１２ｄ）が、この多階調文字画像に含まれる、長手方向に連続する３個の画素からなる画素列毎に、一の矩形表示エレメント１０を対応させ、３個の画素のそれぞれに与えられた画素値に基づいて一の矩形表示エレメント１０に対する輝度値を算出し、表示制御部３ａが、エレメント輝度値算出部５により算出された輝度値に従って各矩形表示エレメント１０を制御し、文字画像を成す各文字を文字サイズで表示部２に表示させることにより、一の矩形表示エレメント１０で３個の画素に対応して表示することができ、これによっても、表示部２においてより精細な文字画像を表示することができる。
【００９８】
また、エレメント輝度値算出部５が、３個の画素のそれぞれに与えられた画素値の平均値を算出し、この平均値に基づいて一の矩形表示エレメント１０に対する輝度値を算出することにより、容易に矩形表示エレメント１０の輝度値を算出することができる。
さらに、輝度値変換部７が、３個の表示エレメント１０が同一輝度値に応じて表示した場合に同一明度となるように、各表示エレメント１０に対する輝度値を、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を行なうことにより、各表示エレメント１０が同一輝度値の場合に、これらの明度が一定になるので、表示部２に表示される文字画像に明度むらがなくなり、表示される画質が向上する。
【００９９】
また、基本表示エレメントセット１０１において、３×３のマトリックス状画素群を表示させるようになっているので、３×３の正方格子が構成され、フィルタ演算効果のより細密なエリアで等方正を確保することができる。これにより、格子異方性を考慮する必要がなく、フィルタ設計が容易になる。又、フィルタの影響範囲を従来より小さくすることができる。具体的には、現状で矩形画素の長軸の３倍であった影響範囲が、短軸方向の３倍になる。
【０１００】
さらに、既存のラスタライザを利用することもでき、汎用性が向上する。
（Ｂ）第２実施形態の説明
本発明の第２実施形態としての表示装置１ｂも、第１実施形態の表示装置１ａと同様に、例えば、コンピュータ等の情報処理装置にそなえられ、図１に示すように、表示部２および表示制御部３ｂをそなえて構成されている。
【０１０１】
表示制御部３ｂは、第１実施形態の表示制御部３ａと同様に、表示部２に文字画像を表示するための制御を行なうものであり、図１に示すように、多階調文字生成部４ａに代えて多階調文字生成部４ｂをそなえる他は、第１実施形態の表示制御部３ａとほぼ同様に構成されている。
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その説明は省略する。又、本第２実施形態の表示装置１ｂは、図２に示す表示装置１ａと同様のハードウェア構成をそなえているので、以下、ハードウェア構成に関する説明は図２を参照して行なうものとする。
【０１０２】
多階調文字生成部４ｂも、第１実施形態の多階調文字生成部４ａと同様に、アウトラインデータに基づいて輪郭（縁辺）部分を多階調化した文字画像（多階調文字画像）を形成するようになっており、フォントメモリ１３ａ（図２参照）に格納されたアウトラインデータに基づいて文字輪郭線を計算した後に、この輪郭内を塗りつぶす（ラスタライズ）処理を行なうことにより文字画像を生成し、更に、生成した文字画像に対して文字を構成する曲線の縁辺部分のギザギザを滑らかに見せるアンチエイリアジング（antialiasing）処理を行なうことにより、多階調文字画像（多階調文字画像情報）を形成するようになっている。
【０１０３】
本第２実施形態の表示装置１ｂにおいても、文字画像生成部１２ｂ（図２参照）は、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズに対して、長手方向にＭ倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、多値文字画像という）を形成するようになっており、本第２実施形態においては、文字画像生成部１２ｂは、長手方向に１倍かつ配列方向に３倍のサイズ（すなわち、Ｍ＝１，Ｎ＝３）の通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、多値文字画像という）を形成するようになっている。
【０１０４】
従って、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、文字画像生成部１２ｂは、フォント選択部１２ａによって取得されたアウトラインデータに基づいて、入力された文字サイズ（例えば５ポイント）に対して、前記配列方向にのみ３倍のサイズ（例えば５×３＝１５ポイント）の同一文字の拡大文字画像を作成するようになっている。
すなわち、計算手段１２は、文字入力手段１１から入力された文字情報に基づいて、フォントメモリ１３ａから表示対象の文字画像のアウトラインデータを取得し、これらのアウトラインデータや文字情報に基づいて、文字入力手段１１によって表示を指示された文字について、その文字画像における文字サイズに対し長手方向に１倍かつ配列方向にＮ倍のサイズの同一文字を通常表示モードで表示するための拡大文字画像（以下、文字画像という）を形成するようになっている。
【０１０５】
そして、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、アンチエイリアジング処理部１２ｃが、文字画像生成部１２ｂによって作成された文字画像に対してアンチエイリアジング処理を行なうことにより階調化して多階調文字画像を作成し、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、この作成された多値文字画像を表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に展開するための処理行なうようになっている。
【０１０６】
なお、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、サブピクセル階調化処理部１２ｄ（エレメント輝度値算出部５）は、多値文字画像を構成する各画素の座標（ピクセル単位座標；図５Ａ参照）を、表示部２を構成する各矩形表示エレメント１０に対応する座標（矩形エレメント座標；図５Ｂ参照）に写像変換する際に、画像メモリ１３ｂに展開された多値文字画像に含まれる、長手方向（表示エレメント１０の配列方向と直交する方向）における個々の画素を、それぞれ一の表示エレメント１０に対応させるようになっている。
【０１０７】
これにより、サブピクセル階調化処理部１２ｄは、１個の表示エレメント１０に１の画素を対応させて、表示対象である文字画像を表示部２に表示させるようになっている。
本発明の第２実施形態としての表示装置１ｂにおける計算手段１２（表示制御部３ｂ）の処理を、図１０Ｂ，図１０Ｃ，図１０Ｄ，図１０Ｅ，図１０Ｆ）を参照しながら、図１０Ａに示すフローチャート（ステップＡ１０，Ａ２０，Ｃ４５，Ａ５０〜Ａ１００）に従って説明する。なお、図中、既述の符号と同一の符号をそなえたステップは同一もしくは略同一の処理を示しているので、その詳細な説明は省略する。
【０１０８】
また、図１０Ｂに示す例においても、フォントサイズ（Size）：５ポイント（points），フォントタイプ（Type）：ゴシック（Gothic）およびセリフの有無（Serif）；無し（none）からなるフォント情報と、文字「α」を示す文字コード（0x83bf）とかなる情報が文字情報として入力された例を示している。
本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、フォント選択部１２ａが、表示対象である文字画像の文字サイズ（例えば５ポイント）に対し、配列方向にのみ３倍のサイズ（例えば１５ポイント）を求め、文字画像生成部１２ｂが、この算出されたサイズの同一文字の文字画像を形成する（ラスタライズ；ステップＣ４５，図１０Ｃ参照）。例えば、図１０Ｃには、長手方向（縦方向）の寸法がａで、配列方向（横方向）の寸法が３ａの文字画像の例を示している。
【０１０９】
そして、アンチエイリアジング処理部１２ｃがこの文字画像の縁辺部の階調化（アンチエイリアジング；ステップＡ５０）を行なって多階調文字画像を生成して、画像メモリ１３ｂに展開する（図１０Ｄ参照）。
なお、本第２実施形態の表示装置１ｂにおいては、上記のステップＡ１０，Ａ２０，Ｃ４５，Ａ５０を文字生成過程という場合もある。
【０１１０】
以下、第１実施形態の表示装置１ａと同様に、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、サブピクセル階調化処理および明度変換処理を行ない（ステップＡ６０〜Ａ８０，図１０Ｅ参照）、算出（変換）した輝度値を多階調メモリ（画像メモリ１３ｂ）に展開し（ステップＡ９０，図１０Ｆ参照）、計算手段１２（表示制御部３）は、画像メモリ１３ｂに展開されている輝度値（文字画像）に従って各表示エレメント１０の発光状態等を制御し、文字画像を成す各文字を表示部２に表示する（ステップＡ１００）。
【０１１１】
このように、本発明の第２実施形態としての表示装置１ｂによれば、第１実施形態の表示装置１ａと同様の作用・効果を得ることができるほか、表示制御部３ｂが、各表示エレメント１０をそれぞれ１個の画素に対応させるので、サブピクセル階調化処理部１２ｄにおいて、複数の画素に基づく表示エレメント１０の輝度値の算出（第１実施形態における式（１）参照）等の処理を行なう必要がなく、文字画像の表示にかかる処理時間を短縮することができる。
【０１１２】
（Ｃ）第３実施形態の説明
本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃも、第１実施形態の表示装置１ａと同様に、例えば、コンピュータ等の情報処理装置にそなえられ、図１に示すように、表示部２および表示制御部３ｃをそなえて構成されている。
表示制御部３ｃは、第１実施形態の表示制御部３ａと同様に、表示部２に文字画像を表示するための制御を行なうものであり、第１実施実施形態の多階調文字生成部４ａ，エレメント輝度値算出部５および輝度値変換部７の機能を一体的に行なうようになっており、計算手段１２において、文字画像生成部１２ｂ，アンチエイリアジング処理部１２ｃおよびサブピクセル階調化処理部１２ｄの機能を一体的に行なうようになっている。
【０１１３】
また、本第３実施形態の表示装置１ｃにおいては、計算手段１２は、アウトラインデータに基づいて文字の輪郭情報（輪郭座標）を算出し、この算出した輪郭座標を矩形エレメント座標に、直接、展開（マッピング）するようになっている（図１１Ｄ参照）。なお、本第３実施形態の表示装置１ｃにおいて輪郭座標を展開する矩形エレメント座標は、図１１Ｄに示すように、表示エレメント１０に対応する単位矩形を長手方向およびこの長手方向と直交する方向にそれぞれ連続的に並べる事により構成されている。
【０１１４】
そして、計算手段１２は、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と文字の輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なうようになっている。
なお、本実施形態中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その説明は省略する。又、本第２実施形態の表示装置１ｂは、図２に示す表示装置１ａと同様のハードウェア構成をそなえているので、以下、ハードウェア構成に関する説明は図２を参照して行なうものとする。
【０１１５】
本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃにおける計算手段１２（表示制御部３ｃ）の処理を、図１１Ｂ，図１１Ｃ，図１１Ｄ，図１１Ｅ，図１１Ｆを参照しながら、図１１Ａに示すフローチャート（ステップＡ１０，Ａ２０，Ｄ３５，Ａ７０，Ｄ７５，Ａ８０〜Ａ１００）に従って説明する。なお、図中、既述の符号と同一の符号をそなえたステップは同一もしくは略同一の処理を示しているので、その詳細な説明は省略する。
【０１１６】
また、図１１Ｂに示す例においても、フォントサイズ（Size）：５ポイント（points），フォントタイプ（Type）：ゴシック（Gothic）およびセリフの有無（Serif）；無し（none）からなるフォント情報と、文字「α」を示す文字コード（0x83bf）とかなる情報が文字情報として入力された例を示している。
本第３実施形態の表示装置１ｃにおいては、文字入力手段１１によって表示対象の文字を特定する文字コードが入力されると（ステップＡ１０）、計算手段１２は、入力された文字情報（フォント情報，文字コード）に基づいて（図１１Ｂ参照）、フォント選択部１２ａが表示対象の文字についてのアウトラインフォントに関する情報（アウトラインデータ）をフォントメモリ１３ａから取得（文字コード化）し（ステップＡ２０）、表示対象である文字画像の文字サイズ（例えば５ポイント）に対し、前記長手方向および配列方向にそれぞれ３倍のサイズ（例えば１５ポイント）を求めるとともに、この算出したサイズの同一文字の輪郭（文字輪郭を計算する（ステップＤ３５，図１１Ｃ参照）。
【０１１７】
そして、計算手段１２は、文字の輪郭情報（輪郭座標）をピクセル単位座標から矩形エレメント座標に変換する（ステップＡ７０）。すなわち、計算手段１２は、図１１Ｄに示すように、算出した文字輪郭を表示エレメント１０に対応する矩形エレメント座標系に展開（マッピング）して、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なう（ステップＤ７５）。
【０１１８】
なお、図１１Ｄに示す例においては、文字輪郭（文字画像）を、表示エレメント１０画素に対応して設けられた単位矩形上に重ね合わせるように展開した例を示しており、各単位矩形において文字画像（文字輪郭）が重なる面積の割合に従って、各マス目に対応する画素の画素値を決定する過程を示している。なお、この図１１Ｄに示す例においては、各矩形エレメントに文字画像が重なっている面積の割合（重合率）をパーセンテージ（０〜１００）で示している。例えば、文字画像が完全に重なっている単位矩形（重合率１００％）には１００を示し、文字画像が全く重なっていない単位矩形（重合率０％）には０を示すとともに、部分的に重なっている単位矩形については、その重合する面積に比例してそのパーセンテージを示している。
【０１１９】
そして、計算手段１２は、これらの重合率（重合情報）に基づいて、各表示エレメント１０（単位矩形）への輝度配分を算出する。
その後、計算手段１２は明度変換を行ない（ステップＡ８０，図１１Ｅ参照）、算出（変換）した輝度値を多階調メモリ（画像メモリ１３ｂ）に展開し（ステップＡ９０，図１１Ｆ参照）、計算手段１２（表示制御部３）は、画像メモリ１３ｂに展開されている輝度値（文字画像）に従って各表示エレメント１０の発光状態等を制御し、文字画像を成す各文字を表示部２に表示する（ステップＡ１００）。
【０１２０】
図１２は本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃにおける文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図（ステップＥ１０〜Ｅ３０）であり、文字「イ」を表示部２に表示させる例を示している。この図１２に示すように、本第３実施形態の表示装置１ｃにおいては、表示させる文字画像についての情報を取得して（ステップＥ１０）、その文字の輪郭情報（アウトライン）を取得・計算し（ステップＥ２０）、矩形エレメント座標上において多階調文字画像を形成する（ステップＥ３０）。
【０１２１】
具体的には、矩形エレメント座標上に文字輪郭をマッピングして、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と文字の輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なうのである。
このように、本発明の第３実施形態としての表示装置１ｃによれば、第１実施と同様の作用・効果を得ることができるほか、矩形エレメント座標上に直接文字輪郭を展開するので、処理を高速化することができる。
【０１２２】
すなわち、表示エレメント１０に対応して形成された矩形エレメント座標系（矩形画像座標系）における各単位矩形（矩形表示エレメント）と拡大文字画像との重合情報に基づいて、各表示エレメント１０に対する輝度値を算出することにより、処理を高速化することができる。
（Ｄ）第４実施形態の説明
図１３は本発明の第４実施形態としての表示装置１ｄのハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１２３】
本第４実施形態としての表示装置１ｄは、複数のラスタライザ（文字画像作成手段）１５をそなえるとともに、文字のフォントと文字を生成するラスタライザとを対応付けることによって構成された対応表１６とをそなえ、フォントに対応するラスタライザをこの対応表１６を参照して選択し、選択されたラスタライザ１５を用いて文字画像（多階調文字画像）を生成するようになっている。
【０１２４】
なお、図１３に示す例においては、ｉ個（ｉは自然数）のラスタライザ１５−１，１５−２・・・，１５−ｉがそなえられており、以下、ラスタライザを示す符号としては、複数のラスタライザのうち１つを特定する必要があるときには符号１５−１〜１５−ｉを用いるが、任意のラスタライザを指すときには符号１５を用いる。又、なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
【０１２５】
また、ラスタライザ（文字画像生成手段）１５は、前述した各実施形態における文字画像生成部１２ｂおよびアンチエイリアジング処理部１２ｃとしての機能をそなえるものである。
図１４は本発明の第４実施形態としての表示装置１ｄにおいて用いられるフォントとラスタライザとの対応表１６の例を示す図であり、この対応表１６は、文字のフォントと文字を生成するラスタライザとを対応付けることによって構成されている。そして、例えばフォント選択部（選択部）１２ａが、文字入力手段１１によって表示部２に表示を指示された文字について、その文字情報（テキストデータ，フォント情報）に基づいて文字サイズ情報や、その文字に関するアウトラインデータをフォントメモリ１３ａから取得するとともに、対応表１６を参照して、そのフォントに対応するラスタライザ１５を選択するようになっている。
【０１２６】
なお、本第４実施形態においては、フォント選択部１２ａが、複数の文字作成手段の中から任意の文字作成手段を選択する選択部として機能して、フォントに対応するラスタライザの選択を行なうようになっているが、これに限定されるものではなく、かかる選択部としての機能を他にそなえてもよい。
本発明の第４実施形態としての表示装置１ｄによれば、上述した各実施形態と同様の作用・効果を得ることができるほか、複数のラスタライザを用いることができるとともに、これらの複数のラスタライザの中から、フォントに対応したラスタライザを用いて文字画像を生成することができるので利便性が高い。
【０１２７】
（Ｅ）その他
図１５は本発明の各実施形態の表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの適用範囲の例を示す図である。この図１５中において、縦軸は液晶ディスプレイ搭載機器のスペックを示しており、又、横軸は液晶ディスプレイの解像度（単位：ＰＰＩ（Pixels per inch）を示している。
【０１２８】
処理性能が遅い機器では文字輪郭の計算に時間がかかり文字表示速度が遅くなるので、本願発明の実施には処理性能が高い機器を用いることが望ましい。又、１２０ｐｐｉ程度以下のパネル解像度を有する機器には、ドットフォントを用いて文字画像を表示させる方が処理速度（表示速度）が速く好適である。一方、２４０ｐｐｉ程度以上のパネル解像度を有する機器の場合には、ピクセル自身が精細になるので、本願手法（階調表示）の優位性が顕著ではなくなる。従って、上述した本願手法は、カラー表示を行なう表示手段の画素解像度（パネル解像度）が１２０ｐｐｉ〜２４０ｐｐｉの間の機器に用いて特に好適であるといえる。
【０１２９】
なお、上述した本願の発明においては、以下に示す原理を利用している。
（１）人間の目の解像限界における色の混色。
図１６はコントラスト感受性と空間周波数との関係を示す図（Ｋ．Ｔスペアー，Ｓ．Ｗ。レムク−ル“視覚の情報処理”から抜粋）である。
一般に、５ポイント程度の文字は、通常、表示器を見る距離（例えば３００ｍｍ）程度から観察した場合には、約０．３度程度の視角を有する。この視角においては、ＲＧＢの画素を分離するには、空間周波数が
１／０．３×７（ピクセル）×３＝７０（サイクル／度）
程度の解像度を要する。
【０１３０】
しかしながら、図１６に示すように、空間周波数が７０（サイクル／度）になるとコントラスト感受性が１０以下になり、人間の肉眼ではこのレベルのコントラスト感受性のエレメントを解像するのは困難である。この場合、ＲＧＢの各色は個別い認識されず、人間はその混色を感知することになる。
（２）小視野における色知覚の特異性
視角１度以下の場合、人間の目は色相の区別をすることが困難であることが知られている。これにより、精細なＲＧＢ素子を個別に観察する場合に、ＲＧＢの極端な差は認識されず、眼の色覚域は狭小化する。従って、ＲＧＢの色分散が適度にあれば、表示文字は明度情報が主に眼で観察されることになる。
【０１３１】
上述した（１）および（２）の原理から、視角１度以下の高精細な文字を認識する場合に、ＲＧＢの色相情報は眼に認識されずに混色されることがわかる。本願発明においては、この原理に従って、ＲＧＢの３エレメントにより複数画素を表示することにより文字の階調化が行なわれている。
また、混色の明度情報のみが有効なので、各エレメントの明度に応じた階調ステップを作成する。
【０１３２】
これらにより、文字画像のストロークが肥大化しない文字表示が可能になり、高精細文字表示を実現することができる。
上述した各実施形態においては、アウトラインデータに基づいて表示画素に対応した輝度階調を求めることで、矩形表示エレメント１０に対応する矩形エレメント座標系への輝度値の展開（サブピクセルマッピング）の際の量子化誤差を軽減し、生成精度を向上させるようになっている。すなわち、多階調文字生成部１ａ，４ｂが生成する文字画像を多階調化することで文字の作成精度を向上させ、量子化誤差等による文字画像の歪みをなくすようになっている。
【０１３３】
予め階調化された多階調の文字画像をサブピクセルに展開した場合に、一般的には文字に色付きが発生すると考えられている。しかしながら、本発明においては、階調化される文字縁辺部の画素（矩形表示エレメント１０）の大きさに着目し、これに視覚特性を適用することで色ムラの発生を回避している。
日本語に代表されるストロークの多い精細な文字を表示する場合に、多階調化される部分は文字縁辺部に限られる。このため、階調化される部分は文字自身よりさらに狭小（１画素以内程度）である。そこで、狭小エリアにおける人間の知覚特性、すなわち「対象を見込む角が数分以内の視角域では，人の色知覚能力が低下すること」を利用している。
【０１３４】
１２０ｄｐｉの画面を３００ｍｍの距離から見込む角度は約２．４分である。階調部分を見込む視野角が数分以内であるので、文字縁辺部の色味を人間は感知せず、明るさのみを検知することになる。これにより、文字縁辺部に色付きが発生することなく、予めラスタライザで階調化された文字画像をサブピクセルマッピングすることが可能になる。
アウトラインデータから直接多階調の文字画像を生成し、この文字画像を矩形エレメント座標にマッピングすることで、矩形表示エレメント１０に相当する座標系における階調フォントよりさらに高精細な文字表示が可能になる。又、同時に、既存の階調化処理を有する文字作成過程を利用して、サブピクセルマッピング化した文字表示を行なうことも可能になる。
【０１３５】
そして、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、Ｎ個の表示エレメント１０（基本表示エレメントセット１０１）により１画素分の表示を行なわせる通常表示モードと、各表示エレメント１０を１以上の画素（本実施形態では図５Ａに示す如く３個の画素）に対応させＮ個の表示エレメント１０により複数画素分（本実施形態では９画素分）の表示を行なわせる精細表示モードとの２つのモードのうち、任意のモードで選択的に文字画像を表示できるように構成し、文字サイズやフォント種類，ユーザによる設定等の種々の条件に応じて、これらのモードを切り換えて文字表示を行なってもよい。
【０１３６】
すなわち、例えば、表示部２で表示すべき文字の文字サイズに基づいて、この文字サイズが予め設定された規準サイズ以下であるか否かを判定し、その判定結果に応じて通常表示モードと精細表示モードとのいずれの表示モードで文字画像を表示するかを判断してもよい。
また、上述した各実施形態においては、輝度値変換部７が、Ｒ，Ｇ，Ｂの３個の表示エレメント１０が同一輝度値の時に（同じ階調において）同一明度となるように、各表示エレメント１０に対する輝度値を、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理（明度一定化変換処理）を行なっているが、これに限定されるものではなく、かかる明度一定化変換処理を行なわないで、エレメント表示制御部６がエレメント輝度値算出部５によって算出された輝度値に基づいて文字画像を表示部２に表示させてもよい。
【０１３７】
さらに、上述した各実施形態の表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにおける画像メモリ１３ａと表示部２との間に、前述した輝度値変換部７としての機能をそなえて構成された輝度レベル変調器１５をそなえ、エレメント輝度値算出部５（文字画像生成部１２ｂ）から表示部２の各表示エレメント１０へ指示される輝度値に対し、各表示エレメント１０の明度特性に応じた輝度値に変換する変換処理を施してもよい。
【０１３８】
なお、この輝度レベル変調器１５は、輝度値変換部７としての機能をハードウェアによって実現するものであって、例えば、ＬＣＤコントローラ（エレメント輝度値算出部５，文字画像生成部１２ｂ）からＬＣＤ（カラー液晶ディスプレイ；表示部２）に送信される信号にアンプ回路を組み込むことにより実現される。なお、ＬＣＤコントローラ前のＲＧＢデジタル値に対し、マイコン等によりレベル補正を行なうことによっても実現することができる。又、これにより、上記各実施形態の表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにおいて、計算手段１２（例えばコンピュータシステムのＣＰＵ）の処理を軽減することができ、処理速度を高速化することができる。
【０１３９】
さらに、上述した各実施形態においてはＭ＝３，Ｎ＝３である場合について説明しているが、それに限定するものではなく、Ｍ，Ｎそれぞれ３以外の数値を用いてもよく、種々変形して実施することができる。
また、上述した各実施形態においては、フォントメモリ１３ａには、多値階調文字画像を形成するためのフォント情報（フォントデータ）として、アウトラインデータを記憶するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、文字画像生成部１２ｂ（多階調文字作成部４）がアウトラインデータに基づいて作成した多階調文字画像をメモリ（記憶装置１３等）内にキャッシュ（一時保管）して、同一の文字画像を再度表示させる場合には、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、このキャッシュされた多階調文字画像を表示部２に表示させてもよく、これにより文字の表示速度を向上させることができる。
【０１４０】
また、予め、文字画像生成部１２ｂ（多階調文字作成部４）がアウトラインデータに基づいて作成した多階調文字画像をフォントメモリ１３ａに格納しておき、フォント選択部１２ａが、このフォントメモリ１３ａに格納された多階調文字画像を取得して、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、この文字画像を表示部２に表示させてもよく、これによっても文字の表示速度を向上させることができる。
い。
【０１４１】
さらに、上述した実施形態においては、サブピクセル階調化処理部１２ｄが、連続する３個の画素からなる画素列毎の画素値に基づいて表示エレメント１０の輝度値を算出する手法として、これらの３個の画素の画素値を平均化しているが、これに限定されるものではなく、例えば、３つの画素のうち特定の位置の画素（例えば、真ん中に位置する画素）の画素値を選択して用いたり、３つの画素のうち最も暗い（低い）画素値を選択して用いたりする等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。これらの手法を用いることにより、各表示エレメント１０の表示輝度を高速に求めることができる。
【０１４２】
また、上述した各実施形態においては、多階調文字画像として、０〜２５５の２５６階調で表わした例について説明しているが、これに限定されるものではなく、２５６階調以外の他の階調数で表わしてもよい。
さらに、上述した第３実施形態においては、計算手段１２が、矩形エレメント座標系において表示エレメント１０に対応して設けられた単位矩形と文字の輪郭線との公差情報（重合情報）に基づいて、輝度配分（重み計算）を行なう手法として、各矩形エレメントに文字画像が重なっている面積の割合（重合率）に基づいて各表示エレメント１０の輝度を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、以下に示すような他の手法を用いてもよい。
【０１４３】
（１）各単位矩形の中心と輪郭線との再接近距離を計算して、その距離に応じて配分（輝度配分）を計算する。
（２）各単位矩形の重心と輪郭線との再接近距離を計算して、その距離に応じて配分を計算する。
（３）輪郭線が各単位矩形の長辺方向を横切る回数と配分値との対応表を予め記憶しておき、この対応表に基づいて配分を計算する。例えば、予め単位矩形における長辺方向を文字の輪郭線が横切る回数と配分値（階調値）との対応表を記憶しておき、単位矩形の長辺を文字の輪郭輪郭線が横切る回数を求め、その回数に基づいて対応表を参照して配分（階調値）を取得・決定する。
【０１４４】
（４）輪郭線が各単位矩形の長辺方向を横切る位置と配分値との対応表を予め記憶しておき、この対応表に基づいて配分を計算する。
図１７Ａ，図１７Ｂおよび図１８はそれぞれ本発明の第３実施形態としての表示装置における他の輝度配分（重み計算）手法を説明するための図であり、図１７Ａは矩形エレメント座標に展開された文字輪郭の例を示す図，図１７Ｂはその一部の短期矩形における文字輪郭位置を拡大して示す図、図１８はその対応表の例を示す図である。これらの図１７Ａ，図１７Ｂおよび図１８を用いて、上記（４）の手法について説明する。
【０１４５】
本手法においては、矩形エレメント座標に展開（マッピング）された輪郭座標（輪郭画像）に基づいて、矩形エレメント座標を構成する各単位矩形について、各単位矩形において輪郭線が各長辺（図１７Ａ，図１７Ｂに示す例では図中縦方向の各辺；左辺，右辺）を横切る位置をそれぞれ取得し、これらの位置に基づいて階調値を決定する。
具体的には、図１７Ｂに示すように、予め、単位矩形の左右の長手方向の辺（左辺，右辺）をそれぞれ複数（図１７Ｂに示す例では４つ）の領域に区分し、これらの各部に識別するための情報（図１７Ｂに示す例では０〜３の数字）を設定する。なお、単位矩形の長辺を区分する数は２以上であればいくつでもよい。
【０１４６】
そして、輪郭線が各単位矩形の長辺を横切る位置（区分）と配分値（階調値）との対応表（図１８参照）を用意し、この対応表を参照することで配分を計算（階調値を決定）する。
例えば、図１７Ａに示す矩形エレメント座標における一の単位矩形について見ると、図１７Ｂに示す単位矩形においては、文字輪郭が、左辺および右辺のいずれにおいても区分１の領域（右辺値＝左辺値＝１）を通過している。これらの右辺値および左辺値に基づいて図１８に示す対応表を参照して、階調値を９６を取得・決定する。
【０１４７】
またさらに、上述した各実施形態においては本発明にかかる表示装置について説明しているが、それに限定するものではなく、表示部を成す各表示エレメントの発光状態を制御して表示部での表示を行なう表示方法や、表示部を成す各表示エレメントの発光状態を制御して表示部での表示状態を制御する表示制御装置、表示部を成す各表示エレメントの発光状態を制御して表示部での表示状態を制御する表示制御方法および文字画像を生成する文字画像生成装置であってもよい。
【０１４８】
さらにまた、上述した各実施形態における、表示部２，表示制御部３ａ，３ｂ，３ｃ，多階調文字生成部４ａ，４ｂ，エレメント輝度算出部５，エレメント表示制御部６，フォント選択部１２ａ，文字画像生成部１２ｂ，アンチエイリアジング処理部１２ｃ，サブピクセル階調化処理部１２ｄ，輝度値変換部７およびラスタライザ（文字画像作成手段）１５は、コンピュータがプログラムを実行することにより実現されるものであり、これらの機能を実現するためのプログラムは、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。又、そのプログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信回路を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
【０１４９】
なお、本発明の各実施形態が開示されていれば、当業者によって製造することが可能である。
なお、本実施形態において、コンピュータとは、ハードウェアとオペレーティングシステムとを含む概念であり、オペレーティングシステムの制御の下で動作するハードウェアを意味している。又、オペレーティングシステムが不要でアプリケーションプログラム単独でハードウェアを動作させるような場合には、そのハードウェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、少なくとも、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とをそなえており、本実施形態においては、計算手段１２や表示制御部３ａ，３ｂ，３ｃ等がコンピュータとしての機能を有しているのである。
【０１５０】
さらに、本実施形態における記録媒体としては、上述したフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクのほか、ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，磁気テープ，パンチカード，コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ），外部記憶装置等や、バーコードなどの符号が印刷された印刷物等のコンピュータ読取可能な種々の媒体を利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、本発明の表示装置，表示制御装置，表示方法，表示制御プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体は、例えばカラー液晶ディスプレイ装置における比較的小さな文字の表示に有用であり、特に、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯型の電子機器における単色文字の表示に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の第１実施形態としての表示装置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての表示装置を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態としての表示装置における文字画像の階調化を実現するための手法を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態としての表示装置における文字画像の階調化を実現するための手法を説明するための図である。
【図５】Ａ，Ｂはいずれも本発明の第１実施形態としての表示装置における座標変換手法を説明するための図である。
【図６】Ａ，ＢはともにＲ，Ｇ，Ｂの各表示エレメントが同一輝度値に応じて発光した場合に同一明度となるような輝度値を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態としての表示装置における明度一定階調の例を示す図である。
【図８】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆはいずれも本発明の第１実施形態としての表示装置における計算手段（表示制御部）の処理を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態としての表示装置における文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図である。
【図１０】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆはいずれも本発明の第２実施形態としての表示装置における計算手段（表示制御部）の処理を説明するための図である。
【図１１】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆはいずれも本発明の第３実施形態としての表示装置における計算手段（表示制御部）の処理を説明するための図である。
【図１２】本発明の第３実施形態としての表示装置における文字画像の表示手法を説明するための流れを示す図である。
【図１３】本発明の第４実施形態としての表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第４実施形態としての表示装置において用いられるフォントとラスタライザとの対応表の例を示す図である。
【図１５】は本発明の各実施形態の表示装置の適用範囲の例を示す図である。
【図１６】コントラスト感受性と空間周波数との関係を示す図である。
【図１７】Ａ，Ｂはそれぞれ本発明の第３実施形態としての表示装置における他の輝度配分（重み計算）手法を説明するための図である。
【図１８】本発明の第３実施形態としての表示装置における他の輝度配分（重み計算）手法を説明するための図である。
【図１９】Ａ，Ｂはそれぞれ従来の文字画像表示手法における文字の歪みを説明するための図である。
【図２０】Ａ，Ｂはそれぞれ従来の文字画像表示手法における文字の歪みを説明するための図である。
【国際調査報告】
2005071659.tif 000022
2005071659.tif 000023
2005071659.tif 000024
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2005071659.tif 000029
2005071659.tif 000030
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