JP2006064861A

JP2006064861A - 表示装置

Info

Publication number: JP2006064861A
Application number: JP2004245549A
Authority: JP
Inventors: Shinya Sato; 晋也佐藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】文字列や図形等を画素ピッチ以下の精細さで鮮明に、しかも、実質的に多色スクロール表示できる表示装置を提供すること。
【解決手段】複数の発光色の異なる発光素子ｄ１〜ｄ４を所定位置に配置した絵素１０１Ａ、１０１Ｂを表示画面の縦方向および横方向に複数配列した表示部１０と、発光素子ｄ１〜ｄ４を単位として表示部１０を発光させる表示駆動手段２０とを備え、表示駆動手段２０は、表示されるべき画素データの各々の単位画素を表示条件に応じた発光素子ｄ１〜ｄ４のいずれか１つに対応付けて、表示部１０の発光を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置および表示方法、特に複数種の発光素子を所定ピッチで並設して大画面を構成する表示装置とその表示方法に関する。

従来のこの種の表示装置としては、例えばＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の３原色を発光する３つの発光素子で多色表示可能な各絵素（画素）領域を構成する一方、表示内容を文字列の単位でピクセル化した文字列画像データを生成し、生成データを発光素子の単位でマッピングすることにより、文字単位の文字列配置ではできない細かい文字配置を可能にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、多色発光可能なＬＥＤ集合ランプを使って低密度なドット構成の大画面に高密度なドット構成の画像を表示する場合に、表示画像データ生成時に間引かれた画像データを視覚的に補間すべくスクロール表示による残像効果を利用し、間引かれた情報まであたかも表示されているようにみせる制御を実行するものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３１１８５９号公報特開平１１−９５７１５号公報

しかしながら、上記従来の表示装置にあっては、多様な表示要求、例えば自然画の上で細かい文字列を鮮明にスクロール表示させたい場合や、画素ピッチ以下の精細さでの多色表示を可能にしたいという要求に応えることができなかった。

本発明は、かかる従来技術の問題を解決すべくなされたもので、文字列や図形等を通常画素ピッチ以下の精細さで鮮明に、しかも、実質的に多色表示できる表示装置を提供することを目的とする。

本発明の表示装置は、上記問題点を解決するため、複数の発光色の異なる発光素子を所定位置に配置した絵素を表示画面の縦方向および横方向に複数配列した表示部と、前記発光素子を単位として前記表示部を発光させる表示駆動手段とを備え、前記表示駆動手段は、表示されるべき画素データの各々の単位画素を表示条件に応じた前記発光素子のいずれか１つに対応付けて、前記表示部の発光を制御することを特徴とするものである。

この構成により、通常の絵素単位の表示より細かい単位で構成された表示画面になり、しかも、複数の発光色の異なる発光素子が画素データの単位画素に対応付けて発光駆動されるから、通常画素ピッチより文字幅の狭い文字列や図形の描画が高精細で鮮明に、しかも、実質的に多色表示が可能となる。

本発明の表示装置は、さらに、前記絵素が、前記縦方向および横方向に等分された４つの発光素子配置領域のうち３つの領域のそれぞれに、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のうち他の光素子配置領域とは発光色の異なるいずれか一色の発光素子を有し、前記表示部の縦方向および横方向のそれぞれについて、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が所定の配列順序で均等に配置されたことを特徴とする。

この構成により、通常表示より細かい画素ピッチで、通常より文字幅や線幅の狭い文字列や図形、その他の精細画像を、良好なカラーバランスで表示することができる。また、縦方向および横方向について発光色の異なる複数種の発光素子が並ぶことになり、残像効果による混色性や各種ライン表示時の混色性を高めることができる。

本発明の表示装置は、あるいはまた、前記絵素が、前記縦方向および横方向に等分された４つの発光素子配置領域のそれぞれに、これら４つの発光素子配置領域のうち特定の２つの領域と残りの各発光素子配置領域とで発光色が異なるよう、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のうちいずれか一色の発光素子を有し、前記表示部の縦方向および横方向のそれぞれについて、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が所定の配列順序で均等に配置されたことを特徴とする。

本発明の表示装置は、さらにまた、前記表示駆動手段が、前記発光素子を所定の方向に順次発光させて、スクロール表示を実行することを特徴とする。

この構成により、スクロール時の残像効果による混色性や各種ライン表示時の混色性を高めることができ、自由度の高いスクロール表示が可能となる。

一方、本発明の表示方法は、複数の発光色の異なる発光素子を所定位置に配置した絵素を表示画面の縦方向および横方向に複数配列した表示部と、前記発光素子を単位として前記表示部を発光させる表示駆動手段とを準備しておき、表示されるべき画素データの各々の単位画素を表示条件に応じた前記発光素子のいずれか１つに対応付けて、前記表示部の発光を制御することを特徴とするものである。

この構成により、通常の絵素単位の表示より細かい単位で構成される表示画面を用い、複数種の発光素子を画素データの単位画素に対応付けて発光駆動することで、通常画素ピッチ以下の高精細で鮮明な、かつ、実質的に多色の表示が可能となる。

本発明によれば、絵素ピッチ以下の間隔で配置された複数の発光素子によって、通常の多色発光時より細かい発光素子単位の単位画素を設定して表示を行い、通常の絵素単位の表示より文字幅や線幅の狭い文字列や図形等を描画することができる。しかも、複数の発光色の異なる発光素子を画素データの単位画素に対応付けることで、残像効果や混色性を利用した実質的な多色表示を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の一の実施の形態に係る表示装置の表示制御部の構成を示すブロック図、図２はそのシステム全体の概略構成を示すブロック図、図３はその動作、特にデータの処理形態についての説明図である。

図１および図２において、１０は発光素子型大画面のスクリーンであり、２０はそのスクリーンでの表示を制御するスクリーン制御ユニットである。

スクリーン１０は、表示画面領域内に複数の複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂ（詳細構造は図示していないが、図３中の二点鎖線Ａ１で囲んだ範囲）を、絵素すなわち多色表示画面の通常の最小構成要素として、所定ピッチで縦方向および横方向に交互に配列したものであり、図２に点線で示すようにセグメント化されたディスプレイユニット１０２が複数組み合わされて大画面のスクリーン１０が構成されている。

また、複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂはディスプレイユニット１０２を構成する図示しない基板の前面側に並設されており、その裏面側には複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂをそれぞれ独立して発光駆動するための半導体チップおよびヒートシンク（共に図示していない）等が搭載されている。

各複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂは、図３中にそれぞれ二点鎖線で示すような格子状、すなわち田の字型の素子配置領域Ａ１の中に、発光色の異なる複数種の発光素子ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４を有しており、これら複数種の発光素子ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４は、加色法の３原色であるＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）を発光色とする発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）からなる。具体的には、発光素子ｄ１は赤色ＬＥＤ、発光素子ｄ２、ｄ３はそれぞれ緑色ＬＥＤ、発光素子ｄ４は青色ＬＥＤである。また、ＬＥＤは、砲弾型の発光素子形状又はそれより小さい発光素子チップとして構成されている。

絵素となる各複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂは、また、表示画面の縦方向および横方向に等分された４つの発光素子配置領域Ａ１のうち４つの領域のそれぞれに、これら４つの発光素子配置領域のうち特定の２つの領域と残りの各発光素子配置領域とで発光色が異なるよう、赤色ＬＥＤｄ１、緑色ＬＥＤｄ２、ｄ３および青色ＬＥＤｄ４のうちいずれか一色の発光素子を有しており、表示部であるスクリーン１０の縦方向および横方向のそれぞれについて、赤色ＬＥＤｄ１、緑色ＬＥＤｄ２、ｄ３および青色ＬＥＤｄ４が所定の配列順序で均等に配置されたものとなっている。また、縦横に隣接する各一対の複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂは、例えば４つの発光素子配置領域Ａ１中において互いの赤色ＬＥＤｄ１と青色ＬＥＤｄ４の配置が逆になった形態である。

スクリーン制御ユニット２０は、映像受信部２１、フォーマット変換部２２、画像受信部２３、二値化処理部２４、フォーマット変換部２５、スクロール処理部２６、合成処理部２７および表示データ送信部２８を含んでいる。

映像受信部２１は、公衆回線ネットワークＮを介して、外部のコンテンツ送出システムから通常表示方法をとる映像や画像の信号、例えば登録されたプレイリストやその映像コンテンツを受信する。また、フォーマット変換部２２は、入力した映像（画像）信号の色や解像度等についてのフォーマットを本表示装置の特性に合わせて変換するようになっている。

画像受信部２３は通常表示より高解像度で文字表示等を行うためのドット表示画像信号を受信するようになっており、二値化処理部２４はその画像受信部２３からの画像信号をいったん二値化して二値画像データを生成する。

フォーマット変換部２５は、二値化処理部２４からの二値化画像データの解像度等についてのフォーマットを本表示装置の特性に合わせて変換するようになっている。

また、スクロール処理部２６では、フォーマット変換された画像データの色フォーマットに対応して、複数の複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂの複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４をそれぞれ発光駆動しながら、表示文字列等に対応する発光駆動位置を所定のスクロール方向（画面中の左右方向又は上下方向）にシフトさせて、スクロール表示を実行させる。

合成処理部２７は、フォーマット変換部２２でフォーマット変換された映像信号とスクロール処理部２６からの画像信号とを合成し、通常表示される自然画像の一部に高解像度のスクリーン表示画像を重畳合成する処理を実行する。この合成処理部２７の出力信号は、表示データ送信部２８によってスクリーン１０の表示データとして調製され、スクリーン１０に出力される。なお、２９はスクリーン１０の表示動作についてマニュアル操作入力を行うオペレーションパネル部である。

スクリーン制御ユニット２０は、上述のように複合発光部１０１Ａ、１０１Ｂを各発光素子ｄ１〜ｄ４を単位として表示駆動することができる表示駆動手段の機能を有している。

このスクリーン制御ユニット２０では、映像受信部２１、画像受信部２３のそれぞれへの信号入力の有無に応じて、合成処理部２７で通常表示画像のみの表示データを生成するか、あるいは通常表示画像に高解像度の文字情報を重畳合成した表示データを生成するかが選択される。通常表示では、複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４はすべて同一素子内では多色表示画面中で同じ絵素を構成するものとして（画素データの単位画素としてではなく）、例えば互いに同期して発光駆動される。また、通常表示される自然画像の一部に高解像度の画像を重畳合成する場合、あるいは、このような高解像度の画像のみ受信している場合といったように表示条件が異なる場合には、複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４がこれらの各々を表示すべき画素データの単位画素としてスクロール表示を行うため、例えば互いに非同期で発光駆動されることになる。

すなわち、スクリーン制御ユニット２０は、同一素子１０１内で複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４をすべて同一画素データに対応して多色発光させる第１の表示駆動と、複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４を表示すべき画素データの単位画素に対応付けて発光駆動する第２の表示駆動とを、外部からの入力信号の内容（表示条件）に応じて選択的に実行するようになっている。

このように構成された本実施形態の表示装置においては、映像受信部２１への入力信号と別に、画像受信部２１への通常表示用の映像や画像の信号入力があると、フォーマット変換部２２が、入力信号の色や解像度等についてのフォーマットを本実施形態の装置の特性に合わせて変換する。その際、例えば例えば図３に示す入力データＤｇ１のように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色について濃度値が絵素単位で指定されている場合、本実施形態に適合するよう、例えばＧ（Green）を１／２の濃度値として２つの緑色ＬＥＤに振り分けたデータＤｇ２に変換される。

この状態においては、フォーマット変換部２２（画像データ生成部）が、表示すべき画像データを、通常画像サイズでの表示に必要な画素数分の複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４の発光条件（濃度値等）と関連付けて生成することになる。

また、入力映像信号がその属性情報あるいはオペレーションパネル部２９からの操作入力等に応じて精細表示される場合には、精細画像データ生成部としてのフォーマット変換部２２が、通常画像サイズでの表示に必要な画素数分の発光条件に基づいて、精細画像サイズでの表示に必要な画素数分の発光素子ｄ１〜ｄ４の一種（ｄ１、ｄ２、ｄ３又はｄ４）毎に重み付けした発光条件を設定し、それに基づく精細画像データを生成する。

一方、画像受信部２３に通常表示より高解像度の文字表示等を行うためのドット表示画像信号が受信されると、その入力信号が二値化処理部２４でいったん二値化され、フォーマット変換部２５でのフォーマット変換やスクロール処理部２６でのスクロール処理が高速に実行される。そして、フォーマット変換部２２からのフォーマット変換済み映像信号とスクロール処理部２６からの画像信号とが合成処理部２７において合成され、通常表示される自然画像の一部に高解像度のスクリーン表示画像を重畳合成するような画像処理が実行される。

そして、合成処理部２７の出力信号は、表示データ送信部２８によってスクリーン１０の表示データとして調製され、スクリーン１０に出力される。

このとき、自然画像の表示領域では、同一素子内の複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４がすべて同一画素に対応付けられて発光駆動される第１の表示駆動状態となるが、ドット表示駆動による高解像表示領域では、同一素子内の複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４が画素データの単位画素に対応付けられて発光駆動される第２の表示駆動状態となる。

この状態においては、所定ピッチ以下の離間距離を隔てて整列した複数の発光素子ｄ１〜ｄ４によってスクロール表示される画像は、通常の多色発光時の画素より細かい単位で構成されたものとなり、図１中の右側に示す数字「５」ように、通常画素幅ｗより文字幅（線幅、線の間隔）の狭い文字、その他の文字列や図形等の描画が可能になる。しかも、複数種の発光素子ｄ１〜ｄ４がスクロール方向に順次発光駆動されるから、スクロール時の残像効果を利用した実質的な多色表示が可能となる。

（実施の形態２）
図４は本発明の他の実施の形態に係る表示装置の動作説明図であり、複合発光部（絵素）の発光素子を３つとした場合を例示している。なお、本実施の形態は複合発光部の内部構成以外は上述の実施の形態における構成とほぼ同様であるので、特に相違する点について説明する。

この表示装置は、所定ピッチを隔てて表示画面の縦方向および横方向に隣接する複数の複合発光部３０１Ａ〜３０１Ｄが、各々、複数種の発光素子、例えば発光色の異なる３つの発光素子ｄ１１〜ｄ１３を有しており、これら複数種の発光素子ｄ１１〜ｄ１３の配置は、各複合発光部３０１Ａ〜３０１Ｄの発光中心軸（田の字の中心点に相当する）回りの回転方向に互いにずれている。具体的には、図４に示すように、例えば横方向に隣接する各一対の複合発光部３０１Ａおよび３０１Ｂは発光中心軸回りで互いに相対的に９０度ずれており、その上列又は下列で横方向に隣接する各一対の複合発光部３０１Ｃおよび３０１Ｄは上下反転した素子配置の形態になっている。このいずれかの関係は図中上下（縦方向）又は左右（横方向）に隣接する他の任意の２素子間でも成立している。また、複合発光部３０１Ａ〜３０１Ｄの配置は、所定スクロール方向（図４中の上下方向、左右方向）において所定ピッチの２倍の長さにわたる隣接素子領域Ｆ内に、発光色の異なる複数種の発光素子ｄ１１〜ｄ１３が必ず３つ一列に並んだものであり、スクロール方向で隣接する３つの発光素子ｄ１１〜ｄ１３がＲ、Ｇ、Ｂの各色となる配置が所定順序でなされている。

すなわち、本実施形態においては、絵素である複合発光部３０１Ａ〜３０１Ｄ等が、表示画面の縦方向および横方向に等分された４つの発光素子配置領域Ａ１のうち３つの領域のそれぞれに、青色ＬＥＤ（青色発光素子）ｄ１１、赤色ＬＥＤ（赤色発光素子）ｄ１２および緑色ＬＥＤ（緑色発光素子）ｄ１３のうち他の光素子配置領域とは発光色の異なるいずれか一色のＬＥＤを有し、表示部であるスクリーン１０の縦方向および横方向のそれぞれについて、青色ＬＥＤｄ１１、赤色ＬＥＤｄ１２および緑色ＬＥＤｄ１３が所定の配列順序で均等に配置されている。

このように、所定のスクロール方向について発光色の異なる複数種の発光素子ｄ１１〜ｄ１３がＲ、Ｇ、Ｂの３色で所定順序に隣接して並ぶことになるから、スクロール時の残像効果による混色性や各種ライン表示時の混色性を十分に高めることができる。また、スクロール方向は直交する２つの方向に設定できるので、高解像度であるにも拘わらず、自由度の高いスクロール表示ができる。

以上説明したように、本発明は、絵素ピッチ以下の間隔で配置された複数の発光素子によって、通常の多色発光時より細かい発光素子単位の単位画素を設定して表示を行い、通常の絵素単位の表示より文字幅や線幅の狭い文字列や図形等を描画することができ、しかも、複数の発光色の異なる発光素子を画素データの単位画素に対応付けることで、残像効果や混色性を利用した実質的な多色表示を実現するができるという効果を奏するものであり、複数種の発光素子を所定ピッチで並設して大画面を構成する表示装置とその表示方法に有用である。

本発明の一の実施の形態に係る表示装置の表示制御部の構成を示すブロック図本発明の一実施形態に係る表示装置のシステム全体の概略構成を示すブロック図本発明の一実施形態に係る表示装置の動作、特に画像データの精細縮小および重み付け処理の形態についての説明図本発明の他の実施の形態に係る表示装置の動作説明図

符号の説明

１０スクリーン（表示部）
２０スクリーン制御ユニット（表示制御部、表示駆動手段）
２１映像受信部
２２フォーマット変換部
２３画像受信部
２４二値化処理部
２５フォーマット変換部
２６スクロール処理部
２７合成処理部
２８表示データ送信部
１０１Ａ、１０１Ｂ、３０１Ａ〜３０１Ｄ複合発光部（絵素）
１０２ディスプレイユニット
ｄ１発光素子、赤色ＬＥＤ（赤色発光素子）
ｄ２、ｄ３発光素子、緑色ＬＥＤ（緑色発光素子）
ｄ４発光素子、青色ＬＥＤ（青色発光素子）
ｄ１１青色ＬＥＤ（青色発光素子）
ｄ１２赤色ＬＥＤ（赤色発光素子）
ｄ１３緑色ＬＥＤ（緑色発光素子）

Claims

複数の発光色の異なる発光素子を所定位置に配置した絵素を表示画面の縦方向および横方向に複数配列した表示部と、
前記発光素子を単位として前記表示部を発光させる表示駆動手段とを備え、
前記表示駆動手段は、表示されるべき画素データの各々の単位画素を表示条件に応じた前記発光素子のいずれか１つに対応付けて、前記表示部の発光を制御することを特徴とする表示装置。
前記絵素が、前記縦方向および横方向に等分された４つの発光素子配置領域のうち３つの領域のそれぞれに、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のうち他の光素子配置領域とは発光色の異なるいずれか一色の発光素子を有し、
前記表示部の縦方向および横方向のそれぞれについて、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が所定の配列順序で均等に配置されたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記絵素が、前記縦方向および横方向に等分された４つの発光素子配置領域のそれぞれに、これら４つの発光素子配置領域のうち特定の２つの領域と残りの各発光素子配置領域とで発光色が異なるよう、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のうちいずれか一色の発光素子を有し、
前記表示部の縦方向および横方向のそれぞれについて、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が所定の配列順序で均等に配置されたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記表示駆動手段が、前記発光素子を所定の方向に順次発光させて、スクロール表示を実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の表示装置。
複数の発光色の異なる発光素子を所定位置に配置した絵素を表示画面の縦方向および横方向に複数配列した表示部と、前記発光素子を単位として前記表示部を発光させる表示駆動手段とを準備しておき、
表示されるべき画素データの各々の単位画素を表示条件に応じた前記発光素子のいずれか１つに対応付けて、前記表示部の発光を制御することを特徴とする表示方法。