JP2000347606A - 画像表示方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残像効果を利用して一次元画素表示装置で二
次元画像を表示する装置において、相対移動速度が小さ
いときや静止しているときでも容易に二次元画像を認識
できる装置を提供する。 【解決手段】 一次元画素表示装置１０により表示され
る一次元画素ｓ１，ｓ２．．．に垂直な方向に設定速度
ｖで動く輝点，画像又は物体を表示し、観察者の視線を
誘導する。設定速度ｖで動く輝点，画像又は物体は、観
察者に対して視線ガイド３０として働く。視線ガイド３
０は、視線ガイド用ＬＥＤアレー４０としても良い。視
線ガイド用ＬＥＤアレー４０はまた、ドットマトリック
ス表示装置５０としても良い。 【効果】 移動体表示装置のように相対的に移動してい
なくても、一次元画素表示装置１０により二次元画像を
表示できる。ドットマトリックス表示装置５０を視線ガ
イド３０として用いると、表示面積の大きい表示装置が
比較的低コストで、設計・製作できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単数又は複数の一次元
画素表示装置が一定間隔を置いて設置され、残像効果を
利用して二次元画像を表示する発光表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種情報伝達、広告等に、ＬＥＤ
（発光素子）を発光点として縦横に並べた表示装置が広
く使われている。これは、一般にＬＥＤを縦横に数個か
ら数十個、ピッチｐの間隔で並べて表示面を構成する。
表示したい画像を各ＬＥＤの対応する位置に分解し、そ
の位置の明るさ（２値以上明度や色等の画素情報）に従
って、各ＬＥＤを点灯させて、表示面全体として文字そ
の他の画像を表示するものである。この方式の表示装置
を本明細書では「ドットマトリックス表示装置」と呼
ぶ。しかし、ドットマトリックス表示装置は表示面全体
に縦横にＬＥＤで敷き詰める必要があり、多数のＬＥＤ
（例えば縦２０個×横１００個とすると２０００個）を
要するため、特に大面積や高精細の表示装置ではコスト
が高くなる。さらに、観察者に対して相対的に高速で移
動していたりすると像が流れてしまい認識できないとい
う欠点があった。

【０００３】これを解決するため、本発明者は平成９年
特許願第３４０９５４号で、基本的に一本の一次元画素
表示装置により人の眼の残像効果を利用し、相対的に高
速に移動している観察者からみて文字等の二次元画像の
表示ができる装置を提案した。本明細書では、この装置
を「移動体表示装置」と呼ぶ。この移動体表示装置で
は、相対的に高速移動している観察者は、縦一列に並べ
られた単数乃至は複数個の一次元画素表示装置により二
次元画像を認識でき、しかも像が流れてしまうこともな
い。しかし、この移動体表示装置を眼で追っていては二
次元画像を認識できなくなるため、表示装置と観察者の
間にある程度以上の高速状態が必要だった。ましてや、
相対的に静止している観察者の場合は全く二次元画像を
認識できなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上に説明
した残像効果を利用して一次元画素表示装置で二次元画
像を表示する装置において、相対移動速度が小さいとき
や静止しているときでも容易に二次元画像を認識できる
装置を提供することを目的とする。具体的には、この一
次元画素表示装置の近傍に、設定したスキャン速度（設
定速度）と同じ速度及び方向で移動する表示（物体）を
設け、観察者の視線の移動を促す。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像表示方法
は、その目的を達成するため、一次元画素表示装置によ
り時系列的に表示される一次元画素に垂直な方向に設定
速度で動く輝点，画像又は物体を表示し、観察者の視線
を誘導することを特徴とする。また、本発明の画像表示
装置は、該一次元画素表示装置によって時系列的に表示
される一次元画素に垂直な方向に設定速度で動く輝点，
画像又は物体を表示し、観察者の視線を誘導する視線ガ
イドとを備えている。視線ガイドがドットマトリックス
表示装置であれば、視線ガイド自体が内容のある情報を
表示することができる。

【０００６】

【実施の形態】平成９年特許願第３４０９５４号に提案
した移動体表示装置では、例えば図１のように高速の相
対移動速度ｖｒで移動する移動体２０の観察者から見
て、後方に移動する一次元画素表示装置１０により時系
列的に一定時間間隔Ｔで順次表示された一次元画素ｓ
１，ｓ２，ｓ３，．．（図２）を一定距離間隔（ピッチ
ｐ）で次々に認識するとき、人間の眼は残像効果をもつ
ため、二次元画像Ｓが構成・認識される。一定時間間隔
Ｔは、画素ピッチｐと相対移動速度ｖｒとから、Ｔ＝ｐ
／ｖｒに設定される。しかし、相対移動速度ｖｒが小さ
いとき、観察者はどうしても一次元画素表示装置１０を
視線で追いがちである。その結果、観察者が一次元画素
表示装置１０に対して相対的に移動していても観察者は
自分の視野の中で同じ位置に一次元画素ｓ１，ｓ２，ｓ
３，．．を認識するため二次元画像Ｓを認識できなくな
る。すなわち、この移動体表示装置１０では、一次元画
素表示装置１０そのものに視線が固定されてはならず、
相対移動速度ｖｒで相対移動方向への視線の移動が情報
認識の前提条件になっている。

【０００７】そこで、本発明者は、たとえ相対的に低速
で移動している状態でも、観察者に対して相対移動速度
ｖｒで相対移動方向への視線の移動を促してやれば、や
はり一本の一次元画素表示装置１０で二次元画像を表示
できることに想到し、本発明に至った。この方法によれ
ば、速度及び方向を観察者の視線が楽に移動できる程度
の速度に想定して設定すれば、観察者と表示装置が相対
的に静止している関係であっても実施可能である。具体
的には、例えば図３（ａ）のように画素ピッチｐの間隔
で直線状に並べたＬＥＤ（ＬＥＤアレー）からなる一本
の一次元画素表示装置１０を設置する。一次元画素表示
装置１０はＬＥＤアレーにより、ドットマトリックスで
構成された画像の縦の各一次元画素ｓ１，ｓ２，ｓ
３，．．．，ｓ１０（図３ｂ）を時間間隔ｔで時系列的
に表示する。時間間隔ｔは、設定速度をｖとし、画素ピ
ッチをｐとしたとき、ｔ＝ｐ／ｖとする。この一次元画
素表示装置１０の上に、設定速度ｖで水平に動く視線ガ
イド３０を設ける。

【０００８】視線ガイド３０は、人の目を引く物、例え
ば目立つ物体や光源等を一定の設定速度ｖで一定方向に
動かす手段をもつ。例えば、図３（ａ）のようにガイド
人形３１，３１をプーリ３２，３２によって駆動される
ゴムベルト３３に一定の間隔で取付け、プーリ３２を回
転させることによって可能である。観察者から見ると、
ガイド人形３１は次々と設定速度ｖで移動する。勿論、
下のガイド人形３１が戻る姿は見えないようにする。観
察者は、自然にガイド人形３１に視線を向け眼で追う。
結果的に観察者の視線は設定速度ｖで移動する。まず、
ｓ１を表示したとき（図３ｂ）、ｕ１の位置にガイド人
形３１があり、順次ｓ２を表示したときｕ２の位置に移
動し、ｓ３を表示したときにはｕ３の位置になってい
る。ガイド人形３１の移動速度は、設定速度ｖに一致さ
せてあるので、各一次元画素ｓ１，ｓ２，ｓ３，．．．
が表示される時間間隔ｔ（＝ｐ／ｖ）にガイド人形３１
の移動する距離はｖ／ｔで、結局画素のピッチｐと一致
する。

【０００９】このとき観察者は、視線を一次元画素ｓ
１，ｓ２，ｓ３，．．．を時系列的に順次表示する一次
元画素表示装置１０に視線を固定していては二次元画像
は認識できない。しかし、図３（ｂ）のように設定速度
ｖで移動するガイド人形３１に視線を固定し、その移動
と共に視線を移動させると、一次元画素ｓ１が表示され
た瞬間には視野の中でガイド人形３１の位置ｕ１から離
れたある位置に見える。次に、一次元画素ｓ２が表示さ
れた瞬間、視線はガイド人形２１の位置のｕ２に移って
おり、観察者の視野の中で一次元画素ｓ１からピッチｐ
だけ右の位置に一次元画素ｓ２が認識される。以下、順
次一次元画素ｓ３，ｓ４，ｓ５，．．．が表示された瞬
間、観察者の視線はそれぞれｕ３，ｕ４，ｕ５，．．．
と移動しているため、観察者の視野の中で一次元画素ｓ
３，ｓ４，ｓ５，．．．の認識される位置はピッチｐず
つ右方向にずれて行く。その結果、残像により観察者の
視野の中に一次元画素ｓ１，ｓ２，ｓ３，．．．が順次
ピッチｐの間隔で並び、二次元画像（この場合には
「イ」の文字）が構成されることになる。このように、
視線ガイド３０を眼で追う観察者から見ると、通常では
認識できない一本の一次元画素表示装置１０でも、次々
時系列的に表示された一次元画素ｓ１，ｓ２，ｓ
３，．．．が残像により横に並ぶ結果、二次元画像Ｓが
容易に認識できるようになる。

【００１０】すなわち、たとえ一次元画素表示装置１０
と観察者とが相対的に移動していなくても、この視線ガ
イド３０を観察者が眼で追い、視線を移動させることに
より、一本の一次元画素表示装置１０で二次元画像Ｓが
表示できるようになる。表示幅（この場合、横方向）
は、人の眼の残像時間をｔｚとし、設定速度をｖとした
とき、ｔｚ×ｖ程度となる。図４のように、ガイドＬＥ
Ｄｒ１，ｒ２，ｒ３，．．．，ｒｎをピッチｐで直線状
に多数並べたＬＥＤアレー４１を設置し、視線ガイド用
ＬＥＤアレー４０として一次元画素表示装置１０と直角
方向に設置してもよい。一次元画素表示装置により時間
間隔ｔで時系列的に順次一次元画素ｓ１，ｓ２，ｓ
３，．．．を表示するに合わせ、ｓ１を表示したときガ
イドＬＥＤｒ１を点灯させ、順次ｓ２を表示したときｒ
２を点灯させ、ｓ３を表示したときｒ３を点灯させる。
以下順次一次元画素ｓｎとガイドＬＥＤｒｎを同期させ
て点灯すると、ガイド人形３１を設定速度ｖで動かした
ときと同様に視線ガイドとなる。すなわち、ガイド人形
３１のような物体でなく、ガイドＬＥＤｒｎで表示され
る輝点が設定速度ｖで移動しても、この輝点を眼で追う
ことにより視線が設定速度ｖで動くことになる。その結
果、観察者は二次元画像Ｓを認識できる。このとき、図
４（ｂ）のように視線ガイド用ＬＥＤアレー４０上で充
分離れた一定間隔で複数のガイドＬＥＤｒｎを同時に点
灯して、点灯するガイドＬＥＤｒｎを時間間隔ｔで次々
その左側のガイドＬＥＤｒ（ｎ＋１）を点灯してもよ
い。複数の輝点が設定速度ｖでそれぞれ移動する。視線
ガイド用ＬＥＤアレー４０は、図５のように幅方向に複
数列のガイドＬＥＤを並べてマトリックスとし、一個の
輝点でなく三角や四角，星印等を表示して移動表示する
こともできる。また、視線ガイド用ＬＥＤアレー４０
は、一次元画素表示装置１０と同時に、観察者の視野に
入る近傍に設置すればよいので、図６（ａ），（ｂ）の
ように、一次元画素表示装置１０の上部ばかりでなく中
央でも下部でもよい。観察者の視野の中にある限り位置
関係は自由に設定できる。

【００１１】また、視線ガイド用ＬＥＤアレー４０は視
線が追う輝点，画像等の表示の移動速度が一次元画素表
示装置で設定した設定速度ｖ、すなわち画素ピッチｐ／
時間間隔ｔに一致している限り、視線ガイド用ＬＥＤア
レー４０のガイドＬＥＤの配列ピッチｐｌは画素ピッチ
ｐに拘わらず自由に設定できる。勿論、配列ピッチｐｌ
が小さいほど、輝点の動きはスムースになるので好まし
い。本発明の視線ガイド３０又は４０は、相対的に移動
する観察者に対する移動体表示装置においても採用可能
であることは勿論である。この場合、視線ガイドの速度
（設定速度ｖ）は相対的に移動する速度・方向にほぼ一
致させることで安定した画像を認識できる。相対移動速
度が低速であっても二次元画像が認識しやすくなる。以
上は、一次元画素表示装置１０を垂直に置き、視線ガイ
ド３０又は視線ガイド用ＬＥＤアレー４０を水平に置い
た例であるが、逆に一次元画素表示装置１０を水平に置
き、視線ガイド３０又は視線ガイド用ＬＥＤアレー４０
を垂直に置いて、視線の移動を垂直な方向に誘導しても
良いことは言うまでもない。

【００１２】一次元画素表示装置１０としては、以上の
ような縦や横の配置だけでなく、結果的に直線状の一次
元画素ｓ１，ｓ２，．．．．が表示できさえすれば、斜
めの配置も可能である。例えば図７（ａ）のように、ピ
ッチｐａ（＝ｐ／ｓｉｎθ）で表示ＬＥＤが並んだ一次
元画素表示装置１０を垂直に対して角度θだけ傾けて設
置した場合、上からｎ番目のＬＥＤの発光タイミング
を、Ｔｄ＝｛ｐａ（ｎ−１）ｓｉｎθ｝／ｖに従って遅
らせれば、発光位置はＬｄ＝ｐａ（ｎ−１）ｓｉｎθだ
けずれるので、発光点の並びはｓ’となり、結果的に表
示された一次元画素は垂直となる。特に、図７（ａ）の
ように斜め４５度で設置した場合は、ｐａ・ｓｉｎθ＝
ｐを考慮するとＬｄ＝（ｎ−１）ｐとなり、順次１ピッ
チｐだけ遅らせれば良いことになり、データの扱いは容
易となる。この場合、さらに縦方向の視線ガイド用ＬＥ
Ｄアレー４０を設け、一次元画素表示装置１０で縦方向
の表示遅れをつくり、水平方向の一次元画素を同じ原理
で表示すれば、４５度に傾けられた同じ一次元画素表示
装置１０により、縦移動表示も可能な装置となる。その
為、図７（ｂ）のような一次元画素表示装置１０の配置
も可能となり、縦横それぞれに視線ガイド用ＬＥＤアレ
ー４０，４０を設けることにより、設定速度ｖの方向を
縦横に切り換えることができる。同様に表示時間の調整
により、一次元画素表示装置の形状は、曲線でも良い。
すなわち、結果として、ある一定の時刻に点状画素が直
線状に並んだ一次元画素を表示できれば良い。

【００１３】また、一本の表示装置で表示できる設定速
度ｖ方向の幅（残像時間ｔｚ×設定速度ｖ）以上の範囲
で表示したいときは、複数の一次元画素表示装置１０を
図８のように、一定の設置間隔で複数並べてもよい。こ
のとき、一次元画素表示装置１０同士の間隔Ｌｓは、残
像時間ｔｚ×設定速度ｖ以内の間隔で設置されると認識
しやすくなる。さらに、視線ガイドは、縦横にＬＥＤを
並べたドットマトリックス表示装置を用いてもよい。す
なわち、図９（ａ）のように視線ガイド用ＬＥＤアレー
４０としてドットマトリックス表示装置５０を横長に置
き、文字，模様，情報等を設定速度ｖでスクロール表示
する。ドットマトリックス表示装置５０の近傍に、設定
速度ｖの方向に垂直に一次元画素表示装置１０を設ける
ことで、一次元画素表示装置１０による表示を認識でき
る。例えばドットマトリックス表示装置５０によりメイ
ンの情報をスクロール表示し、付属的な情報や飾り等サ
ブの情報を一次元画素表示装置１０により表示すること
もできる。この場合、表示面積当りのコストが高いドッ
トマトリックス表示装置５０を部分的に用い、表示面積
当りのコストが低い一次元画素表示装置１０をその他の
部分に用いることができるため表示面積に対してコスト
パフォーマンスの良い表示装置が設計可能となる。さら
に、広告等の表示の稼動に際して、ドットマトリックス
表示装置５０は静止画像を表示したり（この時一次元画
素表示装置１０からは画像情報は認識できず、単なる線
状の光の点滅のみになる）、スクロール画像を表示して
視線ガイドとして働かせ、一次元画素表示装置１０でも
画像情報を発信したりというように変化のある表示がで
きる。一次元画素表示装置１０，１０の配置は前記した
ように斜めでもよいので、図９（ｂ）のように視線ガイ
ド３０又は４０を兼ねるドットマトリックス表示装置５
０を囲むような配置も考えられる。

【００１４】

【発明の効果】本発明による一次元画素表示装置は、以
上に説明したように視線ガイドを備えているため、一次
元画素表示装置で表示される設定速度で観察者の視線を
案内する。このため、移動体表示装置のように観察者が
相対的に高速で移動していなくても一次元画素表示装置
で表示される二次元画像を認識できる。また、通常のド
ットマトリックス表示装置を視線ガイドとして用い、一
次元画素表示装置を活用して低コストの大型表示装置が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一次元画素表示装置を用いた従来の移動体表示
装置。

【図２】従来の移動体表示装置の原理を説明する図。

【図３】本発明の視線ガイドを説明する図。

【図４】本発明の視線ガイドをＬＥＤアレーで構成した
例を説明する図。

【図５】本発明の視線ガイドを複数のＬＥＤアレーで構
成した例を説明する図。

【図６】本発明の視線ガイドと一次元画素表示装置の配
置例を説明する図。

【図７】一次元画素表示装置を斜めに設置した例を説明
する図。

【図８】複数の一次元画素表示装置を設置した例を説明
する図。

【図９】視線ガイドとしてのドットマトリックス表示装
置の近傍に複数の一次元画素表示装置を設置した例を説
明する図。

【符号の説明】

１０：一次元画素表示装置 １１：ＬＥＤ １２：
ＬＥＤ駆動装置 ３０：視線ガイド ３１：ガイド人形： ３２：プ
ーリ ３３：ゴムベルト ４０：視線ガイド用ＬＥＤアレー ４１：ＬＥＤアレ
ー ５０：ドットマトリックス表示装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次元画素表示装置により時系列的に表
   示される一次元画素に垂直な方向に設定速度で動く輝
   点，画像又は物体を表示し、観察者の視線を誘導するこ
   とを特徴とする画像表示方法。
2. 【請求項２】 一次元画素表示装置と、該一次元画素表
   示装置によって時系列的に表示される一次元画素に垂直
   な方向に設定速度で動き、観察者の視線を誘導する輝
   点，画像又は物体を表示する視線ガイドとを備えた画像
   表示装置。
3. 【請求項３】 視線ガイドがドットマトリックス表示装
   置であることを特徴とする請求項２記載の表示装置。