JP2006171616A

JP2006171616A - 表示装置

Info

Publication number: JP2006171616A
Application number: JP2004367437A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ogiwara; 隆荻原
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】オーバーレイ表示が可能な表示装置において、背景画像や背景動画の上に文字やイラストなどの必要な表示要素を確実に表示できる表示装置を提供する。また、ソフトウェアの処理に大きな負荷をかけることなく、背景表示用の画像とオーバーレイ表示用の画像を重畳処理する。
【解決手段】表示データを予め複数記憶する表示データ記憶部と、表示画面に対応した記憶領域を備え、表示データを表示画面のドットマトリクスに対応したドットデータとして記憶領域に展開した後に表示信号を出力する表示用メモリと、その表示信号を受けて重畳処理を行い表示画面を発光駆動する表示駆動部とを備え、ドットデータの１つ１つに、ＬＥＤの発光色ごとの輝度情報と透過表示情報とを含める。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光体をプリント基板上にドットマトリクス状に配列し、各発光体を選択的に発光させることで文字、図形、記号、模様等を表示する表示装置に関するもので、特に背景画像の上に文字等を重ねたオーバーレイ表示が可能な装置に関する。

従来、ＬＥＤをプリント基板上にドットマトリクス配列し、ＬＥＤを選択的に発光駆動することで任意の表示データを発光表示する装置が知られている。表示データとしては、コンピュータにインストールされるフォントのように、標準のコードが割り当てられた文字・記号等のキャラクタデータからなる表示データや、ビットマップデータのようにドット情報の集まりで表現されるイメージデータからなる画像の表示データがあり、文章や静止画、動画を組み合わせて集客メッセージを表示したり、文字ニュース等を表示している。

このような表示装置の中で、背景画像の上に文字を重ねてオーバーレイ表示する装置が知られている。簡単なものでは、文字周囲の背景部分を含む文字を背景画像の上に単純に重ねて表示するものや、文字周囲の背景色を透過指定した上で背景画像の上に重ねて表示するものなどがある。文字の背景色を透過指定すれば、透過指定した領域に背景画像・動画を展開することで文字・文章の背景に背景画像・動画を表示することができ、反対に文字色を透過指定すれば文字自体の部分に背景画像・動画を表示することができる。また、特許文献１に示すように文字・図形情報を画面に重ね合わせて表示するテレビジョン受像器において、テロップで表示する文字・図形を周辺の背景色とは常に異なる色で重畳表示する装置や、特許文献２に示すように背景画像中の文字該当部分周囲を抽出して色を検出し、背景画像中の文字の周囲部分を色変化させてスーパーインポーズして文字を合成表示する装置なども開示されている。
特開昭５９−２２９９８６号特開平５−２５７４３９号

こうした従来の表示装置によるオーバーレイ表示は、簡単な表示処理によって実現するものから複雑な表示処理を要するものまで、様々な処理によって行われているがそれぞれ問題点を抱えている。文字周囲の背景部分を含む文字を背景画像の上に単純に重ねて表示するものでは、字形以外の背景を含む２次元ドットデータ（例：１６×１６ドット、２４×２４ドット）を背景画像に重ねるため、文章をスクロール表示するような場合に文章が書かれた単色の帯状領域が移動していくイメージとなり、表示効果の点に欠けるという問題がある。文字周囲の背景色を透過指定した上で背景画像の上に重ねて表示するものでは、文字の背景色に使われている特定の色に対して、その色の部分（ドット）は背景画像を透過して表示するようにしており、文字周囲にある字形以外の単色の背景が消えて、背景画像の上に帯状領域を伴わない文字だけが流れていく表示効果が得られる。しかし、この透過色を指定する方式では、指定した色は全て背景画像を透過してしまうという問題がある。イメージデータにキャラクタデータを重ねる場合は特に大きな支障は生じないが、オーバーレイ表示用に部分的に文字を含む画像をイメージデータとして作成し、背景表示用のイメージデータに重ねて表示する場合には、オーバーレイ画像に含まれる透過指定色と同じ色が全て透過してしまうという問題が発生する。具体例を挙げれば、緑色の背景を持つオーバーレイ表示用の画像に文字と葉付きのミカンの絵が描かれている場合に、この画像に対して緑色を透過色指定すると、画像内の緑色が全て透過することから、透過する必要のないミカンの葉の部分まで透過してしまうのである。背景だけを透過したい場合は背景を別の色に塗り直し、その塗り直した色を透過色として指定し直す必要があった。

また従来は、背景表示用の画像とオーバーレイ表示用の画像とを重ね合わせる処理をソフトウェアで実行し、重ね合わせた画像データをＶＲＡＭに転送してＬＥＤのマトリクス画面に表示していた。そのためオーバーレイ表示を行う場合にはソフトウェア処理に大きな負荷が生じていた。

本発明は上記のような問題点に対処して成されたもので、第１の課題は、背景画像や背景動画にオーバーレイ画像を重ねて表示することができる装置において、オーバーレイ画像の任意の点に透過指定を行うことができ、背景画像や背景動画の上に文字やイラストなどの必要な表示要素を確実に表示できる表示装置を提供する点にある。また第２の課題は、ソフトウェアの処理に大きな負荷をかけることなく、背景表示用の画像とオーバーレイ表示用の画像とを重ね合わせて合成する処理を行うことができる表示装置を提供する点にある。

本発明は、上記課題を解決するために、ドットマトリクス配列した複数の発光体を適宜点滅制御することで表示データを発光表示する表示装置であって、文字や画像等を重畳したオーバーレイ表示が可能な表示装置において、文字や静止画像、動画像等の表示素材からなる表示データを予め複数記憶する表示データ記憶部と、発光体によるドットマトリクス配列に対応した記憶領域を備え、前記表示データ記憶部から読み出した表示データを、ドットマトリクス配列の１ドットごとに対応したドットデータとして記憶領域に展開した後、表示信号を出力する表示用メモリと、表示用メモリから出力される表示信号を受けて、ドットマトリクス配列した複数の発光体を発光駆動する表示駆動部とを備え、前記ドットデータのうちの１ドットあたりのデータに、発光体の発光色ごとの輝度情報と、オーバーレイ表示のために複数の表示素材を重畳処理する際に背景となる表示素材を透過して表示するか否かを指定する透過表示情報とを含み、表示駆動部において重畳処理を１ドットごとに行うことを特徴とする表示装置を提案する。

また、ドットマトリクス配列した複数の発光体を適宜点滅制御することで表示データを発光表示する表示装置であって、文字や画像等を重畳したオーバーレイ表示が可能な表示装置において、文字や静止画像、動画像等の表示素材からなる表示データを予め複数記憶する表示データ記憶部と、発光体によるドットマトリクス配列に対応した第１の記憶領域を備え、前記表示データ記憶部から読み出した表示データの中のオーバーレイ表示用の表示素材を、ドットマトリクス配列の１ドットごとに対応したドットデータとして第１の記憶領域に展開した後、表示信号を出力する第１の表示用メモリと、発光体によるドットマトリクス配列に対応した第２の記憶領域を備え、前記表示データ記憶部から読み出した表示データの中の背景表示用のデータを、ドットマトリクス配列の１ドットごとに対応したドットデータとして第２の記憶領域に展開した後、表示信号を出力する第２の表示用メモリと、前記第１の表示用メモリおよび第２の表示用メモリからそれぞれ出力される表示信号を重畳処理して重ね合わせ、ドットマトリクス配列した複数の発光体を発光駆動する表示駆動部とを備え、前記ドットデータのうちの１ドットあたりのデータに、発光体の発光色ごとの輝度情報と、オーバーレイ表示のために複数の表示素材を重畳処理する際に背景となる表示素材を透過して表示するか否かを指定する透過表示情報とを含み、表示駆動部において重畳処理を１ドットごとに行うことを特徴とする表示装置を提案する。

なお、上記提案の表示装置では、前記ドットデータのうちの１ドットあたりのデータに、発光体の発光色ごとの輝度情報と、オーバーレイ表示のために複数の表示素材を重畳処理する際に、背景となる表示素材を透過して表示するか否かを指定すると共に透過する割合を指定する透過表示率情報とを含み、表示駆動部において重畳処理を１ドットごとに行うようにするのが望ましい。

請求項１記載の発明によれば、オーバーレイ表示や背景表示を行う表示データをＶＲＡＭに展開する際のドットデータの１つ１つに、ＬＥＤの発光色ごとの輝度情報と透過表示情報とを含めるようにした。そうすることにより、オーバーレイ画像の任意のドットに透過指定を行うことができ、背景画像や背景動画の上に文字やイラストなどの表示要素を表示ドット抜けを発生させることなく確実にオーバーレイ表示することができる。また、発光色に関係なく１ドット単位で透過表示を指定することができるので、同じ発光色を使用したドットであっても背景画像や背景動画を透過するドットと透過しないドットとを自在に指定することができる。

請求項２記載の発明によれば、１つの表示データを構成する背景表示用の表示素材とオーバーレイ表示用の表示素材とを別々のＶＲＡＭに１ドットごとの輝度情報・透過情報として展開し、各ＶＲＡＭから表示駆動部に表示信号を出力して表示駆動部で背景表示用の表示素材とオーバーレイ表示用の表示素材とをハードウェア処理で重ね合わせて合成する。したがって、ソフトウェアの処理に大きな負荷をかけることなくオーバーレイ表示を行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、上記効果に加えてオーバーレイ画像の任意のドットに対して透過表示する際の割合を指定することができる。したがって、オーバーレイ表示を行う際に背景画像や背景動画の上に文字やイラストなどの表示要素を全体に半透明で重ねたり、部分的に半透明で重ねることができる。
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は本発明実施例による表示装置の全体構成を示す説明図である。１は表示画面で、プリント基板上に複数のＬＥＤをドットマトリクス状に配列して構成している。この表示画面には複数の文字を表示したり、マトリクス面を使ってイメージ画像を表示することが可能で、図示の例では、１６×１６ドットのマトリックスで表される全角サイズの文字を横方向に３文字、縦方向に２文字、合計６文字表示可能であり、４８×３２ドットのマトリックスを構成している。また１ドットは、赤色（Ｒ）ＬＥＤ、緑色（Ｇ）ＬＥＤ、青色（Ｂ）ＬＥＤ、の３種類のＬＥＤによって構成されている。２はコモンドライバで、表示画面１にドットマトリクス配列したＬＥＤの行方向ラインを列方向にスキャンする。３はセグメントドライバで、コモンドライバ２によってスキャン駆動する行方向ラインにＬＥＤ点滅データを与える。４はメモリで、表示装置全体の動きに関する動作プログラムが記憶された制御プログラム記憶部４ａと、文字コードに置き換えられた文字・記号等のキャラクタがドットパターンで記憶される表示用フォント記憶部４ｂと、１つのキャラクタや複数のキャラクタ配列からなる文字・文章の表示素材や、ドット情報の集まりで表現されるイメージデータの表示素材、あるいはデジタル動画データの表示素材といった各種表示素材によって構成される表示データを複数記憶する表示データ記憶部４ｃと、表示データの表示タイミングを指定する表示スケジュールデータや表示装置に関する各種設定データを記憶するデータ記憶部４ｄとからなっている。

５はＣＰＵで、メモリ４で記憶するプログラムやデータに従い表示処理手順をこなす。６は表示用メモリたるＶＲＡＭで、オーバーレイ表示用の表示素材を展開するＶＲＡＭ６ａと、背景表示用の表示素材を展開するＶＲＡＭ６ｂとで構成されている。これらＶＲＡＭは表示画面１のドットマトリクス構成に対応しており、キャラクタ１文字分に相当する１６×１６ドットのマトリクスを基準にして、複数文字分のドットデータを展開可能な記憶領域を備えている。表示データの中身は、フォントに対応する文字コードや、イメージデータ、動画データに与えられた識別コードなどの並びからなるデータ構成であり、表示画面１で表示するためには表示画面のＬＥＤ配列に対応したドット情報に変換する必要がある。そこで、前記表示用フォント記憶部４ｂから読み出したドットパターンやユーザーが作成した外字フォントのドットパターン、イメージデータのドットパターンをＶＲＡＭ６ａおよびＶＲＡＭ６ｂの記憶領域に展開した後、表示信号として出力するのである。７は表示駆動部たるＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）で、ＶＲＡＭ６ａおよびＶＲＡＭ６ｂからそれぞれ出力される表示信号を受けて表示制御データを作成し、コモンドライバ２およびセグメントドライバ３にその表示制御データを出力する。このＦＰＧＡ７はオーバーレイ表示を行うために必要な重畳処理を実行する機能を備えており、ＣＰＵ５の処理によりソフトウェア処理でオーバーレイ表示用データと背景表示用データとを重畳処理することなく、ＶＲＡＭ６ａおよびＶＲＡＭ６ｂにそれぞれ表示素材データを展開するだけでＦＰＧＡ７のハードウェア処理により重畳することができる。８はリアルタイムクロックＩＣで、ＣＰＵ５から任意のタイミングで要求を受け、年・日付・曜日を出力する。９はリモコンで、表示画面１付近に設けられたリモコン受信部９ａ、リモコンインターフェース９ｂを介して通信を行い、リモコン操作に伴い表示画面１に表示されるメニューに従って、複数の表示素材を重畳してオーバーレイ表示を行うか否かの設定、表示データの簡易的な作成や変更、表示スケジュールデータの設定やその他各種データ設定などを行う。

次に、前記表示データ記憶部４ｃに記憶する表示データについて更に詳しく説明する。既に説明したように、表示データ記憶部４ｃに記憶する表示データには、文字・文章の表示素材からなる表示データの他に、静止画の表示素材からなる表示データや、動画の表示素材からなる表示データ、あるいは各種表示素材を組み合わせてなる表示データがある。静止画はビットマップデータのようにドット情報の集まりで表現される単一のデジタルイメージデータによって構成されており、動画はＡＶＩ（ＡｕｄｉｏＶｉｄｅｏＩｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）等の一般的なデジタル動画と同じように、フレーム単位の２次元画像が複数集まって構成されている。１つの表示データに複数の表示素材を含めることが可能であることは既に説明したが、オーバーレイ表示を行わない表示データの場合は各表示素材が時系列的に並んでおり、オーバーレイ表示を行う表示データの場合は、オーバーレイ表示の箇所で背景表示用の表示素材とオーバーレイ表示用の表示素材とが同一タイミングで表示されるよう並列的に重複して並んでいる。もし１つの表示データが始めから終わりまで全てオーバーレイ表示する内容であれば、常に複数の表示素材が並行して時系列的に並ぶことになる。そして、オーバーレイ表示を行う表示データでは、重複して設定された表示素材のそれぞれを前記ＶＲＡＭ６ａおよびＶＲＡＭ６ｂに展開し、前記ＦＰＧＡ７で重ね合わせて合成するのである。既に説明した通り、ＶＲＡＭの記憶領域に展開するデータは、表示画面１のＬＥＤ配列に対応したドットデータである。

次に図２を基にして、ＶＲＡＭ６ａおよびＶＲＡＭ６ｂの記憶領域に展開するドットデータについて説明する。図２は表示画面１の１ドット分のデータを表している。１ドット分のデータサイズは２バイトであり、この２バイト中に、ＲＧＢ各色ごとの発光輝度情報と透過表示情報を含んでいる。１色あたり５ビットが割り当てられ、透過表示情報に１ビットが当てられている。したがって、１色あたり３２段階の輝度で階調表現することができ、ＲＧＢ３色で最大３２７６８色を表すことができる。また透過表示情報は、ＶＲＡＭ６ａ、ＶＲＡＭ６ｂのそれぞれから出力した表示信号をＦＰＧＡ７において重畳処理を行う際に、背景表示用ＶＲＡＭ６ｂに展開した表示素材のドットデータをオーバーレイ表示用の表示素材に透過するか否かを表している。背景表示用ドットデータの透過表示情報が「１」であれば、重畳処理の際にオーバーレイ表示用ドットデータに優先して背景表示用ドットデータを表示するようにする。もし、背景表示用ドットデータの透過表示情報が「０」であれば、重畳処理の際に背景表示用ドットデータに優先してオーバーレイ表示用ドットデータを表示するようにする。

本発明は以上のように構成されるものであるが、上記実施例に限定されることなく特許請求の範囲内で種々の実施が可能である。例えば、表示画面１の１ドット分のデータサイズを上記２バイトよりも大きく確保し、透過表示情報に割り当てるビット数を増やすことによって透過表示する際の透過割合を複数段階に設定することができる。具体的には、透過表示情報を２ビットとすることで、完全に透過（１００パーセント）、かなり透過（７５パーセント）、半分ほど透過（５０パーセント）、透過しない（０パーセント）といったように４段階の透過率でオーバーレイ表示を行うことができる。

本発明実施例に関わる表示装置の全体構成を示す説明図である。表示用メモリの記憶領域に展開するドットデータの構成を示す説明図である。

符号の説明

１表示画面
２コモンドライバ
３セグメントドライバ
４メモリ
４ａ制御プログラム記憶部
４ｂ表示用フォント記憶部
４ｃ表示データ記憶部
４ｄデータ記憶部
５ＣＰＵ
６表示用メモリたるＶＲＡＭ
６ａオーバーレイ表示用ＶＲＡＭ
６ｂ背景表示用ＶＲＡＭ
７表示駆動部たるＦＰＧＡ

Claims

ドットマトリクス配列した複数の発光体を適宜点滅制御することで表示データを発光表示する表示装置であって、文字や画像等を重畳したオーバーレイ表示が可能な表示装置において、
文字や静止画像、動画像等の表示素材からなる表示データを予め複数記憶する表示データ記憶部と、
発光体によるドットマトリクス配列に対応した記憶領域を備え、前記表示データ記憶部から読み出した表示データを、ドットマトリクス配列の１ドットごとに対応したドットデータとして記憶領域に展開した後、表示信号を出力する表示用メモリと、
表示用メモリから出力される表示信号を受けて、ドットマトリクス配列した複数の発光体を発光駆動する表示駆動部とを備え、
前記ドットデータのうちの１ドットあたりのデータに、発光体の発光色ごとの輝度情報と、オーバーレイ表示のために複数の表示素材を重畳処理する際に背景となる表示素材を透過して表示するか否かを指定する透過表示情報とを含み、表示駆動部において重畳処理を１ドットごとに行うことを特徴とする表示装置。
ドットマトリクス配列した複数の発光体を適宜点滅制御することで表示データを発光表示する表示装置であって、文字や画像等を重畳したオーバーレイ表示が可能な表示装置において、
文字や静止画像、動画像等の表示素材からなる表示データを予め複数記憶する表示データ記憶部と、
発光体によるドットマトリクス配列に対応した第１の記憶領域を備え、前記表示データ記憶部から読み出した表示データの中のオーバーレイ表示用の表示素材を、ドットマトリクス配列の１ドットごとに対応したドットデータとして第１の記憶領域に展開した後、表示信号を出力する第１の表示用メモリと、
発光体によるドットマトリクス配列に対応した第２の記憶領域を備え、前記表示データ記憶部から読み出した表示データの中の背景表示用の表示素材を、ドットマトリクス配列の１ドットごとに対応したドットデータとして第２の記憶領域に展開した後、表示信号を出力する第２の表示用メモリと、
前記第１の表示用メモリおよび第２の表示用メモリからそれぞれ出力される表示信号を重畳処理して重ね合わせ、ドットマトリクス配列した複数の発光体を発光駆動する表示駆動部とを備え、
前記ドットデータのうちの１ドットあたりのデータに、発光体の発光色ごとの輝度情報と、オーバーレイ表示のために複数の表示素材を重畳処理する際に背景となる表示素材を透過して表示するか否かを指定する透過表示情報とを含み、表示駆動部において重畳処理を１ドットごとに行うことを特徴とする表示装置。
請求項１または２いずれか記載の表示装置において、前記ドットデータのうちの１ドットあたりのデータに、発光体の発光色ごとの輝度情報と、オーバーレイ表示のために複数の表示素材を重畳処理する際に、背景となる表示素材を透過して表示するか否かを指定すると共に透過する割合を指定する透過表示率情報とを含み、表示駆動部において重畳処理を１ドットごとに行うことを特徴とする表示装置。