JP2006284891A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤの数量を削減するとともに画質を鮮明にすることのできる画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置１は、連続して配設されたＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ９，１０，１１により構成された第１および第２の絵素８Ａ，８Ｂを有するユニット８を複数連続して配列してなる表示手段２と、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度値を有する画素データを入力し、Ｒ、Ｇの各ＬＥＤ９，１０に対応するそれぞれの画素データからＲ、Ｇの輝度値をそれぞれ生成し、ＢのＬＥＤ１１に対応する２つの画素データからＢの輝度値を平均化して生成し、表示手段２に出力するＬＥＤ制御装置３と、前記輝度値に基づいて、各ＬＥＤ９，１０，１１を発光させる駆動手段５，６を具備している。
【選択図】図４

Description

本発明は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色発光の発光ダイオード（ＬＥＤ）を縦横に配列して構成される表示画面に画像を表示する画像表示装置に関する。

この種の画像表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色を表すＬＥＤを格子状に配列することにより構成されている。従来の画像表示装置には、例えば１ラインにＲ、Ｇの各ＬＥＤが交互に配列され、次のラインにＧ、Ｂの各ＬＥＤが交互に配列されて、略四角形に配置された状態のＲ、Ｇ、Ｇ、Ｂの４個のＬＥＤにより１ドットの絵素を構成しているものがある。この画像装置においては、ＧのＬＥＤがＲ、ＢのＬＥＤの２倍配列されている。

画像表示装置は、比較的小型のものから屋外用の大型のものまで幅広く用いられており、大型のものにおいては、配列されるＬＥＤの総数量が非常に多くなって、装置の価格を上昇させている。そこで、ＬＥＤの総数量を削減して価格を下げるＬＥＤ表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術のＬＥＤ表示装置は、表示パネルを等分に分割して形成されるほぼ正方形の区画のうち左右に隣接する区画のそれぞれに、ＲとＧのＬＥＤおよびＢとＲのＬＥＤを同じ向きの対角線方向に配列し、ＧとＢのＬＥＤを一方の区画のＲのＬＥＤと他方の区画のＲのＬＥＤと共用して１ドットを構成可能としたものであり、ＧとＢのＬＥＤを異なる２ドットの画素として表示できるので、１ドットにＲ、Ｇ、Ｂを含む構成に比べて解像度を低下させることなくＧとＢのＬＥＤを減らすことができるというものである。
特開２００３−８４６９０号公報（第２−３頁、第１図）

特許文献１のＬＥＤ表示装置は、上述したように、ＧとＢのＬＥＤを異なる２ドットの画素として表示するので、当該２ドットのそれぞれの絵素が互いに重なり合うものである。すなわち、２ドットで１つの絵素を形成するようなものであるので、画像が２ドットに跨る分、画質が不鮮明になるという欠点を有する。

本発明は、ＬＥＤの数量を削減するとともに画質を鮮明にすることのできる画像表示装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像表示装置の発明は、連続して配設されたＲ、Ｇの各ＬＥＤおよびＲ、Ｇの各ＬＥＤの中央下部に配設されたＢのＬＥＤで構成された第１の絵素と、前記Ｒ、Ｇの各ＬＥＤに連続して配設されたＢのＬＥＤおよびＢのＬＥＤが中央上部に配設されるようにＢのＬＥＤの下部に連続して配設されたＲ、Ｇの各ＬＥＤで構成された第２の絵素とを有してなるユニットを複数連続して配列してなる表示手段と；Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度値を有する画素データを入力し、Ｒ、Ｇの各ＬＥＤに対応するそれぞれの画素データからＲ、Ｇの輝度値をそれぞれ生成し、Ｒ、Ｇの各ＬＥＤに対応する画素データに連続して入力したＢのＬＥＤに対応する２つの画素データからＢの輝度値を平均化して生成し、表示手段に出力するＬＥＤ制御装置と；ＬＥＤ制御装置の前記輝度値に基づいて、各ＬＥＤを発光させる駆動手段と；を具備していることを特徴とする。

Ｒ、Ｇの各ＬＥＤは、Ｒ、ＧまたはＧ、Ｒのいずれの順序に配設されてもよい。

画素データは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの輝度値が混合して形成されている。この輝度値は、例えば０〜２５５の２５６階調で表現される。

画素データは、映像機器から出力され、通常、その縦横方向の数量が画像処理装置などにより調整されてＬＥＤ制御装置に入力される。そして、ＬＥＤ制御装置には、Ｒ、ＧのＬＥＤのそれぞれの個数およびＢのＬＥＤの個数を２倍した数量の画素データが入力される。

Ｒ、ＧのＬＥＤは、それぞれの画素データから生成したＲ、Ｇの輝度値に基づいて発光し、ＢのＬＥＤは、２つの画素データのＢの輝度値を平均化して生成した輝度値に基づいて発光する。

ＢのＬＥＤに対して、２つの画素データの輝度値を平均化するのは、Ｂ（青）は視感度が低いことによる。すなわち、画素データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各輝度値が混合されたものであり、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤは、画素データのそれぞれの輝度値に基づいて発光することになり、画素データの色の情報量を減少させている。ここで、Ｂ（青）は視感度が低いので、Ｂ（青）の情報量が変化しても、Ｒ、Ｇの色情報が変化するよりは、画質の劣化を抑制することができる。

本発明によれば、第１の絵素および第２の絵素を有してなるユニットを複数連続して配列してなる表示手段において、ＬＥＤ制御装置が入力する画素データのうち、Ｒ、Ｇの各ＬＥＤがそれぞれ１つの画素データに基づいて発光し、ＢのＬＥＤが２つの画素データに基づいて発光するように構成されているので、画素データのそれぞれに対応して発光するＬＥＤを具備する場合に比べて、ＬＥＤの数量が削減される。また、各ＬＥＤは、それぞれのＬＥＤに対応する画素データのそれぞれの色の輝度値に基づいて発光するとともに、視感度が低いＢのＬＥＤを２つの画素データの輝度値を平均化した輝度値に基づいて発光させるので、表示手段に表示される画質の劣化が抑制される。

請求項１の発明によれば、４つの画素データに対して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤにより第１の絵素または第２の絵素が形成されるので、表示手段でのＬＥＤの数量を削減することができ、表示手段の価格を低減することができる。そして、各ＬＥＤは、画素データのそれぞれの色の輝度値に基づいて発光し、視感度が低いＢのＬＥＤを２つの画素データの輝度値を平均化した輝度値に基づいて発光させるので、表示装置に表示される画質の劣化を抑制することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１ないし図６は、本発明の一実施の形態を示し、図１は画像表示装置の概略ブロック図、図２は表示装置の概略ブロック図、図３は表示装置の表示画面におけるＬＥＤの配列図、図４はＬＥＤ制御装置の概略ブロック図、図５は画像処理装置の表示画面における画素の配列図、図６は画素データとＬＥＤの対応関係を示すブロック図である。

図１において、画像表示装置１は、表示手段としての表示装置２およびＬＥＤ制御装置３を有して構成されている。ＬＥＤ制御装置３は、画像処理装置４を介して映像機器５から画素データ（画像データ）が入力され、画素データからＬＥＤの輝度値を演算処理する。表示装置２は、当該輝度値に基づいてＬＥＤが発光し、映像機器５の映像（画像）を表示する。映像機器５は、例えばビデオ、カメラ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などである。

表示装置２は、図２に示すように、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部４、駆動手段を構成する制御部５および駆動部６、表示部（表示画面）７を有して構成されている。通信Ｉ／Ｆ部４は、ＬＥＤ制御装置３からＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の輝度データ（輝度値）が入力され、この輝度データを制御部５に送出するように構成されている。制御部５は、発光させるＬＥＤを特定して、ＬＥＤを発光させる駆動部６に輝度値を送出する。駆動部６は、輝度値に基づいてＬＥＤの出力を変化させるように構成されている。

表示部７は、図３に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色発光のＬＥＤ９，１０，１１が縦横方向に並べられている。そして、各ＬＥＤ９，１０，１１は、図６に示すように、第１の絵素８Ａおよび第２の絵素８Ｂを有するユニット８が形成されるように並べられている。第１の絵素８Ａは、連続して配設されたＲ、Ｇの各ＬＥＤ９ａ，１０ａおよびＲ、Ｇの各ＬＥＤ９ａ，１０ａの中央下部に配設されたＢのＬＥＤ１１ａで構成されている。

また、第２の絵素８Ｂは、第１の絵素８ＡのＲ、Ｇの各ＬＥＤ９ａ，１０ａに連続して配設されたＢのＬＥＤ１１ｂおよびＢのＬＥＤ１１ｂが中央上部に配設されるようにＢのＬＥＤ１１ｂの下部に連続して配設されたＲ、Ｇの各ＬＥＤ９ｂ，１０ｂで構成されている。第１の絵素８Ａおよび第２の絵素８Ｂを構成するそれぞれのＬＥＤ９，１０，１１は、略正三角形状に配設されている。そして、ユニット８が縦横方向に複数連続して配列されて、図３に示すように、表示部７が形成されている。

そして、ＬＥＤ制御装置３は、図４に示すように、１ドットピクセルメモリ部１２、２ドットピクセルメモリ部１３、平均化処理部１４、タイミング生成部１５を有し、画像処理装置４から画素データを入力するように構成されている。

画像処理装置４は、映像機器５からの画素データと表示装置２の表示画面７の各ＬＥＤ９，１０，１１とを対応させるものである。すなわち、表示装置２において、後述するように、Ｒ、Ｇの各ＬＥＤ９，１０は、それぞれ１個の画素データに基づいて発光し、ＢのＬＥＤ１１は、２個の画素データに基づいて発光する。１組のＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ９，１０，１１に対して４個の画素データが処理される。例えば、各々の横ライン上に８０組のＬＥＤ９，１０，１１が並べられていると、１横ライン上で３２０個の画素データが処理され、横ラインの総数例えば２４０が縦方向の画素データとなり、表示装置２で合計３２０×２４０個の画素データが処理される。

一方、映像機器５から縦横方向に対応して例えば４２０×５１２個の画素データが出力されていると、表示装置２で処理される画素データ３２０×２４０個と一致しない。そこで、画像処理装置４は、映像機器５からの画素データを処理して、３２０×２４０の画素データに変換する。

そして、画像処理装置４は、ＬＥＤ制御装置３に対して画素データを順次出力する。画素データは、色が形成されるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の輝度データ（輝度値）が混合して形成されている。画素データが集合することにより画像が形成される。ここで、図３に示す各ＬＥＤ９，１０，１１に対応して、図５に示すように、画素１６を表示画面１７に格子状に表示することにより画像を形成できる。

図４において、ＬＥＤ制御装置３は、順次入力する画素データに対して、ＲのＬＥＤ９に対応する画素データを１ドットピクセルメモリ部１２に記憶し、続いてＧのＬＥＤ１０に対応する画素データを１ドットピクセルメモリ部１２に記憶し、さらに続いて入力された２つの画素データをＢのＬＥＤ１１に対応する画素データとして、２ドットピクセルメモリ部１３に記憶する。

そして、タイミング生成部１５は、各ＬＥＤ９，１０，１１を発光させるタイミングを生成して制御信号を出力する。この制御信号に応じて、１ドットピクセルメモリ部１２および２ドットピクセルメモリ部１３からそれぞれ前記画素データが出力される。そして、ＬＥＤ９に対応する画素データからＲ（赤）成分の輝度値が生成され、ＬＥＤ１０に対応する画素データからＧ（緑）成分の輝度値が生成され、さらにＢのＬＥＤ１１に対応する２つの画素データは、平均化処理部１４で平均化処理され、この平均化処理された画素データからＢ（青）成分の輝度値が生成される。そして、それらの輝度値の生成は、ＬＥＤ制御装置３に順次入力する画素データに対して行われる。生成された輝度値は、輝度データに変換されて表示装置２の通信Ｉ／Ｆ部４に送出される。

表示装置２の制御部５は、発光させる各ＬＥＤ９，１０，１１を特定して、輝度データの輝度値を駆動部６に送出し、駆動部６は、輝度値に応じて各ＬＥＤ９，１０，１１を発光させる。これにより、映像機器５から出力された画素デ―タによる画像（映像）が表示部７に表示される。

次に、図６を用いて、本発明の一実施の形態の作用について説明する。

図６は、画像処理装置５（映像機器４）から出力された画素データによって表示画面１７に表示される画像が表示装置２の表示画面７に表示される対応関係を示している。表示画面１７に表示される画素１６は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色が混合しており、この混合割合に応じて表示色を形成している。個々の画素１６は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分を有するので、１つの絵素を形成している。一方、表示画面７の各ＬＥＤ９，１０，１１は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの発光色を発光する。

そして、表示画面１７に格子状に表示されている４つの画素１６による画像部分が表示画面７に第１の絵素８Ａまたは第２の絵素８Ｂにより表示される。すなわち、画素１６ａ１，１６ｂ１，１６ａ２，１６ｂ２による画像は、第１の絵素８ＡとしてＬＥＤ９ａ，１０ａ，１１ａにより表示され、画素１６ｃ１，１６ｄ１，１６ｃ２，１６ｄ２による画像は、第２の絵素８ＢとしてＬＥＤ９ｂ，１０ｂ，１１ｂにより表示される。

そして、ＬＥＤ制御装置３は、画素１６ａ１の画素データからＲ成分の輝度値を生成し、画素６ｂ１の画素データからＧ成分の輝度値を生成し、２つの画素１６ａ２，１６ｂ２の各画素データからそれぞれＢ成分の輝度値を平均化して生成する。そして、これらの輝度値に基づいて、表示装置２の駆動手段としての制御部５および駆動部６により、第１の絵素８Ａを構成するＬＥＤ９ａ，１０ａ，１１ａが発光する。以下、画素１６ｃ１，１６ｄ１，１６ｃ２，１６ｄ２についても同様に処理される。各ＬＥＤ９，１０，１１は、それぞれの発光色を表示するので、第１の絵素８Ａまたは第２の絵素８Ｂにより１つの絵素が形成される。

このように、格子状の４つの画素１６による画像が第１の絵素８Ａまたは第２の絵素８Ｂを構成するＬＥＤ９，１０，１１の発光による画像に変換される。ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分を有する個々の画素１６は、各色発光のＬＥＤ９，１０，１１により表示されることになるので、画像の色情報が減少している。しかし、４つの画素１６に対して３個のＬＥＤ９，１０，１１の発光により画像を表示させるので、各画素１６に対応してＬＥＤを配列するよりも表示画面７でのＬＥＤの数量を大幅に削減することができる。これにより、表示装置２の価格を低減することができる。

そして、２つの画素１６のＢの輝度値を平均化して、視感度が低いＢのＬＥＤ１１を発光させて画像を表示させるので、表示装置２に表示される画質の劣化を抑制することができる。すなわち、Ｒ、Ｇの色情報の変化は、画像の変化を視認させやすいが、Ｂの色情報の変化は、視感度が低い分、画像の変化が視認されにくいものである。

本発明の一実施の形態を示す画像表示装置の概略ブロック図。 同じく、表示装置の概略ブロック図。 同じく、表示装置の表示画面におけるＬＥＤの配列図。 同じく、ＬＥＤ制御装置の概略ブロック図。 同じく、画像処理装置の表示画面における画素の配列図。 同じく、画素データとＬＥＤの対応関係を示すブロック図。

符号の説明

１…画像表示装置
２…表示手段としての表示装置
３…ＬＥＤ制御装置
５…駆動手段を構成する制御部
６…駆動手段を構成する駆動部

Claims (1)

1. 連続して配設されたＲ、Ｇの各ＬＥＤおよびＲ、Ｇの各ＬＥＤの中央下部に配設されたＢのＬＥＤで構成された第１の絵素と、前記Ｒ、Ｇの各ＬＥＤに連続して配設されたＢのＬＥＤおよびＢのＬＥＤが中央上部に配設されるようにＢのＬＥＤの下部に連続して配設されたＲ、Ｇの各ＬＥＤで構成された第２の絵素とを有してなるユニットを複数連続して配列してなる表示手段と；
   Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度値を有する画素データを入力し、Ｒ、Ｇの各ＬＥＤに対応するそれぞれの画素データからＲ、Ｇの輝度値をそれぞれ生成し、Ｒ、Ｇの各ＬＥＤに対応する画素データに連続して入力したＢのＬＥＤに対応する２つの画素データからＢの輝度値を平均化して生成し、表示手段に出力するＬＥＤ制御装置と；
   ＬＥＤ制御装置の前記輝度値に基づいて、各ＬＥＤを発光させる駆動手段と；
   を具備していることを特徴とする画像表示装置。

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