JP2006343571A - 表示装置及び表示データ生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示装置を使用する際、必要とされるデータ量を減少させる。
【解決手段】 表示装置２０は、複数の画素を備える表示部２４と、所定の画素に対応し、輝度を含む色データ含む表示データを受信する受信部２８と、色データに対応する色識別番号を色データと対応させて格納する色情報部２３と、表示データに含まれる画素と色データから、色情報部２３を参照して画素毎に色識別番号を付与する画素情報部２５と、付与された識別番号に基づき、複数ＬＥＤ発光素子の輝度を制御することにより、表示部の表示動作を制御する制御部２７とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のＬＥＤ発光素子を備え、文字や図形等の如き視覚情報を表示する表示装置及び該表示装置に使用される表示データを作成する表示データ生成装置に関する。

従来より、複数のＬＥＤ発光素子の点灯制御により、宣伝広告等の表示を行なう表示装置が知られている。図５はそのような表示装置の例を示す。

図５の表示装置１は、１６×１６のマトリックスに配置された画素を備える基準パネルを３枚組み合わせ、３文字の表示をした場合を示す。各基準パネルは１文字の表示を行なう。

上記パネルで用いられている個々のＬＥＤ発光素子の発光色は、単色のＬＥＤ発光素子を利用したものの他、近年では、赤ＬＥＤ発光素子、緑ＬＥＤ発光素子、青ＬＥＤ発光素子の３原色のＬＥＤ発光素子を組み合わせて１画素としたものが存在する。このようなパネル、表示装置を用いることにより、個々の画素の各ＬＥＤ発光素子の点灯制御を行うことで多様な色を表現でき、単色の表示装置よりも映像表示等において豊かな表現を行なうことが可能となる。

また、このような表示装置においては、ユーザー毎に表示内容が異なるのが一般的である。従って、表示内容を設定するに際し、ユーザーは予めパーソナルコンピュータ等により所望の表示データを作成し、ＰＣカード等の記録媒体に該データを記憶する。そして表示装置が、記録媒体の表示データを読み取ることで表示内容の設定がなされる。

また、表示データを記録媒体に保存する代わりに、ＲＳ−４２２等の有線通信や、その他の無線通信を介し、パーソナルコンピュータから直接表示データを送信し、表示装置に設定する方法等も存在する。

図６は、このような表示装置の内部ブロック図を示したものである。表示装置１００は、複数のＬＥＤ発光素子を有し、文字や図形等を表示する表示部２と、表示部２の複数のＬＥＤ発光素子を駆動する駆動部３と、表示部２の個々のＬＥＤ発光素子を点滅制御ずる制御部５と、制御部５が動作するためのプログラムや表示内容となる画素情報７ａを格納する記憶部７と、パーソナルコンピュータ等の外部の入力装置１０とのインターフェース部８とを備えている。

また、フルカラーの表示装置の場合、赤緑青の３個のＬＥＤ発光素子を１画素とした上で、表示制御がなされる。ここで、個々の画素の色の制御については、図７の信号図に示されるように、個々のＬＥＤ発光素子のパルス幅Ｐを変える、即ち発光輝度を変えることにより複数の階調が表示できるようになっている。

また、図８は、画素情報７ａの内部構成を示す図であり、１６×１６のマトリックスに配置された画素を含む基準パネルを３枚有する表示装置の場合、１つの基準パネルの画素数は、２５６画素になり、図７に示されるように、各画素毎に各色のＬＥＤ発光素子の輝度レベルが設定されており、図８の場合、各色毎に１０２４（２の１０乗）種類の輝度レベル（０〜１０２３）に調整することができるため、画素単位で見た場合には、１万色以上（１０２４の３乗）の表示ができることになり、表示内容を豊かに表現することができる。
特開２００４−３０２２０３号公報

しかしながら、上記のフルカラーの表示装置では、各画素の微妙な階調が制御できる反面、画素情報７ａのデータ量は、例えば、「営業中」という１つの表示内容を表示させるのに約３ｋバイトのデータ量が必要になり、複数の種類の表示内容を使用する場合、データ入力装置に格納されるデータ量が多く、使用効率が悪いとともに、表示装置内部の記憶部７に格納する場合においても、その必要とする画素情報７ａの容量が大きくなってしまうという課題がある。

また、実際の使用する色においては、表示部２の全ての画素を違う階調で表示することは無いため、その点において、画素情報７ａに使用されていないビット数が多く、記憶部７の使用効率が悪化する。

本発明は、前記課題に鑑み、表示装置内部の記憶部に格納される表示内容に関するデータの容量を削減することができる表示装置及び該表示装置に使用される表示データを作成するデータ生成装置を提供することを目的とする。

本発明は、ＲＧＢの３原色のＬＥＤ発光素子を１画素とし、複数の発光色により所定の情報を表示する表示装置に入力される表示データを生成する表示データ生成装置であって、前記表示装置の所定の画素を指定する画素情報を入力する画素情報入力部と、前記指定された画素の発光色に対応した色情報を入力する色情報入力部と、前記色情報に対応した色識別番号を付与する色識別番号付与部と、前記画素情報と前記色情報と当該画素情報及び色情報に対応付けられた前記色識別番号とを含む表示データを出力する表示データ出力部とを備える。

上述の表示データ生成装置において、前記色情報と前記色識別番号を対応づけた状態で保持する色識別番号テーブルを設けることができる。また、前記色情報が、赤色発光の輝度を表現する赤色データ部と、緑色発光の輝度を表現する緑色データ部と、青色発光の輝度を表現する青色データ部と、を含むものであってよい。ここで、前記赤色データ部は赤色発光の有無の情報を含み、前記緑色データ部は緑色発光の有無の情報を含み、前記青色データ部は青色発光の有無の情報を含むものであってもよい。

本発明のＬＥＤ表示装置は、複数の異なる発光色を持つＬＥＤ発光素子を含む単位を１画素とし、複数の前記画素を備える表示部と、所定の画素を指定する画素情報データと、前記指定された画素の発光色に対応した色データと、前記発光色に対応した色識別番号とを含む表示データを受信する受信部と、前記色識別番号を前記色データと対応させて格納する色情報部と、前記表示データに含まれる画素情報データと色データに基づき、前記色情報部を参照して画素毎に前記色識別番号を付与する画素情報部と、前記付与された色識別番号に基づき、前記複数ＬＥＤ発光素子の輝度を制御することにより、前記表示部の表示動作を制御する制御部とを備える。

前記色データは、赤色発光の輝度を表現する赤色データ部と、緑色発光の輝度を表現する緑色データ部と、青色発光の輝度を表現する青色データ部と、を含むものであってよい。ここで、前記赤色データ部は赤色発光の有無の情報を含み、前記緑色データ部は緑色発光の有無の情報を含み、前記青色データ部は青色発光の有無の情報を含むものであってよい。

本発明によれば、表示に使用される色の種類に応じて、必要とされるデータ量を減少させることが可能となる。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の表示装置の内部構成を示すブロック図である。表示装置２０は、表示部２４と、駆動部２６と、制御部２７と、記憶部２２と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部８とを備える。表示装置２０は、インターフェース部８を介し、外部の入力装置（表示データ生成装置）３０と接続されている。

表示部２４は、一般的に、画素となるＬＥＤ発光素子が行方向および列方向にそれぞれ複数個ずつ配列された表示パネルの組み合わせにより構成されている。例えば、一枚の表示パネル上に１６列×１６行にわたって画素が配列されている。一般的には、表示パネル１枚が１文字の表示に対応している。通常、表示装置においては、この表示パネルを縦横、または横若しくは縦のみに複数枚並べ、文字をスクロールさせて情報を表示する。ただし、表示パネルの大きさ（画素数）、表示パネルの使用枚数、表示パネルの並べ方等は特に限定されない。

個々の画素はＬＥＤ発光素子により構成されているが、本実施の形態においては、各画素は、赤（Ｒ）ＬＥＤ発光素子、緑（Ｇ）ＬＥＤ発光素子、青（Ｂ）ＬＥＤ発光素子の３つの素子から構成されている。ＲＧＢという３原色により、各画素はいわゆるフルカラーの発光を行なうことが可能となっている。一般的には、素子チップが所定の樹脂により一体的に封止されることにより、画素が形成される。しかしながら、本発明は、フルカラー発光の表示装置のみに適用されるものではなく、ＲＧＢのうちいずれか２色の発光画素のみを有する表示装置や、単色発光のみの表示装置にも適用され得る。

駆動部２６は、制御部２７からの表示データ及び制御信号に基づき、表示部２４の個々のＬＥＤ発光素子の点滅制御を行なう。一般的に駆動部２６は、ダイナミックスキャン回路と表示時ドライブ制御回路とを含む。ダイナミックスキャン回路は、主走査線を介して表示部２４（表示パネル）の列方向（主操作方向）に配列された複数個のＬＥＤ発光素子に行毎に順次設定された電圧を印加する走査動作を数十〜数百ＨＺの周波数で繰り返し行う（ダイナミックスキャン方式）。このような走査動作を繰り返し行うと、残像現象によって人間の目には所定の文字や絵が画像として表示されるように見える。

表示ドライブ制御回路は、制御部２７から供給された表示データおよび制御信号に基づいて、行方向（副走査方向）に配列されるＬＥＤ発光素子の何れかに電圧を印加するかを定め、走査周波数に同期して副走査線を介して順次選択的に電圧を印加する。ダイナミックスキャン回路によって印加されているＬＥＤ発光素子に、表示ドライブ制御回路から表示データが供給されることによって、そのＬＥＤ発光素子が点灯することになる。ただし、駆動部２６の構成、種類は特に限定はされない。

制御部２７は、駆動部２６を介して表示部２４の個々のＬＥＤ発光素子の点滅制御を行なう。制御部２７は、一般的な演算処理装置によって構成され、実行される各種プログラムを記憶するメモリ、プログラム実行時のワークエリアとなるメモリ、表示装置の各種設定データを記憶するメモリ等の各種メモリ（図示せず）を含んでいる。これらのメモリは、その用途に応じて、アクセス速度、記憶容量、揮発性と不揮発性の別等の異なる複数種類のメモリが用いられる。制御部２７は、外部の入力装置３０からインターフェース部２８を介して、表示部２４に表示されるべき文字、その他の画像を表示するための表示データを受領する。受領した表示データを記憶部２２に展開し、表示修飾等の処理が行われた後、制御部２７は該データを駆動部２６へ転送する。

インターフェース部２８は、外部のパーソナルコンピュータ等から構成された入力装置３０から送られてきた表示データを受信し、制御部２７に送る。入力装置３０は一般的にはパーソナルコンピュータ等から構成されるが、表示データを表示装置２０に入力できるものであればその種類は特に限定されない。また、入力装置３０とインターフェース部２８の間の接続方法も、種々の有線、無線通信方法を用いることができる。また、メモリーカード等所定の記録媒体に表示データを記録し、表示装置２０に読み取らせる方式を採用してもよい。

記憶部２２は、表示データに含まれる発光色に関する色情報データを格納する色情報部２３と、該色情報データの発光色と、表示部２を構成する各画素を対応させる画像情報データを格納する画素情報部２５を含む。記憶部２２は、一般的には制御部２７から直接アクセス可能なＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されているが、種々の半導体メモリより構成することができ、その種類は限定されない。また、記憶部２２の他の部分（領域）には、表示データの他の情報（スクロール速度や操作周波数等）が格納される。

記憶部２２には、色情報部２３と画素情報部２５が、所定領域に確保されている。表示内容に応じた色情報及び画素情報の設定値は入力装置３０で作成され、インターフェース部２８を介し、制御部２７が記憶部２２中の色情報部２３と画素情報部２５に格納する。

次に、色情報部２３及び該色情報部２３に格納される色情報データの構成について、図２を参照して説明する。

色情報部２３には、図２に示されるように、使用される各色の輝度レベルが設定される赤色（Ｒ）データ部２３ｂと、緑色（Ｇ）データ部２３ｃと、青色（Ｂ）データ部２３ｄとを含む色情報データが格納される。各データ部は、例えば最大１０ビットの情報量を備えることができる。最大の場合、赤色、緑色、青色各々について、２^１０＝１０２４階調の輝度表現が可能となる。もちろん情報量は任意であり、８ビットの場合は、２^８＝２５６階調の輝度表現が各色において可能である。そして、所定の階調、輝度をもったＲＧＢ各々の発光を混合することにより、各画素はフルカラーの発光表示が可能となる。

そして、図２の例では、各データ部は１ビットの情報量のみ、すなわち発光の有無の情報のみを備えている。すなわち最大輝度レベルで各画素のＲＧＢ発光素子を点灯させるか（オン状態）、又は全く点灯させない（オフ状態）かの、いずれかの状態の選択のみを、各データ部を参照することにより行なうことができる。「オン状態」は数値「１」で表わされており、「オフ状態」は数値「０」で表わされている。

更に色情報データは、色識別番号２３ａを有している。この色識別番号２３ａは、入力された表示データに応じて、各データ部のどの組み合わせを選択するのか識別するための番号である。例えば、入力装置３０からインターフェース部８を介して、当該画素の表示データとして「色識別番号：１」の表示データが入力されると、制御部２７は色識別番号１（赤色）を選択する。そして、駆動部２６を介して当該画素を最大輝度レベルで赤色に発光するよう駆動する。

次に、画素情報部２５及び該画素情報部２５に格納される画素情報データの構成について、図３を参照して説明する。ここでは、基準パネルとして、１６列×１６行のマトリックスにわたって合計２５６個の画素が配置された基準パネルの例を示す。図３の例では、図５の様にこの基準パネルが３枚（第１パネル、第２パネル、第３パネル）組み合わされ、全体表示が達成される。そして各画素に対応したセルを画素情報部２５は有する。

画素情報部２５の各セルには、入力された表示データの各画素に応じて上述の如き選択された色情報データの色識別番号が格納される。例えば第１パネルの１番目の画素（１画素目）が、色識別番号１（赤色）を有する場合、対応するセルには色識別番号１が格納される。また、画素を発光させない場合（オフ状態）は、「０」が格納される。このステップを総ての画素について行い、総ての画素に図２の色識別番号が格納される。

そして、制御部２７は、表示対象となる表示パネルの画素情報部２５の個々の画素の格納値を参照し、設定されている内容が、「０」か否かを判定する。そして、「０」以外の場合、色情報部２３の色識別番号２３ａを参照し、設定値と一致する色データ部を色情報部２３から抽出し、抽出された色データを駆動部３に送出する。駆動部３は当該色データに基づき、表示部２４の当該画素を駆動し、発光させる。

一例として、図５の如き「営業中」という３文字を「赤」一色のみで、かつ輝度レベルを最大で表示させる場合、図３の画素情報部２５の各セルには、色識別番号が「１（赤色発光）」か「０（非発光）」のみが格納される。

従来の構成では、上述した例のように、「営業中」の文字表示をたとえ赤色一色のみにより行なう場合であっても、個々の画素に対し、３０ビットのデータが必要であった。そして、全データ量としては、約２３，０００ビット（＝３０×２５６×３）の量が必要であった。

一方、本発明の構成によれば、文字表示を赤色一色のみにより行なう場合、必要な全データ量は、色情報部２３に格納される色情報データのデータ量＝１ビット（色識別番号）＋３０ビット（各色データ合計）と、画素情報部２５に格納される画素情報データのデータ量＝１ビット（色識別番号）×２５６（画素数）ビット×３（文字数）との合計である約８００ビットとなる。従って、従来の構成において必要なデータ量の総データ量と比較して、約３．５％程度の量で済むこととなり、取り扱いデータ量を劇的に減らすことができる。

また、たとえ色識別番号の１から８までの総ての色を表示に用いたとしても、必要な全データ量は、色情報部２３に格納される色情報データのデータ量＝｛４ビット（色識別番号）＋３０ビット（各色データ合計）｝×８（色識別番号数）と、画素情報部２５に格納される画素情報データのデータ量＝４ビット（色識別番号）×２５６（画素数）ビット×３（文字数）との合計である約３５００ビットである。従って、従来の構成において必要なデータ量の総データ量の約１５．２％程度の量で済むこととなり、依然として少ない取り扱いデータ量で表示を行なうことができる。

上述の実施の形態で説明した色情報部２３に格納された色情報データ及び画素情報部２５に格納される画素情報データを含む表示データは、入力装置（表示データ生成装置）３０において作成される。入力装置３０の構成を図４に示す。

入力装置３０は、色情報入力部３１と、画素情報入力部３２と、色識別番号付与部３３と、色識別番号テーブル３４と、表示データ出力部３５とを備える。入力装置３０は、一般的なパーソナルコンピュータにより構成され得るが、その実施形態は特に限定されない。

色情報入力部３１は、ユーザが表示部２４にて表示する情報を構成する画素の発光色を指定した色情報を入力する入力部であり、画素情報入力部３２は、当該色に対応した画素を指定した画素情報を入力する入力部である。もちろん、色情報入力部３１と画素情報入力部３２は、色情報・画素情報入力部という一つの入力部として構成することもできる。このような入力部は、パーソナルコンピュータのキーボードや、マウス、ディスプレイ等より構成されるが、具体的な態様は限定されない。

色別番号付与部３３は、色情報入力部３１、画素情報入力部３２を介して入力された色情報と画素情報に、図２で示した色識別番号を付与する。色識別番号は、図２と同じ形式で、すなわち、色情報と色識別番号が対応付けられた色識別番号テーブル３４に保持されている。例えば、ユーザが色情報として「緑色」を指定入力すると、色識別番号付与部３３は、色識別番号テーブル３４を参照し、該テーブルから色識別番号「２」を抽出する。そして入力された色情報及び画素情報、並びに抽出された色識別番号の組み合わせより、表示データが生成される。色情報及色識別番号は上述した色情報データに対応し、画素情報は画素情報データに対応する。

生成された表示データは、表示データ出力部３５を介して表示装置２０へ送信される。送信の方法としては、所定のネットワークを介して送信することもできるし、無線通信により送信することもできる。また、表示データ出力部３５から所定の記録媒体に表示データを書き込み、当該記録媒体を、ユーザが表示装置２０に取り付け、表示装置２０に読み込ませるような構成にすることもできる。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本発明は、表示装置を使用する際、必要とされるデータ量を減少させるのに寄与し得る。

本発明の表示装置のブロック図 色情報部の構成を示す図 画素情報部の構成を示す図 入力装置のブロック図 ＬＥＤ表示の例を示す図 従来の表示装置のブロック図 ＬＥＤ発光素子の駆動信号図 画素情報部の構成を示す図

符号の説明

２０ 表示装置
２２ 記憶部
２３ 色情報部
２４ 表示部
２５ 画素情報部
２６ 駆動部
２７ 制御部
２８ インターフェース部
３０ 入力装置

Claims (7)

1. ＲＧＢの３原色のＬＥＤ発光素子を１画素とし、複数の発光色により所定の情報を表示する表示装置に入力される表示データを生成する表示データ生成装置であって、
   前記表示装置の所定の画素を指定する画素情報を入力する画素情報入力部と、
   前記指定された画素の発光色に対応した色情報を入力する色情報入力部と、
   前記色情報に対応した色識別番号を付与する色識別番号付与部と、
   前記画素情報と前記色情報と当該画素情報及び色情報に対応付けられた前記色識別番号とを含む表示データを出力する表示データ出力部と、
   を備える表示データ生成装置。
2. 請求項１記載の表示データ生成装置であって、
   前記色情報と前記色識別番号を対応づけた状態で保持する色識別番号テーブルを更に備える、表示データ生成装置。
3. 請求項１または２記載の表示データ生成装置であって、
   前記色情報は、赤色発光の輝度を表現する赤色データ部と、緑色発光の輝度を表現する緑色データ部と、青色発光の輝度を表現する青色データ部と、を含む表示データ生成装置。
4. 請求項３記載の表示データ生成装置であって、
   前記赤色データ部は赤色発光の有無の情報を含み、前記緑色データ部は緑色発光の有無の情報を含み、前記青色データ部は青色発光の有無の情報を含む、表示データ生成装置。
5. 複数の異なる発光色を持つＬＥＤ発光素子を含む単位を１画素とし、複数の前記画素を備える表示部と、
   所定の画素を指定する画素情報データと、前記指定された画素の発光色に対応した色データと、前記発光色に対応した色識別番号とを含む表示データを受信する受信部と、
   前記色識別番号を前記色データと対応させて格納する色情報部と、
   前記表示データに含まれる画素情報データと色データに基づき、前記色情報部を参照して画素毎に前記色識別番号を付与する画素情報部と、
   前記付与された色識別番号に基づき、前記複数ＬＥＤ発光素子の輝度を制御することにより、前記表示部の表示動作を制御する制御部と、を備える表示装置。
6. 請求項５記載の表示装置であって、
   前記色データは、赤色発光の輝度を表現する赤色データ部と、緑色発光の輝度を表現する緑色データ部と、青色発光の輝度を表現する青色データ部と、を含む表示装置。
7. 請求項６記載の表示装置であって、
   前記赤色データ部は赤色発光の有無の情報を含み、前記緑色データ部は緑色発光の有無の情報を含み、前記青色データ部は青色発光の有無の情報を含む、表示装置。

Images