JPH06342269A - Ｌｅｄ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 外部機器からの映像信号は信号分離フィルタ
１で輝度信号、色信号、同期信号とに分離される。輝度
信号と色信号はＲＧＢデコード部２で各画像データに変
換され、フレームメモリ４，５に格納される。演算制御
部６ではフレームメモリ４から各画像データを読み出
し、青色画像データを赤色画像データ、緑色画像データ
に重ねあわせる属性演算を行い、その結果を演算結果用
フレームメモリ65，66に格納する。そして同期信号から
表示画面制御部９で生成された表示制御信号によって、
演算結果用フレームメモリ65，66からデータを読み出し
て、ＬＥＤ表示画面８のＬＥＤ素子の点灯が行われる。 【効果】 映像信号の色成分をより引出し、フルカラ−
に近似した立体感のある映像表示を行なうことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は駅・空港・病院・市役所
等の公共物として設置され、ＶＴＲ等からの映像情報を
流して情報提供を行うＬＥＤ表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駅構内や空港などで情報提供を行う案内
表示装置として従来から非階調式ＬＥＤ表示装置があ
る。この非階調式ＬＥＤ表示装置を簡単に説明すると、
まずキーボードやイメージスキャナから文字・画像情報
が入力され、この文字・画像情報は表示データに変換さ
れる。そしてこの表示データに対応した漢字、ひらが
な、カタカナ、英数字等のドット状の描画データを読出
して、赤、緑用フレームメモリに順次転送し、終了後Ｌ
ＥＤ表示画面にＬＥＤ表示データを転送する。又、表示
画面コントローラからＬＥＤ表示制御部に同期信号を与
え、この同期信号をもとにして任意の位置に任意の表示
がなされるようにＬＥＤ表示制御信号が生成される。こ
のようにして生成されたＬＥＤ表示データとＬＥＤ表示
制御信号によって、ＬＥＤ表示画面に表示が行われる。
表示はドットマトリクス状に配列された多数の赤・緑の
各ＬＥＤ素子を選択的に点灯もしくは消灯することによ
って行われ、表示内容の変更も容易に制御することがで
き、種々な情報の伝達が行われている。

【０００３】しかし、その反面において、赤、緑の各Ｌ
ＥＤ素子単体が消灯もしくは点灯のいずれかの状態を持
つだけなので、表示色として、赤、緑、アンバー、黒の
４色しか表現できず、色情報を多数必要とするＶＴＲ、
レーザーディスク、テレビカメラ等からの映像情報を表
示するには不向きであった。

【０００４】そこで赤、緑の各ＬＥＤ素子単体の輝度を
制御して表示色を増やし、ＶＴＲ、レーザーディスク、
テレビカメラ等の映像情報に対応できる階調式ＬＥＤ表
示装置が開発されてきている。この階調式ＬＥＤ表示装
置について図７を用いて説明する。外部のテレビカメラ
等より送られてくる映像信号は信号分離フィルタ10によ
り色信号、輝度信号、同期信号に各々分離され、色信
号、輝度信号はＲＧＢデコード部11で赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色を示すデジタル情報（以下Ｒ
画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データと示す）に変
換される。又同期信号はサンプリング制御部12によりサ
ンプリング制御信号に変換される。そしてＲ画像データ
とＧ画像データとサンプリング制御信号はフレームメモ
リ13に入力される。フレームメモリ13は赤色用フレーム
メモリ13ａと緑色用フレームメモリ13ｂが準備され、そ
れぞれ２画面分用意されている。Ｒ画像データとＧ画像
データはサンプリング制御信号に応じて１画面単位で切
り替えながら記憶していく。Ｒ画像データとＧ画像デー
タがサンプリング制御信号により一方のフレームメモリ
13への記憶が完了すると、次の期間では、ＬＥＤ表示画
面14へデータが受渡しされる。データの転送は同期信号
情報が、表示画面制御部15で変換されたデータ転送制御
信号により行われている。このようにフレームメモリ13
では記憶と転送を２画面を用いて交互に行っている。こ
こでＲ画像データとＧ画像データは色情報の他に輝度情
報を含んでいるため、複数ビットのデジタルデータで構
成され、赤、緑の輝度が変われば複数ビットのデータが
変わることになり、ＬＥＤ表示画面に表示される内容を
中間色で表現することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の階
調式ＬＥＤ表示装置では、テレビカメラ等からの映像情
報をＬＥＤ表示画面にてＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）
の中間色であるシアン、白、マゼンタ等を表示するとＬ
ＥＤ表示画面の個々のＬＥＤに青色の成分がないために
アンバー色が強調された立体間のない塗りつぶされたよ
うな映像表示になってしまっていた。

【０００６】一方、青色ＬＥＤについては、より安価な
材料を用いて人間の視覚に対応した発光効率を得るため
に現在も開発が進められている状況であり、ＬＥＤ表示
画面のフルカラー化は、コスト、視覚品質の両面によっ
て製品化が停滞しているのが実状である。

【０００７】従って本発明では、前述した実状を踏ま
え、青色ＬＥＤを封入していないＬＥＤ表示画面でもＶ
ＴＲ、レーザーディスク、テレビカメラ等からの映像信
号の色成分をより引出し、立体感のある映像表示を行う
ＬＥＤ表示装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、映像信号から輝度信号と
色信号を抽出する手段と、輝度信号と色信号とから赤・
緑・青の３原色のデジタル情報を示す各画像デ−タを出
力する手段と、各画像デ−タのうち青色画像デ−タを参
照して、赤色画像デ−タと緑色画像デ−タに青色画像デ
−タに付加される輝度成分を重ねあわせる属性演算を行
なう手段と、属性演算後の赤色画像デ−タと緑色画像デ
−タに基づいて、複数の発光素子をマトリクス状に配置
した表示画面の点灯制御を行なう手段とを備えてなる。
又請求項２記載の発明では、映像信号を輝度信号と色信
号と同期信号とに分離する信号分離フィルタと、輝度信
号と色信号とから、赤、緑、青の３原色の組み合わせの
比率を求め、この比率をデジタル情報に変換して３原色
の各画像データを出力するＲＧＢデコード部と、各画像
データを格納するフレームメモリと、同期信号に応じ
て、フレームメモリ内に格納された各画像データを読み
出し、各画像データのうち青色画像データを参照して、
赤色画像データと緑色画像データに青色画像データに付
加される輝度成分を重ねあわせる属性演算を行う手段
と、この属性演算後の赤色画像データと緑色画像データ
を格納する演算結果用フレームメモリとを備えた演算制
御部と、同期信号から表示制御信号を生成し、演算制御
部での属性演算の終了をうけて、演算結果用フレームメ
モリ内に格納された属性演算後の赤色画像データと緑色
画像データを読み出し、複数の発光素子をマトリクス状
に配置した表示画面の点灯制御を行う表示画面制御部と
を備えてなる。

【０００９】

【作用】上述した構成により、信号分離フィルタで映像
信号を輝度信号と色信号と同期信号とに分離し、輝度情
報を含んだ３原色（赤・緑・青）の各画像データ（複数
ビット）をＲＧＢデコード部で生成する。各画像データ
はフレームメモリへ格納していく。そして画像データの
うち青色画像データの輝度成分を赤色画像データ、緑色
画像データに重ね合わせる属性演算を演算制御部で行
う。この属性演算として、青色の波長は緑色の波長に近
いため、青色成分が多いデータであれば、緑色画像デー
タに青色画像データを重ねる。又、青・赤、緑とも均一
に混在されたデータ（色としては白）の場合は、赤色の
波長、緑色の波長、青色の波長のそれぞれピーク値を合
わせたところにピークが来るため、青色画像データを緑
色画像データにあわせ、更に赤色画像データを減らし
て、その分を緑色画像データに加えるなどの演算を行
う。このように属性演算がされた後のデータは演算結果
用フレームメモリに格納され、表示制御部からの表示制
御信号に従ってデータが転送され、発光素子がマトリク
ス状に配置された表示画面の点灯制御が行われる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照し詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すＬＥＤ表示装置の構
成図である。外部のＶＴＲ、レーザーディスク、テレビ
カメラ等より送られてくる映像信号は、信号分離フィル
タ１で表示画面１ドット単位で輝度信号、色信号に、表
示画面１ライン単位で水平同期信号、表示画面１フレー
ム単位で垂直同期信号に分離される。輝度信号と色信号
はＲＧＢデコード部２で複数のビットで表されるＲ画像
データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データに変換される。同
期信号はフレーム制御部３と表示画面制御部９に入力さ
れる。フレーム制御部３では同期信号からサンプリング
クロック信号、アドレス信号、ライト信号とフレームス
テータス信号を作成し出力している。Ｒ画像データ、Ｇ
画像データ、Ｂ画像データはフレーム制御部３からの出
力信号に従って、２フレーム分のメモリを備えたフレー
ムメモリ４，５に交互に記憶していく。フレームメモリ
４，５は赤色用フレームメモリ、緑色用フレームメモ
リ、青色用フレームメモリが用意されている。そしてフ
レームメモリ４，５からは演算制御部６にＲ画像デー
タ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データが転送される。演算制
御部６への転送はフレーム制御部３からのフレームメモ
リ４，５の選択状態を示すフレームステータス信号をプ
ロセス入出力部61でうけることにより行われている。演
算制御部６ではＲ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像デ
ータのうち、Ｂ画像データの輝度成分を参照してＲ画像
データ、Ｇ画像データの属性演算を行っている。構成と
しては、マイコン回路を利用して属性演算を行うＭＰＵ
62、ＭＰＵ62で演算を行うための制御プログラムやＢ画
像データの輝度成分Ｒ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画
像データの総合的な輝度成分に対応した演算パラメータ
を格納するＲＯＭ63、ＭＰＵ62で演算を行うための間接
的なデータを一時的に格納するＲＡＭ64、ＭＰＵ62での
演算結果を表示画面に合せて保管する演算結果用フレー
ムメモリ65，66、制御処理の暴走などの異常を監視する
ウォッチドックタイマ67、演算が終了したことをうけて
表示画面制御部９へ演算完了信号を出力する先に説明し
たプロセス入出力部61である。そして表示画面制御部４
では演算制御部６からの演算完了信号をうけて同期信号
から生成される表示制御信号を出力する。表示制御信号
は演算結果用フレームメモリ65，66へ入力されて演算結
果後のＲ画像データ、Ｇ画像データを取り出す。このＲ
画像データ、Ｇ画像データはパラレル／シリアル変換部
７に入力されて、パラレルデータからシリアルデータに
変換される。そしてパラレル／シリアル変換部７から送
られるシリアルデータは表示制御信号に従ってＬＥＤ表
示画面８へ転送され、外部機器からの映像信号に対応し
た表示が赤・緑ＬＥＤの点灯により行われる。

【００１１】図２は人間の視感度を示す比視感度曲線、
図３は一般的なカメラの分光感度特性を示す図である。
図２に示す比視感度曲線は、ＣＩＥ（国際照明委員会）
等で公開されている。この図２に示すように人間の目が
感じ取ることのできる光の波長は、400nm から700nm 程
度である。又、ＲＧＢの３原色撮像タイプのテレビカメ
ラが出力する光の波長と感度の特性は図３に示すような
分光感度特性となって、青色はおよそ400nm から500nm
、緑色はおよそ450nm から600nm 、赤色はおよそ550nm
から700nm の波長をもっていることが判る。そして図
３において青色を10％、緑色を60％、赤色を30％程度の
割合で混合すると図２に示す特性にほぼ等しくなる。従
って人間の目はオレンジ系の色とその補色のシアン系に
対しては比較的色の識別能力が優れており、逆にグリー
ン系の色とその補色のマゼンダ系の色はそれほどでもな
いことが判る。つまり人間の目は純粋な青色ではなくて
もこれに近い波長の緑色でも青色であると知覚してしま
う傾向にあることが判る。そこで本発明はこのことを利
用して属性演算を行う。つまり図３において、青色に近
い波長（400nm から500nm ）のうち特に450nm 〜500nm
の色は緑色に近い波長（450nm から600nm ）に含まれる
ため、青色成分を緑色成分に加えることで擬似青色とし
て人間の目は知覚することができる。又、青色成分が強
い画像の場合は、逆に赤色成分が少ないため、赤色成分
を減らしその分を緑色成分に加えてもよい。

【００１２】従って演算制御部６のＭＰＵ62で行われる
属性演算は、Ｂ画像データに付加される輝度情報をＲ画
像データ、Ｇ画像データに重ね合せるのである。図４は
フレーム制御部３の出力信号のタイムチャートとフレー
ムメモリ４，５の対応を示す図で、図４（ａ）はタイム
チャート、図４（ｂ）は映像情報の画面イメージを示す
図である。信号分離フィルタ１で映像信号から抽出され
た同期信号のうち水平同期信号がフレーム制御部３に入
力されると、同タイミングでライト信号がフレ−ムメモ
リ４，５へ出力される。そして、画面イメージ上を左か
ら右へ水平走査をしていき、サンプリングクロック信号
に応じて、ＲＧＢデコード部２に輝度信号、色信号が支
えられ、ＲＧＢデコード部２からＲ画像データ、Ｇ画像
データ、Ｂ画像データがフレームメモリ４，５へと与え
られる。図ではサンプリングクロック信号の立上りがＲ
ＧＢデコード部２へ与えられるタイミングで、立下りが
フレームメモリ４，５へ与えられるタイミングである。
アドレス信号は水平走査が行われているラインを示し、
フレームメモリ４，５の動作は、１ライン毎に各データ
を取り込み、そして書き込みを行っていく。

【００１３】図５はフレームメモリ４，５、演算制御部
６、表示画面制御部９の処理タイミングを示す図であ
る。図４に示すように１ライン毎に各データを読み込ん
で書き込むことを水平同期信号に応じて行い、１画面分
（１フレーム分）が終わった時に垂直同期信号が出力さ
れる（垂直走査タイミング）。そして垂直同期信号がく
るたびにフレームメモリ４，５が交互に書き込み、演算
制御部６への読出しを行っている。そして、演算制御部
６へ読み込まれた各データはＭＰＵ62で属性演算が行わ
れ、演算結果用フレームメモリ65，66に書き込まれる。
演算結果用フレームメモリ65，66も２フレーム分であ
り、交互に書き込みを行い、ＬＥＤ表示画面８へ転送さ
れる。表示画面制御部４では、演算制御部６からの演算
完了信号をうけて表示制御信号を出力している。垂直同
期信号が４回（４画面分とりこまれる）の間で、１画面
がフレームメモリ４，５に書き込まれ、演算制御部６へ
読みだして演算し、演算結果用フレームメモリ65，66へ
書き込み、表示画面制御部４からの表示制御信号に応じ
て出力するという一連の動作が行われている。フレーム
メモリ４，５も演算結果用フレームメモリ65，66も２画
面分用意されているので、どちらか一方が読み出すとき
は片一方が書き込みを行う動作をするために、連続的に
動作を行うことができる。

【００１４】図６は演算制御部６の処理を示すフローチ
ャート図である。まずフレーム制御部３からのフレーム
ステータス信号が演算制御部６に入力される（Ｓ１）。
そしてこの信号によりフレームメモリ４，５いずれかを
選択し、演算をスタートさせることを解釈する（Ｓ２，
Ｓ３）。今フレームメモリ４が書き込みを終了し、演算
制御部６へ読みだしを行う時を例に説明する。まずフレ
ームメモリ４内にあるＢ画像データから画面上の１ドッ
ト単位の輝度情報（複数ビット）を参照し（Ｓ４〜Ｓ
６）、属性演算を行う（Ｓ７）。この属性演算は青色の
波長に近い色を表現する時は、Ｒ画像データやＧ画像デ
ータに付加されている輝度情報に、総合した輝度成分の
最大値を越えないようにＢ画像データ成分を重ねたり、
Ｂ画像データと波長が近似するＧ画像データにどの程度
加算するかなどをＲＯＭ63内にパラメータとしてあらか
じめ設定しておき、Ｒ画像データ、Ｇ画像データに対し
て行われる。演算結果は、演算制御部６にある２フレー
ム分の演算結果用フレームメモリ65，66のうち割り当て
られた方（今演算結果用フレームメモリ65が割り当てら
れたとする）へ転送を行う（Ｓ８）。１画面分終了する
まで（Ｓ９〜Ｓ12）Ｓ４からＳ12までの処理を繰り返
す。１画面部の演算処理を完了すると、ＬＥＤ表示画面
８上に表示させるために、表示画面制御部９へ演算完了
信号を出力して次のフレームステータス信号がくるまで
まつ。（Ｓ13からＳ１に戻り待ち状態となる。）このよ
うに順々に繰り返して制御が行われている。また表示画
面制御部４からの表示制御信号をうけて先に説明したよ
うに演算用フレームメモリ65からパラレル／シリアル変
換部７を経由してＬＥＤ表示画面８へ転送が行われる。
このようにして属性演算後のＲ画像データ、Ｇ画素増デ
ータと表示制御信号は、ＬＥＤ表示画面８に任意の位置
で任意の映像表示を提供することができ、さらにはＢ画
像データの輝度成分をＲ画像データ、Ｇ画素増データの
輝度成分と属性演算を行うことで表示画面からの光の波
長を青色に近似させることができ、より立体感のある映
像表示を表示できる。

【００１５】これにより公共機関での利用者へは、従来
の階調式ＬＥＤ表示装置の表示画面のようにアンバー色
に塗りつぶされて立体感のない映像ではなく、原画に近
似した立体感のある映像を違和感なく提供できる。又本
発明による手段を用いてフルカラーの表示画面を製作し
ようとした場合、青色ＬＥＤは発光効率が少ないもので
実現することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部のＶＴＲ、テレビカメラ等の機器からの映像情報か
ら色差情報、輝度情報を抽出し、これらから得られるＲ
・Ｇ・Ｂ画像データに対応した輝度情報の演算を行うこ
とで表示画面からの光の色の成分を補正し、人の視感度
を刺激することで赤、緑、アンバー、黒をはじめそれ以
外の中間色や青色に近似する波長の色情報を知覚させる
ことができ、フルカラーに近似する映像表示を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＬＥＤ表示装置の構成
図である。

【図２】人間の視感度を示す比視感度曲線である。

【図３】一般的なカメラの分光感度特性を示す図であ
る。

【図４】（ａ）はフレーム制御部のタイムチャート、
（ｂ）は映像情報の画面イメージを示す図である。

【図５】フレームメモリ、演算制御部、表示画面制御部
の処理タイミングを示す図である。

【図６】演算制御部の処理を示すフローチャートであ
る。

【図７】従来のＬＥＤ表示装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 信号分離フィルタ ２ ＲＧＢデコード部 ３ フレーム制御部 ４，５ フレームメモリ ６ 演算制御部 ８ ＬＥＤ表示画面 ９ 表示画面制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号から輝度信号と色信号を抽出す
   る手段と、 前記輝度信号と前記色信号とから赤・緑・青の３原色の
   デジタル情報を示す各画像デ−タを出力する手段と、 前記各画像デ−タのうち青色画像デ−タを参照して、赤
   色画像デ−タと緑色画像デ−タに前記青色画像デ−タに
   付加される輝度成分を重ねあわせる属性演算を行なう手
   段と、 前記属性演算後の赤色画像デ−タと緑色画像デ−タに基
   づいて、複数の発光素子をマトリクス状に配置した表示
   画面の点灯制御を行なう手段とを備えてなることを特徴
   とするＬＥＤ表示装置。
2. 【請求項２】 映像信号を輝度信号と色信号と同期信号
   とに分離する信号分離フィルタと、 前記輝度信号と前記色信号とから赤・緑・青の３原色の
   組み合わせの比率を求め、この比率をデジタル情報に変
   換して前記３原色の各画像データを出力するＲＧＢデコ
   ード部と、 前記各画像データを格納するフレームメモリと、 前記同期信号に応じて、前記フレームメモリ内に格納さ
   れた前記各画像データを読みだし、前記各画像データの
   うち青色画像データを参照して、赤色画像データと緑色
   画像データに前記青色画像データに付加される輝度成分
   を重ねあわせる属性演算を行う手段と、この属性演算後
   の赤色画像データと緑色画像データを格納する演算結果
   用フレームメモリとを備えた演算制御部と、 前記同期信号から表示制御信号を生成し、前記演算制御
   部での前記属性演算の終了をうけて、前記演算結果用フ
   レームメモリ内に格納された前記属性演算後の赤色画像
   データと緑色画像データを読み出し、複数の発光素子を
   マトリクス状に配置した表示画面の点灯制御を行う表示
   画面制御部とを備えてなることを特徴とするＬＥＤ表示
   装置。