WO1997044773A1

WO1997044773A1 - Technique d'affichage a defilement et appareil correspondant

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Publication number: WO1997044773A1
Application number: PCT/JP1997/001655
Authority: WO
Inventors: Toyotaro Tokimoto
Original assignee: Avix Inc.
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1997-11-27
Also published as: HK1016311A1; CN1194709A; JP3312097B2; CA2226479A1; CN1114187C; EP0844598A1; TW384461B; JPH09311659A; KR19990035803A; EP0844598A4; US6072446A; CA2226479C; KR100422328B1

Description

曰月糸田 β スクロール表示方法および装置技術分野

この発明は、高輝度 L E D (発光ダイオード）などの発光素子を 2次元的に配列した発光素子アレイに文字や図形などの多色画像をスクロール表示する方法および装置に関する。背景技術

L E Dなどの発光素子を一定間隔で縦横に配列したドットマトリクス型の表示パネルが一般に広く普及している。電車内の案内表示や商店の広告表示に使用されている簡便な L E D表示パネルでは、限られたサイズの表示パネルに主として文字列をスクロール表示している。例えば 1 6 X 1 6 ドッ卜で 1文字を構成するビットマップ形式の文字列データを順次生成し、例えば縦は 1 6 ドットで横は少なくとも 1 6の数倍以上のドット数のドットマトリクス型表示パネルにスクロ一ル表示する。

また、赤色 L E Dチップと緑色 L E Dチップとをごく近接して 1つのレンズ体に埋め込んだ多色発光素子を用いたり、あるいは赤色 L E Dランプと緑色 L E D ランプとを混在させて 1つの集合ランプとした多色発光素子を用いることで、多色の画像を表示するドットマトリクス型表示パネルもよく知られている。さらに、青色 L E Dを加えてフルカラーの表示も可能とした表示パネルもある。

例えば、前記のように横長のドットマトリクス型表示パネルに文字列を横方向に移動表示（スクロール表示）するものにおいて、一度に表示可能な文字数を増やすには、当然ながら表示パネルの横方向のドット数を増やさなければならない < したがって、このような単純な表示パネルの拡大でも相当のコスト増加を伴う。また大サイズの表示を行うべく、縦横に配列した発光素子の間隔を大きくして表示パネルの寸法を拡大したのでは、表示画像が非常に粗くなり、表示品質が著しく低下する。そこで、発光素子の間隔をそれほど増やさずに、発光素子の数を増やすことで表示パネルの寸法を拡大する。一方、 3 2 X 3 2 ドットで 1文字を構成するなど、表示データの精細度を高くする。こうすることで、大サイズで高品質な表示を行える。しかし、これには著しいコスト増加を覚悟しなければならない。当然ながら、多色表示を行う装置はきわめて高価格になる。

また従来のドットマトリクス型表示パネルは、その寸法の大小にかかわらず、多数の発光素子を基板に実装してドライブ回路とともに偏平なパネル型ケースに収まっている。当然ながら、その表示パネルは剛体であり、自由に折り畳んだり (数分割程度は可能かもしれない）、小さく分解したり、縮めたり伸ばしたりするフレキシブルなものではない。ごく小型の表示パネルは全体を持ち運ぶ.ことは容易であるが（商店の広告用表示パネルには可搬型のものもある）、この種の表示パネルの多くは所定の場所に固定的に設置されている。この装置形態が用途拡大のネックになっている面がある。発明の開示

この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので、具体的にはつぎのような目的を達成することにある。

( a ) 少ない数の発光素子により大サイズで精細な画像を表示できるスクロール表示方法および装置を提供する。とくに、多色の画像表示をできるだけ少ない数の発光素子により実現し、画像の精細度と色ずれとの兼ね合いを合理化する。 ( b ) 表示サイズょり少し大きな寸法の剛体の表示パネルという装置形態ではなくて、多数の棒状表示器を適当な間隔で並べるというフレキシブルな装置形態で大サイズの表示画面を実現できるスクロール表示方法および装置を提供する。 = = = = =第 1の発明 = = = = =

第 1の発明のスクロール表示方法および装置は、つぎの各要件（ 1 ) ~ ( 8 ) を備えるものである。

( 1 ) m個の第 1色の発光素子を小さな間隔 aで直線状に配列した第 1色の発光素子列がある。 m個の第 2色の発光素子列を小さな間隔 aで直線状に配列した第 2色の発光素子列がある。第 1色の発光素子列と第 2色の発光素子列とを前記 a とほぼ等しい小さな間隔 bで平行に配設して発光素子列セットを形成する。 ( 2 ) n組の前記発光素子列セットを用意し、これらを前記 bのほぽ 3倍以上の大きなピッチでほぼ平行に配列し、この配列により n列の第 1色の発光素子列と n列の第 2色の発光素子列とが帯状に連なった 1列が mドッ卜で 1行が 2 nドヅ卜の物理的画面を形成する。

( 3 ) 前記物理的画面のことを 1列が mドットで 1行が wドッ卜の画素構成の仮想的画面とみなし、その仮想的画面にそのドット密度で多色画像を表示するつもりでビットマップ画像デ一夕を作成する。その画像データは第 1色の画像データと第 2色の画像デ一夕とに色分解されたデ一夕である。ここで、 wは（3 n—

1 ) 以上の整数である。

( 4 ) 前記仮想的画面の中に前記物理的画面を構成している n組の前記発光素子列セッ卜が平均的にはほぼ均一に分散配列されており、 1組の前記発光素子列セットにおける第 1色の発光素子列と第 2色の発光素子列とは前記仮想的画面における隣り合う 2列の画素列に対応している。

( 5 ) 1列が mドットで 1行が wドットのビットマヅプ画像データを前記仮想的画面に展開して表示すると仮定したとき、実際には、 w列分の第 1色の画像デ一夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデ一夕を n列の第 1色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデータに従って各列 m個の第 1色の発光素子を制御駆動すると同時に、 w列分の第 2色の画像データの中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 2色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデータに従って各列 m個の第 2色の発光素子を制御駆動する。

( 6 ) w列分の第 1色および第 2色の画像データの中からそれぞれ n列分のデ一夕を飛び飛びに選択してそれぞれ n列の第 1色および第 2色の発光素子列に分配する制御において、飛び飛び選択の列間隔は、前記仮想的画面に分散配列されている前記発光素子列セットの配列間隔に対応する。

( 7 ) ある 1組の前記発光素子列セッ卜において、第 1色の発光素子列が飛び飛び選択されたある 1列の第 1色のデ一夕で制御駆動されるとき、その選択列の隣の列の第 2色のデ一夕により第 2色の発光素子列が制御駆動される。

( 8 ) 前記仮想的画面に展開するビットマツブ画像データを行方向に移動させながら、前記飛び飛び選択した画像データに従って各発光素子列セッ卜の発光素子を制御駆動するデータ処理を繰り返すことで、前記仮想的画面を観察する人の残像効果により 1列が mドッ卜で 1行が wドットの密度のスクロールする多色画像を視認させる。

= = = = =第 2の発明 = = = = =

第 2の発明は、第 1色、第 2色、第 3色の 3つの色の発光素子の組み合わせで、より豊かな多色表示を行うもので、つぎの各要件（ 1 ) 〜（8 ) を備える。

( 1 ) m個の第 1色の発光素子を小さな間隔 aで直線状に配列した第 1色の発光素子列がある。 m個の第 2色の発光素子列を小さな間隔 aで直線状に配列した第 2色の発光素子列がある。 m個の第 3色の発光素子を小さな間隔 aで直線状に配列した第 3色の発光素子列がある。第 1色の発光素子列と第 2色の発光素子列と第 3色の発光素子列とを前記 aとほぽ等しい小さな間隔 bで平行に配設して発光素子列セットを形成する。

( 2 ) n組の前記発光素子列セットを用意し、これらを前記 bのほぼ 4倍以上の大きなピッチでほぽ平行に配列し、この配列により n列の第 1色の発光素子列と n列の第 2色の発光素子列と n列の第 3色の発光素子列が帯状に連なった 1列が mドッ卜で 1行が 3 nドッ卜の物理的画面を形成する。

( 3 ) 前記物理的画面のことを 1列が mドッ卜で 1行が wドットの画素構成の仮想的画面とみなし、その仮想的画面にそのドット密度で多色画像を表示するつもりでビットマツプ画像データを作成する。その画像データは第 1色の画像デ一夕と第 2色の画像データと第 3色の画像デ一夕に色分解されたデータである。ここで、 wは（4 n— 1 ) 以上の整数である。

( 4 ) 前記仮想的画面の中に前記物理的画面を構成している n組の前記発光素子列セットが平均的にはほぼ均一に分散配列されており、 1組の前記発光素子列セットにおける第 1色の発光素子列と第 2色の発光素子列と第 3色の発光素子列とは前記仮想的画面における隣り合う 3列の画素列に対応している。

( 5 ) 1列が mドットで 1行が wドットのビットマップ画像データを前記仮想的画面に展開して表示すると仮定したとき、実際には、 w列分の第 1色の画像デ一夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 1色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデータに従って各列 m個の第 1色の発光素子を制御駆動し、同時に w列分の第 2色の画像データの中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 2色の発光素子列に分配して、各列 mドッ卜分のデータに従つて各列 m個の第 2色の発光素子を制御駆動し、同時に w列分の第 3色の画像デー夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 3色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデータに従って各列 m個の第 3色の発光素子を制御駆動する。

( 6 ) w列分の第 1色と第 2色と第 3色の画像デ一夕の中からそれぞれ n列分のデータを飛び飛びに選択してそれぞれ n列の第 1色と第 2色と第 3色の発光素子列に分配する制御において、飛び飛び選択の列間隔は、前記仮想的画面に分散配列されている前記発光素子列セットの配列間隔に対応する。

( 7 ) ある 1組の前記発光素子列セットにおいて、第 1色の発光素子列が飛び飛び選択されたある 1列の第 1色のデータで制御駆動されるとき、その選択列の隣の列の第 2色のデ一夕により第 2色の発光素子列が制御駆動され、さらにその隣の列の第 3色のデ一夕により第 3色の発光素子列が制御駆動される。

( 8 ) 前記仮想的画面に展開するビッ卜マップ画像データを行方向に移動させながら、前記飛び飛び選択した画像データに従って各発光素子列セッ卜の発光素子を制御駆動するデータ処理を繰り返すことで、前記仮想的画面を親察する人の残像効果により 1列が mドットで 1行が wドットの密度のスクロールする多色画像を視認させる。

= = = = =第 3の発明 = = = = =

第 1の発明あるいは第 2の発明では、スクロール表示装置の基本的な構成として、 n組の前記発光素子列セットと、表示しょうとするビットマップ画像データを格納したメモリと、このメモリから前記飛び飛び選択のアルゴリズムに従ってデータを読み出して前記各発光素子列に分配するデータ処理手段と、このデータ処理手段により前記各発光素子列に分配されたデ一夕をラッチして各列の各発光素子を駆動する駆動手段とを備える。図面の簡単な説明

第 1図は、この発明の一実施例による棒状表示器の配列により実現した物理的画面の模式図である。

第 2図は、同上物理的画面に対応して構成される仮想的画面の模式図である。第 3図は、同上物理的画面と仮想的画面とスクロール表示しょうとする画像デ一夕の関係を示す模式図である。

第 4図は、第 3図において画像がスクロールする様子を示した模式図である。第 5図は、この発明の一実施例によるスクロール表示装置の概略構成図である。第 6図は、同上実施例装置における画像データの格納のしかたとデ一夕分配の仕組みを示す概念図である。

第 7図は、同上実施例装置におけるデ一夕分配制御のァルゴリズムの一例を示すフローチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態

=====スクロール表示の形態と原理 =====

赤と緑と青の 3色の L EDを用いた第 2の発明の実施例について詳しく説明する。第 1図に示すように、 16個の赤色 LEDランプ Rを小さな間隔 aで直線状に配列した赤色発光素子列 RC iと、 16個の緑色 LEDランプ Gを小さな間隔 aで直線状に配列した緑色発光素子列 GC iと、 16個の青色 LEDランプ Bを小さな間隔 aで直線状に配列した青色発光素子列 B C iとを、それぞれ 10列設けている（ i = 1， 2， 3， …， 10) 。

1つの赤色発光素子列 RC iと 1つの緑色発光素子列 GC iと 1つの青色発光素子列 B C iとを、前記 aとほぼ等しい小さな間隔 bで平行に配設して発光素子列セヅト S iを形成している。つまり、 10組の発光素子列セット S 1〜S 10 がある。この 10組の発光素子列セット S 1〜S 10を、前記 bのほぼ 6倍の大きなビツチで平行に配列している。

このように、それぞれ 10列の赤色発光素子列 RC iと緑色発光素子列 GC i と青色発光素子列 B C iが、（R C 1 · GC 1 · B C 1 ) …大きな空白区間…

(RC2 · GC2 · BC2) …大きな空白区間… （RC 3 ' GC3 . BC3) 〜大きな空白区間（RC I O ' GC I O ' BC I O) という順番で帯状に連なっている。このように 1列が 16ドットで 1行が 30ドットからなる帯状の画素の配列のことを、物理的画面と呼ぶ。

第 1図の物理的画面について、第 2図に示すような仮想的画面を想定する。この例の仮想的画面では、発光素子列セット S i (RC i ' GCi ' BC i) と、その隣の発光素子列セット S j (RC j · GC j · B C ) との間の大きな空白区間に、 1歹 ij 16ドッ卜の画素列が 3列分だけ存在するものと考える。つまり、 1列が 16ドットで 1行が 30ドットの物理的画面のことを、 1列が 16ドットで 1行が 57 (= 30 + 3 x 9 ) ドットの仮想的画面とみなす。

また第 2図に示すように、前記仮想的画面の中に前記物理的画面を構成している 10組の発光素子列セット S iが均一に分散配列されており、 1組の発光素子列セット S iにおける赤色発光素子列 RC iと緑色発光素子列 GC iと青色発光素子列 B C iとは、前記仮想的画面における隣り合う 3列の画素列に対応してい o

そして、表示しょうとする画像データは、 1列が 16 ドットで 1行が 57 ドッ卜の仮想的画面にそのドット密度で多色画像を表示するつもりで作成する。その画像データは、赤データと緑データと青データとに色分解されたデータである。また第 3図に例示するように、 1列が 16ドットで 1行が 57ドットの構成のビットマップ画像デ一夕（ "AVIX" という文字列の画像）を前記仮想的画面に展開して表示すると仮定したとき、実際には、つぎのように画像デ一夕を分配して発光素子アレイを駆動する。

(ァ） 57列分の赤データの中から飛び飛びに選択した 10列分の赤データを 1 0列の赤色発光素子列 RC 1〜RC 10に分配して、各列 16ドット分の赤デー夕に従って各列 16個の赤色 LEDランプを制御駆動する。

(ィ）同時に 57列分の緑デ一夕の中から飛び飛びに選択した 10列分のデ一夕を 10列の緑色発光素子列 GC 1〜GC 10に分配して、各列 16ドット分の緑データに従って各列 16個の緑色 LEDランプを制御駆動する。

(ゥ）同時に 57列分の青色デ一夕の中から飛び飛びに選択した 10列分の青デ —夕を 10列の青色発光素子列 B C 1〜： B C 10に分配して、各列 16ドヅト分の青データに従って各列 16個の青色 LEDランプを制御駆動する。

(ェ） 57列分の画像データ（赤データ ·緑デ一夕 '青デ一夕）の中から各色それぞれ 1 0列分のデ一夕を飛び飛びに選択して、それぞれ 1 0列の赤色発光素子列 RC 1〜RC 1 0 ·緑色発光素子列 GC 1〜GC 1 0 ·青色発光素子列 B C 1 〜： B C 1 0に分配する制御において、飛び飛び選択の列間隔は、前記仮想的画面に分散配列されている前記発光素子列セッ卜 S 1〜S 1 0の配列間隔に対応する。 (ォ）ある 1組の前記発光素子列セット S iにおいて、赤色発光素子列 RC土が飛び飛び選択されたある 1列（k) の赤データで制御駆動されるとき、その選択列（k) の隣の列（k+ 1 ) の緑データにより緑色発光素子列 GC iが制御駆動され、さらにその隣の列（k+ 2 ) の青データにより青色発光素子列 B C iが制御駆動される。

(力）前記仮想的画面に展開するビットマップ画像デ一夕を行方向に移動させながら、前記飛び飛び選択した画像データに従って各発光素子列セット S 1〜S 1 0の L EDランプを制御駆動するデータ処理を繰り返すことで、前記仮想的画面を観察する人の残像効果により 1列が 1 6 ドットで 1行が 5 7 ドットの密度のスクロールする多色画像を視認させる。

===： ==スクロール表示装置の回路構成とデ一夕の流れ = == = = =

第 1図〜第 3図の説明に対応したスク口ール表示装置の回路構成を第 5図に示している。さきに詳しく説明したように、赤色発光素子列 RC iは 1 6個の赤色 LEDランプで構成され、緑色発光素子列 GC iは 1 6個の緑色 LEDランプで構成され、青色発光素子列 B C iは 1 6個の青色 LEDランプで構成されている。これらの各発光素子列には、第 5図に示すように、 1 6個の LEDランプを個別に発光駆動するドライバ DRVと、 1 6個の LEDランプのオン ·オフをそれそれ指示する 1 6ビッ卜の画像デ一夕をドライバ DR Vに与えるラッチ回路 L T C と、ラツチ回路 L T Cに供給する画像デ一夕の転送路となる 1 6ビット · シフトレジス夕 S Rとが付帯している。

また第 1図に示すように、それぞれ 1 0列の赤色発光素子列 RC iと緑色発光素子列 GC iと青色発光素子列 B C iが、（RC 1 · GC 1 · B C 1) …大きな空白区間… （R C 2 · GC 2 · B C 2) …大きな空白区間… （RC 3 · GC 3 ·

B C 3) …大きな空白区間（R C 1 0 · GC 1 0 · B C 1 0 ) という順番で帯状に連なり、前述した物理的画面を構成している。合計 30列の各発光素子列に付帯している 30個のシフトレジス夕 S Rについて、各発光素子列の物理的画面での配列順に、第 5図に示すようにシリアル番号を付ける。 SR I, S R 2 , SR3， S R 4 , ···, SR29, S R 30がそのシリアル番号である。これら 30個の 16ビット ·シフトレジス夕 SR 1〜SR 30がすべて直列接続されて、全体で 16x30 = 480ビットのシフトレジス夕が構成されている。ただし、シフトレジス夕 SR 1〜SR30の直列接続の順番はそのシリアル番号の逆順になっており、 16ビット ' シフトレジス夕 S R 30の入力端 I Nが 48 0ビヅト ' シフトレジス夕の入力端である。

中央制御装置 1は、以下に詳しく説明するように画像データを直列に出力し、前記の 480ビット 'シフトレジス夕の入力端（SR 30の入力端 I N) に供給する。中央制御装置 1が 480ビットのデ一夕を直列出力すると、それらデータが 30個の 16ビット · シフトレジス夕 SR 1~SR30に詰め込んだことになる。第 5図の回路構成から明らかなように、中央制御装置 1が出力する 480ビットのデ一夕列の中の最初の 16ビットが、中央制御装置 1から見てもっとも奥のシフトレジス夕 S R 1に詰め込まれる。つぎの 2番目の 16ビヅトが 1つ手前のシフトレジス夕 SR2に詰め込まれ、つぎの 3番目の 16ビットがもう 1つ手前のシフトレジス夕 SR 3に詰め込まれる。このような対応関係で、 30個の 1 6ビッ卜 · シフトレジス夕 SR 1〜SR30に対して中央制御装置 1からデ一夕が分配される。

中央制御装置 1は、 480ビッ卜の画像デ一夕を直列出力して 30個の 16ビット · シフトレジス夕 SR 1〜SR30にデ一夕を分配した段階でラッチ信号を出力し、各シフトレジス夕 S R 1 ~S R 30に詰め込まれたそれぞれ 16ビットのデ一夕を各レジス夕に付帯しているラッチ回路 L T Cに移して保持し、ラッチした各 16ビヅトのデ一夕に従って各ドライバ DRVにより各発光素子列の 16 個の LEDランプを駆動する（点灯または消灯する）。このように中央制御装置 1は、 480ビットの画像データを直列出力してからラッチ信号を出力する、という動作を相当に短い所定周期で繰り返し実行して、画像のスクロール表示を実現するのである。 = = = == =画像メモリにおける画像データの格納のしかた = = = == =

中央制御装置 1の画像メモリ 2には、縦 16 ドッ卜で横は自由な大きさのビッ卜マップ画像データが格納されている。縦 1列の 16ドッ卜分のデ一夕を 3色列データと称し、各 3色列データに順番に D 1， D2, D 3 , ···, D j , …という番号を付ける。ある画像における：]'列目の 3色列データが D jである。また 3色列デ一夕 D jは、 16ビットの赤データ RD jと、 16ビットの綠デ一夕 GD j と、 16ビッ卜の青デ一夕 GD jのセットのことを意味する。

第 6図に示すように、画像メモリ 2は 1語 16ビッ卜の構成で、 Xを正の整数 (0, 1 , 2, ·'·) としたときに、アドレス（3x) には赤デ一夕 RD j.が、ァドレス（3x+ l) には緑デ一夕 GD jが、アドレス（3x + 2) には青デ一夕 BD jが格納されている。また、 j列の 3色列デ一夕 RD j · GD j · B D jの隣の（ j + 1 ) 列の 3色列データ RD ( j + 1 ) - GD ( j + 1 ) - BD ( j + 1) は、それぞれアドレス（ 3x + 3) · (3 x + 4) · (3x+5) に格納されている。

第 6図ではつぎのことを表現している。画像メモリ 2中のある画像データの先頭（1列目）の赤データ RD 1はアドレス（f ) に格納されている。同じく 1列目の緑データ GD 1はアドレス（f + 1) に格納され、 1列目の青デ一夕 BD 1 はアドレス（f + 2) に格納されている。つづく 2列目の赤データ RD 2 '緑デ一夕 GD2 '青デ一夕 BD2は、それぞれアドレス（f + 3) · ( f + 4 ) · (f + 5) に格納されている。つづく 3列目の赤データ RD 3 ·緑データ GD 3 '青デ一夕 BD3は、それそれアドレス（f + 6) · (f + 7) · (f + 8) に格納されている。以上のような対応関係で、画像メモリ 2のアドレス（f) 以降のェリァに順番にある画像データが格納されている。

中央制御装置 1のプロセッサ 3は、以下に詳しく説明するァルゴリズムで画像メモリ 2を順番にリードアクセスし、 16ビット並列にメモリから読み出されるデ一夕をシフトレジス夕 4で直列にして、前述の 480ビット · シフトレジス夕に向けて出力する。画像メモリ 2を 30回リードアクセスすると、 480ビットの画像データが中央制御装置 1から直列出力されることになり、その 480ビッ卜のデータが 30個の 16ビット ' シフトレジス夕 S R 1〜S R 30に分配される。その直後にラッチ信号を出力する。つぎのようにデ一夕を選択しながら、この動作サイクルを高速に繰り返すことでスクロール表示を行う。

= = = ==画像データの飛び飛び選択と分配のしかた = = = = =

第 6図の例において、画像メモリ 2のアドレス（f) に先頭を合せて格納してある画像デ一夕を、第 2図の仮想的画面上にスクロール表示する場合を想定する。この場合、中央制御装置 1は各動作サイクルにおいて、画像メモリ 2の画像デー夕を以下のように 30個のシフトレジス夕 SR 1〜SR 30に分配して、 30列の各発光素子列を駆動制御する。

なお以下の説明で、「第 y列位置」の発光素子列という表現は、第 2図の仮想的画面における左から y列目に配置されている発光素子列のことを指す。したがつて、物理的画面を構成している 10組の発光素子列セット S i (RC i ' GC i · BC i) に付けたセヅト番号 iとは当然異なる。

《サイクル①》

アドレス（f ) にある第 1列の赤データ RD 1を第 1列位置の赤色発光素子列 R C 1のシフトレジス夕 SR 1に分配する。第 1列の緑データ GD 1と青デ一夕 BD 1は使わない。

アドレス（f + 4) にある第 2列の緑デ一夕 GD 2を第 2列位置の綠色発光素子列 GC 1のシフトレジス夕 SR 2に分配する。第 2列の赤デ一夕 RD 2と青デ —夕 BD 2は使わない。

アドレス（： f + 8) にある第 3列の青データ BD 3を第 3列位置の青色発光素子列 B C 1のシフトレジス夕 SR 3に分配する。第 3列の赤デ一夕 RD 3と緑デ —夕 GD 3は使わない。

第 2図の仮想的画面における第 4列位置、第 5列位置、第 6列位置には発光素子列の実体はない。そこで画像デ一夕の選択も 3列分だけ飛ばして、第 7列目からのデ一夕をつぎのように分配する。

アドレス（f + 18) にある第 7列の赤データ RD 7を第 7列位置の赤色発光素子列 R C 2のシフトレジス夕 S R 4に分配する。第 7列の緑データ G D 7と青データ BD 7は使わない。

アドレス（f + 18 + 4) にある第 8列の緑データ GD 8を第 8列位置の緑色発光素子列 G C 2のシフトレジス夕 SR 5に分配する。第 8列の赤データ RD 8 と青データ BD 8は使わない。

アドレス（f + 18 + 8) にある第 9列の青データ BD 9を第 9列位置の青色発光素子列 B C 2のシフトレジス夕 SR 6に分配する。第 9列の赤データ RD 9 と緑データ GD 9は使わない。

以下、同様な規則性に従って、アドレス（f + 18 + 18) · (f + 18 + 1 8 + 4) · (f + 18 + 18 + 8 ) にある各データをシフトレジス夕 S R 7 · S R 8 · SR 9にそれぞれ分配する。そして、最後のシフトレジスタ SR30までデータを分配したならば、前述したようにラッチ信号を発し、 30個のシフトレジス夕 SR 1〜SR30に分配したデ一夕で 30列の各発光素子列を駆動する。《サイクル②》

つぎに、画像を 1列分だけ左スクロールするようにデータを分配する。つまり、第 1列のデータは画面から外れ、画面の第 1列位置に第 2列目のデ一夕を合せる。アドレス（f + 3) にある第 2列の赤データ RD 2を第 1列位置の赤色発光素子列 R C 1のシフトレジス夕 SR 1に分配する。第 2列の緑デ一夕 GD 2と青デ —夕 BD 2は使わない。

アドレス（f + 3 + 4) にある第 3列の緑データ GD 3を第 2列位置の緑色発光素子列 GC 1のシフトレジス夕 SR 2に分配する。第 3列の赤デ一夕 RD 3と青デ一夕 BD 3は使わない。

アドレス（f + 3 + 8) にある第 4列の青デ一夕 BD 4を第 3列位置の青色発光素子列 B C 1のシフ卜レジス夕 SR 3に分配する。第 4列の赤データ RD 4と緑データ GD 4は使わない。

仮想的画面における実体のない第 4列位置、第 5列位置、第 6列位置に対応する第 5列のデータ、第 6列のデータ、第 7列のデータは飛ばす。

アドレス（f + 3 + 18) にある第 8列の赤デ一夕 RD 8を第 7列位置の赤色発光素子列 R C2のシフトレジス夕 SR4に分配する。第 8列の緑データ GD 8 と青データ BD 8は使わない。

アドレス（f + 3 + 18 + 4) にある第 9列の緑データ GD 9を第 8列位置の緑色発光素子列 GC 2のシフ卜レジス夕 SR 5に分配する。第 9列の赤デ一夕 R D 9と青データ BD 9は使わない。

アドレス（f + 3 + 18 + 8) にある第 10列の青データ BD 10を第 9列位置の青色発光素子列 B C 2にのシフトレジス夕 SR 6に分配する。第 10列の赤デ一夕 RD 10と緑デ一夕 GD 10は使わない。

以下、同様な規則性に従って、アドレス（f + 3 + 18 + 18) · (f + 3 + 18 + 18 + 4) · ( f + 3 + 18 + 18 + 8 ) にある各データをシフトレジス夕 SR7 . SR8 . SR9にそれぞれ分配する。そして、最後のシフトレジス夕 SR 30までデータを分配したならば、前述したようにラッチ信号を発し、 30 個のシフトレジス夕 SR 1〜SR 30に分配したデ一夕で 30列の各発光素子列を駆動する。

《サイクル③》

つぎに、さらに 1列分だけ画像を左スク口ールするようにデータを分配する。つまり、第 2列のデ一夕も画面から外れ、画面の第 1列位置に第 3列目のデ一夕を合せる。

アドレス（f + 6) にある第 3列の赤データ RD 3を第 1列位置の赤色発光素子列 R C 1のシフトレジス夕 SR 1に分配する。第 3列の緑デ一夕 GD 3と青デ一夕 BD 3は使わない。

アドレス（f +6+4) にある第 4列の緑データ GD 4を第 2列位置の緑色発光素子列 GC 1のシフトレジス夕 SR 2に分配する。第 4列の赤デ一夕 RD4と青デ一夕 BD 4は使わない。

アドレス（f + 6 + 8) にある第 5列の青データ BD 5を第 3列位置の青色発光素子列 B C 1のシフトレジス夕 SR 3に分配する。第 5列の赤デ一夕 RD 5と緑データ GD 5は使わない。

仮想的画面における実体のない第 4列位置、第 5列位置、第 6列位置に対応する第 6列のデ一夕、第 7列のデータ、第 8列のデ一夕は飛ばす。

アドレス（f + 6 + 18) にある第 9列の赤デ一夕 RD 9を第 7列位置の赤色発光素子列 RC 2のシフトレジス夕 SR4に分配する。第 9列の緑データ GD 9 と青デ一夕 BD 9は使わない。

アドレス（f + 6 + 18 + 4) にある第 10列の緑デ一夕 GD 10を第 8列位置の緑色発光素子列 G C 2のシフトレジス夕 SR5に分配する。第 10列の赤デ一夕 RD 10と青データ BD 10は使わない。

アドレス（f + 6 + 18 + 8) にある第 11列の青データ BD 1 1を第 9列位置の青色発光素子列 B C 2のシフトレジス夕 SR 6に分配する。第 1 1列の赤デ —夕 RD 1 1と緑デ一夕 GD 1 1は使わない。

以下、同様な規則性に従って、アドレス（f + 6 + 18+ 18) · (f + 6 + 18 + 18 + 4) · ( f + 6 + 18 + 18 + 8 ) にある各デ一夕をシフトレジス夕 SR7 · SR 8 · SR 9にそれぞれ分配する。そして、最後のシフトレジス夕 SR 30までデ一夕を分配したならば、前述したようにラッチ信号を発し 30 個のシフトレジス夕 SR 1 ~S R 30に分配したデータで 30列の各発光素子列を駆動する。同様にして、データをスクロールしながら以上の動作サイクルを繰り返す。

= = = = =データ分配の制御手順 = = = = =

中央制御装置 1のプロセッサ 3は、以上詳しく説明した規則に従って画像メモリ 2のデ一夕を分配してスクロール表示制御を行う。その制御手順の概要を第 7 図のフロ一チヤ一卜に示している。

まず最初のステツブ 700で、表示しょうとする画像の先頭ァドレスを所定レジス夕 fにセヅ卜する。つぎのステップ 701で先頭ァドレス fをァドレスボイン夕 pにコピーし、ステップ 702でスクロールカウン夕 sを 0にし、ステップ 703でセッ卜番号カウン夕 iを 1にする。

以上の準備をしてから、ステップ 704で、アドレス（p) をリードアクセスして第（ j ) 列の赤データを前記 480ビット · シフトレジス夕に向けて直列出力する。つづくステップ 705で、アドレス（p + 4) をリードアクセスして第 ( j + 1 ) 列の緑データを直列出力する。つづくステップ 706で、アドレス (P + 8) をリードアクセスして第（ j + 2) 列の青データを直列出力する。これで最初の 1組目の発光素子列セット S 1 (RC 1 · GC 1 · B C 1 ) に向けてデ一夕を分配したことになる。

つぎのステップ 707では、セッ卜番号カウン夕 iの値が最後を示す「 10」になったか否かをチェックする。ここまでの説明では i = 1なので、ステップ 7 08に進み、カウン夕 iに 1を加えて「2」にするとともに、ボイン夕 pに 18 を加えて新たなポインタ Pとする。そして、新たなポインタ pに従って前記のステツブ 704→705→706を実行し、第 6図の表におけるアドレス（f + 1 8) . (f + 22) · (f + 26) のデータを順番に読み出して直列出力する。これで 2組目の発光素子列セット S 2 (RC2 · GC 2 · BC2) に向けてデー夕を分配したことになる。

カウン夕 iとポィン夕 pを更新しながら、メモリリード処理（ステップ 704 →705→706 ) を 10回実行すると、 30列の発光素子列に向けて 480ビットのデ一夕を直列出力したことになる。その段階では i = 10になるので、ステヅブ 709に進み、前述のようにラッチ信号を出力する。これで分配したデー夕により各発光素子列の LEDランプが表示駆動される。

ここまでは前述のサイクル①に相当し、これからはサイクル②に進む。まずステツブ 710でスクロールカウン夕 sに 1を加え（ここまでの説明では s = 1となる）、ステップ 71 1で sが最終値 Maxに達していないことを確認し、ステッブ 712で（f + 3 s) をァドレスポィン夕 pに記入する。ここまでの説明では（ f + 3 ) がポィン夕 pの初期値となり、前述のステップ 703に戻る。その結果、第 6図の表のサイクル②で示す対応関係で、 1列分だけスクロールした画像デ一夕が各発光素子列に分配されて表示駆動される。

以上のように、スクロールカウン夕 sをインクリメントしながらサイクル① ② ③ とスクロール表示制御を進める。スクロールカウンタ sの値が最終値 Maxになったら、ステップ 713に進み、同じ画像のスクロール表示を繰り返すのか、別の画像のスクロール表示に切り替えるのかを判断する。前者であれば、先頭アドレス f を変えずにステップ 701からの処理を繰り返す。後者であればステップ 700に戻り、新たに表示しょうとする画像デ一夕の先頭アドレスをレジス夕 fにセッ卜する。

=====スクロール表示の見えかた =====

(A) モノクローム表示と想定しての説明

まず多色表示のことを考えないで（モノクローム表示と想定して）、この発明によるスクロール表示がどのように見えるかを説明する。第 1図に示すように、 30列の発光素子列が（RC 1 · GC 1 · BC 1) …大きな空白区間… （RC2 ' GC2 ' BC2) …大きな空白区間… （RC3 · GC

3 · B C 3) …大きな空白区間（RC I O ' GC I O ' BC I O) という順番で、 3列ごとに飛び飛びに配列されて帯状に連なっている。これが物理的画面である。これに対して第 2図に示すように、仮想的画面では、発光素子列セット S i (RC i ' GC i ' BCi) と、その隣の発光素子列セット S j (R C j · GC j · B C j ) との間の大きな空白区間に、 1列 16ドヅ卜の画素列が 3列分だけ存在するものと考える。

このように、 1列が 16ドットで 1行が 30ドヅトの物理的画面のことを、 1 列が 16ドットで 1行が 57 (= 30 + 3 x 9 ) ドットの仮想的画面とみなし、その仮想的画面に 16 X 57のドット構成のビットマップ画像データを展開するように、物理的画面の 30列の発光素子列にデータを分配してスクロール表示制御を前述のように行う。

したがって、ある瞬間で見ると、仮想的画面に表示したい画像の半分だけが飛び飛びの物理的画面に表示されており、欠落部分がきわめて大きな画像であり、文字や絵はほとんど正しく認知されない程度のものである。しかし、スクロール速度をあるていど速くすると、人間の目の網膜および視覚中枢の働きによって、 3列ごとの飛び飛びの部分画像の間を補う認識作用（残像効果）が生じる。あるていど離れた位置から物理的画面を観察していると、多少のチラツキがあるものの、縦 16ドットで横 57ドヅトの仮想的画面のそのドヅト密度の画像がスクロール表示されているように見える。

各発光素子列セット S 1〜S 10の配列ピッチが大きくなると（前記空白部分の想定列数が多くなると）、チラツキなどにより視認性が低下するが、セットの合計数を増やして画面を長くし、スクロール表示速度をより速くすることで、前記空白部分の想定列数を 10列以上にしても、残像効果により、スクロールする画像を意図通りに（画像デ一夕のドット密度通りに）視認してもらえる。このことは多くの実験により確認している。

(B) 赤と緑と青の組み合せによる多色表示の見えかた

第 6図のデ一夕分配のしかたを示した表に従って説明する。例えばァドレス (f + 6) ■ (f + 7) · (f + 8) にそれぞれ格納されている第 3列の赤デ一夕 RD3 ·緑デ一夕 GD3 '青データ BD 3は、同一の画素列に対応したデ一夕である。本来ならば、この 3色列データ RD 3 ' GD3 . BD3により同一のドット列に含まれている赤色 L ED '緑色 L ED ·青色 L EDを同時に駆動して、それらの混合した色を認識してもらうべきものである。

よく知られているように、通常の多色表示パネルでは、同一画素を構成する赤色 LED ·緑色 LED ·青色 LE Dをできる限り近づけて、 1つの多色発光ランプを実現する工夫をしている。カラーテレビの蛍光スクリーンの画素構成も同じ原理で作られている。

この発明の多色表示の視認原理は通常とは明確に異なり、スクロール表示を前提とし、位置と時間をずらして同一画素の混色を実現している。第 6図の例に従つて説明する。

サイクル①では、第 3列の列デ一夕 RD 3 · GD 3 · BD 3を第 3列位置の発光素子列 B C 1に表示するのであるが、 B C 1は青色表示素子列であるので、これに青データ BD 3のみを表示し、赤データ RD 3と緑データ GD 3は使われない。

サイクル②では画像データを 1列分だけスクロールし、第 3列の列デ一夕 RD 3 · GD3 · BD 3を第 2列位置の発光素子列 GC 1に表示するのであるが、 G C 1は緑色表示素子列であるので、これに緑デ一夕 GD 3のみを表示し、赤デー夕 RD 3と青デ一夕 BD 3は使われない。

サイクル③では画像デ一夕をさらに 1列分だけスクロールし、第 3列の列デ一夕 RD 3 . GD 3 . BD3を第 1列位置の発光素子列 R C 1に表示するのであるが、 R C 1は赤色表示素子列であるので、これに赤データ RD 3のみを表示し、緑デ一夕 GD 3と青データ BD 3は使われない。

このように、同一の画素列を構成すべき 3色列デ一夕 RD 3 · GD 3 · BD 3 のうち、まず青データ BD 3がサイクル①にて第 3列位置の青色発光素子列 B C 1で表示され、緑データ G D 3がつぎのサイクル②にて隣の第 2列位置の緑色発光素子列 GC 1で表示され、赤デ一夕 RD 3がつぎのサイクル③にてさらに隣の第 1列位置の赤色発光素子列 RC 1で表示される。このように時間とともに位置が異なる 3色の表示画素列が、これをスクロール表示として視認する人にとっては、 3色が混合した 1つの共通の画素列として認識されるのである。

これも残像効果による視認作用であると言える。飛び飛びスクロール表示でも残像効果により文字や絵などが意図通りに視認されるという前述した作用と同様に、スクロール速度をより速くすると、時間と位置の異なる 3色の表示画素列が混色して同一画素列として視認される混色効果も、より良好になる。このことも多くの実験によって確認している。

= = = = =他の実施形態 = = = = =

(ァ）赤と緑と青の 3色の L E Dを用いた第 2の発明の実施例について、その原理と構成と動作および効果を詳しく説明したので、 2色の発光素子を用いた第 1 の発明の実施例については、これらの説明から容易に推察できることである。したがって、第 1の発明の実施例についての詳しい説明は省略する。

(ィ） L E D以外の発光素子も使える。

(ゥ）各発光素子列セットの配列ピッチが必ずしも一定ではなく、部分的に規定値と異なった場合は、その部分の配列間隔に合せてデ一夕の飛び飛び選択制御を行えば、表示される画像を歪ませることなく、画面全体にわたって正しい縦横比の画像をスク口一ル表示できる。

(ェ） 1列分の各発光素子列を 1本の棒状表示器の形態に実装し、その棒状ケ一スの中にシフトレジス夕 S R ' ラツチ回路 L T C · ドライバ D R Vを内蔵する。また、 1組の発光素子列セットを 3本の棒状表示器で構成し、その 3本を所定の間隔で平行に組み合わせて結合するホルダあるいはスタンドのような連結具を設ける。

(ォ）中央制御装置から各色の発光素子列に画像データをパラレル転送方式で分配することができる。例えば 8ビット 'パラレルのパス配線によりデータを転送する。あるいは、赤色と緑色と青色のデータを 3系列のパラレル方式で転送する _c パラレル方式によれば、デ一夕転送速度を上げずに、より多くのデータを規定時間内に転送できる。

以上詳しく説明したように、この発明のスクロール表示方法および装置によれば、つぎのような頭著な効果を奏する。 ( a ) 少ない数の発光素子により大サイズで精細な画像をスクロール表示できる,

( b ) 表示サイズより少し大きな寸法の剛体の表示パネルという装置形態ではなくて、多数の発光素子列を大きな間隔で飛び飛びに並べるというフレキシブルな装置形態で大サイズの表示画面を実現できる。

( c ) 多色の画像表示をできるだけ少ない数の発光素子により実現し、スクロ一ル表示される画像の精細度と色ずれとの兼ね合いを、コストとの関係できわめて合理的に調和させることができる。発光素子列の 1列ごとに多色表示の機能を持たせる場合に比べ、この発明の方式を採用することで駆動回路系が簡単で安価になる。

Claims

言胄求の範囲

1 . つぎの各要件（ 1 ) 〜（8 ) を備えたことを特徴とするスクロール表示方法。

( 1 ) m個の第 1色の発光素子を小さな間隔 aで直線状に配列した第 1色の発光素子列がある。 m個の第 2色の発光素子列を小さな間隔 aで直線状に配列した第 2色の発光素子列がある。第 1色の発光素子列と第 2色の発光素子列とを前記 a とほぽ等しい小さな間隔 bで平行に配設して発光素子列セットを形成する。

( 2 ) n組の前記発光素子列セットを用意し、これらを前記 bのほぼ 3倍以上の大きなピッチでほぼ平行に配列し、この配列により n列の第 1色の発光素子列と n列の第 2色の発光素子列とが帯状に連なつた 1列が mドヅ卜で 1行が 2 nドットの物理的画面を形成する。

( 3 ) 前記物理的画面のことを 1列が mドットで 1行が wドッ卜の画素構成の仮想的画面とみなし、その仮想的画面にそのドット密度で多色画像を表示するつもりでビットマッブ画像デ一夕を作成する。その画像データは第 1色の画像データと第 2色の画像デ一夕とに色分解されたデータである。ここで、 wは（3 n—

1 ) 以上の整数である。

( 5 ) 1列が mドットで 1行が wドットのビットマツプ画像デ一夕を前記仮想的画面に展開して表示すると仮定したとき、実際には、 w列分の第 1色の画像デー夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 1色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデ一夕に従って各列 m個の第 1色の発光素子を制御駆動すると同時に、 w列分の第 2色の画像デ一夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデ一夕を n列の第 2色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデータに従って各列 m個の第 2色の発光素子を制御駆動する。

( 6 ) w列分の第 1色および第 2色の画像デ一夕の中からそれぞれ n列分のデ一夕を飛び飛びに選択してそれぞれ n列の第 1色および第 2色の発光素子列に分配する制御において、飛び飛び選択の列間隔は、前記仮想的画面に分散配列されている前記発光素子列セットの配列間隔に対応する。

( 7 ) ある 1組の前記発光素子列セットにおいて、第 1色の発光素子列が飛び飛び選択されたある 1列の第 1色のデータで制御駆動されるとき、その選択列の隣の列の第 2色のデータにより第 2色の発光素子列が制御駆動される。

( 8 ) 前記仮想的画面に展開するビットマップ画像デ一夕を行方向に移動させながら、前記飛び飛び選択した画像データに従って各発光素子列セットの発光素子を制御駆動するデータ処理を繰り返すことで、前記仮想的画面を観察する人の残像効果により 1列が mドットで 1行が wドットの密度のスクロールする多色画像を視認させる。

2 . つぎの各要件（ 1 ) 〜（8 ) を備えたことを特徴とするスクロール表示方法。

( 1 ) m個の第 1色の発光素子を小さな間隔 aで直線状に配列した第 1色の発光素子列がある。 m個の第 2色の発光素子列を小さな間隔 aで直線状に配列した第

2色の発光素子列がある。 m個の第 3色の発光素子を小さな間隔 aで直線状に配列した第 3色の発光素子列がある。第 1色の発光素子列と第 2色の発光素子列と第 3色の発光素子列とを前記 aとほぽ等しい小さな間隔 bで平行に配設して発光素子列セットを形成する。

( 2 ) n組の前記発光素子列セットを用意し、これらを前記 bのほぼ 4倍以上の大きなピッチでほぼ平行に配列し、この配列により n列の第 1色の発光素子列と n列の第 2色の発光素子列と n列の第 3色の発光素子列が帯状に連なった 1列が mドットで 1行が 3 nドットの物理的画面を形成する。

( 3 ) 前記物理的画面のことを 1列が mドッ卜で 1行が wドッ卜の画素構成の仮想的画面とみなし、その仮想的画面にそのドット密度で多色画像を表示するつもりでビットマツブ画像データを作成する。その画像データは第 1色の画像データと第 2色の画像データと第 3色の画像データに色分解されたデ一夕である。ここで、 wは（4 n—l ) 以上の整数である。

( 5 ) 1列が mドッ卜で 1行が wドヅ卜のビットマッブ画像デ一夕を前記仮想的画面に展開して表示すると仮定したとき、実際には、 w列分の第 1色の画像デー夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 1色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデータに従って各列 m個の第 1色の発光素子を制御駆動し、同時に w列分の第 2色の画像デ一夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 2色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデ一夕に従つて各列 m個の第 2色の発光素子を制御駆動し、同時に w列分の第 3色の画像デ一夕の中から飛び飛びに選択した n列分のデータを n列の第 3色の発光素子列に分配して、各列 mドット分のデ一夕に従って各列 m個の第 3色の発光素子を制御駆動する。

( 6 ) w列分の第 1色と第 2色と第 3色の画像デ一夕の中からそれぞれ n列分のデ一夕を飛び飛びに選択してそれぞれ n列の第 1色と第 2色と第 3色の発光素子列に分配する制御において、飛び飛び選択の列間隔は、前記仮想的画面に分散配列されている前記発光素子列セットの配列間隔に対応する。

( 7 ) ある 1組の前記発光素子列セットにおいて、第 1色の発光素子列が飛び飛び選択されたある 1列の第 1色のデ一夕で制御駆動されるとき、その選択列の隣の列の第 2色のデータにより第 2色の発光素子列が制御駆動され、さらにその隣の列の第 3色のデ一夕により第 3色の発光素子列が制御駆動される。

( 8 ) 前記仮想的画面に展開するビットマッブ画像データを行方向に移動させながら、前記飛び飛び選択した画像データに従って各発光素子列セッ卜の発光素子を制御駆動するデータ処理を繰り返すことで、前記仮想的画面を観察する人の残像効果により 1列が mドッ卜で 1行が wドットの密度のスクロールする多色画像を視認させる。

3 . 請求項 1または請求項 2に記載の方法に従ってスクロール表示を行う装置であって、 n組の前記発光素子列セットと、表示しょうとするビットマップ画像デ一夕を格納したメモリと、このメモリから前記飛び飛び選択のアルゴリズムに従つてデータを読み出して前記各発光素子列に分配するデータ処理手段と、このデ一夕処理手段により前記各発光素子列に分配されたデータをラッチして各列の各発光素子を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とするスクロール表示装置 <