JPH10319895A - 表示装置、表示方法および表示制御プログラムを記録した媒体 - Google Patents
表示装置、表示方法および表示制御プログラムを記録した媒体Info
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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Abstract
てしまうことが多かった。 【解決手段】 映像信号などを量子化したデータに基づ
いてLED71などの発光部材の強度を制御して映像を
表示する場合に、逆γ補正などを行なう逆γ補正フィル
タ40にて量子化の起点を「0」から「1」に変化させ
る処理を行なうなどして、輝度の変動範囲において輝度
比が無限大となるような領域を生じないようにしたた
め、ちらつき感がなくなるとともに、各要素色間のバラ
ンスのずれによって発生していた不自然な着色を回避す
ることができるようになる。
Description
化した入力データに基づいて平面状に配置された発光部
材の発光輝度を制御して画素表示する表示装置と表示方
法と表示制御プログラムを記録した媒体に関する。
59−208587号公報に示すものが知られている。
同公報に開示された表示装置は、輝度制御可能な発光素
子を平面状に配置しつつ、各発光素子の輝度を画素の輝
度に応じて点灯制御させることにより、画素表示させて
いる。この際、元の映像信号を64段階に量子化して輝
度制御しており、その最小輝度状態は不点灯状態となっ
ている。
置においては、不点灯状態から最大輝度の点灯状態まで
利用してコントラストの豊かな画像としている反面、本
来の不点灯状態の近辺では、ノイズなどの影響を受けて
不点灯状態と点灯状態とが微少な期間を経て繰り返す状
態が生じ、映像を見る者にとっては暗い部分でちらつく
ように感じる。また、RGBの要素色間については、あ
る色については不点灯状態が安定し、他の色については
ちらつくといったことが生じると、ちらつく部分につい
ては点灯状態となる要素色の色が付いてしまうことがあ
る。すなわち、赤の要素色がちらついて他の要素色がち
らつかないとすると、ちらつきはその部分に赤色を付す
ように作用し、不自然な感じを与えることになる。
もので、ちらつきを無くし、不自然な着色を防止するこ
とが可能な表示装置、表示方法、及び表示制御プログラ
ムを記録した媒体の提供を目的とする。
め、請求項1にかかる発明は、画素の輝度を量子化した
入力データに基づいて平面状に配置された発光部材の発
光輝度を制御して画素表示する表示装置であって、量子
化データに基づく発光輝度a、外部光による反射輝度b
として、本来の不点灯状態と点灯状態との比がb:a+
bで表されるときに、この比が無限大とならないように
不点灯状態を制御する構成としてある。
明においては、画素の輝度を量子化した入力データに基
づいて平面状に配置された発光部材の発光輝度を制御し
て画素表示するが、量子化データに基づく発光輝度a、
外部光による反射輝度bとすると、各発光部材における
不点灯状態と点灯状態との比はb:a+bで表される。
このときに、夜間ともなれば反射輝度bが限りなく
「0」に近づくことになるから、この比は無限大とな
る。むろん、厳密に言えば夜間の反射輝度「b」は0に
はならないが、実質的にはこの比は無限大と言える。従
って、ノイズなどによって不点灯状態と点灯状態とが繰
り返されることになると無限大の輝度比によってちらつ
きがはっきりと見えてしまうことになる。しかるに、請
求項1にかかる発明においては、この比が無限大となら
ないように不点灯状態を制御する。不点灯状態とそうで
ないときの輝度比が無限大とならないようにすれば、視
覚的に大きな変化とならず、ちらつきは押さえられる。
次元的にマトリクス状に配置されるものを意味してお
り、平坦面である必要はない。また、二次元的な配置に
ついても直交格子点位置になければならないわけではな
い。量子化データには不点灯状態と点灯状態とが明確に
区別されるのに対し、不点灯状態とそうでないときの輝
度比が無限大とならないための具体的手法は各種の手法
を適用可能である。その一例として、請求項2にかかる
発明は、請求項1に記載の表示装置において、本来の不
点灯時の発光輝度cとして、外部光の反射輝度bが低下
したときに不点灯状態と点灯状態との比であるb+c:
a+bが無限大とならないようにする構成としてある。
明においては、量子化データに基づけば、本来、不点灯
となる時であっても、何らかの発光状態として発光輝度
cとなることにより、外部光の反射輝度bが低下した場
合でも、不点灯状態と点灯状態との比であるb+c:a
+bは無限大とならない。すなわち、量子化データでは
不点灯状態であっても発光状態とすることにより、無限
大となることを防止している。
て、請求項3にかかる発明は、画素の輝度を量子化した
入力データに基づいて平面状に配置された発光部材の発
光輝度を制御して画素表示する表示装置であって、不点
灯状態を表す入力データについても最小限の輝度で表示
する構成としてある。上記のように構成した請求項3に
かかる発明においても、画素の輝度を量子化した入力デ
ータに基づいて平面状に配置された発光部材の発光輝度
を制御して画素表示するが、不点灯状態を表す入力デー
タについても最小限の輝度で表示する。これにより、完
全な不点灯状態はなくなり、入力データ的には不点灯状
態となるときの最小限の輝度と点灯状態との最小限の輝
度との間の比は無限大とならなくなる。
態となるときの輝度と点灯状態での最小限の輝度との比
が無限大とならなくするための具体的な手法は各種のも
のを採用できる。その一例として、請求項4にかかる発
明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の表示装置
において、上記発光部材における輝度を一律に所定量だ
け増加させる構成としてある。上記のように構成した請
求項4にかかる発明においては、発光部材における輝度
を一律に所定量だけ増加させることにより、入力データ
が不点灯状態を示すものであっても増加された輝度によ
って点灯状態となる。この輝度の増加はデータの段階で
一律に増加させるものであっても良いし、発光部材にお
けるオフセット量として増加させるようなものでも良
い。この場合、増加量が徐々に小さくなるような関数的
な増加であっても構わない。
1〜請求項4のいずれかに記載の表示装置において、上
記入力データを変換する変換テーブルを有するととも
に、同変換テーブルには不点灯状態を表すデータを備え
ない構成としてある。上記のように構成した請求項5に
かかる発明においては、量子化データを扱うにあたって
入力データを変換する変換テーブルを有するものである
ときに、同変換テーブルによって入力データを変換する
ことになるが、この変換テーブルが不点灯状態を表すデ
ータを備えないことにより、変換後は必ず不点灯状態が
無くなる。
必ずしも「0」を表すものに限る必要はなく、発光部材
の輝度を表すものとして不点灯状態の輝度を表すもので
あればよい。さらに、請求項6にかかる発明は、請求項
1〜請求項5のいずれかに記載の表示装置において、上
記入力データを変換する変換フィルタを有するととも
に、同フィルタは不点灯状態を表すデータを入力したと
きに所定の最小輝度の点灯データに変換する構成として
ある。
明においては、上記入力データを変換する変換フィルタ
を有しており、同フィルタに不点灯状態を表すデータを
入力すると、所定の最小輝度の点灯データに変換され、
その結果、発光部材は不点灯状態となることなく、最小
輝度で点灯される。さらに、請求項7にかかる発明は、
請求項1〜請求項6のいずれかに記載の表示装置におい
て、量子化データの起点が「1」である構成としてあ
る。
おり、不点灯状態が生じているが、上記のように構成し
た請求項7にかかる発明においては、もともと、量子化
データの起点が「1」であるがゆえに、不点灯状態を備
えていないことになる。さらに、請求項8にかかる発明
は、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の表示装置に
おいて、上記発光部材に加えて補助照明を有し、同補助
照明を点灯させて画素の不点灯状態においても最小の輝
度を持たせる構成としてある。
明においては、上記発光部材に加えて補助照明を有して
おり、発光部材自身が量子化された入力データに基づい
て不点灯状態となったとしても同補助照明を点灯させる
ことにより、補助照明を点灯させて画素の不点灯状態に
おいても表示装置の表示面は点灯状態との比が無限大に
ならないようにするための一定以上の輝度を持つことに
なる。さらに、請求項9にかかる発明は、請求項1〜請
求項8のいずれかに記載の表示装置において、外部光の
反射輝度が所定値以上であるときに上記発光部材の不点
灯状態を生じさせ、所定値以下であるときに上記発光部
材の不点灯状態を生じさせないようにする構成としてあ
る。
となるか否かは外部光の反射輝度が十分にある場合には
問題にならないと言える。このため、上記のように構成
した請求項9にかかる発明においては、外部光の反射輝
度が所定値以上であるか否かに基づき、反射輝度が所定
値以上のときには発光部材の不点灯状態を生じさせても
問題はなく、一方、同反射輝度が所定値以下となって実
質的な意味で不点灯状態と点灯状態の輝度比が無限大と
ならないように発光部材の不点灯状態を生じさせないよ
うにする。
いて上述した不点灯状態を生じさせない処理は、輝度を
表す映像信号を量子化する際の処理に対しても有効であ
り、その一例として、請求項10にかかる発明は、輝度
を表す映像信号の変動範囲に対して発光部材における輝
度調整可能な範囲に変換するために同映像信号を量子化
データに変換しつつ、同量子化データに基づく上記発光
部材に不点灯状態を生じさせないようにする構成として
ある。
発明においては、本来の量子化にあたっては最大のコン
トラストを得るためにも輝度範囲を有効に量子化する
が、この場合にも不点灯状態は生じさせないようにする
ことにより、不点灯状態と点灯状態との間で生じる無限
大の輝度の比の状態が無くなり、ちらつきが押さえられ
る。また、量子化した入力データに基づいて上述した不
点灯状態を生じさせない手法は、実体のある装置に限定
される必要はなく、その方法としても機能することは容
易に理解できる。このため、請求項11にかかる発明
は、画素の輝度を量子化した入力データに基づいて平面
状に配置された発光部材の発光輝度を制御して画素表示
させる表示方法であって、量子化データに基づく発光輝
度a、外部光による反射輝度bとして、本来の不点灯状
態と点灯状態との比がb:a+bで表されるときに、こ
の比が無限大とならないように不点灯状態を制御する方
法として構成してある。
ず、その方法としても有効であることに相違はない。と
ころで、上述したように、このような表示装置は単独で
存在する場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で
利用されることもあるなど、発明の思想としては各種の
態様を含むものであり、ソフトウェアであったりハード
ウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。発
明の思想の具現化例として表示装置を制御するソフトウ
ェアとなる場合には、かかるソフトウェアを記録した記
録媒体上においても当然に存在し、利用されるといわざ
るをえない。
は、画素の輝度を量子化した入力データに基づいて平面
状に配置された発光部材の発光輝度を制御して画素表示
させる表示制御プログラムを記録した媒体であって、量
子化データに基づく発光輝度a、外部光による反射輝度
bとして、本来の不点灯状態と点灯状態との比がb:a
+bで表されるときに、この比が無限大とならないよう
に不点灯状態を制御する構成としてある。
あってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後
開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考え
ることができる。また、一次複製品、二次複製品などの
複製段階については全く問う余地無く同等である。その
他、供給方法として通信回線を利用して行う場合でも本
発明が利用されていることには変わりないし、半導体チ
ップに書き込まれたようなものであっても同様である。
部がハードウェアで実現されている場合においても発明
の思想において全く異なるものはなく、一部を記録媒体
上に記録しておいて必要に応じて適宜読み込まれるよう
な形態のものとしてあってもよい。
態と点灯状態との比が無限大とならないようにしたた
め、ちらつきが防止されるとともに、特定の要素色に着
色されて不自然な画像となることを防止することが可能
な表示装置を提供することができる。
来の不点灯時にも発光輝度cを与えて実現できる。さら
に、請求項3にかかる発明によれば、不点灯状態を表す
入力データについても最小限の輝度で表示して実現でき
る。さらに、請求項4にかかる発明によれば、所定量だ
け一律に輝度を増加させるという極めて容易な手法によ
って実現できる。さらに、請求項5にかかる発明によれ
ば、入力データの変換テーブルにおいて不点灯状態を表
すデータがないようにするだけで極めて簡易に実現でき
る。
不点灯状態を表すデータを入力したときに所定の最小輝
度の点灯データに変換するフィルタだけで実現できる。
さらに、請求項7にかかる発明によれば、量子化データ
の起点を「1」とするだけであるので、既存のものに対
しても極めて簡易に実現できる。さらに、請求項8にか
かる発明によれば、補助照明を点灯させて画素の不点灯
状態においても表示装置に最小の輝度を持たせるので、
既存の発光部材の発光輝度に手を加える必要が無く、実
現が容易になる。
外部光の反射輝度が所定値以下であるときにだけ発光部
材の不点灯状態を生じさせないようにするため、外部光
の反射輝度が所定値以上であるときのコントラストの幅
を可能な限り大きくすることができる。さらに、請求項
10にかかる発明によれば、映像信号を量子化する場合
に適用することによって後に映像として表示されるとき
にちらつきなどを防止することができる。
ば、ちらつきが防止しつつ、特定の要素色に着色されて
不自然な画像とならないようにすることが可能な表示方
法を提供することができる。さらに、請求項12にかか
る発明によれば、ちらつきが防止しつつ、特定の要素色
に着色されて不自然な画像とならないようにすることが
可能な表示制御プログラムを記録した媒体を提供するこ
とができる。
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にか
かる表示装置を適用した屋外用の大型LED表示装置を
概略ブロック図により示しており、図2は当該LED表
示装置に入力されるコンポジットのビデオ信号を波形図
により示している。
ンポジットのビデオ信号を入力し、RGBの原色ドライ
ブ信号を出力するとともに、同期信号をタイミング信号
発生回路20に出力する。タイミング信号発生回路20
は同期信号の入力タイミングに基づいて後述する各回路
へのタイミング信号を発生するものであり、例えば、R
GBの各原色ドライブ信号が入力されるA/D変換回路
30に対してはサンプリングしてA/D変換させるため
のタイミング信号を発生している。
イブ信号ごとに備えられており、アナログ信号として逐
次入力されている原色ドライブ信号を上記タイミング信
号に基づいてサンプリングし、8ビットのデジタル信号
に変換する。原色ドライブ信号においても図2に示すよ
うな本来の映像信号のオフセットレベルが与えられてい
るが、このように8ビットによって256階調とされた
時点では解像度を向上させるために同オフセットレベル
は差し引かれている。従って、元画像のコントラストを
最大限に有効にするために輝度が「0」レベルの不点灯
状態から輝度が「255」レベルの最大輝度状態を示す
ことになる。
側から送られたγ補正された信号を元に戻すための逆γ
補正フィルタ40に入力され、タイミング信号発生回路
20からのタイミング信号に応じて所定の変換がなされ
た後、変換結果がRGBのそれぞれに1フレーム毎に設
けられている画面メモリ50に記録されるようになって
いる。逆γ補正フィルタ40はROMで構成されてお
り、8ビットのアドレス入力に対して同アドレスに記憶
されているデータを出力する。このデータはいわゆるγ
補正した信号に対応しているが、本発明においては、後
述するように既存の逆γ補正とは相違している。なお、
画面メモリ50には上述したタイミング信号発生回路2
0からタイミング信号が入力されており、内部のカウン
タにて所定の記憶アドレスが指定され、同記憶アドレス
にデータが記憶される。
ータに基づいて駆動回路60が表示パネル70のLED
71を駆動する。このLED71は各画素毎に1ユニッ
トとして設けられており、青と緑については1つずつ、
赤については2つ設けられている。これは赤の発光輝度
が他の2色に比べて低いためであるが、各画素の構成に
ついては適宜変更可能であって、1チップでフルカラー
表示が可能なLEDによって表示パネル71を構成して
もよい。駆動回路60は各LED71の輝度を調整する
が、本実施形態の場合は点灯状態と消灯状態との時間比
で調整している。すなわち、輝度レベルが「255」の
最大状態で常時点灯となり、輝度レベル「0」の最小状
態で常時不点灯となる。なお、輝度を調整するための明
滅状態は繰り返し周波数が極めて高いため、ちらつきは
全く問題とならない。なお、この場合の点灯状態と消灯
状態のタイミングの決定も上述したタイミング信号発生
回路20からのタイミング信号によって決定されてい
る。
との時間比で輝度を調整しているが、輝度を表すディジ
タルデータをアナログ変換し、アナログ電圧値で輝度を
調整する発光部材を利用する構成としても良い。ここ
で、上述した逆γ補正フィルタ40について説明する。
γ補正自体は、ブラウン管における映像信号電圧(V1
)対表示輝度(S)特性が S=V1 **2.2 …(1) であるのに応じてテレビ放送局側等の信号出力側で施さ
れる補正であり、 V1 =V0 **(−2.2) …(2) なる関係式に基づいて補正が行われている。かかるγ補
正が施された映像信号電圧に基づいてブラウン管で表示
させれば元の映像信号電圧(V0 )対表示輝度(S)の
関係が直線的となる。従って、ブラウン管以外の表示部
(発光ダイオード、プラズマディスプレイパネル、液晶
など)を有する場合には、 S=V0 **(−2.2) …(3) となってしまうため、逆γ補正が必要となる。例えば、
映像信号電圧対輝度特性が直線的なものであれば、出力
映像信号電圧VOUT と入力映像信号電圧VINの関係は、 VOUT =VIN**2.2 …(4) とすればよい。
するとした場合の変換テーブルの内容を示している。横
軸Xを入力データとし、縦軸Yを補正後の出力データと
し、256階調の場合の変換を、 Y=255(X/255)**2 …(5) なる簡略な関係式で対応づけている。しかしながら、こ
のような対応関係では出力データYが「0」のときにL
ED71は不点灯状態となり、出力データYが「1」の
ときにLED71は点灯状態となる。図2に示す映像信
号のオフセットレベル以下を除外して量子化を行い、映
像信号のオフセットレベル近傍を「0」とした場合に
は、映像信号中のノイズなどによって出力データYが
「0」となったり「1」となったりすることになる。出
力データYが「1」の場合におけるLED71の発光輝
度a[カンデラ/平方メートル]、外部光による反射輝
度b[カンデラ/平方メートル]とすると、出力データ
Yが「0」のときにb[カンデラ/平方メートル]とな
り、出力データYが「1」のときに(a+b)[カンデ
ラ/平方メートル]となる。昼間のように外部光による
反射輝度bがある程度ある場合には、この比は小さいた
め、出力データYが「0」となったり「1」となったり
しても、見る者にとって問題はない。しかしながら、夜
間となって外部光が低下してきた場合、LED71の最
小輝度と比較しても十分に無視できるほどとなる。この
場合、出力データYが「0」となったり「1」となった
りしたときのコントラスト比は極めて大きくなる。上述
したように輝度を調整するために明滅を繰り返す周波数
は極めて高いためちらつきは問題なくなるが、出力デー
タYの変動はフレーム単位で行われるから、周波数が低
く、人間の目によって十分に感知できる。すると、周り
が暗くなればなるほどちらつきがはっきりしてくるよう
になる。
で変動してもこれは全く問題とならない。問題とならな
い理由は、出力データYが「1」のときに(a+b)
[カンデラ/平方メートル]で、出力データYが「2」
のときに(2a+b)[カンデラ/平方メートル]とな
るとすると、外部光の反射輝度bが「0」であったとし
ても輝度比は二倍となるに過ぎない。本実施形態におい
ては、このような理由から(5)式の変換式を採用せ
ず、図4に示すような、 Y=(255−1)・(X/255)**2+1 …(6) なる変換式を採用し、逆γ補正フィルタ40に記録して
いる。(6)式はLED71における調整可能な輝度範
囲が「0」レベルから「255」レベルであるときに、
最小値であっても「1」レベルの輝度が与えられること
を意味しており、LED71の輝度が変化したとしても
その変動比は数倍程度という比較的小さな範囲に収まる
ことになる。
を説明する。テレビチューナなどから中間周波処理など
を経て出力されるコンポジットのビデオ信号が映像信号
処理回路10に入力されると、この映像信号処理回路1
0は同期信号をタイミング信号発生回路20に出力する
とともに、逐次入力されるビデオ信号に基づいてRGB
の原色ドライブ信号に変換して出力する。各色の原色ド
ライブ信号は表示パネル70におけるLED71の配置
状況に応じたサンプリングタイミングでA/D変換回路
30にてA/D変換される。この時点では映像信号にお
ける純粋な強度に対してリニアなディジタル値として変
換されている。
構成される逆γ補正フィルタ40のアドレス入力とな
り、同アドレスに記憶されている変換データが各画素の
輝度を表すデータとなって画面メモリ50の所定アドレ
スに記憶される。ここで変換される輝度値は図4に示す
とおり、「1」レベル〜「255」レベルのいずれかで
あり、いわゆる「0」レベルの不点灯状態は発生してい
ない。むろん、LED71の輝度調整自体が点灯状態と
消灯状態との時間比で行っているので、厳密な意味では
不点灯状態が生じているが、人間の視覚で検知できるか
否かという意味での不点灯状態が生じないのである。
力されるものとしてオフセットレベルを考慮したときに
輝度が「0」となるような場合であってもLED71の
発光輝度は「1」レベルが確保される。一方、映像信号
にノイズがのった場合など、A/D変換回路30に入力
される原色ドライブ信号にも変動が生じる。従って、暗
い部分においては逆γ補正フィルタ40の入力データが
変動するが、同逆γ補正フィルタ40の出力データは
「1」以上の値で変動するだけであり、変動比が無限大
となるようなことはない。この変動は夜間であったとし
ても表示パネル70を見ている者にとっては大した変動
ではなく、ちらつくような感覚を与えない。
を無くすというさらなる効果を与える。従来、映像信号
に基づいて原色ドライブ信号を生成した場合、RGBの
各色間でのバラツキが生じてしまう。上述した輝度比の
場合と同様、各色間でのバラツキが許容できる範囲であ
ればバラツキ自体を感じることもできないのであるが、
赤は発光し、緑と青は発光しないというように、各色間
での輝度比が無限大となれば確実に着色を感じてしまう
ことになる。例えば、映像の中で人間の頭が映ったとす
る。この場合、髪の毛部分の画素は黒色を表すために輝
度が低くなり、本来の輝度は赤が「1」、緑が「1」、
青が「1」であるとする。このとき、バランスのずれに
よって、赤だけが「2」となって緑や青の輝度よりも
「1」増えた状態となったとしてもバランスの差は感じ
られにくい。しかしながら、赤が「1」、緑が「0」、
青が「0」となると、赤だけが緑や青の輝度よりも
「1」増えた状態となっている点では同じであるのに、
無限大の輝度比の影響によって髪の毛の部分は赤く見え
てしまう。
データは少なくとも「1」であるため、暗色部分に特定
の色が付いてしまう不自然さは回避される。RGB各色
の各画素ごとに輝度の起点を「1」とした逆γ補正が施
されたデータが書き込まれると、駆動回路60は同デー
タに応じて表示パネル70におけるLED71の点灯期
間と消灯期間との割合を変更させる。これにより、LE
D71の発光輝度は元の被写体の明るさに比例したもの
となる。
LED表示装置については、本発明の一実施形態に過ぎ
ない。映像信号等を量子化する際にはコントラストの幅
を確保するためにも消灯状態から最大輝度状態までの範
囲とするのが従来の考え方であるのに対し、輝度比が無
限大になるような変動域を設けないのが本発明の考え方
である。その一例として、(6)式の場合は量子化の階
調値として起点を「1」とするようにしている。この場
合、逆γ補正フィルタをかけるのと同時に行っている
が、必ずしも同時に行う必要はない。図5は(5)式に
基づく逆γ補正フィルタ41とともに起点補正フィルタ
42を備える例を示している。発光部材の性質によって
は補正式は変化する。従って、広義の意味で発光部材の
輝度特性を補償する逆γ補正と量子化データについて起
点を「1」とするフィルタとを個別にしておくのも有効
である。
化データを書き込んだ後で(6)式に示す変換を行うこ
とも有効である。図6はそのような場合のLED表示装
置の概略構成を示しており、画面メモリ51からの読み
込みデータを逆γ補正フィルタ43にかけて変換してか
ら駆動回路60に入力している。一方、必ずしも量子化
データに何らかの補正をかけなければ実現できないわけ
ではない。図7は量子化データ自身には何ら加工を施さ
ないで実現する例を示している。画面メモリ51は図6
に示すものと同様に原色ドライブ信号などからオフセッ
トレベルを差し引いた状態で量子化したデータが書き込
まれている。このデータは比較器61における一方の入
力端61aに入力されているが、ここで同入力端61a
ではデータを1ビットシフトしつつ最下位の1ビットを
オンにして「二倍+1」に増加させている。一方、同比
較器61における他方の入力端61bにはROMで構成
される逆γ補正テーブル62の出力データが入力されて
おり、同逆γ補正テーブル62のアドレス入力として8
ビットのカウンタ63のカウント出力が入力されてい
る。カウンタ63にはクロックCLKが入力され、25
6クロックCLKごとにリセット入力が加えられるの
で、カウンタ出力は図8に示すように「0〜255」の
範囲で繰り返しカウントされている。図9は上記逆γ補
正テーブル62の記憶内容を示しており、その内容は
(5)式の場合と同様であってただデータとして二倍さ
れたものとなっている。
「二倍+1」となっており、クロックCLKのカウント
出力を逆γ補正したものを「二倍」したデータと比較さ
れるようになっている。この結果、輝度として「0」レ
ベルのデータであっても最小限の「1」が付加された状
態となり、さらに点灯期間は逆γ補正をかけた期間に補
正される。このような比較器61と逆γ補正テーブル6
2とカウンタ63とを駆動回路内に備えることにより量
子化データを加工することなく実質的には図4に示すよ
うな関係とすることができる。
を設けないという意味では図10に示すように駆動回路
64にオフセット量を設定可能としておき、同オフセッ
ト量に応じた輝度を一律に増加させる構成とすることも
可能である。この場合、LED71であればデータと無
関係に点灯する期間を設けておけばよいし、同図10に
示すようなフィラメントを有する発光バルブ72にはオ
フセット量に応じた電圧を印加するようにしても良い。
この例でも示すように発光部材としてはLED71に限
られるものではなく、発光バルブ72など不点灯状態か
ら所定輝度の範囲で発光輝度を制御可能な部材を利用す
ることができる。
する発光部材自身について輝度比が無限大とならないよ
うにしているが、見る側にとってはその画素がちらつい
たりするか否かが問題となるのであり、画素として考え
ることが可能である。このため、図11〜図13に示す
LEDユニット73では、RGB各色のLED73aに
は特別な輝度制御を行わないものの、これらとは別に白
色のLED73bを設けておき、同LED73bを常時
点灯させることによって最小限の輝度を与えるようにし
ている。
の遮光性を保持するために各LED73bを正面側から
挿入して固定可能な基板73cを備えている。従来の基
板は正面側からRGBのLEDを装着するだけである
が、この基板73cについては背面中央部分に白色のL
ED73bを挿入して固定可能な保持穴73c1を形成
してあり、同保持穴73c1は正面側に向けて貫通孔7
3c2を形成してある。この貫通孔73c2はLED7
3bの発光輝度を調整するために小さめに形成してあ
り、RGBの各LED73aに対して輝度データとして
「1」を与えた場合の輝度で発光することになる。
は常時点灯している。従って、従来の状態での輝度範囲
が消灯状態から最大輝度の範囲で変化するのに対して、
オフセット量の最小輝度が与えられることになるから、
変動範囲で輝度比が無限大となる領域は生じなくなる。
また、量子化データによる制御系に対しては何ら手を加
えないものでもあり、変更が容易である。むろん、常時
点灯する発光部材としてはLED73bに限る必要はな
く、別の照明源を備えて導光するようにしてもよい。さ
らに、表示装置の外に表示面を低輝度で照明する照明源
を設けてもよい。
点灯状態を生じないようにしているが、外部光の反射輝
度bが「0」とはいえない状態であれば、輝度範囲が大
きいほどコントラストも豊かになる。図14は、図1に
示す逆γ補正フィルタ40の代わりに、図3に示すテー
ブル変換表と図4に示すテーブル変換表の両方を記憶す
る逆γ補正フィルタ44aを備えており、比較器44b
の出力で同逆γ補正フィルタ44aにいずれか一方を選
択させている。比較器44bの一方の入力端については
外部光の強度を検出するフォトトランジスタ44cによ
って入力電圧が変動するようになっており、他方の入力
端については可変抵抗44dによって電圧を調整可能と
なっている。同フォトトランジスタ44cは外部光の強
度を検出するために外部に露出している。
度が弱いとフォトトランジスタ44cを流れる電流が小
さくなって比較器44bへの入力電圧が低くなる。する
と、可変抵抗44dによって他方の入力端に設定してあ
る電圧値と比較して小さくなり、この比較結果を表す出
力信号が逆γ補正フィルタ44aに対して図4に示すテ
ーブル変換表を選択させる。これに対し、外部光の強度
が強いとフォトトランジスタ44cを流れる電流が大き
くなって比較器44bへの入力電圧が高くなる。する
と、可変抵抗44dによって他方の入力端に設定してあ
る電圧値よりも高くなるので、比較結果は反転し、逆γ
補正フィルタ44aに対して図3に示すテーブル変換表
を選択させることになる。
ータに基づいてLED71などの発光部材の強度を制御
して映像を表示する場合に、逆γ補正などを行なう逆γ
補正フィルタ40にて量子化の起点を「0」から「1」
に変化させる処理を行なうなどして、輝度の変動範囲に
おいて輝度比が無限大となるような領域を生じないよう
にしたため、ちらつき感がなくなるとともに、各要素色
間のバランスのずれによって発生していた不自然な着色
を回避することができるようになる。
た屋外用の大型LED表示装置の概略ブロック図であ
る。
フである。
ラフである。
る。
D表示装置の概略ブロック図である。
ある。
グラフである。
である。
の分解斜視図である。
面側斜視図である。
ある。
である。
Claims (12)
- 【請求項1】 画素の輝度を量子化した入力データに基
づいて平面状に配置された発光部材の発光輝度を制御し
て画素表示する表示装置であって、量子化データに基づ
く発光輝度a、外部光による反射輝度bとして、本来の
不点灯状態と点灯状態との比がb:a+bで表されると
きに、この比が無限大とならないように不点灯状態を制
御することを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 上記請求項1に記載の表示装置におい
て、本来の不点灯時の発光輝度cとして、外部光の反射
輝度bが低下したときに不点灯状態と点灯状態との比で
あるb+c:a+bが無限大とならないようにすること
を特徴とする表示装置。 - 【請求項3】 画素の輝度を量子化した入力データに基
づいて平面状に配置された発光部材の発光輝度を制御し
て画素表示する表示装置であって、不点灯状態を表す入
力データについても最小限の輝度で表示することを特徴
とする表示装置。 - 【請求項4】 上記請求項1〜請求項3のいずれかに記
載の表示装置において、上記発光部材における輝度を一
律に所定量だけ増加させることを特徴とする表示装置。 - 【請求項5】 上記請求項1〜請求項4のいずれかに記
載の表示装置において、上記入力データを変換する変換
テーブルを有するとともに、同変換テーブルには不点灯
状態を表すデータを備えないことを特徴とする表示装
置。 - 【請求項6】 上記請求項1〜請求項5のいずれかに記
載の表示装置において、上記入力データを変換する変換
フィルタを有するとともに、同フィルタは不点灯状態を
表すデータを入力したときに所定の最小輝度の点灯デー
タに変換することを特徴とする表示装置。 - 【請求項7】 上記請求項1〜請求項6のいずれかに記
載の表示装置において、量子化データの起点が「1」で
あることを特徴とする表示装置。 - 【請求項8】 上記請求項1〜請求項7のいずれかに記
載の表示装置において、上記発光部材に加えて補助照明
を有し、同補助照明を点灯させて画素の不点灯状態にお
いても最小の輝度を持たせることを特徴とする表示装
置。 - 【請求項9】 上記請求項1〜請求項8のいずれかに記
載の表示装置において、外部光の反射輝度が所定値以上
であるときに上記発光部材の不点灯状態を生じさせ、所
定値以下であるときに上記発光部材の不点灯状態を生じ
させないようにすることを特徴とする表示装置。 - 【請求項10】 輝度を表す映像信号の変動範囲に対し
て発光部材における輝度調整可能な範囲に変換するため
に同映像信号を量子化データに変換しつつ、同量子化デ
ータに基づく上記発光部材に不点灯状態を生じさせない
ようにすることを特徴とする表示装置。 - 【請求項11】 画素の輝度を量子化した入力データに
基づいて平面状に配置された発光部材の発光輝度を制御
して画素表示させる表示方法であって、量子化データに
基づく発光輝度a、外部光による反射輝度bとして、本
来の不点灯状態と点灯状態との比がb:a+bで表され
るときに、この比が無限大とならないように不点灯状態
を制御することを特徴とする表示方法。 - 【請求項12】 画素の輝度を量子化した入力データに
基づいて平面状に配置された発光部材の発光輝度を制御
して画素表示させる表示制御プログラムを記録した媒体
であって、量子化データに基づく発光輝度a、外部光に
よる反射輝度bとして、本来の不点灯状態と点灯状態と
の比がb:a+bで表されるときに、この比が無限大と
ならないように不点灯状態を制御することを特徴とする
表示制御プログラムを記録した媒体。
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- 1997-05-21 JP JP13128897A patent/JP3367865B2/ja not_active Expired - Fee Related
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