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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 夜間、ちらついたり、不自然な着色が付され
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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の表示装置として、特開昭
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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の表示装
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。

【０００４】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
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。

【０００６】上記のように構成した請求項１にかかる発
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。

【０００７】平面状に配置された発光部材はいわゆる二
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。

【０００８】上記のように構成した請求項２にかかる発
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。

【０００９】また、同様の考え方による他の一例とし
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。

【００１０】以上のように、入力データ的には不点灯状
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。

【００１１】さらに、請求項５にかかる発明は、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。

【００１２】この場合の不点灯状態を表すデータとは、
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。

【００１３】上記のように構成した請求項６にかかる発
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。

【００１４】従来は量子化データが「０」を起点として
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。

【００１５】上記のように構成した請求項８にかかる発
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。

【００１６】不点灯状態と点灯状態との輝度比が無限大
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。

【００１７】画素の輝度を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。

【００１８】上記のように構成した請求項１０にかかる
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。

【００１９】すなわち、必ずしも実体のある装置に限ら
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。

【００２０】その一例として、請求項１２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。

【００２１】むろん、その記録媒体は、磁気記録媒体で
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。

【００２２】さらに、一部がソフトウェアであって、一
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。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、不点灯状
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。

【００２４】また、請求項２にかかる発明によれば、本
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。

【００２５】さらに、請求項６にかかる発明によれば、
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。

【００２６】さらに、請求項９にかかる発明によれば、
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。

【００２７】さらに、請求項１１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。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
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。

【００２９】同図において、映像信号処理回路１０はコ
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。

【００３０】Ａ／Ｄ変換回路３０はＲＧＢの各原色ドラ
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。

【００３１】Ａ／Ｄ変換回路３０による変換結果は送信
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。

【００３２】そして、同画面メモリ５０に記憶されたデ
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。

【００３３】本実施形態においては点灯状態と消灯状態
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。

【００３４】図３は仮に（４）式に示す逆γ補正を適用
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。

【００３５】一方、出力データＹが「１」と「２」の間
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。

【００３６】次に、上記構成からなる本実施形態の動作
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。

【００３７】Ａ／Ｄ変換回路３０の変換結果はＲＯＭで
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。

【００３８】この結果、図２に示すような映像信号が入
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。

【００３９】一方、これの副次的な影響は不自然な着色
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。

【００４０】これに対し、逆γ補正フィルタ４０の出力
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。

【００４１】ところで、（６）式の変換や、図１に示す
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。

【００４２】また、画面メモリ５１に対して通常の量子
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。

【００４３】すなわち、画面メモリ５１の出力データは
「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。

【００４４】また、輝度比が無限大になるような変動域
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。

【００４５】これまでは、量子化データに基づいて点灯
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。

【００４６】同ＬＥＤユニット７３は位置決めと各色間
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。

【００４７】かかる構成において、白色のＬＥＤ７３ｂ
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。

【００４８】また、これまでは常にＬＥＤ７１などに不
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。

【００４９】かかる構成とすることにより、外部光の強
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。

【００５０】このように、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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表示装置の概略ブロック図であ
る。

【図２】映像信号の波形図である。

【図３】従来の逆γ補正の変換テーブル内容を示すグラ
フである。

【図４】本発明の逆γ補正の変換テーブル内容を示すグ
ラフである。

【図５】本発明の変形例にかかる要部ブロック図であ
る。

【図６】本発明の他の変形例にかかる屋外用の大型ＬＥ
Ｄ表示装置の概略ブロック図である。

【図７】本発明の他の変形例にかかる要部ブロック図で
ある。

【図８】同変形例にかかるタイミングチャートである。

【図９】同変形例にかかる逆γ補正テーブル内容を示す
グラフである。

【図１０】本発明の他の変形例にかかる要部ブロック図
である。

【図１１】本発明の他の変形例にかかるＬＥＤユニット
の分解斜視図である。

【図１２】同変形例にかかるＬＥＤユニットの基板の背
面側斜視図である。

【図１３】同変形例にかかるＬＥＤユニットの断面図で
ある。

【図１４】本発明の他の変形例にかかる要部ブロック図
である。

【符号の説明】

１０…映像信号処理回路 ２０…タイミング信号発生回路 ３０…Ａ／Ｄ変換回路 ４０…逆γ補正フィルタ ５０…画面メモリ ６０…駆動回路 ７０…表示パネル ７１…ＬＥＤ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。