(57)【要約】【課題】回路規模を増加させることなくより多くのスピーカー部を独立して駆動する。【解決手段】本実施形態の表示装置は、複数の画素から表示画面を構成するディスプレイ部と、前記複数の画素に対応するように配置された複数のスピーカーと、前記１または複数のスピーカー毎に設けられた複数のローパスフィルタ回路と、前記複数のローパスフィルタ回路に対して１ビット処理した音声信号を時分割で供給する信号供給回路とを備える。【選択図】図１１
2018186410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素から表示画面を構成するディスプレイ部と、
前記複数の画素に対応するように配置された複数のスピーカーと、
前記１または複数のスピーカー毎に設けられた複数のローパスフィルタ回路と、
前記複数のローパスフィルタ回路に対して１ビット処理した音声信号を時分割で供給する信号供給回路と
を備える表示装置。
【請求項２】
前記信号供給回路が、さらに、前記音声信号に対して前記表示画面で表示される映像に応じた音場再生処理を実行する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
複数の画素から表示画面を構成するディスプレイ部と、
前記複数の画素に対応するように配置された複数のスピーカーと、
前記１または複数のスピーカー毎に設けられた複数のローパスフィルタ回路と、
前記複数のローパスフィルタ回路に対して１ビット処理した音声信号を時分割で供給する信号供給回路と
を用いて、
前記ディスプレイ部で映像を再生するとともに、前記複数のスピーカーで音声を再生する表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイのファインピッチ化に伴い、高精細な映像を提供されている。これにともない、ユーザーからは臨場感がある映像と音声の提供が求められている。例えば、特許文献１に記載されている表示装置では、ＯＬＥＤ（有機エレクトロルミネッセンスダイオード）ディスプレイパネル後方にマトリックススピーカーを設けるとともに、ディスプレイパネル上に副画素サイズの複数の孔を設けることで、マトリックススピーカーが出力した音を画面前方に通過させている。
【０００３】
しかしながら、ＬＥＤディスプレイの場合、ＬＥＤの実装密度が高いため、ＬＥＤディスプレイに穴をあけることは困難であり、画面から音声が聞こえるようにして、臨場感のある映像と音声を提供することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５３１２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、ＬＥＤディスプレイの特徴を生かし、映像位置と同期したより臨場感のある音声を提供することも課題である。この課題については、例えば独立して制御可能なスピーカーの個数を増加させることで臨場感の向上を図ることができる。しかしながら、独立して駆動することができるスピーカーの個数を増加させると、増幅回路等のスピーカーを駆動するための回路が増加し、回路規模が大きくなってしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる表示装置および表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、複数の画素から表示画面を構成するディスプレイ部と、前記複数の画素に対応するように配置された複数のスピーカーと、前記１または複数のスピーカー毎に設けられた複数のローパスフィルタ回路と、前記複数のローパスフィルタ回路に対して１ビット処理した音声信号を時分割で供給する信号供給回路とを備える表示装置である。
【０００８】
また、本発明の一態様は、複数の画素から表示画面を構成するディスプレイ部と、前記複数の画素に対応するように配置された複数のスピーカーと、前記１または複数のスピーカー毎に設けられた複数のローパスフィルタ回路と、前記複数のローパスフィルタ回路に対して１ビット処理した音声信号を時分割で供給する信号供給回路とを用いて、前記ディスプレイ部で映像を再生するとともに、前記複数のスピーカーで音声を再生する表示方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回路規模を増加させることなく複数のスピーカーを独立して駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ素子の構成例を模式的に示す図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ素子１の回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】図２に示すＬＥＤ素子１の変形例（ＬＥＤ素子１ａ）を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＬＥＤディスプレイの構成例を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る表示装置７の構成例を模式的に示すブロック図である。
【図６】図５に示すスピーカー駆動部４の動作例を説明するための模式図である。
【図７】図５に示すスピーカー駆動部４による信号処理遷移を示すタイミングチャートである。
【図８】図５に示すスピーカー駆動部４による信号処理遷移を示すタイミングチャートである。
【図９】図５に示すスピーカー駆動部４による信号処理遷移を示すタイミングチャートである。
【図１０】図５に示すスピーカー駆動部４による信号処理遷移を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る表示装置の最少構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ素子の構成例を模式的に示す図である。図１（ａ）はＬＥＤ素子１の平面図であり、図１（ｂ）はＬＥＤ素子１の正面図であり、図１（ｃ）はＬＥＤ素子１の底面図である。また、図２は、図１に示すＬＥＤ素子１の回路構成の一例を示す回路図である。なお、図１と図２において同一の構成には同一の符号を用いている。
【００１２】
図１に示すＬＥＤ素子１は、表面実装素子として構成されていて、パッケージ１０１の底面１０１ｂに複数の接続端子１１２〜１１９を備えている。接続端子１１２〜１１９は、複数のＬＥＤ素子１を実装するプリント基板（印刷回路基板）上の接続端子とはんだ付けによって接続される電極である。ＬＥＤ素子１は、３個のＬＥＤ１０３〜１０５を備えている。ＬＥＤ１０３は青色光の発光素子であり、ＬＥＤ１０４は緑色光の発光素子であり、ＬＥＤ１０５は赤色光の発光素子である。複数のＬＥＤ素子１を用いて画面を形成する場合、１つのＬＥＤ素子１が１画素を構成する。また、ＬＥＤ素子１は、スピーカーとして機能する圧電素子１０２を備える。また、ＬＥＤ素子１は、ローパスフィルタ回路１２０を備える。
【００１３】
ＬＥＤ１０３〜１０５は、例えば、ベアチップであり、反射板１０１ａに接着され、また接続端子１１２〜１１７にワイヤーボンディングによって接続されている。また、ＬＥＤ１０３〜１０５は、封止樹脂１２５によって封止されている。
【００１４】
圧電素子１０２は、透明圧電材料で形成された薄膜である。圧電素子１０２は、ＬＥＤ１０３〜１０５の照射方向（図１（ｂ）で上方向）を覆うように、ＬＥＤ１０３〜１０５のパッケージ１０１と一体的に形成されていて、ＬＥＤ１０３〜１０５が照射する光を透過させる。図１に示す例では、圧電素子１０２は、その両面が、圧電素子１０２と平面形状がほぼ同一の透明電極１１０および１１１に接着され、電気的に接続されている。透明電極１１０および１１１は、透明導電膜である。透明電極１１０は、パッケージ１０１の端部に設けられた上部端子１０６の延伸部である上部端子１０７に接続されている。また、透明電極１１１は、パッケージ１０１の端部に設けられた上部端子１０８の延伸部である上部端子１０９に接続されている。上部端子１０９の平面形状の面積は、圧電素子１０２ならびに透明電極１１１の平面形状の面積より小さく、パッケージ１０１の上面１０１ｃと透明電極１１１（または圧電素子１０２）との間に一定の空隙が確保されている。
【００１５】
図２に示すように、ＬＥＤ素子１において、ＬＥＤ１０３のカソードは接続端子１１２に接続され、アノードが接続端子１１３に接続されている。ＬＥＤ１０４のカソードは接続端子１１４に接続され、アノードが接続端子１１５に接続されている。ＬＥＤ１０５のカソードは接続端子１１６に接続され、アノードが接続端子１１７に接続されている。圧電素子１０２の一方の端子１０２１は、透明電極１１０、上部端子１０７および１０６を介して、接続端子１１８に接続されている。圧電素子１０２の他方の端子１０２２は、透明電極１１１、上部端子１０９および１０８ならびにローパスフィルタ回路１２０を介して、接続端子１１９に接続されている。ローパスフィルタ回路１２０は、入力端子１２０１、出力端子１２０２および接地端子１２０３を有する。入力端子１２０１は接続端子１１９に接続され、出力端子１２０２は上部端子１０８に接続され、接地端子１２０３は接続端子１１８に接続されている。
【００１６】
ローパスフィルタ回路１２０は、低域通過フィルタであり、例えば１または複数のコイルとコンデンサからなるＬＣ回路、１または複数のコイルとコンデンサと抵抗からなるＲＬＣ回路等で構成される。ローパスフィルタ回路１２０は、例えば可聴周波数帯域の上限を遮断周波数としてそれ以上の周波数帯域の信号を減衰させる。ただし、ローパスフィルタ回路１２０は、バンドパスフィルタであってもよい。なお、本実施形態では、図２に示す構成において、圧電素子１０２とローパスフィルタ回路１２０とを含む鎖線で囲んで示す回路をスピーカー部１０と呼ぶ。図２に示すように、ＬＥＤ素子１がローパスフィルタ回路１２０を内蔵する場合、１つのスピーカー部１０毎に音声信号を異ならせるとき、基板面積削減に効果がある。
【００１７】
本実施形態のＬＥＤ素子１を複数用いることで、各接続端子１１２〜１１７に映像信号に応じた信号を入力することで映像を再生するとともに、各接続端子１１７および１１８に音声信号に応じた信号を入力することで音声を再生することができる。
【００１８】
なお、上述した本実施形態に係るＬＥＤ素子の構成は一例であって、例えば図１に示すローパスフィルタ回路１２０を省略したり、ＬＥＤ１０３〜１０５の配線の仕方を変更したりすることができる。図３は、図２に示すローパスフィルタ回路１２０を省略し、ＬＥＤ１０３〜１０５の配線の仕方を変更する場合のＬＥＤ素子の構成例（変形例）を示す。なお、図３において、図１および図２に示す構成と同一の構成には同一の符号を用いて説明を省略する。なお、図３（ａ）は図２に対応する回路図であり、図３（ｂ）は図１（ｃ）に対応する底面図である。図３に示すＬＥＤ素子１ａは、図１および図２に示すＬＥＤ素子１に対応するＬＥＤ素子である。ＬＥＤ素子１ａは、図３（ａ）に示すように、ＬＥＤ１０３〜１０５の各アノードをパッケージ１０１内で接続し、接続端子１２４に接続する。ＬＥＤ１０３〜１０５の各カソードは、それぞれ接続端子１２１〜１２３に接続されている。また、圧電素子１０２の端子１０２２は、ローパスフィルタ回路１２０を介さずに、透明電極１１１を介して接続端子１１９に接続されている。なお、接続端子１２１〜１２４は、図１（ｃ）に示す接続端子１１２〜１１７に対応する接続端子であり、図３（ｂ）に示すようにパッケージ１０１の底面１０１ｂに配列されている。図３に示す構成においては、圧電素子１０２が図２に示すスピーカー部１０に対応する。
【００１９】
次に、図４を参照して、本実施形態に係るＬＥＤディスプレイの構成例について説明する。図４に示すＬＥＤディスプレイ３は、縦横に配列された複数のＬＥＤキャビネット２を備える。ＬＥＤキャビネット２は、ＬＥＤディスプレイ３の構成単位であり、例えばプリント基板２０１上に図１に示すＬＥＤ素子１を縦横に複数配列させて実装することで構成される。プリント基板２０１は、例えば、図２に示すＬＥＤ１０３〜１０５を駆動するための配線とスピーカー部１０を駆動するための配線を有する。あるいは、プリント基板２０１は、ＬＥＤ１０３〜１０５を駆動するための駆動回路とスピーカー部１０を駆動するための駆動回路を備えていてもよい。あるいは、プリント基板２０１上に図３に示すＬＥＤ素子１ａが実装される場合、プリント基板２０１は、１または複数のＬＥＤ素子１ａ毎に図２に示すローパスフィルタ回路１２０を有する。
【００２０】
次に、図５〜図１０を参照して、本実施形態に係るスピーカー駆動部について説明する。図５は、本実施形態に係る表示装置７の構成例を模式的に示すブロック図である。図６は、図５に示すスピーカー駆動部４の動作例を説明するための模式図である。図７〜図１０は、図５に示すスピーカー駆動部４による信号処理遷移を示すタイミングチャートである。図７〜図１０は、すべて同一の時間Ｔ０における波形を示す。また、図７〜図１０は、同一の波形を一部重複して示す。
【００２１】
図５に示す表示装置７は、ＬＥＤディスプレイ３と、スピーカー駆動部４を備える。ただし、スピーカー駆動部４は、ＬＥＤディスプレイ３を構成する複数のＬＥＤキャビネット２のいずれかと同一のプリント基板２０１上に設けられていてもよいし、ＬＥＤキャビネット２とは別のプリント基板上に設けられていてもよい。スピーカー駆動部４は、入力された音声源信号４０１に基づき図４に示すＬＥＤディスプレイ３が備える複数のスピーカー部１０を駆動する。図５に示すスピーカー駆動部４は、音場再生回路４０２と、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３と、増幅回路４０４と、マトリックススキャン回路４０５と、ドライバー回路４０６を備える。
【００２２】
音場再生回路４０２へ入力される音声源信号４０１は、ＬＥＤディスプレイ３が複数のＬＥＤ素子１を用いて表示する映像信号に同期して再生される音声信号である。なお、本実施形態において音声とは、人が発する音に限定されず、人が発する音とそれ以外の音を含むものとする。図７に、音声源信号４０１の例を「Ａ  入力信号（音声源信号）」として示す。図７に示す例では「音声源信号」に正弦波を記載しているが、実際は複数の周波数が組み合わさった複雑な音声信号波形となる。なおこの音声源信号４０１としては、実際の映像と同期した音声信号が入力されることを前提としており、本実施形態において、スピーカー駆動部４は、映像フレームと音声を能動的に同期するような機能は持たない。
【００２３】
音場再生回路４０２は、音声源信号４０１に基づき音場再生処理を実行する。音場再生回路４０２は、例えば、音声信号に対して複数のＬＥＤ素子１で表示される映像に応じた音場再生処理を実行する。この音場再生処理は、複数のスピーカー部１０を用いて臨場感が高い音響信号を再生するための処理である。音場再生の方法は様々な方法が提案されており、ここでは音場再生の方法にこだわるものではない。シンプルな例としては、ステレオ方式の音場再生方法もその一つである。例えば、ステレオ方式を本実施形態に適用する場合は、音声源信号４０１として、Ｌ＋Ｒ信号（左信号と右信号）を入力し、レベルと位相を分析することで、左右方向の音場分布を個々の画素ごとに割出し、割り当てる。この場合、上下方向への割り当て同一、つまり同一列に配置されているＬＥＤ素子１に実装されているスピーカー部１０は同一の音を出すことになる。また、音声源信号４０１として、Ｌ＋Ｒ＋Ｕ＋Ｄの信号（左右上下の信号）が得られれば、上下方向についても分析可能となるため、上下方向にも個別の音声信号を、割出し、割り当てることが出来る。
【００２４】
図６は、音場再生回路４０２の動作例を説明するための模式図である。図６はＬＥＤディスプレイ３の画面上の発音源５０１とスピーカー部１０の駆動出力分布を示す。この場合、発音源５０１は、人物（人物の口）である。音場再生回路４０２は、例えば、図示していない所定の処理部による映像信号に基づく発音源についての分析結果を入力し、画面上の発音源５０１の位置に応じて上下左右の音圧レベルを決定する。図６（ａ）は、上下方向の音圧レベルの変化と左右方向の音圧レベルの変化を示す。人物の口の部分で音圧レベルが高くなっていることを図６（ａ）のグラフから読み取ることが出来る。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す音圧レベルを実際のスピーカー部１０に適用した状態をイラスト化して示す。図６（ｂ）は、スピーカー部１０の駆動出力分布５０２をハッチングの密度の差で示す。ハッチングの密度が大きいほど出力が大きい。図６（ｂ）に示す例では、発音源５０１に近づくほど駆動出力が大きい。
【００２５】
なお、音場再生割り当て個数を有効に活用できる上限は、スピーカーの個数と同じになるため、本実施形態では、最大でＬＥＤディスプレイ３の構成画素数と同じになる。または、音声処理回路数を減らすため、複数個のスピーカー部１０をまとめて１単位としてレベルの異なる音声信号を割り当てる構成も可能である。
【００２６】
図７に、音場再生回路４０２の出力を「Ｂ  音場再生回路出力」として示す。音場再生回路４０２は、水平（Ｈ１からＨｉ）×垂直（Ｖ１からＶｋ）のマトリックスで、各画素に割り当てる音声信号を、ＬＥＤディスプレイ３の画素構成個数に基づき生成する。ここでｉおよびｋは、ＬＥＤディスプレイ３におけるＬＥＤ素子１の水平個数（列数）および垂直個数（行数）であり、Ｈ１〜Ｈｉは列番号を表し、Ｖ１〜Ｖｋは行番号を表す。なお、図７では、「Ｂ  音場再生回路出力」において、各ＬＥＤ素子１に割り当てられた音声信号をＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈ１：Ｖ１）、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈ２：Ｖ１）、…、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈｎ：Ｖｍ）、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈｎ＋１：Ｖｍ）、…として示している。図７に示す例では、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈ１：Ｖ１）〜ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈ４：Ｖ１）として示す音声信号のレベルがゼロである。また、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈｎ：Ｖｍ）〜ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈｎ＋３：Ｖｍ）として示す音声信号は、入力信号の左信号（Ｏｒｉｇｉｎａｌ  Ｌ）と右信号（Ｏｒｉｇｉｎａｌ  Ｒ）に基づく正弦波信号である。また、図７では、「Ｂ  音場再生回路出力」は便宜上アナログ波形を記載しているが、例えば音場再生回路４０２ではＣＰＵ（中央処理装置）等を用いたデジタル処理を行っても良い。音場再生回路４０２の出力は、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３へ入力される。
【００２７】
１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、１ｂｉｔ処理回路と時分割処理回路を有し、音場再生回路４０２から入力した音声信号に対して１ｂｉｔ処理（１ビット量子化処理）を実行するとともに、１ｂｉｔ処理した信号に時分割処理を実行する。１ｂｉｔ処理は、ΔΣ変調を応用した既知の量子化技術であり、入力した音声信号を高速のサンプリング周期で１ｂｉｔの信号に符号化する処理である。時分割処理は、行方向の信号線と列方向の信号線を走査しながら複数のスピーカー部１０に対して時分結で信号を供給するために、１ｂｉｔ処理された複数の信号列を所定の並びで配列させる処理である。
【００２８】
なお、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３の処理目的は、下記の問題を解決するためである。すなわち、複数のＬＥＤ素子１を実装したＬＥＤディスプレイ３の場合、スピーカー部１０の個数がとても多いため、スピーカー部１０それぞれに増幅回路を設けると、増幅回路を構成する部品と配線が極端に多くなり、プリント基板の面積上、その配置が困難になる。本実施形態では、この問題を解決するため、音声信号のマトリックス処理と時分割処理を行い、回路数削減を実現する。このマトリックス処理を行う際、マルチビットのデジタル信号では、Ｄ／Ａ変換（デジタル／アナログ変換）後、マトリックス処理する必要が生じ、マトリックス回路に線形な特性を持つアナログ回路が必要となる。これに対して、１ｂｉｔ処理方式を採用すると、時分割時点ではまだ、デジタル信号として取り扱うことになるので、マトリックス回路をデジタル信号処理回路で構成することができる。このため、線形なアナログ回路でマトリックス回路を構成する場合に比べ、簡単な構成とすることが可能となる。簡単な構成にすることは、回路規模の縮小に寄与する。
【００２９】
１ｂｉｔ処理を実行する１ｂｉｔ処理回路は音声信号の処理回路としては一般的であり、その説明は省略する。
【００３０】
図７に示すように、音場再生回路４０２から出力された「Ｂ  音場再生回路出力」の信号は、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３の１ｂｉｔ処理回路で１ｂｉｔ音声信号に変換される。図７に示す信号処理遷移の「Ｃ  １ｂｉｔ処理出力」に、各ＬＥＤ素子１に割り当てられた音声信号をＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈ１：Ｖ１）、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈ２：Ｖ１）、…、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈｎ：Ｖｍ）、ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈｎ＋１：Ｖｍ）、…として、それぞれのＬＥＤ画素位置のスピーカー部１０へ供給される音声信号が１ｂｉｔ化された状態を示す。
【００３１】
１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３の時分割処理回路（以下、単に１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３と記す。）では、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３の１ｂｉｔ処理回路から出力された、１ｂｉｔデジタル音声信号を、後段のマトリックススキャン回路４０５に合わせて分割するとともに並べ替える。以下での説明前提として、ｎをマトリックス行数（例として“４”とした）、ｍをマトリックス列数  （例として“６”とした）とする。また、これ以降の説明の時間軸として、１ｂｉｔデジタル音声信号の１ｂｉｔ分の時間をＴ１と置く。また、それ以降、１ｂｉｔ毎にＴ２、Ｔ３、Ｔ４と置き、これらもそれぞれ、１ｂｉｔ分の時間である。
【００３２】
１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、図８に示す信号処理遷移における「Ｃ  １ｂｉｔ処理出力」の「ＬＥＤ  ＡＤＲ  （Ｈｎ：Ｖｍ）」の先頭１ｂｉｔ目を「Ｄ  時分割処理回路」の「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ」の先頭１ｂｉｔ目に配置する。つぎに、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、図８における「Ｃ  １ｂｉｔ処理出力」の「ＬＥＤ  ＡＤＲ  （Ｈｎ＋１：Ｖｍ）」の先頭１ｂｉｔ目を「Ｄ  時分割処理回路」の「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ」の２ｂｉｔ目に配置する。つぎに、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、図８における「Ｃ  １ｂｉｔ処理出力」の「ＬＥＤ  ＡＤＲ  （Ｈｎ：Ｖｍ＋２）」の先頭１ｂｉｔ目を「Ｄ  時分割処理回路」の「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ」の３ｂｉｔ目に配置する。つぎに、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、図８における「Ｃ  １ｂｉｔ処理出力」の「ＬＥＤ  ＡＤＲ  （Ｈｎ：Ｖｍ＋３）」の先頭１ｂｉｔ目を「Ｄ  時分割処理回路」の「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ」の４ｂｉｔ目に配置する。なお、図８において、「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ」の波形は、Ｈ方向（水平方向）を統合し、タイムスケールを４倍に拡大して表示している。
【００３３】
更に列方向の配列を行うため、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ」の先頭４行分のデータであるＶｍＴ１を「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ  ｔｏ  Ｖｍ＋５」の先頭４ｂｉｔに配列する。つぎに、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ＋１」の先頭４行分のデータであるＶｍ＋１Ｔ１を「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ  ｔｏ  Ｖｍ＋５」の続けて次の４ｂｉｔに配列する。これを繰り返し、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ＋５」の先頭４行分のデータであるＶｍ＋５Ｔ１まで配列する。この処理は、Ｔ１時間内に完了するように、処理のクロックを１ｂｉｔデジタル音声信号の１ｂｉｔ分の周期の２４倍以上で行われる。１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、同様にＴ２時間分以降は続けて繰り返し処理を行う。この結果、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３は、１マトリックススキャン回路分のデータストリーム信号「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ＋５」を構成することが出来る。なお、図８において、「Ｄ  時分割処理回路」の「ＬＥＤ  Ｈ１  ｔｏ  Ｈ４  Ｖ１  ｔｏ  Ｖ６」以下の波形は、Ｖ方向（垂直方向）を統合し、タイムスケールを４×６倍（＝２４倍）に拡大して表示している。
【００３４】
増幅回路４０４は、１ｂｉｔ処理／時分割処理回路４０３から出力された、図８に示す信号処理遷移の「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ＋５」の信号に対して、駆動対象のスピーカー部１０に合わせて電圧増幅および電流増幅を行う。
【００３５】
マトリックススキャン回路４０５は、増幅回路４０４から出力された、データストリーム信号（図９の信号処理遷移のデータストリーム信号「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ  ｔｏ  Ｖｍ＋５」と、データストリーム信号「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ  ｔｏ  Ｖｍ＋５」に同期して駆動列を切り替える制御信号により、「スイッチＶｍ」をＯＮ（オン）に制御する。
【００３６】
まず、マトリックススキャン回路４０５は、データストリーム信号「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ  ｔｏ  Ｖｍ＋５」の先頭４ｂｉｔ分であるＶｍの「信号Ｈｎ」、「信号Ｈｎ＋１」、「信号Ｈｎ＋２」および「信号Ｈｎ＋３」（図５参照）をマトリックススキャン回路４０５内にラッチして、スピーカー部１０を制御する待ち状態をつくる。つぎに、マトリックススキャン回路４０５は、図５に示す「スイッチ  Ｖｍ」をＯＮにして、図９の信号処理遷移の「信号（スイッチＶｍ：ＯＮ）」に示す信号をスピーカー部１０へ加え駆動する。
【００３７】
更に、マトリックススキャン回路４０５は、データストリーム信号「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ  ｔｏ  Ｖｍ＋５」の次の４ｂｉｔ分であるＶｍ＋１の「信号Ｈｎ」、「信号Ｈｎ＋１」、「信号Ｈｎ＋２」および「信号Ｈｎ＋３」をマトリックススキャン回路４０５内にラッチし直し、スピーカー部１０を制御する待ち状態をつくる。つぎに、マトリックススキャン回路４０５は、「スイッチ  Ｖｍ＋１」をＯＮにして、図９の信号処理遷移の「信号  （スイッチＶｍ＋１：ＯＮ）」に示す信号をスピーカー部１０へ加え駆動する。これを繰り返し、マトリックススキャン回路４０５は、データストリーム信号「ＬＥＤ  Ｈｎ  ｔｏ  Ｈｎ＋３  Ｖｍ  ｔｏ  Ｖｍ＋５」のＶｍ＋５まで処理することで、１マトリックススキャン分を完了する。続けて、マトリックススキャン回路４０５は、Ｔ２以降を繰り返し処理する。結果をして、一つのスピーカー部１０から見た駆動状態は、図９の信号処理遷移の「Ｅ  マトリックススキャン回路」の「ＬＥＤ  ＡＤＲ  （Ｈｎ：Ｖｍ）」のような波形となる。
【００３８】
次に、ドライバー回路４０６は、駆動するスピーカー部１０の負荷特性に合わせて、適切な駆動を行うための出力回路を構成する。ドライバー回路４０６は、負荷特性によっては省略することができる。
【００３９】
各ＬＥＤ素子１においてローパスフィルタ回路１２０は、ドライバー回路４０６が出力した信号を入力し、それぞれのスピーカー部１０個別の音声信号を再生し、圧電素子１０２（スピーカー）へ入力する。
【００４０】
圧電素子１０２は、ローパスフィルタ回路１２０から出力された、音声信号を再生する。この時の波形は、図１０の信号処理遷移の「Ｆ  スピーカー駆動波形」の「ＬＥＤ  ＡＤＲ（Ｈｎ：Ｖｍ）」の波形となる。結果として、それぞれのＬＥＤ画素位置のスピーカー部１０の音声信号を個々のスピーカー部１０が独立して再生することが出来る。
【００４１】
本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。すなわち、図６を参照して説明したように、ＬＥＤディスプレイ３の画面の状態にあわせて音場再生回路４０２で、左右方向と垂直方向に瞬間的な音圧レベルを設定することが出来る。尚、実際に音場を再現するためには、位相の再現が重要であるため、時間的な忠実再生が必要である。本実施形態の構成では、マトリックススキャン回路４０５によるＶ方向統合時、各列のスピーカー部１０を駆動する時間に差が生じる。時間差の最大は６行のマトリックスの場合、Ｔ×（５／６）となる。ここで、時間Ｔは時間Ｔ１に対応する。しかし、Ｔは再生音声に対し十分に小さく、音場再生上影響を及ぼすものではない。
【００４２】
また、本実施形態によれば、圧電素子１０２（小さなスピーカー）を実装したＬＥＤ素子１を用いてＬＥＤディスプレイ３を構成する。また、ＬＥＤディスプレイ３の画面に設けられた各圧電素子１０２（各スピーカー）を駆動する回路には、時分割処理回路を設けることによって、増幅回路等の駆動回路が膨大になることを防いでいる。これによって、スピーカー駆動部４の回路規模を、ＬＥＤディスプレイ３を構成するＬＥＤキャビネット２に配置・配線可能な規模とすることが容易である。時分割処理回路は、マトリックススキャン回路４０５を介して、複数の圧電素子１０２に対し、それぞれ個別の音声信号を、一つの駆動回路（増幅回路）から、供給し駆動する。また、時分割処理回路は、１ｂｉｔ処理回路によりデジタル音声信号化された音声信号を、マトリックススキャン回路４０５の構成単位毎に、時分割・再配列してストリーム化することで、各圧電素子１０２への駆動回路を共通化し、回路規模の縮小を実現する。この構成により、ＬＥＤディスプレイ３の画面上に表示画面に合わせた音場再生を実現できることから、ＬＥＤディスプレイ３から、高精細な映像とそれと同期した臨場感がある音声を提供することが出来る。
【００４３】
なお、本発明の実施形態は上記のものに限定されない。例えば、スピーカー駆動部４において、音場再生処理は、１ｂｉｔ処理を実行する前に限らず、１ｂｉｔ処理を実行した後に音声信号に対して実行してもよい。また、各ＬＥＤ素子１あるいはＬＥＤ素子１ａが有する３個のＬＥＤ１０３〜１０５は、例えば白色発光ＬＥＤと、青色、緑色または赤色の透過フィルタとを組み合わせた構成としてもよい。また、本実施形態のスピーカー駆動部４は、例えば特許文献１に記載されているようなマトリックススピーカーの駆動回路として用いてもよい。
【００４４】
次に、図１１を参照して上記実施形態の最小構成例について説明する。図１１は本発明の実施形態に係る表示装置の最少構成を示す図である。この図が示すように表示装置６は、少なくともディスプレイ部６０１と、複数のスピーカー６０２と、複数のローパスフィルタ回路６０３と、信号供給回路６０４を備えればよい。ここで、ディスプレイ部６０１は、複数の画素から表示画面を構成する。複数のスピーカー６０２は、それらの複数の画素に対応するように配置されている。複数のローパスフィルタ回路６０３は、１または複数のスピーカー６０２毎に設けられている。信号供給回路６０４は、複数のローパスフィルタ回路６０３に対して１ｂｉｔ処理した音声信号を時分割で供給する。なお、信号供給回路６０４は、さらに、音声信号に対して表示画面で表示される映像に応じた音場再生処理を実行してもよい。
【００４５】
なお、図１１に示した構成と、上記実施形態の構成との対応関係は次のとおりである。すなわち、表示装置６は、図４に示す表示装置７あるいはＬＥＤディスプレイ３（ＬＥＤディスプレイ３とスピーカー駆動部４が一体的に構成されている場合）に対応する。
ディスプレイ部６０１は、ＬＥＤディスプレイ３に対応する。また、ディスプレイ部６０１において表示画面を構成する複数の画素は、ＬＥＤ素子１およびＬＥＤ素子１ａに対応する。スピーカー６０２は、圧電素子１０２に対応する。ローパスフィルタ回路６０３は、ローパスフィルタ回路１２０に対応する。信号供給回路６０４は、スピーカー駆動部４に対応する。
【００４６】
以上のように本発明の実施形態や変形例および最小構成例によれば、回路規模を増加させることなく複数のスピーカー部を独立して駆動することができる。
【００４７】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。また、上記実施形態が有する１または複数のＣＰＵ等のコンピュータが実行するプログラムの一部または全部は、通信回線やコンピュータ読取可能な記録媒体を介して頒布することができる。
【００４８】
＜付記＞
なお、上記実施形態に係る発明の態様は次のようにもとらえることができる。
【００４９】
（１）本発明の一態様は、複数の発光素子（ＬＥＤ１０３〜１０５）を有する発光部（パッケージ１０１）と、前記発光素子の照射方向を覆うように前記発光部と一体的に形成され、前記発光素子が照射する光を透過させる圧電素子（圧電素子１０２）とを備え、前記各発光素子に接続された各発光素子接続端子（接続端子１１２〜１１７）と前記圧電素子に接続された各圧電素子接続端子（接続端子１１８および１１９）とが前記照射方向とは反対側の前記発光部の一面（底面１０１ｂ）に配置されている発光装置（ＬＥＤ素子１）である。
【００５０】
ＬＥＤディスプレイの場合、ＬＥＤの実装密度が高いため、例えば特許文献１に記載されているように、ディスプレイに穴をあけることは困難であり、画面から音声が聞こえるようにして、臨場感のある映像と音声を提供することが困難であった。これに対し、（１）の態様の発光装置を複数用いてディスプレイを構成した場合、ディスプレイに穴をあけなくても、画面から音声を出力することが可能となる。
【００５１】
なお、（１）の態様の発光装置を複数用いてディスプレイを構成した場合、複数の発光装置の各圧電素子接続端子（接続端子１１８および１１９）は、すべてを並列や直列に接続して、同一の音声信号を入力することでモノラルの音を発生してもよい。この場合、音声信号の増幅回路は、例えば１個とすることができる。また、１個または複数個の発光装置を単位として、異なる音声信号を入力することで多チャンネルの音を発生してもよい。例えば、音声信号を２チャンネルのステレオ信号とする場合、音声信号の増幅回路は例えば２個とすることができる。
【００５２】
（２）本発明の一態様は、（１）に記載の発光装置であって、前記各圧電素子接続端子が、前記圧電素子の両面に接続された各透明電極（透明電極１１０および１１１）を介して、前記圧電素子に接続されている。
【００５３】
（３）本発明の一態様は、（２）に記載の発光装置であって、前記複数の発光素子が、赤色光の発光素子と緑色光の発光素子と青色光の発光素子とを含む。
【００５４】
（４）本発明の一態様は、（１）〜（３）に記載の発光装置であって、前記各圧電素子接続端子と前記各透明電極との間に、ローパスフィルタ回路（ローパスフィルタ回路１２０）が設けられている。
【００５５】
（５）本発明の一態様は、（１）〜（４）に記載の発光装置を行列状に複数搭載した表示回路基板（ＬＥＤキャビネット２）である。
【００５６】
（６）本発明の一態様は、（５）に記載の前記表示回路基板を行列状に配置して複数備える表示装置（ＬＥＤディスプレイ３あるいは表示装置７）である。
【００５７】
（７）本発明の一態様は、（６）に記載の表示装置であって、前記表示回路基板が、請求項４に記載の前記発光装置を行列状に複数搭載したもの、または、１もしくは複数の前記発光装置毎にさらにローパスフィルタ回路を複数搭載したものであって、前記各ローパスフィルタ回路に対して１ビット処理した音声信号を時分割で供給する信号供給回路（スピーカー駆動部４）をさらに備える。
【００５８】
（８）本発明の一態様は、（７）に記載の表示装置であって、前記信号供給回路が、（前記１ビット処理を実行する前に、）前記音声信号に対して複数の前記発光部で表示される映像に応じた音場再生処理を実行する。
【００５９】
（９）本発明の一態様は、複数の発光素子を有する発光部と、前記発光素子の照射方向を覆うように前記発光部と一体的に形成され、前記発光素子が照射する光を透過させる圧電素子とを備え、前記各発光素子に接続された各発光素子接続端子と前記圧電素子に接続された各圧電素子接続端子とが前記照射方向とは反対側の前記発光部の一面に配置されている光装置を複数用いて、前記各発光素子接続端子に映像信号に応じた信号を入力することで映像を再生するとともに、前記各圧電素子接続端子に音声信号に応じた信号を入力することで音声を再生する表示方法である。
【符号の説明】
【００６０】
１、１ａ  ＬＥＤ素子
２  ＬＥＤキャビネット
３  ＬＥＤディスプレイ
４  スピーカー駆動部
６、７  表示装置
１０  スピーカー部
１０１  パッケージ
１０２  圧電素子
１０３〜１０５  ＬＥＤ
１１０、１１１  透明電極
１１２〜１１９、１２１〜１２４  接続端子
１２０  ローパスフィルタ回路
６０１  ディスプレイ部
６０２  スピーカー
６０３  ローパスフィルタ回路
６０４  信号供給回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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