(57)【要約】【課題】光源体の位置検出に要する時間を短縮することができるとともに、画像データを記録するメモリの容量を低減させることが可能な光源体の位置検出システム等を提供する。【解決手段】不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させるとともに、複数の点灯パターンの各々を反転させた反転パターンで複数の光源体を点灯させる点灯装置２と、複数の点灯パターンで複数の光源体を点灯させたときの画像と、反転パターンで複数の光源体を点灯させたときの画像とを記録し、それらの画像に基づいて複数の光源体の位置を検出して位置データを生成する位置検出装置４とを備えることを特徴とする光源体の位置検出システム等。【選択図】図２
2008111685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させる点灯装置と、
前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成する位置検出装置とを備えることを特徴とする光源体の位置検出システム。
【請求項２】
前記点灯装置は、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させるとともに、前記複数の点灯パターンの各々を反転させた反転パターンで前記複数の光源体を点灯させ、前記位置検出装置は、前記複数の光源体を点灯させたときの画像とともに、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、それらの画像に基づいて前記位置データを生成することを特徴とする請求項１に記載の光源体の位置検出システム。
【請求項３】
前記位置検出装置は、前記点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像と、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像の差分データを演算する第１の演算回路と、前記差分データと前記差分データを反転した反転差分データとを選択的に出力する第２の演算回路と、前記差分データと前記反転差分データとを加算して加算データを演算する第３の演算回路と、前記加算データからピーク値を検出して位置データを生成するピーク検出回路とを備えることを特徴とする請求項２に記載の光源体の位置検出システム。
【請求項４】
前記点灯装置は、任意に発生させるＰＮ符号信号に基づいて複数の点灯パターン信号を生成し、該複数の点灯パターン信号に基づいて前記複数の光源体を点灯させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光源体の位置検出システム。
【請求項５】
前記位置検出装置は、前記点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像と、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像との位置ずれを補正する補正回路を備えることを特徴とする請求項２、３又は４に記載の光源体の位置検出システム。
【請求項６】
不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させ、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成することを特徴とする光源体の位置検出方法。
【請求項７】
前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させるとともに、前記複数の点灯パターンの各々を反転させた反転パターンで前記複数の光源体を点灯させ、前記複数の光源体を点灯させたときの画像とともに、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、それらの画像に基づいて前記位置データを生成することを特徴とする請求項６に記載の光源体の位置検出方法。
【請求項８】
前記点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像と、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像の差分データを演算し、前記差分データと前記差分データを反転した反転差分データとを選択的に出力し、複数の前記差分データと複数の前記反転差分データとを加算して加算データを演算し、前記加算データからピーク値を検出して位置データを生成することを特徴とする請求項７に記載の光源体の位置検出方法。
【請求項９】
任意に発生させるＰＮ符号信号に基づいて複数の点灯パターン信号を生成し、該複数の点灯パターン信号に基づいて前記複数の光源体を点灯させることを特徴とする請求項６、７又は８に記載の光源体の位置検出方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の光源体の位置検出方法を実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載されたプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１２】
不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させる点灯装置と、
前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成する位置検出装置と、
前記位置データに基づいて、表示すべき画像の原画像から表示画像データを生成する表示画像生成装置と、
前記表示画像データに基づいて前記複数の光源体を選択的に点灯させて画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする電光表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不規則的に配置された複数の光源体の位置を検出する光源体の位置検出システム、位置検出方法及び電光表示システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤや電球等の光源体を、街路樹やビルの壁面等に、多数、不規則に配置し、光源体の発光を制御して所望の文字等を表示させる電光表示システムが知られている。この種の電光表示システムにおいては、光源体を規則的に配置した場合と異なり、各光源体の位置が定まっていないため、文字等を表示させるのに先立ち、各光源体の位置を検出し、位置データを生成する必要がある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、不規則に配置した複数の光源体を順次点滅させるとともに、ＣＣＤカメラを用いて、光源体を点滅させたときの画像を撮影し、それらの画像から三角測量法を用いて各光源体の位置を検出し、位置データを生成する電光表示システムが提案されている。
【特許文献１】特開平７−１３５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された電光表示システムにおいては、光源体を点滅させながら、その画像を撮影し、撮影画像に基づいて光源体の位置を検出するが、それら一連の処理を各光源体につき１回ずつ実行する必要があるため、光源体の位置検出に極めて長い時間を要するという問題があった。また、上記電光表示システムにおいては、１つの光源体を点滅させる都度、画像を撮影する必要があるため、非常に多くの画像を記録しておくことが不可欠となり、画像データを記録するメモリとして、大容量のメモリが必要になるという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、光源体の位置検出に要する時間を短縮することができるとともに、画像データを記録するメモリの容量を低減させることが可能な光源体の位置検出システム、位置検出方法及び電光表示システム等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】
【０００６】
上記目的を達成するため、光源体の位置検出システムであって、不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させる点灯装置と、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成する位置検出装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
そして、本発明によれば、複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させたときの画像を用いて、光源体の位置を検出するため、順次に光源体を発光させて、各々の光源体の画像を取得する必要がなく、従って、光源体の位置検出に要する時間を短縮することが可能になる。また、本発明によれば、光源体の位置を検出するのに要する画像数を大幅に低減することができるため、画像を記録するメモリの容量を低減することも可能になる。
【０００８】
前記位置検出システムにおいて、前記点灯装置が、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させるとともに、前記複数の点灯パターンの各々を反転させた反転パターンで前記複数の光源体を点灯させ、前記位置検出装置が、前記複数の光源体を点灯させたときの画像とともに、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、それらの画像に基づいて前記位置データを生成するように構成することもできる。上記構成によれば、光源体の各々につき、容易に点灯と消灯の双方を行わせることができる。
【０００９】
前記位置検出システムにおいて、前記位置検出装置が、前記点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像と、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像の差分データを演算する第１の演算回路と、前記差分データと前記差分データを反転した反転差分データとを選択的に出力する第２の演算回路と、前記差分データと前記反転差分データとを加算して加算データを演算する第３の演算回路と、前記加算データからピーク値を検出して位置データを生成するピーク検出回路とを備えるように構成することもできる。上記構成によれば、第１の演算回路によって、バックグラウンドノイズを除去することができるともに、第２の演算回路及び第３の演算回路によって、複数の光源体のなかから１つを取り出し、個々の光源体の位置を検出することが可能になる。
【００１０】
前記位置検出システムにおいて、前記点灯装置が、任意に発生させるＰＮ符号信号に基づいて複数の点灯パターン信号を生成し、該複数の点灯パターン信号に基づいて前記複数の光源体を点灯させるように構成することもできる。
【００１１】
前記位置検出システムにおいて、前記位置検出装置が、前記点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像と、前記反転パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像との位置ずれを補正する補正回路を備えるように構成することもできる。上記構成によれば、光源体の位置検出処理を実行する前に、各画像間のずれが補正されるため、最初に撮影した画像とその後に撮影した画像との間でずれが生じていても、各光源体の位置を正確に検出することが可能になる。
【００１２】
また、本発明は、光源体の位置検出方法であって、不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させ、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、光源体の位置検出に要する時間を短縮することが可能になるとともに、画像を記録するメモリの容量を低減することも可能になる。
【００１３】
さらに、本発明は、プログラムであって、不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させ、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成する処理を実行させることを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、光源体の位置検出に要する時間を短縮することが可能になるとともに、画像を記録するメモリの容量を低減することも可能になる。
【００１４】
また、本発明は、プログラムを記録した記録媒体であって、不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させ、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成する処理を実行させるプログラムを記録していることを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、光源体の位置検出に要する時間を短縮することが可能になるとともに、画像を記録するメモリの容量を低減することも可能になる。
【００１５】
さらに、本発明は、電光表示システムであって、不規則的に配置された複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させる点灯装置と、前記複数の点灯パターンで前記複数の光源体を点灯させたときの画像を記録し、記録された画像に基づいて前記複数の光源体の位置を検出して位置データを生成する位置検出装置と、前記位置データに基づいて、表示すべき画像の原画像から表示画像データを生成する表示画像生成装置と、前記表示画像データに基づいて前記複数の光源体を選択的に点灯させて画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、光源体の位置検出に要する時間を短縮することが可能になるとともに、画像を記録するメモリの容量を低減することも可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、位置検出に要する時間を短縮することができるとともに、画像データを記録するメモリの容量を低減させることが可能な光源体の位置検出システム、位置検出方法及び電光表示システム等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明にかかる電光表示システムの一実施の形態を示し、この電光表示システム１は、点灯装置２と、位置検出装置４と、表示画像生成装置８と、画像表示装置１０とを備える。
【００１９】
図２は、図１の点灯装置２及び位置検出装置４の構成を示すブロック図である。同図に示すように、点灯装置２は、ｎ個の光源体（図示せず）が配置された表示器２０と、表示器２０に電力を供給する電源２２と、タイミングクロックを発生するタイミング回路２４と、タイミングクロックに同期してＰＮ符号信号を発生するＰＮ符号発生回路２６と、ＰＮ符号信号に基づいて点灯パターン信号を発生するシフトレジスタ２８と、シフトレジスタ２８の出力を論理合成し、点灯パターン信号と該点灯パターン信号を反転させた反転信号とを選択的に出力する複数の論理回路３０と、論理回路３０の出力に基づいて表示器２０を駆動し、所定の点灯パターンＰと該点灯パターンＰを反転させた反転パターンＰ’とを表示器２０に表示させるドライバ３２とを備える。
【００２０】
表示器２０は、例えば、図３に示すように、複数の光源体２００がチューブ状に配列された光源体チューブ２１０を、街路樹等の樹木に取り付けることによって構成される。尚、光源体チューブ２１０は、必ずしも複数である必要はなく、ある程度の長さを有する１本の光源体チューブ２１０を巻き付けることによって、表示器２０を構成してもよい。また、表示器２０の光源体２００としては、ＬＥＤを用いることが好ましいが、個別に発光を制御することができれば、ＬＥＤ以外のものでもよく、例えば、電球を用いることもできる。
【００２１】
位置検出装置４は、図２に示すように、表示器２０の表示内容を撮影するカメラ４０と、表示器２０に点灯パターンＰが表示されたときの画像データ（以下、「点灯データ」という）を記録する画像メモリ４２Ａ〜４２Ｄと、表示器２０に反転パターンＰ’が表示されたときの画像データ（以下、「反転データ」という）を記録する画像メモリ４２Ａ’〜４２Ｄ’と、点灯データと反転データの差分を算出して差分データを生成する第１の演算器４４Ａ〜４４Ｄと、タイミングクロックを発生するタイミング回路４６と、タイミングクロックに同期してＰＮ符号信号を発生するＰＮ符号発生回路４８と、ＰＮ符号信号に基づいて切替信号を発生するシフトレジスタ５０と、切替信号に基づいて第１の演算器４４Ａ〜４４Ｄの出力を選択的に反転させる第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄと、第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄの出力を加算して加算データを生成する第３の演算器５４と、第３の演算器５４の出力からピーク値を検出し、光源体の位置を示す位置データを生成するピーク検出回路５６と、ピーク検出回路５６の出力をフィルタリングするスレッショルド回路５８と、位置データを格納する位置変換テーブル６０とを備える。
【００２２】
カメラ４０としては、デジタルカメラの他、カメラ機能付きの携帯電話やテレビ電話を用いることが可能である。
【００２３】
図４は、図１の表示画像生成装置８の構成を示すブロック図である。同図に示すように、表示画像生成装置８は、表示器２０に表示すべき画像の原画像のデータ（以下、「原画像データ」という）を記録する原画像メモリ８０と、表示器２０の光源体の位置データを格納する位置変換テーブル６０と、原画像メモリ８０に記録された原画像データ及び位置変換テーブル６０に格納された位置データに基づいて、表示器２０に表示すべき画像のデータ（以下、「表示画像データ」という）を生成するカウンタ８２とを備える。尚、位置変換テーブル６０は、上記位置検出装置４の位置変換テーブル６０と同一のものであり、表示画像生成装置８と位置検出装置４の間で共有の構成である。
【００２４】
図５は、図１の画像表示装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像表示装置１０は、ｎ個の光源体が設けられた表示器２０と、表示器２０を駆動するドライバ３２と、表示器２０に接続された電源２２と、表示画像生成装置８によって生成された表示画像データを記録する表示画像メモリ１００と、表示器２０に表示する画像を切り替えるセレクタ１０２とを備える。尚、表示器２０、ドライバ３２及び電源２２は、図２の点灯装置２の表示器２０、ドライバ３２及び電源２２と同一のものであり、画像表示装置１０と点灯装置２の間で共有の構成である。
【００２５】
以上の構成を有する電光表示システム１は、次のようにして、表示器２０の光源体の位置を検出し、表示器２０に所望の画像を表示させる。尚、以下の説明では、説明の便宜上、図６に示すように、表示器２０が４つの光源体２０ａ〜２０ｄを有するものとする。
【００２６】
図７に示すように、点灯装置２のＰＮ符号発生回路２６から、例えば、「１１１００００００１１１１０１０」からなるＰＮ符号信号が出力されたとすると、ＰＮ符号信号が、光源体数ｎ＝４に合わせて４ビット単位で区分けされ、まず、先頭４ビットの「１１１０」がシフトレジスタ２８に出力される。そして、シフトレジスタ２８からドライバ３２に、点灯パターン信号「１１１０」が出力され、図６の光源体２０ａ、２０ｂ、２０ｃを点灯し、光源体２０ｄを消灯した点灯パターンＰ０が表示器２０に表示される。その後、表示器２０に表示された点灯パターンＰ０が、位置検出装置４のカメラ４０によって撮影され、点灯データＤ０が画像メモリ４２Ａに記録される。
【００２７】
次いで、シフトレジスタ２８からの出力「１１１０」が論理回路３０によって反転され、「０００１」が反転信号としてドライバ３２に出力される。その結果、光源体２０ａ、２０ｂ、２０ｃを消灯し、光源体２０ｄを点灯した反転パターンＰ０’が表示器２０に表示される。その後、表示器２０の表示内容が、カメラ４０によって撮影され、反転データＤ０’が、位置検出装置４の画像メモリ４２Ａ’に記録される。
【００２８】
光源体２０ａ〜２０ｄの位置を検出するには、光源体２０ａ〜２０ｄの各々につき、少なくとも１回ずつ、点灯と消灯の双方を行わせることが必要であるが、本実施の形態においては、点灯パターンを反転させた反転パターンを用いて、光源体２０ａ〜２０ｄを点灯させるため、光源体２０ａ〜２０ｄの各々について、容易に、点灯と消灯の双方を行わせることができる。
【００２９】
次いで、上記と同様にして、点灯パターン信号「００００」に応じた点灯パターンＰ１、反転信号「１１１１」に応じた反転パターンＰ０’、点灯パターン信号「０１１１」に応じた点灯パターンＰ２、反転信号「１０００」に応じた反転パターンＰ２’、点灯パターン信号「１０１０」に応じた点灯パターンＰ３、反転信号「０１０１」に応じた反転パターンＰ３’が、順次、表示器２０に表示され、それらに対応する点灯データＤ１、Ｄ２、Ｄ３及び反転データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’が画像メモリ４２Ｂ〜４２Ｄ及び４２Ｂ’〜４２Ｄ’に各々記録される。
【００３０】
こうして、点灯データＤ０、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及び反転データＤ０’、Ｄ１’、Ｄ２’、Ｄ３’が取得されると、第１の演算器４４Ａによって、点灯データＤ０から反転データＤ０’が減算される。これにより、点灯データＤ０と反転データＤ０’の重複部分が相殺され、街路樹自体や光源体２０ａ〜２０ｄ以外の発光物等のバックグラウンドノイズが除去される。
【００３１】
次いで、上記と同様にして、点灯データＤ１と反転データＤ１’の差分データ、点灯データＤ２と反転データＤ２’の差分データ、及び、点灯データＤ１と反転データＤ１’の差分データが生成され、これにより、バックグラウンドノイズが除去され、光源体２０ａ〜２０ｄのみが取り出された３画面分の画像データが生成される。
【００３２】
次いで、位置検出装置４のＰＮ符号発生回路４８から、図８に示すように、例えば、「１１１００００００１１１１０１０」からなるＰＮ符号信号がシフトレジスタ５０に出力される。尚、本実施の形態では、ＰＮ符号発生回路４８から出力されるＰＮ符号信号と、点灯装置２のＰＮ符号発生回路２６から出力されるＰＮ符号信号とが、同一符号配列を有しているが、ＰＮ符号発生回路４８から出力されるＰＮ符号信号は、任意の信号でよく、ＰＮ符号発生回路２６から出力されるＰＮ符号信号と符号配列が異なっていてもよい。
【００３３】
ＰＮ符号発生回路４８から出力される信号は、図８に示すように、ＰＮ符号信号が４ビット単位で区分けされ、そのときの各４ビット信号の先頭ビットが取り出されることによって生成される。ここでは、４ビットの信号「１００１」が出力され、その信号の各ビットが第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄの各々に出力される。
【００３４】
第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄでは、シフトレジスタ５０からの信号が「１」であれば、第１の演算器４４Ａ〜４４Ｄから出力される差分データをそのまま第３の演算器５４に出力し、シフトレジスタ５０の信号が「０」であれば、差分データを反転させて反転差分データを生成して第３の演算器５４に出力する。ここでは、シフトレジスタ５０からの信号が「１００１」であるため、第２の演算器５２Ａ、５２Ｄからは、第１の演算器４４Ａから出力された差分データが、第２の演算器５２Ｂ、５２Ｃからは、第１の演算器４４Ｂ、４４Ｃから出力された差分データを反転させた反転差分データが、各々、第３の演算器５４に出力される。
【００３５】
次いで、第３の演算器５４によって、第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄから出力された４個のデータが加算され、その結果がピーク検出回路５６に出力される。第３の演算器５４で加算されたデータは、図９に示すように、光源体２０ａに対応する部分のデータのレベルが高くなり、その他の光源体２０ｂ〜２０ｄに対応する部分のデータのレベルが低くなる。
【００３６】
次いで、ピーク検出回路５６によって、第３の演算器５４の出力のピーク値が検出され、撮影画面中の光源体２０ａの位置が検出される。その後、スレッショルド回路５８によって、ピーク検出回路５６によって検出されたピークデータがフィルタリングされ、ピークデータが所定値未満のレベルを有する場合には、そのデータは削除される。これにより、窓等の反射物を誤検出するのを防止することができる。
【００３７】
次いで、ピーク検出回路５６によって、光源体２０ａのｘ座標を示すデータと、ｙ座標を示すデータとが各々生成され、位置変換テーブル６０に格納される。
【００３８】
次に、ＰＮ符号発生回路４８から、各ＰＮ符号列の２ビット目の信号がシフトレジスタ５０に出力され、第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄに信号「１０１０」が出力される。その後、第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄによって、第１の演算器４４Ａ〜４４Ｄの出力とシフトレジスタ５０の出力とが演算され、演算によって得られた差分データと反転差分データが第３の演算器５４に出力される。
【００３９】
信号「１０１０」を用いて演算したときの加算データは、光源体２０ｂに対応する部分のデータのレベルが高くなるため、ピーク検出回路５６でピーク値を検出することによって、光源体２０ｂの位置が検出される。その後は、光源体２０ｂのｘ座標及びｙ座標を示すデータが生成され、位置変換テーブル６０に格納される。
【００４０】
その後は、各ＰＮ符号列の３ビット目、４ビット目の信号が、順次、第２の演算器５２Ａ〜５２Ｄに出力されて、第３の演算器５４で加算されるとともに、ピーク検出回路５６で第３の演算器５４の出力からピーク値が検出され、光源体２０ｃ、２０ｄのｘ座標及びｙ座標を示すデータが、順次、生成される。
【００４１】
次に、取得された４つの光源体２０ａ〜２０ｄの各ｘ座標、ｙ座標のデータを用いて、表示器２０に所望の文字等を表示させる場合を説明する。ここでは、図１０に示すように、文字「Ａ」と記号「○」からなる２枚の画像を、順次、表示させるものとする。
【００４２】
表示器２０に所望の文字等を表示させる場合には、まず、表示画像生成装置８によって、原画像メモリ８０に格納されている原画像データと、位置変換テーブルに格納されている４つの光源体２０ａ〜２０ｄの各ｘ座標、ｙ座標のデータとが照らし合わされる。次いで、原画像データのなかから、４つの光源体２０ａ〜２０ｄの各ｘ座標、ｙ座標のデータが示す位置の画素データが取り出され、画像表示装置１０の表示画像メモリ１００に出力される。例えば、図１１（ａ）に示すように、街路樹の表面に取り付けた光源体２０ａ〜２０ｄを用いて「Ａ」の文字を表示させる場合には、文字「Ａ」の原画像データ８４のうち、光源体２０ａ〜２０ｄの位置に対応する画素８４ａ〜８４ｄの画素データが取り出される。
【００４３】
図１１（ａ）に示す例では、「Ａ」の文字線上に位置する光源体は、光源体２０ｂ、２０ｃ、２０ｄであるため、表示画像メモリ１００に記録される表示画像データは、図１２（ａ）に示すように、光源体２０ａを消灯させ、光源体２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを点灯させる「０１１１」となる。
【００４４】
１枚目の原画像に対応する表示画像データが表示画像メモリ１００に記録されると、カウンタ８２によって、原画像データが文字「Ａ」から記号「○」に切り替えられ、図１１（ｂ）に示すように、記号「○」の原画像データ８６のうち、光源体２０ａ〜２０ｄの位置に対応する画素８６ａ〜８６ｄの画素データが取り出される。図１１（ｂ）に示す例では、「○」の記号線上に位置する光源体は、光源体８６ｂ、８６ｄであるため、表示画像メモリ１００に記録される表示画像データは、図１２（ｂ）に示すように、光源体２０ａ、２０ｃを消灯させ、光源体２０ｂ、２０ｄを点灯させる「０１０１」となる。
【００４５】
その後は、画像表示装置１０のセレクタ１０２によって、表示画像メモリ１００に記録された文字「Ａ」に対応する表示画像データと、記号「○」に対応する表示画像データとが順にドライバ３２に出力される。こうして、表示器２０の光源体２０ａ〜２０ｄを点灯させ、文字「Ａ」と記号「○」が表示器２０に表示される。
【００４６】
上記のとおり、４つの光源体２０ａ〜２０ｄを用いた場合、位置検出装置４のシフトレジスタ５０の出力を４回切り替えて、４つの加算データを作成することにより、表示器２０を所定の点灯パターンで点灯させた画像から、個々の光源体２０ａ〜２０ｄを取り出すことが可能である。この場合、理論的には、組み合わせ数ｋ＝ｌｏｇ2ｎとして組み合わせ数ｋを２とし、２つの点灯パターンで表示器２０を点灯させるとともに、シフトレジスタ５０からは２ビットの信号を出力させればよいことになる。
【００４７】
しかしながら、点灯パターンを決定する点灯パターン信号には、ＰＮ符号信号から４ビットの信号を切り出した信号、すなわち、符号同士に直交性のない不完全な信号を用いているため、組み合わせ数ｋ＝ｌｏｇ2ｎとして組み合わせ数ｋを２にしても、個々の光源体２０ａ〜２０ｄを取り出すことができない虞がある。
【００４８】
そこで、本実施の形態においては、組み合わせ数ｋ＝（ｌｏｇ2ｎ）×２として、点灯パターンの種類を４種類に設定し、それに合わせて、シフトレジスタ５０から４ビットの信号を出力するようにしている。尚、「×２」は、符号同士に直交性のない信号を点灯パターン信号に用いたときの安全係数であり、絶対的な数値ではない。すなわち、ＰＮ符号信号からの切り出し位置やＰＮ符号信号自体の符号配列によって、点灯パターン信号の符号同士の相関にばらつきが生じるため、「×２」は、そうしたばらつきを総合的に勘案して、符号同士に直交性のある完全な信号を用いたときに必要な組み合わせ数ｋを概ね２倍すれば、所定の点灯パターンで表示器２０を点灯させた画像から、光源体２０ａ〜２０ｄの各々を取り出すことができるという観点から導き出されたものである。
【００４９】
この場合、光源体の位置を検出するのに要する画像数は、４（点灯パターンの組み合わせ数ｋ）×２（点灯パターン＋反転パターン）で８枚となり、必要な画像数は、光源体数の４よりも多くなってしまう。
【００５０】
しかしながら、上記の例では、説明の便宜上、光源体数を少ない数に設定しており、実際に文字等を表示させるには、１０００個以上の光源体を用いることが好ましい。
【００５１】
そこで、例えば、１０００個の光源体を用いた場合を例に挙げると、本実施の形態と同様に、ＰＮ符号信号から所定ビット数の信号を切り出した信号、すなわち、符号同士に直交性のない信号を、点灯パターン信号に用いた場合には、必要な組み合わせ数ｋは、（ｌｏｇ2１０００）×２で２０となり、２０種類の点灯パターンが必要となる。この場合の位置検出に必要な画像数は、２０（点灯パターンの組み合わせ数ｋ）×２（点灯パターン＋反転パターン）で４０枚となり、必要な画像数は、光源体数の１０００に比べて大幅に少なくなる。このように、本実施の形態によれば、光源体を１つずつ発光させ、順次、個々の光源体を点滅させた画像を記録して、光源体の位置を検出する場合に比べて、光源体の位置を検出するのに要する画像数を大幅に低減させることができる。
【００５２】
尚、Ｈａｄａｍａｒｄ−Ｗａｌｓｈ符号等の直交符号を点灯パターン信号に用いた場合には、回路構成が複雑になるものの、組み合わせ数ｋをｌｏｇ2ｎ、又は、若干の安全性を考慮しても（ｌｏｇ2ｎ）＋１とすることができ、位置検出に必要な画像数をさらに低減することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光源体の位置を検出するのに要する画像数を大幅に低減させることができ、画像を記録するメモリの容量を減らすことが可能になる。加えて、複数の光源体を複数の点灯パターンで点灯させたときの画像を用いて、光源体の位置を検出するため、順次に光源体を発光させて、各々の光源体の画像を取得する必要がなく、光源体の位置検出に要する時間を短縮することも可能になる。
【００５４】
次に、本発明の他の実施の形態について、説明を加える。例えば、光源体の位置を検出するに際し、図２の位置検出装置４のカメラ４０によって、最初に撮影した画像とその後に撮影した画像との間で、ずれが生じる場合がある。この場合、画像メモリ４２Ａ〜４２Ｄに記録される各画像データ間において、画像データ中での光源体の位置がずれることになり、それらの画像データに基づいて表示器２０の光源体の位置を検出しても、正確に位置を検出することは困難である。そこで、光源体の位置を検出するための演算処理を実行する前に、各画像データを補正して、最初に撮影した画像とその後に撮影した画像との間で生じたずれを修正することが望ましい。
【００５５】
図１３は、各画像データの位置を揃えるための画像補正装置の構成を示す図である。該画像補正装置１２０は、図２に示す位置検出装置４の画像メモリ４２Ａと４２Ａ’の間、画像メモリ４２Ｂと４２Ｂ’の間、画像メモリ４２Ｃと４２Ｃ’との間、及び、画像メモリ４２Ｄと４２Ｄ’との間に各々設けられるが、図１３では、画像メモリ４２Ａと４２Ａ’の間に設けられる画像補正装置１２０のみを図示している。
【００５６】
画像補正装置１２０は、図１３に示すように、画像メモリ４２Ａに記録されている点灯データＤ０から画像メモリ４２Ａ’に記録されている反転データＤ０’を減算する第４の演算器１２２と、第４の演算器１２２の演算結果に基づいて、点灯データＤ０と反転データＤ０’の位置の差分を検出する差分検出回路１２４と、反転データＤ０’の位置を上下左右にシフトさせる位置シフト回路１２６と、反転データＤ０’を回転させる回転回路１２８と、差分検出回路１２４の出力に基づいて、反転データＤ０’の位置シフト量及び回転量を制御するコントロール回路１３０とを備える。
【００５７】
画像補整装置１２０では、第４の演算器１２２及び差分検出回路１２４によって、点灯データＤ０と反転データＤ０’の位置の差分が検出された後に、コントロール回路１３０によって、反転データＤ０’の位置シフト量及び回転量が決定され、位置シフト回路１２６及び回転回路１２８によって、反転データＤ０’が補正される。次いで、補正後の反転データＤ０’と点灯データＤ０の位置の差分が再度検出され、検出した差分に応じて、補正後の反転データＤ０’がさらに補正される。以後、補正後の反転データＤ０’と点灯データＤ０の差分が最小となるまで、差分の検出及び補正処理が繰り返され、位置の差分が最小となった反転データＤ０’が画像メモリ４２Ａ’に格納される。
【００５８】
上記構成によれば、光源体の位置検出処理を実行する前に、各画像データ間のずれが補正されるため、最初に撮影した画像とその後に撮影した画像との間でずれが生じていても、各光源体の位置を正確に検出することが可能になる。
【００５９】
尚、表示器２０の光源体にＬＥＤを用いた場合、各光源体の配線方法としては、図１４に示すように、電極線１４０を格子状に配置し、２つのＬＥＤ１６０を組にして接続する方法が一般的であるが、図１５に示すように、各々が交差しないように電極線１４０を配置し、それらの電極線１４０に２つのＬＥＤ１６０を組にして接続する配線方法を用いることもできる。
【００６０】
図１４及び図１５は何れも、３ステートを設けた配線数ａ＝４本の場合を例示しているが、図１４では、４本の電極線１４０に８個のＬＥＤ１６０を接続する態様になるのに対し、図１５では、４本の電極線１４０に１２個のＬＥＤ１６０を接続する態様となる。例えば、図１４及び図１５に示す配線方法において、配線数ａ＝１６本とした場合、図１４の配線方法であれば、１２８個のＬＥＤ１６０が接続可能になるのに対し、図１５の配線方法であれば、２４０個のＬＥＤ１６０が接続可能になるため、図１５の配線方法を用いた場合には、配線数を大幅に低減することが可能になる。
【００６１】
尚、図１５の配線方法を用いた場合、少ない配線数で多くのＬＥＤ１６０を制御することなり、各ＬＥＤ１６０の点灯時間が短くなるため、図１６に示すように、ＬＥＤ１６０に抵抗素子１８０とコンデンサ１９０を接続し、ＬＥＤ１６０の点灯時間を長くすることが好ましい。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６３】
例えば、前記実施の形態においては、複数の光源体２００を街路樹等の樹木に配置して表示器２０を構成した場合を例示したが、本発明は、電柱やビルの壁面などに光源体を配置して表示器を構成する場合にも適用可能である。
【００６４】
また、前記実施の形態においては、表示器２０に文字と記号を表示する場合を例示したが、表示器２０には、文字や記号の他、写真や絵画等の静止画像や宣伝広告等の動画像を表示させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明にかかる電光表示システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の表示器の一例を示す図である。
【図３】図１の点灯装置及び位置検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の表示画像生成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図１の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図１の表示器を示す図である。
【図７】シフトレジスタに出力されるＰＮ符号信号と、シフトレジスタから出力される点灯パターン信号を示す図である。
【図８】シフトレジスタに出力されるＰＮ符号信号と、シフトレジスタから出力される切替信号を示す図である。
【図９】第３の演算器５４の出力データを示す模式図である。
【図１０】原画像データを示す図である。
【図１１】画素データの取り出し方法を示す図である。
【図１２】表示画像データを示す図である。
【図１３】画像補整装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】光源体の配線方法を示す図である。
【図１５】光源体の配線方法を示す図である。
【図１６】光源体の配線方法を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  電光表示システム
２  点灯装置
４  位置検出装置
８  表示画像生成装置
１０  画像表示装置
２０  表示器
２０ａ〜２０ｄ  光源体
２２  電源
２４  タイミング回路
２６  ＰＮ符号発生回路
２８  シフトレジスタ
３０  論理回路
３２  ドライバ
４０  カメラ
４２Ａ〜４２Ｄ’  画像メモリ
４４Ａ〜４４Ｄ  第１の演算器
４６  タイミング回路
４８  ＰＮ符号発生回路
５０  シフトレジスタ
５２Ａ〜５２Ｄ  第２の演算器
５４  第３の演算器
５６  ピーク検出回路
５８  スレッショルド回路
６０  位置変換テーブル
８０  原画像メモリ
８２  カウンタ
８４、８６  原画像データ
８４ａ〜８４ｄ、８６ａ〜８６ｄ  画素データ
１００  表示画像メモリ
１０２  セレクタ
１２０  画像補整装置
１２２  第４の演算器
１２４  差分検出回路
１２６  位置シフト回路
１２８  回転回路
１３０  コントロール
１４０  電極線
１６０  ＬＥＤ
１８０  抵抗素子
１９０  コンデンサ
２００  光源体
２１０  光源体チューブ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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