(57)【要約】【課題】データの明暗の成分あるいは外光の変化に応じて、ＬＥＤ表示器に表示される映像を最適なコントラストに補正する。【解決手段】ＬＥＤ表示器への映像入力データを一旦格納するメモリ１と、予め複数種類のガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を格納したガンマテーブル４と、映像入力データの明るさに応じたガンマ補正カーブをガンマテーブル４から選択し、選択されたガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値をメモリ１に格納された映像入力データに掛けてＬＥＤ表示器に出力するガンマ補正手段６とを設けたガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ表示器への映像入力データを一旦格納するメモリ手段と、予め複数種類のガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を格納したガンマテーブルと、前記映像入力データの明るさに応じたガンマ補正カーブを前記ガンマテーブルから選択し、選択されたガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を前記メモリ手段に格納された映像入力データに掛けて前記ＬＥＤ表示器に出力するガンマ補正手段とを設けたことを特徴とするガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置。
【請求項２】
前記ガンマ補正手段は、映像入力データに対して前記ガンマ補正カーブを切り替えるための閾値を設定した閾値テーブルと、前記ＬＥＤ表示器の所定の領域に表示される映像入力データ中に前記閾値テーブルで設定された閾値を超えるデータがいくつあるかを計数するカウンタと、カウント数に応じてガンマ補正値を決定する手段とを備えた請求項１記載のガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置。
【請求項３】
ＬＥＤ表示器への映像入力データを一旦格納するメモリ手段と、予め複数種類のガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を格納したガンマテーブルと、前記ＬＥＤ表示器の近傍の外光の照度を検出する照度センサと、この照度センサにより検出された外光の明るさに応じたガンマ補正カーブを前記ガンマテーブルから選択し、選択されたガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を前記メモリ手段に格納された映像入力データに掛けて前記ＬＥＤ表示器に出力するガンマ補正手段とを設けたことを特徴とするガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置。
【請求項４】
コンピュータに、
入力された映像入力データをメモリ手段に格納するステップと、
予め閾値テーブルに設定された閾値と前記映像入力データとを比較するステップと、
前記映像入力データが前記閾値以上であればカウンタの値を１つアップし、前記閾値より大きくなければ前記カウンタの値はそのままとするステップと、
前記映像入力データが前記第１の閾値以上のときに、前記カウンタの値を第１の閾値と比較するステップと、
前記カウンタ値が第１の閾値以上であれば予めガンマ補正カーブを複数設定したガンマテーブルから第１のガンマテーブルを選択するステップと、
前記カウンタ値が第１の閾値未満であれば、前記カウンタ値を第２の閾値と比較するステップと、
前記カウンタ値が前記第２の閾値以上であれば前記ガンマテーブルから第２のガンマテーブルを選択するステップと、
前記カウンタ値が前記第２の閾値未満であれば前記ガンマテーブルから第３のガンマテーブルを選択するステップと、
前記選択されたガンマテーブルからガンマ補正値を出力するステップと、
前記メモリ手段に格納されている映像入力データに、前記出力されたガンマ補正値を掛けて、映像出力データとしてＬＥＤ表示器に出力するステップと
を実行させるためのガンマ補正カーブ自動変更プログラム。
【請求項５】
コンピュータに、
入力された映像入力データをメモリ手段に格納するステップと、
ＬＥＤ表示器の周辺外光を照度センサで検出するステップと、
前記照度センサで検出された照度値を第１の閾値と比較するステップと、
前記照度値が前記第１の閾値以上であれば予めガンマ補正カーブを複数設定したガンマテーブルから第１のガンマテーブルを選択するステップと、
前記照度値が前記第１の閾値未満であれば、前記照度値を第２の閾値と比較するステップと、
前記照度値が第２の閾値以上であれば前記ガンマテーブルから第２のガンマテーブルを選択するステップと、
前記照度値が第２の閾値未満であれば、前記ガンマテーブルから第３のガンマテーブルを選択するステップと、
前記選択されたガンマテーブルからガンマ補正値を出力するステップと、
前記メモリ手段に格納されている映像入力データに、前記出力されたガンマ補正値を掛けて、映像出力データとしてＬＥＤ表示器に出力するステップと
を実行させるためのガンマ補正カーブ自動変更プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードを用いたＬＥＤ表示器のドライブを行うＬＥＤ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像の階調の応答特性を表すときに「ガンマ」という数値が使われる。例えば、ディスプレイの場合、表面の明るさは入力電圧に正比例せずに指数関数的に変化する。入力電圧が小さい時は明るさの変化は緩やかで、入力電圧が大きい時は明るさの変化は急峻になる。この入力電圧と明るさの関係が２．２乗のカーブになる時、ガンマは２．２であるという。スキャナやカラープリンタなどはそれぞれ固有のガンマ値を持っている。画像を忠実に再現するためには、画像入力から最終出力までの全体のガンマが１になるようにする必要がある。入出力機のガンマ値に応じて最適なカーブに補正することを「ガンマ補正」という。
【０００３】
フルカラーＬＥＤ表示器でも同様のことがいえる。パソコン等で取り込んだデジタルカメラのデジタルデータをフルカラーＬＥＤ表示器にそのまま表示させると深みのない浮いた白っぽい映像になる。その理由はデジタルカメラのガンマ値とフルカラーＬＥＤ表示器のガンマ値の積が１になっていないためである。
【０００４】
従来のフルカラーＬＥＤ表示器では、パソコン等から出力されるデータに対して固定のガンマ補正値（低階調域では階調を細かいステップにし、高階調域では粗いステップにする）を掛けて表示させている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−８５１０４号公報（第３−４頁、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、映像入力データによっては明るい成分がほとんどのデータや暗い成分がほとんどのデータがある。その際、同じガンマ補正値を使っていると真っ白の表示になったり真っ黒の表示になったりしてコントラストが悪くなる。
【０００７】
また、屋外に設置されるＬＥＤ看板等では、ＬＥＤ表示器に当たる外光は一日の中でも変化する。特に日中はＬＥＤ表示器に対して外光が強く当たり何も表示していなくてもＬＥＤ表示器が白っぽく見えることがある。
【０００８】
従来、時間帯でガンマ補正値を変更するというＬＥＤ表示器があるが、時間帯で想定される外光の明るさと実際の明るさとは、必ずしも対応するとは限らない。
【０００９】
本発明は、データの明暗の成分あるいは外光の変化に応じて、ＬＥＤ表示器に表示される映像を最適なコントラストに補正することのできるＬＥＤ表示装置およびガンマ補正カーブ自動変更プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置においては、ＬＥＤ表示器への映像入力データを一旦格納するメモリ手段と、予め複数種類のガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を格納したガンマテーブルと、映像入力データの明るさや外光の明るさに応じたガンマ補正カーブを前記ガンマテーブルから選択し、選択されたガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を前記メモリ手段に格納された映像入力データに掛けて前記ＬＥＤ表示器に出力するガンマ補正手段とを設けたものである。
【００１１】
この発明によれば、データの明暗の成分あるいは外光の変化に応じて、ＬＥＤ表示器に表示される映像を最適なコントラストに補正することのできるＬＥＤ表示装置が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ＬＥＤ表示器への映像入力データを一旦格納するメモリ手段と、予め複数種類のガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を格納したガンマテーブルと、前記映像入力データの明るさに応じたガンマ補正カーブを前記ガンマテーブルから選択し、選択されたガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を前記メモリ手段に格納された映像入力データに掛けて前記ＬＥＤ表示器に出力するガンマ補正手段とを設けたことを特徴とするガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置としたものであり、表示する映像に応じてガンマ補正の度合いが自動的に調節され、表示のコントラストが向上するという作用を有する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記ガンマ補正手段は、映像入力データに対して前記ガンマ補正カーブを切り替えるための閾値を設定した閾値テーブルと、前記ＬＥＤ表示器の所定の領域に表示される映像入力データ中に前記閾値テーブルで設定された閾値を超えるデータがいくつあるかを計数するカウンタと、カウント数に応じてガンマ補正値を決定する手段とを備えた請求項１記載のガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置としたものであり、映像入力データの明るさに応じた最適のガンマ補正がリアルタイムで演算されるという作用を有する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、ＬＥＤ表示器への映像入力データを一旦格納するメモリ手段と、予め複数種類のガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を格納したガンマテーブルと、前記ＬＥＤ表示器の近傍の外光の照度を検出する照度センサと、この照度センサにより検出された外光の明るさに応じたガンマ補正カーブを前記ガンマテーブルから選択し、選択されたガンマ補正カーブに対応するガンマ補正値を前記メモリ手段に格納された映像入力データに掛けて前記ＬＥＤ表示器に出力するガンマ補正手段とを設けたことを特徴とするガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置としたものであり、外光の明るさに応じてガンマ補正の度合いが自動的に調節され、表示のコントラストが向上するという作用を有する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、コンピュータに、入力された映像入力データをメモリ手段に格納するステップと、予め閾値テーブルに設定された閾値と前記映像入力データとを比較するステップと、前記映像入力データが前記閾値以上であればカウンタの値を１つアップし、前記閾値より大きくなければ前記カウンタの値はそのままとするステップと、前記映像入力データが前記第１の閾値以上のときに、前記カウンタの値を第１の閾値と比較するステップと、前記カウンタ値が第１の閾値以上であれば予めガンマ補正カーブを複数設定したガンマテーブルから第１のガンマテーブルを選択するステップと、前記カウンタ値が第１の閾値未満であれば、前記カウンタ値を第２の閾値と比較するステップと、前記カウンタ値が前記第２の閾値以上であれば前記ガンマテーブルから第２のガンマテーブルを選択するステップと、前記カウンタ値が前記第２の閾値未満であれば前記ガンマテーブルから第３のガンマテーブルを選択するステップと、前記選択されたガンマテーブルからガンマ補正値を出力するステップと、前記メモリ手段に格納されている映像入力データに、前記出力されたガンマ補正値を掛けて、映像出力データとしてＬＥＤ表示器に出力するステップとを実行させるためのガンマ補正カーブ自動変更プログラムとしたものであり、請求項１に係るＬＥＤ表示装置がコンピュータにより実現されるという作用を有する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、コンピュータに、入力された映像入力データをメモリ手段に格納するステップと、ＬＥＤ表示器の周辺外光を照度センサで検出するステップと、前記照度センサで検出された照度値を第１の閾値と比較するステップと、前記照度値が前記第１の閾値以上であれば予めガンマ補正カーブを複数設定したガンマテーブルから第１のガンマテーブルを選択するステップと、前記照度値が前記第１の閾値未満であれば、前記照度値を第２の閾値と比較するステップと、前記照度値が第２の閾値以上であれば前記ガンマテーブルから第２のガンマテーブルを選択するステップと、前記照度値が第２の閾値未満であれば、前記ガンマテーブルから第３のガンマテーブルを選択するステップと、前記選択されたガンマテーブルからガンマ補正値を出力するステップと、前記メモリ手段に格納されている映像入力データに、前記出力されたガンマ補正値を掛けて、映像出力データとしてＬＥＤ表示器に出力するステップとを実行させるためのガンマ補正カーブ自動変更プログラムとしたものであり、請求項３に係るガンマ補正カーブ自動変更機能付きＬＥＤ表示装置がコンピュータにより実現されるという作用を有する。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る手法を示す説明図、図２はガンマ補正カーブのグラフ、図３は本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の構成を示すブロック図、図４はその処理手順を示すフローチャート、図５および図６はＬＥＤ表示器の分割例を示す説明図である。
【００１９】
実施の形態１に係る手法について概要を説明する。まず映像入力データをメモリに一旦格納する。その際、映像入力データに規定値以上のデータが何個含まれているかを検出し、映像入力データをグループ分け（グルーピング）する。すなわち、例えば「高い階調データが全体の８０％を占める」グループ、「高い階調データが全体の５０％以上を占める」グループ、「高い階調データが全体の５０％未満である」グループなどにグループ分けする。グループ分けされたデータには識別番号を与え、ＬＥＤ表示器に表示する際に、どのガンマ補正値を使用するかをその識別番号により決定する。この識別番号と、図２に示した複数のガンマ補正カーブＡ，Ｂ，Ｃが対応しており、補正なしの直線（係数１）に対して、どの映像入力データ階調にいくらの係数を掛けて出力データとするかを規定する。補正カーブＡ，Ｂ，Ｃと次第にカーブが急になっているが、表示データ内に閾値以上のデータが多く含まれるほど、表示した際に白っぽく見えるのでコントラストをよくするために補正カーブを急峻にする。
【００２０】
図３は、本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の構成を示すもので、映像入力データを格納するメモリ１と、閾値を予め設定した閾値テーブル２と、閾値を超えた映像入力データをカウントするカウンタ３と、複数のガンマ補正カーブに対応するガンマ値を格納したガンマテーブル４と、映像入力データのグルーピングを行うグルーピング手段５と、メモリ１から出力される映像入力データを所定のガンマ値で補正するガンマ補正手段６とを有している。
【００２１】
図４は、本実施の形態１におけるガンマ補正の処理手順を示すものである。
Ｓ１００：入力された映像入力データをメモリ１に格納する。
Ｓ１１０：閾値テーブル２に設定された閾値と映像入力データとを比較する。
Ｓ１２０：データが閾値より大きくなければカウンタ値はそのままとする。
Ｓ１３０：データが閾値以上であれば、カウンタ値を１つアップする。
Ｓ１４０：カウンタ値を閾値βと比較する。
Ｓ１５０：カウンタ値が閾値β以上であればガンマテーブルＣを選択する。
Ｓ１６０：カウンタ値が閾値β未満であれば、カウンタ値を閾値αと比較する。
Ｓ１７０：カウンタ値が閾値α以上であればガンマテーブルＢを選択する。
Ｓ１８０：カウンタ値が閾値α未満であれば、ガンマテーブルＡを選択する。
Ｓ１９０：選択されたガンマテーブルからガンマ補正値を出力する。
Ｓ２００：メモリ１に格納されている映像入力データに、Ｓ１９０で出力された
ガンマ補正値を掛けて、映像出力データとしてＬＥＤ表示器に出力する。
【００２２】
補正カーブの決定方法としては、次の基準が考えられる。
【００２３】
（基準１）閾値を超えた個数で補正カーブを決定する。
【００２４】
例えば、表示する画面のサイズが図５に示すように横４８ドット、縦３２ドットの場合、４８×３２＝１５３６バイト分の信号データをチェックする。それぞれの値が基準値（閾値）ＴＨを超える数をカウントし、その値が０からα１の間なら図２に示すガンマ補正カーブＡを使用する。α１からβ１の間ならガンマ補正カーブＢを使用する。β１から１５３６の間ならガンマ補正カーブＣを使用する。
【００２５】
（基準２）閾値を超えた個数の分散状況で補正カーブを決定する。
【００２６】
例えば、表示する画面のサイズが横４８ドット、縦３２ドットの場合、図６に示すように１６×１６ドット毎の６つのブロックに分けて４８×３２＝１５３６バイト分の信号データをチェックする。ア、イ、ウ、エ、オ、カそれぞれのブロック内に基準値（閾値）ＴＨを超える数がいくつあるかをカウントする。ア〜カまですべての領域においてその値が０からα２の間ならガンマ補正カーブＡを使用する。α２からβ２の間ならガンマ補正カーブＢを使用する。β２から２５６の間ならガンマ補正カーブＣを使用する。上記以外の場合は中間のガンマ補正カーブＢを使用する。
【００２７】
上記ではすべてのドットの値をチェックする例を挙げたが、何ドットかに１個をサンプリングしてチェックしてもよい。また、基準２では１６×１６ドット毎のブロックに分けたが、これに関してもどんな分け方をチェックしてもよい。さらに、ガンマ補正のカーブは３つを挙げたが、それ以上のカーブを用意してもよい。
【００２８】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における照度センサの取り付け状態を示す正面図、図８は実施の形態２に係る手法を示す説明図、図９はその処理手順を示すフローチャートである。
【００２９】
本発明の実施の形態２では、ＬＥＤ表示器が受ける外光に応じてリアルタイムにガンマ補正値を変更して補正を掛けるようにしたものである。図７に示すように、ＬＥＤ表示器１０に、外光のレベルを検出する照度センサ１１を設ける。
【００３０】
図８に示すように、照度センサ１１で検出した外光レベルに応じた照度値で映像入力データをグループ分けする。グループ分けされたデータには識別番号を与え、ＬＥＤ表示器１０に表示する際にどのガンマ補正値を使用するかの決定のために識別番号を使用する。この識別番号と、図２に示した複数のガンマ補正カーブＡ，Ｂ，Ｃが対応しており、補正なしの直線（係数１）に対して、どの映像入力データ階調にいくらの係数を掛けて出力データとするかを規定する。
【００３１】
照度センサ１１で検出した周辺の照度値が０〜αの間ならガンマ補正カーブＡを使用する。αからβの間ならガンマ補正カーブＢを使用する。β以上ならガンマ補正カーブＣを使用する。
【００３２】
図９は、本実施の形態２におけるガンマ補正の処理手順を示すものである。
Ｓ３００：入力された映像入力データをメモリに格納する。
Ｓ３１０：ＬＥＤ表示器の周辺外光を照度センサ１１で検出する。
Ｓ３２０：照度値を閾値βと比較する。
Ｓ３３０：照度値が閾値β以上であればガンマテーブルＣを選択する。
Ｓ３４０：照度値が閾値β未満であれば、照度センサ値を閾値αと比較する。
Ｓ３５０：照度値が閾値α以上であればガンマテーブルＢを選択する。
Ｓ３６０：照度値が閾値α未満であれば、ガンマテーブルＡを選択する。
Ｓ３７０：選択されたガンマテーブルからガンマ補正値を出力する。
Ｓ３８０：メモリに格納されている映像入力データに、Ｓ３７０で出力されたガンマ補正値を掛けて、映像出力データとしてＬＥＤ表示器に出力する。
【００３３】
実施の形態２では照度センサ１１で検出した照度値に連動してリアルタイムでガンマ補正値が変わるシステムであるので、そのときの周辺の明るさに連動してガンマ補正値が変更され、常時コントラストのよい表示を提供することができる。
【００３４】
ここで、動画の場合には、通常、ガンマ補正値は固定のものを使用する。なぜなら、動画はすでにプロフェッショナルの映像技術者がテレビやパソコンで見た場合にきれいに見えるように編集してあるからである。
【００３５】
しかし、小型ＬＥＤ看板のような、個人で表示データを作成するような場合は、表示するデータを編集するのは一般的には素人であり、素人がガンマ補正を行うことは無理である。
【００３６】
本実施の形態においては、素人がデジタルカメラ等で撮影した静止画や動画のデータであってもＬＥＤ表示器内で最もコントラストの高い表示になるように自動補正するので、非常にメリットがある。
【００３７】
なお、実施の形態１と実施の形態２を組み合わせてＬＥＤ表示装置を実施することももちろん可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、映像入力データに応じてガンマ補正値を変更する発明においては、映像入力データに明るい成分が多い場合はガンマ補正を強くしてコントラストを高め、映像入力データに暗い成分が多い場合はガンマ補正を弱くしてコントラストを高めるものであり、常にコントラストの高い映像表示を提供することができる。このため、ユーザも表示した際のコントラストのことを意識することなくデータ作成作業を行うことができる。
【００３９】
また、外光レベルに応じてガンマ補正値を変更する発明においては、外光レベルが高い場合はガンマ補正を強くしてコントラストを高め、外光レベルが低い場合は、ガンマ補正を弱くして表示データ本来の階調を出すものであり、常にコントラストの高い映像表示を提供することができる。このため、外光によるコントラスト低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る手法を示す説明図
【図２】ガンマ補正カーブのグラフ
【図３】本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の構成を示すブロック図
【図４】本実施の形態１の処理手順を示すフローチャート
【図５】ＬＥＤ表示器の分割例を示す説明図
【図６】ＬＥＤ表示器の分割例を示す説明図
【図７】本発明の実施の形態２における照度センサの取り付け状態を示す正面図
【図８】実施の形態２に係る手法を示す説明図
【図９】実施の形態２の処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１  メモリ
２  閾値テーブル
３  カウンタ
４  ガンマテーブル
５  グルーピング手段
６  ガンマ補正手段
１０  ＬＥＤ表示器
１１  照度センサ
【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】
2004151187.tif 000009
【図８】
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【図９】
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