CN111406279A - 显示单元、显示装置和显示方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够对各发光元件中流过的电流进行控制的显示单元。显示单元(100)具有：影像接收单元(101)，其接收影像数据；发光元件部(104)，其由通过发光来显示影像的多个发光元件构成；显示控制单元(102)，其生成用于对各发光元件部的亮度进行控制的亮度控制信号；驱动单元(103)，其对各发光元件进行驱动；黑图像判定单元(106)，其进行黑图像判定；电流检测单元(105)，其检测流向发光元件部(104)的电流；显示异常检测单元(107)，其在由黑图像判定单元(106)判定为黑图像的情况下，根据在黑图像的显示期间流过的电流的电流值(IB)检测显示异常；以及电源控制单元(108)，其在未检测到显示异常的情况下，继续进行针对驱动单元(103)的电力供给，在检测到显示异常的情况下，使针对驱动单元(103)的电力供给停止一定时间后再次开始。

Description

显示单元、显示装置和显示方法
技术领域
本发明涉及能够对在平面上呈矩阵状配置的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)中分别流过的电流进行控制的显示单元、使用显示单元的显示装置和显示单元的显示方法。
背景技术
在设置于公共设施、竞技场和建筑物的壁面等且显示向导、竞技的实况和广告等的大型影像显示装置中，存在使用LED作为显示器件的显示装置和使用LCD(LiquidCrystal Display：液晶显示器)作为显示器件的显示装置。在设置于室外的大型影像显示装置中，为了在被太阳光照射的明亮环境下视觉辨认性良好地显示影像，需要进行高亮度的影像显示，使用LED以实现该目的。
LED类型的大型影像显示装置在平面上配置多个LED而构成屏幕，使各LED的亮度变化来显示影像。此外，通过使用红色、绿色、蓝色这3色的LED，实现影像的彩色显示。
通过使LED中流过的电流的大小变化，实施LED的亮度的控制。在电流值为0时，LED为熄灭状态的黑色，流过的电流越大，则越亮地发光。为了进行电流控制而使用驱动电路。各LED分别需要驱动电路。还能够组合电子部件来构成驱动电路，但是，由于需要进行多个LED的电流控制，因此，一般使用搭载有驱动电路的IC(Integrated Circuit：集成电路)。
设置于室外的大型影像显示装置设置于高处，或者设置于难以靠近的场所，因此，多数情况下作业员很难进行维护，要求从分开的场所实现维护功能。
此外，大型影像显示装置根据设置场所而全天工作，有时很难切断电源进行维护。在很难维护的场所，要求工作状态下的异常检测和自动恢复。
在显示单元发生了故障的情况下，需要更换故障的显示单元，但是，有时通过暂时切断大型影像显示装置的电源并再次接通来进行恢复。
作为能够通过暂时切断电源来恢复的现象的原因，可考虑LED驱动电路的锁定现象。锁定是指半导体元件在导通状态下无法控制且持续流过电流的状态，在由于噪声、静电等而使额定电压以上的电压输入到半导体元件的情况下发生锁定。为了从锁定状态进行恢复，需要暂时停止针对锁定状态的半导体元件的电力供给并再次供给。
如果是不24小时工作的大型影像显示装置，则切断装置的电源，在再次起动时进行恢复。但是，在24小时工作的大型影像装置中，切断装置的电源对用户不利，因此是不理想的。为此，在由于锁定等而发生了显示异常的情况下，继续进行大型影像显示装置的显示，仅暂时切断发生了显示异常的显示单元的电源并再次接通即可。
作为现有技术，示出如下技术：在对显示面板进行驱动的驱动电路发生了异常的情况下，切断针对该驱动电路的电力供给。(专利文献1)
此外，示出如下技术：对根据大型显示盘中显示的影像数据计算出的亮度计算值和测定出的亮度值进行比较，判定发光器件的故障状态。(专利文献2)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-305721号公报
专利文献2：日本特开2011-209637号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的驱动装置中，在驱动电路发生了异常的情况下，使用切断部(保险丝)切断针对该驱动电路的电力供给，因此，无法对驱动电路再次开始电力供给并进行恢复。
在专利文献2记载的图像显示装置的控制方法中，测定全部发光器件的亮度，对根据影像数据计算出的亮度计算值和测定亮度值进行比较，由此检测异常，因此，需要用于测定亮度的亮度测定装置。
用于解决课题的手段
本发明的显示单元具有：影像接收单元，其接收影像数据；发光元件部，其由在平面上呈矩阵状配置的多个发光元件构成，所述多个发光元件通过发光来显示基于所述影像数据的影像；显示控制单元，其根据所述影像数据生成用于对各所述发光元件的亮度进行控制的亮度控制信号；驱动单元，其根据所述亮度控制信号对各所述发光元件进行驱动；黑图像判定单元，其进行所述影像数据的黑图像判定；电流检测单元，其检测从电源流向所述发光元件部的电流的电流值I；显示异常检测单元，其在由所述黑图像判定单元判定为所述影像数据是黑图像的情况下，根据由所述电流检测单元检测到的在所述黑图像的显示期间流过的电流的电流值IB来检测所述发光元件部的显示异常；以及电源控制单元，其在所述显示异常检测单元未检测到显示异常的情况下，继续进行针对所述驱动单元的电力供给，在检测到显示异常的情况下，使针对所述驱动单元的电力供给停止一定时间后再次开始。
本发明的显示装置具有：显示面板，其呈矩阵状配置有多个显示单元；电源单元，其用于向各所述显示单元供给电力；以及显示单元控制单元，其控制从所述电源单元针对各所述显示单元的电力供给。
本发明的显示方法具有以下步骤：接收影像数据；根据所述影像数据，针对在发光元件部的平面上呈矩阵状配置的多个发光元件，生成用于对各所述发光元件的亮度进行控制的亮度控制信号；根据所述亮度控制信号，通过驱动单元对各所述发光元件进行驱动；检测流向所述发光元件部的电流值；进行所述影像数据的黑图像判定；在判定为所述影像数据是黑图像的情况下，对流向所述发光元件部的电流的电流值IB和异常判定阈值电流ITH1进行比较；在所述电流值IB为所述异常判定阈值电流ITH1以上的情况下，电源控制单元使针对驱动单元的电力供给停止一定时间；以及在经过所述一定时间后，所述电源控制单元再次开始针对所述驱动单元的电力供给。
发明效果
根据本发明的显示单元，能够通过显示异常检测部检测显示异常，进而在检测到显示异常的情况下，能够通过电源控制电路控制针对驱动电路的电力供给而从显示异常进行恢复。
根据本发明的显示装置，在显示单元发生了显示异常的情况下，仅停止发生了显示异常的显示单元的电源并再次接通，因此，不需要停止由多个显示单元构成的显示装置整体的电源，未发生显示异常的显示单元能够继续进行显示动作。
根据本发明的显示方法，能够通过显示异常检测部检测显示异常，进而在检测到显示异常的情况下，能够通过电源控制电路控制针对驱动电路的电力供给而从显示异常进行恢复。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的显示单元的结构的框图。
图2是示出本发明的实施方式1的显示单元中的LED的结构的框图。
图3是示出本发明的实施方式1的显示单元的外观的图。
图4是本发明的实施方式1的显示单元中的调制方式之一即PWM的说明图。
图5是示出本发明的实施方式1的显示单元中的电流检测部的结构的框图。
图6是说明本发明的实施方式1的显示单元中的电流检测部的处理的图。
图7是本发明的实施方式1的显示单元中的基于电流检测的LED的异常检测的说明图。
图8是示出本发明的实施方式1的显示单元中的显示异常检测部的结构的框图。
图9是本发明的实施方式1的显示单元中的显示异常检测时的针对驱动电路的电力供给关控制的时序图。
图10是本发明的实施方式1的显示单元中的显示异常检测的控制流程图。
图11是示出本发明的实施方式1的显示装置的结构的框图。
图12是示出本发明的实施方式2的显示单元的结构的框图。
图13是示出本发明的实施方式2的显示单元中的电流检测部的结构的框图。
图14是说明本发明的实施方式2的显示单元中的电流检测部的平均化处理的图。
图15是示出本发明的实施方式2的显示单元中的驱动电路中的噪声的电流变动的图。
图16是示出本发明的实施方式3的显示单元的结构的框图。
图17是示出本发明的实施方式4的显示单元的结构的框图。
图18是示出本发明的实施方式5的显示装置的结构的框图。
具体实施方式
实施方式1
图1是概略地示出实施方式1的显示单元100的结构的结构框图。显示单元100例如是在公共设施、竞技场和建筑物的壁面等显示各种向导、竞技的实况转播影像和广告影像等影像的装置，是作为构成显示影像的屏幕的基本单位的单元。显示单元100是在平面上配置有2000个左右的LED的单元，进而，呈二维矩阵状铺满多个显示单元100，由此构成一个屏幕。显示单元100根据影像数据对显示单元100上的各LED的亮度进行控制，由此显示影像。
如图1所示，显示单元100具有影像接收电路101、显示控制电路102、驱动电路103、由在平面上呈矩阵状配置的多个LED114(发光元件)构成的发光元件部104、电流检测部105、黑图像判定电路106、显示异常检测部107和电源控制电路108。
影像接收电路101从外部接收要由显示单元100显示的影像数据，将影像数据输出到显示控制电路102和黑图像判定电路106。
显示控制电路102根据影像接收电路101输出的影像数据，生成用于单独控制构成发光元件部104的各LED114的亮度的亮度控制信号，进行显示控制。
驱动电路103根据由显示控制电路102生成的亮度控制信号对构成发光元件部104的各LED114进行驱动。
LED114通过发光来显示基于影像数据的影像。
图2是示出上述LED114的结构的图。图2示出在一个LED114中包含3个LED发光源114a、114b、114c的结构。关于一个LED114中包含的LED发光源114a、114b、114c，LED发光源114a发出红色的光，LED发光源114b发出绿色的光，LED发光源114c发出蓝色的光。能够通过改变3个LED发光源114a、114b、114c各自的亮度，产生各种颜色，显示彩色影像。另外，在图2中，示出了配置多个包含3个LED发光源114a、114b、114c的LED114的结构，但是，LED114包含的LED发光源的数量不限于3个。此外，也可以在平面上呈矩阵状配置分别单独发出红色、绿色、蓝色的光的LED，以代替能够在显示单元100发出3种颜色的光的LED114。
图3是示出实施方式1的显示单元100的外观的图。显示单元100在平面上呈矩阵状配置有用于显示影像的LED114。例如，LED114在显示单元100上的水平方向配置30个，在垂直方向配置20个。
电流检测部105进行向各LED114供给的电力的电流检测。
黑图像判定电路106判定影像接收电路101输出的影像数据是否是黑图像。
显示异常检测部107根据由黑图像判定电路106判定为影像数据是黑图像的情况下由电流检测部105检测到的电流值，检测影像的显示异常。
电源控制电路108根据显示异常检测部107进行的显示异常的检测，进行针对驱动电路103的电力供给。
下面，对显示单元100的详细动作进行说明。
影像接收电路101从端子112接收显示单元100中要显示的影像数据，将其输出到显示控制电路102。在显示单元100配置有例如横向30个、纵向20个LED114的情况下，接收该600个LED114中要显示的影像数据。在各LED114包含3个LED发光源的情况下，接收1800个LED发光源中要显示的影像数据。该情况下，在影像数据中包含有使1800个LED发光源发光时各自的亮度信息。关于影像数据，例如接收作为CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)或LVDS(Low Voltage Differential Signaling：低压差分信号)的电信号发送来的数据，作为CMOS的电信号进行输出。下面，以LED114为单位对控制对象进行说明，但是，这里，LED114的控制意味着对构成LED114的LED发光源进行单独控制。
显示控制电路102根据从影像接收电路101输出的影像数据进行显示控制。显示控制电路102按照影像数据中包含的发光的相关信息对各LED114的亮度进行控制，由此进行影像显示。显示控制电路102生成与各LED114对应的亮度控制信号，以对各LED114的亮度进行控制。例如通过PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)进行亮度的控制。图4是实施方式1的显示单元100中的调制方式之一即PWM的说明图。如图4所示，PWM是通过信号的开(ON)、关(OFF)的宽度来控制输出的方式，在最亮发光时设为始终开，在不发光时设为始终关。从始终关的状态起，随着开期间的增加，更亮地发光。
驱动电路103根据由显示控制电路102生成的亮度控制信号对各LED114进行驱动。驱动电路103接收显示控制电路102输出的亮度控制信号，根据亮度控制信号在LED114中流过电流，由此进行发光控制。
在显示控制电路102通过PWM对亮度进行控制的情况下，驱动电路103例如为能够进行固定电流值的开、关的电流驱动电路。在亮度控制信号表示开状态时，驱动电路103针对LED114流过预先决定的电流值大小的电流，在亮度控制信号表示关状态时，设驱动电路103针对LED114流过的电流的大小为0，由此，驱动电路103对LED114进行发光控制。亮度控制信号表示开状态时流过的电流的电流值为使LED114最亮地发光时的电流值。
发光元件部104根据驱动电路103进行的发光控制，进行发光并显示影像。发光元件部104由在平面上呈矩阵状配置的多个LED114构成。在显示控制电路102通过PWM对亮度进行控制的情况下，发光元件部104在驱动电路103针对发光元件部104流过预先决定的电流值大小的电流的情况下成为点亮的状态。此外，发光元件部104在驱动电路103针对发光元件部104流过的电流的大小为0的情况下成为熄灭状态。发光元件部104根据点亮状态与熄灭状态的时间比例来决定亮度。
电流检测部105进行向各LED114供给的电力的电流检测。图5是示出显示单元100中的电流检测部105的结构的一例的框图。如图5所示，电流检测部105具有电流电压转换部501、第1放大部502、电压限制部503、第2放大部504和模拟数字转换部505。
电流电压转换部501将从电源流过的电流的电流值转换成电压值。电流电压转换部501通过值为10毫欧左右的较小的电阻器实现。另外，用于检测电流大小的电阻被称作分流电阻器。在图5中，从端子506供给的电力通过电流电压转换部501而从端子507输出，供给到显示单元100的各部。此外，从电流电压转换部501向第1放大部502输出已得到的电压值。当设分流电阻器的电阻值为R、电流大小为I时，从电流电压转换部501输出电压值(I×R)。
第1放大部502对电流电压转换部501输出的电压进行放大，计算放大电压值VA，将其输出到电压限制部503。第1放大部502例如通过运算放大器实现。
电压限制部503针对第1放大部502输出的放大电压值VA，截断预先决定的阈值电压VTH以上的电压而计算限制电压VR，将其输出到第2放大部504。截断阈值电压VTH以上的电压而计算限制电压VR的理由是，截断黑图像时的显示异常的判定中不需要的范围的电压，提高显示异常的判定精度。电压限制部503例如通过二极管和运算放大器实现。预先决定的阈值电压VTH例如为与一个LED114最亮地发光时流过的电流值即20(mA)对应的电压值。
第2放大部504对电压限制部503计算出的限制电压VR进行放大而计算放大限制电压值VRA，将其输出到模拟数字转换部505。第2放大部504例如通过运算放大器实现。
模拟数字转换部505将第2放大部504输出的放大限制电压值VRA从模拟值转换成数字值，并且将电压值转换成电流值，计算电流值I，将其输出到端子508。模拟数字转换部505例如通过A/D转换器(Analog-to-Digital转换器)实现。
电流检测部105从端子508输出从模拟数字转换部505输出的电流值I作为电流检测结果。
设电流检测部105中的电压值为P1、放大电压值VA为P2、限制电压VR为P3、放大限制电压值VRA为P4，在图6中示出各个电压值的关系。圆形所示的电压值的关系是从第1放大部502输出的电压P2超过阈值电压VTH的情况，三角形所示的电压值的关系是从第1放大部502输出的电压P2未超过阈值电压VTH的情况。例如，当设阈值电压VTH为20(mA)×电阻值R时，在圆形和三角形所示的电压值的关系的任何情况下，均得到第4电压值，由此，能够检测0～20(mA)左右的范围的电流大小。另外，在电流检测部105中，在模拟数字转换部505的精度较高的情况下，也可以构成为不具有电压限制部503和第2放大部504。该情况下，能够削减部件数量，因此，能够进一步实现低成本化。
在显示单元100配置有1800个LED发光源的情况下，当设一个LED发光源最亮地发光时流过的电流值为20(mA)时，在显示单元100的全部LED发光源点亮的情况下，从电源流过20(mA)×1800＝36000(mA)＝36(A)左右的电流。与此相对，仅一个LED发光源点亮时的电流成为20(mA)。
图7是实施方式1的显示单元100中的LED114的显示异常检测的说明图。如图7的(a)所示，在全部LED114点亮而流过最大36A左右的电流的情况下，在时间t一个LED114中的一个LED发光源发生异常且仅一个LED发光源成为始终熄灭的情况下，需要针对36A左右的电流值检测20(mA)的变动，很难进行显示异常检测。
另一方面，在显示单元100的全部LED114熄灭而几乎不流过电流的情况下，在时间t一个LED114中的一个LED发光源发生异常且仅一个LED发光源成为始终点亮的情况下，如图7的(b)所示，能够测定0～20(mA)左右的范围的电流即可，因此，容易进行显示异常检测。
在本发明中，在显示单元100的全部LED114熄灭而几乎不流过电流的情况下，在时间t一个LED114中的一个LED发光源发生异常且仅一个LED发光源成为始终点亮的情况下，能够进行显示异常的检测。下面示出显示异常检测方法的详细情况。
黑图像判定电路106判定影像接收电路101中接收并输出的影像数据是否是黑图像，输出黑图像判定结果。这里，黑图像是指显示单元100的全部LED114熄灭或与其近似的状态。黑图像判定电路106在接收到的影像数据中针对全部LED114的亮度控制信号的值为预先决定的阈值以下的情况下，判定为黑图像。黑图像判定电路106例如在接收到的影像数据中针对全部LED114的亮度控制信号的值全部为关状态的情况下，判定为黑图像。
在由黑图像判定电路106判定为影像数据是黑图像时，在设从电源流向各LED114的电流值为IB的情况下，显示异常检测部107通过电流值IB进行影像的显示异常检测。图8示出显示异常检测部107的结构的一例。在图8的结构中，显示异常检测部107具有平均值计算部801、标准偏差计算部802、阈值电流计算部803、阈值电流存储部804和显示异常判定部805。显示异常检测部107例如能够使用CPU、微机等实现。
平均值计算部801在从端子808输入的黑图像判定电路106的判定示出黑图像的情况下，计算在从端子806输入的黑图像判定电路106的判定示出黑图像的期间内流过的电流即电流值IB的电流平均值，将电流值IB的平均输出到阈值电流计算部803。设电流值IB的电流平均值为IMN1。
标准偏差计算部802在从端子808输入的黑图像判定电路106的判定示出黑图像的情况下，计算从端子806输入的电流值IB的标准偏差，将电流值IB的标准偏差输出到阈值电流计算部803。设电流值IB的标准偏差为ISD1。
阈值电流计算部803根据平均值计算部801输出的电流平均值IMN1和标准偏差计算部802输出的标准偏差ISD1求出异常判定阈值电流，将其输出到阈值电流存储部804。当设异常判定阈值电流为ITH1时，通过以下的式(1)求出异常判定阈值电流ITH1。
ITH1＝IMN1+(ISD1×3)…(1)
根据式(1)，能够得到用于判定从端子808输入的黑图像判定电路106的判定示出黑图像的情况下的电流值IB是否进入黑图像时的正常电流值的分布范围内的阈值电流。
阈值电流存储部804存储阈值电流计算部803输出的异常判定阈值电流ITH1。另外，在存在来自端子807的阈值电流更新指示时，执行异常判定阈值电流ITH1的计算。作为来自端子807的阈值电流更新指示，例如，在设置大型影像显示装置时显示试验用的影像，在试验结束的阶段仅发出一次指示，由此，能够根据未发生异常的状态下的黑图像显示时的电流值求出并存储异常判定阈值电流ITH1。此外，优选伴随着气温变化等环境变化而进行来自端子807的阈值电流更新指示。另外，设置大型影像显示装置前的阈值电流存储部804的初始值例如为-1(A)，使得得知是初始值。
显示异常判定部805在从端子808输入的黑图像判定电路106的判定示出黑图像的情况下，对阈值电流存储部804存储的异常判定阈值电流ITH1和从端子806输入的电流值IB进行比较。在电流值IB为异常判定阈值电流ITH1以上的情况下，检测到发生了显示异常，因此，设为存在显示异常而输出到端子809。在电流值IB小于异常判定阈值电流ITH1的情况下，未检测到发生显示异常，因此，设为不存在显示异常而输出到端子809。但是，在阈值电流存储部804中存储的异常判定阈值电流ITH1为初始值的情况下不进行比较，将显示异常检测结果设为不存在显示异常而输出。通过阈值电流存储部804存储的异常判定阈值电流ITH1与从端子806输入的电流值IB的比较，显示异常检测部107能够检测显示异常。此外，仅通过简单的比较来判定显示异常，因此，能够容易地实现。
电源控制电路108根据显示异常检测部107进行的显示异常检测，进行针对驱动电路103的电力供给。在显示异常检测部107未检测到显示异常的情况下，电源控制电路108继续向显示单元100的驱动电路103供给电力。在显示异常检测部107检测到显示异常的情况下，电源控制电路108使针对显示单元100的驱动电路103的电力供给停止一定时间。停止电力供给的时间根据使用的发光元件而不同，但是，例如为1秒左右量级的长度，是针对LED114的电力供给完全停止的长度。在经过一定时间后，电源控制电路108再次开始针对显示单元100的驱动电路103的电力供给。因此，在由于锁定现象而发生了显示异常的情况下，停止针对显示单元100的驱动电路103的电力供给，在经过一定时间后，再次开始针对显示单元100的驱动电路103的电力供给，由此，能够从由于锁定现象而引起的显示异常进行恢复。
图9示出实施方式1的显示单元100中的黑图像显示时的显示异常检测以及显示异常检测时的停止针对驱动电路103的电源供给的控制的时序图。从端子808输入的黑图像判定电路106的判定示出黑图像的区间为B1～B2、B3～B4，在异常判定阈值电流为ITH1的情况下，在B1～B2的区间内，电流值小于异常判定阈值电流ITH1，因此，未检测到显示异常。与此相对，在B3～B4的区间内，电流值为异常判定阈值电流ITH1以上，因此，检测到显示异常。
使用图10所示的控制流程图对实施方式1的显示单元100的显示异常检测方法进行说明。
当显示装置1的电源接通时，在步骤S1中，通过电流检测部105检测发光元件部104中流过的电流的电流值。
在步骤S2中，通过黑图像判定电路106判定在步骤S1中检测到电流时的影像数据是否是黑图像。在判定为影像数据是黑图像的情况下，进入步骤S3，在判定为影像数据不是黑图像的情况下，进入步骤S1。
在步骤S3中，在由黑图像判定电路106判定为影像数据是黑图像的情况下，通过显示异常检测部107比较由电流检测部105检测到的流向发光元件部的电流的电流值IB是否为异常判定阈值电流ITH1以上。在电流值IB为异常判定阈值电流ITH1以上的情况下，进入步骤S4，在电流值IB小于异常判定阈值电流ITH1的情况下，进入步骤S1。
在步骤S4中，通过电源控制电路108停止针对驱动电路103的电力供给。
在步骤S5中，电源控制电路108继续停止针对驱动电路103的电力供给，直到经过一定时间为止。
在步骤S6中，在电源控制电路108停止针对驱动电路103的电力供给而经过一定时间后，通过电源控制电路108再次开始针对驱动电路103的电力供给。
在步骤S6的处理后，进入步骤S1。
图11是示出实施方式1的显示装置1的结构的框图。如图11所示，呈二维矩阵状排列多个显示单元100而构成显示面板11。显示装置1与用于向各显示单元100供给电力的电源单元12连接，通过显示单元控制电路13控制针对各显示单元100的电力供给。
实施方式1的显示单元100能够通过显示异常检测部107检测显示异常，进而在检测到显示异常的情况下，不切断发生了显示异常的显示单元100的电源，仅切断驱动电路103的电源并再次接通，由此能够实现恢复。
在图11所示的显示装置1中，在显示单元100发生了显示异常的情况下，仅停止发生了显示异常的显示单元100的电源并再次接通，因此，不需要停止由多个显示单元100构成的显示装置1整体的电源，未发生显示异常的显示单元100能够继续进行显示动作。
此外，使用电流检测部105检测显示异常，因此，可得到不需要测定发光器件的亮度的亮度测定装置这样的效果。进而，检测显示单元100整体的电流来检测显示异常，因此，与检测各LED114中流过的电流的电流值的情况即分别检测各驱动电路103中流过的电流的电流值的情况相比，能够减少电流检测部105的数量，能够实现装置的低成本化。
根据实施方式1的显示单元100，能够通过显示异常检测部107检测显示异常，进而在检测到显示异常的情况下，能够通过电源控制电路108控制针对驱动电路103的电力供给而从显示异常进行恢复。
实施方式2
实施方式2的显示单元200构成为不仅将黑图像判定电路106输出的黑图像判定结果输入到显示异常检测部107，还将其输入到电流检测部201。图12示出实施方式2的显示单元200的结构。另外，省略与实施方式1相同或对应的结构和动作的说明，仅对结构和动作与实施方式1不同的部分进行说明。
图13是示出实施方式2的显示单元200中的电流检测部201的结构的框图。如图13所示，电流检测部201构成为在图5所示的电流检测部105中追加了平均化部509和端子510。从端子510输入黑图像判定电路106输出的黑图像判定结果。
平均化部509在从端子510输入的黑图像判定结果示出是黑图像时，计算模拟数字转换部505输出的电流值IB的电流平均值，作为电流检测结果的电流平均值IBMN输出到端子508。
电流检测部201从端子508输出平均化部509输出的电流检测结果的电流平均值IBMN。
实施方式2的显示单元200中的显示异常检测部107对电流平均值IBMN和通过实施方式1记载的方法计算出的异常判定阈值电流ITH1进行比较，由此检测显示异常。
使用图14的时序图对平均化部509的动作进行说明。图14是示出定时的一例的图。如图14所示，将在平均值计算周期T1内成为黑图像的区间a、区间b、区间c的范围作为对象求出电流值IB的电流平均值，将进行平均化处理而得到的电流检测结果的电流平均值IBMN输出到端子508。然后，将在下一个平均值计算周期T1内成为黑图像的区间d、区间e的范围作为对象求出电流值IB的电流平均值，将进行平均化处理而得到的电流检测结果的电流平均值IBMN输出到端子508。即，平均化部509将在平均值计算周期T1内成为黑图像的区间作为对象求出电流值IB的电流平均值，将进行平均化处理而得到的电流检测结果的电流平均值IBMN输出到端子508。因此，在黑图像不持续的情况下，也能够高精度地检测显示异常。另外，平均值计算周期T1能够设定在任意时间内。平均值计算周期T1设定得长，由此能够进一步减少噪声引起的影响，但是，当平均值计算周期T1过长时，使显示异常继续，因此，优选设定在数十秒～数十分钟之间。
在实施方式2的显示单元200中，搭载有1800个左右的驱动电路，因此，可能蓄积噪声的电流变动。因此，在驱动电路103中，可能发生噪声的电流变动。图15是示出实施方式2的显示单元200的驱动电路103中的噪声的电流变动的图，示出图14的平均值计算周期T1内成为黑图像的区间的电流变动。图15的Q表示驱动电路103中的噪声的电流变动。为了抑制黑图像状态下的驱动电路103的噪声的电流变动对电流检测结果造成的影响，通过电流检测部201的平均化部509，将成为黑图像的区间作为对象执行电流值IB的平均化处理。通过平均化处理，能够减少电流变动的影响。平均化部509例如能够使用CPU、微机等实现。
在实施方式2的显示单元200中，在从端子510输入的黑图像判定结果示出是黑图像的情况下，能够从端子508输出通过电流检测部201进行平均化处理而得到的电流检测结果，因此，能够抑制噪声的电流变动对电流检测造成的影响，能够进行准确的异常状态检测。
实施方式3
实施方式3的显示单元300构成为在实施方式1的显示单元100中追加了黑图像切换电路301。图16示出影像输入电路301的结构。另外，省略与实施方式1、2相同或对应的结构和动作的说明，仅对结构和动作与实施方式1、2不同的部分进行说明。
黑图像切换电路301根据从端子302输入的黑图像切换指示，在黑图像指示的期间内，代替影像接收电路101输出的影像数据而将与黑图像显示相当的黑图像数据输出到显示控制电路102和黑图像判定电路106。在未输入黑图像切换指示的情况下，将影像接收电路101输出的影像数据输出到显示控制电路102和黑图像判定电路106。
在由于显示切换等使显示面板11中显示的图像的整面成为黑图像显示时，进行从端子302输入的黑图像切换指示。
在实施方式3的显示单元300中，在由于显示切换等使显示装置1中显示的图像的整面成为黑图像显示时明确地显示黑图像，因此，不会对显示图像造成违和感，能够更加准确地检测由于显示单元300的显示异常而流过的电流值，能够高效地进行显示异常检测部107求出异常判定阈值电流的处理。因此，能够更加准确且高效地进行显示装置1的各显示单元300的显示异常检测的异常判断。
实施方式4
实施方式4的显示单元400构成为从黑图像判定电路106输入实施方式3的针对显示单元300的黑图像切换电路301的黑图像切换指示。图17示出实施方式4的显示单元400的结构。另外，省略与实施方式1、2、3相同或对应的结构和动作的说明，仅对结构和动作与实施方式1、2、3不同的部分进行说明。
图17是示出实施方式4的显示单元400的结构的图。黑图像面切换电路401在黑图像判定电路106的判定结果示出黑图像的情况下，代替影像接收电路101输出的影像数据而将与黑图像显示相当的黑图像数据输出到显示控制电路102。
在实施方式3中，在由于显示切换等使显示装置1中显示的图像的整面成为黑图像显示时，明确地显示黑图像来检测显示异常，但是，在实施方式4的显示单元400中，在黑图像判定电路106进行了黑图像的判定时，明确地显示黑图像来检测显示异常。此外，也可以构成为通过计时器等，例如仅在一天的数小时内使黑图像面切换电路401进行动作。
在实施方式4的显示单元400中，根据每个显示单元的黑图像判定明确地显示黑图像，因此，在显示装置1整体的显示不是黑图像的情况下，也发挥与实施方式3相同的效果。
实施方式5
实施方式5的显示装置2构成为在平面上呈矩阵状配置实施方式3记载的显示单元300。图18示出实施方式5的显示装置2的结构。如图18所示，在实施方式5的显示装置2中，在平面上呈矩阵状配置显示单元300而构成显示面板21。另外，省略与实施方式1、2、3、4相同或对应的结构和动作的说明，仅对结构和动作与实施方式1、2、3、4不同的部分进行说明。
在实施方式5的显示装置2中，每隔一定的期间从显示单元控制电路13对各显示单元300依次输出黑图像切换指示，代替影像接收电路101输出的影像数据而显示与黑图像显示相当的黑图像数据。另外，能够根据显示装置5的设置场所等，决定输入黑图像切换指示的一定的期间。
能够根据显示装置5的设置场所等，决定对各显示单元300依次输出黑图像切换指示的定时。
在实施方式5的显示装置2中，每隔一定的期间对各显示单元300依次输出黑图像切换指示，因此，能够代替影像接收电路101输出的影像数据而显示与黑图像显示相当的黑图像数据，在长时间未发生黑图像显示的情况下，也能够检测异常显示。此外，能够根据显示装置2的设置状况，决定针对各显示单元300的黑图像切换指示的输出定时，因此，能够将对显示图像造成的违和感抑制到最小限度。
如上所述，在实施方式1～5中，关于构成发光元件部104的发光元件，将LED作为一例进行了说明，但是，也可以是其他发光元件例如有机EL元件等。
另外，本发明不限于实施方式1～5中说明的形状，能够在发明范围内自由组合各实施方式或者适当对各实施方式进行变形、省略。
标号说明
1、2：显示装置；11、21：显示面板；12：电源单元；13：显示单元控制电路；100、200、300、400：显示单元；101：影像接收电路；102：显示控制电路；103：驱动电路；104：发光元件部；105：电流检测部；106：黑图像判定电路；107：显示异常检测部；108：电源控制电路；110～112：端子；114：LED；114a、114b、114c：LED发光源；201：电流检测部；301：黑图像面切换电路；401：黑图像面切换电路；501：电流电压转换部；502：第1放大部；503：电压限制部；504：第2放大部；505：模拟数字转换部；506～508：端子；509：平均化部；510：端子；801：平均值计算部；802：标准偏差计算部；803：阈值电流计算部；804：阈值电流存储部；805：显示异常判定部；806～809：端子。

Claims (10)

1.一种显示单元，该显示单元具有：
影像接收单元，其接收影像数据；
发光元件部，其由在平面上呈矩阵状配置的多个发光元件构成，所述多个发光元件通过发光来显示基于所述影像数据的影像；
显示控制单元，其根据所述影像数据生成用于对各所述发光元件的亮度进行控制的亮度控制信号；
驱动单元，其根据所述亮度控制信号对各所述发光元件进行驱动；
黑图像判定单元，其进行所述影像数据的黑图像判定；
电流检测单元，其检测从电源流向所述发光元件部的电流的电流值I；
显示异常检测单元，其在由所述黑图像判定单元判定为所述影像数据是黑图像的情况下，根据由所述电流检测单元检测到的在所述黑图像的显示期间流过的电流的电流值IB来检测所述发光元件部的显示异常；以及
电源控制单元，其在所述显示异常检测单元未检测到显示异常的情况下，继续进行针对所述驱动单元的电力供给，在检测到显示异常的情况下，使针对所述驱动单元的电力供给停止一定时间后再次开始。
2.根据权利要求1所述的显示单元，其中，
所述显示异常检测单元具有：
阈值电流存储单元，其存储作为所述显示异常的判定基准的异常判定阈值电流ITH1；以及
显示异常判定单元，其对所述电流值IB和所述异常判定阈值电流ITH1进行比较，在所述电流值IB为所述异常判定阈值电流ITH1以上的情况下，判定为发生了显示异常。
3.根据权利要求2所述的显示单元，其中，
所述显示异常检测单元还具有：
平均值计算单元，其在从外部输入了所述异常判定阈值电流ITH1的变更指示的情况下，计算出在所述黑图像的显示期间内对所述电流值IB进行平均而成的电流平均值IMN1；
标准偏差计算单元，其计算所述黑图像的显示期间内的所述电流值IB的标准偏差ISD1；以及
阈值电流计算单元，其根据ITH1＝IMN1+(ISD1×3)计算所述异常判定阈值电流ITH1，并输出到所述阈值电流存储单元。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的显示单元，其中，
所述电流检测单元具有：
电流电压转换单元，其将流向所述发光元件部的电流转换成电压；
第1放大单元，其对所述电压进行放大，计算放大电压VA；
电压限制单元，其根据预先决定的阈值电压VTH而截断所述放大电压VA中的所述阈值电压VTH以上的电压，计算限制电压VR；
第2放大单元，其对所述限制电压VR进行放大，计算放大限制电压VRA；以及
模拟数字转换单元，其将所述放大限制电压VRA从模拟值转换成数字值，并且将所述放大限制电压VRA转换成电流值，计算所述电流值I。
5.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，
所述电流检测单元还具有平均化单元，该平均化单元按照每个平均值计算周期T1，在所述平均值计算周期T1内对在所述黑图像的显示期间内流过的电流进行平均化处理，由此计算电流平均值IBMN，
所述显示异常检测单元具有阈值电流存储单元，该阈值电流存储单元存储作为所述显示异常的判定基准的异常判定阈值电流ITH1，
所述显示异常检测单元使用所述电流平均值IBMN作为所述电流值IB，对所述电流平均值IBMN和异常判定阈值电流ITH1进行比较，在所述电流平均值IBMN为所述异常判定阈值电流ITH1以上的情况下，判定为发生了显示异常。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的显示单元，其中，
所述显示单元还具有黑图像切换单元，该黑图像切换单元从所述影像接收单元接收所述影像数据，根据来自外部的黑图像切换指示，向所述黑图像判定单元和所述显示控制单元输出与黑图像对应的黑图像数据以代替输出所述影像数据。
7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的显示单元，其中，
所述显示单元还具有黑图像切换单元，该黑图像切换单元从所述影像接收单元接收所述影像数据，在由所述黑图像判定单元判定为所述影像数据是黑图像的情况下，向所述黑图像判定单元和所述显示控制单元输出与黑图像对应的黑图像数据以代替输出所述影像数据。
8.一种显示装置，该显示装置具有：
显示面板，其呈矩阵状配置有多个权利要求1～7中的任意一项所述的显示单元；
电源单元，其用于向各所述显示单元供给电力；以及
显示单元控制单元，其控制从所述电源单元向各所述显示单元的电力供给。
9.一种显示装置，该显示装置具有：
显示面板，其呈矩阵状配置有多个权利要求6所述的显示单元；
电源单元，其用于向各所述显示单元供给电力；以及
显示单元控制单元，其控制从所述电源单元向各所述显示单元的电力供给，每隔一定的期间对各所述显示单元依次输出黑图像切换指示。
10.一种显示方法，该显示方法具有以下步骤：
接收影像数据；
根据所述影像数据，针对在发光元件部的平面上呈矩阵状配置的多个发光元件，生成用于对各所述发光元件的亮度进行控制的亮度控制信号；
根据所述亮度控制信号，通过驱动单元对各所述发光元件进行驱动；
检测流向所述发光元件部的电流值；
进行所述影像数据的黑图像判定；
在判定为所述影像数据是黑图像的情况下，对流向所述发光元件部的电流的电流值IB和异常判定阈值电流ITH1进行比较；
在所述电流值IB为所述异常判定阈值电流ITH1以上的情况下，电源控制单元使针对所述驱动单元的电力供给停止一定时间；以及
在经过所述一定时间后，所述电源控制单元再次开始针对所述驱动单元的电力供给。
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