JP2000020016A - 画像表示ユニット及び映像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運営中に各画素が正常に発光しているか否か
の点検を自動的に行うことができる画像表示ユニットの
提供。 【解決手段】 発光物質が塗布され配列された複数の画
素を有し、配列された複数のエレメント４と、二値デー
タ化された表示すべき内容を検出する表示内容検出手段
９と、エレメント４が示す電気特性が、表示内容検出手
段９が検出した表示すべき内容に合致しているか否かを
判定する電気特性判定手段１，３，９とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光物質が塗布さ
れ配列された複数の画素を有する複数のエレメントが配
列された画像表示ユニット、及びこの画像表示ユニット
が複数配列され、球技場、競技場等に設置される大型映
像装置等に構成された映像装置の、特に故障検出に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットパネルを用いた画像表示
ユニットを複数備えてなる大型映像装置が様々な分野で
実用化されている。このような大型映像装置は、例え
ば、図２に示すように、多数の画像表示ユニット７をマ
トリクス状（ｎ個×ｍ個）に並べて構成されている。こ
の画像表示ユニット７は、例えば、縦に４個、横に４個
並べられたエレメント４により構成され、更に、このエ
レメント４は、例えば、縦に４個、横に４個並べられた
画素より構成されている。この各画素には、それぞれＢ
（Ｂｌｕｅ），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｒ（Ｒｅｄ）の蛍光
塗料が塗布されており、この各画素に電子ビームを照射
して発光させ、カラー画像表示を行う。階調表示は、例
えば、１画面（１フレーム）において、エレメント４の
８個のＧ画素の内、何個のＧ画素を発光させるかにより
可能である。

【０００３】図６は、特開平６−２５３３４３号公報に
開示された画像表示ユニットの構成例を示すブロック図
である。この画像表示ユニットは、パーソナルコンピュ
ータ２４により、画像表示ユニット毎に切り分けられた
表示データが制御回路１８に与えられる。制御回路１８
は、与えられた表示データから同期信号を作成すると共
に、与えられた表示データをフレームメモリに書き込
み、フレームメモリから読み出すことにより、各エレメ
ント２３（公報ではセルと記す）に表示させるべき表示
データを区分し、作成した同期信号と区分した表示デー
タとを、各エレメント２３毎のドライバ２１に与える。
ドライバ２１は、それぞれ与えられた同期信号により、
与えられた表示データをそれぞれのエレメント２３に表
示する。

【０００４】この画像表示ユニットには、画素の発光状
態を自動検出するための消費電流検出回路２０が設けら
れている。画素が正常に発光しているか否かの判断は、
電源投入時に、各エレメントが点灯した状態のテストパ
ターンと、全てのエレメントが点灯した状態のテストパ
ターンとを個別に表示させて、そのテストパターンが表
示されているときの消費電流を、消費電流検出回路２０
が検出し、Ａ／Ｄコンバータ１９によりディジタル信号
に変換して、制御回路１８が取り込む。制御回路１８
は、テストパターン毎に取り込んだ消費電流の検出値を
用いて、各エレメントが正常に点灯しているか否かを判
定し、その判定結果を通信部１４を通じてパーソナルコ
ンピュータに与える。その他、特開平０９−２１８６６
１号公報には、１画素毎に発光素子を点灯させ、その放
電電流を検出し、信号変換手段により変換して制御ＣＰ
Ｕへ伝送する「発光素子の素子制御回路」が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の各開示
例では、各画素が正常に発光しているか否かは、電源投
入時等に点検時間を設けて自動的に点検するか、運営中
にオペレータが画像表示ユニットの前面から各ドットの
発光状態を監視しなければならなかった。本発明は、上
述したような事情に鑑みてなされたものであり、第１発
明では、運営中に、各画素が正常に発光しているか否か
の点検を自動的に行うことができる画像表示ユニットを
提供することを目的とする。

【０００６】第２〜４発明では、運営中に、エレメント
の消費電流により、各画素が正常に発光しているか否か
の点検を自動的に行うことができる画像表示ユニットを
提供することを目的とする。第５発明では、運営中に、
エレメントの各画素毎の消費電流により、各画素が正常
に発光しているか否かの点検を自動的に行うことができ
る画像表示ユニットを提供することを目的とする。第６
発明では、運営中に、各画素が正常に発光しているか否
かの点検を自動的に行うことができる映像装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る画像表示
ユニットは、発光物質が塗布され配列された複数の画素
を有し、配列された複数のエレメントと、二値データ化
された表示すべき内容を検出する表示内容検出手段と、
前記エレメントが示す電気特性が、前記表示内容検出手
段が検出した表示すべき内容に合致しているか否かを判
定する電気特性判定手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】第２発明に係る画像表示ユニットは、電気
特性はエレメントの１又は複数の画素の発光に伴う消費
電流であり、電気特性判定手段は、該消費電流を測定す
る消費電流測定手段を備え、該消費電流測定手段が測定
した消費電流が、表示すべき内容に合致しているか否か
を判定することを特徴とする。

【０００９】第３発明に係る画像表示ユニットは、表示
内容検出手段は、二値データ化された表示すべき内容
を、各エレメントが一時に表示する画素数毎に区分する
区分手段と、該画素数毎の可能な複数のパターンを出力
するパターン出力手段と、前記区分手段が区分した表示
すべき内容と前記パターン出力手段が出力したパターン
とを比較する比較手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】第４発明に係る画像表示ユニットは、電気
特性判定手段は、比較手段が、区分した表示すべき内容
とパターン出力手段が出力したパターンとが一致すると
判定した場合に、判定したエレメントの消費電流を記憶
する記憶手段を備えることを特徴とする。

【００１１】第５発明に係る画像表示ユニットは、パタ
ーン出力手段が出力するパターンは、１画素分のみが発
光すべき値であり、記憶手段は、エレメントの消費電流
の有無を記憶することを特徴とする。

【００１２】第６発明に係る映像装置は、請求項１〜５
の何れかに記載された画像表示ユニットが複数配列され
たことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る画
像表示ユニット及び映像装置の実施の形態の構成を示す
ブロック図である。この映像装置は、配列された画像表
示ユニット７毎に、パーソナルコンピュータ６により映
像信号から切り分けられた表示データが制御回路１に与
えられる。制御回路１は、与えられた表示データから同
期信号を作成すると共に、与えられた表示データを内蔵
するフレームメモリに書き込み、フレームメモリから読
み出すことにより、各エレメント４に表示させるべき表
示データであるシリアルデータに変換し、作成した同期
信号を、各エレメント４を駆動する横ドライバ１０に与
え、変換した表示データを、各エレメント４を駆動する
縦ドライバ２に与える。

【００１４】この映像装置は、例えば、図２に示すよう
に、多数の画像表示ユニット７をマトリクス状（ｎ個×
ｍ個）に並べて構成されている。この画像表示ユニット
７は、例えば、縦に４個、横に４個並べられたエレメン
ト４により構成され、更に、このエレメント４は、例え
ば、縦に４個、横に４個並べられた画素８より構成され
ている。この各画素８には、それぞれＢ（Ｂｌｕｅ），
Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｒ（Ｒｅｄ）の蛍光塗料が塗布され
ており、この各画素８に電子ビームを照射して発光さ
せ、カラー画像表示を行う。階調表示は、例えば、１画
面（１フレーム）において、エレメント４の８個のＧ画
素の内、何個のＧ画素を発光させるかにより可能であ
る。

【００１５】この映像装置は、例えば、フィールド・エ
ミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）であっても良い。
ＦＥＤはＣＲＴと同様、陰極から電子を放出させて、陽
極上にある蛍光塗料が塗布された画素８に衝突させるこ
とにより、画素８を発光させるものである。電子を放出
させる際、電子源として、ＣＲＴは、熱することによっ
て電子を放出させる熱陰極を採用しているのに対し、Ｆ
ＥＤは、熱を加えることなしに、陰極及び陽極間に設け
られたゲートと陽極とに電圧を印加して電子を放出させ
る冷陰極を採用している。ＦＥＤでは、冷陰極にも電圧
を印加調節することにより、画素８の発光輝度を調節す
ることが可能である。

【００１６】エレメント４は、透明な２枚のガラス板か
らなるアノード基板とカソード基板とをギャップを設け
て対向配置させてある。アノード基板とカソード基板と
の間には、両者とギャップを有し、縦ドライバ２に接続
された４本のゲート電極がストライプ状に形成されてお
り、また、４本のゲート電極と対向するアノード基板上
には、横ドライバ１０に接続された４本の陽極がストラ
イプ状にゲート電極と直交して形成してある。隣り合う
ゲート電極の間には、放出電子を遮断するためのしきり
板が設けてある。

【００１７】縦ドライバ２は、各エレメント４（１６
個）の同じ行（例えば２行目）の４個の画素分の合計６
４個のシリアルデータを制御回路１から受け取り、受け
取ったシリアルデータに応じて、各エレメント４の各ゲ
ートに、陰極から電子を放出させる為の電圧を印加す
る。これにより、各エレメント４の４個の画素８からな
る各列は、陰極から電子を放出したか否かの状態が決定
される。この状態で、横ドライバ１０が、制御回路１か
らの同期信号に基づいて、各エレメント４の前記同じ行
（２行目）の陽極に電圧を印加することにより、各エレ
メント４において、電子が放出されている列では、同じ
行（２行目）の画素８に電子が衝突し、画素８を発光さ
せることができる。各エレメント４の上述した表示動作
が繰り返されることにより、画像表示ユニット７及び映
像装置の表示画面を得ることができる。

【００１８】各エレメント４には、陰極から放出された
電子が陽極に衝突することにより発生する電流を測定す
る為の消費電流測定回路３が設けられており、各消費電
流測定回路３が測定した各結果は、点灯判別回路９に与
えられる。図３は、消費電流測定回路３（消費電流測定
手段）の構成例を示した回路図である。この消費電流測
定回路３は、エレメント４の陰極と縦ドライバ２との間
に接続された抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１の陰極側端子にエミ
ッタが、縦ドライバ２側端子にベースがそれぞれ接続さ
れたＰＮＰ型トランジスタＴｒと、ＰＮＰ型トランジス
タＴｒのコレクタと接地端子との間に接続された２つの
分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３とを備えている。縦ドライバ２から
は、エレメント４の画素８の発光輝度を調節する為の電
圧が印加される。

【００１９】図４は、点灯判別回路９の構成例を示した
ブロック図である。この点灯判別回路９は、制御回路１
から縦ドライバ２に与えられるシリアルデータと同じシ
リアルデータをラッチするラッチ回路１３（区分手段）
と、エレメント４が一時に表示する４個の画素が取り得
るパターン（１０００，０１００，００１０，０００
１）を出力するデータテーブル１４（パターン出力手
段）と、ラッチ回路１３がラッチしたシリアルデータと
データテーブル１４が出力したパターンとを順次比較す
る比較回路１５（比較手段）と、比較回路１５の判定結
果を順次記憶するシフトレジスタ１６と、各消費電流測
定回路３の分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３の分電圧を、シフトレジ
スタ１６が記憶した比較回路１５の判定結果に従い、横
ドライバ１０に同期してラッチするラッチ回路１７（記
憶手段）とを備えている。

【００２０】シフトレジスタ１６及びラッチ回路１７が
有する各ビットは、各エレメント４に対応している。ラ
ッチ回路１７のラッチデータ及びシフトレジスタ１６の
記憶データは、制御回路１（電気特性判定手段）に送ら
れ、エレメント４の画素が正常であるか否かの判定に使
用され、その判定結果は故障情報として保存される。制
御回路１に保存された故障情報は、マイクロコンピュー
タ５により随時読み出され、マイクロコンピュータ５
は、故障が発生していれば、故障アラームを出力する。
また、操作室内のパーソナルコンピュータ６から要求が
あれば、画像表示ユニット７内の全ての画素の故障情報
を伝送する。

【００２１】以下に、このような構成の画像表示ユニッ
ト７及び映像装置の動作を説明する。この映像装置で
は、パーソナルコンピュータ６により映像信号から画像
表示ユニット７毎に切り分けられた表示データが、各画
像表示ユニット７の制御回路１に与えられる。制御回路
１は、与えられた表示データから同期信号を作成すると
共に、与えられた表示データを内蔵するフレームメモリ
に書き込み、フレームメモリから読み出すことにより、
例えば図５に示すような、各エレメント４に表示させる
べき表示データである６４個（４×１６）のシリアルデ
ータに変換する。制御回路１は、作成した同期信号を、
各エレメント４を駆動する横ドライバ１０に与え、変換
したシリアルデータを縦ドライバ２に与える。

【００２２】縦ドライバ２は、各エレメント４（１６
個）の同じ行（例えば２行目）の４個の画素分の合計６
４個のシリアルデータを制御回路１から受け取り、各エ
レメント４の各ゲート毎に、受け取ったデータが「１」
（発光）のとき、陰極から電子を放出させる為の電圧を
印加する。受け取ったデータが「０」のときは印加しな
い。これにより、各エレメント４の発光すべき画素８を
含む４個の画素８からなる各列は、陰極から電子が放出
される。この状態で、横ドライバ１０が、制御回路１か
らの同期信号に基づいて、各エレメント４の前記同じ行
（２行目）の陽極に電圧を印加することにより、各エレ
メント４において、電子が放出されている列では、同じ
行（２行目）の画素８に電子が衝突し、画素８を発光さ
せることができる。各エレメント４の上述した表示動作
が繰り返されることにより、画像表示ユニット７及び映
像装置の表示画面を得ることができる。

【００２３】ここで、縦ドライバ２に６４個のシリアル
データが与えられたとき、点灯判別回路９のラッチ回路
１３は、同じシリアルデータをラッチし、比較回路１５
が、このシリアルデータの４画素分とデータテーブル１
４が出力したパターンとを順次比較する。データテーブ
ル１４は、各エレメントの縦４列の画素の内、１列目の
画素の発光動作を点検するときはパターン（１０００）
を、２列目の画素の発光動作を点検するときは（０１０
０）を、３列目の画素のときは（００１０）を、４列目
の画素のときは（０００１）を出力する。

【００２４】比較回路１５は、シリアルデータの４画素
分とデータテーブル１４が出力したパターンと順次比較
し、両者が一致したときは、ラッチ回路１７のイネーブ
ル信号として「１」を、一致しないときはディスイネー
ブル信号として「０」をシフトレジスタ１６に与える。
シフトレジスタ１６は、これにより、１６個のエレメン
ト４について、ラッチ回路１７のイネーブル信号／ディ
スイネーブル信号を記憶する。つまり、ラッチ回路１７
は、上述した４パターン以外のときは、消費電流測定回
路３の分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３の分電圧を記憶しない。

【００２５】この状態で、横ドライバ１０が、制御回路
１からの同期信号に基づいて、各エレメント４の前記同
じ行（２行目）の陽極に電圧を印加すると、電子が放出
されている列では、同じ行（２行目）の画素８に電子が
衝突し、画素８を発光させる筈である。

【００２６】画素８が発光すると、抵抗Ｒ１に電流が流
れ、その電圧降下によりトランジスタＴｒがオンとな
り、分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３に電流が流れ、分電圧（例えば
５Ｖ）が生じる。ラッチ回路１７の各ビットの内、シフ
トレジスタ１６によりイネーブル信号「１」が保持され
ているビットは、横ドライバ１０に同期して、分圧抵抗
Ｒ２，Ｒ３に生じた５Ｖを「１」として記憶する。

【００２７】画素８が発光しなかったとき、抵抗Ｒ１に
電流が流れず、トランジスタＴｒがオンせず、分電圧は
生じない。このとき、ラッチ回路１７の各ビットの内、
シフトレジスタ１６によりイネーブル信号「１」が保持
されているビットは、横ドライバ１０に同期して、分圧
抵抗Ｒ２，Ｒ３の０Ｖを「０」として記憶する。

【００２８】ラッチ回路１７のラッチデータ及びシフト
レジスタ１６の記憶データは、制御回路を介してマイク
ロコンピュータ５に送られ、エレメント４の画素が正常
であるか否かの判定に使用される。つまり、シフトレジ
スタ１６の記憶データが「１」であるビットに対応する
ラッチ回路１７のビットが「１」であれば正常であると
判定し、「０」であれば発光せず異常であると判定す
る。シフトレジスタ１６及びラッチ回路１７が有する各
ビットは、各エレメント４に対応しており、各エレメン
ト４内の各画素８は、データテーブル１４が出力するパ
ターンにより列が特定され、横ドライバ１０の同期動作
により行が特定されるので、異常である画素８の位置を
特定することができる。

【００２９】ラッチ回路１７のラッチデータ及びシフト
レジスタ１６の記憶データは、制御回路１に送られ、エ
レメント４の画素が正常であるか否かの判定に使用さ
れ、その判定結果は故障情報として保存される。制御回
路１に保存された故障情報は、マイクロコンピュータ５
により随時読み出され、マイクロコンピュータ５は、故
障が発生していれば、故障アラームを出力する。また、
操作室内のパーソナルコンピュータ６から要求があれ
ば、画像表示ユニット７内の全ての画素の故障情報を伝
送する。

【００３０】

【発明の効果】第１発明にかかる画像表示ユニットで
は、表示内容検出手段が、二値データ化された表示すべ
き内容を検出する。電気特性判定手段は、エレメントが
示す電気特性が、表示内容検出手段が検出した表示すべ
き内容に合致しているか否かを判定する。これにより、
運営中に、各画素が正常に発光しているか否かの点検
を、操作者が常時監視することなく自動的に行うことが
できる。

【００３１】第２発明にかかる画像表示ユニットでは、
電気特性判定手段は、消費電流測定手段が測定したエレ
メントの消費電流が、表示すべき内容に合致しているか
否かを判定するので、運営中に、エレメントの消費電流
により、各画素が正常に発光しているか否かの点検を自
動的に行うことができる。また、各画素毎の故障を検出
できるので、故障画素の組み合わせパターンにより、様
々な不良に対する原因分析が容易となり、不良箇所の特
定等に迅速に対応することができる。

【００３２】第３発明にかかる画像表示ユニットでは、
区分手段が、二値データ化された表示すべき内容を、各
エレメントが一時に表示する画素数毎に区分し、パター
ン出力手段が、その画素数毎の可能な複数のパターンを
出力する。比較手段は、区分手段が区分した表示すべき
内容とパターン出力手段が出力したパターンとを比較す
る。これにより、運営中に、エレメントの消費電流によ
り、各画素が正常に発光しているか否かの点検を自動的
に行うことができる。また、各画素毎の故障を検出でき
るので、故障画素の組み合わせパターンにより、様々な
不良に対する原因分析が容易となり、不良箇所の特定等
に迅速に対応することができる。

【００３３】第４発明にかかる画像表示ユニットでは、
比較手段が、区分した表示すべき内容とパターン出力手
段が出力したパターンとが一致すると判定した場合に、
記憶手段が、判定したエレメントの消費電流を記憶する
ので、運営中に、エレメントの消費電流により、各画素
が正常に発光しているか否かの点検を自動的に行うこと
ができる。また、各画素毎の故障を検出できるので、故
障画素の組み合わせパターンにより、様々な不良に対す
る原因分析が容易となり、不良箇所の特定等に迅速に対
応することができる。

【００３４】第５発明にかかる画像表示ユニットでは、
パターン出力手段が出力するパターンは、１画素分のみ
が発光すべき値であり、記憶手段は、エレメントの消費
電流の有無を記憶するので、運営中に、エレメントの各
画素毎の消費電流により、各画素が正常に発光している
か否かの点検を自動的に行うことができる。また、各画
素毎の故障を検出できるので、故障画素の組み合わせパ
ターンにより、様々な不良に対する原因分析が容易とな
り、不良箇所の特定等に迅速に対応することができる。

【００３５】第６発明にかかる映像装置では、請求項１
〜５の何れかに記載された画像表示ユニットが複数配列
されているので、運営中に、各画素が正常に発光してい
るか否かの点検を、操作者が常時監視することなく、自
動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像表示ユニット及び映像装置
の実施の形態の構成を示したブロック図である。

【図２】 本発明に係る画像表示ユニット及び映像装置
の画面の構成例を説明する為の説明図である。

【図３】 消費電流測定回路の構成例を示した回路図で
ある。

【図４】 点灯判別回路の構成例を示したブロック図で
ある。

【図５】 縦ドライバに与えられるシリアルデータを説
明する為の説明図である。

【図６】 従来の画像表示ユニットの構成例を示したブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 制御回路（電気特性判定手段）、２ 縦ドライバ、
３ 消費電流測定回路（消費電流測定手段、電気特性判
定手段）、４ エレメント、５ マイクロコンピュー
タ、６ パーソナルコンピュータ、７ 画像表示ユニッ
ト、８ 画素、９ 点灯判別回路（表示内容検出手段、
電気特性判定手段）、１０ 横ドライバ、１３ ラッチ
回路、１４ データテーブル、１５ 比較回路、１６
シフトレジスタ、１７ ラッチ回路（記憶手段）、Ｒ１
〜Ｒ３ 抵抗、Ｔｒ トランジスタ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光物質が塗布され配列された複数の画
   素を有し、配列された複数のエレメントと、二値データ
   化された表示すべき内容を検出する表示内容検出手段
   と、前記エレメントが示す電気特性が、前記表示内容検
   出手段が検出した表示すべき内容に合致しているか否か
   を判定する電気特性判定手段とを備えることを特徴とす
   る画像表示ユニット。
2. 【請求項２】 電気特性はエレメントの１又は複数の画
   素の発光に伴う消費電流であり、電気特性判定手段は、
   該消費電流を測定する消費電流測定手段を備え、該消費
   電流測定手段が測定した消費電流が、表示すべき内容に
   合致しているか否かを判定する請求項１記載の画像表示
   ユニット。
3. 【請求項３】 表示内容検出手段は、二値データ化され
   た表示すべき内容を、各エレメントが一時に表示する画
   素数毎に区分する区分手段と、該画素数毎の可能な複数
   のパターンを出力するパターン出力手段と、前記区分手
   段が区分した表示すべき内容と前記パターン出力手段が
   出力したパターンとを比較する比較手段とを備える請求
   項１又は２記載の画像表示ユニット。
4. 【請求項４】 電気特性判定手段は、比較手段が、区分
   した表示すべき内容とパターン出力手段が出力したパタ
   ーンとが一致すると判定した場合に、判定したエレメン
   トの消費電流を記憶する記憶手段を備える請求項３記載
   の画像表示ユニット。
5. 【請求項５】 パターン出力手段が出力するパターン
   は、１画素分のみが発光すべき値であり、記憶手段は、
   エレメントの消費電流の有無を記憶する請求項３又は４
   記載の画像表示ユニット。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れかに記載された画像
   表示ユニットが複数配列されたことを特徴とする映像装
   置。