JP2013122472A - Led映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力されたDVIやSDIなどの様々なフォーマットの映像信号に対して画像処理をした後に映像データを出力するコントローラ100と、RGB3色にそれぞれ対応して複数のLED素子と複数のLED素子を駆動するドライバICが設けられており、かつ、3色のドライバICはシリアルに接続されている複数のLED表示ユニット310が、平面状に配置された映像表示部300と、コントローラ100から出力する映像データを表示ユニット制御部200の映像解析部205が常時解析し、映像データが黒データであれば、3色のドライバICへ印加する制御信号をHighまたはLowに固定する表示ユニット制御部200とで構成されている。
【選択図】図3
Description
例えば、従来では黒表示するための“0”の映像データをドライバICに伝送するために、シフトクロック(SCLK)やイネーブル(EN)信号やラッチ(LATCH)信号を出力しており、LED表示ユニットのドライバICは、“0”の映像データ(すなわち、黒表示の映像データ)であるにも関わらず、映像データのシフトとラッチを繰り返す必要がある。
従って、黒表示が続くコンテンツの映像を表示した場合、ドライバICへ映像データを伝送するために多くの信号駆動用電力が消費される。
また、同様に、赤・緑・青の単色表示が続くコンテンツの映像を表示した場合にも、ドライバICへ映像データを伝送するために多くの信号駆動用電力が消費される。
しかし、特開2007−41591号公報には、「映像データを解析し、特定のパターン(すなわち、赤(R)・緑(G)・青(B)のそれぞれの映像データが“0”(黒表示)のパターン)の場合のみ、制御信号のシグナルゲーティングによる消費電力を低減する方法」については言及されていない。
なお、シグナルゲーティングとは、High/Lowする制御信号を信号受信側であるLED表示ユニットが無効とみなす固定出力レベル(すなわち、HighまたはLow)として出力する制御機構のことである。
そのため、映像データが“0”であるにも関わらず(すなわち、映像が黒であるにも関
わらず)、LED表示ユニットのドライバICはデータのシフトとラッチを繰り返す必要があり、多くの信号駆動用電力を消費していた。
また、赤・緑・青などの単色表示が続く場合も、黒表示の場合と同様に、データのシフトとラッチを繰り返す必要があり、多くの信号駆動用電力を消費していた。
すなわち、表示される映像が黒の場合、LED表示ユニットのドライバICはデータのシフトとラッチを繰り返さない。
従って、表示される映像が黒の場合、映像データを伝送するための制御信号によりドライバICが駆動されて多くの信号駆動用電力がドライバICで消費されることを抑制でき、LED映像表示装置の省電力化を図ることが可能となる。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態1.
図1は、本発明に係るLED映像表示装置の全体構成を概念的に示す図である。
図1に示すように、本発明に係るLED映像表示装置は、DVIやSDIなどの様々なフォーマットの映像信号(デジタルあるいはアナログ)を入力し、映像の切り取りや拡大/縮小といった画像処理を実施した後に、特定の範囲(例えば、1系統のSDIで伝送できる範囲)に分割して映像データを出力(送出)するコントローラ100と、コントローラ1
00からの映像データを受信してLED素子を駆動するための映像データおよび制御信号を出力する表示ユニット制御部200と、複数のLED素子とLED素子駆動用のドライバICが実装されたLED表示ユニット310が複数配置された映像表示部300から構成される。
複数のLED表示ユニット310は、映像表示部300においてマトリックス状に配置されており、マトリックス状に配置された複数のLED表示ユニット310によって大型のLED映像表示装置の表示画面(スクリーン)が形成されている。なお、複数のLED表示ユニット310は、表示画面の形状によっては直線状に配置される場合もある。
図2に示すように、コントローラ100は、複数の映像送信部(映像送信部1、映像送信部2、・・・映像送信部k)を有しており、k系統に分割した映像データを複数の映像送信部からそれぞれ出力する。
また、表示ユニット制御部200は、コントローラ100の各映像送信部(映像送信部1、映像送信部2、・・・映像送信部k)から出力する映像データがそれぞれ入力される複数のLED制御基板(LED制御基板1、LED制御基板2、・・・LED制御基板k)を有している。
また、映像表示部300は、k系統に対応して分割された複数のLED表示ユニット310がマトリックス状に配置されている。
なお、「LED制御基板1、LED制御基板2、・・・LED制御基板k」は、k系統に分割された複数のLED表示ユニット310に対応して設けられている。
表示ユニット制御部200の各LED制御基板(LED制御基板1、LED制御基板2、・・・LED制御基板k)は、コントローラ100の各映像送信部(映像送信部1、映像送信部2、・・・映像送信部k)から送信される映像データ5を受信する映像入力処理部201、入力した映像データ5に対して補正などの演算処理を実施して映像メモリ202に一時保存する演算処理部203、映像メモリ202に保存された映像データを読み出し、複数のLED表示ユニット310対して出力信号10を出力する映像出力処理部204、映像メモリ202の映像データを解析し、映像出力処理部204に対して制御信号を出力する映像解析部205、映像入力処理部201、演算処理部203、映像出力処理部204および映像解析部205を統括制御する統括制御部206から構成される。
また、映像解析部205は、映像更新周期で映像メモリ202の映像データを読み取り、“0”であるかどうか(すなわち、映像が黒であるかどうか)をチェックする。
“0”である場合は、映像出力処理部204からは信号受信側(LED表示ユニット側)が無効とみなす固定出力レベル(HighあるいはLow)として出力する。例えば、SCLK、DATA、LATCHはLow固定、ENはHigh固定とする。
図4に示すように、映像表示部300に配置された各LED表示ユニット310は、赤色(R)用表示回路として、ドライバIC19の出力ピンに赤色LED素子15のカソード側が複数個接続され、アノード側は赤色用電源(R電源)12が接続される。
同様に緑色(G)用表示回路として、ドライバIC19の出力ピンに緑色LED素子1
6のカソード側が複数個接続され、アノード側は緑色用電源(G電源)13が接続される。同様に青色(B)用表示回路として、ドライバIC19の出力ピンに青色LED素子17のカソード側が複数個接続され、アノード側は青色用電源(B電源)14が接続される。
なお、赤色用表示回路とは、赤色LED素子、赤色用ドライバIC、赤色用電源などで構成された赤色表示用の回路のことであり、緑色用表示回路とは、緑色LED素子、緑色用ドライバIC、緑色用電源などで構成された緑色表示用の回路のことであり、青色用表示回路とは、青色LED素子、青色用ドライバIC、青色用電源などで構成された青色表示用の回路のことである。
赤色LED素子15、緑色LED素子16および青色LED素子17は、画素分繰り返し配置されるとともに、さらに、ドライバIC19とその他のロジックIC(図示なし)に電力を供給するロジック電源18でLED表示ユニット310が構成される。
LEDであれば1個ずつの赤色LED素子、緑色LED素子、青色LED素子で1つの画素が構成される。また、赤色、緑色、青色のLED素子のいずれかが1つにパッケージされた「1in1タイプ」タイプのLEDであれば、2個の赤色LED素子、1個の緑色LED素子、1個の青色LED素子で1つの画素を構成する場合がある。
図4に示すように、映像データであるDATA20はドライバIC19にシリアルに接続され、制御信号であるSCLK21、LATCH22、EN23は、各ドライバIC19にパラレルで接続される。
なお、図4における破線は、破線の左側の構成が繰り返し接続されていることを表している。(図5、図6についても同様)
また、図4では、赤、緑、青の順番にLEDやドライバICを接続構成している場合を示しているが、これに限られるものではない。
また、上記記載のDATA20、SCLK21、LATCH22、EN23信号は一例であって、これに限られるものではない。
本実施の形態では、図3に示すように、表示ユニット制御部200に映像解析部205を備えたことを特徴としており、映像解析部205は、映像メモリ202の映像データ情報を常に解析する。
解析した結果、映像データが黒であれば、映像解析部205はその結果を映像出力処理部204へ通知する。
映像出力処理部204は、映像データが黒ではなく通常の映像データであれば、映像メモリ202から映像データを読み出し、映像表示部300のLED表示ユニット310に対して出力信号10を出力する。
SCLK21はクロック信号であり、常にHigh/Lowを繰り返すため、ドライバIC19における電力消費は大きいので、SCLK21を停止させることによりドライバIC19における電力消費を大きく低減できる。
大型映像表示装置において、黒表示が続くコンテンツの映像を表示した場合、SCLK21を停止させるので、ドライバICへ映像データを伝送するために消費する信号駆動用電力を大幅に削減することができる。
なお、信号駆動用電力とは、映像データおよび制御信号をドライバICに対して送信するために消費される電力のことである。
その結果、黒表示が続くコンテンツの映像を表示した場合、クロック信号SCLKを停止させるので、ドライバICへ映像データを伝送するために消費する信号駆動用電力を大幅に削減することができる。
図5は、実施の形態2におけるLED表示ユニットの内部構成を示す図である。
前述した実施の形態1においては、LED表示ユニット310は、ドライバIC19の出力ピンに赤色LED素子15のカソード側が複数個接続され、アノード側は赤色用電源(R電源)12が接続された赤色(R)用表示回路と、ドライバIC19の出力ピンに緑色LED素子16のカソード側が複数個接続され、アノード側は緑色用電源(G電源)13が接続された緑色(G)用表示回路と、ドライバIC19の出力ピンに青色LED素子17のカソード側が複数個接続され、アノード側は青色用電源(B電源)14が接続された青色(B)用表示回路がシリアルに接続されている。
すなわち、表示ユニット制御部200の出力信号10は、図5に示すように、赤色用として「DATA−R24、SCLK−R25、LATCH−R26、EN−R27」、緑色用として「DATA−G28、SCLK−G29、LATCH−G30、EN−G31」、青色用として「DATA−B32、SCLK−B33、LATCH−B34、EN−B35」と、各色ごとに映像テータおよび制御信号は分離されている。
これに対応して、LED表示ユニット320も、赤色(R)用表示回路、緑色(G)用表示回路および青色(B)用表示回路に分離されている。
なお、実施の形態1の図4と実施の形態2の図5を比べると、実施の形態2の方がLED素子やトライバICの数が増加しているように見えるが、LED素子やトライバICの総数は同じである。これは、実施の形態3の場合も同様であり、LED素子やトライバICの総数は同じである。
本実施の形態においては、映像入力処理部201、演算処理部203および統括制御部206の動作については実施の形態1の場合と変わらない。
本実施の形態においては、表示ユニット制御部200の映像解析部205での解析結果が、「赤・緑・青各色成分の映像データのいずれかが“0”の場合」あるいは「複数の色成分が“0”の場合」は、映像解析部205は、映像出力処理部204に各色成分の解析結果を通知する。
映像出力処理部204は、その通知を受けて、各色について実施の形態1と同様に信号を出力する。
本実施の形態による表示ユニット制御部200は、常時解析している各色の映像データが赤色、緑色、青色の3色のいずれかの単色データであれば、当該単色データ以外の他の2色に対応するドライバICへ印加する制御信号をHighまたはLowに固定する。
映像出力処理部204は、映像解析部205からの通知に従って、R用の映像データおよび制御信号、G用の映像データおよび制御信号、B用の映像データおよび制御信号を出力する。
実施の形態1では、黒表示が続くコンテンツの映像を表示した場合に省電力の効果があ
ったが、本実施の形態によれば、黒表示だけでなく、赤100%単色、青100%単色、緑100%単色などの表示が続く場合に、ドライバIC19へ映像データを伝送するために消費する信号駆動用電力を削減することができる。
また、マゼンダ(赤100%、青100%)やシアン(青100%、緑100%)やイエロー(赤100%、緑100%) などの表示が続く場合にも、ドライバICへ映像データを伝送するために消費する信号駆動用電力を削減することができる。
そして、表示ユニット制御部200は、映像解析部205が常時解析している各色の映像データが赤色、緑色、青色の3色のいずれかの単色データであれば、当該単色データ以外の他の2色に対応するドライバICへ印加する制御信号をHighまたはLowに固定する。
その結果、黒表示が続くコンテンツの映像を表示した場合と同様に、赤色、緑色、青色の単色表示が続く映像を表示した場合も、その表示している単色以外の色に対応するクロック信号を停止させるので、ドライバICへ映像データを伝送するために消費する信号駆動用電力を大幅に削減することができる。
その結果、マゼンタ色、シアン色、イエロー色の表示が続く映像を表示した場合にも、
ドライバICへ映像データを伝送するために消費する信号駆動用電力を削減することができる。
なお、「合成元の2色以外の単色に対応するドライバIC」とは、マゼンタ色の場合は緑色に対応するドライバIC、シアン色の場合は赤色に対応するドライバIC、イエロー色の場合は青色に対応するドライバICのことである。
図6は、実施の形態3におけるLED表示ユニットの内部構成を示す図である。
前述した実施の形態1や実施の形態2では、LED表示ユニット310、320のドライバIC19に対して、制御信号をHighあるいはLowに固定していた。
本実施の形態の形態によるLED表示ユニット330では、図6に示すように、実施の形態2に加えて、各色電源(すなわち、R電源、G電源、B電源)の電源ラインおよび各色用ロジック電源18の電源ラインにスイッチング素子36を更に設けている。
スイッチング素子36は、赤色用スイッチング素子制御信号SRC−R37、緑色用スイッチング素子制御信号SRC−G38、青色用スイッチング素子制御信号SRC−B39によりON/OFFされる。
本実施の形態においては、表示ユニット制御部200における映像解析部205で解析した結果、赤・緑・青各色成分のデータのいずれかが“0”の場合、あるいは複数の色成分が“0”の場合、映像出力処理部204に各色成分の結果を通知する。
映像出力処理部204は、その通知を受けて、各色に対応するスイッチング素子制御信号SRC−R37、SRC−G38、SRC−B39を制御することにより、各色用のスイッチング素子36をON/OFF制御する。
前述した実施の形態1や実施の形態2では、制御信号をHighあるいはLowに固定することでドライバIC19の駆動用電力を削減していた。
実施の形態3では、表示ユニット制御部200において、映像解析部205が映像メモリ202内の映像データを解析し、赤色(R)の映像データが“0”であれば、映像出力処理部204はスイッチング素子制御信号SRC−R37を生成する。
同様に、緑色(G)の映像データが“0”であれば、映像出力処理部204はスイッチング素子制御信号SRC−G38を生成する。
同様に、青色(B)の映像データが“0”であれば、映像出力処理部204はスイッチング素子制御信号SRC−B39を生成する。
その結果、3色の映像データのいずれかが“0”あるいは複数の映像データが“0”の場合に、LED素子およびドライバICの駆動を停止させるので、スクリーン部の電源をONとしたままで赤・緑・青の単色表示の状態を維持して待機するときの待機電力を削除
することができる。
10 表示ユニット制御部から出力する出力信号
12 R電源 13 G電源 14 B電源
15 赤色LED素子 16 緑色LED素子 17 青色LED素子
18 ロジック電源 19 ドライバIC 36 スイッチング素子
100 コントローラ 200 表示ユニット制御部
201 映像入力処理部 202 映像メモリ 203 演算処理部
204 映像出力処理部 205 映像解析部 206 統括制御部
300 映像表示部 310、320、330 LED表示ユニット
Claims (4)
- 複数のLED表示ユニットが表示面にマトリックス状に配置されたLED映像表示装置であって、
入力した映像信号に対して所定の処理を行った映像データを出力するコントローラと、
複数の赤色用LED素子と前記複数の赤色用LED素子を駆動する赤色用ドライバIC、複数の緑色用LED素子と前記複数の緑色用LED素子を駆動する緑色用ドライバIC、および複数の青色用LED素子と前記複数の青色用LED素子を駆動する青色用ドライバICが設けられており、かつ、前記赤色用ドライバIC、緑色用ドライバICおよび青色用ドライバICはシリアルに接続されている複数のLED表示ユニットが平面状に配置された映像表示部と、
前記コントローラから出力する映像データを常時解析し、前記映像データが黒データであれば、前記赤色用、緑色用および青色用のドライバICへ印加する制御信号をHighまたはLowに固定する表示ユニット制御部とで構成されることを特徴とするLED映像表示装置。 - 前記表示ユニット制御部の出力信号は、赤色、緑色、青色の3色に対応して分離されており、前記複数のLED表示ユニットは、赤色、緑色、青色の3色に対応して、LED素子、ドライバICおよび電源が分離して設けられており、
前記表示ユニット制御部は、常時解析している前記各色の映像データが赤色、緑色、青色の3色のいずれかの単色データであれば、当該単色データ以外の他の2色に対応するドライバICへ印加する制御信号をHighまたはLowに固定することを特徴とする請求項1に記載のLED映像表示装置。 - 前記表示ユニット制御部の出力信号は、赤色、緑色、青色の3色に対応して分離されており、前記複数のLED表示ユニットは、赤色、緑色、青色の3色に対応して、LED素子、ドライバICおよび電源が分離して設けられており、
前記表示ユニット制御部は、常時解析している映像データが、赤色単色データと青色単色データの2色の単色データで合成されたマゼンタ色、青色単色データと緑色単色データの2色の単色データで合成されたシアン色あるいは赤色単色データと緑色単色データの2色の単色データで合成されたイエロー色である場合、合成元の2色以外の単色に対応するドライバICへ印加する制御信号をHighまたはLowに固定することを特徴とする請求項1に記載のLED映像表示装置。 - 前記複数のLED素子に電源を供給する電源ラインと前記複数のドライバICに電源を供給する電源ラインにスイッチング素子を設け、
前記表示ユニット制御部は、前記3色の映像データのいずれかが“0”、あるいは複数の映像データが“0”の場合、前記スイッチング素子をOFFとすることを特徴とする請求項2に記載のLED映像表示装置。
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