JP5005189B2 - 表示システム - Google Patents

Description

本発明は、ドットマトクリスＬＥＤなどの発光素子を点灯制御する点灯制御回路、それを搭載した表示装置および表示システムに関する。

電車の発車時刻などを表示する電光案内板や、ビルの壁面や屋上に設置された広告などを表示する大型の電光掲示板などには、ドットマトクリスＬＥＤ（Light Emitting Diode）パネルが用いられることが多くなってきている。青色ＬＥＤの実用化などにより、２５６階調や１０２４階調のフルカラードットマトクリスＬＥＤパネルも実用化されている。ＬＥＤは、電球や蛍光灯などと比較し、高輝度、長寿命、低消費電力などの特性を持つため、今後も普及していくことが予想される。

特許文献１は、ドットマトクリスＬＥＤをダイナミック駆動する表示器を開示する。このような表示器も、テレビやコンピュータのディスプレイと同様、データ信号、クロック信号が外部から与えられて点灯制御される。
特開平７−１９９８６１号公報

上述したドットマトクリスＬＥＤなどを用いた表示器は、屋内で使用されたり、屋外で使用されたり、文字だけを表示したり、風景なども表示したり、様々な状況や用途で用いられる。エンドユーザ向けの表示装置を製造販売するセットメーカは、使用される状況や用途を考慮して、それぞれ独自の輝度データなどの画像データや周波数で発光素子を点灯制御している。したがって、各メーカによって輝度や色合いがバラバラであり、例えば、同じ白であってもメーカごとに色合いが異なる場合もある。各メーカは、表示パネルや駆動回路の仕様の上限と下限の範囲内にて、任意に画像データや周波数を決定し、独自の点灯制御を行っている。テレビ放送などのように規格化されたものと異なり、各製品の使用状況や用途が特定されているため、各メーカはそれに合った最適な点灯を実現しようと、様々な点灯制御方式を採用している。

このような表示装置のテストを行う場合、パネルメーカやＬＳＩメーカなどの部品メーカとセットメーカとの間でテストデータとして同一条件の画像データや周波数が与えられるという保証がないため、テスト結果を統一的に評価することが難しかった。また、同一条件を担保するためには、セットメーカは、部品メーカからテストデータを入手して、それを表示装置に与えてやらなければならず煩雑であった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示部のテストを正確に簡単に行うことができる点灯制御回路、それを搭載した表示装置および表示システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の点灯制御回路は、マトリクス状に配された発光素子を含む表示部の点灯制御を行う点灯制御回路であって、外部から与えられる画像データに応じて、表示部のデータ線を駆動するデータ線駆動部と、外部から与えられる同期信号に応じて、表示部の走査線を駆動する走査線駆動部と、所定のテストパターンを表示部に表示させるべく、データ線駆動部に所定の画像データを供給し、走査線駆動部に所定の同期信号を供給する専用のテスト部と、を備える。この態様によると、テストする場面に関わらず、例えば出荷の前後に関わらず、表示部のテストを統一的に行うことができる。また、外部からテストデータを与える必要もなく簡単に行うことができる。

データ線駆動部は、ユーザ設定された画像データで動作可能であってもよく、テスト部は、固定の画像データを供給してもよい。走査線駆動部は、ユーザ設定された同期信号で動作可能であってもよく、テスト部は、固定の同期信号を供給してもよい。「ユーザ」にはセットメーカが含まれてもよい。この態様によると、表示部のテストにおいて、メーカごとの信号設計上の差異を吸収することができる。

外部からデータ線駆動部および走査線駆動部に画像データおよび同期信号を供給するための第１経路と、テスト部からデータ線駆動部および走査線駆動部に画像データおよび同期信号を供給するための第２経路とを切り替える制御部をさらに備えてもよく、制御部は、外部から起動命令を受けるとテスト部を有効にし、第２経路を選択してもよい。この態様によると、テスト部が設けらた後、外部からテストデータを与える必要がなくためるため、その後のユーザがテストデータを準備する必要がなくなる。

本発明の別の態様は、表示装置である。この装置は、マトリクス状に配された発光素子を含む表示部と、表示部を制御する上述した態様の点灯制御回路と、を備える。この態様によると、テストする場面に関わらず、例えば出荷の前後に関わらず、表示部のテストを統一的に行うことができる。また、外部からテストデータを与える必要もなく簡単に行うことができる。

本発明のさらに別の態様は、表示システムである。この表示システムは、上述した態様の表示装置を複数備える表示システムであって、それぞれの表示装置の表示部が接続されることにより形成された単一の表示部と、単一の表示部を制御するための共通信号線と、を備える。この態様によると、テストすべき表示領域を選択してテストを行うことができるため、効率的なテストを行うことができる。例えば、表示部全体をテストする場合と比較し、消費電力を低減することができる。

複数の表示装置のそれぞれのテスト部は、固有の識別情報を有してもよく、テストされるべき表示領域に対応する表示装置のテスト部は、その識別情報が付加された信号により、共通信号線を介して外部から起動命令を受けてもよい。その信号は、テストされるべき複数の表示領域に対応する複数の表示装置のテスト部にテストを実行させるため、複数の識別情報が付加されてもよい。この態様によると、それぞれのテスト部に識別情報が付加されたことにより、テストすべき表示領域を選択して、実質的に同時にテストすることも可能となる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、表示部のテストを正確に簡単に行うことができる。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における表示装置１００の構成を示す。表示装置１００は、ＬＥＤパネル１０および点灯制御回路５０を備える。点灯制御回路５０は、データ線駆動部２２、走査線駆動部２４、制御部３０およびテスト部４０を含む。点灯制御回路５０は、同一半導体基板上に集積化されてもよい。

ＬＥＤパネル１０は、行方向に走査信号線が複数本設けられ、列方向にデータ信号線が複数本設けられる。これら走査信号線とデータ信号線の各交差部に、ｎ×ｍドット構成によるｎ×ｍ画素分のＬＥＤがマトリクス状に接続される。例えば、１６×１６、２４×２４、１６×３２など、様々なサイズが可能である。また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三種類のＬＥＤを各画素に設けて、フルカラー化してもよいし、もちろん、各画素に１つのＬＥＤを設けて、単色表示を行ってもよい。また、表示領域内の一部の領域ごとに異なる色のＬＥＤを設けて、エリアカラー方式を採用してもよい。

制御部３０は、外部からコマンドを受け、そのコマンド内の画像データおよび同期信号を基に、データ線駆動部２２および走査線駆動部２４を制御する。例えば、パーソナルコンピュータなどの外部制御装置から所定のインタフェースで当該コマンドを受けてもよい。制御部３０は、入力された画像データをデータ線駆動部２２に供給し、同期信号を走査線駆動部２４に供給する。この同期信号の周波数は、セットメーカなどにより自由に設定されたものであり、一般的に周波数を高くすると動画像の追従性が向上し、低くすると明るくすることができる。

データ線駆動部２２は、供給された画像データをＬＥＤパネル１０のデータ線に与える。Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤを各画素に設けている場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画像データは、点灯レベルを２５６階調で表現するために８ビットのデジタルデータで記述されていてもよい。その場合、その諧調に対応したクロックも外部から与えられてもよい。データ線駆動部２２は、これらデジタルデータをＰＷＭ(Pulse Width Modulation）制御してデータ線に与えることができる。このようなＰＷＭ制御に対応した画像データもセットメーカなどにより自由に設定されたものが入力される。

走査線駆動部２４は、入力される同期信号にもとづいて、ＬＥＤパネル１０に配されている走査線のうち、一番上の走査線から順に一つを選択していく。そして、一番下の走査線まで選択すると、また一番上の走査線に戻って選択を続ける。このようにして、データ線駆動部２２によりＬＥＤパネル１０に与えられた画像データを特定の走査線上の画素ラインから表示させる。

制御部３０、データ線駆動部２２および走査線駆動部２４は、基本的に受動的な回路構成であり、外部から与えられるコマンドに含まれる画像データおよび同期信号などにしたがい、ＬＥＤパネル１０の点灯制御を行う。したがって、ＬＥＤパネル１０の点灯テストを行う場合も、テストデータを制御部３０に設定する必要がある。上述したように、各セットメーカは、画像データおよび同期信号の少なくとも一つをそれぞれ独自に設計する。よって、同一のＬＥＤパネル１０、制御部３０、データ線駆動部２２および走査線駆動部２４を用いて同一の画像を表示しようとしても、制御部３０に与えるコマンドのフォーマットが異なれば、輝度や色合いなど表示態様が異なってくる。

テスト部４０は、所定の点灯条件を制御部３０に与える。具体的には、文字やグラフィックなど、所定のテストパターンをＬＥＤパネル１０に表示させるための画像データおよび同期信号などを与える。テスト部４０は、ハードウェア的にはプロセッサ、ＲＡＭなどで実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

テスト部４０は、点灯制御回路５０ごとに識別情報４２が付与されていてもよい。識別情報４２は、例えばシリアルナンバーであってもよい。テスト部４０は、外部からの指示により、起動し、所定の点灯条件を制御部３０に供給し始める。また、テスト部４０は、新たなテストパターンが外部から補充される構成を備えてもよい。

以上説明したように本実施形態によれば、表示装置内部にテスト部を設けたことにより、同じテスト条件で点灯テストを行うことができる。すなわち、同じ画像データおよび同期信号でＬＥＤパネルを点灯させることができる。したがって、パネルメーカの開発工程、製造工程、製品評価工程でのテスト、出荷後のセットメーカのテスト、および製品設置後のテストを同一の点灯条件で行うことができる。ＬＥＤは素子の経年変化による輝度低下が発生するため、設置後にも再調整のための点灯テストを行う必要性が大きい。このような設置後の明るさや色の調整も、出荷時の条件で点灯テストを行うことができるため、出荷時の明るさや色に容易に調整することができる。

また、外部から表示用のデータを与えなくてもＬＥＤパネルを点灯させることができるため、セットメーカやエンドユーザがテスト用のプログラムやデータを用意する必要がなく、テストを簡単に実行することができる。

（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２における表示システム２００の構成を示す。表示システム２００は、実施形態１における表示装置１００をカスケード接続した構成である。図２では、横方向に複数接続した構成を示すが、縦方向または縦横両方向に接続してもよい。屋外に設置される大型の電光掲示板の場合、表示装置１００を１００個以上接続することもある。

表示システム２００は、単一の外部制御装置から表示制御される。各表示装置１００ａは、隣接する表示装置１００ｂと信号線で接続され、データのやりとりが可能な構成である。また、電源線も共通化してもよい。当該外部制御装置は、表示システム２００全体のＬＥＤパネルに表示させるべく、所定のコマンドを表示システム２００を構成する１つ以上の表示装置１００に入力する。それぞれの表示装置１００内の制御部３０は、上記信号線から自己のＬＥＤパネル１０で表示すべき画像データと、それを表示するための同期信号を取得する。それぞれの表示装置１００が自己に割り当てられた画像データを表示することにより、表示システム２００全体があたかも単一のＬＥＤパネルであるかのように文字やグラフィックを表示することができる。

図３は、実施形態２における表示システム２００のＬＥＤパネル１０の一例を示す。図は、横に３個および縦に２個の計６個のＬＥＤパネル１０ａ〜ｆを接続する例である。このように複数のＬＥＤパネル１０ａ〜ｆが接続されて単一のＬＥＤパネルを構成する表示システム２００にて、一部のＬＥＤの明るさや色合いが他のＬＥＤと異なる場合などに、以下のようなテストを実行することができる。すなわち、テストすべきＬＥＤを含むＬＥＤパネル１０の制御部３０に、起動を指示するコマンドを外部制御装置から入力する。その際、テスト部４０に付与された識別情報４２をコマンドに付加することにより、テストすべき表示装置１００を特定することができる。

各制御部３０は、上記コマンド内に付加された識別情報４２が自己の装置内のテスト部４０を指す場合、装置内のテスト部４０に起動するよう指示する。そのテスト部４０は、プログラムを実行するなどして、同一装置内のＬＥＤパネル１０の点灯テストを実行する。図３では、中央下段のＬＥＤパネル１０ｅの点灯テストを実行している様子を示している。そのＬＥＤパネル１０ｅ内のドットマトリクス状のＬＥＤを市松模様に点灯させている。なお、単一のＬＥＤパネルを形成している複数のＬＥＤパネルａ〜ｆの一つをテストすることに限るものではなく、二つ以上を同時にテストすることもできる。テストを指示するコマンド内に複数の識別情報４２を付加することにより、実現することができる。その場合、連続するＬＥＤパネル１０に限るものではない。例えば、左上のＬＥＤパネル１０ａと右下のＬＥＤパネル１０ｆを同時にテストすることもできる。

以上説明したように実施形態２によれば、表示システムを構成する各表示装置内部にテスト部を設けたことにより、複数のＬＥＤパネルが接続されて形成された単一のＬＥＤパネル１０をテストする場合、テストすべき領域だけのテストを行うことができる。これによれば、無駄な消費電力を低減することもできる。とくに、接続されるＬＥＤパネルの数が多い場合に、ＬＥＤパネル全体をテストする場合と比較してその改善効果が顕著となる。また、実施形態１の効果と同様に、パネルメーカの開発工程、製造工程、製品評価工程でのテスト、出荷後のセットメーカのテスト、および製品設置後のテストを同一の点灯条件で行うことができる。

さらに、外部から表示用のデータを与えなくてもＬＥＤパネルを点灯させることができるため、セットメーカやエンドユーザがテスト用のプログラムやデータを用意する必要がなく、テストを簡単に実行することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施形態では、発光素子にＬＥＤを採用した例を説明した。この点、有機ＥＬ（electro-luminescence）素子など他の自発光素子にも本発明は適用可能である。

実施形態２では、外部から起動を指示する信号を入力して、パネル内の特定の領域に対して点灯テストを実行した。この点、各表示装置の背面などにテスト部を起動するためのスイッチを設けてもよい。この場合、外部制御装置すら接続しない状態でも、特定の領域に対してテストを実行することができる。

本発明の実施形態１における表示装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態２における表示システムの構成を示す図である。 実施形態２における表示システムのＬＥＤパネルの一例を示す図である。

符号の説明

１０ ＬＥＤパネル、 ２２ データ線駆動部、 ２４ 走査線駆動部、 ３０ 制御部、 ４０ テスト部、 ４２ 識別情報、 ５０ 点灯制御回路、 １００ 表示装置、 ２００ 表示システム。

Claims (3)

1. マトリクス状に配されたＬＥＤを含むＬＥＤ表示部と、前記ＬＥＤ表示部を制御する点灯制御回路と、を備える表示装置を複数備える表示システムであって、
   それぞれの表示装置のＬＥＤ表示部が組み合わされることにより形成された単一のＬＥＤ表示部と、
   前記単一のＬＥＤ表示部を制御するための信号線と、を備え、
   前記点灯制御回路は、
   外部から与えられる画像データに応じて、前記ＬＥＤ表示部のデータ線を駆動するデータ線駆動部と、
   外部から与えられる同期信号に応じて、前記ＬＥＤ表示部の走査線を駆動する走査線駆動部と、
   所定のテストパターンを前記ＬＥＤ表示部に表示させるべく、前記データ線駆動部に固定の画像データを供給し、前記走査線駆動部に固定の同期信号を供給する専用のテスト部と、
   外部から前記データ線駆動部および前記走査線駆動部に前記画像データおよび前記同期信号を供給するための第１経路と、前記テスト部から前記データ線駆動部および前記走査線駆動部に前記画像データおよび前記同期信号を供給するための第２経路とを切り替える制御部と、を備え、
   前記データ線駆動部は、ユーザ設定された画像データで動作可能であり、
   前記走査線駆動部は、ユーザ設定された同期信号で動作可能であり、
   前記制御部は、外部から起動命令を受けると前記テスト部を有効にし、前記第２経路を選択するとともに、前記固定の画像データおよび前記固定の同期信号による所定のテストパターンを前記ＬＥＤ表示部に表示させ、
   複数の表示装置のそれぞれのテスト部は、固有の識別情報を有し、
   テストされるべき表示領域に対応する表示装置のテスト部は、その識別情報が付加された信号により、前記信号線を介して外部から起動命令を受けることを特徴とする表示システム。
2. 前記点灯制御回路は、同一半導体基板上に集積化されたことを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
3. 前記信号は、テストされるべき複数の表示領域に対応する複数の表示装置のテスト部にテストを実行させるため、複数の識別情報が付加されることを特徴とする請求項１に記載の表示システム。

Images