JPH0234893A - デイジタル・デイスプレイの動作状態を確認する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やエレクトロル
ミネセンス・ディスプレイ（ＥＬ）のような容量特性を
有する特に７つのセグメントの数字ディスプレイに関す
るディジタル・ディスプレイ用の故障検出装置に関する
。

〔発明の背景〕

アビオニクスのような工兼用ディジタル電子ディスプレ
イによる数字メカニカル・ディスプレイの置換は、信頼
性に重要な問題を生じていた。この問題は、たとえば航
空機の操縦士や乗客、または制御されているプロセスに
対する情報が極めて安全でなければならない場合におい
て、特に重要である。このようなディスプレイの各デイ
ジットは、代表的にはデシマル・デイジット０〜９を選
択的にディスプレイするよう配置されかつ作動される７
つのセグメントのアレイによシ具体化されている。セグ
メントのうちの４つは、離間した垂直対として垂直に配
置され、残りの３つのセグメントは、ディジタル・アレ
イの上、中央、下に水平に配置されている。このような
ディスプレイのセグメントは、代表的には発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）。

放電素子、液晶素子（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセン
ス素子（ＥＬ）などによシ構成されている。

セグメントが誤ってオンであったシ、または誤ってオフ
であったシするような大抵の故障は、ユーザにはつきシ
と数字ではないとわかる形となる。

しかし、命令されたデイジットとは異なるデシマル・デ
イジットがディスプレイされたような、はっきりとは故
障とわからない単一のセグメントの故障は、１５個もあ
る。したがって、誤った情報がユーザにディスプレイさ
れ、危険な状況に陥る可能性がある。たとえば、このよ
うな故障は、３０００フイート（約９００ｆｆりの命令
高度をディスプレイする代りに誤って９０００フイート
（約２７００ｍ）をディスプレイしてしまうような航空
機の高度インジケータにおいては非常に重要である。

このよりなディスプレイにおける信頼性の問題を解決す
る従来の方法は、テスト装置をユーザが抑圧操作し、そ
の結果をユーザが確認するという方法である。このテス
ト確認装置を押圧することＫよシ、たとえば、連続的に
全てのセグメントが付勢および減勢されて数字の８の点
滅がディスプレイされる。この方法により、セグメント
の娯ったオンおよびオフを検出することができる。露光
時間とともに構成素子の故障率を用いた確率分析によシ
、テスト間の最大の時間が決定される。このようなユー
ザによるテストは、セグメントの妥当性を確認するのに
人間の判断が用いられ、そのためテストが人間の誤ジを
被るという欠点を有している。さらに、人間の誤りによ
）、テストが特定の時間内に行なわれないという場合も
あり得る。

また、このようなテストは、保守職員による修正のため
の保守モニタ・データを供給しない場合もある。

ディジタル・ディスプレイ・セグメントの確認を行なり
装置の従来例としては、１９８１年１２月２２日に発行
された米国特許第４　、３０７　、３９２号がある。上
記特許第４，３０７，３９２号の装置は、特にＩＪＤタ
イプのディスプレイ用に設計されており、セグメントの
電圧レベルの測定によシ故障を検出している。このよう
な装置は、液晶セグメントが容量特性を有しているので
液晶タイプのディスプレイには使用できず、したがって
、電圧レベルの測定によシ確認することはできない。上
記特許第４，３０７，３９２号の装置は、並列データ伝
送を使用しており、制御装置への相互接続回路を、かな
りの量必要としている。このような並列配置は、ディス
プレイに関して制御装置を遠隔配置することが困難で実
用的ではない。別の従来のセグメント確認装置は、電流
レベルの測定を行なっているが、これも液晶ディスプレ
イのような容量性セグメントのセグメント状態を決定す
ることはできない。

ディジタル・ディスプレイのセグメントの状態をモニタ
する別の装置は、１９８１年１月２７日に発行された米
国特許第４，２４７，８５２号に示されている。上記特
許第４，２４７，８５２号の装置は、液晶ディスプレイ
用に設計されており、セグメントに接続したテスト・リ
ードの電圧レベルを測定している。付勢しているリード
とテスト・リードの間の電圧レベルを比較することによ
り、エラー状態の信号が得られる。ＬＣＤセグメントは
、容量性であるため、このような電圧レベルの測定は、
多くのタイプの一般的に生じる故障に対して有効的なエ
ラー決定は行なえない。たとえば、セグメント・ドライ
バが高または低状態になる故障またはセグメントがアー
スにショートしている故障は、上記特許第４，２４７，
８５２号の装置では検出できない。ＬＣＤの各セグメン
トのためにさらにテスト・リードを必要としているため
、関連の電子回路を複雑にする他、その複雑性も増すこ
とになる。また、セグメントごとくテスト・リードを必
要とすることは、このようなテスト・リードを一般に有
していない市販のＬＣＤインジケータを使用することが
できなくなる。

このように、容量特性のセグメントを有するデイジタセ
・ディスプレイの動作を電子的に確認する実際的な装置
は、従来装置には見あたらない。セグメント状態の決定
は、電圧レベルまたは電流レベルを測定することによυ
行なわれるが、ＬＣＤのような容量特性のディスプレイ
は、電圧レベルまたは電流レベルを測定することにより
実際には確認できない。全セグメントの適切な動作を開
始、または確認するのに人間の介在を必要としている従
来装置においては、人間が誤ちを犯す場合がある。した
がって、従来技術は、容量特性のセグメントを有するデ
ィジタル・ディスプレイのための有効な自動自己テスト
装置を供給するものではない。

〔発明の概要〕

従来技術の問題点は、ＬＣＤまたはＢＬディスプレイの
ような容量特性のセグメントを有するディジタル・ディ
スプレイの自動自己テストを行なう装置によって解決さ
れる。セグメント状態は、オン・セグメントおよびオフ
・セグメントのためセグメントの有効キャパシタンスを
チャージするのに必要な電流パルスを測定し、かつ電流
パルスの測定結果と命令されたデータとを比較してセグ
メントの故障を検出することにより、決定することがで
きる。データは、ディスプレイに伝送され、セグメント
状態信号は、直列バスを介してディスプレイから伝送さ
れる。

以下、添付の図面に基いて、本発明の実施例に関し説明
する。

〔実施例〕

第１ａ図は、デシマル・ディジタル数字インジケータの
エデイジフトを与える、通常のアレイに配置された７つ
のセグメントａ−ｇを示している。

セグメント＠−ｇを選択的に付勢することにより、デシ
マル・デイジン）Ｑ〜９を形成する。セグメントがオン
であるべき時にオフであった９、オフであるべき時にオ
ンであるような誤動作セグメントまたはそれに伴なう回
路は、はつきシと数字ではない記号となシ、誤動作が生
じたことをユーザに知らせる。しかし、逆に言えば、こ
のような誤動作は、命令され九デイジットとは異なるゲ
イジットをディスプレイしてしまう。たとえば、航空機
のディジタル高度インジケータでは、誤った高度をパイ
ロットにディスプレイした場合、突然危険な状態に陥い
ることもあシ得る。たとえば、数字９が命令された場合
、セグメン）ａ−ｄ、ｆ。

ｇがオンでなければならないが、セグメントｆが誤って
オフの場合には、数字３が代シにディスプレイされてし
まう。

第１ｂ図には、第１＆図の７つのセグメントのディスプ
レイが誤って解釈されることになる単一セグメントの故
障の全ての組合せを示している。

ここには、命令されたデイジットとは異なるデイジット
をディスプレイしてしまう故障状態が囲まれている。残
りの状態は、正しい状態、または明らかな故障とわかる
故障状態を示している。明らかには故障とわからない数
字が１５個あり、セグメントａ、ｂ、・＋’＋ｇだけが
これに関係している。

第２ａ図は、液晶ディスプレイの構造を示している。Ｌ
ＣＤ材料は、透明電極が被着された２つのガラス基板１
０．１１の間に挾まれている。後の基板１１の内面には
、反射面１２が被着され、続いて透明電極の裏面１３が
被着されている。前の基板１０の内面には、偏光子１４
が被着され、続いて第１ａ図に示すようなセグメントの
形に形成された透明電極１５が被着されている。各透明
電極１５は、裏面１３に関して、各セグメントの小さい
容量性素子を形成している。ここでは示されてはいない
が、エレクトロルミネセンス・ディスプレイは、電極、
誘電体、けい光体、！ＩＩ電体、および電極から成る５
層のサイドインチ構造を有しているので、ＫＬディスプ
レイは、ＬＣＤと同じ特性を有している。これら両方の
形式のディスプレイは、代表的には方形波の交番電圧に
より駆動され、１オン”セグメントは、裏面とは異なる
位相で駆動され、′オフ”セグメントは、裏面と同相で
駆動される。各セグメントは容量性なので、セグメント
の状態は、本発明にしたがって電流パルスの有無により
測定できる。さらＫ、ドライバとセグメントとの間の接
続が開放している場合、オフ・セグメントとして検出可
能で、また電流をソースまたはシンクすることもある高
または低状態にドライバが故障している場合、オン・セ
グメントとして検出可能である。なお、ＬＣＤのガラス
・プレート１０，１１の間から液晶材料の機械的漏れ、
およびＥＤディスプレイのけい光ルミネセンスのフェー
ディングだけが、この適用範囲ではない。しかし、ＬＣ
Ｄの漏れもＥＤディスプレイのけい光体フェーディング
も、データは誤って表示されないので重要ではない。

ガラス基板１０．１１間に挾まれたＬＣＤ材料は、液晶
分子１６を含んでいる。前面のガラス基板１０に入る光
は、偏光子１４によシ偏光され、反射面１２から反射さ
れ、偏光子１４を再び通って、ビューワに銀色として現
れる。透明なセグメント電極１５と裏面１３の間にＡＣ
電位が供給されると、付勢された電極１５の近くの液晶
分子１６は、偏光された光がＬＣＤ材料を通る時、偏光
子の軸を回転する回転すなわちねじれを受ける。光は、
この反射面１２から反射されるが、この光の偏光の方向
が偏光子１４の偏光軸ともはや一致していないので、偏
光子１４は、前面のガラス基板１０に光が再び現れるの
を阻止する。したがって、付勢されたセグメント１５は
、ビューワには黒として現れ、これによ、９　ＬＣＤ情
報をデイ・スプレィする。

第２ｂ図には、本発明によるＬＣＤの駆動原理およびセ
グメントの状態を決める原理が示されている。１ｏＯＨ
ｚの方形波発振器２０は、ＬＣＤの裏面の電極１３に１
００Ｈｚの方形波を供給する。１００Ｈｚの方形波は、
直接的におよびインバータ２１と単極双投スイッチ２２
を介してＬＣＤセグメントの電極１５に供給される。電
流プローブ２３は、スイッチ２２とセグメント電極１５
の間に配置されている。セグメントがオンであるべきか
またはオフであるべきかを決定するセグメント・コマン
ドが、スイッチ２２を位置決めするため供給される。ス
イッチ２２がオフ位置にある場合、電極１５は、裏面の
電極１３と同相の１ｏＯＨｚの方形波によシ駆動される
。スイッチ２２がオン位置にある場合、電極１５は、イ
ンバータ２１を介した１００Ｈｚの方形波によシ駆動さ
れる、すなわち、裏面の電極１３とは１８０°ずれた位
相の方形波によシ駆動される。オンのセグメント電極１
５は、裏面の電極１３とは異なる位相で駆動されるので
、容量性のセグメント電極１５は、絶えず充電および放
電して、電流パルスを要求する。これら電流パルスは、
電流プローブ２３によシ検出され、セグメントのオン状
態を測定する。オフのセグメント電極１５は、裏面の電
極１３と同相で駆動されるので、電流パルスは要求され
ない。電流プローブ２３は、この状態を検出し、セグメ
ントのオフ状態を表わす信号を供給する。このように、
電流プローブ２３は、各セグメントの有効キャパシタン
スをチャージするのく必要とされる電流パルスを測定す
ることにより、セグメントの状態を確認する。第２ｃ図
は、セグメントの状態を測定するのに用いられるＬＣＤ
電流パルス特性を示している。

カーブ２６は、オフ・セグメントに関して検出された電
流パルスを示し、カーブ２７は、オン・セグメントに関
して検出された電流パルスを示している。オン・セグメ
ントに関する電流パルスすなわちスパイクは、オフ・セ
グメントに関する電流パルスよシもかなシ大きく、しか
も継続期間もかなシ長い。

本発明の実施例において、制御装置は、入力ディスプレ
イ・データをセグメント・ディスプレイのための適当な
形式にフォーマットする。制御装置は、データを直列フ
ォーマットに変換し、それを直列パス構造によシブイス
プレイに供給する。

制御装置とディスプレイとの間の直列相互接続インタフ
ェイスは、装置を簡単化し、ディスプレイを制御装置か
ら離れて配置できるようにする。ディスプレイ装置は、
直列ディスプレイ・データを入力し、データを並列に変
換し、そのデータをバッファして、裏面と各ディスプレ
イ・セグメントを駆動する。１００Ｈｚの方形波発振器
２０（第２ｂ図）を使用して、オフ・セグメントに関し
ては裏面と同相で、かつオン・セグメントに関しては裏
面とは異なる位相でセグメントを駆動する。

セグメント状態決定回路は、クロックとじて１００Ｈｚ
の信号を使用して、ディスプレイ・ドライバとディスプ
レイの容量性セグメントとの間の電流パルスの測定を同
期する。オン・セグメントは絶えずチャージしかつディ
スチャージして、電流パルスを要求する。オフ・セグメ
ントは、電流パルスを必要としない。これら電流パルス
は、１またはゼロとして検知され、シフト・レジスタに
ロードされる。シフト・レジスタは、直列バス構造を介
して制御装置にセグメント状態データを伝達するのに使
用される。

ディスプレイからの直列状態出力データは、制御装置に
おいて並列に変換され、目標結果と比較される。ここで
は、２つの動作モードが使用されている。１つのモード
において、ディスプレイからの出力状態データは、制御
装置のフレームをそれぞれ更新する目標結果と比較され
る。このように、制御装置は、ディスプレイ・データの
フレームがディスプレイ装置に伝達されるたびにセグメ
ント状態を確認する。第２動作モードにおいて、制御装
置は、ディスプレイに伝送されるテスト・パターンを発
生し、かつそれにより発生されたセグメント状態データ
は、ディスプレイ・オペレーショナル・インテグリテイ
を確認するのに使用される。ディスプレイ・パターンは
、人間の目の残像特性をもってしても、ユーザがパター
ンに気づかないような十分短い時間においてディスプレ
イを変えかつリストアする。

次のチャートは、ディスプレイ故障の全てのタイプに関
する検出レスポンスを示した故障分析表でちる。

コネクタまたはＬＣＤセ グメント・オープン ＋５または−２２にドラ イバ・ショート セグメント−裏面間ショ ート オフ 故障分析チ 無 オン オフ オン １７２オン・パルス １／２オン・パルス ドライバが飛ぶまで フル電流方形波 オフ 無 ディスプレイ特性 オフ オフ パルス検出表示 オフ−検出可能 オフードント・ケア オン低減コントラスト オン低減コントラスト オンードント・ケア オン−検出可能 オフ ドライバが飛ぶと、 開放状態に復帰 ドライバ オフ オフードント・ケア セグメント−アース間シ ロード オフ 反対 オン オフ オン オフ ス 無 ドライバが飛ぶまで フル電流方形波 ドライバが飛ぶ フル電流方形波 ｌ／２オン方形波 １／２オン方形波 オン オフ オン低減コントラスト オン低減コントラスト オン低減コントラスト オンードント・ケア オフードント・ケア ドライバが飛ぶと、 開放状態に復帰 ドライバ オンードント・ケア ドライバが飛ぶと、ドライバ 開放状態に復帰 本発明の実施例において、完全な故障保護を行なうため
の検出しなければならない４つの形式の波形、すなわち
　１）少しも電流がないこと、２）電流パルスの大きさ
が半分であること、３）フル電流の方形波であること、
４）電流の方形波が半分であること、が故障分析チャー
トかられかる。またパルス波形を用いて開放およびドラ
イバ・ショートが検出され、かつセグメントを含むショ
ートは、方形波を用いて検出されることがこのチャート
かられかる。

第３図は、本発明による、ＬＣＤを駆動しかつ確認する
装置のブロック図を示している。第３図の装置は、制御
装置３０と、ＬＣＤ駆動装置３１と、セグメント状態決
定装置３２と、１００Ｈｚの方形波クロック３３を含ん
でいる。ＬＣＤ駆動装［１１３１は、セグメント駆動信
号をストリップ・コネクタ３５を介して液晶ディスプレ
イ３４に供給する。

ＬＣＤ３４は、複数のディスプレイ・インジケータから
成り、その裏面電極は、方形波クロック３３から直接的
に駆動付勢信号を受信する。

制御装置３０は、望ましくは、ボート３７において、図
示されていない外部データ源からのディスプレイ・デー
タを受信する８０５１マイクロプロセツサ３６である。

ディスプレイ・データは、並列に受信され、直列バス３
ＢによりＬＣＤ駆動装置３１に送られる直列セグメント
・データに、制御装置３０によシリフォーマットされる
。８０５１マイクロプロセツサ３６は、システムの全制
御を行なうメイン・プログラム３９を含んでいる。メイ
ン・プログラム３９は、ライン４０に割シ込み信号を、
かつライン４１に選択テスト・パターン制御信号を供給
する。割９込み信号に応じて、マイクロプロセッサ３６
は、ボート３７において更新ディスプレイ・データのフ
レームを読み出す。割り込みがアクティブでない場合、
マイクロプロセッサ３６は、バス３８を介して直列セグ
メント・データをＬＣＤ駆動装［１３１にロードし、セ
グメント状態決定装置１ｉ３２を使用してディスプレイ
を確認する。メイン・プログラム３９は、ＬＣＤ３４が
テスト・パターンに関して確認されるべき場合、ライン
４１にテスト・パターン選択信号を生じる。

マイクロプロセッサ３６は、ライン４２を介してＬＣＤ
駆動装置３１にロード信号を、ライン４３にクロック信
号（ＣＬＫ）を、ライン４４にチップ選択信号（Ｃ８Ｏ
）を、ライン４５を介してＬＣＤ駆動装置３１とセグメ
ント状態決定装置３２に読出し信号を供給する。また、
マイクロプロセッサ３６は、ライン４６を介してセグメ
ント状態決定装置３２に８Ｑ”／ＰＵＬ信号を供給する
。

ライン４４のＣＳＯ信号は、ＡＮＤゲート４７．４８゜
４９に供給され、チップをエネーブルにする。また、マ
イクロプロセッサ３６は、チップ・エネーブル信号Ｃ８
１〜Ｃ８４を供給し、装置における他のディスプレイ・
チップ（図示せず）をエネーブルにする。

ライン４５の読出し信号は、セグメント状態決定装置３
２からセグメントの状態を読出すためマイクロプロセッ
サ３６によシ用いられる。セグメント・データは、マイ
クロプロセッサ３６が状態データを読出していない場合
、ロードされる。したがって、リード・ノット信号は、
ＡＮＤゲート４８に入力として供給され、ＬＣＤ駆動装
置３１をエネーブルにして、バス３８の直列セグメント
・データを受信する。駆動装置３１は、直列バス３８に
接続した直列イン・並列アウト人力シフト・レジスタ５
０を含んでおり、直列入力（ｓ工）において直列セグメ
ント・データを受信する。入力シフト・レジスタ５０は
、エネーブル入力においてＡＮＤゲート４８を受信し、
かつクロック信号においてライン４３のクロック信号を
受信する。したがって、ライン４５の読出し信号が低い
場合、入力シフト・レジスタ５０は、エネーブルされ、
ライン４３のクロック信号によシクロツク・インされる
直列セグメント・データをバス３８において受信する。

入力シフト・レジスタ５０の並列出力Ｑ　ｏ　＝　Ｑ　
ｎは、並列イン・並列アウト・ディスプレイ・レジスタ
５１に並列に供給される。ディスプレイ・レジスタ５１
は、ＡＮＤゲー）４７を介して供給されるライン４２の
ロード信号によ）クロックされる。

したがって、マイクロプロセッサ３６がロード・ストロ
ーブを供給し、Ｃ８Ｏが高い場合、入力シフト・レジス
タ５０の内容は、ディスプレイ・レジスタ５１に、並列
にランチされる。

ディスプレイ・レジスタ５１の並列出力ＤＲ，〜ＤＲ，
は、セグメント・バッファ・ドライバ５２に供給される
。バッファ・ドライバ５２は、クロック３３からの方形
波信号とディスプレイ・レジスタ５１からの各データ・
ビットに応答して、前述した方法でバッファ・ドライバ
の各出力ＤＲ，〜ＤＲ，において、クロック３３と同相
または異なる位相の方形波信号を供給する。バッファ・
ドライバの出力は、各電流プローブ５３とストリップ・
コネクタ３５を介してＬＣＤ３４の各セグメントに供給
される。

電流プローブ５３は、バッファ・ドライバ５２とＬＣＤ
３４のセグメントの間に設けられ、各電流プローブ５３
の出力Ｓ　、、−Ｓヨを介してＬＣＤセグメント・ドラ
イブと、電流プローブの出力Ｉ、〜Ｉ。

を介してセグメント状態信号を供給する。

電流プローブ５３からのセグメント状態信号は、並列イ
ン・直列アウト・シフト・レジスタ５４に入力として供
給される。電流プローブの出カニ。

〜工。は、サンプル制御回路５６からのライン５５にお
けるサンプル・ストローブ信号によυ、シフト・レジス
タ５４に並列にストローブされる。サンプル制御回路５
６は、ライン４６のＳＱ　／ＰＵＬ信号を受信し、マイ
クロプロセッサ３６が必要としているのは方形波か、ま
たはパルス・モードのセグメント状態情報であるのかに
したがって、ライン５５のサンプル・ストローブのタイ
ミングを合わせる。サンプル制御回路５６は、クロック
３３からの方形波ドライブに応答し、ライン５５のサン
プル・ストローブのタイミングを合わせる。

出力シフト・レジスタ５４の直列出力（ＳＯ）は、マイ
クロプロセッサ３６に直列セグメント状態データを供給
するよう直列バス３８に供給される。

マイクロプロセッサ３６は、ライン４３のＣＬＫを出力
シフト・レジスタ５４のクロック入力に供給し、パス３
８に直列セグメント状態データをクロックする。ライン
４５の読出し信号は、ＡＮＤゲー４９を介して供給され
、マイクロプロセッサ３６がセグメント状態データを必
要とする時、出力シフト・レジスタ５４とサンプル制御
回路５６をエネーブルにする。前述した方法によシ、マ
イクロプロセッサ３６は、ボート３７に供給された入力
ディスプレイ・データと比較するため直列セグメント状
態データを並列にリフオーマットし、ＬＣＤ３４のセグ
メントに関するエラー状態信号を供給する。

マイクロプロセッサ３６は、前述したデータと制御信号
を入力しかつ発生するソフトウェアを有している。基本
的なソフトウェア・エレメントは、入力セグメント・デ
ータ６０、ロード・ディスプレイ６１、確認ディスプレ
イ６２、伝送８ビツト６３、入力セグメント状態６４、
入力８ビツト６５として示されている。また、マイクロ
プロセッサ３６は、図示されているようなバッファド・
セグメント・データ６６、テスト・パターン６７、エラ
ー・メインテナンス状態６８、およびセグメント状態６
９のストレージ構造を含んでいる。プロセス６０〜６５
は、伝送８ビツト６３および入力８ビツト６５を除いて
は、後述するような方法でシステム・ソフトウェアによ
シ行なわれる。プロセス６３．６５は、８０５１マイク
ロプロセツサ３６の直列ボート・ハードウェアによυ実
施される。

第４図は第３図のバッファ・ドライバ５２の詳細を示し
ている。ディスプレイ・レジスタ５１からの出力ＤＲ，
−ＤＲ，は、各排他ＯＲゲート８０に入力として供給さ
れる。各ゲート８０の他の入力は、クロック３３からの
１００Ｈｚ方形波により供給される。排他ＯＲゲート８
０の出力は、各高電圧バッファ・ドライバ８１に入力と
して供給される。バッファ・ドライバ８１の各出力ＤＲ
ｏ〜ＤＲｘａ電光プローブ５３にそれぞれ供給される。

ドライバ８１は、ダイクロイック形のＬＣＤに必要な高
電圧バッファを供給する。

したがって、排他ＯＲゲート８０のＤＲ大入力バイナリ
１（オン・セグメント）の場合、１００Ｈｚの方形波が
ゲートを介して反転され伝送される。ゲートのＤＲ大入
力バイナリ０の場合、方形波は反転せずに伝送される。

このように、バソファ・ドライバ５２は、裏面とは異な
る位相の”オン”セグメントと、裏面と同相の”オフ”
セグメントを駆動するプロセスを供給する。

ｇ５ａ図、第５ｂ図、第６図、第６ａ図、第６ｂ図は、
セグメント状態決定装置３２（第３図）の詳細を示して
いる。ここでは、３つの基本的エレメント、すなわち第
５ａ図または第５ｂ図の電流プローブと、出力シフト・
レジスタ５４と、第６図のサンプル制御回路が使用され
ている。第６ａ図と第６ｂ図は、ＳＱ　（方形波）モー
ドおよびＰＵＬ（パルス）モードにおいて生じるオペレ
ーションを表わした波形とサンプル・ポイントを示して
いる。

第５ａ図は、電流プローブ５３の詳細を示している。各
電流プローブは、バッファ・ドライバ５２の出力とＬＣ
Ｄセグメントの間に直列に接続された抵抗８２から成る
。抵抗８２にわたって接続されたレベル・ディテクタ８
３は、ピーク電流パルスの１／３に設定されている。第
５ｂ図は、本発明の実施例において使用される別の電流
プローブが尽されている。各電流プローブは、バッファ
・ドライバの出力とＬＣＤのセグメントの間に直列的に
接続されたフォト・エミッタ８４を有している。フォト
・エミッタ８４の光出力に応答するフォト・ディテクタ
８５はピーク電流パルスの１／３の閾値に設定されてい
る。

第６図は、出力シフト・レジスタ５４とサンプル制御回
路５６の詳細を示している。電流プローブ５３の出力１
．〜工、は、これらを、サンプル制御５６によシ決定さ
れる時間においてサンプルする出力シフト・レジスタ５
４に供給される。出力シフト・レジスタ５４の直列出力
（８０）Ｋ供給された直列セグメント状態データは、ラ
イン４３におけるマイクロプロセッサ３６からのクロッ
ク信号によシ直列バス３８にクロックされる。ライン４
５の読出し信号およびライン４４のチップ選択信号Ｃ８
Ｏは、　ＡＮＤゲート４９を介して出力シフト・レジス
タ５４をエネーブルする。ＡＮＤゲート４９の出力は、
ＡＮＤゲート８６に入力として供給され、サンプル制御
５６をエネーブルする。ＡＮＤゲート８６の出力は、サ
ンプル・ストローブ回路８７をトリガし、ライン５５に
より出力シフト・レジスタ５４にサンプル・ストローブ
を供給する。

２．５マイクロ秒の遅延素子８Ｂと３０マイクロ秒の遅
延素子８９を介したクロック３３からの１００Ｈｚ方形
波は、ＡＮＤゲート９０．９１にそれぞれ入力として供
給される。ライン４６の５Ｑ７ＰＵＬ信号は、ＡＮＤゲ
ート９０に入力として供給され、かつＡＮＤゲート９１
の反転入力に供給される。

パルス（ＰＵＬ）モードにおいて、ＳＱ”／ＰＵＬ信号
は、ＡＮＤゲート９０をエネーブルし、かつＡＮＤゲー
ト９１をディスエネーブルする。方形波（ＳＱ）モード
において、ＳＱ／ＰＵＬ信号は、ＡＮＤゲート９１をエ
ネーブルし、かつＡＮＤゲート９０をディスエネーブル
する。ＡＮＤゲー）９０．９１の出力は、ＯＲゲート９
２の入力に供給され、さらに、ＡＮＤゲート８６の入力
に供給される。

前述した故障分析チャートから、十分な保護を行なうの
にＷＩｍされなければならない４つのタイプの波形、す
なわち全く電流がない、１／２の大きさの電流パルス、
完全な電流方形波、１／２の電流パルスがある。したが
って、第６１図および第６ｂ図には、セグメント状態を
決定するのに使用されるサンプル・ポイントが示されて
いる。パルス（ＰＵＬ）モードにおいて、１オン”セグ
メントは、”オフ”セグメントが要するよりもかなシ大
きくかつ長い継続期間の電流パルスを必要としている。

９オフ”セグメントに関するパルスの検出は、セグメン
ト・ドライバにおける故障によシ行なっている。方形波
（ＳＱ）モードにおいては、パルスが消えた時に、−度
に十分にサンプルをとることができ、これにより、ショ
ートされたエレメントの検出を行なっている。制御装置
３０によりサンプル制御回路５６に供給されるライン４
６のＳ　Ｑ　＊／ＰＵＬ信号は、確認されるべきサンプ
ルの形式を選択する。サンプル制御回路５６は、１ｏＯ
Ｈｚのディスプレイ・クロックに要する遅延を行ない、
サンプル・ライン５５を出力シフト・レジスタ５４にス
トローブする。

第７図は、ＬＣＤを駆動しかつその状態を確認する第３
図のシステムのトップ・レベル・データおよび制御フロ
ーの図である。ダッシュ・ラインによシ示された制御信
号は、実線によシ示されたデータの流れを実施するのく
必要とされている。制御装置３０は、外部ンースからの
ディスプレイ・データを受信する。このデータは、制御
装置３０によシ、直列セグメント・データにリフオーマ
ットされ、直列バス３８を介してＬＣＤ駆動装置３１に
伝送される。制御装置３０は、ＬＣＤエラー状態を有す
るエラー・メインテナンス状態６８　（第３図）をロー
ドする。ＬＣＤ駆動装置３１は、１００Ｈｚのクロック
３３を用いてＬＣＤ３４に伝送されるべきＬＣＤデータ
を供給しかつ裏面を付勢する。セグメント状態決定装置
３２は、ＬＣＤデータと直列に電流プローブをＬＣＤ出
力路に挿入し、１００Ｈｚのクロック３３によυ時間付
けされた電流パルスに関しサンプルする。セグメント状
態決定装置３２は、直列バス３Ｂを介して制御装置３０
に１セグメント状態情報を含んでいる直列セグメント・
データを伝送する。

ライン４３のクロック信号（ＣＬＫ）は制御装置３Ｑ、
ＬＣＤ駆動装置３１、およびセグメント状態決定装置３
２間のデータ・ビットを同期するのに使用されるタイミ
ング制御信号である。ライン４４のＣ８Ｏは、多数のデ
ィスプレイおよび駆動装置の１つをアクティベートする
のに使用されるチップ選択制御信号である。Ｃ８Ｏによ
りアクティベートされた１つのディスプレイだけが、こ
こに示されている。ライン４１のテスト・パターン選択
信号は、制御装置３０の動作モードを選択するのに使用
されるメイン・プログラムにより供給された制御信号で
ある。前述したように、２つの選択可能なモードは、１
）各フレーム更新の後、ディスプレイ状態をサンプルし
かつ確認し、２）一定の時間において、直列セグメント
・データに関するテスト・パターンを発生しかつ確認す
る。ライン４６のＳＱ＊／ＰＵＬ信号は、方形波または
パルス電流検出に関するセグメント状態検出遅延を選択
するのに使用される。

第８図は、制御装置３１の動作に関連したデータ・フロ
ー、プロセス、制御フローを示した低レベル・データの
図である。データ・フロー信号は、実線で示され、制御
フロー信号は、ダッシュ・ラインで示されている。プロ
セス６０，８１，８２゜６４は、ソフトウェアによシ実
施され、プロセス６３は、８０５１マイクロプロセツサ
３６（第３図）の直列ポート・ハードウェアによシ行な
われる。

各プロセスの動作の説明は、文章で表現すれば次の通シ
である。

入力セグメント・データ６０ 各側込みに関し、 ディスプレイ・データをバッファされたセグメント・デ
ータにロード、 終了、次に 各プロセッサのフレーム更新し、 割込みがセットされない場合、 各ディスプレイに関し、 Ｃ３ｎ（チップ選択）ｔ−セント、 選択テスト・パターンがセットされた場合、 これが最終テスト以来、１００番目のフレームである場
合、 確認テスト・パターンをセット、 テスト・パターンを８ビツト・デイ スプレィ・パケットにグループ分け し、 各８ビツト・ディスプレイ・パケッ トに関し、 伝送８ビツト６３をアクティベー ト、 終了、次に ロード・ストローブを発生、 入力セグメント状態６４をアクテ ィベート、 確認ディスプレイ６２をアクティ ベート、 確認テスト・パターンをリセット、 終了、もしくは、 終了、もしくは、 バッファされたセグメント・データを８ビント・ディス
プレイ・パケットにグループ分けし、 各８ピント・ディスプレイ・パケットに関し、 トランスミツト８ビツト６３をアクティベート、 終了、次に ロード・ストローブを発生、 入力セグメント状態６４をアクティベート、確認ディス
プレイ６２をアクティベート、終了、次に 終了、もしくは 終了、次に 各セグメントに関し、 セグメント状態ビットが、テスト・パターン・ビットに
等しくない場合、 エラー・メインテナンス・ビットをセット、 終了、もしくは、 そうでなければ セグメント状態ビットが、バッファさ れたセグメント・データ・ビットに等 しくない場合、 エラー・メインテナンス・ビット をセット、 終了、もしくは、 終了、そうでなければ、 ＳＱ上セグメント態のいずれかのビットがセットされる
場合、 エラー・メインテナンス・ピントを セット、 終了、もしくは、 終了、もしくは、 終了、次に、 各８ビツト・ディスプレイ・パケットに関し、各ビット
に関し、 ビットが１場合、 直列セグメント・データを高にセント、そうでなければ
、 直列セグメント・データを低にセット、終了、そうでな
ければ、 終了、もしくは、 ＣＬＫパルスを発生、 終了、次に、 終了、次に、 ＳＱ“／ＰＵＬを高にセット 読出しストローブを発生、 ディスプレイに関する８ビツト状態パケツトの数に関し
、 入力８ビツト６５をアクティベート、 ８ビツト状態パケツトをパルス・セグメント状態にグル
ープ分けし、 終了、次に、 ＳＱ／ＰＵＬｔ−低にセット、 胱出しストローブを発生、 ディスプレイに関する８ビツト状態パケツトの数に関し
、 入力８ビツト６５をアクティベート、 ８ビット状態パケットｔｌ−８Ｑセグメント状態にグル
ープ分けし、 終了、次に、 入力８ビツト６５ ８ビツトに関し、 直列セグメント・データの１ピントを入力、ＣＬＫパル
スを発生、 終了、次に、 並列情報に変換 ここに示されているンフトウエアを実施するための詳細
なコーディングは、容易に行なうことができる。

第９図は、ＬＣＤ駆動装置３１の低レベルの詳細なデー
タおよび制御フローを示している。入力シフト・レジス
タ５０（第３図）は、並列変換装置５６および直列デー
ター時記憶装置５０との組合せにより示されている。直
列バス３８の直列セグメント・データは、ライン４３の
ＣＬＫの立ち上シエンジにおいてクロック・インされる
。ＬＣＤセグメント・データの記憶装置５１とともにロ
ードＬＣＤ駆動装置５１は、第３図のディスプレイ・レ
ジスタ５１によシ供給されるラッチを形成している。こ
のランチは、ライン４２のロード信号の立ち上りエツジ
においてクロックされる。第３図のパン７ア・ドライバ
５２によシ供給されるＬＣＤ駆動装置５２は、ＬＣＤセ
グメント・データからのランチされた出力を連続的にア
クセスし、ＬＣＤセグメントに駆動信号を供給する。

第１０図は、低レベル・データおよび制御フローの詳細
およびセグメント状態決定装置３２ｔ−示している。電
流パルスを測定するＬＣＤデータ・セグメント駆動装置
の電流プローブ５３（第３図）とサンプル制御回路５６
は、セグメント状態測定装置５３．５６によシ示されて
いる。出力シフト・レジスタ５４（第３図）は、直列変
換装置５４によシ示されている。ライン４４のＣ８Ｏと
ライン４５のリードは、セグメント状態データが必要と
される時、制御装置３０により供給されるエネーブル信
号である。ライン４６のＳＱ　／ＰＵＬは、セグメント
状態測定装置５３．５６によシ制御される場合、電流を
サンプリングする際の遅延を修正する。

セグメント状態測定装置５３．５６は、サンプルがとら
れるべき場合、ライン５５のサンプル・ストローブを直
列変換装置５４に供給する。

本発明は、液晶ディスプレイま九はエレクトロルミネセ
ンス・ディスプレイのような容量特性を有するセグメン
ト・ディスプレイに関して情報をディスプレイしかつ確
認するシステムを提供する。

確認は、各ディスプレイの更新に関して自動的に行なわ
れ、かつユーザが介在することなくまたはユーザを迷わ
すことなく行なうことができる。以上のように、本発明
は、自動故障自己検出装置を提供している。

本発明について、実施例に基いて説明してきたが、本発
明はこれらに限定されず、本発明の思想から離れること
なく様々に改変し得ることは、当前者には明白でおろう
。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図はディジタル数字ディスプレイの１つのデイレ
クトを構成している７つのセグメントの図、第１ｂ図は
誤った数字を表示している７つのセグメント・ディスプ
レイのデイレクトとなる単一のセグメントの故障の全て
のあ＃）５る例を示したチャート、第２＆図は液晶ディ
スプレイの構造を示した液晶ディスプレイの一部断面図
、第２ｂ図はセグメント確認のための電流プローブと、
ＬＣＤ動作の原理を示した概要図、第２ｃ図は容量形セ
グメント・ディスプレイの状態を決定する基準を与える
特性を示した電流パルスまたはスパイクのグラフ、第３
図は容量特性の本発明によるセグメント・ディジタル・
ディスプレイを駆動しかつ確認する装置のブロック図、
第４図は第３図のバッファ・ドライバの論理図、第５＆
図はセグメント状態を決定するのに使用される第３図の
電流プローブの概要図、第５ｂ図は第３図の装置におい
て使用される別の電流プローブの概安図、第６図は第３
図の装置のサンプル制御および出力シフト・レジスタ回
路の詳細な論理図、第６ａ図は測定のパルス・モードに
おいて使用されるサンプル・ポイントと、オンおよびオ
フ・セグメントに関して測定された電流パルスの図、第
６ｂ図はショートされたセグメントを検出するため方形
波動作モードにおいて使用されるサンプル・ポイントの
図、第７図は第３図の装置のトップ・レベル・データお
よび制御フローの図、第８図は基本的なソフトウェア・
エレメントを示した第７図の制御装置のロワー・レベル
・データおよび制御フローの図、第９図は第３図に示し
たようなハードウェアにおいて使用される第７図のＬＣ
Ｄ駆動装置のロワー・レベル・データおよび制御フロー
の図、第１０図は第３図に示したようなハードウェアに
おいて使用される第７図のセグメント状態決定装置のロ
ワー・レベル・データおよび制御フローの図である。 ａ−ｇ・・・・セグメント、１０，１１・−−・ガラス
基板、１２・−・・反射面、１３・・今・裏面、１４・
・・・偏光子、１５・・・・電極、１６・・・・液晶分
子、２０・・φ・方形波発擾器、２１・・・・インバー
タ、２２・・・・スイッチ、２３，５３・・・・電流プ
ローブ、３０−・・・制御装置、３１・・・・ＬＣＤ駆
動装置、３２・・・・セグメント状態決定装置、３３・
・・・方形波クロック、３４・・・・液晶ディスプレイ
、３５・・Φ・ストテップ・コネクタ、３６１１・・・
マイクロプロセッサ、３９・・・・メイン・プログラム
、５０−φ・・シフト・レジスタ、５１φ・・・ディス
プレイ・レジスタ、５２・・―・バッファド・ドライバ
、５４・・・・出力シフト・レジスタ、５６・・−・サ
ンプル制御回路、８３９会・・レベル・テイテクタ、８
７−−・・サンプル・ストローブ回路、８８，８９・・
・・遅延素子。 特許出願人　　　ハネウェル・インコーボレーテツド復
代理人　山　川　政　　樹 ｊｔ「 ＦＩＧ、２Ａ。 ＦＩＧ、２Ｂ。 ＦＩＧ、２Ｇ。 図面の浄書（内容に変更なし） ・１１・ ＦＩＧ、ＬＡ。 ■ｌ　ＩＩ　ｌ’Ｊｌｌｌｌ’ｌ＋−１ｃＥ’ｃ’　［
Ｅ［：　［ＥＣ’　ｃａｒ’　ｃＥ’Ｅ　ＰｃＥ　Ｅ’
Ｔｈヨ」ヨ５ヨヲヨ］日ヨ■ヨヨ］ ■ＬＩＬＩＬＩＬＩ’　Ｊ’ｌ　Ｈ’ｌ　’Ｈ’Ｉ’Ｉ
Ｓ５■５５［Ｅ５Ｃ１■５５石５Ｓ 円ｈ＠６日２６Ｆ＋６■６６日− ］■］肩］″］］口］ｒｌ］］］ 日日臼■日Ｐ日日日■日日日０ ５日日■ヨ？９日■３日■Ｅ１口 ロロロｂロ巳ロロロ雪ロロ■口 ＦＩＧ、ＩＢ。 ＦＩＧ、５Ａ。 ヒＩＧ、’）ｔｄ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力ディスプレイ・データに応答し、容量特性を有する
   ディスプレイ・セグメントを含み、かつ上記入力ディス
   プレイにしたがつて上記セグメントに付勢信号を供給す
   るセグメント・ドライバを含んでいるディジタル・ディ
   スプレイの動作状態を確認する装置において、 上記セグメントに上記ドライバを接続する電流プローブ
   を含み、上記セグメントに上記付勢信号を供給すること
   により得られた電流パルスを検出し、かつ上記電流パル
   スにしたがつてセグメント状態信号を供給する装置を含
   んでいるセグメント状態決定装置と、 上記セグメント状態信号を上記入力ディスプレイ・デー
   タに比較して、それらの間の相違を検出する比較装置と
   、 から成ることを特徴とする、ディジタル・ディスプレイ
   の動作状態を確認する装置。