(57)【要約】【課題】複数個に分割したマトリクス発光パネルブロックを駆動する場合、駆動回路部分が複雑化する。各パネルブロック用駆動回路を１本ないしは１系統のシリアル通信でつなげば、ブロック間の結線数を大幅に低減できるが、シリアル通信路に必要な通信速度が大幅に増大し、その受信処理のため、各ブロック用駆動回路も大型かつ複雑化する欠点があった。【解決手段】各ブロックの配置情報に従い分割した表示情報と全体の同期情報とを、ブロック毎に異なるシリアル通信路で、各ブロック中の複数の通信記憶階調制御部に並行かつ同期させて配信し、各通信記憶階調制御部で受信・記憶・階調処理を平行して行わせることにより、各通信記憶階調制御部は市販の小型マイコンで対応可能となり、駆動回路部分の大幅小型化が実現できた。【選択図】図１
2010243990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光色の異なる少なくとも２個以上の発光素子を有する各画素を２次元的に配置し、各線群内では概略的に平行な線よりなる２組の線群に各画素が接続された複数個のマトリクス発光パネルブロックを用い、各マトリクス発光パネルブロック中の第一の線群は、走査部により順次選択し、各マトリクス発光パネルブロック中の第２の線群には、第１の線群中選択された線に接続された画素中の各発光素子の少なくとも発光時間率を変更して当該発光素子を駆動する複数の駆動部が接続され、各駆動部ないしは複数の駆動部毎に、シリアル通信ポートと、情報を記憶しておく記憶部と、階調制御を行う階調制御部とを有する通信記憶階調制御部が接続され、シリアル通信路を経由して各マトリクス発光パネルブロック駆動装置中の該通信記憶階調制御部で表示データを受信して、各画素の表示内容を変更する、複数ブロックからなるカラー表示システムにおいて、
各マトリクス発光パネルブロック駆動装置中に複数の該通信記憶階調制御部を有し、該複数の該通信記憶階調制御部に共通のシリアル通信路が接続され、次のタイミング以降ないしは次のフレーム以降に各画素で表示すべきデータを、該シリアル通信路を経由して対応するマトリクス発光パネルブロック駆動装置中の対応する通信記憶階調制御部で受信し、該通信記憶階調制御部中の記憶部に記憶し、その後該シリアル通信路を経由して該マトリクス発光パネルブロック駆動装置中の走査部ないしは複数の該通信記憶階調制御部で受信した共通の同期情報により、次に表示すべき内容に表示内容を同時に変更する処理を行う部分を該通信記憶階調制御部が有することを特徴とする、小型マトリクス発光パネルブロックの駆動装置
【請求項２】
発光色の異なる少なくとも２個以上の発光素子を有する各画素を２次元的に配置し、各線群内では概略的に平行な線よりなる２組の線群に各画素が接続された複数個のマトリクス発光パネルブロックを用い、各マトリクス発光パネルブロック中の第一の線群は、走査部により順次選択し、各マトリクス発光パネルブロック中の第２の線群には、第１の線群中選択された線に接続された画素中の各発光素子の少なくとも発光時間率を変更して当該発光素子を駆動する複数の駆動部が接続され、各駆動部ないしは複数の駆動部毎に、シリアル通信ポートと、情報を記憶しておく記憶部と、階調制御を行う階調制御部とを有する通信記憶階調制御部が接続され、シリアル通信路を経由して各マトリクス発光パネルブロック駆動装置中の該通信記憶階調制御部で表示データを受信して、各画素の表示内容を変更する、複数ブロックからなるカラー表示システムにおいて、
各マトリクス発光パネルブロック駆動装置中に複数の該通信記憶階調制御部を有し、該複数の該通信記憶階調制御部に共通のシリアル通信路が接続され、次のタイミング以降ないしは次のフレーム以降に各画素で表示すべきデータを、該シリアル通信路を経由して対応するマトリクス発光パネルブロック駆動装置中の対応する通信記憶階調制御部で受信し、該通信記憶階調制御部中の記憶部に記憶し、その後同期信号ラインを経由して該マトリクス発光パネルブロック駆動装置中の走査部ないしは複数の該通信記憶階調制御部で受信した同時トリガ信号により、次に表示すべき内容に表示内容を同時に変更する処理を行う部分を該通信記憶階調制御部が有することを特徴とする、小型マトリクス発光パネルブロックの駆動装置。
【請求項３】
全体の画像情報から複数のマトリクス発光パネルブロックの配置位置情報に従い分割された画像情報と、全体の同期情報とを、複数のシリアル通信路を経由しかつ複数のシリアル通信路間で並行かつ同期させて、各マトリクス発光パネルブロック駆動回路中の複数の通信記憶階調制御部ないしは走査部に配信することを特徴とする、請求項１記載の小型マトリクス発光パネルブロックの駆動装置。
【請求項４】
全体の画像情報から複数のマトリクス発光パネルブロックの配置位置情報に従い分割された画像情報を複数のシリアル通信路を経由し複数のシリアル通信路間で並行かつ同期させ、かつ全体の同期情報を共通の同期信号ラインを経由し、各マトリクス発光パネルブロック駆動回路中の複数の通信記憶階調制御部ないしは走査部に配信することを特徴とする、請求項２記載の小型マトリクス発光パネルブロックの駆動装置。
【請求項５】
全体の画像情報を複数のマトリクス発光パネルブロックの配置位置情報に従い分割された画像情報と、全体の同期情報とを、複数のシリアル通信路に並行かつ同期させながら分配するステップと、各シリアル通信路の画像情報を、各マトリクス発光パネルブロック駆動回路中の対応する複数の通信記憶階調制御部で受信処理するステップと、その後に一時記憶するステップと、各シリアル通信路の同期情報を、各マトリクス発光パネルブロック駆動回路中の走査部ないしは複数の通信記憶階調制御部のすくなくとも１つで受信処理するステップと、受信した同期情報中の同期信号により、各通信記憶階調制御部中に一時記憶した画像情報の一部ないしは全部により階調制御を行うステップと、その出力により、所定期間定電流駆動を行うステップと、受信した同期信号中の、水平同期信号により、各通信記憶階調制御部中に一時記憶した画像情報の全部ないしはその次の走査ラインに接続された発光素子に関する画像情報により、次の階調制御を行うステップとを有し、
現在各マトリクス発光パネルブロックで現状のタイミングないしは現状のフレームの画像情報の表示処理を行うのと並行して、次のタイミング同期信号以降ないしは次のフレーム同期信号以降に各マトリクス発光パネルブロック中の各画素で表示すべき画像情報を各シリアル通信路に接続された対応する各通信記憶階調制御部で受信処理後に一時記憶するステップと、を有することを特徴とする、小型マトリクス発光パネルブロックの駆動方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、多色の発光素子を含む画素をマトリクス状に配置したパネルを複数用いて情報を表示するための表示方法および表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  発光ダイオード（ＬＥＤ）に代表される半導体を利用した固体発光素子は、高輝度・低消費電力であるため、色々の表示に用いられている。発光色の異なる複数個の発光素子の発光強度を変化させることにより、多数のさまざまな色調を出すことが出来る。とくに赤色、緑色、青色の三原色の発光を用いてそれらの相対輝度を変化させると、多色（フルカラー）の光源となることはよく知られている。【０００３】  例えば、特許文献１では、３原色のＬＥＤから成る各画素には、各ＬＥＤの輝度階調データを記憶する専用メモリと、専用メモリの出力データに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）波を出力するパルス幅変換回路と、ＰＷＭ波を該当するＬＥＤに供給する出力回路が併設されている。複数の画素からなるＬＥＤ表示パネル全体を制御するＬＥＤ調光装置からは、各ＬＥＤの階調データとアドレスデータとが２つのデータバスにより並列に各画素に送られてくる。各画素では、各画素中のＬＥＤに対応する階調データを、上記の各画素毎に設置されている専用メモリに記憶し、その階調データをＰＷＭ波に変換し各ＬＥＤに出力し色々の色調の表示が可能となるように構成されている。また、特許文献１では、パソコンなどから送られてくるＲＧＢアナログ信号は、上記のＬＥＤ調光装置にて各画素のＬＥＤの発光特性のバラツキを補正した後に、各画素に加えられており、核ＬＥＤの特性のバラツキが表示のノイズにならないような対策が施されている。【０００４】  特許文献２では中央プロセッサから複数のプロセッサに照明コマンドを送信し、各プロセッサは受信した照明コマンドをもとに照明制御信号を発生させ、各プロセッサの出力部分に数珠繋ぎ状に接続された複数の画素に照明制御信号を伝達するネットワーク化された照明システムの例が述べられている。また各画素にはセンサを組み込むことが出来、その信号をプロセッサや中央プロセッサにフィードバックし様々な制御機能を実行できる。【０００５】  特許文献３では、１個のマスタデバイスと複数個のスレーブデバイス間をシリアルバス信号線で接続し、各スレーブに駆動部を接続することによりマスタデバイスと駆動部間の接続配線数を大幅に低減したロボット装置について記載されている。【０００６】  特許文献４では、シリアルデータ転送の例として、ＩＩＣ−ｂｕｓ（Ｉｎｔｅｒ−ＩＣ  Ｃｏｎｔｒｏｌバス）を用いる例が記載されている。【０００７】  特許文献５（Ｆｉｇ．６３；「０３２２」−「０３３２」）では，照明ショーをリアルタイムにトリガーする手法が記載されている。【０００８】  特許文献６では、全体のＬＥＤマトリクス表示装置を複数のブロック（以下で述べるセグメントと同じ意味）に分割し、これらのブロックへ、一対の通信線で連結結線（マルチドロップ式）する事により、ブロックへの配線数を減少させることが記載されている。ブロック内のフレームメモリー（各ブロックで表示する全データを記憶）と行駆動回路（階調制御を含む）間のデータ転送は、パネル中の行ライン毎に並列的に行う図（図３）が示されている。【０００９】  特許文献７では、駆動制御部中の全表示情報メモリーのデータを、複数のセグメント駆動部（水平駆動部）を順番に接続（前段の出力を次段の入力に接続）して転送し、各セグメント駆動部（水平駆動部３）は、受信データをセグメント内のフレームメモリー（メモリ部１７）に記憶し、当該フレームメモリ内容に基づき、当該セグメント駆動部に対応したマトリクスパネル部分のＬＥＤの階調制御を行う記載（図１、図２）がある。なお、各セグメント内のデータの転送や階調制御は特許文献６と同じく、行ライン毎に並列的に行っている。
特許文献８では、ＬＥＤマトリクスパネルを階調なしでオンオフのみの表示をするときの基本的システム構成（図２、ただしスイッチ回路部２は除く）が示されている
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１０６２６４号公報（近畿日本鉄道：調光装置）
【特許文献２】特表２００５−５１０００７号公報（カラー・キネティックス：ネットワーク化された照明システム内のデバイスを制御するための方法と装置）
【特許文献３】特開２００４−１１９５号公報（ソニー：ロボット装置）
【特許文献４】特開２０００−２８６８７２号公報（川崎マイクロエロクトロニクス：シリアルデ−タ転送装置）
【特許文献５】米国公開特許２００５／０２７５６２６Ａ１
【特許文献６】特開２００３−１５０１１９号公報（ホロン：ＬＥＤマトリックス表示装置）
【特許文献７】ＷＯ０２／０１１１１６（日亜化学工業：ディスプレイ装置、ディスプレイ駆動回路または、ディスプレイ駆動方法）
【特許文献８】特開平２００４−００４８４８（日亜化学工業：表示装置の駆動方法）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  本発明は、発光色の異なる少なくとも２個以上の発光素子を有する各画素を２次元的に配置し、各線群内では概略的に平行な線よりなる２組の線群に各画素が接続されたパネルを用いて、第１の線群は、走査回路により順次選択し、第２の線群には、第１の線群中選択された線に接続された画素中の各発光素子の瞬時発光強度ないしは発光時間率のうちの少なくとも１つで当該発光素子を駆動する複数の駆動部が接続され、各駆動部ないしは複数の駆動部毎に、シリアル通信ポートと、通信ならびに表示情報の制御を行う制御部と、情報を記憶しておく記憶部とを有する通信記憶制御部とが接続され、外部からシリアル通信路を経由して複数の該通信記憶制御部に表示データを送信して各画素の表示内容を変更するセグメント表示部を有し、該セグメント表示部を複数組み合わせてカラー表示を行う、カラー表示システムに関するものである。【００１２】  発光素子としては、発光ダイオード（以下ではＬＥＤと略す）やエレクトロルミネッセンス等がある。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を発光する３個のＬＥＤを各画素に配置し、階調制御を行うことによりフルカラーの表示が可能となり、異なる色を発光する２個のＬＥＤを各画素配置し階調制御を行うと、２色とそれらの中間色が表示可能となる（特許文献１）。上記に述べたパネルは、マトリクスパネルと略称されることが多いが、発光素子数に対して、それを駆動する回路数を低減する方法として、多用されている（特許文献６、７および８）。【００１３】  ＬＥＤマトリクスパネルを駆動する方法は、基本的には、特許文献８で示されるように、第１の線群中の１ラインを順次走査するダイナミック点灯方式が採用されている。発光がオンオフのみの場合には、ＬＥＤの一端は、フリップフロップに記憶された１，０信号にしたがって出力電流のオンオフを設定する、第２の線群の数の定電流回路に接続される。その間に次の選択ラインに対応する表示信号がシフトレジスタにより転送され待機状態となっている。走査回路により次のラインが選択されると同時に、シフトレジスタ中の各表示データは、接続されている各フリップフロップに並列的に一斉に移され、次のラインに接続された発光素子の表示を行う。【００１４】  階調表示を行う場合には、この第２線群の数の段数を有するのシフトレジスタと、第２の線群の数のフリップフロップとのセットが、階調符号化のビット数（通常８−１２ビット）分だけ必要になるとともに、フリップフロップと定電流回路との間に、パルス幅変調回路などの階調制御回路が個々のライン毎に必要となる。このため、階調制御が必須となるフルカラー表示では、発光素子のオンオフのみの場合に比較し、マトリクスパネルの駆動部分が大幅に複雑化する。また、液晶表示に比べ発光素子のドライブ電力が大幅に増加するため、専用ＩＣ中にドライブ回路まで組み入れることは困難であり、入出力のライン数が多いこともあいまって、専用ＩＣ化によっても大幅なシンプル化は困難となっている。【００１５】  その解決策の１つが特許文献６や特許文献７に示されるように、フレームメモリ、階調制御部、複数の駆動部にシリアル通信部を組み込んで１つのセグメントの駆動を行い、複数セグメント間をイ��ヅル式ないしは一筆書き式（前段の出力を後段の入力に繋ぐ）に１系統のシリアル通信路でつなぐ（特許文献７の図２）ことにより、セグメント表示部間の配線量を大幅に低減している。【００１６】  しかしながら、特許文献６、特許文献７ともに、セグメント表示部内での回路構成のシンプル化については述べていない。大型のマトリクスパネルが対象の場合には、スペース的にも余裕ができるため、特許文献６や特許文献７の方式でも構成可能であるが、小型から中型のマトリクスパネルに対する用途においては、さらなる駆動回路部のシンプル化が必要になってくる。【００１７】  特許文献６、特許文献７とも、１本ないしは１系統のみのシリアル通信路を経由して、全面の画像データを送付している。画像データとして階調無し、ないしは静止画の場合には、通信路の通信速度も低速でよいが、階調付でしかも動画を表示しようとすると、極めて高速の通信路が必要になる。
例えば５００×５００画素のパネルに、８ビットの階調付きのフルカラー動画表示をしようとすると、通信スピードは下記値以上のものが必要となる（フレーム周波数として３０Ｈｚの場合）。
必要通信速度＞５００×５００×３×３０＝２２．５Ｍｂｙｔｅ／秒  ・・・・・・（式１）
この通信路につながる各受信部もこの通信速度に対応する必要があるため、非常に高速な処理ができる受信部が必須となり、ひいては受信部を含めた各セグメント表示部が複雑化かつ大型化する。【００１８】  本発明は、セグメント表示部内の配線数も大幅に減少でき、かつ、複数セグメント表示部からなる全画面表示に対しても、従来に比べ回路構成並びに配線数を大幅に低減したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】  シリアル通信路分配器部分から複数のセグメント表示部に、異なるシリアル通信路を経由し表示画像情報ならびに同期情報を伝達し、各セグメント表示部内においては、当該シリアル通信路を複数の通信記憶階調制御部と走査回路部とに直接接続し、表示情報を各通信記憶階調制御部に記憶させその情報を表示している間に、次に表示すべき表示情報をシリアル通信により各通信記憶階調制御部に記憶させる。その後、複数の該通信記憶階調制御部ならびに走査回路部をシリアル通信路を経由した同報通信により同期信号を送信することにより、各セグメント表示部の表示内容を、次に表示すべき表示情報に同時に変更する。【００２０】  なお、この手段の発展したものとして、各セグメント表示部内の複数の通信記憶階調制御部のそれぞれに、前もって複数種類の表示情報を記憶させておき、同報通信により同期信号の受信毎に、次の表示すべき内容に表示内容を順次変更させることもできる。
また、同報通信の受信前ないしは受信時に、どの表示内容に変更させるかについての情報を各通信記憶階調制御部が受信するようにすれば、その情報に従って、各通信記憶階調制御部に記憶されている情報から次に表示すべき表示内容を選択して、表示内容を瞬時に変更することができる。【００２１】  同報通信機能（ジェネラルコール）は、ＩＩＣの規格や特開平４−３３２０６５などに記載されているようなデータ通信路を流用したり，ユーザに解放されている各種オプション機能などを活用して、シリアル通信路につながるすべての受信部分に同時に同一情報を送信する機能を具備させることにより実現できる。
なお、同期信号の伝達には、同期信号発生部と、各セグメント表示部内の各通信記憶階調制御部や走査部との間に、トリガ専用のラインを設置することによっても達成できる。
【発明の効果】
【００２２】  このように全体表示を複数のセグメント表示部に分割し、シリアル通信路分配器より各セグメント表示部に異なるシリアル通信路を経由して表示情報と同期情報とを送信するため、各シリアル通信路の通信速度は低速のもので対応可能となり、このシリアル通信路につながる通信記憶階調制御部中の通信部分も低速の処理で対応できる。また、各セグメント表示部内においては、この通信記憶階調制御部を、使用する集積回路の機能により、複数個に分割し、分割した各通信記憶階調制御部の各通信部分に共通のシリアル通信路を接続する。シリアル通信機能と複数のパルス幅変調（以下ＰＷＭと略称する）機能を有する小型の市販のマイコン（例えばＰＩＣマイコンなど）を、分割した通信記憶階調制御部として、流用でき、出力電流を増やすドライバー回路を追加すればよい。すなわち、通信記憶階調制御部内の多数の配線は小型マイコン内に集約されるため、その外部の配線は、シリアル通信路との結線とドライバーＩＣとのつなぎのみとなり、大幅にシンプル化され、小型のマトリクス表示器に対しても対応可能となる。
セグメント表示部内の走査部は、該シリアル通信を経由した同報通信中の同期情報により第一の線群を走査すればよく、シリアル通信機能とパラレル出力機能の付いた小型の市販のマイコン（例えばＰＩＣマイコンなど）が流用でき、その出力をドライバーＩＣにつなげばよく、小型化に対し、何等ネックとはならない【００２３】  また、前の情報を表示中に次の情報を各通信記憶階調制御部内記憶し、該シリアル通信を経由した同報通信中の同期情報により表示内容を一斉に切り替えられることから、容易に動画表示にも対応可能となる。【００２４】  上に述べたように、専用のＩＣを開発することなく、小さい（１０ｍｍ角程度以下）市販の小型マイコン（例えばＰＩＣマイコンなど）で回路構成のほとんどを構成できることから、少量多品種の小型ないしは中型表示用として、マイコン中のソフトウエアを変更することにより、色々の仕様に対しても対応可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のセグメント表示部１０の構成例を示す図
【図２】本発明に適用する、発光素子１の例を示す図。
【図３】本発明で使用する通信記憶階調制御部６の構成例を示す図
【図４】本発明の全体構成の例を示す図
【図５】本発明のセグメント表示部１０の２次元配置例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】  以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例】
【００２７】  図１に本発明の構成の一例を示す。図１はセグメント表示部１０の一例を示す。マトリクス発光パネルブロック４中には、図２に示すように、三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の発光素子（ＬＥＤ）１を２次元状に配置している。各ＬＥＤの各端子は、第１の線群３と第２の線群２とにそれぞれ接続されている。
第１の線群３はＸライン駆動回路７に、第２の線群２はドライバー回路５に接続されている。
なお、発光素子の配置は、図１に限定されず、例えば、特許文献７中の図１２（ｂ）や図１３の配置などでも本発明は適用できる。
以下において、セグメント表示部１０から、マトリクス発光パネルブロック４を除いた駆動回路部分を、マトリクス発光パネルブロック駆動回路と呼ぶ。【００２８】  セグメント表示部１０には、低速のシリアル通信路（例えばＩＩＣバス）９を経由して、各通信記憶階調制御部６に個別（指定アドレス）に配信する表示データと、各通信記憶階調制御部６ならびに走査部８に同時（同報アドレス）に配信する同報通信データとが送られてくる。
同報通信データとして、１バイト数を、例えば（０１）ＨＥＸは水平同期信号、（０２）ＨＥＸはフィールド同期信号、（０４）ＨＥＸはフレーム同期信号、（１０）ＨＥＸは表示開始信号、（２０）ＨＥＸは表示終了信号とし、表示開始信号と水平同期信号とフレーム同期信号とを同時に配信するときは、（１５）ＨＥＸを同時（同報アドレス）に配信する。【００２９】  走査部８が同報信号（１５）ＨＥＸを受信すると、表示を開始し、Ｘライン駆動回路７を経由して、第１の線群３中の最上部のライン３−１（Ｘ１）にプラスの電源を接続する。次に、走査部８が同報信号（０１）ＨＥＸを受信すると、Ｘライン駆動回路７を経由して、第１の線群３中の２番目のライン３−２（Ｘ２）にプラスの電源を接続する。同様にして次の同報信号（０１）ＨＥＸを受信し第１の線群３中の３番目のライン３−３（Ｘ３）にプラスの電源を接続し、さらにその次の同報信号（０１）ＨＥＸを受信し第１の線群３中の４番目のライン３−４（Ｘ４）にプラスの電源を接続する。
その後同報信号（０５）ＨＥＸを受信し第１の線群３中の１番目のライン３−１（Ｘ１）にプラスの電源を接続し、同様な動作を繰り返す。同報信号（２０）ＨＥＸを受信すると、Ｘライン駆動回路７の出力はすべてオープンとなる。なお、Ｘライン駆動回路の出力は選択されていないときにはオープンとする場合を述べたが、電荷をなくすなどの理由で接地することもできる。【００３０】  上記同報信号（１５）ＨＥＸの前に、第１フレームで表示すべき表示データが、各通信記憶階調制御部６宛に個別に送信される。図１において、通信記憶階調制御部６−１のアドレスには、表示素子１としてＲ１１，Ｇ１１，Ｂ１１、Ｒ２１，Ｇ２１，Ｂ２１，Ｒ３１，Ｇ３１，Ｂ３１，Ｒ４１，Ｇ４１，Ｂ４１・・・に対応した表示信号がシリアル通信路９を通して送られてくる。【００３１】  通信記憶階調制御部６の構成の一例を図３に示す。通信記憶階調制御部６−１では、シリアルデータ入力ポート６１で受信処理を行い、Ｒ１１〜Ｂ４１の第１フレームのデータを、ＲＡＭ６４に一時記憶すると共に、発光素子中のＲ１１，Ｇ１１，Ｂ１１に対応する表示データを出力メモリ６５に蓄える。
なお、発光素子毎の発光強度のバラツキを補正する補正データを、あらかじめＲＯＭ６３あるいはシリアル通信路９を経由してＲＡＭ６４に蓄えておき、表示データをＲＡＭ６４から出力メモリ６５に移す際に、この補正データを用いて、発光強度の補正処理を行い、その後出力メモリ６５に出力すれば、発光素子毎の発光強度のバラツキに影響されない表示が可能となる。上記出力メモリ６５は、パルス幅変調処理を行うときの表示データの記憶部分であり、ＲＡＭ６４中の一部を利用することもできる。
なお、通信記憶階調制御部６内の、通信処理、記憶処理、階調処理用などの処理用プログラムは、ＲＯＭ６３中に組み込まれている。ＲＯＭ６３として、書換え可能なメモリー素子を用いると、処理用プログラムの変更も可能となる。【００３２】  次に同報信号（１５）ＨＥＸを受信すると、Ｒ１１，Ｇ１１，Ｂ１１の表示データに対応した３チャンネル分のパルス幅変調処理６６を開始し、出力バッファ６７の出力を有効にし、出力バッファ６７の３出力は第２の線群２の１番目２−１（Ｙ１）、２番目２−２（Ｙ２）、３番目２−３（Ｙ３）に接続されて、３チャンネルの定電流駆動を行う。前に述べたように、このとき、第１の線群３中の最上部のライン３−１（Ｘ１）にプラスの電源を接続されているので、Ｒ１１，Ｇ１１，Ｂ１１には、各表示データに対応してパルス幅変調された期間だけ、一定の電流が流れ、各発光素子が発光する。
バッファ６７の水平出力期間の最大値以上になると、バッファ６７の出力をオープンないしは接地レベルに保持する。【００３３】  次の同報信号（０１）ＨＥＸを受信する前に、発光素子、Ｒ２１、Ｇ２１，Ｂ２１に対応したＲＡＭ６４に記憶しているデータを発光強度の補正処理の後、出力メモリ６５に記憶する。次の同報信号（０１）ＨＥＸを受信するとパルス幅変調処理６６を開始し、その出力を出力バッファ６７に入力し、同時に出力バッファ６７の出力を有効にし、その出力を第２の線群２中の２−１（Ｙ１）、２−２（Ｙ２），２−３（Ｙ３）に接続する。このとき、第１の線群３中の２番目のライン３−２（Ｘ２）にプラスの電源を接続されているので、Ｒ２１，Ｇ３１，Ｂ３１には、各表示データに対応してパルス幅変調された期間だけ、一定の電流が流れ、各発光素子が発光する。【００３４】  第１フレームで表示すべき表示データがＲＡＭ６４に記憶され、その後同報信号（１５）ＨＥＸの受信により垂直同期信号を受信すると、その後、第２フレームの表示信号が、シリアル通信路９を経由して各通信記憶階調制御部６中のシリアルデータ入力ポート６１で受信処理し、ＲＡＭ６４に第２フレームのデータとして記憶する。なお、この第２フレームデータの受信・記憶処理中には、並行して、上記で述べた第１フレームデータの階調制御を行っている。このため、各通信記憶階調制御部６中には、対応する光素子１の２フレーム分以上の容量を持つＲＡＭ６４を内蔵している【００３５】  他の通信記憶階調制御回路６−２なども同様の動作を行う。例えば１つのセグメント表示部１０中に４×８画素のマトリクス発光パネルブロック４を有し、８個の通信記憶階調制御部６がある場合（かつ１個の通信記憶階調制御部６が１画素＝３色分を処理するとき）で、かつ各光素子の階調を８ビットの信号（＝１Ｂｙｔｅ）で行う場合には、１フレームの周期を１／３０（秒）とすると、
１秒間中にシリアル通信路９を経由して送信される表示データ数は下記となる。
送信表示データ数／秒＝（Ｘライン数）×Ｙライン数（＝３×通信記憶階調部数）
×１Ｂｙｔｅ×フレーム数／秒    （Ｂｙｔｅ／秒）
＝４×２４×１×３０＝２８８０（Ｂｙｔｅ／秒）・・・（式２）
アドレス指定に要するデータやデータ間の間隔ないしは同報通信の存在を考慮しても、５ｋＢｙｔｅ／秒の低速の通信路でも対応できる。
なお、使用マイコンの性能上、上記のシリアル通信路９の速度が対応できない場合には、セグメント表示部の表示素子数を例えば半分にして、２つのセグメント表示部に分ければ、シリアル通信路９に必要となる通信速度は半減できる。
また、シリアル通信路９の速度に２倍以上の余裕がある場合には、逆にセグメント表示部１０中の表示素子数を倍増させ（例えば８×８画素）、セグメント表示部１０の数を半分にできる。【００３６】  上記の動作において、各通信記憶階調制御部６には、光素子１２個分×２フレーム分（＝２４Ｂｙｔｅ）の表示データを記憶する必要があるが、この程度のメモリ量は、マイコンなどの処理用ＩＣにとって、なんら問題とはならない。
なお、ＲＡＭ６４の容量が少ない場合には、第１の線群３中の一つのラインに接続された光素子中、次の水平走査期間で選択されるもの情報のみを、その前の水平走査期間中に前もって送ることにすれば、各通信記憶階調制御部６には、光素子３個分×２水平周期分（＝６Ｂｙｔｅ）の表示データを記憶するだけでよくなる。ただし、下で述べる、１フレームを複数フィールドで構成する場合には、シリアル通信路９で必要となる通信速度が増大する欠点がある。【００３７】  上記の動作において、シリアル通信路９を経由した同報通信信号は、走査部８と複数の通信記憶階調制御部６で同時に受信処理される場合について述べたが、なんらこれに限定されるものではない。１つのセグメント表示部１０中の走査部８と複数の通信記憶階調制御部６及び、他のセグメント表示部１０中の走査部８や複数の通信記憶階調制御部６との間で同期がとれれば良い。
したがって、同報通信は、１つのセグメント表示部１０中では、例えば走査部８のみで受信処理し、その結果のＨｓｙｎｃ，Ｖｓｙｎｃ．フレーム同期信号、表示許可信号などを走査部８から出力し、同一セグメント表示部１０中の複数の通信記憶階調制御部６のトリガ入力ポート１１に同時に入力することもできる。異なるセグメント表示部１０への同報通信のタイミングを一致させれば、複数セグメント表示部からなる全画面の表示画像を同期させることができる。【００３８】  図４は複数のセグメント表示部１０（２次元配置例は図５に示す）に全画面のデータを分配する構成例を示す。
通信路（図示せず）を経由して、ないしは記録済みの可搬型メモリー素子（例えばＳＤメモリーカードやＵＳＢメモリなど）を利用して一連の全画面の画像を画像メモリー１３に蓄積する。なお、可搬型メモリ素子を用いる場合には、可搬型メモリ素子自身を画像メモリ１３としても利用することもできる。
表示開始司令入力（図示せず）と共に、分配方法指示部１４の指示に従い、シリアル通信路分配器１２により、同期信号発生部１５からの水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、フィールド同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、フレーム同期信号（ＦＲｓｙｎｃ）と同期を取りながら分配し、４個のシリアル通信路９−１〜９−４を経由して、同時に、４個のセグメント表示部１０−１〜１０−４に表示データと同報通信データを送信する。なお、異なるシリアル通信路９間の同報通信のタイミングを一致させることが、全画面の同期に必須となる。分配方法処理部は、図５に示す各セグメント表示部１０の２次元配置と、各セグメント表示部１０内のマトリクス表示部４中の光素子１の配置に従いシリアル通信路分配器１２に、表示信号の分配方法を指示するものである。各セグメント表示部１０の２次元配置と、各セグメント表示部１０内のマトリクス発光パネルブロック４中の光素子１の配置が固定的であれば、シリアル通信路分配器１２中に組み込むこともできる。【００３９】  また、発光素子の発光強度バラツキを補正する補正データを画像メモリー１３の一部に記憶させておき、各セグメント表示部１０中の各通信記憶階調制御部６に、表示を開始する前に送っておく。このようにして、各通信記憶階調制御部６にて、１フレーム分毎一括に、ないしはＰＷＭ実施開始前に各水平ライン毎に補正処理を行うことにより、発光素子１の発光強度バラツキのない表示が可能となる。
なお、可搬型メモリ素子を用いる場合において、前もって、他のパソコンに、画像データと補正データとを記憶し、当該パソコンにて上記の補正処理を施した後のデータを、当該可搬型メモリ素子に記憶させ、その後、上記画像メモリ１３として用いれば、本システム内においては、補正処理を行う必要がなくなり、各通信記憶階調制御部６の処理がシンプル化できる利点がある。【００４０】  なお、シリアル通信路９に同報通信機能がない場合には、回路構成としては、若干複雑とはなるが同期信号発生部１５から水平同期信号、フィールド同期信号、フレーム同期信号を取り出し、シリアル通信路９とは別に同期信号ライン１１を設置して各セグメント表示部１０に入力し、セグメント表示部１０中の走査部８及び各通信記憶階調生業部６中のトリガ入力ポート６８に入力するよう構成すれば、上に述べたのと同等の効果が得られる。【００４１】  これまで、階調制御は、通常のパルス幅制御の場合について述べてきたが、これに限定されるものではない。例えばドライバー回路５の駆動電流を４段階（２ｂｉｔ）で制御し、駆動パルス幅（ＰＷＭ）による制御を６４段階（６ｂｉｔ）で制御し、併せて８ｂｉｔ相当の階調制御を行うことができる。ただし駆動電流と発光強度の関係が直線的でない場合には、制御が困難になる欠点がある。
また、例えば１２ｂｉｔ相当の高階調画像にガンマ補正を施して、８ｂｉｔに圧縮し、圧縮後の画像を、各シリアル通信路９を経由して、各セグメント表示部１０中の各通信記憶制御部６に送信し、その表示データにより、ないしはその表示データに逆ガンマ補正処理を施した後に、ＰＷＭ変調することにより、例えば、低輝度部分の画像の劣化を抑えることが可能となる。【００４２】  本発明（式２での条件）を５００×５００画素のフルカラー動画対応表示に適用した場合、１２５（＝５００／４）×６３（＝５００／８）＝７８７５個のセグメント表示部１０に分割し、かつ同数のシリアル通信路９が必要となるが、シリアル通信路に必要となる通信速度は５ｋＢ／秒より低い低速通信路で対応できるため、前に述べたように、小型で低価格のマイコンを流用できる利点がある。この場合には、図４で示したシリアル通信路分配器部分１２を多段構成として、例えば１６分割の分配器を３段、ピラミット状に多段構成すれば、途中段での必要通信速度は上昇するが、セグメント表示部１０に入力する通信路９の通信速度は低速でよく、かつ配線長も大幅に短縮される。【００４３】  使用するマイコンの性能が上がり、通信速度の上限が上がれば、分割数も減る。また、１５０×１５０画素程度以下の、小型から中型のＬＥＤ表示器として、機種毎の専用ＩＣを開発すことなく、市販の小型マイコン中のソフトウエアの変更で対応できる事を活かして、少量多品種の用途には、特に適した表システムを提供できる利点がある。【００４４】  表示画像にちらつきが問題となる場合には、１フレームを複数（２〜８）フィールドで構成し、水平同期信号の周期をその分短く（１／２〜１／８）し、同一フレーム中は、各セグメント表示部１０の各通信記憶諧調制御部６において、同一の表示内容を、各フィールドで繰り返し表示するようにすればよい。したがって、この場合においても、次のフレームの表示内容を、前のフレームの表示をしている間に送ればよいので、同報通信回数の増加分を除けば、必要となる通信速度は増加しない。【００４５】  これまでは、フレーム周波数が３０ＨＺの動画表示を行う場合について述べてきたが、何等これにこれに限定されない。フレーム周波数を低くすれば、ゆっくりと流れる虹色（レインボー）表示などのスローモーション表示にも、シリアル通信路９の通信量を低く抑えて対応できる。１フレーム相当の表示画像情報を各セグメント表示部１０に送信後、フレーム同期信号を最初の１回のみ送信すれば、静止画表示となる。動画表示モードでも、スローモーション表示や静止画表示は可能であるが、表示モードの変更を可能にすることにより、シリアル通信路を経由した不要な情報の送信を削減できる利点がある。
なお、画像メモリ１３中の表示画像情報中に、一連の表示情報毎に、フレーム周波数選択コードをつけ、そのコード情報により同期信号発生部１５からの同期信号のタイミングを自動的に変更するようにすれば、動画、スローモーション、静止画の切替も容易にできる。また、フレーム周波数選択コードを各通信記憶諧調制御部６に前もって送信しておき、各通信記憶諧調制御部６においてフレーム周波数選択の処理をすることもできる。【００４６】  本発明は、図５に例示するように、全表示画面を複数のセグメント表示部１０に分割して表示するが、セグメント表示部１０中の駆動回路部分であるマトリクス発光パネルブロック駆動回路部分を大幅にコンパクトにできる。このため、各マトリクス発光パネルブロック４の裏側でかつ、各マトリクス発光パネルブロック４の２次元寸法内に、各マトリクス発光パネルブロック駆動回路部分を収納できるようになる。
したがって各マトリクス発光パネルブロック４間にスペースをとる必要がなくなるため、複数個のマトリクス発光パネルブロック４を使用しても、例えば、１画素の寸法が数ｍｍ−１０ｍｍ程度の狭い画素ピッチの表示においても、連続した表示が可能になる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４７】  以上のように、本発明に係る情報表示システムを用いて、色々なアプリケーションに柔軟に対応できる。例えば、衣服／帽子／靴や体の一部に装着したり、ヘッドマウントディスプレイとして、また乗り物につけて、場所を取らずかつアピール性の高い中小型表示器として、これまでにない用途にも活用できる。
また、セグメント表示部を、積み木式に任意の形に組み合わせることにより、ニーズに合わせた形状への対応が可能となる。
【符号の説明】
【００４８】１・・・発光素子。２・・・第２の線群。３・・・第１の線群。４・・・マトリクス発光パネルブロック。５・・・ドライバー回路。６・・・通信記憶階調制御部。７・・・Ｘライン駆動回路。８・・・走査部。９・・・シリアル通信路。１０・・・セグメント表示部。１１・・・同期信号ライン。１２・・・シリアル通信路分配器。１３・・・画像メモリ。１４・・・分配方法指示部。１５・・・同期信号発生部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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