Led显示单元、led显示装置和led显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种LED显示单元、LED显示装置和LED显示系统。其在不使系统结构复杂化的情况下高效率地显示具有更多色数的图像。其包括：LED显示部（200），其具备多个像素（210），该像素包括发光色各不相同的两个以上的LED发光部；进行LED显示部（200）的LED发光部的发光控制的驱动部（310、320、330）；存储分别在LED显示部（200）显示的图像数据（DI）的两个图像数据存储器（410、420）；被输入图像数据DI的图像数据输入部（510）；和控制部（600），其令两个图像数据存储单元（410、420）的任意一个为写入来自图像数据输入部（510）的图像数据（DI）的输入模式，且令两个图像数据存储器（410、420）的另一个为能够读取图像数据（DI）的输出模式。
【专利说明】LED显示单元、LED显示装置和LED显示系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED显示单元、LED显示装置和LED显示系统。
【背景技术】
[0002]在包括由呈矩阵状配置的多个LED芯片构成的LED显示部的LED显示单元中，以数字串行信号的形式从个人电脑(以下称作PC)等发送图像数据的方案被提出(例如，专利文献I)。在这种结构中，上述PC从应显示的图像中生成由分别具有例如RGB的数字灰度等级的多个像素构成的数字图像数据。该数字图像数据以数字串行信号的形式向上述LED显示单元发送。由此，例如与通过模拟形式发送图像数据的结构相比，能够减少信号传送时的不稳定因素，提闻显不品质。
[0003]但是,对于上上述LED显示单元中的图像显示的定时,优选从判断为是在上述PC中应显示的定时的时刻起开始基本以实时显示。例如在上述LED显示单元中显示图像按照时间序列变化的所谓普通图像的情况下，必须按照观察者能够识别为流畅的图像的程度的图像频率发送上述图像数据。在该图像频率的一个周期内，强制进行以下处理:在上述LED显示单元中接收来自上述PC的图像数据的处理；根据规定的时钟信号等控制信号按照各个像素保持上述图像数据的处理；和例如向驱动部发出指令，由此，对上述LED芯片进行发光控制的处理。因此，例如，必须缩短图像数据的传送时间，要求通过多根线(线缆)发送上述图像数据等的方案。或者，即使是电车的目的地显示面板等时间序列的变化较少的文字显示，一般也采用滚动显示文字的方法，需要更高速地进行上述图像数据的接收和处理与上述LED芯片的发光控制。特别是作为上述LED显示单元中的显示色要求其具有微妙的中间色等情况下，上述图像数据的传送量容易变得庞大。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2000 - 293119号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的技术问题
[0008]本发明是根据上述情况而考虑出的，其技术问题在于，提供一种在不使系统结构复杂化的情况下，高效率地显示具有更多色数的图像的LED显示单元、LED显示装置和LED显不系统。
[0009]用于解决技术问题的技术手段
[0010]本发明的第一方面所提供的LED显示单元，其特征在于，包括:LED显示部，其具备多个像素，该像素包括发光色各不相同的两个以上的LED发光部；驱动部，其进行上述LED显示部的上述LED发光部的发光控制；两个图像数据存储单元，其存储分别在上述LED显示部显示的图像数据；图像数据输入部，其被输入上述图像数据；和控制部，其令上述两个图像数据存储单元的任意一个为写入来自上述图像数据输入部的上述图像数据的输入模式，且令上述两个图像数据存储单元(的另一个)为能够读取上述图像数据的输出模式。
[0011 ] 在本发明的优选的实施方式中，上述多个像素呈矩阵状配置。
[0012]在本发明的优选的实施方式中，上述像素包括至少三个上述LED发光部。
[0013]在本发明的优选的实施方式中，上述至少三个LED发光部包括:发红色光的LED发光部、发绿色光的LED发光部和发蓝色光的LED发光部。
[0014]在本发明的优选的实施方式中，上述三个LED发光部的至少一个包含两个以上的LED芯片。
[0015]在本发明的优选的实施方式中，上述图像数据相对于上述各个像素包括由多比特构成的发光数据。
[0016]在本发明的优选的实施方式中，还包括:使多个显示色编号与多个指示调色板编号对应的显示色对应处理部，多个显示色编号分别相对于上述驱动部具有上述各个像素的上述各个LED发光部的规定的发光亮度，多个指示调色板编号包含在上述图像数据中，上述多个指示调色板编号的数量比上述多个显示色编号的数量少。
[0017]在本发明的优选的实施方式中，上述多个指示调色板编号，按照上述各个LED发光部的每一个，由I比特构成。
[0018]在本发明的优选的实施方式中，上述多个指示调色板编号，按照上述LED发光部的每一个，由3比特以上构成。
[0019]在本发明的优选的实施方式中，上述多个显示色编号，按照上述各个LED发光的每一个，由8比特构成。
[0020]本发明的第二方面所提供的LED显示单元，包括本发明的第一方面所提供的多个LED显示单元，上述各个LED显示装置具备输出来自上述图像数据输入部的上述图像数据的图像数据输出部，上述多个LED显示装置采用级联(串列，cascade)连接。
[0021]在本发明的优选的实施方式中，上述图像数据的输入输出，以5MHz?IOMHz的时钟频率来进行。
[0022]在本发明的优选的实施方式中，相邻的上述LED显示单元的上述图像数据输入部与上述图像数据输出部连接。
[0023]在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED显示单元包括:上述像素仅包括(具备)两个上述LED发光部的显示单元。
[0024]在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED显示单元中的上述像素仅包括两个上述LED发光部的显示单元，在上述图像数据输入部和上述图像数据输出部，仅连接有两根图像数据用线(线缆，cable)。
[0025]在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED显示单元包括:上述像素仅包括(具备)三个上述LED发光部的显示单元。
[0026]在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED显示单元中的上述像素仅包括三个上述LED发光部的显示单元，在上述图像数据输入部和上述图像数据输出部仅连接有三根图像数据用线。
[0027]在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED显示单元包括:上述像素仅包括两个上述LED发光部的显示单元，和上述像素仅包括三个上述LED发光部的显示单元。
[0028]在本发明的优选的实施方式中，在上述多个LED显示单元中显示的上述图像数据全部被输入至上述像素仅包括两个上述LED发光部的上述LED显示单元中的仅任意一个上述图像数据输入部。
[0029]在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED显示单元中的上述像素仅包括三个上述LED发光部的显示单元，具备与上述图像数据输出部和上述图像输入部连接的回流线。
[0030]在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED显示单元中的上述像素仅包括三个上述LED发光部的显示单元的上述像素，包括三个上述LED发光部。
[0031]在本发明的优选的实施方式中，上述仅三个的上述LED发光部包括:发红色光的LED发光部、发绿色光的LED发光部和发蓝色光的LED发光部。
[0032]在本发明的优选的实施方式中，对于上述多个LED显示单元中的上述像素仅包括三个上述LED发光部的显示单元的上述图像数据，相对于上述各个像素，包含由多比特构成的发光数据。
[0033]在本发明的优选的实施方式中，还包括使多个显示色编号与多个指示调色板编号对应的显示色对应处理部，上述多个显示色编号分别相对于上述驱动部具有上述各个像素的上述各个LED发光部的规定的发光亮度，上述多个指示调色板编号包含在上述图像数据中，上述多个指示调色板编号的数量比上述多个显示色编号的数量少。
[0034]在本发明的优选的实施方式中，上述多个指示调色板编号，按照上述各个LED发光部的每一个，由3比特以上构成。
[0035]在本发明的优选的实施方式中，上述多个显示色编号，按照上述LED发光部的每一个，由8比特构成。
[0036]本发明的第三方面所提供的LED显示系统，其特征在于，包括:本发明的第一方面所提供的LED显示装置；和向上述像素仅包括两个上述LED发光部的上述LED显示单元中的仅任意一个上述LED显示单元的上述图像数据输入部输入上述图像数据的仅一个控制器。
[0037]通过以下参照附图所进行的详细说明，本发明的其他特征和优点将会更加明确。【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1是表示基于本发明的第一实施方式的LED显示单元的系统结构图。
[0039]图2 (a)是表示图1的LED显示单元的像素的一个例子的放大平面图，(b)和(C)是表示图1的LED显示单元的像素的变形例的放大平面图。
[0040]图3是表示相对于图1的LED显示单元的像素的图像数据的时序图。
[0041]图4是表示相对于图1的LED显示单元的LED显示部的图像数据的时序图。
[0042]图5是表示图1的LED显示单元中的图像数据存储器的切换动作的时序图。
[0043]图6是表示图1的LED显示单元中的指示调色板编号与显示色编号的对应表的一个例子。
[0044]图7是表示指示调色板编号和显示色编号与亮度的关系的例子的图表。
[0045]图8是表示图1的LED显示单元中的指示调色板编号与显示色编号的对应表的其他例子。
[0046]图9是表示本发明所涉及的LED显示装置的一个例子和使用该装置的LED显示系统的概略平面图。
[0047]图10是表示用于图9的LED显示装置中的基于本发明的第二实施方式的LED显示单元的系统结构图。
[0048]图11是表示用于图9的LED显示装置中的基于本发明的第三实施方式的LED显示单元的系统结构图。
[0049]图12是表示图11的LED显示单元中的图像数据的时序图。
[0050]图13是表示本发明所涉及的LED显示装置的其他例子的概略平面图。
[0051]图14是表示用于图13的LED显示装置中的基于本发明的第四实施方式的LED显示单元的系统结构图。
[0052]符号说明
[0053]101?103 LED显示单元
[0054]111 LED显示装置
[0055]121 LED显示系统
[0056]200 LED 显示部
[0057]210 像素
[0058]220R、220G、220B LED 发光部
[0059]310红色用驱动部
[0060]320绿色用驱动部
[0061]330蓝色用驱动部
[0062]410,420图像数据存储器(图像数据存储单元)
[0063]510图像数据输入部
[0064]520图像数据输入输出部(图像数据输入部、图像数据输出部)
[0065]600控制部
[0066]610存储器切换控制部
[0067]620图像数据处理部
[0068]630定时控制器
[0069]640显示色对应处理部
[0070]710图像数据用线
[0071]720控制信号用线
[0072]730回流线
[0073]800控制器
[0074]DI图像数据
[0075]DIR红色用图像数据
[0076]DIG红色(绿色)用图像数据
[0077]DIB红色(蓝色)用图像数据
[0078]Cl控制信号
[0079]CLK时钟信号
[0080]LAT锁存信号
[0081]STR选通信号[0082]PN指示调色板编号
[0083]DN显示色编号
【具体实施方式】
[0084]下面，参照附图，对本发明的优选实施方式进行具体的说明。
[0085]图1表示基于本发明的第一实施方式的LED显示单元。本实施方式的LED显示单元101包括:LED显示部200、红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330、图像数据存储器410、420、图像数据输入部510和控制部600。
[0086]LED显示部200是根据例如从PC等传送的图像数据DI显示图像的部位，具有多个像素210。在本实施方式中包括16行16列=256个的像素210。
[0087]图2 (a)是表示像素210的放大平面图。如本图所示，像素210具有三个LED发光部220R、220G、220B。LED发光部220R发出红色光，LED发光部220G发出绿色光，LED发光部220B发出蓝色光。LED发光部220R、220G、220B例如由直接安装在基板等上的LED裸芯片构成。或者，也可以包括分别由LED芯片、收纳该LED芯片的盒和安装用的安装端子的LED模块构成LED发光部220R、220G、220B。为了让LED发光部220R、220G、220B发出所需色相的光，也可以采用具备覆盖上述LED芯片的荧光树脂的结构。此外，LED发光部220R、220G、220B只要是发出互不相同的波长的光的结构即可，发光色并不限于红色、绿色、蓝色。另外，不仅在各色的LED发光部220R、220G、220B由一个LED芯片构成的情况下，出于补充光量的目的等，也可以由两个以上的LED芯片构成。例如，如该图(b)所示的变形例那样，也可以由两个红色LED芯片220Ra构成LED发光部220R，由一个绿色LED芯片构成LED发光部220G，由一个蓝色LED芯片构成LED发光部220B。或者，如该图(c)所示的变形例那样，也可以由两个绿色LED芯片220Ga构成LED发光部220G，由一个红色LED芯片构成LED发光部220R，由一个蓝色LED芯片构成LED发光部220B。此外，该图(b)中的两个红色LED芯片220Ra的配置、该图(c)中的两个绿色LED芯片220Ga的配置是例子，这些配置能够适当进行设定。
[0088]红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330分别进行用来使多个像素210的LED发光部220R、220G、220B单独发光驱动的处理，例如由IC构成。红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330能够使LED发光部220R、220G、220B按照任意的亮度发光，例如通过PWM控制来调整LED发光部220R、220G、220B的亮度。
[0089]图像数据存储器410、420用来暂时存储图像数据DI，相当于本发明中所说的图像数据存储单元的一个例子。图像数据存储器410、420分别具有:对LED显示部200的多个像素210的LED发光部220R、220G、220B能够存储相当于一个画面的显示的图像数据DI的容量。
[0090]图像数据输入部510是例如从PC等输入图像数据DI的部件，在本实施方式中，连接有三根图像数据用线710。为方便起见，这三根图像数据用线710的根数与构成像素210的LED发光部220R、220G、220B的个数对应。另外，除三根图像数据用线710外，在图像数据输入部510还连接有控制信号用线720。控制信号用线720用来传送来自上述PC的控制信号Cl。控制信号Cl用来控制显示基于LED显示单元101中的图像数据DI的图像的处理的定时等，例如包括时钟信号、锁存信号、选通(strobe)信号等。[0091]控制部600根据来自上述PC的图像数据DI和控制信号Cl进行用来在LED显示部200中显示所期望的图像的控制处理。在本实施方式中，控制部600包括:存储器切换控制部610、图像数据处理部620、定时控制器630、显示色对应处理部640。控制部600例如由:运行存储器切换控制部610、图像数据处理部620、定时控制器630、显示色对应处理部640的各个处理的CPU等的集成电路；和存储程序及数据的存储器等。但是，控制部600并不限于包括存储器切换控制部610、图像数据处理部620、定时控制器630、显示色对应处理部640的全部的结构，也可以分别由单独的IC等构成。
[0092]存储器切换控制部610进行图像数据存储器410、420的动作切换处理。在某个定时，能够将图像数据存储器410设定成写入来自图像数据输入部510的图像数据DI并将其保存的输入模式，且与此同时，将图像数据存储器420设定成由控制部600的图像数据处理部620读取图像数据DI的输出模式。根据存储器切换控制部610的控制，图像数据存储器410、420能够在任意的定时米取令其中一个为输入模式,令另一个为输出模式的状态。图5是表示图像数据存储器410、420的输入模式和输出模式的切换的时序图。该切换例如是在从PC发送新的一个画面的图像数据DI时来进行的。在图像的切换定时频繁的情况下，图像数据存储器410、420经常进行切换。另一方面，例如，在某一定时间没有变化地显示某个文字、图形的情况下，不必经常进行图像数据存储器410、420的输入模式和输出模式的切换，停止切换也可以。
[0093]此外，也可以采用相当于存储器切换控制部610的控制功能与图像数据存储器410,420 一体封装的所谓双端口存储器。
[0094]图像数据处理部620从图像数据存储器410、420中的被存储器切换控制部610切换成输出模式的存储器中读取图像数据DI，根据该图像数据DI，向红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330输出显示指令。图像数据处理部620从在某个时刻所显示的一个画面的图像数据DI，向红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330发出各像素210的LED发光部220R、220G、220B应发光的亮度的指令。
[0095]定时控制器630中，通过输入控制信号Cl，生成用来控制LED显示单元101的显示控制的定时的时钟信号、锁存信号、选通信号，并将这些信号供给各个部分。控制信号Cl既可以由时钟信号、锁存信号、选通信号本身构成，例如，也可以是定时控制器630根据控制信号Cl生成时钟信号的结构。定时控制器630进行在存储器切换控制部610的切换处理、图像数据处理部620所实施的图像数据DI的读取处理和向红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330的发光指令处理中所需的同步控制。在采用本实施方式中的结构的情况下，时钟信号的时钟频率例如被设定成5MHz?IOMHz左右。
[0096]图3是表示某个像素210的像素数据DI的时序图。与时钟信号CLK同步发送图像数据DI。该图像数据DI由图像数据DIR (i)、DIG (i)、DIB (i)构成。此外，i是与某个像素210对应的像素编号，在本实施方式中，i = O?255。另外，图像数据DIR (i)、DIG(i)、DIB (i)被三根图像数据用线710单独传送。图像数据DIR (i)、DIG (i)、DIB (i)分别包含3比特的信息。由此，将3bitX3 = 9bit的图像数据DI (i)分配给像素210。
[0097]图4表示相当于在某个时刻在LED显示部200中应显示的图像一个画面的图像数据DI。对于与各个像素210对应的图像数据DIR (i)、DIG (i)、DIB (i )，从第一个像素210至最后的第η个像素210，从三根图像数据用线710通过图像数据输入部510、图像数据存储器410、420中的任意一个向图像数据处理部620传送。在本实施方式中，η = 512。
[0098]显示色对应处理部640进行以下的处理，将根据被传送至图像数据处理部620的图像数据DI (i)而生成的9比特的信息所构成的指示调色板编号PN与相当于在LED显示部200中所显示的显示色的显示色编号DN对应。
[0099]图6表不指不调色板编号PN与显不色编号DN的对应的一个例子。显不色对应处理部640使来自图像数据处理部620的各色的指示调色板编号与各色的显示色编号DN对应。例如，由图像数据DIR (i)所指示的红色的指示调色板编号PN为O的情况下，显示色对应处理部640使显示色编号RLO与其对应作为红色的显示色编号DN。对各色实施该对应处理，由此，将显示色编号RLO?RL7、GLO?GL7、BLO?BL7的其中任一个分配给RGB各色。
[0100]图7是表示关于红色的指示调色板编号和显示色编号与亮度的关系的例子的图表。在显示色编号RLO?RL7中分别预先设定LED发光部220R的亮度。在该图中，纵轴表示LED发光部220R的亮度，下端为0%，上端为100%。显示色编号RLO与0%对应，显示色编号RL7与100%对应，显示色编号RLl?RL6被设定成偏向0% —侧。这与以下的趋势对应，在人类目视观察的情况下，例如即使是50%的亮度也不会感觉成100%亮度时的一半，而是感觉更亮。因此，通过对指示调色板编号O?7进行指示，人能够感觉到亮度的真实变化。
[0101]另外，在取代使其真实地感觉亮度的变化、LED显示单元101的使用者想要显示包括有限数量的微妙的中间色的图像的情况下，例如，也可以从各色8比特的亮度分解力中将任意的3比特作为显示色编号RLO?RL7、GL0?GL7、BL0?BL7进行分配。在此情况下，在像素210中所显示的色未必广泛均匀地包括全部的色相，但是能够使其发出与使用者所希望的微妙的中间色充分匹配的颜色。
[0102]由显示色对应处理部640决定显示色编号RLO?RL7、GLO?GL7、BLO?BL7后，根据控制信号Cl的图像显示定时指示，向红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330发出使像素210发光的指令。由此，在LED显示部200中显示从PC指令的图像。保持对于红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330的发光指示，由此，能够继续显示LED显示部200中的图像。或者，在控制部600判断为不进行来自PC的图像替换，存储器切换控制部610不进行图像数据存储器410、420的输入模式及输出模式的切换的状态下，也可以按照一定周期继续处理由图像数据处理部620所进行的图像数据DI的读取和发光指示。在此情况下，能够保持基于存储在图像数据存储器410、420中的被切换成输出模式的存储器中的图像数据DI的图像显示。
[0103]另一方面，控制部600判断从PC发出了图像替换要求，则由存储器切换控制部610进行图像数据存储器410、420的输入模式和输出模式的切换。根据控制信号Cl同步处理该存储器切换控制部610的切换处理与图像数据处理部620的图像数据DI的读取和发光指示时，在LED显示部200中显示时刻变化的图像。
[0104]下面，对LED显示单元101的作用进行说明。
[0105]根据本实施方式，能够并行进行从图像数据输入部510在图像数据存储器410、420中的被设定成输入模式的存储器中写入图像数据Dl的处理、图像数据处理部620从图像数据存储器410、420中的被设定成输出模式的存储器中读取图像数据DI的处理。由此，在LED显示部200的显示周期的一个周期内，不需要串行进行图像数据DI的写入处理与读取处理。因此，能够在不使系统结构复杂化的情况下，高效率地根据图像数据DI进行LED显示单元101的显示。
[0106]图像数据DI具有各色3比特的信息，由此，指示调色板编号PN成为与512色对应的数字。在通过这样的多比特化进行多色显示时，采用并行进行上述的图像数据DI的写入处理与读取处理的结构，由此，不会迟误来自PC等的指令，能够适当地进行LED显示部200的显示控制。
[0107]通过设定比指示调色板编号PN多的显示色编号DN,不向LED显示单元101指示大量的多余信息，能够有选择地显示多彩的中间色等。采用图7所示的对应，由此能够获得进行所谓的灰度系数修正的效果。由此，使用者通过指示相当于各色的亮度的指示调色板编号PN，能够实现真实丰富的灰度等级表现。
[0108]图8表示指示调色板编号PN与显示色编号DN的对应的其他例子。指示调色板编号PN被定义为3bitX3 = 512灰度等级。在此，与在上述的例子中将RGB各3比特定位成各色固有的灰度等级相对，将512灰度等级作为未固定于RGB的编号。另一方面，显示色编号DN在本例子中是表示RGB各色为8比特灰度等级，且16，777，216色的所谓全彩色的各色的编号。此对应被预先存储在内置于显示色对应处理部640中的存储器中。另外，该对应既可以在LED显示单元101的制造工序中确定，也可以根据外部的专用指示信号来进行设定。
[0109]通过采用这种对应，使用者能够从充分对应人类通过肉眼的识别的全彩中选择任意的512色作为显示色。
[0110]此外，不同于本实施方式，像素210例如也可以仅包括两个LED发光部220R、220G。在此情况下，能够采用仅两根像素数据线710与图像数据输入部510连接的结构。另外，当然也不需要蓝色用驱动部330。即使像素210仅包括两个LED发光部220R、220G，也能够通过切换图像数据存储器410、420，更高效地显示图像。另外，也可以将图像数据DIR(i)、DIG(i)作为仅I比特的所谓的开/关(0N/0FF)灰度等级的数据。
[0111]图9?图12表示本发明的其他实施方式。此外，在这些附图中，的与上述实施方式相同或类似的要素标注与上述实施方式相同的符号。
[0112]图9表示本发明所涉及的LED显示装置的一例和使用该装置的LED显示系统。本实施方式的LED显示装置111由三个LED显示单元102与一个LED显示单元103构成。三个LED显示单元102中，像素210例如仅包括两个LED发光部220R、220G，LED显示单元103的像素210包括三个LED发光部220R、220G、220B。由此，LED显示单元103的显示色的色相比LED显示单元102丰富。另外，本实施方式的LED显示系统121由LED显示装置111与控制器800构成。
[0113]三个LED显示单元102与一个LED显示单元103采用这些LED显示部200相邻地配置成一列的结构。例如从以PC等为代表的控制器800仅向图中位于右端的LED显示单元102的后述图像数据输入输出部520传送图像数据DI和控制信号Cl。此外，在本实施方式中，向LED显示装置111发送图像数据DI和控制信号Cl是仅通过一个控制器800来进行的。图像数据DI由两根图像数据用线710传送，控制信号Cl由控制信号用线720传送。相邻的LED显示单元102彼此用两根图像数据用线710和控制信号用线720形成所谓的级联(cascade)连接。位于图中最右侧的LED显示单元102与LED显示单元103由两根图像数据用线710和控制信号用线720连接，形成所谓的级联连接。而且，LED显示单元103还具备回流线730。
[0114]图10表示基于本发明的第二实施方式而构成的LED显示单元102。LED显示单元102不同于LED显示单元101，包括图像数据输入输出部520。图像数据输入输出部520兼具本发明中所提及的图像数据输入部与图像数据输出部的功能。此外，在该图中，除LED显示部200，为方便起见，主要在从背侧观察的状态下记载了图9所示的LED显示装置111的LED显示单元102。因此，在该图中，从图像数据输入输出部520的图中左侧连接有输入用的图像数据用线710和控制信号用线720。在图像数据输入输出部520的图中右侧连接有输出用的两根图像数据用线710和控制信号用线720。这两根图像数据用线710和控制信号用线720与相邻的LED显示单元102或LED显示单元103的图像数据输入输出部520连接。
[0115]图11表示基于本发明的第三实施方式而构成的LED显示单元103。LED显示单元103与LED显示单元102同样，包括图像数据输入输出部520。该图像数据输入输出部520包括三个图像数据输入用端子。在三个图像数据输入用端子中的两个端子，连接有从相邻的LED显示单元102延伸的两根图像数据用线710。另外，在图像数据输入输出部520连接有从相邻的LED显示单元102延伸的控制信号用线720。另外，除此之外，LED显示单元103还具备回流线730。回流线730从图像数据输入输出部520的输出端子与三个图像数据输入用端子的剩余的一个端子连接。
[0116]图12表示被输入LED显示装置111中的图像数据DI的一例。在本实施方式中，上述LED显示单元101中的图像数据DIR (i)、DIG (i)被作为图像数据DI (i)输入。在本实施方式中，例如控制信号Cl中包含LED显示单元102、103分别附带的地址信息。LED显示单元102、103的控制部600判断为在某个时刻从控制信号Cl指示的地址信息符合的情况下，通过上述的处理来进行图像数据DI的读入。
[0117]首先，在图9中指定位于右端的LED显示单元102的地址，于是在该LED显示单元102中读取图12左侧的I个区间的图像数据DI。该图像数据DI相当于像素210仅包括两个LED发光部220R、220G的LED显示单元102的一个画面。接下来，指定图9中从右数第二个LED显示单元102的地址，于是在该LED显示单元102中读取图12的从左数第二个的I个区间的图像数据DI。接着，指定图9中从右数第三个LED显示单元102的地址时，在该LED显示单元102中读取图12的从左数第三个的I个区间图像数据DI。
[0118]接下来，指定LED显示单元103的地址时，在LED显示单元103中读取图12右端的I个区间的图像数据DI。在该读取中，首先，分别读取在前的图像数据DIR (i)与图像数据DIG (i)，存储于图像数据存储器410、420中的采用输入模式的存储器中。然后，从图像数据输入输出部520输出由与图像数据DIR (i)相同的图像数据用线710传送的图像数据DIB (i)，通过回流线730使其回流至图像数据输入输出部520的上述图像数据用端子。将向该图像数据用端子的输入作为蓝色用的图像数据DIB (i)存储在图像数据存储器410、420中的采用输入模式的存储器中。像这样，经过LED显示单元102的两个画面的时间，由此，LED显示单元103的图像数据DI的读取处理结束。
[0119]接下来，在三个LED显示单元102和LED显示单元103中，根据基于控制信号Cl的显示同步指示，在各个LED显示部200中显示规定的图像。于是,在LED显示装置111中，在横长的显示区域中显示所期望的文字、图像。然后，根据来自控制信号Cl的画面替换要求，在三个LED显示单元102和LED显示单元103中，存储器切换控制部610进行图像数据存储器410、420的模式切换，同时继续图像数据DI的读取与LED显示部200的显示处理。
[0120]在本实施方式中，在三个LED显示单元102中显示具有以红色和绿色为原色的色相的图像。另一方面，LED显示单元103显示具有以红色、绿色、蓝色为原色的色相的图像。在三个LED显示单元102和LED显示单元103中，采用与LED显示单元101同样的指示调色板编号PN与显示色编号DN的对应。
[0121]根据该实施方式，例如在将LED显示装置111应用于车站内的列车目的地显示装置中的情况下，目的地的地名、发车时刻等作为采用比较单纯的色相的文字信息，能够由LED显示单元102显示。另一方面，表示列车类别的文字采用由LED显示单元103进行的具有丰富色相的显示，这样就具有乘客能够直观且迅速地了解所显示的列车是哪一类列车这样的优点。
[0122]虽然LED显示装置111能够部分地显示所谓的接近全彩色相的图像，但将LED显示单元102和LED显示单元103相互级联连接的图像数据用线710的根数为2根是足够的。在此，在已经采用具有包括双原色的像素的LED显示装置的设备中，为了赋予其更丰富的表现力而置换成LED显示装置111的情况下，能够明显地省略再布线等的繁杂作业。特别是通过采用仅向一个LED显示单元102的图像数据输入输出部520输入图像数据DI和控制信号Cl的结构，仅使用采用上述的具有包括双原色的像素的LED显示装置的设备中的信号线，就能向LED显示装置111传送信号。即，具有不需要铺设新的信号线这样的优点。另外，本实施方式中的控制器800，能够原封不动地借用在已经采用具有包括双原色的像素的LED显示装置的设备中所使用的控制器。因此，对于采用具有包括双原色的像素的LED显示装置的已有设备，只要通过将其一部分替换成LED显示装置111的作业，就能构建可部分地显示接近全彩色相的图像的LED显示系统121。
[0123]此外，作为LED显示装置111的变形例，也可以包括多个LED显示单元103。
[0124]图13表示本发明所涉及的LED显示装置的其他例子。本实施方式的LED显示装置112包括基于本发明的第四实施方式而构成的四个LED显示单元104。相邻的四个LED显示单元104彼此通过三根图像数据用线710与控制信号用线720级联连接。
[0125]如图14所示，LED显示单元104包括:红色用驱动部310、绿色用驱动部320、蓝色用驱动部330，各像素210如图2所示，由三个LED发光部220R、220G、220B构成。在LED显示单元104中进行与LED显示单元101同样的显示处理。对于各LED显示单元104彼此的同步，能够适当使用包含于例如在LED显示装置111中所采用的控制信号Cl中的地址信肩、O
[0126]根据该实施方式，能够在不使系统结构复杂化的情况下，高效率地显示具有更多色数的图像。
[0127]本发明所涉及的LED显示单元、LED显示装置和LED显示系统并不限于上述的实施方式。本发明所涉及的LED显示单元、LED显示装置和LED显示系统的各个部分的具体结构能够自由地进行各种设计更改。
[0128]例如，如图9和图13所示，表示了将多个LED显示单元配置成一列的例子，但是，本发明并非限于此，也可以配置成两列以上。在此情况下，多个LED显示单元也可以采用串列(串联)地级联(cascade)连接。例如，采用第一列最后的LED显示单元2与第二列第一个LED显示单元连接的结构。这样就能构成上下左右宽的显示器。
[0129]另外，还说明了指示调色板编号按照LED发光部的每一个为I比特和3比特的例子，但是表现色数优选3比特以上。例如，也可以是RGB各6比特。由此，能够进行262，144色的显示。为了顺利地显示图像，通过串行通信来发送6比特的图像数据，因此，时钟频率变为5MHz?IOMHz。在现有技术中，通过并行通信例如以IMHz左右进行全彩显示，但是，在本发明的结构中，时钟频率变为6倍(3比特的情况下是3倍)，但是，也控制在5MHz?IOMHz的范围内。尽管如此，也能进行表现色数例如为6比特的情况下262，144色，在3比特的情况下为512色的所谓多彩显示。这种程度的频率下的通信在现有技术所使用的界面中也能充分地实现。因此，在现有技术中存在的显示装置中组装本发明的显示单元也能毫无问题地动作(多彩显示)。当然，在像素包括双色的LED发光部的情况下也同样，指示调色板的编号优选3比特以上。
[0130]另外，以图像数据用线的根数仅为2根、仅为3根为例进行了说明，但是也可以是4根以上。通过增加图像数据用线的根数，能够扩大可指定色的范围。
[0131]另外，还说明了像素包括RG两色的LED发光部或RGB三色的LED发光部的例子，但是，像素也可以包括除RGB外还包含黄色等其他色的四色的LED发光部。当然，像素也可以包括五色以上的LED发光部。
【权利要求】
1.一种LED显示单元，其特征在于，包括: LED显示部，其具备多个像素，该像素包括发光色各不相同的两个以上的LED发光部； 驱动部，其进行所述LED显示部的所述LED发光部的发光控制； 两个图像数据存储单元，其存储分别在所述LED显示部显示的图像数据； 图像数据输入部，其被输入所述图像数据；和 控制部，其令所述两个图像数据存储单元的任意一个为写入来自所述图像数据输入部的所述图像数据的输入模式，且令所述两个图像数据存储单元的另一个为能够读取所述图像数据的输出模式。
2.如权利要求1所述的LED显示单元，其特征在于: 所述多个像素呈矩阵状配置。
3.如权利要求1或2所述的LED显示单元，其特征在于: 所述像素包括至少三个所述LED发光部。
4.如权利要求3所述的LED显示单元，其特征在于: 所述至少三个LED发光部包括:发红色光的LED发光部、发绿色光的LED发光部和发蓝色光的LED发光部。
5.如权利要求4所述的LED显示单元，其特征在于:· 所述三个LED发光部的至少一个包含两个以上的LED芯片。
6.如权利要求1至5中任一项所述的LED显示单元，其特征在于: 所述图像数据相对于所述各个像素包括由多比特构成的发光数据。
7.如权利要求6所述的LED显示单元，其特征在于，还包括: 使多个显示色编号与多个指示调色板编号对应的显示色对应处理部， 所述多个显示色编号分别相对于所述驱动部具有所述各个像素的所述各个LED发光部的规定的发光亮度， 所述多个指示调色板编号包含在所述图像数据中，所述多个指示调色板编号的数量比所述多个显示色编号的数量少。
8.如权利要求7所述的LED显示单元，其特征在于: 所述多个指示调色板编号，按照所述各个LED发光部的每一个，由I比特构成。
9.如权利要求8所述的LED显示单元，其特征在于: 所述多个指示调色板编号，按照所述各个LED发光部的每一个，由3比特以上构成。
10.如权利要求7至9中任一项所述的LED显示单元，其特征在于: 所述多个显示色编号，按照所述各个LED的每一个，由8比特构成。
11.一种LED显示装置，其特征在于: 其包括权利要求1所述的多个LED显示单元， 所述各个LED显示装置具备输出来自所述图像数据输入部的所述图像数据的图像数据输出部， 所述多个LED显示装置采用级联连接。
12.如权利要求11所述的LED显示装置，其特征在于: 所述图像数据的输入输出，以5MHz~IOMHz的时钟频率来进行。
13.如权利要求12所述的LED显示装置，其特征在于:相邻的所述LED显示单元的所述图像数据输入部与所述图像数据输出部连接。
14.如权利要求11至13中任一项所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个LED显示单元包括:所述像素仅包括两个所述LED发光部的LED显示单元。
15.如权利要求14所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个LED显示单元中的所述像素仅包括两个所述LED发光部的LED显示单元，在所述图像数据输入部和所述图像数据输出部，仅连接有两根图像数据用线。
16.如权利要求11至15中任一项所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个LED显示单元包括:所述像素仅包括三个所述LED发光部的LED显示单元。
17.如权利要求16所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个LED显示单元中的所述像素仅包括三个所述LED发光部的LED显示单元,在所述图像数据输入部和所述图像数据输出部，仅连接有三根图像数据用线。
18.如权利要求11至13中任一项所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个LED显示单元包括:所述像素仅包括两个所述LED发光部的LED显示单元，和所述像素仅包括三个所述LED发光部的LED显示单元。
19.如权利要求18所述的LED显示装置，其特征在于: 在所述多个LED显示单元中显示的所述图像数据全部被输入至所述像素仅包括两个所述LED发光部的所述LED显示 单元中的仅任意一个所述LED显示单元的所述图像数据输入部。
20.如权利要求18或19所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个LED显示单元中的所述像素仅包括三个所述LED发光部的LED显示单元,具备与所述图像数据输出部和所述图像输入部连接的回流线。
21.如权利要求16至20中任一项所述的LED显示装置，其特征在于: 所述仅三个的所述LED发光部包括:发红色光的LED发光部、发绿色光的LED发光部和发蓝色光的LED发光部。
22.如权利要求16至21中任一项所述的LED显示装置，其特征在于: 对于所述多个LED显示单元中的所述像素仅包括三个所述LED发光部的LED显示单元的所述图像数据，相对于所述各个像素，包含由多比特构成的发光数据。
23.如权利要求22所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个LED显示单元还具备显示色对应处理部，其使多个显示色编号与多个指示调色板编号对应， 所述多个显示色编号分别相对于所述驱动部具有所述各个像素的所述各个LED发光部的规定的发光亮度， 所述多个指示调色板编号包含在所述图像数据中，所述多个指示调色板编号的数量比所述多个显示色编号的数量少。
24.如权利要求23所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个指示调色板编号，按照所述各个LED发光部的每一个，由3比特以上构成。
25.如权利要求23或24所述的LED显示装置，其特征在于: 所述多个显示色编号，按照所述各个LED发光部的每一个，由8比特构成。
26.—种LED显示系统，其特征在于，包括:权利要求19所述的LED显示装置；和 向所述像素仅包括两个所述LED发光部的所述LED显示单元中的仅任意一个所述LED显示单元的所述图 像数据输入部输入所述图像数据的仅一个的控制器。
【文档编号】G09F9/33GK103854608SQ201310631646
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】上田孝史, 石原孝幸 申请人:罗姆股份有限公司