(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄の表示を行う屋外用表示装置の表示方法であって、
上記表示装置での表示を周囲の明るさによって昼間用表示と夜間用表示とで切り替え可能であり、夜間用表示を行う場合に、
上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子の点灯に加え、同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を上記表示位置の文字や図柄の表示色と同色で点灯させ、上記表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子との輝度コントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減し、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストとしたことを特徴とする屋外用表示装置の表示方法。
【請求項２】
平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄の表示を行う屋外用表示装置であって、
上記文字や図柄を表示する表示位置の発光素子を指定した昼間用の表示データを記憶する表示データ記憶手段と、
昼間用の表示を夜間用の表示に切り替える切替信号の入力により、上記表示データから上記表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を指定するとともに上記表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減し、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストとするための背景データを生成し、上記昼間用の表示データに従って上記表示位置の発光素子を点灯させるとともに上記背景データに従って上記背景位置の発光素子を点灯させる発光素子制御手段と
を備えることを特徴とする屋外用表示装置。
【請求項３】
平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄の表示を行う屋外用表示装置であって、
上記文字や図柄を表示する表示位置の発光素子を指定した昼間用の表示データおよび上記表示位置以外の背景位置を含む発光素子を指定した背景エリアデータを記憶する表示データ記憶手段と、
昼間用の表示を夜間用の表示に切り替える切替信号が入力されたときに、上記表示データと背景エリアデータとから表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を指定するとともに上記表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減し、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストとするための背景データを生成し、上記表示位置の発光素子と表示位置以外の背景位置の発光素子を点灯させる発光素子制御手段と
を備えることを特徴とする屋外用表示装置。
【請求項４】
平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄の表示を行う屋外用表示装置であって、
上記文字や図柄を表示する表示位置の発光素子および当該表示位置以外の背景位置の発光素子を指定した表示データを記憶する表示データ記憶手段と、
上記表示データにて指定された発光素子を点灯させるとともに、上記背景位置の発光素子は、上記表示位置の文字や図柄の表示色と同色であるとともに、上記表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子との輝度コントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減し、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストで点灯させる発光素子制御手段と
を備えることを特徴とする屋外用表示装置。
【請求項５】
上記発光素子制御手段は、各発光素子について所定時間間隔に複数回の点灯を繰り返すように制御可能であるとともに、上記背景位置の発光素子は上記表示位置の発光素子より所定時間間隔当たりの点灯回数を少なくすることを特徴とする上記請求項３〜請求項４のいずれかに記載の屋外用表示装置。
【請求項６】
平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄の表示を行う表示制御プログラムであって、
上記文字や図柄を表示する表示位置の発光素子を指定した表示データを取得する表示データ取得機能と、
昼間において同表示データが示す文字や図柄の表示位置に対応する上記発光素子を点灯させる昼間時発光素子制御機能と、
夜間において上記表示データが示す文字や図柄の表示位置に対応する上記発光素子を点灯させるとともに上記表示位置以外の背景位置に対応する上記発光素子は、上記表示位置の文字や図柄の表示色と同色であるとともに、上記表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子との輝度コントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減し、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストで点灯させる夜間時発光素子制御機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする表示制御プログラム。
【請求項７】
平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄の表示を行う表示制御プログラムであって、
上記文字や図柄を表示する表示位置の発光素子を指定した昼間用の表示データおよび上記表示位置以外の背景位置を含む発光素子を指定した背景エリアデータを取得する表示データ取得機能と、
昼間用の表示を夜間用の表示に切り替える切替信号が入力されたときに、上記表示データと背景エリアデータとから表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を指定するとともに上記表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減し、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストとするための背景データを生成し、上記表示位置の発光素子と表示位置以外の背景位置の発光素子を点灯させる発光素子制御機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする表示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄を表示する屋外用表示装置の表示方法、屋外用表示装置および表示制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の屋外用の表示装置としては、高速道路上や道路作業車の後部に設置して交通情報を表示する道路情報表示装置が知られている。この表示装置では、例えば赤色ＬＥＤと黄緑色ＬＥＤとからなる画素をドットマトリクス状に配設し、各画素についてＬＥＤを点灯させるか否かを制御することによって赤色，黄緑色，橙色（赤色と黄緑色との同時点灯）の各色で文字や図柄（動画も含む）を表示する（例えば、非特許文献１。）。
【０００３】
【非特許文献１】
「総合カタログ」”ＮＥＷ  ＭＥＴＨＯＤ  ＆  ＮＥＷ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ”
発行所  名古屋電機工業株式会社
発行年月  ２００２年４月（裏表紙Ｋ０２０４が発行年月を表す）
該当ページ「Ｐ．３４およびＰ．４９」の写真
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の表示装置においては、日出から日没に至るまでは太陽光の影響によって表示装置の表示面が高い背景輝度、例えば、昼間の晴天時においては約１０００ｃｄ／ｍ2の背景輝度となるために、その背景輝度に約３８００ｃｄ／ｍ2の点灯輝度を加えた約４８００ｃｄ／ｍ2の輝度値で文字および図柄を点灯表示している。すなわち、昼間時においては背景の輝度値が高くなるため、その輝度値に抗して上述のように約５倍（１：４.８）の輝度コントラストで文字や図柄を点灯表示することによって見易い表示が行われている。
【０００５】
しかし、太陽光の影響を受けない夜間においては、表示面の輝度値は０．１ｃｄ／ｍ2以下の輝度値に対して、文字および図柄は約１２０ｃｄ／ｍ2の夜間輝度の点灯輝度によって表示が行われるため１２００倍以上の輝度コントラストによって表示が行われている。そのために、高輝度の光によって光源の周りが見難くなる現象（グレア）が生じ、遠方からの視認を妨げる（文字や図柄が固まりになるため）とともにグレアを抑えるために夜間の表示輝度を上げることができないといった問題があった（図７参照）。
【０００６】
ただし、道路情報表示装置などでは誘目性の高い明るい表示輝度で表示を行い情報提供中であることを知らしめる必要があるため、必要とする最低限の視距離が確保できる最大限の明るい表示として約１２０ｃｄ／ｍ2の表示輝度によって表示が行われている。しかし、グレア現象による視認性低下と視距離の確保の両者を配慮したこの表示輝度を使用しても、昼間の視距離に比べて１０〜２０％視距離が低下することが報告されている。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、文字や図柄周辺のグレアを防止し、夜間においても昼間と同等の視距離にすることが可能な屋外用表示装置の表示方法、屋外用表示装置、および表示制御プログラムを記録した媒体の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯して文字や図柄の表示を行う屋外用表示装置の表示方法であって、上記表示装置での表示が周囲の明るさによって昼間用表示と夜間用表示とで切り替え可能であり、夜間用表示を行う場合に、上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子の点灯に加え、同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を上記表示位置の文字や図柄の表示色と同色で点灯させ、上記表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子との輝度コントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減した構成としてある。
【０００８】
上記のように構成した請求項１にかかる発明においては、平面状に配設された複数の発光素子のいずれかを点灯してその組み合わせによって文字や図柄を表示するに際して、文字や図柄を表示しない背景に相当する発光素子についても所定の背景輝度で点灯させる。すなわち、文字や図柄の表示位置に対応する発光素子の点灯に加え、同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を点灯させる。これにより、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを上記背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減することができる。
【０００９】
かかる構成によって、夜間において表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とに過度のコントラストが生じることを防止し、屋外用表示装置での文字や図柄の視距離を昼間における視距離と同等にすることができる。従って、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子との間に与える所定のコントラストとしては、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストが好ましく、このコントラストが得られるように背景位置の発光素子の点灯を調整することが好ましい。
【００１０】
ここで、文字や図柄は屋外用表示装置において情報伝達のために表示される表示対象であり、種々の画像を採用可能である。背景位置の発光素子はグレアを防止するために文字や図柄の表示位置の発光素子と所定のコントラストを有していればよく、文字や図柄の表示輝度や周囲の明るさ等に応じて相対的に変動するが、ノイズと同等の最小限の輝度によるチラツキよりも明るい輝度で背景を点灯させる。すなわち、背景に相当する発光素子を積極的に点灯させることによりグレアを防止する。むろん、上述のように所定のコントラストは文字や図柄のグレアを防止するコントラストであることが好ましいが、あるコントラストでクリティカルにグレアがなくなるとは必ずしもいえないので、背景を点灯させることによってグレアが低減できるコントラストであればよい。また、背景輝度を人間の目に認知可能な程度にすればよいともいえる。また、発光素子として素子単位で点灯させることができるものであればよく、素子単位の発光によって文字や図柄等を表示する種々の屋外用表示装置に適用可能である。
【００１１】
尚、本発明においては画素の位置を指定することによって文字や図柄を特定しているので、当該画素以外の部位が背景に相当する。むろん、本発明では文字や図柄の境界に生じるグレアを防止することができればよいので、文字や図柄を表示する画素以外の全画素について背景を点灯させることは必須ではない。さらに、画素を構成する発光素子としては一つでもよいし、複数でもよい。すなわち、各画素に一つの発光素子が該当する場合には各画素が一色になるし、各画素に複数の発光素子が該当する場合には各画素について複数色での表現が可能になる。
【００１２】
上述のように、所定のコントラストとしては種々のものを採用しうるが、コントラストと視距離の相関において視距離が極大になるコントラストとしてもよい。すなわち、コントラストが大きいと文字や図柄がにじむが、逆にコントラストが極端に小さくなると文字や図柄自体が認識しづらくなるので、コントラストを小さくするほど視距離が長くなるとはいえない。コントラストと視距離との相関を考えると、あるコントラストで視距離が極大になる。そこで、視距離が極大となるコントラストになるように上記文字や図柄の表示位置および背景位置の発光素子の点灯を調整すると、屋外用表示装置における視距離を極大化することができる。むろん、極大といっても、周囲の条件や人の個性によって差異が生じる場合もあり、極大を与えるコントラストが厳密に算出されるとは限らない。そこで、コントラストを変動しつつ視距離を計測する実験を条件を変え、また被験者を変えつつ繰り返し、平均的に視距離が長くなるコントラストを採用することが望ましい。
【００１３】
ここで、コントラストには輝度コントラストと色コントラストが存在し、背景位置の発光素子を点灯させることによって表示位置と背景位置とで所定のコントラストを与えるに際して、表示色と選択した背景色の色コントラストを考慮した輝度コントラストを与えればよい。表示位置の文字や図柄の表示色とその背景位置の表示色が同色の場合、色コントラストが無くなるため、輝度コントラストにより効果が得られる。表示位置の文字や図柄の表示色とその背景位置の表示色が反対色となる場合、色コントラストが増大し、全体のコントラストが高くなるため、輝度コントラストをより弱く、つまり、前述の同色の場合以上に背景輝度を高くする必要がある。
【００１４】
また、出願人は後述するように、文字や図柄の表示色を赤色とし、背景の表示色を緑色にすることによって両者に色コントラストを与え、さらに文字や図柄の表示輝度を一定にしつつ背景輝度を変化させた場合について視距離変化を把握する実験を行った。この結果によると、輝度比（表示輝度：背景輝度）が１：１〜２５：１程度の範囲で顕著な視距離向上効果が現れる。従って、色コントラストと輝度コントラストとを併用する場合には輝度比を１：１以上になるように構成するのが好ましい。むろん、表示輝度と背景輝度とのコントラストは相対的なものであり、表示位置の文字や図柄の方が暗く、背景の方が明るいような構成であっても採用可能である。
【００１５】
さらに、出願人は後述するように、文字や図柄の表示色と背景の表示色を同色とし、さらに文字や図柄の表示輝度を一定にしつつ背景輝度を変化させた場合について視距離変化を把握する実験を行った。この結果によると、文字や図柄の表示輝度と背景輝度との比が２：１以上（表示輝度＞背景輝度）の比になるように背景を点灯すると、顕著な視距離向上効果が得られる。従って、輝度コントラストのみを与える際には表示輝度と背景輝度との比が２：１以上になるように背景輝度を与え、この状態での表示輝度と背景輝度とを上述の所定のコントラストとすることが好ましい。
【００１６】
尚、背景に人間の目で認識できる程度の輝度コントラストを与えれば昼間と同程度の視距離になると考えられる。そこで、背景には微小であっても輝度を与えればよい。後述の出願人の実験では、表示輝度（約５７０ｃｄ／ｍ2）と背景輝度との比が２２７：１以下の比になるように背景を点灯すると、視距離が確実に延びるという結果がでており、２２７：１以下の比に制御することが好ましい。むろん、輝度コントラストのみを与える場合においても、表示位置の文字や図柄の方が暗く、背景の方が明るいような構成が採用可能である。
【００１７】
昼間は太陽光等によって文字や図柄以外の背景も照らされているので、上記グレアは夜間に発生する。そこで、本発明では昼間の制御と夜間の制御とを切り替えているが、両制御の切替を行うための構成としては種々の構成を採用可能である。例えば、昼間用の表示データから夜間用の背景データを生成してもよい。すなわち、表示データを昼間に表示する文字や図柄の画素の位置を指定したデータとし、当該表示データから上記背景位置に対応する発光素子を点灯させるための背景データを生成する。さらに、当該表示データが示す画素を上記文字や図柄の表示輝度で発光させ、背景データが示す画素を上記背景輝度で点灯させる。従って、予め昼間用の表示データを用意しておけば、予め背景データを用意しておく必要はなく、必要とされる記憶容量を抑えながらデータを形成することができる。
【００１８】
さらに、予め表示データと背景エリアデータとを記憶する構成を採用してもよい。すなわち、表示データを昼間に表示する文字や図柄の画素の位置を指定した表示データと夜間に表示する背景画素の領域を指定した背景エリアデータとから表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を指定した背景データを生成して夜間用の表示を行う。ここで、背景エリアデータとしては、文字や図柄の表示位置およびその表示位置を含む背景全体を指定したデータとする。また、この背景エリアデータと表示データとの論理和を求めることによって文字や図柄と背景とを表示させてもよい。さらに、背景位置を指定したデータを含む表示データにより文字や図柄と背景とを表示させてもよい。
【００１９】
このように昼間用の制御と夜間用の制御とを行うため、夜間であるか否かを検出器によって検出し、夜間であるときに背景位置に対応する発光素子に上記背景輝度を与える構成としてもよい。ここで、夜間とは本発明を必要とする時間帯であり、種々の規則によって検出可能である。例えば、照度計によって周囲の明るさを検出してもよいし、タイマーによって所定の時刻に達したことを検出して夜間であるとしてもよいし、タイマーにカレンダーを組み込み、夏期には制御開始時刻を遅くし、制御終了時刻を早くするなど季節毎に所定の時刻を変更してもよい。
【００２０】
尚、本発明において昼間と夜間とを切り替えるといっても常に夜間に相当するような場所に配設された屋外用表示装置では、夜間用の制御のみを行えばよい。例えば、トンネル内の表示装置や半地下構造の道路に配設された表示装置であって、周囲が常に夜間に相当する程度の暗さである場合には、常に夜間用の制御を行えば充分である。
【００２１】
本発明は複数の発光素子によって文字や図柄を表示する屋外用表示装置であれば適用することができ、その具体的態様は限定されないが、その好適な構成例として、各発光素子について所定時間間隔に複数回の点灯を繰り返すように制御可能であるとともに、上記背景輝度は上記文字や図柄の表示輝度より所定時間間隔当たりの点灯回数を少なくする構成に本発明を適用してもよい。
【００２２】
すなわち、文字や図柄を表示するに際して発光素子を継続的に点灯させるのではなく、高速で明滅を繰り返すことによって人間の目に継続的に点灯しているように見せる屋外用表示装置が存在する。この屋外用表示装置においては各発光素子について所定時間間隔での点滅回数を制御することができる。例えば、一定周期のクロック信号に同期してハイレベルとローレベルとを生成可能なデジタル信号において、ハイレベルで点灯を示すことにすれば、このデジタル信号が示す点灯回数を調整することによって表示輝度を制御することができる。つまり、点灯回数に対応するハイレベルの占める時間が長くなれば表示輝度が高くなり、ハイレベルの占める時間が短くなれば表示輝度が低くなる。
【００２３】
さらに、文字や図柄については所定時間間隔においてｍ回点灯させ、背景についてはそのｎ回点灯させる構成（ｍ，ｎはｍ＞ｎの自然数）にすれば、人間の目に対して文字や図柄の表示輝度と背景輝度とに所定のコントラストが存在するように視認される。かかる構成によれば、所定のコントラストを容易に与えることができるし、その輝度コントラストを変更することも非常に容易である。むろん、本発明では背景をある程度人間の目に認識できる程度の輝度（夜間における周囲の明るさによって異なるが概ね０．５ｃｄ／ｍ2以上）で点灯させるのであって最小限の輝度で点灯させるのではない。
【００２４】
また、表示データによって文字や図柄を表示する位置として特定されていない背景に相当する発光素子を点灯させて所定のコントラストを与える方法および装置は、上述の屋外用表示装置単独で実現される場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としては各種の態様を含むものであり、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。
【００２５】
発明の思想の具現化例として屋外用表示装置を制御するソフトウェアとなる場合には、当該ソフトウェアやソフトウェアの記録媒体としても発明は成立する。その一例として、請求項６，請求項７にかかる発明のようにプログラムを形成してもよい。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【００２６】
また、一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地無く同等である。その他、供給方法として通信回線を利用して行う場合でも本発明が利用されていることには変わりないし、半導体チップに書き込まれたようなものであっても同様である。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記録しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態のものとしてあってもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）第１実施形態の構成：
（２）背景点灯処理：
（３）第１実施形態の動作：
（４）第２実施形態：
（５）他の実施形態：
【００２８】
（１）第１実施形態の構成：
図１は第１実施形態にかかる屋外用表示装置の外観を示している。同図に示す屋外用表示装置１０は、道路脇に立てられた支柱に取り付けられる装置であり、その表示面１１に交通情報等を表示する装置である。すなわち、表示面１１には画素として複数のＬＥＤが配設されており、これらＬＥＤのいずれかを点灯させることによって表示面上に文字や図柄を表示することができる。拡大図Ａは表示面１１の一部を拡大して模式的に示した図である。
【００２９】
表示部１１は、赤色ＬＥＤ（Ｒ）と黄緑色ＬＥＤ（Ｇ）とからなる画素Ｐがマトリクス状に並べられて形成されており、各色ＬＥＤを画素毎に点灯制御することにより３色での文字や図柄の表示を行う。すなわち、各画素について赤色ＬＥＤのみを点灯させると赤、黄緑色ＬＥＤのみを点灯させると黄緑、赤色ＬＥＤと黄緑色ＬＥＤを点灯させると橙の文字や図柄を表示することができる。
【００３０】
図２は、屋外用表示装置１０の主な内部構成を示すブロック図である。屋外用表示装置１０は表示面１１での表示文字や図柄を制御する制御部２０と上記複数のＬＥＤ表示ユニット３１を駆動するＬＥＤ表示部３０と屋外用表示装置１０の周囲の照度を検出する照度計４０とを備えている。照度計４０は表示面１１の外枠に取り付けられている。
【００３１】
ＬＥＤ表示部３０は、一定数のＬＥＤが搭載されたＬＥＤ表示ユニット３１を複数個備えており、各ユニットにはシフトレジスタが搭載されている。シフトレジスタは、入力されるクロックに同期してデジタルデータを次々と隣のレジスタに伝達する記憶装置であり、各色ＬＥＤのそれぞれにレジスタが対応している。本実施形態では、レジスタ内に記憶されたデジタルデータが”１”であるときに対応するＬＥＤを点灯し、デジタルデータが”０”であるときに対応するＬＥＤを非点灯にする。
【００３２】
表示面１１の全体において文字や図柄を表示するために、ＬＥＤ表示部３０は制御部２０からシリアル転送される上記デジタルデータを取得し、シフトレジスタに全画面分のデータを転送して記憶させる。そして、ＬＥＤを点灯させることにより、制御部２０から転送されるデジタルデータに対応した文字や図柄を表示面１１上に表示する。尚、表示面１１のＬＥＤが１回点灯されると再度シフトレジスタに対して全画面分のデータ転送を実施して、データ転送の完了後にＬＥＤを点灯させるが、上記クロックは非常に高速であるので短い周期で明滅を繰り返すことになり、人間の目にはＬＥＤが継続的に点灯しているように見える。むろん、この構成は一例であり、全画素のデータをシリアル転送する必要はなく、上記シフトレジスタをブロック（例えば、ＬＥＤ表示ユニットの各一列）に分けるとともにブロック毎に並列的にデータを転送してもよい。
【００３３】
制御部２０は、ＣＰＵ２１と制御プログラムメモリ２２と表示データメモリ２３とＲＯＭ２４とＬＥＤ制御部２５とを備えている。制御プログラムメモリ２２は、表示データを取得し、文字や図柄に相当する画素の点灯や背景に相当する画素の点灯を制御するプログラムを記憶した記憶媒体であり、ＣＰＵ２１は表示データメモリ２３をワークエリアとして利用しながら当該制御プログラムを実行することができる。
【００３４】
ＲＯＭ２４には、表示対象の文字や図柄を示す表示データ２４ａが記憶されている。表示データ２４ａは、屋外用表示装置１０の表示面１１上に表示させる文字や図柄毎にＬＥＤの表示位置を指定したデータであり、ＬＥＤの色毎に赤色表示用データ（Ｒデータ）と黄緑色表示用データ（Ｇデータ）とを備えている。本実施形態においてはこの表示データ２４ａが昼間用の表示データとなる。表示に際してはＣＰＵ２１の制御によって表示データ２４ａが表示データメモリ２３に保存される。さらにＣＰＵ２１は当該表示データメモリ２３に保存した表示データを所定タイミングのクロックに同期させてＬＥＤ制御部２５にシリアル転送する。ＬＥＤ制御部２５は当該シリアル転送される表示データによって点灯される画素の制御を行う。
【００３５】
（２）背景点灯処理：
図３は、ＬＥＤ制御部２５の構成を示すブロック図である。ＬＥＤ制御部２５は上記図２に示すカウンタ部２５ａとデータ制御部２５ｂとに加え、照度値取得部２５ｃとＬＥＤ輝度制御部２５ｄとを備えている。カウンタ部２５ａは、夜間において文字や図柄とその背景とに輝度コントラストを与えるため、昼夜の切替とカウンタ値ＴＣの算出処理を行う。ここで、カウンタ値ＴＣは文字や図柄と背景とのコントラストを制御するための値ＴＣである。
【００３６】
この処理を行うためにカウンタ部２５ａは、昼夜切替判定部２５ａ１と輝度比設定部２５ａ２とカウンタ２５ａ３とを備えている。上記照度値取得部２５ｃは照度計４０に接続されており、同照度計４０の出力値から屋外用表示装置１０の周囲の明るさを照度値として取得する。カウンタ部２５ａの昼夜切替判定部２５ａ１は上記照度値取得部２５ｃが取得した屋外用表示装置１０の周囲の明るさから、現在が昼間であるか夜間であるかを判定する。
【００３７】
昼夜切替判定部２５ａ１が昼間であると判定したときには、昼間であることを示す信号がカウンタ２５ａ３に出力される。このとき、カウンタ２５ａ３は当該昼間であることを示す信号に対応したカウンタ値ＴＣ＝０を出力する。すなわち、本実施形態において昼間には背景に相当する発光素子を点灯させておらず、ＴＣ＝０は背景を点灯させないための信号である。
【００３８】
輝度比設定部２５ａ２には予め設定された文字や図柄を表示する表示位置の輝度と背景位置の輝度との比が記憶されており、この比を示す信号を昼夜切替判定部２５ａ１に出力する。昼夜切替判定部２５ａ１が夜間であると判定したときには、夜間であることを示す信号とともに上記比を示す信号がカウンタ２５ａ３に出力される。この結果、カウンタ２５ａ３は当該夜間であることを示す信号に対応したカウンタ値ＴＣを出力する。尚、輝度比設定部２５ａ２に設定する設定値は設置される場所の夜間の照度に応じて設定すればよいし、早朝や薄暮の照度を含む輝度テーブルとして記憶し夜間の周囲照度の変化に応じた輝度制御を行なってもよい。
【００３９】
本実施形態における表示データ２４ａは、文字や図柄を表示する画素を指定したデータであるので、この表示データ２４ａのみでは背景を点灯させるためのデータにはなっていない。そこで、本実施形態においてデータ制御部２５ｂはＲデータとＧデータとのそれぞれを取得して背景データを生成する。そして、上記Ｒ，Ｇデータおよび背景データによって文字や図柄と背景とのそれぞれを点灯させる制御を行う。すなわち、ＲにおいてもＧにおいても文字や図柄を表示しない画素に背景色を点灯させ、また、文字や図柄を表示する画素においては表示データ２４ａによって画素を点灯させるための制御を行う。
【００４０】
このためにデータ制御部２５ｂは背景データ生成部２５ｂ１と合成表示データ出力部２５ｂ２とを備えている。背景データ生成部２５ｂ１は上記ＣＰＵ２１の制御によって表示データ２４ａメモリ２３からシリアル転送されるＲデータ，Ｇデータをそれぞれ取得する。また、ＣＰＵ２１が出力する所定の制御信号（背景色選択フラグ）によって背景色を赤色、黄緑色、橙色のいずれかに設定することができる。利用者は、予めこの背景色を任意の色に設定することができる。
【００４１】
背景データ生成部２５ｂ１は、上記Ｒデータ，Ｇデータおよび背景色選択フラグを取得すると、これらのデータから背景データを生成する。合成表示データ出力部２５ｂ２は上記ＲデータとＧデータと背景データおよびカウンタ２５ａ３の出力値を取得し、単位時間間隔にＲデータおよびＧデータをＴＣ回の割合でＬＥＤ表示部３０に出力するとともに、そのうちの１回はＲデータおよびＧデータとともに背景データも出力する。この結果、ＬＥＤ表示部３０では単位時間間隔にＲデータおよびＧデータに基づく文字や図柄をＴＣ回，背景データに基づく背景色を１回の割合で点灯する。この制御によって、文字や図柄と背景に所定のコントラストが与えられ、人間の目には文字や図柄のグレアが感じられなくなる。また、グレアが感じられなくなることによって視距離が長くなる。
【００４２】
図４はカウンタ２５ａ３とデータ制御部２５ｂとを論理回路によって構成した場合の構成例を示している。この構成において、Ｒ，Ｇデータのそれぞれは所定のクロック信号ＣＬＫに同期してレベル変動可能なシリアルデータである。背景データ生成部２５ｂ１にはＲ，Ｇデータのそれぞれが入力されるＮＯＲ素子Ｎ１が備えられており、当該ＮＯＲ素子Ｎ１の出力はＡＮＤ素子Ａ１，Ａ２に入力される。また、背景色選択フラグａは当該ＡＮＤ素子Ａ１に入力され、背景色選択フラグｂはＡＮＤ素子Ａ２に入力される。
【００４３】
従って、ＡＮＤ素子Ａ１の出力は、ＲデータとＧデータとがともにローレベルであって、背景色選択フラグａがハイレベルであるときにハイレベルの信号となる。ＡＮＤ素子Ａ２の出力は、ＲデータとＧデータとがともにローレベルであって、背景色選択フラグｂがハイレベルであるときにハイレベルの信号となる。上記ＡＮＤ素子Ａ１の出力データ（Ｒ’データ）は、背景色を赤色とする場合の背景データである。上記ＡＮＤ素子Ａ２の出力データ（Ｇ’データ）は、背景色を黄緑色とする場合の背景データである。Ｒ’データとＧ’データとの双方を利用すれば背景を橙色にするための制御を行うことができる。
【００４４】
すなわち、背景データ生成部２５ｂ１においては、背景色選択フラグａ，ｂの組み合わせによって背景データ生成部２５ｂ１から出力するデータを自由に選択するように、ＡＮＤ素子Ａ１，Ａ２によってセレクタが形成されている。具体的には、背景色選択フラグａ，ｂのハイレベルを”１”、ローレベルを”０”としたときに、その組み合わせが（ａ，ｂ）が（１，０）であれば背景色が赤でありＲ’データを出力する。（ａ，ｂ）が（０，１）であれば背景色が黄緑でありＧ’データを出力し、（ａ，ｂ）が（１，１）であれば背景色が橙でありＲ’データとＧ’データの双方を出力する。尚、（ａ，ｂ）が（０，０）であれば背景は点灯しない。従って、背景を点灯しない昼間において、上記カウンタ２５ａ３においてＴＣ＝０とする処理を行わずに背景色選択フラグの組み合わせ（ａ，ｂ）を（０，０）としてもよい。
【００４５】
合成表示データ出力部２５ｂ２はＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４とＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２を備えている。ＡＮＤ素子Ａ３には、Ｒ’データおよびカウンタ２５ａ３の出力が入力され、ＡＮＤ素子Ａ４には、Ｇ’データおよびカウンタ２５ａ３の出力が入力される。従って、ＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４では、カウンタ２５ａ３の出力に応じてＲ’データ，Ｇ’データのいずれかまたは組み合わせを選択して出力することができる。ＯＲ素子Ｏ１にはＲデータおよびＡＮＤ素子Ａ３の出力が入力され、ＯＲ素子Ｏ２にはＧデータおよびＡＮＤ素子Ａ４の出力が入力される。これらＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２の出力は、それぞれ赤色ＬＥＤのシフトレジスタと黄緑色ＬＥＤのシフトレジスタに供給される。従って、ＯＲ素子Ｏ１からは、少なくともＲデータとＡＮＤ素子Ａ３の出力のいずれかがハイレベルであるときにハイレベルの信号が出力され、ＯＲ素子Ｏ２からは、少なくともＲデータとＡＮＤ素子Ａ４の出力のいずれかがハイレベルであるときにハイレベルの信号が出力される。
【００４６】
カウンタ２５ａ３にはクロック信号ＣＬＫと上記ＴＣを示す信号とが入力され、クロック信号ＣＬＫのレベル変動がＴＣ回に達したときに出力信号ＯＵＴのレベルがローレベルからハイレベルに変化する。従って、通常時はＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４に対する入力信号を通過させないが、クロック信号ＣＬＫのＴＣ回に１回の割合でＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４に対する入力信号を通過させるように制御することになる。ＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４に対してはそれぞれＲ’データとＧ’データとが供給されるので、このＴＣ回に１回の割合で文字や図柄とともに背景を点灯することになる。
【００４７】
尚、上記カウンタ２５ａ３やデータ制御部２５ｂによる処理は、ソフトウェアによって行ってもよいし、ハードウェアおよびハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって行ってもよい。また、ＬＥＤ表示部３０の駆動制御は上記データ制御部２５ｂとＬＥＤ輝度制御部２５ｄによって実施される。すなわち、ＬＥＤ表示部３０におけるＬＥＤの点灯は、シリアルデータ（ＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２の出力信号）によってＬＥＤを点灯する位置を指定するとともにＬＥＤを点灯する明るさを制御することによって実現されている。そこで、ＬＥＤ輝度制御部２５ｄは、ＬＥＤ表示部３０に供給する電流量を制御しており、この電流量によってＬＥＤの表示輝度を決定している。
【００４８】
具体的には、照度値取得部２５ｃが取得する屋外用表示装置１０の周囲の明るさによって昼間であるか夜間であるかを判定し、昼間と夜間とでＬＥＤに供給する電流量を切り替えている。むろん、昼間と夜間とのそれぞれにおいても屋外用表示装置１０の周囲の明るさは変動するので、昼間と夜間とのそれぞれにおいて段階的に電流量を変動させ、ＬＥＤの輝度を段階的に変動させてもよい。本実施形態では、上述のようにカウンタ２５ａ３の出力値に基づいてデータ制御部２５ｂが文字や図柄の表示輝度と背景輝度との比を決定し、その点灯回数によって両者の輝度比を制御しているので、ＬＥＤ輝度制御部２５ｄが供給する電流量が変動したとしても、各電流量に対応した輝度でＬＥＤが発光する環境において、本発明に言うコントラストを制御する主体はカウンタ部２５ａおよびデータ制御部２５ｂである。
【００４９】
（３）第１実施形態の動作：
次に、上記構成および処理による本実施形態の動作を説明する。図５は、表示面１１を簡易的に示すとともに表示データ２４ａ（Ｒデータ，Ｇデータ），背景選択フラグａ，ｂ，Ｒ’データ，Ｇ’データのタイミングチャートを示している。同図上部には縦４画素，横４画素の表示面を模式的に示しており、Ｒは赤表示の文字や図柄，×は背景を示している。すなわち、この例は赤色の文字や図柄を表示する例であり、ここでは背景色選択フラグ（ａ，ｂ）を（０，１）として色コントラストによる効果を含めた背景を黄緑色にする場合について説明する。表示文字や図柄が赤色であるため、Ｇデータはローレベルである。
【００５０】
この１６個の画素に対するデータは各画素に対応したシフトレジスタにおいて左から右へ、また、上から下に転送される。すなわち、横のラインＬ１の左の画素に対応したシフトレジスタに対してデータが入力され、クロック信号に同期しつつデータが右方のシフトレジスタに移動する。最右のシフトレジスタに到達すると次のラインＬ２の一番左にデータが移動する。
【００５１】
従って、上記ＣＰＵ２１は表示データメモリ２３を参照し、表示面１１の一番右下のデータから左方向へ向けて表示データ２４ａを抽出し、最下ラインの画素のデータを転送したら一つ上のラインの最右のデータを抽出して再び左方向へ向けてデータを抽出する。この結果、右下の画素から左上の画素に向けて逐次データがシリアル転送される。図５に示す４画素×４画素の表示面１１では、ラインＬ４からラインＬ１まで順次シリアルデータが転送される。そして、図示しない転送の完了信号を確認の後、点灯信号が出力され表示が実行される。
【００５２】
同図下部には各データの例を示している。例えば、ラインＬ４では右側の２画素にて赤色表示を行う。そこで、ラインＬ４のＲデータは最初のクロックと第２クロックにてハイレベルであり、第３クロックと第４クロックにてローレベルとなったデータになる。Ｇ’データは背景を黄緑色とする場合のデータであり、ＲデータとＧデータとがともにローレベルとなっているタイミング、すなわち、赤色の表示画素以外の位置に対応したタイミングがハイレベルとなったデータとなる。背景色選択フラグａがローレベルであるため、Ｒ’データはローレベルである。
【００５３】
以上のＲデータとＧ’データはそれぞれＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２から出力され、データ制御部２５ｂに入力される。ここで、合成表示データ出力部２５ｂ２では、ＴＣ個のクロックに対して１回の割合でＧ’データを通過させるので、通常はＲデータによる文字や図柄の表示を行いつつも、ＴＣ回に１回はＲデータとＧ’データとがともに出力され、図５にＲと示す画素とともに×と示す画素が点灯する。従って、文字や図柄の表示輝度よりも小さいがグレアを防止する背景輝度で文字や図柄の表示位置以外の背景を点灯させることができる。
【００５４】
図６は本発明において文字や図柄の背景に所定の輝度を与えた場合の文字や図柄の表示例を示し、図７は背景を非点灯とした従来の文字や図柄の表示例を示している。これらの図においては、人間の目における表示面１１の見え方を模式的に示しており、白が明るい部分を示すとともに黒くなるほど暗い部分を示している。また、この図では「渋滞中」という文字表示の「渋」という文字を抜き出して示している。夜間において背景を非点灯にすると、図７に示すように文字や図柄の表示位置と背景位置とに非常に大きなコントラストが存在し、グレアによって文字や図柄がにじんでしまう。これに対して図６に示すように背景に対して所定の背景輝度を与えて文字や図柄の表示輝度と背景輝度とに所定のコントラストを与えると、グレアが低減し、文字や図柄のエッジがはっきりと視認される。この結果、容易に昼間と同等の視距離を確保することができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態においては文字や図柄と背景とを異色で表示する場合、両者の色コントラストを考慮し、文字や図柄の輝度と背景の輝度とに差異を与えることにより輝度コントラストを与えている。以下、このようなコントラストによって視距離を向上する効果について説明する。図８および図９は色コントラストおよび輝度コントラストを併用した場合のコントラストと視距離との相関を示す一例である。これらの図においては本件出願人の実験結果を示している。
【００５６】
すなわち、図８の上部に示す「Ｅ」という指標文字（スネレン文字）を屋外用表示装置１０にて赤色表示するとともに背景を黄緑色で点灯させた状態で、５人の被験者Ａ〜Ｅと屋外用表示装置１０との距離を変えつつ指標文字が視認可能であるか否かを問い、各被験者が提示した指標を総て識別できた地点と表示面との最大距離を視距離としている。図８に示すように一定の表示輝度（ｃｄ／ｍ2）に対して背景輝度（ｃｄ／ｍ2）を変更して異なる条件について実験を行っている。また、輝度比は表示輝度／背景輝度である。
【００５７】
この実験において表示輝度として従来使用している夜間輝度の約５倍の表示輝度を用いたのは、グレアの生じ易い輝度を用いることによって本発明の効果をより明確に検証するためである。また、実験では、図８に示したドットピッチが１０ｍｍで１０ドット×１０ドットの２ドット線幅の指標文字「Ｅ」を上下左右にランダムに方向転換し用いている。尚、高速道路などに設置される道路情報表示装置では、ドットピッチ１０ｍｍで縦４５ドット×横３９ドットで構成される表示文字が広く用いられている。これらの表示文字は３ドット線幅を基調とした文字フォントであり、２ドット線幅の指標文字「Ｅ」を用いて得られた実験結果を１．５倍すれば、これらの表示文字の視距離とおおむね同等となる。
【００５８】
また、実際に用いられている文字や図柄を実験対象としなかった理由は、文字や図柄を毎回変化させたのでは、文字や図柄が違えば視距離が異なってしまうため結果の比較ができず実験対象としては不向きなためである。また、同一の文字や図柄を用いた場合、被験者が表示内容を記憶してしまうため視距離に信ぴょう性が失われてしまう。これらを考慮し、記憶できずランダム要素を含めた指標として指標文字「Ｅ」を用いて実験を実施した。また、指標の表示は０．５秒間とし、数秒間の消灯後に方向を変化させた指標を表示している。消灯時間を設けることで、表示面の明るさに眼が順応してしまうことを防いでいる。指標の提示時間を短くした理由は、運転中に道路情報表示装置を見る状態を再現したものである。
【００５９】
図９は、図８に示す被験者Ａ〜Ｅの視距離を平均してグラフにしたものであり、縦軸を視距離、横軸を輝度比の対数として示している。また、グラフ上の破線は背景を非点灯とした状態（輝度比＝５６６１０）での視距離である。各被験者Ａ〜Ｅはその視力に差があるものの、各人の傾向としては図９に示す平均とほぼ同様である。このグラフから分かるように輝度比１以上で視距離が向上する。また、少なくとも輝度比２５程度であれば充分に視距離向上効果があるといえる。
【００６０】
以上の実験は輝度比１以下について得られたものであるが、本発明においては、文字や図柄の表示位置と背景位置との色コントラストを考慮した輝度コントラストを与えることによってグレアを防止することができればよい。グレアを防止するという意味では、文字や図柄の表示位置の輝度が背景位置の輝度より小さくてもよい。すなわち、輝度比が１以上であったとしてもグレアが防止され、視距離向上効果がある限り本発明の一実施形態として採用可能である。
【００６１】
図１０および図１１は輝度コントラストと視距離との相関を示す一例である。これらの図においても本件出願人の実験結果を示している。すなわち、「Ｅ」という指標文字を屋外用表示装置１０にて白色表示するとともに背景も白色に点灯させた状態で、５人の被験者Ａ〜Ｅと屋外用表示装置１０との距離を変えつつ指標文字が視認可能であるか否かを問い、各被験者が文字が視認できた地点と表示面との距離を視距離としている。これにより、色コントラストの影響を除いた輝度コントラストの影響を把握することができる。
【００６２】
この実験においても図１０に示すように一定の表示輝度（ｃｄ／ｍ2）に対して背景輝度（ｃｄ／ｍ2）を変更して異なる条件について実験を行っている。図１１は、図１０に示す被験者Ａ〜Ｅの視距離を平均してグラフにしたものであり、縦軸を視距離、横軸を輝度比の対数として示している。各被験者Ａ〜Ｅはその視力に差があるものの、各人の傾向としては図１１に示す平均とほぼ同様である。
【００６３】
そこで、このグラフに基づいて視距離を分析すると、夜間において背景を非点灯とした状態はグラフの破線に示してあり、視距離は７０ｍ程度である。この場合は上述のグレアが発生している。背景を点灯し、表示輝度と背景輝度とに所定のコントラストを生じさせると、輝度比２２７程度から輝度比が小さくなるに連れ、視距離が長くなる。従って、背景を点灯するより非点灯である方が視距離が短い。さらに、輝度比が小さくなると輝度比４程度まで視距離は８０ｍを超えるとともにほとんどフラットである。輝度比がさらに小さくなり、輝度比２程度になると背景を点灯しない状態と比較して視距離は同等かそれ以下になる。
【００６４】
以上のように、輝度コントラストのみを考えると、輝度比２〜２２７程度の範囲で顕著な視距離向上効果を奏するといえる。すなわち、上記図８，９に示すように色コントラストと輝度コントラストとを併用した場合には輝度比１であっても視距離が向上するが、輝度コントラストのみを利用した場合には上記図１０，１１に示すように輝度比２以上で視距離が向上する。ここで、白色は無彩色であり、当該白色文字について実験を行うことにより、色コントラストの影響を排除して輝度コントラストの影響のみを把握することができる。すなわち、この実験により、文字や図柄とその背景とに輝度コントラストのみを与える場合に、少なくとも輝度比２以上にすれば充分に視距離向上効果があるといえる。尚、この実験においては白色の文字および白色の背景について視距離を検討している。従って、上記実施形態と異なり、赤色，青色，緑色の各３色のＬＥＤによって画素を構成した場合にこの実験結果をそのまま反映させることができる。
【００６５】
（４）第２実施形態：
以上のように、本発明では表示位置と背景位置とに所定のコントラストを与えることによって文字や図柄のグレアを防止することができるが、所定のコントラストを与えるための構成は上記第１実施形態に限られない。例えば、予め昼間用の表示データと夜間用のデータを記憶しておき、これらに基づいて夜間の表示を行ってもよい。図１２は、この構成例にかかる屋外用表示装置のブロック図である。本実施形態において上記第１実施形態と同様の構成については同符号で示してある。
【００６６】
図１２においても表示データ２４ａがＲＯＭ２４０に保存されているが、ＲＯＭ２４０には、屋外用表示装置１００での表示対象の文字や図柄を示す表示データ２４ａと文字や図柄の背景部位に相当する所定の領域を示す背景エリアデータ２４ｂとが記憶されている。表示データ２４ａは、屋外用表示装置１００の表示面１１上に表示させる文字や図柄毎にＬＥＤの表示位置を指定したデータであり、ＬＥＤの色毎に赤色表示用データ（Ｒデータ）と黄緑色表示用データ（Ｇデータ）とを備えている。本実施形態においてはこの表示データ２４ａが昼間用の表示データとなる。背景エリアデータ２４ｂは、文字や図柄が表示される部位とその周囲を含む所定の領域内を背景として当該背景に相当するＬＥＤの位置を指定したデータである。
【００６７】
本実施形態においてはこの背景エリアデータ２４ｂと表示データ２４ａとから背景データを生成し、表示データ２４ａと生成した背景データとにより夜間用の表示を行う。これらの表示データ２４ａ、背景エリアデータ２４ｂは、ＣＰＵ２１の制御によって適宜取得され、表示データメモリ２３に保存される。ＣＰＵ２１は当該表示データメモリ２３に保存した表示データおよび背景エリアデータを所定タイミングのクロックに同期させてＬＥＤ制御部２５０にシリアル転送する。ＬＥＤ制御部２５０は当該シリアル転送される表示データと背景エリアデータによって点灯する画素の制御を行う。
【００６８】
ＬＥＤ制御部２５０のブロック構成は上記図３と同様であるが、データ制御部２５０ｂの具体的構成は上記図４と異なり、図１３に示す回路構成を採用している。データ制御部２５０ｂは、上記ＣＰＵ２１の制御によって表示データメモリ２３からシリアル転送される表示データ２４ａ（Ｒデータ，Ｇデータ）と背景エリアデータ２４ｂと背景色選択フラグａ，ｂとをそれぞれ取得する。ここでも、利用者は予めこの背景色を任意の色に設定することができる。この構成において、データ制御部２５０ｂは、昼間には表示データ２４ａに基づいてＬＥＤ表示部３０を駆動し、夜間には表示データ２４ａおよび表示データ２４ａと背景エリアデータ２４ｂとから合成した背景データに基づいてＬＥＤ表示部３０を駆動する制御を実施する。
【００６９】
具体的には、背景データ生成部２５０ｂ１にはＮＯＲ素子Ｎ１とＡＮＤ素子Ａ１〜Ａ４が備えられており、Ｒ，ＧデータのそれぞれはＮＯＲ素子Ｎ１に入力される。背景エリアデータ２４ｂはＡＮＤ素子Ａ１，Ａ２のそれぞれに入力され、背景色選択フラグａ，ｂはそれぞれＡＮＤ素子Ａ１，Ａ２のそれぞれに入力される。ＮＯＲ素子Ｎ１の出力はＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４に入力され、ＡＮＤ素子Ａ１，Ａ２の出力のそれぞれはＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４のそれぞれに入力される。
【００７０】
従って、ＮＯＲ素子Ｎ１の出力は、ＲデータとＧデータとがともにローレベルのときにハイレベルとなる。ＡＮＤ素子Ａ１の出力は、背景エリアデータ２４ｂと背景色選択フラグａとがともにハイレベルのときにハイレベルとなる。ＡＮＤ素子Ａ２の出力は、背景エリアデータ２４ｂと背景色選択フラグｂとがともにハイレベルのときにハイレベルとなる。この結果、ＡＮＤ素子Ａ３の出力は、ＲデータとＧデータとがともにローレベルであって、背景エリアデータと背景色選択フラグａとがともにハイレベルであるときにハイレベルの信号となる。ＡＮＤ素子Ａ２の出力は、ＲデータとＧデータとがともにローレベルであって、背景エリアデータと背景色選択フラグｂとがともにハイレベルであるときにハイレベルの信号となる。
【００７１】
上記ＡＮＤ素子Ａ３の出力データ（Ｒ’データ）は、背景色を赤色とする場合の背景データである。上記ＡＮＤ素子Ａ４の出力データ（Ｇ’データ）は、背景色を黄緑色とする場合の背景データである。Ｒ’データとＧ’データとの双方を利用すれば背景を橙色にするための制御を行うことができる。すなわち、背景データ生成部２５０ｂ１においても、背景色選択フラグａ，ｂの組み合わせによって背景データ生成部２５０ｂ１から出力するデータを自由に選択することができる。
【００７２】
合成表示データ出力部２５０ｂ２はＡＮＤ素子Ａ５，Ａ６とＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２を備えている。ＡＮＤ素子Ａ５には、Ｒ’データおよびカウンタ２５ａ３の出力が入力され、ＡＮＤ素子Ａ６には、Ｇ’データおよびカウンタ２５ａ３の出力が入力される。従って、ＡＮＤ素子Ａ５，Ａ６では、カウンタ２５ａ３の出力に応じてＲ’データ，Ｇ’データのいずれかまたは組み合わせを選択して出力することができる。ＯＲ素子Ｏ１にはＲデータおよびＡＮＤ素子Ａ５の出力が入力され、ＯＲ素子Ｏ２にはＧデータおよびＡＮＤ素子Ａ６の出力が入力される。これらＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２の出力は、それぞれ赤色ＬＥＤのシフトレジスタと黄緑色ＬＥＤのシフトレジスタに供給される。従って、ＯＲ素子Ｏ１からは、少なくともＲデータとＡＮＤ素子Ａ５の出力のいずれかがハイレベルであるときにハイレベルの信号が出力され、ＯＲ素子Ｏ２からは、少なくともＲデータとＡＮＤ素子Ａ４の出力のいずれかがハイレベルであるときにハイレベルの信号が出力される。
【００７３】
ここでも、カウンタ２５ａ３にはクロック信号ＣＬＫと上記ＴＣを示す信号とが入力され、クロック信号ＣＬＫのレベル変動がＴＣ回に達したときに出力信号ＯＵＴのレベルがローレベルからハイレベルに変化する。従って、通常時はＡＮＤ素子Ａ５，Ａ６に対する入力信号を通過さないが、クロック信号ＣＬＫのＴＣ回に１回の割合でＡＮＤ素子Ａ５，Ａ６に対する入力信号を通過させるように制御することになる。ＡＮＤ素子Ａ５，Ａ６に対してはそれぞれＲ’データとＧ’データとが供給されるので、このＴＣ回に１回の割合で文字や図柄とともに背景を点灯することになる。
次に、上記構成および処理による第２実施形態の動作を説明する。図１４は、表示面１１を簡易的に示すとともに表示データ２４ａおよび背景エリアデータ２４ｂのタイミングチャートを示している。同図上部には縦４画素，横４画素の表示面を模式的に示しており、Ｒは赤表示の文字や図柄，×は背景を示している。白抜きの部位は無表示画素を示している。この１６個の画素に対するデータの流れは上記第１実施形態と同様である。従って、この図の通りの表示を行うためには、ラインＬ４のＲデータにおいて最初のクロックと第２クロックにてハイレベル、他のクロックはローレベルの信号とする。背景エリアデータ２４ｂにおいては、ラインＬ２〜Ｌ４の第１〜第３クロックにてハイレベル、第４クロックにてローレベルとなったデータとする。
【００７４】
以上のＲデータと背景エリアデータ２４ｂはデータ制御部２５０ｂに入力される。背景データ生成部２５０ｂ１では、背景データとして図１４に示すＧ’データを生成する。データ制御部２５０ｂでは、ＴＣ個のクロックに対して１回の割合でＲ’データとＲデータの論理和およびＧ’データとＧデータの論理和を出力し、前者はＲシフトレジスタに供給され、後者はＧシフトレジスタに供給される。従って、図１４に示す例ではＲ画素についてＲデータに基づく表示がなされ、Ｇ画素についてＧ’に基づく表示がなされる。この結果、図１４上部に示すような表示となる。以上のように、表示データと背景エリアデータとから表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を指定した背景データを生成し、上記表示位置の発光素子と表示位置以外の背景位置の発光素子を点灯させる構成であっても、グレアを防止し、夜間において昼間と同等の視距離を確保することができる。
【００７５】
（５）他の実施形態：
上記第２実施形態においては、表示データと背景エリアデータとから背景データを生成し、表示データと生成した背景データとから文字や図柄と背景とを表示させていたが、背景エリアデータと表示データの論理和を直接求めることにより表示を実行してもよい。図１５はかかる構成を採用した第３実施形態のデータ制御部２５１ｂの回路例を示す図である。第３実施形態において、他の構成は上記第２実施形態と同様の構成を採用可能である。データ制御部２５１ｂは、上記ＣＰＵ２１の制御によって表示データメモリ２３からシリアル転送される表示データ２４ａ（Ｒデータ，Ｇデータ）と背景エリアデータ２４ｂと背景色選択フラグａ，ｂを取得する。
【００７６】
データ制御部２５１ｂでは、背景色選択フラグａ，ｂと背景エリアデータ２４ｂとを入力するＡＮＤゲートによって背景色を選択し、当該ＡＮＤゲートの出力とカウンタの出力を入力するＡＮＤゲートによって背景エリアデータ２４ｂを利用するタイミングを選択する。そして、得られる背景エリアデータ２４ｂとＲデータあるいはＧデータの論理和によってＬＥＤを点灯させるための信号を取得する。
【００７７】
より具体的には、データ制御部２５１ｂはＡＮＤ素子Ａ１〜Ａ４およびＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２を備えている。背景色選択フラグａおよび背景エリアデータ２４ｂはＡＮＤ素子Ａ１に入力され、背景色選択フラグｂおよび背景エリアデータ２４ｂはＡＮＤ素子Ａ２に入力される。従って、各背景色選択フラグａ，ｂおよび背景エリアデータ２４ｂがハイレベルであるときに各ＡＮＤ素子Ａ１，Ａ２から背景エリアデータ２４ｂが出力される。ＡＮＤ素子Ａ１の出力およびカウンタ２５ａ３の出力はＡＮＤ素子Ａ３に入力され、ＡＮＤ素子Ａ２の出力およびカウンタ２５ａ３の出力はＡＮＤ素子Ａ４に入力される。従って、カウンタ２５ａ３からの出力がハイレベルであるときに各ＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４から背景エリアデータ２４ｂが出力される。
【００７８】
ＡＮＤ素子Ａ３の出力およびＲデータはＯＲ素子Ｏ１に入力され、ＡＮＤ素子Ａ４の出力およびＧデータはＯＲ素子Ｏ２に入力される。従って、ＡＮＤ素子Ａ３から背景エリアデータ２４ｂが出力されている場合、Ｒデータあるいは背景エリアデータ２４ｂのいずれかがハイレベルであるときにＯＲ素子Ｏ１の出力がハイレベルになる。また、ＡＮＤ素子Ａ４から背景エリアデータ２４ｂが出力されている場合、Ｇデータあるいは背景エリアデータ２４ｂのいずれかがハイレベルであるときにＯＲ素子Ｏ２の出力がハイレベルになる。
【００７９】
以上の構成により、背景色選択フラグａ，ｂの組み合わせによって赤色，黄緑色，橙色のいずれかを背景色とし、カウンタ２５ａ３によって背景の点灯タイミングを調整しながらＬＥＤ表示部３０での表示を実施させることができる。すなわち、背景色選択フラグａ，ｂのハイレベルを”１”、ローレベルを”０”としたときに、その組み合わせ（ａ，ｂ）が（１，０）であればＡＮＤ素子Ａ１から背景エリアデータ２４ｂが出力されるとともにＡＮＤ素子Ａ２から背景エリアデータ２４ｂは出力されず、背景色は赤色になる。同様に背景色選択フラグａ，ｂの組み合わせ（ａ，ｂ）が（０，１）であれば背景色は黄緑色になり、組み合わせ（ａ，ｂ）が（１，１）であれば背景色は橙色になる。
【００８０】
カウンタ２５ａ３にはクロック信号ＣＬＫと上記ＴＣを示す信号とが入力され、クロック信号ＣＬＫのレベル変動がＴＣ回に達したときに出力信号ＯＵＴのレベルがローレベルからハイレベルに変化する。従って、通常時はＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４に対する入力信号を通過させないが、クロック信号ＣＬＫのＴＣ回に１回の割合でＡＮＤ素子Ａ３，Ａ４に対する入力信号を通過させるように制御することになる。この制御および上述のＯＲ素子Ｏ１，Ｏ２により、文字や図柄の表示輝度と背景輝度との比がＴＣ：１になる。
【００８１】
以上の構成においては、Ｒデータあるいは背景エリアデータ２４ｂのいずれかがハイレベルであるときにＯＲ素子Ｏ１の出力がハイレベルになり、Ｇデータあるいは背景エリアデータ２４ｂのいずれかがハイレベルであるときにＯＲ素子Ｏ２の出力がハイレベルになる。従って、文字や図柄を赤色で表示して背景を黄緑色あるいは橙色としたときには、文字や図柄部分に相当する黄緑色のＬＥＤが背景エリアデータ２４ｂによって点灯し、文字や図柄を黄緑色で表示して背景を赤色あるいは橙色としたときには、文字や図柄部分に相当する赤色のＬＥＤが背景エリアデータ２４ｂによって点灯する。
【００８２】
従って、ＴＣ回に１回であっても文字や図柄の色を変動させ得る点灯が行われる。そこで、その影響を少なくするために、値の大きなＴＣを用いればよい。あるいは、文字や図柄の色を変動させないために、文字や図柄を橙色で表示する場合に赤色，黄緑色，橙色のいずれかで背景を表示し、文字や図柄を赤色で表示する場合に赤色の背景を表示し、文字や図柄を黄緑色で表示する場合に黄緑色の背景を表示する方法を採用してもよい。
尚、上記の各実施形態において説明したカウンタ値のＴＣは前述の点灯回数のｍに相当し、点灯回数のｎは１に相当する。
【００８３】
また、上記実施形態のように昼間用の表示データおよび上記表示位置以外の背景位置を含む発光素子を指定した背景エリアデータを利用して夜間の表示制御を行う構成の他、文字や図柄を表示する表示位置の発光素子および当該表示位置以外の背景位置の発光素子を指定した表示データを利用して夜間あるいは周囲が夜間に相当する状況での表示を行う構成を採用してもよい。すなわち、文字や図柄のみでなく、背景をも指定した表示データであって、文字や図柄の表示位置と背景位置とで所定のコントラストを与えつつ表示するためのデータを記憶しておく。これにより、当該表示データに従って夜間の表示を実施するのみで、グレアを防止して昼間と同等の視距離を確保することができる。
【００８４】
さらに、他にも種々の実施形態を採用することが可能である。例えば、発光素子としては、上記ＬＥＤに限定されることはなく電球等種々の素子を採用することができる。電球においてはその印加電圧を制御することによって発光輝度を調整することができるので、印加電圧を調整することによって階調表現を行うことができる。かかる構成において、背景を点灯させない昼間は０〜２４Ｖの印加電圧を採用し、背景を点灯させる夜間は文字や図柄の階調を４〜１６Ｖの印加電圧で制御し、背景の輝度を４Ｖ以下の印加電圧で制御する構成等を採用すれば、文字や図柄より小さな輝度で背景を点灯させることができる。
【００８５】
さらに、上述の実施形態のように２色のＬＥＤで各画素の色を表現する構成ではなく、少なくとも３色のＬＥＤ等によってフルカラー表示が可能な構成にしてもよい。図１６はフルカラー表示を可能にした構成の一例を示している。同図においても上記第１実施形態と同様の構成には同符号を付して示している。図１６に示す実施形態において、フルカラー表示を行うためにＬＥＤ表示部３２０に搭載された表示板の各画素は赤緑青のＬＥＤを備えている。また、電流制御部３２１は各画素の各色ＬＥＤに対する印加電流を制御することが可能であり、電流レベルを調整することによって各色の階調を変化させ、各色の組み合わせによって画素毎にフルカラー表示（色数は階調値の３乗個）を行う。
【００８６】
この実施形態において制御部２０２はインタフェース（Ｉ／Ｆ）を介して照度計４０の検出値を取得する。ＬＥＤ制御部２５２はデータ制御部２５２ａを備えており、当該データ制御部２５２ａは上記照度計４０の検出値から文字や図柄の背景に相当する部位の背景色や背景階調値Ｘを特定した背景データを生成する。そして、フルカラーを表示させるためのＲＧＢ各色の表示データに対して当該背景データを生成し、元の文字や図柄の色を変えないようにして背景をも点灯させるための表示データを生成する。この表示データは電流制御部３２１に供給され、背景に所定の輝度を与えた状態でフルカラー文字や図柄の表示を行う。尚、上記背景階調値Ｘは所定の演算式によって算出してもよいし、上記第１実施形態と同様に予め規定された変換テーブルを参照することによって算出してもよい。
【００８７】
さらに、本発明においてグレアを防止して夜間においても昼間の視距離と同等の視距離にするという意味においては照度計の検出値を利用して昼間と夜間との判定を行う構成が必須というわけではない。例えば、タイマーによって時間変化を把握し、時間変化によって昼夜を判定する構成にしてもよい。タイマーによって時間変化を把握する構成においては、カレンダーと組み合わせることによって日時をも把握し、昼間の長さや明るさの変化に対応した所定のコントラストを予め決めておき、この所定のコントラストになるよう背景を表示する構成にしてもよい。さらに、屋外用表示装置に無線あるいは有線の通信設備を並設し、この通信によって逐次時間を指示したり背景輝度を指示する構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】屋外用表示装置の外観を示す図である。
【図２】屋外用表示装置の主な内部構成を示すブロック図である。
【図３】カウンタ部とデータ制御部との詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】カウンタ部とデータ制御部との回路構成例を示す図である。
【図５】表示面での文字や図柄の表示例とデータのタイミングチャートである。
【図６】本発明の屋外用表示装置での文字や図柄の表示例である。
【図７】従来の屋外用表示装置での文字や図柄の表示例である。
【図８】輝度比と視距離との相関を示す説明図である。
【図９】輝度比と視距離との相関を示す説明図である。
【図１０】輝度比と視距離との相関を示す説明図である。
【図１１】輝度比と視距離との相関を示す説明図である。
【図１２】第２実施形態の主な内部構成を示すブロック図である。
【図１３】第２実施形態のデータ制御部の回路構成を示す図である。
【図１４】第２実施形態の文字や図柄の表示例とデータのタイミングチャートである。
【図１５】第３実施形態のデータ制御部の回路構成を示す図である。
【図１６】他の実施形態の主な内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…屋外用表示装置
１１…表示面
２０…制御部
２１…ＣＰＵ
２２…制御プログラムメモリ
２３…表示データメモリ
２４…ＲＯＭ
２５…ＬＥＤ制御部
２５ａ…カウンタ部
２５ａ１…昼夜切替判定部
２５ａ２…輝度比設定部
２５ａ３…カウンタ
２５ｂ…データ制御部
３０…ＬＥＤ表示部
４０…照度計
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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