(57)【要約】【課題】ＥＬ表示エレメントを短時間で確実に消灯させることにより、ＥＬ発光表示パネルの視覚的な演出効果を高めることが可能なＥＬ発光表示制御回路および制御方法を提供すること。【解決手段】ＥＬ表示エレメント106の点灯および消灯を制御する回路において、第１のフォトアイソレータ102の被制御端子をＥＬ表示エレメントの制御端子107と高周波インバータ103との間に接続するとともに、第２のフォトアイソレータ104の被制御端子をＥＬ表示エレメントの制御端子107とコモン端子108との間に接続する。またＥＬ表示エレメントの点灯および消灯を行う制御方法において、ＥＬ表示エレメントの制御端子107と高周波インバータ103との間に接続された点滅用スイッチ102に点灯制御パルス信号110を供給するとともにと、ＥＬ表示エレメントの制御端子107とコモン端子108との間に接続された短絡用スイッチ104に前記点滅用スイッチと逆極性の信号を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＬ表示エレメントの点灯および消灯を制御する回路において、第１のフォトアイソレータの被制御端子をＥＬ表示エレメントの制御端子と高周波インバータとの間に接続するとともに、第２のフォトアイソレータの被制御端子をＥＬ表示エレメントの制御端子とコモン端子との間に接続することを特徴とするＥＬ発光表示制御回路。
【請求項２】
ＥＬ表示エレメントの点灯および消灯を行う制御方法において、ＥＬ表示エレメントの制御端子と高周波インバータとの間に接続された点滅用スイッチに点灯制御パルス信号を供給するステップと、ＥＬ表示エレメントの制御端子とコモン端子との間に接続された短絡用スイッチに前記点滅用スイッチと逆極性の信号を供給するステップを備えたことを特徴とするＥＬ発光表示制御方法。
【請求項３】
第１のフォトアイソレータおよび第２のフォトアイソレータの制御端子に遅延回路を挿入することを特徴とする請求項１に記載のＥＬ発光表示制御回路。
【請求項４】
ＥＬ表示エレメントの点灯から消灯または消灯から点灯に状態が反転する過程において反転時間を遅延させるステップを備えたことを特徴とする請求項２に記載のＥＬ発光表示制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）発光表示装置は室内または夜間のような当該表示パネルが設置される周囲の明度がＥＬの輝度に比較して暗い場所で使用される。本発明はこのＥＬ発光表示装置の各表示エレメントの点灯と消灯を制御し、ネオンサインのように視覚的な動的表示効果を演出するためのＥＬ発光表示制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平６−２２２１６２号公報
【０００３】
ＥＬ発光体からなる発光シートや発光チューブは切り抜きや湾曲により任意の形状に加工することが容易である。このため、発光しようとする形状に加工した後、図４に示すように、交流電流を印加することにより点灯させ所望の発光表示効果が得られる。
【０００４】
発光表示効果を演出する例として、特許文献１に、カラクリ時計において人形の動きと同期して複数のＥＬ素子を選択的に発光させる技術があり、回転体の回転を利用してＥＬ発光部の発光タイミングを規定するための電極あるいは電極に弾接可能な接片のいずれか一方を回転させ、この電極と接片の接離に応じてＥＬ発光部を点滅発行させる装置が記載されている。この装置では、安価な機構でかつ正確なタイミングでEL発光部を点灯可能としており、また円弧上の電極の接片との接触部分の配置を変化させることにより多様な発光パターンを発生させることが可能である。
【０００５】
また図４において点灯と消灯とを繰り返すことにより表示効果を演出するためには、低周波発信器404によって極めて低い周波数で起動停止信号を作成し、交流電流を発生するインバータ401の運転と停止を行うことにより実現できる。点灯すべきＥＬ表示エレメント408が複数存在する場合には、リレーやロータリースイッチ406を用いて、各表示エレメントに個別に交流電流を通電し、この通電または否通電の時間的関係を制御して表示効果を演出することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらインバータの運転と停止による点滅を行う場合では、表示パネル全体を同時に点滅することになるため、演出効果としては極めて単調である。さらにインバータの運転と停止により、インバータに大きな電気的ストレスが恒常的に加わる結果、インバータの寿命が短くなるという問題点があった。
【０００７】
またリレーやロータリースイッチを用いた接点開閉による点灯と消灯の制御では、接点の機械的時間応答速度の制限があり、点滅の時間的制約によって十分な演出効果が期待できないことが多く、またＥＬ表示エレメントの発光に必要な電圧が100V前後と高電圧であるため、電気スパークによる接点の消耗により寿命が短くなるという問題点があった。
【０００８】
高速かつ長寿命な発光制御素子として―般に「フォトリレー」または「半導体リレー」と呼ばれる、導通すると双方向に通電する特性を有するフォトアイソレータを用いることにより前記の問題点を回避できるが、この種のフォトアイソレータはそれが非導通である状態でもある程度の電流が漏れるため、ＥＬ発光体を完全に消灯させることができないという問題点があった。
【０００９】
本発明はＥＬ表示エレメントをフォトアイソレータ（Photoisolator）などの半導体を用いて点滅させる場合に、ＥＬ表示エレメントを短時間で確実に消灯させることにより、ＥＬ発光表示パネルの視覚的な演出効果を高めることが可能なＥＬ発光表示制御回路および制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のＥＬ発光表示制御回路は、ＥＬ表示エレメントの点灯および消灯を制御する回路において、第１のフォトアイソレータの被制御端子をＥＬ表示エレメントの制御端子と高周波インバータとの間に接続するとともに、第２のフォトアイソレータの被制御端子をＥＬ表示エレメントの制御端子とコモン端子との間に接続することを特徴とする。ここでフォトアイソレータとして例えばフォトＭＯＳＦＥＴやフォトトライアックなどがある。
【００１１】
請求項２に記載のＥＬ発光表示制御方法は、ＥＬ表示エレメントの点灯および消灯を行う制御方法において、ＥＬ表示エレメントの制御端子と高周波インバータとの間に接続された点滅用スイッチに点灯制御パルス信号を供給するステップと、ＥＬ表示エレメントの制御端子とコモン端子との間に接続された短絡用スイッチに前記点滅用スイッチと逆極性の信号を供給するステップを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載のＥＬ発光表示制御回路は、第１のフォトアイソレータおよび第２のフォトアイソレータの制御端子に遅延回路を挿入することを特徴とする。ここで遅延回路の例として、ANDゲートおよびCR積分回路により構成される遅延回路などがある。
【００１３】
請求項４に記載のＥＬ発光表示制御方法は、ＥＬ表示エレメントの点灯から消灯または消灯から点灯に状態が反転する過程において反転時間を遅延させるステップを備えたことを特徴とする。ここで反転時間を遅延させる方法として、遅延回路を用いる方法やマイクロコンピュータのプログラムで遅延信号を発生させる方法などがある。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１または請求項２による発明によれば、ＥＬ表示エレメントを消灯する時に電気的短絡を発生させてＥＬ表示エレメントを短時間で確実に消灯させることを可能としている。これによりＥＬ発光表示パネルの視覚的な演出効果を高めることが可能となり、ネオンサインのように視覚的な動的表示効果を演出することができる。
【００１５】
請求項３または請求項４による発明によれば、ＥＬ表示エレメントの点灯から消灯または消灯から点灯に状態が反転する過程において反転時間を遅延させることができるため、２つのフォトアイソレータの被制御端子間が同時に導通することがなくなり、回路の短絡により高周波インバータが破損することを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための最良の形態（以下、単に「実施形態」と称する）について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１７】
以下、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明のＥＬ発光表示制御回路の実施形態を表した回路図である。ＥＬ発光表示パネル105の各ＥＬ表示エレメント106の制御端子107の1，２，３，４をそれぞれ対応した第１のフォトアイソレータ102の被制御端子ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３，ＰＳ４を介して高周波インバータ103の出力の―端に接続し、高周波インバータ出力の他端にＥＬ発光表示パネル105のコモン端子108を接続している。同時に、各ＥＬ表示エレメント106の制御端子107の1，２，３，４とコモン端子108との間にはそれぞれ第２のフォトアイソレータ104であるＰＳ５、ＰＳ６、ＰＳ７，ＰＳ８の被制御端子を接続し、ＰＳ１〜ＰＳ４の制御端子とそれぞれ対応したＰＳ５〜ＰＳ８の制御端子との間にはパルス信号を逆極性にするためのＮＯＴ回路109を挿入している。また、ＰＳ１〜ＰＳ４の制御端子には例えばマイクロコンピュータ101の出力ポートからの点灯制御パルス信号110により、あらかじめプログラムされた順序でＰＳ１〜ＰＳ４の被制御端子を導通させるように構成している。
【００１８】
図２は図１における１個のＥＬ表示エレメントについての回路を抜き出して表したものである。高周波インバータ201の出力端子のひとつは第１のフォトアイソレータ204(ＰＳ１)の被制御端子３，４を介してＥＬ表示エレメント207の制御端子208に接続され、高周波インバータ201のもう一つの出力端子はＥＬ表示エレメント207のコモン端子209に接続されている。同時に第２のフォトアイソレータ205(ＰＳ５)の被制御端子はＥＬ表示エレメント207の制御端子208とコモン端子209との間に接続されている。
【００１９】
図２で点灯制御パルス信号202がハイレベルになると第１のフォトアイソレータＰＳ１の制御端子（１-２)に接続されている内部発光ダイオードが点灯し、被制御端子(３-４)間が導通する。このとき、第２のフォトアイソレータＰＳ５の制御端子には、ＮＯＴ回路203により、点灯制御パルス信号202と逆極性のパルス信号が印加されているので、その被制御端子間は非導通状態になっている。この結果、ＥＬ表示エレメント207の制御端子208とコモン端子209間には高周波インバータ201の出力電圧である交流電圧が印加され、ＥＬ表示エレメント207が点灯する。
【００２０】
次に点灯制御パルス信号202がローレベルに反転すると第１のフォトアイソレータＰＳ１の制御端子（１-２)間電圧はローレベルとなり、被制御端子(３-４)間が非導通となる。このとき第２のフォトアイソレータＰＳ５の制御端子間電圧がＮＯＴ回路203によってハイレベルになるので、その被制御端子間が導通状態となる。この結果、高周波インバータ201の出力は第１のフォトアイソレータＰＳ１の寄生出力容量(Co)を介して漏れ電流程度の交流電流を流すが、第２のフォトアイソレータＰＳ５の被制御端子間が導通状態であることによって、その電流がＥＬ表示エレメント207に流れ込む量を極めて小さくすることができる。この結果ＥＬ表示エレメント207を短時間で確実に消灯させることができる。
【００２１】
ここでＥＬ表示エレメント207は電気的にはコンデンサに似た性質を有しており、その静電容量は発光面積に比例する。この結果、発光面積が小さいＥＬ表示エレメント程静電容量が小さいため、第１のフォトアイソレータＰＳ１の寄生出力容量(Co)とＥＬ表示エレメント自体の静電容量との分圧比率によってＥＬ発光エレメントに印加される電圧が増加することになる。このため、仮に第２のフォトアイソレータＰＳ５が無い場合は、消灯のためにＰＳ１を否導通となるように制御しても消灯することができない場合がある。
【００２２】
そこで第２のフォトアイソレータであるＰＳ５をＥＬ表示エレメント207の制御端子208とコモン端子209との間に設け、ＰＳ１の制御信号パルスと逆極性で動作させると、ＰＳ１が非導通の場合はＰＳ５が導通となり、ＥＬ表示エレメント207の制御端子208とコモン端子209間を短絡するので、高周披インバータ201の出力電圧がＥＬ表示エレメント207に印加されなくなり、確実に消灯することが可能となる。
【００２３】
またＥＬ表示エレメント207を点灯または消灯するために、単純に点灯制御パルス信号202を第１のフォトアイソレータ204に導き、その反転信号を第２のフォトアイソレータ205に導くと、点灯から消灯または消灯から点灯に状態が反転する時点で第１のフォトアイソレータ204と第２のフォトアイソレータ205の両方の被制御端子間が同時に導通する瞬間が発生する。その結果、高周波インバータ201の出力が２つのフォトアイソレータによって短絡され、最悪の場合この短絡ルートに位置するフォトアイソレータまたは高周波インバータが破壊する。
【００２４】
そこで２つのフォトアイソレータの制御端子に印加されるパルス電圧がローレベルからハイレベルに変化する時間的タイミングに反転遅延時間を設けることにより、前記ＥＬ表示エレメントを消灯するタイミングでは、第１のフォトアイソレータ204の被制御端子が非導通状態となってから第２のフォトアイソレータ205の被制御端子が導通となるようにする。また前記ＥＬ表示エレメントを点灯するタイミングでは、第２のフォトアイソレータ205の被制御端子が非導通状態となってから第１のフォトアイソレータ204の被制御端子が導通となるようにする。
【００２５】
図３は反転遅延時間のタイミングチャートおよび反転遅延時間を実現する遅延回路を表した回路図である。反転遅延時間を設けるために第１のフォトアイソレータと第２のフォトアイソレータの両方の制御端子303にANDゲートおよびCR積分回路により構成される遅延回路を挿入する。これにより、前記表示エレメントを消灯するタイミングでは、第１のフォトアイソレータの制御端子303に印加するパルス電圧がローレベルに変化したときに、その非制御端子304が非導通となる時間遅れ以上の遅延時間を設けて第２のフォトアイソレータの制御端子303に印加するパルス電圧をハイレベルに変化させることができる。また前記表示エレメントを点灯するタイミングでは、第２のフォトアイソレータの制御端子303に印加するパルス電圧がローレベルに変化したときに、その非制御端子304が非導通となる時間遅れ以上の遅延時間を設けて第１のフォトアイソレータの制御端子303に印加するパルス電圧をハイレベルに変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のＥＬ発光表示制御回路および制御方法を説明する図
【図２】第１図において１個のＥＬ表示エレメントの回路を抜き出して表した図
【図３】本発明の遅延回路、および点灯と消灯のタイミングチャートを説明する図
【図４】従来のＥＬ発光表示制御を説明する図
【符号の説明】
【００２７】
１０１  マイクロコンピュータ
１０２  第１のフォトアイソレータ（点滅用スイッチ）
１０３  高周波インバータ
１０４  第２のフォトアイソレータ（短絡用スイッチ）
１０５  ＥＬ発光表示パネル
１０６  ＥＬ表示エレメント
１０７  制御端子
１０８  コモン端子
１０９  ＮＯＴ回路
１１０  点灯制御パルス信号
２０１  高周波インバータ
２０２  点灯制御パルス信号
２０３  ＮＯＴ回路
２０４  第１のフォトアイソレータ
２０５  第２のフォトアイソレータ
２０６  ＥＬ発光表示パネル
２０７  ＥＬ表示エレメント
２０８  制御端子
２０９  コモン端子
２１０  一例：フォトＭＯＳＦＥＴ
３０１  点灯制御パルス信号
３０２  フォトアイソレータ
３０３  制御端子
３０４  非制御端子
４０１  高周波インバータ
４０２  直流電源
４０３  高周波交流電源
４０４  低周波発信器
４０５  起動停止信号
４０６  リレーまたはロータリースイッチ
４０７  ＥＬ発光表示パネル
４０８  ＥＬ表示エレメント
４０９  制御端子
４１０  コモン端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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