(57)【要約】【課題】従来のフルカラーLED映像システムでは、多くのＰＷＭ（Pulse  Width  Moduration）回路等を必要とし、また立体成型することができなかった。【解決手段】時間幅が逓倍となる点灯制御スロットに対応するクロックサイクルを発生させることにより複数のモジュール分割した場合の回路の簡単化を計り、かつ、プリント基板周辺にLEDランプを配置し、積層可能とする、あるいはLEDランプへの配線自体を立体成型するためのワイヤフレームとして活用ことにより立体成型への対応を可能とした。 【選択図】 図５
2006208768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
sourceドライバの組とsinkドライバの組の２つのドライバの組を備え、各LEDランプは、その陽極にはsorceドライバの組のうちの１つのドライバが、陰極にはsinkドライバの組のうちの１つドライバが接続されることにより、フレーム周期毎に与えられる輝度データによりsource＆sink方式により輝度制御され、
上記２つのドライバの組のいずれか一方は選択ドライバの組、他方は点灯制御ドライバの組として用いられ、
選択ドライバの組として用いられている組のそれぞれのドライバに接続されているLEDランプのグループをそのドライバに対応する時分割グループとし、フレーム周期内には、各時分割グループに対して輝度データの各ビットに対応し、そのビットの重みに比例した長さの時間幅を持つ点灯制御スロットが設定され、   
各LEDランプは、それぞれに接続されている点灯制御ドライバとして用いられている組のドライバを介して、自身が属している時分割グループの各点灯制御スロットにおいて、自身の輝度データを構成する各ビットデータの中で、各々の点灯制御スロットに対応するビットデータにより、点灯、非点灯の制御がなされることを特徴とするLED映像システム
【請求項２】
フレーム周期内に設定される各点灯制御スロッットと対応し、対応する点灯制御スロットの時間幅と同じ長さの周期を持ち、かつ対応する点灯制御スロットと同一順序で発生されるサイクルで構成される点灯制御クロック信号を発生するクロック発生器と、
前記点灯制御クロックを受けて、各点灯制御スロットにおいて、点灯制御ドライバとして用いられている組のドライバへその点灯制御スロットに対応するビットデータを出力するフレームメモリと、
前記点灯制御クロックを受けて、各点灯制御スロットに対応する選択ドライバとして用いられている組のドライバを選択駆動するドライバ選択回路とを備えていることを特徴とする「請求項１」のLED映像システム。
【請求項３】
フレームメモリには、各点灯制御スロットにおける点灯制御ドライバの組のドライバへの出力ビットデータが、対応する点灯制御スロットのフレーム周期内での生起順に記憶されていることを特徴とする「請求項２」のLED映像システム。
【請求項４】
点灯制御スロットのフレーム周期内での生起順は、それぞれの点灯制御スロットに対応する選択ドライバの組のドライバの駆動順が一定順序の繰り返しとなる順であることを特徴とする「請求項２」又は「請求項３」のLED映像システム。
【請求項５】
３原色LEDランプより構成され、１つの時分割グループには同色のLEDランプのみが含まれるよう構成されていることを特徴とする「請求項１」又は「請求項２」又は「請求項３」又は「請求項４」のLED映像システム。
【請求項６】
複数個の「請求項２」、又は「請求項３」又は「請求項４」のLED映像システムから構成され、かつ
それら複数個のLED映像システムは１つの点灯制御クロック信号を共用していることを特徴とする複合LED映像システム。
【請求項７】
複数個の「請求項１」又は、「請求項２」、又は「請求項３」又は、「請求項４」又は「請求項５」、「請求項６」のLED映像システムから構成され、
かつ  それら複数個のLED映像システムのフレームメモリは共通のクロックでシフトされるシフトレジスタとして構成され、かつ、
それらのフレームメモリの入出力を相互に接続することにより１つのシフトレジスタを構成することにより、各フレームメモリの内容が更新されることを特徴とする複合LED映像システム。  
【請求項８】
点灯制御クロックとフレームメモリ更新用共通クロックとが１つの信号線を共用していることを特徴とする「請求項７」の複合LED映像システム。
【請求項９】
プリント基板とそれに接続されるLEDランプとにより構成されるモジュール基板複数個を積層して構成され、かつ、積層された上層のモジュール基板のプリント基板が下層のモジュール基板のLEDランプ光を遮光しないよう各モジュール基板のLEDランプはプリント基板周辺に配置されていることを特徴とする立体電飾システム。
【請求項１０】
プリント基板とそれに接続されるLEDランプとにより構成されるモジュール基板を積層して構成され、かつ、積層された上層のモジュール基板のプリント基板が、下層のモジュール基板のLEDランプ光を遮光しないよう、上層にいくに従ってプリント基板の大きさを小さくしていることを特徴とする立体電飾システム。
【請求項１１】
sourceドライバの組とsinkドライバの組の２つのドライバの組を備え、各LEDランプは、その陽極にはsorceドライバの組のうちの１つのドライバが、陰極にはsinkドライバの組のうちの１つドライバが接続されることにより、フレーム周期毎に与えられる輝度データによりsource＆sink方式により輝度制御され、かつ
各LEDランプは、所定の形状に成形されたワイヤフレームに固定され、その固定部を介してsourceドライバあるいはsinkドライバ、またはそれら双方に接続されていることを特徴とするLED映像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤによる映像表示システムを構成する映像システムの構成、制御方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
３原色LEDランプより構成されるピクセルをプリント基板上に格子状に配置し、個々のLEDランプを輝度制御するLEDフルカラー映像システムは、イベント会場等での大型LEDＴＶなどとして広く実用化されている。これらの大型LEDＴＶに用いられているLEDモジュールは、各格子点に配されたLEDランプを行、列ドライバで  source&sinkドライブ方式で駆動することにより、LEDランプの駆動に要するドライバ数を最少化し、かつ、制御回路、ドライバ、LEDランプ間を結ぶ配線をプリント基板上の配線パターンで実現している点で、本発明が目的とするLEDモジュールと類似した装置である（特許文献１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした従来のLEDモジュールでは、回路的には、列（又は行）ドライバの数だけのＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）回路を必要とし、例えば、最も一般的な１６列ｘ１６行ピクセル構成のフルカラーLEDモジュールでは１６ｘ３＝４８個のＰＷＭ回路を必要としている。さらに、こうした従来のLEDモジュールでは、必要な電子回路及びその電子回路と多数のLEDランプを結ぶ信号配線を搭載しているプリント基板と同一基板上にLEDランプを配しているため、それらの基板を重ね合わせるとLEDランプが他の基板によって遮られるため、複数モジュールを組み合わせ表示システムを構成する場合は、各LEDモジュールを同一平面に並べる組み合わせ、配置に限られている。
【０００４】
一方、連珠状LEDモジュール（特許文献１）は各ピクセル毎に輝度データを保持するレジスタを装備させ、それらのレジスタを相互にフレキシブルな信号線で紐状に接続することにより、シフトレジスタを構成し、かつ、フレーム全体を各時間幅が逓倍となるよう設定された複数個の点灯制御スロット毎に上記シフトレジスタの内容を更新させることにより各LEDランプへの輝度データ転送に要する信号線を最小限に止め、かつ空間内で各ピクセルを自由に配置できることを特徴とするフルカラーLEDモジュールである。
【０００５】
しかしながら、この連珠状LEDモジュールではピクセル毎にドライバ回路を必要とし、一定空間内に集中的にLEDランプを配置する場合には必ずしも効率的方式とは言えない。  
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるLED映像システムは、行、列ドライバによるsource＆sinkドライブ方式の有利性を最大限に活用すると同時に、点灯制御方式は連珠状LEDモジュールの逓倍スロット方式を踏襲することで、ＰＷＭ回路を省き、制御回路の最小化を計り、かつLEDランプをプリント基板周辺に配置させた複数のモジュール基板を積層することにより、あるいは各LEDランプを駆動する駆動線をワイヤフレームとして利用することにより、LEDランプを所定の立体形状に容易に配置することが出来る特徴を有する。
【０００７】
なお、フレーム周期を輝度データの各ビットの重みに比例する時間幅のサブフレームに分割することによりＰＷＭ回路を用いないで輝度制御する方式は既に知られている方式（例えば文献１）である。本発明の輝度制御方式はこのサブフレームによる輝度制御方式に複数LEDランプの時分割駆動方式、あるいはsource&sinkドライブ方式を組み合わせることにより、より大きな回路的効率化を追求したものであり、特に形状、規模の異なるLED映像システム（後述のモジュール基板）を複数個連ねた複合電飾システムを構成する場合、輝度データ転送方式との組み合わせにおいて優れた効果を発揮する。
【特許文献１】特開２００４−０７０１７９号公報
【非特許文献１】光エレクトロニクスの基礎と活用法、３６頁、ＣＱ出版社
【実施例１】
【０００８】
本実施例の説明では、説明の簡単化のため、LEDランプは同一色ランプのみにより構成されていることとしとし、従ってフルカラー表示のためには、赤、緑、青の３原色それぞれについて同様のシステムが備えられることとする。また、各LEDランプの輝度データは１フレーム当たり８ビット、すなわち２５６段階に渡って輝度制御され、全ての輝度データはフレームメモリに記憶済みであるとする。
【０００９】
図１は「実施例１」の映像システムのブロック図である。同図に示されているように、映像システムは、表示ユニット1a、ドライバ選択回路1b、フレームメモリ1cクロック発生器1d、アドレスカウンタ1eから構成される。  表示ユニット1aには、各列８個、６列（計４８個）のLEDランプLij（ｉ＝０，１，２・・７、ｊ＝０，１，２・・・５）が格子状に配置され、８個の行ドライバCi（ｉ＝０，１，２・・・７）と６個の列ドライバDj（ｊ＝０，１，２・・・５）によりsource＆sinkドライブ方式により駆動されている。即ち列ドライバは全てsourceドライバであり、また行ドライバは全てsinkドライバである。そして、LEDランプLijは行ドライバCiと列ドライバDjが同時に駆動されているときのみ選択的に点灯される仕組みとなっている。
【００１０】
先に述べた通り、各LEDランプは逓倍スロット方式により輝度制御され、かつ、本実施例では１／６デューティ比で時分割駆動されている。この制御方式を実現するため、本実施例では図２に示されるように１フレームは、輝度データが８ビットで構成されることに対応して、８個のサブフレームRn（ｎ＝０，１，２・・・７）に分割され、サブフレームRnの時間幅は最少時間幅のサブフレームRoの2n-1倍に設定されている。またサブフレームRnはさらに６個の点灯制御スロットSnm（ｍ＝０，１，２・・・５）に等分割されている（従って、１フレーム周期内には６ｘ８＝４８個の点灯制御スロットが存在する）。
【００１１】
各サブフレームに設定されているこれら６個の点灯制御スロットは、１／６デューティ比での時分割駆動を実現するため、各列に割り当てられ、点灯制御スロットSnmの時間帯では列ドライバDmが駆動される。即ち、列ドライバにより駆動される８個のLEDランプLim（ｉ＝０，１，２・・・７）は同一点灯制御スロットSnmを共有し、LEDランプLimは点灯制御スロットSnmにおいて行ドライバCiにより点灯、非点灯が制御される。 
【００１２】
以上の説明においては、列ドライバはsourceドライバ、行ドライバはsinkドライバであるとしたが、実際の回路構成では、行、列、sourceドライバ、sinkドライバ組み合わせ、及びそれらのドライバと点灯制御スロットの対応関係は上記の組み合わせ及び対応関係に限定されているわけではない。例えば列ドライバはsinkドライバ、行ドライバはsourceドライバとしてもよい。
【００１３】
以下の説明では、そうした組み合わせ、対応関係をより一般的に記述するため、同一の点灯制御スロットを共有するLEDランプの組を時分割グループ（上記１個の列ドライバで駆動されるLEDランプ１列）、時分割グループを一括して選択するドライバ（上記の列ドライバ）を選択ドライバ、各点灯制御スロット内で、対応する時分割グループの個々のLEDランプを個別に点灯制御するドライバ（上記の行ドライバ）を点灯制御ドライバと呼称する（その他の名称、記号は従前のものを踏襲する）。
【００１４】
図２には制御ユニット内のクロック発生器が発生する点灯制御クロック信号のタイムチャートも示されている。同図に示される通り、点灯制御クロック信号の各サイクルは、点灯制御スロットと１対１に対応し、対応するサイクルと点灯制御スロットはフレーム周期内での発生順序、時間幅が一致している。本実施例の場合、各サブフレーム内の６個の点灯制御スロットは時間幅が同じであり、また、サブフレーム毎に点灯制御スロットの時間幅は順次時間幅が逓倍となっていくという単純な規則に従って点灯制御スロット全体が構成されているので、それらの点灯制御スロットに対応するサイクルを発生させることはカウンタ回路等を用いて簡単に実現することが出来る。
【００１５】
一方、８個のサブフレーム内に１つずつ設定されている同じ時分割グループに対応する６個の点灯制御スロットは各サブフレーム内で同じ位置に（同じ順序に）配置されていることから、各時分割グループに対応する選択駆動ドライバは各サブフレーム内において常に同一順序（本実施例の場合D0、D1、D2・・・D5の順番）で駆動されることになる。即ち、各点灯制御スロットSmnにおいて対応する選択ドライバDmを選択駆動することは、図３に示されるように上記点灯制御クロック信号をカウントする０〜５のサイクリックカウンタ3a、デコーダ3bにより簡単に実現される。即ち、点灯制御クロック信号の各サイクルの周期は点灯制御スロットの時間幅に等しく設定されているので、その点灯制御クロック信号を上記のサイクリックカウンタ3aでカウントさせると点灯制御スロットSnmではそのカウンタ出力値ｍはSnmの時間幅と等しい時間保持されることになる。
【００１６】
サイクリックカウンタ3aの出力値ｍはデコーダ3bによりデコードされ、その出力Omに接続されている選択ドライバDmを駆動させる。即ち、点灯制御クロック信号をカウントするカウンタとデコーダ回路だけで、点灯制御スロットSnmで選択ドライバDmが駆動される回路が実現できる。
【００１７】
なお、上記サイクリックカウンタ3aは後述するアドレスカウンタで兼用できるため、実際には必要としない。
【００１８】
次に図４に示されるフレームメモリの構成について説明する。
【００１９】
１フレーム周期におけるＬＥＤランプLijの８ビット輝度データを；
（ｃｉ、ｊ、０，ｃｉ、ｊ、１，ｃｉ、ｊ、２  ・・・ｃｉ、ｊ、７ ）
（ｉ＝０、１，２・・・７，ｊ＝０、１，２・・・５、ｃｉ、ｊ、０が最下位ビット、ｃｉ、ｊ、７、が最上位ビット）
で表すならば、点灯制御スロットSnmではLEDランプLimはビットｃｉ、ｍ、ｎにより点灯制御される必要がある。従って点灯制御スロットSnmにおいて点灯制御ドライバCi（ｉ＝０，１，２・・・７）に供給すべき８ビットのデータ（以下点灯制御データWmnと記す）は次のようになる。
【００２０】
点灯制御ドライバ        C0        C1          C2  ・・・・  C７  
フレームメモリ出力       b0        b1           b2  ・・・・  b７
点灯制御データ(Wmn）   ｃ０、ｍ、ｎ      ｃ１、ｍ、ｎ     ｃ２、ｍ、ｎ        ｃ７、ｍ、ｎ
【００２１】
図４にも示されているとおり、フレームメモリの各ワードには点灯制御データWmnがそのまま（ ｃ０、ｍ、ｎを最下位ビット、ｃ７、ｍ、ｎを最上位ビットとして）収納出来るよう、１ワードは８ビット構成となっている。また、８ビットのフレームメモリ各出力（ｂ０，ｂ１，・・・ｂ７、  ；b0・・最下位ビット、b７・・最上位ビット）は点灯制御ドライバへと（出力ビットbiが行ドライバCiへと）接続されている。さらに各点灯制御スロットSmnにおいて、点灯制御ドライバに対して上記の点灯制御データWmnを円滑に供給するため、予め上記点灯制御データが１フレーム内での対応する点灯制御スロットの出現順（W00、W01,W02・・・）に編集され記憶されている。
【００２２】
即ち、輝度データのフレームメモリへの収納に関して、ＴＶ、パソコン画面等、通常の映像機器の表示画面に対する輝度データのフレームメモリへの収納が、ピクセルアドレス順（画面上のピクセルの左から右、上から下への走査線順の配列・・・以下ピクセル順配列と呼ぶ）であるのに対して、本発明によるLED映像システムでは、輝度データはフレームメモリ内に、各点灯制御スロットにおける点灯制御ドライバへの出力を点灯制御スロットの生起順に収納される。以下、この輝度データのフレームメモリへの配列を”点灯制御スロット順配列”と呼ぶ。
【００２３】
この点灯制御スロット順配列のフレームメモリから、点灯制御スロットSmnにおいて、対応する点灯制御データを読み出し、各点灯制御ドライバを駆動させるには、図４に示されるように、単純に前記点灯制御クロック信号をアドレスカウンタでカウントし、このアドレスカウンタ出力をフレームメモリアドレスとして用いればよい。ここでも、前記点灯制御クロック信号の各サイクルの周期は対応する点灯制御スロットの時間幅と等しく設定されているため、上記アドレスカウンタ出力値は対応する点灯制御スロットの時間幅と同時間保持されることになる。これにより、点灯制御スロットSmnにおいて、常にその時間幅と同一時間幅で点灯制御ドライバを点灯制御データWmnで正しく駆動できることになる。
【００２４】
以上述べたように、本発明では、点灯制御スロットに対応した点灯制御クロック信号を発生させること、及び、輝度データをフレームメモリ内に点灯制御スロット順配列で予め編集記憶させておくことにより、従来のLEDモジュールのＰＷＭ回路を全く必要とせず、若干のカウンタ、デコーダのみで制御回路を構成することが出来る。
【００２５】
通常の映像機器で用いられている上記ピクセル順配列の輝度データから点灯制御スロット順配列への編集、記憶作業は、ＴＶカメラ等からの輝度データに基づきリアルタイムに映像表示させる場合にはビット組み替えなどのための若干のハードウエアを必要とするが、そのハードウエアは通常多数のLEDモジュールで構成される映像システムに対して１個あればよい。また、ビデテープ等のパッケージ映像の場合には、パソコン等で、全てのフレームの輝度データを点灯制御スロット順配列に予め編集しておくことにより、上記編集用ハードウエアを省くことができる。
【００２６】
以上述べたモジュールを３原色に対応し、３セット用いた場合、点灯制御クロック信号発生器、アドレスカウンタは各モジュールにて共用でき、各モジュールで個別に必要なのはフレームメモリ、選択ドライバ及び点灯制御ドライバのみとなる。
【００２７】
なお、フレーム周期内のサブフレーム、点灯制御スロットの設定は、図２に示されたもの以外にも例えば、図５に示されるように、等時間幅の各サブフレーム内に時間幅が逓倍となる点灯制御スロットを設定するなどの設定方式が存在する。
いずれの場合でも、輝度データを点灯制御スロット順配列でフレームメモリに記憶し、点灯制御スロットに対応した点灯制御クロック信号に基づき、選択ドライバを選択駆動し、フレームメモリのアドレスカウンタをカウントアップすることによりＰＷＭ回路を用いることなく映像システムを構成することができる。
【実施例２】
【００２８】
「実施例１」では表示ユニット内のLEDランプは全て同色であり、フルカラー表示の場合には３セットの同様な回路を必要とする。この場合の問題は３原色LEDランプそれぞれは発光効率が異なり、各ピクセルでのホワイトバランスが崩れることである。そのため各色毎にドライバの駆動電流値を変える等の処置が必要である。しかしながらこうしたハードウエアでの処置は稼働時での調整が難しいという問題を有する。
【００２９】
「実施例２」ではホワイトバランス保持のため上記の電流調整に替わり１つの表示ユニット内に各色ランプを同数ずつ収納し、各時分割グループ内には同一色LEDランプのみを収納し、かつ、点灯制御スロットの時間幅を各色により変化させる方式（特許文献２）を採用している。
【００３０】
即ち、図６に示されるように１つの表示ユニットには各色２列、計１６個個ずつのLEDランプが、マトリックス状に結線され、「実施例１」と同様、８個の点灯制御ドライバ、６個の選択ドライバを用いsource＆sink方式による逓倍スロット方式で駆動されている。各列８個のLEDランプは１つの時分割グループを構成し、先にも述べたとおり、各列は同色ランプのみから構成されている。即ち図６において、L00〜L70は赤色、Ｌ01〜Ｌ７1は緑色、Ｌ02〜L72は青色・・・・であり、（L00、L01、L02）、（L10、L11、L12）などの組がフルカラーピクセルを構成している（１つの表示ユニットは１６個のフルカラーピクセルを収納している）。
【００３１】
従って表示ユニット内のLEDランプは各列に対応する６個の時分割グループに分けられている。また、選択ドライバに関してはD0、Ｄ３は赤色時分割グループ、D1、D4は緑色時分割グループ、D2、D5は青色時分割グループにそれぞれ対応している。  ホワイトバランスを保つためには赤色、緑色、青色  の点灯時間比率はおよそ２：３：１とする必要があるため各色に対応する点灯制御スロットの時間幅もその比率と同比率に設定されている。このことは、「実施例１」（図２）の点灯制御スロットSk0、Sk1、Sk2、・・・・Sk5の時間幅は全て等しかったのに比べ、本実施例（図７）の点灯制御スロットSk0、Sk1、Sk2の時間幅は約２：３：１の比率に設定されていることに反映されている。
【００３２】
以上述べたホワイトバランス保持のための点灯制御スロットの時間幅の変更は、それらの点灯制御スロットと対応する点灯制御クロック信号のサイクル長の変更（図７）により実現することが出来る。即ち、ホワイトバランスの調整は「実施例１」の制御回路を変更することなく点灯制御クロック信号のサイクル幅を調整することだけで簡単に達成される。
【実施例３】
【００３３】
本実施例は複数のモジュール基板から構成される映像システムに関する。
【００３４】
システム全体（図８）は複数のモジュール基板8aとそれらを制御する制御器8bとから構成される。
【００３５】
図９は１つのモジュール基板の制御回路のブロック図である。LEDランプの個数（４８個）、それらの結線、駆動方式、採用されているホワイトバランス調整方式については「実施例２」を踏襲している。同図に示されるように各モジュール基板上の制御回路にはサブフレームメモリ9bが備えられているが、その必要容量を削減するため、点灯制御データはサブフレーム単位で転送される。この場合各モジュール基板上のサブフレームメモリの必要容量は１ワード６ビット構成、合計８ワード（８ｘ６＝４８ビット）である。
【００３６】
図１０に示されるように、このサブフレームメモリの各ワードS0、S1、・・・S7は６ビットのシフトレジスタであり、さらにそれらのシフトレジスタを直列に接続することによりサブフレームメモリ全体としても（１ビットｘ４８段）のシフトレジスタとなっている。各モジュール基板上のサブフレームメモリのシフトレジスタとしての入力、出力は互いに接続され、制御器8bから見た場合、共通のクロック信号でシフトされる１個のシフトレジスタとして機能する。これにより、表示制御信号オフ時に、点灯制御データがクロック信号で制御器8bからシフト＆ラッチ方式により各サブフレームメモリに転送される。
【００３７】
また、表示制御信号がオン時には、クロック信号でシフトレジスタS0、S1、・・・S7のそれぞれの内容が点灯制御ドライバC0〜C7にシフトアウトされる。
【００３８】
即ち、各サブフレームにおける動作は次に示す制御器8bからモジュール基板上のフレームメモリへの点灯制御データ更新動作と、転送された点灯制御データに 基づくLEDランプの時分割駆動動作とに分けられる。 
【００３９】
＜点灯制御データ更新動作＞
表示制御信号はオフに保たれ、制御器8bからのクロック信号出力は前記点灯制御データ転送のための共通シフトクロックとして用いられる。制御器8bのフレームメモリ8cに記憶されている輝度データは輝度データ転送制御器8eにより、ビットシリアルに点灯制御データとして送出され、シフト＆ラッチ方式により各モジュール基板上のサブフレームメモリに転送される。なお、この動作中には全てのLEDランプは非点灯となる。
【００４０】
＜時分割駆動動作＞
各サブフレームにおいて上記輝度データ更新動作時間帯を除いた時間帯が時分割駆動動作時間帯である。各サブフレームにおけるこの時分割駆動動作時間帯では、表示制御信号はオンに保たれ、各モジュール基板の動作は既に述べた「実施例２」の各サブフレーム内での動作と同様となる。即ち、フレームメモリ8cよりサブフレームメモリへの転送はサブフレーム単位で行われるが各サブフレームメモリに転送終了時点では点灯制御データは点灯制御スロット順配列に各サブフレームメモリのシフトレジスタに収納される。時分割駆動動作時間帯には６個の点灯制御スロットが（ホワイトバランスを保持する時間幅で）設けられ、それらの点灯制御スロットと対応するクロック信号をシフトクロックとしてシフトレジスタS0、S1、・・・S7  をシフトすることにより点灯制御スロット順配列で記憶されている点灯制御データを読み出し、点灯制御ドライバC0〜C7を駆動する。一方、上記クロック信号をドライバ選択回路9d内に設けてあるサイクリックカウンタでカウントし、その出力値をデコードすることにより各選択ドライバD0、D1、・・・・D5が選択駆動される。  
【００４１】
以上述べたように、「実施例３」の複数モジュール基板制御方式では、各モジュール基板の制御回路は共通クロック信号を用いて、サブフレームメモリをシフトし、サイクリックカウンタでカウントするだけの簡単な回路構成となり、各モジュール基板を結ぶ信号線も少なくてすむ。かつ各モジュール基板のサブフレームメモリを構成するシフトレジスタの数が異なっていても同一の制御方式で統一的に制御できるため、各モジュール基板が搭載するLEDランプの数が異なるような電飾システムの制御方式として最適となる。
【００４２】
なお、点灯制御データ更新動作の時間帯では全てのLEDランプは非点灯とされるが、たとえば転送時のシフトクロック１０Ｍhz、全ピクセル数２５６個（従って３ｘ２５６＝７６８個のLEDランプ）を仮定すると、１フレーム内８個のサブフレームにおいて輝度データ転送に要する時間は約８ｘ７６８ｘ０．１＝６１４．１μｓｅｃである。この非点灯時間はフレーム周期（約３０ｍｓｅｃ）の約２％程度であり、点灯効率上
の問題とはならない。
【実施例４】
【００４３】
「実施例４」は「実施例３」の制御方式を用い、立体的なLED表示（電飾）システムを構成する方法に関する実施例である。システムはモジュール基板（図１２）複数個を積層した表示部（図１１）と制御器とから構成される。図１２に示される通り、各モジュール基板では、制御回路が搭載されているプリント基板周辺にはLEDランプへのリード線接続スルーホールが設けられ、これらのリード線接続スルーホールを介して、LEDランプが接続、固定されている。これらのLEDランプは、複数個のモジュール基板が積層されたときでもLEDランプ光が他のモジュール基板により遮られないよう、かつ、積層することで所定の立体形状（図１２では円筒）となるようプリント基板外側に沿って配置されている。即ち、１つのモジュール基板周辺に配置されるLEDランプは所定の立体形状の１断層に対応し、 この所定の立体形状をできるだけ少ないモジュール基板で実現できるよう、LEDランプ自身も複数層（図１２に示される本実施例ではプリント基板表裏の２層）に分けて”厚み” を持たせるよう配置されている。
【００４４】
また、図１２に示されるようにプリント基板中央には制御器からの信号ケーブルをプリント基板に接続するためのコネクタが設けられている。このコネクタに接続される信号ケーブルには点灯制御のための各種信号線と電源供給線の他、必要に応じて、積層した複数モジュール基板を釣り下げるため引っ張り強さを強化するための鋼線、あるいは図１３に示されるように曲線に沿ってモジュール基板を積層する場合、その形状を保つに必要な剛性を備えた鋼線等が付加される。これら引っ張り強度強化、剛性強化のための鋼線等は電源供給線等を兼ねさせても良く、この場合には電源線がプリント基板を貫通し、かつ任意の箇所でプリント基板を固定、電源供給を行うことのできる接触子を電源線の被覆を貫通させ心線に接続するタイプの圧着コネクタを用いると都合がよい。
【実施例５】
【００４５】
本実施例は「実施例４」同様、プリント基板周辺にLEDランプを配することにより積層可能としたモジュール基板である一方、LEDランプは「実施例４」と異なりプリント基板を中心にした２つの同心円上に配されている（図１４）ことを特徴とするモジュール基板に関する実施例である。LEDランプをこのように配置したモジュール基板を積層することにより、直径の異なる２層円筒から成る電飾システムを構成することができる。即ち、本発明では、「実施例４」に示されるような、造形物の表面にLEDランプを配した電飾システムのみならず、LEDランプのプリント基板からの距離を変化させることにより、一定空間内でのほとんど任意の箇所にLEDランプを配することができ、高度な電飾システムを容易に構成することができる。
【実施例６】
【００４６】
「実施例６」は各モジュール基板において、図１５に示されるように積層されるモジュール基板の大きさを積層順に小さくすることで、基板によるLEDランプの光遮断を回避したLEDモジュールである。基板周辺に配置されるLEDランプは、図１２に示されるLEDランプ単体、あるいは図１５に示される複数のLEDランプで構成される紐状ランプユニット等の様々な形状（星形、菱形、樹枝状・・・）のランプユニットであってもよい。また、積層されたモジュール基板で構成される電飾ユニットをこのランプユニットとして用いるならばさらに複雑な立体形状の電飾システムを構成することが可能となる。
【実施例７】
【００４７】
「実施例７」はLEDランプの立体配置に関して、縦、横網目状に配線される選択ドライバ、点灯制御ドライバの各LEDランプへの接続線をそのまま所定の形状を保持するためワイヤフレームとして利用することを特徴とするLED映像システムに関する実施例である。
【００４８】
図１６は上記選択ドライバ（D0、D1、・・・D5）、点灯制御ドライバ(C0、C1、・・・C5）の出力線を篭（円筒）状のワイヤフレームとして成型し、縦（選択ドライバ出力線）、横（点灯制御ドライバ出力線）のワイヤの交点にLEDランプを配したLED映像システムの例である。
【００４９】
この構造により、LEDランプの立体配置が容易に行え、かつ、各LEDランプへの個別配線が不要となるため、そのための配線、プリント基板等を省略することが可能となり、大幅な装置の簡略化、軽量化が実現できる。
【００５０】
また、ワイヤフレームはその背面からの光を遮光しないという特性を有し、例えば図１６に示される円筒形LED映像システムの場合には、円筒前面に配されたLEDランプのみならず、背面に配されたLEDランプも遮光されることがないためより大きな電飾効果を得ることが可能となる。
【００５１】
さらに、配線をワイヤフレームとすることにより、例えば図１に示される表示ユニット1aの配線をワイヤフレーム状とする場合のように、平面状に配されたLEDランプによるLED映像システムの場合でも、かつ、背景を遮断することのないLED映像システムを実現することができる。即ち、図１の表示ユニット1aの各LEDランプへの配線をワイヤフレーム状とすることにより、例えば、そのLED映像システムを窓ガラスに張り付けた場合でも、窓ガラス本来の役割である採光、展望を妨げることがなく、また、ワイヤフレームに柔軟性を持たせることにより、必要に応じて折り畳む、あるいは巻き取ることのできるLED映像システムを提供することができる。
【００５２】
なお、所定の形状に成型された各LEDランプへの配線をかねたワイヤフレーム上に、LEDランプを必要箇所に後付で固定することも有用である。これによりワイヤフレーム上に特定の文字、図形等をかたどったLED映像システムを簡単に実現することが可能となる。この場合、各LEDランプはワイヤフレームに圧接端子により固定する方法が便利である。圧接端子による固定ではワイヤフレームの任意の箇所に固定でき、同時にワイヤフレームの電線の被覆を貫く接触子により心線への電気的接続を果たすことができる。
【特許文献２】特願２００３−２０８３２４
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】映像システムのブロック図である。
【図２】１フレーム周期のタイムチャートである。
【図３】選択ドライバの駆動回路である。
【図４】フレームメモリアドレス発生回路及び点灯制御ドライバ駆動回路である。
【図５】サブフレーム、点灯制御スロットの構成例を示したものである。
【図６】ホワイトバランスを考慮した映像システム回路構成を示したものである。
【図７】ホワイトバランスを考慮した点灯制御スロット、点灯制御クロック信号示したものである。
【図８】複数モジュール基板から構成される映像システムである。
【図９】モジュール基板制御回路のブロック図である。
【図１０】サブフレームメモリの構成を示している。
【図１１】積層型モジュール基板による立体電飾システムを図示したものである。
【図１２】積層型モジュール基板を図示したものである。
【図１３】曲線に沿って積層したモジュール基板を図示したものである。
【図１４】同心円に配置されたLEDランプで構成されるモジュール基板を図示している。
【図１５】積層順に大きさを小さくしたモジュール基板を図示している。
【図１６】ワイヤフレームを利用した配線方式を図示している。
【符号の説明】
【００５４】
1a・・・表示ユニット
1b・・・ドライバ選択回路
1c・・・フレームメモリ
1d・・・クロック発生器
1e・・・アドレスカウンタ
3a・・・サイクリックカウンタ
3b・・・デコーダ
4a・・・フレームメモリ
4b・・・アドレスカウンタ
6a・・・表示ユニット
6b・・・フレームメモリ
6c・・・アドレスカウンタ
6d・・・クロック発生器
6e・・・ドライバ選択回路
8a・・・モジュール基板
8b・・・制御器
8c・・・フレームメモリ
8d・・・クロック発生器
8e・・・輝度データ転送制御器
9a・・・表示ユニット
9b・・・サブフレームメモリ
9c・・・アドレスカウンタ
9d・・・ドライバ選択回路
10a・・・サブフレームメモリ
14a・・・LEDランプ
14b・・・プリント基板
【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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