(57)【要約】【課題】設置環境や使用状況及び表示内容によって装置内部の温度が大幅に変化するようなことがあってもＬＥＤ素子を最適な輝度で点灯させることができる表示装置及びＬＥＤ輝度制御方法を提供する。【解決手段】温度センサ２０にて装置内部の温度を検出し、設定温度以上であれば、表示部４の点灯率を計算し、計算した点灯率が指定点灯率以上であれば電流制限を行い、表示部４の輝度を低下させる。これにより、表示部４の周囲温度が設定温度以上であっても表示部４の点灯率が指定点灯率未満であれば、電流制限を行わないので、必要以上に輝度が低くなってしまうようなことがない。すなわち、設置環境や使用状況及び表示内容によって装置内部の温度が大幅に変化するようなことがあっても、表示部４を最適な輝度で点灯させることが可能となる。【選択図】図２
2006119184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子を備えた表示装置において、
前記ＬＥＤ素子の近傍に配置され該ＬＥＤ素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記ＬＥＤ素子の点灯率を計算する点灯率計算手段と、
前記ＬＥＤ素子の周囲温度及び点灯率を基に前記ＬＥＤ素子に供給する電流を変更する電流制御手段と、
を備えた表示装置。
【請求項２】
前記電流制御手段は、前記ＬＥＤ素子の周囲温度が設定温度以上で、且つ前記ＬＥＤ素子の点灯率が指定点灯率以上である場合に前記ＬＥＤ素子に供給する電流を通常使用時よりも小さくなるように制限する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
複数のＬＥＤ素子がマトリックス状に配置された表示手段を備えた表示装置において、
前記表示手段のＬＥＤ表示面の一部分における点灯率を計算する点灯率計算手段と、
前記ＬＥＤ表示面の一部分の近傍に配置され、該部分の周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記ＬＥＤ表示面の一部分の周囲温度が設定温度以上で、且つ前記ＬＥＤ表示面の一部分の点灯率が指定点灯率以上である場合に前記表示手段に供給する電流を通常使用時よりも小さくなるように制限する電流制御手段と、
を備えた表示装置。
【請求項４】
複数のＬＥＤ素子をマトリックス状に配置してなる表示手段を備えた表示装置におけるＬＥＤ輝度制御方法において、
前記表示手段のＬＥＤ表示面の一部分における点灯率を計算する点灯率計算工程と、
前記ＬＥＤ表示面の一部分の周囲温度を検出する温度検出工程と、
前記ＬＥＤ表示面の一部分の周囲温度が設定温度以上で、且つ前記ＬＥＤ表示面の一部分の点灯率が指定点灯率以上である場合に前記表示手段に供給する電流を通常使用時よりも小さくなるように制限する電流制御工程と、
を備えたＬＥＤ輝度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商店等で電飾スタンド看板として用いられる表示装置に関し、特に温度センサで検出した装置内温度によって表示輝度を変化させる表示装置及びＬＥＤ輝度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を用いた表示装置では、温度センサを用いて装置内の温度を検出し、ＬＥＤ素子が動作保証温度を超えないようにＬＥＤ素子に流す電流を制御するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、従来の表示装置の構成を示すブロック図である。この図において、温度センサ７０１で表示装置７００内部の温度を検出し、その結果を制御部７０２に通知する。制御部７０２は、温度センサ７０１から通知された温度を定期的にチェックし、設定温度以上の場合は、複数のドライバＩＣ７０３夫々に流す電流を制限して各ＬＥＤ素子７０４が動作保証温度を超えないように制御し、また温度センサ７０１から通知された温度が設定値未満の場合は各ドライバＩＣ７０３に流す電流を現状のままとする。
【０００４】
図８は、制御部７０２の輝度制御処理を示すフローチャートである。制御部７０２は、温度センサ７０１から通知された温度をチェックし（ステップＳ８０１）、設定温度以上かどうか判定する（ステップＳ８０２）。通知温度が設定温度以上であれば、ドライバＩＣ７０３に流す電流を制限する（ステップＳ８０３）。これに対して通知温度が設定温度未満であれば、電流制限解除処理を行う（ステップＳ８０４）。すなわち、通知温度が設定温度未満の場合で電流制限がかかっていなければ、そのままステップＳ８０１に戻り、電流制限がかかっていればそれを解除した後、ステップＳ８０１に戻る。
【０００５】
このようにして従来の表示装置７００はＬＥＤ素子７０４の輝度調整を行っている。なお、温度センサ７０１を表示装置７００内の最も温度が高くなる部分に配置することで、最悪条件でもＬＥＤ素子７０４が動作保証温度を超えないように調整することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３１２２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の表示装置においては、設置環境や使用状況及び表示内容によって装置内部の温度が大幅に変化することから、温度センサ７０１による検出方式のみでＬＥＤ素子７０４を保護するには最悪条件を考慮しなければならず、温度センサ７０１が設置されている場所の点灯率が他の場所より高い場合でもＬＥＤ素子７０４が動作保証温度を超えないように、ＬＥＤ素子７０４に流れる電流を制限するための設定温度を必要以上に低くする必要がある。このようなことから、温度センサ７０１が設置されている場所の点灯率が他の場所と同等又は低い場合でも、装置内部の温度が設定温度に達してしまうと、電流が制限されてしまうというように、必要以上に輝度が低くなる問題がある。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、設置環境や使用状況及び表示内容によって装置内部の温度が大幅に変化するようなことがあってもＬＥＤ素子を最適な輝度で点灯させることができる表示装置及びＬＥＤ輝度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】
【０００９】
上記目的は下記構成又は方法により達成される。
（１）  ＬＥＤ素子を備えた表示装置において、前記ＬＥＤ素子の近傍に配置され該ＬＥＤ素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、前記ＬＥＤ素子の点灯率を計算する点灯率計算手段と、前記ＬＥＤ素子の周囲温度及び点灯率を基に前記ＬＥＤ素子に供給する電流を変更する電流制御手段と、を備える。
【００１０】
（２）  上記（１）に記載の表示装置において、前記電流制御手段は、前記ＬＥＤ素子の周囲温度が設定温度以上で、且つ前記ＬＥＤ素子の点灯率が指定点灯率以上である場合に前記ＬＥＤ素子に供給する電流を通常使用時よりも小さくなるように制限する。
【００１１】
（３）  複数のＬＥＤ素子がマトリックス状に配置された表示手段を備えた表示装置において、前記表示手段のＬＥＤ表示面の一部分における点灯率を計算する点灯率計算手段と、前記ＬＥＤ表示面の一部分の近傍に配置され、該部分の周囲温度を検出する温度検出手段と、前記ＬＥＤ表示面の一部分の周囲温度が設定温度以上で、且つ前記ＬＥＤ表示面の一部分の点灯率が指定点灯率以上である場合に前記表示手段に供給する電流を通常使用時よりも小さくなるように制限する電流制御手段と、を備える。
【００１２】
（４）  複数のＬＥＤ素子をマトリックス状に配置してなる表示手段を備えた表示装置におけるＬＥＤ輝度制御方法において、前記表示手段のＬＥＤ表示面の一部分における点灯率を計算する点灯率計算工程と、前記ＬＥＤ表示面の一部分の周囲温度を検出する温度検出工程と、前記ＬＥＤ表示面の一部分の周囲温度が設定温度以上で、且つ前記ＬＥＤ表示面の一部分の点灯率が指定点灯率以上である場合に前記表示手段に供給する電流を通常使用時よりも小さくなるように制限する電流制御工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
上記（１）に記載の表示装置では、温度検出手段による温度検出結果を基にＬＥＤ素子への電流制限を行うのに加えて、ＬＥＤ素子の点灯率を計算して、その結果をも含めてＬＥＤ素子への電流制限を行うので、装置本体の設置環境や使用状況及び表示内容よって装置内部の温度が変化した場合でも、ＬＥＤ素子を最適な輝度で点灯させることが可能となる。
【００１４】
上記（２）に記載の表示装置では、上記（１）に記載の表示装置において、装置本体の設置環境や使用状況及び表示内容よって装置内部の温度が変化した場合でも、ＬＥＤ素子の点灯率が指定点灯率以上でない場合にはＬＥＤ素子に供給する電流を制限しないので、ＬＥＤ素子を最適な輝度で点灯させることが可能となる。
【００１５】
上記（３）に記載の表示装置では、複数のＬＥＤ素子がマトリックス状に配置された表示手段のＬＥＤ表示面の一部分における点灯率を計算し、さらに該部分の周囲温度を検出して、これらの結果を基に表示手段への電流制限を行うので、装置本体の設置環境や使用状況及び表示内容よって装置内部の温度が変化した場合でも、ＬＥＤ素子を最適な輝度で点灯させることが可能となる。
【００１６】
上記（４）に記載のＬＥＤ輝度制御方法では、複数のＬＥＤ素子がマトリックス状に配置された表示手段のＬＥＤ表示面の一部分における点灯率を計算し、さらに該部分の周囲温度を検出して、これらの結果を基に表示手段への電流制限を行うので、装置本体の設置環境や使用状況及び表示内容よって装置内部の温度が変化した場合でも、ＬＥＤ素子を最適な輝度で点灯させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の外観を示す正面図である。また、図２は、本実施の形態に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態の表示装置１は、本体部２と、本体部２を支持する支持脚３とから構成される。本体部２には文字や画像を表示するために複数のＬＥＤ(発光ダイオード)素子４１（図３参照）をマトリックス状に配置した表示部４が設けられている。表示部４の内部上方には温度センサ２０が取り付けられている。本体部２の内部回路は、図２に示すように、制御部（制御手段）１０と、メモリ部１１と、温度検出部１２と、時計部１３と、点灯率計算部１４と、ＬＥＤ駆動部１５とを備えて構成される。
【００２０】
制御部１０は、表示装置１の各部を制御するものであり、図示せぬマイクロコンピュータを備えて構成される。メモリ部１１は、制御部１０が動作するためのプログラムを記憶している。温度検出部１２は、装置内部の温度、特に表示部４の周囲の温度を検知するためのものであり、前述した温度センサ２０を備えており、この温度センサ２０の出力信号をデジタル変換して出力する。温度センサ２０は例えばサーミスタであり、周囲温度の変化により抵抗値が変化する。周知のようにサーミスタには正特性のものと負特性のものとがあり、正特性のものは温度が上がると抵抗値が上がり、負特性のものは温度が上がると抵抗値が下がる。
【００２１】
時計部１３は、現在時刻を示す時間データを出力する。点灯率計算部１４は、制御部１０からの指示に従って所定時間毎に表示部４の点灯率を計算する。点灯率の計算には時間情報が必要となるので、点灯率計算部１４は時計部１３からの時間データを制御部１０経由で取得し、取得した時間情報を用いて点灯率を計算する。そして、計算した点灯率を制御部１０に入力する。
【００２２】
ここで、図３を参照して点灯率の算出方法について説明する。図３に示すように、本実施の形態では表示部４のＬＥＤ表示面を縦横８×８の６４ドット（６４ドットを１ブロックとする）毎に分割し、全ブロックのうち、温度センサ２０が配置されている場所に近接するブロックについて点灯率を計算する。この場合、所定時間内で点灯したＬＥＤ素子数の平均をとることになるが、例えば図３に示すように、時刻ｔ１での点灯数が３６個であれば、この数を全体の数（６４個）で割ると、そのときの点灯率は５６％となる。また、その次の時刻ｔ２での点灯数が３２個であれば、この数を全体の数で割ると、そのときの点灯率は５０％となる。さらに、その後の時刻ｔｎでの点灯数が１９個であれば、この数を全体の数で割ると、そのときの点灯率は３０％となる。このようにして得られる１単位時間当たりの点灯率を所定時間内で合計し、その値を所定時間内の総数で割って平均を出す。なお、６４個のＬＥＤ素子４１を１ブロックとすることに限定はなく、１ブロック当たりのＬＥＤ素子数は任意である。
【００２３】
図２に戻り、ＬＥＤ駆動部１５は表示部４を駆動するものであり、制御部１０からの制御信号に基づいて表示部４を構成する複数のＬＥＤ素子４１夫々に駆動電流を供給する。制御部１０は、メモリ部１１に記憶されているプログラムに従って装置各部を制御する。特に、表示部４の周囲温度が所定の設定温度以上で且つ点灯率計算部１４で計算された点灯率が指定の点灯率以上である場合には表示部４に対する輝度制御処理を行う。すなわち、表示部４に流れる電流が減少する方向にＬＥＤ駆動部１５を制御する。
【００２４】
表示部４の輝度制御は、図４の波形図で示すようにオン、オフのパルス信号のオン期間（点灯期間）であるデューティ比を調整することで行われる。パルス信号のオン時間Ｔｏｎは表示部４に電流が流れる区間であり、オフ時間Ｔｏｆｆは表示部４には電流が流れない区間である。輝度は次式に示されるデューティ比によって決まる。
デューティ比（％）＝（Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ））×１００
この式から分かるように、デューティ比が低くなるに従って表示部４には電流が流れなくなり、表示部４のＬＥＤ素子４１の輝度は低下する。
【００２５】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら表示装置１の輝度制御処理について説明する。まず温度検出部１２の出力から装置内部の温度（表示部４のＬＥＤ素子４１の周囲温度）を検出する（ステップＳ５０１）。次いで、検出した装置内部の温度が設定温度以上かどうか判定する（ステップＳ５０２）。この場合、設定温度未満であれば電流制限解除処理を行う（ステップＳ５０６）。すなわち、電流制限がかかっていなければ、そのままステップＳ５０１に戻り、電流制限がかかっていればそれを解除した後、ステップＳ５０１に戻る。一方、装置内部の温度が設定温度以上であれば点灯率を計算する（ステップＳ５０３）。この場合、上述したように、表示部４の全てのＬＥＤ素子４１をブロック（１ブロック当たり縦横８×８の６４ドット）単位で分割したうち、温度センサ２０が配置されている場所に近接するブロックにおける点灯率を計算する。
【００２６】
該当するブロックの点灯率を計算した後、計算した点灯率が予め指定された点灯率以上であるかどうか判定し（ステップＳ５０４）、計算した点灯率が指定点灯率以上であれば電流制限処理を行う（ステップＳ５０５）。すなわち、表示部４のＬＥＤ素子４１に流れる電流が減少する方向にＬＥＤ駆動部１５を制御する。これにより、表示部４の全ＬＥＤ素子４１の輝度が低下する。電流制限処理を行った後、ステップＳ５０１に戻る。一方、計算した点灯率が指定点灯率未満であれば電流制限解除処理を行う（ステップＳ５０６）。すなわち、電流制限がかかっていなければ、そのままステップＳ５０１に戻り、電流制限がかかっていればそれを解除した後、ステップＳ５０１に戻る。
【００２７】
このように、本実施の形態の表示装置１によれば、温度センサ２０にて装置内部の温度（表示部４のＬＥＤ素子４１の周囲温度）を検出し、設定温度以上であれば、表示部４の点灯率を計算し、計算した点灯率が指定点灯率以上であれば電流制限を行い、表示部４の輝度を低下させる。すなわち、装置内部の温度が設定温度以上であっても表示部４の点灯率が指定点灯率未満であれば、電流制限を行わない。
【００２８】
したがって、装置内部の温度のみで輝度制御を行う場合は、ＬＥＤ素子４１が動作保証温度を超えないように、電流を制限するための設定温度を必要以上に低くする必要があったが、装置内部の温度が設定値以上であっても点灯率が指定点灯率未満であれば電流制限を行わないので、必要以上に輝度が低くなってしまうようなことがない。すなわち、設置環境や使用状況及び表示内容によって装置内部の温度が大幅に変化するようなことがあっても、表示部４を最適な輝度で点灯させることが可能となる。
【００２９】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の輝度制御処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の表示装置１Ｂは、上述した実施の形態１の表示装置１と同様の構成を採るので、図示は省略する。
【００３０】
本実施の形態の表示装置１Ｂは、点灯率を計算した後に装置内部の温度（表示部４のＬＥＤ素子４１の周囲温度）を検出する点で実施の形態１の表示装置１と異なっている。すなわち、実施の形態１の表示装置１では、装置内部の温度を検出した後、点灯率を計算するようにしているが、本実施の形態の表示装置１Ｂでは、点灯率を計算した後に、装置内部の温度を検出するようにしている。点灯率算出と装置内部温度の検出の順序を変えても同様の効果が得られる。
【００３１】
図６において、まず表示部４の点灯率を計算する（ステップＳ６０１）。この場合、上述したように、表示部４の全てのＬＥＤ素子４１をブロック（１ブロック当たり縦横８×８の６４ドット）単位で分割したうち、温度センサ２０が配置されている場所に近接するブロックにおける点灯率を計算する。該当するブロックの点灯率を計算した後、計算した点灯率が予め指定された点灯率以上であるかどうか判定し（ステップＳ６０２）、計算した点灯率が指定点灯率未満であれば電流制限解除処理を行う（ステップＳ６０６）。すなわち、電流制限がかかっていなければ、そのままステップＳ６０１に戻り、電流制限がかかっていればそれを解除した後、ステップＳ６０１に戻る。
【００３２】
一方、計算した点灯率が指定点灯率以上であれば、温度検出部１２の出力から装置内部の温度（表示部４のＬＥＤ素子４１の周囲温度）を検出する（ステップＳ６０３）。次いで、検出した装置内部の温度が設定温度以上かどうか判定する（ステップＳ６０４）。この場合、設定温度未満であれば電流制限解除処理を行う（ステップＳ６０６）。すなわち、電流制限がかかっていなければ、そのままステップＳ６０１に戻り、電流制限がかかっていればそれを解除した後、ステップＳ６０１に戻る。一方、検出した装置内部の温度が設定温度以上であれば電流制限処理を行う（ステップＳ６０５）。すなわち、表示部４のＬＥＤ素子４１に流れる電流が減少する方向にＬＥＤ駆動部１５を制御する。これにより、表示部４の全ＬＥＤ素子４１の輝度が低下する。電流制限処理を行った後、ステップＳ６０１に戻る。
【００３３】
このように、本実施の形態の表示装置１Ｂによれば、表示部４の点灯率を計算し、計算した点灯率が指定点灯率以上であれば、温度センサ２０にて装置内部の温度（表示部４のＬＥＤ素子４１の周囲温度）を検出し、設定温度以上であれば、電流制限を行い、表示部４の輝度を低下させるので、設置環境や使用状況及び表示内容によって装置内部の温度が大幅に変化するようなことがあっても、表示部４を最適な輝度で点灯させることが可能となる。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では、点灯率計算部１４を独立して設けたが、この点灯率計算部１４の機能を制御部１０に持たせるようにして点灯率計算部１４を省くことも可能である。すなわち、点灯率の計算はソフトウェアで実現できるので、そのソフトウェアをメモリ部１１に設けることで、制御部１０にて点灯率を求めることができる。
【００３５】
また、上記各実施の形態では、表示部４の表示輝度を１段階でしか変化させなかったが、温度センサ２０の配置されている場所の点灯率と、温度センサ２０による温度検出結果とによって表示輝度を複数の段階で切り替えるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、設置環境や使用状況及び表示内容によって表示装置の内部温度が変化しても、表示部を常に最適な輝度で点灯させることが可能となるといった効果を有し、広告用の電飾スタンド看板などへの適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る表示装置の外観を示す正面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る表示装置の点灯率算出方法を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１に係る表示装置の表示部を駆動するための信号波形図
【図５】本発明の実施の形態１に係る表示装置の動作を説明するためのフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２に係る表示装置の動作を説明するためのフローチャート
【図７】従来の表示装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の表示装置の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００３８】
１、１Ｂ  表示装置
２  本体部
３  支持脚
４  表示部
１０  制御部
１１  メモリ部
１２  温度検出部
１３  時計部
１４  点灯率計算部
１５  ＬＥＤ駆動部
４１  ＬＥＤ素子
【図１】
2006119184.tif 000003
【図２】
2006119184.tif 000004
【図３】
2006119184.tif 000005
【図４】
2006119184.tif 000006
【図５】
2006119184.tif 000007
【図６】
2006119184.tif 000008
【図７】
2006119184.tif 000009
【図８】
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