(57)【要約】【課題】高輝度化を推し進めながらも、消費電力を低く抑えることができる表示装置及び輝度調整方法を提供する。【解決手段】表示器１０と点灯電流を供給する電源回路１２との間に電流検出回路１７を設ける。この電流検出回路１７を用いて点灯電流を監視し、高輝度化に伴ってＬＥＤで構成した表示器１０で消費する電流が増加しても、点灯範囲が任意の電流容量を超えない範囲であれば、高輝度表示が可能であり機能を損なうことが無く、点灯範囲が広い場合に限り輝度を下げることで、消費電力を制限することが可能となる。これにより、高輝度化に伴う大容量の電源、冷却用ファンの強化、放熱対策などのコストアップとなる要因を低く抑えることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電することにより発光する発光体が複数個配置された表示手段を備えた表示装置において、
前記表示手段の通電時の点灯電流を検出する点灯電流検出手段と、
点灯電流検出値に基づいて前記表示手段の輝度を調整する輝度調整手段と、
を備えた表示装置。
【請求項２】
前記輝度調整手段は、点灯電流検出値が点灯電流上限値に達するまでは前記表示手段を最大輝度で点灯させ、点灯電流上限値を超えると前記表示手段の輝度を下げる請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記輝度調整手段は、点灯電流検出値が点灯電流上限値を超えるとそれ以後は点灯電流検出値の増加に従って段階的に前記表示手段の輝度を下げる請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
表示装置内の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記輝度調整手段は、温度検出値が前記表示手段の温度限定値を超えると点灯電流上限値を下げる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
装置外部の外光の輝度を検出する外光輝度検出手段を備え、
前記輝度調整手段は、外光輝度検出値が前記表示手段の輝度限定値を超えると点灯電流上限値を下げる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
通電することにより発光する発光体が複数個配置された表示手段を備えた表示装置における輝度調整方法において、
前記表示手段の通電時の点灯電流を検出し、点灯電流検出値が所定値に達するまでは前記表示手段を最大輝度で点灯させ、所定値を超えると前記表示手段の輝度を下げる輝度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光体を所定間隔で複数個並べ夫々をオン、オフ制御することにより文字やアニメーションなどを表現でき、商店の看板、商品のコマーシャル、情報表示などに利用される表示装置及び該表示装置における輝度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述した表示装置には、温度センサを用いて装置内温度を検出し、ＬＥＤが動作保証温度を超えないようにＬＥＤに流す電流を制御するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、従来の表示装置の構成を示すブロック図であり、表示器１０と、駆動回路１１と、電源回路１２と、温度検出回路１３と、受光回路１４と、制御回路１５とから構成される。この図に示す従来の表示装置は、装置内部の温度に応じて表示器１０の輝度を調整する以外に、外光輝度に応じても表示器１０の輝度を調整するようにしたものである。
【０００４】
表示器１０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を所定間隔で複数個並べて構成されたものである。図４及び図５は表示器１０の外形を示す図であり、図４は正面図、図５は側面図である。これらの図に示すように、複数のＬＥＤ１が回路基板２に所定間隔で配置され、全面がパネル３で覆われてフレーム４で固定された構造を採っている。
【０００５】
図３に戻り、電源回路１２は、表示器１０の各ＬＥＤに点灯電圧を印加する。駆動回路１１は、制御回路１５より入力される点灯輝度データに従って表示器１０の各ＬＥＤをオン、オフさせる。駆動回路１１は、パルス幅変調方式により表示器１０の各ＬＥＤのオン、オフを行う。各ＬＥＤには電源回路１２より点灯電圧が印加されているので、オン期間を設定することで点灯状態となる。温度検出回路１３は、装置本体内部の温度を検出し、その結果を制御回路１５に入力する。受光回路１４は、外光の輝度を検出し、その結果を制御回路１５に入力する。制御回路１５は、表示部１０の各ＬＥＤを自動調光する。
【０００６】
また、制御回路１５は、図示せぬＣＰＵ及び該ＣＰＵを動作させる制御プログラムが書き込まれたメモリと、Ａ／Ｄ変換器１６とを有して構成され、Ａ／Ｄ変換器１６にて温度検出回路１３からの温度検出値と受光回路１４からの外光検出値をそれぞれデジタル信号に変換する。温度検出回路１３からの温度検出値より、装置内部の温度が予め設定された温度を超えると、輝度を下げる点灯輝度データを駆動回路１１に入力する。この場合、デューティ比が低くなる方向即ちオン時間が短くなる方向に調整する。また、受光回路１４からの外光検出値より、外光輝度が予め設定された輝度以下になると、輝度を下げる点灯輝度データを駆動回路１１に入力する。この場合、デューティ比が低くなる方向即ちオン時間が短くなる方向に調整する。
【０００７】
【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】
【０００８】
しかしながら、従来の表示装置においては、ＬＥＤの高輝度化を推し進めることで、装置がコストアップするとともに、消費電力が増加するという問題がある。
【０００９】
すなわち、高輝度で使用することから消費電力が上がり、電力料金が嵩んでしまう。また、高輝度で使用することで電源回路１２の発熱により装置内部の温度が上がり、熱の影響による各種電子部品の劣化が生じ易くなる。さらに、表示内容によっては点灯電流が大きくなることから、全画面点灯時を考慮して必要な電源容量、熱対策を施す必要があり、電源回路１２の大容量化、冷却用ファンの強化などを行う必要がある。また、電源回路１２の大容量化によって、表示装置に供給する電源容量の増加などで工事負担も大きくなる。
【００１０】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、高輝度化を推し進めながらも、消費電力を低く抑えることができる表示装置及び輝度調整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】
【００１１】
上記目的は下記構成及び方法により達成される。
（１）  通電することにより発光する発光体が複数個配置された表示手段を備えた表示装置において、前記表示手段の通電時の点灯電流を検出する点灯電流検出手段と、点灯電流検出値に基づいて前記表示手段の輝度を調整する輝度調整手段と、を備える。
【００１２】
（２）  上記（１）に記載の表示装置において、前記輝度調整手段は、点灯電流検出値が点灯電流上限値に達するまでは前記表示手段を最大輝度で点灯させ、点灯電流上限値を超えると前記表示手段の輝度を下げる。
【００１３】
（３）  上記（２）に記載の表示装置において、前記輝度調整手段は、点灯電流検出値が点灯電流上限値を超えるとそれ以後は点灯電流検出値の増加に従って段階的に前記表示手段の輝度を下げる。
【００１４】
（４）  上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の表示装置において、表示装置内の温度を検出する温度検出手段を備え、前記輝度調整手段は、温度検出値が前記表示手段の温度限定値を超えると点灯電流上限値を下げる。
【００１５】
（５）  上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の表示装置において、装置外部の外光の輝度を検出する外光輝度検出手段を備え、前記輝度調整手段は、外光輝度検出値が前記表示手段の輝度限定値を超えると点灯電流上限値を下げる。
【００１６】
（６）  通電することにより発光する発光体が複数個配置された表示手段を備えた表示装置における輝度調整方法において、前記表示手段の通電時の点灯電流を検出し、点灯電流検出値が所定値に達するまでは前記表示手段を最大輝度で点灯させ、所定値を超えると前記表示手段の輝度を下げる。
【発明の効果】
【００１７】
上記（１）、（２）に記載の表示装置によれば、表示手段の点灯範囲（点灯状態にあるＬＥＤで作られる範囲）が広いときにのみ輝度を下げるので、表示装置の高輝度化の目的を損なわず輝度調整ができる。さらに点灯範囲が最大のときに必要な電源容量、熱対策を軽減できるので、高輝度化に伴う大容量の電源、冷却用ファンの強化、放熱対策などのコストアップとなる要因を低く抑えることが可能となる。
【００１８】
上記（３）に記載の表示装置によれば、点灯電流検出値が点灯電流上限値を超えると、それ以後は点灯電流検出値の増加に従って段階的に輝度を下げるので、輝度の低下が目立ち難くなり、美観の低減を最小限に抑えることが可能となる。
【００１９】
上記（４）に記載の表示装置によれば、装置内温度が表示手段の温度限定値を超えると点灯電流上限値を下げるので、熱対策をさらに軽減することができる。
【００２０】
上記（５）に記載の表示装置によれば、外光輝度検出値が表示手段の輝度限定値を超えると点灯電流上限値を下げるので、夜間など周囲が暗くなってもハレーションを起すことなく、表示内容を明確に把握することができる。
【００２１】
上記（６）に記載の輝度調整方法によれば、表示手段の点灯範囲が広いときにのみ輝度を下げるので、表示装置の高輝度化の目的を損なわず輝度調整ができる。さらに、点灯範囲が最大のときに必要な電源容量、熱対策を軽減できるので、高輝度化に伴う大容量の電源、冷却用ファンの強化、放熱対策などのコストアップとなる要因を低く抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図３と同一の機能を有する部分には同じ符号を付けるとともに、その説明を省略する。図１に示すように、本実施の形態の表示装置は、表示器１０と電源回路１２との間に点灯電流値を検出する電流検出回路１７を備えていることと、電流検出回路１７の点灯電流検出値に基づいて輝度調整を行う機能を有する制御回路１８を備えている点で従来の表示装置と異なっている。
【００２４】
制御回路１８は、図示せぬＣＰＵ（中央処理装置）及び該ＣＰＵを動作させる制御プログラムが書き込まれたメモリと、Ａ／Ｄ変換器１６とを有して構成される。電流検出回路１７では、電源回路１２から表示器１０に供給される点灯電流の検出を行い、その結果を制御回路１８に入力する。制御回路１８は、電流検出回路１７から入力された点灯電流検出値をＡ／Ｄ変換器１６でデジタル変換し、その後、所定値と比較する。なお、この所定値はデータとして制御回路１８内の図示せぬメモリに記憶されている。点灯電流検出値と所定値との比較において、点灯電流検出値が所定値を超える場合、表示器１０の輝度を下げる点灯輝度データを駆動回路１１に入力する。これにより、表示器１０に供給する駆動信号のデューティ比が低くなり即ちオンする期間が短くなって、表示器１０の輝度が下がる。
【００２５】
電流検出回路１７を設けることで、点灯範囲に応じて変化する電流を監視することが可能となり、高輝度化に伴ってＬＥＤで消費する電流が増加しても、表示器１０における点灯範囲が広い場合に限り輝度を下げることで、高輝度表示を損なうことが無く、消費電力を制限することが可能となり、電源容量、熱対策を軽減できて、高輝度化に伴う大容量の電源、冷却用ファンの強化、放熱対策などのコストアップとなる要因を低く抑えることが可能となる。
【００２６】
上記表示器１０は表示手段に対応し、電流検出回路１７は点灯電流検出手段に対応し、制御回路１８は輝度調整手段に対応する。また、温度検出回路１３は温度検出手段に対応し、受光回路１４は外光輝度検出手段に対応する。
【００２７】
図２は、上記制御回路１８の動作を示すフローチャートである。処理を開始すると、併行して装置内温度と外光輝度の検出を行う（ステップＳ２０、ステップＳ２２）。装置内温度の検出においては、温度検出回路１３の温度検出値から装置内温度Ｔｄを求める。そして、検出した装置内温度Ｔｄを所定値即ち予め設定された温度限度値Ｔｃと比較し（ステップＳ２１）、装置内温度Ｔｄが温度限定値Ｔｃ未満であればステップＳ２０に戻り、装置内温度Ｔｄが温度限定値Ｔｃ以上であれば、点灯電流上限値Ｉａを指定する（ステップＳ２４）。この場合、装置内温度Ｔｄが温度限定値Ｔｃ以上であれば、装置内温度を下げるため、点灯電流上限値Ｉａの値を下げる。
【００２８】
上述したステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４の処理は、太陽光の直射日光で表示装置の内部温度が急上昇し、点灯電流上限値Ｉａ以内で動作した場合でも半導体部品の破損が発生する可能性を未然に防ぐために点灯電流上限値を制限するものである。但し、内部温度に余裕のある表示装置では、ステップＳ２０及びＳ２１は不要である。
【００２９】
ステップＳ２４で点灯電流上限値Ｉａを下げた後、点灯電流の検出を行い（ステップＳ２５）、さらに検出した点灯電流を一定時間内での点灯電流の平均値を求めるための演算処理を行う（ステップＳ２６）。点灯電流の平均値Ｉｂを求めた後、点灯電流上限値Ｉａと比較し（ステップＳ２７）、点灯電流平均値Ｉｂが電流上限値Ｉａ未満であれば、最大点灯率の点灯輝度データを駆動回路１１に入力する（ステップＳ３１）。これにより、駆動回路１１が表示器１０に対し、点灯輝度最大電流でオン、オフ制御を行う。ステップＳ３１の処理を終えた後、ステップＳ２４に戻る。
【００３０】
これに対し、点灯電流平均値Ｉｂが点灯電流上限値Ｉａ以上であれば、点灯電流平均値Ｉｂが点灯電流上限値Ｉａを超えている時間をカウントしながら点灯電流平均値Ｉｂをさらに比較し（ステップＳ２８、ステップＳ２９）、点灯電流限度値Ｉａ未満となった時点でステップＳ３１に移行する。カウント回数がオーバした場合は、輝度を減光させるための点灯輝度データを駆動回路１１に入力する（ステップＳ３０）。これにより、駆動回路１１が表示器１０に対し、低いデューティ比でオン、オフ制御を行う。ステップＳ３０の処理を終えた後、ステップＳ２４に戻る。
【００３１】
一方、装置内温度の検出と併行して外光輝度を検出する（ステップＳ２２）。そして、検出した外光輝度値Ｌｆを輝度限定値Ｌｅと比較し（ステップＳ２３）、外光輝度値Ｌｆが輝度限定値Ｌｅ未満であればステップＳ２２に戻り、外光輝度値Ｌｆが輝度限定値Ｌｅ以上であれば、ステップＳ２４に進み、電流上限値Ｉａを指定する。この場合、外光輝度値Ｌｆが輝度限定値Ｌｅ以上であれば、表示器１０の輝度を下げるため、電流上限値Ｉａの値を下げる。
【００３２】
上述したステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４の処理は、高輝度点灯の状態で、夜間など周囲が暗くなった場合に、ハレーションを起して表示内容が分かり難くなるのを未然に防ぐために点灯電流上限値Ｉａを制限するものである。
【００３３】
以後、上述したステップＳ２５〜ステップＳ３０の処理を行い、ステップＳ３１又はステップＳ３０の処理を終えた後、ステップＳ２４に戻る。
【００３４】
このように本実施の形態の表示装置によれば、点灯電流を監視して、表示器１０の点灯範囲が広いとき（発光するＬＥＤ数が多いとき）にのみ輝度を下げるので、表示装置の高輝度化の目的を損なわず輝度調整ができる。さらに、点灯範囲が最大のときに必要な電源容量、熱対策を軽減できるので、高輝度化に伴う大容量の電源、冷却用ファンの強化、放熱対策などのコストアップとなる要因を低く抑えることが可能となる。
【００３５】
また、一定時間内での点灯電流の平均値を求め、求めた平均値の点灯電流検出値に基づいて輝度調整するので、最適な輝度調整が可能となる。
【００３６】
また、装置内温度が表示器１０の温度限定値を超える場合に点灯電流上限値を下げることで、熱対策をさらに軽減することができる。
【００３７】
また、外光輝度検出値が表示器１０の輝度限定値を超える場合に点灯電流上限値を下げることで、夜間など周囲が暗くなってもハレーションを起すことなく、表示内容を明確に把握することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、点灯電流平均値Ｉｂが点灯電流上限値Ｉａを超えたときに、直ぐに輝度を下げるようにしたが、点灯電流平均値Ｉｂが点灯電流上限値Ｉａを超えたときから点灯電流平均値Ｉｂの増加に従って段階的に輝度を下げるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、高輝度化を推し進めながらも、消費電力を低く抑えることができ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】
【００４０】
【図１】本発明の一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
【図２】上記実施の形態に係る表示装置の制御回路の動作を説明するためのフローチャート
【図３】従来の表示装置の概略構成を示すブロック図
【図４】表示装置の外形を示す正面図
【図５】表示装置の外形を示す側面図
【符号の説明】
【００４１】
１０  表示器
１１  駆動回路
１２  電源回路
１３  温度検出回路
１４  受光回路
１６  Ａ／Ｄ変換器
１７  電流検出回路
１８  制御回路
【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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