(57)【要約】【課題】太陽熱の影響による発光体及び該発光体を駆動する駆動部の素子の発熱を低く抑えることができる表示装置及び表示制御方法を提供する。【解決手段】太陽光の直射度合いと現在時刻とにより、表示部４の点灯期間であるデューティ比を調整するようにし、日中太陽光に表示面が向くように設置された場合で、晴天で外気温度が上昇する日中にはデューティ比を小さくする。これにより、表示部４及び駆動部１４の素子の発熱を一定範囲内に抑えることができ、破損や部品寿命の低下を最小限に抑えることで製品としての寿命が長くなり、信頼性向上が図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流駆動により発光する複数の発光体を有する表示手段を備えた表示装置において、
太陽光を検出するための光検出手段と、
前記光検出手段が配置された位置の直上部分にスリット状に形成され前記光検出手段に太陽光を入射させる開口部と、
前記光検出手段の出力レベルから太陽光の直射を判定し、太陽光の直射のときに前記表示手段に供給する駆動電流を減少させる制御手段と、
を備えた表示装置。
【請求項２】
計時手段を備え、
前記制御手段は、前記光検出手段の出力レベルから太陽光の直射のときに、前記計時手段による現在時刻が、外気が最高温度になる時間帯である場合、前記表示手段に供給する駆動電流を減少させる請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光検出手段の出力レベルと前記計時手段による現在時刻とから装置本体の設置方向を判定する請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示手段の点灯率を検出する点灯率検出手段を備え、
前記制御手段は、前記点灯率検出手段により検出された点灯率を所定の設定値と比較し、点灯率が設定値を超えた場合、前記表示手段に供給する駆動電流を減少させる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示手段は、オン、オフのパルス信号で点灯制御され、
前記制御手段は、前記表示手段の点灯期間である前記パルス信号のデューティ比を変えることにより前記表示手段の発光輝度を調整する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
電流駆動により発光する複数の発光体の表示制御方法において、
光導電素子にて太陽光を検出する光検出工程と、
スリット状の開口部を通して前記光導電素子に入射する太陽光の検出レベルから太陽光の直射を判定し、太陽光の直射のときに駆動電流を減少させる制御工程と、
を備えた表示制御方法。
【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及び該装置における表示制御方法に関し、特に発光ダイオードなどの発光体をマトリクス状に配置し、文字、図形などを表示する表示装置及び表示制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述した表示装置では、発光体である発光ダイオードを実装するプリント基板として、黒色に塗られたものが用いられている。このようなプリント基板を用いることで、発光体のコントラストを上げた場合に表示面に表示された文字や図形の視認性が高まるという効果が得られる。
【０００３】
しかしながら、発光体を実装するプリント基板として黒色に塗られたものでは、太陽光の直射を受けた場合、太陽熱を吸収してプリント基板の温度が上昇し、装置内部の温度上昇から、発光体やこの発光体を駆動する駆動部の素子も温度上昇し、破損や部品寿命の低下を招くことになる。この問題を解決するために、点灯率で発光体のデューティ比を制御する提案（例えば、特許文献１参照）や、西日が直接発光体に直射された場合に発光体の出力を制御する提案（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５１２６１号公報
【特許文献２】特開平１−１６９４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の表示装置においては、次のような問題がある。すなわち、点灯率で発光体のデューティ比を制御するものでは、表示データの点灯率と制御部の点灯率パラメータを比較し、点灯率がパラメータに達したときデューティ比を変化させ発光体の発熱量を抑えるだけのものであり、太陽光の直射及び内部発熱は具体的に考慮されておらず、単に点灯率を検出して点灯を調整するだけのものである。
【０００６】
また、西日が直接発光体に直射された場合に発光体の出力を制御するものでは、発光体と同方向及び異なる方向に設けられた光電変換素子の出力差で太陽光の直射を検出し、発光出力を高めるだけのものであり、太陽光の直射及び発光出力を高めることでの内部発熱は具体的に考慮されておらず、単に発光出力を調整するだけのものである。
【０００７】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、太陽熱の影響による発光体及び該発光体を駆動する駆動部の素子の発熱を低く抑えることができる表示装置及び表示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】
【０００８】
上記目的は下記構成又は方法により達成される。
（１）  電流駆動により発光する複数の発光体を有する表示手段を備えた表示装置において、太陽光を検出するための光検出手段と、前記光検出手段が配置された位置の直上部分にスリット状に形成され前記光検出手段に太陽光を入射させる開口部と、前記光検出手段の出力レベルから太陽光の直射を判定し、太陽光の直射のときに前記表示手段に供給する駆動電流を減少させる制御手段と、を備える。
【０００９】
（２）  上記（１）に記載の表示装置において、計時手段を備え、前記制御手段は、前記光検出手段の出力レベルから太陽光の直射のときに、前記計時手段による現在時刻が、外気が最高温度になる時間帯である場合、前記表示手段に供給する駆動電流を減少させる。
【００１０】
（３）  上記（２）に記載の表示装置において、前記制御手段は、前記光検出手段の出力レベルと前記計時手段による現在時刻とから装置本体の設置方向を判定する。
【００１１】
（４）  上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の表示装置において、前記表示手段の点灯率を検出する点灯率検出手段を備え、前記制御手段は、前記点灯率検出手段により検出された点灯率を所定の設定値と比較し、点灯率が設定値を超えた場合、前記表示手段に供給する駆動電流を減少させる。
【００１２】
（５）  上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の表示装置において、前記表示手段は、オン、オフのパルス信号で点灯制御され、前記制御手段は、前記表示手段の点灯期間であるデューティ比を変えることにより前記表示手段の発光輝度を調整する。
【００１３】
（６）  電流駆動により発光する複数の発光体の表示制御方法において、光導電素子にて太陽光を検出する光検出工程と、スリット状の開口部を通して前記光導電素子に入射する太陽光の検出レベルから太陽光の直射を判定し、太陽光の直射のときに駆動電流を減少させる制御工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
上記（１）に記載の表示装置では、スリット状の開口部を通して太陽光を光検出手段に入射させるようにして、光検出手段の出力レベルから太陽光の直射を判定し、太陽光の直射のときに表示手段に供給する駆動電流を減少させる。したがって、日差しが多くあたる時間では表示手段に供給する駆動電流を減少させて発光輝度を下げるので、太陽熱の影響による発光体及び該発光体の駆動系の発熱を低く抑えることができる。これにより、製品としての寿命が長くなり、信頼性向上が図れる。
【００１５】
上記（２）に記載の表示装置では、光検出手段の出力レベルから、太陽光が直射したときの時刻が、外気が最高温度になる時間帯である場合に、表示手段に供給する駆動電流を減少させて発光輝度を下げるので、太陽熱の影響による発光体及び該発光体の駆動系の発熱を低く抑えることができる。
【００１６】
上記（３）に記載の表示装置では、光検出手段からの高い出力レベルの時間帯を判断して、表示手段の面の向きを判別するので、南向きに設置された場合に表示手段に供給する駆動電流を減少させることができる。
【００１７】
上記（４）に記載の表示装置では、表示手段の点灯率を所定の設定値と比較し、点灯率が設定値を超えた場合に表示手段に供給する電流を減少させるので、太陽熱の影響の如何に関わらず、発光体及び該発光体の駆動系の発熱を低く抑えることができる。
【００１８】
上記（５）に記載の表示装置では、表示手段をオン、オフのパルス信号で点灯制御し、点灯期間のデューティ比を変えることで表示手段の発光輝度を調整するので、微小な輝度調整が可能となる。
【００１９】
上記（６）に記載の表示制御方法では、スリット状の開口部を通して太陽光を光導電素子に入射させるようにして、光導電素子の出力レベルから太陽光の直射を判定し、太陽光の直射のときに表示手段に供給する駆動電流を減少させる。したがって、日差しが多くあたる時間では表示手段に供給する駆動電流を減少させて発光輝度を下げるので、太陽熱の影響による発光体及び該発光体の駆動系の発熱を低く抑えることができる。これにより、製品としての寿命が長くなり、信頼性向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態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。
【００２２】
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)などの発光体をマトリクス状に配置した表示部４が設けられている。また、表示部４の上方には太陽光検出部１３（図２参照）の光導電素子２０（図３参照）が設けられている。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、時計部（計時手段）１２と、太陽光検出部（光検出手段）１３と、駆動部１４とを備えて構成される。
【００２３】
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及び変数及び表示部４で表示されるデータなどを記憶している。時計部１２は計時を行い、逐次現在時刻を示す時刻データを出力する。太陽光検出部１３は、太陽光を検知する光導電素子２０（図３参照）を備えるとともに、この光導電素子２０の出力信号をデジタル変換して出力する機能を有している。
【００２４】
光導電素子２０は、周囲の明るさで抵抗値が変化し、図３に示すように、光導電素子２０はプリント基板２１上に実装されており、図示しない配線パターンで太陽光検出部１３本体に接続されている。プリント基板２１は本体部２内に設けられている。本体部２の光導電素子２０の直上部分にはスリット状の開口部２２が形成されており、開口部２２を通して光導電素子２０に太陽光が入射する。
【００２５】
ここで、図４は、スリット状の開口部２２に入射する太陽光と光導電素子２０の出力レベルとの関係を示す図である。この図に示すように、太陽３０がＰａの範囲内であれば、開口部２２から入射された太陽光は、光導電素子２０に直接入射されないため光導電素子２０の出力は低レベルとなる。また、太陽３０がＰｃの範囲内にある場合も同様である。一方、太陽３０がＰｂの範囲内にある場合は、太陽光は光導電素子２０へ直射されるため光導電素子２０の出力は高レベルとなる。
【００２６】
図２に戻り、駆動部１４は表示部４を駆動するものであり、表示部４を構成する複数のＬＥＤ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表示部４の輝度を調整する。表示部４の輝度の調整は、図５に示すようなオン、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。この場合、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
【００２７】
デューティ比が高い程、表示部４のＬＥＤの発光輝度は明るくなる。なお、表示装置１が営業用の電飾スタンド看板として使用される場合、通常営業時間におけるデューティ比は３０〜９０％の範囲内で制御される。なお、デューティ比を高くすることで表示部４のＬＥＤに流れる電流が大きくなることから、当然ながら表示部４及び駆動部１４の素子の発熱量が増大して、装置自体の温度が上昇することになる。
【００２８】
制御部１０は、太陽光検出部１３の出力レベルを判定し、その出力レベルの変化を時計部１２から得られる時刻情報に対応させる。つまり、図６に示すように、朝方の時間帯に太陽光検出部１３から高いレベルの出力がある場合は表示装置１の表示面（即ち発光面）は東向きとなり、昼間の時間帯に太陽光検出部１３から高いレベルの出力がある場合は表示装置１の表示面は南向きとなり、夕方の時間帯に太陽光検出部１３から高いレベルの出力がある場合は表示装置１の発光面は西向きとなる。
【００２９】
制御部１０は、例えば日中太陽光に表示面が向くように設置されたと判断すると（即ち表示装置１が南向きに設置されたと判断すると）、さらに晴天時や曇り時の太陽光検出部１３の出力レベルの違いを確認し、晴天で外気温度が上昇する日中には表示部４の点灯期間であるデューティ比を小さくする。すなわち、表示装置１がその表示部４の面を南に向けて設置された場合で、晴天の場合には表示部４の点灯期間であるデューティ比を小さくする。これにより、晴天で外気温度が上昇する日中には表示部４に流れる電流が少なくなり、表示部４と駆動部１４の素子の発熱が抑えられ、太陽熱の影響による表示部４やこの表示部４を駆動する駆動部１４の素子の破損や部品寿命の低下を最小限に抑えることができる。
【００３０】
このように本実施の形態の表示装置１によれば、太陽光の直射度合いと現在時刻とにより、表示部４の点灯期間であるデューティ比を調整するようにし、日中太陽光に表示面が向くように設置された場合で、晴天で外気温度が上昇する日中にはデューティ比を小さくする。これにより、表示部４及び駆動部１４の素子の発熱を一定範囲内に抑えることができ、破損や部品寿命の低下を最小限に抑えることで製品としての寿命が長くなり、信頼性向上が図れる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、時計部１２と太陽光検出部１３を用いて表示部４の点灯期間のデューティ比を変更するようにしたが、図７のブロック図に示すように、温度検出部１５を設けて装置内部の温度を検出し、その結果も考慮して表示部４の点灯期間のデューティ比を変更するようにしても良い。すなわち、表示装置１が日中太陽光に表示面が向くように設置されて、晴天の場合であっても、外気温度が低いときには、外気温度が高いときの場合よりも装置内の温度の上昇が緩慢であるので、点灯期間のデューティ比を小さくする割合を低くする。このように、装置内部温度も考慮することで、的確な輝度調整が可能となる。
【００３２】
さらに、表示部４の点灯率を検出する点灯率検出手段（制御部１０で代用可能）を設けて、この点灯率検出手段により検出された点灯率を所定の設定値と比較し、該設定値を超えた場合には、その点も考慮に入れて表示部４の点灯期間のデューティ比を変更するようにしても良い。点灯率も考慮することで、更に高精度でデューティ比を変更することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、明るさで抵抗値が変化する光導電素子で説明したが、これに限られるものではなく、明るさで電流が変化するフォトトランジスタを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、発光ダイオード等の発光体及び該発光体を駆動する駆動部の素子の発熱を一定範囲内に抑えて、破損や部品寿命の低下を最小限に抑えることができるという効果を有し、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】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の外観を示す正面図
【図２】上記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３】上記実施の形態に係る表示装置の光導電素子とその周囲の構造を示す図
【図４】上記実施の形態に係る表示装置におけるスリット状の開口部に入射する太陽光と光導電素子の出力レベルとの関係を示す図
【図５】上記実施の形態に係る表示装置の表示部を駆動する電流波形を示す図
【図６】上記実施の形態に係る表示装置の向きと太陽光検出レベルの関係を示す図
【図７】上記実施の形態に係る表示装置の応用例の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００３６】
１  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  時計部
１３  太陽光検出部
１４  駆動部
１５  温度検出部
２０  光導電素子
２１  プリント基板
２２  開口部
【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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