(57)【要約】【目的】  制御入出力により表示色を連結制御できる多色発光ユニットを連結し、表示色を各ユニット間の同期を合わせ表示することにより連結したユニットを、同色，異色，同期，非同期など、あらゆる表示パターンを実現する。【構成】  多色発光ユニットを、前段ユニット制御出力に後段ユニット制御入力を接続連結し、各ユニット間の同期を合わせ表示することにより同色，異色，同期，非同期など、あらゆる表示パターンで表示できる電飾。【選択図】    図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
「図１」に示すように、外形上においては，ａ制御入力端子およびｂ制御出力端子を有し、発光素子を含めた全体が、マイクロコンピュータで、大きく分けて  「図１−１」自動認識機能  「図１−２」マスター・ユニット制御入力確認機能  「図１−３」マスター・ユニット自動運転および制御入力処理機能  「図１−４」スレーブ・ユニット制御入力確認機能  「図１−５」スレーブ・ユニット制御入力処理機能  「図１−６」表示色制御機能の機能の下に、動作させうる多色発光ユニット。  発光素子として、ＬＥＤ，ＥＬ，液晶，プラズマ，ブラウン管等が考えられる。
【請求項２】
「請求項１」の多色発光ユニットを、後段の制御入力端子に前段の制御出力端子を接続と言う形で連結し、各ユニット間の同期を合わせて表示することにより、同色，異色，同期，非同期などあらゆる表示パターンの表現ができる表示器。  なお、空間的に上記連結ループを二次元，三次元に展開することもできる。
【請求項３】
「請求項２」の任意の発光ユニットのトップの制御入力端子に、リモコンなど外部コントロール信号を接続して、表示パターンの選択、表示スピード，音との連動表示などを可能にした多色発光表示器。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、エレクトロニクスの表示器、すなわちハイレベルはＴＶの大型画面、ローレベルは単純な単色ランプ集合点滅のツリー形式のものまで、幅広く広がっているが、その表示器のミドルレベルの最も需要の多いフィールド、すなわちＴＶ画面でもカバーが困難なひろがりのスペース表示、商店街・商店内の目立つ照明、目立った小規模照明表示等を提供しうる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】  ローレベルの従来の発光表示器は、単色または多色の表示はできるが多数連結して表示する場合は、発光表示全体の調整が個々のユニットへの印可電圧、または供給電流の調整に依存せざるを得ない。しかも得られるのは、同色の輝度変化のみである。  したがって、連結した発光体ユニット間の制御信号の伝達による発光体間の相互関係を持たせた、同色，異色，同期，非同期などの表示色コントロールはできないと言う課題がある。  一方、ＴＶなど大画面も、任意の三次元の空間をカバーするのはできないと言う課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００３】  上述した課題を解決するため、本発明では、通信制御を可能とする図１のａ制御入力端子，ｂ制御出力端子を外形端子として設ける。  次に、この外形端子を含めた全体を、  図１−１自動認識機能  図１−２マスター・ユニット制御入力確認機能  図１−３マスター・ユニット自動運転および制御入力処理機能  図１−４スレーブ・ユニット制御入力確認機能  図１−５スレーブ・ユニット制御入力処理機能  図１−６表示色制御機能の機能を持たせたマイクロコンピュータで統括する。  この制御入力および制御出力の二つの手段により多色発光ユニットは、連結時に発光体相互関係のある同色，異色，同期，非同期などの制御および伝達機能を持たせうる。  なお、制御入力端子への入力は、外部コントロール入力のない場合があることを意識し、破線とした。一方制御出力は、実線である。
【作用】
【０００４】  多色発光ユニットは、それぞれ独立して動作するので、単体、連結のどちらでも使用できる。  連結しての同期の同色動作は、それぞれ前段が後段へコマンドを伝達し、それぞれコマンドに従い同色を表示するが、伝達時間が、数十ｍｓ位までは、同時に色が変化しているように見えるため数百個を連結しても、同時変化の表示色として見ることができる。  なお、連結のトップの制御入力端子にリモコンなど外部コントロール信号を提供すれば、本来ユニット内部に収容されているソフト以外のコントロールを、連結したユニット全体に与えることができ、多彩な変化を期待しうる。
【実施例１】
【０００５】  多色発光ユニット単体の具体的構成とその基本動作について、  図１、本発明の一実施例を示す機能ブロック図および図３から図１１の本発明品のあるパターン番号の表示色更新例の図を参照して説明する。  なお、図２は、本発明品、多色発光ユニット単体の一実施例を示すプロクラム・フローチャート図である。  図１２は、多色発光ユニット単体の外形図例である。  図１を参照すると、本発明の第１の実施例は、まずａ制御入力端子，ｂ制御出力端子，次に図１−１自動認識機能、図１−２マスター・ユニット制御入力確認、図１−３マスター・ユニット自動運転および制御入力処理、図１−４スレーブ・ユニット制御入力確認、図１−５スレーブ・ユニット制御入力処理、図１−６表示色制御から構成される。【０００６】  図１−１自動認識機能は、（イ）マスター／スレーブ・ユニット自動認識、（ロ）ユニット番号割付、（ハ）初期設定の機能を備える。  次に図１−１自動認識機能および図２プログラム・フローチャートを参照して、本実施例の動作について説明する。  （イ）マスター／スレーブ自動認識機能の動作について説明する。  電源を投入すると、本発明品は、制御出力を０レベルにする（図２−１）。連結して電源を投入した場合、先頭の本発明品は、前段に本発明品がなく、制御入力へ前段からの０レベルを受け取ることが出来ずａ制御入力端子の内部プルアップにより１レベルとなるため、自分が先頭であることを認識し、マスターとなる（図２−２）。  また、２段目以降の本発明品は、前段の本発明品より０レベルを制御入力から受け取るので先頭ではないことを認識し、スレーブとなる（図２−３）。  次に（ロ）ユニット番号割付機能の動作について説明する。マスターとなった本発明品は、マスターを１番とすると、１加算し、２を制御出力より送出する（図２−４）。２を受信したユニットは、自分を２として、３を制御出力より送出する（図２−５）。  このように順次後段のスレーブへ１加算し、制御出力より送出することにより、各本発明品にユニット番号が、割り当てられる。  次に（ハ）初期設定機能の動作について説明する。マスターはパターン番号自動更新モード（図２−６）、パターン番号自動更新時間（図２−７）、初期パターン番号（図２−８）、表示色（図２−９）の初期値などを設定し、スレーブ・ユニットに対しパターン番号を制御出力する（図２−１０）。  制御入力したスレーブ・ユニットは、後続に対し制御出力すると同時に、制御入力したデータにより、表示色変更（図２−２２）、直接表示色変更（図２−２３）、パターン番号（図２−２４）、直接表示色データ（図２−２５）か確認し、それぞれの処理を実行する。  この機能により、連結した本発明品は、前段のユニットからの指示により自分のユニット番号および役割を認識する。【０００７】  次に図１−２マスター・ユニット制御入力確認について説明する。  （イ）パターン番号制御入力（図２−２７）、（ロ）表示色更新時間変更制御入力（図２−２８）、（ハ）直接表示色制御入力（図２−２９）、（ニ）直接表示色データ入力（図２−３０）、（ホ）自動運転モード制御入力の機能を備える。  マスターは、自動運転機能を備え、単体でも、登録されている複数のパターンを一定時間毎に自動的に切替表示する機能を備えているが、リモコンなどを接続して外部からの制御入力機能も備えている。  この機能により、多彩な表示装置としての機能を実現する。【０００８】  次に図１−４スレーブ・ユニット制御入力確認について説明する。  （イ）表示色変更制御入力（図２−２２）、（ロ）パターン番号制御入力（図２−２４）、（ハ）直接表示色制御入力（図２−２３）、（ニ）直接表示色データ入力（図２−２５）の機能を備える。  スレーブなので、マスターからの制御入力の機能確認である。上記の機能を確認後、図１−５のスレーブ・ユニット制御入力処理を実行する。【０００９】  次に図１−３マスター・ユニット自動運転および制御入力処理機能の動作について説明する。  （イ）自動運転、（ロ）外部制御入力による運転機能を備える。  （イ）自動運転の動作について説明する。  マスターは、パターン番号の固有の初期設定（図２−２から図２−１０）後、表示（図２−１１）し、外部から制御入力があるか確認する。  制御入力がない（図２−１３）場合、自動運転となりパターン番号自動更新時間（図２−１３）になったか判断し、自動更新時間になれば、新パターン番号を制御出力（図２−１４）し、新パターン番号表示色データの更新（図２−１５）、新パターン番号の表示色更新時間設定（図２−１６）など新パターン番号の初期設定を実行し、同期表示パターン（図２−１９）であれば表示指示制御出力（図２−２０）をした後、図２−１１の表示を実行し、再び制御入力確認（図２−１２）にもどる。  次に自動運転で、パターン番号自動更新時間になっていない場合の動作について説明する。  パターン番号自動更新時間になっていないので、表示色を更新する時間（図２−１７）になったか確認し、なっていなければなにもせずに制御入力確認（図２−１２）へもどる。  表示更新時間になった場合は、表示色データを更新（図２−１８）し、同期表示パターン（図２−１９）であれば同期表示指示制御出力（図２−２０）をした後図２−１１の表示を実行し、再び制御入力確認（図２−１２）にもどる。  （ロ）外部制御入力による運転機能の動作について説明する。  （１）パターン番号設定処理および制御出力、（２）表示色更新時間変更、（３）直接表示色更新処理および制御出力、（４）直接表示色データ処理および制御出力、（５）自動運転設定の機能を備える。  制御入力確認（図２−１２）で制御入力があった場合は、自動運転を解除（図２−３１）し、以下の制御入力のコードに対し、処理を実行する。  （１）パターン番号設定処理および制御出力について説明する。  マスターの制御入力に、リモコンなどから表示パターン番号の変更指示が入力された場合自動運転を解除し、リモコンなどにより指示されたパターン番号を設定し、スレーブ・ユニットに対しても指示されたパターン番号を制御出力する。  パターン番号が制御入力（図２−２７）された場合は、新パターン番号制御出力（図２−１４）へジャンプし動作を実現する。  （２）表示色更新時間変更について説明する。  マスター・ユニットは、同期で表示色を変更するパターン番号または、それと種類のパターン番号であれば、プログラムにより、一定時間間隔で表示色更新��期指示を制御出力へ出力し、スレーブと同期を合わせ表示色を更新するが、マスター・ユニットがリモコンなどから表示色更新スピード変更データを受信した場合、スレーブ・ユニットへ対し表示色更新同期指示をする時間間隔を変更する機能である。  表示色更新時間変更が制御入力（図２−２８）された場合は、図２−１６表示色更新時間設定へジャンプし動作を実現する。  （３）直接表示色更新処理および制御出力について説明する。  直接表示色変更指示の処理が制御入力（図２−２９）された場合は、直接表示色変更指示制御（図２−３３）を後続のスレーブ・ユニットへ出力し、後続のスレーブ・ユニットへも直接表示色設定モードであることを認識させる。  （４）直接表示色データ処理および制御出力について説明する。  先に制御入力により直接表示色変更指示（図２−２９）で直接表示色設定モードになり、その後に制御入力された直接表示色データ（図２−３０）は、スレーブ・ユニットに対しても直接表示色データを制御出力（図２−３４）し、表示色データを更新し、図２−１１表示へジャンプし、動作を実現する。  このとき、リモコンなどからの制御出力から直接表示色データとともに直接表示色データを変更したいユニット番号コードもペアで送出し、本ユニットも自分のユニット番号コードのときだけ表示色を更新する機能にすれば、連結されたそれぞれのユニットに個別の直接表示色データを設定し、本ユニットを二次元配列した場合に、任意の画像の表示を実現できる。  （５）自動運転設定の処理について説明する。  制御入力があった時点でマスター・ユニットの自動運転は解除されるが（図２−３１）、自動運転の制御入力（図２−３２）があった場合は、再び自動運転モード（図２−３５）を設定し、自動運転を再開することができる。【００１０】  次に図１−５スレーブ・ユニット制御入力処理機能の動作について説明する。  基本的にスレーブ・ユニットは、マスター・ユニットからの制御入力指示により、それぞれの機能を実現する。  （イ）表示色更新処理および制御出力、（ロ）パターン番号設定処理および制御出力、（ハ）直接表示色更新処理および制御出力、（ニ）直接表示色データおよび制御出力の機能を備える。  （イ）表示色更新処理および制御出力の動作について説明する。  表示色更新処理（図２−２２）を制御入力した場合、後段のユニットに対し、表示色変更指示制御出力を送出し、現在のパターンおよび表示色データ・テーブルより、自分が受け持つ表示色データを抽出し更新する。  また、現在表示しているパターン番号が、同期表示無し（図２−３５）の場合、スレーブは、マスターからの表示色更新処理制御入力無しで、本ユニット内で表示色更新時間の管理（図２−３６）を実施し、表示色の更新を行い、各連結したユニットの非同期表示色変更（図２−３７）を実現する。  この場合、後続のスレーブに対しても表示色更新処理制御出力をしない。  次に（ロ）パターン番号設定処理および制御出力の動作について説明する。  マスターからパターン番号設定の制御入力（図２−２４）を確認し、制御入力されたパターン番号に更新し、本ユニット番号のテーブルにより表示色を更新し、後続のユニットへパターン番号を制御出力する。  次に（��）直接表示色更新処理および制御出力の動作について説明する。  直接表示色変更指示の処理が制御入力（図２−２３）された場合は、マスター・ユニットと同様、直接表示色変更指示制御を後続のユニットへ出力し、後続のユニットへも直接表示色設定モードであることを送出する。  次に（ニ）直接表示色データの処理について説明する。  直接表示色データが制御入力（図２−２５）された場合は、マスターの直接表示色データが制御入力された時と同様、図２−２３で直接表示色設定モードになった場合、制御入力された直接表示色データ（図２−２５）は、後続ユニットに対しても直接表示色データを制御出力し、表示色データを更新し、動作を実現する。【００１１】  次に図１−６表示色制御機能の動作について説明する。  図１−６表示色制御は、（イ）ＲＢＧ表示機能を備える。本ユニットは、ＲＢＧ各色のデータ・レジスタを持ち、図１−３のマスター・ユニット自動運転および制御入力処理機能および、図１−５のスレーブ・ユニット制御入力機能により書き換えを実現し、書き換えられたＲＢＧ各色のデータを図１−６表示色制御の、（イ）ＲＢＧ表示機能により消灯、点灯、ＲＢＧ各色の輝度制御を実現する。  ＲＢＧ各色のデータ・レジスタのビット幅は、表現する色数により決定する。  ＲＢＧ各データ・レジスタを８ビットとした場合は、理論上は、約１６７７万色の色数の表示を実現できる。  輝度制御は、電流制御、電圧制御、デューティー制御など、使用する表示素子にあわせ実現する。  図１２に多色発光ユニット単体の外形図例を示す。  ここで改めて言及しておくことは、この多色発光ユニットの発光素子として、ＬＥＤ，ＥＬ素子，プラズマ，ブラウン管にても同様の展開が期待できる。１ユニット表示の大きさおよび表示の駆動制御が変わるだけである。  以上で多色発光ユニットの総合構成を述べた。【００１２】  以下に表示色更新の具体例を図３から図１１を参照し説明する。  各ユニットが個別に表示色を更新するパターン例（パターン番号１）を図３，図４、図５を参照し説明する。図３は、各ユニット番号のテーブル値をマスター・ユニットは、テーブル１、次のスレーブ・ユニットは、テーブル２、と次々ユニット毎にテーブル値を１加算し、テーブル番号を割りふったパターンの例である。  図４は、テーブル番号に対する表示色を示している。表示更新前のテーブル値が、それぞれユニット１（マスター）はテーブル１、次のユニット２（スレーブ）はテーブル２、次のユニット３（スレーブ）はテーブル３・・・、と割りふられているので表示色は、それぞれの図４のテーブル番号の表示色によりユニット１（マスタ）は赤、ユニット２（スレーブ）は青、ユニット３（スレーブ）は黄・・・、となっている。  表示色の更新があった場合、テーブル番号がそれぞれ１加算されると、ユニット１（マスタ）のテーブル番号は２、ユニット２（スレーブ）のテーブル番号は３、ユニット３（スレーブ）のテーブル番号は４・・・、となり表示色も図４のテーブル番号に対する表示色により、ユニット１（マスタ）はテーブル番号２の青、ユニット２（スレーブ）はテーブル番号３の黄、ユニット３（スレーブ）はテーブル番号４の緑・・・と、それぞれのユニットの表示��が、マスター側に１ヶ移動する形となる（図５）。  次に複数個のユニットを同色表示更新するパターンの例（パターン番号２）を図６、図７、図８を参照し説明する。  図６は、３ユニット毎にテーブル値を割り振っている。  図７は、図４のパターン番号１のテーブル番号に対する表示色と同じである。  表示更新前のテーブル値が、３ユニット毎に１，２，３，・・・と割り振られているので表示色は、３ユニット毎に赤，青，黄・・・（図７）となっている。表示色の更新があった場合、３ユニット毎にテーブル番号がそれぞれ１加算されると、３ユニット毎に表示色は青，黄，緑・・・と更新される（図８）。  次に全てのユニットを同色表示更新するパターンの例（パターン番号３）を図９，図１０、図１１を参照し説明する。  図９は、全てのユニットに同じテーブル値を割り振っている。  図１０は、図４のパターン番号１のテーブル番号に対する表示色と同じである。表示更新前のテーブル値が、全てのユニットが同じテーブル値１であるので赤である（図１０）。  表示色の更新があった場合、全てのユニット番号の同じテーブル値が１加算されるので、全てのユニットの表示色は、青になる（図１１）。  以上のように、任意のユニット数を同じテーブル値にすることにより、連結した任意の長さの同色表示色変化を実現することができる。  以上、色変化の具体例を示したが、その他、輝度変化のパターンは、テーブル値を各色の輝度値のデータとして扱い、輝度データ値の指定により濃淡の指定、輝度データのインクリメント、デクリメントにより、各色輝度のフェード動作なども実現することができる。
【実施例２】
【００１３】（多色発光ユニットを連結した表示器）  図１３は、本発明品の連結動作の構成例で、図１４では、実体配線実施例を示す本発明品の連結動作の実体図である。実施例１で説明した機能をそのまま生かした最低限の構成である。マスター・ユニットの連結自動運転による制御出力を後段のスレーブ・ユニットが、制御入力し、後続のスレーブ・ユニットへ制御出力すると同時に制御入力コードの意味合いに従い、表示、パターン番号の変更、直接色データなどの処理を実現し連結したユニットの前後の相互関係のある表示を実現する。  ここで、図１４の９番端子であるが、リモコンなど外部からのコントロールがないが、外部コントロール受け入れ可能と言う意味を含ませて破線入力を入れた。  また、図１３の１０番の制御用通信線を結線しない場合は、全てのユニットが制御入力されないため、各ユニット全てがマスター・ユニットとなり、各ユニットは、独立して非同期の自動運転となり複数個の単独運転となることは言うまでもない。
【実施例３】
【００１４】（多色表示ユニットをリモコンで制御した例）  図１５は、本発明の一実施例を示す。実施例２をリモコンによりパターン番号の選択、表示色のスピード可変などを外部からの変更を実現にした構成図である。  マスター・ユニットは、前段から制御入力がない限り、一定時間毎にパターン番号を更新し、自動運転を実行するが、リモコンなどにより、制御入力された場合は、自動運転を中止し、制御入力のコードの意味合いに従い表示、パターン番号の変更、直接色データなどの処理を実行する。  また、制御入力コードが、自動運転のコードだった場合は、自動運転を再開することができる。
【実施例４】
【００１５】  図１６は、多色発光ユニットの連結ループを二次元に配列した例で外部コントロールを意識しているので、二次元画像表示など多彩な変化を楽しめる。
【発明の効果】
【００１６】  以上説明したように、本発明による多色発光ユニットは、連結して表示色を制御できるため、従来では実現できなかった連結された前後の相関関係のある表示パターンを表示でき、３線で連結できるため、室内のインテリア照明、クリスマスツリーや町並木の電飾、ショウウィンドウのインテリア照明、スナック店でのムード照明、蛍光灯を使用した店頭の店看板に代わるムード照明、  また、文字の形や、丸、三角、四角、星形、球（ミラーボール）などに容易に配列でき、ネオンサイン的な照明表示、２次元平面に配置し文字情報や画像の表示装置など、表現の形を専用のケースを製作せずに自由に配列配置できる特徴およびインテリア照明効果、宣伝効果がある
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】マイコンで入出力制御をした本発明品の機能ブロック図である。
【図２】本発明品のプログラム・フローチャート図例である。
【図３】各ユニットが、個別の表示色を更新するパターン例である、パターン番号１のユニット番号に対するテーブル値の図である。
【図４】各ユニットが、個別の表示色を更新するパターン例である、パターン番号１のテーブル番号に対するの表示色の図である。
【図５】各ユニットが、個別の表示色を更新するパターン例である、パターン番号１の表示更新指示後の各ユニットの表示色変化の図である。
【図６】３ヶ毎のユニットを同色表示更新するパターン例である、パターン番号２のユニット番号に対するテーブル値の図である。
【図７】３ヶ毎のユニットを同色表示更新するパターン例である、パターン番号２のテーブル番号に対するの表示色の図である。
【図８】３ヶ毎のユニットを同色表示更新するパターン例である、パターン番号２の表示更新指示後の各ユニットの表示色変化の図である。
【図９】全てのユニットを同色表示更新するパターンの例である、パターン番号３のユニット番号に対するテーブル値の図である。
【図１０】全てのユニットを同色表示更新するパターンの例である、パターン番号３のテーブル番号に対するの表示色の図である。
【図１１】全てのユニットを同色表示更新するパターンの例である、パターン番号３の表示更新指示後の各ユニットの表示色変化の図である。
【図１２】多色発光ユニットの単体の外形図例である。
【図１３】多色発光ユニットを単純連結した場合のブロック図である。
【図１４】多色発光ユニットを単純連結した場合の実体図である。
【図１５】リモコンを接続したブロック図ある。
【図１６】連結したユニットの連結ループを二次元に配列した表示器ブロック図例である。
【符号の説明】
【００１８】１．多色発光ＬＥＤまたは、ＲＢＧなどのＬＥＤ２．制御用１チップ・マイコンまたは、ＩＣチップ３．電源供給＋端子４．電源供給−端子５．前段から受ける制御入力端子６．後段へ伝達する制御出力端子７．＋電源供給線８．−電源供給線９．前段から受ける制御用通信入力線１０．前段の制御出力端子から後段の制御入力端子へ接続する制御用通信線１１．平面表示パネルの各ユニットの配列情報１２．マスター・ユニット１３．スレーブ・ユニット１４．リモコン
【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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