(57)【要約】【課題】表示面における表示の明るさを均一にした表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】印加電力に応じて明るさが変わる複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ５と、各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５との距離が異なる表示面１３と、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５と表示面１３との距離が長くなる程増える印加電力をＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に供給して、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５を駆動制御する駆動制御回路とを有して構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電力に応じて明るさが変わる複数の光源部と、
前記光源部との距離が異なる表示面を有する表示部と、
前記光源部と前記表示面との距離に応じた印加電力を前記光源部に供給して、前記光源部を駆動制御する駆動制御部と
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記駆動制御回路は、前記光源部と前記表示面との距離が長くなるほど、前記光源部に供給する印加電力を増やす
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記駆動制御回路は、前記光源部に対応した抵抗により前記光源部に印加される電流を調整制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記駆動制御回路は、前記光源部に対応した電流源により前記光源部に印加される電流を調整制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動制御回路は、前記光源部に対応した定電圧回路により前記光源部に印加される電圧を調整制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記駆動制御回路は、前記光源部に対応したスイッチング素子をＰＷＭ制御することにより前記光源部に印加される電流を調整制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置を備えた
ことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印加電力に応じて複数の光源部の明るさを変える表示装置ならびにこの表示装置を備えた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献には、ＬＥＤなどの複数の光源部に直列に接続する可変抵抗器の抵抗値を同時に変えることで、複数の光源部の電流値や輝度をお互いに同じ値とする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６７６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ユーザが実際に視認する表示面における光源の明るさは、表示装置を構成するＬＥＤなどの光源の発光面と、ユーザが実際に視認する表示面との間の距離に応じて変化する。すなわち、光源の発光面と表示面との距離が長くなるにしたがって表示が暗くなる。
【０００５】
したがって、光源の発光面と表示面とが非平行の場合、すなわち各光源と表示面との距離がそれぞれ異なるような場合には、上記従来技術のように各光源の輝度が均一であると、表示面における光源の明るさが不均一になってしまう。これにより、表示の明るさが不均一となり、表示が見にくくなるといった不具合を招いていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示面における表示の明るさを均一にした表示装置ならびにこの表示装置を備えた電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、印加電力に応じて明るさが変わる複数の光源部と、光源部との距離が異なる表示面を有する表示部と、光源部と表示面との距離に応じた印加電力を光源部に供給して、光源部を駆動制御する駆動制御部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の電気機器は、本発明に係る上記表示装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る表示装置は、光源部と表示面との距離に応じた印加電力を光源部に供給することで、表示面における表示の明るさを均一にすることができる。
【００１０】
本発明に係る電気機器は、光源部と表示面との距離に応じた印加電力を光源部に供給する表示装置を備えることで、機器の表示面における表示の明るさを均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明における、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５と表示面１３との間の距離とＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に供給される駆動エネルギーとの関係を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る駆動制御回路の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るＬＥＤ１〜ＬＥＤ５と表示面１３との間の距離と抵抗値との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る駆動制御回路の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る駆動制御回路の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態４に係る駆動制御回路の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態４に係る駆動制御回路で使用されるパルス信号のデューティ比を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る表示装置の構成を示す図である。図１に示す実施形態１の表示装置は、回路部１１、導光棒１２−１〜１２−５、表示面１３を備えている。
【００１４】
なお、このような表示装置は、例えば二次電池を備えた電気かみそり、電動バリカン、脱毛器、電動歯ブラシといった小型の電気機器に搭載され、二次電池の電池容量を表示する装置などとして使用することができる。
【００１５】
回路部１１は、光源となる複数の発光ダイオードのＬＥＤ１〜ＬＥＤ５（光源部）と、これらのＬＥＤ１〜ＬＥＤ５を駆動制御する駆動制御回路（図示せず、後述する）とが搭載されている。
【００１６】
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は、同一性能の発光ダイオードであり、同一の印加電流や印加電圧の駆動エネルギー（印加電力）によって同一の明るさに発光する。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は、後述する駆動制御回路によりそれぞれ独立して個別に印加電力が調整されて明るさが制御される。
【００１７】
導光棒１２−１〜１２−５は、各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に対応して設けらている。すなわち、導光棒１２−１はＬＥＤ１に対応して、ＬＥＤ１の発光面と表示面１３との間に設けられている。導光棒１２−２はＬＥＤ２に対応して、ＬＥＤ２の発光面と表示面１３との間に設けられている。導光棒１２−３はＬＥＤ３に対応して、ＬＥＤ３の発光面と表示面１３との間に設けられている。導光棒１２−４はＬＥＤ４に対応して、ＬＥＤ４の発光面と表示面１３との間に設けられている。導光棒１２−５はＬＥＤ５に対応して、ＬＥＤ５の発光面と表示面１３との間に設けられている。
【００１８】
各導光棒１２−１〜１２−５の長さは、それぞれ異なっている。すなわち、回路部１１の載置面と表示面１３との距離に応じて設定されている。したがって、導光棒１２−１の長さが最も短く、導光棒１２−２、導光棒１２−３、導光棒１２−４、導光棒１２−５の順に順次長くなっている。
【００１９】
導光棒１２−１〜１２−５は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に対向する一方の端部からＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の発光光を導入し、その内部で発光光を伝搬し、表示面１３の目標となる表示領域に導く透明部材から構成される。
【００２０】
表示面１３は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の点灯／消灯によって所定の情報を表示する表示部において、ユーザが表示を視認する視認面を構成し、回路部１１の載置面に対して非平行になっている。すなわち、図１に示すようにＬＥＤ１との距離がＬＥＤ５との距離に比べて短くなるように傾斜している。
【００２１】
このように、表示面１３がＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に対して非平行な場合には、前述したように各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に同量の駆動エネルギー与えると、導光棒１２−１〜１２−５の長さが長いものほど表示面１３からみるＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の明るさは暗くなる。すなわち、ＬＥＤ５の明るさが最も暗くなる。
【００２２】
そこで、本発明では、導光棒１２−１〜１２−５の長さに応じてＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に与える駆動エネルギーを変えるようにしている。すなわち、導光棒１２−１〜１２−５の長さに応じた駆動エネルギーを各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に与える。
【００２３】
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の発光面と表示面１３との間の距離と導光棒１２−１〜１２−５の長さが概ね同等とし、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の発光面と表示面１３との間の距離と駆動エネルギーとの関係は、例えば図２に示すように設定される。図２において、ＬＥＤ１に与える駆動エネルギーを基準の値とすると、ＬＥＤ２には基準の１．１倍（基準×１．１）、ＬＥＤ３には基準の１．２倍（基準×１．２）、ＬＥＤ４には基準の１．３倍（基準×１．３）、ＬＥＤ５には基準の１．４倍（基準×１．４）となるように設定する。
【００２４】
このように、表示面１３との距離が長くなるＬＥＤ１〜ＬＥＤ５ほどＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に与える駆動エネルギーを増加させる。これにより、表示面１３から見たＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の明るさを均一にすることができる。この結果、ユーザが表示面１３を見た際に複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ５による表示の明るさが均一となり、従来に比べて表示を見やすくすることができる。
【００２５】
なお、駆動エネルギーの値は、図２に示す値に制約されるものではなく、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の発光面と表示面１３との間の距離に応じて、表示面１３から見たＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の明るさが均一となるように適宜設定されるものである。
【００２６】
図３はＬＥＤ１〜ＬＥＤ５を駆動制御する駆動制御回路の構成を示す図である。図３に示す駆動制御回路は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に与える駆動エネルギーとしてＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に印加する印加電流を制御する。
【００２７】
各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は、そのアノード端子がＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の点灯／消灯を切り換えるスイッチ３２を介して電池などの電源３１の＋極に共通接続されている。ＬＥＤ１のカソード端子は、ＬＥＤ１に印加される印加電流を制限する抵抗Ｒ１の一端が接続されている。ＬＥＤ２のカソード端子は、ＬＥＤ２に印加される印加電流を制限する抵抗Ｒ２の一端が接続されている。ＬＥＤ３のカソード端子は、ＬＥＤ３に印加される印加電流を制限する抵抗Ｒ３の一端が接続されている。ＬＥＤ４のカソード端子は、ＬＥＤ４に印加される印加電流を制限する抵抗Ｒ４の一端が接続されている。ＬＥＤ５のカソード端子は、ＬＥＤ５に印加される印加電流を制限する抵抗Ｒ５の一端が接続されている。各抵抗Ｒ１〜Ｒ５の他端は、電源３１の−極（グランド電極）に共通接続されている。
【００２８】
各抵抗Ｒ１〜Ｒ５の抵抗値とＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に印加する印加電流量（図２の駆動エネルギーに相当）との関係は、例えば図４に示すように設定される。図４において、抵抗Ｒ１の抵抗値を基準の値とすると、抵抗Ｒ２の抵抗値は基準の０．９倍（基準×０．９）、抵抗Ｒ３の抵抗値は基準の０．８倍（基準×０．８）、抵抗Ｒ４の抵抗値は基準の０．７倍（基準×０．７）、抵抗Ｒ５の抵抗値は基準の０．６倍（基準×０．６）となるように設定される。
【００２９】
このように、各抵抗Ｒ１〜Ｒ５の抵抗値を調整することで、図４に示すＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に印加する印加電流量の割合を実現することが可能となり、この結果図２に示すような駆動エネルギーを実現することができる。また、抵抗を用いて印加電流量を調整することで、小型でかつ簡単に駆動制御回路を構成することが可能となる。
【００３０】
（実施形態２）
図５は本発明の実施形態２に係る表示装置における駆動制御回路の構成を示す図である。この実施形態２の特徴とするところは、先の図３に示す駆動制御回路に対して、各抵抗Ｒ１〜Ｒ５に代えて、電流源Ｉ１〜Ｉ５を採用したことにある。
【００３１】
電流源Ｉ１〜Ｉ５は、対応したＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に先の図４に示す電流量を印加するように電流値が設定されている。すなわち、電流源Ｉ１の電流量を基準の値とすると、電流源Ｉ２の電流量は基準の１．１倍（基準×１．１）、電流源Ｉ２の電流量は基準の１．１倍（基準×１．１）、電流源Ｉ３の電流量は基準の１．２倍（基準×１．２）、電流源Ｉ４の電流量は基準の１．３倍（基準×１．３）、電流源Ｉ５の電流量は基準の１．４倍（基準×１．４）に設定されている。
【００３２】
このように、電流源Ｉ１〜Ｉ５を用いることで、図４に示すＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に印加する印加電流量の割合を実現することが可能となり、先の実施形態１と同様の効果を得ることが可能となる。また、抵抗値が固定された抵抗により印加電流を調整する場合には、抵抗値などは予め固定的に決められているため、印加電流を微調整するのは困難となる。しかし、電流源を用いることで、抵抗を用いた場合に比べて印加電流を微調整することが可能となり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の明るさをより細かく調整制御することが可能となる。
【００３３】
（実施形態３）
図５は本発明の実施形態３に係る表示装置における駆動制御回路の構成を示す図である。この実施形態３の特徴とするところは、先の図３に示す駆動制御回路に対して、各抵抗Ｒ１〜Ｒ５に代えて、３端子レギュレータ（定電圧回路）ＲＧ２〜ＲＧ５によりＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に与える駆動エネルギーとしての印加電圧を調整する構成を採用したことにある。
【００３４】
３端子レギュレータＲＧ２〜ＲＧ５は、その入力端子がスイッチ３２を介して電源３１の＋極に共通接続されている。３端子レギュレータＲＧ２は、その出力端子がＬＥＤ２のアノード端子に接続され、３端子レギュレータＲＧ３は、その出力端子がＬＥＤ３のアノード端子に接続され、３端子レギュレータＲＧ４は、その出力端子がＬＥＤ４のアノード端子に接続され、３端子レギュレータＲＧ５は、その出力端子がＬＥＤ５のアノード端子に接続されている。各３端子レギュレータＲＧ２〜ＲＧ５のグランド端子は、電源３１の−極に共通接続されている。
【００３５】
ＬＥＤ１のアノード端子は、スイッチ３２を介して電源３１の＋極に接続されている。各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５のカソード端子は、電流制限用の抵抗３３を介して電源３１の−極に接続されている。
【００３６】
３端子レギュレータＲＧ２〜ＲＧ５は、対応したＬＥＤ２〜ＬＥＤ５に先の図２に示す駆動エネルギーを印加するように印加電圧（出力電圧）の割合が設定されている。すなわち、電源３１の電源電圧を基準の値とすると、３端子レギュレータＲＧ２の出力電圧は基準の１．１倍（基準×１．１）、３端子レギュレータＲＧ３の出力電圧は基準の１．２倍（基準×１．２）、３端子レギュレータＲＧ４の出力電圧は基準の１．３倍（基準×１．３）、３端子レギュレータＲＧ５の出力電圧は基準の１．４倍（基準×１．４）に設定されている。
【００３７】
このように、３端子レギュレータＲＧ２〜ＲＧ５を用いることで、図４に示すＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に印加する印加電流量の割合を実現することが可能となり、先の実施形態１と同様の効果を得ることが可能となる。
【００３８】
（実施形態４）
図７は本発明の実施形態４に係る表示装置における駆動制御回路の構成を示す図である。
【００３９】
図７に示す駆動制御回路は、図３に示すと同様の電源３１ならびにスイッチ３２と、電流制限用の抵抗３４、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５、矩形波（パルス信号）出力素子Ｇ１〜Ｇ５を備えて構成されている。駆動制御回路は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に与える駆動エネルギーとしてＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に印加する印加電流を制御する。
【００４０】
各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は、そのアノード端子が直列接続されたスイッチ３２と抵抗３４を介して電源３１の＋極に共通接続され、カソード端子が対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５のコレクタ端子に接続されている。
【００４１】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５は、例えばトランジスタで構成され、各エミッタ端子が電源３１の−極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子は、ＬＥＤ１のアノード端子に接続され、スイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子は、ＬＥＤ２のアノード端子に接続され、スイッチング素子Ｑ３のコレクタ端子は、ＬＥＤ３のアノード端子に接続され、スイッチング素子Ｑ４のコレクタ端子は、ＬＥＤ４のアノード端子に接続され、スイッチング素子Ｑ５のコレクタ端子は、ＬＥＤ５のアノード端子に接続されている。
【００４２】
パルス信号出力素子Ｇ１〜Ｇ５は、電源３１から給電され、同周期（例えば１ＭＨｚ程度）のパルス信号に対して図８に示すようなデューティ比のパルス信号を対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５のベース端子に出力して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５をスイッチング制御する。なお、パルス信号出力素子Ｇ１〜Ｇ５は、ＭＣＵ（マイクロ・コントロール・ユニット）として１素子に集約されて構成されているものでもよい。
【００４３】
パルス信号出力素子Ｇ１は、その出力端子がスイッチング素子Ｑ１のベース端子に接続され、デューティ比が６０％のパルス信号をスイッチング素子Ｑ１のベース端子に出力してスイッチング素子Ｑ１をスイッチング制御する。パルス信号出力素子Ｇ２は、その出力端子がスイッチング素子Ｑ２のベース端子に接続され、デューティ比が７０％のパルス信号をスイッチング素子Ｑ２のベース端子に出力してスイッチング素子Ｑ２をスイッチング制御する。パルス信号出力素子Ｇ３は、その出力端子がスイッチング素子Ｑ３のベース端子に接続され、デューティ比が８０％のパルス信号をスイッチング素子Ｑ３のベース端子に出力してスイッチング素子Ｑ３をスイッチング制御する。パルス信号出力素子Ｇ４は、その出力端子がスイッチング素子Ｑ４のベース端子に接続され、デューティ比が９０％のパルス信号をスイッチング素子Ｑ４のベース端子に出力してスイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御する。パルス信号出力素子Ｇ５は、その出力端子がスイッチング素子Ｑ５のベース端子に接続され、デューティ比が１００％のパルス信号をスイッチング素子Ｑ５のベース端子に出力してスイッチング素子Ｑ５をスイッチング制御する。
【００４４】
各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５を上記デューティ比のパルス信号によりＰＷＭ制御することで、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に以下に示すような電流量が印加される。すなわち、ＬＥＤ５に印加される電流量を基準の値とすると、ＬＥＤ４に印加される電流量は基準の０．９倍（基準×０．９）、ＬＥＤ３に印加される電流量は基準の０．８倍（基準×０．８）、ＬＥＤ３に印加される電流量は基準の０．８倍（基準×０．８）、ＬＥＤ２に印加される電流量は基準の０．７倍（基準×０．７）、ＬＥＤ１に印加される電流量は基準の０．６倍（基準×０．６）となる。
【００４５】
このように、デューティ比の異なるスイッチング信号によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５をＰＷＭ制御する構成を用いることで、図４に示すＬＥＤ１〜ＬＥＤ５に印加する印加電流量の割合と概ね同等を実現することが可能となる。これにより、先の実施形態１と同様の効果を得ることが可能となる。また、抵抗値が固定された抵抗により印加電流を調整する場合には、抵抗値などは予め固定的に決められているため、印加電流を微調整するのは困難となる。しかし、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５をＰＷＭ制御することで得られる電流を印加電流として用いることで、抵抗を用いた場合に比べて印加電流を微調整することが可能となり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の明るさをより細かく調整制御することが可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１１…回路部
１２−１〜１２−５…導光棒
１３…表示面
３１…電源
３２…スイッチ
３３，３４，Ｒ１〜Ｒ５…抵抗
Ｇ１〜Ｇ５…パルス信号出力素子
Ｉ１〜Ｉ５…電流源
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５…発光ダイオード
Ｑ１〜Ｑ５…スイッチング素子
ＲＧ２〜ＲＧ５…３端子レギュレータ
【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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