(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電源線に接続される一対の電源供給端子と、
互いに異なる駆動電圧により駆動される複数の表示素子と、
前記一対の電源供給端子に接続され、前記一対の電源供給端子に供給される駆動電圧の電圧値を識別する識別回路と、
前記識別回路と前記複数の表示素子との間に接続され、前記一対の電源供給端子に供給された駆動電圧を、前記識別回路で識別された電圧値の駆動電圧で駆動される表示素子に供給する電圧供給制御回路と、
を備えたことを特徴とする表示管。
【請求項２】
一対の電源線に接続される一対の電源供給端子と、
互いに異なる駆動電圧により駆動される複数の表示素子と、
前記一対の電源供給端子に接続され、前記一対の電源供給端子に供給される駆動電圧に重畳された電圧値を識別するための周波数信号を識別する識別回路と、
前記識別回路と前記複数の表示素子との間に接続され、前記一対の電源供給端子に供給された駆動電圧を、前記識別回路で識別された周波数信号に対応する電圧値の駆動電圧で駆動される表示素子に供給する電圧供給制御回路と、
を備えたことを特徴とする表示管。
【請求項３】
エジソン規格のソケットに球状の保護管が取り付けられた電球と同一の外観形状を有し、
前記一対の電源供給端子は、前記ソケットの一対の端子で構成され、
前記複数の表示素子は、発光色の異なる複数の発光ダイオードで構成され、
前記複数の発光ダイオード、前記識別回路及び前記電圧供給制御回路は、前記ソケットと前記保護管の境界部分に配置される基板に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示管。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の表示管の表示を制御する表示制御装置であって、
前記複数の表示素子を駆動するための複数の駆動電圧を出力する電源手段と、
前記電源手段から出力される複数の駆動電圧が前記複数の表示素子の駆動電圧として供給される一対の電源線と、
前記電源手段から出力される前記複数の駆動電圧のうち、いずれか１の駆動電圧を前記一対の電源線に供給する電圧供給制御手段と、
を備えたことを特徴とする表示制御装置。
【請求項５】
前記電源手段は、前記複数の駆動電圧をそれぞれ出力する複数の電源装置からなり、
前記電圧供給制御手段は、前記複数の電源装置と前記一対の電源線との間に介在され、前記複数の電源装置のいずれか１の電源装置から出力される駆動電圧を前記一対の電源線に供給するスイッチ手段と、前記スイッチ手段による前記一対の電源線への供給電圧の切換えを制御する切換制御手段とからなることを特徴とする請求項４に記載の表示制御装置。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の表示管の表示を制御する表示制御装置であって、
前記複数の表示素子を駆動するための複数の駆動電圧を互いに異なる周波数信号を重畳して出力する電源手段と、
前記電源手段から出力される、前記互いに異なる周波数信号を重畳した複数の駆動電圧が前記複数の表示素子の駆動電圧として供給される一対の電源線と、
前記電源手段から出力される前記複数の駆動電圧のうち、いずれか１の駆動電圧を前記一対の電源線に供給する電圧供給制御手段とを備えた表示制御装置と、
を備えたことを特徴とする表示制御装置。
【請求項７】
前記電圧供給制御手段は、前記電源手段から複数の駆動電圧を時分割で出力させ、各駆動電圧の出力時間を制御することにより、前記複数の表示素子のそれぞれの発光時間を制御することを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の表示制御装置。
【請求項８】
請求項１又は３に記載の表示管と、請求項４に記載の表示制御装置と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項２又は３に記載の表示管と、請求項６に記載の表示制御装置と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、たとえば複数の発光ダイオードを選択的に点灯させるための表示装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
たとえばパチンコ店における看板のイルミネーションにおいて、複数の発光ダイオードを選択的に点灯させる表示装置の一例としては、図８に示すように、電源部３０と、複数の発光ダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１５と、各発光ダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１５のアノード側と電源部３０とをそれぞれ接続する制御線３１〜３５と、各発光ダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１５のカソード側が共通になるように接続されたコモン線３６とを備えて構成されている。電源部３０は、各発光ダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１５に対して所定の電圧を選択的に与えることにより、各発光ダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１５をそれぞれ独立に点灯させるようになっている。
【０００３】
しかしながら、上記の回路構成では、各発光ダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１５を選択的に点灯させるために所定の電圧を対応する発光ダイオードに供給する必要があり、そのため電圧供給用の制御線３１〜３５が、発光ダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１５毎に必要とされる。このように、従来の表示装置は、発光ダイオード毎に制御線が必要であるため、発光ダイオードの数が多くなると、それに応じて制御線の数も増加し、実際に表示装置を構築する際には、発光ダイオード毎に制御線を配線する作業が手間であり、その作業コストも増大することとなっていた。
【０００４】
【発明の開示】
本発明は、配線を複雑にすることのない構成が容易でかつ低コストの表示装置とこの表示装置に適用される表示管ならびに表示制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
本発明に係る第１の表示管は、一対の電源線に接続される一対の電源供給端子と、互いに異なる駆動電圧により駆動される複数の表示素子と、前記一対の電源供給端子に接続され、前記一対の電源供給端子に供給される駆動電圧の電圧値を識別する識別回路と、前記識別回路と前記複数の表示素子との間に接続され、前記一対の電源供給端子に供給された駆動電圧を、前記識別回路で識別された電圧値の駆動電圧で駆動される表示素子に供給する電圧供給制御回路と、を備えたことを特徴としている（請求項１）。また、本発明に係る第２の表示管は、一対の電源線に接続される一対の電源供給端子と、互いに異なる駆動電圧により駆動される複数の表示素子と、前記一対の電源供給端子に接続され、前記一対の電源供給端子に供給される駆動電圧に重畳された電圧値を識別するための周波数信号を識別する識別回路と、前記識別回路と前記複数の表示素子との間に接続され、前記一対の電源供給端子に供給された駆動電圧を、前記識別回路で識別された周波数信号に対応する電圧値の駆動電圧で駆動される表示素子に供給する電圧供給制御回路と、を備えたことを特徴としている（請求項２）。
【０００６】
上記第１及び第２の表示管は、エジソン規格のソケットに球状の保護管が取り付けられた電球と同一の外観形状を有し、前記一対の電源供給端子は、前記ソケットの一対の端子で構成され、前記複数の表示素子は、発光色の異なる複数の発光ダイオードで構成され、前記複数の発光ダイオード、前記識別回路及び前記電圧供給制御回路は、前記ソケットと前記保護管の境界部分に配置される基板に設けられている（請求項３）。
【０００７】
本発明に係る第１の表示制御装置は、上記第１の表示管の表示を制御する表示制御装置であって、前記複数の表示素子を駆動するための複数の駆動電圧を出力する電源手段と、前記電源手段から出力される複数の駆動電圧が前記複数の表示素子の駆動電圧として供給される一対の電源線と、前記電源手段から出力される前記複数の駆動電圧のうち、いずれか１の駆動電圧を前記一対の電源線に供給する電圧供給制御手段と、を備えたことを特徴としている（請求項４）。
【０００８】
上記第１の表示制御装置において、前記電源手段は、前記複数の駆動電圧をそれぞれ出力する複数の電源装置からなり、前記電圧供給制御手段は、前記複数の電源装置と前記一対の電源線との間に介在され、前記複数の電源装置のいずれか１の電源装置から出力される駆動電圧を前記一対の電源線に供給するスイッチ手段と、前記スイッチ手段による前記一対の電源線への供給電圧の切換えを制御する切換制御手段とからなる（請求項５）。
【０００９】
本発明に係る第２の表示制御装置は、上記第２の表示管の表示を制御する表示制御装置であって、前記複数の表示素子を駆動するための複数の駆動電圧を互いに異なる周波数信号を重畳して出力する電源手段と、前記電源手段から出力される、前記互いに異なる周波数信号を重畳した複数の駆動電圧が前記複数の表示素子の駆動電圧として供給される一対の電源線と、前記電源手段から出力される前記複数の駆動電圧のうち、いずれか１の駆動電圧を前記一対の電源線に供給する電圧供給制御手段とを備えた表示制御装置と、を備えたことを特徴としている（請求項６）。上記第１及び第２の表示制御装置において、前記電圧供給制御手段は、前記電源手段から複数の駆動電圧を時分割で出力させ、各駆動電圧の出力時間を制御することにより、前記複数の表示素子のそれぞれの発光時間を制御する（請求項７）。
【００１０】
本発明に係る第１の表示装置は、本発明に係る第１の表示管と、本発明に係る第１の表示制御装置とを備えたことを特徴としている（請求項８）。また、本発明に係る第２の表示装置は、本発明に係る第２の表示管と、本発明に係る第２の表示制御装置とを備えたことを特徴としている（請求項９）。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
本発明に係る第１の表示装置によれば、一対の電源線に対して、相互に電圧値の異なる複数種類の電圧のうち選択された任意の１つの電圧を供給すると、電源線に接続された識別回路によってその電圧の値を識別することができ、その識別結果に応じて当該識別回路に接続された複数のうちのいずれか１以上の表示素子（たとえば発光ダイオード）を駆動表示させることができる。また、本発明に係る第２の表示装置によれば、電圧が供給された一対の電源線に対して、相互に周波数の異なる複数種類の周波数信号のうち選択された任意の１つの周波数信号を重畳させると、電源線に接続された識別回路によって周波数信号を識別することができ、その識別結果に応じて当該識別回路に接続された複数の表示素子うちのいずれか１以上の表示素子（たとえば発光ダイオード）を選択的にかつ独立的に駆動表示することができる。
【００１７】
上記のように、一対の電源線だけで複数の表示素子の点灯を制御できるので、従来のように表示素子毎に制御線を設ける必要がなく、配線が簡素になり、配線作業の手間やコストを大幅に低減することができる。
【００１８】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る表示装置のブロック構成図である。この表示装置１は、出力電圧が互いに異なる複数の直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３と、直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３から出力された複数の電圧を切り換えるスイッチ部１１と、スイッチ部１１の出力電圧の切換えを制御する制御部１２と、スイッチ部１１に接続された電圧を出力するための一対の電源線１３と、この電源線１３に並列に接続された複数の電圧識別部１５ａ〜１５ｃと、各電圧識別部１５ａ〜１５ｃに接続されたＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃおよびＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃとを備えて構成されている。
【００２０】
直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３は、それぞれたとえば６Ｖ，１２Ｖ，１８Ｖの直流電圧を出力可能とされている。スイッチ部１１は、図示しないリレーまたはアナログスイッチ等を有しており、制御部１２からの制御信号により、各直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３からの直流電圧を切り換えて、いずれかの直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３から出力された直流電圧を一対の電源線１３に対して供給する。制御部１２は、たとえばパーソナルコンピュータからなり、スイッチ部１１における出力電圧の切換動作を制御する。
【００２１】
なお、上記した直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３の他に、他の電圧値を出力可能な他の直流電源が設けられていてもよい。この場合、他の直流電源からの出力電圧の電源線１３への出力は、スイッチ部１１によって直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３の出力電圧とともに選択的に切り換えられる。また、上記した複数の直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３およびスイッチ部１１に代わり、図２に示すように電圧を可変して出力することのできるスイッチング・レギュレータ等の可変直流電源ＰＷが用いられてもよい。この場合、スイッチング・レギュレータＰＷは、制御部１２からの制御信号により、可変した電圧を電源線１３に供給する。
【００２２】
一対の電源線１３には、複数の接続端子１８が設けられ、接続端子１８には、一対の分岐線１９Ａ，１９Ｂが接続されている。この一対の分岐線１９Ａ，１９Ｂによって、複数の電圧識別部１５ａ〜１５ｃが電源線１３に接続される。なお、一対の電源線１３のうち、接地点となる線は接地板で構成してもよく、この場合は、一対の電源線１３は、実質的に１本のラインで実現されることになり、配線数をより少なくすることができる。また、接続端子１８は、たとえばコネクタやソケットの形態とされてもよい。
【００２３】
各電圧識別部１５ａ〜１５ｃは、電源線１３に供給された直流電圧を選択的に識別し、それらにＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃを介して接続されたＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃ内の１個又は２個以上の発光ダイオード（図示せず）を選択的に点灯させるものである。本実施形態では、スイッチ部１１から３種類の直流電圧（６Ｖ，１２Ｖ，１８Ｖの直流電圧）が選択的に切り換えられて出力されるので，各電圧識別部１５ａ〜１５ｃには３種類の電圧値を識別する識別回路が設けられている。
【００２４】
ＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃは、ＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃにおける発光ダイオードを点灯駆動させるものであり、たとえばトランジスタ等からなる。ＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃは、１個又は２個以上の発光ダイオードを有している。２個以上の発光ダイオードを有する場合は、駆動電圧が同一の場合と駆動電圧が異なるものをそれぞれ適宜の数ずつ設ける場合とがある。一般に、駆動電圧が同一の場合は、同一色の発光ダイオード（たとえば赤色など）が複数個設けられ、駆動電圧が異なる場合は、異なる色の発光ダイオード（たとえば赤色と緑色など）がそれぞれ所要の数ずつ設けられる。
【００２５】
従って、ＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃが駆動電圧の異なる２種以上の発光ダイオードを有している場合は、ＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃにも各発光ダイオードの駆動電圧に対応して２個以上のＬＥＤ駆動回路が設けられ、電圧識別部１５ａ〜１５ｃにも各発光ダイオードの駆動電圧に応じて２個以上の電圧識別回路が設けられる。
【００２６】
本実施形態では、電圧値の異なる３種類の直流電圧が選択的に電源線１３に供給されるので、電圧識別部１５ａ〜１５ｃには３個の電圧識別回路が設けられ、ＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃには３個のＬＥＤ駆動回路が設けられている。
【００２７】
なお、図１に示す表示装置１では、電圧識別部、ＬＥＤ駆動部およびＬＥＤ部を１ユニットとして３ユニットの構成としているが、電圧識別部、ＬＥＤ駆動部およびＬＥＤ部を複数のユニットに分ける必要はなく、３個のユニットの電圧識別部１５ａ〜１５ｃ、ＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃおよびＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃを１つのユニットとしてもよい。本実施形態では、表示装置１が多数の発光ダイオードを発光制御する構成となる場合、電圧識別部、ＬＥＤ駆動部およびＬＥＤ部の部分が複数のユニットに分けて設計されることや後述するようにユニット単位で表示管の構成が採用されることを考慮して、説明の便宜上、ユニットに分けた構成を例示している。
【００２８】
従って、ユニット数は３個に限定されるものではなく、一対の電源線１３に対し、任意数のユニットが接続されていてもよい。また、これらが用いられるイルミネーション装置（たとえばパチンコ店の看板）においては、ＬＥＤ部に含まれる複数の発光ダイオードの具体的な配置位置は、特に限定されるものではなく、たとえば互いに近接あるいは離間して設けられていてもよい。
【００２９】
図３は、図１における電圧識別部１５ａ、ＬＥＤ駆動部１６ａおよびＬＥＤ部１７ａの１ユニットにおける具体的な回路の一例を示す図である。
【００３０】
同図に示すユニットは、ＬＥＤ部１７ａが３個の駆動電圧の異なる発光ダイオード、すなわち、３色の発光ダイオードを具備し、これらの発光ダイオードの発光が電源線１３から供給される３種類の駆動電圧６Ｖ，１２Ｖ，１８Ｖによってそれぞれ制御されるように構成されたものである。
【００３１】
ＬＥＤ部１７ａに含まれる３個の発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３の駆動電圧は、それぞれ６Ｖ，１２Ｖ，１８Ｖである。発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３にはそれぞれ駆動電流を調整するための抵抗Ｒ２，抵抗Ｒ５，抵抗Ｒ８が直列に接続されている。
【００３２】
ＬＥＤ駆動部１６ａはトランジスタなどのスイッチング素子で構成されたスイッチ回路からなり、このスイッチ回路によりＬＥＤ部１７ａへの駆動電圧の供給を制御することにより所定のタイミングでＬＥＤ部１７ａ内の発光ダイオードを発光させる。
【００３３】
ＬＥＤ駆動部１６ａは、ＬＥＤ部１７ａ内の３個の発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３に対応して３個のスイッチ回路を具備している。各スイッチ回路は、発光ダイオードと電源供給ライン１９Ａとの間もしくは発光ダイオードとグランドとの間に設けられている。第１発光ダイオードＬＤ１のスイッチ回路は、ｎｐｎ型トランジスタＴ１とこのトランジスタＴ１のベースに接続された抵抗Ｒ１とで構成され、第１発光ダイオードＬＤ１とグランドとの間に設けられている。より具体的には第１発光ダイオードＬＤ１の電流調整用抵抗Ｒ２とグランドとの間にトランジスタＴ１が介在するように設けられている。
【００３４】
第２発光ダイオードＬＤ２のスイッチ回路は、ｐｎｐ型トランジスタＴ４と、このトランジスタＴ４のベースに接続された抵抗Ｒ４と、この抵抗Ｒ４とグランド間に接続されたｎｐｎ型トランジスタＴ２と、このトランジスタＴ２のベースに接続された抵抗Ｒ３とで構成され、第２発光ダイオードＬＤ２と電源供給ライン１９Ａとの間に設けられている。より具体的には電源供給ライン１９Ａと発光ダイオードＬＤ２のアノードとの間にトランジスタＴ４が介在するように設けられている。
【００３５】
第３発光ダイオードＬＤ３のスイッチ回路は、ｐｎｐ型トランジスタＴ５と、このトランジスタＴ５のベースに接続された抵抗Ｒ７と、この抵抗Ｒ７とグランド間に接続されたｎｐｎ型トランジスタＴ３と、このトランジスタＴ３のベースに接続された抵抗Ｒ６とで構成され、第３発光ダイオードＬＤ３と電源供給ライン１９Ａとの間に設けられている。より具体的には電源供給ライン１９Ａと発光ダイオードＬＤ３のアノードとの間にトランジスタＴ５が介在するように設けられている。
【００３６】
電圧識別部１５ａは、電源供給ライン１９Ａに供給される直流電源の電圧値６Ｖ，１２Ｖ，１８Ｖに応じて対応する発光ダイオードのスイッチ回路のみをオンにして当該発光ダイオードに駆動電圧を供給させる回路で構成され、具体的には第２発光ダイオードＬＤ２のスイッチ回路の駆動電圧（具体的にはトランジスタＴ２のオン電圧）を１２Ｖに設定するためのツェナーダイオードＺＤ１と、第３ダイオードＬＤ３のスイッチ回路の駆動電圧（具体的にはトランジスタＴ３のオン電圧）を１８Ｖに設定するためのツェナーダイオードＺＤ２と、第３発光ダイオードＬＤ３のスイッチ回路がオンになると第１，第２発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２のスイッチ回路をオフにするダイオードＤ２，Ｄ３と、第２発光ダイオードＬＤ２のスイッチ回路がオンになると第１発光ダイオードＬＤ１のスイッチ回路をオフにするダイオードＤ１とで構成されている。
【００３７】
ツェナーダイオードＺＤ１は、電源供給ライン１９Ａと抵抗Ｒ６との間に設けられ、ツェナーダイオードＺＤ２は、電源供給ライン１９Ａと抵抗Ｒ３との間に設けられている。また、ダイオードＤ１は、トランジスタＴ１のベースとトランジスタＴ２のコレクタ間に設けられ、ダイオードＤ２は、トランジスタＴ１のベースとトランジスタＴ３のコレクタ間に設けられ、ダイオードＤ３は、トランジスタＴ２のベースとトランジスタＴ３のコレクタ間に設けられている。
【００３８】
なお、より具体的には各回路素子の接続関係は以下のようになっている。すなわち、接続端子１８に接続された一対の分岐線１９Ａ，１９Ｂのうち、一方の分岐線１９Ａに、電圧識別部１５ａのツェナーダイオードＺＤ２のカソード側、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード側、ＬＥＤ駆動部１６ａの抵抗Ｒ１の一端、第１発光ダイオードＬＤ１のアノード側、トランジスタＴ４のエミッタ端子、トランジスタＴ５のエミッタ端子がそれぞれ接続されている。
【００３９】
ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧は、たとえば１８Ｖに設定されており、このアノード側は、抵抗Ｒ６の一端に接続され、抵抗Ｒ６の他端には、トランジスタＴ３のベース端子が接続されている。トランジスタＴ３のエミッタ端子は、グランドに接続されている。
【００４０】
ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧は、たとえば１２Ｖに設定されており、このアノード側は、抵抗Ｒ３の一端に接続され、抵抗Ｒ３の他端には、トランジスタＴ２のベース端子が接続されている。トランジスタＴ２のエミッタ端子は、グランドに接続されている。また、抵抗Ｒ３の他端には、ダイオードＤ３のアノード側が接続され、ダイオードＤ３のカソード側には、トランジスタＴ３のコレクタ端子が接続されている。
【００４１】
抵抗Ｒ１の他端は、トランジスタＴ１のベース端子に接続されている。また、抵抗Ｒ１の他端は、ダイオードＤ１およびダイオードＤ２のアノード側にそれぞれ接続され、ダイオードＤ１のカソード側は、トランジスタＴ２のコレクタ端子に接続されている。ダイオードＤ２のカソード側は、トランジスタＴ３のコレクタ端子に接続されている。
【００４２】
第１発光ダイオードＬＤ１のカソード側は、抵抗Ｒ２の一端が接続され、抵抗Ｒ２の他端は、トランジスタＴ１のコレクタ端子に接続されている。トランジスタＴ１のエミッタ端子は、グランドに接続されている。
【００４３】
トランジスタＴ４は、そのベース端子は抵抗Ｒ４の一端に接続され、抵抗Ｒ４の他端は、トランジスタＴ２のコレクタ端子に接続されている。トランジスタＴ４のコレクタ端子には、第２発光ダイオードＬＤ２のアノード側が接続され、第２発光ダイオードＬＤ２のカソード側は、抵抗Ｒ５の一端が接続され、抵抗Ｒ５の他端は、グランドに接続されている。
【００４４】
トランジスタＴ５は、そのベース端子は抵抗Ｒ７の一端に接続され、抵抗Ｒ７の他端は、トランジスタＴ３のコレクタ端子に接続されている。トランジスタＴ５のコレクタ端子には、第３発光ダイオードＬＤ３のアノード側が接続され、第３発光ダイオードＬＤ３のカソード側は、抵抗Ｒ８の一端が接続され、抵抗Ｒ８の他端は、グランドに接続されている。
【００４５】
上記の構成により、直流電源ＰＷ１（図１参照）の出力がスイッチ部１１によって選択され、接続端子１８に６Ｖの直流電圧が供給されると、トランジスタＴ１のベース端子に電流が流れ、これによりトランジスタＴ１がオンし、その結果、第１発光ダイオードＬＤ１が点灯する。このとき、ツェナーダイオードＺＤ１は、ツェナー電圧が１２Ｖで６Ｖより大であるため、ｎｐｎ型トランジスタＴ２はオンせず、従ってｐｎｐ型トランジスタＴ４もオンしないから、第２発光ダイオードＬＤ２に６Ｖ電源は供給されず、点灯しない。また、ツェナーダイオードＺＤ２も、ツェナー電圧が１８Ｖで６Ｖより大であるため、ｎｐｎ型トランジスタＴ３はオンせず、従ってｐｎｐ型トランジスタＴ５もオンしないから、第３発光ダイオードＬＤ３にも６Ｖ電源は供給されず、点灯しない。
【００４６】
また、直流電源ＰＷ２（図１参照）の出力がスイッチ部１１によって選択され、接続端子１８に１２Ｖの直流電圧が供給されると、ツェナーダイオードＺＤ１に逆電流が流れることにより、トランジスタＴ２のベース端子に電流が流れ、トランジスタＴ２がオンする。これにより、トランジスタＴ４もオンし、その結果、第２発光ダイオードＬＤ２に１２Ｖ電源が供給され、第２発光ダイオードＬＤ２が点灯する。
【００４７】
一方、トランジスタＴ２がオンすると、ダイオードＤ１のカソードはトランジスタＴ２を介してグランドに接地されるため、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴ１のベースに供給される電流はダイオードＤ１およびトランジスタＴ２を介してグランドに流れることになり、トランジスタＴ１のベース・エミッタ間電圧が低下してトランジスタＴ１はオフになる。従って、第１発光ダイオードＬＤ１は消灯した状態となる。また、ツェナーダイオードＺＤ２は、ツェナー電圧が１８Ｖで１２Ｖより大であるため、ｎｐｎ型トランジスタＴ３およびｐｎｐ型トランジスタＴ５はオンしないから、第３発光ダイオードＬＤ３も１２Ｖ電源は供給されず、点灯しない。
【００４８】
また、直流電源ＰＷ３（図１参照）の出力がスイッチ部１１によって選択され、接続端子１８に１８Ｖの直流電圧が供給されると、ツェナーダイオードＺＤ２に逆電流が流れることにより、トランジスタＴ３のベース端子に電流が流れ、トランジスタＴ３がオンする。これにより、トランジスタＴ５もオンし、第３発光ダイオードＬＤ３が点灯する。
【００４９】
一方、トランジスタＴ３がオンすると、ダイオードＤ２，Ｄ３のカソードはトランジスタＴ３を介してグランドに接地されるため、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴ１のベースに供給される電流と、ツェナーダイオードＺＤ１及び抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴ２のベースに供給される電流とは、ダイオードＤ１，Ｄ２およびトランジスタＴ３を介してグランドに流れることになり、トランジスタＴ１，Ｔ２のベース・エミッタ間電圧はそれぞれ低下してトランジスタＴ１，Ｔ２はオフになる。従って、第１および第２発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２は消灯した状態となる。
【００５０】
なお、図３の回路例では、発光ダイオードが３つの場合について説明したが、このユニット内において、任意数の発光ダイオードが設けられていてもよい。この場合、各発光ダイオードには、電圧識別部およびＬＥＤ駆動回路が備えられる。また、３つの発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３のうち、１つまたは２つの発光ダイオードが省略されてもよい。また、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３の配置は各発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３同士が並設されてもよい。さらに、各発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３において、その近傍に別の発光ダイオードが１個または複数個並列に設けられてもよい。この場合、たとえば並設された別の発光ダイオードの表示色は、各発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３の表示色と異なる色に設定し、並設された発光ダイオードとともに混色した状態で表示してもよい。
【００５１】
図１〜図３に示す表示装置１は、装置全体を一体的に構成してもよく、圧識別部、ＬＥＤ駆動部およびＬＥＤ部の部分を表示管とし、その他の部分を表示管の表示を制御する表示制御装置２１として構成してもよい。後者の場合は、圧識別部、ＬＥＤ駆動部およびＬＥＤ部の部分を複数のユニットの分け、各ユニットを表示管の構成とすれば、電球とこの電球の発光を制御する本体とからなる周知の照明器具と同様の構成となり、容易に看板などの電飾装置に適用することができる。
【００５２】
図４は、図１に示す表示装置１の圧識別部、ＬＥＤ駆動部およびＬＥＤ部の１ユニットを表示管として構成した場合の一例を示す断面図である。
【００５３】
同図に示す表示管は、外観形状を例えばエジソン規格のソケットを有する電球と同一の形状とし、内部に電圧識別部１５ａ、ＬＥＤ駆動部１６ａおよびＬＥＤ部１７ａの部分のユニットを封入したものである。なお、電圧識別部１５ｂ、ＬＥＤ駆動部１６ｂおよびＬＥＤ部１７ｂの部分のユニット、電圧識別部１５ｃ、ＬＥＤ駆動部１６ｃおよびＬＥＤ部１７ｃの部分のユニットについても同様に電球の構成とすることができる。
【００５４】
ソケット２２と保護管２４との境界部分に電圧識別部１５ａ、ＬＥＤ駆動部１６ａおよびＬＥＤ部１７ａが搭載された基板２３が設けられ、基板２３の裏面から引き出された接続線１９Ａ，１９Ｂは、それぞれソケット２２の一対の端子２２Ａ，２２Ｂに接続されている。ＬＥＤ部１７ａの第１〜第３発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３は、基板の表面に所定の位置関係で配置されている。
【００５５】
本実施形態では、例えば赤、青、緑の３色の発光ダイオードをＬＥＤ部１７ａに設けることが可能な構成であるので、各発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３を時分割で高速に発光させ、各色の発光時間の比率を制御することにより３色の単色及び混合色が発光可能な表示管を実現することができる。
【００５６】
上記のように、本実施形態に係る表示装置１では、各直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３から出力された複数種類の電圧のうちのいずれか１の電圧を、スイッチ部１１を介して一対の電源線１３に供給する一方、電圧識別部１５ａ〜１５ｃによりその電圧値を識別し、ＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃを介してＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃ内の対応する発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３を発光させる構成としているので、従来のように発光ダイオード毎に表示を制御するための制御線を設ける必要がなく、複数の発光ダイオードとそれらの発光を制御する装置本体とを接続する接続線が一対の電源線１３だけとなり、配線数を大幅に低減することができる。従って、配線作業やその作業コストを大幅に低減することができる。
【００５７】
また、電圧識別部１５ａ〜１５ｃや発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３が一対の電源線１３に対して並列に接続される結果、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３の増設あるいは削除が容易に行い得、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３が設けられるたとえばパチンコ店の看板において、レイアウト変更等の作業が発生しても、迅速に対応することができる。特に、表示装置１を表示管と表示制御装置とで構成した場合は、種々の表示管を選択的に使用することにより、電飾効果の高い看板の製作を簡単かつ迅速に行うことができる。さらに、表示装置１を、既存の回路やコネクタに適用する場合、既存の配線をそのまま利用することができ、配線工事が不要になるという利点がある。
【００５８】
また、発光ダイオードの発光の制御方法としてスイッチ部１１において直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３から出力される電圧を高速で切り換えるようにすれば、残像現象によって、見かけ上、全点灯したように見せることができる。また、発光色が異なる場合は、発光時間の比率を制御することにより複数の発光色の混合色を発光させることができる。
【００５９】
なお、図１に示す直流電源ＰＷ１〜ＰＷ３は、交流電源であってもよい。この場合、電圧識別部１５ａ〜１５ｃは、交流電源から出力される交流電圧（実効値）を識別するように構成される。
【００６０】
また、上記表示装置１では、たとえば６Ｖ，１２Ｖ，１８Ｖを独立的に識別してそれらの電圧に対応する発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ３をそれぞれ点灯させていたが、たとえば１８Ｖに対応する発光ダイオードＬＤ３は、設けないようにし、６Ｖ，１２Ｖのみを独立的に識別して発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を点灯させ、１８Ｖを識別した際には、６Ｖ，１２Ｖに対応する発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２の両方を点灯させるようにしてもよい。
【００６１】
図５は、表示装置の変形例を示すブロック図である。図５に示す表示装置２は、電源線１３に供給される電圧に対して、所定の値を有する周波数信号を重畳させ、当該周波数信号を識別することにより、所望の発光ダイオードを点灯させる点で、上記した表示装置１とは異なる。
【００６２】
上記実施形態と異なる構成について主に説明すると、この表示装置２は、交流電圧を出力する交流電源ＰＷと、それに接続される一対の電源線１３と、互いに異なる周波数信号を出力する周波数信号発生部ＳＧ１〜ＳＧ３と、周波数信号発生部ＳＧ１〜ＳＧ３から出力された周波数信号を切り換え、かつ周波数信号を電源線１３に対して重畳させるスイッチ部１１とを有している。さらに、一対の電源線１３には、複数の周波数識別部２５ａ〜２５ｃが並列に接続され、各周波数識別部２５ａ〜２５ｃには、ＬＥＤ駆動部１６ａ〜１６ｃおよびＬＥＤ部１７ａ〜１７ｃが接続されている。
【００６３】
周波数識別部２５ａ〜２５ｃは、それぞれ所定の周波数信号が通過可能とされるフィルター等を備えた複数の検波回路（図示せず）を有しており、複数種類の異なる周波数信号を検波するようになっている。すなわち、上記検波回路は、各周波数信号発生部ＳＧ１〜ＳＧ３から出力される周波数信号を選択的に検波することのできる回路とされている。その他の構成については、上記実施形態の構成と略同様である。
【００６４】
このような構成により、各周波数信号発生部ＳＧ１〜ＳＧ３から出力された周波数信号は、制御部１２からの制御信号に基づいて、スイッチ部１１において選択され、いずれかの周波数信号のみが一対の電源線１３に対して供給される。一対の電源線１３に対して供給された周波数信号は、たとえば周波数識別部２５ｃの検波回路において識別され、検波回路に接続されたＬＥＤ駆動部１６ａが駆動され、ＬＥＤ部１７ａにおける発光ダイオード（図示せず）が点灯する。
【００６５】
この実施形態に係る表示装置２では、複数種類の周波数信号を、一対の電源線に選択的に重畳させてそれを識別することにより、複数の発光ダイオードを選択的に点灯させるようにしているので、この実施形態においても、従来のように発光ダイオード毎に表示を制御するための制御線を設ける必要がなく、複数の発光ダイオードとそれらの発光を制御する装置本体とを接続する接続線が一対の電源線１３だけとなり、配線数を大幅に低減することができる。従って、配線作業やその作業コストを大幅に低減することができる。
【００６６】
なお、図５に示す交流電源ＰＷは、直流電源であってもよい。この場合、周波数信号発生部ＳＧ１〜ＳＧ３から出力される周波数信号は、直流電源から出力される直流電圧に重畳し、周波数識別部２５ａ〜２５ｃによって識別されるように構成される。
【００６７】
また、この表示装置２においても、周波数識別部２５ａ、ＬＥＤ駆動部１６ａ及びＬＥＤ部１７ａのユニットを表示管とし、交流電源ＰＷ、周波数信号発生部ＳＧ１〜ＳＧ３、スイッチ部１１及び制御部１２を表示制御装置として２つの要素で構成するようにしてもよい。
【００６８】
ところで、図１〜図３に示す第１の実施形態では、直流電源から同一極性の３種類の電圧を出力させる構成としたが、直流電源からは逆極性の直流電圧を出力させるようにしてもよい。このようにすれば、１台の直流電源から出力される直流電圧を、極性を反転させて出力させることにより、２種類の直流電圧を出力させることができ、表示制御装置の構成をより簡単にすることができる。
【００６９】
図６は、直流電源から出力される電圧の極性を切り換えて出力する構成の表示装置の構成例を示す図である。
【００７０】
図６に示す表示装置３では、直流電圧を出力する直流電源ＰＷに対して、直流電源ＰＷから出力される直流電圧の極性を切り換えるスイッチ部２１が接続され、このスイッチ部２６の極性切換は制御部２７により制御されるように構成されている。スイッチ部２６の出力端に一対の電源線１３が接続され、この電源線１３にはＬＥＤ部１７ａが接続されている。なお、図６では、電源線１３にＬＥＤ部１７ａが１個しか接続されていないが、ＬＥＤ部１７ａは適宜の数を接続することができる。
【００７１】
ＬＥＤ部１７ａは、分岐線１９Ａ，１９Ｂに対して接続方向が互いに逆方向の２種類の発光ダイオードＬＤ４，ＬＤ５を有している。すなわち、発光ダイオードＬＤ４はアノードとカソードとがそれぞれ分岐線１９Ａと分岐線１９Ｂに接続され、発光ダイオードＬＤ５はアノードとカソードとがそれぞれ分岐線１９Ｂと分岐線１９Ａに接続されている。
【００７２】
なお、発光ダイオードＬＤ４，ＬＤ５は、それぞれ１個でもよく、図７（ａ）に示すように、それぞれ複数個の発光ダイオードを直列接続したものであってもよい。また、同図（ｂ）に示すように、複数個の発光ダイオードを直列接続したものを並列に複数個接続したものであってもよい。なお、同図において、抵抗ｒ１〜ｒ６は発光ダイオードの電流を調整する抵抗である。
【００７３】
この実施形態においても、表示装置３は一体的に構成してもよく、ＬＥＤ部１７ａを表示管とし、直流電源ＰＷ、スイッチ部２６および制御部２７を表示制御装置として２つの要素で構成するようにしてもよい。この実施形態では、実質的に電圧識別部１５ａ，ＬＥＤ駆動部１６ａに相当する回路が不要になり、表示管はＬＥＤ部１７ａのみで構成されるから、表示管の具体的な構成は、図４において、発光ダイオードＬＤ４，ＬＤ５及び電流調整用の抵抗ｒを基板２３の上面に配置し、基板２３の裏面から引き出された接続線１９Ａ，１９Ｂをそれぞれソケット２２の一対の端子２２Ａ，２２Ｂに接続した構成となる。
【００７４】
上記構成において、スイッチ部２６によって一対の電源線１３に供給される直流電圧の極性を逆にすることにより、発光ダイオードＬＤ４のみが点灯している状態と、発光ダイオードＬＤ５のみが点灯している状態とを表現することができる。そのため、ＬＥＤ部１７ａを表示管で構成しない場合は、各発光ダイオードＬＤ４，ＬＤ５の表示色を異なるようにし、たとえばパチンコ店の看板において両者を近接して設ければ、電源線１３に供給する直流電圧の極性を時分割で高速で切り換えるとともに、両極性の直流電圧の供給時間の比率を制御することにより、ほぼ同じ部位において色表示を瞬時に切り換えることができるとともに、各発光ダイオードＬＤ４，ＬＤ５の単色および混合色を表示させることができる。
【００７５】
また、表示装置３を表示管と表示制御装置とで構成し、表示管内に色の異なる２種類の発光ダイオードＬＤ４とＬＤ５を封入した場合は、電源線１３に供給する直流電圧の極性を時分割で高速で切り換えるとともに、両極性の直流電圧の供給時間の比率を制御することにより、表示管によって２色の混合色を発光させることができる。
【００７６】
従って、例えばパチンコ店の看板として、複数個の表示管を表示制御装置に接続した構成を採用すると、複数個の表示管を適当に配置することにより電飾性に富んだ看板を簡単に製作することができる。この場合、各表示管は一対の電源線１３にソケットを介して接続されるから、接続線が輻輳することがなく、接続作業を簡単に行うことができる。また、表示管の増設も容易に行うことができる。
【００７７】
なお、上記実施形態では、点灯させる対象として発光ダイオードについて説明したが、これに限らず、ネオンランプや液晶表示器等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明に係る表示装置のブロック構成図である。
【図２】  図２は、可変直流電源を用いた本発明に係る表示装置のブロック構成図である。
【図３】  図３は、図１〜図３の１ユニットにおける具体的な回路の一例を示す図である。
【図４】  図４は、１ユニットを表示管として構成した場合の一例を示す断面図である。
【図５】  図５は、周波数信号を識別パラメータとした他の表示装置のブロック構成図である。
【図６】  図６は、直流電源から出力される電圧の極性を切り換えて出力する構成の表示装置の構成例の一例を示す図である。
【図７】  図７は、図６の表示装置に適用されるＬＥＤ部の発光ダイオードの構成例を示す図である。
【図８】  図８は、従来の表示装置の概略ブロック構成図である。
【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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