JP2004294921A - 屋外用表示装置、屋外用表示装置の表示方法および屋外用表示装置制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】夜間時に背景位置に対応するLEDの点灯時間T1を表示位置に対応するLEDの点灯時間T2(T1<<T2)に制御しつつ、リフレッシュ間隔にて表示位置に対応するLEDと背景位置に対応するLEDとを交互に点灯させることによって、文字や図柄を表示する表示位置に対応するLEDの領域とそれ以外の背景位置に対応するLEDの領域とに所定のコントラストを与える。これにより、人間の目に文字や図柄のグレアを感じさせなくすることを可能にする。
【選択図】 図5
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子の何れかを点灯して文字や図柄を表示する屋外用表示装置、屋外用表示装置の表示方法および屋外用表示装置制御プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の屋外用の表示装置としては、高速道路上や道路作業車の後部に設置して交通情報を表示する道路情報表示装置が知られている。この表示装置では、例えば赤色LEDと黄緑色LEDとからなる画素をドットマトリクス状に配設し、各画素についてLEDを点灯させるか否かを制御することによって赤色,黄緑色,橙色(赤色と黄緑色との同時点灯)の各色で文字や図柄(動画も含む)を表示する(例えば、非特許文献1。)。このとき、日出から日没に至るまでは太陽光の影響によって表示装置の表示面が高い背景輝度、例えば、昼間の晴天時においては約1000cd/m2の背景輝度となるために、その背景輝度に約3800cd/m2の点灯輝度を加えた約4800cd/m2の輝度値で文字および図柄を点灯表示している。すなわち、昼間時においては背景の輝度値が高くなるため、その輝度値に抗して上述のように約5倍(1:4.8)の輝度コントラストで文字や図柄を点灯表示することによって見易い表示が行われている。
【0003】
しかし、太陽光の影響を受けない夜間においては、表示面の輝度値は0.1cd/m2以下の輝度値に対して、文字および図柄は約120cd/m2の夜間輝度の点灯輝度によって表示が行われるため1200倍以上の輝度コントラストによって表示が行われている。そのために、高輝度の光によって光源の周りが見難くなる現象(グレア)が生じ、遠方からの視認を妨げる(文字や図柄が固まりになるため)とともにグレアを抑えるために夜間の表示輝度を上げることができないといった問題があった(図8参照)。ただし、道路情報表示装置などでは誘目性の高い明るい表示輝度で表示を行い情報提供中であることを知らしめる必要があるため、必要とする最低限の視距離が確保できる最大限の明るい表示として約120cd/m2の表示輝度によって表示が行われている。しかし、グレア現象による視認性低下と視距離の確保の両者を配慮したこの表示輝度を使用しても、昼間の視距離に比べて10〜20%視距離が低下することが報告されている。
【0004】
そこで、本願出願人は、この問題を解決するために、表示装置での表示を周囲の明るさによって昼間用表示と夜間用表示とで切り替え可能とし、夜間用表示を行う場合に、文字や図柄の表示位置に対応する発光素子のみを点灯する従来の手法に加え、同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を点灯させる構成を発明した。これにより、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より大幅に低減させることを可能とした(下記特許文献2。)。
【0005】
【非特許文献1】
「総合カタログ」’’NEW METHOD & NEW TECHNOLOGY’’
発行所 名古屋電機工業株式会社
発行年月 2002年4月(裏表紙K0204が発行年月を表す)
該当ページ「P.34およびP.49」の写真
【0006】
【特許文献2】
特願2002−342802号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の表示装置は、当該表示装置にて一般的に適用されるダイナミックスキャン点灯において表示位置のみの表示および同表示位置の表示に表示位置以外の背景位置の表示を加えたものをそれぞれ1画面と考え、表示位置のみを表示させる1画面を数回表示しては、表示位置の表示に背景位置の表示を加えた1画面を1回表示することを繰り返すことにより、出現回数比により表示位置の輝度と、背景位置の輝度との輝度比を可変している。かかる場合、表示位置のみの表示と、表示位置の表示に背景位置の表示を加えた表示との切り替えはダイナミック点灯のリフレッシュ間隔に基づいて行っている。
【0008】
ここで、リフレッシュ間隔を表示位置のみの表示を繰り返し表示する速度とすると、n回に1回表示を行うところの背景位置を表示する速度は、明らかにこれより遅くなり、背景位置の表示のみが人間の目にちらつく結果となる。従って、リフレッシュ速度は図9に示す背景位置(表示+背景)の表示速度を基準にしなければならない。(図9では、輝度比を4:1にて表示。)このとき、表示位置の表示と背景位置の表示との輝度比を変える度にリフレッシュ速度を変えなければならないといった問題が生じるとともに、先に提案した表示方法が輝度比が大きい場合でも効果があるのに対して、輝度比を大きくするほどリフレッシュ速度を高速にしなければならないといった問題が生じた。しかし、リフレッシュ速度の高速化によって対処する方法にあっては、表示板が大きい場合に表示に係るデータ量が多くなるため、シフトレジスタにおけるデータ転送速度の制約から限界があった。
【0009】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、リフレッシュ速度の制限に拘束されることなく、文字や図柄周辺のグレアを防止し、表示板の周囲照度が低い環境(例えば夜間)においても照度が高い環境(例えば昼間)と同等の視距離を実現することが可能な屋外用表示装置、屋外用表示装置の表示方法および屋外用表示装置制御プログラムを記録した媒体の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1にかかる発明は、屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置であって、上記表示面の周囲照度を計測する周囲照度計測手段と、上記表示面にて上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子および同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を個別に点灯可能な発光素子点灯手段と、上記周囲照度計測手段にて計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、上記表示位置に対応する発光素子と上記背景位置に対応する発光素子とを交互に点灯させるとともに、同背景位置に対応する発光素子の点灯時間を同表示位置に対応する発光素子の点灯時間より相対的に短時間に制御する発光素子点灯制御手段とを具備する構成としてある。
【0011】
上記のように構成した請求項1にかかる発明においては、屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置を提供する。ここで、この本発明にかかる屋外用表示装置は、発光素子点灯手段にて表示面における文字や図柄の表示位置に対応する発光素子および同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を個別に点灯可能になっている。そして、発光素子点灯制御手段では周囲照度計測手段にて表示面の周囲照度を計測し、この計測された周囲照度が所定の照度以下の場合に表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とを交互に点灯させる。このとき、発光素子点灯制御手段は、背景位置に対応する発光素子の点灯時間を表示位置に対応する発光素子の点灯時間より相対的に短時間に制御する。
【0012】
すなわち、周囲照度が所定の照度以下の場合(例えば夜間の場合)に、文字や図柄の表示位置に対応する発光素子の点灯と背景位置に対応する発光素子の点灯を交互に行うことにより、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減させる。このとき、背景位置に対応する発光素子の点灯時間が表示位置に対応する発光素子の点灯時間より短くなるように制御しつつ、表示位置の表示と背景位置の表示とを交互に表示することによって、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とに過度のコントラストが生じることを防止する。これにより、屋外用表示装置での文字や図柄の視距離を昼間における視距離と同等にすることができる。このとき、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子との間に与える所定のコントラストとしては、過大なコントラストに起因するグレアを防止するコントラストが好ましく、このコントラストが得られるように背景位置に対応する発光素子の点灯時間および表示位置に対応する発光素子の点灯時間の相対的な時間関係を調整することが好ましい。
【0013】
また、請求項2にかかる発明は、上記請求項1に記載の屋外用表示装置において、上記発光素子点灯制御手段は、照度と、同照度が高くなるに従って上記表示位置に対応する発光素子の点灯時間および上記背景位置に対応する発光素子の点灯時間の時間差を徐々に長く設定した各点灯時間との対応関係を予め規定した点灯時間対応テーブルを記憶した点灯時間対応テーブル記憶手段を有し、上記計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、同計測された周囲照度に基づいて同点灯時間対応テーブル記憶手段に記憶された点灯時間対応テーブルを検索し、同検索結果により上記表示位置に対応する発光素子の点灯時間および上記背景位置に対応する発光素子の点灯時間を制御する構成としてある。
【0014】
上記のように構成した請求項2にかかる発明においては、発光素子点灯制御手段の点灯時間対応テーブル記憶手段に、照度と、同照度が高くなるに従って表示位置に対応する発光素子の点灯時間および背景位置に対応する発光素子の点灯時間の時間差を徐々に長く設定した各点灯時間との対応関係を予め規定した点灯時間対応テーブルを記憶しておく。かかる構成にて、発光素子点灯制御手段が点灯時間を制御するに際して、計測された周囲照度に基づいて点灯時間対応テーブル記憶手段に記憶された点灯時間対応テーブルを検索する。そして、この検索結果に基づいて表示位置に対応する発光素子の点灯時間および背景位置に対応する発光素子の点灯時間を制御する。
【0015】
さらに、請求項3にかかる発明は、上記請求項1または請求項2のいずれかに記載の屋外用表示装置において、上記発光素子点灯制御手段は、上記表示位置に対応する発光素子の表示色と上記背景位置に対応する発光素子の表示色とを異色もしくは同色に点灯させる構成としてある。
上記のように構成した請求項3にかかる発明においては、発光素子点灯制御手段にて表示位置に対応する発光素子の表示色と上記背景位置に対応する発光素子の表示色とを異色もしくは同色に点灯させる。異色にて表示すれば、色コントラストにて表示位置と背景位置とのコントラストを形成させることが可能になるし、同色にて表示すれば、輝度コントラストにて表示位置と背景位置とのコントラストを形成させることが可能になる。
【0016】
さらに、請求項4にかかる発明は、上記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の屋外用表示装置において、上記発光素子点灯制御手段は、上記周囲照度計測手段にて計測された周囲照度が所定の照度以上の場合、上記表示位置に対応する発光素子を背景位置に対する発光素子との交互点灯ではなく連続に点灯させる構成としてある。
上記のように構成した請求項4にかかる発明においては、周囲照度計測手段にて計測された周囲照度が所定の照度以上の場合(例えば昼間)、発光素子点灯制御手段は、表示位置に対応する発光素子を連続に点灯させる。これにより、昼間時における背景輝度に抗した従来の高い点灯輝度を確保することができる。
【0017】
さらに、請求項5にかかる発明は、上記請求項4に記載の屋外用表示装置において、上記発光素子点灯制御手段は、上記計測された周囲照度に対応して上記連続に点灯される上記表示位置に対応する発光素子の点灯時間を変化させる構成としてある。
上記のように構成した請求項5にかかる発明において、発光素子点灯制御手段は、計測された周囲照度に対応して上記連続に点灯される上記表示位置に対応する発光素子の点灯時間を変化させる。これにより周囲照度に応じて文字や図柄の点灯輝度を変えることができる。
【0018】
さらに、請求項6にかかる発明は、上記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の屋外用表示装置において、上記発光素子点灯制御手段は、上記表示面の表示を更新させる所定のリフレッシュ間隔に基づいて上記表示位置に対応する発光素子の点灯および上記背景位置に対応する発光素子の点灯を上記表示面の表示を交互に点灯させる構成としてある。
上記のように構成した請求項6にかかる発明において、発光素子点灯制御手段はちらつきを感じないところの表示面の表示を更新させる所定のリフレッシュ間隔に基づいて、発光素子点灯手段を制御する。このとき、リフレッシュ間隔にて表示位置に対応する発光素子の点灯および背景位置に対応する発光素子の点灯を表示面の表示を交互に点灯させる。
【0019】
ここで、上述してきた屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置は、表示面に対する表示手順を提示した方法としても成立することは言うまでもない。
そこで、請求項7にかかる発明においては、屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置の表示方法であって、上記表示面の周囲照度を計測する周囲照度計測工程と、上記表示面にて上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子および同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を個別に点灯可能な発光素子点灯工程と、上記周囲照度計測工程にて計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、上記表示位置に対応する発光素子と上記背景位置に対応する発光素子とを交互に点灯させるとともに、同背景位置に対応する発光素子の点灯時間を同表示位置に対応する発光素子の点灯時間より相対的に短時間に制御する発光素子点灯制御工程とを具備する構成とする。
必ずしも実体のある屋外用表示装置に限らず、屋外用表示装置の表示方法としても有効であることに相違はない。
【0020】
また、屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示するための表示方法および装置は、上述した屋外用表示装置単独で実現される場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としては各種の態様を含むものであり、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜変更可能である。発明の思想の具現化例として屋外用表示装置を制御するソフトウェアとなる場合には、当該ハードウェアやソフトウェアの記録媒体としても発明は成立する。
その一例として請求項8にかかる発明においては、屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置をコンピュータにて実現可能にする屋外用表示装置制御プログラムであって、上記表示面の周囲照度を計測する周囲照度計測機能と、上記表示面にて上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子および同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を個別に点灯可能な発光素子点灯機能と、上記周囲照度計測機能にて計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、上記表示位置に対応する発光素子と上記背景位置に対応する発光素子とを交互に点灯させるとともに、同背景位置に対応する発光素子の点灯時間を同表示位置に対応する発光素子の点灯時間より相対的に短時間に制御する発光素子点灯制御機能とを具備する構成としてある。
すなわち、発明をコンピュータにて実現可能にするプログラムによって形成しても良い。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であっても良いし、光磁気記録媒体であっても良いし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【0021】
また、一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地も無く同様である。その他、供給方法として通信回線を利用して行う場合でも本発明が利用されていることには変わりないし、半導体チップに書き込まれたようなものであっても同様である。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記録しておいて必要に応じて適宜読み込まれているような形態のものとしてあっても良い。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、周囲照度が所定の照度以下の場合(例えば夜間の場合)に、文字や図柄の表示位置に対応する発光素子の点灯と背景位置に対応する発光素子の点灯を交互に行うことにより、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減させることが可能な屋外用表示装置を提供することができる。
また、請求項2にかかる発明によれば、周囲照度に対応して表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とに適切なコントラストを形成させることが可能になる。
【0023】
さらに、請求項3にかかる発明によれば、色コントラストもしくは輝度コントラストにて表示位置と背景位置とのコントラストを形成することが可能になる。さらに、請求項4にかかる発明によれば、交互に表示する背景を表示する表示期間を、表示位置を表示する表示期間として利用することが可能になる。
さらに、請求項5にかかる発明によれば、点灯時間を可変することにより周囲照度に応じた発光状態とすることができる。
さらに、請求項6にかかる発明によれば、リフレッシュ間隔を変えることなく、点灯時間を制御することにより表示位置と背景位置とのコントラストを調整することができる。
【0024】
さらに、請求項7にかかる発明によれば、周囲照度が所定の照度以下の場合(例えば夜間の場合)に、文字や図柄の表示位置に対応する発光素子の点灯と背景位置に対応する発光素子の点灯を交互に行うことにより、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減させることが可能な屋外用表示方法を提供することができる。
さらに、請求項8にかかる発明によれば、周囲照度が所定の照度以下の場合(例えば夜間の場合)に、文字や図柄の表示位置に対応する発光素子の点灯と背景位置に対応する発光素子の点灯を交互に行うことにより、表示位置に対応する発光素子と背景位置に対応する発光素子とのコントラストを背景位置に対応する発光素子を点灯しない状態より低減させることが可能な屋外用表示装置制御プログラムを提供することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)屋外用表示装置の構成:
(2)背景点灯処理:
(3)屋外用表示装置の動作:
(4)変形例:
(5)まとめ:
【0026】
(1)屋外用表示装置の構成:
図1は、本発明にかかる屋外用表示装置の外観を示している。
同図において、屋外用表示装置10は、道路脇に立てられた支柱に取り付けられる装置であり、その表示面11に交通情報等を表示する。表示面11には画素として複数のLEDが配設されており、これらのLEDのいずれかを点灯させることによって表示面上に文字や図柄を表示することができる。拡大図Aは表示面11の一部を拡大して模式的に示した図である。表示部11は、赤色LED(R)と黄緑色LED(G)とからなる画素Pがマトリクス状に並べられて形成されており、各色LEDを画素毎に点灯制御することにより3色での文字や図柄の表示を行う。すなわち、各画素について赤色LEDのみを点灯させると赤、黄緑色LEDのみを点灯させると黄緑、赤色LEDと黄緑色LEDを点灯させると橙の文字や図柄を表示することができる。
【0027】
図2は、屋外用表示装置10の主な内部構成を示すブロック図である。
同図において、屋外用表示装置10は表示面11で表示を行う文字や図柄を制御する制御部20と、複数のLED表示ユニット31を駆動するLED表示部30と、屋外用表示装置10の周囲の照度を検出する照度計40とを備えている。照度計40は表示面11の外枠に取り付けられるとともに、LED制御部25の輝度制御部25aに接続されている。輝度制御部25aは後述するとおり、この照度計40の測定結果に基づいて屋外用表示装置10の周囲が昼間であるか夜間であるかを判定する。LED表示部30は、一定数のLEDが搭載されたLED表示ユニット31を複数個備えており、各ユニットにはシフトレジスタが搭載されている。シフトレジスタは、入力されるクロックに同期してデジタルデータを次々と隣のレジスタに伝達する記憶装置であり、各色LEDのそれぞれにレジスタが対応している。本実施形態では、レジスタ内に記憶されたデジタルデータが’’1’’であるときに対応するLEDを点灯し、デジタルデータが’’0’’であるときに対応するLEDを非点灯にする。
【0028】
表示面11の全体において文字や図柄を表示するために、LED表示部30は制御部20からシリアル転送されるデジタルデータを取得し、各LED表示ユニットのシフトレジスタに全画面分のデータを転送して記憶させる。そして、同データを後述するドライバにシフトして一時記憶させるとともにドライバに点灯信号を与えることにより、点灯信号が与えられた時間だけ制御部20から転送されるデジタルデータに対応した文字や図柄を表示面11上に点灯表示させる。なお、表示面11のLEDが1回点灯されると再度シフトレジスタに対して全画面分のデータ転送を実施して、データ転送の完了後にLEDを点灯させるが、上述したクロックは非常に高速であるので短い周期で明滅を繰り返すことになり、人間の目にはLEDが継続的に点灯しているように見える。
【0029】
制御部20は、CPU21と制御プログラムメモリ22と表示データメモリ23とROM24とLED制御部25とを備えている。制御プログラムメモリ22は、前述のデジタルデータからなるところの表示データを取得し、文字や図柄に相当する画素の点灯や背景に相当する画素の点灯を制御するプログラムを記憶した記憶媒体であり、CPU21は表示データメモリ23をワークエリアとして利用しながら当該制御プログラムを実行する。ROM24には、表示対象の文字や図柄を示す表示データ24aが記憶されている。表示データ24aは、屋外用表示装置10の表示面11上に表示させる文字や図柄毎にLEDの表示位置を指定したデータであり、LEDの色毎に赤色表示用データ(Rデータ)と黄緑色表示用データ(Gデータ)とを備えている。本実施形態においては、この表示データ24aが本発明にかかる表示位置に対応する発光素子を点灯させるための表示データとなる。表示に際しては、CPU21の制御によって表示データ24aが表示データメモリ23に保存される。さらにCPU21は、当該表示データメモリ23に保存した表示データ24aを所定タイミングのクロックに同期させてLED制御部25にシリアル転送する。LED制御部25は当該シリアル転送される表示データ24aを入力しデータ制御部25bによって点灯される画素の制御を行う。
【0030】
(2)背景点灯処理:
図3は、LED制御部25の構成を示すブロック図である。
同図において、LED制御部25は、上述したように輝度制御部25aと、データ制御部25bとを備えている。そして、輝度制御部25aは、照度値取得部25a1と昼夜切替判定部25a2と点灯イネーブル切替部25a3とを有し、データ制御部25bは、背景データ生成部25b1と点灯イネーブル出力部25b2と表示データ出力部25b3とを有している。照度値取得部25a1は照度計40に接続されており、同照度計40が計測する屋外用表示装置10の周囲の明るさを周囲照度値として取得可能になっている。昼夜切替判定部25a2は、照度値取得部25a1が取得した屋外用表示装置10の周囲照度値に基づいて、同周囲照度が所定の照度より大きい場合に昼間であると判定し、所定の照度以下の場合に夜間であると判定する。
【0031】
昼夜切替判定部25a2は判定結果に応じて、表示/背景切替信号bをデータ制御部25bの点灯イネーブル出力部25b2へ、表示/背景切替信号aを表示データ出力部25b3に出力するようになっている。この表示/背景切替信号aおよびbは、ハイレベルおよびローレベルに制御されるものであり、ローレベルの場合に文字や図柄の表示位置に対応するLEDを点灯させ、ハイレベルの場合に表示位置以外の背景位置に対応するLEDを点灯させるための信号である。ただし、LED表示部30に表示データを出力した後に上述の点灯信号に相当する点灯イネーブルを出力する必要があることから、表示/背景切替信号aに対し表示/背景切替信号bはリフレッシュ間隔1回分遅れて出力する。ここで、昼夜切替判定部25a2は、昼間と判定した場合に表示/背景切替信号をローレベルに制御し、夜間と判定した場合に表示面11の表示のリフレッシュ間隔に基づいて交互にローレベルとハイレベルとに制御する。本実施形態においては、この表示/背景切替信号の制御により昼間と判別された場合には表示位置に対応するLEDを連続して点灯させる。一方、夜間と判別された場合には表示位置に対応するLEDと背景位置に対応するLEDとを交互に点灯させる。
【0032】
このように、本実施形態は夜間において表示位置と背景位置とのLEDを交互に点灯させることによって、表示位置に対応するLED領域と背景位置に対応するLED領域とのコントラストを背景位置に対応するLEDを点灯させない状態より低減させる。ここで、本実施形態における上述した表示データ24aは、文字や図柄を表示位置に対応するLEDを点灯させるデータであるので、この表示データ24aによっては背景位置に対応するLEDを点灯させるためのデータにはなっていない。そこで、本実施形態においてデータ制御部25bは表示位置に対応するLEDを点灯させるためのRデータとGデータを取得して背景データ(R’データとG’データ)を生成する。そして、この背景データによって背景位置に対応するLEDを点灯させる制御を行う。一方、文字や図柄を表示する表示位置に対応するLEDについては、表示データ24aによってLEDを点灯させるための制御を行う。以下、表示位置に対応するLEDを点灯させるデータを表示データと呼び、背景位置に対応するLEDを点灯させるデータを背景データと呼ぶ。
【0033】
かかる制御を実現するためにデータ制御部25bは、背景データ生成部25b1と点灯イネーブル出力部25b2と表示データ出力部25b3とを備えている。背景データ生成部25b1はCPU21の制御によって表示データメモリ23からシリアル転送されるRデータ,Gデータをそれぞれ取得する。また、CPU21が出力する所定の制御信号(背景色選択フラグ)によって背景色を赤色、黄緑色、橙色のいずれかに設定することができる。利用者は、予めこの背景色を任意の色に設定する。背景データ生成部25b1は、Rデータ,Gデータおよび背景色選択フラグを取得すると、これらのデータに基づいて背景データを生成する。そして、表示データ出力部25b3は、上述した表示/背景切替信号aに基づいて表示データと背景データとの出力を切り替えてLED表示部30に出力データとして出力する。すなわち表示/背景切替信号aがローレベルの場合には表示データを出力データとしてLED表示部30に出力し、表示/背景切替信号aがハイレベルの場合には背景データを出力データとしてLED表示部30に出力する。
【0034】
ここで、LED表示部30にはLED制御部25の点灯イネーブル出力部25b2から点灯イネーブルが出力される。この点灯イネーブルは出力データの点灯時間を規定し、上述したリフレッシュ間隔の開始時から所定期間ハイレベルに遷移することによって、LED表示部30に表示データもしくは背景データに基づいた表示を行わせる。すなわち、記憶された表示データに対し、この点灯イネーブルがハイレベルになると、文字や図柄の表示位置に対応するLEDを点灯させるとともに、記憶された背景データに対し、この点灯イネーブルがハイレベルになると、背景位置に対応するLEDを点灯させる。本実施形態においては、この点灯イネーブルについて、背景位置に対応するLEDを点灯させる際の点灯イネーブルのハイレベル期間を表示位置に対応するLEDを点灯させる際の点灯イネーブルのハイレベル期間より相対的に短時間に制御する。この制御は点灯イネーブル切替部25a3によって行われる。点灯イネーブル切替部25a3は昼夜切替判定部25a2における昼夜間の判定に基づいて点灯イネーブル出力部25b2に表示データの点灯制御信号、背景データの点灯制御信号を出力する。そして点灯イネーブル出力部25b2はこの点灯制御信号の入力に基づいて上述した点灯イネーブルを出力する。
【0035】
このように、夜間時に背景位置に対応するLEDの点灯時間を表示位置に対応するLEDの点灯時間より相対的に短時間に制御しつつ、表示位置に対応するLEDと背景位置に対応するLEDとを交互に点灯させることによって、文字や図柄を表示する表示位置に対応するLEDの領域と、それ以外の背景位置に対応するLEDの領域とにおいて所定のコントラストを与える。これにより、人間の目に文字や図柄のグレアを感じさせなくすることを可能にする。また、グレアを感じさせなくすることによって、表示面11に表示される文字や図柄についての視距離を長くすることを可能にする。すなわち、夜間において表示面11に表示される文字や図柄の視認性を向上させることを可能にする。
【0036】
図4は、上述してきた背景データ生成部25b1と表示データ出力部25b3と点灯イネーブル出力部25b2との機能を実現するために構成された論理回路の構成例を示した回路図である。
同図において、表示データメモリ23から読み出されて出力されるR,Gデータは所定のクロック信号CLKに同期してレベル変動可能なシリアルデータである。背景データ生成部25b1にはR,Gデータのそれぞれが入力されるNOR素子N1が備えられており、当該NOR素子N1の出力はAND素子A1,A2に入力される。また、背景色選択フラグaは当該AND素子A1に入力され、背景色選択フラグbはAND素子A2に入力される。
【0037】
従って、AND素子A1の出力は、RデータとGデータとがともにローレベルであって、背景色選択フラグaがハイレベルであるときにハイレベルの信号となる。AND素子A2の出力は、RデータとGデータとがともにローレベルであって、背景色選択フラグbがハイレベルであるときにハイレベルの信号となる。AND素子A1の出力データ(R’データ)は、背景位置に対応するLEDを赤色にて点灯させる場合の背景データである。AND素子A2の出力データ(G’データ)は、背景位置に対応するLEDを黄緑色にて点灯させる場合の背景データである。R’データとG’データとの双方を利用すれば背景位置に対応するLEDを橙色にて点灯させるための制御を行うことができる。
【0038】
すなわち、背景データ生成部25b1においては、CPU21が制御する背景色選択フラグa,bの組み合わせによって背景データ生成部25b1から出力するデータを自由に選択するように、AND素子A1,A2によってセレクタが形成されている。具体的には、背景色選択フラグa,bのハイレベルを’’1’’、ローレベルを’’0’’としたときに、その組み合わせが(a,b)が(1,0)であれば背景位置に対応するLEDが赤でありR’データを出力する。(a,b)が(0,1)であれば背景位置に対応するLEDが黄緑でありG’データを出力し、(a,b)が(1,1)であれば背景位置に対応するLEDが橙でありR’データとG’データの双方を出力する。なお、(a,b)が(0,0)であれば背景位置に対応するLEDは点灯しない。従って、背景位置に対応するLEDを点灯しない昼間においては、背景色選択フラグの組み合わせ(a,b)を(0,0)とすれば良い。
【0039】
表示データ出力部25b3は、AND素子A3〜A6とOR素子O1,O2とを備えている。AND素子A3には、Rデータおよび昼夜切替判定部25a2が出力する表示/背景切替信号aの反転信号が入力され、AND素子A4には、Gデータおよび表示/背景切替信号aの反転信号が入力される。従って、AND素子A3はRデータがハイレベルおよび表示/背景切替信号aがローレベルの場合に出力が形成され、AND素子A4はGデータがハイレベルおよび表示/背景切替信号aがローレベルの場合に出力が形成される。一方、AND素子A5には、R’データおよび昼夜切替判定部25a2が出力する表示/背景切替信号aが入力され、AND素子A6には、G’データおよび表示/背景切替信号aが入力される。従って、AND素子A5はR’データがハイレベルおよび表示/背景切替信号aがハイレベルの場合に出力が形成され、AND素子A6はG’データがハイレベルおよび表示/背景切替信号aがハイレベルの場合に出力が形成される。
【0040】
OR素子O1には、AND素子A3の出力およびAND素子A5の出力が入力され、OR素子O2には、AND素子A4の出力およびAND素子A6の出力が入力される。ここで、AND素子A3,AND素子A5およびAND素子A4,AND素子A6は表示/背景切替信号aによって何れか一方が出力を形成する。従って、表示/背景切替信号aがローレベルでありRデータのみがハイレベルの場合は、同OR素子O1からRデータがLED表示ユニット31のRシフトレジスタ31aに転送される。すなわち、出力データは表示データとなり、表示位置に対応するLEDが赤色にて点灯されることになる。表示/背景切替信号aがローレベルでありGデータのみがハイレベルの場合は、同OR素子O2からGデータがLED表示ユニット31のGシフトレジスタ31aに転送される。すなわち、出力データは表示データとなり、表示位置に対応するLEDが黄緑色にて点灯されることになる。また、表示/背景切替信号aがローレベルでありR,Gデータがハイレベルの場合は、同OR素子O1,O2からR,GデータがLED表示ユニット31のRシフトレジスタ31aに転送される。すなわち、出力データは表示データとなり、表示位置に対応するLEDが橙色にて点灯されることになる。
【0041】
一方、表示/背景切替信号aがハイレベルでありR’データのみがハイレベルの場合は、同OR素子O1からR’データがLED表示ユニット31のRシフトレジスタ31aに転送される。すなわち、出力データは背景データとなり、背景位置に対応するLEDが赤色にて点灯されることになる。表示/背景切替信号aがハイレベルでありG’データのみがハイレベルの場合は、同OR素子O2からG’データがLED表示ユニット31のGシフトレジスタ31aに転送される。すなわち、出力データは背景データとなり、背景位置に対応するLEDが黄緑色にて点灯されることになる。また、表示/背景切替信号aがハイレベルでありR’,G’データがハイレベルの場合は、同OR素子O1,O2からR’,G’データがLED表示ユニット31のR,Gシフトレジスタ31a,31bに転送される。すなわち、出力データは背景データとなり、背景位置に対応するLEDが橙色にて点灯されることになる。
【0042】
点灯イネーブル出力部25b2は、AND素子A7〜A10とOR素子O3,O4とを備えている。AND素子A7には、昼夜切替判定部25a2が出力する表示/背景切替信号bと点灯イネーブル切替部25a3からRデータ点灯制御信号とが入力され、AND素子A8には、表示/背景切替信号bと点灯イネーブル切替部25a3からGデータ点灯制御信号とが入力される。従って、AND素子A7はRデータ点灯制御信号がハイレベルおよび表示/背景切替信号bがローレベルの場合に出力が形成され、AND素子A8はGデータがハイレベルおよび表示/背景切替信号bがローレベルの場合に出力が形成される。一方、AND素子A9には、点灯イネーブル切替部25a3が出力するR’データ点灯制御信号および昼夜切替判定部25a2が出力する表示/背景切替信号bが入力され、AND素子A10には、G’データ点灯制御信号および表示/背景切替信号bが入力される。従って、AND素子A9はR’データ点灯制御信号がハイレベルおよび表示/背景切替信号bがハイレベルの場合に出力が形成され、AND素子A10はG’データ点灯制御信号がハイレベルおよび表示/背景切替信号bがハイレベルの場合に出力が形成される。
【0043】
OR素子O3には、AND素子A7の出力およびAND素子A9の出力が入力され、OR素子O4には、AND素子A8の出力およびAND素子A10の出力が入力される。ここで、AND素子A7,AND素子A9およびAND素子A8,AND素子A10は表示/背景切替信号bによって何れか一方が出力を形成する。従って、表示/背景切替信号bがローレベルでありRデータ点灯制御信号のみがハイレベルの場合は、同OR素子O3からRデータについての点灯イネーブルがLED表示ユニット31のRドライバ31cに転送される。表示/背景切替信号bがローレベルでありGデータ点灯制御信号のみがハイレベルの場合は、同OR素子O4からGデータについての点灯イネーブルがLED表示ユニット31のGドライバ31dに転送される。また、表示/背景切替信号bがローレベルでありR,Gデータ点灯制御信号がハイレベルの場合は、同OR素子O3,O4からR,Gデータについての点灯イネーブルがLED表示ユニット31のR,Gドライバ31c,31dに転送される。
【0044】
一方、表示/背景切替信号bがハイレベルでありR’データ点灯制御信号のみがハイレベルの場合は、同OR素子O3からR’データについての点灯イネーブルがLED表示ユニット31のRドライバ31cに転送される。表示/背景切替信号bがハイレベルでありG’データ点灯制御信号のみがハイレベルの場合は、OR素子O4からG’データについての点灯イネーブルがLED表示ユニット31のGドライバ31dに転送される。また、表示/背景切替信号bがハイレベルでありR’,G’データ点灯制御信号がハイレベルの場合は、OR素子O3,O4からR’,G’データについての点灯イネーブルがLED表示ユニット31のR,Gドライバ31c,31dに転送される。そして、以上の動作にてハイレベルに制御された点灯イネーブルによって上述した表示位置もしくは背景位置において各色についての点灯が行われる。
【0045】
なお、データ制御部25bによる処理は、ソフトウェアによって行ってもよいし、ハードウェアおよびハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって行ってもよい。また、LED表示部30の駆動制御はデータ制御部25bによって実施される。すなわち、LED表示部30におけるLEDの点灯は、表示データ出力部25b3から出力されるシリアルデータ(OR素子O1,O2の出力信号)によってLEDを点灯する位置を指定するとともに、点灯イネーブル出力部25b2から出力される点灯イネーブルのハイレベル時間にてLEDを点灯する明るさを制御することによって実現されている。すなわち、点灯イネーブルのハイレベル時間にてLED表示部30に供給する電流量が制御され、この電流量によってLEDの表示輝度が決定される。そして、この表示データを表示させるための点灯イネーブルのハイレベル時間に比べて背景データを表示させるための点灯イネーブルのハイレベル時間を相対的に短時間にすることによって上述した所定のコントラストが形成されるようにしている。
【0046】
(3)屋外用表示装置の動作:
次に、構成および処理による本実施形態の動作を説明する。
図5は、夜間における動作を示したタイミングチャートであり、図6は、昼間における動作を示したタイミングチャートである。
図において、表示/背景切替信号a、出力データ(表示データもしくは背景データ)、表示/背景切替信号b、点灯イネーブル(R,Gデータ点灯制御信号、R’,G’データ点灯制御信号に基づいて制御される。)のタイミングチャートを示している。夜間と判別された場合、表示/背景切替信号はリフレッシュ間隔にてハイレベルおよびローレベルに遷移する。出力データはリフレッシュ間隔にて背景データと表示データとが交互に出力される。このとき、表示/背景切替信号aがハイレベルのときに背景データが出力され、ローレベルのときに表示データが出力される。
【0047】
そして、表示/背景切替信号bがハイレベルのときにはリフレッシュ間隔の開始時から背景位置に対応するR’,G’データ点灯制御信号に基づいた点灯イネーブルを所定時間T1にてハイレベルに遷移させる。また、表示/背景切替信号bがローレベルのときにはリフレッシュ間隔の開始時から表示位置に対応するR,Gデータ点灯制御信号に基づいた点灯イネーブルを所定時間T2にてハイレベルに遷移させる。本実施形態においては所定時間T1<<所定時間T2となっている。このリフレッシュ間隔は表示面11がちらつかない程度の間隔にて構成されている。そして、このリフレッシュ間隔を維持しつつ点灯イネーブルのハイレベル時間を制御することにより、このリフレッシュ間隔の画面更新速度にて表示位置の表示と背景位置の表示とを繰り返させながら、同表示位置の表示と背景位置の表示とに適切なコントラストを形成させることを可能にしている。
【0048】
一方、昼間と判別された場合は、表示/背景切替信号aを常時ローレベルとし、出力データとして常時表示データを出力する。そして表示/背景切替信号bも常時ローレベルとなることから、R,Gデータ点灯制御信号に基づいた点灯イネーブルをリフレッシュ間隔毎に所定時間T2にてハイレベルに遷移させる。これにより、昼間においては表示位置に対応するLEDのみを点灯させることにより表示位置の点灯輝度を上げ表示面11に表示される文字や図柄の視認性を向上させる。このとき、点灯イネーブルをハイレベルにする時間を制御することにより文字や図柄の輝度の調整を行うことができるので装置の簡素化を図ることが可能となる。また、照度計40にて計測された周囲照度に対応して所定時間T2を可変制御すれば、簡素な構成にて周囲照度に応じた文字や図柄の輝度調整を行うことが可能となり好ましい。
【0049】
図7は、本発明において文字や図柄の表示位置に対応するLEDの点灯と、背景位置に対応するLEDの点灯とを交互に所定の期間毎に行い、背景に所定の輝度を与えた場合の文字や図柄の表示例を示している。一方、図8は、背景を非点灯とした従来の文字や図柄の表示例を示している。図においては、人間の目における表示面11の見え方を模式的に示しており、白が明るい部分を示すとともに黒くなるほど暗い部分を示している。また、この図では「渋滞中」という文字表示の「渋」という文字を抜き出して示している。夜間において背景を常時非点灯にすると、図8に示すように文字や図柄の表示位置と背景位置とに非常に大きなコントラストが発生し、グレアによって文字や図柄がにじんでしまう。これに対して図7に示すように背景位置に対応するLEDを表示位置に対応するLEDに対して交互に点灯させて所定の背景輝度を与えることにより、文字や図柄の表示輝度と背景輝度とに所定のコントラストを与えると、グレアが低減し、文字や図柄のエッジがはっきりと視認される。この結果、容易に昼間と同等の視距離を確保することができるようになる。
【0050】
(4)変形例:
上述した実施形態においては、点灯イネーブル切替部25a3は、昼夜切替判定部25a2にて夜間と判別された場合、RGデータ点灯制御信号とR’G’データ点灯制御信号を点灯イネーブル出力部25b2に出力するに際し、R’G’データ点灯制御信号のハイレベル時間(=背景位置に対応するLEDの点灯時間)をRGデータ点灯制御信号のハイレベル時間(=表示位置に対応するLEDの点灯時間)より予め規定された所定の時間差に基づいて短時間になるように調整して出力する態様を採用した。一方、この時間差は固定であっても良いし、周囲照度に対応させて可変させても良い。かかる場合、周囲照度が高くなるに従って表示位置に対応するLEDの点灯時間および背景位置に対応するLEDの点灯時間の時間差を徐々に長く設定した各点灯時間との対応関係を予め規定しておくのが好ましい。そして、この対応関係をROM24に点灯時間対応テーブルとして記憶しておき、点灯イネーブル切替部25a3にて照度値取得部25a1が取得した周囲照度値を取得し、同取得した周囲照度値に基づいて点灯時間対応テーブルを検索してRGデータ点灯制御信号とR’G’データ点灯制御信号のハイレベル時間を制御する態様を採用しても良い。これにより、早朝や薄暮のように時々刻々と変化する周囲照度に応じて適切な点灯制御を行うことが可能になる。
【0051】
(5)まとめ:
このように、夜間時に背景位置に対応するLEDの点灯時間T1を表示位置に対応するLEDの点灯時間T2(T1<<T2)に制御しつつ、リフレッシュ間隔にて表示位置に対応するLEDと背景位置に対応するLEDとを交互に点灯させることによって、文字や図柄を表示する表示位置に対応するLEDの領域とそれ以外の背景位置に対応するLEDの領域とに所定のコントラストを与える。これにより、人間の目に文字や図柄のグレアを感じさせなくすることを可能にする。また、グレアを感じさせなくすることによって、表示面11に表示される文字や図柄についての視距離を長くすることを可能にする。すなわち、夜間において表示面11に表示される文字や図柄の視認性を向上させることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】屋外用表示装置の外観を示す図である。
【図2】屋外用表示装置の主な内部構成を示すブロック図である。
【図3】制御部との詳細な構成を示すブロック図である。
【図4】各部の回路構成例を示す図である。
【図5】夜間時における信号等のタイミングチャートである。
【図6】昼間時における信号等のタイミングチャートである。
【図7】本発明の屋外用表示装置での文字や図柄の表示例である。
【図8】従来の屋外用表示装置での文字や図柄の表示例である。
【図9】先に提案した表示制御方式と、本願発明の表示制御方式とを相異を説明する説明図。
【符号の説明】
10…屋外用表示装置
11…表示面
20…制御部
21…CPU
22…制御プログラムメモリ
23…表示データメモリ
24…ROM
25…LED制御部
25a…輝度制御部
25a1…照度値取得部
25a2…昼夜切替判定部
25a3…点灯イネーブル切替部
25b…データ制御部
25b1…背景データ生成部
25b2…点灯イネーブル出力部
25b3…表示データ出力部
30…LED表示部
40…照度計
Claims (8)
- 屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置であって、
上記表示面の周囲照度を計測する周囲照度計測手段と、
上記表示面にて上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子および同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を個別に点灯可能な発光素子点灯手段と、
上記周囲照度計測手段にて計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、上記表示位置に対応する発光素子と上記背景位置に対応する発光素子とを交互に点灯させるとともに、同背景位置に対応する発光素子の点灯時間を同表示位置に対応する発光素子の点灯時間より相対的に短時間に制御する発光素子点灯制御手段とを具備することを特徴とする屋外用表示装置。 - 上記発光素子点灯制御手段は、照度と、同照度が高くなるに従って上記表示位置に対応する発光素子の点灯時間および上記背景位置に対応する発光素子の点灯時間の時間差を徐々に長く設定した各点灯時間との対応関係を予め規定した点灯時間対応テーブルを記憶した点灯時間対応テーブル記憶手段を有し、上記計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、同計測された周囲照度に基づいて同点灯時間対応テーブル記憶手段に記憶された点灯時間対応テーブルを検索し、同検索結果により上記表示位置に対応する発光素子の点灯時間および上記背景位置に対応する発光素子の点灯時間を制御することを特徴とする上記請求項1に記載の屋外用表示装置。
- 上記発光素子点灯制御手段は、上記表示位置に対応する発光素子の表示色と上記背景位置に対応する発光素子の表示色とを異色もしくは同色に点灯させることを特徴とする上記請求項1または請求項2のいずれかに記載の屋外用表示装置。
- 上記発光素子点灯制御手段は、上記周囲照度計測手段にて計測された周囲照度が所定の照度以上の場合、上記表示位置に対応する発光素子を連続に点灯させることを特徴とする上記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の屋外用表示装置。
- 上記発光素子点灯制御手段は、上記計測された周囲照度に対応して上記連続に点灯される上記表示位置に対応する発光素子の点灯時間を変化させることを特徴とする上記請求項4に記載の屋外用表示装置。
- 上記発光素子点灯制御手段は、上記表示面の表示を更新させる所定のリフレッシュ間隔に基づいて上記表示位置に対応する発光素子の点灯および上記背景位置に対応する発光素子の点灯を上記表示面の表示を交互に点灯させることを特徴とする上記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の屋外用表示装置。
- 屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置の表示方法であって、
上記表示面の周囲照度を計測する周囲照度計測工程と、
上記表示面にて上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子および同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を個別に点灯可能な発光素子点灯工程と、
上記周囲照度計測工程にて計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、上記表示位置に対応する発光素子と上記背景位置に対応する発光素子とを交互に点灯させるとともに、同背景位置に対応する発光素子の点灯時間を同表示位置に対応する発光素子の点灯時間より相対的に短時間に制御する発光素子点灯制御工程とを具備することを特徴とする屋外用表示装置の表示方法。 - 屋外に配置される表示面に配設された複数の発光素子の何れかを点灯させて文字や図柄を表示する屋外用表示装置をコンピュータにて実現可能にする屋外用表示装置制御プログラムであって、
上記表示面の周囲照度を計測する周囲照度計測機能と、
上記表示面にて上記文字や図柄の表示位置に対応する発光素子および同表示位置以外の背景位置に対応する発光素子を個別に点灯可能な発光素子点灯機能と、
上記周囲照度計測機能にて計測された周囲照度が所定の照度以下の場合、上記表示位置に対応する発光素子と上記背景位置に対応する発光素子とを交互に点灯させるとともに、同背景位置に対応する発光素子の点灯時間を同表示位置に対応する発光素子の点灯時間より相対的に短時間に制御する発光素子点灯制御機能とを具備することを特徴とする屋外用表示装置制御プログラム。
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