JP2011033814A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全てのＬＥＤの長寿命化を図るとともに、ＬＥＤ間の寿命ばらつきを抑制することができる表示装置を提供する。
【解決手段】発光ダイオード１０を光源とする表示装置１００において、発光ダイオード１０から構成される発光体１１〜１３を複数有する発光体ユニット２０と、表示装置全体の輝度を低下させる必要がある輝度低下条件が成立したか否かを判定する判定手段３０と、輝度低下条件成立時には、発光体ユニット２０の一部の発光体１１〜１３を消灯して表示装置全体の輝度を低下させ、かつ発光体ユニット２０において消灯する発光体１１〜１３を順次変更する発光制御手段３０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という）を光源として使用する表示装置に関する。

従来から、屋外用看板等の表示装置では、蛍光灯や蛍光管に替えて、低消費電力で長寿命のＬＥＤが光源として用いられている。

特許文献１には、表示装置内部に設けられた複数のＬＥＤのうちの一部を、表示装置の周囲の明るさに応じて調光する表示装置が開示されている。この表示装置では、表示装置の周囲が明るい場合には全てのＬＥＤを点灯させ、表示装置の周囲が暗い場合には一部のＬＥＤを消灯させるので、周囲の明るさが変化しても表示装置の視認性を確保することができる。

特開平９−６２２１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の表示装置では、周囲が暗くなった時に消灯する消灯用ＬＥＤが常に同じＬＥＤであるため、消灯用ＬＥＤ以外のＬＥＤの点灯時間が消灯用ＬＥＤよりも長くなってしまう。そのため、消灯用ＬＥＤの寿命は長くなるものの、消灯用ＬＥＤ以外のＬＥＤの寿命は消灯用ＬＥＤよりも短くなってしまい、表示装置内に設置されるＬＥＤ間の寿命がばらついてしまうという問題がある。

そこで、本発明は上記した問題点に鑑みてなされたものであり、全てのＬＥＤの長寿命化を図るとともに、ＬＥＤ間の寿命ばらつきを抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。

本発明は、発光ダイオードを光源とする表示装置において、発光ダイオードから構成される発光体を複数有する発光体ユニットと、表示装置全体の輝度を低下させる必要がある輝度低下条件が成立したか否かを判定する判定手段と、輝度低下条件成立時には、発光体ユニットの一部の発光体を消灯して表示装置全体の輝度を低下させ、かつ発光体ユニットにおいて消灯する発光体を順次変更する発光制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、輝度低下条件成立時に、発光体ユニットの一部の発光体を消灯して表示装置全体の輝度を低下させるとともに、発光体ユニットにおいて消灯する発光体を順次変更するので、各発光体のそれぞれの点灯時間及び消灯時間を揃えることができる。これにより、表示装置の全ての発光体の長寿命化を図ることが可能となり、各発光体間の寿命ばらつきを小さくすることが可能となる。したがって、表示装置のＬＥＤ交換の回数を減らすことができる。

本発明の実施の形態に係る表示装置の概略構成図である。 ＬＥＤ発光制御装置によって実施されるＬＥＤの発光制御について説明する図である。 本発明の実施の形態の変形例を示す表示装置の概略構成図である 本発明の実施の形態の変形例を示す表示装置の概略構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１を参照して、表示装置１００の構成について説明する。

図１に示す表示装置１００は、屋外等に設置される内照看板である。表示装置１００は、光源として使用される複数のＬＥＤ１０と、電源装置４０からの電力に基づいてＬＥＤ１０の発光状態を制御するＬＥＤ発光制御装置３０と、ＬＥＤ１０の発光制御に必要な時間情報を計時する電波時計５０とを備える。

ＬＥＤ１０は、順方向に電圧を印加すると発光する高出力型（例えば数ワット〜数十ワット）の半導体素子である。表示装置１００では、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、及び第３ＬＥＤ１３の３つのＬＥＤ１０が１つの発光体ユニット２０を構成する。表示装置１００の内部には、複数の発光体ユニット２０が設置される。

各発光体ユニット２０の第１ＬＥＤ１１は、第１回路１４を介してＬＥＤ発光制御装置３０に電気的に接続される。各発光体ユニット２０の第２ＬＥＤ１２は、第２回路１５を介してＬＥＤ発光制御装置３０に電気的に接続される。また、各発光体ユニット２０の第３ＬＥＤ１３は、第３回路１６を介してＬＥＤ発光制御装置３０に電気的に接続される。

ＬＥＤ発光制御装置３０は、電波時計５０からの時間情報に基づいて第１回路１４〜第３回路１６に印加する印加電圧の電圧値を調整することで、第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３の発光状態を制御する。なお、ＬＥＤ発光制御装置３０は、印加電圧の電圧値を調整するのではなく、印加電圧信号のデューティ比を調整して第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３の発光状態を制御するように構成してもよい。

電波時計５０は、標準電波を受信して計時誤差を修正することで、高精度な時間情報（日付情報や時刻情報）を計時する装置である。電波時計５０は、ＬＥＤ発光制御装置３０からの要求に応じて時間値を提供する。電波時計５０は、電源装置４０とは異なる独立した電源（電池（充電型電池を含む）やコンデンサ等）によって電力が供給されており、表示装置１００の電源遮断時にも継続して動作可能である。

上記した表示装置１００におけるＬＥＤ１０の発光制御について、図２を参照して説明する。

図２に示すように、ＬＥＤ発光制御装置３０は、電波時計５０から提供される時間情報に基づいて、発光体ユニット２０の第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３を点灯又は消灯する。

表示装置１００の周囲が明るい５時から１７時までの時間帯には、表示装置１００の輝度を高めなくても、表示装置１００を視認することができる。したがって、表示装置１００の周囲が明るい時間帯において、ＬＥＤ発光制御装置３０は、第１回路１４〜第３回路１６への電力供給を停止して、発光体ユニット２０の第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３を全て消灯する（全消灯制御）。

表示装置１００の周囲が僅かに明るい１７時から２１時までの時間帯には、表示装置１００の輝度を高くしないと、表示装置１００を視認することが困難となる。したがって、表示装置１００の周囲が僅かに明るい時間帯において、ＬＥＤ発光制御装置３０は、第１回路１４〜第３回路１６の全ての回路に電力を供給して、発光体ユニット２０の第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３を全て点灯する（全点灯制御）。

表示装置１００の周囲がある程度暗くなる２２時から４時までの時間帯には、表示装置１００の輝度を高くし過ぎると、ハレーション等を起こして表示装置１００の視認性が悪化してしまう。そのため表示装置１００の周囲がある程度暗くなる時間帯において、ＬＥＤ発光制御装置３０は、発光体ユニット２０の第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３のうち１つのＬＥＤ１０のみを消灯して表示装置１００の輝度を低下させるとともに、発光体ユニット２０内において消灯するＬＥＤ１０を１時間毎に順次変更する（サイクリック消灯制御）。

つまり、深夜２２時になってサイクリック消灯制御が開始すると、発光体ユニット２０において第１ＬＥＤ１１が消灯し、第２ＬＥＤ１２と第３ＬＥＤ１３が点灯する。そして、２３時には消灯していた第１ＬＥＤ１１が点灯して第２ＬＥＤ１２が消灯し、２４時には第２ＬＥＤが点灯して第３ＬＥＤ１３が消灯するというように、早朝４時までの間は１時間毎に、発光体ユニット２０の第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３のうちの１つのＬＥＤ１０を順次消灯し、残り２つのＬＥＤ１０を点灯する。

なお、図２において示した全消灯制御、全点灯制御、及びサイクリック消灯制御を実施する時間帯は一例であり、季節や周囲の環境に応じて任意に設定すればよい。

また、表示装置１００では、深夜から早朝にかけての所定時間帯に、表示装置１００全体の輝度を低下させる必要がある輝度低下条件が成立したと判定するようにＬＥＤ発光制御装置３０を構成したが、表示装置１００の周囲の明るさを検出するセンサを表示装置１００に設置し、表示装置１００の周囲が予め設定した暗さになった場合に輝度低下条件が成立したと判定するようにＬＥＤ発光制御装置３０を構成してもよい。

さらに、表示装置１００では、発光体ユニット２０の第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３うちの１つを１時間毎に消灯するようにしたが、消灯変更時間については表示装置１００の表示態様（見た目）がほとんど変化しないようなある程度長い時間に設定すればよく、サイクリック消灯制御における第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３の消灯時間がそれぞれ等しくなるように設定するのが最適である。

以上により、本実施形態の表示装置１００では、下記の効果を得ることができる。

表示装置１００では、表示装置１００の周囲がある程度暗くなる時間帯にサイクリック消灯制御を実行して表示装置１００の輝度を低下させるので、表示装置１００の視認性を高めることができ、さらに表示装置１００の省エネルギー化を図ることができる。

サイクリック消灯制御では、発光体ユニット２０内において消灯する第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３を所定時間経過毎に順次変更するので、第１ＬＥＤ１１〜第３ＬＥＤ１３のそれぞれの点灯時間及び消灯時間を揃えることができる。これにより、表示装置１００の全てのＬＥＤ１０の長寿命化を図ることが可能となり、各ＬＥＤ１０間の寿命ばらつきを小さくすることが可能となる。表示装置１００の全てのＬＥＤ１０の寿命が長くなって、各ＬＥＤ１０間の寿命ばらつきが小さくなれば、ＬＥＤ交換の回数を減らすことができる。したがって、本実施形態の表示装置１００は、人の手の届きにくい場所に設置される場合等、ＬＥＤ交換の回数を少なくしたい場合に用いることが有効である。

上記の通り、サイクリック消灯制御は、表示装置１００のＬＥＤ１０の長寿命化及び各ＬＥＤ１０間の寿命ばらつきを小さくするための制御であり、複数の発光ダイオードを短時間に点滅させて視覚的な発光演出を行うような制御とは異なる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、サイクリック消灯制御中に点灯するＬＥＤ１０の輝度を表示装置１００の周囲の明るさに応じて所定値まで低下させることで、表示装置１００の輝度を低下させて、表示装置１００の視認性及び省エネルギー化の改善効果を高めるようにしてもよい。

また、本実施形態の表示装置１００では、３つのＬＥＤ１０によって発光体ユニット２０を構成したが、これに限られるものではなく、必要に応じた数のＬＥＤ１０によって発光体ユニット２０を構成するようにしてもよい。サイクリック消灯制御においても、発光体ユニット２０の１つのＬＥＤ１０のみを消灯するのではなく、複数のＬＥＤ１０を消灯するようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、複数のＬＥＤ１０を備えるように表示装置１００を構成したが、図３及び図４に示すように表示装置１００を構成してもよい。

図３では、表示装置１００は、低出力型のＬＥＤを数個組み込んだＬＥＤアレイ６０を複数備えている。図３の表示装置１００では、第１ＬＥＤアレイ６１、第２ＬＥＤアレイ６２、及び第３ＬＥＤアレイ６３の３つのＬＥＤアレイ６０が１つの発光体ユニット２０を構成し、表示装置１００の内部には複数の発光体ユニット２０が設置される。

図４では、表示装置１００は、低出力型のＬＥＤを数個組み込んだ蛍光灯形ＬＥＤ７０を複数備えている。図４の表示装置１００では、第１蛍光灯形ＬＥＤ７１、第２蛍光灯形ＬＥＤ７２、及び第３蛍光灯形ＬＥＤ７３の３つの蛍光灯形ＬＥＤ７０が１つの発光体ユニット２０を構成し、表示装置１００の内部には複数の発光体ユニット２０が設置される。

本発明の表示装置は、ＬＥＤを光源として使用する全ての表示装置に適用可能である。

１００ 表示装置
１０ ＬＥＤ
１１ 第１ＬＥＤ（発光体）
１２ 第２ＬＥＤ（発光体）
１３ 第３ＬＥＤ（発光体）
２０ 発光体ユニット
３０ ＬＥＤ発光制御装置（判定手段、発光制御手段）
４０ 電源装置
５０ 電波時計
６１ 第１ＬＥＤアレイ（発光体）
６２ 第２ＬＥＤアレイ（発光体）
６３ 第３ＬＥＤアレイ（発光体）
７１ 第１蛍光灯形ＬＥＤ（発光体）
７２ 第２蛍光灯形ＬＥＤ（発光体）
７３ 第３蛍光灯形ＬＥＤ（発光体）

Claims (5)

1. 発光ダイオードを光源とする表示装置において、
   発光ダイオードから構成される発光体を複数有する発光体ユニットと、
   表示装置全体の輝度を低下させる必要がある輝度低下条件が成立したか否かを判定する判定手段と、
   輝度低下条件成立時には、前記発光体ユニットの一部の前記発光体を消灯して表示装置全体の輝度を低下させ、かつ前記発光体ユニットにおいて消灯する前記発光体を順次変更する発光制御手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記発光制御手段は、前記輝度低下条件成立時における前記複数の発光体の消灯時間がそれぞれ等しくなるように、前記発光体を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記発光制御手段は、深夜から早朝にかけての所定時間帯に前記輝度低下条件が成立したと判定する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記発光制御手段は、前記表示装置の周囲が予め設定した暗さになった場合に前記輝度低下条件が成立したと判定する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の表示装置。
5. 前記発光制御手段は、前記輝度低下条件成立時に点灯する前記発光体の輝度を所定値まで低下させる、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の表示装置。

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