JP3756615B2 - 複数モジュールを連結することにより大画面の透視型表示パネルを構成するための格子モジュール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばカーテンウオール構造の透明壁面を利用して超大型のドットマトリクス式の表示を行うための表示パネルの構造に関し、とくに、表示パネル自体がパネル前後の視界を遮断しないように工夫した透視型表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都会のビル街には実にさまざまな形態・意匠の表示装置があふれており、商品情報やサービス情報あるいはニュース情報などのさまざまな宣伝広告に利用されている。誰でもが実感するように、情報の伝達力や訴求力の面では大画面の表示装置が優れている。固定的な情報を伝えるだけならば大型看板と照明で済むが、さまざまに変化する情報を伝えるためには文字情報や動画などを自由に表示できるドットマトリクス式のテレビ画面型の表示装置が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、高輝度ＬＥＤ集合ランプを縦横に多数配設した表示パネルが普及しており、ごく小型のものから大型画面のものまである。いずれにしてもこの種の表示パネルは、相当の厚みのあるソリッドなパネル構造体になっている。多数のＬＥＤランプが配設されたパネルの裏面側にはそれらランプを駆動する電子回路が実装されている。当然ながら、この表示パネルを透かしてパネル裏面側から正面側を見えるようにするとか、パネル正面側から裏面側の灯りが見えるようにするなどといった発想はまったくなかった。
【０００４】
ところが、ある種の商業ビルやイベントホールなどを新設計するにあたり、ビルの外壁をカーテンウオール構造とし、透明なカーテンウオール越しに内外の視界を保ちながら、そのカーテンウオール外面に向けて超大型画面のドットマトリクス式の表示を行いたいというデザイン要求が発生した。しかし従来の技術ではこの要求に応え得るドットマトリクス式の超大型画面の表示パネルを実現できなかった。
【０００５】
この発明は上記の課題に応えるべくなされたもので、表示パネル自体がパネル前後の視界を遮断しないように工夫した構造の透視型表示パネルを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数モジュールを連結することにより大画面の透視型表示パネルを構成するための格子モジュールを提供するものである。この発明に係る格子モジュールは、分説すると、つぎの事項（１）〜（11）により特定されるものである。
（１）格子構造体と、複数のランプと、入力端子と、出力端子と、電源端子と、制御駆動回路と、電源回路とを備えた格子モジュールであること
（２）格子構造体は、複数の桟を組み合わせた一体的な構造物であり、各桟を包絡する格子面を形成し、各桟の間隔部分を通して格子面の前後を透視可能であること
（３）各ランプは、格子面の片側においてドットマトリクス表示画面を形成するように配列されて格子構造体に取り付けられること
（４）入力端子および出力端子は、それぞれ格子構造体における所定の桟の端部に配設され、連結される２つの格子モジュールの一方の入力端子と他方の出力端子が結合可能であること
（５）電源端子は、格子構造体における所定の桟の端部に配設され、となりに連結される他の格子モジュールの電源端子と結合可能であること
（６）制御駆動回路は、入力バッファと、データセレクタと、出力バッファと、表示回路を含み、格子構造体に分散して内蔵されること
（７）入力バッファは、入力端子に印加される信号を受信してデータセレクタに供給すること
（８）データセレクタは、入力バッファからの受信信号を出力バッファに転送するとともに、受信信号中の制御信号と選択抽出した画像データを表示回路に供給すること
（９）出力バッファは、データセレクタからの転送信号を出力端子に出力すること
（10）表示回路は、データセレクタから供給される制御信号と画像データに従って各ランプを個別に発光駆動すること
（11）電源回路は、格子構造体に内蔵され、電源端子に印加される入力電源を安定化して制御駆動回路に供給すること
【０００７】
上記の構成を備えた格子モジュールにおいて、必要に応じ、各桟の間隔部分は、制御駆動回路または電源回路の回路の一部を実装した回路実装体により局部的に塞がれている構成を採用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
＝＝＝透視型表示パネルの基本形態＝＝＝
この発明の一実施例による透視型表示パネルの外観を図１に示している。具体的な寸法をあげて説明すると、幅１２ｍｍの桟１が１００ｍｍのピッチで縦横に組み合わされて桟間に大きな隙間のある透視可能な格子が構成されている。この格子の各交点部分に直径２７ｍｍの円筒形ハウジング２が一体的に設けられており、そのハウジング２に高輝度ＬＥＤ集合ランプ３が内蔵されている。集合ランプ３はＲＧＢ各色のＬＥＤを組み合わせた多色発光可能なものである。また図１に示すように、集合ランプ３の光軸は格子パネルの正面側にパネル面に直交している。
【００１０】
図１では縦横それぞれ７本の桟１で構成された格子が示されているが、これは超大型パネルの一部分であり、全体としては縦１２８本で横２５６本の格子により表示パネルが構成されているものとする。したがって表示パネルの外形寸法は縦１３ｍ×横２６ｍ程度になる。以下に順次説明するように、この表示パネルに含まれる１２８×２５６＝３２７６５個の集合ランプ３は個別に発光制御され、通常のドットマトリクス式の表示装置と同様な制御により文字や画像を静止画や動画として任意に表示できる。この実施例では、各ランプ３の発光制御信号はＲＧＢ各４ビットの合計１２ビットのデータであり、これにより４０９６色の発色表現が可能である。
【００１１】
各ランプ３を個別に発光駆動するための制御駆動回路システムは、後述するように桟１と円筒形ハウジング２からなる格子構造体内に分散実装されており、各回路系を結ぶ電気配線は桟１を通して分配されている。この表示パネルに対して電源を供給する電源系と、表示データを供給するパソコンのような主制御装置が当該パネルの外縁部分に接続される。
【００１２】
この縦１３ｍ×横２６ｍの大きさの前記表示パネルをビルの透明なカーテンウオールの内面に沿わせて取り付ける。もちろん集合ランプ３のついた正面をビルの外側に向ける。桟１と円筒形ハウジング２からなる格子構造体には格子間の大きな隙間があるので、これをビルの透明カーテンウオール面に設置しても、ビルの内部の人が外の景色などを見るカーテンウオール越しの視界は妨げられない。ビルの外部から見ると、ビル壁面に縦１３ｍ×横２６ｍの大きさの１２８ドット×２５６ドットのドットマトリクス式の表示画面が存在し、またその表示画面越しにビル内部の灯りも見える。
【００１３】
＝＝＝表示パネルのモジュール構造＝＝＝
前述のような超大型の表示パネルを小型の格子モジュールの集合体として構成する。格子モジュールの一例を図２に示している。この例の格子モジュールＭｉ（ｉ＝１，２，３，…）は、縦横それぞれ４本の桟１を組み合わせ、１６箇所の格子交点部分の円筒形ハウジング２にそれぞれＬＥＤ集合ランプ３を備えている。これの外形寸法は約４０ｃｍ×４０ｃｍである。
【００１４】
格子モジュールの横桟１の左端部と同一構成の別の格子モジュールの横桟１の右端部とが雄型と雌型のはめ合い構造になっている。同様に、格子モジュールの縦桟１の上端部と別の格子モジュール縦桟１の下端部とがはめ合い構造になっている。このはめ合い構造によって複数の格子モジュールＭｉを縦横に連結していくことで、１００ｍｍピッチの均一な大型格子パネルができる。
【００１５】
各格子モジュールＭｉには、モジュール内の１６個のランプ３を制御駆動する回路系と、モジュール間の信号伝送回路系と、モジュール内の回路の電源系とが実装されている。その実装スペースは桟１の内部および円筒形ハウジング２の隙間であるが、これだけではスペースが不足する場合には、格子モジュールＭｉに存在する９個の升目の１個をつぶして、その升目に回路ユニットを配設してもよい。その場合は、回路ユニットが視界を妨げる障害物になるが、この障害物が大きな格子パネルの中に均一に分散配置することになるので、あまり大きな問題ではない。
【００１６】
４×４の小型の格子モジュールＭｉを横方向に６４個連結するとともに、縦方向に３２個連結することで、縦１３ｍ×横２６ｍの大きさの１２８ドット×２５６ドットの透視型表示パネルが構築される。つぎに詳しく説明するように、横方向に連結された６４個の格子モジュールは、各モジュールの回路系が直列に接続される。つまり、格子モジュールの横桟１の左端部と同一構成の別の格子モジュールの横桟１の右端部とが雄型と雌型のはめ合い構造になっていると説明したが、所定の横桟１の左端部には入力コネクタがあり、横桟１の右端部には出力コネクタがある。２つのモジュールを横方向に結合すると両者の入力コネクタと出力コネクタが接続される。
【００１７】
＝＝＝透視型表示パネルの全体的な回路システム＝＝＝
前述したように、４×４の小型の格子モジュールＭｉを横方向に６４個連結するとともに、縦方向に３２個連結することで、縦１３ｍ×横２６ｍの大きさの１２８ドット×２５６ドットの透視型表示パネルが構築され、横方向に結合した６４個のモジュールは電気的にシリアルに接続される。その状態の概略を図３のブロック図に示している。
【００１８】
図３において、主制御装置４はこの表示パネルでの表示制御の中枢であり、一般的なパソコンあるいはワークステーションを用いる。主制御装置４は、表示しようとする静止画あるいは動画の画像データを所定のファイル形式でハードディスク装置などに蓄積してあり、プログラムに従って所定の画像データを表示パネルの回路システムに分配する制御を行う。
【００１９】
回路的にシリアル接続された横方向の６４個の格子モジュールの集合体のことをモジュール行という。実施例の表示パネルは３２のモジュール行によって構成されている。各モジュール行の左端のモジュールにはデータ分配回路Ｓ１〜Ｓ３２がそれぞれ接続されている。３２個のデータ分配回路Ｓ１〜Ｓ３２はシリアルに接続されて主制御装置４に結合されている。
【００２０】
表示画面のドット構成は１２８×２５６であり、１ドットの表示制御データは前述のように１２ビットである。従って、１フレーム分の画像データは１２８×２５６×１２ビットである。主制御装置４は、１フレーム分の画像データを１ドット分＝１２ビットの並列データとして高速に直列出力する。もちろんデータ転送にクロック信号やフレーム同期信号なども同時に出力する。
【００２１】
１つのモジュール行には６４個の格子モジュールがあり、１つの格子モジュールには１６ドット分のランプ３がある。従って、１つのモジュール行には６４×１６ドット分の画像データが必要である。各モジュール行に対応する各データ分配回路Ｓ１〜Ｓ３２は、主制御装置４から出力される１フレーム分の画像データのうち、各行に必要な６４×１６ドット分のデータを受け取り、それを対応したモジュール行に向けて転送する。
【００２２】
各データ分配回路Ｓ１〜Ｓ３２から該当のモジュール行に送り出される１モジュール行分のデータは、６４個の各格子モジュールに順次転送される。各格子モジュールの内蔵回路（つぎに説明する）は、６４×１６ドット分の画像データにうちの自分向けの１６ドット分のデータを受け取って一時記憶し、その１６ドット分のデータにより１６個のランプ３を制御駆動する。この制御が６４×３２個の各格子モジュールで高速に繰り返し実行され、縦１３ｍ×横２６ｍの大きさの１２８ドット×２５６ドットの透視型表示パネルに多色の静止画や動画が表示される。
【００２３】
＝＝＝格子モジュール内の回路構成＝＝＝
１つの格子モジュールに実装された回路システムの構成の概要を図４に示している。前述したように、格子モジュールの横桟１の左端部に入力コネクタ５があり、右端部に出力コネクタ９がある。入力コネクタ５に印加される各種入力信号は入力バッファ６で受信処理されてデータセレクタ７に入力される。データセレクタ７は、自分向けの１６ドット分の画像データを選択抽出して表示回路１０に受け渡すとともに、必要なクロックや同期信号を表示回路１０に与える。また、同じモジュール行に属する後段の格子モジュールに各種信号を転送するために、それら信号の波形整形やタイミング再生を行い、出力バッファ８を介して出力コネクタ９に前記信号を印加する。
【００２４】
また、入力コネクタ５および出力コネクタ９には電源ライン１１用のコンタクトもあり、データ分配回路Ｓｊの側からモジュール行の６４個の格子モジュールに直列に電源が供給される。各格子モジュール内にはスイッチング・レギュレータ１２があり、外部から供給される電源を受けて、モジュール内の各部の論理回路およびＬＥＤ集合ランプ３を駆動するための安定な電源をつくる。
【００２５】
各格子モジュールＭｉの前記表示回路１０の概略構成を図５に示している。１６個のランプ３は４×４のマトリクス回路１３に接続されており、コモンドライバ１４と列ドライバ１５とによって周知のダイナミック方式で点灯駆動される。前記データセレクタ７により選択抽出された１６ドット分の画像データは、やはりセレクタ７から与えられるクロックや同期信号に従って動作するコントローラ１７によって制御され、データメモリ１６に書き込まれて一時記憶される。またコントローラ１７は、データメモリ１６の画像データを４ドット分づつ順番に読み出して列ドライバ１５に入力するとともに、それと同期してコモンドライバ１４を走査する。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明の透視型表示パネルは、幅の小さい桟によりその幅よりも充分に大きな間隔のあいた透視可能な格子を構成し、その格子の各交点部分に前記透視性能を損なわない程度の外形寸法のランプを配設し、それら各ランプを個別に発光駆動するための制御駆動回路システムを設けるとともに、その回路系の電気配線を前記桟を通して分配したものであるから、この表示パネル自体がパネル前後の視界を遮断する障害物にならない。この発明によれば、ある種の商業ビルやイベントホールなどにおいて、ビルの外壁をカーテンウオール構造とし、透明なカーテンウオール越しに内外の視界を保ちながら、そのカーテンウオール外面に向けて超大型画面のドットマトリクス式の表示を行うなど、従来にないきわめて斬新な意匠のディスプレイを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による透視型表示パネルの部分的な外観を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施例による小型の格子モジュールを多数組み合わせて大型の透視型表示パネルを構成する形態の説明図である。
【図３】同上実施例の表示パネルの全体的な回路システムの概略を示すブロック図である。
【図４】同上実施例における格子モジュールの内蔵回路のブロック図である。
【図５】図４における表示回路１０の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 桟
２ 円筒形ハウジング
３ ＬＥＤ集合ランプ
４ 主制御装置
５ 入力コネクタ
６ 入力バッファ
７ データセレクタ
８ 出力バッファ
９ 出力コネクタ
１０ 表示回路
１１ 電源線
１２ スイッチング・レギュレータ
１３ マトリクス回路
１４ コモンドライバ
１５ 列ドライバ
１６ データメモリ
１７ コントローラ
Ｍｉ 格子モジュール
Ｓ１〜Ｓ３２ データ分配回路

Claims (2)

1. 格子構造体と、複数のランプと、入力端子と、出力端子と、電源端子と、制御駆動回路と、電源回路とを備えた格子モジュールであって、
   格子構造体は、複数の桟を組み合わせた一体的な構造物であり、各桟を包絡する格子面を形成し、各桟の間隔部分を通して格子面の前後を透視可能であり、
   各ランプは、格子面の片側においてドットマトリクス表示画面を形成するように配列されて格子構造体に取り付けられ、
   入力端子および出力端子は、それぞれ格子構造体における所定の桟の端部に配設され、連結される２つの格子モジュールの一方の入力端子と他方の出力端子が結合可能であり、
   電源端子は、格子構造体における所定の桟の端部に配設され、となりに連結される他の格子モジュールの電源端子と結合可能であり、
   制御駆動回路は、入力バッファと、データセレクタと、出力バッファと、表示回路を含み、格子構造体に分散して内蔵され、
   入力バッファは、入力端子に印加される信号を受信してデータセレクタに供給し、
   データセレクタは、入力バッファからの受信信号を出力バッファに転送するとともに、受信信号中の制御信号と選択抽出した画像データを表示回路に供給し、
   出力バッファは、データセレクタからの転送信号を出力端子に出力し、
   表示回路は、データセレクタから供給される制御信号と画像データに従って各ランプを個別に発光駆動し、
   電源回路は、格子構造体に内蔵され、電源端子に印加される入力電源を安定化して制御駆動回路に供給する
   格子モジュール。
2. 各桟の間隔部分は、制御駆動回路または電源回路の一部を実装した回路実装体により局部的に塞がれている
   請求項１に記載の格子モジュール。

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