JPH0659634A - 回転式表示装置の発光素子およびその点灯制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転式表示装置の発光素子の点灯において、
発光素子の表示の流れを防止し、かつ、発光素子の作る
表示を上下方向に肉太にし、また表示の可視範囲を拡げ
る。 【構成】 本発明においては、発光素子の列の回転速度
に比例して発光素子の点灯時間を長くまたは短くして表
示の流れを防止するとともに、発光素子は２列に配置し
先行発光素子の点灯時間と後続発光素子の時間を調整し
先行発光素子の表示の下に後続発光素子の表示が現れる
ようにし、さらには先行発光素子を３個配列して表示の
可視範囲を広くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転式表示装置の発光素
子の点灯制御方法、例えば１列に並べられた発光素子(
発光ダイオード(LED) ）を平行移動すなわち円周回転動
作させ、ＬＥＤの点滅を行いその残像により文字、図
形、絵などを表示する装置の発光素子の点灯時間の制御
方法および発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５７−１８５０７６号公報、特開
平２−２１３８９２号公報、実公平２−４７５１９号公
報には回転式の表示装置が開示され、例えば実公平２−
４７５１９号公報には、「表示手段は長尺形状部の一方
端部近傍より所定数の発光部を列状に配設してなり、移
動手段は前記長尺形状部を回転運動させて発光部配設位
置を回転移動させる」ことを特徴とする空中表示装置が
記載されている。この種の表示装置は、店頭、店内、シ
ョーウィンドー、屋外広告、駅や空港などで用いられる
傾向にある。

【０００３】上記した回転式表示装置においては発光素
子としてＬＥＤを用いる例が多く、かかる回転式表示装
置の基本的な形態は図６の模式的な図に示され、図中、
60は回転式表示装置、61は回転軸、62は回転軸61に連結
されたアーム( 支持板) 、63A と63B はアーム62の先端
部に取付けられたＬＥＤを点滅させるドライバ、64は発
光素子（発光素子は図の簡明化のため上方と下方の３個
ずつを図示し、中間のものは省略した。）、例えばＬＥ
Ｄ、65A と65B はそれぞれＬＥＤ64のための配線板で、
１列のＬＥＤと１つの配線板で１つの表示部を構成す
る。66はモータ、67はモータ66の駆動軸に取付けられた
プーリ、68は回転軸61に取付けられたプーリ、69はプー
リ67と68を連結するタイミングベルト、70A と70B はス
リップリング、71はＬＥＤ点灯用の外部電源、72は電源
71をスリップリング70A,70B に接続するリード線、73A
と73B はスリップリング70A とドライバ63A およびスリ
ップリング70B とドライバ63B をそれぞれ接続するため
のリード線である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、上記した
ように複数のＬＥＤ64を１列に配置し、このＬＥＤの列
を円柱状に回転させＬＥＤの発光によって文字、パター
ンなどを表示するものであるが、発光素子の点灯の制御
は装置の回転部のある特定部が不動部に設けた検出位置
にきたとき点灯し、かつ、点灯は固定された時間だけ点
灯する方式であるので、ＬＥＤを回転させる駆動用のモ
ータの回転ムラにより表示に流れが生じる問題がある。
例えば、「表示」なる文字を表示しようとする場合、図
７を参照すると、１列のＬＥＤを用いた場合に、鮮明に
出る表示の文字に近接して同じ文字が薄く破線で出てく
ることが経験された。なお、同図において図６に示した
部分と同じ部分は同一符号で表示し、発光素子は図の簡
明化のため上方と下方の３個ずつを図示し中間のものは
省略した。

【０００５】また、ＬＥＤを１列に並べた場合、ＬＥＤ
は高輝度の発光素子であるため視野角が狭く、殊に上下
方向の視野角は水平方向の視野角よりもさらに狭い。そ
のために、図８の左に示す１列のＬＥＤを回転させて
「富」の文字を表示しようとすると、同図の右に示すよ
うな表示が得られることが判明した。なお、同図におい
て図６に示した部分と同じ部分は同一符号で示し、発光
素子は図の簡明化のため上方と下方の３個ずつを図示
し、中間のものは省略した。同図の表示文字は１文字当
たり24ドットの表示装置で現出されたものであるが、図
示の表示を肉太のものにしようとして１文字当たり48ド
ットのものを用いてみたが、線が太くなるだけで著しい
改善は認められなかった。

【０００６】さらには、高輝度ＬＥＤを用いた場合の視
野角は、図９(A) に示すように約15°である。図９でも
図６に示した部分と同じ部分は同一符号で示す。従っ
て、同図(B) に示すようにＬＥＤ64を配置した回転式表
示装置60を矢印Ｖ方向に見た場合、両側部のＬＥＤ64の
作る表示は良く見えないという表示装置の作る表示の可
視範囲が狭い問題がある。文字の表示においては通常せ
いぜい３文字しか見えないので、表示内容を理解するた
めには時間をかけて見なければならず、瞬間的に確認さ
れる情報量が少ないという問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】〔０００４〕で示した課
題は、本発明によれば、回転式表示装置の発光素子の点
灯時間を該発光素子の列が１周するに要する時間を基準
にして制御し、発光素子の列の回転が設定速度よりも遅
くまたは早くなり１周時間が大または小になると前記点
灯時間を大または小にすることを特徴とする回転式表示
装置の発光素子の点灯制御方法、および、回転式表示装
置の発光素子の点灯時間を制御するにおいて、発光素子
の列が１周する毎に要した時間をそれぞれ検出して制御
回路へパルスとして送り、制御回路にてパルス間隔の時
間(T) を算出し、この時間(T) を発光素子の列の１周に
含まれるドット数で割って１ドット当たりの点灯時間
(t)を算出し、発光素子を前記点灯時間(t) の間点灯し
て表示をなすことを特徴とする請求項１記載の制御方法
を提供することによって解決される。

【０００８】また、〔０００５〕で述べた課題は、回転
式表示装置の発光素子は上下方向に２列に、かつ、先行
発光素子に続く後続発光素子の各々は先行発光素子相互
の中間位置に水平方向に並ぶ位置に離して配置してなる
ことを特徴とする回転式表示装置の発光素子、および、
前記後続発光素子は、先行発光素子の点灯時間よりも先
行発光素子列と後続発光素子列との水平方向距離に比例
する時間を遅らせて点灯することを特徴とする回転式表
示装置の発光素子の点灯制御方法を提供することによっ
て解決される。

【０００９】〔０００６〕に記述した課題は、回転式表
示装置は、互いに干渉することなく３方向に光を出射す
る発光素子を具備することを特徴とする回転式表示装置
の発光素子、および、回転式表示装置は、３個の発光素
子を互いに干渉することなく３方向に光を出射可能に配
置してなることを特徴とする回転式表示装置の発光素子
を提供することによって解決される。

【００１０】

【作用】すなわち本発明の第１実施例で発光素子の点灯
を制御するには、回転式表示装置の発光素子の列が１周
する時間をセンサが発生するパルスで検出し、パルス間
隔の時間(T) を算出し、この時間(T) を発光素子32の列
の１周のドット数で割ることにより１ドット当たりの点
灯時間(t) を算出し、この時間(t) の間発光素子を点灯
することにより、発光素子の列のその時々の回転速度に
対応して適正な流れのない表示をなすのである。

【００１１】本発明の第２実施例では、発光素子を２列
に並べ、かつ、先行発光素子に続く後続発光素子の各々
は先行発光素子相互間の中間位置に並ぶように配列し、
先行発光素子の列と後続発光素子の列の間の距離に対応
して後続発光素子の点灯を遅らせることにより先行発光
素子の表示の直下に後続発光素子の表示を現出させ、先
行発光素子の表示をいわば下方に肉付けすることによっ
て鮮明な表示を得るのである。

【００１２】さらに本発明の第３実施例では、１つの発
光素子が３方向に互いに干渉することのない角度で光を
放射するようにして、人が見ることのできる表示を水平
方向に約３倍拡げるので、１度に見ることのできる表示
量が増大する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により具体的に
説明する。本出願人は、本願と同日付で回転式表示装置
のための特許出願をなした。図１は４列の発光素子(LE
D) をもった前記表示装置要部の部分的な断面を示し、
かつ、いくつかの部分を模式的に示し、ステータとロー
タを最も良く示す位置からみた正面図である。

【００１４】図１において、10は回転式表示装置、11は
カバー、12は本体、12A は本体12に取付けた円筒形の外
周部、13は底部、13A は床部、14はシャフト (回転軸)
、15は上部シャフト固定部、16は下部シャフト固定
部、17はアーム (支持板)(図示の例では４つのアームが
設けられた。) 、18はベアリング、19は外部電源 (例え
ばＡＣ 100Ｖ) 、20は外部電源19と駆動モータ21を接続
するリード線、22はモータ21の駆動軸に取付けたプー
リ、23はシャフト14に取付けたプーリ、24はプーリ22と
プーリ23とを連結するタイミングベルト( プーリ22とプ
ーリ23とは例えばギヤで連結することもできる。) 、25
はシャフト14に取付けられたステータ (固定子) 、26は
シャフト固定部16に固定され支持されるロータ (回転
子) で、ステータ25とロータ26で１つの発電機を構成す
る。27A ・・・27E は知られた固定部である。

【００１５】さらに、31は発光素子支持部、32は発光素
子( 例えばＬＥＤ。しかし、発光素子はＬＥＤに限定さ
れない。ＬＥＤは２列に配置されるので重なった状態で
示され、かつ、図の簡明化のため上方と下方の３個ずつ
を図示し、中間のものは省略した。）、33はステータ25
と整流回路34とを接続するリード線、35は整流回路34と
制御回路36とを接続するリード線、37はＬＥＤ32のため
の配線板、38は制御回路36と配線板37とを接続するリー
ド線、41は表示内容選択部、42と43はそれぞれ表示内容
選択部41を構成する発光体( 選択ＬＥＤ) と受光部 (フ
ォトセンサ) 、44は選択スイッチ部、45は位置センサ、
46は位置センサ45の光路を遮断するための床部13A に固
定された遮光板、47は発光体42と選択スイッチ部44とを
接続するリード線、48は位置センサ45と制御回路36とを
接続するリード線で、外部電源19および選択スイッチ部
44以外の部分は外周部12A に収納されている。アーム17
が４個設けられていることに対応し発光素子32が上下方
向に列をなして配置された発光素子支持部31は４個設け
られている。なお、アーム17と発光素子支持部を４個ず
つ設けることは絶対的な要件でなく、１個にしてもよく
またはその他の任意の数のものを設定することができ
る。

【００１６】図１に示され上記に説明した回転式表示装
置においては、シャフト14の回転とともに回転する回転
部分は、４個のアーム17、ステータ25、発光素子支持部
31、４つの配線板37、４列の発光素子(LED)32 、整流回
路34、制御回路36、位置センサ45であり、回転しない不
動部分は本体12、底部13、床部13A 、固定部16とそれに
支持されるロータ26、外部電源19、駆動用モータ21、床
部13A に固定された遮蔽板46、発光体42、選択スイッチ
部44である。

【００１７】上記した表示装置における電気系統は図２
のブロック図に示され、図２において図１に示した部分
と同じ部分は同一符号を付けて表示するとして、44A ・
・・44C はスイッチ、51はＣＰＵ (中央処理装置) 、52
は分配器、53は整流回路34からＬＥＤ32へＬＥＤ用電力
を供給するリード線、54は受光部( フォトセンサ)43と
制御回路36とを接続するリード線である。

【００１８】図１と図２を参照すると、外部電源19をＯ
Ｎにし、駆動用モータ21をＯＮにするとシャフト14はプ
ーリ22、タイミングベルト24、プーリ23を介して回転
し、次いで前記した回転部分が回転して本来は固定部分
であるステータ25は回転する。そうなると、ステータ25
と本来は回転部分であるが固定されたロータ26との間に
電気が発生し、電力はリード線33を介して整流回路34へ
送られそこでＡＣがＤＣに変換され、ＤＣ電力はリード
線35を通ってＣＰＵ51と分配器52を収納した制御回路36
とＬＥＤ32へ送られる。

【００１９】制御回路36はまた分配器52を介してＬＥＤ
32へ接続されて制御された内容の電力がリード線38を介
してＬＥＤ配線板37へ供給され、ＬＥＤの点滅が制御さ
れ、る。選択スイッチ部44のスイッチ44A ・・・44C を
選択的に閉じて選択ＬＥＤ42をＯＮする。フォトセンサ
43は選択ＬＥＤ42の光を受光し、信号を制御回路のＣＰ
Ｕ51へ送る。他方、位置センサ45は発光素子の列の一周
毎に遮光板46によって光路を遮られ、パルス信号をＣＰ
Ｕ51へ送る。

【００２０】次に、上記の装置の使用において、位置セ
ンサ45を用いてＬＥＤ32の点灯を同期させる方法を図３
のフローチャートを参照して説明する。従来の回転式表
示装置では、ＬＥＤが予め定められた検出位置にきたと
きに点灯する方式を採用していたため、回転部分が一周
するに要する時間にズレがあったとしてもＬＥＤが所定
の位置までこないと点灯せず、表示文字の流れが発生し
鮮明な表示がなされないことがあった。このような問題
点を解決するために、本発明では、表示装置10の発光素
子の列が一周する毎に位置センサ45が一周したことを検
出し、位置センサ45は制御回路36のＣＰＵ51にパルスを
送る。

【００２１】ＣＰＵ51はパルスとパルスとの間隔時間Ｔ
を検出するもので、ＬＥＤの点灯はＬＥＤ32の列が一周
する時間を基準として行う点が異なる。この操作はＣＰ
Ｕ51内で知られた方法で実行され、ＬＥＤ32の列の回転
が設定速度よりも遅れたときは点灯時間を長くし、逆の
場合は点灯時間を短くするのである。

【００２２】次に、この時間Ｔを発光素子の列が形成す
る円の一周に含まれるドット数で割って１ドット当たり
の点灯時間を算出する。例えば、この円一周で12文字を
表示するとして、１文字のドット数が24であれば288 ド
ットを点滅するについて、パルス間隔Ｔを288 で割った
時間ｔの間隔でＬＥＤを点灯する。このように発光素子
の列の現実の回転速度を計算することにより、回転式表
示装置の発光素子の列が一周する時間にムラがあったと
しても、１ドット当たりの間隔は見た目には変化がなく
表示文字は流れることがなく鮮明な表示がなされる。も
っとも、上述の算出に要する時間中ＬＥＤの点灯は直前
の指示に従うが、この時間は数行のドット分のきわめて
短いものであり、現実の表示にはほとんど影響しない。
なお、以上の説明は装置10に関してなしたが、本発明の
方法は従来の装置においても実施しうるものである。

【００２３】従来方式では、図１０を参照すると、ＬＥ
Ｄ64がクロック位置81にきたときに点灯するよう設計
し、その設定に基づいてＬＥＤ64の回転速度を定めてい
た。しかし、前記したように駆動用モータの回転ムラに
より、ＬＥＤ64がクロック位置81にくる時間が設定時間
より遅いか早いかは計算されていなかった。

【００２４】白抜で画いたＬＥＤ64が設定速度で回転し
ているときは、クロック位置81で２本の線で示すように
発光する。しかし、ＬＥＤの回転速度が設定速度より遅
いときは、クロック位置81では点灯せず、ＬＥＤがクロ
ック位置81を過ぎた位置（この位置のＬＥＤは黒印で示
す。）にきたとき点灯する。反対にＬＥＤ64の回転速度
が設定速度よりも早いときは、破線で画いた位置すなわ
ちクロック位置81よりも前の位置で点灯する。

【００２５】上記した点灯時間をパルスで示した図１１
を参照すると、従来は同図(A) に示すようにクロック位
置では点灯時間ｔが固定されていた。そのため、ＬＥＤ
の列の回転速度が設定速度よりも遅いときは同図(B) に
示されるように、また逆の場合は同図(C) に示されるよ
うに点灯され、このことが表示の流れとなったのであ
る。

【００２６】そこで、本発明の第１実施例においては、
回転式表示装置を使用して表示をなすにおいて、〔００
２０〕、〔００２１〕および〔００２２〕で説明した方
法を採用したのであり、それによって図７に示した表示
において破線で示された流れのない明確な表示が得られ
た。

【００２７】本発明の第２実施例では、図４(A) に示す
ように、ＬＥＤ32を２列に、かつ、図で右の先行発光素
子に続いて後に点灯される左の後続発光素子(LED)32 の
列は、その列のＬＥＤの各々が先行発光素子(LED) 相互
間のほぼ中間位置にくるよう配置する。なお、この例で
も図の簡明化のため上方と下方の３個ずつの発光素子を
示し、中間のものは省略した。

【００２８】これら２列のＬＥＤの点灯を次に同図(B)
に示す方式で行う。図で最も右の列の先行ＬＥＤは、前
のＬＥＤ32（図で右から３列目）の点灯から上記したパ
ルス間隔Ｔで点灯する。次いで右から２番目の列の後続
ＬＥＤは、それと右の先行ＬＥＤの列との間の水平距離
を測り、前記したフローチャートに従って計算した時間
ｔをおいて点灯する。

【００２９】上記の点灯によって得られた表示は同図
(C) に示され、表示の各々の要素においては図８に示し
た表示のすぐ下にもう１つ同じ表示が現れ、肉付けされ
た鮮明な表示が得られた。

【００３０】本発明の第３実施例においては、図５(A)
に示す３方向に光を出す発光素子39A をその３つの光源
からの光が破線で示すようになるよう配置した。図示の
発光素子39A に代えて通常のＬＥＤ32を同図(B) に示す
如く３方向に光を放射するよう配列することもできる。

【００３１】図５(A) の発光素子を回転式表示装置に取
付けた状態は同図(C) に示され、矢印Ｖ方向に見て矢印
１で示す範囲のすべての表示が可視状態になって視野角
が拡がり、１度に読み取ることのできる情報量が増大し
た。

【００３２】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
回転式表示装置において、(1) 表示文字などの流れの発
生が防止されて鮮明な表示が得られ、(2) 従来の表示の
下にもう１つ同じ表示を現出することができて表示文
字、図形、絵などにおいて従来例の上下方向の隙間が表
示によって補充されて表示の鮮明度と豊かさが増大さ
れ、(3) 視野角が増大して１度に読み取り得る情報量が
増大する、などの効果が得られた。なお、以上の説明は
図１の装置に関連して説明したが、本発明の適用範囲は
その場合に限定されるものではなく従来の装置において
も実施可能であり、本願発明はそのような場合も含むも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転式表示装置要部の図で、一部断面図を示
し、かつ、一部の部品を模式的に示し、ステータとロー
タを全体的に示す位置からみた正面図である。

【図２】図１の装置の発光素子のための電気系統を示す
ブロック図である。

【図３】図３の位置センサ45の同期フローチャートであ
る。

【図４】本発明第２実施例を説明する図で、同図(A) は
発光素子を２列に配置した状態を示す図、同図(B) は同
図(A) の発光素子の点灯方式を示す図、同図(C) はこの
実施例で得られる表示の図である。

【図５】本発明第３実施例の図で、同図(A) は１個の発
光素子から出る光の拡がりを示す図、同図(B) は３個の
発光素子の配列を示す図、同図(C) はこの実施例の可視
範囲を示す図である。

【図６】従来例を説明するための模式的な図である。

【図７】ＬＥＤを１列に配置した従来例の問題点を示す
図である。

【図８】ＬＥＤを１列に配置した従来例の他の問題点を
示す図である。

【図９】ＬＥＤを１列に配置した従来例のさらに他の問
題点を示す図で、同図(A) は１個の発光素子の視野角を
示す図、同図(B) は同図(A) の例の可視範囲を示す図で
ある。

【図１０】従来例の発光素子の点灯における問題点を示
す図である。

【図１１】従来の回転式表示装置における発光素子の点
灯状態を示す図である。

【符号の説明】

10 回転式表示装置 11 カバー 12 本体 12A 外周部 13 底部 13A 床部 14 シャフト( 回転軸) 15 上部シャフト固定部 16 下部シャフト固定部 17 アーム( 支持板) 18 ベアリング 19 外部電源 20 リード線 21 駆動モータ 22, 23 プーリ 24 タイミングベルト 25 ステータ 26 ロータ 27A ・・・27E 固定部 31 発光素子支持部 32 発光素子 (LED) 32A 発光素子 33 リード線 34 整流回路 35 リード線 36 制御回路 37 配線板 38 リード線 39 発光素子 41 表示内容選択部 42 発光体（選択ＬＥＤ） 43 受光部( フォトセンサ) 44 選択スイッチ部 44A ・・・44C スイッチ 45 位置センサ 46 遮光板 47、48 リード線 51 ＣＰＵ (中央処理装置)５２ 分配器 53、54 リード線 60 回転式表示装置 61 回転軸 62 アーム( 支持板) 63A, 63B ドライバ 64 発光素子( ＬＥＤ) 65A, 65B 配線板 66 モータ 67, 68 プーリ 69 タイミングベルト 70A, 70B スリップリング 71 外部電源 72, 73A, 73B リード線 81 クロック位置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転式表示装置の発光素子の点灯時間を
   該発光素子の列が１周するに要する時間を基準にして制
   御し、発光素子の列の回転が設定速度よりも遅くまたは
   早くなり１周時間が大または小になると前記点灯時間を
   大または小にすることを特徴とする回転式表示装置の発
   光素子の点灯制御方法。
2. 【請求項２】 回転式表示装置の発光素子の点灯時間を
   制御するにおいて、 発光素子の列が１周する毎に要した時間をそれぞれ検出
   して制御回路(36)へパルスとして送り、 制御回路(36)にてパルス間隔の時間(T) を算出し、 この時間(T) を発光素子の列の１周に含まれるドット数
   で割って１ドット当たりの点灯時間(t) を算出し、 発光素子を前記点灯時間(t) の間点灯して表示をなすこ
   とを特徴とする請求項１記載の制御方法。
3. 【請求項３】 回転式表示装置の発光素子(32)は上下方
   向に２列に、かつ、先行発光素子に続く後続発光素子(3
   2)の各々は先行発光素子相互の中間位置に水平方向に並
   ぶ位置に離して配置してなることを特徴とする回転式表
   示装置の発光素子。
4. 【請求項４】 前記後続発光素子は、先行発光素子の点
   灯時間よりも先行発光素子列と後続発光素子列との水平
   方向距離に比例する時間を遅らせて点灯することを特徴
   とする回転式表示装置の発光素子の点灯制御方法。
5. 【請求項５】 回転式表示装置は、互いに干渉すること
   なく３方向に光を出射する発光素子(32A) を具備するこ
   とを特徴とする回転式表示装置の発光素子。
6. 【請求項６】 回転式表示装置は、３個の発光素子(32)
   を互いに干渉することなく３方向に光を出射可能に配置
   してなることを特徴とする回転式表示装置の発光素子。