JPH0844314A - 大形表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表示面を形成する各発光素子の総負荷電流が所
定値よりも超過したときに、その総負荷電流を所定値以
下に制限するように、各発光素子に与えられる１階調当
りのパルス幅を絞ることにより、表示を中断させること
なく、電源容量の低減と節電とを共に図る。 【構成】複数の発光素子７を平面状に配設して表示面を
形成する表示部６と、各発光素子７に電力を給電する電
源部３１と、各発光素子７の発光期間を映像信号に応じ
て１階調当りのパルスをカウントして階調制御する表示
制御部９と、表示部６の各発光素子７の総負荷電流を検
出する電流検出部３２と、この電流検出部３２により検
出された総負荷電流が所定値を超えたときに、この総負
荷電流をその所定値以下に制限するように１階調当りの
パルス幅を絞る階調コントロール回路１０と、を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数の表示用ランプ等
の発光素子をマトリクス状に配置して表示画面を形成
し、この各発光素子の発光期間を階調制御して、映像を
表示する大形表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の大形表示装置としては、
白熱ランプや、蛍光ランプ等の表示用ランプ、発光ダイ
オード（ＬＥＤ）などの発光素子を、絵素としてマトリ
ックス状に多数配置して表示画面を形成するものが知ら
れている。このような大形表示装置は、例えば野球場
や、競技場、遊園地等のスコアボードや各種の表示用ま
たは屋外広告用の大形表示装置として、あるいは大型映
像表示装置として用いられている。その点灯制御として
は、例えば特開昭５９−２０８５８８号公報あるいは特
開昭６１−１５１９４号公報に示されるように、映像信
号に基づいて各発光素子毎の点灯期間を調整して輝度を
制御する手段が多く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の表示装置では、通常の映像を表示する場合、一画
面で点灯される表示用ランプの点灯率は約４０％程度で
あるが、点灯試験あるいは抜き文字表示をする場合等に
はほぼ全ランプの輝度が約１００％程度に達するように
点灯させることがある。例えば、表示素子が赤（Ｒ），
緑（Ｇ），青（Ｂ）に発光するカラー表示用であれば白
色画面等を表示させる場合もあり得る。

【０００４】このために、従来の大形表示装置では、表
示用ランプの１００％点灯時に必要な電力を、電源装置
の最大電力容量として設計して、白色画面等の表示に備
えている。しかしながら、大形表示装置の通常の使用に
おいては、上述のように表示用ランプの点灯率は約４０
％程度であり、このような電源装置の電源容量は大き過
ぎ、設備コストが高くなってしまうという課題がある。

【０００５】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、大形表示装置の平均表示
輝度を低下させることなく電源装置の電力容量を低減し
て設備コストを抑えるとともに消費電力も低減すること
ができる大形表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。

【０００７】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、複数の発光素子を平面状に配設して
表示面を形成する表示部と、前記各発光素子に電力を給
電する電源部と、前記各発光素子の発光期間を、映像信
号に応じて１階調当りのパルスをカウントして階調制御
する表示制御部と、前記表示部の前記各発光素子の総負
荷電流を検出する負荷電流検出手段と、この検出部によ
り検出された総負荷電流が所定値を超えたときに、この
総負荷電流をその所定値以下に制限するように前記１階
調当りのパルス幅を絞るパルス幅制御手段と、を設けた
ことを特徴とする。

【０００８】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、複数の発光素子を平面状に
配設して表示面を形成する表示部と、前記各発光素子に
電力を給電する電源部と、前記各発光素子の発光期間
を、映像信号に応じて１階調当りのパルスをカウントし
て階調制御する表示制御部と、前記表示部の前記各発光
素子の総負荷電流値を、映像信号に基づいて推定する負
荷電流演算手段と、この演算手段により推定された総負
荷電流値が所定値を超えたときに、この総負荷電流値を
その所定値以下に制限するように前記１階調当りのパル
ス幅を制御するパルス幅制御手段と、を設けたことを特
徴とする。

【０００９】

【作用】

〈第１の発明〉表示面を形成する全発光素子の総負荷電
流が負荷電流検出手段により検出される。この検出手段
により検出された総負荷電流が所定値を超えると、この
総負荷電流をこの所定値以下に制限するように、パルス
幅制御手段により、１階調当りのパルス幅が絞られる。

【００１０】したがって、総負荷電流が所定を超えてか
らは表示画面全体の輝度が若干低下するものの、表示面
の輝度は明るくなっているので、その低下は表示には影
響しない。

【００１１】また、最大負荷電流値を低下させることが
できるので、電源容量の小型化を図ることができる。

【００１２】〈第２の発明〉表示面を形成する全発光素
子の総負荷電流値が映像信号に基づいて負荷電流演算手
段により推定される。この演算手段により推定された総
負荷電流値が所定値を超えると、この総負荷電流値をこ
の所定値以下に制限するように、制御手段により、１階
調当りのパルス幅が絞られる。

【００１３】したがって、最大負荷電流値を低下させる
ことができるので、電源容量の小型化を図ることができ
る。

【００１４】また、表示部が表示する前に１階調当りの
パルス幅を圧縮するので、実際の総負荷電流が所定値を
超えるのを防止することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００１６】図１は本発明の一実施例に係る大形表示装
置の全体構成を示すブロック図、図２は図１で示す要部
の一部省略回路図であり、これらの図において、大形表
示装置はアンテナ、あるいは通信ケーブル等の受信手段
１によって受信された受信信号を受信部２に与え、ここ
で、受信信号の中から、一方では同期信号検出回路３を
介して同期信号ＳＹを抽出し、他方では映像信号発生装
置４を介して映像信号を抽出するようになっている。

【００１７】映像信号発生装置４は、同期信号検出回路
３からの同期信号ＳＹに同期して動作するタイミング信
号発生部５からのタイミング信号ＴＭに基づいて、表示
部６に例えばマトリックス状に配置された表示用ランプ
等の各発光素子７（７11〜７mn）の位置に対応するタイ
ミングで映像信号をサンプリングし、このサンブリング
信号をＡ／Ｄ変換して例えば６ビット（０〜６３）の階
調データＫＤを出力するものである。

【００１８】この階調データＫＤは、１画面メモリ８に
おいて各発光素子７にそれぞれ対応付けられたアドレス
に一時格納され、垂直ブランキング期間等所定の時期に
１垂直期間（映像信号がＮＴＳＣ方式の場合、１／６０
秒）より十分短かい時間（例えば数 mＳ）で表示制御部
９に転送される。

【００１９】表示制御部９は、図２に示すように、表示
部６の各発光素子７にそれぞれ対応してマトリックス状
に配置された複数のラッチ２１（２１11，……，２１m
n）および複数の比較器２２（２２11，……，２２mn）
と、１画面メモリ８から順次に出力される各発光素子７
ごとの階調データをラッチ群２１に分配するための行ア
ドレスデコーダ２３および列アドレスデコータ２４とを
有する。

【００２０】そして、階調データ転送時はタイミング信
号発生部５から読出／書込クロック信号Ｒ／Ｗ、行アド
レス信号ＲＡおよび列アドレス信号ＣＡを１画面メモリ
８に供給して前記階調データを順次読み出すとともに、
行アドレス信号ＲＡを行アドレスデコーダ２３に、列ア
ドレス信号ＣＡおよびラッチクロック信号ＬＣをＡＮＤ
ゲート２５を介して列アドレスデコーダ２４に供給し、
１画面メモリ８が順次発生する階調データをそれぞれ対
応するラッチ２１に順次記憶させるようにしている。

【００２１】パルス幅制御手段としての階調コントロー
ル回路１０は、各階調データＫＤに対応する表示輝度の
光出力を各発光素子７に発生させるための１階調当りの
パルスを発生する。階調コントロール回路１０は、例え
ばＡＣ２００Ｖの電源部３１から出力ドライバ１１に給
電される電流が白画面等の理由により所定値を超えたと
きに、１階調当りのパルス幅を圧縮制御して供給電流を
所定値以下に抑えるものである。

【００２２】つまり、階調コントロール回路１０は、図
３に示すように構成され、電源部３１から出力された交
流電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１ａによって直流変
換され、高周波発振装置３１ｂによって高周波変換され
る主放電電力およびフィラメント電力等の出力ドライバ
１１に給電される総負荷電流はＣＴ等の電流検出器３２
によって検出され、検出電流値Ｉが電流／電圧変換回路
３３によって電圧値に変換される。この電圧値のアナロ
グ信号はＡ／Ｄ変換回路３４によりデジタル信号αに変
換され、出力される。タイミング発生回路３５は同期信
号検出回路３からの同期信号ＳＹと同期して１フレーム
毎にサンプリングクロックパルス信号を出力するととも
に基準クロックパルスを出力する。３６はヒステリシス
回路、３７は階調幅制御回路である。

【００２３】ヒステリシス回路３６は、図４に示すよう
に表示部６の全発光素子７が例えばカラー表示を行なう
表示装置において、白画面に近い表示をするような８５
％以上の電力で点灯したときに、電流検出器３２によっ
て検出され、オンデューティー比を圧縮し続けるように
制御する。そして、例えば５％のヒステリシスをもたせ
て、８０％点灯以下に低下したときには、その階調パル
ス幅の圧縮を停止させる。圧縮開始設定器３６ａは、階
調幅圧縮開始値βon（例えば８５％）を設定する例えば
ディップスイッチ等からなり、コンパレータ３６ｂは、
この圧縮開始値βonを前記電圧データαと比較し、α＞
βonが成立したときに圧縮開始信号Ｈを出力する。

【００２４】また、圧縮停止設定器３６ｃは、階調幅圧
縮制御を停止させる圧縮停止値βoff （例えば８０％）
を設定する例えばディップスイッチ等からなり、コンパ
レータ３６ｄは、この停止値βoff を電圧データαと比
較し、α＜βoff が成立したときに圧縮停止信号Ｌを出
力する。これら両コンパレータ３６ｂ，３６ｄからの圧
縮開始信号／圧縮停止信号（Ｈ／Ｌ）を一時記憶するフ
リップフロップ回路３６ｅを有する。

【００２５】一方、階調制御回路３７は各発光素子７の
各電圧データαにそれぞれ対応する表示輝度の光出力を
それぞれ発生させるためのパルス幅データを発生させる
ものであるが、その際に、例えば８５％点灯を超過した
ときに、そのパルス幅を圧縮制御する圧縮系Ｈ0 と、そ
の場合でも圧縮しない非圧縮系Ｌ0 とを有する。

【００２６】圧縮系Ｈ0 はＡ／Ｄ変換器３４からの例え
ば８ビットの電圧データを図中上段のラッチ３８Ｈによ
り１画面毎に蓄積し、タイミング発生回路３５からの１
画面毎のサンプリングパルスを受けて順次記憶を更新さ
せて上段のＲＯＭ３９Ｈに順次与える。

【００２７】ＲＯＭ３９Ｈは電圧データαに応じた階調
幅圧縮データを記憶しており、例えば電圧データが８５
％点灯を超過しているときに、その電圧データを８５％
点灯以下に低下せしめる階調幅圧縮データをラッチ４０
Ｈを介して分周カウンタ４１Ｈに与え、ここで分周して
階調信号のパルス幅のオンデューティ比を８５％点灯以
下に圧縮してセレクタ４２の一方の入力端Ａに与える。

【００２８】一方、非圧縮系Ｌ0 は、Ａ／Ｄ変換器３４
からの例えば８ビットの電圧データαをラッチ３８Ｌで
１画面分蓄積した後、ＲＯＭ３９Ｌで各電圧データαに
応じた階調データを取り出し、この階調データをラッチ
回路４０Ｌを介してデータロード分周カウンタ４１Ｌに
与える。

【００２９】ＲＯＭ３９Ｌにはその入力電圧データαが
８５％点灯を超えたときの階調幅圧縮データは記憶され
ていないので、この非圧縮系の分周カウンタ４１Ｌでは
分周されない。したがって、この分周カウンタ４１Ｌか
らはオンデューティー比１００％のパルス幅のままセレ
クタ４２の他方の入力端Ｂにクロックパルスが与えられ
る。

【００３０】したがって、ヒステリシス回路３６のフリ
ップフロップ回路３６ｅから圧縮開始信号Ｈがセレクタ
４２のＳ端子に入力されたときに、８５％点灯以下で点
灯するパルス幅に圧縮された階調データが出力される一
方、圧縮停止信号Ｌがセレクタ４２のＳ端子に入力され
たときに、そのパルス幅が圧縮されていない階調データ
が出力される。

【００３１】これら階調データは図２で示す表示制御部
９の各比較器２２に入力Ｂとして与えられ、ここで、そ
の第１の入力Ａ、つまり、この比較器２２に付属するラ
ッチ２１の記憶内容、すなわち階調データＫＤと比較さ
れ、Ｂ≦Ａの間は出力信号を発生し、Ｂ＞Ａとなったと
ころで出力信号をオフする。

【００３２】出力ドライバ１１（１１11〜１１mn）は、
図２で図示の都合上、第１列分の表示素子７11〜７1mに
対応する１列分の出力ドライバ１１11〜１１1mのみを示
しているが、各比較器２２および表示素子７に対応して
設けられており、比較器２２からの出力信号により各発
光素子７を駆動する。これにより、各発光素子７は階調
データに対応する表示輝度で調光制御される。

【００３３】また、図４，図５（Ａ）に示すように表示
部６の全発光素子７が例えば１００％点灯したときに
は、図５（Ｂ）に示すように階調データのパルス幅を８
５％点灯以下になるように圧縮するので、最大電流値を
従来の例えば８５％以下に低減することができ、そのた
めに、電源容量の小型化と電源コストの低減とを図るこ
とができる。

【００３４】また、階調信号のパルス幅を圧縮して表示
部６の最大負荷電流を抑制するので、各発光素子７の輝
度低下が急激ではなく、滑かであり、その輝度低下は見
た目には殆ど感じられない。

【００３５】さらに、表示部６の総負荷電流が設定値を
超過する場合は、白色画面を表示する場合等非常に少な
いので、かような表示部６の輝度低下は極めて少ない。

【００３６】なお、電流検出手段３２は上記実施例のよ
うにＣＴに限定されるのでなくともよく、直流の場合は
ＤＣクランプメータを用いてもよいし、他の検出手段で
あっても構わない。

【００３７】図６は本発明の他の実施例を示すブロック
図であり、この大形表示装置５０は前記実施例と同様
に、表示用ランプ等の複数の発光素子をマトリックス状
に配列して映像等を表示する表示部５１を有し、前記実
施例とほぼ同様の映像信号発生装置５２からのアナログ
映像信号をＡ／Ｄ変換器５３によりデジタルの映像信号
に変換してタイミングジェネレータ５４と演算手段５５
とに与えるようになっている。

【００３８】タイミングジェネレータ５４は映像信号Ｖ
から同期信号を取り出し、この同期信号に同期するタイ
ミングパルスＴＭを１画面メモリ５６と演算手段５５と
に与え、１画面メモリ５６にはＡ／Ｄ変換器５３からの
映像データが順次１画面分ずつ蓄積され、表示制御手段
５７に与えられる。

【００３９】一方、演算手段５５は各発光素子の映像信
号、例えば階調信号に基づいて表示部５１の総負荷電流
を演算し、階調制御手段５８は、この総負荷電流が１０
０％点灯の例えば８５％に相当する電流を超過しないよ
うに、表示部５１の１画面分の階調データＫＤのパルス
幅を圧縮して表示制御手段５７に与え、表示部５１で表
示させる。

【００４０】したがって本実施例によれば、前記実施例
と同様に、表示部５１の全発光素子の総負荷電流を１０
０％点灯よりも低輝度の例えば８５％以下に抑えるの
で、前記実施例とほぼ同様の効果を奏する上に、表示部
６で表示する前に階調信号のパルス幅を圧縮するので、
前記実施例のように表示部５１で表示中に輝度が低下す
るのを防止することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１の発明
は、表示面を形成する全発光素子の総負荷電流を負荷電
流検出手段により検出し、その検出された総負荷電流が
所定値を超えたときに、この総負荷電流をこの所定値以
下に制限するように、パルス幅制御手段により、１階調
当りのパルス幅を絞る。

【００４２】したがって、総負荷電流が所定値を超えて
からは表示画面全体の輝度が若干低下するものの、表示
面の輝度は明るくなっているので、その低下は表示に影
響がない。

【００４３】また、最大負荷電流値を低下させることが
できるので、電源容量の小型化を図ることができる。

【００４４】また、本願第２の発明は、表示面を形成す
る全発光素子の総負荷電流値を演算手段により推定し、
その総負荷電流が所定値を超えたときに、この総負荷電
流をこの所定値以下に制限するように、制御手段によ
り、１階調当りのパルス幅が絞られる。

【００４５】したがって、最大負荷電流値を低下させる
ことができるので、電源容量の小型化を図ることができ
る。

【００４６】また、表示部で表示する前に１階調当りの
パルス幅を圧縮するので、実際の総負荷電流が所定値を
超えるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る大形表示装置の全体構
成を示すブロック図。

【図２】図１で示す表示制御部、出力ドライバ、表示部
の一部省略回路図。

【図３】図１で示す階調コントロール回路のブロック
図。

【図４】図３で示す階調コントロール回路による階調信
号のパルス幅圧縮制御の開始輝度と停止輝度とを示す波
形図。

【図５】（Ａ）は従来の１００％点灯を示す波形図、
（Ｂ）は図１で示す実施例による輝度抑制を示す波形
図。

【図６】本願第２の発明の一実施例のブロック図。

【符号の説明】

３ 同期信号検出回路 ４，５２ 映像信号発生装置 ６，５１ 表示部 ７11，…，７mn 表示素子 ９ 表示制御部 １０ パルス幅制御手段としての階調コントロール回路 ２１11，…，２１mn ラッチ ３１ 電源部 ３２ 電流検出手段 ３３ 電流電圧変換回路 ３５ タイミング発生回路 ３６ ヒステリシス回路 ３７ 階調制御回路 ３８Ｈ，３８Ｌ，４０Ｈ，４０Ｌ ラッチ回路 ３９Ｈ，３９Ｌ ＲＯＭ ４１Ｈ，４１Ｌ データロード分周カウンタ ４２ セレクタ ５４ タイミングジェネレータ ５５ 演算手段 ５６ フレームメモリ ５７ 表示制御部 ５８ 階調制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴野 信雄 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光素子を平面状に配設して表示
   面を形成する表示部と、 前記各発光素子に電力を給電する電源部と、 前記各発光素子の発光期間を、映像信号に応じて１階調
   当りのパルスをカウントして階調制御する表示制御部
   と、 前記表示部の前記各発光素子の総負荷電流を検出する負
   荷電流検出手段と、 この検出部により検出された総負荷電流が所定値を超え
   たときに、この総負荷電流をその所定値以下に制限する
   ように前記１階調当りのパルス幅を絞るパルス幅制御手
   段と、を設けたことを特徴とする大形表示装置。
2. 【請求項２】 複数の発光素子を平面状に配設して表示
   面を形成する表示部と、 前記各発光素子に電力を給電する電源部と、 前記各発光素子の発光期間を、映像信号に応じて１階調
   当りのパルスをカウントして階調制御する表示制御部
   と、 前記表示部の前記各発光素子の総負荷電流値を、映像信
   号に基づいて推定する負荷電流演算手段と、 この演算手段により推定された総負荷電流値が所定値を
   超えたときに、この総負荷電流値をその所定値以下に制
   限するように前記１階調当りのパルス幅を制御するパル
   ス幅制御手段と、を設けたことを特徴とする大形表示装
   置。