JPH087429Y2 - 情報表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は表示素子に発光ダイオードを用いた情報表示
装置に係わり、特にこの発光ダイオードの発光出力を調
整する発光出力調節手段を有する情報表示装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

近年、保守が容易なことから発光ダイオードを用いた
情報表示装置が各所に用いられている。この表示に変化
を持たせるには、発光色の異なる発光ダイオードを一体
化したものを１表示ドツトとし、この表示ドツトを複数
配設して表示面を形成することにより行われる。つま
り、この表示装置に情報を表示するに際して、表示内容
に対応した位置の表示ドツトを選択し、各表示ドツト内
の発光色の異なる発光ダイオードを発光色別に点灯，減
灯の制御をすることにより行つている。

また、屋外で使用する道路交通情報板等では、周囲が
明るく、西日や朝日を直接発光ダイオードが受けること
がある。このため、表示ドツトを構成する発光ダイオー
ドには発光出力が高く高輝度の赤色発光や黄緑色発光の
ものが多く使用されている。赤色発光するダイオードは
その成分がGaAlAs（化学記号）でできており、現在では
5000mcdと明るいものがあるが、黄緑色発光するダイオ
ードはその成分がGaAsP（化学記号）でできており、300
mcd程度が最高で赤色発光に比べて低い。一方、この２
色の発光ダイオードを同時に点灯させると混合色として
橙色となるが、赤色発光ダイオードの発光出力に比べて
黄緑色発光ダイオードの発光出力が低いため、赤つぽい
橙色となつてしまうことから赤色発光ダイオードの出力
を下げて用いられている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、西日が直接発光ダイオードに当たる場
合は、第８図に示すように、太陽光の直射光２が表示ド
ツト１の発光ダイオード５に当たつて反射される反射光
３がこの表示ドツト１を見る人の目４に入射されるた
め、発光ダイオード５が発光して出力する出力光６は見
えにくくなり、さらに、発光ダイオード５が発光してい
ない表示ドツト１の反射光３と発光している表示ドツト
１の発光出力との輝度比が著しく低下し表示されている
情報が見えにくくなるという問題があつた。

また、人間の目には第９図に示すような視感度特性が
ある。この特性はオーム社発行の「照明ハンドブツク」
という文献に掲載されているもので、同図において、横
軸は波長〔nm〕，縦軸は比視感度を示し、７は昼間の特
性を表していて図で点線で示される赤の波長に対して感
度が高くなることを示している。また、８は夜間の特性
を表していて図で一点鎖線で示される黄緑色の波長に対
して感度が高くなることを示している。すなわち、人間
の目には昼間は黄緑色が見えにくく、赤色が見えやすい
視感度特性がある。このため、昼間に黄緑色の発光ダイ
オードの発光出力を上げて見易くしようとしても限界が
あり、一方、赤色発光ダイオードの場合は発光出力は上
げられるが表示が赤つぽくなるという問題が有つた。

このような問題点を解決するために周囲の光により発
光ダイオードの出力を制御する発明が特開昭60−168292
号公報に開示されているが、これは発光ダイオードに太
陽光が直射した場合について具体的に考慮されておら
ず、単に周囲光を検出して発光ダイオードの発光出力を
調整するだけのものである。このため、真夏の太陽が真
上の場合の周囲光の強さと西日が直射した場合の周囲光
の強さとの区別がつきにくいという問題た有つた。ま
た、真冬の西日のような強い光が直射された場合と、真
夏の太陽が真上に位置した場合とを比較すると、例え真
夏の太陽が第８図に示される表示ドツト１のひさし1Aで
遮られたとしてもこれら各場合の周囲光の区別がつきづ
らいという問題があり、また、これら各場合の視認性を
比べると西日が直射した場合は他と比べ物にならない程
視認性が悪いという問題が有つた。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本考案は、表示面に
設けられた光電変換素子と、この光電変換素子の出力を
もとに表示面の照度が一定値以上となつたときに信号を
出力する照度検出器と、夜明け後および日没後の一定時
間信号を出力するプログラムタイマとを有している。

〔作用〕

明け方および夕方に表示面の照度が高いと、発光ダイ
オードの発光出力は高くなる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク図である。
同図において、11は周囲の光が情報表示装置の表示面を
照射するその照度を検出するためのフオトダイオード等
の光電変換素子、12は光電変換素子11からの出力信号を
入力してこの信号レベルを検出する設定回路、13は夜明
け後，日没前の一定時間信号を出力するプログラムタイ
マであり、このプログラムタイマ13は例えばソーラーダ
イヤル型タイムスイツチ等と称して一般に市販されてい
る。また、このプログラムタイマ13は光電変換素子11の
信号を利用して夜明け後，日没前に一定時間信号を出力
するように構成しても良い。14はこのプログラムタイマ
13の信号と設定回路12の信号との両信号を入力すると発
光ダイオード制御回路15に信号を出力するアンド回路で
ある。この発光ダイオード制御回路15はアンド回路14の
信号を入力すると赤色発光ダイオード16の発光出力と黄
緑色発光ダイオード17の発光出力とを変えるものであ
る。なお、光電変換素子11と設定回路12とで照度検出器
を構成している。

第２図に示すように光電変換素子11は、プリント基板
18上に図示しない配線パターンを介して出力線19に導通
して第１図の設定回路12に接続されている。そして、こ
れらの光電変換素子11およびプリント基板18は、ひさし
9Aの形成されたケース９内に収納されており、これは第
８図に示す表示ドツト１のケースを使用しており、直射
光２が発光ダイオード５に照射されるときに同様に第２
図の光電変換素子11にも直射光２が当るようにしてい
る。このひさし1Aは第８図において、発光ダイオード５
に直射光２が当りにくいように設けているものである
が、ひさし1A″が如く長くすると、人の目４に上側表示
ドツト１′からの発光出力光６′が遮ぎられ、人の目４
には表示ドツト１′の発光が見えないという問題があ
り、その長さにも限界がある。しかたがつて直射光２に
遮光される角度αはおおよ25度程度である。

一方、太陽の高度による直射光２による鉛直面の照度
は、第３図（オーム社発行照明ハンドブツクより）に示
すように太陽高度ｈが約30度近傍で最高となり、それ以
下では徐々に低下するが、約５度以下にならないと暗く
はならない。したがつて太陽光度が約25度以下において
直射光２はひさし1Aに遮ぎられることなく、発光ダイオ
ード５に当ることとその照度が高いことから、その間に
発光ダイオード５の発光光度を高める必要がある。

太陽高度ｈが30度以下の時間を求めると、第４図に示
す太陽の軌跡によれば、各季節によりその時間が異な
り、夏至においては最も短かく、日の出後の２時間と日
没前の２時間とであり、冬至においては最も長く、日の
出後の３時間と日没前の３時間とである。そこでこの日
の出後の３時間，日没前の３時間の範囲で直射光２によ
る鉛直面の照度が高い場合に発光ダイオード５の発光光
度を高めれば良い。

以下、この情報表示装置の動作について第５図を参照
して説明する。

第５図（ａ）は光電変換素子11の変換出力を縦軸に、
時間を横軸としてその特性20を示したものであり、同図
（ｂ−１）は設定回路12から出力される夜間検出信号
を、同図（ｂ−２）は設定回路12から出力される直射光
検出信号をそれぞれ示し、同図（ｂ−３）はプログラム
タイマ13の出力信号を、同図（ｂ−４）はアンド回路14
の出力をそれぞれ示しており、縦軸の「１」および
「０」は論理値を表わしている。また、同図（ｃ）は各
発光ダイオードの発光出力を縦軸にしてその特性を示し
たものであり、実線で示される特性21は赤色発光ダイオ
ード16,一点鎖線で示される特性は黄緑色発光ダイオー
ド17の出力特性を表わしている。なお、横軸は同図
（ａ），（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３），（ｂ−
４）および（ｃ）ともに同じ時間軸を示す。

つまり、表示ドツト１に直射光の当たらない通常の昼
間の時間帯T1においては、光電変換素子11も同様な状態
にあり、この出力状態は同図（ａ）に示されるように出
力レベルL1とL2との間のレベルにあり、設定回路12から
は信号が何ら出力されず、各発光ダイオードは同図
（ｃ）に示されるレベルで出力している。

表示ドツト１に太陽光の西日による直射光が当たる昼
下がりの時間帯T2においては、光電変換素子11にも同様
に直射光が当たり、光電変換素子11の出力レベルは同図
（ａ）に示されるように瞬時に出力レベルL1を越え、設
定回路12からは同図（ｂ−２）に示されるように論理値
「１」の直射光検出信号が出力される。この時間帯は、
日没前の３時間の範囲にあることから、プログラムタイ
マ13から同図（ｂ−３）に示されるように論理値「１」
の信号が出力されているので、アンド回路14からは同図
（ｂ−４）に示される論理値「１」の信号が発光ダイオ
ード制御回路15に出力される。この信号を入力した発光
ダイオード制御回路15は赤色発光ダイオード16の発光出
力を切り換えて高出力にし、また、黄録色発光ダイオー
ド17のみを発光出力している表示ドツト１にあつてはこ
の黄緑色発光ダイオード17の他に同図（ｃ）に二点鎖線
で示される特性23のように赤色発光ダイオード16を弱い
出力で追加して発光させるようにしている。

また、夕方になつて太陽光の強さが低下する時間帯T3
においては、光電変換素子11の出力レベルは出力レベル
L2よりも下がるため、設定回路12からは同図（ｂ−１）
に示されるように論理値「１」の夜間検出信号が出力さ
れ、発光ダイオード制御回路15は同図（ｃ）の特性21,2
2に示されるように出力が低下し、人間の目にハレーシ
ヨンを起こさせないようにして見易くしている。つま
り、光電変換素子11と設定回路12からなる検出装置は太
陽光の直射光検出機能のみならず電光式情報板に必要な
夜間調光のための検出機能を兼ね備えて持つており、設
定回路12は夜間検出信号を入力すると赤色発光ダイオー
ド16の発光出力を黄緑色発光ダイオード17の発光出力よ
り低下させ、発光出力の総和を通常の1/10以下に下げる
ようにする。また、朝の時間帯になると光電変換素子11
の出力が上がつて出力レベルL3を越え、再び通常の時間
帯T1に戻る。

なお、各発光ダイオードの発光出力の制御について
は、各発光ダイオードの発光特性は、第６図に示される
ように赤色発光ダイオード16の特性31および黄緑色発光
ダイオード17の特性32ともに電流の増加に比例して発光
出力が増加する関係にあるため、通電電流を制御するこ
とによつて可能であり。また、通電電流値を一定にして
通電時間を可変させるようなパルスにしても良く、その
際はパルスのパルス幅を制御することにより発光ダイオ
ードの発光出力を制御することが出来る。また、天候が
曇り等で光電変換素子11の出力が第５図（ａ）の特性26
のようにレベルL1よりも低い値の場合には時間帯T1の状
態を時間帯T3になるまで継続し、表示色を変えることが
ない。

また、第２図の実施例の説明で光電変換素子11の位置
を中央で説明したが点線で示される光電変換素子11′の
位置に配置することで太陽光の直射光が少しでも表示ド
ツト１に直射した場合でも検出することが出来るように
なる。また、光電変換素子11として表示ドツト１と別の
ケースを設けるようにしたが近年の光電変換素子は極小
の形状のものが作られ、例えば、第７図に示されるもの
がある。同図は表示ドツト１の正面図で第８図のものに
相当し、同図において、30は周辺の発光ダイオード５か
ら光が漏れないようにするたのフードで光の透過しない
物質で作られており、その中に点線で示される光電変換
素子11が設けてある。この表示ドツト１の機能について
は第２図と同様な機能を有し、特にケースを必要とせず
に小型化が図れる利点がある。

なお、上記実施例の説明では発光ダイオードの出力状
態を通常時間帯，太陽光の直射時間帯，夜間時間帯の３
通りで説明したが、周囲の明るさに対応して出力を変化
させることもできる。また、発光ダイオードの発光色を
赤と黄緑色の２色で説明したが、これに限定されるもの
ではなく、単光であつても３色以上であつても良いのは
言うまでもない。単色の場合にこの方法を用いることに
より、真夏の太陽の位置が高く周囲の温度が高い場合に
発光ダイオードに最大電流が流すことがないので、発光
ダイオードの劣化を防ぐことが出来、発光ダイオードの
信頼性を高めることが出来るという効果を有する。ま
た、表示ドツトの中の発光ダイオードの数を縦横に４個
の場合について説明したが、この数に限定されるもので
はなく、さらに表示ドツトの外径を正面から見て角形で
説明したが、丸型でも他の型でもよいのは言うまでもな
い。さらに光電変換素子としてフオトダイオードで説明
したが、フオトトランジスタ，硫化カドミウム等ほかの
素子でもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、表示面の照度が一定値
以上となることを検出する検出器と、日の出後および日
没前の一定時間信号を出力するプログラムタイマとを設
けたことにより、この検出器が一定値以上の照度を検出
したとき、日の出後および日没前の一定時間において発
光ダイオードの発光出力が高くなるので、表示素子に太
陽光の直射光が入射しても常に見易い、視認性の良い情
報表示装置が得られるとともに通常時の発光ダイオード
の発光出力が抑制されるので、信頼性の高い情報表示装
置を得ることができるという極めて優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示すブロツク図、第
２図はこの実施例の光電変換素子を詳細に示す断面図、
第３図は直射日光の照度を示す図、第４図は太陽の軌跡
を示す図、第５図（ａ）は第１図に示す光電変換素子の
変換出力の対時間特性を示すグラフ、第５図（ｂ−１）
は第１図に示す設定回路から出力される夜間検出信号を
示すタイミングチヤート、第５図（ｂ−２）は第１図に
示す設定回路から出力される直射光検出信号を示すタイ
ミングチヤート、第５図（ｂ−３）は第１図に示すプロ
グラムタイマの出力信号を示すタイミングチヤート、第
５図（ｂ−４）は第１図に示すアンド回路の出力信号を
示すタイミングチヤート、第５図（ｃ）は第１図に示す
発光ダイオードの出力信号を示すグラフ、第６図は発光
ダイオードの発光出力と通電電流との関係を示すグラ
フ、第７図は光電変換素子と発光ダイオードとを同一ケ
ースに収納した場合の構成を示す平面図、第８図は従来
の表示素子を示す概念図、第９図は人間の視感特性を示
すグラフである。 1,1′……表示ドツト、1A,1A′,1A″……ひさし、２…
…直射光、３……反射光、４……人の目、５……発光ダ
イオード、６……出力光、７……昼間の特性、８……夜
間の特性、９……ケース、9A……ひさし、11……光電変
換素子、12……設定回路、13……プログラムタイマ、14
……アンド回路、15……発光ダイオード制御回路、16…
…赤色発光ダイオード、17……黄緑色発光ダイオード、
18……プリント基板、19……出力線。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表示素子に発光ダイオードを用いた情報表
   示装置において、該情報表示装置の表示面に設けられた
   光電変換素子と、前記光電変更素子の出力が表示面の照
   度が一定値以上となつたときに信号を出力する照度検出
   器と、夜明け後および日没前の一定時間信号を出力する
   プログラムタイマとを備え、前記照度検出器とプログラ
   ムタイマとから信号が出力されているときに前記発光ダ
   イオードの発光出力を高めることを特徴とした情報表示
   装置。
2. 【請求項２】表示素子に赤色を含む複数色の発光ダイオ
   ードで表示ドツトを構成した情報表示装置において、該
   情報表示装置の表示面に設けられた光電変換素子と、前
   記光電変換素子の出力が表示面の照度が一定値以上とな
   つたときに信号を出力する照度検出器と、夜明け後およ
   び日没前の一定時間信号を出力するプログラムタイマ
   と、前記表示面の照度が一定値以上となつたときに前記
   赤色の発光ダイオードの発光出力を高める発光ダイオー
   ド制御手段とを備えたことを特徴とする情報表示装置。