JPS5834068B2 - 電光表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は白熱電球などを表示素子とする電光表示装置
に関するものである。

電球を表示素子とする巨大画像表示装置においては、各
表示素子に直列にトランジスタなどを使用し、表示素子
に流れる電流を制御することにより表示を行うようにし
ていた。

しかし、このような表示装置では電力損失が多く、かつ
表示素子間の明暗のバラツキも多くなる欠点があった。

この発明は表示部の表示素子制御にシフトレジスタとサ
イリスクを使用し、バラツキのないハーフトーン表示を
可能にすると共に、電光ニュース状の流動表示をも可能
にし、併せてビデオ信号の電圧に対応して直線的に変化
させ得るハーフトーン表示を可能にした電光表示装置を
提供するにある。

以下、この発明の実施例を図面について説明する。

第１図において、電光表示を行う表示画面１は縦、横に
配列した白熱電球等からなる多数の表示素子から構成さ
れ、そしてこれら各表示素子は画面の絵素を形成するよ
うになっている。

上記表示画面１の水平方向に配列した各行（一画面を構
成する走査線に相当）に対応する表示素子Ｌ１１１ Ｉ
’ｔ□ｊ ”・Ｉｊｌｎ ’ ”２１ ”２２””’２
ｎ〜Ｌｒｎ１ ＋ Ｌ ｍ２ 、 °°°［、ｍｎは各
別の電源ライン２１゜２□・・・２ｍに並列に接続され
、かつ上記電源ライン２□、２□、・・・２ｍをダイオ
ード３、サイリスタ４および電源トランス５からなる電
源装置６に並列に接続し、電源トランス５の一次側から
供給される交流電源７の電圧を両波整流して各表示素子
に供給するようにしである５ また、上記各表示素子ＬＬｌ〜Ｌｌ ｎ ＋ Ｌ２１〜
Ｌ２Ｈ。

・・・Ｌｒｒ１１〜Ｌｒｎ１１にはそれぞれ表示素子を
点滅制御するサイリスクＱｌｌ〜Ｑｌｎ、Ｑ２１〜Ｑ２
ｎ、・・・Ｑｍ１〜Ｑｍｎが直列に接続されており、さ
らに上記各行のサイリスタＱ１１〜Ｑ１ｎ、Ｑ２１〜Ｑ
２ｎ、・・・Ｑｍ１〜Ｑｍｎにはそのサイリスク数に対
応した並列出力端子を有する表示用シフトレジスタ９１
ｒ ９２ ｒ９ｍを付加し、この各表示用シフトレジ
スタ９□。

９２、・・・９ｍの各並列出力端子を図示しない各別の
抵抗を介してそれぞれのサイリスタＱ１１〜Ｑ２ｏ。

Ｑ２１〜Ｑ２ｎ ＋ ”−・Ｑｍｌ〜Ｑｍｎの各ゲート
に接続し、各シフトレジスタ９１ ｓ ９２ ＋・・・
９ｍの出力をそれぞれのゲートに与えることにより、各
行のサイリスクをこれに対応するシフトレジスタの記憶
情報に応じてＯＮあるいはＯＦＦさせると共に、サイリ
スクと直列の表示素子を点さるいは滅させ記憶情報に応
じた電光表示を行わせるようになっている。

また、上記シフトレジスタ９１，９□、・・・９ｍへの
表示情報の移動は制御回路８からのクロックパルスによ
って行われる。

上記各サイリスタＱ１□〜Ｑ１ｎ ＊ Ｑ２１〜Ｑ２
ｎ ＋・・・０ｍ１〜Ｑ□。

の各ゲートにはそれぞれダイオードＩ）ｔｔ〜ＤＩＨ＋
Ｄ２１〜Ｄ２ｎ ！ ”’Ｄｒｎ１〜ＤｍＨのアノー
ドが接続され、さらにこれらダイオードＤＩｌ〜Ｄｌｎ
＋ １）２１−Ｄ２ｎ ｌ ”°Ｄｍ１″′Ｄｍｎの
カソード側を共通の制御線１４を介して上記制御回路８
に接続し、これにより制御線１４の電圧が上記各サイリ
スクのカソード電圧よりＯまたは負側にあるときシフト
レジスタ９０，９□、・・−９ｍの出力の如何にかかわ
らず上記各サイリスクのゲートには信号が印加されない
ようにし、そして制御線１４の電圧が■になったときに
は上記各サイリスクのゲー トにシフトレジスタ９□、
９２．・・・９ｍの出力電圧が印加されるようにして各
サイリスクをシフトレジスタ９□、９２．・・・９ｍの
出力に応じＯＮさせる。

また、上記制御回路８から制御線１４に出力されるの電
圧のタイミングは制御回路８からのクロックパルスΦに
よってシフトレジスタ９□。

９２、・・・９ｍへの表示情報が移動される時点と一致
しないように位相をずらしである。

すなわちシフトレジスタへの表示情報移動中はサイリス
クを点弧しないようにし、情報移動後直ちに電源波形の
ある位相でサイリスクを点弧するように制御するもので
ある。

第１図において５表示装置の入力端子ＩＮにはテレビジ
ョンの映像信号が入力されるようになっており、この映
像信号はＡ−Ｄコンバーター０により、例えば４ビツト
のデジタル信号に変換されるようにしである。

この場合、表示画面の品質に応じて３ビツト、４ビツト
あるいはそれ以上のビット数に変換され得るのであるが
、この発明の実施例では４ビツト、すなわち表示画面の
明るさを１６段階に表示する場合について説明する。

したがって、上記Ａ−Ｄコンバーター０の出力線Ｌ１は
４本であり、この出力線には、各走査線（表示画面１の
各行の表示素子列）にそれぞれ対応して設けられた、４
ビット×走査線当りの表示素子数の記憶容量を有するＲ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）あるいはシフトレジス
タ等からなるデジタルメモ’） １１１ 、１１□、・
・・１１ｍの入力データ線を接続し、そして上記制御回
路８からの制御信号により、各走査線に対応する映像信
号が到来したとき、そのデジタル化したそれぞれの映像
信号を走査線毎に各別のデジタルメモ１Ｊ１１，１１□
。

・・・１１ｍに記憶させるようになっている。

１３０，１３□、・・・１３ｍは上記デジタルメモリ１
１１．１１２．・・・１１ｍに対応して設けた４ビツト
１６人力、ｌ出力のマルチプレクサで、４ビツトの選択
線はそれぞれのデジタルメモ１Ｊ１１、。

１１２、・・・１１ｍの出力側に、１６人力線は制御回
路８に、また出力側は上記シフトレジスタ９１゜９２、
・・・９ｍの入力側に切換スイッチｓｗ１． ｓｗ２゜
・・・ＳＷｍを介してそれぞれ接続され、制御回路８の
制御信号により電源電圧に対応する位相に応じて表示信
号を各表示素子に分布させるようになっている。

第３図は上記１６人力、ｌ出力のマルチプレクサ１３□
〜１３ｍの論理回路の一例を示すもので、該論理回路は
、テキサスインストルメント社のカタログ「ザ・インテ
グレーテッドサーキット１版９−３４３Ｊにおいて、既
に公知のものである。

上記論理回路の通常の使用としては１６ラインの人力信
号をセレクト人力Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの電圧によりｌライン
選択して出力に取り出すのであるが、本発明回路におい
ては、デジタルメモリからのセレクト人力Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄを信号人力として１６ラインのデータ入力端子を信号
入力のデコーダのコントローラとして使用している。

このようにすると、４人力線Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに入力され
る２准将号のうち成る数字のときのみに出力線に出力さ
れるように１６データ入力線の方でコントロールするこ
とができる。

たとえば、１６人力線の端子■のみをＩｌｌにし、他の
１５本を「０」にしたときは、４入力線Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
が「１ｌｌｌ」になったときのみ出力線は「ｌｌを出力
し、１６人力線の端子■のみをｒｌｌとし、他の１５本
を「０」にしたときには、４人力線６３「１１１０ｊに
なったときのみ出力線はｒｌＪを出力するようになる。

同様にして１６人力線の端子［相］のみを「１」とし、
他の１５本の端子をｒＯＪにしたときは、４人力線が「
ｏｏＯＯＪとなったときのみに出力線は「１」を出力す
ることとなる。

（第３図の論理図では出力にノアゲートが接続されてい
るので反転出力が出る） また、前記交流電源７にはサイリスクの保持電源を構成
する電源トランス１６の一次側が接続され、かつその二
次巻線１６ａの一端はダイオード１７を介して電源ライ
ン１８１．１８２．・・・１８ｍに接続されていると共
に、他端はサイリスクＱｌｌ〜Ｑｌ ｎ ＋・−Ｑｍ１
〜Ｑｍｎのカソードが接続された電源ライン２０，２□
、・・・２ｍに接続され、さらにサイリスタＱ１□〉Ｑ
ｌｏ、Ｑ２、〜Ｑ２ｎ、・・・Ｑｍ１〜Ｑｍｎの各アノ
ードには各別の保持抵抗Ｒ１１〜Ｒ１ｎ ＊ Ｒ２１〜
Ｒ２ｎ 、−”Ｒ２１〜Ｒ２ｎおよびダイオードを介し
てそれぞれの電源ライン１８１゜１８２、・・・１８ｍ
に接続されている。

１９はキャラクタ入力端末で、紙テープリーダ。

漢字タブレツ）、ＣＲＴ（陰極線管）などからなり、表
示したいキャラクタを選択編集するようになっている。

また、このキャラクタ入力端末には選択編集されたキャ
ラクタをコード信号に変換すルキャラクタ発生回路２０
が接続され、このキャラクタ発生回路２０からのキャラ
クタ信号は切換スイッチＳＷ１．ＳＷ２．・・・ＳＷｍ
を介して上記表示用シフトレジスタ９１ ｙ ９２ ＋
・・・９ｍに導入し。

流動するキャラクタまたは固定のキャラクタを表示画面
１に表示させるようになっている。

次に、電源波形と表示素子に供給される電圧波形との関
係を第２図に基づいて説明する。

第２図ａは各表示素子に供給される電源波形を示すもの
で、はぼ両波整流された波形Ａ、Ｂと、この半サイクル
波形ＡとＢの間に３相交流の■相半波Ｃを加えて連続し
た形にし、かつ波形ＢとＡの間には電圧レベルが零とな
る切れ目ｄが生じるようにしである。

なお、３相交流電源のうち波形Ａ、Ｂと異なる他の相の
半波波形Ｃは、電源トランス１６を含む保持電源回路か
ら得られるもので、波形Ａのときに点弧したサイリスク
ＱＨ〜Ｑ１ｎｓＱ２１〜Ｑ２ｎ、・・・Ｑｍ、〜Ｑｍｎ
が波形ＡとＢとの間のゼロ電圧の点で消弧しないように
保持するための電源であって、この電源は保持抵抗Ｒ１
１〜Ｒ１ｎ。

・・・Ｒｍｌ〜Ｒｍｎを通して各サイリスクのアノード
に供給される。

また、同図すはサイリスタＱ１□〜Ｑ１ｎ、Ｑ２１〜Ｑ
２ｎ、・・・Ｑｍ１〜Ｑｍｎのゲートを制御する制御回
路８から制御線１４に与えられる点弧パルスで、表示画
面１を１６段階の明るさに表現する場合は、ｂ図のよう
に電源ｌサイクル中に１５個のパルスがあり、ｌサイク
ル中の最初のパルスＰ１５により点弧されたサイリスク
は、それ以後Ａ、Ｂの波形すべての期間導通してサイリ
スクに直列の表示素子を点灯させ、この表示素子を最も
明るい状態に駆動させる。

また、２番目のパルスＰ１４により点弧されたサイリス
クは、パルスＰ１４の位相以後Ｂの波形が終るｄの時点
まで導通させて表示素子を点灯させ、表示素子を２番目
の明るさに表示する。

以下同様にしてパルスＰ１３からパルスＰ１方向に位相
がずれることによりサイリスクの導通角は小さくなり、
表示素子の点灯照度は順次低下し、そしてパルスＰ１で
サイリスクが点弧されたときは、表示素子にはパルスＰ
１の位相から波形Ｂの終りｄまでのほぼｌ／６サイクル
に相当する期間しか電圧が供給されなくなり、表示素子
は最低の明るさを表示する。

上記電源波形に対するＰｌからＰｌ５までのパルスの位
置は、予じめ実験により眼で見て表示素子の点灯間るさ
が等間隔に変化するように実験的に調整し設定しておく
。

また、表示素子の眼で見た明るさはサイリスクの導通角
と比例しないため、パルスＰ１ 、Ｐ２・・・Ｐｌ５の
パルス間隔は第２図すのように等間隔とはならない。

第２図Ｃは各間るさに対応する表示信号をシフトレジス
タ９０，９２・・・９ｍに分布させるためのクロックパ
ルスで、このクロックパルスは上記各点弧パルスＰ１〜
Ｐ１５がサイリスクのゲートに加えられる直前に制御回
路８から各シフトレジスタに供給されるものである。

なお図では各クロックパルスが一発ずつ出るように示さ
れているが、実際には水平素子数だけのパルス群である
。

次に上記のように構成されたこの発明装置の動作につい
て説明する。

テレビジョン表示を行うときは、入力端子ＩＮから導入
された映像信号はＡ−Ｄコンバータ１０により４ビツト
１６段階のデジタル信号に変換され、この変換信号は４
本の信号線を通して制御回路８の制御信号によりアドレ
ス線２０を介しアドレス指定されるデジタルメモリ１１
１．１１□、・・・１１ｍのメモリ部に書き込まれる。

すなわち、デジタルメモリ１１１（こは１本目の走査線
に対応する映像信号が４ビツト１６段階の明るさ情報と
なって記憶され、また、デジタルメモリ１１□は２本目
の走査線に対応する映像信号を、さらにデジタルメモ’
Ｊ１１ｍはｍ木目の走査線の映像信号をそれぞれ記憶す
るようになる。

即ち、１６人力、■出力のマルチプレクサ１３１゜１３
□、・・・１３ｍにおいて、セレクト人力Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄをデジタルメモリ（フレームメモリ）の４ビツト
の出力にそれぞれ接続し、制御回路８に接続した１６人
力線のうち第１の人力線のに信号ｒｌＪを与え、他の１
５本の入力線を全てＩ”ＯＪにすると、デジタルメモリ
１１１，１１□、１１ｍの記憶内容が最大の明るさの信
号であると、マルチプレクサ１３１．１３２．・・・１
３ｍからは出力信号が得られるから、第２図ＣのＣＰｌ
５の時点で制御回路８がデジタルメモ１Ｊ１１０，１１
２． ・・・１１ｍのアドレスをアドレス線２０を経て
走査しつつ、これと同期して表示用シフトレジスタ９、
。

９□、・・・９ｍにクロックパルスΦを水平の絵素数だ
け送ると、最大の明るさの信号が表示用シフトレジスタ
９０，９□、・・・９ｍに分布されることになり、そし
て映像信号のシフト完了直後に制御回路８から制御線１
４に第２図すのパルスＰ１５を加えれば、このパルス印
加時点からサイリスクＱｔｔ−Ｑ１ｎ ｓ Ｑ２ｔ〜Ｑ
２ｎ ＋ ・・・Ｑｍ−ＱｍＨが点弧し１表示素子Ｌｔ
１〜Ｌ１ｎ ｌ ｒ、２１ 〉Ｌ２ ｎ ＋ ００．
ＬＩＴＩ １〜Ｌｍｎを第２図ａのパルスＰ１５の時点
からｄ点までの期間点灯り続け、その結果、最大の明る
さで点灯すべき表示素子は最大の明るさで点灯されるこ
とになる。

また、入力線■に信号「ｌ」が与えられると、マルチプ
レクサ１３１．１３２．・・・１３ｍからはデジタルメ
モリ１１１，１１２．・・・１１ｍの記憶内容のうち２
番目の明るさの出力信号が得られるから、第２図ＣのＣ
Ｐｌ ４の時点において制御回路８が各デジタルメモリ
を走査しつつ、これと同期して各シフトレジスタにクロ
ックパルスΦを送ると、２番目の明るさ信号はシフトレ
ジスタ９１，９□、・・・９ｍに分布され、その直後制
御回路８から制御線１４、ダイオードＤ１、〜Ｄｍｎを
通して各サイリスタＱ１□〜Ｑｍｎに加えられる第２図
すのＰｌ４の点弧パルスにより、各表示素子は２番目の
明るさで点灯される。

以下同様にして、最も暗い明るさに表示素子を点灯する
場合は、第２図すの点弧パルスＰ１によってＰｌの時点
からｄまでの最も短い期間各サイリスクが導通し各表示
素子は最も暗い明るさで点灯されることになる。

このようにしてこの発明装置は各表示素子をして消灯の
状態から最大の明るさまでの１６段階のハーフトーンを
有する電光表示をテレビジョン画面に対応して点灯させ
ることができるのである。

なお、第２図Ｃのパルスの存在する期間はデジタルメモ
リ１１□、１１□、・・・１１ｍの記憶情報を読み出す
時間であり、書き込みはできないので映像信号を同時に
書き込むためには、映像信号を電源周波数に同期して第
２図Ｃのパルスの存在しない期間を利用するとか、デジ
タルメモリを走査線１本に対しそれぞれ２組ずつ設ける
ことにより表示情報の書き込みと読み出しとを交互に行
うなどの方法を用いれば良い。

また、キャラクタ表示を行う場合は、まず、切換スイッ
チＳＷ１．ＳＷ２．・・・ＳＷｍ をキャラクタ２０側
に切換え接続し、紙テープリーダ、漢字タブレット等の
キャラクタ入力端子１９により表示せんとするキャラク
タを編集し、キャラクタ発生回路２０よりキャラクタ信
号を発生させて１表示用シフトレジスフ９１ ＋ ９２
＋・・・９ｍに導入分布させ、これに応じ表示画面１
の表示素子を動作させて、上記キャラクタ入力端末１９
で編集したキャラクタを固定または流動する状態で表示
させる。

この場合はハーフトーンを表示させる必要がないので、
制御ライン１４を常にｒＨ４の状態に保持しておき、シ
フトレジスタ９１〜９ｍの出力をそのままサイリスタＱ
１１〜Ｑｍｍのゲートに印加し。

これによりサイリスクをオンにして電球を点灯させる。

また、シフトレジスタ９□〜９ｍへのクロツクパルス〆
をキャラクタのビットに合わせ、流動文字の時は３０パ
ルス／秒程度の速度で送る。

またこのクロックパルスを止めれば表示キャラクタは停
止し固定キャラクタとなる。

以上のようにこの発明装置によれば、眼で見た表示素子
の明るさがほぼ等間隔で変化し得るように電源波形−サ
イクル中の時間幅をｎ段階に分割し、この各分割時点で
発生する信号を表示素子と直列な制御素子に与えて表示
用シフトレジスフ内容に応じた表示を行うようにしたの
で、より明確なハーフトーン表示が可能になると共に、
電球のガンマ特性や制御素子の導通角と明るさとの関係
が非直線であっても小さい明暗の段階まで良質な映像表
示が可能となり、かつ画面に明暗のバラツキもなく安定
したものとなり、かつ同一表示画面に固定もしくは流動
するキャラクタをも表示することができるなどの特長が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる電光表示装置の一例を示す回
路図、第２図ａ”’−ｃは電源波形と表示素子に供給さ
れる電モ波形との関係を示す図、第３図はこの発明にお
けるマルチプレクサの一例を示す論理回路図である。 １は表示画面、Ｌ１１〜ＩＪ１ｎ ＋ Ｌｍｌ 〜Ｌｍ
ｎは表示素子、６は電源装置、８は制御回路、Ｑ１１〜
Ｑ１ｎ・・・Ｑｍ１〜Ｑｍｎはサイリスク、９１〜９ｍ
は表示用シフトレジスタ、１０は入−Ｄコンバータ、１
１、〜１１ｍはデジタルメモリ、１３１〜１３ｍはマル
チプレクサ、１９はキャラクタ入力端末、２０はキャラ
クタ発生回路、ＳＷ、〜ＳＷｍは切換スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 映像信号をｎ段階のデジタル信号として記憶する１
   画面記憶装置、行、列方向に多数の表示素子を配列する
   と共に行方向の表示素子を一画像分の走査線に相当させ
   、かつ上記各表示素子を各別の制御素子を介して並列接
   続してなる表示画面、上記表示画面の表示素子群に表示
   素子１駆動用の電力を供給する電源装置、上記各行の表
   示素子群毎に設けられると共に上記１画面記憶装置から
   の表示情報を転送記憶しこの情報に応じて各表示素子の
   制御素子に制御信号を並列に与える表示用シフトレジス
   タ、電源波形−サイクル中の時間幅を眼で見た表示素子
   の明るさがほぼ等間隔で変化し得るようにｎ段階に分割
   するタイミングで制御信号を上記制御素子に供給するよ
   うになっていると共に上記制御信号の供給直前に上記一
   画面記憶装置内の夫々対応する明るさの記憶内容を上記
   各表示用シフトレジスタに分布記憶させ、かつ該分布記
   憶情報を制御素子に与えてＯＮさせ、かつ電源波形の切
   れ目でＯＦＦさせるように制御する制御回路、テレビジ
   ョン素子以外に上記表示用シフトレジスタの入力を切換
   えて該表示用シフトレジスタにキャラクタ信号を与える
   とともに上記制御回路から流動用り田ンクパルスを与え
   て表示画面に流動キャラクタを表示させ、もしくは画面
   表示後に上記クロックパルスを停止することで固定キャ
   ラクタを表示させるキャラクタ発生回路、このキャラク
   タ発生回路に対し表示したいキャラクタを選択線するキ
   ャラクタ入力端末とを備えてなる電光表示装置。