JPS59157572A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被測定事象の変化を液晶表示体に形成した複数
の整列するセグメント電極への選択的電圧印加による光
透過率制御で表示するいわゆるバーグラフ表示装置に係
り、特に被測定事象の変化に相応した表示領域を複数の
表示ブロック毎に光透過率の異なる階調表示として駆動
する液晶表示装置に関するものである。

従来、アナログ量を表示するレベルメータとしてたとえ
ば発光ダイオードからなる複数の表示セグメントを整列
し、アナログ量に対応した表示領域の選択的発光制御に
よりその明暗領域の変化で表示するいわゆるバーグラフ
表示装置が知られている。

たとえば第１図ｆａｔに示すようにバーグラフ表示部１
の一端から」１昇方向へアナログ量に応じて次第にその
発光面積の拡がる表示領域２の変化として表示するもの
、あるいは同図（ｂｌに示すようにバ−グラフ表示部１
の中央から左右対象に発光面積の拡がる表示領域２の変
化として表示するもの、さらにはこれら表示領域２と非
表示領域の明暗の関係を反転させ、アナログ量に応じた
暗領域の拡がりとして表示するもの等が汎用されている
。

こうしたバーグラフ表示装置は、被測定事象の変化を直
感的に読み取るうえで効果的な表示を与え得るため、自
動車の走行速度表示あるいは音響機器の音量表示等各種
の産業分野に広く採用されており、表示素子としても上
述した発光ダイオードの他に螢光表示管、液晶等その用
途に応じた自由な選択が可能となってきている。

中でも液晶は薄型にして低消費電力の表示装置を得られ
るため、近年口ざましい勢いで浸透しており、かつ電極
による表示絵素の形成が複雑な画像表示をも容易とする
ため、上記バーグラフ表示装置としてもカラーフィルタ
を用いた種々のカラー表示を伴って実用化されている。

しかるに、従来のバーグラフ表示部Ｗは第１図Ｆａｌ、
　ｆｂ）にも示したように、被測定事象の変化を単なる
明暗領域の変化として表示するものであるため、確かに
アナログ表示としての直読可能な表示効果はもつものの
、実際の指示値は明暗領域の境界線の移動としてとらえ
ることとなるため、明暗のコントラストを明確にするこ
とにより指示値の判読を良好にする必要がある。このた
め明表示部の輝度をあげる方法が思考されるが、視覚的
に明表示部が暗表示部よりも相対的に広く感じられる傾
向にあるため明暗面積比による指示値の直読にも正確さ
を欠く場合がある。さらにり１観上も単なる明暗領域の
増減表示であるが故に単調なアナログ表示としての印象
しか与えることができず、電子式表示に求められる豪華
さに欠けるといった欠点を有している。

本発明は薄型にして低消費電力の表示装置を得られる液
晶表示体を表示素子とし、複数の整列したセグメント電
極によりバーグラフ表示部を形成するとともに、被測定
事象の変化に応じて選択的に電圧印加される表示領域の
光透過率を）Ｍ数の分割した表示ブロック毎に段階的に
異ならせ、さらには被測定事象の急速な変化に対する実
効電圧の低下あるいは液晶の緩慢な応答性に起因した表
示示 輝度の低下による各表示ブロックの表明幅の変化を防止
するよう変化量に応じて各表示ブロック毎に電圧印加す
るセグメント数を変化させることを特徴とし、指示値に
対応した表示領域の上昇方向を示唆する印象を与え、あ
るいは残像的表示効果による意匠的豪華さを与える視認
性に秀れた液晶表示装置を提供することを目的とする。

以下被測定事象を自動車の走行速度として本発明の詳細
な説明する。

本実施例における速度計は液晶表示体に与える実効電圧
の変化で各部の光透過率を制御し、表示領域を各表示ブ
ロック毎に輝度の異なる階調表示として形成する構成を
とる。液晶表示体として好適には印加電圧−光透過率特
性で制御範囲が広くかつ含有色素の選択により良好なコ
ントラストの得られるゲスト・ホスト形液晶セルがあげ
られるが、ここでは説明を容易にするうえで画面に偏光
子を備えるＴＮ型液晶セルを用いる。具体的には第２図
に示ずようにバーグラフ表示部３を構成するセグメント
電極と共通に対向するコモン電極とを２板の透明基板内
面に形成したＴＮ型液晶セル４を設け、この両面には偏
光軸を互いに平行に位置させた偏光子を貼着し、その背
後には半透過性のカラー反射板５を配し、さらに後方に
透過照明用の光源ランプ６を設けるとともに、前面側に
は上記バーグラフ表示部３のみを透視し得るように切り
欠いた窓部７を形成し、走行速度を判読するための目盛
あるいは数字等を印刷した表示１８を分が透過状態とな
って半透過性のカラー反射板５を透した照明色が浮き上
がって視認できる構成としており、第３図ｆａｔに示す
ような印加電圧に対する透過率、偏光軸回転角の関係を
利用した表示輝度制御を採用する。

また、走行速度に応じて決定される表示領域を段階的な
光透過率の変化をもって表示する方法としては、第４図
に示すような何段階かの表示パタ−ンに対応するサイク
リックな電圧印加による実効電圧制御でなすものとする
。すなわち、同図（ａ）に示すような表示領域を明表示
としかつ３段階の輝度変化をもたせた表示を得るために
、同図（ｂ）。

（Ｃ１，ｆｄｌに示す選択的なセグメント電極への表示
信号の印加制御によって各表示ブロックの実効電圧を制
御する構成をとるものである。

この場合、バーグラフ表示部３を形成する全セグメント
領域に対する被測定事象の変化に相応した表示領域の各
セグメント電極への電圧印加は時系列的にみて第４図（
ｂ）、　（ｃｌ、　（ｄ）の印加パターンをサイクリッ
クに与えることで各表示ブロックＡ。

Ｂ、Ｃへの実効電圧を制御する。

また、第４図ｆｂ）、　（ｃｌ、　（ｄｉの印加パター
ンをサイクリックに与えることによって実質的に得られ
る液晶セル４の各電極への印加電圧波形は、各印加パタ
ーンの時間間隔を一様に設定したとき、第５図に示ず関
係として与えられることになる。

すなわち、全セグメント電極に対向したコモン電極への
印加電圧をＹ、最も明るく点灯させる表示ブロックＡに
相当するセグメント電極への印加電圧をＸＡ、２番目に
明るく点灯させる表示ブロックＢに相当するセグメント
電極への印加電圧をＸＢ、３番目に明るく点灯させる表
示ブロックＣに相当するセグメント電極への印加電圧を
ＸＣとすれば、各表示ブロックＡ、Ｂ、Ｃにおける電極
間電圧ＸＡ−Ｙ、ＸＢ−Ｙ、ＸＣ−Ｙの波形として各々
実効電圧を異ならせるデジタル制御を採用する。

これは第４図（ｂｌ、　（Ｃ１，（ｄ）に示す印加パタ
ーンを与える時間ｔＩ、　　ｔ２．　　ｔ３単位で処理
するデジタル制御によって、結果的にはコモン電極信号
Ｙに対する各表示ブロックＡ、Ｂ、Ｃのセグメント電極
信号ＸＡ、ＸＢ、ＸＣの位相を上記時間間隔でずらし、
電極間への無印加時間を制御する構成となり、これによ
り設定される各表示ブロックＡ、Ｂ、Ｃへの実効電圧で
第３図に示す特性に応じた光透過率をもって段階的に輝
度の異なる階調表示を行うものである。

次に上記印加パターンをもって液晶セル４に階調表示を
与える具体的回路構成を第６図により説明する。

まず本発明に係る液晶表示装置としての基本的構成は、
被測定事象の変化を電気的変化量に変換する検出回路９
と、検出回路９からの計測データの所定期ｕＭ内におけ
る変化量を判定する判定回路１０と、上記開側データに
基づいて表示領域を決定するとともに、この表示領域を
複数の表示ブロックに分割し上記判定回路１０からの判
定データに基づいて各表示ブロックの表示幅を決定する
表示制御回路１１と、表示制御回路１１からの表示デー
タに基づいて液晶表示体の所定電極間へ印加する駆動電
圧の実効値を制御する駆動回路１２と、液晶表示体を備
え複数のセグメント電極からなるバーグラフ表示部を形
成した表示部１３とによって説明される。

いま、上記基本的構成に基づいて第４図ｆａ）に示すよ
うな階調表示を得るための基本動作を説明すれば以下の
ようになる。

被測定事象の変化を検出回路９により検出し、計測デー
タ例えば２通信号として判定回路１ｏに出力する。判定
回路１０では計測データの所定期間内における変化量を
判定し、この判定データを表示制御回路１１に出力する
。表示制御回路１１では上記計測データおよび判定デー
タに基づいて全セグメント数データに対する表示領域相
当のセグメント数を設定し、かつ表示領域を各々所定セ
グメント数からなる複数の表示ブロックに分割し、求め
る表示パターンに対応した表示データを出方する。

これは第４図に示す印加パターンに基づいて第５図に示
すような波形を得るサイクリックなデジタル制御信号と
して出力する構成でもよいが、他には各表示ブロック相
当のセグメント毎にたとえば液晶駆動用信号を時間的に
通過制御するデユーティ比の異なる制御パルスとして出
力する構成等で与えることもできる。駆動回路１２では
上記表示データに基づいて表示部１３における液晶表示
体を駆動し、第４図（ａｌに示すような各表示ブロック
毎に異なる光透過率をもって表示する。

この場合、計量データが一定のときの上位表示ブロック
Ａ、Ｂ相当のセグメント数を全セグメント数をＮとした
とき、各々ｎａ、ｎｂとして設定すれば、計測データが
固定的かあるいは液晶の応答が充分に追従できるだけの
緩慢な変化を呈する　。

場合、表示パターンは第７図（ａ）あるいはｌｂ）に示
される上記設定値相当の表示ブロックＡ、Ｂ、Ｃで表示
される。

しかるに液晶表示体は第３図（ａ）に示すような相対値
α％の光透過率を得るためには、相当する実効電圧Ｖα
を加える必要があり、通常この実効電圧Ｖαは液晶駆動
用交流信号のピーク値、デユーティ比あるいは印加時間
によって決定される。一般に５０％デユーティのパルス
を与える場合、３２〜５００　ＩＩ　ｚの周波数でｌ０
ＶＰ−Ｐの信号印加においては、相対値９０％の透過率
を得るための実効電圧として３０〜４０ｍ５ｅｃの印加
時間を必要とすることが知られている。従って同一の信
号を与えるとき、その印加時間が必要条件以下の場合に
は当然実効電圧が低下し、光透過率もそれに応じて低下
することになる。また、液晶の応答性は第３図ｆｂｌに
示すように無印加状態から所定の光透過率を得るための
電圧を印加した場合、その透過率に達するまでにはある
程度（上述した一般例では相対値９０％の光透過率で３
０〜４０ｍ５ｅｃ）の時間ｔａを必要とし、かつ同の時
間ｔｃに比して大部長時間を特徴とする特性を有してい
ることから、特に無印加状態のセグメントに新しく電圧
を印加した場合の応答速度に問題を生じ、実効電圧、印
加電圧時間の縮小により一層低下する傾向を呈する−こ
ととなる。

本発明のような階調表示を得る場合、」１位表示ブロッ
クＡ、Ｂの表示幅は常に計測データが一定のときの設定
値を保持して表示することが望ましいが、計測データが
急速に変化するとき、特に非表示領域（無印加状態）に
向かって表示領域（印加状態）が拡大する方向に急変す
るときには、各セグメントに加わる印加電圧が表示ブロ
ックＡ相当から表示ブロックＢ相当へ、あるいは表示ブ
ロックＢ相当から表示ブロックＣ相当へ急速に変化し、
各ブロック相当の光透過率をもって表示するための実効
電圧を得る印加時間が与えられず、結果的には第７図ｆ
ｃｌに示すように表示ブロックＡ。

Ｂの表示幅が狭くなって視認される傾向となる。

いま、第８図および第９図に示すようにバーグラフ表示
部３における表示領域の明表示部が指示値Ｐ１からＰ３
へ変化した場合を想定し、その変化過程の指示値Ｐ２に
相当する表示ブロックＡ。

Ｂのセグメントへ加わる実効電圧および光透過率の状態
をみる。

ここでは、表示ブロックＡ、Ｂのセグメント数ｎａ、ｎ
ｂを各々３本、６本と設定した時の指示値Ｐ１からＰ３
への変化速度に応じた指示値Ｐ２での各セグメントに加
わる実効電圧の変化と、これによる液晶表示体の光透過
率の変化を観察する。

第８図は被測定事象の変化が比較的ゆっくりでこれに伴
うパーグラフ表示部３の表示領域の変化が、液晶の充分
追従できる程度に緩慢になされた場合の、各３本、６本
のセグメントを１組とする表示ブロックＡ、Ｂおよび下
位表示ブロックＣへの電圧印加状態を経過時間に沿って
示したものである。図でＶＡは３セグメントを１組とす
る表示ブロックＡに対応した電圧印加状態を示し、ＶＢ
は６セグメントを１組とする表示ブロックＢに対応した
電圧印加状態を示し、かつＶＣは下位表示ブロックＣに
対応した電圧印加状態を示しており、時間ｔｏ間隔でＶ
Ａ、ＶＢ、ＶＣが印加されるセグメント列と対応した変
化によって表示領域の移動を説明している。ここで理解
されるように、指示値Ｐ２での各表示ブロックＡ、Ｂ、
Ｃ相当のセグメントへ加わる電圧は各々ＶＡ、ＶＢ、Ｖ
Ｃとして時間幅ｔｏＸ　３にわたる長い時間保持される
ため、各セグメントへの実効電圧は各表示ブロックＡ。

Ｂ、Ｃに求められる光透過率を得るに充分な値で印加さ
れることとなり、各表示プロ・イクＡ、Ｂの表示幅は各
々設定される３セグメント　６セグメント相当で各光透
過率の段階的変化をもって視認される。

しかるに第９図に示すような急速な変化をもって表示領
域が移動した場合、指示値Ｐ２での上位表示ブロックＡ
、Ｂ相当のセグメントに各々ＶＡ。

ＶＢとして加わる電圧は、時間幅ｔｏという短い時間に
とどまるため、各セグメントへ加わる実効電圧は表示ブ
ロックＡ、Ｂに求められる光透過率を得るには不充分な
値となるが、指示値２２前後の時間幅で与えられる各セ
グメントへの電圧が図のｔα、ｔβの状態で印加される
ため、実質的には光透過率を決定する実効電圧が同じ表
示ブロックＡ。

Ｂ相当のセグメントの中でも相異することとなり、たと
えば表示ブロックＡに求める光透過率の得られるセグメ
ントが中央の１本となり、あるいは表示ブロックＢに求
める光透過率の得られるセグメントが」二値数本となり
、その前後のセグメントの光透過率が求める値よりも低
くなって、視覚的に表示プロ・７りＡ、Ｂの各光透過率
をもった表示幅が狭く見えるという現象を生ずる。

本発明の１つの大きな特徴は、上述したような表示ブロ
ックＡ、Ｂの表示幅が急速な表示領域移動によって狭く
視認されることを防止し、所定期間内の変化量の大きさ
にかかわりなく常に同様の表示幅をもった表示ブロック
からなる表示領域の変化として視認さ（ることにある。

特に上述した表示幅の変化が、１つのセグメントを対象
として見た場合、求める光透過率を得るための実効電圧
が、急速な表示領域の移動に起因した印加時間の短縮に
より生成し得ず、各表示ブロックの境界領域での低下が
回避し得ないことから、急速な表示額域の変化時には各
表示ブロックの境界領域での電圧低下を前提にして、あ
らかじめ各表示ブロック相当の電圧を印加するセグメン
ト数を増加させ、視覚的には上記境界領域の光透過率低
下部分を除いた、求める光透過率で駆動される表示部分
が静止表示時に設定される表示幅で視認されるように構
成したものである。

具体的には表示ブロックＡ、Ｂの表示幅が各々３セグメ
ント、６セグメント相当で視認されるよう急速な変化時
における各表示ブロックＡ、Ｂとして電圧印加するセグ
メント数を各々４本、７本に増加させた第１０図に示す
一例で説明することができる。

ずなわら、表示領域の移動が第９図に示したと同様に急
速に行われたとすると、表示ブロックＡ。

Ｂ相当の電圧ＶＡ、ＶＢを印加するセグメント数が静止
時あるいは第８図に示すような緩慢な変化時における３
セグメント、６セグメントから各々４セグメント、７セ
グメントに増加されるため、指示値Ｐ２において視認さ
れる各表示ブロックＡ。

Ｂの求める光透過率をもった表示幅は、表示ブロックＡ
、Ｂ、Ｃの境界領域における実効電圧低下に起因した光
透過率低下部分を除いた表示領域として与えられ、結局
静止時相当で設定される各々３セグメント、６セグメン
ト相当に近い幅の表示ブロックＡ、Ｂとして良好に視認
させることができる。

以」二の表示制御を原則とする本発明の表示装置は、前
述した第６図の基本構成において以下のように作動する
。すなわち判定回路１０では計測データの所定期間内に
おける変化量の大きさを判定し、この大きさに相応する
判定データを出力する。表示制御回路１１では上記判定
データに基づいて表示ブロックＡ、Ｂ相当の電圧ＶＡ、
ＶＩ３を印加するセグメント数を選定し、かつ計測デー
タに基づいて表示領域を設定し、これに応じた表示パタ
ーンを指示する表示データを出力する。また表示制御器
ｖ＆１１はあらかじめ表示領域を分割する表示ブロック
数データと、各表示ブロックを形成するセグメント数デ
ータとを、いくつかの異なるパターンで内包させておく
ことにより、判定回路］Ｏからの判定データに基づいて
多段に各表示ブロックのセグメント数データを選択する
構成が好ましいが、ここでは表示ブロック数を「３」と
し、上位表示ブロックのセグメント数を静止時において
各々［３Ｊ、ｒ６Ｊとし、かつ計測データの所定期間内
における変化量が所定値以上のとき各々「４」。

「７」を選択する固定的構成として第８図および第１０
図に示す電圧印加制御を説明する。

いま、検出回路９における開側データの変化量が小さく
判定図１１１０での判定データが所定値以下に相当する
ものとして出力されると、表示制御回路１１では静止時
相当のセグメント数データすなわち表示ブロックＡ、Ｂ
各々に対応するｒ３Ｊ、ｒ６」が選択され、計測データ
とに基づいて得られる表示パターンに対応した表示デー
タを出力する。

従って駆動回路１２ではこの表示データに基づいて表示
部】３におけるバーグラフ表示部３のセグメントに選択
的に実効値の異なる電圧を印加する。ここではセグメン
ト数データｒ３Ｊ、ｒ６Ｊにより第８図に示すように表
示ブロック人相当の３セグメントにＶＡを９表示ブロッ
クＢ相当の６セグメつ表示を与える制御をなす。この場
合表示領域の移動速度が小さいため、各セグメントに加
わる実効電圧は、各表示ブロックＡ、Ｂ、Ｃに求める光
透過率を各々設定した表示幅にて与え得るだけのレベル
として供給され、第７図（ａｌ、　（ｂ）に示すような
安定した階調表示を得ることができる。

また、検出回路９における計測データの変化量が大きい
場合には判定回路１０での判定データが所定値以上に相
当するものとして出力される。これにより表示制御回路
１１では急変時相当のセグメント数データすなわち表示
ブロックＡ、Ｂ各々に対応するｒ４Ｊ、ｒ７Ｊが選択さ
れ、計測データとに基づいて得られる表示パターンに対
応した表示データを出力する。従って駆動回路１２では
表示データに基づき第１０図に示すように表示ブロック
Ａ相当の４セグメントにＶＡを、表示ブロックＢ相当の
７セグメントにＶＢを、さらに表示ブロックＣ相当のセ
グメントにＶＣを印加し、各々に応じた光透過率をもつ
表示を与える制御をなす。しかるに、この場合表示領域
の移動速度が大きいため、各表示ブロックＡ、Ｂ、Ｃの
境界領域における実効電圧が、特に上位の表示ブロック
Ａ、Ｂ側で各々に求める光透過率を得られるだけのレベ
ルに達せず、光透過率が低下することになるため、視覚
的には第７図（Ｃ１に示すように表示ブロックＡ、　　
Ｂの表示幅が狭くなって視認され、結果的にＶＡ。

ＶＢが印加される表示ブロックＡ、Ｂの４セグメント、
７セグメント相当の表示幅が静止時相当の３セグメント
、６セグメントに近い表示幅となって視認されることと
なる。

従って、計測データの変化量にかかわりなく常にほぼ一
定の表示幅をもつ表示ブロックからなる階調表示として
視認することができ、不安定な表示幅の変動による不快
感や誤読を与えることなく、直 アナログ表示としての覇読性をより安定したものとする
ことができる。

以上は本発明に係る階調表示を現出するための基本動作
を、第６図に示す基本構成に基づいて説明したものであ
るが、ここで階調表示を生成する１つの具体的駆動方法
としてすでに説明した第４図（ｂｌ、　（ｃ）、　（ｄ
）の印加パターンを得る第５図駆動波形をデジタル制御
により達成するための具体的構成について以下に説明す
る。

第６図において、図示しない車速センサから出にて保持
される。ここで計数保持された速度データは判定回路１
０の記憶回路１６に順次転送されるが、この転送周期は
各記憶回路１５．１６の内容が常に最新の速度データと
それ以前の所定期間における速度データとして順次移送
されるように設定される。

比較回路１７は上記記憶回路１５．１６に記憶される各
速度データを比較し、所定期間内における速度データの
変化量を求め、その差があらかじめ設定した所定値を越
えたかどうかを判定して各々に応じた判定データを表示
制御回路１１のパターン生成器１８に出力する。パター
ン生成器Ｉ８では、あらかじめ設定した表示ブロック数
データと各表示ブロック毎のセグメント数データの中か
ら上記判定データに基づく適性データを選択し、第４図
（ｂｌ、　（Ｃ１゜ｆｄｌに対応した表示データを生成
出力する。ここで記憶回路１６からの速度データに相当
する表示領域のセグメント数をｎ９表表示ブロックＡ相
当セグメント数をｎａ（静止時相当）およびｎａ（急変
時相当）１表示ブロックＢ相当のセグメント数をｎｂ（
静止時相当）およびｎｂ（急変時相当）とし、表示ブロ
ックをＡ、Ｂ、Ｃの３段階に固定して表示するものとす
れば、パターン生成器１８は全表示セグメント数Ｎに対
応する並列データ出力中、第４図（ｂ）の印加パターン
に対応する表示領域０本のセグメント出力を１１とする
信号形態と、第４図（Ｃ）の印加パターンに対応する表
示ブロックＡ、　　Ｂ相当のｎａ＋ｎｂ（ｎ≦＋ｎ４）
本のセグメント出力をｌ■とする信号形態と、第４図（
ｄ）の印加パターンに対応する表示ブロックＡ相当のｎ
ａ（ｎａ）本のセグメント出力をＩ■とする信号形態と
を、表示データとして各々ｔ＋、　　ｔ２．　　ｔ３　
　の時間間隔でサイクリックに生成出力する構成となる
。

また上記各表示データの信号形態および各々のデータ生
成周期ｔｌ、　　ｔ２．　　ｔ３　　は、各々の時間を
設定するタイマ回路１９と、」１記パターン生成器１８
における表示データの４ｉ類を指示する割数回路２０と
、計数回路２０の出力内容によりタイマ回路１９の作動
タイミングと出力時間を設定するタイマ制御回路２１と
で選択される。

ここで、」−記計数回路２０は第４図（ｂｌ、　（ｃｌ
、　（ｄ）の印加パターンに対応して（０，１，２）の
計数内容を１サイクルとして与えるようキャリー信号に
よりリセットされる構成とし、かつ１サイクル毎に反転
する５０％デユーティの信号を表示部１３におけるバー
グラフ表示部３のコモン電極に与えるフリップフロップ
内蔵のものとする。さらにタイマ回路１９から生成周期
ｔ１．　　ｔ２．　　ｔｌ　　毎に出力されるパルス信
号は上記計数回路２０への計数入力となるとともに、パ
ターン生成器１８から出力される表示データを駆動回路
１２におけるラッチ回路２２−、保持するためのロード
信号として機能する。駆動回路１２の信号変換回路２３
はラッチ回路２２に保持された表示データに基づき、上
記計数回路２０から出力されるコモン信号に対応したセ
グメント信号を生成する排他的論理和回路と出力回路と
を内蔵し、第５図す、ｒ、、ｄの電圧波形を液晶セル４
に供給する。

次に上記構成における速度データの変化量に応じた表示
パターンの生成動作を以下に説明する。

まず、走行速度が一定値で安定しているかあるいは緩慢
な変化を呈している場合、計数回路１４にて計数された
速度データの変化も少なく、記憶回路１５．１６の各々
に保持される速度データの差もあらかしめ設定した所定
値を越えることはない。従って比較回路１７から出力さ
れる判定データはパターン生成器１８に静止時相当のデ
ータ生成を指示する。パターン生成器１８では、」１記
判定データに基づいて静１に１時相当のセグメント数デ
ータｎａ、ｎｂを選択し、計数回路２０の計数内容に基
づいて第４図（ｂ）、　（ｃｌ、　ｆｄｌの印加パター
ンを設定する。いま計数器２０の計数内容が「０」だと
すれば、印加パターンは第４図ｆｂｌ相当が指定され、
全表示セグメント数Ｎに対応する並列データ出力中２表
示領域０本のセグメント出力が■■となる信号形態の表
示データが生成される。また計数回路２０の「０」出力
は同時にタイマ制御回路２１に転送され、タイマ制御回
路２１には上記計数内容に基づいてタイマ回路１９にお
ける生成周期１＋、　　１ス、　　ｔ３　　中対応する
ｔ３を選択して作動させる指令信号を出力する。これに
よりタイマ回路Ｉ９はｔ３経過後にランチ回路２２への
ロードパルスと計数回路２０への計数入力としてのパル
ス信号を出力し、ラッチ回路２２にパターン生成器１８
から出力されている第４図（ｂｌの印加パターンに相当
する表示データをラッチするとともに、計数回路２０の
内容を「ＩＪに更新する。この計数回路２０の「１」出
力は次にパターン生成？！Ｈ８における表示データとし
て第４図（Ｃ）の印加パターンを指定するため、パター
ン生成器１８では全表示セグメント数Ｎに対応する並列
データ出力中、表示ブロックＡ、Ｂ相当のｎａ＋ｎｂ本
のセグメント出力を■］とする信号形態の表示データが
生成される。

同時にタイマ制御回路２１からタイマ回路１９における
生成周期Ｌ＋、　　ｔ＞、　　ｔＪ　　中対応するｔｌ
を選択して作動させる指令信号が外方が出力されるため
、タイマ回路１９はｔ１経過後にパルス信号を出力する
よう作動する。ｔ１経過後タイマ回路１９から出力され
るパルス信号は、すでに第４図（ｂｌ相当の印加パター
ンに対応する表示データを保持しているラッチ回路２２
ヘロードパルスとして印加され、ランチ回路２２の保持
内容をパターン生成器１８から出力されている第４図（
Ｃ）相当の印加パターンに対応する表示データに更新す
る。従ってランチ回路２２に保持され、信号変換回路２
３を介して表示部１３のパーグラフ表示部３を駆動する
第４図（ｋ１１相当の印加パターンが時間を−だけ維持
されたのち、第４図（ｃ＋相当の印加パターンに変化す
ることになる。またタイマ回路１９からの出力パルスは
計数回路２０の内容を「２」に更新するため、パターン
生成器１８では第４図（ｄｌ相当の印加パターンが指定
され、全表示セグメント数Ｎに対応する並列データ出力
中、表示ブロック人相当のｎａ本のセグメント出力をＨ
とする信号形態の表示データが生成される。さらにタイ
マ制御回路２１は」−記更新された計数回路２０の「２
」出力により、タイマ回路１９が悴経過後にパルス信号
を出力するよう作動させる指令信号を出力する。これに
よりラッチ回路２２に第４図（Ｃ）相当の印加パターン
に対応する表示データが保持されてからｔ２経過後には
、タイマ回路Ｉ９からパルス信号が出力され、ロードパ
ルスとしてラッチ回路２２の内容をパターン生成器１８
より出力されている第４図（ｄ）相当の印加パターンに
対応する表示データに更新することになる。従って信号
変換回路２３を介してバーグラフ表示部３を駆動する第
４図（Ｃ１相当の印加パターンは時間ｔ〉だけ持続し、
その後第４図（ｄｉ相当の印加パターンとして与えられ
ることになる。

またタイマ回路１９からｔ２経過後に出力されたパルス
信号は、計数回路２０への旧敵人力としてりえられるが
、計数回路２０はこの入力によりキャリー信号を出力し
、自己をリセットせしめるため計数回路２０の内容は再
びｒＯＪに更新される。従って上述したと同様にパター
ン生成器１８では第４図（ｂｌ相当の印加パターンに対
応する表示データを生成し、タイマ回路１９はｔ３経過
後にパルス信号を出力するよう作動する。これによりラ
ンチ回路２２には時間ｔ３だけ第４図（ｄｌ相当の印加
パターンに対応する表示データが保持されることになり
、結果駆動回路１２では第４図（ｂｌ、　（Ｃ１，（ｄ
）相当の印加パターンに対応する表示データが各々ｊｌ
、　　ｊ２．　　ｊ３　　の時間間隔でサイクリックに
与えられることになる。

以上の生成動作で与えられる表示データは、信号変換回
路２３により液晶セル４のコモン電極とセグメント電極
へ印加する第５図ａ　％　ｄに示す電圧波形に変換され
るが、前述したようにコモン電極には計数回路２０から
出力される生成周期ｔ（＋　ｔ２＋ｔ３を１サイクルと
して反転する５０％デユーティの第５図ａに示すコモン
信号が印加され、さらにセグメント電極にはこのコモン
信号と上記表示データの排他的論理和出力が印加される
ため、結局表示ブロックＡ、Ｂ、Ｃに相当する各電極襞
間には第５図ｅ＋　　ｆ＋　　ｇに示す各実効値の異な
る電圧が印加され、バーグラフ表示部３の表示領域には
各々に対応する光透過率をもった階調表示が現出する。

この場合、上位表示ブロックＡ、Ｂのセグメント数ｎａ
、ｎｂを第８図で説明したｒ３Ｊ、ｒ６」として設定す
れば、速度データの変化が少ない上述した動作領域にお
いては、各表示ブロックＡ。

Ｂ相当のセグメントへ各々求める光透過率を得るに充分
な実効電圧が加わるため、相当の表示幅を維持した階調
表示が得られるものである。

次に急激な加減速時など走行速度が急変した場合の表示
動作を説明する。

走行速度の急変時は計数回路１４にて計数される速度デ
ータの変化も大きく、記憶回路１５．１６の各々に保持
される速度データの差があらかじめ設定した所定値を越
えることがある。この場合比較回路１７から出力される
判定データはパターン生成器１８に急変時相当のデータ
生成を指示する。パターン生成器１８は上記判定データ
に基づき上述した静止時相当のセグメント数データ二に
、−に代わって急変時相当のセグメント数データｎａ、
ｎｂを選択する。パターン生成器１日における第４図（
ｂ）。

（Ｃ）、　（ｄｌに示す各印加パターン相当の表示デー
タ生成動作は、上述した静止時あるいは緩慢な変化時と
同様のプロセスで実行されるため詳細は省略する。

この場合の相違点は上位表示ブロックＡ、　Ｂ相当のセ
グメントｌｔ’ｎ　ａ’、　　ｎ　ｂとして選択される
ところで、第４図（ｂｌ、　（ｃ）、　ｆｄｌ相当の印
加パターンに対応する表示データは、全表示セグメント
数Ｎに対応する並列データ出力中、各々表示領域ｎ本の
セグメント出力がＨ１表表示ブロックＡＢ相当のｎａ’
＋ｎｇ木のセグメント出力がＨ１表表示ブロックＡ相当
ｎａ本のセグメント出力がＨの信号形態で生成され、ラ
ンチ回路２２にて各々ｔｌ、　　ｔｌ、　　ｔ３の時間
間隔でサイクリックに更新保持される。

いま、上位表示ブロックＡ、Ｂ相当のセグメント数ｎｊ
、ｎピを各々ｒ４Ｊ、ｒ７Ｊに設定すれば、バーグラフ
表示部３への電圧印加状態は第１０図に示すようになり
、前述したような各表示ブロンＡ、Ｂ、Ｃの境界領域に
おける実効電圧の低下で、視覚的には静止時相当のｎａ
−ｒ３Ｊ、ｎｂ−「６」に近い表示幅をもつ階調表示と
して視認されるものである。

また以」二詳述した実施例は、表示領域を表示ブロック
Ａ、Ｂ、Ｃの３段階に分割した階調表示とし、さらに」
１位表示ブロックＡ、Ｂのセグメント数を静止時相当、
急変時相当の２段階で変化させる構成としたものである
が、バーグラフ表示部３の全表示長によってさらに多段
階の階調表示としてもよく、あるいは各表示ブロックの
セグメト数を計測データの所定期間内における変化量に
応じて多段階に変化させる構成としてもよい。

なお、第４図（ｂｌ、　（ｃ）、　ｆｄ）の印加パター
ンで階調表示を得るための第５図に示したような駆動電
圧波形を与える第６図実施例における各表示ブロックＡ
、Ｂ、Ｃの光透過率（表示輝度）を決定する条件は、パ
ターン生成器１０で生成されタイマ回路１９の出力でラ
ッチ回路２２に保持される表示データの生成周期ｊｌ、
　　ｔｌ、　　ｔ３　　に依存する。従って所定の光透
過率α、β、γ（α〉β〉γ）を得る実効電圧■α、■
β、Ｖγを与えるためには、」１記データ生成周期ｔｌ
、　　ｔｌ、　　ｔ３　　の値を、Ｖα：■β：■γに
対してｊｌ＋ｊ２＋ｔｌ　ｔｌ＋ｔ２：　ｔｌを満足す
る比で設定してやればよい。

さらに、上述した実施例は表示領域が明表示部となる階
調表示としての一例を示したものであるが、本発明の特
徴である各表示ブロックのセグメント数を表示領域の移
動速度に応じて変化させる構成は、表示領域を暗表示部
として階調表示させる場合にも適用し得る。

すなわち、第４図（ａｌに示すような階間表示例として
表示ブロックＡが一番暗く、表示ブロックＢ。

Ｃの順に段階的に明るくなるような表示を与える場合、
たとえば表示ブロックＡがほぼ０％の光透過率を有し、
かつ表示領域以外の素地部分に９０％の光透過率を与え
るような階調で表示するときなど、表示領域（暗表示）
の急速な減少時におｌ−する境界領域の実効電圧低下あ
るいは液晶の立」二かり応答の緩慢さに起因した光透過
率の低下が、上記る。この場合も計測データの所定期間
内における変化量に応じて静止時相当、急変時相当各々
の表示ブロック構成セグメント数を変化させることによ
り、各表示ブロックの表示幅が常にほぼ一定の範囲で移
動する階調表示として視認させることができるものであ
る。

なお上述した階調表示はバーグラフ表示部の下位から上
位へ一方向に増加する表示領域の例で説明したものであ
るが、第１図（ｂ）に示すような中央部から左右両方向
に拡がる表示パターンにおいても適用し得るものであり
、表示領域を明表示したときの階調表示は第１１図（ａ
）に示すようになる。

この場合の表示回路および駆動方法も第６図に示した実
施例相当の組み合わせで構成し得る。つまり、駆動回路
１２の出力をバーグラフ表示部３の左右対象に位置する
セグメントを一対として接続する構成とし、左右対象に
拡がる表示ブロック毎に第５図同様の表示信号を印加す
ることで第１１図（ａｌの表示パターンになる階調表示
を得ることができる。

また第１１図（ｂ）には扇状に配列したセグメントで円
形のバーグラフ表示部３を形成し、かつ表示領域を分割
する表示ブロックの表示幅が最上位表示ブロックを最長
として次第に狭くなる階調表示が示されている。

この場合の表示回路も第６図に示した実施例相当で構成
し得、単にパターン生成器１８において設定される各表
示ブロック毎のセグメント数データを適宜選択すればよ
い。

以上のように本発明は液晶表示体を表示素子として、複
数の整列したセグメント電極によりバーグラフ表示部を
形成し、被測定事象の変化に応じた選択的な電圧印加に
より当該表示領域の光学的変化で表示するようにしたも
のであって、被測定事象の変化に応じて増減する表示領
域を各々所定のセグメント数からなる表示ブロックとし
て分割し、各表示ブロック相当のセグメントへの電圧印
加制御で各々の光透過率を段階的に異ならせた階調表示
として視認させるとともに、被測定事象の所定期間内に
おける変化量の大きさによって各表示ブロック相当のセ
グメント数を変化させるよう構成したことにより、視認
性の良好なアナログ表示を与えることができ、階調表示
として指示することで表示領域の上昇方向をも一瞥のう
ちに判読することができ、さらに急速な表示領域の移動
に伴う各表示ブロック境界領域における輝度低下に起因
した各表示幅の不安定な変動もなく、常に設定した表示
幅に近い安定した階調表示として視認させることができ
、外観」二の豪華さとともに薄型にして低消費電力の判
読性能に秀れた商品価値の高いバーグラフ表示装置を提
供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバーグラフ表示装置における表示パター
ンを説明する正面図、 第２図はバーグラフ表示を得るための液晶表示体を自動
車の走行速度計として構成した表示部の一例を示す斜視
図、 第３図は液晶表示体の一例として採用されるＴＮ型液晶
セルの印加電圧−光透過早特性および応答特性を示す特
性図、 第４図は本発明に係る階調表示を得るためのセグメント
駆動信号印加パターンの一例を示す説明図、 第５図は第４図印加パターンに基づいて第３図特性の液
晶セルを駆動するための電圧波形図、第６図は本発明に
係る階調表示を得るための基本構成および第５図液晶駆
動電圧波形をデジタル制御で生成する自動車の走行速Ａ
しての一実施例を示す回路構成図、 第７図は３段階の表示ブロックからなる階調表示におけ
る計測データの変化速度に応じた各表示幅の変動状態を
示す説明図、 第８図〜第１０図は計測データの変化速度に基づいてバ
ーグラフ表示部の各セグメントに加わる表示ブロック別
印加電圧の時間的変化を説明する説明図、 第１１図は本発明に係る階調表示を与えたバーグラフ表
示装置の他の表示パターンを説明する正面図である。 ３：バーグラフ表示部　４：液晶セル ９：検出回路　　　　　１０：判定回路１１：表示制御
回路　　　１２：駆動回路１３：表示部　　　　１４．
２０：計数回路１５．１６：記憶回路　　　　　１７：
比較回路Ｉ８：パターン生成器　　１９：タイマ回路２
１：タイマ制御回路　　２２：ラッチ回路２３：信号変
換回路 八、Ｂ、Ｃ：表示ブロック 腐’ｒ　＊　ｒ＄、舛 峨−咽量 一弱噌埜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定事象の変化を所定形状で整列した複数の表示セグ
   メントによって選択表示するようにしたバーグラフ表示
   装置であって、複数の整列したセグメント電極とこれに
   対向する対向電極とを有し、各電極間への選択的電圧印
   加によりその光透過率の変化する液晶表示体と、上記被
   測定事象の変化に相当する検出データの所定期間内にお
   ける変化量を判定する判定回路と、上記検出データに基
   づいて液晶表示体の表示領域を決定するとともに、この
   表示領域を所定のセグメント数からなる複数の表示ブロ
   ックに分割し１、かつ上記判定回路からの判定データに
   基づいて各表示ブロックのセグメント数を設定した表示
   データとして生成出力する表示制御回路と、この表示制
   御回路からの表示データに基づいて液晶表示体の所定電
   極間へ印加する駆動電圧の実効値を制御し、各表示ブロ
   ックの光透過率を段階的に異なら（る駆動回路とから構
   成した液晶表示装置。