CN103582238A - 标识装置以及标识*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种标识装置以及标识***。标识装置将固态发光元件作为光源，且多个所述标识装置相互隔开而配置。以100Hz～200Hz或超过2000Hz的频率对固态发光元件进行脉宽调制(PWM)控制而使其点灯。

Description

标识装置以及标识***

技术领域

本发明的实施方式涉及一种对固态发光元件进行脉宽调制(PulseWidth Modulation，PWM)控制而点灯的标识装置以及标识***。

背景技术

近年来，作为机场的地上型或埋入型标识装置，而提出有一种在光源中使用发光二极管(light emitting diode)等固态发光元件的标识装置。众所周知所述标识灯必须根据周围环境来使标识灯的亮度(brightness)发生变化，因此是对固态发光元件进行PWM(Pulse Width Modulation)控制而使其点灯。

然而，如果观察者(使用者)一边直视多个标识灯，一边使视点沿着多个标识灯的排列方向而移动，则有时观察者会感到固态发光元件是在间歇地点灯。因此，观察者会有不协调感，从而导致产生心理压力。

推测该现象是由于如下原因而产生：根据利用PWM控制而点灯的多个标识装置中的各固态发光元件的亮灭周期与观察者转头等移动视点的速度的关系，而产生类似于由固态发光元件的点灯期间与熄灭期间进入视野所引起的频闪效应(stroboscopic effect)的现象。

另外，推测所述现象还与如下有关：固态发光元件与其他光源相比，点灯时的光输出上升、熄灭时的光输出下降陡峭(sharp)。

另外，作为电视演播室等的照明装置，而提出有如下的装置，该装置以4.5kHz以上的频率对作为光源的发光二极管进行PWM控制而点灯，以使对电视摄像机的影像的闪烁的影响减小。所述装置主要是对被摄体进行照明并考虑对此时的电视摄像机的影像的影响，但并未考虑到观察者环望多个标识灯时等移动视线时的所述课题。

发明内容

本发明的实施方式的标识装置将固态发光元件作为光源，且所述多个标识装置相互隔开而配置，以100Hz～200Hz或超过2000Hz的频率对所述固态发光元件进行PWM控制而点灯。

本发明的实施方式的标识***将所述多个标识装置相互隔开而配置，以100Hz～200Hz或超过2000Hz的相同或近似的频率对所述多个标识装置的所述固态发光元件进行PWM控制而点灯。

根据本实施方式，将对固态发光元件进行PWM控制的频率特定为100Hz～200Hz或超过2000Hz，由此，即便使观察者移动视线而观察多个标识装置，也不会有看上去如固态发光元件间歇地点灯这样的不协调感，或可减轻不协调感的程度。

附图说明

图1是表示一实施方式的标识装置的电路图。

图2是表示利用标识装置进行的PWM控制的一例的波形图。

图3是表示实验状况的示意图。

图4是表示实验结果的曲线图。

图5是表示标识***的立体图。

附图标记：

1：交流定电流电源装置

2：标识装置

3：可饱和型绝缘变压器

4：整流器

5、9：开关元件

6：防逆流用的二极管

7：平滑用的电容器

8：固态发光元件

10：限流用的电阻

11、12：电阻

13：控制单元

15：输入电流检测电路

16：特性转换电路

17：占空控制电路

L：点灯电路

T：周期

t：1周期T内的期间

具体实施方式

本发明的实施方式考虑所述情况而完成，其目的在于提供一种标识装置及标识***，所述标识装置能够减轻因环望标识装置时产生的固态发光元件的亮灭印象而令使用者所具有的不协调感。

实施方式的标识装置为如下的标识装置：将固态发光元件作为光源，且标识装置相互隔开而配置以使得使用者即便移动视线也可进行观察。而且，以100Hz～200Hz或超过2000Hz的频率对各标识装置的所述固态发光元件进行PWM控制而点灯。

标识装置是为了供观察者(使用者)直接看见其光输出并识别出标识内容的装置。例如是设置在机场中的跑道或滑行道等的埋入型、地上型标识灯，该情况下的观察者为飞行员、乘客等。而且，可以是如设置在竞技场的记分牌(scoreboard)这样的电光显示装置，该情况下的观察者为观众、竞技人员等。此外，也可以是用于广告、招牌等其他用途的装置，总之是配置成因观察者转头(摇头)等而多个固态发光元件依次进入视野的关系的装置。因此，各标识装置相互隔开的距离根据用途、及与观察者的距离等而发生变化。

而且，就固态发光元件而言，具代表性的是发光二极管，但也可以是半导体激光、有机电致发光(Electroluminescence，EL)元件等其他发光元件，1个标识装置中所使用的固态发光元件的个数为1个以上，也可为多个以上。

根据本实施方式，将对固态发光元件进行PWM控制的频率特定于100Hz～200Hz或超过2000Hz，由此，即便观察者移动视线而观察多个标识装置，也不会有看上去如固态发光元件间歇地点灯这样的不协调感，或可减轻不协调感的程度。

以下，参照图来对一实施方式进行说明。

图1中表示使用了用于机场的埋入型或地上型标识灯等的标识装置的标识***。1是交流定电流电源装置，相对于该交流定电流电源装置1而串联连接着多个标识装置2(图1中仅示出1个)。例如，如图5所示，多个标识装置2在机场的跑道或滑行道等路面上，沿着直线状或曲线状的排列方向而相互隔开排列着。也就是，以观察者即便移动视线但仍可观察的方式将多个标识装置2相互隔开排列。

交流定电流电源装置1能够以多个阶段例如5个阶段来切换输出电流值。就输出电流值的切换而言，例如包含相位控制单元，但也可为正弦波交流电压的振幅可变单元等。

而且，标识装置2包括可饱和型绝缘变压器3、以及连接于该绝缘变压器3的一输出的点灯电路L。该点灯电路L具有对绝缘变压器3的一输出进行整流的整流器4。在整流器4的输出端间连接着开关元件5。开关元件5上并联连接着防逆流用的二极管6及平滑用的电容器7的串联电路。

在电容器7的输出侧，将作为固态发光元件8的多个发光二极管与PWM控制用的开关元件9以及限流用的电阻10串联连接在一起。

在电容器7上并联连接着作为电压检测电路的电阻11、电阻12。该电压检测电路的检测信号被输入至开关元件5的控制单元13中。控制单元13以将电容器7的电压定电压化的方式来对开关元件5的导通断开例如进行PWM控制。

绝缘变压器3的另一输出被输入至输入电流检测电路15。该输入电流检测电路15对交流定电流电源装置1的输出电流处于5个阶段中的哪一个阶段进行检测。

输入电流检测电路15的检测输出被输入至特性转换电路16中。该特性转换电路16中，预先存储着针对5个阶段的每个阶段应将固态发光元件8的光输出设定为哪一个亮度的信息，并将该存储信息输出至作为控制元件的占空(duty)控制电路17中。

占空控制电路17中，根据所输入的存储信息来对开关元件9进行PWM控制。例如，如图2所示，控制成在1周期T内的期间t使开关元件9导通，而在(T-t)的期间使开关元件9断开。

然后，对标识装置2的视觉性的实验进行说明。

图3是表示实验状况的示意图。如图3所示，进行如下实验：将多个标识装置2以约1m的间隔来设置，并对在最短约离开6.7m的地点使被试验者(观察者)以环望各标识装置2的方式而将视线向左方向或右方向移动时的视觉性进行评估。另外，图3中设为如下实验：将各标识装置2设为向图3的虚线方向进行光输出的机场用标识灯模型，被试验者从斜方向观察机场用标识灯模型的光。这是将实际机场的使用状态的尺寸进行1/15化所得。而且，视线的移动速度通常为人转头的速度，例如设为1秒内移动120°的程度的速度。而且，使进行PWM控制的频率在50Hz到40000Hz之间变化，并且将调光等级设为10％(占空比t/T约为10％)或25％(占空比约为25％)。

而且，7名被试验者(仅其中的6名)对如下情形时的视觉性进行评估，即，使对各标识装置2的固态发光元件8进行PWM控制的频率在50Hz～40000Hz之间变化的情形时。

将所述结果表示于表1中。表1中，纵列表示PWM控制的频率、调光等级、实验编号，横列表示每次评估的被试验者的人数、被试验者的合计人数、得分的合计。评估设为“非常在意”，“在意”，“有点在意”，“几乎不在意”，“完全不在意”。得分设为“非常在意”：5分，“在意”：4分，“有点在意”：3分，“几乎不在意”：2分，“完全不在意”：1分，表示出每次评估的得分×人数的合计。

[表1]

图4是将该实验的结果图表化所得的图。另外，图4中，◇表示以25％点灯，□表示以10％点灯，而使进行PWM控制的频率在50Hz～40,000Hz之间变化，也就是如表1所示，使进行PWM控制的频率依次增大时的视觉性的得分。另外，△表示以10％点灯，而使进行PWM控制的频率随机地变化时的视觉性的得分。

而且，图4中的线A表示“非常在意(5分)”的最大合计(35分)线，线B表示“在意(4分)”的最大合计(28分)线，线C是表示“有点在意(3分)”的最大合计(21分)线，线D表示“几乎不在意(2分)”的最大合计(14分)线，线E表示“完全不在意(1分)”的最大合计(7分)线。

根据图4可知，低于“在意”的最大合计线B的是200Hz以下的区域与超过2000Hz的区域。如果是这些区域，则虽然是平均值，但视觉性仍优于“在意”。而在除此以外的区域，大多观察者会有如间歇地看见固态发光元件8这样的不协调感，从而有可能产生心理压力，因而欠佳。

然而，关于200Hz以下的区域，有可能在静视状态下产生闪烁的问题，因而必须设为100Hz以上。

根据以上，为了不带给观察者间歇地看见标识装置2的固态发光元件8这样的不协调感，而必须将进行PWM控制的频率设为100Hz～200Hz或超过2000Hz。

尤其关于超过2000Hz的区域，如果为5000Hz以上，则虽然为平均值，但视觉性仍优于“有点在意”。另外，视觉性的上限并无限定，但为了高精度地进行PWM控制，优选设为几百千赫兹(kHz)，例如百千赫兹(kHz)。

另外，关于调光等级，所述实验结果中仅表示调光等级为10％、25％的情况，但在PWM控制的占空比为50％以下的情况下，只要为所述频率区域，则确认可实现相同的效果。因此，只要是具有以占空比为50％以下进行点灯的可能性的标识装置2，则本实施方式有效。

而且，其他实施方式为如下的标识***：将分别以固态发光元件8作为光源的多个标识装置2在观察者即便移动视线也可进行观察的规定范围内相互隔开而配置，以100Hz～200Hz或超过2000Hz的相同或近似的频率对各标识装置2的固态发光元件8进行PWM控制而点灯。该实施方式中，也可实现与所述实施方式相同的作用效果。

已对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提示，并不意图限定发明的范围。这些实施方式可以其他各种形态来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。所述实施方式或其变形包含于发明的范围或主旨内，并且包含于权利要求所述的发明及其均等的范围内。

Claims (5)

1.一种标识装置，将固态发光元件(8)作为光源，且多个所述标识装置相互隔开而配置，所述标识装置的特征在于：

以100Hz～200Hz或超过2000Hz的频率对所述固态发光元件(8)进行脉宽调制控制而点灯。

2.根据权利要求1所述的标识装置，其特征在于包括：

点灯电路(L)，经由开关元件(9)而对所述固态发光元件(8)供给点灯电力；以及

控制电路(17)，对所述开关元件(9)进行脉宽调制控制。

3.根据权利要求1或2所述的标识装置，其特征在于：

所述超过2000Hz的频率的区域为5000Hz以上的频率。

4.根据权利要求1至3中任一所述的标识装置，其特征在于：

所述脉宽调制控制的占空比为50％以下。

5.一种标识***，其特征在于：

将根据权利要求1至4中任一所述的多个标识装置(2)相互隔开而配置，

以100Hz～200Hz或超过2000Hz的频率对所述多个标识装置(2)的所述固态发光元件(8)进行脉宽调制控制而点灯。

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