JP2013242423A - マトリクス表示装置、発光駆動装置、駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を抑えつつ、明るく感じさせる表示を行うことのできるマトリクス表示装置、発光駆動装置、駆動方法を提供する。
【解決手段】ｎ行、ｍ列からなるｎ×ｍ（ここで、ｎ、ｍは２以上の整数）個の発光素子が主走査線方向および副走査線方向に沿ってマトリクス状に配列されたマトリクス表示部１と、マトリクス表示部に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子の行を選択する行デコーダ２と、マトリクス表示部に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子の列を選択し、選択された前記列に所定の電流を供給して駆動するドライバ回路３と、ドライバ回路に対して、選択された列の発光素子を発光させる基本信号を生成して供給する基本信号供給手段４と、ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給手段５とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、発光素子がマトリクス状に配列されたマトリクス表示装置、信号機および駆動方法に係り、特に消費電力を抑えつつ、明るく感じさせる表示を行うことのできるマトリクス表示装置、発光駆動装置、駆動方法に関する。

文字や記号などの情報をドットマトリクスによって画像表示する手段として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をマトリクス状に配置したマトリクス表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このマトリクス表示装置は、例えば電車内の電光文字表示装置として広く用いられている。

マトリクス表示装置は、例えば複数のＬＥＤがマトリクス状に配置された表示領域を有し、この表示領域に文字や記号等を表示させることにより、ニュースなどの情報を伝えることができる。

一方、信号機について、光源として従来の電球に代えて、長寿命で高輝度のＬＥＤを用いたものが開発されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、ブロッカ・ザルツァー（Ｂｒｏｃａ−Ｓｕｌｚｅｒ）効果を利用したディスプレイ装置や照明装置についても開示されている（例えば、特許文献３および４参照。）。

特開平９−３２５７２９号公報 特開２００５−１６５８６９号公報 特開２００６−１７３６９６号公報 特開２００９−１４６８９３号公報

ところで、マトリクス表示装置および信号機について、明るさを確保した上で、消費電力を低減したいという要望がある。

即ち、マトリクス表示装置および信号機はともに、視認性や見易さを確保する上で、一定以上の明るさで光を出力する必要がある。

一方で、昨今の電気機器全般に対する低消費電力化、省エネルギー化の要望に応えるべく、マトリクス表示装置および信号機についても消費電力の低減を図りたいという要請がある。

しかしながら、従来の技術において、光源として例えば同じ性能のＬＥＤを用いる場合に、明るさは供給される電流に比例するため、明るさを維持しつつ、消費電力の低減を図ることが難しいという問題があった。

本発明の目的は、消費電力を抑えつつ、明るく感じさせる表示を行うことのできるマトリクス表示装置、発光駆動装置、駆動方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、ｎ行、ｍ列からなるｎ×ｍ（ここで、ｎ、ｍは２以上の整数）個の発光素子が主走査線方向および副走査線方向に沿ってマトリクス状に配列されたマトリクス表示部と、前記マトリクス表示部に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子の行を選択する行デコーダと、前記マトリクス表示部に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子の列を選択し、選択された前記列に所定の電流を供給して駆動するドライバ回路と、前記ドライバ回路に対して、選択された前記列の前記発光素子を発光させる基本信号を生成して供給する基本信号供給手段と、前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給手段とを備えるマトリクス表示装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、電気信号が供給されることにより発光する発光部と、前記発光部を駆動するドライバ回路と、前記ドライバ回路に対して、前記発光部を発光させる所定周期の基本信号を生成して供給する基本信号供給手段と、前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給手段とを備える発光駆動装置が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、ｎ行、ｍ列からなるｎ×ｍ（ここで、ｎ、ｍは２以上の整数）個の発光素子が主走査線方向および副走査線方向に沿ってマトリクス状に配列されたマトリクス表示部を駆動するドライバ回路に対して、前記発光素子を発光させる基本信号を生成して供給する基本信号供給ステップと、前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給ステップとを有する駆動方法が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、同時駆動可能に接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光部を駆動するドライバ回路に対して、前記ＬＥＤを発光させる基本信号を生成して供給する基本信号供給ステップと、前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給ステップとを有する駆動方法が提供される。

本発明によれば、消費電力を抑えつつ、明るく感じさせる表示を行うことのできるマトリクス表示装置、発光駆動装置、駆動方法を提供することができる。

実施の形態に係るマトリクス表示装置の構成例を示す機能ブロック図。 実施の形態に係るマトリクス表示装置の構成例を示す外観図。 基本信号と付加信号の例を示す波形図。 ブロッカ・ザルツァー（Ｂｒｏｃａ−Ｓｕｌｚｅｒ）効果の実験結果を示すグラフ。 実施の形態に係るマトリクス表示装置の構成例を示すブロック図 本実施の形態に係るマトリクス表示装置の他の構成例を示すブロック図 基本信号と付加信号の供給タイミングの例を示すタイミングチャート。 基本信号と付加信号のタイミングチャートであって、（ａ）基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間において、基本信号Ｐ１ａの直後に付加信号Ｐ２ａを供給するパルスパターン例、（ｂ）基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間において、基本信号Ｐ１ａの直後に付加信号Ｐ２ａを供給すると共に、基本信号Ｐ１ｂの直前に付加信号Ｐ２ｂを供給するパルスパターン例、（ｃ）基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの直前に、それぞれ付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂを供給するパルスパターン例、（ｄ）基本信号Ｐ１ａの直前に付加信号Ｐ２ａを供給し、基本信号Ｐ１ｂの直後に付加信号Ｐ２ｂをそれぞれ供給するパルスパターン例、（ｅ）基本信号Ｐ１ａの直前に付加信号Ｐ２ａを供給し、基本信号Ｐ１ｂの直後に付加信号Ｐ２ｃを供給し、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間に付加信号Ｐ２ｂをそれぞれ供給するパルスパターン例。 基本信号と付加信号の他の例を示すタイミングチャートであって、（ａ）基本信号Ｐ１ａの後端側に近接させて付加信号Ｐ２ａを供給して、基本信号Ｐ１ａと波形を合成させたパルスパターン例、（ｂ）基本信号Ｐ１ａの後端側に近接させて付加信号Ｐ２ａを供給して基本信号Ｐ１ａと波形を合成させ、基本信号Ｐ１ｂの前端側に近接させて付加信号Ｐ２ｂを供給して基本信号Ｐ１ｂと波形を合成させたパルスパターン例、（ｃ）基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの各前端側に近接させて付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂを供給して基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂと波形を合成させたパルスパターン例、（ｄ）基本信号Ｐ１ａの前端側に近接させて付加信号Ｐ２ａを供給して基本信号Ｐ１ａと波形を合成させ、基本信号Ｐ１ｂの後端側に近接させて付加信号Ｐ２ｂを供給して基本信号Ｐ１ｂと波形を合成させたパルスパターン例。 基本信号と付加信号の他の例を示すタイミングチャートであって、（ａ）基本信号Ｐ１ａに付加信号Ｐ２ａが重畳されたパルスパターン例、（ｂ）基本信号Ｐ１ａおよびＰ１ｂに付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂが重畳されたパルスパターン例、（ｃ）点灯期間の全般に渡って供給される基本信号Ｓ１に所定のタイミングで付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂが重畳された信号（パルスではない）パターン例、（ｄ）階段状の基本信号Ｐ３に付加信号Ｐ２ａを近接させて供給して波形を合成したパルスパターン例。 実施の形態に係るマトリクス表示装置の適用例であって、（ａ）鉄道の駅における行先表示にマトリクス表示装置１００を適用する例、（ｂ）鉄道の駅における行先表示にマトリクス表示装置１００を適用する別の例。 実施の形態に係るマトリクス表示装置の他の適用例であって、（ａ）電車内における案内表示やニュース等の表示にマトリクス表示装置１００を適用する例、（ｂ）エレベータにおける案内表示にマトリクス表示装置１００を適用する例、（ｃ）非常案内表示にマトリクス表示装置１００を適用する例。 実施の形態に係るマトリクス表示装置の他の適用例であって、（ａ）携帯電話機２０１の外側にマトリクス表示装置１００を設けた例、（ｂ）腕時計２０２の表示部にマトリクス表示装置１００を設けた例、（ｃ）ＰＤＡ等の携帯情報機器２０３の表示部にマトリクス表示装置１００を設けた例。 実施の形態に係る信号機の構成例を示す機能ブロック図。 実施の形態に係る信号機の構成例を示す正面図。 実施の形態に係る信号機のＬＥＤ発光部を示す正面図 歩行者用信号機の構成例を示す正面図。

次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（マトリクス表示装置）
図１〜図１３を参照して、実施の形態に係るマトリクス表示装置１００について説明する。

実施の形態に係るマトリクス表示装置１００は、図１の機能ブロック図に示すように、マトリクス表示部１と、行デコーダ２と、ドライバ回路３と、基本信号供給手段４と、付加信号供給手段５とを備える。マトリクス表示部１は、ｎ行、ｍ列からなるｎ×ｍ（ここで、ｎ、ｍは２以上の整数）個の発光素子１０が主走査線方向および副走査線方向に沿ってマトリクス状に配列される。行デコーダ２は、マトリクス表示部１に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子の行を選択する。ドライバ回路３は、マトリクス表示部１に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子１０の列を選択し、選択された列に所定の電流を供給して駆動する。基本信号供給手段４は、ドライバ回路３に対して、選択された列の発光素子１０を発光させる基本信号を生成して供給する。付加信号供給手段５は、ドライバ回路３に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する。ここで、付加信号とは、所定の視覚効果、すなわち、ブロッカ・ザルツァー（Ｂｒｏｃａ−Ｓｕｌｚｅｒ）効果を発生させるための信号（擬似でなく、実際に与えている信号）をいう。

マトリクス表示装置１００は、例えば、図２に示すように、複数のマトリクス表示部１が連結されて、筐体１２０内に収容された構成を備える。

実施の形態に係るマトリクス表示装置１００は、マトリクス表示部１で構成される表示領域に文字や記号等を表示させることにより、駅や各種店舗、電車内やバス車内などにおいて、運行情報やニュースなどの情報を伝達する用途に使用される。具体的な使用例については後述する。

また、実施の形態に係るマトリクス表示装置１００において、付加信号が発揮させる所定の視覚効果は、ブロッカ・ザルツァー効果であり、図３に示すように、付加信号Ｐ２ａは、基本信号Ｐ１ａのデューティ比よりも小さなデューティ比を有し、且つ基本信号Ｐ１ａのピーク出力値の２倍以上のピーク出力値を有するパルス信号で構成される。

より具体的には、例えば、発光素子をＬＥＤで構成する場合に、基本信号Ｐ１ａの周波数は、例えば、約５０Ｈｚ〜約１ｋＨｚ、基本信号Ｐ１ａのピーク出力値は、例えば、約５ｍＡ〜約１００ｍＡである。

また、付加信号Ｐ２ａは、周波数は、例えば、約１０Ｈｚ〜約１００Ｈｚ、パルス幅は、例えば、０．２ｍｓ以下（具体例としては、例えば約０．１ｍｓ）、ピーク出力値は、例えば、約３０ｍＡ〜約２００ｍＡのパルス信号である。

なお、図３において、基本信号Ｐ１ａのパルス幅は０．４１ｍｓとされているが、これに限らず、得たい明るさに応じてパルス幅（デューティ比）を変更することができる。基本信号Ｐ１ａのデューティ比は、例えば、約１／２４若しくは約１／１６などに設定することができる。

また、発光素子は。ＬＥＤに限らず、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ：Organic Electro-Luminescence）素子等の有機発光素子や電気化学発光素子（Electro Chemical-Luminescence：ＥＣＬ）等を用いることができる。

（ブロッカ・ザルツァー効果）
明るさの知覚に関する人間の生理的視覚特性として、ブロッカ・ザルツァー（Ｂｒｏｃａ−Ｓｕｌｚｅｒ）効果がある。ブロッカ・ザルツァー効果とは、刺激光の持続時間によってその明るさ知覚が変わる現象をいう。

例えば、図４に示すように、増分光の輝度を一定に保ちながらその呈示時間を増加させていくと、その見かけの明るさ（比較刺激強度）は、呈示時間と共に増加し、所定時間後に極大値を迎えた後に下降し、やがて一定水準となる。ここで、呈示時間とは、オン・オフの点滅時間に相当する時間である。

即ち、刺激の呈示時間が極短い場合には、刺激の見かけの明るさは、物理的な輝度の等しい定常光の明るさを下回るが、中程度の呈示時間（５０〜１００ｍｓ程度）の刺激では、見かけの明るさが定常光のそれを上回るという現象を生じる。この現象を発見者に因んでブロッカ・ザルツァー現象と呼ぶ。

ブロッカ・ザルツァー効果によれば、図４に示すように、周波数２０Ｈｚ程度で刺激光を呈示した場合に、特に高い視覚効果が得られる。

しかしながら、例えば発光素子としてＬＥＤを用いて、周波数２０Ｈｚ程度でＬＥＤを点灯させるとチラツキ（フリッカ）を生じ、マトリクス表示装置の表示を見る者に不快感を与えてしまう。

そこで、実施の形態に係るマトリクス表示装置１００においては、発光素子１０を発光させる基本信号Ｐ１ａとは別に、視覚効果（ブロッカ・ザルツァー効果）を発揮する付加信号Ｐ２ａを所定のタイミングで供給する。

すなわち、実施の形態に係るマトリクス表示装置１００においては、付加信号Ｐ２ａは、周波数が、例えば、約１０Ｈｚ〜約１００Ｈｚ、パルス幅が、例えば、約０．１ｍｓ、ピーク出力値が、例えば、約３０ｍＡ〜約２００ｍＡのパルス信号とすることにより、ブロッカ・ザルツァー効果により、省電力で明るく感じさせると共に、チラツキ（フリッカ）の発生を防止して、見易いマトリクス表示を行うことができる。

（マトリクス表示装置の構成例）
実施の形態に係るマトリクス表示装置１００の構成例について、図５のブロック図を参照して説明する。

図５に示す構成例では、縦横に２４×４８個のＬＥＤ１０をマトリクス状に配列したマトリクス表示部１を用いる。

なお、マトリクス表示部１としては、２４×４８個にかぎらず、１２×１６個、１６×１６個等、種々の縦横比のマトリクス表示部を用いることができる。

また、各ＬＥＤ１０としては、１チップに赤色（Ｒ：Red）緑色（Ｇ：Green）青色（Ｂ：Blue）のＬＥＤ素子が作り込まれたものが用いられる。これにより、ＲＧＢの各ＬＥＤ素子を個別に点灯、消灯させることで、カラー表示を行うことができる。なお、これに限らず、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか一色、あるいは白色ＬＥＤ等の他の色のＬＥＤを用いても良い。また、ＲＧＢのみならず黄色（Ｙ）、ＧＹ、ＧＲ、ＢＲなどと組み合わせ、演色効果を利用してもよく、また用途によっては紫外線ＬＥＤ、赤外線ＬＥＤと組み合わせても良い。

マトリクス表示部１には、２４本のコモン線ＣＭＬを介して行デコーダ２が接続されており、マトリクス表示部１の行（本構成例では、２４行）を個別に選択することができる。

また、マトリクス表示部１には、各４８本の駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３を介してＬＥＤ１０のＲＧＢのＬＥＤ素子を個別に駆動するＬＥＤドライバ３ａ、３ｂ、３ｃが接続される。ここで、４８本の駆動線ＤＬ１は、それぞれＲのＬＥＤ素子に接続され、４８本の駆動線ＤＬ２は、それぞれＧのＬＥＤ素子に接続され、４８本の駆動線ＤＬ３は、それぞれＢのＬＥＤ素子に接続される。

各ＬＥＤドライバ３ａ、３ｂ、３ｃは、配線Ｌ１、Ｌ２を介して基本信号供給手段４および付加信号供給手段５を兼ねるパルス点灯制御回路２０が接続されている。

配線Ｌ１を介して、各ＬＥＤドライバ３ａ、３ｂ、３ｃにブランク信号が入力される。

また、各ＬＥＤドライバ３ａ、３ｂ、３ｃには、一端が接地された抵抗Ｒａが接続されている。

パルス点灯制御回路２０は、基本信号Ｐ１ａと、付加信号Ｐ２ａを切り換えるＦＥＴ等で構成されるスイッチＳＷが設けられている。スイッチＳＷには抵抗Ｒｂが接続されている。なお、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂの抵抗値は、Ｒａ＞Ｒｂとなっている。

そして、スイッチＳＷがオフ状態の場合には、抵抗Ｒａを介して、基本信号Ｐ１ａ（図３参照）が各ＬＥＤドライバ３ａ、３ｂ、３ｃを介してＬＥＤ１０に供給される。

これにより、行デコーダ２で選択されたＬＥＤ１０が点灯される。

また、スイッチＳＷがオン状態の場合には、配線Ｌ２から分岐される配線Ｌ３を介して付加信号Ｐ２ａ（図３参照）が、各ＬＥＤドライバ３ａ、３ｂ、３ｃを介してＬＥＤ１０に供給される。これにより、ブロッカ・ザルツァー効果を得ることができ、省電力で明るく感じさせるマトリクス表示が行われる。

なお、パルス点灯制御回路２０は、回路で構成する場合に限らず、マイクロコンピュータ等で構成してソフトウェアで基本信号Ｐ１ａと、付加信号Ｐ２ａを切り換えるようにしても良い。

（マトリクス表示装置の他の構成例）
図６のブロック図を参照して、本実施の形態に係るマトリクス表示装置１００の他の構成例について説明する。

なお、図５に示すマトリクス表示装置１００の構成例と同様の構成については同一符号を付する。

本構成例では、図５のＬＥＤドライバ３ａ、３ｂ、３ｃに代えて、パルス点灯制御回路３０から基本信号Ｐ１ａが供給されるＬＥＤドライバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、パルス点灯制御回路３０から付加信号Ｐ２ａが供給されるＬＥＤドライバ３１ａ、３１ｂ、３１ｃとを備える。

ＬＥＤドライバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、各４８本の駆動線ＤＬ１・ＤＬ２・ＤＬ３を介してそれぞれマトリクス表示部１に接続されている。ここで、４８本の駆動線ＤＬ１は、それぞれＲのＬＥＤ素子に接続され、４８本の駆動線ＤＬ２は、それぞれＧのＬＥＤ素子に接続され、４８本の駆動線ＤＬ３は、それぞれＢのＬＥＤ素子に接続される。

また、ＬＥＤドライバ３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、各４８本の駆動線ＤＬ１１・ＤＬ１２・ＤＬ１３を介して、それぞれマトリクス表示部１に接続されている。ここで、４８本の駆動線ＤＬ１１は、それぞれＲのＬＥＤ素子に接続され、４８本の駆動線ＤＬ１２は、それぞれＧのＬＥＤ素子に接続され、４８本の駆動線ＤＬ１３は、それぞれＢのＬＥＤ素子に接続される。

また、各ＬＥＤドライバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃには、一端が接地された抵抗Ｒａが接続されている。

パルス点灯制御回路３０には、基本信号Ｐ１ａと、付加信号Ｐ２ａを切り換えるスイッチＳＷが設けられている。ここでスイッチＳＷは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）等で構成される。スイッチＳＷには、抵抗Ｒｂが接続される。抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂの抵抗値には、Ｒａ＞Ｒｂの関係が成立する。

各ＬＥＤドライバ３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、配線Ｌ４を介してパルス点灯制御回路３０に接続されている。

また、各ＬＥＤドライバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃには、一端が接地された抵抗Ｒａが接続される。

スイッチＳＷがオフ状態の場合には、抵抗Ｒａを介して、基本信号Ｐ１ａ（図３参照）が各ＬＥＤドライバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃを介してＬＥＤ１０に供給される。これにより、行デコーダ２で選択されたＬＥＤ１０が点灯され、図示しないデータ入力に合わせたマトリクス表示が行われる。

スイッチＳＷがオン状態の場合には、配線Ｌ４を介して付加信号Ｐ２ａ（図３参照）が、各ＬＥＤドライバ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを介してＬＥＤ１０に供給される。これにより、ブロッカ・ザルツァー効果を得ることができ、省電力で明るく感じさせるマトリクス表示が行われる。

なお、パルス点灯制御回路３０は、回路で構成する場合に限らず、マイクロコンピュータ等で構成してソフトウェアで基本信号Ｐ１ａと、付加信号Ｐ２ａを切り換えるようにしても良い。

（基本信号と付加信号の供給タイミングの例）
図５または図６に示す構成例に係るマトリクス表示装置１００における基本信号Ｐ１ａと付加信号Ｐ２ａの供給タイミングの例について図７のタイミングチャートを参照して説明する。

図７に示すように、マトリクス表示部１が備える２４本のコモン線ＣＯＭ０〜ＣＯＭ２３には、それぞれ所定の時間差で基本信号Ｐ１ａと付加信号Ｐ２ａが供給される。

即ち、コモン線ＣＯＭ０では、時刻ｔ₀のタイミングで基本信号Ｐ１ａが入力され、所定時間後の時刻ｔ₁のタイミングで付加信号Ｐ２ａが入力される。

ここで、図３に示すように、基本信号Ｐ１ａの周波数は、例えば、約５０Ｈｚ〜約１ｋＨｚ、ピーク出力値は、例えば、約５ｍＡ〜約１００ｍＡである。また、パルス幅は、例えば、約０．４１ｍｓであるが、これに限らず、得たい明るさに応じてパルス幅（デューティ比）は適宜変更することができる。

また、付加信号Ｐ２ａは、周波数が、例えば、約１０Ｈｚ〜約１００Ｈｚ、パルス幅が、例えば、約０．１ｍｓ、ピーク出力値が、例えば、約３０ｍＡ〜約２００ｍＡのパルス信号である。

また、コモン線ＣＯＭ１では、時刻ｔ₀より所定時間遅れた時刻ｔ₃のタイミングで基本信号Ｐ１ｂが入力され、所定時間後の時刻ｔ₄のタイミングで付加信号Ｐ２ｂが入力される。

以降同様にして、時間差で基本信号と付加信号が入力される。

これにより、行デコーダ２で選択された各コモン線ＣＯＭ０〜ＣＯＭ２３に接続されたＬＥＤ１０が順次点灯され、図示しないデータ入力に合わせたマトリクス表示が行われる。なお、ライン状に点灯、消灯されるＬＥＤ１０によって視覚的に文字や記号が認識されるのは、肉眼の残像効果を利用したものである。

なお、図７に示す基本信号Ｐ１ａ、Ｐ２ｂ・・・と付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ・・・の位置関係（供給パターン）は、一例であり、後述のように基本信号と付加信号の供給パターンは種々挙げられる。

（基本信号と付加信号の供給パターンの例）
図８〜１０を参照して、基本信号Ｐ１ａと付加信号Ｐ２ａの供給パルスパターンの例について説明する。

まず、図８（ａ）、（ｂ）に示す供給パルスパターンでは、付加信号Ｐ２ａが供給される所定のタイミングは、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間となるタイミングとなっている。つまり、基本信号のオン期間と付加信号のオン期間とは重ならない。これらの場合、視覚刺激がない状態で付加信号が立ち上がるので、視覚効果（ブロッカ・ザルツァー効果）をより効果的に得ることができる。

図８（ａ）は、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間において、基本信号Ｐ１ａの直後に付加信号Ｐ２ａを供給するパルスパターン例を示す。

また、図８（ｂ）は、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間において、基本信号Ｐ１ａの直後に付加信号Ｐ２ａを供給すると共に、基本信号Ｐ１ｂの直前に付加信号Ｐ２ｂを供給するパルスパターン例を表す。

なお、図８（ａ）、（ｂ）に示す供給パターンに限らず、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間に３個以上の付加信号を供給するようにしても良い。

図８（ｃ）は、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの直前に、それぞれ付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂを供給するパルスパターン例を表す。この場合、基本信号による視覚刺激が十分に収まった状態で付加信号が急激に立ち上がるので、視覚効果（ブロッカ・ザルツァー効果）をより効果的に得ることができる。

図８（ｄ）は、基本信号Ｐ１ａの直前に付加信号Ｐ２ａを供給し、基本信号Ｐ１ｂの直後に付加信号Ｐ２ｂをそれぞれ供給するパルスパターン例を表す。

図８（ｅ）は、基本信号Ｐ１ａの直前に付加信号Ｐ２ａを供給し、基本信号Ｐ１ｂの直後に付加信号Ｐ２ｃを供給し、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの１周期の間に付加信号Ｐ２ｂをそれぞれ供給するパルスパターン例を表す。

図９（ａ）〜図９（ｄ）、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す供給パルスパターン例では、付加信号Ｐ２ａが供給される所定のタイミングは、基本信号Ｐ１ａの前側または後側において基本信号Ｐ１ａに近接または合成させるタイミングとなっている。

図９（ａ）は、基本信号Ｐ１ａの後端側に近接させて付加信号Ｐ２ａを供給して、基本信号Ｐ１ａと波形を合成させたパルスパターン例を表す。

図９（ｂ）は、基本信号Ｐ１ａの後端側に近接させて付加信号Ｐ２ａを供給して基本信号Ｐ１ａと波形を合成させ、基本信号Ｐ１ｂの前端側に近接させて付加信号Ｐ２ｂを供給して基本信号Ｐ１ｂと波形を合成させたパルスパターン例を表す。

図９（ｃ）は、基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの各前端側に近接させて付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂを供給して基本信号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂと波形を合成させたパルスパターン例を表す。

図９（ｄ）は、基本信号Ｐ１ａの前端側に近接させて付加信号Ｐ２ａを供給して基本信号Ｐ１ａと波形を合成させ、基本信号Ｐ１ｂの後端側に近接させて付加信号Ｐ２ｂを供給して基本信号Ｐ１ｂと波形を合成させたパルスパターン例を表す。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す供給パルスパターン例では、付加信号Ｐ２ａが供給される所定のタイミングは、基本信号Ｐ１ａに重畳させるタイミングとなっている。

図１０（ａ）は、基本信号Ｐ１ａに付加信号Ｐ２ａが重畳されたパルスパターン例を表す。

図１０（ｂ）は、基本信号Ｐ１ａおよびＰ１ｂに付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂが重畳されたパルスパターン例を表す。

図１０（ｃ）は、点灯期間の全般に渡って供給される基本信号Ｓ１に所定のタイミングで付加信号Ｐ２ａ、Ｐ２ｂが重畳されたパルスパターン例を表す。

図１０（ｄ）は、階段状の基本信号Ｐ３に付加信号Ｐ２ａを近接させて供給して波形を合成したパルスパターン例を表す。

なお、以上述べた供給パターンについては、時間軸に沿って同じパターンが繰り返されるようにしても良いし、あるいは複数のパターンを組み合わせるようにしても良い。

また、図７に示すように、コモン線ＣＯＭ０〜ＣＯＭ２３に対して、上記のいずれかの供給パターンによって時間差で基本信号および付加信号を供給しても良い。

（マトリクス表示装置の適用例）
図１１〜図１３に、本実施の形態に係るマトリクス表示装置１００の適用例を示す。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、鉄道の駅における行先表示にマトリクス表示装置１００を適用する場合を示す
実施の形態に係るマトリクス表示装置１００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる行先表示を行うことができ、駅構内における省エネルギー化に資することができる。

図１２（ａ）は、電車内等における案内表示やニュース等の表示にマトリクス表示装置１００を適用する場合を示す
本実施の形態に係るマトリクス表示装置１００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる車内表示を行うことができ、電車等の交通機関における省エネルギー化に資することができる。

図１２（ｂ）は、エレベータにおける案内表示にマトリクス表示装置１００を適用する場合を示す
本実施の形態に係るマトリクス表示装置１００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる案内表示を行うことができ、エレベータを用いる施設における省エネルギー化に資することができる。

図１２（ｃ）は、非常案内表示にマトリクス表示装置１００を適用する場合を示す
本実施の形態に係るマトリクス表示装置１００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる非常案内表示を行うことができ、各種施設における省エネルギー化に資することができる。

図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、各種携帯機器等にマトリクス表示装置１００を適用する場合を示す
図１３（ａ）は、携帯電話機２０１の外側にマトリクス表示装置１００を設けた場合である。

このマトリクス表示装置１００には、例えば時計表示、着信情報、音楽を聴く場合の歌詞表示等を行うことができる。

実施の形態に係るマトリクス表示装置１００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる各種表示を行うことができ、携帯電話機２０１の省電力を図ることができる。

図１３（ｂ）は、腕時計２０２の表示部にマトリクス表示装置１００を設けた場合である。このマトリクス表示装置１００には、例えば時計表示、登録した住所録の表示、音楽を聴く場合の歌詞表示等を行うことができる。

実施の形態に係るマトリクス表示装置１００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる各種表示を行うことができ、腕時計２０２の省電力を図ることができる。

図１３（ｃ）は、ＰＤＡ等の携帯情報機器２０３の表示部にマトリクス表示装置１００を設けた場合である。このマトリクス表示装置１００には、例えば各種文書データの表示、登録した住所録の表示、音楽を聴く場合の歌詞表示等を行うことができる。

実施の形態に係るマトリクス表示装置１００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる各種表示を行うことができ、携帯情報機器２０３の省電力を図ることができる。

（信号機）
図１４〜図１７を参照して、実施の形態に係る信号機３００、４００について説明する。

実施の形態に係る信号機３００は、図１５の機能ブロック図に示すように、三色のＬＥＤ発光部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃと、ドライバ回路３０２と、基本信号供給手段３０３と、付加信号供給手段３０４とを備える。三色のＬＥＤ発光部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃは、同時駆動可能に接続された複数のＬＥＤ１０を有する。ドライバ回路３０２は、ＬＥＤ発光部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃに所定の電流を供給して駆動する。基本信号供給手段３０３は、ドライバ回路３０２に対して、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号を生成して供給する。付加信号供給手段３０４は、ドライバ回路３０２に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する。

なお、基本信号および付加信号は、図３等に示す信号波形と同じである。

即ち、付加信号が発揮させる所定の視覚効果は、ブロッカ・ザルツァー効果であり、付加信号は、基本信号のデューティ比よりも小さなデューティ比を有し、且つ基本信号のピーク出力値の２倍以上のピーク出力値を有するパルス信号で構成される。

また、付加信号が供給される所定のタイミングは、基本信号の１周期の間となるタイミングであっても良い。

また、付加信号が供給される所定のタイミングは、基本信号の前側または後側において基本信号に近接または合成させるタイミングであっても良い。

また、付加信号が供給される所定のタイミングは、基本信号に重畳させるタイミングであっても良い。

また、基本信号の周波数は、例えば、約５０Ｈｚ〜約１ｋＨｚ、基本信号のピーク出力値は、例えば、約５ｍＡ〜約１００ｍＡとすることができる。

また、付加信号は、周波数が、例えば、約１０Ｈｚ〜約１００Ｈｚ、パルス幅が、例えば、約０．１ｍｓ、ピーク出力値が、例えば、約３０ｍＡ〜約２００ｍＡのパルス信号とすることができる。

また、図１５および図１７に示すように、ＬＥＤ発光部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃは、赤色、黄色、青色を発光するＬＥＤ１０をそれぞれ用いた車両用信号機３００としての３色灯または赤色、青色を発光するＬＥＤ１０をそれぞれ用いた歩行者用信号機４００としての２色灯４０１ａ、４０１ｂとしても構成可能である。

図１６に示すように、ＬＥＤ発光部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃは、円形のフード３１０内に、複数のＬＥＤ１０が配列されている。なお、ＬＥＤ発光部３０１ａには赤色を発光するＬＥＤ１０が、ＬＥＤ発光部３０１ｂには黄色を発光するＬＥＤ１０が、ＬＥＤ発光部３０１ｃには青色を発光するＬＥＤ１０がそれぞれ配列されている。

なお、ＬＥＤ１０の前面側には、ＬＥＤ１０を保護する透明なカバー３１１が設けられている。

実施の形態に係る信号機３００、４００によれば、ＬＥＤ１０を発光させる基本信号に加えて、ブロッカ・ザルツァー効果を発揮させる付加信号を供給しているため、少ない電力で、明るく感じさせる信号表示を行うことができ、車両用および歩行者用の信号機の省電力を図ることができる。

[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

上記の実施例に限らず、ＬＥＤ等の発光部をある一定の明るさで発光させるものに本発明は適用可能である。たとえば、住宅照明や屋外照明などの一般照明、自動車用の内外装ランプ、懐中電灯、電気機器のインジケータなど、人間が視認する光を発光する機器に適用可能である。

また、照明などでは調光機能を有するものがあり、発光強度に応じて基本信号のデューティなどが変化する場合に、付加信号のパルス強度やパルス幅などを変更してもよい。

本発明のマトリクス表示装置、発光駆動装置、駆動方法は、各種表示装置、交通信号機などに適用可能である。

Ｌ１〜Ｌ４…配線
ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３、ＤＬ１１、ＤＬ１２、ＤＬ１３…駆動線
Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ３……基本信号
Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ…付加信号
Ｒａ、Ｒｂ…抵抗
Ｓ１…基本信号
ＳＷ…スイッチ
１…マトリクス表示部
２…行デコーダ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ…ドライバ回路（ＬＥＤドライバ）
４、３０３…基本信号供給手段
５、３０４…付加信号供給手段
１０…発光素子（ＬＥＤ）
２０、３０…パルス点灯制御回路
３０ａ、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…ＬＥＤドライバ
１００…マトリクス表示装置
１２０…筐体
２０１…携帯電話機
２０２…腕時計
２０３…携帯情報機器
３００…信号機（車両用信号機）
３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ…ＬＥＤ発光部
３０２…ドライバ回路
３１０…フード
３１１…カバー
４００…歩行者用信号機
４０１ａ、４０１ｂ…二色灯

Claims (11)

1. ｎ行、ｍ列からなるｎ×ｍ（ここで、ｎ、ｍは２以上の整数）個の発光素子が主走査線方向および副走査線方向に沿ってマトリクス状に配列されたマトリクス表示部と、
   前記マトリクス表示部に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子の行を選択する行デコーダと、
   前記マトリクス表示部に接続され、ｎ×ｍ個の発光素子の列を選択し、選択された前記列に所定の電流を供給して駆動するドライバ回路と、
   前記ドライバ回路に対して、選択された前記列の前記発光素子を発光させる基本信号を生成して供給する基本信号供給手段と、
   前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給手段と
   を備えることを特徴とするマトリクス表示装置。
2. 前記基本信号は、所定周期のパルス信号である基本信号を含むことを特徴とする請求項１に記載のマトリクス表示装置。
3. 前記付加信号が発揮させる前記所定の視覚効果は、ブロッカ・ザルツァー効果であり、
   前記付加信号は、前記基本信号のデューティ比よりも小さなデューティ比を有し、且つ前記基本信号のピーク出力値の２倍以上のピーク出力値を有するパルス信号で構成されることを特徴とする請求項１に記載のマトリクス表示装置。
4. 前記付加信号が供給される前記所定のタイミングは、前記基本信号の１周期の間となるタイミングであることを特徴とする請求項１または２に記載のマトリクス表示装置。
5. 前記付加信号が供給される前記所定のタイミングは、前記基本信号に重畳させるタイミングであることを特徴とする請求項１または２に記載のマトリクス表示装置。
6. 前記付加信号が供給される前記所定のタイミングは、前記基本信号の前側または後側において前記基本信号に近接または合成させるタイミングであることを特徴とする請求項１または２に記載のマトリクス表示装置。
7. 前記発光素子は、ＬＥＤで構成され、
   前記基本信号の周波数は５０Ｈｚ〜１ｋＨｚ、前記基本信号のピーク出力値は５ｍＡ〜１００ｍＡとされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のマトリクス表示装置。
8. 前記付加信号は、周波数が１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ、パルス幅が０．２ｍｓ以下、ピーク出力値が３０ｍＡ〜２００ｍＡのパルス信号とされることを特徴とする請求項６に記載のマトリクス表示装置。
9. 電気信号が供給されることにより発光する発光部と、
   前記発光部を駆動するドライバ回路と、
   前記ドライバ回路に対して、前記発光部を発光させる所定周期の基本信号を生成して供給する基本信号供給手段と、
   前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給手段と
   を備えることを特徴とする発光駆動装置。
10. ｎ行、ｍ列からなるｎ×ｍ（ここで、ｎ、ｍは２以上の整数）個の発光素子が主走査線方向および副走査線方向に沿ってマトリクス状に配列されたマトリクス表示部を駆動するドライバ回路に対して、
    前記発光素子を発光させる基本信号を生成して供給する基本信号供給ステップと、
    前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給ステップと
    を有することを特徴とする駆動方法。
11. 同時駆動可能に接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光部を駆動するドライバ回路に対して、
    前記ＬＥＤを発光させる基本信号を生成して供給する基本信号供給ステップと、
    前記ドライバ回路に対して、所定の視覚効果を発揮させる付加信号を生成して所定のタイミングで供給する付加信号供給ステップと
    を有することを特徴とする駆動方法。