WO1985003795A1 - Data display apparatus - Google Patents

Description

明 細 書

情 報 表 示 装 置

技術分野

この 明は、 表示素子に発光ダイ ォー ドを用いた情報 表示装置に係 ]? 、 特に周囲の明るさに応じて発光ダイ ォ 一 ドの点灯数や種類及び発光光度を増減調整 して視認性 を高めた情報表示装置に関する も のである。

背景技術

表示素子に発光ダィ 才ー ドを用い、 これを複数個並べ て点綴 で文字や図形， 図柄等を表示させる情報表示装 置においては、 発光ダイ ォー ドの発光光度に よって表示 された情報内容の視認性等の表示精度が左右される こ と が多い。 例えば昼間、 発光ダ イ ォ— ドの周囲が明るい状 態においては、 発光ダイ ォー ドの発光光度を高 く しなけ れば視認性が悪 く 、 逆に夜間、 発光ダィ ォ— ドの周囲が 暗い状態においては、 発光ダイ ォー ドの発光光度が高い と 、 表示された文字や図形， 図柄等が ヽ レ 一 シ ヨ ン を起 こ して文字や図形， 図柄等の判別が困難と な るためその 発光光度を下げる必要がある。 また発光ダイ ォー ドの発 光色に よ って も 判別の度合が異な ]? 、 同 じ発光光度であ つて も 夜間においては赤色が判別 しに く く 、 緑色や黄色 のほ うが判別 し易い。 しかし逆に昼間においては赤色の ほ うが判別 し易い。 而 して発光素子に発光ダ イ ォ— ドを 用いた情報表示装置においては、 その視認性や判別性を 高めるために発光ダィ 才 ー ドの発光光度を調整し、 周囲 の明るさに同期させる必要がある <： ―般に発光ダイ 才— ドの発光光度は、 流れる電流に比例する とい う性質があ る。 この性質を利用して発光ダイ オー ドに印加する電源 電圧を変化させ、 癸光ダ イ オー ドに流れる電流を調整し てその発光色を変化させる方法が提案されている。 しか し発光ダイ オー ドで降下する電圧は、 構成物質の逢いに よ 発光色の異¾ る発光ダイ ォー ドご と に異なってお ]3 . 特に発光色の異な る発光ダイ ォ— ドを複数個ずつ並べて 発光させ、 その混合色に よって情報を表示させる よ う に 構成 した情報表示装置においては、 発光ダイ オー ドに印 加する電源電圧を変化させる と種類の異る る発光ダイ ォ - ドに流れる電流の差異によ ) 発光ダイ ォー ド間の発光 光度に大き な差を発生させる とい う 問題がある。 ま た発 光ダイ ォ— ドに印加する電源電圧を周囲の明るさに同期 させて 自動的に'上下-させる よ う構成する こ と も可能であ る _c しかし多数の発光ダイ オー ドを実装させる情報表示 装量においては大き ¾容量が必要と な D 、 装置が大型で 高価 ¾ も の と るばか！） で く 、 複雑な構造と ¾つて信 賴性を低下させる欠点がある。

したがつて この発明は、 発光ダイ オー ドに印加する電 源電圧を変化させる こ と な く 、 その発光光度を周囲の明 るさ に同期 して自動的に上下させ、 視認性と判別性を-高 めた情報表示装置を提供する こ と を 目 的と している。

ま たこの発明の他の 目 的 、 周囲の明るさに対応 して 駆動される発光ダイ ォー ドの種類と数を切 ]?換え 表示 内容の視認性を よ 高めた情報表示装置を提供する こ と を 目 的と している。

発明の開示 '

即ち この発明は、 周囲の明るさ を受けて これを電気信 号に変換する光電変換回路に、 その出力信号に対応 して パ ル ス信号を出力するパ ル ス発振回路を接続 し、 このパ ル ス発振回路の出力時間比を制御 して発光ダイ ォー ドを 駆動させる よ う に構成 した も のである。 この こ と に よ 、 発光ダイ ォ— ドの発光光度が周囲の明るさに 自動的に同 調する。

ま たこの発明は、 光電変換回路の出力信号の レ ベ ル が 設定レ ベ ル以上と ったと き に信号を出力する レ ベ ル検 定回路を併設 して ある。 これに よ 駆動される発光ダイ ォ— ドの種類.と数を切 換える。

図面の簡単な説明

第 1 図は、 この発明に係る好ま しい情報表示装置を示 す回路図、 第 2 図はそのタ イ ミ ン グチャ ー ト 、 第 3 図は 発光ダイ ォー ドの配置図である。

発明を実施するための最良の形態

この発明を よ 詳細に説述するために、 以下添付図面 に従って これを説明する。

第 1 図は、 この発明に係る情報表示装置の一実施例を 示す回路図であ ]3 、 1 は発光ダイ オー ドの周囲を情報表 示装量の外部から照射する光であ 、 2 は この光 1 に照 射されてその光量が多い と き には電圧を高 く 、 ま たその 光量が少 い と き には電圧を低 く して端子 3 側に 出力す る光電変換回路であ ！） 、 硫ィヒ力 ド ミ ゥ ム 、 フ ォ ト ト ラ ン ジス タ等を用いた電気回路に よ ]?構成されている。 この 光電変 回路 2 に電圧制御発振器 4 と レ ベ ル検定回路 8 を接続し、 光電変換回路 2 の端子 3 から出力される信号

5 が同時に両者に入力する よ う に構成する。 レ ベ ル検定回 路 8 はゼナ ー ダイ オー ド等で構成されてお ]3 、 入力電圧 が設定レ ベ ル以上に ¾る と、 その端子 9 側に信号を出力 する。 この端子 9 を電圧制御発振器 4 の入力側の端子 10 に接続する と共に、 ア ン ド回路 1 1 の一方の入力端に接 ιο ·続し、 端子 9 か ら出力された信号が電圧制御発振器 4 と ア ン ド回路 1 1 に同時に入力される よ う になっている。 ま たア ン ド回路 1 ·1 の他方の入.力端には、 モ ノ マ ル チ 6 を接続し、 その端子 7 か ら出力される信号が入力される よ う になっている。 モ ノ マ ル チ 6 は、 電圧制御発振器 4 is に接続され_て ]? 、 電圧制御発振器 4 の端子 5 から出力 される信号の立上 ]) でその端子 7 側へ t 時間のパ ル ス信 号.を出力する も のであ る。 即ち、 光電変換回路 2 の端子 3 に癸生する電圧の変化に よ ]3 電圧制御発振器 4 の端子 5 か ら出力する発振周波数が変化し、 その信号を受けて

20 モ ノ マ ルチ 6 の端子 7 に t 時間のパ ル ス が出力される こ とから、 入力電圧に よ ]) 出力時間比が変化するパ ルス発 振回路を構成 している。 このパ ル ス発振回路に発光ダイ ォー ドの駆動回路を接続する。 この実施例において、 発 光ダイ ォ一 ドの駆動回路と して ト ラ ン ジ ス タが用い られ

25 てお ！） 、 モ ノ マ ルチ 6 の端子 7 に対し、 一方は直接的に、 ま た他方はア ン ド回路 1 1 を介して間接的に ト ラ ン ジ ス タ 1 3 , 1 4 を接続し、 モ ノ マ ル チ 6 の端子 7 か ら出力 されるパ ル ス信号が夫々 のベー ス に出力されている間コ レク タ と ェ ミ ッ タ を導通させ得る よ う に構成 し、 かつ一 方の ト ラ ン ジ ス タ 1 3 にはス ィ ッ チ 1 5 と抵抗 1 7 を介 して複数個の例えば黄色発光ダ イ オー ド 19を接続 し、 ま た他方の ト ラ ン ジス タ 1 4 にはス ィ ツチ 1 6 と抵抗 1 8 を介 して複数個の例えば赤色発光ダイ 才ー ド 2 0 を接続 し、 更に夫々 の発光ダイ オー ド 1 9 ， 2 0 を直流電源 21 に接続して回路を構成する。 而 してス ィ ッ チ 1 5 が接で あれば直流電源か ら供給された電力は、 発光ダイ ォー ド 1 9 の ァ ノ 一 ド ら カ ソ 一 ドを通 、 抵抗 1 7 、 ス イ ツ チ 1 5 を経由 して ト ラ ン ジ ス タ 1 3 に流れ、 その コ レ ク タ と ェ ミ ッ タ を通.つて.直流電源 2 1 に流れ、 発光ダイ 才 ー ド 1 9 をパ ル ス駆動 して これを点灯させ、 こ の実施例 においては黄色発光させる。 ま た レ ベ ル検定回路 8 の端 子 9 カゝ ら信号が出力 し、 かつモ ノ マ ル チ 6 の端子 7 か ら パ ル ス信号が出力されている と、 ア ン ド回路 1 1 はその 端子 1 2 側へパ ル ス信号を出力 し、 その信号が ト ラ ン ジ ス タ 1 4 のベ ー ス に入力 し、 ト ラ ン ジ ス タ 1 4 は、 その ベー ス に信号が入力 している間 コ レク タ と エ ミ ッ タ を導 通させる。 この と き ス ィ ッ チ 1 6 が接であれば直流電源 2 1 か ら供給された電力は、 発光ダイ 才— ド 2 0 の ァ ノ ー ドカ ら カ ソ ー ドを通 ！） 、 抵抗 1 8 、 ス ィ ッ チ 1 6 を経 由 して ト ラ ン ジス タ 1 4 に流れ、 その コ レク タ と ェ ミ ツ タを通って直流電源 2 1 に流れ、 発光ダイ ォ一 ド 2 0 を パルス駆動 して これを点灯させ、 この実施例においては 赤色発光させる。 即ち ト ラ ン ジス タ 1 3 と 1 4 は.、 発光 色の異な る発光ダイ ォー ド 1 9 と 2 0 を各別に駆動する 駆動回路を構成 している。

第 2 図は上記実施例における タ イ ミ ングチヤ — ト を示 すも のである。 以下この図に よ ]) 各回路の電圧及び出力 波形の状態を周囲の光量が少ない場合（7)、 光量が少し多 い場合 (ィ）、 光量が多 場合 (ゥ)、 光量が非常に多 場合 の 4 つの場合に分けて説明する。

いま光 1 の光量が少 い場合、 即ち（7)の期間にお て は、 光電変換回路 2 の端子 3 に出力する電圧が低く 、 し たがって電圧制御発振器 4 の端子 5 の出力周波数が低 く かつレ ベ ル検定回路 8 の端子 9 には出力が無いためモ ノ マルチ 6 の端子 7 力 ら出力されるパ レ ス信号は、 パ ル ス 出力時間比が小さ く 、 ト ラ ン ジ ス タ 1 3 のベー ス に入力 して発光ダイ オー ド 1 9 だけを駆動する。 この と き発光 ダイ ォ— ド 1 9 は、 その点灯している時間比が小さいた め周囲の明るさ に同調 して暗 く 点灯する。 次に光 1 の光 量が少 し多い場合、 即ち (ィ）の期間においては、 光電変換 回路 2 の端子 3 に出力する電圧が少 し高 く な 、 これに 応 じて電圧制御発振器 4 の端子 5 の出力周波数が高 く ¾ る。 しかしレ ベ ル検定回路 8 が動作 しないためその端子 9 か らの出力は無い。 したがってモ ノ マ ルチ 6 の端子 7 か ら出力されるパ ル ス信号は、 パ ル ス 出力時間比が大き く 、 ト ラ ン ジ ス タ 1 3 のベー ス に入力 して発光ダイ ォ一 ド 1 9 だけを駆動する。 この と き 発光ダ イ オー ド 1 9 は、 その点灯している時間比が大き いため周囲の明るさに同 調 して明る く点灯する。 更に光 1 の光量が多い場合、 即 ち（ゥ）の期間においては、 光電変換回路 2 の端子 3 に出力 する電圧が高 く 、 ま たレ ベ ル検定回路 8 が動作 し、 その 端子 9 に信号が出力されるため電圧制御発振器 4 の端子

5 の出力周波数は低 く 、 モ ノ マ ル チ 6 の端子 7 と ア ン ド . 回路 1 1 の端子 1 2 から出力されるパ ル ス信号はパ ル ス 出力時間比が小さい。 したがってモ ノ マ ル チ 6 の端子 7 か ら出力されるパ ル ス信号は ト ラ ン ジ ス タ 1 3.のべ一 ス に、 ま たア ン ド回路 1 1 の端子 1 ·2 か ら出力されるパ ル ス信号は ト ラ ン ジス タ 1 4 の ベー ス-に夫 々 入力 し、 発光 ダイ ォー ド 1 9 と 2 0 を駆動する。 こ の と き 発光ダイ ォ 一 ド 1 9 と 2 Ό は、 その点灯 している時間比は小さいが、 発光ダイ オー ド 1 9 ， 2 0 の点灯数が増加 し、 ま た周囲 の明るさに対応した視認性の高い、 この実施例において は赤色発光ダイ ォ— ド 2 0 が点灯 し、 黄色と赤色の光が 混合され、 周囲の明るさ に同調 して明る く 点灯 し、 かつ 視認性を高 く する。 更にま た光 1 の光量が非常に多い場 合、 即ち (： ^の期間'においては、 光電変換回路 2 の端子 3 に出力する電圧が非常に高 く 、 ま た レ ベ ル検定回路 8 も 動作 し、 その端子 9 に信号が出力されるため電圧制御発 振器 4 の端子 5 の出力周波数は高 く 、 モ ノ マ ル チ 6 の端 子 7 と ア ン ド回路 1 1 の端子 1 2 か ら出力されるパ ル ス 信号はパ ル ス出力時間比が大き い。 したがってモ ノ マ ル チ 6 の端子 7 か ら出力されるパ ル ス信号は ト ラ ン ジス タ 1 3 のベー ス に、 ま たア ン ド回路 1 1 の端子 1 2 か ら出 力される パルス信号は ト ラ ン ジス タ 1 4 の ベー ス に夫 々 入力 し、 発光ダイ オー ド 1 9 と 2 0 を駆動する。 この と き発光ダイ オー ド 1 9 と 2 0 は、 その点灯 している時間 比が大きいため周囲の明るさに同調 して非常に明る く 点 灯 し、 かつ視認性を高 く する _c

こ こ で電圧制御発振器 4 の端子 5 か ら出力される信号 の周波数は、 発光ダイ オー ド 1 9 , 2 0がモ ノ マ ルチ 6 の端子 7 から出力されるパ ル ス信号に よってパ ル ス駆動 されて点灯したと き に、 人の視覚における残像現象に よ D 点灯と消灯が判別でき ない よ う 高い周波数に設定さ れている も のである。 '

第 3 図は発光ダイ ォー ドの配置例を示したも ので、 22 乃至 3 0 は、 例えば黄色発光ダイ オー ドであ ！） 、 第 1 図 に示す ト ラ ン ジス タ 1 3 の コ レク タ に抵抗 1 7 及びス ィ ツチ 1 5 を介して接続され、 ま.た 3 1 乃至 3 9 は、 例え ば赤色発光ダイ オー ドであ ！） 、 同 じ く 第 1 図に示す ト ラ ン ジス タ 1 4 の コ レ ク タ に抵抗 1 8 及びス ィ ツチ 1 7 を 介して接続されている。 而 して各発光ダイ ォー ド 1 9 ， 2 0 に接続されているス ィ ッ チ 1 6 ， 1 7 を接と断とに 切 ]?換える こ と に よ ]?所望の発光ダイ オー ド 1 9 , 2 0 を点灯させ、 任意の文字や図形， 図柄等の表示を行 う こ とができ 、 更に周囲の明るさ に応じて発光ダイ オー ド 19. 2 0 の種類と数を変化させ、 その発光光度を 自動的に増 減させて表示内容の視認性を高める こ とができ る。

¾お、 この実施例においては第 1 図に示す電圧制御発 振器 4 とモ ノ マ ル チ 6 を一つの も の と し、 黄色と赤色の 発光ダイ オー ドの両方を駆動 し得る よ う に構成 している が、 これを発光ダイ オー ドの種類ご と に設け、 その出力 時間比を変化させる こ と で混合色を変える よ う に構成す る こ と も でき る。 ま た、 ス ィ ッ チ 1 5 ， 1 6 に代え ト ラ ン ジ ス タ、 S C R等の半導体を用い、 発光ダイ オー ド 19 2 0 の種類について も 黄色、 赤色以外の発光色の ものを 用い、 更に一種類のみま たは複数種類の発光色を選ぶこ と も 可能である。

この発明は、 以上の よ う に構成 したか ら、 簡単 構成 で発光ダイ ォー ドに供給する電源電圧を変化させる こ と ¾ く 、 発光ダイ オー ドの周囲の明るさ に応 じて容易にそ の数と種類を増減かつ可変 し、 ま た発光ダイ オー ドを駆 動するパ ル ス の時間比を制御する こ と に よ )発光ダイ ォ

― ドの発光光度を 自動的に周囲の明るさ に同調させる こ と 7 ^でき る。

産業上の利用可能性

以上の よ う に、 この発明に係る情報表示装置は、 特に 視認性が高度に要求される道路交通情報板は勿論、 設置 個所の明るさに対応 して表示を明確に した 、 発光色を 変化させる こ と で視認.者の注意を引付ける必要のあ る各 種情報表示板への応用に適 している。

Claims

SH 求 の 範 囲

1. 周囲の光を受けて これを電気信号に変換する光電変 換回路と、 この光電変換回路の出力信号を受け、 その 出力信号に対応してパル ス出力時間比を変化させ、 パ ル ス信号に出力するパル ス発振.回路を設け、 周囲が暗 い と きは、 前記パ ル ス発振回路のパ ル ス出力時間比を 小さ く し、 ま た周囲が明るいと き は、 前記パ ル ス発振 回路のパ ル ス出力時間比を大き く して発光ダイ ォー ド を駆動 し、 その発光光度を周囲の明るさに同調させ得 る よ う に構成 したこ と を特徵とする情報表示装置。

2. 光電変換回路の出力信号のレ ベ ル が設定レ ベ ル以上 と なったと き に信号を出力する レ ベ ル検定回路を併設 し、 このレ ベ ル検定回路の出力信号に よ 駆動する発 光ダイ ォ— ドの種類と数を切 1?換える こ と を特徵とす る請求の範囲第 1 項記载の情報表示装置 _c