発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法
【課題】Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号等を要することなく、アドレスライン数の異なるＬＥＤユニットを接続しても、表示の更新タイミングを一致できるようにする。
【解決手段】複数の発光素子を複数のライン状に並べたユニット発光部を備える複数の発光ユニットと、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラとを備える。コントローラは、ユニット発光部のライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、各発光ユニットは、該発光ユニットのユニット発光部を構成するラインの発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領し、更新される表示内容を描画メモリに記録すると共に、先頭ラインの発光データが書き込まれた時点で、描画メモリに保持された表示内容に、ユニット発光部の表示内容を更新する。
【解決手段】複数の発光素子を複数のライン状に並べたユニット発光部を備える複数の発光ユニットと、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラとを備える。コントローラは、ユニット発光部のライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、各発光ユニットは、該発光ユニットのユニット発光部を構成するラインの発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領し、更新される表示内容を描画メモリに記録すると共に、先頭ラインの発光データが書き込まれた時点で、描画メモリに保持された表示内容に、ユニット発光部の表示内容を更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を備える発光ユニットを複数接続した発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度の発光ダイオード（ＬＥＤ）がＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ開発され、大型のＬＥＤディスプレイが作製されるようになった。このＬＥＤディスプレイは軽量、薄型化が可能で且つ消費電力が低く、屋内、屋外でも使用可能な大型ディスプレイや情報表示板等として利用されている。このようなディスプレイや情報表示板では、汎用性を持たせるため、要求される画面サイズに応じて、小サイズのＬＥＤユニットを複数組み合わせて構成される形態が一般的である。
【０００３】
このようなＬＥＤユニットを組み合わせて発光装置を構成する場合は、ＬＥＤユニットを数珠繋ぎに接続すると共に、コントローラを接続して、各ＬＥＤユニットに対してコントローラから点灯パターンに相当する表示データを送出する構成が一般的である。この場合、各ユニットに異なる表示データを表示させるため、コントローラ側から所定のユニットに対して所定の表示データを送出することが必要となる。
【０００４】
このようなＬＥＤユニット同士を組み合わせにおいては、接続されるＬＥＤユニットのサイズを一致させる必要がある。例えば、ユニット表示部においてＬＥＤ素子を縦横に配置したドットマトリックス状のＬＥＤユニットにおいては、縦横のドット数が一致したＬＥＤユニット同士が接続されておれば、正しく表示データを表示、更新できる。逆に、ドット数の異なるＬＥＤユニットを接続することは困難である。すなわち、コントローラ側からＬＥＤユニットに対して表示データを送出する際には、データを一括で送出するのでなく、表示ライン毎（マトリックスの一行単位）に分けて、ライン表示データとして送出しており、さらに送出したライン表示データに相当する表示ラインの番号を、アドレス信号線であるアドレスラインで指定している。アドレスラインは、表示ラインの最大数、すなわちＬＥＤユニットの行数に応じて決定されるため、行数の異なるＬＥＤユニットを混在させると、アドレスラインの本数が一致せず、物理的な接続ができなくなる。
【０００５】
また、仮に接続できたとしても、各ＬＥＤユニットの一画面に相当する表示データを、内蔵の描画メモリに書き終えるタイミングが、行数の少ないＬＥＤユニットは速く、行数の多いＬＥＤユニットは遅くなる。そして各ＬＥＤユニットは、表示データを描画メモリに書き終えた時点で表示内容を更新する自律式で点灯させているため、一画面の表示データを書き換えるタイミングがＬＥＤユニット毎に異なると、これに応じて表示内容の更新タイミングもＬＥＤユニット間で異なってしまい、ＬＥＤユニットを組み合わせた全体表示が一律に更新されず、部分的に書き換わるという事態が生じてしまう。
【０００６】
このような問題は、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持つＬＥＤユニットでは、Ｖｓｙｎｃ信号に同期させる等して、表示書き換えのタイミングをコントローラ側で規定することによって回避できる。しかしながら、ＬＥＤユニットがＶｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持たない場合は、このようなコントローラ側での同期が困難となり、上述の通り表示データがすべて描画メモリに書き終わった時点で表示内容を更新する自走式の表示形態となるため、表示ライン数が異なるＬＥＤユニット間では更新タイミングを一致させることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】再公表２００２−１１１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、発光ライン数の異なるＬＥＤユニットを接続しても、表示の更新タイミングを一致させることが可能な発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
以上の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る発光装置によれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、を備える複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラと、を備える発光装置であって、前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、前記発光ユニットの集合体は、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成できる。これにより、発光ユニット毎に識別情報等を付与することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能であり、安価で自由度の高い表示システムが実現できる。
【００１０】
また第２の側面に係る発光装置によれば、複数の発光ユニットをデイジーチェーン接続することができる。
【００１１】
さらに第３の側面に係る発光装置によれば、各発光ユニットは、アドレスラインの数が共通であり、前記発光ユニットの集合体に含まれる発光ユニットの内、最も大きい発光ライン数を表示可能なアドレスラインの数に設定できる。これにより、発光ライン数の異なる発光ユニット同士を接続するに当たり、アドレスラインの数を共通化し、さらに発光ライン数が最大の発光ユニットについても、該発光ライン数をアドレスラインで表現可能として、異なる発光ライン数の発光ユニット同士を接続しても支障なく発光データの送信が可能となる。
【００１２】
さらにまた、第４の側面に係る発光装置によれば、前記発光ユニットが、細長い形状に構成されており、発光ユニットの集合体を、長手方向と略交差する方向に並べて配置できる。
【００１３】
さらにまた、第５の側面に係る発光装置によれば、前記描画メモリが、２画面分以上の記憶容量を備えることができる。これにより、一方の描画メモリに、次回の更新時に表示される発光データを展開しておくことができ、複数の描画メモリを交互に利用でき効率よく表示更新が可能となる。
【００１４】
さらにまた、第６の側面に係る発光装置によれば、前記ラインメモリがシフトレジスタであり、前記描画メモリをランダムアクセスメモリとすることができる。
【００１５】
さらにまた、第７の側面に係る発光装置によれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、を備える複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラと、を備える発光装置であって、前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、前記発光ユニット、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成できる。これにより、コントローラから発光ユニットに送出するライン発光データの順序を、従来と同様の昇順としつつ、異なる発光ライン数の発光ユニット間での更新タイミングを一致させることができ、既存の構成への適用が容易となる。
【００１６】
さらにまた、第８の側面に係る発光ユニットによれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、を備え、前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領可能であり、さらに先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成できる。これにより、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを用意することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能であり、安価で自由度の高い表示システムが実現できる。
【００１７】
さらにまた、第９の側面に係る発光ユニットによれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、を備え、前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領可能であり、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成できる。これにより、コントローラから発光ユニットに送出するライン発光データの順序を、従来と同様の昇順としつつ、異なる発光ライン数の発光ユニット間での更新タイミングを一致させることができ、既存の構成への適用が容易となる。
【００１８】
さらにまた、第１０の側面に係る発光装置の点灯制御方法によれば、複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次送出する工程と、各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、各発光ユニットが、先頭ラインのライン発光データが前記描画メモリに書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、を含むことができる。これにより、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを用意することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能であり、安価で自由度の高い表示システムが実現できる。
【００１９】
さらにまた、第１１の側面に係る発光装置の点灯制御方法によれば、複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次送出する工程と、各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、各発光ユニットは、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、を含むことができる。これにより、コントローラから発光ユニットに送出するライン発光データの順序を、従来と同様の昇順としつつ、異なる発光ライン数の発光ユニット間での更新タイミングを一致させることができ、既存の構成への適用が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る発光装置を示す模式図である。
【図２】図１の発光装置を駅の情報表示板に用いた例を示す模式図である。
【図３】発光ライン数の異なる発光ユニットを示す模式図である。
【図４】図１に示す発光ユニットで構成した発光装置に複数のコントローラを接続した状態を示す模式図である。
【図５】図３に示す発光ユニットの表示内容を、アドレスラインを仮に接続した場合の表示内容を更新する様子を示すタイミングチャートである。
【図６】実施例１に係る発光装置の表示内容を更新する様子を示すタイミングチャートである。
【図７】実施例１に係る発光装置に一のコントローラを接続した状態を示す模式図である。
【図８】アドレスラインを用いて発光ライン数を２進数で表現する例を示す表である。
【図９】図１の発光ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例２に係る発光装置の表示内容を更新する様子を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を例示するものであって、本発明は発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一つの部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一つの部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施例１）
【００２２】
図１に、本発明の実施例１として、複数の発光ユニットを組み合わせた発光装置１００として、情報表示板に適用した例を説明する。この情報表示板は、図２に示すように、駅の構内で列車のホーム上方に懸吊された、電車の発車時刻や行き先を表示するディスプレイである。この例では、ブロック状の発光ユニット１を複数段に並べて、情報表示板を構成している。ここでは各ブロックを構成する発光ユニット１として、１Ａ、１Ｂ、１Ｃの３種類の発光ユニット１を使用している。この内、発光ユニット１Ａは、発光ユニットの長手方向に互いに連結して、１２個の発光ユニットを横方向に並べ、情報表示板の１行目と３行目を構成している。また発光ユニット１Ｂは、同じく１２個を長手方向に連結すると共に、上下方向に２段に重ねた２４個の発光ユニットで、情報表示板の２行目を構成している。さらに発光ユニット１Ｃは、発光ユニット１Ｂと同じく１２個を長手方向に、２段に重ねて配置して、情報表示板の４行目を構成している。この発光ユニットの集合体には、コントローラ２が接続され、コントローラ２から各発光ユニットに対して、ユニット発光部１３における発光素子２１の点灯パターンを規定する発光データが送出される。
（発光ユニット１）
【００２３】
各発光ユニット１は、複数の発光素子２１を配置したユニット発光部１３と、このユニット発光部１３に表示される表示内容を保持するための描画メモリ１１と、ユニット発光部１３の点灯を制御するユニット制御部１２とを備えている。発光素子２１は、半導体発光素子が好適に利用でき、特に発光ダイオードや半導体レーザが好適に利用できる。また、半導体発光素子に代えて、液晶や有機ＥＬ等をユニット発光部に利用することもできる。
【００２４】
各発光ユニット１は、外観を細長い箱状に構成されている。また同型の発光ユニット同士の接続は、長手方向に連なるように配置することで、幅を一定とする棒状に構成できる。さらに、棒状の発光ユニットの集合体を、長手方向と交差する方向に並べて配置することで、より大きな表示画面を構成できる。
【００２５】
図１の例では、発光ユニット１Ａはユニット発光部１３に２４×４８個のＬＥＤを配置している。また発光ユニット１Ｂ、１Ｃは１６×４８個のＬＥＤをユニット発光部１３に配置している。このように、複数種類の発光ユニットで行（横）方向のサイズを共通化することで、横置きの姿勢で並べてディスプレイを構成する際に、ディスプレイのサイズを調整しやすくでき、かつ列（縦）方向の情報表示量を調整できる。本明細書では、発光ユニットの発光素子２１の行数を発光ライン数と呼ぶ。すなわち発光ユニット１Ａは２４ライン、発光ユニット１Ｂと発光ユニット１Ｃは１６ラインである。
【００２６】
なお図１の例では、列車の案内表示として、列車名や列車番号、発車時刻、行先、備考欄を４行、すなわち４列車分表示でき、各項目を表示サイズや空白を各々規定している。またこの例では、発光ユニット１Ａと１Ｃをフルカラー表示可能とし、発光ユニット１Ｂを白色発光型としている。
【００２７】
このような発光ユニットを複数並べてディスプレイや情報表示板を構成する場合は、連結された各発光ユニットに表示させる発光データを各々分配する構成が必要となる。発光データを供給する際に発光ラインを指定しない方式では、表示画面（すべての発光ライン）分のシフトレジスタを持つ必要があり、コストが嵩む等の問題がある。
【００２８】
そこで、表示画面分のシフトレジスタを持つことなく発光データを各発光ユニットに供給する方法として、発光ラインを指定して発光データを供給する方式が使用されている。この方法によれば、発光ライン１つ分のシフトレジスタで足り、表示画面（すべての発光ライン）分のシフトレジスタ持つ必要がないため、安価に構築できる。また、表示内容の更新が頻繁でないＬＥＤユニットにおいては、接続台数を多くすることができる利点も得られる。反面、発光ラインで規定する都合上、発光ラインの数が異なる他の発光ユニット同士を接続することができないという問題があった。このため、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させてディスプレイを構成しようとすれば、図４に示すように、各行毎にコントローラ２Ｘを個別に配置する必要が生じる。この構成では、コントローラの数が増える分、制御が複雑化してコストも嵩むという問題があった。
【００２９】
また、仮に発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させて同一のコントローラに接続したとしても、今度は表示内容の更新タイミングが一致しないという問題がある。すなわち、各発光ユニットは、現在の表示内容を書き換えるために、表示用の描画メモリと別に、次画面用の描画メモリを備えており、この描画メモリの内容が書き換わった時点で表示内容の更新を行っている。しかしながらこの方法では、発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させると、発光ライン数の少ない発光ユニットでは表示内容の書き換えに要する時間が短く、発光ライン数の多い発光ユニットでは書き換えに要する時間が長くなることから、表示内容が更新されるタイミングが発光ユニット毎に異なってしまうこととなる。
【００３０】
例えば図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す発光ユニットＡ、Ｂ、Ｃを接続したディスプレイを考える。ここで発光ユニットＡは、図３（ａ）に示すように発光ライン数がライン０〜ライン７の８ライン、発光ユニットＢは、図３（ｂ）に示すように発光ライン数がライン０〜ライン１５の１６ライン、発光ユニットＣは、図３（ｃ）に示すように発光ライン数がライン０〜ライン２３の２４ラインで、それぞれ構成されている。
【００３１】
なお、ここで各発光ユニットの発光ライン数を２進数で表現するために必要なアドレスラインの本数としては、発光ユニットＡは８ドットであるため３本、発光ユニットＢは１６ドットであるため４本、発光ユニットＣは２４ドットであるため５本となる。このため、発光ラインが異なる表示ユニット間を、同じ本数のアドレスラインで接続するため、各発光ユニット間は、最大の発光ライン数を有する発光ユニットＣに合わせて、５本としている。
【００３２】
各発光ユニットの表示内容が切り替わるタイミングは、発光データを構成する発光ラインの書き込みがすべて終わった時点となっている。すなわち、通常は最終の発光ラインの書き込みが終わったタイミングで表示内容が更新される。ここで、図３の発光ユニットＡ〜Ｃを混在させたディスプレイにおいて、従来の方法で表示内容を表示Ａから表示Ｂに切り替える例を、図５のタイミングチャートに示す。図５（ａ）は、コントローラから各発光ユニットに対してライン発光データを昇順で、すなわちライン０からライン２３に向かって、順次送出する様子を示している。ここでは、表示Ａを構成する発光データとして、各発光ライン毎にライン発光データ０〜７、０〜１５、０〜２４に、それぞれ分割して送出する。これに対して、図５（ｂ）〜（ｄ）は、各発光ユニットＡ〜Ｃが、ライン発光データを受けて表示Ａに更新し、更に次回の更新として表示Ｂに書き換える様子を示している。このように、各発光ユニットに対して同時に各ラインの発光データの送信を開始しても、発光ユニットＡはライン７の発光データを受けて描画メモリの表示内容を書き終えた時点で、自律的にユニット発光部の表示内容を表示Ａに更新する。また発光ユニットＢは同様にライン１５の発光データを書き終えた時点で表示内容を表示Ａに更新する。さらに発光ユニットＣについては、ライン２３の発光データを書き終えた時点で表示内容を表示Ａに更新する。この結果、まず発光ユニットＡの表示が表示Ａに更新され、次いで発光ユニットＢが更新されて、最後に発光ユニットＣが更新されるという順序となって、発光ユニット間で更新タイミングがまちまちとなる。複数の発光ユニットを組み合わせて一つのディスプレイを構成した発光装置において、画面表示の切り替えが部分的に異なるタイミングで行われると、非常に見栄えが悪くなる。これに対して、例えば、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持たせることで、発光ユニット間の更新タイミングを同期させることも可能である。しかしながら、各発光ユニットで表示内容を逐次更新していく自律式においてコネクタのコスト削減等でＶｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持たない方式では、このような強制的に同期を取る方法は利用できない。
【００３３】
そこで本実施例では、発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させて同一のコントローラに接続可能としつつも、表示内容の更新タイミングを一致させるように、コントローラから発光ユニットに対して発光データを送出する順序を、逆順としている。すなわち、一般的には、図５で説明したように、先頭ライン（ライン０）から終端ライン（ライン２３）に向かって順に、発光データを送出するところ、実施例１では図６に示すように、終端ラインから先頭ライン側に向かって、逆順で送出している。そして各発光ユニットは、ライン毎に自身の発光ユニットの発光データを順次描画メモリに書き込んでいく。この構成であれば、最後に書き込まれるラインは必ず先頭ライン（ライン０）となるため、発光ユニットの発光ライン数によらず、描画メモリの最後に書き込みが行われるタイミングは同じとなる。よって、書き込みが終了するタイミングを発光ユニット間で揃えることができ、結果として表示内容を更新する同期を取ることが可能となる。これによって、同期信号を送出することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムであっても、表示内容の更新タイミングに違和感のない、高品質な表示が安価な構成により実現できる。また、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能とすることで、自由度の高い表示システムが実現できる。
【００３４】
コントローラ２と複数の発光ユニット１とは、デイジーチェーン接続されている。なお、コントローラ２と発光ユニット１との接続形態は、例えば図７に示すように、偶数行や奇数行等、規定の行の終端で折り返し、逆向きにデータが送られるように接続してもよく、また各行において常に左から右等、一定の方向にデータが送られるように接続することもできる。
（コントローラ２）
【００３５】
コントローラ２は、複数の発光ユニット１が直列に接続された集合体と接続されて、各発光ユニット１に対して、ユニット発光部１３における発光素子２１の点灯パターンを規定する発光データを送出する。このコントローラ２は、ユニット発光部１３の発光ライン数が異なる他の発光ユニット１同士を接続できるよう、アドレス信号を送るアドレス信号線であるアドレスラインの数を、最もアドレスライン数の多い発光ユニットに対して発光データを送信できるように構成されている。例えば、図８に示すように発光ラインを２進数で表現する場合、発光ライン０−７の８ドットの場合は、アドレスラインＡＤＲ０−ＡＤＲ２の３本が必要となる。また発光ライン０−１５の１６ドットの場合は、アドレスラインＡＤＲ０−ＡＤＲ３の４本、発光ライン０−２３の２４ドットの場合はアドレスラインＡＤＲ０−ＡＤＲ４の５本のアドレス信号線が、それぞれ必要となる。よって、異なる発光ユニットを接続する場合は、最も発光ライン数の多い発光ユニットに合わせて、信号線の数が決定されることとなる。
（発光ユニット１のハードウェア構成）
【００３６】
図９は、発光ユニット１のハードウェア構成を示すブロック図である。ここでは、図１における発光ユニット１Ｂの例を示している。この図に示す発光ユニット１は、ラインメモリ１８と、ユニット制御部１２と、２つの描画メモリ１１Ａ、１１Ｂと、ユニット発光部１３と、セグメントドライバ１４と、コモンドライバ１５を備えている。ユニット発光部１３は１６ドット×４８ドットのドットマトリックス状ＬＥＤパネルで構成される。ＬＥＤパネルの駆動は、セグメントドライバ１４とコモンドライバ１５で行われ、これらセグメントドライバ１４とコモンドライバ１５はユニット制御部１２によって制御される。ユニット制御部１２は、描画メモリ１１Ａ、１１Ｂの発光データに従って、ユニット発光部１３の点灯を制御する。描画メモリ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれＲＡＭで構成されており、各ＲＡＭには、アドレスデコーダ１６とデータバッファ１７が接続されている。各描画メモリ１１Ａ、１１Ｂはハードウェア的に同様の構成であって、一方の描画メモリ１１で入力される発光データの書き込みを行う一方、他方の描画メモリ１１では既に構築された発光データの読み出しを行うことで、発光データが書込まれて、描画メモリ１１が切り替わるまで繰返し表示し続けることができる。またラインメモリ１８は、描画メモリ１１Ａ、１１Ｂに書き込まれる発光データを、ユニット発光部を構成するライン毎に保持するための部材であり、ここではシフトレジスタが用いられる。
【００３７】
この発光ユニット１は、他の発光ユニットやコントローラ２と接続するためのインターフェースとして、複数の信号線を備えている。この図において、ＤＩはＬＥＤ表示用のライン発光データを入力するための信号線、ＤＯはその出力のための信号線である。またＳＣＫＩは、データ取り込みのクロックを入力するための信号線、ＳＣＫＯはその出力用信号線である。さらにアドレスラインＡＤＲＩ［ｎ：０］は、データを書込む発光ラインのメモリアドレスを入力するためのアドレス信号線、アドレスラインＡＤＲＯ［ｎ：０］はその出力用アドレス信号線である。ここでは、アドレスラインとしてｎ＝３、すなわちアドレスラインＡＤＲＩ０〜ＡＤＲＩ３及びアドレスラインＡＤＲＯ０〜ＡＤＲＯ３の４本のアドレス信号線を用いており、２4＝１６までの発光ラインを表現できる。さらにまたＷＩは、ラインメモリ１８の内容をＲＡＭに書込むライト入力の信号線、ＷＯはその出力用信号線である。
【００３８】
ラインメモリ１８は、ＳＣＫＩから入力されるデータ取り込みのクロックに同期されて、ＤＩからライン発光データを入力する。入力されたライン発光データはデータバッファ１７に送られた上で、いずれかのＲＡＭに書き込まれる。２つのＲＡＭの内、一方のＲＡＭは書き込み用に使用され、次回更新される表示画面が構築される。また他方のＲＡＭは、既に構築された発光データの読み出し用に利用され、セグメントドライバ１４を介して発光データが読み込まれる。
【００３９】
ライン発光データの、ＲＡＭへの書き込みは、アドレスラインとライト入力に従って行われる。ラインメモリ１８に、ＤＩからライン発光データが入力される一方で、このライン発光データを書き込むべき発光ラインの番号（ユニット発光部における行数）が、該当する発光ラインのメモリアドレスとしてＡＤＲＩから入力される。メモリアドレスは、アドレスデコーダ１６に送られてデコードされ、ここで指定された発光ラインのライン発光データが、ラインメモリからデータバッファ１７を介してＲＡＭに書き込まれる。この書き込みタイミングは、ＷＩから入力されるライト入力に従って行われる。
【００４０】
なお、上記の例ではラインを水平方向と捉えて説明したが、行と列を入れ替えてもよいことはいうまでもない。すなわち、発光ユニットの横置き、縦置きを入れ替えて、見かけ上行と列が入れ替わっているような形態であっても、本発明を適用できる。
（実施例２）
【００４１】
以上の例では、通常とは逆順に、終端ラインから先頭ラインに向かう順（降順）にライン発光データを送出することで、すべての発光データが揃った時点で、すなわち先頭データが描画メモリに書き込まれた時点で、ユニット発光部の表示内容を更新する自律式の点灯表示方式においても、各発光ユニット間での表示内容の更新のタイミングを一致させる方法を説明した。この方法であれば、コントローラから発光ユニットに対してライン発光データを送出する順序を、通常とは逆順にする必要があるため、この部分での制御方式の変更を要する。いいかえると、既存の発光装置にそのまま適用することはできない。すなわち一般的な使用形態では、コントローラ側から発光ユニットに対して発光ラインを順次カウントアップさせながらライン発光データを送出させているため、送出順序を変えるための設計変更が必要になる。また、この方式を採用した発光ユニットを、既存の発光ユニットと混在させることができなくなる。
【００４２】
一方で、ライン発光データの送出順序を、先頭ラインから終端ラインに向かう順（昇順）とすると、従来の方式では図５等で示した通り、各発光ユニットは最終ラインのライン発光データを書き終えた時点で表示内容を更新するため、発光ユニットの発光ライン数に応じて更新タイミングが異なってしまう。
【００４３】
そこで、自律式の表示内容の更新を、終端ラインのライン発光データを書き込んだタイミングでなく、図１０に示すように、次回に更新される表示画面の、先頭ラインのアドレスラインを選択した時点とする。この構成であれば、従来通りライン発光データの送出順序を、先頭ラインから終端ラインに向かう順（昇順）としつつも、異なる発光ライン数の発光ユニット間で更新タイミングを一致させることができ、発光ユニット側でユニット発光部の更新を行うタイミングを変更するのみで対応できる。例えば、図９において、ユニット制御部１２がＲＡＭの発光データを、セグメントドライバ１４及びコモンドライバ１５を駆動してユニット発光部１３に反映させるタイミングを変更する。この方法であれば、コントローラ側の制御を変更する必要がなく、従来と同様にライン発光データを昇順に送出させながら、更新タイミングを異なる発光ライン数の発光ユニット間で一致させることができる。
【００４４】
以下、この構成を実施例２として、図１０（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。ここでは、コントローラから、発光ライン数の異なる３台の発光ユニットＡ〜Ｃに対してライン発光データを送出するタイミングチャートを示している。ここで発光ユニットＡ〜Ｃは、図３と同じく、発光ライン数をそれぞれ８ライン、１６ライン、２４ラインとしている。図１０（ａ）はコントローラから各発光ユニットに対してライン発光データを、従来と同様に昇順で、すなわちライン０からライン２３に向かって、順次送出する様子を示している。ここでは、表示Ａを構成する発光データとして、各発光ライン毎にライン発光データ０〜７、０〜１５、０〜２４に、それぞれ分割して送出する。これを受けて発光ユニットＡは、図１０（ｂ）に示すように、ライン発光データ０〜７を受ける。しかし表示内容の表示Ａへの更新は、終端ラインであるライン発光データ７を受領した時点で行わず、次回の更新内容である表示Ｂの先頭ラインであるライン０のアドレスラインを選択するまで待つ。
【００４５】
また発光ユニットＢも同様に、図１０（ｃ）に示すようにライン発光データ０〜１５を受領し終えても更新を直ちに行わず、次回の表示Ｂの先頭ラインのライン０のアドレスラインを選択するまで待つ。そして発光ユニットＣは、図１０（ｄ）に示すようにライン発光データ０〜２３を受領し、次いで次回の表示Ｂの先頭ラインであるライン０のアドレスラインを選択したタイミングで、表示内容を表示Ａに更新する。このとき、他の発光ユニットＡ、Ｂも同時に先頭ラインのアドレスラインが選択されるので、結果として発光ユニットＡ〜Ｃは同じタイミングで表示Ａに更新されることとなる。このようにして、自律式の更新を行う発光ユニットにおいて、発光ライン数が異なっていても、同じタイミングで表示内容を更新させることが可能となる。この方法であれば、従来と同様にライン発光データを昇順に送出できるため、コントローラ側の制御方式を変更する必要が無く、既存の設備への適用が容易となる。また、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンド等で更新タイミングを規定する必要がないことも、実施例１と同様である。
【００４６】
以上の例では、発光装置としてディスプレイについて説明した。本発明は特に、文字表示等の案内板や情報表示板等の用途に好適に利用できる。ただ、これに限られるものでなく、動画表示用のディスプレイや静止画用ディスプレイ、インテリジェント照明等にも利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明に係る発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を用いて、様々なアプリケーションに柔軟に対応できる。例えば、ＬＥＤディスプレイとして大型テレビ、ビルボード、広告、交通情報、立体表示器、照明器具等に利用できる。特に装置の小型化、低コスト化、自動化及び設計自由度を高めるのに適している。またＬＥＤ発光装置のみならず、トランジスタで画素を駆動するＴＦＴ液晶ディスプレイ等にも利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１００…発光装置
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ…発光ユニット
２、２Ｘ…コントローラ
１１、１１Ａ、１１Ｂ…描画メモリ
１２…ユニット制御部
１３…ユニット発光部
１４…セグメントドライバ
１５…コモンドライバ
１６…アドレスデコーダ
１７…データバッファ
１８…ラインメモリ
２１…発光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を備える発光ユニットを複数接続した発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度の発光ダイオード（ＬＥＤ）がＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ開発され、大型のＬＥＤディスプレイが作製されるようになった。このＬＥＤディスプレイは軽量、薄型化が可能で且つ消費電力が低く、屋内、屋外でも使用可能な大型ディスプレイや情報表示板等として利用されている。このようなディスプレイや情報表示板では、汎用性を持たせるため、要求される画面サイズに応じて、小サイズのＬＥＤユニットを複数組み合わせて構成される形態が一般的である。
【０００３】
このようなＬＥＤユニットを組み合わせて発光装置を構成する場合は、ＬＥＤユニットを数珠繋ぎに接続すると共に、コントローラを接続して、各ＬＥＤユニットに対してコントローラから点灯パターンに相当する表示データを送出する構成が一般的である。この場合、各ユニットに異なる表示データを表示させるため、コントローラ側から所定のユニットに対して所定の表示データを送出することが必要となる。
【０００４】
このようなＬＥＤユニット同士を組み合わせにおいては、接続されるＬＥＤユニットのサイズを一致させる必要がある。例えば、ユニット表示部においてＬＥＤ素子を縦横に配置したドットマトリックス状のＬＥＤユニットにおいては、縦横のドット数が一致したＬＥＤユニット同士が接続されておれば、正しく表示データを表示、更新できる。逆に、ドット数の異なるＬＥＤユニットを接続することは困難である。すなわち、コントローラ側からＬＥＤユニットに対して表示データを送出する際には、データを一括で送出するのでなく、表示ライン毎（マトリックスの一行単位）に分けて、ライン表示データとして送出しており、さらに送出したライン表示データに相当する表示ラインの番号を、アドレス信号線であるアドレスラインで指定している。アドレスラインは、表示ラインの最大数、すなわちＬＥＤユニットの行数に応じて決定されるため、行数の異なるＬＥＤユニットを混在させると、アドレスラインの本数が一致せず、物理的な接続ができなくなる。
【０００５】
また、仮に接続できたとしても、各ＬＥＤユニットの一画面に相当する表示データを、内蔵の描画メモリに書き終えるタイミングが、行数の少ないＬＥＤユニットは速く、行数の多いＬＥＤユニットは遅くなる。そして各ＬＥＤユニットは、表示データを描画メモリに書き終えた時点で表示内容を更新する自律式で点灯させているため、一画面の表示データを書き換えるタイミングがＬＥＤユニット毎に異なると、これに応じて表示内容の更新タイミングもＬＥＤユニット間で異なってしまい、ＬＥＤユニットを組み合わせた全体表示が一律に更新されず、部分的に書き換わるという事態が生じてしまう。
【０００６】
このような問題は、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持つＬＥＤユニットでは、Ｖｓｙｎｃ信号に同期させる等して、表示書き換えのタイミングをコントローラ側で規定することによって回避できる。しかしながら、ＬＥＤユニットがＶｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持たない場合は、このようなコントローラ側での同期が困難となり、上述の通り表示データがすべて描画メモリに書き終わった時点で表示内容を更新する自走式の表示形態となるため、表示ライン数が異なるＬＥＤユニット間では更新タイミングを一致させることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】再公表２００２−１１１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、発光ライン数の異なるＬＥＤユニットを接続しても、表示の更新タイミングを一致させることが可能な発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
以上の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る発光装置によれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、を備える複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラと、を備える発光装置であって、前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、前記発光ユニットの集合体は、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成できる。これにより、発光ユニット毎に識別情報等を付与することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能であり、安価で自由度の高い表示システムが実現できる。
【００１０】
また第２の側面に係る発光装置によれば、複数の発光ユニットをデイジーチェーン接続することができる。
【００１１】
さらに第３の側面に係る発光装置によれば、各発光ユニットは、アドレスラインの数が共通であり、前記発光ユニットの集合体に含まれる発光ユニットの内、最も大きい発光ライン数を表示可能なアドレスラインの数に設定できる。これにより、発光ライン数の異なる発光ユニット同士を接続するに当たり、アドレスラインの数を共通化し、さらに発光ライン数が最大の発光ユニットについても、該発光ライン数をアドレスラインで表現可能として、異なる発光ライン数の発光ユニット同士を接続しても支障なく発光データの送信が可能となる。
【００１２】
さらにまた、第４の側面に係る発光装置によれば、前記発光ユニットが、細長い形状に構成されており、発光ユニットの集合体を、長手方向と略交差する方向に並べて配置できる。
【００１３】
さらにまた、第５の側面に係る発光装置によれば、前記描画メモリが、２画面分以上の記憶容量を備えることができる。これにより、一方の描画メモリに、次回の更新時に表示される発光データを展開しておくことができ、複数の描画メモリを交互に利用でき効率よく表示更新が可能となる。
【００１４】
さらにまた、第６の側面に係る発光装置によれば、前記ラインメモリがシフトレジスタであり、前記描画メモリをランダムアクセスメモリとすることができる。
【００１５】
さらにまた、第７の側面に係る発光装置によれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、を備える複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラと、を備える発光装置であって、前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、前記発光ユニット、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成できる。これにより、コントローラから発光ユニットに送出するライン発光データの順序を、従来と同様の昇順としつつ、異なる発光ライン数の発光ユニット間での更新タイミングを一致させることができ、既存の構成への適用が容易となる。
【００１６】
さらにまた、第８の側面に係る発光ユニットによれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、を備え、前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領可能であり、さらに先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成できる。これにより、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを用意することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能であり、安価で自由度の高い表示システムが実現できる。
【００１７】
さらにまた、第９の側面に係る発光ユニットによれば、複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、前記描画メモリに書き込まれる発光データを、ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、を備え、前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領可能であり、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成できる。これにより、コントローラから発光ユニットに送出するライン発光データの順序を、従来と同様の昇順としつつ、異なる発光ライン数の発光ユニット間での更新タイミングを一致させることができ、既存の構成への適用が容易となる。
【００１８】
さらにまた、第１０の側面に係る発光装置の点灯制御方法によれば、複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次送出する工程と、各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、各発光ユニットが、先頭ラインのライン発光データが前記描画メモリに書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、を含むことができる。これにより、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを用意することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能であり、安価で自由度の高い表示システムが実現できる。
【００１９】
さらにまた、第１１の側面に係る発光装置の点灯制御方法によれば、複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次送出する工程と、各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、各発光ユニットは、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、を含むことができる。これにより、コントローラから発光ユニットに送出するライン発光データの順序を、従来と同様の昇順としつつ、異なる発光ライン数の発光ユニット間での更新タイミングを一致させることができ、既存の構成への適用が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る発光装置を示す模式図である。
【図２】図１の発光装置を駅の情報表示板に用いた例を示す模式図である。
【図３】発光ライン数の異なる発光ユニットを示す模式図である。
【図４】図１に示す発光ユニットで構成した発光装置に複数のコントローラを接続した状態を示す模式図である。
【図５】図３に示す発光ユニットの表示内容を、アドレスラインを仮に接続した場合の表示内容を更新する様子を示すタイミングチャートである。
【図６】実施例１に係る発光装置の表示内容を更新する様子を示すタイミングチャートである。
【図７】実施例１に係る発光装置に一のコントローラを接続した状態を示す模式図である。
【図８】アドレスラインを用いて発光ライン数を２進数で表現する例を示す表である。
【図９】図１の発光ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例２に係る発光装置の表示内容を更新する様子を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を例示するものであって、本発明は発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一つの部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一つの部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施例１）
【００２２】
図１に、本発明の実施例１として、複数の発光ユニットを組み合わせた発光装置１００として、情報表示板に適用した例を説明する。この情報表示板は、図２に示すように、駅の構内で列車のホーム上方に懸吊された、電車の発車時刻や行き先を表示するディスプレイである。この例では、ブロック状の発光ユニット１を複数段に並べて、情報表示板を構成している。ここでは各ブロックを構成する発光ユニット１として、１Ａ、１Ｂ、１Ｃの３種類の発光ユニット１を使用している。この内、発光ユニット１Ａは、発光ユニットの長手方向に互いに連結して、１２個の発光ユニットを横方向に並べ、情報表示板の１行目と３行目を構成している。また発光ユニット１Ｂは、同じく１２個を長手方向に連結すると共に、上下方向に２段に重ねた２４個の発光ユニットで、情報表示板の２行目を構成している。さらに発光ユニット１Ｃは、発光ユニット１Ｂと同じく１２個を長手方向に、２段に重ねて配置して、情報表示板の４行目を構成している。この発光ユニットの集合体には、コントローラ２が接続され、コントローラ２から各発光ユニットに対して、ユニット発光部１３における発光素子２１の点灯パターンを規定する発光データが送出される。
（発光ユニット１）
【００２３】
各発光ユニット１は、複数の発光素子２１を配置したユニット発光部１３と、このユニット発光部１３に表示される表示内容を保持するための描画メモリ１１と、ユニット発光部１３の点灯を制御するユニット制御部１２とを備えている。発光素子２１は、半導体発光素子が好適に利用でき、特に発光ダイオードや半導体レーザが好適に利用できる。また、半導体発光素子に代えて、液晶や有機ＥＬ等をユニット発光部に利用することもできる。
【００２４】
各発光ユニット１は、外観を細長い箱状に構成されている。また同型の発光ユニット同士の接続は、長手方向に連なるように配置することで、幅を一定とする棒状に構成できる。さらに、棒状の発光ユニットの集合体を、長手方向と交差する方向に並べて配置することで、より大きな表示画面を構成できる。
【００２５】
図１の例では、発光ユニット１Ａはユニット発光部１３に２４×４８個のＬＥＤを配置している。また発光ユニット１Ｂ、１Ｃは１６×４８個のＬＥＤをユニット発光部１３に配置している。このように、複数種類の発光ユニットで行（横）方向のサイズを共通化することで、横置きの姿勢で並べてディスプレイを構成する際に、ディスプレイのサイズを調整しやすくでき、かつ列（縦）方向の情報表示量を調整できる。本明細書では、発光ユニットの発光素子２１の行数を発光ライン数と呼ぶ。すなわち発光ユニット１Ａは２４ライン、発光ユニット１Ｂと発光ユニット１Ｃは１６ラインである。
【００２６】
なお図１の例では、列車の案内表示として、列車名や列車番号、発車時刻、行先、備考欄を４行、すなわち４列車分表示でき、各項目を表示サイズや空白を各々規定している。またこの例では、発光ユニット１Ａと１Ｃをフルカラー表示可能とし、発光ユニット１Ｂを白色発光型としている。
【００２７】
このような発光ユニットを複数並べてディスプレイや情報表示板を構成する場合は、連結された各発光ユニットに表示させる発光データを各々分配する構成が必要となる。発光データを供給する際に発光ラインを指定しない方式では、表示画面（すべての発光ライン）分のシフトレジスタを持つ必要があり、コストが嵩む等の問題がある。
【００２８】
そこで、表示画面分のシフトレジスタを持つことなく発光データを各発光ユニットに供給する方法として、発光ラインを指定して発光データを供給する方式が使用されている。この方法によれば、発光ライン１つ分のシフトレジスタで足り、表示画面（すべての発光ライン）分のシフトレジスタ持つ必要がないため、安価に構築できる。また、表示内容の更新が頻繁でないＬＥＤユニットにおいては、接続台数を多くすることができる利点も得られる。反面、発光ラインで規定する都合上、発光ラインの数が異なる他の発光ユニット同士を接続することができないという問題があった。このため、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させてディスプレイを構成しようとすれば、図４に示すように、各行毎にコントローラ２Ｘを個別に配置する必要が生じる。この構成では、コントローラの数が増える分、制御が複雑化してコストも嵩むという問題があった。
【００２９】
また、仮に発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させて同一のコントローラに接続したとしても、今度は表示内容の更新タイミングが一致しないという問題がある。すなわち、各発光ユニットは、現在の表示内容を書き換えるために、表示用の描画メモリと別に、次画面用の描画メモリを備えており、この描画メモリの内容が書き換わった時点で表示内容の更新を行っている。しかしながらこの方法では、発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させると、発光ライン数の少ない発光ユニットでは表示内容の書き換えに要する時間が短く、発光ライン数の多い発光ユニットでは書き換えに要する時間が長くなることから、表示内容が更新されるタイミングが発光ユニット毎に異なってしまうこととなる。
【００３０】
例えば図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す発光ユニットＡ、Ｂ、Ｃを接続したディスプレイを考える。ここで発光ユニットＡは、図３（ａ）に示すように発光ライン数がライン０〜ライン７の８ライン、発光ユニットＢは、図３（ｂ）に示すように発光ライン数がライン０〜ライン１５の１６ライン、発光ユニットＣは、図３（ｃ）に示すように発光ライン数がライン０〜ライン２３の２４ラインで、それぞれ構成されている。
【００３１】
なお、ここで各発光ユニットの発光ライン数を２進数で表現するために必要なアドレスラインの本数としては、発光ユニットＡは８ドットであるため３本、発光ユニットＢは１６ドットであるため４本、発光ユニットＣは２４ドットであるため５本となる。このため、発光ラインが異なる表示ユニット間を、同じ本数のアドレスラインで接続するため、各発光ユニット間は、最大の発光ライン数を有する発光ユニットＣに合わせて、５本としている。
【００３２】
各発光ユニットの表示内容が切り替わるタイミングは、発光データを構成する発光ラインの書き込みがすべて終わった時点となっている。すなわち、通常は最終の発光ラインの書き込みが終わったタイミングで表示内容が更新される。ここで、図３の発光ユニットＡ〜Ｃを混在させたディスプレイにおいて、従来の方法で表示内容を表示Ａから表示Ｂに切り替える例を、図５のタイミングチャートに示す。図５（ａ）は、コントローラから各発光ユニットに対してライン発光データを昇順で、すなわちライン０からライン２３に向かって、順次送出する様子を示している。ここでは、表示Ａを構成する発光データとして、各発光ライン毎にライン発光データ０〜７、０〜１５、０〜２４に、それぞれ分割して送出する。これに対して、図５（ｂ）〜（ｄ）は、各発光ユニットＡ〜Ｃが、ライン発光データを受けて表示Ａに更新し、更に次回の更新として表示Ｂに書き換える様子を示している。このように、各発光ユニットに対して同時に各ラインの発光データの送信を開始しても、発光ユニットＡはライン７の発光データを受けて描画メモリの表示内容を書き終えた時点で、自律的にユニット発光部の表示内容を表示Ａに更新する。また発光ユニットＢは同様にライン１５の発光データを書き終えた時点で表示内容を表示Ａに更新する。さらに発光ユニットＣについては、ライン２３の発光データを書き終えた時点で表示内容を表示Ａに更新する。この結果、まず発光ユニットＡの表示が表示Ａに更新され、次いで発光ユニットＢが更新されて、最後に発光ユニットＣが更新されるという順序となって、発光ユニット間で更新タイミングがまちまちとなる。複数の発光ユニットを組み合わせて一つのディスプレイを構成した発光装置において、画面表示の切り替えが部分的に異なるタイミングで行われると、非常に見栄えが悪くなる。これに対して、例えば、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持たせることで、発光ユニット間の更新タイミングを同期させることも可能である。しかしながら、各発光ユニットで表示内容を逐次更新していく自律式においてコネクタのコスト削減等でＶｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンドを持たない方式では、このような強制的に同期を取る方法は利用できない。
【００３３】
そこで本実施例では、発光ライン数の異なる発光ユニットを混在させて同一のコントローラに接続可能としつつも、表示内容の更新タイミングを一致させるように、コントローラから発光ユニットに対して発光データを送出する順序を、逆順としている。すなわち、一般的には、図５で説明したように、先頭ライン（ライン０）から終端ライン（ライン２３）に向かって順に、発光データを送出するところ、実施例１では図６に示すように、終端ラインから先頭ライン側に向かって、逆順で送出している。そして各発光ユニットは、ライン毎に自身の発光ユニットの発光データを順次描画メモリに書き込んでいく。この構成であれば、最後に書き込まれるラインは必ず先頭ライン（ライン０）となるため、発光ユニットの発光ライン数によらず、描画メモリの最後に書き込みが行われるタイミングは同じとなる。よって、書き込みが終了するタイミングを発光ユニット間で揃えることができ、結果として表示内容を更新する同期を取ることが可能となる。これによって、同期信号を送出することなく、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムであっても、表示内容の更新タイミングに違和感のない、高品質な表示が安価な構成により実現できる。また、異なる発光ライン数の発光ユニットを混成させた表示システムを構築可能とすることで、自由度の高い表示システムが実現できる。
【００３４】
コントローラ２と複数の発光ユニット１とは、デイジーチェーン接続されている。なお、コントローラ２と発光ユニット１との接続形態は、例えば図７に示すように、偶数行や奇数行等、規定の行の終端で折り返し、逆向きにデータが送られるように接続してもよく、また各行において常に左から右等、一定の方向にデータが送られるように接続することもできる。
（コントローラ２）
【００３５】
コントローラ２は、複数の発光ユニット１が直列に接続された集合体と接続されて、各発光ユニット１に対して、ユニット発光部１３における発光素子２１の点灯パターンを規定する発光データを送出する。このコントローラ２は、ユニット発光部１３の発光ライン数が異なる他の発光ユニット１同士を接続できるよう、アドレス信号を送るアドレス信号線であるアドレスラインの数を、最もアドレスライン数の多い発光ユニットに対して発光データを送信できるように構成されている。例えば、図８に示すように発光ラインを２進数で表現する場合、発光ライン０−７の８ドットの場合は、アドレスラインＡＤＲ０−ＡＤＲ２の３本が必要となる。また発光ライン０−１５の１６ドットの場合は、アドレスラインＡＤＲ０−ＡＤＲ３の４本、発光ライン０−２３の２４ドットの場合はアドレスラインＡＤＲ０−ＡＤＲ４の５本のアドレス信号線が、それぞれ必要となる。よって、異なる発光ユニットを接続する場合は、最も発光ライン数の多い発光ユニットに合わせて、信号線の数が決定されることとなる。
（発光ユニット１のハードウェア構成）
【００３６】
図９は、発光ユニット１のハードウェア構成を示すブロック図である。ここでは、図１における発光ユニット１Ｂの例を示している。この図に示す発光ユニット１は、ラインメモリ１８と、ユニット制御部１２と、２つの描画メモリ１１Ａ、１１Ｂと、ユニット発光部１３と、セグメントドライバ１４と、コモンドライバ１５を備えている。ユニット発光部１３は１６ドット×４８ドットのドットマトリックス状ＬＥＤパネルで構成される。ＬＥＤパネルの駆動は、セグメントドライバ１４とコモンドライバ１５で行われ、これらセグメントドライバ１４とコモンドライバ１５はユニット制御部１２によって制御される。ユニット制御部１２は、描画メモリ１１Ａ、１１Ｂの発光データに従って、ユニット発光部１３の点灯を制御する。描画メモリ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれＲＡＭで構成されており、各ＲＡＭには、アドレスデコーダ１６とデータバッファ１７が接続されている。各描画メモリ１１Ａ、１１Ｂはハードウェア的に同様の構成であって、一方の描画メモリ１１で入力される発光データの書き込みを行う一方、他方の描画メモリ１１では既に構築された発光データの読み出しを行うことで、発光データが書込まれて、描画メモリ１１が切り替わるまで繰返し表示し続けることができる。またラインメモリ１８は、描画メモリ１１Ａ、１１Ｂに書き込まれる発光データを、ユニット発光部を構成するライン毎に保持するための部材であり、ここではシフトレジスタが用いられる。
【００３７】
この発光ユニット１は、他の発光ユニットやコントローラ２と接続するためのインターフェースとして、複数の信号線を備えている。この図において、ＤＩはＬＥＤ表示用のライン発光データを入力するための信号線、ＤＯはその出力のための信号線である。またＳＣＫＩは、データ取り込みのクロックを入力するための信号線、ＳＣＫＯはその出力用信号線である。さらにアドレスラインＡＤＲＩ［ｎ：０］は、データを書込む発光ラインのメモリアドレスを入力するためのアドレス信号線、アドレスラインＡＤＲＯ［ｎ：０］はその出力用アドレス信号線である。ここでは、アドレスラインとしてｎ＝３、すなわちアドレスラインＡＤＲＩ０〜ＡＤＲＩ３及びアドレスラインＡＤＲＯ０〜ＡＤＲＯ３の４本のアドレス信号線を用いており、２4＝１６までの発光ラインを表現できる。さらにまたＷＩは、ラインメモリ１８の内容をＲＡＭに書込むライト入力の信号線、ＷＯはその出力用信号線である。
【００３８】
ラインメモリ１８は、ＳＣＫＩから入力されるデータ取り込みのクロックに同期されて、ＤＩからライン発光データを入力する。入力されたライン発光データはデータバッファ１７に送られた上で、いずれかのＲＡＭに書き込まれる。２つのＲＡＭの内、一方のＲＡＭは書き込み用に使用され、次回更新される表示画面が構築される。また他方のＲＡＭは、既に構築された発光データの読み出し用に利用され、セグメントドライバ１４を介して発光データが読み込まれる。
【００３９】
ライン発光データの、ＲＡＭへの書き込みは、アドレスラインとライト入力に従って行われる。ラインメモリ１８に、ＤＩからライン発光データが入力される一方で、このライン発光データを書き込むべき発光ラインの番号（ユニット発光部における行数）が、該当する発光ラインのメモリアドレスとしてＡＤＲＩから入力される。メモリアドレスは、アドレスデコーダ１６に送られてデコードされ、ここで指定された発光ラインのライン発光データが、ラインメモリからデータバッファ１７を介してＲＡＭに書き込まれる。この書き込みタイミングは、ＷＩから入力されるライト入力に従って行われる。
【００４０】
なお、上記の例ではラインを水平方向と捉えて説明したが、行と列を入れ替えてもよいことはいうまでもない。すなわち、発光ユニットの横置き、縦置きを入れ替えて、見かけ上行と列が入れ替わっているような形態であっても、本発明を適用できる。
（実施例２）
【００４１】
以上の例では、通常とは逆順に、終端ラインから先頭ラインに向かう順（降順）にライン発光データを送出することで、すべての発光データが揃った時点で、すなわち先頭データが描画メモリに書き込まれた時点で、ユニット発光部の表示内容を更新する自律式の点灯表示方式においても、各発光ユニット間での表示内容の更新のタイミングを一致させる方法を説明した。この方法であれば、コントローラから発光ユニットに対してライン発光データを送出する順序を、通常とは逆順にする必要があるため、この部分での制御方式の変更を要する。いいかえると、既存の発光装置にそのまま適用することはできない。すなわち一般的な使用形態では、コントローラ側から発光ユニットに対して発光ラインを順次カウントアップさせながらライン発光データを送出させているため、送出順序を変えるための設計変更が必要になる。また、この方式を採用した発光ユニットを、既存の発光ユニットと混在させることができなくなる。
【００４２】
一方で、ライン発光データの送出順序を、先頭ラインから終端ラインに向かう順（昇順）とすると、従来の方式では図５等で示した通り、各発光ユニットは最終ラインのライン発光データを書き終えた時点で表示内容を更新するため、発光ユニットの発光ライン数に応じて更新タイミングが異なってしまう。
【００４３】
そこで、自律式の表示内容の更新を、終端ラインのライン発光データを書き込んだタイミングでなく、図１０に示すように、次回に更新される表示画面の、先頭ラインのアドレスラインを選択した時点とする。この構成であれば、従来通りライン発光データの送出順序を、先頭ラインから終端ラインに向かう順（昇順）としつつも、異なる発光ライン数の発光ユニット間で更新タイミングを一致させることができ、発光ユニット側でユニット発光部の更新を行うタイミングを変更するのみで対応できる。例えば、図９において、ユニット制御部１２がＲＡＭの発光データを、セグメントドライバ１４及びコモンドライバ１５を駆動してユニット発光部１３に反映させるタイミングを変更する。この方法であれば、コントローラ側の制御を変更する必要がなく、従来と同様にライン発光データを昇順に送出させながら、更新タイミングを異なる発光ライン数の発光ユニット間で一致させることができる。
【００４４】
以下、この構成を実施例２として、図１０（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。ここでは、コントローラから、発光ライン数の異なる３台の発光ユニットＡ〜Ｃに対してライン発光データを送出するタイミングチャートを示している。ここで発光ユニットＡ〜Ｃは、図３と同じく、発光ライン数をそれぞれ８ライン、１６ライン、２４ラインとしている。図１０（ａ）はコントローラから各発光ユニットに対してライン発光データを、従来と同様に昇順で、すなわちライン０からライン２３に向かって、順次送出する様子を示している。ここでは、表示Ａを構成する発光データとして、各発光ライン毎にライン発光データ０〜７、０〜１５、０〜２４に、それぞれ分割して送出する。これを受けて発光ユニットＡは、図１０（ｂ）に示すように、ライン発光データ０〜７を受ける。しかし表示内容の表示Ａへの更新は、終端ラインであるライン発光データ７を受領した時点で行わず、次回の更新内容である表示Ｂの先頭ラインであるライン０のアドレスラインを選択するまで待つ。
【００４５】
また発光ユニットＢも同様に、図１０（ｃ）に示すようにライン発光データ０〜１５を受領し終えても更新を直ちに行わず、次回の表示Ｂの先頭ラインのライン０のアドレスラインを選択するまで待つ。そして発光ユニットＣは、図１０（ｄ）に示すようにライン発光データ０〜２３を受領し、次いで次回の表示Ｂの先頭ラインであるライン０のアドレスラインを選択したタイミングで、表示内容を表示Ａに更新する。このとき、他の発光ユニットＡ、Ｂも同時に先頭ラインのアドレスラインが選択されるので、結果として発光ユニットＡ〜Ｃは同じタイミングで表示Ａに更新されることとなる。このようにして、自律式の更新を行う発光ユニットにおいて、発光ライン数が異なっていても、同じタイミングで表示内容を更新させることが可能となる。この方法であれば、従来と同様にライン発光データを昇順に送出できるため、コントローラ側の制御方式を変更する必要が無く、既存の設備への適用が容易となる。また、Ｖｓｙｎｃ信号等の同期専用の信号やコマンド等で更新タイミングを規定する必要がないことも、実施例１と同様である。
【００４６】
以上の例では、発光装置としてディスプレイについて説明した。本発明は特に、文字表示等の案内板や情報表示板等の用途に好適に利用できる。ただ、これに限られるものでなく、動画表示用のディスプレイや静止画用ディスプレイ、インテリジェント照明等にも利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明に係る発光装置、発光ユニット及び発光装置の点灯制御方法を用いて、様々なアプリケーションに柔軟に対応できる。例えば、ＬＥＤディスプレイとして大型テレビ、ビルボード、広告、交通情報、立体表示器、照明器具等に利用できる。特に装置の小型化、低コスト化、自動化及び設計自由度を高めるのに適している。またＬＥＤ発光装置のみならず、トランジスタで画素を駆動するＴＦＴ液晶ディスプレイ等にも利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１００…発光装置
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ…発光ユニット
２、２Ｘ…コントローラ
１１、１１Ａ、１１Ｂ…描画メモリ
１２…ユニット制御部
１３…ユニット発光部
１４…セグメントドライバ
１５…コモンドライバ
１６…アドレスデコーダ
１７…データバッファ
１８…ラインメモリ
２１…発光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
を備える複数の発光ユニットと、
前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、発光データを送出するためのコントローラと、
を備える発光装置であって、
前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、
前記発光ユニットは、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、
前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、
先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であって、
複数の発光ユニットが、デイジーチェーン接続されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置であって、
各発光ユニットは、アドレスラインの数が共通であり、
前記発光ユニットの集合体に含まれる発光ユニットの内、最も大きい発光ライン数を表示可能なアドレスラインの数に設定されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の発光装置であって、
前記発光ユニットが、細長い形状に構成されており、
発光ユニットの集合体を、長手方向と略交差する方向に並べて配置されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一に記載の発光装置であって、
前記描画メモリが、２画面分以上の記憶容量を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一に記載の発光装置であって、
前記ラインメモリがシフトレジスタであり、
前記描画メモリがランダムアクセスメモリであることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
を備える複数の発光ユニットと、
前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラと、
を備える発光装置であって、
前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、
前記発光ユニット、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、
前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、
終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、
を備え、
前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、
前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、
複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領可能であり、
さらに先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成されてなることを特徴とする発光ユニット。
【請求項９】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、
を備え、
前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、
前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、
複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領可能であり、
終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成されてなることを特徴とする発光ユニット。
【請求項１０】
複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、
前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次送出する工程と、
各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、
各発光ユニットが、先頭ラインのライン発光データが前記描画メモリに書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の点灯制御方法。
【請求項１１】
複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、
前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次送出する工程と、
各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、
各発光ユニットは、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の点灯制御方法。
【請求項１】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
を備える複数の発光ユニットと、
前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、発光データを送出するためのコントローラと、
を備える発光装置であって、
前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、
前記発光ユニットは、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、
前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、
先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であって、
複数の発光ユニットが、デイジーチェーン接続されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置であって、
各発光ユニットは、アドレスラインの数が共通であり、
前記発光ユニットの集合体に含まれる発光ユニットの内、最も大きい発光ライン数を表示可能なアドレスラインの数に設定されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の発光装置であって、
前記発光ユニットが、細長い形状に構成されており、
発光ユニットの集合体を、長手方向と略交差する方向に並べて配置されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一に記載の発光装置であって、
前記描画メモリが、２画面分以上の記憶容量を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一に記載の発光装置であって、
前記ラインメモリがシフトレジスタであり、
前記描画メモリがランダムアクセスメモリであることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持される発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
を備える複数の発光ユニットと、
前記複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続され、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データを送出するためのコントローラと、
を備える発光装置であって、
前記コントローラから送出される発光データを発光ライン毎に分割したライン発光データを、前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
さらに各発光ユニットは、自身のユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作するよう構成されており、
前記発光ユニット、前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能であり、
前記コントローラから送出される発光ライン毎のライン発光データを、前記発光ユニットは先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領し、前記描画メモリに各々記録すると共に、
終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新するよう構成されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、発光ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、
を備え、
前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、
前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、
複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次受領可能であり、
さらに先頭ラインのライン発光データが書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成されてなることを特徴とする発光ユニット。
【請求項９】
複数の発光素子を複数の発光ラインに並べたユニット発光部と、
前記ユニット発光部に表示される表示内容を保持するための描画メモリと、
前記描画メモリに書き込まれる発光データを、ライン毎にライン発光データとして保持するためのラインメモリと、
前記ラインメモリに保持されるライン発光データが、前記ユニット発光部のどの発光ラインに該当するかを指示するためのアドレスラインと、
前記ユニット発光部の点灯を制御するユニット制御部と、
を備え、
前記ユニット発光部における表示内容の更新を独立して行う自律式で動作する発光ユニットであって、
前記ユニット発光部の発光ライン数が異なる他の発光ユニットと接続可能なコネクタを備えており、
複数の発光ユニットが直列に接続された状態で、該発光ユニットの集合体と接続された外部のコントローラから、各発光ユニットに対して、前記ユニット発光部における発光素子の点灯パターンを規定する発光データとして、発光ライン毎のライン発光データが送出されると、これを前記ラインメモリに保持し、前記描画メモリ中の、前記アドレスラインで指定された発光ラインに書き込み可能に構成しており、
前記送出される発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次受領可能であり、
終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新可能に構成されてなることを特徴とする発光ユニット。
【請求項１０】
複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、
前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、終端ライン側から先頭ライン側に向かって順次送出する工程と、
各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、
各発光ユニットが、先頭ラインのライン発光データが前記描画メモリに書き込まれた時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の点灯制御方法。
【請求項１１】
複数の発光ユニットと、コントローラとを接続した発光装置の点灯を制御する点灯制御方法であって、
前記コントローラから、各発光ユニットに対して、該発光ユニットのユニット発光部を構成する発光ライン毎のライン発光データを、先頭ライン側から終端ライン側に向かって順次送出する工程と、
各発光ユニットが、前記発光ライン毎のライン発光データを順次受領して、ラインメモリに保持し、描画メモリ中の、アドレスラインで指定された発光ラインに書き込む工程と、
各発光ユニットは、終端ラインのライン発光データが書き込まれ、さらに前記ユニット発光部の表示内容が次に更新される発光データの先頭ラインに相当するアドレスラインを選択した時点で、前記描画メモリに保持された表示内容に、前記ユニット発光部の表示内容を更新する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の点灯制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２０６４７（Ｐ２０１２−２２０６４７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８４９４１（Ｐ２０１１−８４９４１）
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
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