７セグメント表示装置及び表示機器。
【課題】
屋外に設置する表示装置の７セグメントＬＥＤの発熱を抑制させ、省電力を図りつつ、その耐久性を向上させる。
【解決手段】
人の視覚の時間残像効果を利用して、ＬＥＤを短い期間で順次点灯させることにより、連続して点灯しているかのように見せる効果が認められるダイナミック点灯方式により７セグメント表示装置を制御する。前記表示装置では第１電流管理手段により、７セグメントの桁単位又は７セグメントを構成する各セグメントを、順次点灯させるとともに、その点灯と点灯の間に全消灯期間を有するように７セグメントを点灯・消灯制御する。更に、７セグメント全体を第１電流管理手段により点灯・消灯制御させて表示状態とし、第２電流管理手段によりその点灯状態において全消灯期間を有するように７セグメントを点灯・消灯制御する。また、屋外の明るさや７セグメント近傍の温度に応じて７セグメントを点灯・消灯制御する。
屋外に設置する表示装置の７セグメントＬＥＤの発熱を抑制させ、省電力を図りつつ、その耐久性を向上させる。
【解決手段】
人の視覚の時間残像効果を利用して、ＬＥＤを短い期間で順次点灯させることにより、連続して点灯しているかのように見せる効果が認められるダイナミック点灯方式により７セグメント表示装置を制御する。前記表示装置では第１電流管理手段により、７セグメントの桁単位又は７セグメントを構成する各セグメントを、順次点灯させるとともに、その点灯と点灯の間に全消灯期間を有するように７セグメントを点灯・消灯制御する。更に、７セグメント全体を第１電流管理手段により点灯・消灯制御させて表示状態とし、第２電流管理手段によりその点灯状態において全消灯期間を有するように７セグメントを点灯・消灯制御する。また、屋外の明るさや７セグメント近傍の温度に応じて７セグメントを点灯・消灯制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字データを表示する発光ダイオード（以下、ＬＥＤという。）の発熱を抑制させ、省電力を図りつつ、その耐久性を向上させた７セグメント表示装置、及び、これを備えた表示機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
７セグメント表示装置は、７個の発光セグメントから構成されるアラビア数字の８の字形の各発光セグメント部と小数点部との８個のセグメントを選択的に点灯させることにより、０から９までのアラビア数字やアルファベット、記号等の文字を表示する表示装置であり、用途に応じて必要な桁数に対応する７セグメント表示部が並列的に配置されて構成される。
【０００３】
そして、７セグメント表示装置は、各種の屋内装置、例えばサーボアンプ等や各種の制御装置等に配置されて、その対象装置の設定値、動作状態、出力値等の各種情報を表示するために使用されている。また、屋外においては、太陽光発電地の発電量を表示させ、太陽光発電について啓発する目的などのために使用されている。
【０００４】
７セグメント表示装置は、各桁のセグメントを独立して制御すると制御ポートが増大してしまう。このため、図２に示すように７セグメントの表示内容についての制御の方は全桁共通にして８ポート（小数点部を含む）だけにし、どの桁を点灯させるかをコモン信号側の方を順に切替えて制御を行い、７セグメントを表示させるダイナミック点灯制御方式が普及している。
【０００５】
図１４は、従来例の７セグメント表示装置の概略構成を示すブロック図である。図１４に示す７セグメント表示装置は、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａを有する表示装置であり、その制御装置として、各桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａに表示すべき文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段２２ａと、各桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａを順に点灯させるように制御するコモン信号３１ａ乃至３３ａを出力するコモン信号発生手段２４ａとを備えている。
【０００６】
ここでより具体的に、複数のＬＥＤを使用して点灯させられる８個のセグメントからなる７セグメントの例を説明する。図１４では、複数のＬＥＤを群として１つの発光セグメントを形成している。図１４に示した３桁の７セグメント表示装置１０ａにおいては、データ信号発生回路２２ａは、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａにそれぞれ表示すべき文字データを供給するために、８ビットのデータ信号を出力し、コモン信号発生手段２４ａは、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａを順に点灯するように制御するために、合計３ビットのコモン信号３１ａ乃至３３ａを出力する。
【０００７】
図１５は、従来例の７セグメント表示部の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。データ信号は、表示すべき情報の内容を示す文字データとしての信号であり、このデータ信号に基づいて、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａをそれぞれ構成する８個の発光セグメントの各々の点灯及び消灯が制御される。
【０００８】
コモン信号の制御により、７セグメント表示装置の各桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａは、一定期間ごとに順に（ａ１乃至ａ３）点滅を繰り返しているのであるが、その点滅の周期が非常に短く、高速に点滅しているために、その残像現象により人間の目には連続的に点灯しているように見える。
【０００９】
こうした７セグメントの消費電力を低減させる技術として、特開２０１０−０３２７７６号公報には、７セグメント表示装置が配置された対象装置の正常動作状態の継続期間又は最後の操作終了時からの経過期間と、制御対象機器の動作状態に応じて、７セグメント表示部の点灯期間の長さを所定の期間間隔で徐々に低減し、調光させることにより消費電力の低減を図る７セグメント表示装置が開示されている。
【００１０】
また、特開２００８−２１６５５８号公報には、ＬＥＤ表示パネルを構成する複数のＬＥＤユニットの全てのＬＥＤが全消滅状態である待機時には、全てのＬＥＤユニットへの電力供給を停止することで、待機時における電力を低減させる。また、通常点灯時においてＬＥＤ表示パネルを構成する複数のＬＥＤユニットのうち、通常点灯時に点灯表示データがないユニットは、ユニット単位でＬＥＤを全消滅させ電力供給を停止することで、待機時や点灯表示データがない状態における電力の低減を実現する技術が開示されている。
【００１１】
また、特開２００７−０４７４２９号公報には、ＬＥＤ群を点灯及び消灯させるダイナミック点灯装置において、データ出力信号の監視を行い当該信号が全てオフの場合にはコモン出力部からの信号を出力しないようにすることにより、ＬＥＤ点灯が不要な場合における、不要なコモン信号を省き、低消費電力のダイナミック点灯装置を提供する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−０３２７７６号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６５５８号公報
【特許文献３】特開２００７−０４７４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のように、７セグメントの消費電力を低減するために、対象機器の状態等に応じてＬＥＤの点灯が不要な場合には、徐々に点灯期間を短縮して消費電力の低減が図られている。そして消費電力の低減がＬＥＤの発熱の低下に寄与し、発熱によるＬＥＤの破損を防止して、ＬＥＤを長期間耐用して使用できるものとしている。
【００１４】
一方、屋外における表示装置は、外部の明るさに応じて、表示部を十分に明るく見易いものとすることが必要である。これまでは、こうした明るさを確保するために、ＬＥＤの個数を増大させて対応していた。一方、夏季には周辺環境の外気温の上昇により、屋外における表示装置の表示部は、ＬＥＤが室内環境よりも高温になりやすく、その破損の発生の可能性が増大することから、ＬＥＤの発熱を抑制させた見やすい表示装置が求められていた。
【００１５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋外に設置する７セグメント表示基盤のＬＥＤの発熱を抑制し、省電力を図って、表示が明りょうに読める７セグメント表示装置及びこれを含んだ表示機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ダイナミック点灯制御方式により点灯制御される複数桁の７セグメント表示部を備えた７セグメント表示装置であって、
各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部を順に点灯するようにデータ信号に同期させてコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、所定の短期間の周期で、複数桁の７セグメントを桁毎に点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全桁の７セグメントを消灯させるように電流を入力管理して７セグメント表示部を点灯表示する７セグメント表示装置であることを特徴としている。
【００１７】
所定の短期間周期で、複数桁の７セグメントを桁毎に順に点灯させ、その点灯の間に同時に全桁の７セグメントを消灯させ、これを繰り返してＬＥＤを発光させることとしたので、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。ＬＥＤが高温にならないことにより、ＬＥＤが破損しにくくなり、その耐用期間が延びるとともに、ＬＥＤを冷却させる冷却ファンも不要となる。
【００１８】
また、本発明における第２の発明は、前記７セグメント表示装置において、前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理する第２電流管理手段を備えていると好適である。
【００１９】
第２の発明では、７セグメントを短期間の周期で点灯及び消灯させた状態で、それを所望の周期で点灯及び消灯させることとしている。これにより、消灯される期間の合計が同じであっても、まとめて連続させて消灯期間をとる場合に比べて、ＬＥＤの点灯期間内に所定の周期で短期間の消灯期間を分散させているため、連続した状態の消灯期間を短くすることができ、ＬＥＤがちらついて見えることを防ぐことができる。これにより、表示がちらつかない状態で、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。
【００２０】
更に、本発明における第３の発明では、７セグメント表示装置は、各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部をデータ信号に同期させて順に点灯するようにコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と第２電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、前記７セグメントの各桁において対応する各単位セグメントを前記桁の順に短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように電流を入力管理して7セグメントを点灯表示させ、
第２電流管理手段は、前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理すると好適である。
【００２１】
第３の発明によれば、７セグメント表示部の点灯がセグメント単位で短期間の間に行われるため、７セグメント表示部に点灯されるセグメント量が少なくなる。さらにそれを所定の周期で点灯及び消灯させることとしている。これにより、第２の発明と同様な効果が得られる。屋内に設置される機器に形成される７セグメント表示部であれば、外部に設置される機器に形成される７セグメント表示部より、明るさが低くてもよく、この発明のように点灯をセグメント単位としても表示を明りょうに判読できる。これにより、屋内に設置される表示機器においても、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。
【００２２】
更に、本発明における第４の発明は、前記第１から第３の発明のいずれかの発明の７セグメント表示装置において、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置の前方の明るさを検知する明るさセンサを含み、
当該電源管理手段は、その明るさに応じて、セグメントの消灯期間を変更する変更手段を備えていることを特徴としている。
【００２３】
第４の発明によれば、７セグメント表示装置は、その前方の明るさに応じて、消灯期間を変更する変更手段を備えているため、周辺の明るさに応じて７セグメント表示部の点灯期間を変更できる。これにより周囲が明るい場合には、ＬＥＤの点灯期間を長くして表示を見やすくし、周囲が暗い場合には、各セグメントの点灯期間を短くして省電力を図ることができる。
【００２４】
更に、本発明における第５の発明は、前記第１から第４の発明のいずれかの発明の７セグメント表示装置において、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置近傍の温度を検知する温度センサを含み、
当該電源管理手段は、その温度に応じて、セグメントの点灯期間を変更する変更手段を備えていることを特徴としている。
【００２５】
第５の発明によれば、７セグメント表示装置は、その７セグメント表示装置の近傍の温度に応じて、消灯期間を変更する変更手段を備えているので、その温度に応じて７セグメント表示部の点灯期間を短縮することが可能である。これにより、前記効果に加えて、設置された環境の周辺温度が高い場合にはＬＥＤを消灯させて、ＬＥＤの温度上昇による故障を防ぎ、長期間耐用して使用できるものとしている。
【００２６】
また、本発明の第６の発明は、前記７セグメント表示装置を含んだ屋外用表示装置であって、
前記７セグメント表示装置は、筐体外部から表示内容が視認できるように設けられた窓部に面して装着されるとともに、
前記窓部は濃色の透明樹脂板で形成されていることを特徴としている。
【００２７】
屋外に設置される表示装置は、表示部に表される表示データが十分に明るいものであっても、外光の影響を受けやすい。外から表示窓に直接日射があたり反射した場合には、明るく表示された表示データであっても判読が困難となる。本発明では、表示用の窓部は濃色の透明樹脂板により形成されている。これによりＬＥＤ以外の表示装置に含まれている内蔵装置が見えなくなり、ＬＥＤによる表示データが明確に見やすく表示される。また、表示窓部の樹脂板に外光無反射フィルムを貼付させてもよい。これにより、外部からの光が前記窓部に反射せず、表示データが判読容易である屋外用表示装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。ＬＥＤが高温にならないことにより、ＬＥＤが温度上昇による破損を防止し、その耐用期間が延びるとともに、ＬＥＤを冷却させる冷却ファンも不要となる。また、本発明を適用した屋外用表示装置は、表示窓部に表示データを明るく判読容易に表示する。また、これを消灯期間を長くして屋内用に適用した場合には、省電力とした表示装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である（実施例１）。
【図２】第１電流管理手段のブロック図である（実施例１）。
【図３】第１電流管理手段の制御フローを説明する図である（実施例１）。
【図４】７セグメント表示部の点灯フローを説明する図である（実施例１）。
【図５】７セグメント表示部のＬＥＤの配置パターンを説明する図である。
【図６】消費電力測定結果を説明する表１である（実施例１）。
【図７】７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である（実施例２）。
【図８】第２電流管理手段のブロック図である（実施例２）。
【図９】第２電流管理手段の制御フローを説明する図である（実施例２）。
【図１０】７セグメント表示部の点灯状態を説明する図である（実施例２）。
【図１１】７セグメント表示部のセグメントの点灯過程を説明する図である（実施例２）。
【図１２】７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である（実施例３）。
【図１３】太陽光発電装置の発電量表示装置の構成の概要を示す図である（実施例４）。
【図１４】従来例の７セグメント表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】従来例の７セグメント表示部の点灯タイミング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最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る７セグメント表示装置並びにそれを備えた表示装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施の一形態に係る実施例１の７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る７セグメント表示装置１０は、例えば３桁の７セグメント表示部１１乃至１３を有する７セグメント表示部を備えている。７セグメント表示装置１０は、電源４０を駆動手段として、表示データ発生手段３０から受信した表示データを複数のＬＥＤからなる７セグメント表示部１１乃至１３を点灯させ表示している。
【００３２】
ＬＥＤの点灯は、ダイナミック点灯制御方式により、７セグメントを構成するセグメントの一方の端子には、データ信号発生手段２２により信号が供給され、他方の端子にはコモン信号発生手段２４から信号が供給されている。コモン信号発生手段２４は、各桁を構成する７セグメント表示部のＬＥＤ１１乃至１３の一方の端子が連結されたコモン端子３１乃至３３のいずれかに、所定の短い間隔で順に桁を点灯する点灯信号を供給する。一方、データ信号発生手段２２は、表示部の各々の桁のうち点灯すべき桁（１１乃至３３のいずれか一つ）に、前記コモン信号発生手段２４の点灯信号供給タイミングに同期させて、その桁の表示すべきセグメントに信号を供給する。
【００３３】
ＬＥＤ表示手段２０は、通信手段２１とデータ信号発生手段２２と第１電流管理手段２３とコモン信号発生手段２４とを含んだ処理装置（ＣＰＵ）からなる。表示データ発生手段３０から表示すべきデータを通信手段２１にて受信したＬＥＤ表示手段２０により、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４とに同期されたタイミングで７セグメント表示部にデータ信号が印加される。
【００３４】
すなわち、第１電流管理手段２３により７セグメントのＬＥＤの回路が閉じたままの状態であれば、ＬＥＤ表示手段は各桁のＬＥＤを順に連続して点灯させることになる（図１５参照）。しかし、本実施例１では、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４によりデータ信号が印加されている状態で、そのデータ信号が第１電流管理手段２３によって設定されたパルスタイミングで半導体スイッチ２５により回路が開閉され、７セグメント表示部の桁のＬＥＤの点灯と消灯が制御される。
【００３５】
第１電流管理手段により、７セグメント表示部に消灯期間を設ける理由は以下のとおりである。すなわち、データ信号発生手段を構成するデータ信号発生回路が各桁で共有されているため、先に点灯した桁のデータ表示信号の残留電圧がデータ信号発生回路に残り、次の桁のデータを表示する際に先の桁の表示を残像として残し、これが人の視覚ではデータが滲むように見えることになるからである。これを防止するために、一つの桁を表示させた後に、残留電圧を除去可能な期間として１．２ｍｓの全消灯の期間を設け、次の桁を表示させることにした。
【００３６】
また、実施例１では、１つのセグメントの点灯開始から点灯終了までの点灯期間も前記残留電圧除去可能期間に合わせて１．２ｍｓとし、点灯期間と消灯期間の初期値としては各々１．２ｍｓとし、この期間を第１電流管理手段により制御することとしている。ここで具体的に第１電流管理手段２３について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。図２は、第１電流管理手段２３のブロック図である。第１電流管理手段２３は、明るさ検知手段５０と温度検知手段６０により、明るさデータと温度データを受信している。しかし、明るさデータと温度データの両方を受信している必要は無く、一方だけを受信し、又は、いずれも受信していなくてもよい。
【００３７】
明るさ検知手段５０は、７セグメント表示部の外部環境の照度を明るさセンサにより検知して、その照度（ルックス）を第１電流管理手段２３に伝達するよう機能する。また、温度検知手段６０は、７セグメント表示部の近傍の温度を温度センサにより検知して、その温度（℃）を第１電流管理手段２３に伝達するよう機能する。
【００３８】
第１電流管理手段２３は、第１点灯・消灯期間演算手段２３１と第１点灯・消灯期間記憶手段２３２と第１電流制御手段２３３とから構成される。第１電流制御手段２３３は、第１消灯期間演算手段２３１により演算され、第１点灯・消灯期間記憶手段２３２に記憶されたパルスで、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４との信号伝達回路の電流を半導体スイッチ２５により制御する。
【００３９】
以下、図３を参照して第１電流管理手段２３の制御フローを詳細に説明する。第１電流管理手段は、所定の間隔で、例えば３分単位で制御が実行される。なお、点灯期間及び消灯期間の当初の初期値は、各１．２ｍｓに設定されるが、制御フローが実行された後は、前回の制御フローによって設定された値が初期の値として設定される。
【００４０】
まずステップ（以下「Ｓ」と表示する）１００で、温度検知手段によって検知された温度が５５℃より低いか否かが判定される。温度が５５℃以上である場合には、Ｓ４２０に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を１．２ｍｓに設定する。これは、表示装置周辺の温度が５５度以上となるような異常な温度環境では、表示装置に含まれている他のＣＰＵなども正常に機能していない可能性があるとともに、ＬＥＤを点灯させ続けておくとＬＥＤの耐久性を低下させることになるからである。温度が５５℃より低い場合には、Ｓ２００に進む。
【００４１】
Ｓ２００では、明るさ検知手段による照度が１０ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４２０に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を１．２ｍｓに設定する。これは、屋外表示機器において、周辺環境が暗く啓発用の表示機器の表示部を点灯させる必要がない状態となるためである。明るさが１０ルックスより高い場合には、Ｓ３００に進む。
【００４２】
Ｓ３００では、明るさ検知手段による照度が１００ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４１０に進み、ＬＥＤの点灯期間を１．２ｍｓとし、消灯期間を２．４ｍｓに設定する。これは、周辺環境が薄暗い環境の場合には、表示部の消灯期間を長くし、表示部の明るさを下げても、十分に表示が判読可能となるからである。これによって、消費電力の低減を図り、ＬＥＤの発熱をより抑制することができる。明るさが１００ルックスより高い場合には、Ｓ４００に進む。Ｓ４００では、ＬＥＤの点灯期間を１．２ｍｓとし、消灯期間を１．２ｍｓに設定する。
【００４３】
Ｓ１００からＳ４２０までのフローが第１点灯・消灯期間演算手段により実行される。ここでは、明るさに応じて所定の点灯期間又は消灯期間を選択したが、明るさに応じて点灯期間又は消灯期間を連続的に変化させてもよい。
【００４４】
Ｓ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０で点灯期間と消灯期間が設定された後、Ｓ５００で、ＣＰＵの内部処理により、第１点灯・消灯期間記憶手段２３２に設定された点灯期間と消灯期間が記憶される。次に、Ｓ６００では、第１電流制御手段により前記記憶部に記憶された点灯期間と消灯期間のパルスを発生させ、第１電流制御手段の制御フローが終了する。この制御フローは、前記ＣＰＵ内で割り込み処理により行われる。そして、次の制御周期に至るまでは、第１電流制御手段は、前記パルスで半導体スイッチ２５により７セグメントの信号回路を開閉させる。
【００４５】
具体的に３桁の７セグメント表示部の点灯フローを図４及び図１５を参照して更に詳細に説明する。従来のダイナミック点灯制御方式を、図１５を参照して簡単に説明する。従来のダイナミック点灯制御方式による場合には、まずａ１の期間は、１桁目のＬＥＤ１３ａが点灯し、２桁目のＬＥＤ１２ａと３桁目のＬＥＤ１１ａは消灯状態となる。次にａ２の期間は、２桁目のＬＥＤ１２ａが点灯し、１桁目のＬＥＤ１３ａと３桁目のＬＥＤ１１ａは消灯状態となる。更に、次にａ３の期間は、３桁目のＬＥＤ１１ａが点灯し、２桁目のＬＥＤ１２ａと１桁目のＬＥＤ１３ａは消灯状態となる。次にはａ１の状態となり引き続いて前記の点灯手順で、７セグメント表示部に表示がされていた。
【００４６】
図４は、実施例１の７セグメント表示部の点灯フローを説明する図である。実施例１では、図４に示したように、まず、ｂ１の期間は、１桁目のＬＥＤ１３が点灯し、２桁目のＬＥＤ１２と３桁目のＬＥＤ１１は消灯状態となる。次にｃ１の期間は、３桁のＬＥＤ１１乃至１３が全て消灯する。次のｂ２の期間は、２桁目のＬＥＤ１２が点灯し、１桁目のＬＥＤ１３と３桁目のＬＥＤ１１は消灯状態となる。次のｃ２の期間は、３桁のＬＥＤ１１乃至１３が全て消灯する。次のｂ３の期間は、３桁目のＬＥＤ１１が点灯し、２桁目のＬＥＤ１２と１桁目のＬＥＤ１３は消灯状態となる。次のｃ３の期間は、３桁のＬＥＤ１１乃至１３が全て消灯する。こうしたＬＥＤの表示サイクルが繰り返される。
【００４７】
このｂ１，ｂ２，ｂ３の期間には、第1点灯・消灯期間記憶手段２３２に記憶された点灯期間が適用され、ｃ１，ｃ２，ｃ３の期間には、消灯期間には前記第１点灯・消灯期間記憶手段２３２に記憶された消灯期間が適用される。点灯期間及び消灯期間がいずれも、先のフローのＳ４００に示した１．２ｍｓとすれば、１周期７．２ｍｓで３桁の７セグメント表示部の表示がされる。
【００４８】
この実施例１の場合の消費電力測定結果を図５及び図６表１を参照して説明する。図５は、実施例１で用いた７セグメント表示部のＬＥＤの配置パターンである。図６は、実施例１の場合の消費電力測定結果を説明する表１である。各セグメント１乃至８は、複数個のＬＥＤ１００から構成されている。この配置の全ＬＥＤをスタティック点灯制御方式で全点灯した場合と、点灯と全消灯を１．２ｍｓ間隔で交互に繰り返したダイナミック点灯制御方式の場合とで、「８.８.８.」という文字データを表示した場合の電流を測定した。ＣＰＵの電流はいずれも０．０３アンペアであった。
【００４９】
この測定結果によれば、７セグメント表示部の消費電流は、ダイナミック点灯制御方式はスタティック点灯制御方式に比べて、ＬＥＤのみの消費電力の実測値で約２５．６％となり、ＣＰＵを含んだ消費電力の場合でも実測値で前者は後者の約３０．２％となった。この実測値によって著しい消費電力の低下が認められている。温度上昇については、７セグメントを露出した状態で、前者の場合にはやや温度上昇が認められたが、後者の場合については、温度上昇は認められなかった。
【００５０】
なお、上述のように、第１電流管理手段により各桁のＬＥＤに１．２ｍｓの消灯期間が設けられ、表示データを表示するＬＥＤの桁の切り替りの際には残留電圧が除去されたため、残像が発生せず明りょうな表示が確認された。
【００５１】
（実施例２）
実施例２は、第１電流管理手段で設定された１．２ｍｓの点灯期間と１．２ｍｓの消灯期間を維持し、所定の間隔で７セグメント表示部を点灯可能とした上で、更に電流を印加する期間と電流を印加しない期間とを第２電流管理手段により交互に設けることとした実施例である。
【００５２】
実施例２では、第１電流管理手段により発熱を抑制させて明りょうな表示がされる状態で、外部環境に応じて７セグメント表示部を所望の点灯期間と消灯期間で点灯させることを可能としている。
【００５３】
図７は、本発明の第２実施の７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る７セグメント表示装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。実施例２では、第１電流管理手段側では明るさセンサと温度センサを省略し（図省略）、７セグメント表示部１０は、実施例１の構成に第２電源管理手段２６により管理される半導体スイッチ２７を含んだＬＥＤ表示手段２０を介して、電源４０に接続している。
【００５４】
図８は、第２電流管理手段にかかるブロック図を説明する図である。第２電流管理手段２６は、明るさ検知手段５１と温度検知手段６１から明るさデータと温度データを受信し、ＬＥＤ表示手段２０の電源を制御する。しかし、明るさデータと温度データの両方を受信する必要は無く、少なくともいずれかを受信するようにすればよい。
【００５５】
明るさ検知手段５１は、７セグメント表示部の外部環境の照度を明るさセンサにより検知して、その照度（ルックス）を第２電流管理手段２６に伝達するよう機能する。また、温度検知手段６１は、７セグメント表示部の近傍の温度を温度センサにより検知して、その温度（℃）を第２電流管理手段２６に伝達するよう機能する。
【００５６】
第２電流管理手段２６は、第２点灯・消灯期間演算手段２６１と第２点灯・消灯期間記憶手段２６２と第２電流制御手段２６３とから構成される。第２電流制御手段２６３は、第２点灯・消灯期間演算手段２６１により演算され、第２点灯・消灯期間記憶手段２６２に記憶されたパルスタイミングで、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４との信号伝達回路の電流を半導体スイッチ２７により制御する。ここで、ＬＥＤ表示手段２０に含まれる第１電流管理手段は、例えば１．２ｍｓの点灯期間と１．２ｍｓの消灯期間を維持して、７セグメント表示部の電源管理を行っている。
【００５７】
以下、図９を参照して第２電流管理手段２６の制御フローを説明する。第２電流管理手段は、実施例１と同様に、所定の期間で、例えば３分単位で制御が実行される。なお、各７セグメント表示部の桁の点灯期間及び消灯期間は、第１電流管理手段２３により各１．２ｍｓに設定されているとする。
【００５８】
まず、ステップ１０１で、温度検知手段によって検知された温度が５５℃より低いか否かが判定される。温度が５５℃以上である場合には、Ｓ４２１に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を２０ｍｓに設定する。温度が５５℃より低い場合には、Ｓ２０１に進む。また、Ｓ２０１では、明るさ検知手段による照度が１０ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４２１に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を２０ｍｓに設定する。明るさが１０ルックスより高い場合には、Ｓ３０１に進む。Ｓ３０１では、明るさ検知手段による照度が１００ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４１１に進み、ＬＥＤの点灯期間を２０ｍｓとし、消灯期間を４０ｍｓに設定する。明るさが１００ルックスより高い場合には、Ｓ４０１に進む。Ｓ４０１では、ＬＥＤの点灯期間を２０ｍｓとし、消灯期間を２０ｍｓに設定する。
【００５９】
Ｓ１０１からＳ４２１までのフローが第２点灯・消灯期間演算手段２６１により実行される。ここでは、明るさに応じて所定の点灯期間又は消灯期間を選択したが、明るさに応じた点灯期間又は消灯期間を演算して、連続的に変化させてもよい。
【００６０】
Ｓ４０１、Ｓ４１１、Ｓ４２１で点灯期間と消灯期間が設定された後、Ｓ５０１で、その点灯期間と消灯期間が第２点灯・消灯期間記憶手段２６３としてのＣＰＵ内部のレジスタに記憶される。次に、Ｓ６０１で、第２電流制御手段２６３により前記第２点灯・消灯期間記憶手段２６２に記憶された点灯期間と消灯期間のパルスを発生させて、第２電流管理手段の制御フローが終了する。この制御フローは、前記ＣＰＵ内で割り込み処理により実行される。そして、次の制御周期に至るまでは、前記のように発生されたパルスで、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４との信号伝達回路の電流を半導体スイッチ２７により制御する。
【００６１】
次に、具体的に３桁の７セグメント表示部の点灯状態を図１０を参照して説明する。図１０では、図４に示したように、第１電流管理手段により１周期７．２ｍｓで７セグメント表示部がＬＥＤの点灯により表示されている。この状態を図１０（Ａ）図で表している。この実施例２では、第２電流管理手段により、先のフロー図９により、短時間の間に点滅を繰り返している７セグメント表示部全体の点灯期間と消灯期間が設定されている。
【００６２】
そして第２電流管理手段において第２点灯・消灯期間記憶手段２６２に記憶された点灯期間と消灯期間によって発生された点灯・消灯パルスにより、半導体スイッチ２７により電流が印加され又は切断される。なお、図１０（Ｂ）図には、Ｓ４１１で点灯期間（Ｂ）２０ｍｓと消灯期間（Ｃ）４０ｍｓが設定された場合のパルスを示し、図１０（Ｃ）図には、第１電流管理手段により１周期７．２ｍｓで点灯・消灯管理されている７セグメント表示部全体が、前記パルスで２０ｍｓの期間で点灯し（Ｂ)又は４０ｍｓの期間で消灯（Ｃ）している状態を説明している。
【００６３】
（実施例３）
実施例３は、ＬＥＤの桁の７セグメントを構成すると共に各桁において対応する各単位セグメントを、前記桁の順に、点灯又は消灯させるデータ信号を第１電流管理手段により発生させて７セグメント表示部を表示させた状態で、第２電流管理手段により、７セグメント表示部全体を点灯・消灯させる実施例を説明する。図１１を参照して、本発明の実施例３に係る７セグメント表示部のセグメントの点灯過程を説明する。なお、実施例３のブロック図を図１２に示すが、７セグメント表示部が２桁の１１ｂと１２ｂとなり、点灯状態が異なるのみでありので、同一の機能を有する部分については実施例２と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
実施例３に係る７セグメント表示装置は、例えば２桁の７セグメント表示部１１ｂと１２ｂを有する７セグメント表示装置１０ｂの各桁の７セグメント表示部１１ｂと１２ｂに表示すべき文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段２２と、各桁の７セグメント表示部１１ｂ又は１２ｂに、順次の点灯を制御するコモン信号３１ｂと３３ｂを出力するコモン信号発生手段２４と、第１電流管理手段２３とを含んでいる。
【００６５】
各セグメントの点灯状態を図１１を参照して説明する。図１１（Ａ）図は、例として２桁のセグメントに「２１」という文字データを点灯させた状態を説明している。７セグメントの各セグメントには、１乃至８の数字を付して点灯状態を図１１（Ｂ）図で説明する。
【００６６】
図１１（Ｂ）図は、実施例３の２桁のセグメントの各桁の点灯状態を説明した図である。２桁の７セグメント表示部は、実施例２と同様に、第１電流管理手段により１．２ｍｓの間隔で点灯状態と消灯状態が繰り返され、各桁８個で計１６個のセグメントが、各桁の単位セグメントの点灯の間に全消灯の期間を含めて点灯・消灯されることにより、１周期３８．４ｍｓで点灯される。
【００６７】
各セグメントは、２桁目が点灯し、次に全消灯し、次に１桁目が点灯し、次に全消灯し、というサイクルで点灯・消灯する。また、セグメントの点灯順は、図１１（Ａ）図に示した１から８のセグメントの順に実行される。
【００６８】
具体的に示せば、２桁目のセグメント１を１．２ｍｓの期間で点灯させる。次に全てのセグメントを１．２ｍｓの期間で消灯させる。次に１桁目のセグメント１については点灯すべきセグメントでないので、１．２ｍｓの期間で消灯させる。次の１．２ｍｓの期間は全セグメントを消灯させる（図１１（Ｂ）図表２の１段目）。
【００６９】
次に２桁目のセグメント２については点灯すべきセグメントでないので、１．２ｍｓの期間で消灯させる。次の１．２ｍｓの期間は全てのセグメントを消灯される。次に１桁目のセグメント１についても点灯すべきセグメントでないので、１．２ｍｓの期間で消灯される。次の１．２ｍｓの期間は全セグメントを消灯させる。（図１１（Ｂ）図表２の２段目）。
【００７０】
次に２桁目のセグメント３については点灯すべきセグメントなので、１．２ｍｓの期間点灯させる。次に全てのセグメントを１．２ｍｓの期間で消灯させる。次に１桁目のセグメント１についても点灯すべきセグメントなので、１．２ｍｓの期間で点灯させる。次の１．２ｍｓの期間は全セグメントを消灯させる。（図１１（Ｂ）図表２の３段目）。
【００７１】
更に、図１１（Ｂ）図表２の４段目以下に示したように、セグメント４乃至８までを順に点灯又は消灯させて、人の目の期間分解能の下限といわれる約５０ｍｓ乃至１００ｍｓ以内となるように、１周期３８．４ｍｓの間隔で「２１」という文字データを点灯させる。実施例３の点灯過程によれば、「２１」という文字データを表示する場合には、スタティックに全点灯させた場合に比較して、セグメントの点灯個数が１／３２となり、それに伴いＬＥＤの発熱も消費電力も著しく減少される。また、一時に必要とされる最大消費電力も抑制される。
【００７２】
（実施例４）
実施例４は、実施例１乃至実施例３の７セグメント装置を含んだ屋外用表示装置である。ここでは、より具体的に太陽光発電装置の発電量を表示する発電量表示装置を屋外用表示装置の実施例として示す。
【００７３】
図１３を参照して発電量表示装置の構成の概要を示す。実施例４に係る表示装置３０５は、太陽光発電装置が発電した発電量の表示装置であって屋外に設置される。太陽光発電装置３００は、複数の発電アレイ３０１が発電した直流電流をパワーコンバータ３０２により交流に変換して電力として供給する。パワーコンバータ３０２には発電量が測定される電力測定部３０３が付設されて、その発電量が屋外用表示装置３０５で表示され、太陽光発電について啓発の用に供されている。
【００７４】
電力測定部３０３を表示データ発生手段３０（図１参照）として、発電量表示装置３０５は屋外に設置され、気温や日照等の外部環境の影響を受けるとともに、その表示窓部３０６には太陽光が入射して、判読し難い環境に設置されることになる。そこで、本実施例では、
７セグメント表示部が、筐体に設けられた表示窓部に面して、筐体外部から表示内容が視認できるように筐体内に装着されている。また、前記表示窓部３０６は、濃色で透明な紫色のアクリル板により形成されている。更に、外光無反射フィルムが貼着されてもよい。
【００７５】
外光無反射フィルムとしては、フィルムの表面に百ナノメートルで規則的な突起配列を有する構造を持つフィルムであるモスアイ型無反射フィルムが貼着されている。これにより、フィルムの厚さ方向の屈折率が連続的に変化し、フィルムにあたる光を反射させることが無くなる。また、これに替えて、フィルム表面に無機の誘電体薄膜を多層コートし、反射波を干渉させ互いに打ち消させるフィルムを貼着させてもよい。
【００７６】
更に、筐体外部には外部の明るさを検知する明るさセンサー３０７が設けられるとともに、筐体内部には、 ７セグメント表示部の近傍の温度を検知する温度センサが設けられている（図省略）。明るさセンサは、天候や期間帯に応じて外部の明るさを検知し、７セグメントの点灯期間を短縮する。例えば周囲の明るさを示す照度が１０ルックス未満である場合には消灯させ、
１０ルックス以上１００ルックス未満の場合には、その照度に応じて７セグメント表示部のＬＥＤの全消灯期間を延長させる。これにより、７セグメント表示装置のＬＥＤの発熱を抑制するとともに、省電力を図ることが可能である。
【００７７】
（その他の実施例）
・上記の実施例では、明るさセンサや温度センサの検知結果により点灯期間や消灯期間を所定の期間に変更させたが、検知結果に応じて徐々に点灯期間や消灯期間を変化させてもよい。
・上記の実施例では、具体的な点灯期間や消灯期間を示して説明したが、これに限定されるものではない。
【００７８】
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７９】
１，２，３，４，５，６，７，８…ＬＥＤセグメント
１０，１０ａ，１０ｂ…７セグメント表示装置、
１１，１２，１３，１１ａ，１２ａ，１３ａ，１１ｂ，１２ｂ…セグメント表示部、
２０…ＬＥＤ表示手段、
２１…通信手段、
２２，２２ａ…データ信号発生手段、
２３…第１電流管理手段、２６…第２電流管理手段、２３１，２６１…点灯・消灯期間演算手段、
２３２，２６２…点灯・消灯期間記憶手段、２３３，２６３…電源作動手段、
２４，２４ａ…コモン信号発生手段、２５，２７…半導体スイッチ、
３０…表示データ発生手段、
４０…電源、
５０，５１…明るさ検知手段、
６０，６１…温度検知手段、
３１，３２，３３，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３１ｂ，３２ｂ…コモン信号、
１００…発光ダイオード（ＬＥＤ）、
３００…太陽光発電装置、３０１…発電アレイ、３０２…パワーコンバータ、
３０３…電力測定部、３０５…表示装置、３０６…表示窓部、３０７…明るさセンサ、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字データを表示する発光ダイオード（以下、ＬＥＤという。）の発熱を抑制させ、省電力を図りつつ、その耐久性を向上させた７セグメント表示装置、及び、これを備えた表示機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
７セグメント表示装置は、７個の発光セグメントから構成されるアラビア数字の８の字形の各発光セグメント部と小数点部との８個のセグメントを選択的に点灯させることにより、０から９までのアラビア数字やアルファベット、記号等の文字を表示する表示装置であり、用途に応じて必要な桁数に対応する７セグメント表示部が並列的に配置されて構成される。
【０００３】
そして、７セグメント表示装置は、各種の屋内装置、例えばサーボアンプ等や各種の制御装置等に配置されて、その対象装置の設定値、動作状態、出力値等の各種情報を表示するために使用されている。また、屋外においては、太陽光発電地の発電量を表示させ、太陽光発電について啓発する目的などのために使用されている。
【０００４】
７セグメント表示装置は、各桁のセグメントを独立して制御すると制御ポートが増大してしまう。このため、図２に示すように７セグメントの表示内容についての制御の方は全桁共通にして８ポート（小数点部を含む）だけにし、どの桁を点灯させるかをコモン信号側の方を順に切替えて制御を行い、７セグメントを表示させるダイナミック点灯制御方式が普及している。
【０００５】
図１４は、従来例の７セグメント表示装置の概略構成を示すブロック図である。図１４に示す７セグメント表示装置は、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａを有する表示装置であり、その制御装置として、各桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａに表示すべき文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段２２ａと、各桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａを順に点灯させるように制御するコモン信号３１ａ乃至３３ａを出力するコモン信号発生手段２４ａとを備えている。
【０００６】
ここでより具体的に、複数のＬＥＤを使用して点灯させられる８個のセグメントからなる７セグメントの例を説明する。図１４では、複数のＬＥＤを群として１つの発光セグメントを形成している。図１４に示した３桁の７セグメント表示装置１０ａにおいては、データ信号発生回路２２ａは、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａにそれぞれ表示すべき文字データを供給するために、８ビットのデータ信号を出力し、コモン信号発生手段２４ａは、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａを順に点灯するように制御するために、合計３ビットのコモン信号３１ａ乃至３３ａを出力する。
【０００７】
図１５は、従来例の７セグメント表示部の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。データ信号は、表示すべき情報の内容を示す文字データとしての信号であり、このデータ信号に基づいて、３桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａをそれぞれ構成する８個の発光セグメントの各々の点灯及び消灯が制御される。
【０００８】
コモン信号の制御により、７セグメント表示装置の各桁の７セグメント表示部１１ａ乃至１３ａは、一定期間ごとに順に（ａ１乃至ａ３）点滅を繰り返しているのであるが、その点滅の周期が非常に短く、高速に点滅しているために、その残像現象により人間の目には連続的に点灯しているように見える。
【０００９】
こうした７セグメントの消費電力を低減させる技術として、特開２０１０−０３２７７６号公報には、７セグメント表示装置が配置された対象装置の正常動作状態の継続期間又は最後の操作終了時からの経過期間と、制御対象機器の動作状態に応じて、７セグメント表示部の点灯期間の長さを所定の期間間隔で徐々に低減し、調光させることにより消費電力の低減を図る７セグメント表示装置が開示されている。
【００１０】
また、特開２００８−２１６５５８号公報には、ＬＥＤ表示パネルを構成する複数のＬＥＤユニットの全てのＬＥＤが全消滅状態である待機時には、全てのＬＥＤユニットへの電力供給を停止することで、待機時における電力を低減させる。また、通常点灯時においてＬＥＤ表示パネルを構成する複数のＬＥＤユニットのうち、通常点灯時に点灯表示データがないユニットは、ユニット単位でＬＥＤを全消滅させ電力供給を停止することで、待機時や点灯表示データがない状態における電力の低減を実現する技術が開示されている。
【００１１】
また、特開２００７−０４７４２９号公報には、ＬＥＤ群を点灯及び消灯させるダイナミック点灯装置において、データ出力信号の監視を行い当該信号が全てオフの場合にはコモン出力部からの信号を出力しないようにすることにより、ＬＥＤ点灯が不要な場合における、不要なコモン信号を省き、低消費電力のダイナミック点灯装置を提供する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−０３２７７６号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６５５８号公報
【特許文献３】特開２００７−０４７４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のように、７セグメントの消費電力を低減するために、対象機器の状態等に応じてＬＥＤの点灯が不要な場合には、徐々に点灯期間を短縮して消費電力の低減が図られている。そして消費電力の低減がＬＥＤの発熱の低下に寄与し、発熱によるＬＥＤの破損を防止して、ＬＥＤを長期間耐用して使用できるものとしている。
【００１４】
一方、屋外における表示装置は、外部の明るさに応じて、表示部を十分に明るく見易いものとすることが必要である。これまでは、こうした明るさを確保するために、ＬＥＤの個数を増大させて対応していた。一方、夏季には周辺環境の外気温の上昇により、屋外における表示装置の表示部は、ＬＥＤが室内環境よりも高温になりやすく、その破損の発生の可能性が増大することから、ＬＥＤの発熱を抑制させた見やすい表示装置が求められていた。
【００１５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋外に設置する７セグメント表示基盤のＬＥＤの発熱を抑制し、省電力を図って、表示が明りょうに読める７セグメント表示装置及びこれを含んだ表示機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ダイナミック点灯制御方式により点灯制御される複数桁の７セグメント表示部を備えた７セグメント表示装置であって、
各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部を順に点灯するようにデータ信号に同期させてコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、所定の短期間の周期で、複数桁の７セグメントを桁毎に点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全桁の７セグメントを消灯させるように電流を入力管理して７セグメント表示部を点灯表示する７セグメント表示装置であることを特徴としている。
【００１７】
所定の短期間周期で、複数桁の７セグメントを桁毎に順に点灯させ、その点灯の間に同時に全桁の７セグメントを消灯させ、これを繰り返してＬＥＤを発光させることとしたので、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。ＬＥＤが高温にならないことにより、ＬＥＤが破損しにくくなり、その耐用期間が延びるとともに、ＬＥＤを冷却させる冷却ファンも不要となる。
【００１８】
また、本発明における第２の発明は、前記７セグメント表示装置において、前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理する第２電流管理手段を備えていると好適である。
【００１９】
第２の発明では、７セグメントを短期間の周期で点灯及び消灯させた状態で、それを所望の周期で点灯及び消灯させることとしている。これにより、消灯される期間の合計が同じであっても、まとめて連続させて消灯期間をとる場合に比べて、ＬＥＤの点灯期間内に所定の周期で短期間の消灯期間を分散させているため、連続した状態の消灯期間を短くすることができ、ＬＥＤがちらついて見えることを防ぐことができる。これにより、表示がちらつかない状態で、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。
【００２０】
更に、本発明における第３の発明では、７セグメント表示装置は、各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部をデータ信号に同期させて順に点灯するようにコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と第２電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、前記７セグメントの各桁において対応する各単位セグメントを前記桁の順に短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように電流を入力管理して7セグメントを点灯表示させ、
第２電流管理手段は、前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理すると好適である。
【００２１】
第３の発明によれば、７セグメント表示部の点灯がセグメント単位で短期間の間に行われるため、７セグメント表示部に点灯されるセグメント量が少なくなる。さらにそれを所定の周期で点灯及び消灯させることとしている。これにより、第２の発明と同様な効果が得られる。屋内に設置される機器に形成される７セグメント表示部であれば、外部に設置される機器に形成される７セグメント表示部より、明るさが低くてもよく、この発明のように点灯をセグメント単位としても表示を明りょうに判読できる。これにより、屋内に設置される表示機器においても、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。
【００２２】
更に、本発明における第４の発明は、前記第１から第３の発明のいずれかの発明の７セグメント表示装置において、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置の前方の明るさを検知する明るさセンサを含み、
当該電源管理手段は、その明るさに応じて、セグメントの消灯期間を変更する変更手段を備えていることを特徴としている。
【００２３】
第４の発明によれば、７セグメント表示装置は、その前方の明るさに応じて、消灯期間を変更する変更手段を備えているため、周辺の明るさに応じて７セグメント表示部の点灯期間を変更できる。これにより周囲が明るい場合には、ＬＥＤの点灯期間を長くして表示を見やすくし、周囲が暗い場合には、各セグメントの点灯期間を短くして省電力を図ることができる。
【００２４】
更に、本発明における第５の発明は、前記第１から第４の発明のいずれかの発明の７セグメント表示装置において、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置近傍の温度を検知する温度センサを含み、
当該電源管理手段は、その温度に応じて、セグメントの点灯期間を変更する変更手段を備えていることを特徴としている。
【００２５】
第５の発明によれば、７セグメント表示装置は、その７セグメント表示装置の近傍の温度に応じて、消灯期間を変更する変更手段を備えているので、その温度に応じて７セグメント表示部の点灯期間を短縮することが可能である。これにより、前記効果に加えて、設置された環境の周辺温度が高い場合にはＬＥＤを消灯させて、ＬＥＤの温度上昇による故障を防ぎ、長期間耐用して使用できるものとしている。
【００２６】
また、本発明の第６の発明は、前記７セグメント表示装置を含んだ屋外用表示装置であって、
前記７セグメント表示装置は、筐体外部から表示内容が視認できるように設けられた窓部に面して装着されるとともに、
前記窓部は濃色の透明樹脂板で形成されていることを特徴としている。
【００２７】
屋外に設置される表示装置は、表示部に表される表示データが十分に明るいものであっても、外光の影響を受けやすい。外から表示窓に直接日射があたり反射した場合には、明るく表示された表示データであっても判読が困難となる。本発明では、表示用の窓部は濃色の透明樹脂板により形成されている。これによりＬＥＤ以外の表示装置に含まれている内蔵装置が見えなくなり、ＬＥＤによる表示データが明確に見やすく表示される。また、表示窓部の樹脂板に外光無反射フィルムを貼付させてもよい。これにより、外部からの光が前記窓部に反射せず、表示データが判読容易である屋外用表示装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ＬＥＤの発光期間が短縮され、発熱抑制と省電力の効果がある。ＬＥＤが高温にならないことにより、ＬＥＤが温度上昇による破損を防止し、その耐用期間が延びるとともに、ＬＥＤを冷却させる冷却ファンも不要となる。また、本発明を適用した屋外用表示装置は、表示窓部に表示データを明るく判読容易に表示する。また、これを消灯期間を長くして屋内用に適用した場合には、省電力とした表示装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である（実施例１）。
【図２】第１電流管理手段のブロック図である（実施例１）。
【図３】第１電流管理手段の制御フローを説明する図である（実施例１）。
【図４】７セグメント表示部の点灯フローを説明する図である（実施例１）。
【図５】７セグメント表示部のＬＥＤの配置パターンを説明する図である。
【図６】消費電力測定結果を説明する表１である（実施例１）。
【図７】７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である（実施例２）。
【図８】第２電流管理手段のブロック図である（実施例２）。
【図９】第２電流管理手段の制御フローを説明する図である（実施例２）。
【図１０】７セグメント表示部の点灯状態を説明する図である（実施例２）。
【図１１】７セグメント表示部のセグメントの点灯過程を説明する図である（実施例２）。
【図１２】７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である（実施例３）。
【図１３】太陽光発電装置の発電量表示装置の構成の概要を示す図である（実施例４）。
【図１４】従来例の７セグメント表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】従来例の７セグメント表示部の点灯タイミング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最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る７セグメント表示装置並びにそれを備えた表示装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施の一形態に係る実施例１の７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る７セグメント表示装置１０は、例えば３桁の７セグメント表示部１１乃至１３を有する７セグメント表示部を備えている。７セグメント表示装置１０は、電源４０を駆動手段として、表示データ発生手段３０から受信した表示データを複数のＬＥＤからなる７セグメント表示部１１乃至１３を点灯させ表示している。
【００３２】
ＬＥＤの点灯は、ダイナミック点灯制御方式により、７セグメントを構成するセグメントの一方の端子には、データ信号発生手段２２により信号が供給され、他方の端子にはコモン信号発生手段２４から信号が供給されている。コモン信号発生手段２４は、各桁を構成する７セグメント表示部のＬＥＤ１１乃至１３の一方の端子が連結されたコモン端子３１乃至３３のいずれかに、所定の短い間隔で順に桁を点灯する点灯信号を供給する。一方、データ信号発生手段２２は、表示部の各々の桁のうち点灯すべき桁（１１乃至３３のいずれか一つ）に、前記コモン信号発生手段２４の点灯信号供給タイミングに同期させて、その桁の表示すべきセグメントに信号を供給する。
【００３３】
ＬＥＤ表示手段２０は、通信手段２１とデータ信号発生手段２２と第１電流管理手段２３とコモン信号発生手段２４とを含んだ処理装置（ＣＰＵ）からなる。表示データ発生手段３０から表示すべきデータを通信手段２１にて受信したＬＥＤ表示手段２０により、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４とに同期されたタイミングで７セグメント表示部にデータ信号が印加される。
【００３４】
すなわち、第１電流管理手段２３により７セグメントのＬＥＤの回路が閉じたままの状態であれば、ＬＥＤ表示手段は各桁のＬＥＤを順に連続して点灯させることになる（図１５参照）。しかし、本実施例１では、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４によりデータ信号が印加されている状態で、そのデータ信号が第１電流管理手段２３によって設定されたパルスタイミングで半導体スイッチ２５により回路が開閉され、７セグメント表示部の桁のＬＥＤの点灯と消灯が制御される。
【００３５】
第１電流管理手段により、７セグメント表示部に消灯期間を設ける理由は以下のとおりである。すなわち、データ信号発生手段を構成するデータ信号発生回路が各桁で共有されているため、先に点灯した桁のデータ表示信号の残留電圧がデータ信号発生回路に残り、次の桁のデータを表示する際に先の桁の表示を残像として残し、これが人の視覚ではデータが滲むように見えることになるからである。これを防止するために、一つの桁を表示させた後に、残留電圧を除去可能な期間として１．２ｍｓの全消灯の期間を設け、次の桁を表示させることにした。
【００３６】
また、実施例１では、１つのセグメントの点灯開始から点灯終了までの点灯期間も前記残留電圧除去可能期間に合わせて１．２ｍｓとし、点灯期間と消灯期間の初期値としては各々１．２ｍｓとし、この期間を第１電流管理手段により制御することとしている。ここで具体的に第１電流管理手段２３について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。図２は、第１電流管理手段２３のブロック図である。第１電流管理手段２３は、明るさ検知手段５０と温度検知手段６０により、明るさデータと温度データを受信している。しかし、明るさデータと温度データの両方を受信している必要は無く、一方だけを受信し、又は、いずれも受信していなくてもよい。
【００３７】
明るさ検知手段５０は、７セグメント表示部の外部環境の照度を明るさセンサにより検知して、その照度（ルックス）を第１電流管理手段２３に伝達するよう機能する。また、温度検知手段６０は、７セグメント表示部の近傍の温度を温度センサにより検知して、その温度（℃）を第１電流管理手段２３に伝達するよう機能する。
【００３８】
第１電流管理手段２３は、第１点灯・消灯期間演算手段２３１と第１点灯・消灯期間記憶手段２３２と第１電流制御手段２３３とから構成される。第１電流制御手段２３３は、第１消灯期間演算手段２３１により演算され、第１点灯・消灯期間記憶手段２３２に記憶されたパルスで、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４との信号伝達回路の電流を半導体スイッチ２５により制御する。
【００３９】
以下、図３を参照して第１電流管理手段２３の制御フローを詳細に説明する。第１電流管理手段は、所定の間隔で、例えば３分単位で制御が実行される。なお、点灯期間及び消灯期間の当初の初期値は、各１．２ｍｓに設定されるが、制御フローが実行された後は、前回の制御フローによって設定された値が初期の値として設定される。
【００４０】
まずステップ（以下「Ｓ」と表示する）１００で、温度検知手段によって検知された温度が５５℃より低いか否かが判定される。温度が５５℃以上である場合には、Ｓ４２０に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を１．２ｍｓに設定する。これは、表示装置周辺の温度が５５度以上となるような異常な温度環境では、表示装置に含まれている他のＣＰＵなども正常に機能していない可能性があるとともに、ＬＥＤを点灯させ続けておくとＬＥＤの耐久性を低下させることになるからである。温度が５５℃より低い場合には、Ｓ２００に進む。
【００４１】
Ｓ２００では、明るさ検知手段による照度が１０ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４２０に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を１．２ｍｓに設定する。これは、屋外表示機器において、周辺環境が暗く啓発用の表示機器の表示部を点灯させる必要がない状態となるためである。明るさが１０ルックスより高い場合には、Ｓ３００に進む。
【００４２】
Ｓ３００では、明るさ検知手段による照度が１００ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４１０に進み、ＬＥＤの点灯期間を１．２ｍｓとし、消灯期間を２．４ｍｓに設定する。これは、周辺環境が薄暗い環境の場合には、表示部の消灯期間を長くし、表示部の明るさを下げても、十分に表示が判読可能となるからである。これによって、消費電力の低減を図り、ＬＥＤの発熱をより抑制することができる。明るさが１００ルックスより高い場合には、Ｓ４００に進む。Ｓ４００では、ＬＥＤの点灯期間を１．２ｍｓとし、消灯期間を１．２ｍｓに設定する。
【００４３】
Ｓ１００からＳ４２０までのフローが第１点灯・消灯期間演算手段により実行される。ここでは、明るさに応じて所定の点灯期間又は消灯期間を選択したが、明るさに応じて点灯期間又は消灯期間を連続的に変化させてもよい。
【００４４】
Ｓ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０で点灯期間と消灯期間が設定された後、Ｓ５００で、ＣＰＵの内部処理により、第１点灯・消灯期間記憶手段２３２に設定された点灯期間と消灯期間が記憶される。次に、Ｓ６００では、第１電流制御手段により前記記憶部に記憶された点灯期間と消灯期間のパルスを発生させ、第１電流制御手段の制御フローが終了する。この制御フローは、前記ＣＰＵ内で割り込み処理により行われる。そして、次の制御周期に至るまでは、第１電流制御手段は、前記パルスで半導体スイッチ２５により７セグメントの信号回路を開閉させる。
【００４５】
具体的に３桁の７セグメント表示部の点灯フローを図４及び図１５を参照して更に詳細に説明する。従来のダイナミック点灯制御方式を、図１５を参照して簡単に説明する。従来のダイナミック点灯制御方式による場合には、まずａ１の期間は、１桁目のＬＥＤ１３ａが点灯し、２桁目のＬＥＤ１２ａと３桁目のＬＥＤ１１ａは消灯状態となる。次にａ２の期間は、２桁目のＬＥＤ１２ａが点灯し、１桁目のＬＥＤ１３ａと３桁目のＬＥＤ１１ａは消灯状態となる。更に、次にａ３の期間は、３桁目のＬＥＤ１１ａが点灯し、２桁目のＬＥＤ１２ａと１桁目のＬＥＤ１３ａは消灯状態となる。次にはａ１の状態となり引き続いて前記の点灯手順で、７セグメント表示部に表示がされていた。
【００４６】
図４は、実施例１の７セグメント表示部の点灯フローを説明する図である。実施例１では、図４に示したように、まず、ｂ１の期間は、１桁目のＬＥＤ１３が点灯し、２桁目のＬＥＤ１２と３桁目のＬＥＤ１１は消灯状態となる。次にｃ１の期間は、３桁のＬＥＤ１１乃至１３が全て消灯する。次のｂ２の期間は、２桁目のＬＥＤ１２が点灯し、１桁目のＬＥＤ１３と３桁目のＬＥＤ１１は消灯状態となる。次のｃ２の期間は、３桁のＬＥＤ１１乃至１３が全て消灯する。次のｂ３の期間は、３桁目のＬＥＤ１１が点灯し、２桁目のＬＥＤ１２と１桁目のＬＥＤ１３は消灯状態となる。次のｃ３の期間は、３桁のＬＥＤ１１乃至１３が全て消灯する。こうしたＬＥＤの表示サイクルが繰り返される。
【００４７】
このｂ１，ｂ２，ｂ３の期間には、第1点灯・消灯期間記憶手段２３２に記憶された点灯期間が適用され、ｃ１，ｃ２，ｃ３の期間には、消灯期間には前記第１点灯・消灯期間記憶手段２３２に記憶された消灯期間が適用される。点灯期間及び消灯期間がいずれも、先のフローのＳ４００に示した１．２ｍｓとすれば、１周期７．２ｍｓで３桁の７セグメント表示部の表示がされる。
【００４８】
この実施例１の場合の消費電力測定結果を図５及び図６表１を参照して説明する。図５は、実施例１で用いた７セグメント表示部のＬＥＤの配置パターンである。図６は、実施例１の場合の消費電力測定結果を説明する表１である。各セグメント１乃至８は、複数個のＬＥＤ１００から構成されている。この配置の全ＬＥＤをスタティック点灯制御方式で全点灯した場合と、点灯と全消灯を１．２ｍｓ間隔で交互に繰り返したダイナミック点灯制御方式の場合とで、「８.８.８.」という文字データを表示した場合の電流を測定した。ＣＰＵの電流はいずれも０．０３アンペアであった。
【００４９】
この測定結果によれば、７セグメント表示部の消費電流は、ダイナミック点灯制御方式はスタティック点灯制御方式に比べて、ＬＥＤのみの消費電力の実測値で約２５．６％となり、ＣＰＵを含んだ消費電力の場合でも実測値で前者は後者の約３０．２％となった。この実測値によって著しい消費電力の低下が認められている。温度上昇については、７セグメントを露出した状態で、前者の場合にはやや温度上昇が認められたが、後者の場合については、温度上昇は認められなかった。
【００５０】
なお、上述のように、第１電流管理手段により各桁のＬＥＤに１．２ｍｓの消灯期間が設けられ、表示データを表示するＬＥＤの桁の切り替りの際には残留電圧が除去されたため、残像が発生せず明りょうな表示が確認された。
【００５１】
（実施例２）
実施例２は、第１電流管理手段で設定された１．２ｍｓの点灯期間と１．２ｍｓの消灯期間を維持し、所定の間隔で７セグメント表示部を点灯可能とした上で、更に電流を印加する期間と電流を印加しない期間とを第２電流管理手段により交互に設けることとした実施例である。
【００５２】
実施例２では、第１電流管理手段により発熱を抑制させて明りょうな表示がされる状態で、外部環境に応じて７セグメント表示部を所望の点灯期間と消灯期間で点灯させることを可能としている。
【００５３】
図７は、本発明の第２実施の７セグメント表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る７セグメント表示装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。実施例２では、第１電流管理手段側では明るさセンサと温度センサを省略し（図省略）、７セグメント表示部１０は、実施例１の構成に第２電源管理手段２６により管理される半導体スイッチ２７を含んだＬＥＤ表示手段２０を介して、電源４０に接続している。
【００５４】
図８は、第２電流管理手段にかかるブロック図を説明する図である。第２電流管理手段２６は、明るさ検知手段５１と温度検知手段６１から明るさデータと温度データを受信し、ＬＥＤ表示手段２０の電源を制御する。しかし、明るさデータと温度データの両方を受信する必要は無く、少なくともいずれかを受信するようにすればよい。
【００５５】
明るさ検知手段５１は、７セグメント表示部の外部環境の照度を明るさセンサにより検知して、その照度（ルックス）を第２電流管理手段２６に伝達するよう機能する。また、温度検知手段６１は、７セグメント表示部の近傍の温度を温度センサにより検知して、その温度（℃）を第２電流管理手段２６に伝達するよう機能する。
【００５６】
第２電流管理手段２６は、第２点灯・消灯期間演算手段２６１と第２点灯・消灯期間記憶手段２６２と第２電流制御手段２６３とから構成される。第２電流制御手段２６３は、第２点灯・消灯期間演算手段２６１により演算され、第２点灯・消灯期間記憶手段２６２に記憶されたパルスタイミングで、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４との信号伝達回路の電流を半導体スイッチ２７により制御する。ここで、ＬＥＤ表示手段２０に含まれる第１電流管理手段は、例えば１．２ｍｓの点灯期間と１．２ｍｓの消灯期間を維持して、７セグメント表示部の電源管理を行っている。
【００５７】
以下、図９を参照して第２電流管理手段２６の制御フローを説明する。第２電流管理手段は、実施例１と同様に、所定の期間で、例えば３分単位で制御が実行される。なお、各７セグメント表示部の桁の点灯期間及び消灯期間は、第１電流管理手段２３により各１．２ｍｓに設定されているとする。
【００５８】
まず、ステップ１０１で、温度検知手段によって検知された温度が５５℃より低いか否かが判定される。温度が５５℃以上である場合には、Ｓ４２１に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を２０ｍｓに設定する。温度が５５℃より低い場合には、Ｓ２０１に進む。また、Ｓ２０１では、明るさ検知手段による照度が１０ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４２１に進み、ＬＥＤの点灯期間を０ｍｓとし、消灯期間を２０ｍｓに設定する。明るさが１０ルックスより高い場合には、Ｓ３０１に進む。Ｓ３０１では、明るさ検知手段による照度が１００ルックスより高いか否かを判定する。否の場合には、Ｓ４１１に進み、ＬＥＤの点灯期間を２０ｍｓとし、消灯期間を４０ｍｓに設定する。明るさが１００ルックスより高い場合には、Ｓ４０１に進む。Ｓ４０１では、ＬＥＤの点灯期間を２０ｍｓとし、消灯期間を２０ｍｓに設定する。
【００５９】
Ｓ１０１からＳ４２１までのフローが第２点灯・消灯期間演算手段２６１により実行される。ここでは、明るさに応じて所定の点灯期間又は消灯期間を選択したが、明るさに応じた点灯期間又は消灯期間を演算して、連続的に変化させてもよい。
【００６０】
Ｓ４０１、Ｓ４１１、Ｓ４２１で点灯期間と消灯期間が設定された後、Ｓ５０１で、その点灯期間と消灯期間が第２点灯・消灯期間記憶手段２６３としてのＣＰＵ内部のレジスタに記憶される。次に、Ｓ６０１で、第２電流制御手段２６３により前記第２点灯・消灯期間記憶手段２６２に記憶された点灯期間と消灯期間のパルスを発生させて、第２電流管理手段の制御フローが終了する。この制御フローは、前記ＣＰＵ内で割り込み処理により実行される。そして、次の制御周期に至るまでは、前記のように発生されたパルスで、データ信号発生手段２２とコモン信号発生手段２４との信号伝達回路の電流を半導体スイッチ２７により制御する。
【００６１】
次に、具体的に３桁の７セグメント表示部の点灯状態を図１０を参照して説明する。図１０では、図４に示したように、第１電流管理手段により１周期７．２ｍｓで７セグメント表示部がＬＥＤの点灯により表示されている。この状態を図１０（Ａ）図で表している。この実施例２では、第２電流管理手段により、先のフロー図９により、短時間の間に点滅を繰り返している７セグメント表示部全体の点灯期間と消灯期間が設定されている。
【００６２】
そして第２電流管理手段において第２点灯・消灯期間記憶手段２６２に記憶された点灯期間と消灯期間によって発生された点灯・消灯パルスにより、半導体スイッチ２７により電流が印加され又は切断される。なお、図１０（Ｂ）図には、Ｓ４１１で点灯期間（Ｂ）２０ｍｓと消灯期間（Ｃ）４０ｍｓが設定された場合のパルスを示し、図１０（Ｃ）図には、第１電流管理手段により１周期７．２ｍｓで点灯・消灯管理されている７セグメント表示部全体が、前記パルスで２０ｍｓの期間で点灯し（Ｂ)又は４０ｍｓの期間で消灯（Ｃ）している状態を説明している。
【００６３】
（実施例３）
実施例３は、ＬＥＤの桁の７セグメントを構成すると共に各桁において対応する各単位セグメントを、前記桁の順に、点灯又は消灯させるデータ信号を第１電流管理手段により発生させて７セグメント表示部を表示させた状態で、第２電流管理手段により、７セグメント表示部全体を点灯・消灯させる実施例を説明する。図１１を参照して、本発明の実施例３に係る７セグメント表示部のセグメントの点灯過程を説明する。なお、実施例３のブロック図を図１２に示すが、７セグメント表示部が２桁の１１ｂと１２ｂとなり、点灯状態が異なるのみでありので、同一の機能を有する部分については実施例２と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
実施例３に係る７セグメント表示装置は、例えば２桁の７セグメント表示部１１ｂと１２ｂを有する７セグメント表示装置１０ｂの各桁の７セグメント表示部１１ｂと１２ｂに表示すべき文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段２２と、各桁の７セグメント表示部１１ｂ又は１２ｂに、順次の点灯を制御するコモン信号３１ｂと３３ｂを出力するコモン信号発生手段２４と、第１電流管理手段２３とを含んでいる。
【００６５】
各セグメントの点灯状態を図１１を参照して説明する。図１１（Ａ）図は、例として２桁のセグメントに「２１」という文字データを点灯させた状態を説明している。７セグメントの各セグメントには、１乃至８の数字を付して点灯状態を図１１（Ｂ）図で説明する。
【００６６】
図１１（Ｂ）図は、実施例３の２桁のセグメントの各桁の点灯状態を説明した図である。２桁の７セグメント表示部は、実施例２と同様に、第１電流管理手段により１．２ｍｓの間隔で点灯状態と消灯状態が繰り返され、各桁８個で計１６個のセグメントが、各桁の単位セグメントの点灯の間に全消灯の期間を含めて点灯・消灯されることにより、１周期３８．４ｍｓで点灯される。
【００６７】
各セグメントは、２桁目が点灯し、次に全消灯し、次に１桁目が点灯し、次に全消灯し、というサイクルで点灯・消灯する。また、セグメントの点灯順は、図１１（Ａ）図に示した１から８のセグメントの順に実行される。
【００６８】
具体的に示せば、２桁目のセグメント１を１．２ｍｓの期間で点灯させる。次に全てのセグメントを１．２ｍｓの期間で消灯させる。次に１桁目のセグメント１については点灯すべきセグメントでないので、１．２ｍｓの期間で消灯させる。次の１．２ｍｓの期間は全セグメントを消灯させる（図１１（Ｂ）図表２の１段目）。
【００６９】
次に２桁目のセグメント２については点灯すべきセグメントでないので、１．２ｍｓの期間で消灯させる。次の１．２ｍｓの期間は全てのセグメントを消灯される。次に１桁目のセグメント１についても点灯すべきセグメントでないので、１．２ｍｓの期間で消灯される。次の１．２ｍｓの期間は全セグメントを消灯させる。（図１１（Ｂ）図表２の２段目）。
【００７０】
次に２桁目のセグメント３については点灯すべきセグメントなので、１．２ｍｓの期間点灯させる。次に全てのセグメントを１．２ｍｓの期間で消灯させる。次に１桁目のセグメント１についても点灯すべきセグメントなので、１．２ｍｓの期間で点灯させる。次の１．２ｍｓの期間は全セグメントを消灯させる。（図１１（Ｂ）図表２の３段目）。
【００７１】
更に、図１１（Ｂ）図表２の４段目以下に示したように、セグメント４乃至８までを順に点灯又は消灯させて、人の目の期間分解能の下限といわれる約５０ｍｓ乃至１００ｍｓ以内となるように、１周期３８．４ｍｓの間隔で「２１」という文字データを点灯させる。実施例３の点灯過程によれば、「２１」という文字データを表示する場合には、スタティックに全点灯させた場合に比較して、セグメントの点灯個数が１／３２となり、それに伴いＬＥＤの発熱も消費電力も著しく減少される。また、一時に必要とされる最大消費電力も抑制される。
【００７２】
（実施例４）
実施例４は、実施例１乃至実施例３の７セグメント装置を含んだ屋外用表示装置である。ここでは、より具体的に太陽光発電装置の発電量を表示する発電量表示装置を屋外用表示装置の実施例として示す。
【００７３】
図１３を参照して発電量表示装置の構成の概要を示す。実施例４に係る表示装置３０５は、太陽光発電装置が発電した発電量の表示装置であって屋外に設置される。太陽光発電装置３００は、複数の発電アレイ３０１が発電した直流電流をパワーコンバータ３０２により交流に変換して電力として供給する。パワーコンバータ３０２には発電量が測定される電力測定部３０３が付設されて、その発電量が屋外用表示装置３０５で表示され、太陽光発電について啓発の用に供されている。
【００７４】
電力測定部３０３を表示データ発生手段３０（図１参照）として、発電量表示装置３０５は屋外に設置され、気温や日照等の外部環境の影響を受けるとともに、その表示窓部３０６には太陽光が入射して、判読し難い環境に設置されることになる。そこで、本実施例では、
７セグメント表示部が、筐体に設けられた表示窓部に面して、筐体外部から表示内容が視認できるように筐体内に装着されている。また、前記表示窓部３０６は、濃色で透明な紫色のアクリル板により形成されている。更に、外光無反射フィルムが貼着されてもよい。
【００７５】
外光無反射フィルムとしては、フィルムの表面に百ナノメートルで規則的な突起配列を有する構造を持つフィルムであるモスアイ型無反射フィルムが貼着されている。これにより、フィルムの厚さ方向の屈折率が連続的に変化し、フィルムにあたる光を反射させることが無くなる。また、これに替えて、フィルム表面に無機の誘電体薄膜を多層コートし、反射波を干渉させ互いに打ち消させるフィルムを貼着させてもよい。
【００７６】
更に、筐体外部には外部の明るさを検知する明るさセンサー３０７が設けられるとともに、筐体内部には、 ７セグメント表示部の近傍の温度を検知する温度センサが設けられている（図省略）。明るさセンサは、天候や期間帯に応じて外部の明るさを検知し、７セグメントの点灯期間を短縮する。例えば周囲の明るさを示す照度が１０ルックス未満である場合には消灯させ、
１０ルックス以上１００ルックス未満の場合には、その照度に応じて７セグメント表示部のＬＥＤの全消灯期間を延長させる。これにより、７セグメント表示装置のＬＥＤの発熱を抑制するとともに、省電力を図ることが可能である。
【００７７】
（その他の実施例）
・上記の実施例では、明るさセンサや温度センサの検知結果により点灯期間や消灯期間を所定の期間に変更させたが、検知結果に応じて徐々に点灯期間や消灯期間を変化させてもよい。
・上記の実施例では、具体的な点灯期間や消灯期間を示して説明したが、これに限定されるものではない。
【００７８】
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７９】
１，２，３，４，５，６，７，８…ＬＥＤセグメント
１０，１０ａ，１０ｂ…７セグメント表示装置、
１１，１２，１３，１１ａ，１２ａ，１３ａ，１１ｂ，１２ｂ…セグメント表示部、
２０…ＬＥＤ表示手段、
２１…通信手段、
２２，２２ａ…データ信号発生手段、
２３…第１電流管理手段、２６…第２電流管理手段、２３１，２６１…点灯・消灯期間演算手段、
２３２，２６２…点灯・消灯期間記憶手段、２３３，２６３…電源作動手段、
２４，２４ａ…コモン信号発生手段、２５，２７…半導体スイッチ、
３０…表示データ発生手段、
４０…電源、
５０，５１…明るさ検知手段、
６０，６１…温度検知手段、
３１，３２，３３，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３１ｂ，３２ｂ…コモン信号、
１００…発光ダイオード（ＬＥＤ）、
３００…太陽光発電装置、３０１…発電アレイ、３０２…パワーコンバータ、
３０３…電力測定部、３０５…表示装置、３０６…表示窓部、３０７…明るさセンサ、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイナミック点灯制御方式により点灯制御される複数桁の７セグメント表示部を備えた７セグメント表示装置であって、
各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部を順に点灯するようにデータ信号に同期させてコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、所定の短期間の周期で、複数桁の７セグメントを桁毎に点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全桁の７セグメントを消灯させるように電流を入力管理して７セグメント表示部を点灯表示する、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の７セグメント表示装置であって、
前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理する第２電流管理手段を備えている、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項３】
ダイナミック点灯制御方式により点灯制御される複数桁の７セグメント表示部を備えた７セグメント表示装置であって、
各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部を順にデータ信号に同期させて点灯するようにコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と第２電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、前記７セグメントの各桁において対応する各単位セグメントを前記桁の順に短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように電流を入力管理して7セグメントを点灯表示させ、
第２電流管理手段は、前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理する、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された７セグメント表示装置であって、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置の前方の明るさを検知する明るさセンサを含み、
当該電源管理手段は、その明るさに応じて、前記７セグメントの消灯期間を変更する変更手段を備えている、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された７セグメント表示装置であって、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置近傍の温度を検知する温度センサを含み、
当該電源管理手段は、その温度に応じて、前記７セグメントの点灯期間を変更する変更手段を備えている、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載された前記７セグメント表示装置を含んだ屋外用表示装置であって、
前記７セグメント表示装置は、筐体外部から表示内容が視認できるように設けられた窓部に面して装着されるとともに、
前記窓部は濃色の透明樹脂板で形成されている、
ことを特徴とする屋外用表示装置。
【請求項１】
ダイナミック点灯制御方式により点灯制御される複数桁の７セグメント表示部を備えた７セグメント表示装置であって、
各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部を順に点灯するようにデータ信号に同期させてコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、所定の短期間の周期で、複数桁の７セグメントを桁毎に点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全桁の７セグメントを消灯させるように電流を入力管理して７セグメント表示部を点灯表示する、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の７セグメント表示装置であって、
前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理する第２電流管理手段を備えている、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項３】
ダイナミック点灯制御方式により点灯制御される複数桁の７セグメント表示部を備えた７セグメント表示装置であって、
各桁の前記７セグメント表示部に表示すべき各桁単位の文字データをデータ信号として出力するデータ信号発生手段と、各桁の前記７セグメント表示部を順にデータ信号に同期させて点灯するようにコモン信号を出力するコモン信号発生手段と、７セグメント表示部への電流を入力管理する第１電流管理手段と第２電流管理手段と、を含み、
前記７セグメントを構成する各セグメントの一方の端子は、前記データ信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続されるとともに、他方の端子は、前記コモン信号発生手段を介して前記第１電流管理手段に接続され、
前記第１電流管理手段は、前記７セグメントの各桁において対応する各単位セグメントを前記桁の順に短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように電流を入力管理して7セグメントを点灯表示させ、
第２電流管理手段は、前記点灯表示されている７セグメント表示部全体を前記周期よりも長い所望の短期間の周期で点灯させ、その点灯と点灯の間に同時に全てのセグメントを消灯させるように７セグメントへの電流を入力管理する、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された７セグメント表示装置であって、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置の前方の明るさを検知する明るさセンサを含み、
当該電源管理手段は、その明るさに応じて、前記７セグメントの消灯期間を変更する変更手段を備えている、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された７セグメント表示装置であって、
それに含まれる第１電流管理手段又は第２電流管理手段のいずれかは、前記７セグメント表示装置近傍の温度を検知する温度センサを含み、
当該電源管理手段は、その温度に応じて、前記７セグメントの点灯期間を変更する変更手段を備えている、
ことを特徴とする７セグメント表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載された前記７セグメント表示装置を含んだ屋外用表示装置であって、
前記７セグメント表示装置は、筐体外部から表示内容が視認できるように設けられた窓部に面して装着されるとともに、
前記窓部は濃色の透明樹脂板で形成されている、
ことを特徴とする屋外用表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２３７５１７（Ｐ２０１１−２３７５１７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７２３０（Ｐ２０１０−１０７２３０）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（５０１１５０６７９）東海イーシー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（５０１１５０６７９）東海イーシー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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