JPH07104689A - 画像表示方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１つのセグメントを表示するための表示素子の
個数を減少させ、コストの低減を図ることを目的とす
る。 【構成】ドットマトリクスによって構成されるセグメン
トＳＧの画像を表示する方法であって、直線状に配列さ
れたＬＥＤユニット１５をセグメントＳＧの列方向に沿
って配置し、ＬＥＤユニット１５を行方向に移動させる
とともに、ＬＥＤユニット１５がセグメントＳＧの各行
方向位置を通過するときに、各行方向位置において表示
すべきデータによって当該ＬＥＤユニット１５を表示さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドットマトリクス状に
構成された文字や図形などの画像を表示する方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像を表示するために、多数
の発光素子、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を、所定
のサイズのドットマトリクス状に配列してセグメント
（モジュール）を構成し、これらのＬＥＤをダイナミッ
ク点灯させる方法が用いられている。

【０００３】図５は従来における表示方法を説明するた
めの図である。この例では、１つのセグメントが１６行
１６列に配列された２５６個のＬＥＤから構成されてお
り、これらのＬＥＤに対して、行方向（横方向）にデー
タラインが接続され、列方向（縦方向）に電圧を印加す
るためのコモンラインが接続され、右端から順に第１
列、第２列、第３列…というように、各列が所定の周期
Ｔ１でスキャンされて点灯駆動される。ちらつきを無く
すために、１秒間に６０回程度のスキャンを行うので、
周期Ｔ１は約１ｍｓ（＝１０００÷６０÷１６）に設定
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の表示方法によると、１つのセグメントについて２５６
個のＬＥＤが配列されているが、任意の瞬間に実際に発
光しているＬＥＤは１列分の最大１６個に過ぎない。他
のＬＥＤはその間には全く発光しておらず、ＬＥＤの発
光率は極めて低かった。つまり、従来の表示装置では、
ＬＥＤの利用効率が悪いために多数のＬＥＤを必要と
し、コストの低減を図ることができず高価なものとなっ
ていた。

【０００５】また、従来の表示装置では、ＬＥＤの配置
間隔によって解像度（表示密度）が決まってしまうた
め、同一のセグメントを用いて精度の高い表示を行うこ
とはできなかった。

【０００６】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、１つのセグメントを表示するための表示素子の個
数を減少させ、コストの低減を図ることができるととも
に、より精度の高い表示を行うことが可能な表示方法及
び装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、ドットマトリクスによって構成されるセグメント
の画像を表示する方法であって、直線状に配列された表
示素子を前記セグメントの列方向に沿って配置し、前記
表示素子を行方向に移動させるとともに、前記表示素子
が前記セグメントの各行方向位置を通過するときに、各
行方向位置において表示すべきデータによって当該表示
素子を表示させる画像表示方法である。

【０００８】請求項２の発明に係る方法は、前記表示素
子を、円筒面上に軸方向と平行に配置しておき、前記円
筒面をその中心軸の周りに回転させる画像表示方法であ
る。請求項３の発明に係る装置は、軸を中心として回転
可能であり、回転したときに円筒面を形成する回転支持
部材と、前記回転支持部材の表面に軸方向と平行に取り
付けられた直線状の表示素子と、前記表示素子に対し
て、表示すべき画像の各列に対応するデータを所定の周
期で出力する表示制御部と、を有して構成される。

【０００９】

【作用】セグメントの列方向に沿って配置された直線状
の表示素子が、行方向に移動され、移動している間の各
行方向位置を通過するときに、各行方向位置において表
示すべきデータによって表示素子が表示制御される。

【００１０】つまり、表示素子の物理的な移動にともな
って点灯状態が制御され、１つのセグメントがダイナミ
ック点灯されることにより表示される。

【００１１】

【実施例】図１は本発明に係る表示装置１の概略を示す
外形図、図２は表示装置１の部分拡大正面図である。

【００１２】図１において、表示装置１は、軸１１を中
心として回転可能なドラム１２、ドラム１２を回転駆動
するモータ１３、ドラム１２の回転に応じてパルスを出
力するロータリエンコーダ１４、及び、ドラム１２の外
周面１２ａに軸方向と平行に取り付けられた直線状の複
数のＬＥＤユニット１５，１５…から構成されている。

【００１３】図２をも参照して、各ＬＥＤユニット１５
は、縦方向にピッチｐが５ｍｍで配列された１６個のＬ
ＥＤ１５ａから構成されている。ドラム１２の外周面１
２ａの周方向の長さＬは９６０ｍｍであり、そこにＮ＝
１２のＬＥＤユニット１５が互いに８０ｍｍのピッチＰ
で取り付けられている。ドラム１２が図２の左から右に
向かって１回転する間に、ロータリエンコーダ１４から
は１９２個又はその倍数のパルスからなる信号Ｓ１が出
力される。また、ロータリエンコーダ１４からは、ドラ
ム１２の特定の回転角度位置において、１回転の間に１
つだけリセットパルスが出力される。ドラム１２の回転
速度Ｖは３００ｒｐｍに設定されている。

【００１４】各ＬＥＤユニット１５は、それぞれ１ピッ
チＰを移動する間において、１ピッチｐ毎に各ＬＥＤ１
５ａの点灯状態が所定のデータによって変更される。こ
れによって、移動方向すなわち行方向に１６ドット、Ｌ
ＥＤ１５ａの配列方向すなわち列方向に１６ドットのド
ットマトリクス状のセグメントＳＧが形成される。つま
り、従来において各列が所定の周期で点灯駆動されてい
たものを、本実施例の表示装置１においては、ＬＥＤユ
ニット１５を物理的に移動させ、移動した各位置におい
て点灯内容を変更するように制御される。

【００１５】図３は表示装置１の表示制御部１６の回路
を示すブロック図である。表示制御部１６は、１枚のコ
ントローラ２１の基板と、第１番から第１２番までの１
２枚の表示ユニット２２の基板とから構成されている。
これらの各基板はソケットに装着され、互いに結線され
ている。

【００１６】コントローラ２１は、データレジスタ３
１、マルチプレクサ３２、及びカウンタ３３を有してい
る。データレジスタ３１は、表示すべき文字、図形など
の画像のデータを、縦方向に１６ドット、横方向に１６
×ｍドットのビットマップ状に格納したメモリである。
データレジスタ３１からは、クロック信号Ｓ２に同期し
て、縦方向の１６ドット分のデータ（１６ビット）が１
ワードとして同時に読み出される。

【００１７】マルチプレクサ３２は、データレジスタ３
１から読み出されたデータと第１２番の表示ユニット２
２からのデータとを切り換えて第１番の表示ユニット２
２に出力する。データレジスタ３１に格納されたデータ
を新規に表示させる場合にはデータレジスタ３１の側
に、既に出力されたデータを継続して表示させる場合に
は表示ユニット２２の側に、それぞれ切り換えられる。
つまり、これによって、第１番の表示ユニット２２に表
示のためのデータを出力する機能と、第１２番の表示ユ
ニット２２からのデータを第１番の表示ユニット２２に
バイパスする機能とを有している。

【００１８】カウンタ３３は、ロータリエンコーダ１４
からの信号Ｓ１をカウントして所定のプリセット値毎に
パルスを出力し、これによってドラム１２の１回転当た
り１９２個のパルスからなるクロック信号Ｓ２を生成す
る。

【００１９】表示ユニット２２は、シフトレジスタ３５
及びドライバ３６を有している。シフトレジスタ３５
は、１６ビット（１ワード）×１６ビットのものであ
り、１時に入力された１６ビットのデータをクロック信
号Ｓ２に同期して順次シフトし、１６回目に出力する。
出力されたデータは、ドライバ３６に入力されるととも
に、次番の表示ユニット２２のシフトレジスタ３５に入
力される。第１２番の表示ユニット２２から出力される
データは、上述のマルチプレクサ３２を経由して第１番
の表示ユニット２２に入力されており、これによってデ
ータがループ状に移動することとなる。

【００２０】ドライバ３６は、入力されたデータ基づい
てＬＥＤユニット１５の各ＬＥＤ１５ａを点灯させる。
第１番から第１２番のドライバ３６は、外周面１２ａに
取り付けられたＬＥＤユニット１５に対して右回転方
向、つまりドラム１２の回転方向とは逆の方向に順次割
り当てられて接続されている。

【００２１】次に、表示装置１の表示動作について説明
する。モータ１３の駆動によってドラム１２が３００ｒ
ｐｍで回転すると、ロータリエンコーダ１４から信号Ｓ
１が出力される。この信号Ｓ１に基づいてカウンタ３３
からクロック信号Ｓ２が出力され、各表示ユニット２２
に供給される。

【００２２】コントローラ２１は、ロータリエンコーダ
１４からのリセットパルスが入力された後、データレジ
スタ３１からデータの読み出しを開始する。データレジ
スタ３１から読み出されたデータは、マルチプレクサ３
２を経由して表示ユニット２２に入力され、それぞれの
表示ユニット２２で１６クロック分遅れて次の表示ユニ
ット２２に入力される。これによって、各表示ユニット
２２は対応するＬＥＤユニット１５を制御し、そのオン
オフに応じて各ＬＥＤ１５ａを点灯又は消灯させる。

【００２３】こうして１回転分（１周分）のデータであ
る１９２ワードを読み出し終わったならば、マルチプレ
クサ３２を表示ユニット２２の側に切り換えてデータを
ループさせる。これによって、外周面１２ａの全面に所
定の画像が定位置に表示される。例えば、画像が文字で
ある場合には、それぞれ１６×１６ドットで構成された
１２個の文字が表示される。ＬＥＤユニット１５はドラ
ム１２とともに回転しているが、データは同じ速度で反
対方向に回転しているため、ドラム１２の外周面１２ａ
には静止した画像が表示される。

【００２４】したがって、ドラム１２の回転速度とクロ
ック信号Ｓ２の周期との関係を変更することによって、
外周面１２ａに表示された画像を静止させることなく回
転移動させることができる。また、表示内容を更新する
場合には、ロータリエンコーダ１４からリセットパルス
が入力された後に、マルチプレクサ３２をデータレジス
タ３１の側に切り換え、データレジスタ３１から表示し
たいデータを読み出す。

【００２５】つまり、１２個の表示ユニット２２によっ
て、ドラム１２の回転と同期してデータが移動するルー
プが形成され、コントローラ２１がこのループの一端に
割り込むことによって表示内容が更新される。このと
き、データレジスタ３１から新しいデータが読み出され
ている間は、第１番のＬＥＤユニット１５から順に書き
換えられ、ドラム１２が１回転する毎に全部のＬＥＤユ
ニット１５の表示内容が更新される。

【００２６】上述の実施例の表示装置１によると、１６
個のＬＥＤ１５ａからなるＬＥＤユニット１５によって
１６×１６ドットのセグメントＳＧを形成し、１つの文
字又は連続する図形などを表示することができる。した
がって、ＬＥＤ１５ａの個数が１６分の１に減少し、こ
れによってコストの低減を図ることができる。

【００２７】次に、解像度すなわち表示の精度を向上さ
せる方法について説明する。まず、横方向の解像度を増
大するには、表示ユニット２２のシフトレジスタ３５の
段数を増加させるとともに、それに応じてドラム１２の
回転速度に対するクロック信号Ｓ２の周波数を増加させ
る。例えば、シフトレジスタ３５を３２段（１ワード×
３２ビット）とし、クロック信号Ｓ２のパルスを１回転
当たり３８４個とすることによって、２倍の解像度とな
り、上述の表示装置１で縦長の２４文字を表示すること
ができる。

【００２８】縦方向の解像度を増大するには、図４
（Ａ）に示すように、ＬＥＤを千鳥配置とし、一方のＬ
ＥＤ群Ｌ１を表示した後に、ドラム１２が回転して距離
ｄだけ移動する時間を待って他方のＬＥＤ群Ｌ２を表示
する。これによって、図４（Ｂ）に示すように、両方の
ＬＥＤ群Ｌ１，２が重なって見え、その結果ほぼ２倍の
解像度が得られる。

【００２９】横方向及び縦方向の両方について解像度を
増大させることにより、上述の表示装置１で２４文字×
２行の合計４８文字を表示することができる。このよう
に、ＬＥＤの外形寸法で規制されるサイズのセグメント
ＳＧに、ＬＥＤの個数以上のドット構成の文字又は図形
を表示することができる。

【００３０】上述の実施例においては、単色である場合
について説明したが、色の異なるＬＥＤを２列に配置す
ることにより、多色表示とすることができる。例えば、
赤色のＬＥＤと緑色のＬＥＤを２列に並べて配置し、そ
れらが重なって見えるように制御することによって、赤
色、緑色、及び混合色（橙色）による表示を行うことが
できる。さらに、赤色、緑色、青色の３色のＬＥＤを用
いることによってフルカラーで表示することができる。
これによって、従来では多色ＬＥＤを使用しなければな
らず非常に高価であったものが、単色のＬＥＤによって
安価に実現される。

【００３１】上述の実施例においては、各ＬＥＤ１５ａ
をオンオフ制御したが、多値のデータを用いて輝度変調
を行うことにより、濃淡を有した中間調の画像を表示す
ることもできる。ＬＥＤ１５ａに代えて、電球その他の
表示素子を用いることができる。その他、ＬＥＤユニッ
ト１５のドット構成、１セグメントの構成、ドラム１２
の回転方向、各部の寸法及び形状、その他表示装置１及
び表示制御部１６の各部又は全体の構成は、本発明の主
旨に沿って種々変更することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、１つのセグメントを表
示するための発光素子の個数を減少させ、コストの低減
を図ることができるとともに、より精度の高い表示を行
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示装置の概略を示す外形図であ
る。

【図２】表示装置の部分拡大正面図である。

【図３】表示装置の表示制御部の回路を示すブロック図
である。

【図４】縦方向の解像度を増大するためのＬＥＤの配置
状態を示す図である。

【図５】従来における表示方法を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 表示装置 １５ ＬＥＤユニット（表示素子） １１ 軸（中心軸） １２ ドラム（回転支持部材） １２ａ 外周面（円筒面） １６ 表示制御部 ＳＧ セグメント

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドットマトリクスによって構成されるセグ
   メントの画像を表示する方法であって、 直線状に配列された表示素子を前記セグメントの列方向
   に沿って配置し、 前記表示素子を行方向に移動させるとともに、前記表示
   素子が前記セグメントの各行方向位置を通過するとき
   に、各行方向位置において表示すべきデータによって当
   該表示素子を表示させる、 ことを特徴とする画像表示方法。
2. 【請求項２】前記表示素子を、円筒面上に軸方向と平行
   に配置しておき、前記円筒面をその中心軸の周りに回転
   させることを特徴とする請求項１記載の画像表示方法。
3. 【請求項３】軸を中心として回転可能であり、回転した
   ときに円筒面を形成する回転支持部材と、 前記回転支持部材の表面に軸方向と平行に取り付けられ
   た直線状の表示素子と、 前記表示素子に対して、表示すべき画像の各列に対応す
   るデータを所定の周期で出力する表示制御部と、 を有してなることを特徴とする画像表示装置。