JPH11237852A - ドットマトリクス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 並置して表示させるドットマトリクスモジュ
ール間で、ワイヤハーネスなどのリードを外部から接続
するという作業上の煩わしさを解消すると共に、振動な
どが発生しても接続が外れることのない信頼性の高いド
ットマトリクス表示装置を提供する。 【解決手段】 発光部１がマトリクス状に設けられたド
ットマトリクスモジュール１０が複数個並置され、それ
ぞれのモジュール１０毎に表示内容を制御する駆動部が
設けられ、前記並置されたモジュール１０の端部から各
モジュール１０毎の表示信号が転送される場合に、隣接
するモジュール１０間での前記表示信号の授受をし得る
発光素子５と受光素子６とが各モジュール１０に設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示部がマトリク
ス状に並べられて所望の文字や数字、図形などを表示す
る半導体発光素子アレーや液晶表示素子からなるドット
マトリクス表示装置に関する。さらに詳しくは、表示部
がマトリクス状に並べられたドットマトリクスモジュー
ルを縦および／または横方向に並べて大きな表示装置を
構成する場合の各モジュール間のデータの転送を簡略化
したドットマトリクス表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば駅の発着案内などを半導体発光
素子（以下、ＬＥＤという）を用いて表示する場合、遠
くからも見えるようにするため、大きな文字で、大きな
画面として表示する必要がある。そのため、たとえばＬ
ＥＤを縦、横にそれぞれ１６×１６個とか２４×２４個
などのマトリクス状に並べて形成されるドットマトリク
スモジュールを横方向に、および／または縦方向に並べ
て、各モジュールで１字づつの表示をし、複数個のドッ
トマトリクスモジュールの全体で、たとえば「先発 特
急 ００時００分 １番線」などの表示をする。

【０００３】このようなドットマトリクス表示装置で
は、たとえば横方向に並ぶモジュールのそれぞれに表示
するデータを入力すると配線が非常に多くなるため、表
示データをシリアルデータとして一番端のモジュールか
ら送り込み、隣接する各モジュールにデータを転送する
方式が取られている。そのため、たとえば一部のモジュ
ール２０の裏面側が図４に示されているように、各モジ
ュール２０間をワイヤをナイロンなどで板状に束ねたワ
イヤハーネス２５と呼ばれるものにより接続してデータ
を転送することができるようになっている。

【０００４】図４において、２０がドットマトリクスモ
ジュールで、２１は各ドットを構成するランプ型のＬＥ
Ｄを示し、ＬＥＤ基板２３にそのパッケージ部で固定さ
れ、そのリードが表示部基板２４にそのスルーホールを
介して接続されると共に固定されている。ＬＥＤ２１の
リードの一部はさらにコントロール基板２２のスルーホ
ールを介して接続、固定されている。コントロール基板
２２の裏面（図の上部）には図示してないが、各モジュ
ールを駆動する配線がなされると共に、表示するデータ
を一時的に記録するＲＡＭやシフトレジスタなどのＩＣ
などが設けられてコネクタ２５と接続されている。そし
て、表示するデータをこの各モジュール２０のＩＣに入
力したり、表示を切り替える制御をするために、ワイヤ
を束ねたワイヤハーネス２６により各モジュール２０間
を接続し、前述のように、一番端のモジュール２０から
順々とデータを転送する構成になっている。この各モジ
ュール２０間を転送するデータは、表示用のシリアルデ
ータ、クロック信号、アドレス信号、機能的信号などが
あり、ワイヤの数は１０本程度になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のドットマトリク
ス表示装置では、前述のように、ワイヤハーネスにより
各モジュール間を接続しているが、モジュールの数は２
０〜４００程度あり、数が多くなるにつれてその接続作
業に時間がかかるという問題がある。

【０００６】さらに、各モジュール間の接続がワイヤハ
ーネスをコネクタに差し込むだけであるため、振動など
によりコネクタから抜けて外れてしまい、使用中に表示
不良が発生し、信頼性が損なわれるという問題もある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、並置して表示させるドットマトリク
スモジュール間で、ワイヤハーネスなどからなるリード
を外部から接続するという作業上の煩わしさを解消する
と共に、振動などが発生しても接続が外れることのない
信頼性の高いドットマトリクス表示装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるドットマト
リクス表示装置は、発光部がマトリクス状に設けられた
ドットマトリクスモジュールが複数個並置され、それぞ
れのモジュール毎に表示内容を制御する駆動部が設けら
れ、前記並置されたモジュールの端部から各モジュール
毎の表示信号が隣接するモジュールに転送されるドット
マトリクス表示装置であって、前記隣接するモジュール
間での前記表示信号の授受をし得る発光素子と受光素子
とが前記各モジュールに設けられている。

【０００９】ここに駆動部とは、表示内容をデータとし
て制御する制御部やＬＥＤを駆動する駆動回路などによ
り構成される部分を意味する。また、表示信号とは、表
示内容のシリアルデータや、クロック信号、アドレス信
号、アドレスを確定する信号、メモリに書き込む信号な
どの制御部に書き込み、表示をするための信号を意味す
る。

【００１０】この構成にすることにより、各モジュール
間にワイヤを接続する必要がなく、光により表示信号を
転送することができる。そのため、組立作業が容易で、
しかも振動などを受けても表示不良が発生しないドット
マトリクス表示装置が得られる。

【００１１】前記発光素子および受光素子がそれぞれ各
モジュール毎に複数個並置して設けられ、隣接する発光
素子間または受光素子間がそれぞれ遮光壁により分離さ
れることにより、隣接する受光素子間で混信したり、外
光が侵入して誤作動することがなくなり好ましい。

【００１２】前記発光部が、それぞれ半導体発光素子に
より形成されることにより、発光素子によるドットマト
リクス表示装置が得られ、各ドットが液晶表示モジュー
ルの画素により形成されることにより、液晶表示素子に
よるドットマトリクス表示装置が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のドットマトリクス表示装置について説明をする。

【００１４】本発明のドットマトリクス表示装置は、図
１にその一部の斜視説明図が示されるように、発光部１
がマトリクス状に設けられたドットマトリクスモジュー
ル１０が複数個並置され、それぞれのモジュール１０毎
に表示内容を制御する駆動部（図示されていない）が設
けられ、並置されたモジュール１０の端部から各モジュ
ール１０毎の表示信号が隣接するモジュール１０に転送
されるドットマトリクス表示装置において、隣接するモ
ジュール１０間での前記表示信号の授受をし得る発光素
子５と受光素子６とが各モジュール１０に設けられてい
る。なお、図１において８は取付金具である。

【００１５】発光部１は、たとえば赤色などのランプ型
ＬＥＤからなり、ＬＥＤ基板３に設けられた孔内にドー
ム状パッケージ部が固定されて、たとえば１６個×１６
個マトリクス状に並べられている。各ＬＥＤ１の正極お
よび負極に接続されたリード１ａ（図では色の異なる２
つのＬＥＤチップが封入され、３本のリードが延びてい
る）は表示部基板２のスルーホールを介して図示しない
配線に接続されると共に固定されている。さらに端部の
ＬＥＤ１のリードの１本はコントロール基板２を貫通
し、図示しない配線を介して図示しないＩＣなどからな
る駆動部に接続されている。そして、駆動部から出され
るデータ信号により、どのドットのＬＥＤが点灯し、ど
のドットのＬＥＤが消灯かを制御されて点灯するドット
により形成される数字や文字、図形などが表示されるよ
うになっている。

【００１６】この発光部１はランプ型ＬＥＤではなくベ
アチップでもよい。たとえばＬＥＤチップを直接表示部
基板４の表面にマウントし、正極と負極とを配線パター
ンと接続すると共に、その表面側を正面に拡散シートを
有するケースにより被覆するチップ オン ボード（ＣＯ
Ｂ）の構造で形成することもできる。

【００１７】コントロール基板２や表示部基板４は、た
とえば液晶ポリマーや、ＢＴレジン、ガラスエポキシ樹
脂などからなっており、その裏面側または両面に図示し
ない配線がパターンにより形成されている。ＬＥＤ基板
３は同様の材料からなり、マトリクス状に貫通孔が設け
られ、その貫通孔内にランプ型ＬＥＤのドーム形状をし
たパッケージが固定されるようになっている。なお、Ｃ
ＯＢタイプの場合前述のように、その表面側に正面に拡
散シートを有するケースが被せられる。

【００１８】図２に各モジュールの駆動部の概略図が示
されるように、前述の発光部１を制御して所望の表示を
行うため、並べられたドットマトリクスモジュールの端
から、シリアルデータ、クロック信号、アドレス信号、
アドレスイネーブル、ライトイネーブルなどの表示信号
が転送され、各モジュールでそのモジュールが表示する
データをドットデータとして１ラインごとに駆動部のシ
フトレジスタ（Ｓ／Ｒ）によりまとめてメモリＲＡＭ１
に記憶させる。つぎのモジュールのデータはシフトレジ
スタ（Ｓ／Ｒ）を経て、発光素子５によりつぎのモジュ
ールに順次転送されて、同様にそのモジュールのドット
データがそのモジュールのメモリに記憶される。メモリ
ＲＡＭは、各モジュールに２つづつあり、ドットが１６
列の場合に１６列分のデータが第１のメモリＲＡＭ１に
記憶されたら、第２のメモリＲＡＭ２につぎの表示のド
ットデータを同様に第１列から記憶していくと共に、第
１のメモリＲＡＭ１に記憶されたデータによりそのモジ
ュールの表示をする。

【００１９】このドットデータなどの各種の表示信号
は、図２に示されるように、「ハイ」と「ロー」のＣＭ
ＯＳレベルのロジック信号で送られる。本発明ではその
表示信号の転送手段がワイヤによる電気信号のみでな
く、隣接するモジュール間では赤外線などの光により転
送するところに特徴がある。そのため、隣接するモジュ
ール間で一方のモジュールには発光素子５が設けられ、
他方のモジュールには、その発光素子と対向するように
受光素子６が設けられている。図１に示される例では、
１つのモジュール１０に４個の発光素子５および受光素
子６が図示されているが、説明の簡略化のためで、前述
のような各信号を送るため、１０本程度の信号線が必要
となり、発光素子５および受光素子６の組も１０組程度
設けられる。モジュールの大きさは、たとえば９６ｍｍ
角程度の大きさがあり、１０個程度発光素子５を並べて
も指向性を狭くしておけば混信することはないが、後述
するように、各発光素子５および受光素子６を遮光壁で
覆うことにより、外光による誤作動を防止することもで
きる。

【００２０】前述の発光素子５と受光素子６とで駆動信
号を伝送する場合、前述の「ハイ」のときに発光素子５
を点灯（オン）させ、「ロー」のときに発光素子５をオ
フにすることにより、受光素子６で受光したときを「ハ
イ」信号、受光しないときを「ロー」信号として電気信
号に戻すことができる。これにより、隣のモジュールで
同様のロジック信号からなる表示信号を受信し、必要な
ドットデータをメモリＲＡＭに記憶し、隣のモジュール
用の信号を同様に順次転送する。

【００２１】発光素子５は、たとえば赤外線の発光素子
が外光による誤動作防止のため好ましいが、受光素子６
としてその発光素子５の色を受光しやすいものを用いれ
ば、他の色の発光素子を用いることもできる。また、発
光素子５のタイプはランプ型のものが指向性が狭く好ま
しいが、前述のように遮光壁を設けることにより、横か
ら発光するチップ型の発光素子でもよい。

【００２２】前述のように、隣接する発光素子５の光に
より混信する虞れがあったり、外光が受光素子６に入っ
て誤作動をする虞れのある場合には、図３に発光素子５
部と受光素子６部の一部の概略図が示されるように、発
光素子５および受光素子６を１個１個遮光するようなカ
バー７を設けることが好ましい。このカバー７は、発光
素子５で発光する光を透過させないものであれば、樹脂
製で形成されたものでも、金属製でも、何でもよく、発
光素子５や受光素子６がマウントされた上から被せる構
造にすることができる。

【００２３】本発明によれば、隣接するモジュール間の
データの転送を発光素子と受光素子とで行っているが、
この種の表示信号はすべてハイ信号とロー信号により行
われているため、そのハイとローを発光素子の点灯と消
灯とで対応させることができる。そのため、表示信号を
光の点滅により表すことができ、並べて配列されるモジ
ュール間をワイヤハーネスなどの線で機械的に繋ぐこと
なく表示信号を転送することができる。

【００２４】前述の各例では、発光部としてランプ型ま
たはチップ型の半導体発光素子を用いたが、ドットマト
リクスを形成するように電極膜が形成された液晶表示素
子の各画素をドットの発光部として、ドットマトリクス
モジュールを液晶表示モジュールで構成する場合でも、
各モジュール間のデータの転送を同様に発光素子と受光
素子との組合せにより、光で行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ドットマトリクスモジ
ュールを何個も並べて大型のドットマトリクス表示装置
を構成し、端部のモジュールから順々に各モジュール用
のデータを転送する場合に、発光素子と受光素子との組
合せにより、光によりデータの転送を行っているため、
ワイヤハーネスなどのリードを各モジュールに接続しな
くても、所定の位置に発光素子と受光素子とをそれぞれ
設けておけば、各モジュールを並べて固定するだけで組
み立てることができる。そのため、組立工程が非常に簡
単になり、コストダウンを達成することができると共
に、使用中に振動などがかかってもリードが外れて表示
不良が生じるということがなく、非常に信頼性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドットマトリクス表示装置の一実施形
態の説明図である。

【図２】図１の装置の各モジュールに設けられる駆動部
の説明図である。

【図３】図１の発光素子および受光素子部に遮光壁が設
けられる例の説明図である。

【図４】従来のモジュール間の信号転送手段の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 発光部 ５ 発光素子 ６ 受光素子 ７ カバー １０ ドットマトリクスモジュール Ｓ／Ｒ シフトレジスタ ＲＡＭ メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光部がマトリクス状に設けられたドッ
   トマトリクスモジュールが複数個並置され、それぞれの
   モジュール毎に表示内容を制御する駆動部が設けられ、
   前記並置されたモジュールの端部から各モジュール毎の
   表示信号が転送されるドットマトリクス表示装置であっ
   て、前記隣接するモジュール間での前記表示信号の授受
   をし得る発光素子と受光素子とが前記各モジュールに設
   けられてなるドットマトリクス表示装置。
2. 【請求項２】 前記発光素子および受光素子がそれぞれ
   各モジュール毎に複数個並置して設けられ、隣接する発
   光素子間または受光素子間がそれぞれ遮光壁により分離
   されてなる請求項１記載のドットマトリクス表示装置。
3. 【請求項３】 前記発光部が、それぞれ半導体発光素子
   により形成されてなる請求項１または２記載のドットマ
   トリクス表示装置。