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技術 液晶表示器の駆動方法及びこの駆動方法により駆動される液晶表示器を用いた調律器

出願人 株式会社コルグ
発明者 卓武夫
出願日 1997年6月17日 (22年9ヶ月経過) 出願番号 1997-159898
公開日 1999年1月12日 (21年2ヶ月経過) 公開番号 1999-007279
状態 拒絶査定
技術分野 液晶1(応用、原理) 液晶表示装置の制御 音楽補助具 音楽補助具
主要キーワード 基本波抽出 表示ピッチ 配列個数 飽和増幅 周期値 機械式メータ 落下事故 最終電極
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年1月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

解決手段

複数の細条表示電極具備し、この複数の細条表示電極のそれぞれに駆動電圧を順次印加して機械式メータの指針の動きを再現するようにした液晶表示器の駆動方法において、上記各細条表示電極の駆動電圧の印加時間を上記指針が動く速度で割当られる時間に液晶表示器の動作の遅れ救済する救済時間を加えた時間に選定し、指針の動きを液晶表示器によって再現した。

概要

背景

調律器は一般にセント値を使って楽器音の音のずれ量(周波数のずれ)を表示している。つまり、0セントを中心に楽器音の音の周波数が高い方にずれているときは+セント、低い方にずれているときは−セントを表示する。セント目盛フルスケールは一般に+50セント、−50セントである。

表示器としては機械式メータ視認性が良く、この点で優れているが、可動部分を持っていることから耐衝撃性に問題があり、落下事故等で故障に陥る率が高い。このため一般には発光素子を一列に配列し、発光素子(一般に発光ダイオード)の発光位置により音のずれ量を表示する方式を採ることが多い。然し乍らこの発光素子を利用した表示器は発光素子の配列個数に制限されて表示ピッチが粗く、精度の高い調律を行なうには不向である。このような背景から液晶表示器によって機械式メータの指針動き再現する表示方法が考えられている。

図6にその一例を示す。図中1は液晶表示器の全体を示す。液晶表示器1は周知のように透明板の間に液晶を挟み込むと共に、透明板の互に対向する面に透明電極を形成し、この透明電極の間に電圧印加することによって液晶の配列方向を変化させ、透過する光の振動方向を一方向に揃えさせて偏光とし、この偏光を偏光板によって透過状態非透過状態に制御して透過部分非透過部分で例えば黒の濃淡差を与え、表示状態非表示状態とに制御される。

図6に示す例では細条表示電極D0〜D32によって液晶表示器1を構成した場合を示す。細条表示電極D16は配列方向の中央に位置し、この細条表示電極D16を0セント表示電極とする。ゼロセント表示電極D16を中心に一方側(右側)に配列した電極群D17〜D32を+セントの表示用電極群、他方側(左側)に配列した電極群D0 〜D15を−セントの表示用電極群として利用する。

一般に無信号状態では−セントのフルスケール(−50セント)を表示する表示電極D0に電圧が印加され、この電圧の印加によってその電極D0 の部分が他の部分より黒く表示される。このとき他の細条表示電極D1 〜D32は全く透明で見えない状態とされる。ここで正規ピッチ合致した楽音を入力したとすると、黒く表示された部分は細条表示電極D0 からD32の方向に順次移動し、0セント表示用の細条表示電極D16の位置で停止する。0セント表示用の細条表示電極D16が黒く表示されることにより、利用者は調律しようとする楽器の音の周波数が正規のピッチに調律されていることを知る。

液晶表示器を表示器に利用することにより、表示用電極は発光素子を配列する数より密に形成することができる。その一例として0セント表示用細条表示電極D16を中心にプラスセント側とマイナスセント側のそれぞれに、この例では16本であるが、現実には16〜20本程度(発光素子の場合は全体で17個程度の発光素子で構成される)の細条表示電極を形成することができる。従って液晶表示器を利用することにより表示できるセント誤差値分解能は発光素子を利用した表示器の場合の約2倍程度の分解能とすることができる。

概要

機械式メータの指針の動きを再現できる液晶表示器の駆動方法を提案する。

複数の細条表示電極を具備し、この複数の細条表示電極のそれぞれに駆動電圧を順次印加して機械式メータの指針の動きを再現するようにした液晶表示器の駆動方法において、上記各細条表示電極の駆動電圧の印加時間を上記指針が動く速度で割当られる時間に液晶表示器の動作の遅れ救済する救済時間を加えた時間に選定し、指針の動きを液晶表示器によって再現した。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
3件

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請求項1

複数の細条表示電極具備し、この複数の細条表示電極のそれぞれに駆動電圧を順次印加して機械式メータ指針動き再現するようにした液晶表示器駆動方法において、上記各細条表示電極の駆動電圧の印加時間を上記指針が動く速度で割当られる時間に液晶表示器の動作の遅れ救済する救済時間を加えた時間に選定したことを特徴とする液晶表示器の駆動方法。

請求項2

請求項1記載の液晶表示器の駆動方法によって駆動される液晶表示器を、楽器音ピッチ誤差を表示する誤差表示器として用いた構成の調律器

請求項3

請求項2記載の調律器において、上記表示器に設けられる複数の細条表示電極は表示面に縦又は横方向に所定の配列ピッチ奇数本配列され、配列方向の中央に位置する細条表示電極をゼロセント表示用の細条表示電極とし、ゼロセント表示素子の一方側と他方側に配列された細条表示電極群の上記ゼロセント表示用細条表示電極から各フルスケール値の約半数値を表示する細条表示電極までを上記ゼロセント表示用細条表示電極とほぼ同一形状とし、上記半数値以上のセント値を表示する細条表示電極は配列の端部に向うに従って配列ピッチを粗くし、漸次形状を太くする構造としたことを特徴とする調律器。

技術分野

0001

この発明は楽器音正規ピッチからどれ程ずれているかを表示する調律器に関する。

背景技術

0002

調律器は一般にセント値を使って楽器音の音のずれ量(周波数のずれ)を表示している。つまり、0セントを中心に楽器音の音の周波数が高い方にずれているときは+セント、低い方にずれているときは−セントを表示する。セント目盛フルスケールは一般に+50セント、−50セントである。

0003

表示器としては機械式メータ視認性が良く、この点で優れているが、可動部分を持っていることから耐衝撃性に問題があり、落下事故等で故障に陥る率が高い。このため一般には発光素子を一列に配列し、発光素子(一般に発光ダイオード)の発光位置により音のずれ量を表示する方式を採ることが多い。然し乍らこの発光素子を利用した表示器は発光素子の配列個数に制限されて表示ピッチが粗く、精度の高い調律を行なうには不向である。このような背景から液晶表示器によって機械式メータの指針動き再現する表示方法が考えられている。

0004

図6にその一例を示す。図中1は液晶表示器の全体を示す。液晶表示器1は周知のように透明板の間に液晶を挟み込むと共に、透明板の互に対向する面に透明電極を形成し、この透明電極の間に電圧印加することによって液晶の配列方向を変化させ、透過する光の振動方向を一方向に揃えさせて偏光とし、この偏光を偏光板によって透過状態非透過状態に制御して透過部分非透過部分で例えば黒の濃淡差を与え、表示状態非表示状態とに制御される。

0005

図6に示す例では細条表示電極D0〜D32によって液晶表示器1を構成した場合を示す。細条表示電極D16は配列方向の中央に位置し、この細条表示電極D16を0セント表示電極とする。ゼロセント表示電極D16を中心に一方側(右側)に配列した電極群D17〜D32を+セントの表示用電極群、他方側(左側)に配列した電極群D0 〜D15を−セントの表示用電極群として利用する。

0006

一般に無信号状態では−セントのフルスケール(−50セント)を表示する表示電極D0に電圧が印加され、この電圧の印加によってその電極D0 の部分が他の部分より黒く表示される。このとき他の細条表示電極D1 〜D32は全く透明で見えない状態とされる。ここで正規のピッチに合致した楽音を入力したとすると、黒く表示された部分は細条表示電極D0 からD32の方向に順次移動し、0セント表示用の細条表示電極D16の位置で停止する。0セント表示用の細条表示電極D16が黒く表示されることにより、利用者は調律しようとする楽器の音の周波数が正規のピッチに調律されていることを知る。

0007

液晶表示器を表示器に利用することにより、表示用電極は発光素子を配列する数より密に形成することができる。その一例として0セント表示用細条表示電極D16を中心にプラスセント側とマイナスセント側のそれぞれに、この例では16本であるが、現実には16〜20本程度(発光素子の場合は全体で17個程度の発光素子で構成される)の細条表示電極を形成することができる。従って液晶表示器を利用することにより表示できるセント誤差値分解能は発光素子を利用した表示器の場合の約2倍程度の分解能とすることができる。

発明が解決しようとする課題

0008

液晶表示器を利用することにより、表示電極の配列ピッチを細かく形成できる点から、表示できるセント誤差値の読み取り分解能を高めることができる。よって調律の精度を高めることができる利点が得られる反面、以下に説明する不都合が生じる。

0009

図6に示した細条表示電極が例えば全部で33本形成され、表示の移動速度を細条表示電極の配列の端から端まで移動する時間を2秒とすると、細条表示電極1個当り割当られる駆動時間は62.5ミリ秒となる。図7A〜Dにその各細条表示電極D0,D1 ,D2 ,D3 ,D4 …に印加する駆動電圧波形を示す。これに対し、図7E〜Hに液晶表示濃度を示す。図7E〜Hに示すように、駆動時間62.5m秒の間では液晶表示濃度は100%に達することなく約60%程度に達して直ちに低下してしまうから、表示として見えることなく次の細条表示電極に駆動が移ってしまう、このため図7A〜Dに示した液晶駆動電圧によって各細条表示電極を駆動した場合には表示が移動していく様子(機械式メータの指針が移動する様子)は見えることがなく、目標位置に達した状態で表示が見えるだけのことになる。この表示状態では機械式メータを模した意味がなく全く使い勝手の悪い調律器となる。

0010

この発明の目的は機械式メータを模した表示を行なう構造の液晶表示器において、指針の動きを適格に再現することができる液晶表示器の駆動方法とこの駆動方法によって駆動される液晶表示器を用いた調律器を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0011

この発明では複数の細条表示電極を細条表示電極の軸線と直交する方向に配列し、各細条表示電極を順次選択的に表示状態に駆動して機械式メータの指針が移動する様子を再現しようとする液晶表示器において、各細条表示電極の駆動時間を各細条表示電極に表示の移動速度で割当られる駆動時間に、液晶の動作の遅れ救済する救済時間を加えた時間で、駆動電圧を印加する液晶表示器の駆動方法を提案するものである。

0012

この発明による液晶表示器の駆動方法によれば、各細条表示電極には表示の移動速度によって割当られる駆動時間に液晶の動作の遅れを救済する救済時間を加えた時間で各細条表示電極を駆動するから、各細条表示電極は表示濃度が100%の状態になるまで駆動され、表示濃度が100%に達した状態から表示の移動速度で割当られる駆動時間を経過すると、第2に駆動される細条表示電極の表示濃度が100%に達する。この時点以後、先に表示濃度が100%に達した第1の細条表示電極の表示濃度が低下を始め、第2の細条表示電極の表示濃度が100%に達した時点から表示の移動速度によって割当られる駆動時間を経過すると、第3の細条表示電極の表示濃度が100%に到達する。このようにして順次表示濃度が100%に達する細条表示電極の位置が移動することにより、液晶表示器でありながら、あたかも機械式メータの指針の動きに合致した表示を行なうことができる。

0013

従って、この指針が移動する様を再現することができる液晶表示器を調律器の表示器として利用することにより、機械式メータを表示器として用いたのとほぼ等価な調律器を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0014

図1図2を用いてこの発明の液晶表示器の駆動方法を説明する。図1A〜Dに示す電圧波形図2に示す細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 に与える電圧波形を示す。つまり細条表示電極D0が表示状態を維持している状態で、表示の最終移動先が例えば0セント表示用の細条表示電極D16に決定された場合において、細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 が駆動される様子を示す。図1に示す時間T1は細条表示電極D0 からD32まで順次表示を移動させる時間を2秒とした場合に、各細条表示電極D0 〜D32に割当られる駆動時間(この例では62.5ミリ秒)を示す。T2はこの駆動時間T1に加えた液晶の動作の遅れを救済する救済時間を示す。救済時間としては一般的な液晶で約100ミリ秒とすることができる。つまり、一般的な液晶では表示電極に駆動電圧を印加した時点から表示濃度が100%に達するまでの時間が約100ミリ秒であった。このため、この時間を救済時間T2として時間T1に加える。

0015

従って各細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 …に与える駆動電圧の立上りのタイミングは表示の移動速度で割当られる時間T1(62.5ミリ秒)ずつ時間がずれて各細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 …に与えられ、その駆動電圧の印加時間をT1+T2に規定する。このように駆動電圧の印加時間に救済時間T2(例えば100ミリ秒)を加えることにより、各細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 …の表示濃度は図1E〜Hに示すように細条表示電極Dn に駆動電圧が与えられたタイミングJ1から救済時間T2と同じ時間経過すると、細条表示電極Dn の表示濃度が100%近くに達し、細条表示電極Dn の駆動時間T1+T2を経過し、細条表示電極Dn の表示濃度が低下を始めるタイミングで、2番目に駆動電圧が印加された細条表示電極Dn+1 の表示濃度が100%近くに到達する。細条表示電極Dn+1 の駆動時間が終了し、表示濃度が低下を始めるタイミングで第3の細条表示電極Dn+2 の表示濃度が100%近くに到達する。

0016

このように各細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 …はそれぞれ表示濃度が100%の状態を時間T1ずつ維持される。よって各細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 …が例えば黒く表示される様子を視認することができる。然も、その表示濃度が100%になる位置が順次移動するからあたかも機械式メータの指針が移動しているように見える。

0017

図1に示す駆動電圧波形は細条表示電極Dn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 の順に印加する駆動電圧の波形を示したが、表示を逆に移動させる場合には図1A〜Dに示した電圧波形を細条表示電極Dn+3 ,Dn+2 ,Dn+1 ,Dn の順に印加すればよい。図3はこの発明による液晶表示器の駆動方法の他の例を示す。この例では液晶の動作の遅れを救済する救済時間T2を図1の場合より長目に設定し、更に駆動時間の終了の直前に表示濃度をわずかに低下させる駆動方法を提案する。

0018

このように、救済時間T2を長目に設定することにより、各細条表示電極Dn,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 …はそれぞれ、次に駆動される細条表示電極の表示濃度が100%に達した時点でも依然として表示濃度を100%に維持する。即ち同時に2本の細条表示電極例えばDn とDn+1 とが表示濃度100%の状態に維持され、その後、一方の細条表示電極Dn の表示濃度が一瞬低下して再度100%に戻り、その後他方の細条表示電極Dn+1 の表示濃度が100%を維持したままの状態で細条表示電極Dn の表示濃度を漸次低下させるから、残像現象により一方の細条表示電極Dn から他方の細条表示電極Dn+1 に表示が移る動きを円滑化できる利点が得られる。この結果、機械式メータの動きを更に一層円滑化することができる。

0019

図4に上述した液晶表示器の駆動方法によって駆動される液晶表示器を用いた調律器の実施例を示す。図4において11はマイクロフォン、12は音声増幅器、14はマイクロコンピュータを示す。マイクロコンピュータ14は周知のように中央演算処理装置、ROM、RAM、入力ポート出力ポート等によって構成されるが、こではマイクロコンピュータ14が構成する種々の要素を具体的なブロックとして示す。音声増幅器12によって飽和増幅し、矩形波に変換して、入力ポート14Aを通じて基本波抽出手段14Bは取込まれる。基本波抽出手段14Bは取込んだ矩形波信号ゼロクロス点時間間隔を測定し、その時間間隔の中の最も長い周期基本波としてとらえ、その周期の値をピッチ誤差算出手段14Cに与える。

0020

ピッチ誤差算出手段14Cでは入力されて楽音信号周期値基準周期の値と比較し、そのずれ量をピッチ誤差値(セント値)として出力する。このピッチ誤差算出手段14Cは具体的にはROMに書込んだ周期値−セント値変換テーブルによって構成することができ、周期値によって決まるアドレスを読み出すと、入力した周期の値に対応したピッチ誤差値が読出される。

0021

ピッチ誤差値は表示制御手段14Dに入力される。表示制御手段14Dは入力されたピッチ誤差値により液晶表示器1の最終表示位置に対応する細条表示電極DEND を決定し、現在駆動電圧が与えられている細条表示電極DSRT と目標とする細条表示電極DEND との間の各細条表示電極Dに順次駆動電圧を与える。駆動電圧は表示制御手段14Dから出力ポート14Eの各出力端子E0 〜E32に出力されて液晶表示器1の各細条表示電極D0〜D32に与えられる。

0022

図5に表示制御手段14Dで実行される駆動電圧の発生プログラム概要を示す。ステップST1 でピッチ誤差値により目標電極を決定し、現在表示中の電極と目標電極間の電極の数mと、配列変数M(j)に細条表示電極D0〜DEND を割当てる。jはプログラム周回数を表わす変数0,1,2,3…を示す。ステップST2 で初期周回数j=1を初期設定する(j=0は電極D0 に対応し、電極D0 は既に表示状態にあるからj=1から開始)。

0023

ステップST3 で配列M(j)の電極に駆動電圧を出力する。初期設定をj=1としたから現在表示中の電極D0のとなりの電極に駆動電圧が与えられる。更にタイマTM(62.5ミリ秒をカウントするタイマ)を初期設定(TM=0)し起動させる。ステップST4 でjが奇数偶数かを判定する。jが奇数であればステップST5 に進む。jが偶数であればステップST6 に進む。

0024

ステップST5 では変数Aにjの値を代入し、タイマTM1(奇数周回時の救済時間T2をカウントするタイマ)に0を初期設定し、タイマTM1を起動させる。ステップST6 では変数Bにjの値を代入し、タイマTM2(偶数周回時の救済時間T2をカウントするタイマ)に0を初期設定し、タイマTM2を起動させる。

0025

ステップST7 でタイマTM,TM1,TM2をカウントアップ、ステップST8 でタイマTM1が救済時間100ミリ秒になったか否かを判定する。判定がYESであればステップST9 に進む。ステップST9 では配列変数M(A)の電極の電圧を立下げる。ステップST10ではタイマTM2が救済時間100ミリ秒になったか否かを判定する。判定がYESであればステップST11に進む。ステップST11では配列変数M(B)の電極の電圧を立下げる。

0026

ステップST12では周回数jが最終電極数mに達したか否かを判定する。判定結果がNOであればステップST13に進む。ステップST13ではタイマTMが62.5ミリ秒に達したかを判定する。達していなければステップST7 に戻る。タイマTMが62.5ミリ秒に達している場合はステップST14で周回数jを+1し、ステップST3 に戻る。

0027

通常、ステップST7 〜ST13を繰返し、その周回中にタイマTM1又はTM2が100ミリ秒に達すると配列変数M(A)又はM(B)の電極の電圧を立下げる動作を実行し、タイマTMが62.5ミリ秒を検出する毎に、駆動電圧を印加する電極の位置を進め、周回数jを+1ずつ増加させる。周回数jが電極数mに合致すると、ステップST12からST15に分岐する。ステップST15では配列変数M(A)とM(B)の電極の電圧が立下がっているかを判定する。立下がっていない場合は電圧が立下がるまでステップST7 〜ST10を繰返す。電圧が立下がるとその状態では最終の周回数jで決まる目標となっている電極だけが表示状態となり、ステップST16に進む。

0028

ステップST16では無信号の状態が所定時間続いたか否かを判定し、無信号状態が所定時間(2秒程度)続くと、ステップST18で目標電極をD0(表示器の左端の電極)に設定し、ステップST1 に戻る。ステップST1 では目標電極をD0 として再び電極数Mと、配列変数M(j)に細条表示電極を割当て、駆動電圧の発生ルーチンを実行し、指示位置を電極D0 の位置に戻す。

発明の効果

0029

以上説明したように、この発明による液晶表示器の駆動方法によれば機械式メータの指針の動きを液晶表示器によって忠実に再現することができる。よってこの駆動方法を適用した液晶表示器を調律器の表示器として利用することにより機械式メータを表示器として用いたと等価な調律器を構成することができる。この点で使い勝手のよい調律器を得ることができる。

0030

また各種の計器類にこの発明による液晶表示器の駆動方法を適用することにより、可動部分を持たない指針表示器を提供することができ、その効果は実用に供して頗る大である。

図面の簡単な説明

0031

図1この発明による液晶表示器の駆動方法を説明するための波形図。
図2図1に示した駆動方法を適用する液晶表示器の一例を示す正面図。
図3図1に示した駆動方法の他の実施例を説明するための波形図。
図4図1で説明した液晶表示器の駆動方法を適用した液晶表示器を調律器に応用した実施例を説明するためのブロック図。
図5図4に示した調律器の表示制御手段を動作させるプログラムの概要を説明するための流れ図。
図6従来の技術を説明するための液晶表示器の正面図。
図7従来の技術を説明するための波形図。

--

0032

1液晶表示器
D0〜D32細条表示電極
T1 表示の移動速度によって割当られる駆動時間
T2救済時間
11マイクロホン
12音声増幅器
14マイクロコンピュータ
14A入力ポート
14B基本波抽出手段
14Cピッチ誤差算出手段
14D表示制御手段

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