JP5589451B2

JP5589451B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP5589451B2
Application number: JP2010052604A
Authority: JP
Inventors: 修一奥村
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-03-10
Also published as: JP2011187349A

Description

本発明は、回路基板上に実装される発光体と、この発光体からの照明光により照明される被照明部材とを備えた照明装置に関するものである。

従来、この種の照明装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の照明装置は、所定の配線パターンが形成された回路基板と、配線パターン（回路基板）上に実装（配設）される単一（１個）のＬＥＤからなる発光体と、ＬＥＤからの照明光によりバックライト照明される液晶表示パネルや文字板のごとき被照明部材と、発光体と取り囲むように回路基板と被照明部材との間に配置される合成樹脂材料からなるケース体を備えている。

特開２００４−１５１０１４号公報

ところで、上述した照明装置にあっては、例えば車種に応じて被照明部材の発光輝度を変化させるという設計仕様が存在する場合がある。例えば、被照明部材における発光輝度の輝度アップが要求された設計仕様に対応するには、回路基板上に実装されるＬＥＤ（発光体）の個数を１個ではなく複数個に増やすことが通例である。

しかしながら、前記設計仕様の変更に対応する場合、ＬＥＤの個数が１個の場合と複数個の場合とで回路基板上に形成される配線パターンの形状等が異なるため、前記設計仕様毎に専用の回路基板を別途、設計して対応していた。従って、上述した照明装置において回路基板上に実装されるＬＥＤの個数が変化する度に、専用の回路基板を複数種類用意していたのでは、回路基板の設計作業が煩雑になるばかりでなく、照明装置を製造する場合の製造工程における回路基板の部品管理が面倒になってしまうという問題点があり、この点で更なる改良の余地が残されていた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、回路基板の設計作業を簡素化するとともに、回路基板の部品管理が容易となる照明装置の提供を目的とするものである。

本発明は、回路基板に配設される発光体と、前記発光体からの照明光により照明される被照明部材とを備えた照明装置において、前記発光体は、第１の発光素子と、前記第１の発光素子と直列接続される少なくとも１つの第２の発光素子とからなり、前記回路基板には、前記発光体と電源とを接続可能とする第１の接続ランドと、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とを繋ぐ配線部の所定箇所と前記電源とを接続可能とする第２の接続ランドとが設けられ、前記第１、第２の接続ランドのうち何れか一方の接続ランドに制限抵抗を実装可能な構成とし、トランジスタのオン／オフ状態を切り換えることで前記第１、第２の発光素子が発光制御されるとともに、前記第１の接続ランドに前記制限抵抗が実装されたとき、前記第１、第２の発光素子がともに点灯するように、前記制限抵抗によって前記第１、第２の発光素子に流れる電流が調整され、前記第２の接続ランドに前記制限抵抗が実装されたとき、前記第２の発光素子が点灯せずに前記第１の発光素子のみが点灯するように、前記制限抵抗によって前記第１の発光素子に流れる電流が調整されるたことを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、回路基板の設計作業を簡素化するとともに、回路基板の部品管理が容易となる照明装置を提供できる。

本発明の実施形態による照明装置の断面図。同実施形態による発光体制御回路を示すブロック図。図２において制限抵抗が第２の接続ランドに接続された際の発光体制御回路を示すブロック図。

以下、図１、図２に基づいて本発明による照明装置の一実施形態を説明する。

本実施形態による照明装置としては、例えば車両に搭載された速度計の一部に組み込まれた表示ユニットを適用することができ、かかる表示ユニットＤは、図１に示すように被照明部材である表示器１と、表示器１の背後に配置される２つの発光体２と、この発光体２を実装してなる回路基板３と、発光体２を包囲するように表示器１と回路基板３との間に配置されるケース体４とを備えてなる。

表示器１は、例えば液晶表示パネルからなり、図示しない各種センサからの検出信号（電気信号）に基づいて、車両の走行距離、燃料消費、外気温、時刻等の各種情報を複数の表示セグメント（図示せず）により情報表示するものである。また、表示器１は、発光体２からの照明光によりバックライト照明される。

発光体２は、適宜色の照明光を発するチップ型発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、表示器１の背後側となる回路基板３上に実装（配設）され、前方側（表示器１側）に照明光を供給するものである。

回路基板３は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、表示器１の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）と、発光体２と、後述する発光体制御回路と、抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）とが前記配線パターンに導通接続されている。

ケース体４は、例えば白色合成樹脂からなり、発光体２を取り囲むように回路基板３と表示器１との間に位置し、表示器１を保持する機能等を有する。なお、必要に応じて、ケース体４と表示器１との間に拡散板を介在させ、発光体２から発せられる照明光を前記拡散板によって略均一化させ、この略均一化した照明光を表示器１に導く構成としてもよい。なお、図１中、５は、速度計の文字板であり、この文字板５に設けられた開口部５ａを臨むように表示器１が配置されている。

次に、図２を用いて、発光体２を点灯駆動させるための発光体制御回路について説明する。

かかる発光体制御回路は、回路基板３上に設けられ、図２に示すように制御手段１１と、トランジスタ１２と、前述した２つの発光体２のうち一方である第１の発光素子１３と、前述した２つの発光体２のうち他方である第２の発光素子１４と、第１の接続ランド１５と、第２の接続ランド１６とを備えている。また、前記発光体制御回路は、第１、第２の接続ランド１５、１６のうち何れか一方に実装される制限抵抗１７を備えている。

制御手段１１は、例えばマイクロコンピュータを適用でき、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）通信ケーブルやイグニションスイッチ等の機器と接続されている。かかる制御手段１１は、例えば車両の利用者による車両の前照灯スイッチのオン操作信号を受信すると、トランジスタ１２をオンさせるような制御信号を出力する。

トランジスタ１２は、前記制御信号に応じて、オン／オフ状態を切り換えることで、発光体２を発光制御するためのスイッチ手段となるものであり、コレクタ側が第１の発光素子１３のカソード側と接続され、エミッタ側がグランドレベルに接地され、ベース側が制御手段１１の出力部に接続されている。

第１の発光素子１３は、前述した２つの発光体２のうちの一方であり、そのカソード側は、トランジスタ１２を介してグランドレベルに接地される。

また第１の発光素子１３は、制限抵抗１７が第１の接続ランド１５に実装されている場合は、アノード側が第２の発光素子１４、制限抵抗１７を介して電源１８と接続され、制限抵抗１７が第２の接続ランド１６に実装されている場合は、アノード側が制限抵抗１７のみを介して電源１８と接続されることになる。

第２の発光素子１４は、前述した２つの発光体２のうちの他方であり、第１の発光素子１３と直列接続されている。なお、第２の発光素子１４は、そのカソード側が第１の発光素子１３のアノード側に接続され、そのアノード側が第１の接続ランド１５に設けられた後述するランドの一方に接続されている。

第１の接続ランド１５は、制限抵抗１７を実装可能な形状にパターン印刷された対をなすランドからなる。かかる第１の接続ランド１５に制限抵抗１７が実装されると、制限抵抗１７を介して発光体２（各発光素子１３、１４）と電源１８とが電気的に接続される。つまり、この場合、第１の接続ランド１５は、発光体２（各発光素子１３、１４）と電源１８とを導通接続可能とするための導電部としての機能を有している。

第２の接続ランド１６は、制限抵抗１７を実装可能な形状にパターン印刷された対をなすランドからなり、第１の接続ランド１５の位置と離れた位置に第１の接続ランド１５と並列に接続されてなる。

ここで、本例における第２の接続ランド１６は、その一方側が第１の発光素子１３（第１の発光素子１３のカソード）と第２の発光素子１４（第２の発光素子１４のアノード）とを繋ぐ配線部Ｐの所定箇所に接続され、その他方側が電源１８に接続されている。そして、第１の接続ランド１５ではなく第２の接続ランド１６に制限抵抗１７が実装されると、制限抵抗１７を介して第１の発光素子１３のアノードと電源１８とが電気的に接続される。つまり、この場合、第２の接続ランド１６は、第１の発光素子１３（配線部Ｐの所定箇所）と電源１８とを導通接続可能とするための導電部としての機能を有している。

制限抵抗１７は、発光体２に供給する電流を調整するためのチップ抵抗等の抵抗素子からなり、第１の接続ランド１５または第２の接続ランド１６のうち何れか一方の接続ランドに選択的に実装可能な構成となっている。

この場合、第１の接続ランド１５に制限抵抗１７が実装されたとき、制限抵抗１７は、第１、第２の発光素子１３、１４に流れる電流を調整し、第２の接続ランド１６に制限抵抗１７が実装されたとき、制限抵抗１７は第１の発光素子１３に流れる電流を調整するものである。なお、第２の接続ランド１６に制限抵抗１７が実装されたとき、第２の発光素子１４には電流が流れないことは言うまでもない。

そして、制限抵抗１７が、第１の接続ランド１５に実装されたとき、電源１８は、制限抵抗１７を介して第１、第２の発光素子１３、１４に接続される。このとき、前記オン操作信号が制御手段１１に入力されると、制御手段１１はトランジスタ１２をオンさせるような制御信号を出力する。

トランジスタ１２は、この制御信号を受けて、トランジスタ１２をオン状態に切り換え、これに伴い制限抵抗１７を介して電源１８に接続された第１、第２の発光素子１３、１４にはある一定の電流値が供給されることで、第１、第２の発光素子１３、１４が点灯し表示器１がバックライト照明される。つまり、このことは、第１の接続ランド１５に制限抵抗１７が実装されると、第１、第２の発光素子１３、１４がともに点灯することを意味している。

一方、図３に示すように制限抵抗１７が、第１の接続ランド１５ではなく第２の接続ランド１６に実装されたとき、電源１８は、制限抵抗１７を介して第１の発光素子１３のみに接続される。このとき、前記オン操作信号が制御手段１１に入力され、トランジスタ１２がオン状態に切り換わると、制限抵抗１７を介して電源１８に接続された第１の発光素子１３にはある一定の電流値が供給されることで、第１の発光素子１３が点灯し表示器１がバックライト照明される。つまり、このことは、第１の接続ランド１５ではなく第２の接続ランド１６に制限抵抗１７が実装されると、第２の発光素子１４は点灯せずに第１の発光素子１３のみが点灯することを意味している。

以上のように本実施形態では、回路基板３に実装される発光体２と、発光体２からの照明光により照明される表示器１とを備えた照明装置において、発光体２は、第１の発光素子１３と、この第１の発光素子１３と直列接続される第２の発光素子１４とからなり、回路基板３には、発光体２（各発光素子１３、１４）と電源１８とを接続可能とする第１の接続ランド１５と、第１の発光素子１３と第２の発光素子１４とを繋ぐ配線部Ｐの所定箇所と電源１８とを接続可能とする第２の接続ランド１６とが設けられ、第１、第２の接続ランド１５、１６のうち何れか一方の接続ランドに制限抵抗１７を実装可能な構成としたものである。また、第１の接続ランド１５に制限抵抗１７が実装されると第１、第２の発光素子１３、１４がともに点灯し、第２の接続ランド１６に制限抵抗１７が実装されると第２の発光素子１４が点灯せずに第１の発光素子１３のみが点灯するものである。

従って、被照明部材１における発光輝度の輝度アップが要求される設計仕様に対応する場合は、制限抵抗１７を第１の接続ランド１５に実装し複数個のＬＥＤ（つまり第１、第２の発光素子１３、１４）を点灯させ、他方、前記輝度アップが不要な設計仕様に対応する場合は、制限抵抗１７を第１の接続ランド１５ではなく第２の接続ランド１６に実装し単一のＬＥＤ（つまり第１の発光素子１３のみ）を点灯させればよいから、従来のように設計仕様毎に専用の回路基板を別途、設計して対応することが不要となり、これに伴い回路基板の設計作業が簡素化されるとともに、表示ユニットＤ（照明装置）を製造する場合の製造工程における回路基板の部品管理を容易に行うことができる。

また本実施形態では、第２の発光素子１４が単一のＬＥＤからなる例について説明したが、第２の発光素子１４の個数は１つではなく複数個でもよい。例えば図２中、第２の接続ランド１６の一方のランドから伸びる配線パターンＨと配線部Ｐとの接続箇所である配線接続部Ｃと、第１の接続ランド１５との間に、複数個の第２の発光素子１４を直列接続するような構成としてもい。

１表示器（被照明部材）
２発光体
３回路基板
４ケース体
５文字板
１１制御手段
１２トランジスタ
１３第１の発光素子
１４第２の発光素子
１５第１の接続ランド
１６第２の接続ランド
１７制限抵抗
１８電源
Ｐ配線部

Claims

回路基板に配設される発光体と、前記発光体からの照明光により照明される被照明部材とを備えた照明装置において、
前記発光体は、第１の発光素子と、前記第１の発光素子と直列接続される少なくとも１つの第２の発光素子とからなり、
前記回路基板には、前記発光体と電源とを接続可能とする第１の接続ランドと、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とを繋ぐ配線部の所定箇所と前記電源とを接続可能とする第２の接続ランドとが設けられ、
前記第１、第２の接続ランドのうち何れか一方の接続ランドに制限抵抗を実装可能な構成とし、
トランジスタのオン／オフ状態を切り換えることで前記第１、第２の発光素子が発光制御されるとともに、
前記第１の接続ランドに前記制限抵抗が実装されたとき、前記第１、第２の発光素子がともに点灯するように、前記制限抵抗によって前記第１、第２の発光素子に流れる電流が調整され、
前記第２の接続ランドに前記制限抵抗が実装されたとき、前記第２の発光素子が点灯せずに前記第１の発光素子のみが点灯するように、前記制限抵抗によって前記第１の発光素子に流れる電流が調整されることを特徴とする照明装置。