JP2000332299A - Ｌｅｄの階調制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｄ−Ａコンバータや電圧可変回路などを用
いない簡単な方法で，ＬＥＤの輝度を変化させるＬＥＤ
の階調制御およびその装置を提供すること。 【解決手段】 直列に接続した抵抗素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３および発光素子Ｌ１，Ｌ２Ｌ３を、電源Ｖｃｃに対し
複数列並列に配した発光体部６と、複数の発光素子に対
峙して設けられ、前記発光素子の発光を受けて光が伝わ
る受光体部８と、直並列に配した発光素子を、選択的に
発光させる切換回路４とを備え、発光素子を選択的に発
光することにより受光体部側に流れる光量の変化を出力
する出力部１０とを備える

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＬＥＤの階調制御方
法およびその装置に係わり、特に電子機器などにおける
状態表示を行うためのＬＥＤの階調制御方法およびその
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔ
ｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ・・・以下、単にＬＥＤと称す
る）は、電子機器などの各種装置に多用され、例えば電
源投入（ＯＮ）時には点灯し、あるいは電源未投入（Ｏ
ＦＦ）時には消灯するなど表示用デバイスとして使用さ
れている。

【０００３】ところで電子機器の進歩にともない各種装
置も複雑化し、従来のように装置全体のＯＮ，ＯＦＦだ
けでなく、各動作部の状態把握のためにもＬＥＤを使用
する傾向にある。

【０００４】しかも、各動作部の状態把握も単なるＯ
Ｎ，ＯＦＦに止まらず、特定動作を行っている「・・・
中」や使用頻度を超えた時の「警告」など、種々の状態
をオペレータ（操作者）に知らせるために使用されるよ
うになってきた。

【０００５】しかしながら、種々の状態を表わそうとす
ると、従来は状態に対応する数のＬＥＤを必要とし、更
に、状態をオペレータに分かり易くするために異色のＬ
ＥＤを使用するなどの方法を採用したので、装置が大き
くなり、しかも、コスト高となった。

【０００６】このため、近年では、ＬＥＤのＯＮ，ＯＦ
Ｆのほか、発光量を変化させることにより輝度を複数段
に変え、１つのＬＥＤの輝度変化によって前記各動作部
の複数状態を表示しようとする方法もと採られている。
すなわち、ＯＮ状態であっても輝度を数段階に変える、
いわゆる、「階調制御」を行うことによって、例えば前
記「警告」状態を表現するなどが行われ始めた。

【０００７】しかしながら、ＬＥＤの階調制御は、電圧
を変化させることにより輝度を変化させようとしたの
で、Ｄ−Ａコンバータを必要とするなど回路が複雑とな
るという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本件は、上記の問題点
に着目してなされたもので、Ｄ−Ａコンバータや電圧可
変回路などを用いない簡単な方法で，ＬＥＤの輝度を変
化させるＬＥＤの階調制御およびその装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ＬＥ
Ｄの輝度およびこの輝度の変化を簡単な回路構成で得ら
れる点に着目したもので、第一の発明は、直列に接続し
た抵抗素子および発光素子を、電源に対し複数列並列に
配し、複数の発光素子に対峙し、前記発光素子の発光を
受けて光が伝わる受光体部を配し、直並列に配した発光
素子を選択的に発光することにより受光体部側に流れる
光量の変化を出力することを特徴とするＬＥＤの階調制
御方法である。また、発光素子は、複数の異なった色を
発光する素子が選択可能なとすることができる。第二の
発明は、直列に接続した抵抗素子および発光素子を、電
源に対し複数列並列に配した発光体部と、複数の発光素
子に対峙して設けられ、前記発光素子の発光を受けて光
が伝わる受光体部と、直並列に配した発光素子を、選択
的に発光させる切換回路とを備え、発光素子を選択的に
発光することにより受光体部側に流れる光量の変化を出
力する出力部とを備えることを特徴とするＬＥＤの階調
制御装置である。

【００１０】本発明のＬＥＤの階調制御方法およびその
装置によれば、直並列に複数設けられた発光素子を選択
的に起電し発光することによって、各動作部の状態を発
光素子による発光によって目視確認できるとともに、発
光素子に対峙して設けられる受光体部に流れる光量が発
光素子の選択的起電によって変化するので、この光量変
化を利用することによって段階的な出力情報を得ること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＬＥＤの階調
制御方法をその実施の形態による階調制御装置とともに
図１および図２に基き説明する。

【００１２】図１は、ＬＥＤの階調制御方法を説明およ
び実行するためのＬＥＤの階調制御装置２の概略構成図
であって、階調制御装置２は、主に、切換回路４、発光
体部６および受光体部８から構成される。

【００１３】切換回路４は、図示せぬ中央処理装置（以
下、単にＣＰＵと称する）などの制御によって個々に開
閉する複数のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３を備えており、
ＣＰＵ（図示せず）の制御により前記スイッチＳ１〜Ｓ
３を選択的に開閉することにより、発光体部６との接続
状態を切換えるための回路である。

【００１４】発光体部６は、例えばＬＥＤから成る複数
の発光素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と、複数の抵抗素子Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３と、これらの素子Ｌ１〜Ｌ３およびＲ１〜Ｒ
３に前記切換回路４との選択的な接続が行われる端子Ｔ
１、Ｔ２，Ｔ３および図示しない電源Ｖｃｃに接続され
る端子Ｔｅから構成されており、それぞれの発光素子Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれの抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３
と直列に接続されている。すなわち、端子Ｔｅと端子Ｔ
１間には発光素子Ｌ１および抵抗素子Ｒ１、また、端子
Ｔｅと端子Ｔ２間には発光素子Ｌ２およびＲ２、そして
端子Ｔｅと端子Ｔ３間には発光素子Ｌ３およびＲ３が、
各々直列状態に接続されており、更に、前記切換回路４
の切換スイッチＳ１が選択されてスイッチＳ１が閉じた
ときには端子Ｔｅ−Ｔ間が閉塞された回路となって発光
端子ＬＩおよびＲ１が直列に形成され、また、切換スイ
ッチＳ２が閉じたときには端子Ｔｅ−Ｔ２間が閉塞され
た回路となって発光端子Ｌ２およびＲ２が直列に形成さ
れ、更にまた、スイッチＳ３が閉じたときには端子Ｔｅ
−Ｔ３間が閉塞された回路となって発光端子Ｌ３および
Ｒ３が直列に形成されるようになっている。

【００１５】そして、例えばスイッチＳ１とＳ２が同時
に閉じると発光素子Ｌ１とＬ２が、電源Ｖｃｃに対し並
列状態に接続されるものである。以下、選択されるスイ
ッチＳ１〜Ｓ３の組み合わせによって発光素子Ｌ１〜Ｌ
３が電源Ｖｃｃに対し並列状態に接続されるものであ
る。

【００１６】受光体部８は、出力部１０を備え、例え
ば、ガラス、アクリルなどの透明な素材で作製されてお
り、前記発光体部６の発光素子Ｌ１〜Ｌ３に対峙して設
けられている。そして、発光体部６の発光素子Ｌ１〜Ｌ
３が点灯されるとその光を受けて受光体部８内に光が伝
わるようになっており、この光の伝導は出力部１０にて
「光量」として取出せるようになっている

【００１７】こうした構成のＬＥＤの階調制御装置２を
用いた階調制御方法について説明する。例えば、階調制
御装置２がＯＮ状態のときは発光素子Ｌ１が点灯し、ま
た、図示しない作動部が作動している状態では発光素子
Ｌ１およびＬ２が点灯し、更に、作動部の状態が作動中
に何らかの「警告」状態のときには発光素子Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３の全てが点灯するように設定した状態で説明す
る。

【００１８】本発明の階調制御装置２が組み込まれた図
示せぬ電子機器などの装置が作動すると、図示せぬＣＰ
Ｕから発光素子Ｌ１の発光指令を受け取った切換回路４
は、スイッチＳ１を閉じ発光体部６の端子Ｔ１と接触
し、端子Ｔｅ―Ｔ１間が閉塞された回路になって電流が
流れ発光素子Ｌ１は発光する。発光素子Ｌ１が発光する
と、この発光素子Ｌ１に対峙して設けられている受光体
部８には発光素子Ｌ１の光が伝わり、図２に示すよう
に、この発光素子Ｌ１の一個分に対応して発光された光
量ａが出力部１０に出力される。

【００１９】次に、図示しない作動部が作動すると、切
換回路４はＣＰＵ（図示せず）からの切換指令を受けて
更にスイッチＳ２を閉じる。スイッチＳ２が閉じて発光
体部６の端子Ｔ２に接触すると、端子Ｔｅ―Ｔ１および
Ｔ２間が閉塞された回路になって電流が流れ発光素子Ｌ
１およびＬ２が電源Ｖｃｃの端子Ｔｅに対して並列状態
となって発光するものである。発光素子Ｌ１およびＬ２
が発光すると、各々の発光素子Ｌ１およびＬ２の輝度
は、発光素子Ｌ１のみの場合に比べて倍の明るさにな
り、更に、発光素子Ｌ１およびＬ２に対峙して設けられ
る受光体部８に発光素子Ｌ１およびＬ２の光が伝わり、
図２に示すように並列に配された発光素子Ｌ１およびＬ
２に対応して受光した光量ｂが出力部１０に出力され
る。

【００２０】また、作動部（図示せず）に何らかの「警
告」状態が発生してこれを知らせる必要が生じた場合、
点灯中の発光素子Ｌ１およびＬ２に加えて更に、発光素
子Ｌ３を点灯させるものであり、図示しないＣＰＵから
スイッチＳ３の切換が切換回路４に指令され、この指令
に従い切換回路４ではスイッチＳ３を閉じる。スイッチ
Ｓ１〜Ｓ３が閉じて発光素子６の端子Ｔ１〜Ｔ３に接触
すると、発光素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が端子Ｔｅに対して
並列状態となって発光する。発光素子Ｌ１からＬ３が発
光すると、各々の発光素子Ｌ１〜Ｌ３の輝度は、発光素
子Ｌ１のみの場合に比べてほぼ３倍の明るさになり、更
に、発光素子Ｌ１〜Ｌ３に対峙して設けられる受光体部
８に発光素子Ｌ１〜Ｌ３の光が伝わり、図２に示すよう
に並列に配された発光素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対応して
受光した光量ｃが出力部１０に出力されるものである。

【００２１】そして、受光体部８の出力部１０で測定さ
れる「光量」の範囲によって、図示しない装置全体のＯ
Ｎ状態を表わす発光素子Ｌ１の一個のみの点灯か（光量
ａ）、作動部（図示せず）のＯＮ状態か（光量ｂ）、あ
るいは「警告」表示か（光量ｃ）を図示しないＣＰＵに
信号として送って電気的な対応信号として使用するもの
である。

【００２２】上述したように、電源Ｖｃｃに対し直並列
に配した発光体部６の発光素子Ｌ１〜Ｌ３を必要に応じ
て選択的に発光させるだけで、発光素子Ｌ１〜Ｌ３の輝
度が変わって操作者に視覚での変化を知らしめることが
でき、更に、発光素子Ｌ１〜Ｌ３に対峙して設けた受光
体部８の光量は、切換回路４のスイッチＳ１〜Ｓ３を切
換えて選択した発光素子Ｌ１〜Ｌ３に応じて段階的に変
化し，この光量の変化は受光体部８の出力部１０から出
力できるため、発光素子Ｌ１〜Ｌ３を段階的に制御する
ため従来必要とされたＤ−Ａコンバータや電圧可変回路
などの複雑な回路を不要とした上で、段階的な、いわゆ
る「階調制御」が実現できるものである。

【００２３】図３は、本発明に係るＬＥＤの階調制御装
置の他の実施の形態を示す概略構成図である。なお、本
実施の形態においては、先の実施の形態と同一の部分は
同一符号を付すに止め、詳説はこれを省略する。

【００２４】本実施の形態では、発光体部６の発光素子
Ｌ１〜Ｌ３と直列に接続する抵抗素子Ｒ４〜Ｒ６として
「可変抵抗」を採用したものである。すなわち、発光素
子Ｌ１と抵抗素子Ｒ４、発光素子Ｌ２と抵抗素子Ｒ５、
発光素子Ｌ３と抵抗素子Ｒ６をそれぞれ直列状態に接続
し、抵抗素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が順次選択されたとき、
発光素子Ｌ１〜Ｌ３で発光する「光量」の差を同一とす
べく抵抗素子Ｒ４〜Ｒ６を調整しようとするものであ
り、もって、図４に示すように発光素子Ｌ１〜Ｌ３に対
峙して設けた受光体部８に流れる光量の差を同一とし
て、出力部１０で行われる光量の差の測定を容易にしよ
うとするものである。他の、構成、作用、効果は、先の
実施の形態とほぼ同様につき、説明を省略する。

【００２５】なお、「発光素子」として、異なった色の
発光を行う発光素子を採用することも可能である。例え
ば、図示しない装置ＯＮ時に点灯する発光素子Ｌ１を緑
色、作動部（図示せず）の動作中を表わす発光素子Ｌ２
を白色、そして、「警告」を表わす発光素子Ｌ３を橙色
といったように、異なった色とすることにより、オペレ
ータ（操作者）が視覚で捉え易くなる。

【００２６】また、発光素子Ｌ１〜Ｌ３の色が異なるこ
とによって、受光体部８を伝わり出力部１０で測定され
る光量の変化の差が一定となり難いが、先の可変抵抗の
抵抗素子Ｌ４〜Ｌ６を採用することによって一定に調整
し易いものであり、異色の発光素子を採用したことによ
って生じる視覚による見易さと、可変の抵抗素子を調整
することによって出力部での測定のやり易さとが相俟っ
て、より確実な階調制御が可能となるものである。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電源に対
し直並列に配した発光体部の発光素子を必要に応じて選
択的に発光させるだけで発光素子の輝度が段階的に明る
くなり、かつ、この発光素子に対峙して設けた受光体部
の光量も段階的な変化となって現われ、更に、受光体部
の光量の変化として出力できるため、点灯している発光
素子の輝度変化によって装置の状態を目視で知らしめる
ばかりでなく、発光素子を段階的に制御するため複雑な
回路を不要とした上で、段階的な階調制御が実現できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるＬＥＤの階調制御装置の概略構
成図

【図２】同装置の、発光素子に対する出力部の光量を示
す説明図

【図３】同装置の他の実施の形態を示す図１相当の概略
構成図

【図４】同装置の他の実施の形態を示す図２相当の説明
図

【符号の説明】

２ 階調制御装置 ４ 切換回路 ６ 発光体部 ８ 受光体部 １０ 出力部 Ｖｃｃ 電源 Ｌ１〜Ｌ３ 発光素子 Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗素子（固定抵抗素子） Ｒ４〜Ｒ６ 抵抗素子（可変抵抗素子） Ｓ１〜Ｓ３ スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に接続した抵抗素子および発光素子
   を、電源に対し複数列並列に配し、 前記複数の発光素子に対峙し、前記発光素子の発光を受
   けて光が伝わる受光体部を配し、 前記直並列に配した発光素子を選択的に発光することに
   より受光体部側に流れる光量の変化を出力することを特
   徴とするＬＥＤの階調制御方法。
2. 【請求項２】 前記発光素子は、複数の異なった色を発
   光する素子が選択可能なことを特徴とする請求項１記載
   の階調制御方法。
3. 【請求項３】 直列に接続した抵抗素子および発光素子
   を、電源に対し複数列並列に配した発光体部と、 前記複数の発光素子に対峙して設けられ、前記発光素子
   の発光を受けて光が伝わる受光体部と、 前記直並列に配した発光素子を、選択的に発光させる切
   換回路とを備え、 前記発光素子を選択的に発光することにより受光体部側
   に流れる光量の変化を出力する出力部とを備えることを
   特徴とするＬＥＤの階調制御装置。