JP2001196634A - 発光ダイオードモジュール - Google Patents

発光ダイオードモジュール

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JP2001196634A JP2000001447A JP2000001447A JP2001196634A JP 2001196634 A JP2001196634 A JP 2001196634A JP 2000001447 A JP2000001447 A JP 2000001447A JP 2000001447 A JP2000001447 A JP 2000001447A JP 2001196634 A JP2001196634 A JP 2001196634A
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light emitting
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Minoru Yoshida
稔 吉田
Haruo Matsumoto
春男 松本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 棒状照明装置の小型光源である赤色,緑色,
青色のLEDが、サージ電圧による破壊を起こしにくい
発光ダイオードモジュールを提供する。 【解決手段】 LEDモジュールは、赤色LED20と
緑色LED22と青色LED24とを有し、緑色LED
22の正負の極の同じ極に接続する赤色LED20と、
正負の極性の異なった極同士を接続する緑色LED22
と青色LED24とを備える。これによりLEDモジュ
ールは、入出力が3端子でLEDが互い違いの接続によ
り、静電気放電による高電圧の印加を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機器に内蔵された
照明装置の小型光源である発光ダイオードモジュールに
係り、特に静電破壊を防止する構成を有する発光ダイオ
ードモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ,コピー機またはスキャナ
などに用いられる密着イメージセンサの画像読み取り装
置における、原稿面を線状に照明する棒状照明装置は、
小型光源として発光ダイオード(LED)が用いられ
る。従来の棒状照明装置の一例が、特開平8−1633
20号公報に記載されている。この公報に記載された棒
状照明装置およびそれを用いた原稿読み取り装置は、図
1に示すように、棒状照明装置10の白色のケース12
内に透明な導光体14を組み込み、導光体14の一端に
平板型のパッケージに複数のLEDを実装したLEDモ
ジュール16を取り付けるものである。
【0003】フルカラー用機器は、赤,緑,青(R,
G,B)の3色のLEDを逐次点灯させるLEDモジュ
ール16を利用する場合が多い。この場合の3色のLE
Dは、一般に図2に示すように結線される。
【0004】通常、赤色LEDは、基板がカソード(ま
たはアノード)であるが、緑色と青色のLEDは基板は
絶縁性で素子表面にアノード,カソード両電極がでてい
る場合が多い。このため、実際の実装配線は、たとえば
アノードを共通(コモン)として図3に示すように行わ
れ、4端子のモジュールとなる。
【0005】一般にLEDは、静電気の放電によるサー
ジに弱いという問題点があることが知られている。端子
が開放状態のときLEDは、定格以上の逆電流が短時間
流れるだけで破壊に至る。特に現状の緑色および青色L
EDは、赤色LEDに比べて一般に静電気耐性が低いと
言われている。そこで静電気による破壊を防ぐため、図
4に示すように、LEDモジュール内にツェナーダイオ
ード18を挿入するか、あるいはLEDモジュールが接
続される基板にツェナーダイオードを設けて、LEDに
静電気による高電圧が印加されるのを防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、LED
モジュール内へのツェナーダイオード組み込みについて
は、本来の発光機能に関係ない余分な素子を組み込むた
めモジュール実装工程が増加し、モジュールの小型化が
妨げられ、またコストが増加するなどの問題点があっ
た。また基板へのツェナーダイオード実装については、
LEDモジュールが基板に実装されるまでの開放状態で
は、静電気の影響を直接受けるため、周囲環境で静電気
発生を抑制するための対策が必要であった。
【0007】本発明の目的は、ツェナーダイオードを用
いることなく、また組立環境での静電気対策が少なくて
よい、静電気破壊防止手段を有する発光ダイオードモジ
ュールを提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、多色使用のLEDモ
ジュールの端子数を減少させ、小型化を図る発光ダイオ
ードモジュールを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
モジュールは、機器に内蔵された照明装置の小型光源で
ある発光ダイオードモジュールにおいて、複数の発光素
子の各々が、正負の極性を互い違いとなるように、かつ
電圧をかけたとき1つしか点灯しないように接続される
ことを特徴とする。
【0010】また本発明の発光ダイオードモジュールの
好適な例は、前記発光素子が、第1の発光素子と第2の
発光素子と第3の発光素子とを有し、前記第2の発光素
子と極性を互い違いに接続し、前記第3の発光素子と同
じ極に接続する第1の発光素子と、前記第1の発光素子
と極性を互い違いに接続する第2の発光素子と、前記第
1の発光素子と同じ極性に接続する第3の発光素子とを
有し、前記第1の発光素子の正側と、前記第1の発光素
子の負側と、前記第3の発光素子の接続されていない側
の極との各々に端子を有することを特徴とする。
【0011】さらに本発明の発光ダイオードモジュール
の好適な他の例は、前記発光素子が、第1の発光素子と
第2の発光素子と第3の発光素子と第4の発光素子とを
有し、前記第2の発光素子と極性を互い違いに接続する
第1の発光素子と、前記第1の発光素子と極性を互い違
いに接続する第2の発光素子と、前記第4の発光素子と
極性を互い違いに接続する第3の発光素子と、前記第3
の発光素子と極性を互い違いに接続する第4の発光素子
と、前記第1の発光素子のいずれか一方と、前記第3の
発光素子のいずれか一方とを接続し、前記第1の発光素
子のもう一方である第1の端子と、前記第3の発光素子
のもう一方である第2の端子と、前記第1の発光素子の
いずれか一方と、前記第3の発光素子のいずれか一方と
の電気的な接続点である第3の端子とを有することを特
徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を、図5と図6を
参照し詳細に説明する。図5は、本発明の実施例のLE
D結線を示す図である。図6は、図5の実施例のLED
モジュールの実装配線を示す図である。
【0013】本発明のLEDモジュールは、三色のLE
Dを実装するにあたって、極性を互い違いに接続する。
これによりLEDモジュールの端子が基板への実装前の
開放状態にあっても、静電気放電による高電圧が各々の
LEDに印加されることが防止され、非常にサージ電圧
に強い構造となる。
【0014】LEDモジュールは、図5に示すように、
赤色LED20と緑色LED22と青色LED24とを
有する。赤色LED20は、緑色LED22の正負の極
の同じ極に接続する。緑色LED22と青色LED24
とは、正負の極性の異なった極同士を接続する。これに
よりLEDモジュールは、入出力が3端子でLEDが互
い違いの接続により、静電気放電による高電圧の印加を
防止する。
【0015】このときの各色の点灯方法は、表1に示す
ように、各端子を次のような電圧極性に接続することに
よって可能となる。
【0016】極性を互い違いに接続された緑色LED2
2と青色LED24は一方が点灯しているとき、他方に
は逆電圧がかかるが、その電圧はpn接合の拡散電位程
度であり、これによるLEDの破壊の恐れはない。
【0017】
【表1】
【0018】赤色LED20,緑色LED22または青
色LED24は、表1に示す電圧の変化によって点灯す
る。図5の構成で、何らかの原因で端子2に端子1に対
して正の電圧がかかった場合、これに対して順方向に接
続された緑色LED22によって青色LED24に高い
逆電圧がかかるのが防止される。逆に負極性の高電圧が
端子2にかかった場合は青色LED24によって緑色L
ED22は保護される。
【0019】一方、端子3に対して端子2に正の高電圧
がかかった場合は、上記同様に青色LED24は保護さ
れるが、赤色LED20にはこの電圧が直接印加され
る。赤色LEDは一般に緑色あるいは青色LEDより静
電破壊耐性が高いので、実用上、従来のLEDモジュー
ルに比べて静電破壊耐性が劣ることはない。端子3に対
して端子2に負の高電圧がかかった場合、緑色LED2
2は上記同様に保護される。
【0020】端子1,3間の電圧は赤色LED20に直
接かかるので、赤色LEDの静電破壊耐性によって全体
の性能が決定される。
【0021】またこの場合の実装配線は、LEDの結線
図にしたがって設計され図6に示すような実装結線が行
われる。さらに従来の接続では図2または図3のように
共通(コモン)端子があったが、それを省くことがで
き、実装面積を縮小することが可能となる。
【0022】次に、本発明の他の実施例を図7と図8を
参照し詳細に説明する。図7は、本発明の他の実施例の
LEDの結線を示す図である。図8は、本発明の他の実
施例のLEDモジュールの実装配線を示す図である。
【0023】本実施例のLEDモジュールは、図7のよ
うな接続も可能である。この場合、赤色LEDが2個必
要となるが、緑色、青色に比べて赤色LEDの輝度が低
い場合には、赤色LED2個を同時に点灯できるこのよ
うな接続が有効である。
【0024】実施例1では赤色LEDには特に保護手段
を設けていなかったが、本実施例では赤色LEDも併せ
て保護されるため、非常にサージ電圧に強い構造とな
る。
【0025】LEDモジュールは、緑色LED22と青
色LED24とは、各々が2つの別々の赤色LED20
と正負の極が反対になるように接続する。2つの赤色L
ED20は、同じ極の端子で接続する。これによりこの
LEDモジュールは、3端子による接続が行える。
【0026】またこの場合の点灯方法は、次のようにな
る。
【0027】
【表2】
【0028】赤色LED20,緑色LED22または青
色LED24は、表2に示す電圧の変化によって点灯す
る。端子1,3間あるいは端子2,3間にいずれの極性
の高電圧がかかった場合でも、必ずその電圧に対して順
方向となる方向に接続されたLEDがあるため、逆極性
に接続されたLEDは保護される。端子1,2間の場合
は、端子1に正電圧がかかった場合、赤色LED20−
1と緑色LED22が順方向接続となり、また端子1に
負電圧がかかった場合は、赤色LED20−2と青色L
ED24が順方向接続となって他のLEDを保護する。
【0029】またこの場合の実装配線は、LEDの結線
図にしたがって設計され図8に示すような実装結線が行
われる。同様に、本実施例は、共通(コモン)端子を省
くことができ、実装面積を縮小することが可能となる。
【0030】
【発明の効果】本発明の発光ダイオードモジュールは、
赤色,緑色,青色のLEDを互い違いに接続すること
で、各々のLEDに対しての逆電圧を防止することがで
き、この逆電圧の防止によりLEDの破壊を防止するこ
とができる。
【0031】またこの発光ダイオードモジュールは、共
通端子を作る必要がないためモジュールの面積を減らす
ことができ小型化を図ることができることにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の棒状照明装置を示す図である。
【図2】従来のLED結線を示す図である。
【図3】従来のLEDモジュールの実装配線を示す図で
ある。
【図4】従来のサージ電圧の防止回路を示す図である。
【図5】本発明の実施例のLED結線を示す図である。
【図6】本発明の実施例のLEDモジュールの実装配線
を示す図である。
【図7】本発明の他の実施例のLEDの結線を示す図で
ある。
【図8】本発明の他の実施例のLEDモジュールの実装
配線を示す図である。
【符号の説明】
10 棒状照明装置 12 ケース 14 導光体 16 LEDモジュール 18 ツェナーダイオード 20 赤色LED 22 緑色LED 24 青色LED
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/04 101 Fターム(参考) 2C162 AH22 FA04 FA17 5C072 AA01 BA20 CA05 DA01 QA12 XA01 5F041 AA21 AA44 BB31 DA14 DC10 FF11 FF13 FF16

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機器に内蔵された照明装置の小型光源であ
    る発光ダイオードモジュールにおいて、 複数の発光素子の各々が、正負の極性を互い違いとなる
    ように、かつ電圧をかけたとき1つしか点灯しないよう
    に接続されることを特徴とする発光ダイオードモジュー
    ル。
  2. 【請求項2】前記発光素子が3つ以上であるとき電圧を
    かける端子が、少なくとも3つの端子を有することを特
    徴とする請求項1記載の発光ダイオードモジュール。
  3. 【請求項3】前記発光素子が、第1の発光素子と第2の
    発光素子と第3の発光素子とを有し、 前記第2の発光素子と極性を互い違いに接続し、前記第
    3の発光素子と同じ極に接続する第1の発光素子と、 前記第1の発光素子と極性を互い違いに接続する第2の
    発光素子と、 前記第1の発光素子と同じ極性に接続する第3の発光素
    子と、を有することを特徴とする請求項1または2記載
    の発光ダイオードモジュール。
  4. 【請求項4】前記第1の発光素子の正側と、前記第1の
    発光素子の負側と、前記第3の発光素子の接続されてい
    ない側の極との各々に端子を有することを特徴とする請
    求項3記載の発光ダイオードモジュール。
  5. 【請求項5】前記発光素子が、第1の発光素子と第2の
    発光素子と第3の発光素子と第4の発光素子とを有し、 前記第2の発光素子と極性を互い違いに接続する第1の
    発光素子と、 前記第1の発光素子と極性を互い違いに接続する第2の
    発光素子と、 前記第4の発光素子と極性を互い違いに接続する第3の
    発光素子と、 前記第3の発光素子と極性を互い違いに接続する第4の
    発光素子と、 前記第1の発光素子のいずれか一方の極と、前記第3の
    発光素子のいずれか一方の極とを接続することを特徴と
    する請求項1または2記載の発光ダイオードモジュー
    ル。
  6. 【請求項6】前記第1の発光素子の他方の極である第1
    の端子と、 前記第3の発光素子の他方の極である第2の端子と、 前記第1の発光素子のいずれか一方の極と、前記第3の
    発光素子の極のいずれか一方との電気的な接続点である
    第3の端子と、を有することを特徴とする請求項5記載
    の発光ダイオードモジュール。
  7. 【請求項7】前記第3の端子に接続された4つの前記発
    光素子のうちで、負極が接続された2つの前記発光素子
    が、同色の発光素子であることを特徴とする請求項6記
    載の発光ダイオードモジュール。
  8. 【請求項8】前記発光素子は、少なくとも緑色と赤色と
    青色とを有することを特徴とする請求項2〜7のいずれ
    かに記載の発光ダイオードモジュール。
  9. 【請求項9】棒状で、前記発光素子から発光された光を
    導光する導光体をさらに有し、前記導光体を介して発光
    する前記発光素子は、線状に照明可能なことを特徴とす
    る請求項1〜8のいずれかに記載の発光ダイオードモジ
    ュール。
  10. 【請求項10】前記機器は、ファクシミリ装置と、コピ
    ー機と、スキャナ装置とであることを特徴とする1〜9
    のいずれかに記載の発光ダイオードモジュール。
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