JP2010050010A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の発光ダイオードを用いて被照明体を照明する照明装置に関して、特に、照明輝度を変更できる調光機能の備えた照明装置に好適である。 The present invention relates to an illumination device that illuminates an object to be illuminated using a plurality of light emitting diodes, and is particularly suitable for an illumination device having a dimming function capable of changing illumination luminance.
従来、照明装置として、例えば、特許文献1に開示されるものがある。この照明装置は、複数の発光ダイオードと電流制限抵抗が直列に接続された駆動回路を複数並列に接続し、PWM(パルス幅変調)制御によって調光する構成である。
しかしながら、これらの照明装置を照明装置として用いた場合、特に、各駆動回路の発光ダイオードの個数が異なる場合には、各発光ダイオードに流れる電流バランスが略等しくなるように電流制限抵抗の抵抗値を設定しても、PWM制御によって調光した際に、駆動回路間において電流バランスのずれが生じて、照明輝度の差が生じてしまう。この照明輝度の差によって所望の輝度にて表示できない、あるいは、表示の輝度斑や違和感を与えてしまうといった問題があった。 However, when these lighting devices are used as lighting devices, particularly when the number of light emitting diodes in each drive circuit is different, the resistance value of the current limiting resistor is set so that the current balance flowing through each light emitting diode is substantially equal. Even if it is set, when the light is modulated by PWM control, a current balance shift occurs between the drive circuits, resulting in a difference in illumination luminance. Due to the difference in illumination brightness, there is a problem that display cannot be performed at a desired brightness, or display brightness spots or a sense of incongruity are given.
そこで本発明の目的とするところは、上記問題に着目してなされたものであって、異なる個数の発光ダイオードを設けた駆動回路が備えられた場合であっても、調光した際に照明輝度の差を抑えることができる照明装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to pay attention to the above-mentioned problem, and even when a drive circuit having a different number of light emitting diodes is provided, the illumination brightness is adjusted when the light is adjusted. It is in providing the illuminating device which can suppress the difference of these.
本発明の照明装置は、請求項1に記載したように、被照明体を照明する複数の発光ダイオードを有する第1の光源部と、第1の電流制限抵抗とが直列に接続された第1の駆動回路と、この第1の駆動回路と並列接続され、前記被照明体を照明する前記第1の光源部より少ない個数の発光ダイオードを有する第2の光源部と、第2の電流制限抵抗とが直列に接続された第2の駆動回路と、前記被照明体の照明時に前記第1,第2の駆動回路に対し電源を供給する電源供給回路と、前記第1,第2の駆動回路への電源供給を切り換えるための第1,第2のスイッチ回路と、前記第1,第2のスイッチ回路をPWM制御する制御手段と、を備えてなる照明装置であって、前記第2の駆動回路は、前記第2の光源部と並列に接続され、前記第1,第2の駆動回路の前記各発光ダイオードに流れる電流が略同一となるように抵抗値が設定された電流調整用抵抗を設けてなることを特徴とする。 In the illumination device according to the first aspect of the present invention, the first light source unit having a plurality of light emitting diodes for illuminating the object to be illuminated and the first current limiting resistor are connected in series. A second light source part connected in parallel with the first drive circuit and having a smaller number of light emitting diodes than the first light source part for illuminating the object to be illuminated, and a second current limiting resistor Are connected in series, a power supply circuit for supplying power to the first and second drive circuits when the object to be illuminated is illuminated, and the first and second drive circuits A lighting device comprising: first and second switch circuits for switching power supply to the power supply; and control means for performing PWM control on the first and second switch circuits, wherein the second drive The circuit is connected in parallel to the second light source unit, and the first and second Current flowing through the respective light emitting diode drive circuit, characterized in that the resistance value so as to be substantially the same is provided with a set current adjustment resistor.
また、請求項2に記載したように、請求項1に記載の照明装置において、前記制御手段は、前記電源供給回路から出力される電源電圧に応じた検出信号を入力し、この電源電圧の電圧値に応じて、前記第1の駆動回路へ単位時間に流れる電流値が所望の値となるようにPWM制御してなることを特徴とする。
Further, as described in claim 2, in the lighting device according to
また、本発明の照明装置は、請求項3に記載したように、被照明体を照明する複数の発光ダイオードを有する第1の光源部と、第1の電流制限抵抗とが直列に接続された第1の駆動回路と、この第1の駆動回路と並列接続され、前記被照明体を照明する前記第1の光源部より少ない個数の発光ダイオードが直列に接続された第2の光源部と、第2の電流制限抵抗とが直列に接続された第2の駆動回路と、前記被照明体の照明時に前記第1,第2の駆動回路に対し電源を供給する電源供給回路と、前記第1,第2の駆動回路への電源供給を切り換えるための第1,第2のスイッチ回路と、前記第1,第2のスイッチ回路をPWM制御する制御手段と、を備えてなる照明装置であって、前記第2の駆動回路には、前記第2の光源部と並列に接続され、前記第1,第2の駆動回路の前記発光ダイオードの個数差を考慮して前記各発光ダイオードに流れる電流が略同一となるように抵抗値が設定された電流調整用抵抗を設けてなることを特徴とする。
In the illumination device of the present invention, as described in
本発明は、複数の発光ダイオードを用いて被照明体を照明する照明装置に関して、異なる個数の発光ダイオードを設けた駆動回路が備えられた場合であっても、調光した際に照明輝度の差を抑えることができる。 The present invention relates to an illuminating device that illuminates an object to be illuminated using a plurality of light emitting diodes, even when a drive circuit provided with a different number of light emitting diodes is provided. Can be suppressed.
以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明を調光可能な車両用計器に適用した一実施例であり、照明構造に関する電気的構成を示すブロック図である。照明装置は、第1の駆動回路1と、第2の駆動回路2と、電源供給回路3と、第1のスイッチ回路4と、第2のスイッチ回路5と、制御手段6と、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration relating to an illumination structure, which is an embodiment in which the present invention is applied to a dimmable vehicle instrument. The lighting device includes a
第1の駆動回路1は、図示しない指針や文字板、液晶パネルなどの被照明体となる計器を照明するためのn個(複数個)の発光ダイオードが直列に接続された第1の光源部11と、この第1の光源部11と直列に接続される第1の電流制限抵抗12とによって構成される。
The
第2の駆動回路2は、第1の駆動回路1と並列接続され、第1の光源部11より少ない個数である発光ダイオード(この場合、1個)からなる第2の光源部21と、第2の電流制限抵抗22とが直列に接続されて構成される。この場合、第1,第2の駆動回路1,2を構成する各発光ダイオードは、均一な照明を実現するために略同一の発光特性をもつものが選択されている。また、第2の電流制限抵抗22は、第1の電流制限抵抗12と同じ抵抗値のものが選択されている。
The second drive circuit 2 is connected in parallel to the
また、第2の駆動回路2は、第2の光源部21に並列して接続され、前記第1,第2の駆動回路1,2における前記各発光ダイオードに流れる電流が略同一となるように抵抗値が設定された電流調整用抵抗23を設けてなる。この場合、電流調整用抵抗23の抵抗値は、第1,第2の駆動回路1,2における電流制限抵抗12,22の抵抗値R、を第1の光源部11の発光ダイオードの個数(n個)と第2の光源部21の発光ダイオードの個数(1個)との差であるn−1で除算した値「R/(n−1)」に近いものが選択される。
The second drive circuit 2 is connected in parallel to the second light source unit 21 so that the currents flowing through the light emitting diodes in the first and
なお、電源調整用抵抗23の別例(同様部分は同符号を付して詳細な記載を省く)として、図2に示すように、電流調整用抵抗24は、第1,第2の電流制限抵抗12,22と同じ抵抗値Rのものが選択され、第1の光源部11の発光ダイオードの個数と第2の光源部21の発光ダイオードの個数との差である(n−1)個がそれぞれに並列に接続された構成であってもよい。
As another example of the power adjustment resistor 23 (similar parts are given the same reference numerals and detailed description is omitted), as shown in FIG. 2, the
電源供給回路3は、車両に搭載されるバッテリーや発電機と接続され、計器の照明時に第1,第2の駆動回路1,2に対し電源を供給する回路である。なお、この場合、8〜16Vの間を許容範囲として変化する電源電圧が第1,第2の駆動回路1,2へ供給される。また、電源供給回路3からの電源電圧に応じた電圧値を検出信号として、制御手段6へ出力している。
The
第1のスイッチ回路4は、第1の駆動回路1と直列に接続され、制御手段6からの制御信号に基づいて、第1の駆動回路1への電源供給オン/オフを切り換えるためのトランジスタが適用できる。
The
第2のスイッチ回路5は、第2の駆動回路2と直列に接続され、前記制御信号に基づいて、第2の駆動回路2への電源供給オン/オフを切り換えるためのトランジスタが適用できる。 The second switch circuit 5 is connected in series with the second drive circuit 2, and a transistor for switching on / off the power supply to the second drive circuit 2 can be applied based on the control signal.
制御手段6は、例えば、マイクロコンピュータを適用でき、第1,第2のスイッチ回路4,5をPWM制御する回路である。この場合、制御手段6は、車両のステアリングに設けられる調光用スイッチからなる入力手段からの情報に基づいて、車両ユーザの好みの照明輝度となるように促すデューティ比の制御信号を生成し、第1,第2のスイッチ回路4,5を介して発光ダイオードをPWM制御して調光する。
The control means 6 is, for example, a microcomputer and is a circuit that performs PWM control on the first and
また、制御手段6は、電源供給回路3から出力される電源電圧に応じた検出信号を入力し、この電源電圧の電圧値に応じて、第1の駆動回路1へ単位時間に流れる電流値が所望の値となるような制御信号を生成し、第1,第2のスイッチ回路4,5を介して第1,第2の駆動回路2の発光ダイオードをPWM制御してなる。従って、バッテリーや発電機から供給される電源電圧に変動が生じたとしても、検出信号に応じて制御信号のデューティ比を調整し、一定の輝度を出力することができる。
Further, the control means 6 receives a detection signal corresponding to the power supply voltage output from the
なお、入力手段は、前述したステアリングに設けられる調整用スイッチではなく、インストルメントパネルや計器に設けられても良い。また、入力手段として、車両前照灯の手動スイッチや、照度センサなどを適用することもでき、また、これらを組み合わせて所望の照明輝度を定めるものであってもよい。 Note that the input means may be provided on an instrument panel or a meter instead of the adjustment switch provided on the steering described above. Further, a manual switch of a vehicle headlamp, an illuminance sensor, or the like can be applied as the input means, or a desired illumination brightness may be determined by combining these.
斯かる照明装置は、被照明体を照明する複数の発光ダイオードを有する第1の光源部11と、第1の電流制限抵抗12とが直列に接続された第1の駆動回路1と、この第1の駆動回路2と並列接続され、前記被照明体を照明する前記第1の光源部11より少ない個数の発光ダイオードを有する第2の光源部21と、第2の電流制限抵抗22とが直列に接続された第2の駆動回路2と、前記被照明体の照明時に第1,第2の駆動回路1,2に対し電源を供給する電源供給回路3と、第1,第2の駆動回路1,2への電源供給を切り換えるための第1,第2のスイッチ回路4,5と、この第1,第2のスイッチ回路4,5をPWM制御する制御手段6と、を備えてなる照明装置であって、第2の駆動回路2は、第2の光源部21と並列に接続され、第1,第2の駆動回路1,2の前記各発光ダイオードに流れる電流が略同一となるように抵抗値が設定された電流調整用抵抗23を設けてなる。
Such an illuminating device includes a
これらの構成によって、第1,第2の駆動回路1,2へ供給される電流値(電流バランス)が略同じになる。
「式1」
「第1の駆動回路1に流れる電流値」=「制御信号のデューティ比」×(「電源電圧値」−(「発光ダイオードの個数」×「発光ダイオードの電圧降下」))/「第1の電流制限抵抗12の抵抗値」
With these configurations, the current values (current balance) supplied to the first and
"
“Value of current flowing in
上記「式1」に示すように、第1の駆動回路1に流れる電流値が算出されるが、第2の駆動回路2において、第1の駆動回路1と同様の電圧降下を行う発光ダイオードと、電流制限抵抗12と同様の電流制限抵抗22及び電流調整用抵抗23値とを用いた場合には、第2の駆動回路2に流れる電流値が同じ計算式によって算出されるため、制御信号のデューティ比や電源電圧値が変化しても電流バランスが崩れることがないため各発光ダイオードの発する照明輝度の差が生じずに計器照明を行うことができる。
As shown in the above “
従って、異なる個数の発光ダイオードを設けた駆動回路1,2が備えられた場合であっても、調光した際に照明輝度の差を抑えることができる照明装置となる。また、これによって、所望の輝度にて表示でき、表示の輝度斑や違和感を抑えることができる。
Therefore, even when the
また、制御手段6は、電源供給回路3から出力される電源電圧に応じた検出信号を入力し、この電源電圧の電圧値に応じて、第1の駆動回路1へ単位時間に流れる電流値が所望の値となるようにPWM制御してなることによって、バッテリーや発電機から供給される電源電圧に変動が生じたとしても、これに応じて制御信号のデューティ比を調整し、一定の輝度を出力することができ、違和感なく安定した照明が行える。
Further, the control means 6 receives a detection signal corresponding to the power supply voltage output from the
なお、本発明の照明装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。 In addition, although the illuminating device of this invention was mentioned as an example in the structure of embodiment mentioned above, this invention is not limited to this, It does not deviate from the summary of this invention in another structure. It goes without saying that various improvements and design changes can be made in the range.
例えば、制御手段が、制御信号を生成する際に、電源電圧の他、更に温度変動による発光ダイオード特性を考慮して最適な電流値を設定し、これに基づいて調光することにより、所望の輝度をより確実に実現することができる。また、上述した構成は、昼夜における照明輝度の切り換えについてもPWM制御により実現できるため、簡単な構成でありながら各発光ダイオード間の輝度差を抑えた状態で調光を行うことができる。 For example, when the control means generates a control signal, an optimal current value is set in consideration of the light emitting diode characteristics due to temperature fluctuations in addition to the power supply voltage, and light control is performed based on this to adjust the desired current. Brightness can be realized more reliably. In addition, since the above-described configuration can be realized by PWM control for switching the illumination luminance during the day and night, it is possible to perform dimming in a state where the luminance difference between the respective light emitting diodes is suppressed while being a simple configuration.
また、第2の駆動回路20は、第1の駆動回路1よりも少ない個数の発光ダイオードを直列に接続して構成されたものであってもよく、例えば、図3に示すように、(同様部分は同符号を付して詳細な記載を省く)第2の駆動回路20は、第2の光源部210に並列して接続され、前記第1,第2の駆動回路1,20における前記各発光ダイオードに流れる電流が略同一となるように抵抗値が設定された電流調整用抵抗230を設けてなる。この場合、電流調整用抵抗230の抵抗値は、第1,第2の駆動回路1,20における電流制限抵抗12,220の抵抗値Rと第1の光源部11の発光ダイオードの個数(m個)とを乗算し、この値を第1の光源部11の発光ダイオードの個数(n個)と第2の光源部21の発光ダイオードの個数(m個)との差であるn−mで除算した値「mR/(n−m)」に近いものが選択される。従って、異なる個数の発光ダイオードを設けた駆動回路1,2が備えられた場合であっても、調光した際に照明輝度の差を抑えることができる照明装置となる。また、これによって、各発光ダイオードが所望の輝度にて発光され、表示の輝度斑や違和感を抑えることができる。
Further, the
1 第1の駆動回路
11 第1の光源部
12 第1の電流制限抵抗
2 第2の駆動回路
21 第2の光源部
22 第2の電流制限抵抗
23 電流調整用抵抗
3 電源供給回路
4 第1のスイッチ回路
5 第2のスイッチ回路
6 制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この第1の駆動回路と並列接続され、前記被照明体を照明する前記第1の光源部より少ない個数の発光ダイオードを有する第2の光源部と、第2の電流制限抵抗とが直列に接続された第2の駆動回路と、
前記被照明体の照明時に前記第1,第2の駆動回路に対し電源を供給する電源供給回路と、
前記第1,第2の駆動回路への電源供給を切り換えるための第1,第2のスイッチ回路と、
前記第1,第2のスイッチ回路をPWM制御する制御手段と、
を備えてなる照明装置であって、
前記第2の駆動回路は、前記第2の光源部と並列に接続され、前記第1,第2の駆動回路の前記各発光ダイオードに流れる電流が略同一となるように抵抗値が設定された電流調整用抵抗を設けてなることを特徴とする照明装置。 A first light source unit having a plurality of light emitting diodes for illuminating an object to be illuminated, and a first drive circuit in which a first current limiting resistor is connected in series;
A second light source unit connected in parallel with the first drive circuit and having a smaller number of light emitting diodes than the first light source unit for illuminating the object to be illuminated, and a second current limiting resistor are connected in series. A second drive circuit,
A power supply circuit for supplying power to the first and second drive circuits during illumination of the object to be illuminated;
First and second switch circuits for switching power supply to the first and second drive circuits;
Control means for PWM controlling the first and second switch circuits;
A lighting device comprising:
The second drive circuit is connected in parallel with the second light source unit, and a resistance value is set so that currents flowing through the light emitting diodes of the first and second drive circuits are substantially the same. An illumination device comprising a current adjusting resistor.
この第1の駆動回路と並列接続され、前記被照明体を照明する前記第1の光源部より少ない個数の発光ダイオードが直列に接続された第2の光源部と、第2の電流制限抵抗とが直列に接続された第2の駆動回路と、
前記被照明体の照明時に前記第1,第2の駆動回路に対し電源を供給する電源供給回路と、
前記第1,第2の駆動回路への電源供給を切り換えるための第1,第2のスイッチ回路と、
前記第1,第2のスイッチ回路をPWM制御する制御手段と、
を備えてなる照明装置であって、
前記第2の駆動回路には、前記第2の光源部と並列に接続され、前記第1,第2の駆動回路の前記発光ダイオードの個数差を考慮して前記各発光ダイオードに流れる電流が略同一となるように抵抗値が設定された電流調整用抵抗を設けてなることを特徴とする照明装置。 A first light source unit having a plurality of light emitting diodes for illuminating an object to be illuminated, and a first drive circuit in which a first current limiting resistor is connected in series;
A second light source part connected in parallel with the first drive circuit and having a smaller number of light emitting diodes connected in series than the first light source part for illuminating the object to be illuminated; a second current limiting resistor; A second drive circuit connected in series;
A power supply circuit for supplying power to the first and second drive circuits during illumination of the object to be illuminated;
First and second switch circuits for switching power supply to the first and second drive circuits;
Control means for PWM controlling the first and second switch circuits;
A lighting device comprising:
The second driving circuit is connected in parallel with the second light source unit, and the current flowing through each light emitting diode is substantially reduced in consideration of the difference in the number of the light emitting diodes in the first and second driving circuits. A lighting device comprising a current adjusting resistor having a resistance value set to be the same.
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2008
- 2008-08-25 JP JP2008214842A patent/JP2010050010A/en active Pending
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