JP2010225413A

JP2010225413A - 照明装置

Info

Publication number: JP2010225413A
Application number: JP2009071437A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Hasegawa; 辰夫長谷川; Futoshi Morohashi; 太諸橋; Tatsuyuki Oya; 達幸大屋
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07

Abstract

【課題】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。
【解決手段】被照明体を照明するために直列に接続された複数の発光ダイオードを有する第１の光源部１と、第１の光源部１と並列に接続されるとともに、前記被照明体を照明するために直列に接続され第１の光源部１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２と、第１，第２の光源部１，２による照明出力を調整する調光手段７と、調光手段７からの信号に基づいて第１，第２の光源部１，２をそれぞれ異なるパルス幅変調にて制御する制御手段６と、を備えてなる。
【選択図】図１

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。

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、昼夜に対応できるように調光制御する構成である。

特開２００４−２２８３８５号公報

しかしながら、これらの照明装置をバックライトとして用いた場合、特に、直列接続された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、調光した際に、当該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。

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。

本発明は、被照明体を照明するために直列に接続された複数の発光ダイオードを有する第１の光源部と、前記第１の光源部と並列に接続されるとともに、前記被照明体を照明するために直列に接続され前記第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、前記第１，第２の光源部による照明出力を調整する調光手段と、前記調光手段からの信号に基づいて前記第１，第２の光源部をそれぞれ異なるパルス幅変調にて制御する制御手段と、を備えてなることを特徴とする照明装置である。

また、本発明は、前記制御手段は、前記調光手段から出力される信号を入力し、この信号に応じて、所望の照明輝度を発するように、第１，第２の光源部の各発光ダイオードにおいて単位時間に流れる電流値が所望の値となるようにパルス幅変調制御してなることを特徴とする照明装置である。

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、異なる個数に直列接続された発光ダイオードを設けた場合であっても、調光した際に照明輝度の差を抑えることができる。

本発明の実施の形態の構成を示すブロック図。

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。

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の光源部１と、第２の光源部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、調光手段７とを備えている。

第１の光源部１は、図示しない指針や文字板、液晶表示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て構成される。

第２の光源部２は、第１の光源部１と並列接続され、第１の光源部１よりｍ個分少ない個数である発光ダイオードが直列に接続されて構成される。この場合、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。

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の光源部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の光源部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。

第１のスイッチ回路４は、第１の光源部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の光源部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。

第２のスイッチ回路５は、第２の光源部２と直列に接続され、前記制御信号に基づいて、第２の光源部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。

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をパルス幅変調制御する回路である。この場合、制御手段６は、調光手段７からの信号に基づいて、所望のデューティ比のパルス信号からなる制御信号を生成し、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パルス幅変調制御して調光する。

調光手段７は、車両のステアリング、または、インストルメントパネルや計器など、運転席近傍に設けられる調整用スイッチを適用できる。調光手段７は、車両利用者による操作によって車両利用者にとっての所望の照明輝度に調整するためのものであり、操作に基づく信号を制御手段６へ出力する。なお、調光手段７として、車両前照灯の手動スイッチや、車両の外光に応じて自動で調光するための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ように構成することもできる。

次に制御手段６による第１，第２の光源部２，３の制御について説明する。

制御手段６は、調光手段７からの信号に基づいて定まる所望の照明輝度を設定し、この照明輝度にて被照明体を照明するために以下のように、第１，第２のスイッチ回路４，５への制御信号を生成、出力し、第１，第２の光源部１，２を点灯／消灯制御する。

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の光源部１へ単位時間に流れる電流値がそれぞれ所望の値となるような制御信号を生成し、第１のスイッチ回路４を介して第１の光源部１の各発光ダイオードをパルス幅変調制御してなる。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、所望の照明輝度を出力することができる。

また、制御手段６は、第１の光源部１と第２の光源部との負荷の差に応じた電流バランスを加味して、第１のスイッチ回路４へ供給する制御信号よりも点灯時間（通電時間）が短くなるようなデューティ比のパルスからなる制御信号を第２のスイッチ回路５へ出力し、第２の光源部２へ単位時間に流れる電流値がそれぞれ前記所望の値となるようにしている。なお、第２のスイッチ回路５への制御信号におけるデューティ比については、調光手段７によって設定された所望の照明輝度と、電源供給回路３からの検出信号に応じて、予め制御手段６の記憶部に格納された演算プログラム、あるいはテーブルデータを用いて設定される。

斯かる照明装置は、被照明体を照明するために直列に接続された複数の発光ダイオードを有する第１の光源部１と、第１の光源部１と並列に接続されるとともに、前記被照明体を照明するために直列に接続され第１の光源部１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２と、第１，第２の光源部１，２による照明出力を調整する調光手段７と、調光手段７からの信号に基づいて第１，第２の光源部１，２をそれぞれ異なるパルス幅変調にて制御する制御手段６と、を備えてなる。

従って、制御手段６は、前記電流バランスを加味して、第１，第２のスイッチ回路４，５へそれぞれ別のデューティ比となるようなパルス信号にて駆動して、各発光ダイオードにおいて単位時間あたりの電流値が略等しくなるように制御できる。この構成により、被照明体の明るさを変えた場合であっても、その都度、電流レベルの差に応じたパルス幅変調制御をそれぞれの光源部１，２に行うことができるため、第１の光源部１の各発光ダイオードと第２の光源部２の各発光ダイオードとが同じ明るさで照明出力することができる。

また、制御手段６は、調光手段７から出力される信号を入力し、この信号に応じて、所望の照明輝度を発するように、第１，第２の光源部１，２の各発光ダイオードにおいて単位時間に流れる電流値が所望の値となるようにパルス幅変調制御してなることによって、表示の輝度斑や違和感を与えてしまうことなく、また、調光した際に照明輝度の差を抑えて所望の照明輝度にて照明できる。

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。

また、上述したように被照明体の照明において、第１の光源部１による照明エリアと、第２の光源部２による照明エリアとをわけることができるため、上述したように均一な照明輝度を行うだけでなく、例えば、警報メッセージを表示する場合や表示演出を行う場合などには、エリア毎に輝度を変えたり、一方のエリアのみ点滅表示や消灯することもできる。

本発明に係る照明装置は、例えば、液晶表示パネルのバックライトなど、複数の光源を用いて均一な照明を行う照明装置に適用できる。

１第１の光源部
２第２の光源部
３電源供給部
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
７調光手段

Claims

被照明体を照明するために直列に接続された複数の発光ダイオードを有する第１の光源部と、
前記第１の光源部と並列に接続されるとともに、前記被照明体を照明するために直列に接続され前記第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、
前記第１，第２の光源部による照明出力を調整する調光手段と、
前記調光手段からの信号に基づいて前記第１，第２の光源部をそれぞれ異なるパルス幅変調にて制御する制御手段と、を備えてなることを特徴とする照明装置。
前記制御手段は、前記調光手段から出力される信号を入力し、この信号に応じて、所望の照明輝度を発するように、第１，第２の光源部の各発光ダイオードにおいて単位時間に流れる電流値が所望の値となるようにパルス幅変調制御してなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。