JP2004340830A

JP2004340830A - 照明装置及び該照明装置を有する車両用表示装置

Info

Publication number: JP2004340830A
Application number: JP2003139353A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hamano; 伸司浜野
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】輝度調節の必要な複数のＬＥＤを備える照明装置において、実装面積を低減すると共に製造コストの低減を図る。
【解決手段】照明装置１６は、相互に直列に接続された複数のＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを備えている。そして、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃに、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃを並列に接続している。該電流調節抵抗素子は、少なくとも１つのＬＥＤに並列に接続されていれば良い。また、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが相互に異なる色彩を発光する別種のものであっても、輝度調節は容易である。更に、照明装置１６は、車両用メータに用いて好適である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード；ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を備える照明装置、及びこの表示装置を有する車両用表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の照明装置としては、図３（ａ）に示すような照明装置１が知られている。
【０００３】
この照明装置１は、それぞれ異なる色彩を発光する３個のＬＥＤ２ａ、３ａ、４ａを有しており、例えば車両用表示装置のバックライト光源として用いられる。
【０００４】
また、照明装置１は、各ＬＥＤ２ａ、３ａ、４ａに対応してそれぞれに独立した照明回路２、３、４を備える構成となっている。
【０００５】
照明回路２は、車載バッテリからの電圧を調整する電源回路（図示せず）からの電源２ｂが、逆流防止ダイオード２ｃを介してＬＥＤ２ａと接続されている。
【０００６】
更に、照明回路２では、ＬＥＤ２ａが、過電流防止のための電流制限抵抗素子２ｄを介してアース２ｅに接続されている。
【０００７】
すなわち、照明回路２は、電源２ｂから逆流防止ダイオード２ｃ、ＬＥＤ２ａ、電流制限抵抗素子２ｄ、アース２ｅが直列に接続された構成となっている。
【０００８】
また、照明回路２と同様に、照明回路３は、電源３ｂから逆流防止ダイオード３ｃ、ＬＥＤ３ａ、電流制限抵抗素子３ｄ、アース３ｅが直列に接続された構成となっている。
【０００９】
更に、照明回路２と同様に、照明回路４は、電源４ｂから逆流防止ダイオード４ｃ、ＬＥＤ４ａ、電流制限抵抗素子４ｄ、アース４ｅが直列に接続された構成となっている。
【００１０】
このような構成を有する照明装置１では、ＬＥＤ２ａ、３ａ、４ａのそれぞれに所定の電流が流れるように電流制限抵抗素子２ｄ、３ｄ、４ｄを選定して、ＬＥＤ２ａ、３ａ、４ａの輝度の調節を行っていた。
【００１１】
また、この種の他のものとしては、図３（ｂ）に示す照明装置５のようなものも知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
この照明装置５は、相互に同じ色彩を発光するＬＥＤ６ａ、６ｂからなるＬＥＤ群６と、ＬＥＤ群６と異なる色彩を発光し且つ相互に同じ色彩を発光するＬＥＤ７ａ、７ｂからなるＬＥＤ群７と、を備えている。
【００１３】
そして、照明装置５は、電源５ａから直列に、ＬＥＤ群６、ＬＥＤ群７、アース５ｂと接続されている。
【００１４】
また、照明装置５は、ＬＥＤ群６及びＬＥＤ群７と並列に可変抵抗８が接続されている。
【００１５】
更に、可変抵抗８の摺動接点８ａはＬＥＤ群６とＬＥＤ群７と接続中点に接続されており、摺動接点８ａの位置を変化させることによりＬＥＤ群６とＬＥＤ群７との混合色を連続的に変化させることができるようになっている。
【００１６】
【特許文献１】
実開平７−２９４１５号公報（第５−６頁、図１）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、照明装置１では、実装するＬＥＤと同数の照明回路２、３・・を設けなければならないため、実装するＬＥＤの数に応じて逆流防止用ダイオード４ａ、４ｂ・・や電流制限抵抗素子２ｄ、３ｄ・・の数が増加してしまう。
【００１８】
このため、部品点数が増大し、製造コストの増大を招いている、という問題があった。
【００１９】
また、この照明装置１を車両用メータ（車両用表示装置）に用いる場合には、実装するために大きな面積を必要とするという問題があった。
【００２０】
すなわち、実装するＬＥＤの数に応じた照明回路２、３・・を必要とする照明装置１を車両用メータに用いると、電子部品等を実装できる面積の小さな基板において多くのスペースを占有してしまい、前記基板の実装できる面積が減少し、該基板上で他の電気回路等を配索する自由度が低減してしまう、という問題があった。
【００２１】
一方、照明装置５によれば、ＬＥＤ６ａ、６ｂ、ＬＥＤ７ａ、７ｂは相互に直列に接続されているものの、可変抵抗８や摺動接点８ａを設けなければならないため製造コストの増大を招いてしまう、という問題があった。
【００２２】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、実装面積を低減すると共に製造コストの低減を図ることのできる照明装置、及びこの照明装置を有する車両用表示装置の提供を目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載された照明装置は、相互に直列に接続された複数のＬＥＤを備え、少なくとも１つの前記ＬＥＤに、該ＬＥＤの輝度調節のための電流調節抵抗素子を並列に接続したことを特徴としている。
【００２４】
このように構成された請求項１記載のものでは、前記複数のＬＥＤが相互に直列に接続されているため、複数のＬＥＤを実装するための実装面積が小さいものである。
【００２５】
そして、少なくとも１つの前記ＬＥＤに、該ＬＥＤの輝度調節のための前記電流調節抵抗素子を並列に接続したため、該電流調節抵抗素子により前記ＬＥＤの輝度の調節ができる。
【００２６】
また、前記複数のＬＥＤを別途の回路とした場合には、抵抗値が大きく高価な電流制限抵抗素子を各ＬＥＤごとに設けなければならないが、本発明の照明装置によれば、前記複数のＬＥＤを相互に直列に接続したため、１つの電流制限抵抗素子を設ければ良い。
【００２７】
そして、前記電流調節抵抗素子としては、抵抗値が低く安価なもので良いため、製造コストの低減を図ることができる。
【００２８】
また、請求項２に記載の照明装置は、前記複数のＬＥＤは、相互に異なる色彩を発光する別種のＬＥＤであることを特徴としている。
【００２９】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記複数のＬＥＤが相互に異なる色彩を発光する別種のＬＥＤであり、それぞれ値の異なる電流を流して輝度を調節しなければならないことが多いが、少なくとも１つの前記ＬＥＤに該ＬＥＤの輝度調節のための電流調節抵抗素子を並列に接続したため、該電流調節抵抗素子により容易に前記ＬＥＤの輝度の調節ができる。
【００３０】
また、請求項３に記載された車両用表示装置は、請求項１又は２に記載の表示装置を有することを特徴としている。
【００３１】
このように構成された請求項３記載のものでは、請求項１又は２に記載の表示装置を有しているため、複数のＬＥＤが必要とするスペースを低減して車両用表示装置のコンパクト化、又は電子部品の実装の自由度の向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照しつつ、本実施形態の照明装置１６、及びこの照明装置１６を有する車両用メータ（車両用表示装置）１０について説明する。
【００３３】
まず構成から説明すると、図２に示すように本実施形態の車両用メータ１０は、目盛り部１１ａを備える文字板１１と、文字板１１の窓部１１ｂから前面側に臨む液晶表示部１２と、文字板１１に沿って回動する指針１３と、を有している。
【００３４】
目盛り部１１ａは、弧状に連なる目盛り及び文字等により構成され、指針１３に目盛り部１１ａが指示されることにより車速やエンジン回転数、燃料量、水温を表示できるようになっている。
【００３５】
更に、目盛り部１１ａは、背面側からの光を前面側に透過させることができるように透光可能に構成されている。
【００３６】
また、指針１３は、背面側からの光を前面側に透過させることにより視認性を向上させる、いわゆる発光指針となっている。
【００３７】
更に、液晶表示部１２は、累積走行距離を示すオドメータ等の機能を有し、背面側からの光により前面側からその表示を視認できるようになっている。
【００３８】
そして、車両用メータ１０には、ハイビームやウインカ等を表示するためのインジケータ部１５、１５・・が設けられている。
【００３９】
更に、本実施形態の車両用メータ１０は、文字板１１の背面側に設けられた照明装置１６を有している。
【００４０】
この照明装置１６は、図示しない基板と、この基板上に実装された３つの（複数の）ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを備えている。
【００４１】
このＬＥＤ１６ａは、前面視で目盛り部１１ａとほぼ重複する位置に設けられ、主として目盛り部１１ａを照明するための複数の白色ＬＥＤ１６ａ、１６ａ・・の一つを構成しているものであり、白色を発光するようになっている。
【００４２】
また、ＬＥＤ１６ｂは、例えば緑色を発光する緑色発光ダイオードから構成されている。
【００４３】
そして、ＬＥＤ１６ｂは、前面視で液晶表示部１２と重複する位置に設けられ、主として液晶表示部１２を照明するようになっている。
【００４４】
更に、ＬＥＤ１６ｃは、例えば赤色を発光する赤色発光ダイオードから構成されており、車速を表示するための指針１３の回動中心近傍に設けられて指針１３を背面側から照明するようになっている。
【００４５】
すなわち、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、相互に異なる色彩を発光する別種のＬＥＤとなっている。
【００４６】
なお、車両用メータ１０には、残燃料量指示用、エンジン回転数指示用、及び水温指示用の指針１３が設けられており、この指針１３の回動中心近傍にＬＥＤ１１６ｃが設けられている。
【００４７】
更に、本実施形態の照明装置１６は、図１に示すように、電源端子２０とアース２１との間に、３つのＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが相互に直列に接続されている。
【００４８】
また、照明装置１６には、逆流防止用ダイオード１７、及び電流制限抵抗素子１８が設けられており、電源端子２０から順に、逆流防止用ダイオード１７、ＬＥＤ１６ａ、ＬＥＤ１６ｂ、ＬＥＤ１６ｃ、電流制限抵抗素子１８、アース２１と、直列に接続されている。
【００４９】
そして、照明装置１６には、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃが設けられている。
【００５０】
すなわち、ＬＥＤ１６ａにＬＥＤ１６ａの輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ａが並列に接続されると共に、ＬＥＤ１６ｂにＬＥＤ１６ｂの輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ｂが並列に接続され、ＬＥＤ１６ｃにＬＥＤ１６ｃの輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ｃが並列に接続されている。
【００５１】
また、電源端子２０の電圧Ｖは比較的高い電源電圧（例えば１３．５（Ｖ））を備えており、電流制限抵抗素子１８の抵抗値（Ｒ１８とする）は、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃに過電流が流れないように比較的大きな抵抗値に設定されている。
【００５２】
そして、この電流制限抵抗素子１８の抵抗値Ｒ１８と比較し、電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃの抵抗値（それぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒｃとする）は小さな値に設定されている。
【００５３】
更に、この抵抗値Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃは、それぞれ対応するＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃに流れる電流が所望の値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃとなるように設定されており、これによりＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが所望の輝度を発するように調節されている。
【００５４】
すなわち、端子電源２０の電圧がＶ、逆流防止用ダイオード１７の順方向電圧降下値をＶｆｄ、そしてＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの順方向電圧降下値をそれぞれＶｆａ、Ｖｆｂ、Ｖｆｃとした場合、抵抗値Ｒ１８が抵抗値Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃと比較して大きな値となっていることを考慮して、電流制限抵抗素子１８を流れる電流値Ｉは、
Ｉ＝（Ｖ−Ｖｆｄ−Ｖｆａ−Ｖｆｂ−Ｖｆｃ）／Ｒ１８
となる。
【００５５】
そして、照明装置１６に用いられる電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃとしては、その抵抗値Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃがそれぞれ
Ｒａ＝Ｖｆａ／（Ｉ−Ｉａ）
Ｒｂ＝Ｖｆｂ／（Ｉ−Ｉｂ）
Ｒｃ＝Ｖｆｃ／（Ｉ−Ｉｃ）
が成立するような値のものが選定されている。
【００５６】
例えば、電流制限抵抗素子１８を流れる電流値Ｉが２５（ｍＡ）であり、順方向電圧降下値Ｖｆａが４（Ｖ）、そしてＶｆｂ、Ｖｆｃが共に２（Ｖ）である場合に、各ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを所望の輝度で発光させるため、Ｉａ＝１５（ｍＡ）、Ｉｂ＝１０（ｍＡ）、Ｉｃ＝２０（ｍＡ）としたいときは、
Ｒａ＝Ｖｆａ／（Ｉ−Ｉａ）＝４／（０．０２５−０．０１５）＝４００（Ω）
Ｒｂ＝Ｖｆｂ／（Ｉ−Ｉｂ）＝２／（０．０２５−０．０１０）≒１３０（Ω）
Ｒｃ＝Ｖｆｃ／（Ｉ−Ｉｃ）＝２／（０．０２５−０．０２０）＝４００（Ω）
となる抵抗値を備える電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃを選定し、それぞれ対応するＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃに並列に接続する。
【００５７】
次に、この照明装置１６を有する車両用メータ１０の作用について説明する。
【００５８】
本実施形態の車両用メータ１０の照明装置１６では、３つのＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが相互に直列に接続されているため、一系統の照明回路により３つのＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを点灯することができる。
【００５９】
このため、図３（ａ）に示した従来の照明装置１のように複数のＬＥＤに対応する複数の照明回路を設けなくても良く、従来のものと比し複数のＬＥＤを実装するための面積を小さく抑えることができ、車両用表示装置１０のコンパクト化、又は電子部品の実装の自由度の向上を図ることができる。
【００６０】
更に、照明装置１６では、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃのそれぞれに、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃを並列に接続したため、電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃによりＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの輝度の調節ができる。
【００６１】
しかも、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃをそれぞれ別途の照明回路とした場合には、大きな抵抗値Ｒ１８を備える高価な電流制限抵抗素子１８をＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃごとに設けなければならないが、照明装置１６によれば、３つのＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを相互に直列に接続したため、１つの電流制限抵抗素子１８だけで良い。
【００６２】
そして、輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、抵抗値Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃが低いもので良く（例えば、いわゆるチップ抵抗で良い）、安価であるため、製造コストの低減を図ることができる。
【００６３】
しかも、照明装置１６では、３つのＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを相互に直列に接続したため、逆流防止用ダイオード１７も一つで良いため、更に製造コストの低減を図ることができる。
【００６４】
また、照明装置１６では、白色、緑色、赤色と、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが相互に異なる色彩を発光する別種のＬＥＤであり、それぞれ値の異なる電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを流して輝度を調節しなければならないが、ＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの輝度調節のための電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃを並列に接続したため、電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃによりＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの輝度の調節ができる。
【００６５】
このため、車両用メータ１０のカラーバリーションを増やして外観品質を向上させても、回路数の増大を抑え製造コストの増大を抑制することができる。
【００６６】
以上、この発明の好適な実施形態を、図を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更があってもこの発明に含まれる。
【００６７】
例えば、上述の実施形態では、３つのＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが設けられているが、前記照明装置が備えるＬＥＤは２以上の複数であれば良い。
【００６８】
このようにしても、少なくとも１つのＬＥＤに、輝度調整のための電流調節抵抗素子を並列に接続すれば、前記ＬＥＤの輝度調整を行うことができる。
【００６９】
また、本実施形態ではＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃのそれぞれに電流調節抵抗素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃを並列に接続しているが、輝度調節が不要なＬＥＤであれば必ずしも電流調節抵抗素子を並列に接続する必要はない。
【００７０】
すなわち、前記電流調節抵抗素子は、複数のＬＥＤのうち、少なくとも１つのＬＥＤに並列に接続すれば良く、このようにすれば前記電流調節抵抗素子の部品点数を削減して更に製造コストの低減を図ることができる。
【００７１】
また、前記ＬＥＤに用いる発光ダイオードは、必ずしも別種のものでなくても良く、同色を発光するものであっても良い。
【００７２】
このようなものでも、例えばＬＥＤの配置される部位により輝度の調節を必要とする場合には、本発明の照明装置は好適である。
【００７３】
更に、本実施形態では、照明装置１６が、目盛り部１１ａ、液晶表示部１２、指針１３近傍に設けられたＬＥＤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを備えているが、これらのＬＥＤの配置する部位は限定されるものではない。
【００７４】
例えば、インジケータ部１５の背面側等、所望の位置に設けることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載された照明装置は、前記複数のＬＥＤが相互に直列に接続されているため、複数のＬＥＤを実装するための実装面積が小さいものである。
【００７６】
そして、少なくとも１つの前記ＬＥＤに、該ＬＥＤの輝度調節のための前記電流調節抵抗素子を並列に接続したため、該電流調節抵抗素子により前記ＬＥＤの輝度の調節ができる。
【００７７】
また、前記複数のＬＥＤを別途の回路とした場合には、抵抗値が大きく高価な電流制限抵抗素子を各ＬＥＤごとに設けなければならないが、本発明の照明装置によれば、前記複数のＬＥＤを相互に直列に接続したため、１つの電流制限抵抗素子を設ければ良い。
【００７８】
そして、前記電流調節抵抗素子としては、抵抗値が低く安価なもので良いため、製造コストの低減を図ることができる。
【００７９】
また、請求項２に記載の照明装置によれば、前記複数のＬＥＤが相互に異なる色彩を発光する別種のＬＥＤであり、それぞれ値の異なる電流を流して輝度を調節しなければならないことが多いが、少なくとも１つの前記ＬＥＤに該ＬＥＤの輝度調節のための電流調節抵抗素子を並列に接続したため、該電流調節抵抗素子により容易に前記ＬＥＤの輝度の調節ができる。
【００８０】
また、請求項３に記載された車両用表示装置によれば、請求項１又は２に記載の表示装置を有しているため、複数のＬＥＤが必要とするスペースを低減して車両用表示装置のコンパクト化、又は電子部品の実装の自由度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置の回路構成図である。
【図２】本発明の照明装置を有する車両用表示装置を模式的に示した正面図である。
【図３】（ａ）従来の照明装置の回路構成図である。
（ｂ）従来の他の照明装置の回路構成図である。
【符号の説明】
１０車両用メータ（車両用表示装置）
１６照明装置
１６ａ、１６ｂ、１６ｃＬＥＤ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ電流調節抵抗素子

Claims

相互に直列に接続された複数のＬＥＤを備え、
少なくとも１つの前記ＬＥＤに、該ＬＥＤの輝度調節のための電流調節抵抗素子を並列に接続したことを特徴とする照明装置。
前記複数のＬＥＤは、相互に異なる色彩を発光する別種のＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
請求項１又は２に記載の表示装置を有することを特徴とする車両用表示装置。