JP4800456B2 - 発光ダイオード構造ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に異なる光度等級のコードを有し、電源に接続するための少なくとも２つの電気的接触要素を備えた接続要素を有する発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような発光ダイオード（ＬＥＤ）は、しばしば動力車両のダッシュボード部分の照明用に実際に使用され、例えば信号または監視灯の役割を果たすが、計器類を照明するためにも大いに働く。発光ダイオードは、それらの比較的低い電力消費だけでなく、白熱電球と比べてそれらの故障発生度が低いことにより優先的に使用される。この分野での貢献は、事実上いかなる所望の色も達成できるだけでなく、特にその光度の著しい増大にある。例えば、その光度が動力車両用の制動灯にそれらを設置するのに十分な発光ダイオードを得ることも可能となっている。
【０００３】
発光ダイオードを使用する場合の問題は、実際面では、製造工程において事前に正確に定義できない光度により起こる。故に例えば、同じバッチからのものでも異なるダイオードの光度は、電圧および電流消費が一定であっても変動する。これは用途範囲により大きな問題となる。例えば、そのような発光ダイオードを備えたこれらの表示装置内では読み取り精度が損なわれ、互いに隣り合って配置された多数の発光ダイオードの輝度がこのように変動すると、粗悪な印象を与える。
【０００４】
今まで、製造工程中に異なる発光ダイオードの光度を測定し、光度の等級を示すコードを発光ダイオードに提供することによってこの問題に対処する試みがなされてきた。このような状況においては、コードは通常、発光ダイオードまたは発光ダイオードに接続された接続要素に取り付けられるバーコードを含む。発光ダイオードが据え付けられる場合、このコードは最初に読み取られ、その光度の等級により直列抵抗が選択されて発光ダイオードに接続されるので、１つのタイプの異なる発光ダイオードの光度がほぼ一定となるように保証される。
【０００５】
この場合の著しい欠点は、バーコードを検出し、次に適切な直列抵抗を発光ダイオードに接続しなければならないことである。さらに交換が必要な場合、これらの直列抵抗および発光ダイオードは、常に個別に互いに整合されているので両方共に交換しなければならない。代わりになるべきものとして、発光ダイオードおよび対応する直列抵抗は分割不能なユニットを形成するので、発光ダイオードを有する構成要素の製造において追加的な支出が必要となる。
【０００６】
発光ダイオードの実際の製造中に適切な直列抵抗を一体化することが考えられても良い。但しこれは特に、既知発光ダイオードと比べて寸法形状が変化するので直ちに用途範囲が限定されることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、発光ダイオードの異なる予期される光度等級が据え付け中に自動的に、すなわち前もって読み取られるコードや続いて選択され据え付けられる適切な直列抵抗なしに補償されるように、発光ダイオードを設計することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明により、接続要素が少なくとも１つの別の電気的接触要素を有し、コードが少なくとも１つの別の接触要素を使用して電気的接続を閉成または遮断することによって生成されることで解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
接触要素を接続することによって簡単に、発光ダイオードが、光度等級を補償するのに適した電気的または電子的構成要素に接続される。これは、バーコードの事前検出が不要であることを意味する。異なる発光ダイオードの光度等級を補償するのに必要な電気または電子的構成要素は、この段階において発光ダイオードに接続されるべき構成要素、例えば動力車両における組み合わされた計器内のプリント回路基板に永久的に据え付けられ、コードによって定義された光度等級を基に接触要素によって自動的に接続される。さらに、必要となる発光ダイオードのいかなる交換も、新たな発光ダイオードの光度等級は自動的に検出され修正されるので、著しく単純化される。故に、元の発光ダイオードの光度等級を知る必要がなく、素人でも交換を行うことが可能となる。
【００１０】
接触要素の少なくとも１つが直列抵抗に接続される場合、本発明の特に単純な実施態様がここで提供される。対応する直列抵抗が発光ダイオードに据え付けられる周知の発光ダイオードと比べて、必要と思われる任意の直列抵抗が、本発明の状況ではもうすでに有効となる。発光ダイオードに接続されるべき直列抵抗は接触要素のコード化によって決定される。
【００１１】
光度を補償するのに必要な構成要素は、接続要素と互換性のあるカップリング要素に一体化されることもある。それは特に有利となるが、発光ダイオードがリボン導体またはプリント回路基板に接続される場合に限る。その結果、これらの構成要素は、かなりの程度までの事前据え付け、および標準化が可能となる。これは、より大量生産の達成と同時に製造費用の低減も可能にする。故に光度を増大する目的のために多数の発光ダイオードを一緒に配置し、それに従ってそれらを単一のコードで提供するのも簡単なこととなる。好都合にも、これらの組み合わされた発光ダイオードは、全て同一の光度等級である。
【００１２】
本発明の他の好適態様は、コードが制御要素によって読み取られるように設計される場合に提供される。この場合、コードは、最初に制御要素によって検出され、光度を補償するのに必要なデータを判定するために使用される。故に発光ダイオードを動作させるのに要する電流は、コードを検出するために必要とされる回路とは無関係に導入できる。従って、接触要素に欠陥があっても発光ダイオードへの電力供給に故障を起こさない。さらに、他の発光ダイオードの光度等級も検出され、単一の中央制御要素内で互いに比較され得る。
【００１３】
この配置で必要な光度等級の整合は、発光ダイオードが制御要素を用いて、コードの関数として上流に接続できる直列抵抗を有する場合には特に容易に達成できる。これは、高度な動作信頼性が達成されるようにすることができる。同時に、この配置は、同一の光度等級である多数の発光ダイオードを使用する場合に共通の直列抵抗を提供することも可能にする。
【００１４】
特に好適な実施形態は、発光ダイオード用の電源が制御要素を用いてコードの関数として設定できる場合、直列抵抗を用いないで動作させることができる。この配置では、パルス幅制御は、電源が発光ダイオードのそれぞれの光度等級に整合されることを優先的に確実に行う。故に、いかなる追加的な直列抵抗も不要となる。
【００１５】
本発明の他の好適実施形態は、コードが、個々の接触要素間の電気的接続を遮断することによって、または発光ダイオードと接触要素との間の電気的接続を遮断することによって生成される場合に提供される。このような状況において、接触要素間の全ての電気的接続は、製造工程で始めに閉じることができる。光度が測定された後、個別のまたは多数の電気的接続が遮断され、故にコードが生成されることが可能となる。例えば、接触要素および互いのそれらの接続は、高速で且つ信頼できるコード化が実行できるように、その導体トラックが打ち抜きまたはパンチングによって簡単に遮断できるフレキシブルプリント回路基板またはリボン導体から構成されても良い。
【００１６】
本発明の特定の好適実施形態によれば、発光ダイオードは、共に回転できるように計器のポインタに接続される。この方法では、発光ダイオードは、ポインタのアクティブ照明に使用できるので、特に夜間でのポインタの認知性を著しく増大させることができる。アナログまたはデジタルであっても良いコードは、ポインタの照明が確実に所定の輝度を有するようにする。この態様では、リボン導体が、発光ダイオードと非摩耗接触でき、ポインタのいかなる回転運動も妨げないので、発光ダイオードが電力を供給するためのリボン導体に電気的に接続される場所に特に有利となる。
【００１７】
本発明は多数の実施態様を支持する。本発明の基本原理をさらに明白にするために、これらの内の１つが図で例示され、以下で説明される。
【００１８】
【実施例】
図１は、本発明による発光ダイオード１の回路図を示す。分割線９（破線で示されている）は、６つの接触要素３〜８を有する接続要素２（概略的に示されている）に沿って描かれる。雄コネクタとして設計される接続要素２の内部に配置された接触要素３〜８と共に、発光ダイオード１は、プラグ接続を表す分割線９に沿った残りの構成要素から機械的に分離できるように配置された物理的ユニットを形成する。発光ダイオード１が接触し、雄コネクタを備えた、例えばフレキシブルリボン導体から形成される物理ユニットは、図示の実施例では遮断され、故に発光ダイオード１の光度等級のコードを定義する追加的な電気的接触点１０、１１、１２を含む。発光ダイオード１は２つの直列接続された直列抵抗１３および１４に接続されている。１つ以上の接触点１０、１１または１２が閉じられる場合、総抵抗が低減される。コードは例えば、直列抵抗１５、１６への電気的接続を行う、または直接接続１７を可能にする。直列抵抗１３〜１６は、この場合、発光ダイオード１に接続された接触要素３〜８の物理的ユニット、および例えば、プリント回路基板上の接続要素２の外部に配置されるので、発光ダイオード１が交換される場合に取り外す必要がない。接触要素７、８は発光ダイオード１に電力を直接供給するために使用されるが、接触要素３〜６はコードを生成または変換するために使用されることが分かる。
【００１９】
図２は、この場合論理回路の形式で制御要素１８に接続要素２によって接続される、図１で示された発光ダイオード１の回路図を示す。この場合例えば、マイクロプロセッサの制御要素１８は、遮断された接触点１０、１１、１２の結果、生成された、発光ダイオード１の光度等級に対するコードを認識し、トランジスタの形式の電子構成要素１９を用いて、適切な光度等級に必要な発光ダイオード１のための電源を制御する。
【００２０】
図３は、ポインタ針２１を有するポインタ２３を備えた計器２０の簡略図を示す。このポインタ針２１は、発光ダイオード１の形式の光源からの光で照明される。但し、この光源はキャップ２４によって外部から見えないように隠されている。ポインタ針２１の底部は、ポインタ先端部２５とは反対側の端部において、計器目盛盤２７を貫通し、測定ユニットの形式のポインタドライブ２８によって偏向され得るポインタ軸２６に接続される。ポインタドライブ２８が取り付けられるプリント回路基板２９と計器目盛盤２７との間に、ポインタ軸２６は外部に向って下降する傾斜表面３１を有するフランジ状突起３０を有する。ポインタ軸２６の周りにらせん状に設けられており下部側縁３４を有するリボン導体３３の、コイル状にされた中央領域３２の部分は、突起３０を圧迫する。発光ダイオード１を電源に接続するための２つのトラック３５、３６を備えているこのリボン導体３３は、ポインタ軸２６に対してほぼ直角をなして外部方向に運ばれ、ポインタ軸２６から離れたその端部領域において、下方に向かう補強された部分３７を有する。この補強された部分３７は、プラグ接続３８の形式の接続要素２を有し、このプラグ接続３８は、電源を形成するプリント回路基板２９にフォイル３３を接続するために使用される。その接続がポインタ軸２６内の凹所内を走る発光ダイオード１へのフォイル３３の一体接続は示されていない。
【００２１】
発光ダイオード１のコードを定める接触点１０、１１、１２は、プラグ接続３８の領域内に配置され、図１に示されるように、接続要素２の内部に配置された接触要素（図示せず）に接続される。同じように示されず、接続要素２の内部に配置され、図１の接触要素７、８に対応する接触要素は、導体トラック３５、３６に接続され、発光ダイオード１に電力を供給する。
【図面の簡単な説明】
【図１】多数の直列抵抗を有する、本発明による発光ダイオードの回路図を示す。
【図２】接続された制御要素を有する、本発明による発光ダイオードの回路図を示す。
【図３】本発明による発光ダイオードを有する計器の側部断面を示す。
【符号の説明】
１ 発光ダイオード、 ２ 接続要素、 ３〜８ 接触要素、 ９ 分割線、１０〜１２ 電気的接触点、 １３〜１６ 直列抵抗、 １７ 直接接続、 １８ 制御要素

Claims (5)

1. 支持体上の発光ダイオード（１）および接続要素（２）と、前記支持体から機械的に分離可能に配置された制御要素（１８）および電源とが設けられており、前記接続要素（２）は前記電源への接続のための少なくとも２つの電気的接触要素（７，８）と複数の別の電気的接触要素（３〜６）とを有しており、
   前記支持体上で、前記複数の別の電気的接触要素（３〜６）相互が電気的に並列に接続されており、かつ、発光ダイオード（１）と前記電源への接続のための前記電気的接触要素（７，８）とが電気的に接続されており、
   前記複数の別の電気的接触要素（３〜６）間の相互の電気的接続を遮断することによって、前記発光ダイオード（１）の光度等級を表すコードが生成され、前記制御要素（１８）の認識した該コードに基づいて、前記発光ダイオードに対する電流供給が前記制御要素（１８）により制御される
   ことを特徴とする発光ダイオード構造ユニット。
2. 少なくとも１つの接触要素（３〜８）が直列抵抗（１３〜１６）に接続されている、請求項１記載の発光ダイオード構造ユニット。
3. 前記発光ダイオード（１）が前記支持体としてのリボン導体またはプリント回路基板に接続されている、請求項１または２記載の発光ダイオード構造ユニット。
4. 前記発光ダイオード（１）を備えた前記支持体が共に回転できるように計器（２０）のポインタ（２３）に接続されている、請求項１から３までのいずれか１項に記載の発光ダイオード構造ユニット。
5. 前記発光ダイオード（１）が前記支持体としてのリボン導体（３３）に電気的に接続されている、請求項４記載の発光ダイオード構造ユニット。

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