(57)【要約】【課題】簡便な構造でありながら、回転灯や点滅灯などの多様な振る舞いをする発光ユニット及び発光装置を提供する。【解決手段】発光ユニット１０は、ＬＥＤ４０Ａ〜４０Ｃを取り付けるための頭部１２と、頭部１２を支持する脚部１４Ａ，１４Ｂと、電気的接続を行うための引出部１６Ａ，１６Ｂとを備えている。前記頭部１２に形成された取付パターン２０Ａ〜２０Ｃ，２２Ａ〜２２Ｃのうち、取付パターン２０Ａ〜２０Ｃは、ＬＥＤ４０Ａ〜４０Ｃの共通端子となっており、配線パターン２６を介して引出パターン２８に接続される。取付パターン２２Ａ〜２２Ｃは、配線パターン３０Ａ〜３０Ｃを介して、引出パターン３２Ａ〜３２Ｃに接続される。前記頭部１２を折り曲げて三角柱を形成し、引出部１６Ａ，１６Ｂに接続した駆動用回路により、前記ＬＥＤ４０Ａ〜４０Ｃを順次点灯させると、灯が回転しているように観察できる。【選択図】図１
2008109030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部に連続して脚部と引出部が形成された折り曲げ可能なフレキシブル基板と、
このフレキシブル基板の頭部に並んで配置された複数のＬＥＤと、
前記フレキシブル基板上に形成されており、前記複数のＬＥＤに通電するための導体パターンとを備えており、
前記頭部を筒状に形成すると共に、前記脚部によって前記頭部及び前記複数のＬＥＤを支持する
ことを特徴とする発光ユニット。
【請求項２】
前記導体パターンが、
前記複数のＬＥＤの一方の電極に共通する第１のパターンと、前記複数のＬＥＤの他方の電極のそれぞれに対応する複数の第２のパターンとを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の発光ユニット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の導体パターンに接続されており、前記複数のＬＥＤの点灯を制御する制御回路を備えた
ことを特徴とする発光ユニット。
【請求項４】
前記制御回路は、前記複数のＬＥＤを隣接する順番に順次発光させることを特徴とする請求項３記載の発光ユニット。
【請求項５】
前記制御回路は、発光中のＬＥＤを暗くした状態で、次のＬＥＤを点灯することを特徴とする請求項４記載の発光ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の発光ユニットを利用したことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
頭部に連続して脚部と引出部が形成された折り曲げ可能なフレキシブル基板と、
このフレキシブル基板の頭部に並んで配置された複数のＬＥＤと、
前記フレキシブル基板上に形成されており、前記複数のＬＥＤに通電するための導体パターンを備えており、前記頭部を筒状に形成すると共に、前記脚部によって前記頭部及び前記複数のＬＥＤを支持する発光ユニットを利用した発光装置であって、
前記複数のＬＥＤは、赤色ＬＥＤであり、
前記導体パターンに接続されており、前記複数のＬＥＤの点灯を制御する制御回路と、
前記導体パターンが、前記複数のＬＥＤの一方の電極に共通する第１のパターンと、前記複数のＬＥＤの他方の電極のそれぞれに対応する複数の第２のパターンとを備えており、
前記制御回路は、前記複数のＬＥＤを順次発光させ、
前記発光ユニットを玩具の赤色回転灯の代替えに利用したことを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を利用した発光ユニット及び発光装置に関し、特に、フレキシブル基板を利用した発光ユニット及び発光装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転灯としては、例えば、下記特許文献１記載の回転灯がある。これによれば、赤色や黄色などの着色材料で構成したグローブ内に光源と反射鏡とを収容し、反射鏡をケース内に収容した回転駆動機構により回転させることによって、着色された警告光を周囲に放光するように構成されている。
【特許文献１】実開平０８−０００８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した背景技術のような構成では、反射鏡を回転させるため、構造が複雑であり、例えば、ミニチュアのパトロールカーの赤色回転灯などの模型や玩具にそのまま適用することは現実的ではない。簡便な構造で回転灯の光る振る舞いを提供できれば、リアリティ溢れる模型や玩具を提供することができる。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みたもので、簡便な構造でありながら、回転灯や点滅灯などの多様な振る舞いをする発光ユニット及び発光装置を提供することを、その目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記した目的を達成するための本発明の発光ユニットは、頭部に連続して脚部と引出部が形成された折り曲げ可能なフレキシブル基板と、このフレキシブル基板の頭部に並んで配置された複数のＬＥＤと、前記フレキシブル基板上に形成されており、前記複数のＬＥＤに通電するための導体パターンとを備えており、前記頭部を筒状に形成すると共に、前記脚部によって前記頭部及び前記複数のＬＥＤを支持するものである。
【０００６】
また、請求項２記載の発光ユニットは、請求項１記載の発光ユニットにおいて、前記導体パターンが、前記複数のＬＥＤの一方の電極に共通する第１のパターンと、前記複数のＬＥＤの他方の電極のそれぞれに対応する複数の第２のパターンとを備えたものである。
また、請求項３記載の発光ユニットは、請求項１又は請求項２記載の導体パターンに接続されており、前記複数のＬＥＤの点灯を制御する制御回路を備えたものである。
また、請求項４記載の発光ユニットは、請求項３記載の発光ユニットにおいて、前記制御回路は、前記複数のＬＥＤを隣接する順番に順次発光させるものである。
また、請求項５記載の発光ユニットは、請求項４記載の発光ユニットにおいて、前記制御回路は、発光中のＬＥＤを暗くした状態で、次のＬＥＤを点灯するものである。
【０００７】
また、請求項６記載の発光装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発光ユニットを利用したものである。
【０００８】
また、請求項７記載の発光装置は、頭部に連続して脚部と引出部が形成された折り曲げ可能なフレキシブル基板と、このフレキシブル基板の頭部に並んで配置された複数のＬＥＤと、前記フレキシブル基板上に形成されており、前記複数のＬＥＤに通電するための導体パターンを備えており、前記頭部を筒状に形成すると共に、前記脚部によって前記頭部及び前記複数のＬＥＤを支持する発光ユニットを利用した発光装置であって、前記複数のＬＥＤは、赤色ＬＥＤであり、前記導体パターンに接続されており、前記複数のＬＥＤの点灯を制御する制御回路と、前記導体パターンが、前記複数のＬＥＤの一方の電極に共通する第１のパターンと、前記複数のＬＥＤの他方の電極のそれぞれに対応する複数の第２のパターンとを備えており、前記制御回路は、前記複数のＬＥＤを順次発光させ、前記発光ユニットを玩具の赤色回転灯の代替えに利用したものである。
また、本発明の前記及び他の目的、特徴、利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、頭部に連続して脚部と引出部が形成された折り曲げ可能なフレキシブル基板と、該フレキシブル基板の頭部に並んで配置された複数のＬＥＤと、前記フレキシブル基板上に形成されており、前記複数のＬＥＤに通電するための導体パターンを備えるとともに、前記脚部によって前記頭部及び前記複数のＬＥＤを支持することとしたので、簡便な構造で多様な振る舞いをする発光ユニット及び発光装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
最初に、図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１には、本実施例にかかる発光ユニットが示されている。同図(A)は平面図、(B)は折り曲げた状態を示す斜視図である。これらの図において、発光ユニット１０は、ＬＥＤを取り付けるための頭部１２と、この頭部１２を支持するための脚部１４Ａ、１４Ｂと、この脚部１４Ａ、１４Ｂから電気的接続を行うための引出部１６Ａ、１６Ｂとを備えている。脚部１４Ａ、１４Ｂは、頭部１２の両端からそれぞれ延設されており、これら脚部１４Ａ、１４Ｂの両端にそれぞれ引出部１６Ａ、１６Ｂが設けられている。これらの各部は、例えば、ポリプロピレンなどのフレキシブルな樹脂フィルムによって形成されている。
【００１２】
上述した各部には、配線パターンが形成されている。まず、頭部１２には、両端に電極を供えたチップ型ＬＥＤを取り付けるための取付パターン２０Ａ〜２０Ｃ、２２Ａ〜２２Ｃが形成されている。これらのうち、取付パターン２０Ａ〜２０Ｃは各ＬＥＤの共通端子となっており、脚部１４Ａの配線パターン２６を介して、引出部１６Ａの引出パターン２８に接続されている。取付パターン２２Ａは、脚部１４Ａの配線パターン３０Ａを介して、引出部１６Ａの引出パターン３２Ａに接続されている。同様に、取付パターン２２Ｂは、脚部１４Ｂの配線パターン３０Ｂを介して、引出部１６Ｂの引出パターン３２Ｂに接続されている。また、取付パターン２２Ｃは、脚部１４Ｂの配線パターン３０Ｃを介して、引出部１６Ｂの引出パターン３２Ｃに接続されている。
【００１３】
取付パターン２０Ａ、２２Ａ間にはＬＥＤ４０Ａが半田付けされ、取付パターン２０Ｂ、２２Ｂ間にはＬＥＤ４０Ｂが半田付けされ、取付パターン２０Ｃ、２２Ｃ間にはＬＥＤ４０Ｃが半田付けされる。発光ユニット１０の頭部１２は、図１(A)に矢印ＦＡ〜ＦＣで示す位置で折り曲げ自在となっており、同図(B)に示すように筒状（より具体的には、三角筒状）を形成するように折り曲げられる。また、折り曲げた状態では、脚部１４Ａ、１４Ｂや引出部１６Ａ、１６Ｂが重なるようになると共に、複数のＬＥＤ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、頭部１２に並んで環状に配置される。
【００１４】
以上のような発光ユニット１０は、例えば、玩具の赤色回転灯の代替えとして、模型のパトロールカーの上部に取り付けられる。かかる場合、複数のＬＥＤ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、複数の赤色ＬＥＤとなる。図２には、その取り付けの様子が示されている。
まず、模型の天井に設けられた取付用基部１００に、予め穴１０２を空けておく。そして、この穴１０２に、図２(A)に示すように、前記発光ユニット１０の脚部１４Ａ、１４Ｂを、引出部１６Ａ、１６Ｂから挿通する。次に、同図(B)に示すように、基部１００に赤色カバー１０４を被せ、蓋をして接着する。
このとき、基部１００の穴１０２や赤色カバー１０４の内側を、発光ユニット１０の各部の大きさに対してぎりぎりの寸法に設定することで、基部１００と赤色カバー１０４で発光ユニット１０の頭部１２を押さえるようにして固定し、頭部１２の動きを拘束することができる。図２(D)には、上述した方法によって模型１１０の上部に赤色回転灯１１２を取り付けた様子が示されている。発光ユニット１０の脚部１４Ａ、１４Ｂは、模型１１０の内部で折り曲げられ、引出部１６Ａ、１６Ｂに駆動用の回路が接続される。
【００１５】
図３には、それら駆動回路の一例が示されている。上述した発光ユニット１０の引出部１６Ａ、１６Ｂの引出パターン２８、３２Ａ〜３２Ｃは、リード線２００を介して制御回路２０２にそれぞれ接続されている。制御回路２０２には、駆動用の電池２０４が設けられており、更に、リード線２０６を介してスイッチ２０８が接続されている。制御回路２０２は、引出パターン３２Ａ〜３２Ｃに対して、図４に示すような駆動電流を流すための回路であり、スイッチ２０８がＯＮとなると動作する構成となっている。各引出パターン３２Ａ〜３２Ｃに印加された電流は、配線パターン３０Ａ〜３０Ｃ，取付パターン２２Ａ〜２２Ｃを介してＬＥＤ４０Ａ〜４０Ｃにそれぞれ印加され、更に、取付パターン２０Ａ〜２０Ｃ，配線パターン２６、引出パターン２８を介して制御回路２０２に戻る。
【００１６】
次に、図４を参照して、通電の様子を詳述すると、まずＬＥＤ４０Ａに対して、図４(A)に示すような電流Ｉａを、時間Ｔａ流す。その後、制御回路２０２は、時間Ｔｂの間、電流をチョップする。これにより、ＬＥＤ４０Ａには、パルス状に電流が印加されるようになる。電流がパルス状になると、結果的に平均の電流値が当初のＩａからＩｂに下がるようになり、ＬＥＤ４０Ａの光量が減少する。この状態で、制御回路２０２は、同図(B)に示すように、隣のＬＥＤ４０Ｂに対して、電流Ｉａを流す。このため、ＬＥＤ４０Ｂが発光する。すなわち、最初ＬＥＤ４０Ａが発光し、その光量が低くなると、隣のＬＥＤ４０Ｂが発光する。以上の動作がＬＥＤ４０Ａ〜４０Ｃに対して順次繰り返し行われる。
【００１７】
以上のように、本実施例によれば、次のような効果がある。
（１）ＬＥＤ４０Ａ〜４０Ｃが順次発光するので、外部からは、あたかも赤色灯が回転しているかのごとく観察することができる。
（２）一つのＬＥＤが発光し、それが少し暗くなると隣のＬＥＤが発光するという動作が順次行われるので、赤色灯の回転が滑らかに見える。
（３）回転部分がないので、構成を大幅に簡略化できる。
（４）フレキシブルプリント基板によって発光ユニット１０を構成しており、ＬＥＤ４０Ａ〜４０Ｃを支持しているので、組立も容易である。
（５）リアリティ溢れるミニチュア模型や玩具を提供することができる。
【００１８】
なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものではなく、例えば、以下のものも含まれる。
（１）前記実施例では、複数のＬＥＤを順次点灯して回転しているように見せかけたが、全体を点滅させるなど、多様な応用が可能である。また、電流の印加順序を変更することで、回転方向を簡単に変更することができ、ミニ看板などの各種のディスプレイに好適である。なお、電流の印加順序の変更は、リード線の接続変更のみならず、制御回路のプログラム変更などの方法でも可能である。点滅，常時点灯に切り換えられるようにしてもよい。
（２）前記実施例は、ＬＥＤを３個使用したが、更に複数のＬＥＤを使用することを妨げるものではない。
【００１９】
（３）前記実施例１では、赤色カバー１０４で発光ユニット１０の頭部１２を押さえるようにして固定することとしたが、これも一例であり、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。例えば、図５に示す例のように、発光ユニット１０の脚部１４Ａ、１４Ｂを、引出部１６Ａ、１６Ｂから挿通し（図５(A)）、次に、図５(B)に示すように、穴１０２から引き出した脚部１４Ａ，１４Ｂを折り曲げ、テープ５０Ａ，５０Ｂによって上又は下の任意の部材（図示せず）へ貼付するようにしてもよい。このようにすると、発光ユニット１０の位置合わせが容易であり、底面を平らにすることもできる。また、図６に示す例のように、フランジ状の取付用基部１２０の固定部１２２の穴１２４に、図６(B)に示すように脚部１４Ａ及び１４Ｂを通してカバー１２６を被せることにより、発光ユニット１０を固定するようにしてもよい。なお、カバー１２６に設けた押さえ部１２８は、必要に応じて設けるようにすればよい。
【００２０】
更に、前記実施例１では、発光ユニット１０の頭部１２を折り曲げたときに、脚部１４Ａと１４Ｂが重なる構成としたが、これも一例であり、図７(A)に示す発光ユニット１０Ａのように、頭部１２Ａを、矢印ＦＤとＦＥの２ヶ所で折り曲げるような構成としてもよい。
この場合、図７(B-1)及び(B-2)に示すように、透明の略円筒状のカバー６０を折り曲げた頭部１２Ａに被せることにより、頭部１２Ａの広がりを抑えるようにしてもよいし、あるいは、図７(C)に示す例のように、頭部１２Ａを折り曲げることなく略筒状に丸めてカバー６０を被せるようにしてもよい。いずれの場合も、前記カバー６０を被せた発光ユニット１０Ａをそのまま使用してもよいし、上述した実施例１のような着色カバー１０４を被せるようにしてもよい。
【００２１】
（４）前記実施例は、本発明をミニチュア模型や玩具に応用した例であるが、産業機器や家庭用機器の表示手段として使用してもよい。例えば、警告ランプ、状態表示ランプ、照明ランプなどである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、頭部に連続して脚部と引出部が形成された折り曲げ可能なフレキシブル基板と、該フレキシブル基板の頭部に並んで配置された複数のＬＥＤと、前記フレキシブル基板上に形成されており、前記ＬＥＤに通電するための導体パターンを備えるとともに、前記脚部によって前記頭部及びＬＥＤを支持することとしたので、発光ユニット及び発光装置の用途に適用できる。特に、簡便な構造で回転灯や点滅灯のような多様な振る舞いをすることから、模型や玩具向けの発光ユニット及び発光装置の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施例１の発光ユニットを示す図であり、(A)は平面図，(B)は折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、前記実施例１の発光ユニットの取り付けの様子を示す斜視図である。
【図３】図３は、前記実施例１の発光ユニットの駆動回路の一例を示す図である。
【図４】図４は、前記実施例１の駆動電流波形の一例を示す図である。
【図５】図５は、本考案の変形例の発光ユニットの取り付けの様子を示す斜視図である。
【図６】図６は、本考案の他の変形例の発光ユニットの取り付けの様子を示す斜視図及び断面図である。
【図７】図７は、本発明の他の変形例の発光ユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０，１０Ａ：発光ユニット
１２，１２Ａ：頭部
１４Ａ，１４Ｂ：脚部
１６Ａ，１６Ｂ：引出部
２０Ａ〜２０Ｃ，２２Ａ〜２２Ｃ：取付パターン
２６，３０Ａ〜３０Ｃ：配線パターン
２８，３２Ａ〜３２Ｃ：引出パターン
４０Ａ〜４０Ｃ：ＬＥＤ
５０Ａ，５０Ｂ：テープ
６０：カバー
１００：取付用基部
１０２：穴
１０４：赤色カバー
１１０：模型
１１２：赤色回転灯
１２０：取付用基部
１２２：固定部
１２４：穴
１２６：カバー
１２８：押さえ部
２００，２０６：リード線
２０２：制御回路
２０４：電池
２０８：スイッチ
【図１】
2008109030.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008109030.tif 000007
【図６】
2008109030.tif 000008
【図７】
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