(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明部を照明する照明装置であって、
所定間隔をおいて配列される複数の発光ダイオードと、
上記複数の発光ダイオードを含む第１および第２の発光ダイオード群を有し、上記第１の発光ダイオード群と上記第２の発光ダイオード群との間を遮光する遮光板と、
上記複数の発光ダイオードを駆動して上記被照明部を照明する発光ダイオード駆動回路と、を備え、
上記第１および第２の発光ダイオード群は２個の色合いが異なる同色系の光を発光する発光ダイオードを隣接して２個毎に複数設け、上記第１の発光ダイオード群の複数の発光ダイオードを第１の駆動信号で１個ずつ順次に駆動し、上記第２の発光ダイオード群の複数の発光ダイオードを上記第１の駆動信号とデューティの異なる第２の駆動信号で上記第１の駆動信号と同時に順次駆動する
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば車両に搭載される計器等を照明する照明装置に係り、特に、複数の発光ダイオードが並列に近接配置された照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両計器用照明装置として、たとえば特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載された照明装置は、計器を照明する複数の発光ダイオードと第１電流制限抵抗とが直列接続された複数の第１発光ダイオード駆動回路と、これら第１発光ダイオード駆動回路と並列接続され、第１発光ダイオード駆動回路より少ない個数の発光ダイオードと第２電流制限抵抗とが直列接続された第２発光ダイオード駆動回路とを備え、たとえば昼間と夜間のように計器の照度が異なる駆動回路間において、計器を照明する発光ダイオードの輝度に差が生じないようにバランスをとるように構成されている。
【０００３】
このような構成を有する車両計器用照明装置は、たとえば液晶表示デバイス（ＬＣＤ）を含む時計表示部の直下で、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用したいわゆるバックライト照明方法に適合した形態で用いられる。
【特許文献１】特開２００４−２２８３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記バックライト照明方法に適用された照明装置においては、同色のＬＥＤが近接配置される。
特に、ＬＥＤ光の色合いが異なる（同色であっても波長が微妙に異なる）ものが近接配置された場合、図１に示すように、色合いの異なるＬＥＤ１〜６を同時タイミングでＤＣ駆動すると、図中「ａ」で示す光が重なる部分に、色の異なる領域点が発生し、図中「ｂ」で示す隣接ＬＥＤの発光領域における光の重なりのない領域と色合いが微妙に異なる点が発生する。すなわち、光ムラ（色ムラ）が発生する。
そこで、従来の照明装置においては、ＬＥＤが直接見えないように、透過性のある乳白色の板に、光の重なる部分または光が重ならない部分に対して濃淡のある着色を施して、光ムラ（色ムラ）を低減させていた。
【０００５】
上記したように、従来の照明装置においては、ＬＥＤの点灯タイミングが同時であるため、乳白色の板に着色を施していた。
ところが、着色は印刷によって行われるため、印刷時の印刷ムラ、インクの濃淡ズレの方がＬＥＤ光の色合いよりばらつくため、照明光（色味）の均一性をとるのが困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、透過性の板等の着色を施すことなく色ムラの発生を防止でき、照明の均一化を図ることが可能な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点は、被照明部を照明する照明装置であって、所定間隔をおいて配列される複数の発光ダイオードと、上記複数の発光ダイオードを含む第１および第２の発光ダイオード群を有し、上記第１の発光ダイオード群と上記第２の発光ダイオード群との間を遮光する遮光板と、上記複数の発光ダイオードを駆動して上記被照明部を照明する発光ダイオード駆動回路と、を備え、上記第１および第２の発光ダイオード群は２個の色合いが異なる同色系の光を発光する発光ダイオードを隣接して２個毎に複数設け、上記第１の発光ダイオード群の複数の発光ダイオードを第１の駆動信号で１個ずつ順次に駆動し、上記第２の発光ダイオード群の複数の発光ダイオードを上記第１の駆動信号とデューティの異なる第２の駆動信号で上記第１の駆動信号と同時に順次駆動することにある。
【０００８】
好適には、上記被照明部は、液晶表示デバイスであって、上記複数の発光ダイオードの配列位置と上記液晶デバイス間に、透過性の拡散板が配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶直下の照明に対して、光ムラ（色ムラ）対策として、透過性のある乳白色板に着色する必要がなくなり、照明（色合い）の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を、図面に関連付けて説明する。
【００１１】
図２は本実施形態に係る照明装置が適用されるＬＣＤ（液晶表示デバイス）時計表示部の全体構成を示す図である。
【００１２】
ＬＣＤ時計表示部１０は、図２に示すように、回路基板１１、回路基板１１に搭載された照明装置１２、回路基板１１に脱着可能なＬＣＤホルダ１３、ＬＣＤホルダ１３に着脱可能に配置される被照明部としてのＬＣＤ１４、およびホルダ１３の上面とＬＣＤ１４の下面との間に配置される透過性乳白色板材からなる拡散板１５を有している。
【００１３】
回路基板１１には、照明装置１２が複数のＬＥＤ（発光ダイオード）１２１−１〜１２１−ｎ（図２の例においては、ｎ＝１２）および後で詳述するＬＥＤ駆動回路（１２２）が実装されている。
また、回路基板１１には、ＬＣＤ１４の複数の接続端子と接続するコネクタ部１１１が実装されている。
また、回路基板１１には、ＬＣＤ１４の駆動系も実装される。
【００１４】
照明装置１２は、複数のＬＥＤ１２１（−１〜−ｎ）とＬＥＤ駆動回路１２２により構成される。
ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎは、回路基板１１において直線状にＬＣＤ１４の長手方向に所定間隔をおいて直線状に配置されている。
このＬＥＤ配列に対応するホルダ１３には、ＬＣＤ１４を照明可能に図示しない開口部が形成されている。
各ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎは、電流値により光量および発光色が違ってくるため、ＬＥＤＭＡＸとし、ＬＥＤ光が最大（ＩＦＭＡＸ）状態になるように回路抵抗を設定し、デューティにより明るさが決定される。
また、本実施形態のＬＥＤ駆動回路１２２は、複数のＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎの発光駆動を行う場合、２個の色味が微妙に異なるＬＥＤが隣接し、かつ、近接して配置された場合に、光の重なりが無く点灯させることにより、色ムラを低減する駆動方法を採用している。
【００１５】
以下に、この色ムラを低減する駆動方法を採用したＬＥＤ駆動回路の第１〜第３の構成例について、図面に関連付けて説明する。
【００１６】
図３は、本実施形態のＬＥＤ駆動回路の第１の構成例を示す回路図である。図４は、図３のＬＥＤ駆動回路の駆動信号の波形図である。また、図５は、図３のＬＥＤ駆動回路の駆動原理を示す図である。
【００１７】
図３のＬＥＤ駆動回路１２２Ａにおいては、理解を容易にするために、６個のＬＥＤ１２１−１〜１２１−６を搭載した例を示している。
ＬＥＤ駆動回路１２２Ａは、６個のＬＥＤ１２１−１〜１２１−６に加えて、各ＬＥＤ１２１−１〜１２１−６のアノード側が並列に接続された電源（電池）Ｖ１２、各ＬＥＤ１２１−１〜１２１−６のカソードに直列に接続された抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６、ｎｐｎトランジスタからなる駆動トランジスタＴＲ１，ＴＲ２、インバータＩＮＶ１２２、駆動トランジスタＴＲ１のベースと駆動信号ＳＤＲＶの入力ライン間に接続された抵抗素子Ｒ７、駆動トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間に接続された抵抗素子Ｒ８、駆動トランジスタＴＲ２のベースとインバータＩＮＶ１２２の反転駆動信号ＳＤＲＶＸの出力ライン間に接続された抵抗素子Ｒ９、および駆動トランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間に接続された抵抗素子Ｒ１０を有している。
【００１８】
ＬＥＤ駆動回路１２２Ａにおいて、ＬＥＤ配列の奇数番のＬＥＤ１２１−１，１２１−３，１２１−５のカソードに一端側が接続された抵抗素子Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５の他端側が共通に接続されてノードＮＤ１が構成され、ＬＥＤ配列の偶数番のＬＥＤ１２１−２，１２１−４，１２１−６のカソードに一端側が接続された抵抗素子Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６の他端側が共通に接続されてノードＮＤ２が構成されている。
そして、駆動トランジスタＴＲ１のベースが抵抗素子Ｒ７を介して駆動信号ＳＤＲＶの入力ラインに接続され、エミッタが接地され、コレクタがＬＥＤ配列の奇数番の共通ノードＮＤ１に接続されている。
駆動トランジスタＴＲ２のベースが抵抗素子Ｒ９を介して反転駆動信号ＳＤＲＶＸの入力ラインに接続され、エミッタが接地され、コレクタがＬＥＤ配列の偶数番の共通ノードＮＤ２に接続されている。
【００１９】
すなわち、図３のＬＥＤ駆動回路１２２Ａは、図５に示すように、ＬＥＤ配列の奇数番のＬＥＤ１２１−１，１２１−３，１２１−５を一括的に発光駆動し、次いで、偶数番のＬＥＤ１２１−２，１２１−４，１２１−６を一括的に発光駆動する。
この一連の動作を順次行い、残光現象により均一な色味を認識できるように複数のＬＥＤの発光駆動を行う。
その結果、複数のＬＥＤを光の重なり無く点灯させることで、色合いの異なる箇所が無くなり、色ムラを低減することが可能となっている。
【００２０】
図６は、本実施形態のＬＥＤ駆動回路の第２の構成例を示す回路図である。図７は、図６のＬＥＤ駆動回路の駆動信号の波形図である。また、図８は、図６のＬＥＤ駆動回路の駆動原理を示す図である。
【００２１】
図６のＬＥＤ駆動回路１２２Ｂは、ｎ個のＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎごとに駆動トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎを設けるとともに、各ＬＥＤｎ進カウンタＣＮＴ１２２を設け、このカウンタ１２２１に入力クロックＣＬＫを入力して、各駆動トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎの駆動信号ＳＤＲＶ１〜ＳＤＲＶｎを異なるタイミングで順次発生し、ｎ個のＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎを１個ずつ順次発光させるように構成されている。
このＬＥＤ駆動装置１２２Ｂによっても、複数のＬＥＤを光の重なり無く点灯させることで、色合いの異なる箇所が無くなり、色ムラを低減することが可能となっている。
【００２２】
図９は、本実施形態のＬＥＤ駆動回路の第３の構成例を示す回路図である。図１０は、図９のＬＥＤ駆動回路の駆動信号の波形図である。また、図１１は、図９のＬＥＤ駆動回路の駆動原理を示す図である。
【００２３】
図９のＬＥＤ駆動回路１２２Ｃは基本的には図６のＬＥＤ駆動回路１２２Ｂと同様であるが、一枚の基板上に２種類の明るさを必要とする照明に対応可能な構成となっている。
図１１に示すように、遮光板１２２１を境にＬＥＤ１２１Ａ−１〜１２１Ａ−ｎと１２１Ｂ−１〜１２１Ｂ−ｎをデューティの異なる駆動信号によって順次１個のＬＥＤを発光させることにより、両側の色ムラの低減を図っている。
なお、デューティの異なる駆動信号は、ｎ進カウンタＣＮＴ１２２で生成されるＬＥＤ１２１Ａ−１〜１２１Ａ−ｎ用の第１の駆動信号ＳＤＲＶ１Ａ〜ＳＤＲＶｎＡと、入力クロックＣＬＫとをＡＮＤゲートＡ１〜Ａｎにより生成し、１２１Ｂ−１〜１２１Ｂ−ｎごとに対応して設けられる駆動トランジスタＴＲ１Ｂ〜ＴＲｎＢに供給する第２の駆動信号ＳＲＤＶ１Ｂ〜ＳＤＲＶｎＢを生成している。
このＬＥＤ駆動装置１２２Ｃによっても、複数のＬＥＤを光の重なり無く点灯させることで、色合いの異なる箇所が無くなり、色ムラを低減することが可能となっている。
【００２４】
以上のように、本実施形態によれば、ＬＥＤ駆動回路１２２は、複数のＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎの発光駆動を行う場合、２個の色味が微妙に異なるＬＥＤが隣接し、かつ、近接して配置された場合に、光の重なりが無くなるように、奇数番、偶数番のＬＥＤを交互に、あるいは、１個ずつ順次に点灯させることから、液晶直下の照明に対して、光ムラ（色ムラ）対策として、透過性のある乳白色板に着色する必要がなくなり、照明（色合い）の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の照明装置の課題を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係る照明装置が適用されるＬＣＤ（液晶表示デバイス）時計部の全体構成を示す図である。
【図３】本実施形態のＬＥＤ駆動回路の第１の構成例を示す回路図である。
【図４】図３のＬＥＤ駆動回路の駆動信号の波形図である。
【図５】図３のＬＥＤ駆動回路の駆動原理を示す図である。
【図６】本実施形態のＬＥＤ駆動回路の第２の構成例を示す回路図である。
【図７】図６のＬＥＤ駆動回路の駆動信号の波形図である。
【図８】図６のＬＥＤ駆動回路の駆動原理を示す図である。
【図９】本実施形態のＬＥＤ駆動回路の第３の構成例を示す回路図である。
【図１０】図９のＬＥＤ駆動回路の駆動信号の波形図である。
【図１１】図９のＬＥＤ駆動回路の駆動原理を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０・・・ＬＣＤ時計表示部、１１・・・回路基板、１２・・・照明装置、１２１−１〜１２１−ｎ，１２１−１Ａ〜１２１−ｎＢ・・・ＬＥＤ、ＴＲ１〜ＴＲｎ・・・駆動トランジスタ、１２２，１２２Ａ〜１２２Ｃ・・・ＬＥＤ駆動回路、１２２１・・・遮光板、１３・・・ＬＣＤホルダ、１４・・・ＬＣＤ、１５・・・拡散板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004570521.tif 000008
【図８】
0004570521.tif 000009
【図９】
0004570521.tif 000010
【図１０】
0004570521.tif 000011
【図１１】
0004570521.tif 000012