(57)【要約】【課題】円周上に配置した発光ダイオードを順番に点灯させ、かつ複数色の発光ダイオードを選択的に切り替えまたは同時に点灯させる簡素で信頼性の高い回転表示装置を提供する。【解決手段】タイマーＩＣなどの発振器の出力をジョンソンカウンタに入力し、その出力で円周上に配置した発光ダイオードのカソードを順番に１組ずつ駆動し、かつ多色の発光ダイオードのアノード側は色ごとに共通接続し、給電側をＰＮＰトランジスタなどにより色ごとにまとめて給電し、また全ての電源を約５Vの単一電源とし、パーソナルコンピュータのUSB端子のバスパワーで駆動可能な多色で機能性の高い回転表示装置を小型で安価な方式で提供する。【選択図】    図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
円周上に発光ダイオードを複数個配置し、かつ異なる色の発光ダイオードを同様に配列した基板を縦方向に一定の間隔で配置し、周波数を切り替え可能な発振器からの出力をジョンソンカウンタ回路、または同等のカウンタ機能を持つマイクロコンピュータやゲートアレイ回路に入力し、前記カウンタ回路の順番に一端子ずつ高電圧に切り替わる複数の出力によりNPNトランジスタ等の駆動回路を通して前記円周上に配置した発光ダイオードのカソードを抵抗器を介して駆動し、かつ外部から設定可能なPNPトランジスタなどのスイッチ手段により各基板に実装され、アノードが共通接続された発光ダイオードのアノードへの通電を制御することにより発光ダイオードの点灯色を任意に切り替え可能な回転表示装置。
【請求項２】
ひとつのプラスティックパッケージ内に複数色のチップを内蔵した多色発光ダイオードを円周上に複数個配置し、周波数を切り替え可能な発振器からの出力をジョンソンカウンタ回路、または同等のカウンタ機能を持つマイクロコンピュータやゲートアレイ回路に入力し、前記カウンタ回路の順番に一端子ずつ高電圧に切り替わる複数の出力によりNPNトランジスタ等の駆動回路を通して前記発光ダイオードのカソードを抵抗器を介して駆動し、かつ外部から設定可能なPNPトランジスタなどのスイッチ手段により各基板に実装され、アノードが共通接続された発光ダイオードのアノードへの通電を制御することにより発光ダイオードの点灯色を任意に切り替え可能な回転表示装置。
【請求項３】
前記発光ダイオードによる回転表示回路の駆動電源を約5Vの単一電源とし、パ−ソナルコンピュータ等のUSB端子に接続することによりそのバスパワーにより点灯させることを可能とする回転表示装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
注意情報、警告情報などを発光ダイオードにより表示する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両や工場などで注意情報を光で示す回転灯として中心に固定したランプの光をモータにて回転する反射鏡により表示する装置は有ったが、複数色の発光ダイオードの切り替え点灯により一目瞭然で表示する小型の装置は開発されていなかった。
【特許文献１】特開平７−２８２６０３号公報
【特許文献２】登録実用新案第３００６１６４号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし中心に固定したランプの光をモータにて回転する反射鏡により表示する装置では機械部品を使用するため寿命や信頼性の問題があり、また小型化が難しいと欠陥があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案は内蔵の発振器で生成される矩形波出力をカウンタ回路により分周し、駆動回路を通して円周上に複数個配置した発光ダイオードを順次切り替えて点灯させ、あたかも光源が回転するように見せることにより小型で信頼性の高い回転表示装置を提供するものである。
更に赤色、黄色、緑色の発光ダイオードを縦方向に配置した細型の表示装置や、3色が同一パッケージ入った発光ダイオードにより非常に小型で多色を切り替え表示可能な回転表示装置も提供可能である。
【考案の効果】
【０００５】
本考案による回転表示装置では信頼性が高く消費電力も小さな複数色の発光ダイオードを光源に用い、電子回路で順次点灯させるため従来の反射鏡をモータで回転させる方式に比較して高い信頼性と長寿命を実現できる。更に機械的部分が皆無なために細長い形状や超小型など、目的とスペースに合わせた自由な設計が可能となる利点がある。また、電子方式の利点を生かし、回転速度を自由に設定でき、一斉フラッシュ点滅など自由な表示形態が設計可能であり低電力消費と低発熱により信頼性の高い装置が構成できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は本考案の基本構成であり、1は円筒状の透明または半透明のプラスチックやガラス材料で形成された表示部であり、その内部に赤色発光ダイオードを円周上に配置した円形の基板２と、同じく黄色発光ダイオードを円周上に配置した円形の基板３と、緑色発光ダイオードを円周上に配置した円形の基板４を一定の間隔で固定している。５は円筒状の表示部を固定するための支持部材である。当然発光ダイオードの数量に対応させて四角形、五角形、その他任意の形状で構成可能である。
【０００７】
６は外付けのキャパシタCと抵抗器Rで周波数を調整可能な発振器であり、その出力は７のカウンタ回路に入力される。カウンタ回路７の出力は発光ダイオード駆動回路８に入力され、前記の３枚の発光ダイオードを配置した基板２，３，４に駆動電流を供給する。９は点灯制御回路であり、３色の発光ダイオードを選択的に切り替え点灯させる。
【０００８】
図２は前記構成による発光ダイオード点灯回路の実施例である。ＩＣ１は汎用のタイマーＩＣであるＮＥ５５５Ｎを用いた発振回路であり、外付けのキャパシタＣ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２により発振周波数ｆはｆ＝１．４４／（Ｒ１＋２＊Ｒ２）／Ｃ２で決まる矩形波を発生できる。このキャパシタＣ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２をスイッチに異なる値に切り替えることにより発振周波数は自由に変更可能であり、見かけ上の回転速度は切り替え可能である。なお発振器は個別部品によるマルチバイブレータや水晶発振回路、その他の回路でも容易に構成可能である。
【０００９】
ＩＣ２は１０進ジョンソンカウンタであり、汎用品として７４ＨＣ４０１７などが市販されている。そのシステム図を図４に、そのタイミングを図５に示す。ＣＫ端子に入力された矩形波信号は分周されてＱ０からＱ９までの１０個の出力端子を順番に高レベルに変化させ、Ｑ９端子が高レベルから低レベルに変化した次は再度Ｑ０端子から順番に高レベルにしていく。IC2のカウンタ回路は同等のカウンタ機能を持つマイクロコンピュータやゲートアレイ回路でも構成可能であり、そのプログラミング機能を用いて10個の発光ダイオードを順番に点灯させる以外に、180度対象位置にある、たとえば1番目と6番目、2番目と7番目というように点灯させることや、最初は発光ダイオード1番目と2番目を同時に点灯させ、次に2番目と3番目を同時に点灯させ、順次2個ずつ点灯させるなどの応用ができる。
【００１０】
ＩＣ３は発光ダイオード駆動回路であり、例えばＱ０の出力端子が高レベルに変化するとＩＣ３の一つの駆動段の出力端子２は導通状態となり抵抗Ｒ３を介して３個の発光ダイオードを駆動可能となる。同様にカウンタ回路ＩＣ２の各出力端子Ｑ１からＱ９には同一駆動回路が接続されており、赤、黄、緑の３個の発光ダイオードのグループ１０組を順番に駆動する。なおＩＣを用いなくてもＮＰＮトランジスタを用いても全く同様に駆動可能である。
【００１１】
赤、黄、緑の３個の発光ダイオードのグループ１０組の各アノード側は発光色ごとに共通接続され、ＰＮＰトランジスタＴＲ１からＴＲ３のコレクタに接続され、これらＴＲ１からＴＲ３のベースは抵抗を介してスイッチＳＷ１からＳＷ３により接地か開放かを切り替え可能となっている。例としてＳＷ１が導通、ＳＷ２とＳＷ３が非道通ならＰＮＰトランジスタＴＲ１だけがＯＮとなり、この時は１０個の赤色発光ダイオードのみが順番に点灯し、赤色の回転灯となる。同様にしてＳＷ２、ＳＷ３を導通させると夫々黄と緑の発光ダイオードが順次点灯し回転表示する。もちろんＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３をすべて導通させると赤、黄、緑の発光ダイオードすべてが順次点灯する回転灯となる。
【００１２】
本回路構成によれば赤、黄、緑の合計３０個の発光ダイオード駆動にはカソード接続に１０本、アノードは色ごとに共通化できるので３本の合計１３本の回路結線で様々な回転灯表示が可能となる。
【００１３】
図３は３色のチップが同一パッケージに組み込まれた発光ダイオード１１により構成した回転灯の実施例を示す。この発光ダイオード１１の概略図を図６に、その内部の電気接続を図７に示す。一般的な３色発光ダイオード１１はカソードが共通接続されており、駆動的には図２の回路が全くそのまま使用可能である。この３色発光ダイオード１１を用いれば円形の１枚の基板で３色の回転灯が構成でき、より小型な回転表示装置が提供可能となる。以上は３色の表示に関して説明したが、もちろん青色などを追加した４色以上の回転灯も同様にして簡単に構成可能である。本考案の実施例で示す制御回路と発光ダイオードはすべて５Vの単一電源で駆動可能であり、パ−ソナルコンピュータ等のUSB端子に接続することによりそのバスパワーにより点灯させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本考案を用いた回転表示装置は緊急車両、工場ライン、事務所その他注意や警告表示が必要なほとんどの分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案に係わる回転表示装置の全体構成図であり、赤、黄、緑の合計３０個の発光ダイオードを夫々３枚の円形基板に配置した実用例を示す。
【図２】本考案に係わる回転表示装置の発光ダイオード駆動回路図の一例を示す。
【図３】３色のチップが同一パッケージに組み込まれた発光ダイオードを用いた回転表示装置の全体構成図を示す。
【図４】本考案に用いた１０進ジョンソンカウンタのシステム図を示す。
【図５】本考案に用いた１０進ジョンソンカウンタのタイミング図を示す。
【図６】本考案に用いる３色のチップが同一パッケージに組み込まれた発光ダイオードの概略図を示す。
【図７】本考案に用いる３色のチップが同一パッケージに組み込まれた発光ダイオードの内部電気接続図を示す。
【符号の説明】
【００１６】
１. 回転表示灯本体
２. 赤色表示基板
３．黄色表示基板
４．緑色表示基板
５．回転表示灯支持部材
６．発振回路
７．カウンタ回路
８．発光ダイオード駆動回路
９．点灯制御回路
１０．赤、黄、緑3色表示基板
１１．赤、黄、緑3色発光ダイオード
１２．USB端子
【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】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月18日(2007.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記発光ダイオードによる回転表示回路の駆動電源を約5Vの単一電源とし、パ−ソナルコ
ンピュータ等のUSB端子に接続することによりそのバスパワーにより点灯させることを可
能とする請求項１記載の回転表示装置。