(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024109920
(43)【公開日】2024-08-14
(54)【発明の名称】ＬＥＤ専用の制御基板およびマザーボード
(51)【国際特許分類】
F21V 19/00 20060101AFI20240806BHJP
H05B 47/10 20200101ALI20240806BHJP
F21V 23/00 20150101ALI20240806BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240806BHJP
【ＦＩ】
F21V19/00 170
H05B47/10
F21V19/00 150
F21V23/00 140
F21Y115:10
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024087473
(22)【出願日】2024-05-29
(62)【分割の表示】P 2020181567の分割
【原出願日】2020-10-29
(71)【出願人】
【識別番号】518379360
【氏名又は名称】株式会社シロハチ
(74)【代理人】
【識別番号】100142114
【弁理士】
【氏名又は名称】小石川 由紀乃
(72)【発明者】
【氏名】八坂 頼史
(57)【要約】
【課題】様々な種類のＬＥＤを容易に接続することを可能にする。
【解決手段】マイコン１１が搭載された基板本体１００の一辺に沿う端縁部に電源供給用の一対のパッドＤＥ＋，ＤＥ－が並べられ、その辺に対向しない関係にある２辺にＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとして機能する複数のパッド１０が、同じ組のパッド同士を隣合わせにし、各パッドに割り当てられた極性が一定の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられる。基板本体１００には、電源供給用のパッドＤＥ＋，ＤＥ－をマイコン１１の対応する極性の電源端子に接続する回路、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドをマイコン１１の出力端子に接続する回路、ＬＥＤ駆動用の陰極パッドにグランド電圧を印加する回路が設けられる。マイコン１１は、出力端子の少なくとも１つからＬＥＤを点灯させる駆動パルスを所定のシーケンスに従って出力する。
【選択図】図１
【解決手段】マイコン１１が搭載された基板本体１００の一辺に沿う端縁部に電源供給用の一対のパッドＤＥ＋，ＤＥ－が並べられ、その辺に対向しない関係にある２辺にＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとして機能する複数のパッド１０が、同じ組のパッド同士を隣合わせにし、各パッドに割り当てられた極性が一定の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられる。基板本体１００には、電源供給用のパッドＤＥ＋，ＤＥ－をマイコン１１の対応する極性の電源端子に接続する回路、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドをマイコン１１の出力端子に接続する回路、ＬＥＤ駆動用の陰極パッドにグランド電圧を印加する回路が設けられる。マイコン１１は、出力端子の少なくとも１つからＬＥＤを点灯させる駆動パルスを所定のシーケンスに従って出力する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のパッドを含む回路パターンが形成された矩形状の基板本体と、当該基板本体の辺の向きに端子群の並び方向を合わせて当該基板本体に搭載された制御用のマイコンとを備え、
前記基板本体の一辺に沿う端縁部に、電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドが当該辺に沿って並べられ、その他の三辺のうちのマイコンの端子群に対向する関係にある少なくとも一つの辺に沿う端縁部に、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドの組み合わせの複数組分に相当する数のパッドが、同じ組のパッド同士が隣り合わせになり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が一定の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられ、
前記回路パターンには、前記電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドを前記マイコンの対応する極性の電源端子に接続する回路と、前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドのうちの一方の極性のパッドを前記マイコンの駆動パルスの出力用の出力端子に接続する回路と、マイコンに接続されない極性のＬＥＤ駆動用のパッドに当該極性に適合する電圧を印加する回路とが含まれており、
前記マイコンには、前記ＬＥＤ駆動用のパッドが接続されている出力端子の少なくとも１つからＬＥＤを点灯させる駆動パルスを所定のシーケンスに従って出力する処理のためのプログラムが保存されている、
ことを特徴とするＬＥＤ専用の制御基板。
前記基板本体の一辺に沿う端縁部に、電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドが当該辺に沿って並べられ、その他の三辺のうちのマイコンの端子群に対向する関係にある少なくとも一つの辺に沿う端縁部に、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドの組み合わせの複数組分に相当する数のパッドが、同じ組のパッド同士が隣り合わせになり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が一定の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられ、
前記回路パターンには、前記電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドを前記マイコンの対応する極性の電源端子に接続する回路と、前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドのうちの一方の極性のパッドを前記マイコンの駆動パルスの出力用の出力端子に接続する回路と、マイコンに接続されない極性のＬＥＤ駆動用のパッドに当該極性に適合する電圧を印加する回路とが含まれており、
前記マイコンには、前記ＬＥＤ駆動用のパッドが接続されている出力端子の少なくとも１つからＬＥＤを点灯させる駆動パルスを所定のシーケンスに従って出力する処理のためのプログラムが保存されている、
ことを特徴とするＬＥＤ専用の制御基板。
【請求項2】
前記基板本体の前記マイコンの端子群に対向する関係にあり、かつ前記電源供給用の陽極パッドと陰極パッドとが並べられた端縁部に対向しない関係にある２つの辺の各々に沿う端縁部に、前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドが複数組ずつ、同じ組のパッド同士が隣り合わせになり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が各端縁部の間で共通の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられる、
請求項１に記載されたＬＥＤ専用の制御基板。
請求項１に記載されたＬＥＤ専用の制御基板。
【請求項3】
前記マイコンは、部品本体の対向関係にある２つの辺からそれぞれ複数の端子を突出させ、他の２辺には端子が設けられていない形態のものであり、
前記基板本体のマイコンの端子群に対向しない２つの辺のうちの一辺に沿う端縁部に前記電源供給用の一対のパッドが設けられ、
前記基板本体のマイコンの端子群に対向する２つの辺に沿う端縁部のそれぞれに、当該マイコンの当該端縁部に対向する端子群中のＬＥＤ駆動用の出力端子の数の２倍に相当する数のパッドが、隣り合う２つずつが前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとして対になり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が各端縁部の間で共通の規則に従った順序で並ぶようにして一列に並べて配置されると共に、各組における一方の極性のパッドの各々が前記マイコンの当該パッドに対向する端子群中の出力端子に接続される、
請求項１に記載されたＬＥＤ専用の制御基板。
前記基板本体のマイコンの端子群に対向しない２つの辺のうちの一辺に沿う端縁部に前記電源供給用の一対のパッドが設けられ、
前記基板本体のマイコンの端子群に対向する２つの辺に沿う端縁部のそれぞれに、当該マイコンの当該端縁部に対向する端子群中のＬＥＤ駆動用の出力端子の数の２倍に相当する数のパッドが、隣り合う２つずつが前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとして対になり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が各端縁部の間で共通の規則に従った順序で並ぶようにして一列に並べて配置されると共に、各組における一方の極性のパッドの各々が前記マイコンの当該パッドに対向する端子群中の出力端子に接続される、
請求項１に記載されたＬＥＤ専用の制御基板。
【請求項4】
複数のパッドを含む回路パターンが形成された矩形状の基板本体と、当該基板本体の辺の向きに端子群の並び方向を合わせて当該基板本体に搭載された制御用のマイコンとを備える子基板を、１または複数枚、搭載かつ電気接続することが可能なプリント基板を主体とするマザーボードであって、
前記子基板は、前記基板本体の一辺に沿う端縁部に、電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドが当該辺に沿って並べられ、その他の三辺のうちのマイコンの端子群に対向する関係にある少なくとも一つの辺に沿う端縁部に、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドの組み合わせの複数組分に相当する数のパッドが、同じ組のパッド同士が隣り合わせになり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が一定の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられ、前記回路パターンに、前記電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドを前記マイコンの対応する極性の電源端子に接続する回路と、前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドのうちの一方の極性のパッドを前記マイコンの駆動パルスの出力用の出力端子に接続する回路と、マイコンに接続されない極性のＬＥＤ駆動用のパッドに当該極性に適合する電圧を印加する回路とが含まれると共に、前記マイコンに、前記ＬＥＤ駆動用のパッドが接続されている出力端子の少なくとも１つからＬＥＤを点灯させる駆動パルスを所定のシーケンスに従って出力する処理のためのプログラムが保存された構成のものであり、
前記プリント基板は、上記の子基板の各パッドに対応する場所にそれぞれ設けられる複数の連絡パッドと、子基板の電源供給用の一対のパッドに対応する各連絡パッドにそれぞれの極性に適合する電圧を印加する回路と、子基板の各ＬＥＤ駆動用パッドに対して１個または複数個ずつ設けられる拡張パッドと、子基板のＬＥＤ駆動用の陽極パッドに対応する拡張パッドと当該陽極パッドと対をなすＬＥＤ駆動用の陰極パッドに対応する拡張パッドとの間に、当該対をなすＬＥＤ駆動用のパッドの間に流れるより大きな電流を流すための電流増幅回路とを備え、
前記電流増幅回路には、当該回路が対象とする拡張パッドに対応するＬＥＤ駆動用パッドが前記マイコンから受けた駆動パルスが当該ＬＥＤ駆動用パッドへの連絡パッドを介して伝達され、この駆動パルスによって当該電流増幅回路が導通する、
ことを特徴とするＬＥＤ専用のマザーボード。
前記子基板は、前記基板本体の一辺に沿う端縁部に、電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドが当該辺に沿って並べられ、その他の三辺のうちのマイコンの端子群に対向する関係にある少なくとも一つの辺に沿う端縁部に、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドの組み合わせの複数組分に相当する数のパッドが、同じ組のパッド同士が隣り合わせになり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が一定の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられ、前記回路パターンに、前記電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドを前記マイコンの対応する極性の電源端子に接続する回路と、前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドのうちの一方の極性のパッドを前記マイコンの駆動パルスの出力用の出力端子に接続する回路と、マイコンに接続されない極性のＬＥＤ駆動用のパッドに当該極性に適合する電圧を印加する回路とが含まれると共に、前記マイコンに、前記ＬＥＤ駆動用のパッドが接続されている出力端子の少なくとも１つからＬＥＤを点灯させる駆動パルスを所定のシーケンスに従って出力する処理のためのプログラムが保存された構成のものであり、
前記プリント基板は、上記の子基板の各パッドに対応する場所にそれぞれ設けられる複数の連絡パッドと、子基板の電源供給用の一対のパッドに対応する各連絡パッドにそれぞれの極性に適合する電圧を印加する回路と、子基板の各ＬＥＤ駆動用パッドに対して１個または複数個ずつ設けられる拡張パッドと、子基板のＬＥＤ駆動用の陽極パッドに対応する拡張パッドと当該陽極パッドと対をなすＬＥＤ駆動用の陰極パッドに対応する拡張パッドとの間に、当該対をなすＬＥＤ駆動用のパッドの間に流れるより大きな電流を流すための電流増幅回路とを備え、
前記電流増幅回路には、当該回路が対象とする拡張パッドに対応するＬＥＤ駆動用パッドが前記マイコンから受けた駆動パルスが当該ＬＥＤ駆動用パッドへの連絡パッドを介して伝達され、この駆動パルスによって当該電流増幅回路が導通する、
ことを特徴とするＬＥＤ専用のマザーボード。
【請求項5】
前記各拡張パッドは、前記子基板におけるパッドの組分けに基づき、同じ組のＬＥＤ駆動用のパッドに対応する拡張パッドが一列に並ぶと共に、それらの拡張パッドの極性が子基板と同じ規則に従った順序で並ぶ状態となって、前記プリント基板の１以上の辺に沿う端縁部に配備される、
請求項４に記載されたＬＥＤ専用のマザーボード。
請求項４に記載されたＬＥＤ専用のマザーボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＬＥＤを接続するための電極（パッド）を備え、当該パッドに接続されたＬＥＤが所定のシーケンスに従って点灯および消灯するように制御する制御基板に関する。
【背景技術】
【0002】
上記の制御基板に該当するものとして、特許文献１には、ＬＥＤの取付パターン（電極）が複数形成された頭部に一対の脚部および引出部を連続させ、脚部や引出部に取付パターンへの通電用の導体パターンが形成されたフレキシブル基板が開示されている。さらに特許文献１には、上記のフレキシブル基板を、駆動用の電池が設けられた制御回路に接続することによって、各ＬＥＤを順に発光させたり、発光中のＬＥＤを暗くした状態で次のＬＥＤを点灯させるなどの制御を行うことが記載されている。
【0003】
制御基板に近い構成の装置として、特許文献２には、交流電源に接続される一対の入力端子部と、照明負荷となるＬＥＤに接続される複数対の出力端子部とが、それぞれ上面の端縁部に配置されたハウジングの内部に、入力端子部から入力される交流電力を直流電力に変換して各出力端子部を介して照明負荷に出力する電源回路部が組み込まれた構成の装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８－１０９０３０号公報
【特許文献2】特開２００５－２８５３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、様々な形態のＬＥＤが手頃な価格で入手できるようになったことに伴い、室内外のイルミネーションの自作を試みようとする人や、本物に近い状態で発光するライトや華やかな電飾設備を加えた模型を作ることを希望する人が増えている。しかし、ＬＥＤを通電させるための回路や制御用のプログラムを設計することは、それらに関する相当な知識を持つ人でなければ不可能である。
【0006】
また特許文献１に記載されているようなタイプの基板は、ＬＥＤ専用であっても実装できるＬＥＤの種類が限定され、導入できる範囲も限られ、様々な目的に対応することは困難である。
【0007】
本発明は上記の問題に着目してなされたもので、ＬＥＤを半田付けする作業を行うだけで当該ＬＥＤを所定のシーケンスで点灯させることが可能になると共に、様々な種類のＬＥＤを容易に接続することが可能な制御基板を提供することを課題とする。
【0008】
さらに本発明は、上記の制御基板の機能を拡張してより多くのＬＥＤを接続し、それらの点灯動作を制御するＬＥＤ専用のマザーボードを提供することを、第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明による制御基板は、複数のパッドを含む回路パターンが形成された矩形状の基板本体と、当該基板本体の辺の向きに端子群の並び方向を合わせて当該基板本体に搭載された制御用のマイコンとを備える。基板本体では、一辺に沿う端縁部に、電源供給用の陽極および陰極パッドとなる一対のパッドが当該辺に沿って並べられ、その他の三辺のうちのマイコンの端子群に対向する関係にある少なくとも一つの辺に沿う端縁部に、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとなる一対のパッドの組み合わせの複数組分に相当する数のパッドが、同じ組のパッド同士が隣り合わせになり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が一定の規則に従った順序（＋－－＋，＋－＋－など）で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられる。
【0010】
前記回路パターンには、電源供給用の陽極パッドおよび陰極パッドをマイコンの対応する極性の電源端子に接続する回路と、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドのうちの一方の極性のパッドをマイコンの駆動パルスの出力用の出力端子に接続する回路と、マイコンに接続されない極性のＬＥＤ駆動用のパッドに当該極性に適合する電圧を印加する回路とが含まれる。
【0011】
さらに上記のマイコンに、ＬＥＤ駆動用のパッドが接続されている出力端子の少なくとも１つからＬＥＤを点灯させる駆動パルスを所定のシーケンスに従って出力する処理のためのプログラムが保存される。
【0012】
上記の構成によれば、電源供給用の一対のパッドを電池などの直流電源に接続し、ＬＥＤ駆動用として組み合わせられた陽極パッドと陰極パッドとの間にＬＥＤを接続することによって、マイコンを動かして当該マイコンに保存されているプログラムに基づきＬＥＤの点灯動作を制御することができる。対をなす陽極パッドと陰極パッドとが隣り合わせに配置されており、電源供給用となる一組のパッドとＬＥＤ駆動用の複数組のパッドによる配列とがそれぞれ異なる辺に沿う端縁部に配置され、ＬＥＤ駆動用のパッドに割りあてられた極性が一定の規則に従った順序で並べられているので、電気回路への知識が乏しいユーザでも、電源やＬＥＤの各端子に対応するパッドを容易に見分けて、接続作業（半田付け）を行うことができる。
【0013】
また、いずれのパッドも基板本体の端縁部に一列に並べられているので、半田付け作業が容易になり、ワイヤー付きのＬＥＤや砲弾型などの大型のＬＥＤでも、容易に取り付けることができる。また、基板の他の回路パターンや部品を損傷する可能性を低くすることができる。
【0014】
一般的なマイコンは複数の出力端子を備えるので、これらの出力端子の数の範囲内でＬＥＤ駆動用のパッドの組を複数組設けることができる。このマイコンに、ＬＥＤ駆動用のパッドが接続された各出力端子からそれぞれ独立したシーケンスに基づく駆動パルスを出力するように組まれたプログラムを書き込むことによって、各組のパッドに接続されたＬＥＤを、点灯のタイミングや点灯時間を異ならせて発光させることができる。
【0015】
ただし、ＬＥＤ駆動用のパッドが接続された出力端子の全てから駆動パルスを出力することは必ずしも必要ではない。たとえば複雑なシーケンスが記述されてプログラムの容量が大きくなる場合のマイコンには、そのシーケンスによる駆動パルスを一部の出力端子のみから出力させるアルゴリズムを表すプログラムが保存される。
【0016】
複数の出力端子から駆動パルスが出力されるように記述されたプログラムがマイコンに保存されている場合でも、それらの出力端子に接続されたパッドの全てにＬＥＤを接続する必要はなく、ＬＥＤが接続されるパッドは、ユーザが自由に選択することができる。
【0017】
本発明の第１の実施形態にかかる制御基板では、基板本体のマイコンの端子群に対向する関係にあり、かつ電源供給用の陽極パッドと陰極パッドとが並べられた端縁部に対向しない関係にある２つの辺の各々に沿う端縁部に、前記ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドが複数組ずつ、同じ組のパッド同士が隣り合わせになり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が各端縁部の間で共通の規則に従った順序で並ぶようにして、当該辺に沿って一列に並べられている。
【0018】
本発明の第２の実施形態にかかる制御基板では、部品本体の対向関係にある２つの辺からそれぞれ複数の端子を突出させ、他の２辺には端子が設けられていない形態のマイコンが基板本体に搭載され、基板本体のマイコンの端子群に対向しない２つの辺のうちの一辺に沿う端縁部に電源供給用の一対のパッドが設けられる。基板本体のマイコンの端子群に対向する２つの辺に沿う端縁部のそれぞれには、当該マイコンの当該端縁部に対向する端子群中のＬＥＤ駆動用の出力端子の数の２倍に相当する数のパッドが、隣り合う２つずつがＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとして対になり、かつ各々のパッドに割り当てられた極性が各端縁部の間で共通の規則に従った順序で並ぶようにして一列に並べて配置される。さらに、ＬＥＤ駆動用のパッドの各組における一方の極性のパッドの各々がマイコンの当該パッドに対向する端子群中の出力端子に接続される。
【0019】
上記第１および第２の実施形態によれば、ユーザは、対向関係にある２つの辺に沿って一列に配置されているパッドがＬＥＤ駆動用で、残りの２つの辺のうちの一辺に沿って隣り合わせに並べられている一対のパッドが電源供給用である、というように、２種類のパッドを容易に見分けることができ、半田付けの対象箇所を誤って作業が進められるのを防ぐことができる。
【0020】
上記２つの実施形態を含む本発明の制御基板のマイコンには、ＬＥＤ駆動用のパッドに接続された１以上の出力端子からそれぞれ独立したシーケンスに基づく制御信号を出力するためのプログラムとして、あらかじめ開発された複数種のプログラムのうちのいずれかを保存することができる。言い換えると、同一のハードウェア構成で、マイコンのプログラムを変更することによって、点灯制御の態様が異なる複数種の制御基板を製作することができる。
【0021】
さらに、本発明は、上記の制御基板を子基板として、１または複数枚、搭載かつ電気接続することが可能なプリント基板を主体とするマザーボードを提供する。
このマザーボードのプリント基板には、子基板の各パッドに対応する場所にそれぞれ設けられる複数の連絡パッドと、子基板の電源供給用の一対のパッドに対応する各連絡パッドにそれぞれの極性に適合する電圧を印加する回路と、子基板の各ＬＥＤ駆動用パッドに対して１個または複数個ずつ設けられる拡張パッドと、子基板のＬＥＤ駆動用の陽極パッドに対応する拡張パッドと当該陽極パッドと対をなすＬＥＤ駆動用の陰極パッドに対応する拡張パッドとの間に、当該対をなすＬＥＤ駆動用のパッドの間に流れるより大きな電流を流すための電流増幅回路とを備える。
このマザーボードのプリント基板には、子基板の各パッドに対応する場所にそれぞれ設けられる複数の連絡パッドと、子基板の電源供給用の一対のパッドに対応する各連絡パッドにそれぞれの極性に適合する電圧を印加する回路と、子基板の各ＬＥＤ駆動用パッドに対して１個または複数個ずつ設けられる拡張パッドと、子基板のＬＥＤ駆動用の陽極パッドに対応する拡張パッドと当該陽極パッドと対をなすＬＥＤ駆動用の陰極パッドに対応する拡張パッドとの間に、当該対をなすＬＥＤ駆動用のパッドの間に流れるより大きな電流を流すための電流増幅回路とを備える。
【0022】
上記の電流増幅回路には、当該回路が対象とする拡張パッドに対応するＬＥＤ駆動用パッドがマイコンから受けた駆動パルスが当該ＬＥＤ駆動用パッドへの連絡パッドを介して伝達される。電流増幅回路はこの駆動パルスによって導通する。
【0023】
上記の構成によれば、マザーボードの拡張パッドも、それぞれに対応する子基板のパッドと同様の極性を有するＬＥＤ駆動用パッドとなり、子基板のパッドとの対応関係に基づいて組分けすることができる。したがって、子基板でマイコンからの駆動パルスを受けることが可能なＬＥＤ駆動用パッドおよびこれと対をなすＬＥＤ駆動用パッドのそれぞれに対応する２つの拡張パッドの間にＬＥＤを接続すると、そのＬＥＤに駆動パルスにより導通した電流増幅回路からの電流を流して、当該ＬＥＤを点灯させることができる。
【0024】
よって、拡張パッドに接続されたＬＥＤも、マイコンのプログラムに基づくシーケンスどおりに点灯させることができる。また、電流増幅回路の機能によって、対をなす拡張パッドの間に子基板の対応するパッドの間に流れるよりも大きな電流を流すことができるので、拡張パッドに多数のＬＥＤを接続して、それらの点灯動作をマイコンからの駆動パルスによって一括して制御することができる。
【0025】
さらに、上記の各拡張パッドを、子基板におけるパッドの組分けに基づき、同じ組のＬＥＤ駆動用のパッドに対応する拡張パッドが一列に並ぶと共に、それらの拡張パッドの極性が子基板と同じ規則に従った順序で並ぶ状態にして、プリント基板の１以上の辺に沿う端縁部に配備すれば、各拡張パッドと子基板の各ＬＥＤ接続用パッドとの対応関係が明確になる。よって、パッドの数が増えても、ユーザは、半田付けの対象のパッドを容易に判別することができる。
【0026】
また、子基板の各パッドを、基板本体の上面から厚み部分を形成する端面を経て底面側の端縁に至るまでの範囲に形成すれば、子基板の各パッドの端縁をマザーボードの対応する連絡パッドに載せ、その端面と連絡パッドとを半田付けすることができ、半田付けの作業が容易になる。
【発明の効果】
【0027】
本発明の制御基板によれば、電気回路やプログラミングの知識のない人であっても、ＬＥＤ駆動用のパッドにＬＥＤを半田付けする作業を行うだけで、当該ＬＥＤを所定のシーケンスに従って点灯させることができ、所望する照明装置を容易に製作することができる。またＬＥＤ駆動用のパッドを基板本体の端縁部に設けたことによって、様々な形態のＬＥＤを容易に接続することができ、幅広い用途に対応することができる。
【0028】
また、マイコンに組み込むプログラムを変更するだけで、ＬＥＤの点灯のシーケンスが異なる複数のタイプの制御基板を製作することができ、一般ユーザに提供できる商品の種類を豊富にすることも容易である。
【0029】
さらに本発明のマザーボードによれば、制御基板単体には接続できない数のＬＥＤを接続し、それらの点灯動作を制御基板のマイコンによって制御することができる。これにより、多数のＬＥＤを使用する電飾用の照明装置も容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明が適用されたＬＥＤ制御基板の一構成例を表す平面図である。
【図2】上記ＬＥＤ制御基板の回路図である。
【図3】上記ＬＥＤ制御基板へのＬＥＤの実装例を表す図である。
【図4】上記ＬＥＤ制御基板の変形例を表す斜視図である。
【図5】ＬＥＤ制御基板の他の構成例を表す平面図である。
【図6】本発明が適用されたマザーボードの一構成例を表す平面図である。
【図7】上記マザーボードに子基板が実装された状態を表す平面図である。
【図8】上記マザーボードにおける一枚の子基板に対する回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
図１は、本発明が適用されたＬＥＤ専用の制御基板１の一実施形態の外観を表す平面図であり、図２は当該制御基板の電気構成を表す回路図である。以下、これらの図を参照して、この実施例の制御基板１の構成を説明する。
【0032】
この実施例の制御基板１は、１０個のパッド１０を含む回路パターンが形成された矩形状のプリント配線板による基板本体１００に、制御用のマイコン１１，抵抗Ｒ１～Ｒ５，コンデンサＣ０が実装されて成るものである。各パッド１０は、それぞれ隣合う２つずつが対になるように組み合わせられて基板本体１００の端縁部に配置される。各組のパッド１０，１０の一方が陽極パッドとなり、他方が陰極パッドとなる。
【0033】
マイコン１１は、２方向に３本ずつ端子を突出させた形態のＩＣチップである。具体的には図２に示すように、マイコン１１の本体部の一端縁部に、陰極（グランド電位）の端子ＧＮＤを挟んで２本の出力端子Ｔ１，Ｔ２が設けられ、これらに対向する側の端縁部に、陽極の端子ＶＣＣを挟んで出力端子Ｔ３とリセット端子ＲＥＳとが設けられる。
なお、この実施例のリセット端子ＲＥＳは、マイコン１１のプログラムの設定によって出力端子として機能させることができるので、以下では、出力端子として説明する。
なお、この実施例のリセット端子ＲＥＳは、マイコン１１のプログラムの設定によって出力端子として機能させることができるので、以下では、出力端子として説明する。
【0034】
パッド１０の５つの組み合わせのうちの１組は、基板本体１００のマイコン１１の端子群に対向しない側の端縁部に設けられる。この組のパッド１０，１０の一方は、電源供給用の陽極パッドＤＥ＋としてマイコン１１の電源端子ＶＣＣに接続され、他方は電源供給用の陰極パッドＤＥ－としてマイコン１１の電源端子ＧＮＤに接続される。
【0035】
その他の４組のパッド１０，１０は、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドおよび陰極パッドとして機能するもので、基板本体１００のマイコン１１の端子群に対向する２辺に沿う端縁部に２組ずつに分けて配備される。以下、これらのパッド１０に個別に言及する場合には、陽極パッドをＤ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋と言い、陰極パッド１０をＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－と言う。
【0036】
パッドＤ１＋，Ｄ１－の組とパッドＤ２＋，Ｄ２－の組は、各々の陰極パッドＤ１－，Ｄ２－を隣合わせにして、Ｄ１＋，Ｄ１－，Ｄ２－，Ｄ２＋の順に並ぶように配備される。パッドＤ３＋，Ｄ３－の組とパッドＤ４＋，Ｄ４－の組も、各々の陰極パッドＤ３－，Ｄ４－を隣合わせにして、Ｄ４＋，Ｄ４－，Ｄ３－，Ｄ３＋の順に並ぶように配備される。
【0037】
電気接続の観点では、陽極パッドＤ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋はそれぞれ電流制限用の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を介してマイコン１１の出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，ＲＥＳに接続される。陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－は電源供給用の陰極パッドＤＥ－に接続される。
【0038】
この実施例では、隣合わせに配備された陰極パッドＤ１－とＤ２－との間、および陰極パッドＤ３－とＤ４－との間に、それぞれ２つの陰極パッドを繋ぐ導電パターン１２，１３が形成されると共に、これらの導電パターン１２，１３の一端部に、それぞれスルーホールｈ１，ｈ２が形成されている。電源供給用の陰極パッドＤＥ－に連なる導電パターン１４の一端部にもスルーホールｈ３が形成されている。
【0039】
図示は省略するが、基板本体１００の裏面にも、各スルーホールｈ１，ｈ２，ｈ３およびマイコン１１に対応する箇所を含む範囲に導電パターンが形成される。前述したＬＥＤ駆動用の各陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－と電源供給用の陰極パッドＤＥ－との電気接続は、この裏面の導電パターンおよび表側の導電パターン１２～１４ならびにそれらを繋ぐスルーホールｈ１，ｈ２，ｈ３を介して行われる。マイコン１１の陰極端子ＧＮＤも裏面側に突き抜けて、裏面の導電パターン，スルーホールｈ３，導電パターン１４等を介して電源供給用の陰極端子ＤＥ－に電気接続される。
【0040】
なお、コンデンサＣ０は、陽極パッドＤＥ＋と陽極端子ＶＣＣとの接続ラインと、陰極パッドＤＥ－と陰極端子ＧＮＤとの接続ラインとに、バイパスコンデンサとして接続される。また、図２に示すように、端子ＲＥＳとＬＥＤ駆動用のパッドＤ４＋との接続ラインと電源供給用の陽極パッドＤＥ＋とを繋ぐ配線が形成され、その配線内に抵抗Ｒ５が介装される。
【0041】
マイコン１１には、あらかじめ設計された複数種のプログラムのいずれか一種が保存される。これらのプログラムは、上記４つのＬＥＤ駆動用の陽極パッドＤ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋に連なる出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３、ＲＥＳのうちの少なくとも１つから、所定のシーケンスに従ってＬＥＤ駆動用のパルス信号（以下、「駆動パルス」という。）を出力するように設計されている。
【0042】
いずれのプログラムも、駆動パルスのパルス幅や間隔を様々な値に変化させることによって、その駆動パルスを受けるＬＥＤを興趣のある態様で点灯させる内容になっている。また、２以上の出力端子から完全に同期する駆動パルスが出力されるように設計されたプログラムもあれば、駆動パルスのシーケンスは同一であるが各出力端子からの出力のタイミングがずれるように設計されたプログラムもあれば、出力端子毎にそれぞれ異なるシーケンスに従って駆動パルスが出力されるように設計されたプログラムもあるなど、プログラムの内容も千差万別である。
したがって、制御基板１のハードウェア構成は同じでも、マイコン１１に組み込まれるプログラムによって、各出力端子からの駆動パルスの出力の態様を様々に変化させることができる。
したがって、制御基板１のハードウェア構成は同じでも、マイコン１１に組み込まれるプログラムによって、各出力端子からの駆動パルスの出力の態様を様々に変化させることができる。
【0043】
プログラムは、シーケンスが複雑になってデータ量がマイコン１１のメモリ容量を超えることがない限り、４個の出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，ＲＥＳの全てから駆動パルスが出力されるように設計することができる。一部の出力端子のみから駆動パルスを出力させる場合には、その出力の対象となる端子がプログラム上で定義される。
【0044】
端子ＲＥＳのリセット機能を有効にしたい場合には、マイコン１１には、この端子ＲＥＳから駆動パルスを出力するアルゴリズムを含まないプログラムが書き込まれる。なお、マイコン１１をリセットするための信号は、パッドＤ４＋にグランド電圧を印加することにより電源供給用パッドＤＥ＋から端子ＲＥＳに流れる電流によって生成される。
【0045】
上記の構成において、電源供給用の陽極パッドＤＥ＋には、外部の電池ホルダーに支持されたリチウム電池（図示せず。）の陽極に接続するためのケーブル６ａが半田付けされ、電源供給用の陰極パッドＤＥ－には上記リチウム電池の陰極に接続するためのケーブル６ｃが半田付けされる（後述する図３を参照。）。これらの半田付けによってマイコン１１に駆動用のＤＣ電源が供給されると共に、陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４にグランド電圧が印加される。
【0046】
上記の接続が完了した制御基板１のマイコン１１からの駆動パルスが出力される端子に接続されている陽極パッド（Ｄ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋のうちの１以上）にＬＥＤのアノードの電極端子を接続し、この陽極パッドと対をなす陰極パッド（Ｄ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－のうちの１以上）に上記のＬＥＤのカソードの電極端子を接続することによって、当該ＬＥＤを駆動パルスにより導通させて点灯させることができる。
【0047】
図１では記載を省略したが、基板本体１００の上面には、各パッド１０を見分けるためのマーキング（Ｄ１＋，Ｄ２＋などの文字）が施されている。また、ユーザには、別途、紙または電子データによる説明書によって、ＬＥＤを接続できるパッド（マイコン１１からの駆動パルスが供給される陽極パッドとこれと対をなす陰極パッド）の位置や、ＬＥＤがどのようなパターンで点灯するかなどが教示される。ユーザは、これらのマーキングや説明書を参照することによって、ＬＥＤを適所に半田付けすることができる。
【0048】
図３は、上記構成の制御基板１００にＬＥＤを接続して点灯させた事例を３例、並列させて表したものである。いずれの例でも、端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３から駆動パルスが出力されるように設計されたプログラムがマイコン１１に保存され、それらに対応する３組の陽極パッドと陰極パッドとの間（Ｄ１＋とＤ１－との間、Ｄ２＋とＤ２－との間、Ｄ３＋とＤ３－との間）にＬＥＤが接続されている。
なお、図３の各例では、端子Ｔ１，Ｔ３から同時に駆動パルスが出力されたときの状態を表している。
なお、図３の各例では、端子Ｔ１，Ｔ３から同時に駆動パルスが出力されたときの状態を表している。
【0049】
図３（Ａ）の例では、表面実装タイプのチップ型のＬＥＤ３Ａのアノードおよびカソードの各電極端子が、対応する極性のパッド１０に半田付けされている。
図３（Ｂ）の例のＬＥＤ３Ｂもチップ型であるが、アノードおよびカソードの各電極端子に可撓性を有するワイヤー４ａ，４ｃが一体に設けられ、それらのワイヤー４ａ，４ｃが対応する極性のパッド１０に半田付けされている。
図３（Ｃ）の例では、砲弾型のＬＥＤ３Ｃのアノードおよびカソードの各電極ピン５ａ，５ｃが対応する極性のパッド１０に半田付けされている。
図３（Ｂ）の例のＬＥＤ３Ｂもチップ型であるが、アノードおよびカソードの各電極端子に可撓性を有するワイヤー４ａ，４ｃが一体に設けられ、それらのワイヤー４ａ，４ｃが対応する極性のパッド１０に半田付けされている。
図３（Ｃ）の例では、砲弾型のＬＥＤ３Ｃのアノードおよびカソードの各電極ピン５ａ，５ｃが対応する極性のパッド１０に半田付けされている。
【0050】
上記のＬＥＤ３Ａ，３Ｂ，３Ｃのいずれについても、発光色は問わず、ユーザの好みの色彩を発するものを選択することができる。また各パッド１０の組ごとにＬＥＤの発光色を変更することもできる。
同一の制御基板１に複数種のＬＥＤを接続することもできる。たとえば、パッドＤ１＋とＤ１－との間にＬＥＤ３Ａを接続し、パッドＤ２＋とＤ２－との間にＬＥＤ３Ｂを接続し、パッドＤ３＋とＤ３－との間にＬＥＤ３Ｃを接続することができる。
同一の制御基板１に複数種のＬＥＤを接続することもできる。たとえば、パッドＤ１＋とＤ１－との間にＬＥＤ３Ａを接続し、パッドＤ２＋とＤ２－との間にＬＥＤ３Ｂを接続し、パッドＤ３＋とＤ３－との間にＬＥＤ３Ｃを接続することができる。
【0051】
この実施例の制御基板１では、電源供給用のパッドＤＥ＋，ＤＥ－を含む全てのパッド１０が基板本体１００の端縁部に配置されているので、図３（Ｂ）のような長尺のワイヤー４ａ，４ｃや図３（Ｃ）の例のような大型のＬＥＤ３Ｃが半田付けの対象になった場合でも、半田付けの作業を容易に行うことができる。また各パッド１０を基板本体１００の端縁部に配置したことによって、半田付け作業の際に、パッド以外の場所に半田が落ちる可能性が低くなるので、短絡や部品の破損などの損傷も生じにくい。よって、初心者でも容易に半田付け作業を行うことができる。
【0052】
したがって、マイコン１１に書き込まれたプログラムの内容が異なる複数種の制御基板１を製作してユーザに提供する体制を整えれば、ユーザは、自身の目的に適した点灯パターンを実現できる制御基板１を選択し、その制御基板１に自身の目的に適したＬＥＤを接続することによって、その目的を達成することができる。
【0053】
図４および図５は、上記の制御基板１の変形例を表したものである。以下、これらの変形例を順に説明するが、いずれの例でも、図１および図２に対応する構成を同一の符号で表すことによって、詳細な構成の説明を省略する。
【0054】
図４の例の制御基板１Ａは、部品点数や回路構成は先の制御基板１と変わらないが、各パッド１０が、基板本体１００の上面のＬＥＤが実装される範囲から上面側の端縁および端面を経て底面側の端縁に至る範囲にまでに形成されていることを特徴とする。この構成によれば、後述するマザーボード２に制御基板１を子基板として接続する作業を容易に行うことができる。
【0055】
上記の制御基板１Ａでも、基板本体１００の同じ端縁部に配置された４個のＬＥＤ駆動用のパッド１０のうちの内側の陰極パッド（Ｄ１－とＤ２－、およびＤ３－とＤ４－）が導線パターン１２，１３を介して接続され、その導線パターン１２，１３の一端部にスルーホールｈ１，ｈ２が形成されている。電源供給用の陰極パッドＤＥ－にも、スルーホールｈ３を含む導電パターン１４が接続され、基板本体１００の裏面側にも導電パターンが形成されている。各陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－は、これらの導電パターンやスルーホールｈ１，ｈ２，ｈ３を介して電源供給用の陰極端子ＤＥ－に電気接続される。マイコン１１の陰極端子ＧＮＤも、基板裏面の導電パターン，スルーホールｈ３，導電パターン１４等を介して電源供給用の陰極端子ＤＥ－に電気接続される。
【0056】
図５の例の制御基板１Ｂでは、電源供給用のパッドＤＥ＋，ＤＥ－やＬＥＤ駆動用の陽極パッドＤ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋の形状および位置は図１の例と同じであるが、ＬＥＤ駆動用の陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－が、隣合う関係にあるもの毎に一体化されて、２つの陰極パッドＤＣＯＭ１－，ＤＣＯＭ２－となっている。具体的には、陽極パッドＤ１＋とＤ２＋との間に、両者に共通の陰極パッドＤＣＯＭ１－が設けられ、陽極パッドＤ３＋とＤ４＋との間に、両者に共通の陰極パッドＤＣＯＭ２－が設けられている。
【0057】
図５の構成によれば、陰極パッドＤＣＯＭ１－を挟んで配備される陽極パッドＤ１＋とＤ２＋にアノードが接続されるＬＥＤのカソードは、いずれも陰極パッドＤＣＯＭ１－に接続される。陰極パッドＤＣＯＭ２－を挟んで配備される２つの陽極パッドＤ３＋，Ｄ４＋にアノードが接続されるＬＥＤのカソードは、いずれも陰極パッドＤＣＯＭ２－に接続される。よって、回路も図２と殆ど変わらない構成になる。
【0058】
図５の例の制御基板１Ｂでも、各陰極パッドＤＣＯＭ１－，ＤＣＯＭ２－は、それぞれから延びる導電パターン１２，１３、電源供給用の陰極パッドＤＥ－から延びる導電パターン１４、スルーホールｈ１，ｈ２，ｈ３、基板本体１００の裏面の導電パターン等を介して電源供給用の陰極パッドＤＥ－に電気接続される。マイコン１１の陰極端子ＧＮＤも裏面の導電パターン，スルーホールｈ３，導電パターン１４等を介して電源供給用の陰極パッドＤＥ－に電気接続される。
【0059】
以下、上記以外の変形例について簡単に説明する。
図１および図４に示した制御基板１，１Ａでは、陰極側の配線を簡単にする目的で、基板本体１００の同じ側の端縁部に配置される４個のＬＥＤ駆動用のパッド１０のうち、グランド電圧に接続される陰極パッド（Ｄ１－とＤ２－、またはＤ３－とＤ４－）を隣合わせにして、４個のパッド１０を＋，－，－，＋の順に配置した。しかし、陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－のそれぞれに対し、個別にスルーホール等の接続経路を確保して電源供給用の陰極パッドＤＥ－に接続するのであれば、パッド１０の配置順序は上記に限らず、－，＋，＋，－の順にしてもよい。または、初心者のユーザがパッド１０の極性を誤る可能性を低くするために、＋，－，＋，－のような規則的な順序で配置してもよい。
図１および図４に示した制御基板１，１Ａでは、陰極側の配線を簡単にする目的で、基板本体１００の同じ側の端縁部に配置される４個のＬＥＤ駆動用のパッド１０のうち、グランド電圧に接続される陰極パッド（Ｄ１－とＤ２－、またはＤ３－とＤ４－）を隣合わせにして、４個のパッド１０を＋，－，－，＋の順に配置した。しかし、陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－のそれぞれに対し、個別にスルーホール等の接続経路を確保して電源供給用の陰極パッドＤＥ－に接続するのであれば、パッド１０の配置順序は上記に限らず、－，＋，＋，－の順にしてもよい。または、初心者のユーザがパッド１０の極性を誤る可能性を低くするために、＋，－，＋，－のような規則的な順序で配置してもよい。
【0060】
パッド１０の数や配列も上記の例に限定されるものではない。
たとえば、マイコン１１の出力端子が５個以上になった場合には、当該マイコン１１の一辺に配備される出力端子の数の２倍に相当する数のＬＥＤ駆動用のパッドを一列に並べることができる。マイコン１１の出力端子が多数になった場合や、部品本体の四方から端子が突出するタイプのマイコンが使用される場合は、基板本体１００の電源供給用の端子ＤＥ＋，ＤＥ－が配置される箇所を除く三辺に沿ってＬＥＤ駆動用のパッドを配列してもよい。
たとえば、マイコン１１の出力端子が５個以上になった場合には、当該マイコン１１の一辺に配備される出力端子の数の２倍に相当する数のＬＥＤ駆動用のパッドを一列に並べることができる。マイコン１１の出力端子が多数になった場合や、部品本体の四方から端子が突出するタイプのマイコンが使用される場合は、基板本体１００の電源供給用の端子ＤＥ＋，ＤＥ－が配置される箇所を除く三辺に沿ってＬＥＤ駆動用のパッドを配列してもよい。
【0061】
また、図１等と同じ構成のマイコン１１で端子ＲＥＳを出力端子にしない場合には、基板本体１００の一辺をやや長くして、その長手側の一方の端縁部に３組のＬＥＤ駆動用パッド（Ｄ１＋とＤ１－、Ｄ２＋とＤ２－、Ｄ３＋とＤ３－）を一列に並べてもよい。図４や図５の構成例でも同様のアレンジが可能である。
【0062】
いずれの場合も、基板本体１００の大きさや形状は、一列に並べられるＬＥＤ駆動用のパッド１０の数に応じて変更される。いずれの形態でも、電源供給用の一対のパッドＤＥ＋，ＤＥ－をＬＥＤ駆動用のパッドの配列とは別の端縁部に配置することによって、ユーザは一列に並ぶパッドの数によって、各パッド１０の種類を容易に見分けることができる。ただし、パッド１０の種類によって形態や大きさを変えるなどの工夫をすれば、電源供給用のパッドＤＥ＋，ＤＥ－をＬＥＤ駆動用のパッドと同じ列に並べて配置することもできる。
【0063】
なお、ここまでは、複数のＬＥＤをカソードコモンの関係をもって接続することを前提に説明したが、各ＬＥＤをアノードコモンの関係をもって接続する場合には、ＬＥＤ駆動用の陽極パッドと陰極パッドとの配置は逆になり、陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－がマイコン１１の出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，ＲＥＳに接続され、陽極パッドＤ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋は電源供給用の陽極パッドＤＥ＋に接続される。また、これらのパッドに接続されたＬＥＤは、マイコン１１から各出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，ＲＥＳへの負の駆動パルスによって点灯する。
【0064】
各種変形例を含む本発明の制御基板では、ＬＥＤ駆動用の一対の陽極パッドと陰極パッドとの間に接続できるＬＥＤは１個に限らず、数個のＬＥＤを並列で接続することもできる。しかし、マイコン１１が出力できる電流の容量だけでは、多数のＬＥＤを接続してそれらに点灯に必要な電流を流すことは不可能である。
しかし、この問題は、以下に述べるマザーボードによって解決することができる。
しかし、この問題は、以下に述べるマザーボードによって解決することができる。
【0065】
図６は、図４に例示した制御基板１Ａを子基板として実装することが可能なマザーボード２の構成例を表したものである。図７は、上記のマザーボード２に制御基板１Ａを実装した例を表したものである。なお、このマザーボード２に実装できる制御基板は１Ａに限らず、図１の例の制御基板１を実装することもできる。
【0066】
この実施例のマザーボード２は、２枚の制御基板１Ａ（以下「子基板１Ａ」という。）を実装可能な大きさの長方形状の基板本体２００に、複数のパッドを含む導電パターンが形成されると共に、抵抗，コンデンサ，トランジスタがそれぞれ複数個実装された構成のものである。なお、図示はしないが、マザーボード２には、基板本体２００を支える脚部などの付属物を含めることができる。
【0067】
基板本体２００の一端部には、ＵＳＢ規格の電源コネクタを含む電源ボックス２１やスイッチ回路を含む操作ボックス２２が設けられる。これらのボックス２１，２２の近傍（図６中の破線枠で示す範囲）には、電源コネクタに連なる電源回路や外部機器を保護するための保護回路を構成する導電パターンや部品（抵抗やコンデンサ）が配備される。その他の構成は子基板１Ａの実装に関するもので、子基板１Ａの基板本体１００の端縁部を除く部分が載せられる面積の大きな基板実装用パッドＰ０と、基板実装用パッドＰ０の近傍に配備される陽極パッドＰＡと、基板実装用パッドＰ０の両側に４個ずつ並べられた合計８個の連絡パッドと、１６個の拡張パッドとを含む回路が、子基板１Ａごとに設けられている。
なお、陽極パッドＰＡおよび基板実装用パッドＰ０も、子基板１Ａの電源供給用パッドＤＥ＋，ＤＥ－の連絡パッドとして機能する。
なお、陽極パッドＰＡおよび基板実装用パッドＰ０も、子基板１Ａの電源供給用パッドＤＥ＋，ＤＥ－の連絡パッドとして機能する。
【0068】
８個の連絡パッドは、子基板１ＡのＬＥＤ駆動用の各パッドを接続する目的のもので、ＬＥＤ駆動用パッドと同じ位置関係をもって配置される。図６では、子基板１Ａの陽極パッドＤ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋が接続される連絡パッドをそれぞれＰ１＋，Ｐ２＋，Ｐ３＋，Ｐ４＋の符号で表し、子基板１Ａの陰極パッドＤ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－が接続される連絡パッドをそれぞれＰ１－，Ｐ２－，Ｐ３－，Ｐ４－の符号で表している。なお、陰極側の連絡パッドＰ１－，Ｐ２－，Ｐ３－，Ｐ４－は、基板実装用パッドＰ０に連通している。
【0069】
拡張パッドは、子基板１ＡのＬＥＤ駆動用の陽極パッドと陰極パッドとの組ごとに２組ずつ設けられる。子基板１Ａの対をなすＬＥＤ駆動用パッドをＤｎ＋，Ｄｎ－（ｎ＝１～４ 以下も同じ。）として各パッドの対応関係を具体的に述べると、子基板１Ａの陽極パッドＤｎ＋と陰極パッドＤｎ－との組み合わせには、拡張パッドＬｎ１＋とＬｎ１－との組み合わせと、拡張パッドＬｎ２＋とＬｎ２－との組み合わせとが対応づけられる。
【0070】
拡張パッドＬｎ１＋，Ｌｎ２＋は陽極パッドとして設定され、拡張パッドＬｎ１－，Ｌｎ２－は陰極パッドとして設定される。これら４個のパッドは、子基板１ＡのＬＥＤ駆動用のパッドの配列に準じて、Ｌｎ１＋，Ｌｎ１－，Ｌｎ２－，Ｌｎ２＋の順に並べられ、基板本体２００の端縁部に配置される。
【0071】
さらに、連絡パッドＰｎ＋とこれに対応する拡張パッドＬｎ１＋，Ｌｎ１－，Ｌｎ２－，Ｌｎ２＋との間には、電流増幅用のトランジスタＴＲｎや電流制限抵抗（符号省略）を含む回路（図８を参照。）が設けられる。
【0072】
図６の例のマザーボード２では、基板本体２００のサイズの都合で、実装される２枚の子基板１Ａ，１Ａに対応する領域の間における基板実装用パッドＰ０の形状や各拡張パッドの配置に違いがあるが、回路構成は同一である。また、図７に示すように、電源供給用の端子ＤＥ＋，ＤＥ－を電源回路の方に向けた姿勢にした子基板１Ａを基板実装用パッドＰ０の上に載せることによって、子基板１Ａの各ＬＥＤ駆動用パッドＤｎ＋，Ｄｎ－の端縁部が対応する連絡パッドＰｎ＋，Ｐｎ－の上に載り、陰極の電源供給用パッドＤＥ－の端縁部が基板実装用パッドＰ０の一端部の上に載り、陽極の電源供給用パッドＤＥ＋が陽極パッドＰＡの上に載る状態となる。この状態下で、子基板１Ａの各パッド１０の基板本体１００の端面側に露出している部分をそのパッド１０が置かれたマザーボード２側のパッドに半田付けすることによって、子基板１Ａをマザーボード２に電気接続することができる。
【0073】
図８は、上記のマザーボード２の１枚の子基板１Ａに対応する領域内の電気構成を表した回路図である。
基板実装用パッドＰ０および陰極側の連絡パッドＰｎ－は電源回路の陰極（グランド電圧）に接続され、陽極パッドＰＡは電源回路の陽極（＋Ｖの電圧）に接続される。陽極側の連絡パッドＰｎ＋は、電流増幅用のトランジスタＴＲｎのベースに接続される。
基板実装用パッドＰ０および陰極側の連絡パッドＰｎ－は電源回路の陰極（グランド電圧）に接続され、陽極パッドＰＡは電源回路の陽極（＋Ｖの電圧）に接続される。陽極側の連絡パッドＰｎ＋は、電流増幅用のトランジスタＴＲｎのベースに接続される。
【0074】
連絡パッドＰｎ＋，Ｐｎ－と同じＬＥＤ駆動用のパッドＤｎ＋，Ｄｎ－に対応する４つの拡張パッドＬｎ１＋，Ｌｎ１－，Ｌｎ２＋，Ｌｎ２－のうち、陽極の拡張パッドＬｎ１＋，Ｌｎ２＋は、それぞれ電流制限抵抗（符号省略）を介して電源回路の陽極に接続される。一方、陰極パッドＬｎ１－，Ｌｎ２－は、上記トランジスタＴＲｎのコレクタに接続される。
【0075】
上記の回路構成や先に述べたパッドの対応関係によれば、図７に示した姿勢にされた子基板１Ａの基板本体１００の裏面の導電パターンおよび電源供給用の陰極パッドＤＥ－を基板実装用パッドＰ０に半田付けし、電源供給用の陽極パッドＤＥ＋を陽極パッドＰＡに半田付けし、各ＬＥＤ駆動用パッドＤｎ＋，Ｄｎ－を対応する連絡パッドＰｎ＋，Ｐｎ－に半田付けすることによって、子基板１Ａのマイコン１１を導通状態にし、プログラムが示すシーケンスに従って駆動パルスを出力させることができる。
【0076】
よって、マイコン１１からの駆動パルスを受けることができるＬＥＤ駆動用パッドＤｎ＋に対応する拡張パッドＬｎ１＋，Ｌｎ２＋とこれらと対をなす拡張パッドＬｎ１－，Ｌｎ２－との間にＬＥＤを接続すると、マイコン１１からＬＥＤ駆動用パッドＤｎ＋および連絡パッドＰｎ＋を経由してトランジスタＴＲｎのベースに届いた駆動パルスによってトランジスタＴＲｎにベース電流が流れ、その電流から増幅されたコレクタ電流がＬＥＤに流れて、当該ＬＥＤを点灯させることができる。
【0077】
上記の構成によれば、マイコン１１の１つの出力端子からの駆動パルスによって、２組の拡張パッド（Ｌｎ１＋とＬｎ１－、およびＬｎ２＋とＬｎ２－）の間に、子基板１Ａの対応するパッドＤｎ＋とＤｎ－との間に流れるよりはるかに大きな電流を流すことができる。よって、これらの拡張パッドに多数のＬＥＤを並列に接続し、これらを同一の駆動パルスによって一斉に点灯させることができる。
【0078】
したがって、たとえば複数のＬＥＤをケーブルやフレキシブルワイヤーで接続し、そのケーブルやワイヤーを湾曲または屈曲させて所定の形状を形作り、各ＬＥＤの点灯により当該形状を反映した照明パターンを発現させることができる。発光色が異なる複数のＬＥＤを接続し、それらの色彩の組み合わせによる照明パターンを発現することもできる。よって、ユーザの創意工夫により様々な形状の照明装置を製作することができる。
【0079】
なお、上記の実施例では、トランジスタＴＲｎと複数の抵抗とによって、マイコン１１からの駆動パルスにより導通して陽極の拡張パッドＬｎ１＋，Ｌｎ２＋と陰極の拡張パッドＬｎ１－，Ｌｎ２－との間に大きな電流を流す電流増幅回路を形成したが、電流増幅回路の構成はこれに限らず、同様の機能を有する種々の構成の回路を適用することができる。
また、ＬＥＤを接続できる場所は拡張パッドに限らず、連絡パッドＰｎ＋とＰｎ－との間にもＬＥＤを接続し、このＬＥＤをマイコンからの駆動パルスによって点灯させることができる。
また、ＬＥＤを接続できる場所は拡張パッドに限らず、連絡パッドＰｎ＋とＰｎ－との間にもＬＥＤを接続し、このＬＥＤをマイコンからの駆動パルスによって点灯させることができる。
【0080】
拡張パッドＬｎ１＋とＬｎ１－との間や拡張パッドＬｎ２＋とＬｎ２－との間に複数のＬＥＤを接続した場合には、これらのＬＥＤの点灯や消灯のタイミングは完全に同期するが、個々のＬＥＤの発光色は必ずしも同じにする必要はない。すなわち、一連に連なる複数のＬＥＤの発光色を統一しても良いし、複数の色彩を採用してもよい。ＬＥＤの形態も統一する必要はなく、たとえば拡張パッドＬｎ１＋とＬｎ１－との間にチップ型のＬＥＤを接続し、拡張パッドＬｎ２＋とＬｎ２－との間に砲弾型のＬＥＤを接続してもよい。
【0081】
また、図６に示した構成によれば、マザーボード２に実装される２枚の子基板１Ａ，１Ａの各マイコン１１，１１に組み込まれるプログラムによって、最大８通りのシーケンスによる点灯制御を同時に行うことができる。よって、これらのシーケンスと複数個のＬＥＤによる形状との組み合わせによって、多種・多様な電飾を行うことができる。
【0082】
マザーボード２にも、子基板１Ａ，１Ａと同様に、様々な種類のＬＥＤを接続することができる。拡張パッドＬｎ１＋，Ｌｎ１－，Ｌｎ２＋，Ｌｎ２－は全てマザーボード２の端縁部に配置されているので、子基板１Ａ，１Ａについて述べたのと同様に、容易に半田付けをすることができ、短絡等の不具合が生じる可能性を少なくすることができる。
【0083】
万一、ユーザの作業ミスでマザーボード２または子基板１Ａ上に短絡箇所が生じたり、許容できる数を超えるＬＥＤが接続またはＬＥＤ以外の部品が接続されるなどして、マザーボード２に許容量を超える大電流が流れようとした場合には、マザーボード２の保護回路が働いて外部電力から電源回路が遮断される。この仕組みにより、マザーボード２が燃えるような事故を防いで、安心して使用することができる。
【0084】
上記の実施例のマザーボード２は、子基板１Ａ（または１）を２枚まで搭載可能であるが、より多くの子基板を搭載できるマザーボードを提供することもできる。逆に、搭載できる子基板１Ａ（または１）を１枚だけにした小型のマザーボードを提供することもできる。
【0085】
ＬＥＤ駆動用の各パッドに対応づける拡張パッドの数も１つのみとしても良いし、３個以上を設けることもできる。拡張パッドの数が少ない場合には、それらをマザーボード２の基板本体２００の一端縁部のみに配列させることもできる。
【0086】
また図８に示した基本の回路に、拡張パッドの組ごとに通電・非通電を切り替える回路や、拡張パッドに流れる電流を調整する回路を加え、これらの切り替えや調整をスイッチ操作により行うことによって、よりきめ細かい制御を行うことができる。
【0087】
さらに、上記のマザーボード２には、マイコン１１を直接に実装できるパッドと、このパッドに実装されたマイコン１１の各出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，ＲＥＳを連絡パッドＰ１＋，Ｐ２＋，Ｐ３，Ｐ４＋に接続するための導電パターンを設けることもできる。この構成によれば、子基板１Ａ，１に代えてマイコン１１を実装することによっても、対をなす拡張パッド（Ｔ１ｎ＋とＴ１ｎ－、Ｔ２ｎ＋とＴ２ｎ－）にＬＥＤを接続し、これらのＬＥＤをマイコン１１からの駆動パルスによって点灯させることができる。したがって、ユーザがプログラミングの技量を持つ場合には、子基板１Ａ，１を使用せずに、自作のプログラムが保存されたマイコン１１と必要な数のＬＥＤとをマザーボード２に実装することによって、自作のプログラムにより動作する電飾装置を製作することができる。
【0088】
図５に示した別例の制御基板１Ｂについても、電源回路，ＬＥＤ駆動用の陰極パッドＤＣＯＭ１－およびＤＣＯＭ２－を含む８個のパッド１０にそれぞれ対応する連絡パッド，ＬＥＤ駆動用の６個のパッドに対応する拡張パッド，ＬＥＤ駆動用の陽極パッドＤｎ＋（ｎ＝１～４）から連絡パッドＰｎ＋を介して駆動パルスを受ける電流増幅用のトランジスタＴＲｎを含む回路等を有するマザーボードを提供することができる。その回路構成は、陰極の連絡パッドＰ１－とＰ２－、Ｐ３－とＰ４－とがそれぞれ一体化される以外は、図８と同様でよい。
【符号の説明】
【0089】
１，１Ａ，１Ｂ 制御基板 （子基板）
２ マザーボード
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ ＬＥＤ
１０ パッド
１１ マイコン
１００，２００ 基板本体
ＤＥ＋，ＤＥ－ 電源供給用のパッド
Ｄ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋ ＬＥＤ駆動用の陽極パッド
Ｄ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－ ＬＥＤ駆動用の陰極パッド
Ｐ１＋，Ｐ２＋，Ｐ３＋，Ｐ４＋ ＬＥＤ駆動用の連絡パッド（陽極）
Ｐ１－，Ｐ２－，Ｐ３－，Ｐ４－ ＬＥＤ駆動用の連絡パッド（陰極）
Ｐ０ 基板実装用パッド
ＰＡ 陽極パッド
Ｌ１１＋，Ｌ１２＋，Ｌ２１＋，Ｌ２２＋ 拡張パッド（陽極）
Ｌ３１＋，Ｌ３２＋，Ｌ４１＋，Ｌ４２＋ 拡張パッド（陽極）
Ｌ１１－，Ｌ１２－，Ｌ２１－，Ｌ２２－ 拡張パッド（陰極）
Ｌ３１－，Ｌ３２－，Ｌ４１－，Ｌ４２－ 拡張パッド（陰極）
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４ 電流増幅用トランジスタ
２ マザーボード
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ ＬＥＤ
１０ パッド
１１ マイコン
１００，２００ 基板本体
ＤＥ＋，ＤＥ－ 電源供給用のパッド
Ｄ１＋，Ｄ２＋，Ｄ３＋，Ｄ４＋ ＬＥＤ駆動用の陽極パッド
Ｄ１－，Ｄ２－，Ｄ３－，Ｄ４－ ＬＥＤ駆動用の陰極パッド
Ｐ１＋，Ｐ２＋，Ｐ３＋，Ｐ４＋ ＬＥＤ駆動用の連絡パッド（陽極）
Ｐ１－，Ｐ２－，Ｐ３－，Ｐ４－ ＬＥＤ駆動用の連絡パッド（陰極）
Ｐ０ 基板実装用パッド
ＰＡ 陽極パッド
Ｌ１１＋，Ｌ１２＋，Ｌ２１＋，Ｌ２２＋ 拡張パッド（陽極）
Ｌ３１＋，Ｌ３２＋，Ｌ４１＋，Ｌ４２＋ 拡張パッド（陽極）
Ｌ１１－，Ｌ１２－，Ｌ２１－，Ｌ２２－ 拡張パッド（陰極）
Ｌ３１－，Ｌ３２－，Ｌ４１－，Ｌ４２－ 拡張パッド（陰極）
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４ 電流増幅用トランジスタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
