(57)【要約】【課題】ＬＥＤ素子がツェナーダイオードと並列接続された後でも、ＬＥＤ素子に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する検査が可能なＬＥＤ光源装置および照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ光源装置２４は、ＬＥＤ素子２１にツェナーダイオード２２，２３（ＺＤ１，ＺＤ２）が並列接続されている。各ツェナーダイオード２２，２３の特性は下記の条件である。条件Ｉ：ツェナーダイオード２２（ＺＤ１）のツェナー電圧（ＶＺ１）とツェナーダイオード２３（ＺＤ２）の順方向電圧（Ｖｆ２）の和がＬＥＤ素子１１の静電耐圧以下であること。条件II：ツェナーダイオード２２（ＺＤ１）の順方向電圧（Ｖｆ１）とツェナーダイオード２３（ＺＤ２）のツェナー電圧（ＶＺ２）の和がＬＥＤ素子１１の逆耐圧以下では動作しないこと。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆方向に直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードと、
前記直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードに並列に接続されたＬＥＤ素子と、を備えるＬＥＤ光源装置。
【請求項２】
請求項１記載のＬＥＤ光源装置であって、
前記第１のツェナーダイオードのツェナー電圧と前記第２のツェナーダイオードの順方向電圧の和が前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子が通常点灯時に、前記第１のツェナーダイオードが動作しない、ＬＥＤ光源装置。
【請求項３】
請求項２記載のＬＥＤ光源装置であって、
前記第１のツェナーダイオードの順方向電圧と前記第２のツェナーダイオードのツェナー電圧の和が前記ＬＥＤ素子の逆耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下である、ＬＥＤ光源装置。
【請求項４】
請求項１記載のＬＥＤ光源装置であって、
前記ＬＥＤ素子が複数個並列接続されている、ＬＥＤ光源装置。
【請求項５】
ＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源装置と、
逆方向に直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードと、
前記ＬＥＤ光源装置と、前記直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードとを並列に接続する実装基板と、を備える照明装置。
【請求項６】
請求項５記載の照明装置であって、
前記第１のツェナーダイオードのツェナー電圧と前記第２のツェナーダイオードの順方向電圧の和が前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子が通常点灯時に、前記第１のツェナーダイオードが動作しない、照明装置。
【請求項７】
請求項５記載の照明装置であって、
前記第１のツェナーダイオードの順方向電圧と前記第２のツェナーダイオードのツェナー電圧の和が前記ＬＥＤ素子の逆耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下である、照明装置。
【請求項８】
請求項５記載の照明装置であって、
前記ＬＥＤ光源装置は、並列接続された複数のＬＥＤ素子を有する、照明装置。
【請求項９】
請求項５記載の照明装置であって、
前記ＬＥＤ光源装置が複数個並列接続されている、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ光源装置および照明装置に関し、特に、ＬＥＤ素子がツェナーダイオードと並列接続された後でも、ＬＥＤ素子に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認することが可能なＬＥＤ光源装置および照明装置に関するするものである。
【背景技術】
【０００２】
図１（ａ）は、従来のＬＥＤ素子１１を用いたＬＥＤ光源装置１３を示す。ＬＥＤ素子１１は静電気に非常に弱く、ＬＥＤ駆動端子１４，１５から静電気が入ってきた場合、ＬＥＤ素子１１が破壊してしまうことがある。そこでＬＥＤ素子１１を静電破壊から保護するために、ＬＥＤ光源装置１３は、ツェナーダイオードＺＤ１２をＬＥＤ素子１１と電気的に並列接続している。
【０００３】
図１（ａ）においてＬＥＤ駆動端子１４，１５から入ってきた静電気がツェナーダイオードＺＤ１２の順方向（矢印１６）の場合は電流の大部分はツェナーダイオードＺＤ１２に流れ、ＬＥＤ素子１１に静電気が流れることはない。また、ツェナーダイオードＺＤ１２の逆方向（矢印１６と反対方向）の場合、ツェナー電圧ＶＺまでは非導通状態であるが、ツェナー電圧ＶＺを超える電圧が印加された場合は、導通状態となり、電流はＬＥＤ素子１１側よりツェナーダイオードＺＤ１２側に流れやすくなるため、ＬＥＤ素子１１が静電気で破壊されたり、ダメージを受けることはなくなる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３０５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術であれば、ＬＥＤ素子１１とツェナーダイオードＺＤ１２が並列接続された時点からは有効な手段であるが、ＬＥＤ素子１１が実装される間（ツェナーダイオードＺＤ１２と並列接続状態になるまでの間）は保護がない状態であり、ＬＥＤ素子１１を破壊する可能性がある。
【０００６】
そこで、ＬＥＤ素子１１が静電破壊しているかどうかを確認するため、以下の方法で検査を行っている。（１）ＬＥＤ素子１１に逆電圧を印加し、リーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する。（２）ＬＥＤ素子１１の順方向に微小電流を流し、順電圧を測定し、規定電圧内であることを確認する。
【０００７】
しかしながら、（１）の検査の場合においては、ツェナーダイオードＺＤ１２が並列接続されており、ツェナーダイオードＺＤ１２の順方向に電流が流れてしまうため、リーク電流を測定することは不可能となる。
【０００８】
以上のことを、図１（ｂ）に示す従来のＬＥＤ光源装置１３の電圧−電流特性により説明する。ＬＥＤ素子１１の順方向（ＬＥＤ駆動端子１４が正電圧、ＬＥＤ駆動端子１５が負電圧）の場合、ＬＥＤ素子１１の順方向電圧Ｖｆ以上でＬＥＤ素子１１に電流が流れるが、ツェナーダイオードＺＤ１２のツェナー電圧ＶＺ以上になると、電流はツェナーダイオードＺＤ１２側に流れ、ＬＥＤ素子１１に流れる電流はＩａに制限される。
【０００９】
また、上記（１）の検査において、ＬＥＤ素子１１に逆電圧（−Ｖｒ）を印加し、リーク電流を測定しようとしても、逆電圧がツェナーダイオードＺＤ１２の順方向電圧（−Ｖｚｆ）を超えるとツェナーダイオードＺＤ１２に順方向電流が流れるため、リーク電流を測定することができない。
【００１０】
一方、（２）の検査は、（１）の検査が出来ない場合の代用検査として用いられるが、完全に静電破壊しているかどうかを検査する方法としては不十分である。また、複数のＬＥＤ素子を並列接続したＬＥＤ光源装置があるが、このような場合においては、ＬＥＤ素子間に順方向電圧のバラツキがあるため、（２）の検査方法で静電破壊の有無を検出することは非常に困難となる。
【００１１】
すなわち、通常、ＬＥＤ素子を並列接続したＬＥＤ光源装置においては、各ＬＥＤ素子間に流れる電流のバラツキを抑制するため、実使用の順電流を流した場合において、順方向電圧の選別を行い、ある電圧範囲内のＬＥＤ素子だけを光源装置内に実装しており、微小電流を流した場合の順方向電圧のバラツキまでは管理出来ていない。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の問題点を鑑みて、ＬＥＤ素子がツェナーダイオードと並列接続された後でも、ＬＥＤ素子に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する検査が可能なＬＥＤ光源装置および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】
【００１３】
本発明のＬＥＤ光源装置は、逆方向に直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードと、前記直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードに並列に接続されたＬＥＤ素子とを備える。
【００１４】
上記構成によれば、第１のツェナーダイオードと逆方向に直列に接続された第２のツェナーダイオードにより、第１のツェナーダイオードの順方向電流を阻止することができるので、ＬＥＤ素子が第１および第２のツェナーダイオードと並列接続された後でも、ＬＥＤ素子に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する検査が可能になる。
【００１５】
また、本発明のＬＥＤ光源装置は、前記第１のツェナーダイオードのツェナー電圧と前記第２のツェナーダイオードの順方向電圧の和が前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子が通常点灯時に、前記第１のツェナーダイオードが動作しない。
【００１６】
上記構成によれば、第１のツェナーダイオードのツェナー電圧と第２のツェナーダイオードの順方向電圧の和をＬＥＤ素子の静電耐圧以下にして、ＬＥＤ素子を静電破壊から保護することができる。
【００１７】
また、本発明のＬＥＤ光源装置は、前記第１のツェナーダイオードの順方向電圧と前記第２のツェナーダイオードのツェナー電圧の和が前記ＬＥＤ素子の逆耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下である。
【００１８】
上記構成によれば、第１のツェナーダイオードの順方向電圧と第２のツェナーダイオードのツェナー電圧の和をＬＥＤ素子の逆耐圧以下にして、ＬＥＤ素子がダメージを受けることを防止することができる。
【００１９】
また、本発明のＬＥＤ光源装置は、前記ＬＥＤ素子が複数個並列接続されていることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、複数のＬＥＤ素子間に順方向電圧のバラツキがある場合でも、ＬＥＤ光源装置に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する検査が可能になる。
【００２１】
また、本発明の照明装置は、ＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源装置と、逆方向に直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードと、前記ＬＥＤ光源装置と、前記直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードとを並列に接続する実装基板とを備える。
【００２２】
上記構成によれば、第１のツェナーダイオードと逆方向に直列に接続された第２のツェナーダイオードにより、第１のツェナーダイオードの順方向電流を阻止することができるので、ＬＥＤ素子が第１および第２のツェナーダイオードと並列接続された後でも、ＬＥＤ素子に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する検査が可能になる。
【００２３】
また、本発明の照明装置は、前記第１のツェナーダイオードのツェナー電圧と前記第２のツェナーダイオードの順方向電圧の和が前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子が通常点灯時に、前記第１のツェナーダイオードが動作しない。
【００２４】
上記構成によれば、第１のツェナーダイオードのツェナー電圧と第２のツェナーダイオードの順方向電圧の和をＬＥＤ素子の静電耐圧以下にして、ＬＥＤ素子を静電破壊から保護することができる。
【００２５】
また、本発明の照明装置は、前記第１のツェナーダイオードの順方向電圧と前記第２のツェナーダイオードのツェナー電圧の和が前記ＬＥＤ素子の逆耐圧以下であり、前記ＬＥＤ素子の静電耐圧以下である。
【００２６】
上記構成によれば、第１のツェナーダイオードの順方向電圧と第２のツェナーダイオードのツェナー電圧の和をＬＥＤ素子の逆耐圧以下にして、ＬＥＤ素子がダメージを受けることを防止することができる。
【００２７】
また、本発明の照明装置は、前記ＬＥＤ光源装置は、並列接続された複数のＬＥＤ素子を有する。
【００２８】
上記構成によれば、複数のＬＥＤ素子間に順方向電圧のバラツキがある場合でも、照明装置に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する検査が可能になる。
【００２９】
また、本発明の照明装置は、前記ＬＥＤ光源装置が複数個並列接続されている。
【００３０】
上記構成によれば、複数のＬＥＤ光源装置間に順方向電圧のバラツキがある場合でも、照明装置に逆電圧を印加してリーク電流を測定し、規定電流内であることを確認する検査が可能になる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ＬＥＤ素子の静電保護を行うと同時に、ＬＥＤ素子の実装後に、ＬＥＤ素子の静電破壊の検査（ＬＥＤ素子に逆電圧を印加し、リーク電流を測定する）を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のＬＥＤ素子を用いたＬＥＤ光源装置を示す図
【図２】本発明の実施例１にかかるＬＥＤ光源装置の概略構成を説明するための図
【図３】本発明の実施例２にかかるＬＥＤ光源装置の概略構成を説明するための図
【図４】本発明の実施例３にかかる照明装置の概略構成を説明するための図
【図５】本発明の実施例４にかかる照明装置の概略構成を説明するための図
【図６】本発明の実施例５にかかる照明装置の概略構成を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態にかかるＬＥＤ光源装置および照明装置は、逆方向に直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードと、直列に接続された第１および第２のツェナーダイオードに並列に接続されたＬＥＤ素子とを備える。これにより、ＬＥＤ素子が第１および第２のツェナーダイオードと並列接続された後でも、第２のツェナーダイオードにより第１のツェナーダイオードの順方向電流を阻止し、ＬＥＤ素子に逆電圧を印加してリーク電流を測定することができる。
【００３４】
以下、本発明の実施形態にかかるＬＥＤ光源装置および照明装置について、図面を参照して具体的に説明する。
【実施例１】
【００３５】
図２（ａ）は、本発明の実施例にかかるＬＥＤ光源装置２４の概略構成を説明するための図である。このＬＥＤ光源装置２４は、図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子２１にツェナーダイオード２２，２３（ＺＤ１，ＺＤ２）が並列接続されている。また、ツェナーダイオードＺＤ１（２２）はＬＥＤ素子２１と逆方向に、ツェナーダイオードＺＤ２（２３）はＬＥＤ素子２１と順方向になるように直列接続されている。各ツェナーダイオード２２，２３の特性は下記の条件である。
【００３６】
条件Ｉ：ツェナーダイオード２２（ＺＤ１）のツェナー電圧（ＶＺ１）とツェナーダイオード２３（ＺＤ２）の順方向電圧（Ｖｆ２）の和がＬＥＤ素子１１の静電耐圧以下であること。また、ＬＥＤ素子１１が通常点灯時に、ツェナーダイオード１１（ＺＤ１）が動作しない電圧であること。
【００３７】
条件II：ツェナーダイオード２２（ＺＤ１）の順方向電圧（Ｖｆ１）とツェナーダイオード２３（ＺＤ２）のツェナー電圧（ＶＺ２）の和がＬＥＤ素子１１の逆耐圧以下であり、また、ＬＥＤ素子１１の静電耐圧以下であること。
【００３８】
例えば、ＬＥＤ素子１１の静電耐圧が５０Ｖ、逆耐圧が５Ｖの場合、ツェナーダイオード２２（ＺＤ１）のツェナー電圧（ＶＺ１）＝ツェナーダイオード２３（ＺＤ２）のツェナー電圧（ＶＺ２）＝２０Ｖとすることで、上記条件を満たすことができる。
【００３９】
本構成により、ＬＥＤ素子２１の静電保護を行うと同時に、ＬＥＤ素子２１の実装後に、ＬＥＤ素子２１の静電破壊の検査（ＬＥＤ素子２１に逆電圧を印加し、リーク電流を測定する）を行うことが可能となる。
【００４０】
図２（ｂ）は、本実施例のＬＥＤ光源装置２４の電圧−電流特性を示す。ＬＥＤ素子２１の順方向（ＬＥＤ駆動端子２５が正電圧、ＬＥＤ駆動端子２６が負電圧）の場合、印加される電圧がＬＥＤ素子２１の順方向電圧Ｖｆ以上でＬＥＤ素子２１に電流が流れるが、ツェナーダイオード２２（ＺＤ１）のツェナー電圧（ＶＺ１）とツェナーダイオード２３（ＺＤ２）の順方向電圧（Ｖｆ２）の和をＬＥＤ素子２１の静電耐圧以下に設定することにより、流れる電流をＩａ以下に制限することができる。
【００４１】
また、ＬＥＤ素子２１の実装後に、ＬＥＤ素子２１の静電破壊の検査（上記の（１）の検査）を行う場合、図２（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子２１に逆電圧（−Ｖｒ）を印加し、リーク電流（−Ｉｌｅａｋ）を測定し、規定電流内であるか否かを確認することができる。なお、逆電圧がツェナーダイオード２３（ＺＤ２）のツェナー電圧（ＶＺ２）とツェナーダイオード２２（ＺＤ１）の順方向電圧（Ｖｆ１）の和より大きくなるとツェナーダイオード２３（ＺＤ２）が導通するため、ＬＥＤ素子２１に流れるリーク電流は−Ｉｂに制限される。
【実施例２】
【００４２】
また、図３のようにＬＥＤ素子３１〜３４が並列接続された場合においても、同様に、ＬＥＤ素子３１〜３４の静電保護及び、ＬＥＤ素子３１〜３４実装後の検査が可能となる。すなわち、図３に示すＬＥＤ光源装置３７は、ＬＥＤ素子３１，３２，３３，３４が並列接続され、逆方向に直列接続されたツェナーダイオードＺＤ１（３５），ＺＤ２（３６）が、ＬＥＤ素子３１，３２，３３，３４に並列接続される。
【００４３】
このＬＥＤ光源装置３７においては、各ＬＥＤ素子３１，３２，３３，３４間に流れる電流のバラツキを抑制するため、実使用の順電流を流した場合において、順方向電圧の選別を行い、所定の電圧範囲内のＬＥＤ素子だけをＬＥＤ光源装置３７内に実装する。
【００４４】
このＬＥＤ光源装置３７においても、ＬＥＤ素子３１，３２，３３，３４の実装後に、ＬＥＤ素子３１，３２，３３，３４の静電破壊の検査（上記の（１）の検査）を行う場合、ＬＥＤ素子３１，３２，３３，３４に逆電圧（−Ｖｒ）を印加し、リーク電流（−Ｉｌｅａｋ）を測定し、規定電流内であるか否かを確認することができる。
【実施例３】
【００４５】
さらに、ＬＥＤ光源装置に保護素子が実装されていない場合においても、図４のように、ＬＥＤ光源装置４２を実装する基板４５上で上記と同様の構成をとることで、ＬＥＤ素子４１の静電保護及び、ＬＥＤ素子４１実装後の検査が可能となる。
【００４６】
すなわち、ＬＥＤ素子４１を内蔵したＬＥＤ光源装置４２と、逆方向に直列接続されたツェナーダイオードＺＤ１（４３），ＺＤ２（４４）を実装基板４５上で並列接続する。これにより、ＬＥＤ素子４１の実装後に、ＬＥＤ素子４１の静電破壊の検査（上記の（１）の検査）を行う場合、ＬＥＤ素子４１に逆電圧（−Ｖｒ）を印加し、リーク電流（−Ｉｌｅａｋ）を測定し、規定電流内であるか否かを確認することができる。
【実施例４】
【００４７】
図５は、ＬＥＤ光源装置５５に複数のＬＥＤ素子５１〜５４が実装されている場合を示す。この例では、ＬＥＤ光源装置５５にＬＥＤ素子５１，５２，５３，５４が並列接続されており、このＬＥＤ光源装置５５と、逆方向に直列接続されたツェナーダイオードＺＤ１（５６），ＺＤ２（５７）を実装基板５８上で並列接続する。
【００４８】
この場合も、ＬＥＤ素子５１，５２，５３，５４の実装後に、ＬＥＤ素子５１，５２，５３，５４の静電破壊の検査（上記の（１）の検査）を行う場合、ＬＥＤ素子５１，５２，５３，５４に逆電圧（−Ｖｒ）を印加し、リーク電流（−Ｉｌｅａｋ）を測定することにより、規定電流内であるか否かを確認することができる。
【実施例５】
【００４９】
図６は、単一のＬＥＤ素子６１等を有するＬＥＤ光源装置６４等を複数実装する例を示す。この例では、ＬＥＤ素子６１，６２，６３がそれぞれＬＥＤ光源装置６４，６５，６６に実装され、ＬＥＤ光源装置６４，６５，６６が、逆方向に直列接続されたツェナーダイオードＺＤ１（６７），ＺＤ２（６８）と実装基板６９上で並列接続される。
【００５０】
この場合も、ＬＥＤ光源装置６４，６５，６６の実装後に、ＬＥＤ素子６１，６２，６３の静電破壊の検査（上記の（１）の検査）を行う場合、ＬＥＤ素子６１，６２，６３に逆電圧（−Ｖｒ）を印加し、リーク電流（−Ｉｌｅａｋ）を測定することにより、規定電流内であるか否かを確認することができる。
【００５１】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１１，２１，３１，３２，３３，３４，４１，５１，５２，５３，５４，６１，６２，６３  ＬＥＤ素子
１２，２２，２３，３５，３６，４３，４４，５６，５７，６７，６８  ツェナーダイオード
１３、２４，３７，４２，５５，６４，６５，６６  ＬＥＤ光源装置
１４，１５，２５，２６，３８，３９  ＬＥＤ駆動端子
１６  ツェナーダイオードの順方向
４５，５８，６９  実装基板
【図１】
2010267857.tif 000003
【図２】
2010267857.tif 000004
【図３】
2010267857.tif 000005
【図４】
2010267857.tif 000006
【図５】
2010267857.tif 000007
【図６】
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