(57)【要約】【課題】発光量を高速に安定化する。【解決手段】発光ユニット１１は発光素子１７と抵抗体１８とを有する。発光素子１７は発光量および発熱量が変化する。抵抗体１８を発光素子１７に近接して配置する。抵抗体１８は発光素子の発光量の変化に対して発光素子の発熱量との合計が略一定となる発熱量で発熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光量および発熱量が変化する発光素子と、
前記発光素子に近接して配置され、前記発光素子の発光量の変化に対して前記発光素子の発熱量との合計が略一定となる発熱量で発熱する抵抗体とを備える
ことを特徴とする発光ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の発光ユニットであって、流れる電流に対する発熱量は前記発光素子および前記抵抗体の間で略同じであることを特徴とする発光ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発光ユニットであって、前記発光素子はＬＥＤチップであることを特徴とする発光ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の発光ユニットであって、前記抵抗体が前記ＬＥＤチップと同じチップ内に組込まれることを特徴とする発光ユニット。
【請求項５】
請求項２に記載の発光ユニットの前記発光素子の発光量の変化の前後において前記発光素子および前記抵抗体に流れる電流の合計が略一定となるように、前記抵抗体に、電流を通電する電流制御部を備えることを特徴とする発光制御ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の発光制御ユニットであって、前記発光素子の発光量は前記発光素子に通電する電流をＰＷＭ制御により調整することにより変化し、前記電流制御部は前記ＰＷＭ制御の波形を反転させた波形の電流を前記抵抗体に通電することを特徴とする発光制御ユニット。
【請求項７】
請求項１に記載の発光ユニットと、
前記発光素子の発光量を検出する測光センサと、
前記測光センサの検出する発光量に基づいて前記発光素子に通電する電流を調整し、前記発光素子と前記抵抗体との合計の発熱量が略一定になるように前記抵抗体に通電する電流を調整する制御部とを備える
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、安定的な発光量で発光可能な発光ユニット、発光制御ユニット、および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器の検査のために、光学機器を多様な明るさで照明する発光装置が用いられている。発光装置の光源には、従来、キセノンランプまたはハロゲンランプ等の放電管が用いられていた。近年、発光装置の光源にＬＥＤなどの発光素子が用いられるようになってきた。
【０００３】
ＬＥＤなどの発光素子では、発光量は通電する電流だけでなく温度によっても変動する。それゆえ、発光装置においては所望の発光量による発光が求められる一方で、発光素子では安定的な発光量で発光させることが困難であった。
【０００４】
そこで、発光素子の発光量を検出する受光素子への流入電流に応じて発光素子に通電する電流が決まる構成において、受光素子への流入電流が常に一定となるように制御することにより、温度変化に対しても発光量を安定化させることが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６３９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の検査に用いる発光装置では、検査の高速化のために、発光量を高速で切替えることが求められる。発光素子に通電する電流を調整すると、電流の変化により発光素子自体の温度が変動するため、温度が安定化するまで発光量が変動する。そのため、所望の発光量で発光するように制御しても、制御の応答時間によって発光量が不安定になる恐れがある。それゆえ、発光量を高速で切替え且つ安定させることは困難であった。
【０００７】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、発光量を高速に安定化させることが可能な発光ユニット、発光制御ユニット、および発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による発光ユニットは、
発光量および発熱量が変化する発光素子と、
前記発光素子に近接して配置され、前記発光素子の発光量の変化に対して前記発光素子の発熱量との合計が略一定となる発熱量で発熱する抵抗体とを備える
ことを特徴とするものである。
【０００９】
また、第２の観点による発光ユニットは、
流れる電流に対する発熱量は前記発光素子および前記抵抗体の間で略同じである
ことが好ましい。
【００１０】
また、第３の観点による発光ユニットは、
前記発光素子はＬＥＤチップである
ことが好ましい。
【００１１】
また、第４の観点による発光ユニットは、
前記抵抗体が前記ＬＥＤチップと同じチップ内に組込まれる
ことを特徴とするものである。
【００１２】
また、第５の観点による発光制御ユニットは、
発光量および発熱量が変化する発光素子と、前記発光素子に近接して配置され、前記発光素子の発光量の変化に対して前記発光素子の発熱量との合計が略一定となる発熱量で発熱する抵抗体とを備え、流れる電流に対する発熱量は前記発光素子および前記抵抗体の間で略同じである発光ユニットの前記発光素子の発光量の変化の前後において前記発光素子および前記抵抗体に流れる電流の合計が略一定となるように、前記抵抗体に、電流を通電する電流制御部を備える
ことを特徴としている。
【００１３】
また、第６の観点による発光制御ユニットは、
前記発光素子の発光量は前記発光素子に通電する電流をＰＷＭ制御により調整することにより変化し、前記電流制御部は前記ＰＷＭ制御の波形を反転させた波形の電流を前記抵抗体に通電する
ことが好ましい。
【００１４】
また、第７の観点による発光装置は、
発光量および発熱量が変化する発光素子と、前記発光素子に近接して配置され、前記発光素子の発光量の変化に対して前記発光素子の発熱量との合計が略一定となる発熱量で発熱する抵抗体とを備える発光ユニットと、
前記発光素子の発光量を検出する測光センサと、
前記測光センサの検出する発光量に基づいて前記発光素子に通電する電流を調整し、前記発光素子と前記抵抗体との合計の発熱量が略一定になるように前記抵抗体に通電する電流を調整する制御部とを備える
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように構成された本発明に係る発光ユニット、発光制御ユニット、および発光装置によれば、発光量を高速に安定化可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
まず、本発明の一実施形態に係る発光ユニット、発光制御ユニット、および発光装置について説明する。図１は、一実施形態に係る発光装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、発光装置１０は、発光ユニット１１、測光センサ１２、増幅回路１３、制御部１４、ＰＷＭ信号発生回路１５、および発光制御ユニット１６を含んで構成される。
【００２０】
発光ユニット１１は、発光素子１７および抵抗体１８を有する。発光素子１７は、例えばＬＥＤチップであり、通電する電流に応じて発光量および発熱量が変化する。抵抗体１８は通電する電流に対する発熱特性が発光素子１７と略等しい抵抗である。したがって、同じ電流を通電したとき発光素子１７および抵抗体１８は略等しい温度となる。発光素子１７および抵抗体１８は同一のチップ内に組込まれる。
【００２１】
測光センサ１２は、発光素子１７が発する照明光の発光量、例えば輝度を検出し、発光量に応じた信号を出力する。
【００２２】
増幅回路１３は、測光センサ１２が出力する信号を制御部１４が読取可能な信号レベルに増幅する。増幅回路１３では、低輝度から高輝度までの検出の分解能を確保するため、増幅率を調整可能である。
【００２３】
制御部１４は、増幅回路１３によって調整された信号に基づいて、測光センサ１２が検出した発光量を認識する。制御部１４は、例えば差動回路および積分回路、またはＡ／Ｄ変換回路、ＭＰＵ、およびＤ／Ａ変換回路を有し、発光素子１７の発光量を設定値に合わせるようにフィードバック制御を行う。制御部１４は、ＰＷＭ制御により発光素子１７の発光量を調整するためにＤｕｔｙ比を信号として出力する。
【００２４】
ＰＷＭ信号発生回路１５は、例えば三角波発生回路およびコンパレータで構成され、制御部１４から出力されるＤｕｔｙ比に対応するＰＷＭ信号を出力する。
【００２５】
発光制御ユニット１６は、第１の電流制御部１９および第２の電流制御部２０を有する。第１の電流制御部１９は例えばトランジスタであって、ＰＷＭ信号発生回路１５から出力されるＰＷＭ信号に応じて発光素子１７に通電する電流のＯＮ／ＯＦＦを切替える。第２の電流制御部２０は例えば反転増幅回路であって、ＰＷＭ信号発生回路１５から出力信号を反転させた波形に応じて抵抗体１８に通電する電流のＯＮ／ＯＦＦを切替える。
【００２６】
以上のような構成の本実施形態の発光ユニットによれば、発光素子１７に近接して配置される抵抗体１８が発熱し、発光量の変更に対しても発光素子１７および抵抗体１８の発熱量の合計を一定に維持することが可能である。したがって、発光素子１７に通電させる電流のＤｕｔｙ比を変化させた場合であっても発光ユニット１１全体の発熱量は一定で発光素子１７の温度も略一定となるので、発光量を高速で安定化させることが可能である。
【００２７】
また、本実施形態の発光ユニットによれば、発光素子１７および抵抗体１８の電流に対する発熱特性が略同じである。したがって、発光素子１７および抵抗体１８に通電させる電流の合計を一定に保つことにより、容易に発光ユニット１１全体の発熱量を一定に維持することが可能である。
【００２８】
また、本実施形態の発光ユニットによれば、発光素子１７および抵抗体１８が同一のチップに組込まれるので、例えばマルチチップの発光ユニット１１を形成する場合の発光面全体の温度の一定化が可能である。例えば、温度調整機構を設けてマルチチップのＬＥＤを冷却する場合においては、発光面に沿って温度勾配が発生し得る。一方で、本実施形態においては個々の発光ユニット１１の温度が一定に保たれるので、温度勾配が生じず、全体の温度の一定化が可能である。
【００２９】
また、本実施形態の発光制御ユニットによれば、発光素子１７に通電する電流を調整するＰＷＭ信号を反転させた波形の信号で調整した電流を抵抗体１８に供給可能である。したがって、発光制御ユニット１６によれば、発光素子１７の発光量の変化の前後において発光素子１７および抵抗体１８に流れる電流の合計を略一定に維持することが可能である。前述のように、発光素子１７および抵抗体１８の電流に対する発熱特性が略同じなので、発光制御ユニット１６の制御により、発光ユニット１１における温度を安定させることが可能である。
【００３０】
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【符号の説明】
【００３１】
１０  発光装置
１１  発光ユニット
１２  測光センサ
１３  増幅回路
１４  制御部
１５  ＰＷＭ信号発生回路
１６  発光制御ユニット
１７  発光素子
１８  抵抗体
１９  第１の電流制御部
２０  第２の電流制御部
【図１】
2014082383.tif 000003