(57)【要約】      （修正有）【課題】  ＬＥＤ実装装置の構造や温度の測定方法の違いに依存することなく、ＬＥＤの温度を制御し、ＬＥＤの光量を安定化することを目的とする。【解決手段】  ＬＥＤの動作電圧を測定するステップと、前記動作電圧に基づき前記ＬＥＤの温度を制御する制御ステップと、を有するＬＥＤ駆動制御方法である。ＬＥＤの動作電圧は、ＬＥＤの温度に依存して変化する。ＬＥＤの光量も、ＬＥＤの温度に依存して変化する。そのため、上記ＬＥＤ駆動制御方法によって、動作電圧を測定し、ＬＥＤの温度を推定、その温度が所定の温度となるようにＬＥＤの温度を制御することで、ＬＥＤの光量を制御することが可能となる。よって、本はつめいのＬＥＤ駆動制御方法では、ＬＥＤ実装装置の構造に依存することなく、ＬＥＤの温度を制御し、ＬＥＤの光量を安定化させることが可能となる。【選択図】  図１
2006310617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤの動作電圧を測定するステップと、
前記動作電圧に基づき前記ＬＥＤの温度を制御する制御ステップと、
を有するＬＥＤ駆動制御方法。
【請求項２】
前記制御ステップは、
前記動作電圧から前記ＬＥＤの温度を推定するステップと、
前記推定した温度と基準値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較結果に基づき、前記ＬＥＤの温度を制御するステップと、
を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動制御方法。
【請求項３】
前記制御ステップは、
前記動作電圧から前記ＬＥＤの発光量を推定するステップと、
前記推定した発光量と基準値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較結果に基づき、前記ＬＥＤの温度を制御するステップと、
を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動制御方法。
【請求項４】
ＬＥＤの動作電圧を測定する電圧測定部と、
前記動作電圧に基づき前記ＬＥＤの温度を制御する制御部と、
を備えるＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記動作電圧から前記ＬＥＤの温度を推定する温度推定部と、
前記推定した温度と基準値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき、前記ＬＥＤの温度を制御する温度制御部と、
を備える、ことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記動作電圧から前記ＬＥＤの発光量を推定する温度推定部と、
前記推定した発光量と基準値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき、前記ＬＥＤの温度を制御する温度制御部と、
を備える、ことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ制御装置。
【請求項７】
赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを備える発光部の駆動制御方法であって、
前記赤色ＬＥＤの動作電圧を測定するステップと、
該動作電圧に基づき、前記発光部の温度制御を行うステップと、
を有するＬＥＤ駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ駆動制御方法及びＬＥＤ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示部分の光源として長寿命のＬＥＤが使用されている。基板上にＬＥＤが高密度で実装される場合、ＬＥＤで生じる熱は、基板及び空気中へと排熱されるが、加熱する割合が排熱する割合よりも大きいとき、ＬＥＤの温度が上昇する。一般に、ＬＥＤは熱に弱く、ＬＥＤが温度変化することにより、ＬＥＤの光量が不安定になるという問題がある。
この問題を解決する方法として、ＬＥＤの環境温度をサーミスタにより測定し、ファンやヒータを用いて、環境温度を所定の温度に制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、本件に関する技術として、以下の文献を参照されたい（例えば、特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開２００４−２５９８４１号公報
【特許文献２】特開平１０−２７９２６号公報
【特許文献３】特開２０００−３１５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の発明は、ＬＥＤ装置の構造やサーミスタの取り付け位置によって、温度の測定精度が変動する。そのため、必ずしも所望の温度制御ができるとは限らず、ＬＥＤの光量を不安定にさせることもある。
そこで、本発明は、ＬＥＤ装置の構造の違いやサーミスタ等の温度測定装置の取り付け位置の差異に依存することなく、ＬＥＤの温度を制御し、ＬＥＤの光量を安定化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は以上の目的を達成するために、次の構成からなる。即ち、
ＬＥＤの動作電圧を測定するステップと、
前記動作電圧に基づき前記ＬＥＤの温度を制御する制御ステップと、
を有するＬＥＤ駆動制御方法である。
【発明の効果】
【０００５】
ＬＥＤの動作電圧は、ＬＥＤの温度に依存し変化する。ＬＥＤの光量も、ＬＥＤの温度に依存して変化する。そのため、上記ＬＥＤ駆動制御方法によって、動作電圧を測定し、ＬＥＤの温度を推定し、その温度が所定の温度となるようにＬＥＤの温度を制御することで、ＬＥＤの光量を制御することが可能となる。
よって、本発明のＬＥＤ駆動制御方法では、ＬＥＤ実装装置の構造に依存することなく、ＬＥＤの温度を制御し、ＬＥＤの光量を安定化させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の構成要素について詳細に説明する。
（ＬＥＤ）
本発明で使用するＬＥＤのタイプは特に限定されない。例えば、表面実装型ＬＥＤを使用する。ＬＥＤの発光色も特に限定されない。例えば、青色ＬＥＤのみでもよい。また、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの三色を使用してもよい。
【０００７】
（動作電圧、電圧測定部）
ＬＥＤの動作電圧はＬＥＤの温度の変化によって変動する。そのため、ＬＥＤの動作電圧を測定することにより、ＬＥＤの温度を推定することができる。具体的には、電圧測定部は、一又は二以上のＬＥＤ素子の端子電圧(電圧降下)を測定することで、ＬＥＤの温度を推定する。
ＬＥＤの電圧の測定方法は、特に限定されない。例えば、一つのＬＥＤ素子の両端の電圧を直接測定してもよい。また、複数のＬＥＤが直列接続されている回路の場合は、直列接続されている回路の両端部分の電圧を測定してもよい。ＬＥＤに、電流制御のための抵抗が接続されている場合は、抵抗も含む回路の両端部分の電圧を測定してもよい。
なお、図１に示すような、ＬＥＤと抵抗との直列回路が、並列接続されている場合、該直列回路を一定電流で駆動する際、一つの直列回路におけるＬＥＤについて、温度変化が生じたとき、当該直列回路に印加される電圧が変化するため、当該ＬＥＤに接続された抵抗の端子電圧も変化する。そのため、抵抗の端子電圧を測定することで、ＬＥＤの温度を推定してもよい。
【０００８】
（温度推定部）
温度推定部は、電圧測定部で測定された電圧からＬＥＤの温度を推定する。
温度推定部は、その内部に記憶部（例えば、メモリ）を有しており、記憶部にＬＥＤの電圧とＬＥＤの温度との関係が保存されている。
温度推定部は電圧測定部から電圧の情報を受け取り、上記電圧とＬＥＤの温度との関係を参照して、その電圧に対応する温度の情報を推定する。得られた温度は比較部に送られる。
【０００９】
（比較部）
比較部は、温度推定部で得られた温度と、ＬＥＤが安定して動作できる基準値とを比較し、比較結果を得る。基準値は、事前に設定してもよい。また、ＬＥＤの使用環境に応じて変更してもよい。
【００１０】
（温度制御部）
温度制御部は、比較部から比較結果を受け取り、その比較結果から制御情報を生成して、装置駆動部に制御情報を送信する。制御情報は、ＬＥＤの温度制御装置（ファン、ヒーターやペルチェ素子など）の入出力を制御するための情報である。装置駆動部は、制御情報を受けて温度制御装置を制御し、ＬＥＤの温度を基準値に近づける。
ＬＥＤの冷却方法は特に限定されないが、例えば、ファンやペルチェ素子を使用してＬＥＤの雰囲気温度を冷却する。ＬＥＤの加熱方法も特に限定されないが、例えば、ヒータやペルチェ素子を使用してＬＥＤの雰囲気温度を加熱する。
【実施例１】
【００１１】
図１に本発明の実施例であるＬＥＤ駆動制御装置１及びＬＥＤ装置１０の概略図を示す。
ＬＥＤ装置１０は、複数のＬＥＤ１３が基板上に直列に接続され、それに可変抵抗１２が直列に接続される。各ＬＥＤ１３は電源１４から電力が供給されて動作する。また、ＬＥＤ１３を冷却するための温度制御装置（ペルチェ素子）１５がＬＥＤ１３の配置方向に設置されている。
ＬＥＤ駆動制御装置１は、ＬＥＤ１３の直列回路の両端Ａ−Ａの端子電圧を測定する電圧測定部２と、その端子電圧からＬＥＤの温度を推定する温度推定部３と、その温度から比較結果を得る比較部４と、比較結果から制御情報を生成する温度制御部５を備える。
【００１２】
ＬＥＤ１３は電源から電力が供給されることで発光する。可変抵抗１２を用いて、ＬＥＤ１３に流れる電流を調整することにより、ＬＥＤ１３の光量を調整することができる。
ＬＥＤ１３は時間の経過とともに加熱される。その熱は基板を通じて、又は空気中へと拡散されるが、熱が加熱される割合が拡散される割合よりも高ければ、ＬＥＤ１３の温度は上昇する。通常、ＬＥＤは、その温度の変化に伴って、動作電圧が変化する。そのため、ＬＥＤ１３の電圧を測定することにより、ＬＥＤの温度を測定し、この温度から温度制御を行う。
【００１３】
電圧測定部２はＬＥＤ１３の直列回路の両端Ａ−Ａの電圧を測定する。測定された電圧は温度推定部３に送られ、記憶部にある電圧−温度関係の中から、測定された電圧に対する温度を推定する。その温度は比較部４へ送られ、温度と基準値とを比較し、比較結果を生成する。その比較結果は温度制御部５へと送られる。温度制御部５は比較結果からＬＥＤ１３の温度を基準値にするために必要な制御情報（冷却又は加熱の情報）を生成し、装置駆動部１６へ送る。装置駆動部１６は、制御情報の内容に応じて温度制御装置１５を駆動し、ＬＥＤの雰囲気温度を冷却又は加熱を行う。
以上のようなＬＥＤ駆動制御装置を用いることによって、ＬＥＤの電圧を測定することにより、ＬＥＤの温度を推定し、その温度が基準値となるようにＬＥＤの温度を制御することで、ＬＥＤの光量を制御することが可能となる。
【実施例２】
【００１４】
図２は本発明の他の実施例であるＬＥＤ駆動制御装置１及びＬＥＤ装置２０の概略図である。実施例１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、温度制御装置２５はファンを使用しており、ＬＥＤ駆動制御装置１により制御される。
発光部は、赤色ＬＥＤ２３a、青色ＬＥＤ２３b、緑色ＬＥＤ２３cをそれぞれ複数個を直列接続したものが、並列に三列設置されている。
ＬＥＤの温度を各色のＬＥＤ毎について測定し、温度調整を行うこともできるが、温度制御の処理が煩雑になることと、各色の温度特性の中で、赤色ＬＥＤ２３aが最も温度変化に対して敏感なことから、赤色ＬＥＤ２３aの温度のみ測定し、全体のＬＥＤの温度制御を行う。
電圧の測定から温度制御までの方法は実施例１と同様であるため、その説明を省略する。
以上のように、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤで構成されるＬＥＤ装置において、各ＬＥＤの駆動制御をするとき、赤色ＬＥＤの温度を測定して温度を推定することにより、残りの青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤについても温度制御をし、各ＬＥＤの光量を制御することが可能となる。
【実施例３】
【００１５】
図３は本発明の他の実施例であるＬＥＤ装置３０の概観図である。ＬＥＤ駆動制御装置１を用いて、ＬＥＤ装置３０の組み立て品質のチェックを行う。
ＬＥＤ３３は基板３４上に実装される。基板３４はグリース３８を介してヒートシンク３９の上に設置される。グリース３８は熱伝導性が良く、また、基板３４とヒートシンク３９との密着性を高め、ＬＥＤ３３の熱をヒートシンク３９へ効率的に排熱するために使用する。
上記構成によるＬＥＤ装置３０において、ＬＥＤ３３の端子電圧をＬＥＤ駆動制御装置１により測定する。電圧が所定の基準値よりも高い場合、基板３４、グリース３８とヒートシンク３９との密着性が悪く、ＬＥＤ３３からの排熱性に問題が生じている可能性があるので、基板３４、グリース３８とヒートシンク３９との密着の具合を調整する。他方、電圧が基準値より低い場合は、周囲のＬＥＤとの電圧−温度特性が異なるおそれがあるので、可変抵抗３２を調整して、電流量を調整し、当該ＬＥＤの光量を調整し、周囲のＬＥＤの光量と同調させることができる。もしくは、周囲のＬＥＤと電圧−温度特性の類似のものと交換し、光量を同調させることができる。
以上のように、ＬＥＤ駆動制御装置を用いることにより、ＬＥＤ装置の組み立て品質をチェックすることが可能となる。このチェックは、ＬＥＤ装置の組み立て時のみならず、組み立て後の品質チェックとしても利用される。
【００１６】
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は実施例１で使用するＬＥＤ装置及びＬＥＤ駆動制御装置の概略図である。
【図２】図２は実施例２で使用するＬＥＤ装置及びＬＥＤ駆動制御装置の概略図である。
【図３】図３は実施例３で使用するＬＥＤ装置の概観図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ＬＥＤ駆動制御装置  
２  電圧測定部  
３  温度推定部  
４  比較部
５  温度制御部  
１０  ２０  ３０  ＬＥＤ装置  
１３  ２３  ３３  ＬＥＤ  
１５  ペルチェ素子  
１６  装置駆動部
２５  ３５  ファン
【図１】
2006310617.tif 000003
【図２】
2006310617.tif 000004
【図３】
2006310617.tif 000005