(57)【要約】【課題】ＬＥＤ等によって構成される発光装置の明るさの劣化の度合いを、簡易な方法により表示する表示装置を提供する。【解決手段】入射する光の明るさに対応した信号を出力するセンサ部と、所定の方向からの所定の範囲のみの光をセンサ部へと入射させる遮光スカートと、遮光スカートを介して入射する光を拡散し、該拡散光をセンサ部に入射させる拡散板と、センサ部からの信号をデジタル信号に変換し、該デジタル信号と予め記憶された情報とを比較する信号変換部と、信号変換部による比較結果を表示する表示部と、を備える。【選択図】図１
2009250879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光装置の明るさを検査する検査装置であって、
入射する光の明るさに対応した信号を出力するセンサ部と、
所定の方向からの所定の範囲のみの光を前記センサ部へと入射させる遮光スカートと、
前記遮光スカート中の入射光を拡散し、該拡散光を前記センサ部に入射させる拡散板と、
前記センサ部からの信号をデジタル信号に変換し、該デジタル信号と予め記憶された情報とを比較する信号変換部と、
前記信号変換部による比較結果を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記信号変換部は、前記センサ部に光を入射させる発光装置の初期の明るさに対応する情報を予め記憶しておき、
前記表示部は、前記信号変換部による比較の結果を、前記発光装置の初期の明るさからの劣化の度合いとして表示することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記遮光スカートは着脱可能に構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置
【請求項４】
前記遮光スカートは、前記センサ部に光を照射する発光装置から前記センサ部の受光面までの距離を規定し、かつ、前記発光装置が発する光以外の光を遮断することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の検査装置。
【請求項５】
発光装置の明るさを検査する検査方法であって、
入射する光の明るさに対応した信号を出力し、
前記出力された信号をデジタル信号に変換し、該デジタル信号と予め記憶された情報とを比較し、
前記比較結果を表示することを特徴とする検査方法。
【請求項６】
光を入射させる発光装置の初期の明るさに対応する情報が予め記憶されており、
前記比較の結果を、前記発光装置の初期の明るさからの劣化の度合いとして表示することを特徴とする請求項５に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等によって構成される発光装置の明るさの劣化の度合いを検査可能な検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光装置の明るさを測定するためには、輝度計を用いて、輝度（ｃｄ／ｍ２）の数値として測定する方法、照度計を用いて発光装置自体の照度（ｌｘ）を測定する方法等がある。
【０００３】
照度の測定方法としては、所定の反射面を有する反射体を測定点に設置して、前記反射面からの所定方向の反射光の輝度を測定し、当該輝度の測定値と前期反射光の反射率とに基づいて、前記測定点の照度を算出する照度の測定方法が知られている。（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−８９６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような測定方法は、屋内であり、かつ雰囲気の照度が一定の場所の測定に用いられるものである。一方で、屋外に設置されたプライスサインや信号機など、ＬＥＤ等の発光素子により構成された発光装置の輝度や照度を直接測定することは難しいという課題がある。
【０００５】
例えば、輝度計により発光装置の輝度を測定する場合は、発光装置を構成する個々のＬＥＤに固有の放射角度により、測定する輝度計の向きや距離が測定値に大きく影響するため、測定結果は、ばらつきの多いものとなってしまう。
【０００６】
また、照度計により発光装置の照度を測定する場合は、周囲の明るさが測定結果に大きく影響を及ぼすが、屋外では測定環境を整えることは現実的でない。また、測定値から測定結果を得るためには複雑な計算が必要となり、現場での測定には大きな困難が伴う。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、発光装置の明るさの劣化の度合いを、現場で容易に判定することができるための表示を行う検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、入射する光の明るさに対応した信号を出力するセンサ部と、所定の方向からの所定の範囲のみの光をセンサ部へと入射させる遮光スカートと、遮光スカート中の入射光を拡散し、該拡散光をセンサ部に入射させる拡散板と、センサ部からの信号をデジタル信号に変換し、該デジタル信号と予め記憶された情報とを比較する信号変換部と、信号変換部による比較結果を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、ＬＥＤ等によって構成される発光装置の輝度や照度の絶対値を正確に測定するのではなく、専門知識を持たない作業者であっても、簡易な方法により明るさの劣化の度合いを知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態の表示装置（検査装置）１０の機能ブロック図である。
【００１２】
図１に示す表示装置１０は、センサ部２０と、信号変換部３０と、表示部４０とによって構成される。
【００１３】
センサ部２０は、発光装置（例えばプライスサインや信号機など）の発光素子（例えばＬＥＤ）からの光が入射されると、その光の明るさ（例えば輝度や照度）に対応した電流値の信号を出力する。このセンサ部２０は、例えばＳｉフォトセル・アレイや、フォトダイオード・アレイ等のマルチセンサー素子によって構成される。
【００１４】
信号変換部３０は、センサ部２０から送られた信号を受信すると、当該信号を量子化してデジタル信号に変換し、変換した信号と記憶部３１に予め記憶されている情報（初期値）とを比較し、その比較結果を表示部４０に表示させる。
【００１５】
信号変換部３０は、情報を記憶する記憶部３１と、温度センサを用いてセンサ部２０の出力信号の温度補償を行う温度補償機能３２と、電源となるバッテリの電圧や電圧から残留電力量を算出するバッテリチェック機能３３を備える。
【００１６】
表示部４０は、例えば液晶ディスプレイ等によって構成され、信号変換部３０から送られた比較結果や、表示装置１０に関する情報（例えばバッテリ残量）を表示する。
【００１７】
ここで、一般的に、発光装置の輝度又は照度を正確に測定するためには、受光素子と発光装置との距離や位置を正確に設定する必要がある。また、発光装置の測定には他の発光源の影響を排除する必要がある。そのため、屋外に固定的又は半固定的に設置されるプライスサインや信号機等の発光装置の輝度や照度を正確に測定することは難しい。
【００１８】
そこで、本発明の実施の形態の表示装置１０は、以下に説明するように、発光装置の輝度や照度を絶対値として正確に測定するのではなく、発光装置の明るさを、出荷時からの相対値として劣化の度合いを表示するように構成した。これにより、表示装置１０が、発光装置の明るさの劣化の度合いを検査する検査装置として機能する。
【００１９】
図２は、本実施の形態の表示装置（検査装置）１０の外観の一例を示す説明図である。
【００２０】
表示装置１０は、センサ部２０を内蔵するセンサユニット１００と、信号変換部３０及び表示部４０を内蔵する表示ユニット２００とから構成される。センサユニット１００と表示ユニット２００とは、ケーブル４００によって接続される。
【００２１】
センサユニット１００は、外部からの光を遮断するための遮光スカート１１０を備えている。この遮光スカート１１０は、後に説明するように、取り外し可能に構成されており、異なる形状の遮光スカート１１０に交換することができる。
【００２２】
また、センサユニット１００は内部に温度センサを備え、信号変換部３０の温度補償機能３２は、センサ部２０の出力する信号と前記温度センサが検出した温度出力に基づいて補償する。なお、温度センサは表示ユニット２００に備えてもよい。
【００２３】
また、表示ユニット２００は、可搬性を考慮してバッテリにより駆動される。バッテリチェック機能３３は、バッテリの電力や電圧等を監視し、必要に応じて表示部４０にその情報を表示する。また、残留電力量が少なくなった場合にはアラームを報知する。
【００２４】
図３は、本実施の形態の表示装置１０の外観の他の例を示す説明図である。
【００２５】
図３に示す表示装置１０は、表示ユニット２００に、センサ部２０と、信号変換部３０と、表示部４０とを備える。具体的には、センサ部２０及び遮光スカート１１０を筐体の一方の側に備え、筐体の他方の側に表示部４０を備える。このように一体構成とすることで、表示装置１０の可搬性をより高めることができる。
【００２６】
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態のセンサユニット１００の断面図である。
【００２７】
図４（Ａ）に示すように、センサユニット１００は、センサ部２０と遮光スカート１１０とを備える。また、センサユニット１００は、発光装置５０に面する側に拡散板１２０を備える。
【００２８】
拡散板１２０は、発光装置５０の各発光素子５０Ａからの光を拡散させてセンサ部２０に入射させる。
【００２９】
図４（Ａ）に示すとおり、センサユニット１００は、内部が空洞の箱型形状を有しており、空洞内の一の面にセンサ部２０が備えられている。またセンサユニット１００は、発光装置５０に対峙する側に開口部を有しており、この開口部を塞ぐように拡散板１２０が備えられている。拡散板は、例えば乳白色の半透過型樹脂パネルによって構成される。
【００３０】
これにより、発光装置５０が発する光は拡散板１２０を通過する際に拡散され、この拡散光がセンサ部２０に入射する。これにより、個々の発光素子５０Ａからの光が拡散光として略平均化された面光源としてセンサ部２０に入射するので、個々の発光素子５０Ａからの光をそれぞれセンサ部２０に入射するよりも測定値のばらつきを抑えることができる。
【００３１】
なお、センサ部２０の面積は、拡散板１２０の面積（すなわちセンサユニット１００の開口部の面積）よりも若干大きく構成される。これにより、拡散板１２０によって拡散された光の測定値の精度が向上する。
【００３２】
遮光スカート１１０は、センサユニット１００の開口部から入射する光のうち、この遮光スカート１１０に囲まれた部分の光のみを選択的に拡散板１２０に照射させる。
【００３３】
この遮光スカート１１０は、センサ部２０と発光装置５０との距離を規定する機能を持つ。すなわち、センサ部２０により発光装置５０の光を測定するときは、図４（Ｂ）に示すように遮光スカート１１０を発光装置５０に密着させるように宛がうが、このときの発光装置５０の発光素子５０Ａとセンサ部２０とが所定の距離となるように、遮光スカート１１０の形状が設定される。
【００３４】
このようにセンサユニット１００を構成することによって、発光装置５０以外の光の影響を受けることがなく、また、センサ部２０と発光装置５０との距離を一定に保つことができるので、表示装置１０の扱いが容易となるとともに、センサ部２０による測定値のばらつきを抑えることができ、判定結果がより正確となる。
【００３５】
図４（Ｂ）は、表示装置１０により発光装置５０の劣化の度合いを表示するときのセンサユニット１００の断面図である。このように、遮光スカート１１０によって発光装置５０を構成する発光素子５０Ａを覆うように宛がうことで、センサ部２０に発光装置５０の光が入射され、測定を開始する。
【００３６】
図５は、本発明の実施の形態の遮光スカート１１０の説明図である。
【００３７】
前述したように、遮光スカート１１０は、取り外し可能に構成されており、異なる形状の遮光スカート１１０に交換することができる。遮光スカート１１０を他の形状のものに交換することにより、発光装置５０の形状に対応することが可能となる。
【００３８】
例えば、発光装置５０を構成する発光素子５０Ａが矩形に配置されている場合は、矩形の開口部を有する遮光スカート１１０Ａを用いることが好適である。また、発光素子が円周状に配置されている場合は、円形の開口部を有する遮光スカート１１０Ｂを用いることが好適である。このように、発光素子５０Ａの配置やピッチ等に対応する形状を有する遮光スカート１１０を用意しておくことにより、さまざまな形状の発光装置５０に対応することができる。
【００３９】
また、発光装置５０の表面に凹凸がある場合には、遮光スカート１１０の先端部をスポンジ等の弾性体として、遮光スカート１１０の先端部と発光装置５０との隙間を埋めるように構成してもよい。
【００４０】
なお、遮光スカート１１０を交換可能とするのではなく、遮光スカート１１０を備えるセンサユニット１００自体を交換可能としてもよい。例えば、発光装置５０の大きさや形状に対応する形状を有するセンサユニット１００を予め作成しておき、判定対象の発光装置５０に応じて、センサユニット１００を交換してもよい。この場合、センサユニット１００とケーブル４００との間、又は、表示ユニット２００とケーブル４００との間に、着脱可能なコネクタを備えることが好適である。
【００４１】
次に、このように構成された表示装置１０による、発光装置５０の明るさの劣化の程度の検査方法を説明する。
【００４２】
まず、作業者が、表示装置１０のセンサユニット１００を発光装置５０の所望の個所に密着させるように宛がう（図４（Ｂ）参照）。このとき、センサユニット１００の遮光スカート１１０が対象の発光装置５０の発光素子５０Ａを覆うことより、外部の光が遮断されるとともに、発光装置５０とセンサ部２０との距離が一定に保たれる。
【００４３】
この状態で、表示ユニット２００の表示部４０が判定結果を表示する。なお、表示ユニット２００に判定開始のためのスイッチを備え、作業者がこれを操作したことを信号変換部３０が検出することで表示を行うようにしてもよい。また、信号変換部３０が、センサ部２０からの信号が入力されたことを検出したときに、表示を行うようにしてもよい。
【００４４】
このとき、信号変換部３０は、以下のような処理を行う。
【００４５】
センサ部２０からの信号が入力されると、信号変換部３０は、この信号を量子化したデジタル信号に変換する。このとき、温度補償機能３２は、温度センサから取得した値と予め記憶されているセンサ部２０の特性により、センサ部２０からの信号を補正する。
【００４６】
そして、信号変換部３０は、記憶部３１から当該発光装置５０に対応する初期値（例えば、当該発光装置５０の出荷時の明るさに対応するデータ）を読み出す。そして、記憶部３１から読み出した初期値と、変換されたデジタル信号とを比較する。
【００４７】
そして、信号変換部３０は、比較の結果を表示部４０に出力する。具体的には、当該発光装置５０の出荷時の明るさを１００として、百分率で劣化の度合いを表示する。
【００４８】
例えば、表示部４０に「８０％」と表示された場合は、作業者は、当該発光装置５０が、出荷時の明るさから２０％劣化していると判断することができる。
【００４９】
以上のような検査方法により、発光装置５０の明るさの劣化の程度を検査することができる。
【００５０】
これにより、例えば、作業者は、発光装置５０の劣化の度合いが予め定めた基準を下回っている場合には、発光装置５０の交換や修理といった対応をとることができる。
【００５１】
なお、センサ部２０による測定値は、発光素子５０Ａの波長特性により変動する。そのため、対象の発光装置５０の発光素子５０Ａの波長特性に対応した初期値をそれぞれ設定しておいてもよい。
【００５２】
また、記憶部３１に記憶されている情報は、発光装置５０の出荷時に当該発光装置５０をセンサ部２０によって測定し、このときのセンサ部２０の出力をデジタル変換した情報を、当該発光装置５０に一意に設定した識別子とともに初期値として記憶する。なお、出荷時の発光装置５０の個別の値ではなく、発光装置５０の出荷時における平均的な明るさの値を初期値として記憶しておいてもよい。また、出荷時だけでなく、発光装置５０の経年変化を、当該発光装置５０の識別子と日時の情報とともに記憶し、所定の日時との比較結果として表示するようにしてもよい。
【００５３】
また、記憶部３１に記憶される情報は、センサ部２０の出力信号をデジタル変換したものだけではなく、テンキー等の入力装置を備えて、作業者が入力することにより記憶してもよい。また、ＵＳＢ等のネットワーク・インタフェースを備え、コンピュータ等からデータを転送して記憶部３１に記憶してもよい。また、メモリカード・インターフェースを備え、メモリカードに記憶された情報を転送して記憶部３１に記憶してもよい。このように、既存のさまざまな方法を任意に用いることが可能である。
【００５４】
また、表示部４０に表示される情報は、百分率の表示でなく、発光装置５０の出荷時の明るさを最大値としたレベルメーターのように表示したり、赤色、黄色、青色といった段階的な表示としてもよい。また、発光装置５０のメンテナンス基準を予め設定し、このメンテナンス基準を下回った場合にアラームを報知してもよい。
【００５５】
このようにすることによって、作業者は、表示装置を発光装置５０に宛がうと言った簡易な操作のみで、発光装置５０の出荷時の明るさに対する現在の発光装置５０の明るさの劣化の程度を知ることができる。
【００５６】
以上のように、本発明の実施の形態の表示装置１０は、センサ部２０と、信号変換部３０と、表示部４０と、遮光スカート１１０と、拡散板１２０とを備え、センサ部２０による測定データと予め記憶した値とを比較して、この比較結果を、明るさの劣化の度合いとして表示部に表示する。これにより、発光装置５０が発光する光の輝度や照度といった絶対値を正確に測定してその結果を表示する必要がないので、センサ部２０の校正が必要なく、また、センサ部２０の測定値を基に作業者が複雑な計算を行う必要がないので、専門知識を持たない作業者であっても、容易に発光装置５０の明るさの劣化の度合いを知ることができる。すなわち、表示装置１０が、発光装置５０の明るさの劣化の度合いを検査する検査装置として機能する。
【００５７】
また、センサ部２０は、Ｓｉフォトセル・アレイやフォトダイオード・アレイ等の光起電力素子を用いるので、電力の供給が不要となり、バッテリを小型化することができるので、表示装置１０の可搬性を高めることができる。
【００５８】
また、遮光スカート１１０は取り外し可能に構成されており、異なる形状の遮光スカート１１０に交換することができるので、さまざまな形状の発光装置５０に対応することができる。
【００５９】
なお、本発明の実施の形態では、表示装置１０が、発光装置５０の明るさの劣化の度合いを、初期値との比較で表示する例を説明したが、劣化の度合いの表示に限られるものではない。例えば、発光装置５０に要求される標準的な明るさのデータを初期値として記憶しておき、発光装置５０の出荷時に、表示装置１０を用いて、この標準的な明るさとの偏差を表示させ、製品の出荷時のばらつきを判断する出荷検査のための検査装置として用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態の表示装置の機能ブロック図である。
【図２】本実施の形態の表示装置の外観の一例を示す説明図である。
【図３】本実施の形態の表示装置の外観の他の例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態のセンサユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の遮光スカートの説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  表示装置（検査装置）
２０  センサ部
３０  信号変換部
３１  記憶部
３２  温度補償機能
３３  バッテリチェック機能
４０  表示部
５０  発光装置
５０Ａ発光素子（ＬＥＤ）
１００  センサユニット
１１０  遮光スカート
１２０  拡散板
２００  表示ユニット
４００  ケーブル
【図１】
2009250879.tif 000003
【図５】
2009250879.tif 000004
【図２】
2009250879.tif 000005
【図３】
2009250879.tif 000006
【図４】
2009250879.tif 000007