JP2006310617A - Led driving control method and led driving control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はLED駆動制御方法及びLED駆動制御装置に関する。 The present invention relates to an LED drive control method and an LED drive control device.
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)。
As a method for solving this problem, a method has been proposed in which the ambient temperature of an LED is measured by a thermistor and the ambient temperature is controlled to a predetermined temperature using a fan or a heater (see, for example, Patent Document 1).
Moreover, please refer to the following documents as a technique regarding this case (for example, refer patent documents 2 and 3).
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。
However, in the invention of
Therefore, an object of the present invention is to control the temperature of the LED and stabilize the light amount of the LED without depending on the difference in the structure of the LED device or the difference in the mounting position of the temperature measuring device such as the thermistor.
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。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is,
Measuring the operating voltage of the LED;
A control step of controlling the temperature of the LED based on the operating voltage;
It is the LED drive control method which has this.
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。
The operating voltage of the LED varies depending on the temperature of the LED. The light quantity of the LED also changes depending on the LED temperature. Therefore, it is possible to control the amount of LED light by measuring the operating voltage, estimating the LED temperature, and controlling the LED temperature so that the temperature becomes a predetermined temperature by the above LED drive control method. It becomes.
Therefore, in the LED drive control method of the present invention, it is possible to control the LED temperature and stabilize the LED light amount without depending on the structure of the LED mounting apparatus.
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。
Hereinafter, the constituent elements of the present invention will be described in detail.
(LED)
The type of LED used in the present invention is not particularly limited. For example, a surface mount type LED is used. The emission color of the LED is not particularly limited. For example, only a blue LED may be used. Moreover, you may use three colors, red LED, green LED, and blue LED.
(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。
(Operating voltage, voltage measurement unit)
The operating voltage of the LED varies with changes in the LED temperature. Therefore, the temperature of the LED can be estimated by measuring the operating voltage of the LED. Specifically, a voltage measurement part estimates the temperature of LED by measuring the terminal voltage (voltage drop) of one or two or more LED elements.
The method for measuring the LED voltage is not particularly limited. For example, you may measure the voltage of the both ends of one LED element directly. In the case of a circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, the voltage at both ends of the circuit connected in series may be measured. When a resistor for current control is connected to the LED, the voltage at both ends of the circuit including the resistor may be measured.
When a series circuit of an LED and a resistor as shown in FIG. 1 is connected in parallel, when the series circuit is driven with a constant current, a temperature change occurs in the LEDs in one series circuit. Since the voltage applied to the series circuit changes, the terminal voltage of the resistor connected to the LED also changes. Therefore, the temperature of the LED may be estimated by measuring the terminal voltage of the resistor.
(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。
(Temperature estimation part)
A temperature estimation part estimates the temperature of LED from the voltage measured by the voltage measurement part.
The temperature estimation unit includes a storage unit (for example, a memory) therein, and a relationship between the LED voltage and the LED temperature is stored in the storage unit.
The temperature estimation unit receives voltage information from the voltage measurement unit, refers to the relationship between the voltage and the LED temperature, and estimates temperature information corresponding to the voltage. The obtained temperature is sent to the comparison unit.
(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。
(Comparison part)
The comparison unit compares the temperature obtained by the temperature estimation unit with a reference value at which the LED can stably operate, and obtains a comparison result. The reference value may be set in advance. Moreover, you may change according to the use environment of LED.
(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。
(Temperature controller)
The temperature control unit receives the comparison result from the comparison unit, generates control information from the comparison result, and transmits the control information to the apparatus driving unit. The control information is information for controlling the input / output of the LED temperature control device (fan, heater, Peltier element, etc.). The device drive unit receives the control information and controls the temperature control device to bring the LED temperature close to the reference value.
Although the cooling method of LED is not specifically limited, For example, the ambient temperature of LED is cooled using a fan or a Peltier device. Although the heating method of LED is not particularly limited, for example, the atmosphere temperature of LED is heated using a heater or a Peltier element.
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。
FIG. 1 shows a schematic diagram of an LED
In the
The LED
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。
The
The
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。
The voltage measuring unit 2 measures the voltage at both ends AA of the series circuit of the
By using the LED drive control device as described above, the LED voltage is estimated by measuring the LED voltage, and the LED temperature is controlled so that the temperature becomes the reference value. Can be controlled.
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。
FIG. 2 is a schematic diagram of an LED
In the light emitting section, a plurality of
The temperature of the LEDs can be measured for each color LED and the temperature can be adjusted. However, the temperature control process becomes complicated, and the
Since the method from the voltage measurement to the temperature control is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
As described above, in the LED device composed of a red LED, a blue LED, and a green LED, when driving and controlling each LED, by measuring the temperature of the red LED and estimating the temperature, the remaining blue LEDs, It is possible to control the temperature of the green LED and control the light quantity of each LED.
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。
FIG. 3 is a schematic view of an
The
In the
As described above, the assembly quality of the LED device can be checked by using the LED drive control device. This check is used not only when the LED device is assembled, but also as a quality check after assembly.
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。 The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the scope of the claims.
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
1 LED drive control device
2 Voltage measurement unit
3 Temperature estimation part
4
10 20 30 LED device
13 23 33 LED
15 Peltier elements
16
Claims (7)
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。 Measuring the operating voltage of the LED;
A control step of controlling the temperature of the LED based on the operating voltage;
LED drive control method comprising:
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。 The control step includes
Estimating the temperature of the LED from the operating voltage;
A comparison step of comparing the estimated temperature with a reference value;
Controlling the temperature of the LED based on the comparison result of the comparison step;
The LED drive control method according to claim 1, further comprising:
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。 The control step includes
Estimating the light emission amount of the LED from the operating voltage;
A comparison step of comparing the estimated light emission amount with a reference value;
Controlling the temperature of the LED based on the comparison result of the comparison step;
The LED drive control method according to claim 1, further comprising:
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。 A voltage measuring unit for measuring the operating voltage of the LED;
A control unit for controlling the temperature of the LED based on the operating voltage;
LED drive control device.
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。 The controller is
A temperature estimation unit for estimating the temperature of the LED from the operating voltage;
A comparison unit for comparing the estimated temperature with a reference value;
Based on the comparison result of the comparison unit, a temperature control unit for controlling the temperature of the LED;
The LED control device according to claim 4, comprising:
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。 The controller is
A temperature estimation unit for estimating the light emission amount of the LED from the operating voltage;
A comparison unit for comparing the estimated light emission amount with a reference value;
Based on the comparison result of the comparison unit, a temperature control unit for controlling the temperature of the LED;
The LED control device according to claim 4, comprising:
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。 A drive control method for a light emitting unit including a red LED, a green LED, and a blue LED,
Measuring the operating voltage of the red LED;
Performing temperature control of the light emitting unit based on the operating voltage;
LED drive control method comprising:
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---|---|---|---|
JP2005132404A JP2006310617A (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Led driving control method and led driving control apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2005
- 2005-04-28 JP JP2005132404A patent/JP2006310617A/en active Pending
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