JP2010113897A - Illumination device - Google Patents

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龍海 瀬戸本
Masumi Abe
益巳 阿部
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Abstract

【課題】使用し続けるとLEDが不点状態になることを、ユーザに知らしめ得る照明装置を提供すること。
【解決手段】定電流回路86a,86b,86c,86dによって定電流駆動される発光ダイオードD1,D2,D3,D4を光源に有する照明装置10において、制御部100は、発光ダイオードD1,D2,D3、D4の点灯中における各発光ダイオードの順電圧が、初期順電圧よりも所定の大きさ以上であるか否かを判定し、所定の大きさ以上であると判定された場合に、警告ランプである発光ダイオード110を点灯させる。
【選択図】図3
To provide a lighting device capable of notifying a user that an LED becomes inconspicuous if used continuously.
In a lighting device having light-emitting diodes D1, D2, D3, and D4 that are driven at a constant current by constant-current circuits 86a, 86b, 86c, and 86d as light sources, a control unit 100 includes light-emitting diodes D1, D2, and D3. , It is determined whether or not the forward voltage of each light emitting diode during the lighting of D4 is greater than or equal to a predetermined magnitude from the initial forward voltage. A certain light emitting diode 110 is turned on.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、照明装置に関し、特にLED(発光ダイオード)を光源に有する照明装置に関する。   The present invention relates to a lighting device, and more particularly to a lighting device having an LED (light emitting diode) as a light source.

LEDはハロゲン電球等に比べて高効率・長寿命であり、特に、近年、LEDの高効率化が進むにつれ、LEDを光源に用いた照明装置が製品化されている。例えば、自動車用の前照灯装置等である。
従来一般的に自動車前照灯の光源として用いられているハロゲン電球の寿命は1500〜2000時間であり、当該寿命に達すると球切れを起こして不点状態になる。よって、定期点検の際等、寿命に達する前に適宜交換するといった措置を講じることにより、自動車走行中の突然の球切れといった事態を回避することができる。
LEDs have higher efficiency and longer life than halogen bulbs and the like, and in particular, as LED efficiency increases in recent years, lighting devices using LEDs as light sources have been commercialized. For example, a headlight device for an automobile.
Conventionally, the life of a halogen bulb that is generally used as a light source for an automotive headlamp is 1500 to 2000 hours. Therefore, a situation such as a sudden run out of the ball while the vehicle is running can be avoided by taking measures such as a replacement before reaching the end of the service life, such as during periodic inspections.

これに対し、一般的にLEDは、球切れを起こさない光源であると認識されており、ほとんどその対策が講じられていないのが現状である。
特開2000−233679号公報
On the other hand, the LED is generally recognized as a light source that does not cause the ball to break, and the current situation is that almost no countermeasures have been taken.
JP 2000-233679 A

しかしながら、近年の研究により、LEDであっても累積点灯時間が長くなると、突然不点状態になる場合があることが分かっている。このため、不点状態になる前に、ユーザに通知し、事前に前照灯を新しいものと交換する等の措置を講じる必要に迫られている。
なお、この問題は、前照灯装置に限らず、突然に不点状態になると支障をきたす照明装置、例えば、外科手術に使用される照明装置等に共通するものである。
However, recent studies have shown that even LEDs may suddenly become inconspicuous as the cumulative lighting time increases. For this reason, there is a need to take measures such as notifying the user and replacing the headlamp with a new one in advance before becoming inconspicuous.
This problem is not limited to the headlamp device, but is common to lighting devices that cause trouble when suddenly inconspicuous, such as lighting devices used in surgery.

本発明は、上記課題に鑑み、LEDに何らかの異状があるのに、使用し続けるとLEDが不点状態になることを事前に知らしめ得る照明装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an illuminating device capable of informing in advance that an LED will be in a stale state if the LED continues to be used even though the LED has some abnormality.

上記の課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、定電流駆動される発光ダイオードを光源に有する照明装置であって、前記発光ダイオードの点灯中における当該発光ダイオードの順電圧が、初期順電圧よりも所定の大きさ以上であるか否かを判定する判定手段と、所定の大きさ以上であると判定された場合に、その判定結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an illumination device according to the present invention is an illumination device having a light-emitting diode driven at a constant current as a light source, and a forward voltage of the light-emitting diode during lighting of the light-emitting diode is in an initial order. A determination unit that determines whether or not the voltage is greater than or equal to a predetermined magnitude; and an output unit that outputs a determination result when it is determined that the voltage is greater than or equal to the predetermined magnitude. To do.

また、前記初期順電圧は温度特性を有し、前記判定に用いられる前記初期順電圧は、前記判定手段による判定の際の前記発光ダイオードの周囲温度に基づいて補正されたものであること特徴とする。
さらに、前記判定手段による判定に際し、前記周囲温度を測定する周囲温度測定手段と、当該周囲温度測定手段によって測定された周囲温度に基づいて、前記補正をする初期順電圧補正手段と、を有することを特徴とする。
The initial forward voltage has a temperature characteristic, and the initial forward voltage used for the determination is corrected based on an ambient temperature of the light emitting diode at the time of determination by the determination means; To do.
Furthermore, it has an ambient temperature measuring means for measuring the ambient temperature, and an initial forward voltage correcting means for performing the correction based on the ambient temperature measured by the ambient temperature measuring means when making the judgment by the judging means. It is characterized by.

この場合に、前記初期順電圧補正手段は、前記発光ダイオードの周囲温度と順電圧との関係を記憶している記憶部を有し、前記周囲温度測定手段により測定された周囲温度から、前記記憶手段に記憶されている前記関係に基づいて、前記補正をすることとすることができる。
また、前記発光ダイオードが前記点灯中に示す前記順電圧は温度特性を有し、前記判定に用いられる前記順電圧は、前記判定手段による判定の際の前記発光ダイオードの周囲温度に基づいて補正されたものであること特徴とする。
In this case, the initial forward voltage correction unit has a storage unit that stores the relationship between the ambient temperature of the light emitting diode and the forward voltage, and the storage unit stores the storage unit based on the ambient temperature measured by the ambient temperature measurement unit. The correction can be performed based on the relationship stored in the means.
Further, the forward voltage that the light-emitting diode shows during the lighting has temperature characteristics, and the forward voltage used for the determination is corrected based on the ambient temperature of the light-emitting diode at the time of determination by the determination means. It is characterized by being.

この場合に、前記発光ダイオードの点灯中における当該発光ダイオードの順電圧を測定する順電圧測定手段と、前記判定手段による判定に際し、前記周囲温度を測定する周囲温度測定手段と、当該周囲温度測定手段によって測定された周囲温度に基づいて、前記順電圧測定手段によって測定された順電圧に対し前記補正をする測定順電圧補正手段と、を有することができる。   In this case, the forward voltage measuring means for measuring the forward voltage of the light emitting diode during lighting of the light emitting diode, the ambient temperature measuring means for measuring the ambient temperature in the determination by the determining means, and the ambient temperature measuring means Measurement forward voltage correction means for performing the correction on the forward voltage measured by the forward voltage measurement means based on the ambient temperature measured by the step (1).

上記の場合に、前記所定の大きさを、前記判定で用いられる初期順電圧の10[%]とすることができる。
また、前記出力手段を、前記判定結果をユーザに通知する通知手段とすることができる。
さらに、前記発光ダイオードを点灯および消灯するスイッチを設け、当該スイッチが投入される毎に、前記各手段を必要に応じ機能させることとしても構わない。
In the above case, the predetermined magnitude can be 10% of the initial forward voltage used in the determination.
In addition, the output unit may be a notification unit that notifies the user of the determination result.
Furthermore, a switch for turning on and off the light emitting diode may be provided, and each time the switch is turned on, the respective units may function as necessary.

上記の構成からなる照明装置によれば、定電流駆動される発光ダイオードの点灯中における順電圧が、初期順電圧よりも所定の大きさ以上であると判定された場合に、その判定結果が出力されるため、当該出力結果を参照することにより、このまま使用し続けると発光ダイオードが不点状態になることを知ることができる。すなわち、照明装置を構成する発光ダイオードが、累積点灯時間に比例して順電圧が上昇し、やがて不点状態になるものである場合に、前記所定の大きさを、不点状態になる順電圧と初期電圧との差分よりも小さく設定しておくことにより、このまま使用し続けると発光ダイオードが不点状態になることを知ることが可能となる。   According to the lighting device having the above-described configuration, when it is determined that the forward voltage during lighting of the light-emitting diode driven by constant current is greater than or equal to a predetermined magnitude from the initial forward voltage, the determination result is output. Therefore, by referring to the output result, it is possible to know that the light emitting diode is in a dotted state if it is used as it is. That is, when the forward voltage of the light emitting diode constituting the lighting device rises in proportion to the cumulative lighting time and eventually becomes inconspicuous, the predetermined voltage is set to the forward voltage in which it becomes inconspicuous. By setting the difference smaller than the difference between the initial voltage and the initial voltage, it becomes possible to know that the light-emitting diode is in a dotted state if it is used as it is.

本発明に係る照明装置の実施の形態を、自動車用の前照灯装置に適用した場合を例にとり、図面を参照しながら説明する。
<実施の形態1>
(ヘッドランプユニット)
図1は、実施の形態1に係る自動車用前照灯装置(以下、単に「前照灯装置」という。)が備えるヘッドランプユニット12の概略構成を示す断面図である。
An embodiment of an illumination device according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example the case of application to a headlight device for an automobile.
<Embodiment 1>
(Headlamp unit)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a headlamp unit 12 included in an automotive headlamp apparatus (hereinafter simply referred to as “headlamp apparatus”) according to Embodiment 1.

ヘッドランプユニット12は、基台14を有し、基台14に対し、ヒートシンク16付きの発光ダイオード(以下、「LED」という。)モジュール18、反射鏡20、遮光板22、レンズ24が取り付けられた構成をしている。
反射鏡20は、例えば、回転楕円面形状をした反射面20Aを有する。反射鏡20は、第1焦点に対応して設けられたLEDモジュール18から発せられた光を、反射面20Aで反射して第2焦点に収束させ、その前方に設けられたレンズ24へと導く。レンズ24に入射した光は、ここで屈折し、所定の広がりをもって前方へと出射される。遮光板22は、LEDモジュール18からの散乱光成分や対向車への直接光を低減する。
The headlamp unit 12 includes a base 14 to which a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) module 18 with a heat sink 16, a reflecting mirror 20, a light shielding plate 22, and a lens 24 are attached. It has a configuration.
The reflecting mirror 20 has, for example, a reflecting surface 20A having a spheroidal shape. The reflecting mirror 20 reflects the light emitted from the LED module 18 provided corresponding to the first focal point by the reflecting surface 20A, converges it to the second focal point, and guides it to the lens 24 provided in front thereof. . The light incident on the lens 24 is refracted here and emitted forward with a predetermined spread. The light shielding plate 22 reduces scattered light components from the LED module 18 and direct light to the oncoming vehicle.

(LEDモジュール)
図2に、LEDモジュール18の平面図を示す。
LEDモジュール18は、プリント配線板26に複数個(本例では、4個)のLEDチップD1〜D4が実装されてなる構成を有する。
LEDチップD1〜D4は、いずれも同じ仕様の青色発光ダイオードである。図2(a)の一点鎖線で囲むプリント配線板26上の領域には、LEDチップD1〜D4を封止する蛍光体28が設けられている。蛍光体28は、エポキシ、シリコーン、フッ素樹脂から選択されるいずれかの樹脂に蛍光体粒子(YAG系、ニトリドシリケート系、シリケート系、シオン系、サイアロン系、CASN系から選択されるいずれかの系統の蛍光体粒子)を混入させてなるものであり、LEDチップD1〜D4からの青色光を黄色光に変換する。当該黄色光と黄色光に変換されなかった青色光との混色により、LEDモジュール18から白色光が出射される。よって、LEDモジュール18は、白色LEDで構成されたモジュールと言える。
(LED module)
FIG. 2 shows a plan view of the LED module 18.
The LED module 18 has a configuration in which a plurality (four in this example) of LED chips D1 to D4 are mounted on the printed wiring board 26.
The LED chips D1 to D4 are all blue light emitting diodes having the same specifications. A phosphor 28 that seals the LED chips D1 to D4 is provided in a region on the printed wiring board 26 surrounded by a one-dot chain line in FIG. The phosphor 28 is made of any resin selected from epoxy, silicone, and fluororesin, and phosphor particles (any one selected from YAG, nitridosilicate, silicate, zion, sialon, and CASN) System phosphor particles) are mixed, and blue light from the LED chips D1 to D4 is converted into yellow light. White light is emitted from the LED module 18 by the color mixture of the yellow light and the blue light that has not been converted into yellow light. Therefore, the LED module 18 can be said to be a module composed of white LEDs.

実装状態におけるLEDチップD1およびその近傍の断面図を図2(b)に示す。LEDチップD1は、公知のInGaN系LEDチップであり、サファイア基板30上にn型窒化物半導体層32、発光層34、p型窒化物半導体層36がこの順に積層された構成を有している。発光層34およびp型窒化物半導体層36の一部が除去されて現れたn型窒化物半導体層32の上面には、オーミック接続されたn側電極パッド38が形成されている。一方、p型窒化物半導体層36上面の略全域には、オーミック接続された透明電極40が形成され、透明電極40上面の一部領域には、p側電極パッド50が形成されている。LEDチップD1は、プリント配線板26のパッド52に接合されている。   FIG. 2B shows a sectional view of the LED chip D1 and its vicinity in the mounted state. The LED chip D1 is a known InGaN-based LED chip, and has a configuration in which an n-type nitride semiconductor layer 32, a light emitting layer 34, and a p-type nitride semiconductor layer 36 are stacked in this order on a sapphire substrate 30. . An ohmic-connected n-side electrode pad 38 is formed on the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer 32 that appears after the light emitting layer 34 and the p-type nitride semiconductor layer 36 are partially removed. On the other hand, an ohmic-connected transparent electrode 40 is formed over substantially the entire upper surface of the p-type nitride semiconductor layer 36, and a p-side electrode pad 50 is formed in a partial region of the upper surface of the transparent electrode 40. The LED chip D1 is bonded to the pad 52 of the printed wiring board 26.

図2(a)に戻り、LEDチップD1〜D4のp側電極パッドは、ボンディングワイヤ54,56,58,60によって、それぞれ、配線パターン62のランド62a,62b,62c,62dに接続されている。一方、LEDチップD1〜D4のn側電極パッドは、個別に設けられた配線パターン64,66,68,70のランド64a,66a,68a,70aに、ボンディングワイヤ72,74,76,78によってそれぞれ接続されている。上記した接続により、LEDチップD1〜D4は、プリント配線板26上で電気的に並列接続されている。   Returning to FIG. 2A, the p-side electrode pads of the LED chips D1 to D4 are connected to the lands 62a, 62b, 62c, and 62d of the wiring pattern 62 by bonding wires 54, 56, 58, and 60, respectively. . On the other hand, the n-side electrode pads of the LED chips D1 to D4 are respectively connected to the lands 64a, 66a, 68a, and 70a of the wiring patterns 64, 66, 68, and 70 provided individually by bonding wires 72, 74, 76, and 78, respectively. It is connected. With the above connection, the LED chips D1 to D4 are electrically connected in parallel on the printed wiring board 26.

プリント配線板26のLEDチップD1〜D4の近傍には、温度測定手段である温度センサの一例として示す、サーミスタ80(サーミスタ80本体から延びるリード線は不図示)が貼着されている。サーミスタ80は、LEDチップD1〜D4の周囲温度を測定するために設けられるものである。LEDチップD1〜D4の近傍に設けることにより、LEDチップD1〜D4の温度と略同視し得る温度を測定することができる。   In the vicinity of the LED chips D1 to D4 of the printed wiring board 26, a thermistor 80 (a lead wire extending from the thermistor 80 main body is not shown) is attached as an example of a temperature sensor that is a temperature measuring means. The thermistor 80 is provided to measure the ambient temperature of the LED chips D1 to D4. By providing it in the vicinity of the LED chips D1 to D4, it is possible to measure a temperature that can be substantially equated with the temperatures of the LED chips D1 to D4.

(前照灯装置全体)
図3に、前照灯装置10の機能ブロック図を示す。
LEDチップD1,D2,D3,D4のp側電極パッド(図3では不図示)の各々は、自動車に搭載されている12[V]の蓄電池82の陽極の電極端子(不図示)に電気的に接続されている。一方、LEDチップD1,D2,D3,D4のn側電極パッド(図3では不図示)の各々は、抵抗器84a、84b、84c、84dを介して定電流回路86a、86b、86c、86dにそれぞれ電気的に接続されている。
(Overall headlight device)
In FIG. 3, the functional block diagram of the headlamp apparatus 10 is shown.
Each of the p-side electrode pads (not shown in FIG. 3) of the LED chips D1, D2, D3, and D4 is electrically connected to the electrode terminal (not shown) of the anode of the 12 [V] storage battery 82 mounted on the automobile. It is connected to the. On the other hand, each of the n-side electrode pads (not shown in FIG. 3) of the LED chips D1, D2, D3, D4 is connected to the constant current circuits 86a, 86b, 86c, 86d via the resistors 84a, 84b, 84c, 84d. Each is electrically connected.

定電流回路86a、86b、86c、86dの各々には、LEDチップD1,D2,D3,D4を点灯・消灯するためのスイッチ88が接続されている。
制御部100は、例えばマイコンで構成され、CPU102を中心として、入・出力インターフェース104、記憶部106、内部タイマー108などが接続された構成を有する。
A switch 88 for turning on / off the LED chips D1, D2, D3, D4 is connected to each of the constant current circuits 86a, 86b, 86c, 86d.
The control unit 100 is configured by, for example, a microcomputer, and has a configuration in which an input / output interface 104, a storage unit 106, an internal timer 108, and the like are connected with a CPU 102 as a center.

入・出力インターフェース104には、図3に示す点P0,点P1,点P2,点P3,点P4における電圧を測定するためのリード線、およびサーミスタ80のリード線が接続されている。また、入・出力インターフェース104には、後述するタイミングで点灯され警告灯として用いられる表示用の発光ダイオード110が接続されている。発光ダイオード110は、自動車のダッシュボードに設けられたインパネ(いずれも、不図示)に配置されている。   Connected to the input / output interface 104 are lead wires for measuring voltages at point P0, point P1, point P2, point P3, and point P4 shown in FIG. The input / output interface 104 is connected to a display light emitting diode 110 that is turned on at a later-described timing and is used as a warning lamp. The light emitting diode 110 is disposed on an instrument panel (both not shown) provided on the dashboard of the automobile.

なお、記憶部106に格納されている記憶内容や、内部タイマー108の使用方法については後述する。
上記構成からなる前照灯装置10において、スイッチ88がオンされると、LEDチップD1,D2,D3,D4には、各々に対応して設けられた定電流回路86a、86b、86c、86dによって、同じ大きさ(例えば、300[mA])の電流が流れる。制御部100のCPU102は、入・出力インターフェース104を介して入力される点P0,点P1,点P2,点P3,点P4における電圧から、点灯中におけるLEDチップD1,D2,D3,D4の各々の順電圧を演算する。点P0における電圧値をV0、点P1における電圧値をV1とすると、LEDチップD1の測定順電圧Vf1は、
Vf1=V0−V1
となる。同様に、点P2,点P3,点P4における電圧値をそれぞれ、V2,V3,V4とすると、LEDチップD2,D3,D4の測定順電圧Vf2,Vf3,Vf4は、
Vf2=V0−V2
Vf3=V0−V3
Vf4=V0−V4
となる。
The contents stored in the storage unit 106 and how to use the internal timer 108 will be described later.
When the switch 88 is turned on in the headlamp device 10 having the above-described configuration, the LED chips D1, D2, D3, and D4 are respectively connected to the constant current circuits 86a, 86b, 86c, and 86d that are provided correspondingly. , Currents of the same magnitude (for example, 300 [mA]) flow. The CPU 102 of the control unit 100 determines each of the LED chips D1, D2, D3, and D4 during lighting from the voltages at the points P0, P1, P2, P3, and P4 inputted through the input / output interface 104. The forward voltage is calculated. When the voltage value at the point P0 is V0 and the voltage value at the point P1 is V1, the measurement forward voltage Vf1 of the LED chip D1 is
Vf1 = V0−V1
It becomes. Similarly, if the voltage values at points P2, P3, and P4 are V2, V3, and V4, respectively, the measurement forward voltages Vf2, Vf3, and Vf4 of the LED chips D2, D3, and D4 are:
Vf2 = V0−V2
Vf3 = V0−V3
Vf4 = V0−V4
It becomes.

ここで、LEDチップD1,D2,D3,D4には、一定の大きさの定電流が流れるため、測定順電圧Vf1,Vf2,Vf3,Vf4は、常に同じになるはずである。
しかしながら、LEDチップによっては、累積点灯時間によって順電圧が変化するものがあることが分かっている。
(累積点灯時間による順電圧の変化)
図2(b)に示したように、n型窒化物半導体層32とn側電極パッド38、およびp型窒化物半導体層36と透明電極40とは、それぞれオーミック接続されている。当該接続が良好になされている場合には、順電圧は、累積点灯時間によっては変化せず一定値を示す。しかし、良好になされていない場合は、累積点灯時間の増加に伴って、順電圧が増大することが分かっている。これは、接続部分の劣化が進行することによる接触抵抗の増大によるものと考えられている。
Here, since a constant current of a constant magnitude flows through the LED chips D1, D2, D3, and D4, the measurement forward voltages Vf1, Vf2, Vf3, and Vf4 should always be the same.
However, it has been found that some LED chips change the forward voltage depending on the cumulative lighting time.
(Change in forward voltage due to cumulative lighting time)
As shown in FIG. 2B, the n-type nitride semiconductor layer 32 and the n-side electrode pad 38, and the p-type nitride semiconductor layer 36 and the transparent electrode 40 are ohmically connected to each other. When the connection is good, the forward voltage does not change depending on the cumulative lighting time and shows a constant value. However, if not done well, it has been found that the forward voltage increases with increasing cumulative lighting time. This is considered to be due to an increase in contact resistance due to the progress of deterioration of the connection portion.

図4は、そのようなLEDチップにおける累積点灯時間と順電圧の変化率との関係を示すグラフである。
図4は、横軸に累積点灯時間を、縦軸に順電圧の変化率をとったグラフである。累積点灯時間は、オン・オフが繰り返されるLEDチップの点灯中の時間を累積した時間である。順電圧の変化率は、初期順電圧に対する、照明装置として組み込まれた後においてその時々に測定される順電圧(以下、「測定順電圧」と言う。)の差分の初期順電圧に対する割合(百分率)である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the cumulative lighting time and the forward voltage change rate in such an LED chip.
FIG. 4 is a graph with the cumulative lighting time on the horizontal axis and the forward voltage change rate on the vertical axis. The cumulative lighting time is a time obtained by accumulating the time during lighting of the LED chip that is repeatedly turned on and off. The change rate of the forward voltage is the ratio (percentage) of the difference between the forward voltage (hereinafter referred to as “measurement forward voltage”) of the forward voltage measured from time to time after being incorporated as a lighting device with respect to the initial forward voltage. ).

ここで、「初期順電圧」とは、LEDチップ(発光ダイオード)の製造後初めて点灯した際に測定される順電圧、または当該測定された順電圧から、後述するように温度特性を考慮して補正された順電圧を言う。また、「初めて」とは、製造後第1回目の点灯のみならず、第2回目以降であっても、製造後照明装置の構成部材として組み込まれる前の累積点灯時間が僅かな間における点灯を含む趣旨である。   Here, the “initial forward voltage” refers to a forward voltage measured when the LED chip (light emitting diode) is lit for the first time after manufacture, or from the measured forward voltage in consideration of temperature characteristics as described later. Says corrected forward voltage. In addition, “first time” means not only lighting for the first time after manufacturing, but also lighting for a short period after the second lighting and before the cumulative lighting time before being incorporated as a component of the lighting device after manufacturing. It is a purpose to include.

図4から、累積点灯時間が30000時間を少し越え順電圧の変化率が10[%]に至るまで、当該順電圧は緩やかに増加し、その後、急激に増加することが分かる。そして、40000時間に至る少し手前の変化率が30[%]を少し超えたところで、LEDチップは、内部でショート状態に陥った直後に不通状態となって、点灯しなくなる。
そこで、本実施の形態では、LEDチップD1,D2,D3,D4の各々の順電圧をモニターし、例えば、その変化率が10[%]以上になると、後述するように警告表示をしてLEDモジュール18の交換をユーザに促すこととしている。
From FIG. 4, it can be seen that the forward voltage gradually increases until the cumulative lighting time slightly exceeds 30000 hours and the forward voltage change rate reaches 10%, and then rapidly increases. Then, when the rate of change slightly before 40,000 hours slightly exceeds 30 [%], the LED chip becomes non-conductive immediately after falling into a short state inside and does not light up.
Therefore, in this embodiment, the forward voltage of each of the LED chips D1, D2, D3, and D4 is monitored. For example, when the rate of change becomes 10% or more, a warning is displayed as described later, and the LED is displayed. The user is prompted to replace the module 18.

ここで、LEDチップの順電圧は、周囲温度によっても変化する。すなわち、温度特性を有する。よって、測定順電圧と比較すべき初期順電圧も周囲温度に応じた値に補正することが好ましい。なお、言うまでもなく、測定順電圧は、測定時の周囲温度に応じた順電圧を示す。
(周囲温度による順電圧の変化)
図5は、周囲温度に対する初期順電圧の変化の様子を表したグラフである。図5において実線L1で示すように、周囲温度の上昇に伴って順電圧は漸減することが分かる。よって、周囲温度が変化する環境で使用する前照灯のような照明装置において、測定順電圧と比較すべき初期順電圧は、当該周囲温度に基づいて補正した初期順電圧とすることが好ましい。
Here, the forward voltage of the LED chip also changes depending on the ambient temperature. That is, it has temperature characteristics. Therefore, it is preferable to correct the initial forward voltage to be compared with the measurement forward voltage to a value corresponding to the ambient temperature. Needless to say, the measurement forward voltage indicates a forward voltage corresponding to the ambient temperature at the time of measurement.
(Change in forward voltage due to ambient temperature)
FIG. 5 is a graph showing how the initial forward voltage changes with respect to the ambient temperature. As shown by the solid line L1 in FIG. 5, it can be seen that the forward voltage gradually decreases as the ambient temperature increases. Therefore, in an illumination device such as a headlamp used in an environment where the ambient temperature changes, the initial forward voltage to be compared with the measurement forward voltage is preferably an initial forward voltage corrected based on the ambient temperature.

また、LEDチップの順電圧は、同じ仕様として作製したものであっても個体差があるため、測定順電圧と比較すべき初期順電圧の設定には、この点も考慮することが好ましい。
(個体差による順電圧の違い)
図5に示すLEDチップの場合、周囲温度が例えば25[℃]における初期順電圧の値は、個体差によって3.5[V]〜3.9[V]の範囲でばらつく。ただし、いずれのLEDチップであっても、グラフが上下するだけでその形状は同じである。
Moreover, since the forward voltage of the LED chip has individual differences even when manufactured with the same specifications, it is preferable to consider this point in setting the initial forward voltage to be compared with the measurement forward voltage.
(Difference in forward voltage due to individual differences)
In the case of the LED chip shown in FIG. 5, the value of the initial forward voltage at an ambient temperature of, for example, 25 [° C.] varies in the range of 3.5 [V] to 3.9 [V] due to individual differences. However, in any LED chip, the shape is the same just by moving the graph up and down.

すなわち、初期順電圧VFを周囲温度Taの関数(以下、「特性関数」という。)として表した場合、L1,L2,L3の曲線(特性関数)は、それぞれ、
VF1=f(Ta)+C1
VF2=f(Ta)+C2
VF3=f(Ta)+C3
で表される。ここで、C1,C2,C3は定数である。
That is, when the initial forward voltage VF is expressed as a function of the ambient temperature Ta (hereinafter referred to as “characteristic function”), the curves (characteristic functions) of L1, L2, and L3 are respectively
VF1 = f (Ta) + C1
VF2 = f (Ta) + C2
VF3 = f (Ta) + C3
It is represented by Here, C1, C2, and C3 are constants.

したがって、いくつかのLEDチップの実測データから関数VF=f(Ta)を予め求めておけば、例えば、周囲温度が25[℃]における初期順電圧の大きさを測定することにより、そのLEDチップの特性関数を得ることができる。この特性関数を用いれば、任意の周囲温度における初期順電圧が推測できる。すなわち、周囲温度に基づいて補正した初期順電圧が得られる。   Therefore, if the function VF = f (Ta) is obtained in advance from actual measurement data of several LED chips, for example, by measuring the magnitude of the initial forward voltage at an ambient temperature of 25 [° C.] Can be obtained. Using this characteristic function, the initial forward voltage at an arbitrary ambient temperature can be estimated. That is, the initial forward voltage corrected based on the ambient temperature is obtained.

(制御部100における記憶部106)
記憶部106(図3)に設けられた記憶領域の一部を図6に示す。
記憶部106は、特性関数記憶領域112を有する。特性関数記憶領域112には、LEDチップD1,D2,D3,D4の各々の特性関数が格納されている。LEDチップは、プリント配線板26(図2)に実装される前に、25[℃]の恒温槽内で300[mA]を通電させたときの初期順電圧が測定され、当該測定値に基づいて、特性関数が定められる。定められた特性関数は、測定に供された(実装される)LEDチップと対応付けて特性関数記憶領域112に記憶される。なお、特性関数記憶領域112への特性関数の書き込みは、例えば、パソコンとPICライターを用いてすることができる。
(Storage unit 106 in control unit 100)
FIG. 6 shows a part of the storage area provided in the storage unit 106 (FIG. 3).
The storage unit 106 has a characteristic function storage area 112. The characteristic function storage area 112 stores the characteristic functions of the LED chips D1, D2, D3, and D4. Before the LED chip is mounted on the printed wiring board 26 (FIG. 2), the initial forward voltage when 300 [mA] is energized in a constant temperature bath of 25 [° C.] is measured and based on the measured value. Thus, the characteristic function is determined. The determined characteristic function is stored in the characteristic function storage area 112 in association with the LED chip subjected to (mounted on) the measurement. The characteristic function can be written into the characteristic function storage area 112 using, for example, a personal computer and a PIC writer.

記憶部106は、また、測定順電圧記憶領域114を有する。測定順電圧記憶領域114は、LEDチップD1,D2,D3,D4毎に設けられた4回分の測定順電圧の記憶領域からなる。
(制御部100による処理内容)
図7に示すフローチャートに基づいて、制御部100のCPU102(図3)で実行される処理内容について説明する。
The storage unit 106 also has a measurement forward voltage storage area 114. The measurement forward voltage storage area 114 is composed of storage areas for four measurement forward voltages provided for each of the LED chips D1, D2, D3, and D4.
(Processing content by control unit 100)
Based on the flowchart shown in FIG. 7, the processing content performed by CPU102 (FIG. 3) of the control part 100 is demonstrated.

先ず、スイッチ88(図3)の投入によりヘッドランプ(LEDチップD1〜D4)が点灯されると(ステップS1でYES)、CPU102は、図6に示す記憶部106内の測定順電圧記憶領域114をクリアしたり、内部カウンタ(不図示)のカウント値を初期値に設定したりといった初期設定を行う(ステップS2)。ここで、内部カウンタ「m」は、判定対象とするLEDチップを特定するためのカウンタであり、m=1,2,3,4の場合は、それぞれ、判定対象がLEDチップD1,D2,D3,D4であることを示す。また、内部カウンタ「n」は、一のLEDチップにおいて測定順電圧記憶領域114に測定順電圧を記憶させた回数を示す。   First, when the head lamps (LED chips D1 to D4) are turned on by turning on the switch 88 (FIG. 3) (YES in step S1), the CPU 102 stores the measurement forward voltage storage area 114 in the storage unit 106 shown in FIG. Is initialized, and the count value of an internal counter (not shown) is set to an initial value (step S2). Here, the internal counter “m” is a counter for specifying the LED chip to be determined. When m = 1, 2, 3, 4, the determination targets are LED chips D1, D2, D3, respectively. , D4. The internal counter “n” indicates the number of times the measurement forward voltage is stored in the measurement forward voltage storage area 114 in one LED chip.

続いて、サーミスタ80(図3)によって周囲温度測定を行い(ステップS3)、測定温度に基づき先ず、特性関数記憶領域112(図6)に格納されているLEDチップD1の特性関数を用いて、補正された初期順電圧を演算する。そして、当該演算結果に1.1を乗じて基準電圧Vrを算出する(ステップS4)。
次に、内部タイマー108(図3)をリセットする(ステップS5)と共に、LEDチップD1の順電圧Vfを測定する(ステップS6)。
Subsequently, the ambient temperature is measured by the thermistor 80 (FIG. 3) (step S3). Based on the measured temperature, first, using the characteristic function of the LED chip D1 stored in the characteristic function storage area 112 (FIG. 6), The corrected initial forward voltage is calculated. Then, the reference voltage Vr is calculated by multiplying the calculation result by 1.1 (step S4).
Next, the internal timer 108 (FIG. 3) is reset (step S5), and the forward voltage Vf of the LED chip D1 is measured (step S6).

測定した順電圧Vfが基準電圧Vrの2倍以上か否かを判定し(ステップS7)、2倍未満であれば(ステップS7でNO)、当該測定順電圧を、測定順電圧記憶領域114(図6)におけるLEDチップD1の第1番目の格納領域に記憶し(ステップS8)、内部カウンタ「n」を一つインクリメントする。
一方、測定した順電圧Vfが基準電圧Vrの2倍以上であると判定した場合は(ステップS7でYES)、ステップS8,S9をスキップして、当該測定順電圧Vfを不採用とする。これは、測定順電圧Vfが基準電圧Vrの2倍以上になるような場合は、測定した電圧にノイズが重畳されている可能性が高く、正確な順電圧が測定できなかったとみなされるからである。特に、本例のような自動車の前照灯装置の場合、走行中に点灯させたときには、エンジンのスパークプラグの点火に用いられるイグナイターのノイズが重畳されやすい。また、点灯中にエンジンをスタートさせた場合には、特に、スターターモータからのノイズが重畳されやすい。
It is determined whether or not the measured forward voltage Vf is greater than or equal to twice the reference voltage Vr (step S7). If it is less than twice (NO in step S7), the measured forward voltage is stored in the measured forward voltage storage area 114 ( In the first storage area of the LED chip D1 in FIG. 6) (step S8), the internal counter “n” is incremented by one.
On the other hand, when it is determined that the measured forward voltage Vf is twice or more the reference voltage Vr (YES in step S7), steps S8 and S9 are skipped and the measured forward voltage Vf is not adopted. This is because if the measured forward voltage Vf is more than twice the reference voltage Vr, there is a high possibility that noise is superimposed on the measured voltage, and it is considered that an accurate forward voltage could not be measured. is there. In particular, in the case of a headlight device for an automobile as in this example, igniter noise used for ignition of the spark plug of the engine is likely to be superimposed when it is lit during travel. Further, when the engine is started during lighting, noise from the starter motor is particularly easily superimposed.

そして、LEDチップD1について、測定した順電圧Vfの測定順電圧記憶領域114への書き込みが4回終了するまで(ステップS10でYES)、LEDチップD1の順電圧Vfの測定を繰り返す(ステップS5〜S11)。このとき、測定間隔は5[ms]とする(ステップS11)。すなわち、ステップS5で内部タイマーをリセットしてから、5[ms]経過するのを待って(ステップS11でYES)、次の測定を実行する(ステップS6)。これは、測定した順電圧Vfにノイズが加わるような場合には、測定間隔を短くし過ぎると、連続してノイズが加わる可能性が高いため、ある程度測定間隔を空けることにより、このような事態を回避するためである。   Then, for the LED chip D1, the measurement of the forward voltage Vf of the LED chip D1 is repeated until the writing of the measured forward voltage Vf to the measured forward voltage storage area 114 is completed four times (YES in step S10) (steps S5 to S5). S11). At this time, the measurement interval is set to 5 [ms] (step S11). That is, after resetting the internal timer in step S5, it waits for 5 [ms] to elapse (YES in step S11), and executes the next measurement (step S6). This is because when noise is added to the measured forward voltage Vf, if the measurement interval is too short, there is a high possibility that noise will be continuously added. This is to avoid the problem.

LEDチップD1について、測定した順電圧Vfの測定順電圧記憶領域114への書き込みが4回終了すると(ステップS10でYES)、当該4回分の測定値の平均を算出し(ステップS12)、平均の順電圧Vfが基準電圧Vr以上か否かを判定する(ステップS13)。
平均の順電圧Vfが基準電圧Vr以上の場合は(ステップS13でYES)、警告ランプである発光ダイオード110(図3)を点灯して、一連の処理を終了する。これにより、ユーザは、このまま、ヘッドランプの使用を続けると近い将来、不点状態になることを知ることとなり、LEDモジュール18を新しいものと交換するといった措置を講じることができる。
When writing of the measured forward voltage Vf to the measured forward voltage storage area 114 is completed four times for the LED chip D1 (YES in step S10), the average of the measured values for the four times is calculated (step S12), It is determined whether or not the forward voltage Vf is equal to or higher than the reference voltage Vr (step S13).
If the average forward voltage Vf is equal to or higher than the reference voltage Vr (YES in step S13), the light emitting diode 110 (FIG. 3) that is a warning lamp is turned on, and the series of processes is terminated. As a result, the user knows that if the headlamp is used as it is, the user will know that it will become inconsequential in the near future, and can take measures such as replacing the LED module 18 with a new one.

一方、平均の順電圧Vfが基準電圧Vr未満の場合は(ステップS13でNO)、残りのLEDチップD2〜D4についても順次(ステップS16、S17)、上述したLEDチップD1の場合と同様にして、現在の順電圧が基準電圧Vr以上になっていないかどうかを判定する。現在の順電圧(4回の平均の順電圧)が基準電圧Vr以上になっているLEDチップが存在した場合は(ステップS13でYES)、その時点で、発光ダイオード110(図3)を点灯して(ステップS14)、一連の処理を終了する。LEDチップD1〜D4の全ての順電圧(4回の平均の順電圧)が基準電圧Vr未満である場合も一連の処理を終了する。
<実施の形態2>
実施の形態1に係る前照灯装置10(図3)では、LEDチップD1,D2,D3,D4を並列に接続してLEDモジュール18を構成した。これに対し、実施の形態2に係る前照灯装置120(図8)では、LEDチップD1,D2,D3,D4を直列に接続してLEDモジュール122を構成している。この点以外は、実施の形態2に係る前照灯装置120は、基本的に実施の形態1の前照灯装置と同じ構成である。よって、共通部分の説明については省略し、以下、異なる部分を中心説明する。
On the other hand, when the average forward voltage Vf is lower than the reference voltage Vr (NO in step S13), the remaining LED chips D2 to D4 are sequentially (steps S16 and S17) in the same manner as in the case of the LED chip D1 described above. Then, it is determined whether the current forward voltage is not equal to or higher than the reference voltage Vr. If there is an LED chip whose current forward voltage (average forward voltage of four times) is equal to or higher than the reference voltage Vr (YES in step S13), the light emitting diode 110 (FIG. 3) is turned on at that time. (Step S14), and the series of processes is terminated. A series of processes is also ended when all the forward voltages (average forward voltage of four times) of the LED chips D1 to D4 are less than the reference voltage Vr.
<Embodiment 2>
In the headlamp device 10 (FIG. 3) according to the first embodiment, the LED module 18 is configured by connecting the LED chips D1, D2, D3, and D4 in parallel. On the other hand, in the headlamp device 120 (FIG. 8) according to the second embodiment, the LED module 122 is configured by connecting the LED chips D1, D2, D3, and D4 in series. Except for this point, the headlamp device 120 according to the second embodiment has basically the same configuration as the headlamp device of the first embodiment. Therefore, the description of the common part is omitted, and different parts will be mainly described below.

(前照灯装置全体)
図8に、実施の形態2に係る前照灯装置120の機能ブロック図を示す。上記したように、前照灯装置120では、複数個のLEDチップ(本例では、4個のLEDチップD1,D2,D3,D4)を直列に接続してLEDモジュール122を構成している。また、LEDモジュール122は抵抗器126を介して定電流回路126に接続されている。なお、図8において、図3に示した実施の形態1の前照灯装置10と基本的に同様の構成部分については、同じ符号を付している。
(Overall headlight device)
In FIG. 8, the functional block diagram of the headlamp apparatus 120 which concerns on Embodiment 2 is shown. As described above, in the headlamp device 120, the LED module 122 is configured by connecting a plurality of LED chips (in this example, four LED chips D1, D2, D3, and D4) in series. The LED module 122 is connected to a constant current circuit 126 through a resistor 126. In FIG. 8, components that are basically the same as those of the headlamp device 10 according to the first embodiment shown in FIG.

ここで、点P0における電圧値をV0、点P5における電圧値をV5とし、LEDチップD1,D2,D3,D4の順電圧をそれぞれ、Vf1,Vf2,Vf3,Vf4とすると、
V0−V5=Vf1+Vf2+Vf3+Vf4
となり、制御部100で測定される順電圧は、4個のLEDチップD1,D2,D3,D4の合計の値になる。「Vf1+Vf2+Vf3+Vf4」を全LEDチップD1,D2,D3,D4の合計測定順電圧Vftという。
Here, when the voltage value at the point P0 is V0, the voltage value at the point P5 is V5, and the forward voltages of the LED chips D1, D2, D3, and D4 are Vf1, Vf2, Vf3, and Vf4, respectively,
V0−V5 = Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4
Thus, the forward voltage measured by the control unit 100 is a total value of the four LED chips D1, D2, D3, and D4. “Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4” is referred to as a total measurement forward voltage Vft of all LED chips D1, D2, D3, D4.

(制御部132における記憶部134)
記憶部134(図8)に設けられた記憶領域の一部を図9に示す。
記憶部134は、実施の形態1の場合と同様、特性関数記憶領域112を有し、特性関数記憶領域112には、LEDチップD1,D2,D3,D4の各々の特性関数が予め格納されている。
(Storage unit 134 in control unit 132)
A part of the storage area provided in the storage unit 134 (FIG. 8) is shown in FIG.
The storage unit 134 has the characteristic function storage area 112 as in the case of the first embodiment, and the characteristic functions storage area 112 stores the characteristic functions of the LED chips D1, D2, D3, and D4 in advance. Yes.

また、記憶部134は、LEDチップD1,D2,D3,D4毎に、特性関数を用いて演算された(補正された)初期順電圧の合計(以下、「合計初期順電圧」と言う。)を格納する領域として合計初期順電圧格納領域138(図9)を有する。
記憶部134は、また、合計測定順電圧記憶領域140を有する。合計測定順電圧記憶領域140は、4回分の合計測定順電圧の記憶領域からなる。
In addition, the storage unit 134 adds (corrects) the initial forward voltage calculated (corrected) using the characteristic function for each of the LED chips D1, D2, D3, and D4 (hereinafter referred to as “total initial forward voltage”). Is stored in the total initial forward voltage storage area 138 (FIG. 9).
The storage unit 134 also has a total measurement forward voltage storage area 140. The total measurement forward voltage storage area 140 includes a storage area for the total measurement forward voltage for four times.

(制御部132による処理内容)
図10に示すフローチャートに基づいて、制御部132のCPU136(図8)で実行される処理内容について説明する。なお、図7のフローチャートを用いて説明したのと同様の処理部分については、省略するか簡単に言及するにとどめる。
先ず、ヘッドランプ(LEDチップD1〜D4)が点灯されると(ステップS21でYES)、CPU136は、前処理(ステップS22)として図7のステップS2、S3に相当する処理を実行する。すなわち、前記記憶部134内の合計初期順電圧記憶領域138、合計測定順電圧記憶領域140をクリアしたり、内部カウンタ(不図示)のカウント値を初期値に設定したりといった初期設定に続き、サーミスタ80による周囲温度測定を行う。
(Processing content by control unit 132)
Based on the flowchart shown in FIG. 10, processing contents executed by the CPU 136 (FIG. 8) of the control unit 132 will be described. Note that processing portions similar to those described with reference to the flowchart of FIG. 7 are omitted or simply mentioned.
First, when the headlamps (LED chips D1 to D4) are turned on (YES in step S21), the CPU 136 executes processing corresponding to steps S2 and S3 in FIG. 7 as preprocessing (step S22). That is, following the initial setting such as clearing the total initial forward voltage storage area 138 and the total measurement forward voltage storage area 140 in the storage unit 134, or setting the count value of an internal counter (not shown) to an initial value, The ambient temperature is measured by the thermistor 80.

続いて、測定温度から先ず、特性関数記憶領域112に格納されているLEDチップD1,D2,D3,D4の特性関数を用いて、各々の初期順電圧を演算した後、合計初期順電圧を算出して、これを合計初期順電圧格納領域138に格納する(ステップS23)。
そして、当該合計初期順電圧に1.025を乗じて基準電圧Vrを算出する(ステップS24)。基準電圧Vrを合計初期順電圧(VF1+VF2+VF3+VF4)の2.5[%]増しの値にするのは、4個のLEDチップD1,D2,D3,D4の中に、図4に示すような特性のLEDチップが1個入っていた場合でも、警告表示を可能とするためである。
Subsequently, each initial forward voltage is calculated from the measured temperature using the characteristic functions of the LED chips D1, D2, D3, and D4 stored in the characteristic function storage area 112, and then the total initial forward voltage is calculated. This is stored in the total initial forward voltage storage area 138 (step S23).
Then, the reference voltage Vr is calculated by multiplying the total initial forward voltage by 1.025 (step S24). The reference voltage Vr is increased by 2.5 [%] of the total initial forward voltage (VF1 + VF2 + VF3 + VF4) in the four LED chips D1, D2, D3, D4. This is because a warning display is possible even when one LED chip having the characteristics shown in FIG.

続く順電圧Vftの測定と記憶部への格納処理(ステップS25)は、基本的に、図7のステップS7〜S9と同様の処理なので、その説明については省略する。
また、これに続く測定順電圧Vftの平均値と基準電圧Vrとの比較処理等(ステップS26)も、図7のステップS10〜S14と基本的に同様なので、その説明については省略する。
The subsequent measurement of the forward voltage Vft and the storage process in the storage unit (step S25) are basically the same as the processes in steps S7 to S9 in FIG.
The subsequent comparison processing of the average value of the measurement forward voltage Vft and the reference voltage Vr (step S26) is basically the same as steps S10 to S14 in FIG.

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
(1)上記実施の形態では、測定準電圧と初期順電圧を比較するに際し、初期順電圧の方をLEDチップD1〜D4の周囲温度に基づいて補正したが、これに限らず、測定順電圧の方を補正することとしても構わない。
As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described form, and for example, the following form is also possible.
(1) In the above embodiment, when comparing the measured quasi-voltage and the initial forward voltage, the initial forward voltage is corrected based on the ambient temperature of the LED chips D1 to D4. It is also possible to correct this.

測定順電圧の方を補正する場合を、実施の形態1(すなわち、LEDチップD1〜D4を並列接続している場合)に則して説明する。
例えば、記憶部106(図3)には、周囲温度が25[℃]における初期順電圧3.6[V]を記憶しておく(この場合、基準電圧Vrは3.96(=3.6×1.1)[V]である。)そして、仮に、測定された周囲温度が5[℃]で測定順電圧が4.0[V]であったとする。この場合に、周囲温度が25[℃]であったならば測定されるであろう順電圧(補正測定順電圧)を求めるため、VF=f(Ta)にTa=5[℃]、Ta=25[℃]を代入し、その差分に基づき補正測定順電圧を求める。仮に、f(5)−f(25)=0.1[V]であるとすると、3.9[V](=4.0−0.1)が補正測定順電圧となる。
A case where the measurement forward voltage is corrected will be described according to the first embodiment (that is, when the LED chips D1 to D4 are connected in parallel).
For example, the initial forward voltage 3.6 [V] at an ambient temperature of 25 [° C.] is stored in the storage unit 106 (FIG. 3) (in this case, the reference voltage Vr is 3.96 (= 3.6). X 1.1) It is [V].) Then, it is assumed that the measured ambient temperature is 5 [° C.] and the measurement forward voltage is 4.0 [V]. In this case, in order to obtain a forward voltage (corrected measurement forward voltage) that would be measured if the ambient temperature was 25 [° C.], Ta = 5 [° C.] and Ta = Substituting 25 [° C.], a corrected measurement forward voltage is obtained based on the difference. If f (5) -f (25) = 0.1 [V], 3.9 [V] (= 4.0-0.1) is the corrected measurement forward voltage.

そして、基準電圧と補正測定順電圧とを比較し、基準電圧3.96>補正測定順電圧3.9なので、この場合は問題ないと判定する。
以上の具体例を一般化すると、以下の通りである。
(i)周囲温度がXr[℃]における初期順電圧に対応する基準電圧Vrを予め記憶しておく。
Then, the reference voltage and the corrected measurement forward voltage are compared, and it is determined that there is no problem in this case because the reference voltage 3.96> the corrected measurement forward voltage 3.9.
The above specific example is generalized as follows.
(I) A reference voltage Vr corresponding to the initial forward voltage when the ambient temperature is Xr [° C.] is stored in advance.

(ii)測定された周囲温度がXa[℃]で測定順電圧がVa[V]であるとする。
(iii)図5に示すようにグラフは右下がりのため、補正測定順電圧Vcを以下の場合に応じて求める。
Xa>Xrの場合:Vc=Va+|f(Xa)−f(Xr)|
Xa=Xrの場合:Vc=Va
Xa<Xrの場合:Vc=Va−|f(Xa)−f(Xr)|
(iv)そして、VcをVrと比較して判定する。
(Ii) Assume that the measured ambient temperature is Xa [° C.] and the measurement forward voltage is Va [V].
(Iii) Since the graph descends to the right as shown in FIG. 5, the corrected measurement forward voltage Vc is obtained according to the following case.
When Xa> Xr: Vc = Va + | f (Xa) −f (Xr) |
When Xa = Xr: Vc = Va
When Xa <Xr: Vc = Va− | f (Xa) −f (Xr) |
(Iv) The determination is made by comparing Vc with Vr.

なお、上記の例では、基準電圧を記憶させているが、これに限らず、初期順電圧を記憶し、判定の都度、基準電圧を算出することとしても構わない。
(2)上記実施の形態では、測定順電圧が基準電圧Vr(初期順電圧を所定の割合分増加させた値)以上であるか否かにより判定したが、これに限らず測定順電圧を初期順電圧と比較し、測定順電圧が初期順電圧よりも所定の割合分大きいか否かにより判定することとしても構わない。
(3)上記実施の形態では、点灯中における発光ダイオードの順電圧が初期順電圧よりも所定の大きさ以上であると判定された場合に、その旨(判定結果)を出力する出力手段として、その旨を光によりユーザに通知する通知手段として発光ダイオード110を用いたが、通知手段はこれに限らず、音により通知するブザーや、音声により通知する手段を用いることとしても構わない。また、データ通信により表示パネルやエラー情報メモリー格納などの手段を用いることでも構わない。
(4)また、出力手段としては、発光ダイオード110のように直ちにユーザが認識できるものに限らず、例えば、制御部100(図3)のCPU102が記憶部106にその旨(判定結果)を出力し、記憶部106がその旨、すなわち「点灯中における発光ダイオードの順電圧が初期順電圧よりも所定の大きさ以上であると判定された」といった旨の情報を保持(記憶)することとしても構わない。このようにしておけば、定期点検の際などに点検員が記憶部106の記憶内容をチェックすることにより、「その旨(判定結果)」を知ることが可能となる。
(5)上記実施の形態では、LEDチップの温度特性を具体的に表す周囲温度と順電圧との関係は、特性関数の形で記憶部に記憶しておくこととしたが、これに限らず、例えば、テーブルの形で記憶部に記憶しておくこととしても構わない。
(6)上記実施の形態では、周囲温度測定手段としての温度センサとしてサーミスタを用いたが、これに限らず、例えば、熱電対を用いても構わない。
(7)上記実施の形態では、発光ダイオードの順電圧が初期順電圧よりも所定の大きさ以上であるか否かの判定を、スイッチ88が投入される毎に実行したが(ステップS1、S21、図7、図10)、これに限らず、発光ダイオードの点灯中に定期的に実行しても構わない。この場合に、累積点灯時間を記録しながら、当該累積点灯時間が長くなるほど、判定の時間間隔を短くするようにすることとしても良い。
(8)上記実施の形態では、LEDチップに片面電極のものを用いたが、これに限らず、両面電極のものを用いても構わない。また、片面電極のものを用いた場合、上記実施の形態のようにフェースアップボンディングするのではなく、フェースダウン実装(フリップチップ実装)することとしても構わない。
(9)上記実施形態では、InGaN系の白色LEDを用いているが他の材料でも構わない。例えばZnSe系の白色LEDでもよい。また、LEDを構成する基板としてサファイア基板を用いているが他の基板を用いても構わない。例えば基板はGaN、SiC、Si、ガラス、ZnO、AlN、MgO、GaP、GaAs、ZrB2、NGO、LGO、LAOなどを使用することとしても構わない。
(10)両面電極のLEDチップを用いたり、フェースアップボンディングしたりして、LEDチップの少なくとも一方の電極をワイヤーボンディングによってプリント配線板に接続した場合には、以下のような現象が生じる。
In the above example, the reference voltage is stored. However, the present invention is not limited to this, and the initial forward voltage may be stored and the reference voltage may be calculated for each determination.
(2) In the above embodiment, the determination is made based on whether or not the measurement forward voltage is equal to or higher than the reference voltage Vr (a value obtained by increasing the initial forward voltage by a predetermined ratio). Compared with the forward voltage, it may be determined whether the measured forward voltage is larger than the initial forward voltage by a predetermined ratio.
(3) In the above embodiment, when it is determined that the forward voltage of the light-emitting diode during lighting is a predetermined magnitude or more than the initial forward voltage, as an output means for outputting the fact (determination result), The light emitting diode 110 is used as a notification means for notifying the user by light, but the notification means is not limited to this, and a buzzer for notification by sound or a means for notification by sound may be used. Further, means such as a display panel or error information memory storage may be used by data communication.
(4) The output means is not limited to the one that can be immediately recognized by the user, such as the light emitting diode 110. For example, the CPU 102 of the control unit 100 (FIG. 3) outputs that fact (determination result) to the storage unit 106. However, the storage unit 106 may hold (store) information to that effect, that is, that “the forward voltage of the light emitting diode during lighting is determined to be greater than or equal to a predetermined magnitude from the initial forward voltage”. I do not care. By doing so, it becomes possible for the inspector to know “that (determination result)” by checking the storage contents of the storage unit 106 at the time of periodic inspection.
(5) In the above embodiment, the relationship between the ambient temperature and the forward voltage that specifically represents the temperature characteristic of the LED chip is stored in the storage unit in the form of a characteristic function. For example, it may be stored in the storage unit in the form of a table.
(6) In the above embodiment, the thermistor is used as the temperature sensor as the ambient temperature measuring means. However, the present invention is not limited to this. For example, a thermocouple may be used.
(7) In the above embodiment, it is determined whether or not the forward voltage of the light emitting diode is greater than or equal to a predetermined magnitude from the initial forward voltage each time the switch 88 is turned on (steps S1 and S21). 7 and 10), the present invention is not limited to this, and it may be performed periodically while the light emitting diode is lit. In this case, while the cumulative lighting time is recorded, the determination time interval may be shortened as the cumulative lighting time becomes longer.
(8) In the above embodiment, a single-sided electrode is used for the LED chip, but the present invention is not limited to this, and a double-sided electrode may be used. When a single-sided electrode is used, face-down mounting (flip chip mounting) may be performed instead of face-up bonding as in the above embodiment.
(9) In the above embodiment, an InGaN-based white LED is used, but other materials may be used. For example, a ZnSe-based white LED may be used. Moreover, although the sapphire substrate is used as a substrate constituting the LED, other substrates may be used. For example, the substrate may be GaN, SiC, Si, glass, ZnO, AlN, MgO, GaP, GaAs, ZrB2, NGO, LGO, LAO, or the like.
(10) When at least one electrode of the LED chip is connected to the printed wiring board by wire bonding by using a double-sided LED chip or face-up bonding, the following phenomenon occurs.

すなわち、LEDチップをボンディングワイヤごと、蛍光体が混入された樹脂で封止した場合には、点灯・消灯の繰り返しによりLEDチップからの熱によって樹脂が膨張・収縮を繰り返す。これにより、ボンディングワイヤは、樹脂によって繰り返して引っ張られ、その根元が次第に細くなってくる。そして、やがて断線し、突然LEDチップが不点状態となる。この場合に、ボンディングワイヤが細くなるにしたがって、その抵抗値が増大するため、回路上で測定されるLEDチップの順電圧も徐々に増大する。   That is, when the LED chip is sealed together with the bonding wire and the resin mixed with the phosphor, the resin repeatedly expands and contracts due to the heat from the LED chip by repeatedly turning on and off. As a result, the bonding wire is repeatedly pulled by the resin, and its base gradually becomes thinner. Then, it eventually breaks, and the LED chip suddenly becomes inconspicuous. In this case, since the resistance value increases as the bonding wire becomes thinner, the forward voltage of the LED chip measured on the circuit also gradually increases.

そこで、順電圧を測定し、測定された順電圧が、ボンディングワイヤが断線するときの順電圧よりも低く設定した電圧に到達したときにその旨の警告を出力することとしても構わない。なお、ここで言う「順電圧」とは、言うまでもなく、ボンディングワイヤを介して測定される順電圧である。
(11)上記実施の形態では、本発明に係る照明装置を自動車用前照灯に適用した例を示したが、これに限らず、例えば、外科手術用照明装置やその他の一般用照明装置などに適用可能である。
Therefore, the forward voltage may be measured, and a warning to that effect may be output when the measured forward voltage reaches a voltage set lower than the forward voltage when the bonding wire breaks. The “forward voltage” referred to here is, of course, a forward voltage measured via a bonding wire.
(11) In the above embodiment, an example in which the lighting device according to the present invention is applied to an automotive headlamp has been shown. However, the present invention is not limited thereto, and examples thereof include a surgical lighting device and other general lighting devices. It is applicable to.

本発明に係る照明装置は、例えば、突然に不点状態になると特に支障をきたす照明装置、例えば、自動車用の前照灯装置に好適に利用可能である。   The illuminating device according to the present invention can be suitably used for, for example, an illuminating device that particularly disturbs when suddenly inconspicuous, for example, a headlight device for an automobile.

自動車前照灯装置の備えるヘッドランプユニットの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the headlamp unit with which a motor vehicle headlamp apparatus is provided. (a)は、ヘッドランプユニットの備えるLEDモジュールの平面図であり、(b)は、LEDモジュールにおける一のLEDチップおよびその近傍の拡大断面図である。(A) is a top view of the LED module with which a headlamp unit is provided, (b) is one LED chip in an LED module, and an expanded sectional view of the vicinity. 実施の形態1に係る自動車前照灯装置全体の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an entire automobile headlamp device according to Embodiment 1. FIG. LEDにおける累積点灯時間と順電圧の変化率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the cumulative lighting time in LED, and the change rate of a forward voltage. 周囲温度に対するLEDの順電圧の変化を表したグラフである。It is a graph showing the change of the forward voltage of LED with respect to ambient temperature. 実施の形態1に係る自動車前照灯装置の制御部の有する記憶部内の記憶領域を示す図である。It is a figure which shows the memory area in the memory | storage part which the control part of the motor vehicle headlamp apparatus which concerns on Embodiment 1 has. 上記制御部の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the said control part. 実施の形態2に係る自動車前照灯装置全体の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the whole vehicle headlamp apparatus concerning Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る自動車前照灯装置の制御部の有する記憶部内の記憶領域を示す図である。It is a figure which shows the memory area in the memory | storage part which the control part of the motor vehicle headlamp apparatus which concerns on Embodiment 2 has. 上記制御部の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the said control part.

符号の説明Explanation of symbols

10,120 前照灯装置
80 サーミスタ
100,132 制御部
110 発光ダイオード
D1,D2,D3,D4 LEDチップ
10,120 headlamp device 80 thermistor 100,132 control unit 110 light emitting diode D1, D2, D3, D4 LED chip

Claims (9)

定電流駆動される発光ダイオードを光源に有する照明装置であって、
前記発光ダイオードの点灯中における当該発光ダイオードの順電圧が、初期順電圧よりも所定の大きさ以上であるか否かを判定する判定手段と、
所定の大きさ以上であると判定された場合に、その判定結果を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする照明装置。
A lighting device having a light-emitting diode driven by a constant current as a light source,
Determination means for determining whether or not the forward voltage of the light emitting diode during lighting of the light emitting diode is greater than or equal to a predetermined magnitude from the initial forward voltage;
An output means for outputting the determination result when it is determined that the size is not less than a predetermined size;
A lighting device comprising:
前記初期順電圧は温度特性を有し、前記判定に用いられる前記初期順電圧は、前記判定手段による判定の際の前記発光ダイオードの周囲温度に基づいて補正されたものであること特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The initial forward voltage has a temperature characteristic, and the initial forward voltage used for the determination is corrected based on an ambient temperature of the light emitting diode at the time of determination by the determination means. Item 2. The lighting device according to Item 1. 前記判定手段による判定に際し、前記周囲温度を測定する周囲温度測定手段と、
当該周囲温度測定手段によって測定された周囲温度に基づいて、前記補正をする初期順電圧補正手段と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
Ambient temperature measuring means for measuring the ambient temperature upon determination by the determining means;
Initial forward voltage correction means for performing the correction based on the ambient temperature measured by the ambient temperature measurement means;
The lighting device according to claim 2, wherein:
前記初期順電圧補正手段は、前記発光ダイオードの周囲温度と順電圧との関係を記憶している記憶部を有し、前記周囲温度測定手段により測定された周囲温度から、前記記憶手段に記憶されている前記関係に基づいて、前記補正をすることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。   The initial forward voltage correction unit has a storage unit that stores the relationship between the ambient temperature of the light emitting diode and the forward voltage, and is stored in the storage unit from the ambient temperature measured by the ambient temperature measurement unit. The lighting device according to claim 3, wherein the correction is performed based on the relationship. 前記発光ダイオードが前記点灯中に示す前記順電圧は温度特性を有し、前記判定に用いられる前記順電圧は、前記判定手段による判定の際の前記発光ダイオードの周囲温度に基づいて補正されたものであること特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The forward voltage that the light emitting diode shows during the lighting has temperature characteristics, and the forward voltage used for the determination is corrected based on the ambient temperature of the light emitting diode at the time of determination by the determination means The lighting device according to claim 1, wherein: 前記発光ダイオードの点灯中における当該発光ダイオードの順電圧を測定する順電圧測定手段と、
前記判定手段による判定に際し、前記周囲温度を測定する周囲温度測定手段と、
当該周囲温度測定手段によって測定された周囲温度に基づいて、前記順電圧測定手段によって測定された順電圧に対し前記補正をする測定順電圧補正手段と、
を有することを特徴とする請求項5に記載の照明装置。
Forward voltage measuring means for measuring the forward voltage of the light emitting diode during lighting of the light emitting diode;
Ambient temperature measuring means for measuring the ambient temperature upon determination by the determining means;
Measurement forward voltage correction means for correcting the forward voltage measured by the forward voltage measurement means based on the ambient temperature measured by the ambient temperature measurement means;
The lighting device according to claim 5, comprising:
前記所定の大きさは、前記判定で用いられる初期順電圧の10[%]であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the predetermined magnitude is 10% of an initial forward voltage used in the determination. 前記出力手段は、前記判定結果をユーザに通知する通知手段であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the output unit is a notification unit that notifies the user of the determination result. 前記発光ダイオードを点灯および消灯するスイッチを有し、
当該スイッチが投入される毎に、前記各手段を必要に応じ機能させることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の照明装置。
A switch for turning on and off the light emitting diode;
The lighting device according to any one of claims 1 to 8, wherein each unit is made to function as necessary every time the switch is turned on.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012059423A (en) * 2010-09-06 2012-03-22 Panasonic Corp Led lighting device and luminaire using the same
CN102452352A (en) * 2010-10-28 2012-05-16 比亚迪股份有限公司 Detection control circuit and detection method of LED steering lamp
JP2012142358A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Panasonic Corp Led lighting device and lighting apparatus using the same
JP2014159248A (en) * 2013-02-20 2014-09-04 Stanley Electric Co Ltd Vehicular lighting appliance
JP2016073362A (en) * 2014-10-02 2016-05-12 株式会社三共 Game machine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059423A (en) * 2010-09-06 2012-03-22 Panasonic Corp Led lighting device and luminaire using the same
CN102452352A (en) * 2010-10-28 2012-05-16 比亚迪股份有限公司 Detection control circuit and detection method of LED steering lamp
JP2012142358A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Panasonic Corp Led lighting device and lighting apparatus using the same
JP2014159248A (en) * 2013-02-20 2014-09-04 Stanley Electric Co Ltd Vehicular lighting appliance
JP2016073362A (en) * 2014-10-02 2016-05-12 株式会社三共 Game machine

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