JP2013544712A - パッケージングユニット内で複数のｌｅｄを編成する方法、および、複数のｌｅｄを含むパッケージングユニット - Google Patents

パッケージングユニット内で複数のｌｅｄを編成する方法、および、複数のｌｅｄを含むパッケージングユニット Download PDF

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Abstract

本発明は、複数のＬＥＤ（５）をパッケージングユニット（４）内で編成する方法に関する。本発明の方法では、各ＬＥＤ（５）の色座標が求められ、各ＬＥＤ（５）が、それぞれのＬＥＤに対して求められた色座標を有する、複数の色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のうちのいずれかの色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）へ分けられ、複数のＬＥＤから成る複数の連続する列（１，２，３）がパッケージングユニット（４）に含まれるように、各ＬＥＤがパッケージングユニット（４）内に配置される。ここで、各列は全ての色座標領域から１つずつのＬＥＤ（５）を含み、各列内の異なる色座標領域からの各ＬＥＤはそれぞれ同じ順序で配置される。また、本発明は、複数のＬＥＤを含むパッケージングユニット（４）に関する。

Description

本発明は、パッケージングユニット内で複数のＬＥＤを編成する方法、および、複数のＬＥＤを含むパッケージングユニットに関する。
本願は、独国出願第１０２０１００４９８５７．２号および独国出願第１０２０１００４５５７６．８号の優先権を主張するものであり、これらの文献の開示内容は引用により本願に含まれるものとする。
ＬＥＤは、高い効率が得られるので、一般照明もしくは自動車前照灯のためのＬＥＤ灯としてますます利用されるようになってきている。この場合、複数のＬＥＤを含む個々のＬＥＤ灯を複数個並べて駆動するケースが多い。
並べて配置される複数のＬＥＤ灯によって均等な色外観像を提供するために、複数のＬＥＤ灯から放出される複数の光が同じ色座標を有するようにすると有利である。とはいえ、ＬＥＤの製造時に個々のＬＥＤに小さな色差が発生することは排除できない。特に、それぞれ異なる製造ラインで製造されるＬＥＤではそうである。このため、ＬＥＤメーカのＬＥＤはしばしば出荷前にグループ化（いわゆるビニング）される。ここで、１つのＬＥＤ群（いわゆるビン）は、例えば当該群内の全てのＬＥＤが同じ色座標を有することを特徴とする。
ＬＥＤ灯の製造時に１つの群のＬＥＤのみが使用される場合には、これらのＬＥＤを実装した全ての発光体が全て同じ色座標を有することが保証される。ただし、この場合、さらなる処理によって個々のＬＥＤからＬＥＤ灯を製造するＬＥＤメーカの顧客は、同じＬＥＤ群のＬＥＤのみを使用して、種々の製造ラインの発光体の全てが同じ色座標を有するようにしなければならない。これに代わる手段として考えられるのは、発光体メーカがＬＥＤ灯の実装に対して、意図的に、種々の色座標を有する種々のＬＥＤ群から複数のＬＥＤを選択し、複数のＬＥＤを含む発光体が全体として所望の目標色座標を有するようにすることである。この手法は、発光体メーカが種々の色座標を有する種々の群のＬＥＤを利用できるという利点を有しているが、その一方で、高い製造コストがかかるという欠点も有する。なぜなら、個々のＬＥＤ灯の実装に対して種々のパッケージングユニットからのＬＥＤを使用しなければならないためである。
こうした従来技術から出発して、本発明の課題は、パッケージングユニット内で複数のＬＥＤを編成する方法を提供し、１つおよび／または複数のパッケージングユニットからの複数のＬＥＤを含むＬＥＤデバイスの色座標差ができるかぎり小さくなるようにすることである。さらに、複数のＬＥＤを有する有利なパッケージングユニットを示す。
この課題は、独立請求項記載の特徴を有するパッケージングユニット内で複数のＬＥＤを編成する方法により解決される。本発明の有利な実施の態様は従属請求項の対象となっている。
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、まず複数のＬＥＤの色座標が求められる。或るＬＥＤの色座標は、例えば、当該ＬＥＤの動作中に放出される光をスペクトル分光計によって測定することにより求められる。色座標は有利には正規化された色空間座標系において求められる。特に、ＣＩＥ表色系における色座標を求めることができる。ＬＥＤの色座標は例えばＣＩＥ表色系における座標（Ｃｘ，Ｃｙ）によって表される。ＬＥＤ製造時に発生しうる各ＬＥＤの色外観の小さな差は、種々の色座標（Ｃｘ，Ｃｙ）によって表すことができる。
次のステップで、ＬＥＤが複数の色座標領域へ分けられる。このとき、各ＬＥＤは、それぞれのＬＥＤにつき求められた色座標を有する色座標領域へ分類される。
使用される色空間座標系、例えばＣＩＥ表色系は、相互に異なる複数の色座標領域に分割されており、これにより、各ＬＥＤは求められた色座標に基づいていずれかの色座標領域へ分類される。
続いて、各ＬＥＤは、パッケージングユニット内で、当該パッケージングユニットが複数列のＬＥＤを含むように配置される。ここで、各列はそれぞれ全ての色座標領域からきっちり１つずつのＬＥＤを有し、列内ではそれぞれ異なる色座標領域のＬＥＤがそれぞれ同じ順序で並べられる。
パッケージングユニットは、その内部に、設定された順序で配置された種々の色座標領域のＬＥＤを含む。これにより、顧客は、複数のＬＥＤをパッケージングユニットから取り出す際に、パッケージングユニット内のＬＥＤの配置順序にしたがって、均等に混ざった種々の色座標のＬＥＤを得ることができる。したがって、パッケージングユニットから取り出される複数のＬＥＤを含むＬＥＤ灯は、最終的な色座標においてほとんど差を有さないかもしくはきわめて小さな差しか有さない。この場合に得られる色座標は、１つの発光体に含まれる複数のＬＥＤによって同時に放出される光が有する色座標である。
本発明の方法では、有利には、同色のＬＥＤがパッケージングユニット内で編成される。よって、複数のＬＥＤを種々の色座標領域へ分けるとは、各ＬＥＤが異なる色（例えば赤、緑、青、白など）を有するのではなく、単色の色外観において僅かな差を有することを意味する。色座標領域は、有利には、製造時にＬＥＤで実際に測定された色座標に発生するばらつきがカバーされるように選定される。本発明の方法では、任意の色光、特に白色光を発光するＬＥＤに適用される。
ＬＥＤが分類される色座標領域の個数は、有利には、３個以上８個以下である。
ＬＥＤが例えば４つの色座標領域へ分類される場合、パッケージングユニット内に配置される各列は４つずつＬＥＤを含み、各列は、４つの色座標領域の全てから１つずつ選択されたＬＥＤを所定の順序で並べたものとなる。パッケージングユニットが例えば１０００個のＬＥＤを含む場合、パッケージングユニット内にはそれぞれ４つずつのＬＥＤが所定の順序で並んだ２５０列が配置される。この場合、連続する４つのＬＥＤをパッケージングユニットから取り出すと、４つの色座標領域全てから均等に混ざったＬＥＤが得られる。
これは、取り出されたＬＥＤの個数が色座標領域の数の整数倍に相当するケースである。つまり、例えば、ＬＥＤが４つの色座標領域へ分類される場合に、８個、１２個、１６個などのＬＥＤがパッケージングユニットから取り出されるケースである。パッケージングユニットから取り出されるＬＥＤの個数が色座標領域の数の整数倍に相当する場合には、最初に取り出されるＬＥＤが列の開始部に配置されているかどうかに関係なく、それぞれ異なる色座標領域のＬＥＤがつねに均等に混ざった状態で取り出される。
パッケージングユニット内に配置されたＬＥＤが複数のＬＥＤを含むＬＥＤ灯への実装のために設けられている場合、発光体内のＬＥＤの個数が色座標領域の数の整数倍に相当するよう、色座標領域への分類が発光体内のＬＥＤの個数へ適合化されると有利である。例えば、１つのＬＥＤ灯が１２個のＬＥＤを含む場合、３個または４個の色座標領域への分類が有利である。なぜなら、この場合、１２個のＬＥＤからの取り出しに際してつねにパッケージングユニットから整数個の列が取り出され、発光体が全ての色座標領域から同数ずつのＬＥＤを有するようになるためである。
種々異なる色座標領域のＬＥＤの良好な混合は、パッケージングユニットから順に取り出される１ユニットのＬＥＤの個数が色座標領域の数に比べて大きい場合に達成される。種々の色座標領域からのＬＥＤの個数は、パッケージングユニットから複数のユニットが取り出される場合にはそのつど最大で１ずつ異なり、ユニット当たりのＬＥＤの個数が大きくなると、ユニットで得られる色座標間の差はほとんど目立たなくなる。
本発明の有利な実施形態では、パッケージングユニット内に配置された列の開始部にマーキングが付される。ここで、列の開始部からそのつど固定数のＬＥＤがパッケージングユニットから取り出されるのであれば、取り出されたＬＥＤの個数が１列のＬＥＤ個数と同数またはその整数倍でなくても、種々の列がそのつど種々の色座標のＬＥＤの同じ組み合わせを有することが保証される。
有利には、パッケージングユニットは５００個以上２００００個以下のＬＥＤを有しており、特に有利には１０００個以上１００００個以下のＬＥＤを有する。
有利には、パッケージングユニットは複数のＬＥＤ列を順に配置したロールである。各ＬＥＤは、ロールからの取り出しが容易に可能となるようにロール上に固定される。特に、ロールは、各ＬＥＤを接着可能な接着テープを有する。
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、パッケージングユニットは、種々異なる複数の色座標領域から成る複数のＬＥＤを含む。ここで、各ＬＥＤは、複数の色座標領域のうち、動作中にそれぞれのＬＥＤから放出される光の色座標を有するいずれかの色座標領域に対応づけられている。各ＬＥＤは、複数のＬＥＤから成る複数の連続する列として配置されており、各列は各色座標領域の全てからそれぞれ１つずつのＬＥＤを含んでおり、列内の異なる色座標領域からの各ＬＥＤはそれぞれ同じ順序で配置されている。
有利には、パッケージングユニットは、複数のＬＥＤ列を順に配置したロールである。有利には、各列の開始部はマーキングを有する。有利には、１列のＬＥＤの個数に等しい色座標領域の数は３個以上８個以下である。有利には、パッケージングユニットは５００個以上２００００個以下のＬＥＤを有する。特に有利には、パッケージングユニットは、全体として１０００個以上１００００個以下のＬＥＤを有する。
パッケージングユニットの有利な実施の態様は、上記方法の有利な実施の態様に対応する。
本発明を以下に図１から図３に示されている実施例に則して詳細に説明する。
各ＬＥＤを、求められた色座標に基づいて、１つの色空間の異なる色座標領域へ分類することを示す概略図である。 本発明の第１の実施例において、各ＬＥＤ列をパッケージングユニットとして機能するロールへ配置することを示す概略図である。 本発明の第２の実施例において、パッケージングユニットから取り出された複数のＬＥＤを備えたＬＥＤ灯を示す図である。
図中、同一の素子もしくは同じ機能を有する素子には同じ参照番号を付してある。ただし、各要素ないしその寸法比は必ずしも縮尺通りに描かれていない点に注意されたい。
本発明の複数のＬＥＤをパッケージングユニット内で編成する方法では、まず、複数のＬＥＤの色座標が求められる。図１に概略的に示されているように、或るＬＥＤの色座標は、特に、正規化されたＣＩＥ色空間における座標系Ｃｘ，Ｃｙによって表すことができる。複数のＬＥＤの色座標測定は例えば分光計で行うことができる。この場合、例えば、第１のＬＥＤに対して色座標（Ｃｘ１，Ｃｙ１）が求められ、第２のＬＥＤに対して色座標（Ｃｘ２，Ｃｙ２）が求められる。同様に、１つのパッケージングユニット内で編成されるべき複数Ｎ個のＬＥＤに対する色座標（Ｃｘｎ，Ｃｙｎ）［ｎは１からＮ］も求められる。
次に、ＬＥＤが、それぞれ異なる複数の色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄへ分けられる。色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは色空間、特にＣＩＥ色空間の部分領域であり、有利には、各色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、これらが目標色座標（ＣｘＳ，ＣｙＳ）を中心として均等に配置されて、実際に求められた色座標につきＬＥＤの製造時に発生する、目標値を中心としたばらつきをカバーできるように選定される。色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは有利には相互にオーバラップしないので、各ＬＥＤはきっちり１つずつ色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する。本発明の方法では、複数のＬＥＤが、複数の色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、各ＬＥＤに対して求められた色座標を有する、いずれかの色座標領域へ分類される。図１の実施例では、例えば、色座標（Ｃｘ１，Ｃｙ１）を有する第１のＬＥＤが色座標領域Ａへ分類され、色座標（Ｃｘ２，Ｃｙ２）を有する第２のＬＥＤが色座標領域Ｄへ分類される。同様に、パッケージングユニットに対してまとめられるべき全てのＬＥＤが各色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄへ分類される。
図２に示されているように、続いて、各ＬＥＤ５は、１つのパッケージングユニット４がそれぞれ複数のＬＥＤ５から成る複数の連続する列１，２，３を含むように、パッケージングユニット４内に配置される。ここで、各列１，２，３は全ての色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから１つずつのＬＥＤ５を含み、各列１，２，３内の異なる色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤからのＬＥＤ５はそれぞれ同じ順序で配置されている。
パッケージングユニット４は、特には、ＬＥＤ列１，２，３を順に並べたロールである。図２には、図示を簡単にするために、全部で１２個のＬＥＤを有する３つの列１，２，３のみが示されている。実際には、パッケージングユニット４として用いられるロールは例えば５００個から２００００個のＬＥＤ５を含むことができる。この実施例では、複数のＬＥＤ５が４つの色座標領域へ分けられているので、列１，２，３はそれぞれ４つずつのＬＥＤを含む。特に、列１，２，３は全ての色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから１つずつのＬＥＤを含み、ＬＥＤ５と色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとの対応関係に関して、各列１，２，３の各ＬＥＤ５は全て同じ順序で配置されている。
パッケージングユニット４における各ＬＥＤ５のこうした配置により、複数のＬＥＤ５を取り出す際に、個々のＬＥＤ５の色座標が目標値を中心として均等に配置されることが保証されるという利点が得られる。これは特に、取り出されるＬＥＤ５の個数がいずれかの列１，２，３のＬＥＤ５の個数に等しいかもしくはその整数倍となるケースである。ここでの実施例のように、ＬＥＤ５が４つの色座標領域へ分類され、ｍ×４個［ｍは整数］のＬＥＤ５が取り出される場合、パッケージングユニット４から取り出されるＬＥＤの個数は全色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤからのＬＥＤの個数に等しい。このことは、最初に取り出されるＬＥＤ５が列１，２，３の開始部に配置されているか否かに依存しない。
パッケージングユニット４は新しい列１，２，３の開始部のそれぞれを表すマーキング６を有する。これは特に、種々のＬＥＤデバイスに対して、各列１，２，３内のＬＥＤ数もしくはその整数倍に等しくならない個数のＬＥＤをパッケージングユニット４から取り出す場合に有利である。この場合、複数のＬＥＤ５がそのつど列の開始部から取り出されれば、ＬＥＤ５を実装したデバイスがそれぞれ各色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから同数ずつのＬＥＤ５を有し、個々のＬＥＤデバイスのそれぞれ異なる色座標領域からのＬＥＤ５の個数が最大で１ずつ異なることが保証される。
例えば、図２の実施例において、７個ずつのＬＥＤ５が列１，２，３の開始部から取り出される場合、取り出される各ＬＥＤ５は、色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃからの２つずつのＬＥＤ５と、色座標領域Ｄからの１つずつのＬＥＤ５とを有する。したがって、ＬＥＤ５が実装された複数の同種のＬＥＤデバイスから放出される光全体の色座標は、有利には、僅かしか異ならないかもしくは全く等しくなる。
図３には、例えば図２のパッケージングユニット４から取り出された１２個のＬＥＤを実装したＬＥＤ灯７が概略的に示されている。各ＬＥＤは、例えば自動実装機によるＬＥＤ灯７の実装の際に、その配置順序にしたがってパッケージングユニット４から取り出される。ＬＥＤ灯７に実装されるＬＥＤ５は順次にパッケージングユニット４から取り出されるので、ＬＥＤ灯７は、有利には、各色座標領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからそれぞれ同数ずつのＬＥＤ５を有することになる。このようにすれば、ＬＥＤ灯７のＬＥＤ５全体から放出される光の色座標が所望の色座標にいっそう近づき、そのうえ、ＬＥＤ灯７のアレイの個々のＬＥＤ５の色座標が小さな差しか有さなくなるので有利である。特に、この手段により、ＬＥＤ灯７を製造する際に、各ＬＥＤ灯７が放出光の色座標の僅かな偏差しか有さなくなる。
本発明は上述した実施例のみに限定されない。特に、本発明の新規な各特徴は、特許請求の範囲もしくは実施例に明示されていなくとも、単独でまたは任意に組み合わせて、本発明の対象となりうる。

Claims (10)

  1. 複数のＬＥＤ（５）をパッケージングユニット（４）内で編成する方法であって、
    前記複数のＬＥＤ（５）の色座標を求めるステップと、
    各ＬＥＤ（５）を種々異なる複数の色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）へ分けるために、それぞれのＬＥＤ（５）に対して求められた色座標を有する、いずれかの色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）へ、各ＬＥＤ（５）を分類するステップと、
    前記パッケージングユニット（４）が、それぞれ複数のＬＥＤ（５）から成る、複数の連続する列（１，２，３）を含むように、各ＬＥＤ（５）を前記パッケージングユニット（４）内に配置するステップと
    を含み、
    前記複数の列（１，２，３）の全てが前記複数の色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の全てから１つずつのＬＥＤ（５）を含み、前記列（１，２，３）内の、異なる色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）からの各ＬＥＤがそれぞれ同じ順序で配置されている
    ことを特徴とする複数のＬＥＤをパッケージングユニット内で編成する方法。
  2. 各ＬＥＤ（５）を３個以上８個以下の色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に分類する、請求項１記載の複数のＬＥＤをパッケージングユニット内で編成する方法。
  3. ５００個以上２００００個以下のＬＥＤ（５）を前記パッケージングユニット（４）内に配置する、請求項１または２記載の複数のＬＥＤをパッケージングユニット内で編成する方法。
  4. 前記パッケージングユニット（４）内に配置された各列（１，２，３）の開始部にそれぞれマーキングを付す、請求項１から３までのいずれか１項記載の複数のＬＥＤをパッケージングユニット内で編成する方法。
  5. 前記パッケージングユニット（４）は前記複数のＬＥＤ（５）から成る前記複数の列（１，２，３）を順に配置したロールである、請求項１から４までのいずれか１項記載の複数のＬＥＤをパッケージングユニット内で編成する方法。
  6. 種々異なる複数の色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）からの複数のＬＥＤ（５）を含むパッケージングユニット（４）であって、
    各ＬＥＤ（５）は、それぞれのＬＥＤ（５）から動作中に放出される光の色座標を有する、前記複数の色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のうちのいずれかの色座標領域に対応づけられており、
    各ＬＥＤ（５）は、パッケージングユニット（４）内で、複数のＬＥＤ（５）から成る複数の連続する列（１，２，３）として配置されており、各列（１，２，３）は前記複数の色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の全てからそれぞれ１つずつのＬＥＤ（５）を含んでおり、
    前記列（１，２，３）内の異なる色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）からの各ＬＥＤ（５）はそれぞれ同じ順序で配置されている
    ことを特徴とするパッケージングユニット。
  7. 前記パッケージングユニット（４）は各ＬＥＤ（５）から成る前記複数の列（１，２，３）を順に配置したロールである、請求項６記載のパッケージングユニット。
  8. 前記複数の列（１，２，３）の開始部はそれぞれマーキング（６）を有している、請求項６または７記載のパッケージングユニット。
  9. 前記色座標領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の個数は３個以上８個以下である、請求項６から８までのいずれか１項記載のパッケージングユニット。
  10. 前記パッケージングユニット（４）は５００個以上２００００個以下のＬＥＤ（５）を有する、請求項６から９までのいずれか１項記載のパッケージングユニット。
JP2013528583A 2010-09-16 2011-08-22 パッケージングユニット内で複数のｌｅｄを編成する方法、および、複数のｌｅｄを含むパッケージングユニット Expired - Fee Related JP5963750B2 (ja)

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