JP2014107327A - Ｌｅｄ発光ユニット及びｌｅｄ発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数のＬＥＤブロックを有するＬＥＤ発光ユニットを備えたＬＥＤ発光装置において、ＬＥＤ発光ユニットの発光面に対して、口金やレンズ等の光学装置の位置を正しく合わせ込むことが望まれていた。
【解決手段】 基板上に、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤブロックを複数個整列配設し、前記複数のＬＥＤブロックを並列接続して共通の電源電圧で点灯駆動するＬＥＤ発光ユニットにおいて、前記ＬＥＤブロックを構成するＬＥＤ素子の一部に、他のＬＥＤ素子より発光開始電圧の低い位置検出用のＬＥＤ素子を配設することにより、前記共通の電源電圧を規定値より低い電圧値で供給することによって、前記位置検出用のＬＥＤ素子を含む位置検出ＬＥＤブロックのみを点灯させる。
【選択図】 図１
【解決手段】 基板上に、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤブロックを複数個整列配設し、前記複数のＬＥＤブロックを並列接続して共通の電源電圧で点灯駆動するＬＥＤ発光ユニットにおいて、前記ＬＥＤブロックを構成するＬＥＤ素子の一部に、他のＬＥＤ素子より発光開始電圧の低い位置検出用のＬＥＤ素子を配設することにより、前記共通の電源電圧を規定値より低い電圧値で供給することによって、前記位置検出用のＬＥＤ素子を含む位置検出ＬＥＤブロックのみを点灯させる。
【選択図】 図１
Description
本発明は位置検出手段を備えたＬＥＤ発光ユニット及び、そのＬＥＤ発光ユニットを備えたＬＥＤ発光装置に関する。
近年、ＬＥＤ素子（以下ＬＥＤと略記する）は半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。特に白熱電球に比べて消費電流が少ないという省エネ性が評価されてＬＥＤランプを主体とするＬＥＤ発光装置が普及するに至った。
特にＬＥＤランプの構成としては、複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤブロックを複数個整列配設し、この複数のＬＥＤブロックを並列接続して共通の電源電圧で点灯駆動するＬＥＤ発光ユニットを作成し、このＬＥＤ発光ユニットを口金を有する基台に取り付けた構成や、さらに基台にレンズを取り付けてＬＥＤ発光ユニットからの発光をレンズで集光する構成が採用されている。
このようなＬＥＤランプは、ＬＥＤランプを照明装置に取り付けたときに、正しい方向に照明が行われるためには、ＬＥＤ発光ユニットと取り付け用の口金との位置関係が正しく固定されている必要があり、この位置関係が正しくないと正しい方向に照明が行われないという問題がある。またレンズを取り付けてＬＥＤ発光ユニットからの発光をレンズで集光して照明を行う構成の場合には、ＬＥＤ発光ユニットとレンズの取り付け位置関係が正しく固定されていないと、集光状態が悪くなって照明効率が低下するという問題がある。
本発明においてはこのＬＥＤ発光ユニットと取り付け用の口金や、ＬＥＤ発光ユニットとレンズとの位置決めを行うのに、ＬＥＤ発光ユニットを発光させてこの発光を検出し、この検出したＬＥＤの発光を位置基準にして位置調整を行うものである。このようにＬＥＤの発光を位置基準にして調整を行う従来技術としては、例えば特許文献１がある。
以下、特許文献１のＬＥＤ発光ユニットにおけるＬＥＤの発光を位置基準にして調整を行う構成について説明する。図１７はＬＥＤ発光ユニットに実装される発光体であるチップユニット１００の斜視図であり、サブマウウント基板１０５の中央にＬＥＤ１０１が実装されている。このＬＥＤ１０１は上電極１０２ａと下電極１０２ｂを有しており、下電極１０２ｂは導電接着剤でサブマウウント基板１０５の中央部に固着されており、サブマウウント基板１０５の両側にはチップユニット１００を位置決め実装するときの吸着部１０３ａ、１０３ｂが設けられている。
つぎに上記チップユニット１００のメイン基板に対する位置決め実装について説明する。特許文献１におけるＬＥＤ発光ユニットはメイン基板に対して図１７に示すチップユニット１００を複数個、位置決め実装して構成されるが、この位置決め実装は図示しないボンディング装置を用いて行われる。
すなわちボンディング装置はチップユニット１００のサブマウント基板１０５を吸着部１０３ａ，１０３ｂで保持し、ＬＥＤ１０１の上電極１０２ａと下電極１０２ｂにプローブにより電圧を印加してＬＥＤ１０１を発光させる。このＬＥＤ１０１の発光を撮像手段を用いて画像認識することによって、ＬＥＤ１０１の発光中心を認識して移動機構を動作させ、メイン基板にチップユニット１００を位置決め固定する。そして、メイン基板に位置決め固定されたＬＥＤ１０１の上電極１０２ａを、メイン基板上に設けられた駆動電極にワイヤーボンディングして接続することにより、メイン基板に対するチップユニット１００の実装を行う。
上記メイン基板に対するチップユニット１００の実装を繰り返すことによって、メイン基板上に複数のＬＥＤ１０１が位置決め固定されたＬＥＤ発光ユニットが完成する。図１８は特許文献１におけるチップユニットの他の従来例であり、チップユニット２００がチップユニット１００と異なるところは、サブマウント基板１０５上に３個のＬＥＤ１０１ａ，１０１ｂ１０１ｃが３連で実装されており、ボンディング装置における位置決め実装においては、サブマウント基板１０５の中央に実装されたＬＥＤ１０１ａのみを発光させて位置基準とし、両脇のＬＥＤ１０１ｂ、１０１ｃは発光させずに、吸着部として保持することにより、ＬＥＤ発光ユニットの実装を行うものである。
上記特許文献１に記載されたチップユニット１００、２００のようにチップユニットの形状が小さく、実装されているＬＥＤ１０１が少ない場合には１個のＬＥＤ１０１の発光を検出することによって発光中心の位置を判定し、メイン基板に対するチップユニットの位置決め固定を行うことが可能である。しかしＬＥＤランプのように複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤブロックを複数個整列配設して構成されたＬＥＤ発光ユニットの場合には、ＬＥＤの数が多く、しかも全体が電気的に接続されているので、位置検出のために電圧を供給するとＬＥＤ発光ユニット全体が発光するので位置基準としての検出が難しい。また別に位置検出用のＬＥＤを設けることもできるが、この場合には余分な部材を設けることによるコストアップや、スペースの関係で位置検出用のＬＥＤを位置基準に適した位置に配置することが難しい等の問題がある。
本発明の目的は上記問題点を解決しようとするものであり、複数のＬＥＤブロックを有するＬＥＤ発光ユニットを備えたＬＥＤ発光装置において、ＬＥＤの発光による位置検出及び位置決め固定が容易な、ＬＥＤ発光ユニット及びＬＥＤ発光ユニットを備えたＬＥＤ発光装置を提供することである。
上記目的を達成するための本発明におけるＬＥＤ発光ユニットは、基板上に、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤブロックを複数個整列配設し、前記複数のＬＥＤブロックを並列接続して共通の電源電圧で点灯駆動するＬＥＤ発光ユニットにおいて、前記ＬＥＤブロックを構成するＬＥＤ素子の一部に、他のＬＥＤ素子より発光開始電圧の低い位置検出用のＬＥＤ素子を配設することにより、前記共通の電源電圧を規定値より低い電圧値で供給することによって、前記位置検出用のＬＥＤ素子を含む位置検出ＬＥＤブロックのみが点灯することを特徴とする。
上記構成によれば、複数のＬＥＤブロックを有するＬＥＤ発光ユニットにおいて、位置基準に適した位置のＬＥＤブロックのみを点灯させることによって、正確に位置測定を行い、ＬＥＤ発光ユニットを口金を有する基台や、レンズに対して正確に位置決め固定することができる。
前記位置検出用のＬＥＤ素子が、整列配設された複数のＬＥＤブロックの中央のＬＥＤブロックに配設されていると良い。
上記構成によれば、ＬＥＤ発光ユニットの中央のＬＥＤブロックを位置基準とするため、ＬＥＤ発光ユニットをレンズ等の光学素子と位置合わせするのに適している。
前記位置検出用のＬＥＤ素子が、複数のＬＥＤブロックに配設されていると良い。
上記構成によれば、ＬＥＤ発光ユニットにおける間隔をおいた複数列のＬＥＤブロックを位置基準とするため、口金を有する基台や、レンズに対してより正確に位置決め固定することができる。
前記ＬＥＤ発光ユニットを固定する基台部を有するＬＥＤ発光装置において、前記基台部に対する前記ＬＥＤ発光ユニットを固定する固定部に位置調整手段を設け、前記位置検出ＬＥＤブロックの検出結果に基づいて位置調整手段による位置調整を行って、前記ＬＥＤ発光ユニットと基台部との位置決め固定を行うことを特徴とする。
前記ＬＥＤ発光ユニットを固定する基台部と、前記基台部に固定されるレンズを有するＬＥＤ発光装置において、前記基台部に対する前記レンズを固定する固定部に位置調整手段を設け、前記位置検出ＬＥＤブロックの検出結果に基づいて位置調整手段による位置調整を行って、前記ＬＥＤ発光ユニットとレンズとの位置決め固定を行うと良い。
上記の如く本発明においては、複数のＬＥＤブロックを有するＬＥＤ発光ユニットにおいて、位置基準に適した位置のＬＥＤブロックのみを点灯させることによって、正確に位置測定を行い、ＬＥＤ発光ユニットを口金を有する基台や、レンズに対して正確に位置決め固定することができる。
（第１実施形態）
以下図面により、本発明の実施形態を説明する。 図１、図２、図３は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光ユニットの平面図であり、図１は非点灯状態、図２は検査点灯状態、図３は照明点灯状態を示している。
以下図面により、本発明の実施形態を説明する。 図１、図２、図３は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光ユニットの平面図であり、図１は非点灯状態、図２は検査点灯状態、図３は照明点灯状態を示している。
図１において、ＬＥＤ発光ユニット１０は基板５の上面に、ＬＥＤ１ａ〜ＬＥＤ１ｈまでの８個のＬＥＤ１を直列接続して構成したＬＥＤブロックＬ１〜Ｌ７を整列配設している。そしてこの７個のＬＥＤブロックＬ１〜Ｌ７を並列接続して各々駆動電極２ａ，２ｂに接続している。上記構成において各ＬＥＤ１はすべて発光開始電圧Ｖｔｈが共通になっているが、本実施形態においては中央のＬＥＤブロックＬ４の一部に他のＬＥＤ１より、発光開始電圧の低い位置検出用のＬＥＤ１ｄを配設することにより、ＬＥＤブロックＬ４を位置検出用ＬＥＤブロックとしている。また３ａ、３ｂはＬＥＤ発光ユニット１０を位置決め固定するためのネジである。
次にＬＥＤ発光ユニット１０の駆動動作を説明する。図１はＬＥＤ発光ユニット１０の非点灯状態であり、駆動電極２ａ，２ｂに駆動電圧が供給されていない状態である。この状態においてハッチングで示すＬＥＤブロックＬ４のＬＥＤ１ｄが位置決め用のＬＥＤ１となっている。図２はＬＥＤ発光ユニット１０の検査点灯状態であり、駆動電極２ａ，２ｂに７個のＬＥＤ１の発光開始電圧Ｖｔｈ×７の通常駆動電圧Ｖ１より少し低い検査点灯電圧Ｖ２を供給した状態である。この状態においてはＬＥＤブロックＬ１〜Ｌ３とＬＥＤブロックＬ５〜Ｌ７は供給電圧が通常駆動電圧Ｖ１より低いため点灯しないが、ＬＥＤブロックＬ４はＬＥＤ１ｄの発光開始電圧が低いため検査点灯電圧Ｖ２によって発光することができる。
すなわち、駆動電極２ａ，２ｂに供給される共通の電源電圧を、規定値より低い検査点灯電圧Ｖ２で供給することによって、位置検出用のＬＥＤ１ｄを含む位置検出ＬＥＤブロックＬ４のみが点灯しており、この状態をハッチングで示している。図３は通常の照明点灯状態を示しており、駆動電極２ａ，２ｂに供給される共通の電源電圧を、規定値の通常駆動電圧Ｖ１で供給することによって、全てのＬＥＤブロックＬ１〜Ｌ７が点灯している。
（第２実施形態）
次に図４〜図６により本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光ユニットを説明する。図４、図５、図６は本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光ユニットの平面図であり、図４は非点灯状態、図５は検査点灯状態、図６は照明点灯状態を示している。なお、第２実施形態におけるＬＥＤ発光ユニット２０は、第１実施形態におけるＬＥＤ発光ユニット１０と基本的構成は同じであり、同一部材には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
次に図４〜図６により本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光ユニットを説明する。図４、図５、図６は本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光ユニットの平面図であり、図４は非点灯状態、図５は検査点灯状態、図６は照明点灯状態を示している。なお、第２実施形態におけるＬＥＤ発光ユニット２０は、第１実施形態におけるＬＥＤ発光ユニット１０と基本的構成は同じであり、同一部材には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
図４における、ＬＥＤ発光ユニット２０が図１におけるＬＥＤ発光ユニット１０と異なるところは、ＬＥＤブロックＬ１とＬＥＤブロック７における各ＬＥＤ１ｄが位置決め用のＬＥＤ１となっており、この結果ＬＥＤブロックＬ１とＬＥＤブロック７の２個のＬＥＤブロックが位置検出ＬＥＤブロックになっていることである。
次にＬＥＤ発光ユニット２０の駆動動作を説明する。図４はＬＥＤ発光ユニット２０の非点灯状態であり、駆動電極２ａ，２ｂに駆動電圧が供給されていない状態である。この状態においてハッチングで示すＬＥＤブロックＬ１とＬＥＤブロックＬ７のＬＥＤ１ｄが位置決め用のＬＥＤ１となっている。図５はＬＥＤ発光ユニット２０の検査点灯状態であり、駆動電極２ａ，２ｂに７個のＬＥＤ１の発光開始電圧Ｖｔｈ×７の通常駆動電圧Ｖ１より少し低い検査点灯電圧Ｖ２を供給した状態である。この状態においてはＬＥＤブロックＬ２〜Ｌ６は供給電圧が通常駆動電圧Ｖ１より低いため点灯しないが、ＬＥＤブロックＬ１とＬ７とはＬＥＤ１ｄの発光開始電圧が低いため検査点灯電圧Ｖ２によって発光することができる。
すなわち、駆動電極２ａ，２ｂに供給される共通の電源電圧を、規定値より低い検査点灯電圧Ｖ２で供給することによって、位置検出用のＬＥＤ１ｄを含む位置検出ＬＥＤブロックＬ１，Ｌ７のみが点灯しており、この状態をハッチングで示している。図６は通常の照明点灯状態を示しており、駆動電極２ａ，２ｂに供給される共通の電源電圧を、規定値の通常駆動電圧Ｖ１で供給することによって、全てのＬＥＤブロックＬ１〜Ｌ７が点灯している。
（第３実施形態）
次に図７により本発明の第３実施形態であるＬＥＤ発光装置に付いて説明する。図７は本発明の第３実施形態であるＬＥＤ発光装置３０の断面図であり、その構成はＬＥＤランプである。ＬＥＤ発光装置３０は放熱部を兼ねた基台部３１の上部に前記ＬＥＤ発光ユニット２０がネジ３ａ，３ｂによって固定されており、基台部３１の下部には口金３２が設けられ、さらに基台部３１の上部に設けたガラス球３３によってＬＥＤ発光ユニット２０が保護されている。さらに前記ＬＥＤ発光ユニット２０における基板５の下面には制御ユニット３４が設けられ、この制御ユニット３４はリード線３５を介して口金３２から電力の供給を受け、ＬＥＤ発光ユニット２０の点灯制御をおこなっている。
次に図７により本発明の第３実施形態であるＬＥＤ発光装置に付いて説明する。図７は本発明の第３実施形態であるＬＥＤ発光装置３０の断面図であり、その構成はＬＥＤランプである。ＬＥＤ発光装置３０は放熱部を兼ねた基台部３１の上部に前記ＬＥＤ発光ユニット２０がネジ３ａ，３ｂによって固定されており、基台部３１の下部には口金３２が設けられ、さらに基台部３１の上部に設けたガラス球３３によってＬＥＤ発光ユニット２０が保護されている。さらに前記ＬＥＤ発光ユニット２０における基板５の下面には制御ユニット３４が設けられ、この制御ユニット３４はリード線３５を介して口金３２から電力の供給を受け、ＬＥＤ発光ユニット２０の点灯制御をおこなっている。
上記構成におけるＬＥＤ発光装置３０は、基台部３１に対してＬＥＤ発光ユニット２０を固定する固定部に位置調整手段として、ＬＥＤ発光ユニット２０の基板５のネジ穴５ａを調整可能な大きさに形成してあり、後述する位置調整固定作業において位置検出ＬＥＤブロックＬ１，Ｌ７の検出結果に基づいて位置調整手段による位置調整を行って、前記ＬＥＤ発光ユニット２０と基台部３１との位置決め固定を行うようにしている。
（第４実施形態）
次に図８により本発明の第４実施形態であるＬＥＤ発光装置に付いて説明する。図８は本発明の第４実施形態であるＬＥＤ発光装置４０の断面図であり、その基本的構成は図７に示すＬＥＤ発光装置３０と同じであり、同一部材には同一番号を付し、重複する説明は省略する。図８におけるＬＥＤ発光装置４０が図７におけるＬＥＤ発光装置３０と異なるところは、ＬＥＤ発光装置３０がＬＥＤ発光ユニット２０の保護のためにガラス球３３を設けていたのに対し、ＬＥＤ発光装置４０はＬＥＤ発光ユニット１０の保護用として基台部３１の上面に保持台４１を固定し、この保持台４１の段差部４１ａにレンズ４３を載置しており、このレンズ４３は後述する位置決め固定作業終後に、接着剤４５によって保持台４１の段差部４１ａに接着固定されている。
次に図８により本発明の第４実施形態であるＬＥＤ発光装置に付いて説明する。図８は本発明の第４実施形態であるＬＥＤ発光装置４０の断面図であり、その基本的構成は図７に示すＬＥＤ発光装置３０と同じであり、同一部材には同一番号を付し、重複する説明は省略する。図８におけるＬＥＤ発光装置４０が図７におけるＬＥＤ発光装置３０と異なるところは、ＬＥＤ発光装置３０がＬＥＤ発光ユニット２０の保護のためにガラス球３３を設けていたのに対し、ＬＥＤ発光装置４０はＬＥＤ発光ユニット１０の保護用として基台部３１の上面に保持台４１を固定し、この保持台４１の段差部４１ａにレンズ４３を載置しており、このレンズ４３は後述する位置決め固定作業終後に、接着剤４５によって保持台４１の段差部４１ａに接着固定されている。
上記ＬＥＤ発光装置４０における位置調整手段としては、保持台４１の段差部４１ａに載置したレンズ４３が、段差部４１ａ上で矢印Ａ方向に移動調整可能に構成されている。後述する位置調整固定作業において位置検出ＬＥＤブロックＬ４の検出結果に基づいて位置調整手段による位置調整を行って、前記ＬＥＤ発光ユニット１０とレンズ４３との位置決め固定を行うようにしている。
次に本発明のＬＥＤ発光装置の位置決め固定に用いる位置検出装置と、その位置検出装置を用いたＬＥＤ発光装置に対するＬＥＤ発光ユニットの位置決め固定動作を説明する。
図９〜図１２により、位置検出装置の構成と、その位置検出装置を用いてＬＥＤ発光装置３０にＬＥＤ発光ユニット２０を位置決め固定する作業を説明する。図９は位置検出装置５０の構成を示すブロック図であり、ＬＥＤ発光装置３０を口金３２にとって固定する取り付け台部５１と、ＬＥＤ発光ユニット２０の位置検出ＬＥＤブロックＬ１，Ｌ７の位置を光学的に検出する位置検出部５２と、取り付け台部５１及び位置検出部５２を制御する制御装置５３とにより構成され、制御装置５３は取り付け台部５１及び位置検出部５２の電気的制御を行う制御部５３ａと位置検出部５２の検出結果を表示する表示部５３ｂとを有する。また図９においては取り付け台部５１にＬＥＤ発光装置３０が口金３２によって取り付けられた状態を示している。
図１０は図９に示す制御装置５３における表示部５３ｂの拡大平面図であり、表示部５３ｂにおける表示画面にはＬＥＤ発光ユニット１０及びＬＥＤ発光ユニット２０の位置検出ＬＥＤブロックＬ１，Ｌ４、Ｌ７に対応した合わせマークＨ１，Ｈ２、Ｈ３が設けられている。そして後述する制御装置５３の位置調整固定作業において、測定モードの設定により、対応する合わせマークを選択表示する。
次に図１１〜図１３により図９に示す位置検出装置５０を用いて、図７に示すＬＥＤ発光装置３０に、図４に示すＬＥＤ発光ユニット２０を位置決め固定する作業を説明する。
図１１は位置検出装置５０の取り付け台部５１にＬＥＤ発光装置３０を口金３２によって取り付けた状態を示しており、この位置決め固定する作業においては、ガラス球３３は点線で示すごとく取り付けられていない。
図１１は位置検出装置５０の取り付け台部５１にＬＥＤ発光装置３０を口金３２によって取り付けた状態を示しており、この位置決め固定する作業においては、ガラス球３３は点線で示すごとく取り付けられていない。
この状態において、位置検出装置５０の電源をＯＮにして動作状態にすると、制御装置５３の制御装置５３から取り付け台部５１に駆動電圧が供給さることによりＬＥＤ発光装置３０が動作状態となる。このとき制御装置５３からＬＥＤ発光装置３０に供給さる駆動電圧は、ＬＥＤ発光ユニット２０の規定電圧より低い検査点灯電圧Ｖ２となっておりため、ＬＥＤ発光ユニット２０の点灯状態は図５に示す検査点灯状態であり、ＬＥＤブロックＬ１、ｌ７のみ点灯している。
そして、位置検出装置５０の検出モードを、ＬＥＤ発光ユニット２０を備えたＬＥＤ発光装置３０の検出モードに設定することによって、制御装置５３の表示部５３ｂは図１０に示す合わせマークＨ１，Ｈ３の２つを選択表示する。この状態において位置検出部５２は検査点灯状にあるＬＥＤ発光ユニット２０のＬＥＤブロックＬ１，Ｌ７からの入射光Ｐを検出して表示部５３ｂに表示する。この表示状態と、その表示検出に基づくＬＥＤ発光ユニット２０の位置決め動作を図１２、図１３により説明する。
図１２は位置検出装置５０の位置検出部５２に検出されて、表示部５３ｂに表示されたＬＥＤ発光ユニット２０の平面図であり、検査点灯状にある位置検出ＬＥＤブロックＬ１とＬ７とが写し出され、そのＬＥＤブロックＬ１、Ｌ７の近傍に合わせマークＨ１，Ｈ３が枠状に表示されている。図１２の表示状態は位置調整前の状態で有り、ＬＥＤブロックＬ１、Ｌ７と合わせマークＨ１，Ｈ３の枠とが少しずれた状態となっている。
この状態において、作業者が図１２に示す位置ずれを修正する位置調整固定作業を行うことになるが、この作業は図１１に示すＬＥＤ発光装置３０に載置されたＬＥＤ発光ユニット２０の、基板５を基台部３１に固定しているネジ３ａ、３ｂをゆるめ、基板５に設けられている位置調整手段である大きなネジ穴５ａ，５ｂを利用して基板５の位置をずらし、合わせマークＨ１，Ｈ３の枠の位置に位置検出ＬＥＤブロックＬ１、Ｌ７の位置を合わせ込む。すなわち図１３に示すように、合わせマークＨ１，Ｈ３の枠の内部に位置検出ＬＥＤブロックＬ１、Ｌ７が収まる状態にする。
この状態において、ＬＥＤ発光ユニット２０の発光面の位置が口金３２に対して正しく位置決めされたことになる。従って、この状態においてネジ３ａ，３ｂを締めつけて位置調整固定作業が終了する。この後は位置検出装置５０からＬＥＤ発光装置３０を取り外し、基台部３１にガラス球３３を取り付けてＬＥＤ発光装置３０が完成する。この位置調整固定作業によって、ＬＥＤ発光装置３０を照明装置に、口金３２によって取り付けたときに正しい方向に照明光が放射される。
次に図１４〜図１６により図９に示す位置検出装置５０を用いて、図８に示すＬＥＤ発光装置４０に図１に示すＬＥＤ発光ユニット１０を位置決め固定する作業を説明する。
図１４は位置検出装置５０の取り付け台部５１にＬＥＤ発光装置４０を口金３２によって取り付けた状態を示しており、この位置決め固定する作業においては、レンズ４３は保持台４１の段差部４１ａに対して、接着剤４５による接着はおこなわれておらず、保持台４１の段差部４１ａ上を移動可能となっている。
図１４は位置検出装置５０の取り付け台部５１にＬＥＤ発光装置４０を口金３２によって取り付けた状態を示しており、この位置決め固定する作業においては、レンズ４３は保持台４１の段差部４１ａに対して、接着剤４５による接着はおこなわれておらず、保持台４１の段差部４１ａ上を移動可能となっている。
この状態において、位置検出装置５０の電源をＯＮにして動作状態にすると、制御装置５３の制御装置５３から取り付け台部５１に駆動電圧が供給さることによりＬＥＤ発光装置４０が動作状態となる。このとき制御装置５３からＬＥＤ発光装置３０に供給さる駆動電圧は、ＬＥＤ発光ユニット１０の規定電圧より低い検査点灯電圧Ｖ２となっておりため、ＬＥＤ発光ユニット１０の点灯状態は図２に示す検査点灯状態であり、ＬＥＤブロックＬ４のみ点灯している。
そして、位置検出装置５０の検出モードを、ＬＥＤ発光ユニット１０を備えたＬＥＤ発光装置４０の検出モードに設定することによって、制御装置５３の表示部５３ｂは図１０に示す合わせマークＨ２を選択表示する。この状態において位置検出部５２は検査点灯状にあるＬＥＤ発光ユニット１０のＬＥＤブロックＬ４からの入射光Ｐを検出して表示部５３ｂに表示する。この表示状態と、その表示検出に基づくＬＥＤ発光ユニット１０の位置決め動作を図１５、図１６により説明する。
図１５は位置検出装置５０の位置検出部５２に検出されて、表示部５３ｂに表示されたＬＥＤ発光ユニット１０の平面図であり、検査点灯状にある位置検出ＬＥＤブロックＬ４が写し出され、そのＬＥＤブロックＬ４の近傍に合わせマークＨ２が枠状に表示されている。図１５の表示状態は位置調整前の状態で有り、ＬＥＤブロックＬ４と合わせマークＨ２の枠とが少しずれた状態となっている。
この状態において、作業者が図１５に示す位置ずれを修正する位置調整固定作業を行うことになるが、この作業は図１４に示すＬＥＤ発光装置４０に載置されたＬＥＤ発光ユニット１０の基板５を、基台部３１にネジ３ａ、３ｂ固定した状態で、保持台４１の段差部４１ａに載置したレンズ４３の位置を調整することによって行う。すなわち位置調整手段である段差部４１ａを利用してレンズ４３の位置をずらし、図１５に示す表示部５３ｂに表示された合わせマークＨ２の枠に位置検出ＬＥＤブロックＬ４の位置を合わせ込む。すなわち図１６に示すように、合わせマークＨ２の枠の内部に位置検出ＬＥＤブロックＬ４が収まる状態にする。
この状態において、ＬＥＤ発光ユニット１０の発光面の位置がレンズ４３に対して正しく位置決めされたことになる。この状態において点線で示す接着剤４５により、レンズ４３の端部を保持台４１の段差部４１ａに接着固定して位置調整固定作業が終了し、図８に示すＬＥＤ発光装置４０が完成する。そしてこの位置調整固定作業が行われることによって、ＬＥＤ発光ユニット１０の発光がレンズ４３によって正確に集光され、正しい方向に照明光が放射される。
上記の如く本発明においては、ＬＥＤ発光装置において、ＬＥＤ発光ユニットの発光面に対して、口金やレンズ等の光学装置の位置を正しく合わせ込むことによって、照明装置として常に正しい方向に照明光の放射が可能な、品質の安定したＬＥＤ発光装置を提供することができる。
１、１ａ〜１ｈ、１０１，１０１ａ〜１０１ｃ ＬＥＤ
２ａ、２ｂ 駆動電極
３ａ，３ｂ ネジ
５ 基板
５ａ ネジ穴
１０，２０ ＬＥＤ発光ユニット
３０，４０ ＬＥＤ発光装置
３１ 基台部
３２ 口金
３３ ガラス球
３４ 制御ユニット
３５ リード線
４１ 保持台
４１ａ 段差部
４５ 接着剤
５０ 位置検出装置
５１ 取り付け台部
５２ 位置検出部
５３ 制御装置
５３ａ 制御部
５３ｂ 表示部
Ｌ１〜Ｌ７ ＬＥＤブロック
Ｈ１〜Ｈ３ 合わせマーク
１００，２００ チップユニット
１０２ａ 上電極
１０２ｂ 下電極
１０３ａ，１０３ｂ 吸着部
１０５ サブマウント基板
２ａ、２ｂ 駆動電極
３ａ，３ｂ ネジ
５ 基板
５ａ ネジ穴
１０，２０ ＬＥＤ発光ユニット
３０，４０ ＬＥＤ発光装置
３１ 基台部
３２ 口金
３３ ガラス球
３４ 制御ユニット
３５ リード線
４１ 保持台
４１ａ 段差部
４５ 接着剤
５０ 位置検出装置
５１ 取り付け台部
５２ 位置検出部
５３ 制御装置
５３ａ 制御部
５３ｂ 表示部
Ｌ１〜Ｌ７ ＬＥＤブロック
Ｈ１〜Ｈ３ 合わせマーク
１００，２００ チップユニット
１０２ａ 上電極
１０２ｂ 下電極
１０３ａ，１０３ｂ 吸着部
１０５ サブマウント基板
Claims (5)
- 基板上に、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤブロックを複数個整列配設し、前記複数のＬＥＤブロックを並列接続して共通の電源電圧で点灯駆動するＬＥＤ発光ユニットにおいて、前記ＬＥＤブロックを構成するＬＥＤ素子の一部に、他のＬＥＤ素子より発光開始電圧の低い位置検出用のＬＥＤ素子を配設することにより、前記共通の電源電圧を規定値より低い電圧値で供給することによって、前記位置検出用のＬＥＤ素子を含む位置検出ＬＥＤブロックのみが点灯することを特徴とするＬＥＤ発光ユニット。
- 前記位置検出用のＬＥＤ素子が、整列配設された複数のＬＥＤブロックの中央のＬＥＤブロックに配設されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ発光ユニット。
- 前記位置検出用のＬＥＤ素子が、複数のＬＥＤブロックに配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ発光ユニット。
- 前記ＬＥＤ発光ユニットを固定する基台部を有するＬＥＤ発光装置において、前記基台部に対する前記ＬＥＤ発光ユニットを固定する固定部に位置調整手段を設け、前記位置検出ＬＥＤブロックの検出結果に基づいて位置調整手段による位置調整を行って、前記ＬＥＤ発光ユニットと基台部との位置決め固定を行うことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
- 前記ＬＥＤ発光ユニットを固定する基台部と、前記基台部に固定されるレンズを有するＬＥＤ発光装置において、前記基台部に対する前記レンズを固定する固定部に位置調整手段を設け、前記位置検出ＬＥＤブロックの検出結果に基づいて位置調整手段による位置調整を行って、前記ＬＥＤ発光ユニットとレンズとの位置決め固定を行うことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
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- 2013-11-25 US US14/088,928 patent/US9395054B2/en active Active
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