JP2020194731A - 発光装置及び発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオードの光度を測定することなく、光度のばらつきを抑制できる発光装置及び発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光ダイオードと、前記発光ダイオードに接続された定電流源と、前記発光ダイオードに並列に接続され、固定の抵抗値を有する分流抵抗と、を備え、前記固定の抵抗値は、前記発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められている。【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオードを用いた発光装置に関する。

発光ダイオードは、例えば照明装置又は表示装置等の発光装置として幅広く使用されている。発光ダイオードは、製造段階で光度（以下、輝度とも言う。）のばらつきを有する。これに対して、輝度のばらつきを調整する方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、チップ型発光ダイオードの製造方法が提案されている。特許文献１に記載の発明においては、一定の電圧条件のもとで発光ダイオードの輝度を個別に測定しながら、抵抗器の抵抗値を調整する。これにより、発光ダイオードは、輝度が一定の値になるように調整される。

特許文献２には、光調整装置が提案されている。特許文献２に記載の発明においては、発光ダイオードから発生した白色光を分光し、光センサで赤色光、緑色光及び青色光の強度を検出する。光調整装置は、検出した強度を基に各発光ダイオードの発光色の強度の調節用の可変抵抗の抵抗値の大きさを設定する。これにより、光調整装置は、混色光の色調整を行う。

特許文献３には、発光ダイオードを用いて白色光を作り出す発光装置が提案されている。特許文献３に記載の発明においては、波長変動の大きい緑色発光ダイオードと、波長変動の少ない青色発光ダイオードと、を組み合わせることによって所望の色度を作り出す。特許文献３は、発光ダイオードの光度を調整するために、ＰＭＷ回路のパルス幅を調整する例を開示している。

特開２００６−２３７４０９号公報 特開２００７−８０８８２号公報 特開２００６−４８７６号公報

上述のように輝度を測定する場合、測定装置、又は測定環境の整備のため、大規模な設備が必要となる。また、測定結果をフィードバックするシステムの構築が必要となるため、構造が複雑になり、かつ多大なコストがかかる。

そこで、本発明の目的は、発光ダイオードの光度を測定することなく、光度のばらつきを抑制できる発光装置及び発光装置の製造方法を提供することにある。

この発明の発光装置は、発光ダイオードと、前記発光ダイオードに接続された定電流源と、前記発光ダイオードに並列に接続され、固定の抵抗値を有する分流抵抗と、を備え、前記固定の抵抗値は、前記発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められていることを特徴とする。

この構成では、分流抵抗は発光ダイオードと並列に接続されている。定電流源から出力された電流は、発光ダイオードと分流抵抗とに分流される。発光ダイオードに流れる電流は、分流抵抗の抵抗値で決まる。例えば、分流抵抗の固定の抵抗値が小さいほうが、抵抗値が大きい場合と比べて、分流抵抗に流れる電流は大きくなる。分流抵抗に流れる電流が大きくなると、発光ダイオードに流れる電流は小さくなる。ここで、本発明の分流抵抗の抵抗値は、発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められている。光度ランクとは、同じ電流値に対して発光ダイオードが生じる光度に応じてランクに分類分けしたものである。

発光装置においては、発光ダイオードに流れる電流が、光度ランク毎に決定される。例えば、光度ランクが高い発光ダイオードは、抵抗値が小さい分流抵抗を並列接続される。光度ランクが低い発光ダイオードは、抵抗値が大きい分流抵抗を並列接続される。光度ランクが高い発光ダイオードに流れる電流は、光度ランクが低い発光ダイオードに流れる電流より小さくなる。基準とする光度ランクよりも光度ランクが高い発光ダイオードの光度は、分流抵抗が接続される前より低減する。これにより、光度ランクに応じて決定された分流抵抗を各発光ダイオードに並列接続することで、各発光ダイオードの光度は、光度ランクの違いに関係なく所定の範囲となるように揃えることができる。例えば、発光ダイオードが３種類の光度ランクを有する場合、３種類の抵抗値の中から３種類の光度ランク毎に、目的の光度に対応するように少なくとも１種類の抵抗値が決まっている。従って、本発明に係る発光装置は、発光ダイオードの光度を測定することなく、発光ダイオード間の光度のばらつきを抑制できる。

また、前記発光ダイオードは、それぞれ異なる色を発光する第１発光ダイオードと、第２発光ダイオードと、を含み、前記分流抵抗は、前記第１発光ダイオードに並列に接続された第１分流抵抗と、前記第２発光ダイオードに並列に接続された第２分流抵抗と、を含み、前記第１分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第２分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第２発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第１分流抵抗の固定の抵抗値及び前記第２分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオード及び前記第２発光ダイオードの同時発光によって生成される混合色の色度に対応して一意に決められていてもよい。

この構成では、第１発光ダイオードに並列に接続された第１分流抵抗の固定の抵抗値により、第１発光ダイオード間での光度のばらつきが抑制される。第２発光ダイオードに並列に接続された第２分流抵抗の固定の抵抗値により、第２発光ダイオード間での光度のばらつきが抑制される。

また、第１分流抵抗及び第２分流抵抗の抵抗値は、第１発光ダイオード及び第２発光ダイオードが同時に発光するときに生成される目的の混合色の色度に対応するように決定される。このため、第１発光ダイオード及び第２発光ダイオードが同時に発光するときに生成される混合色の色度も一意に決まる。すなわち、生成される混合色は、光度ランクの違いに関係なく所定の範囲の色度となるように揃えることができる。従って、本発明の発光装置は、光度や色度を測定せずに、目的とする色度の範囲の混合色を生成することができる。

また、前記発光ダイオードは、それぞれ異なる色を発光する第１発光ダイオードと、第２発光ダイオードと、第３発光ダイオードと、を含み、前記分流抵抗は、前記第１発光ダイオードに並列に接続された第１分流抵抗と、前記第２発光ダイオードに並列に接続された第２分流抵抗と、前記第３発光ダイオードに並列に接続された第３分流抵抗と、を含み、前記第１分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第２分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第２発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第３分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第３発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第１分流抵抗の固定の抵抗値、前記第２分流抵抗の固定の抵抗値、及び前記第３分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオード、前記第２発光ダイオード及び前記第３発光ダイオードの同時発光によって生成される混合色の色度に対応して一意に決められていてもよい。

この構成では、上記と同様に、第１発光ダイオード間、第２発光ダイオード間、及び第３発光ダイオード間での光度のばらつきがそれぞれ抑制される。また、第１分流抵抗、第２分流抵抗、及び第３分流抵抗の抵抗値は、第１発光ダイオード、第２発光ダイオード、及び第３発光ダイオードが同時に発光するときに生成される目的の混合色の色度に対応するように決定される。このため、第１発光ダイオード、第２発光ダイオード、及び第３発光ダイオードが同時に発光するときに生成される混合色の色度も一意に決まる。すなわち、生成される混合色は、光度ランクの違いに関係なく所定の範囲の色度となるように揃えることができる。従って、本発明の発光装置は、光度や色度を測定せずに、目的とする色度の範囲の混合色を生成することができる。

この発明の発光装置の製造方法は、発光ダイオードと、定電流源と、を用意し、前記定電流源に前記発光ダイオードを接続し、前記発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められている固定の抵抗値を有する分流抵抗を選択し、前記発光ダイオードと並列に前記分流抵抗を接続することを特徴とする。

この構成では、分流抵抗は発光ダイオードと並列に接続される。定電流源から出力された電流は、発光ダイオードと分流抵抗とに分流される。発光ダイオードに流れる電流は、分流抵抗の抵抗値で決まる。ここで、本発明の分流抵抗の抵抗値は、発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められている。これにより、発光ダイオードに流れる電流が光度ランク毎に決定される。

光度ランクに応じて決定された分流抵抗を各発光ダイオードに並列接続することで、各発光ダイオードの光度は、光度ランクの違いに関係なく所定の範囲となるように揃えることができる。従って、本発明に係る発光装置の製造方法は、発光ダイオードの光度を測定することなく、光度のばらつきが抑制された発光装置が得られる。

この発明によれば、発光ダイオードの光度を測定することなく、光度のばらつきを抑制できることができる。

図１は、第１実施形態に係る発光装置１０の構成を示す回路図である。 図２は、第１実施形態に係る発光装置１０の製造方法を示すフローチャートである。 図３（Ａ）は、第２実施形態に係る発光装置２０の構成を示す回路図である。図３（Ｂ）は、参考例として、各発光ダイオードにそれぞれ２０ｍＡの電流を流して同時に点灯させた場合に発生する混合色の主波長の表示領域を示す図である。図３（Ｃ）は、発光装置２０で各発光ダイオードを同時に点灯させた場合に発生する混合色の主波長の表示領域を示す図である。 図４は、第３実施形態に係る発光装置３０の構成を示す回路図である。

図１は、第１実施形態に係る発光装置１０の構成を示す回路図である。図１に示すように、発光装置１０は、発光ダイオード１１と、定電流源１２と、分流抵抗１３と、を備える。定電流源１２は、発光ダイオード１１に接続されている。分流抵抗１３は、発光ダイオード１１に並列に接続されている。なお、分流抵抗１３は、サーミスタ等の温度変化に対する電気抵抗の変化の大きい抵抗体でもよい。

発光装置１０において、定電流源１２は、発光ダイオード１１及び分流抵抗１３に、一定の電流を供給する。定電流源１２から出力された電流は、発光ダイオード１１と分流抵抗１３とに分流される。発光ダイオード１１は、定電流源１２から出力される電流により発光する。発光ダイオード１１は、発光ダイオード１１に流れる電流の大きさにより光度が変化する。発光装置１０は、例えば、表示装置、又は照明装置等に利用できる。

定電流源１２は、例えば、定電流ＩＣ又は定電流ダイオードで構成されている。発光ダイオード１１に流れる電流は、分流抵抗１３の抵抗値に応じて決まる。なお、厳密には、発光ダイオード１１に流れる電流は他の電子部品により変わるが、本実施形態では他の電子部品の説明を省略する。

発光装置１０において、分流抵抗１３の抵抗値が小さいほうが、抵抗値が大きい場合と比べて、分流抵抗１３に流れる電流は大きくなる。分流抵抗１３に流れる電流が大きくなると、発光ダイオード１１に流れる電流は小さくなる。

上述のように、発光ダイオード１１は、定電流源１２から出力される電流により発光する。発光ダイオード１１の光度については、以下で詳細に説明する。

表１は、発光ダイオード１１の仕様、及び分流抵抗１３を用いて発光ダイオード１１に流れる電流を調整した後の発光ダイオード１１の状態を示す。表１に示す発光ダイオード１１の仕様とは、分流抵抗１３を用いて調整する前の発光ダイオード１１の状態を示し、各発光ダイオード１１に２０ｍＡの電流を流した時の各発光ダイオード１１の光度を示す。

発光ダイオード１１は、光度ランクを有する。光度ランクは、同じ電流値（本実施形態では２０ｍＡ）に対して発光ダイオードが生じる光度に応じてランクに分類分けしたものである。本実施形態では、表１に示すように、発光ダイオード１１は、３種類の光度ランク（Ａ，Ｂ，Ｃ）を有する。光度ランクＡの発光ダイオード１１の光度は１０〜２０ｃｄであり、光度ランクＢの発光ダイオード１１の光度は２０〜３０ｃｄであり、光度ランクＣの発光ダイオード１１の光度は３０〜４０ｃｄである。このため、発光ダイオード１１に２０ｍＡの電流が流されたとき、光度ランクＡの発光ダイオード１１は最も暗く発光し、光度ランクＣの発光ダイオード１１は最も明るく発光する。本実施形態において、光度ランクとして、３種類の例を示したが、３種類には限定されない。例えば、光度ランクは、２種類、４種類、又は５種類以上であってもよい。

なお、光度は、光源からある特定方向への光の強さを示す。輝度は、光源又は被照面が発する特定方向への光度を、その方向への見かけ上の面積で割った値である。すなわち、発光ダイオード１１を光源とした場合、光度及び輝度は、ともに発光ダイオード１１が発する光の強さを示す意味では同じである。従って、本実施形態において、光度は輝度と同様に扱われる。

本実施形態において、分流抵抗１３は、固定の抵抗値を有する。固定の抵抗値は、発光ダイオード１１の光度ランクに対応して一意に決められている。発光ダイオード１１は、３種類の光度ランク（Ａ，Ｂ，Ｃ）を有する。この場合、各分流抵抗１３の抵抗値は、例えば３種類の抵抗値の中から３種類の光度ランク毎に、目的の光度に対応するように少なくとも１種類の抵抗値が決まっている。発光ダイオード１１に流れる電流は、光度ランク毎に決定される。以下、固定の抵抗値の決定について、表１を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、光度の基準を光度ランクＡとする場合について説明する。

発光ダイオード１１は、光度ランクＡの光度に揃えるため、光度ランクＡの発光ダイオード１１には、分流抵抗１３を接続しない状態とする。本発明において、分流抵抗１３を接続しない状態とは、分流抵抗１３を未実装として、分流抵抗１３の抵抗値が無限大を意味する。分流抵抗１３を未実装の光度ランクＡの発光ダイオード１１においては、流れる電流が２０ｍＡであり、光度が１０〜２０ｃｄである。

光度ランクＢの発光ダイオード１１は、３７５Ωの分流抵抗１３を並列接続する。定電流源１２は、２０ｍＡの電流を出力する。定電流源１２から出力された電流から、分流抵抗１３の３７５Ωの抵抗値に対応する８ｍＡの電流が分流抵抗１３へ分流する。分流抵抗１３に分流された分の残りの１２ｍＡの電流が、光度ランクＢの発光ダイオード１１に分流される。このため、光度ランクＢの発光ダイオード１１においては、流れる電流が８ｍＡ分低減し、光度が１０ｃｄ分減少して１０〜２０ｃｄとなる。このように、光度ランクＢの発光ダイオード１１の光度は低減されて、基準とする光度ランクＡの光度と同じ範囲に揃う。

光度ランクＣの発光ダイオード１１は、２６３Ωの分流抵抗１３を並列接続する。定電流源１２から出力された電流から２６３Ωの抵抗値に対応する１１．４ｍＡの電流が分流抵抗１３へ分流する。分流抵抗１３に分流された分の残りの８．６ｍＡの電流が、光度ランクＣの発光ダイオード１１に分流される。このため、光度ランクＣの発光ダイオード１１においては、流れる電流が１１．４ｍＡ分低減し、光度が２０ｃｄ分減少して光度が１０〜２０ｃｄとなる。このように、光度ランクＣの発光ダイオード１１の光度は低減されて、基準とする光度ランクＡの光度と同じ範囲に揃う。

このように、各発光ダイオードの光度は、光度ランクの違いに関係なく所定の範囲となるように揃えることができる。従って、発光装置１は、発光ダイオード１１の光度を測定することなく、発光ダイオード１１間の光度のばらつきを抑制することができる。

本実施形態において、一つの発光ダイオード１１が定電流源１２に接続された例を示したが、この構成に限られない。例えば、直列に接続された複数の発光ダイオード１１が、定電流源１２に接続されていてもよい。この場合、分流抵抗１３は、複数の発光ダイオード１１毎に並列に接続される。また、直列に接続された複数の発光ダイオード１１が全て同じ光度ランクを有する場合、一つの分流抵抗１３が複数の発光ダイオード１１に対して並列に接続されてもよい。

本実施形態において、光度の基準を光度ランクＡ（光度：１０〜２０ｃｄ）とする場合について説明したが、光度の基準は光度ランクＡには限らない。例えば、光度の基準は、光度ランクＢ（光度：２０〜３０ｃｄ）でもよい。例えば、光度の基準を光度ランクＢとする場合、光度ランクＡの発光ダイオード１１は、定電流源１２の発生する電流値を高くして、光度ランクＢの光度（２０〜３０ｃｄ）で発光させる。また、光度ランクＣの発光ダイオード１１は、定電流源１２の発生する電流値を変えることなく、３７５Ωの分流抵抗１３を並列接続する。これにより、発光ダイオード１１の光度ランクを光度ランクＢに揃えることができる。

以下、発光装置１０の製造方法について説明する。図２は、発光装置１０の製造方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、発光装置１０の製造方法は、四段階の工程（Ｓ１〜Ｓ４）を含む。工程Ｓ１は、発光ダイオード１１と、定電流源１２と、を用意する工程である。工程Ｓ２は、定電流源１２に発光ダイオード１１を接続する工程である。工程Ｓ３は、分流抵抗１３を選択する工程である。分流抵抗１３の抵抗値は、発光ダイオード１１の光度ランクに対応して一意に決められる。工程Ｓ４は、発光ダイオード１１と並列に分流抵抗１３を接続する工程である。これにより、製造者は、発光ダイオード１１の光度を測定することなく、光度のばらつきが抑制された発光装置１０を得られる。

図３（Ａ）は、第２実施形態に係る発光装置２０の構成を示す回路図である。図３（Ｂ）は、参考例として、各光度ランクの発光ダイオードに全て同じ電流を流して同時に点灯させた場合に発生する混合色の主波長の表示領域を示す図である。図３（Ｃ）は、発光装置２０で基準となる光度ランクに各分流抵抗の抵抗値を一意に決定し、各発光ダイオードを同時に点灯させた場合に発生する混合色の主波長の表示領域を示す図である。なお、発光装置２０の説明については、第１実施形態に係る発光装置１０と異なる構成についてのみ説明を行い、後は省略する。

図３（Ａ）に示すように、発光装置２０は、第１発光ダイオード１１Ａ、第１分流抵抗１３Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第２分流抵抗２３を備える。第１発光ダイオード１１Ａは、発光装置１０の発光ダイオード１１に相当し、第１分流抵抗１３Ａは、発光装置１０の分流抵抗１３に相当する。すなわち、発光装置２０は、発光装置１０に加えて第２発光ダイオード２１と、第２分流抵抗２３と、をさらに含む。第２分流抵抗２３は、第２発光ダイオード２１に並列に接続されている。定電流源１２は、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、第１分流抵抗１３Ａ、及び第２分流抵抗２３に、一定の電流を供給する。

第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１は、それぞれ異なる色を発光する。第１発光ダイオード１１Ａは赤色を発色し、第２発光ダイオード２１は緑色を発色する。なお、各発光ダイオードの発色は、赤色又は緑色に限らず、他の色でもよい。本実施形態では、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１を用いて黄色を発色させる場合について説明する。

表２は、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の仕様と、第１分流抵抗１３Ａを用いて第１発光ダイオード１１Ａに流れる電流を調整した後の第１発光ダイオード１１Ａの状態と、第２分流抵抗２３を用いて第２発光ダイオード２１に流れる電流を調整した後の第２発光ダイオード２１の状態と、を示す。表２に示す第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の仕様とは、第１分流抵抗１３Ａを用いて調整する前の第１発光ダイオード１１Ａ及び第２分流抵抗２３を用いて第２発光ダイオード２１に流れる電流を調整する前の第２発光ダイオード２１の状態を示し、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１に２０ｍＡの電流を流した時の第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の光度を示す。

第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１は、光度ランクを有する。表２に示すように、第１発光ダイオード１１Ａは、３種類の光度ランク（Ｒ色−Ａ，Ｒ色−Ｂ，Ｒ色−Ｃ）を有する。第２発光ダイオード２１は、３種類の光度ランク（Ｇ色−Ａ，Ｇ色−Ｂ，Ｇ色−Ｃ）を有する。光度ランクＲ色−Ａの第１発光ダイオード１１Ａの光度は１０〜２０ｃｄであり、光度ランクＲ色−Ｂの第１発光ダイオード１１Ａの光度は２０〜３０ｃｄであり、光度ランクＲ色−Ｃの第１発光ダイオード１１Ａの光度は３０〜４０ｃｄである。また、光度ランクＧ色−Ａの第２発光ダイオード２１の光度は５０〜６０ｃｄであり、光度ランクＧ色−Ｂの第２発光ダイオード２１の光度は６０〜７０ｃｄであり、光度ランクＧ色−Ｃの第２発光ダイオード２１の光度は７０〜８０ｃｄである。

このように、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１は、それぞれ同じ電流値（本実施形態では２０ｍＡ）に対して各発光ダイオードが生じる光度に応じてランクに分類分けされている。第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１にそれぞれ２０ｍＡの電流を流して同時に点灯させた場合、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１は、それぞれ３種類の光度ランクに応じた範囲の光度でそれぞれ発光する。従って、仮に光度ランクに関係なく第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１に２０ｍＡの電流を流すと、それぞれの光度ランクに応じた光度の組み合わせができる。このため、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１は、第１発光ダイオード１１Ａの光度ランク３種類及び第２発光ダイオード２１の光度ランク３種類の組み合わせからなる９種類の混合色を発光する。

従って、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１にそれぞれ２０ｍＡの電流を流して同時に点灯させた場合、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の同時発光によって生成される混合色の主波長の表示領域は、図３（Ｂ）に示す矢印の範囲（概ね５２５ｎｍ〜５９５ｎｍ）となる。第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１から得られる混合色の色度は、目的とする黄色を呈する領域以外の場合も含む。

例えば、第１発光ダイオード１１Ａの光度が強い場合、光度が弱い場合と比べて生成される混合色は赤色に近くなる。これに対して、第２発光ダイオード２１の光度が強い場合、光度が弱い場合と比べて生成される混合色は緑色に近くなる。

本実施形態において第２分流抵抗２３は、第１分流抵抗１３Ａと同様に固定の抵抗値を有する。第１分流抵抗１３Ａの抵抗値は、第１発光ダイオード１１Ａの光度ランクに対応して一意に決められている。また、第２分流抵抗２３の抵抗値は、第２発光ダイオード２１の光度ランクに対応して一意に決められている。第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１は、それぞれ３種類の光度ランク（Ａ，Ｂ，Ｃ）を有する。この場合、第１分流抵抗１３Ａの抵抗値及び第２分流抵抗２３の抵抗値は、それぞれ３種類の抵抗値の中から３種類の光度ランク毎に、目的の光度に対応するように少なくとも１種類の抵抗値が決まっている。このため、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１に流れる電流は、それぞれ光度ランク毎に決定される。

詳細な説明については、発光装置１０での説明と同じであるため、省略するが、表２に示すように、第１発光ダイオード１１Ａは、光度ランクＡに対して４５０Ωの、光度ランクＢに対して２５０Ωの、光度ランクＣに対して２１０Ωの第１分流抵抗１３Ａをそれぞれ並列接続する。第２発光ダイオード２１は、光度ランクＡに対して第２分流抵抗２３を未実装とし、光度ランクＢに対して９７５Ωの、光度ランクＣに対して５６３Ωの第２分流抵抗２３をそれぞれ並列接続する。これにより、第１分流抵抗１３Ａを接続した第１発光ダイオード１１Ａの光度は、それぞれ５〜１０ｃｄとなる。従って、発光装置２０は、第１発光ダイオード１１Ａ間での光度のばらつきを抑制できる。また、第２分流抵抗２３を接続した第２発光ダイオード２１の光度は、それぞれ５０〜６０ｃｄとなる。従って、発光装置２０は、同様に第２発光ダイオード２１間での光度のばらつきを抑制できる。

また、第１分流抵抗１３Ａ及び第２分流抵抗２３の抵抗値は、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１が同時に発光するときに生成される目的の混合色の色度に対応するように決定される。第１発光ダイオード１１Ａの光度及び第２発光ダイオード２１の光度の比により、生成される混合色の色度が決まる。ここで、第１分流抵抗１３Ａの抵抗値及び第２分流抵抗２３の抵抗値は、目的とする混合色の色度に応じてそれぞれ選択可能である。例えば、目的とする混合色は、第１発光ダイオード１１Ａの光度ランク３種類及び第２発光ダイオード２１の光度ランク３種類の組み合わせからなる９種類の混合色のうちから一つを選択することができる。第１分流抵抗１３Ａ及び第２分流抵抗２３の抵抗値の組み合わせは、目的とする混合色の色度に対応するように９種類の組み合わせから一つを選択することができる。

本実施形態において、目的の混合色は黄色である。第１分流抵抗１３Ａ及び第２分流抵抗２３の抵抗値はそれぞれ、混合色が黄色になるように一意に決められている。表２に示すように、第１分流抵抗１３Ａを用いて調整した後の第１発光ダイオード１１Ａの光度は５〜１０ｃｄであり、第２分流抵抗２３を用いて調整した後の第２発光ダイオード２１の光度は５０〜６０ｃｄである。

第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１を同時に点灯させた場合、２つの発光ダイオード（第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１）の光度が所定の範囲に決まっているため、発光色も所定の範囲に決まる。このため、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の同時発光によって生成される混合色の主波長の表示領域は、図３（Ｃ）に示す矢印の範囲（概ね５５８ｎｍ〜５９０ｎｍ）となる。得られる色度は、ほぼ目的とする黄色を呈する領域に該当する。このように、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１により生成される混合色は、光度ランクの違いに関係なく所定の範囲の色度となるように揃えることができる。従って、発光装置２０は、光度や色度を測定せずに、目的とする色度の範囲の混合色を生成することができる。

図４は、第３実施形態に係る発光装置３０の構成を示す回路図である。なお、発光装置３０の説明については、第２実施形態に係る発光装置２０と異なる構成についてのみ説明を行い、後は省略する。

図４に示すように、発光装置３０は、発光装置２０に加えて第３発光ダイオード３１と、第３分流抵抗３３と、をさらに含む。第３分流抵抗３３は、第３発光ダイオード３１に並列に接続されている。定電流源１２は、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、第３発光ダイオード３１、第１分流抵抗１３Ａ、第２分流抵抗２３、及び第３分流抵抗３３に、一定の電流を供給する。

第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１は、それぞれ異なる色を発光する。第１発光ダイオード１１Ａは赤色を発色し、第２発光ダイオード２１は緑色を発色し、第３発光ダイオード３１は青色を発色する。本実施形態では、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１を用いて白色を発色させる場合について説明する。

表３は、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１の仕様と、第１分流抵抗１３Ａを用いて第１発光ダイオード１１Ａに流れる電流を調整した後の第１発光ダイオード１１Ａの状態と、第２分流抵抗２３を用いて第２発光ダイオード２１に流れる電流を調整した後の第２発光ダイオード２１の状態と、第３分流抵抗３３を用いて第３発光ダイオード３１に流れる電流を調整した後の第３発光ダイオード３１の状態と、を示す。表３に示す第３発光ダイオード３１の仕様とは、第３分流抵抗３３を用いて第３発光ダイオード３１に流れる電流を調整する前の第３発光ダイオード３１の状態を示し、第３発光ダイオード３１に２０ｍＡの電流を流した時の第３発光ダイオード３１の光度を示す。なお、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の仕様は、発光装置２０と同じであるため、説明を省略する。

第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１は、光度ランクを有する。表３に示すように、第３発光ダイオード３１は、３種類の光度ランク（Ｂ色−Ａ，Ｂ色−Ｂ，Ｂ色−Ｃ）を有する。光度ランクＢ色−Ａの第３発光ダイオード３１の光度は５〜１５ｃｄであり、光度ランクＢ色−Ｂの第３発光ダイオード３１の光度は１５〜２５ｃｄであり、光度ランクＢ色−Ｃの第３発光ダイオード３１の光度は２５〜３５ｃｄである。なお、第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の光度ランクについては、発光装置２０と同じであるため説明を省略する。

このように、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１は、それぞれ同じ電流値（本実施形態では２０ｍＡ）に対して各発光ダイオードが生じる光度に応じてランクに分類分けされている。第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１にそれぞれ２０ｍＡの電流を流して同時に点灯させた場合、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１は、それぞれ３種類の光度ランクに応じた範囲の光度でそれぞれ発光する。従って、仮に光度ランクに関係なく第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１に２０ｍＡの電流を流すと、それぞれの光度ランクに応じた光度の組み合わせができる。このため、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１は、第１発光ダイオード１１Ａの光度ランク３種類、第２発光ダイオード２１の光度ランク３種類、及び第３発光ダイオード３１の光度ランク３種類の組み合わせからなる２７種類の混合色を発光する。従って、得られる混合色の色度は、目的とする白色を呈する領域以外の場合も含まれる。

第３分流抵抗３３は、第１分流抵抗１３Ａと同様に固定の抵抗値を有する。第１分流抵抗１３Ａの抵抗値は、第１発光ダイオード１１Ａの光度ランクに対応して一意に決められている。また、第２分流抵抗２３の抵抗値は、第２発光ダイオード２１の光度ランクに対応して一意に決められている。さらに、第３分流抵抗３３の抵抗値は、第３発光ダイオード３１の光度ランクに対応して一意に決められている。このため、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１に流れる電流は、それぞれ光度ランク毎に決定される。

表３に示すように、第３発光ダイオード３１は、光度ランクＡに対して第３分流抵抗３３を未実装とし、光度ランクＢに対して５００Ωの、光度ランクＣに対して２２５Ωの第３分流抵抗３３をそれぞれ並列接続する。これにより、第３分流抵抗３３を接続した第３発光ダイオード３１の光度は、それぞれ５〜１５ｃｄとなる。発光装置３０における第１発光ダイオード１１Ａ及び第２発光ダイオード２１の条件は、発光装置２０と同じである。従って、発光装置３０は、第１発光ダイオード１１Ａ間、第２発光ダイオード２１間及び第３発光ダイオード３１間での光度のばらつきをそれぞれ抑制できる。

また、第１分流抵抗１３Ａ、第２分流抵抗２３及び第３分流抵抗３３の抵抗値は、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１が同時に発光するときに生成される目的の混合色の色度に対応するように決定される。第１発光ダイオード１１Ａの光度、第２発光ダイオード２１の光度、及び第３発光ダイオード３１の光度の比により、生成される混合色の色度が決まる。

本実施形態において、目的の混合色は白色である。第１分流抵抗１３Ａ、第２分流抵抗２３及び第３分流抵抗３３の抵抗値はそれぞれ、混合色が白色になるように一意に決められている。表３に示すように、第１分流抵抗１３Ａを用いて調整した後の第１発光ダイオード１１Ａの光度は５〜１０ｃｄであり、第２分流抵抗２３を用いて調整した後の第２発光ダイオード２１の光度は５０〜６０ｃｄであり、第３分流抵抗３３を用いて調整した後の第３発光ダイオード３１の光度は５〜１５ｃｄである。

第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１を同時に点灯させた場合、３つの発光ダイオード（第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１）の光度が所定の範囲に決まっているため、発光色も所定の範囲に決まる。このため、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１の同時発光によって生成される混合色の主波長の表示領域は、所定の範囲に収まる。得られる色度は、ほぼ目的とする白色を呈する領域に該当する。このように、第１発光ダイオード１１Ａ、第２発光ダイオード２１、及び第３発光ダイオード３１により生成される混合色は、光度ランクの違いに関係なく所定の範囲の色度となるように揃えることができる。従って、発光装置３０は、光度や色度を測定せずに、目的とする色度の範囲の混合色を生成することができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０，２０，３０…発光装置
１１…発光ダイオード
１１Ａ…第１発光ダイオード
１２…定電流源
１３…分流抵抗
１３Ａ…第１分流抵抗
２１…第２発光ダイオード
２３…第２分流抵抗
３１…第３発光ダイオード
３３…第３分流抵抗

Claims (4)

1. 発光ダイオードと、
   前記発光ダイオードに接続された定電流源と、
   前記発光ダイオードに並列に接続され、固定の抵抗値を有する分流抵抗と、
   を備え、
   前記固定の抵抗値は、前記発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められている、
   発光装置。
2. 前記発光ダイオードは、それぞれ異なる色を発光する第１発光ダイオードと、第２発光ダイオードと、を含み、
   前記分流抵抗は、前記第１発光ダイオードに並列に接続された第１分流抵抗と、前記第２発光ダイオードに並列に接続された第２分流抵抗と、を含み、
   前記第１分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第２分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第２発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、
   前記第１分流抵抗の固定の抵抗値及び前記第２分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオード及び前記第２発光ダイオードの同時発光によって生成される混合色の色度に対応して一意に決められている、
   請求項１に記載の発光装置。
3. 前記発光ダイオードは、それぞれ異なる色を発光する第１発光ダイオードと、第２発光ダイオードと、第３発光ダイオードと、を含み、
   前記分流抵抗は、前記第１発光ダイオードに並列に接続された第１分流抵抗と、前記第２発光ダイオードに並列に接続された第２分流抵抗と、前記第３発光ダイオードに並列に接続された第３分流抵抗と、を含み、
   前記第１分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第２分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第２発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、前記第３分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第３発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められており、
   前記第１分流抵抗の固定の抵抗値、前記第２分流抵抗の固定の抵抗値、及び前記第３分流抵抗の固定の抵抗値は、前記第１発光ダイオード、前記第２発光ダイオード及び前記第３発光ダイオードの同時発光によって生成される混合色の色度に対応して一意に決められている、
   請求項１に記載の発光装置。
4. 発光ダイオードと、定電流源と、を用意し、
   前記定電流源に前記発光ダイオードを接続し、
   前記発光ダイオードの光度ランクに対応して一意に決められている固定の抵抗値を有する分流抵抗を選択し、
   前記発光ダイオードと並列に前記分流抵抗を接続する、
   発光装置の製造方法。

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