JP5575607B2

JP5575607B2 - 順方向電圧測定装置および順方向電圧測定方法

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Inventors: 光章原; 哲也中村; 貴志平尾
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Description

本発明は、発光ダイオードの順方向電圧を測定する順方向電圧測定装置および順方向電圧測定方法に関するものである。

この種の順方向電圧測定装置として、下記の特許文献１に開示されたダイオードチェック機能を備えたＡ／Ｄ変換ＬＳＩが知られている。このＡ／Ｄ変換ＬＳＩは、電流制限抵抗を介して検査対象であるダイオードにＶＤＤ（一例として、１．５Ｖ）を印加し、このときのダイオードの順方向電圧（通常のシリコンダイオードでは０．６Ｖ〜０．６５Ｖ）を２本の抵抗で分割して、この分割された電圧を測定する測定回路を備え、ダイオードチェック時にはこの測定回路を作動させて、ダイオードの順方向電圧を測定する。

特開昭５９−６７７２１号公報（第３頁、第５図）

ところが、上記のＡ／Ｄ変換ＬＳＩにおける上記の測定回路には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、ダイオードの一種である発光ダイオードの順方向電圧を測定したいとする要請があるが、発光ダイオードは、その種類（一例として発光色）に応じて、その標準順方向電圧が、例えば２Ｖ付近を下限とし、かつ３Ｖ台を上限とする広い電圧範囲内（具体的には一例として、１．９Ｖ〜３．６Ｖ）に分布しており、一般的なシリコンダイオードの順方向電圧よりも高いため、上記の測定回路では順方向電圧を測定するのが困難である。

この場合、上記の測定回路のＶＤＤを発光ダイオードの順方向電圧よりも高い電圧にすることにより、発光ダイオードの順方向電圧を測定可能な構成とすることができる。しかしながら、発光ダイオードの最大逆方向電圧は、その種類に応じて異なるものの、一般的には４Ｖ〜９Ｖという電圧範囲内に分布しており、通常のシリコンダイオードの最大逆方向電圧よりも極めて低い電圧となっている。また、発光ダイオードの中には、最大逆方向電圧が標準順方向電圧に極めて近い電圧のものも存在している。このため、順方向電圧の測定の際に発光ダイオードに印加する電圧を、最大逆方向電圧についての上記電圧範囲の下限よりも低い電圧に規定して、逆接続に起因した発光ダイオードの破壊を確実に回避することと、正常接続（順方向接続）において抵抗値が固定された電流制限抵抗を介して様々な順方向電圧の発光ダイオードに対してほぼ一定の順方向電流（一般的なデータシートでは、順方向電圧を規定する際の電流値は２０ｍＡ）を供給した状態で順方向電圧を測定することとを両立するのが困難であるという解決すべき課題が存在している。

一例として、上記の数値例では、４Ｖ〜９Ｖという電圧範囲内に最大逆方向電圧が分布しているため、発光ダイオードに印加する電圧を例えば３．８Ｖに規定する。また、１．９Ｖ〜３．６Ｖという電圧範囲内に順方向電圧が分布しているため、最も高い電圧である３．６Ｖの順方向電圧の発光ダイオードに、２０ｍＡを流すための電流制限抵抗の抵抗値は、１０Ω（＝（３．８−３．６）／０．０２）となるが、この抵抗値の電流制限抵抗を用いて、順方向電圧が１．９Ｖの発光ダイオードに順方向に３．８Ｖを印加したときには、この発光ダイオードには、２０ｍＡとは大きく異なる１９０ｍＡ（＝（３．８−１．９）／１０）もの順方向電流が流れることになる。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、逆接続時における過電圧の印加による発光ダイオードの破壊を回避しつつ、一定の順方向電流を発光ダイオードに供給した状態で順方向電圧を測定し得る順方向電圧測定装置および順方向電圧測定方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の順方向電圧測定装置は、測定対象となる発光ダイオードのカソード端子が接続されるカソード接続部および当該発光ダイオードのアノード端子が接続されるアノード接続部との間に予め規定された一定の電流値の測定用定電流を出力する定電流出力部と、前記発光ダイオードが前記アノード接続部と前記カソード接続部との間に接続され、かつ前記定電流出力部が当該発光ダイオードに当該アノード接続部および当該カソード接続部を介して前記測定用定電流を出力している状態において、当該アノード接続部に発生する端子電圧を当該カソード接続部の電位を基準として測定して出力部に出力する測定処理を実行する処理部とを備えた順方向電圧測定装置であって、前記定電流出力部は、前記測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最大逆方向電圧のうちの最小電圧未満で、かつ当該測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最小順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第１電圧、および当該測定対象となる発光ダイオードの前記測定用定電流での順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第２電圧のうちから選択される一方の電圧を最大出力電圧に設定可能で、かつ当該設定された最大出力電圧の範囲内で前記測定用定電流を出力可能に構成され、前記処理部は、前記定電流出力部の前記最大出力電圧が前記第１電圧に設定されている状態で前記測定処理を実行して前記端子電圧を測定すると共に、当該測定した端子電圧が当該第１電圧と一致しているか否かを判別し、当該端子電圧が当該第１電圧と一致していると判別したときには、前記発光ダイオードが前記アノード接続部と前記カソード接続部との間に逆接続状態で接続されている旨を前記出力部に出力し、当該端子電圧が当該第１電圧と一致していないと判別したときには、前記定電流出力部の前記最大出力電圧が前記第２電圧に設定されている状態で前記測定処理を実行して前記端子電圧を測定し、当該測定した端子電圧を当該アノード接続部と当該カソード接続部との間に接続されている当該発光ダイオードの順方向電圧として前記出力部に出力する。

また、請求項２記載の順方向電圧測定装置は、請求項１記載の順方向電圧測定装置において、前記定電流出力部は、前記処理部の制御によって前記最大出力電圧を前記第１電圧および前記第２電圧のいずれか一方に切り替えて前記測定用定電流を出力する１つの最大出力電圧可変型定電流電源装置を備えて構成されている。

上記目的を達成すべく請求項３記載の順方向電圧測定方法は、発光ダイオードをアノード接続部およびカソード接続部間に接続した状態において、前記発光ダイオードを含む測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最大逆方向電圧のうちの最小電圧未満で、かつ当該測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最小順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第１電圧に最大出力電圧が設定されている定電流出力部から前記アノード接続部および前記カソード接続部間に接続されている前記発光ダイオードに測定用定電流を出力している状態において、当該アノード接続部に発生する端子電圧を測定し、次いで、前記測定した端子電圧が前記第１電圧と一致しているか否かを判別し、前記端子電圧が当該第１電圧と一致していると判別したときには、前記発光ダイオードが前記アノード接続部と前記カソード接続部との間に逆接続状態で接続されている旨を出力し、前記端子電圧が当該第１電圧と一致していないと判別したときには、前記測定対象となる発光ダイオードの順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第２電圧に前記最大出力電圧が設定されている前記定電流出力部から前記アノード接続部および前記カソード接続部間に接続されている前記発光ダイオードに前記測定用電流を出力している状態において、前記端子電圧を測定し、当該測定した端子電圧を当該発光ダイオードの順方向電圧として出力する。

請求項１記載の順方向電圧測定装置および請求項３記載の順方向電圧測定方法では、定電流出力部が、第１電圧および第２電圧のうちから選択される一方の電圧を最大出力電圧とした状態で、この最大出力電圧の範囲内で測定用定電流を出力可能に構成され、処理部は、定電流出力部に対して第１電圧（発光ダイオードの最大逆方向電圧未満の電圧）を最大出力電圧として測定用定電流を出力させた状態で測定処理を実行して端子電圧を測定すると共に、測定した端子電圧が第１電圧と一致しているか否かを判別し、端子電圧が第１電圧と一致していると判別したとき（つまり、発光ダイオードが逆接続状態であると判別したとき）には、定電流出力部に対して第２電圧を最大出力電圧として測定用定電流を出力させた状態で測定処理を実行して端子電圧を順方向電圧として測定する測定処理を実行することなく、つまり、定電流出力部から第２電圧を出力させることなく、発光ダイオードが逆接続状態で接続されている旨を出力部に出力する。

したがって、この順方向電圧測定装置および順方向電圧測定方法によれば、逆接続時において、最大逆方向電圧以上となる第２電圧の印加（過電圧の印加）に起因する発光ダイオードの劣化や破壊を確実に回避することができる。

また、この順方向電圧測定装置および順方向電圧測定方法では、測定した端子電圧が第１電圧と一致しているか否かを判別した結果、端子電圧が第１電圧と一致していないと判別したとき（つまり、発光ダイオードが順接続状態であると判別したとき）には、処理部は、定電流出力部に対して第２電圧を最大出力電圧として測定用定電流を出力させた状態で測定処理を実行して順方向電圧を測定し、測定した順方向電圧を出力部に出力する。

したがって、この順方向電圧測定装置および順方向電圧測定方法によれば、最大逆方向電圧以上となる第２電圧の逆接続状態での印加に起因する発光ダイオードの劣化や破壊を確実に回避しつつ、一定の電流値の測定用定電流を順方向電流として発光ダイオードに供給した状態で順方向電圧を正確に測定することができる。

また、請求項２記載の順方向電圧測定装置によれば、最大出力電圧可変型の１つの定電流電源装置を備えて定電流出力部を構成したことにより、部品点数を削減することができるため、装置全体の構成を簡略化できると共に、製造コストを低減することができる。

順方向電圧測定装置１の構成を示す構成図である。発光ダイオード１１の順方向電流ＩＦ−順方向電圧ＶＦ特性図である。順方向電圧測定装置１の動作および順方向電圧測定方法を説明するためのフローチャートである。

以下、順方向電圧測定装置および順方向電圧測定方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、順方向電圧測定装置（以下、単に「電圧測定装置」ともいう）１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す電圧測定装置１は、アノード接続部２、カソード接続部３、定電流出力部４、処理部５、出力部６および操作部７を備え、測定対象となる複数種類の発光ダイオード１１を１つずつ接続して、その順方向電圧ＶＦを測定可能に構成されている。

アノード接続部２およびカソード接続部３は、測定対象となる複数種類の発光ダイオード１１のうちの任意の１つを双方間に接続可能に構成されている。具体的には、アノード接続部２およびカソード接続部３は、測定対象の１つの発光ダイオード１１の一対の端子のうちの任意の一方および他方をそれぞれ接続可能に構成されている。また、カソード接続部３は、図１に示すように、電圧測定装置１の基準電位（一例としてグランド電位）に接続されている。なお、発光ダイオード１１の順方向電圧ＶＦを測定する際には、発光ダイオード１１のアノード端子１１ａをアノード接続部２に接続し、かつカソード端子１１ｂをカソード接続部３に接続する（つまり、発光ダイオード１１を順接続する）必要がある。このため、アノード接続部２およびカソード接続部３が配設された電圧測定装置１の不図示のケースの表面には、アノード接続部２およびカソード接続部３を識別（区別）するための不図示のマーク（極性マーク）が付されて、アノード接続部２およびカソード接続部３への発光ダイオード１１の逆接続を低減し得る構成となっている。

定電流出力部４は、一例として、最大出力電圧（カソード接続部３の電位を基準とした電圧）を第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２のいずれか一方に切り替えて測定用定電流Ｉ１（本例では２０ｍＡ）を出力する１つの最大出力電圧可変型定電流電源装置で構成されて、この測定用定電流Ｉ１をアノード接続部２に出力する。また、定電流出力部４は、その最大出力電圧の切り替えが処理部５によって制御される。また、定電流出力部４は、アノード接続部２およびカソード接続部３間に接続された発光ダイオード１１に測定用定電流Ｉ１（本例では２０ｍＡ）を供給し得るように、アノード接続部２およびカソード接続部３間のインピーダンスに応じて出力電圧を変更する（インピーダンスの高低に応じて出力電圧を増減させる）が、発光ダイオード１１が逆接続されているような場合には、アノード接続部２およびカソード接続部３間のインピーダンスは極めて高くなるため、出力電圧は最大出力電圧に制限され、このときの測定用定電流Ｉ１の電流値は発光ダイオード１１の逆方向電流（例えば、数十から数百μＡ）に制限される。

この場合、第１電圧Ｖ１は、測定対象となる複数種類の発光ダイオード１１の最大逆方向電圧ＶＲのうちの最小電圧ＶＲ１未満で、かつこの複数種類の発光ダイオード１１の最小順方向電圧ＶＦｍｉｎのうちの最大電圧ＶＦ１を超える電圧に規定されている。発光ダイオード１１は、種類に応じて、つまり、発光色に応じて、また同じ発光色であってもその構造に応じて、最大逆方向電圧ＶＲが相違する。したがって、測定対象となる発光ダイオード１１の最大逆方向電圧ＶＲが、例えば、４Ｖ、５Ｖ、９Ｖというように分布しているときには、これらの電圧のうちの最小の電圧（この例では、４Ｖ）を最大逆方向電圧ＶＲの最小電圧ＶＲ１とするものとする。

また、発光ダイオード１１の順方向電流ＩＦは、一例として図２の順方向電流ＩＦ−順方向電圧ＶＦ特性図に示されるように、順方向電圧ＶＦがある一定値（最小順方向電圧ＶＦｍｉｎ。同図では、２．９Ｖ）以上になったときに流れ始める。また、発光ダイオード１１の順方向電圧ＶＦは、順方向電流ＩＦの電流値が大きくなるに従い、電圧値が高くなる。また、この順方向電流ＩＦ−順方向電圧ＶＦ特性は、発光ダイオード１１の種類に応じて相違する。したがって、測定対象となる発光ダイオード１１の最小順方向電圧ＶＦｍｉｎが、例えば、種類に応じて１．７Ｖ、２．７Ｖ、２．９Ｖというように相違しているときには、これらの電圧のうちの最大の電圧（この例では、２．９Ｖ）を最大電圧ＶＦ１とするものとする。したがって、第１電圧Ｖ１は、最小電圧ＶＲ１（上記の例では４Ｖ）未満で、かつこの最大電圧ＶＦ１（上記の例では２．９Ｖ）を超える電圧に規定される。

この場合、後述するように、処理部５は、定電流出力部４が最大出力電圧を第１電圧Ｖ１として測定用定電流Ｉ１（本例では２０ｍＡ）を出力しているときにアノード接続部２に発生している端子電圧（直流電圧）Ｖ３が第１電圧Ｖ１と一致しているときに、発光ダイオード１１がアノード接続部２およびカソード接続部３間に逆接続の状態（逆接続状態）で接続されていると判別する。このため、発光ダイオード１１がアノード接続部２およびカソード接続部３間に順接続の状態（順接続状態）で接続されているときに、この発光ダイオード１１に測定用定電流Ｉ１（２０ｍＡ）を供給したときの順方向電圧ＶＦ（つまり、端子電圧Ｖ３）が第１電圧Ｖ１に達しないことが条件となるが、この条件を満たさない発光ダイオード１１も存在する場合がある。したがって、このような発光ダイオード１１も測定対象とするのであれば、第１電圧Ｖ１は、最小電圧ＶＲ１（上記の例では４Ｖ）未満で、かつ測定用定電流Ｉ１（２０ｍＡ）を流したときの順方向電圧ＶＦを超える電圧に規定される。例えば、図２の順方向電流ＩＦ−順方向電圧ＶＦ特性図に示される特性を有する発光ダイオード１１では、測定用定電流Ｉ１（２０ｍＡ）を流したときの順方向電圧ＶＦは約３．６Ｖであることから、第１電圧Ｖ１は最小電圧ＶＲ１（上記の例では４Ｖ）未満で、かつこの電圧（３．６Ｖ）を超える電圧に規定される。本例では、この特性を有する発光ダイオード１１を測定対象としていることから、第１電圧Ｖ１は、一例として３．８Ｖに規定される。

なお、発光ダイオード１１では、２０ｍＡの順方向電流ＩＦを流したときの順方向電圧ＶＦを順方向電圧ＶＦの標準値ＶＦｔｙｐとして規定する場合が多い。このため、この電圧測定装置１でも、発光ダイオード１１の順方向電圧ＶＦの測定に際して、この順方向電圧ＶＦの標準値ＶＦｔｙｐ（以下、「順方向電圧ＶＦｔｙｐ」ともいう）を測定するものとする。この順方向電圧ＶＦｔｙｐも、上記した最小順方向電圧ＶＦｍｉｎと同様にして、発光ダイオード１１の種類に応じて相違し、例えば、最小順方向電圧ＶＦｍｉｎが上記の例のように１．７Ｖ、２．７Ｖ、２．９Ｖというように分布しているときには、標準値ＶＦｔｙｐは、それに応じて、例えば１．９Ｖ、３．１Ｖ、３．６Ｖというように、最小順方向電圧ＶＦｍｉｎよりもそれぞれ若干高い電圧であって、かつ互いに相違する電圧となる。

第２電圧Ｖ２は、測定対象となるすべての発光ダイオード１１に対して、順接続の状態（順接続状態）において、順方向電圧ＶＦ（本例では上記したように順方向電圧ＶＦｔｙｐ）を測定するための電流値（本例では一例として２０ｍＡ）に規定された測定用定電流Ｉ１を流し得る電圧値に規定されている。つまり、測定対象となるすべての発光ダイオード１１の順方向電圧ＶＦ（本例では上記したように順方向電圧ＶＦｔｙｐ）のうちの最大電圧を超える電圧に規定されている。本例では一例として、５．０Ｖに規定されている。

処理部５は、図１に示すように、一例として、アンプ２１、Ａ／Ｄ変換器２２および処理回路２３を備えている。アンプ２１は、アノード接続部２およびカソード接続部３間に発光ダイオード１１が接続され、かつ定電流出力部４からアノード接続部２およびカソード接続部３間に電流（測定用定電流Ｉ１、または発光ダイオード１１が逆接続されているときに発光ダイオード１１に流れる逆方向電流）が供給（出力）されている状態において、アノード接続部２に発生している端子電圧（直流電圧）Ｖ３を予め規定された増幅率で増幅することにより、Ａ／Ｄ変換器２２の定格入力電圧範囲内の電圧（直流電圧）Ｖ４として出力する。Ａ／Ｄ変換器２２は、電圧Ｖ４を予め規定されたサンプリング周期でサンプリングすることにより、電圧Ｖ４の電圧値を示す電圧データＤ１に変換して処理回路２３に出力する。

処理回路２３は、一例として、ＣＰＵおよび内部メモリを備えている。また、処理回路２３は、ＣＰＵが内部メモリに記憶されている動作プログラムに従って作動することにより、操作部７から出力される測定開始指示Ｓ１を入力したときに、図３に示す順方向電圧測定処理を実行する。また、処理回路２３は、この順方向電圧測定処理において、定電流出力部４に対する制御処理、Ａ／Ｄ変換器２２から出力される電圧データＤ１に基づく端子電圧Ｖ３の測定処理、端子電圧Ｖ３と第１電圧Ｖ１との比較処理、および表示処理を実行する。また、内部メモリには、第１電圧Ｖ１が予め記憶されている。

出力部６は、一例として、モニタ装置などの表示装置で構成されている。なお、モニタ装置に代えて、プリンタ装置やプロッタ装置などで構成することもできる。操作部７は、一例として測定開始ボタン（不図示）を備え、この測定開始ボタンが操作された際に、測定開始指示Ｓ１を処理部５に出力する。

次に、電圧測定装置１による発光ダイオード１１の順方向電圧の測定動作および順方向電圧測定方法について図２を参照して説明する。

まず、測定対象となる複数種類の発光ダイオード１１のうちの１つの発光ダイオード１１が、アノード接続部２およびカソード接続部３に順接続状態で接続されているときの動作について説明する。

この状態において、測定開始ボタンが操作されたときには、操作部７は測定開始指示Ｓ１を処理部５に出力する。処理部５では、処理回路２３が、この測定開始指示Ｓ１の操作部７からの出力を検出して、図３に示す順方向電圧測定処理３０を実行する。この順方向電圧測定処理３０では、処理回路２３は、まず、測定処理を実行する（ステップ３１）。

この測定処理では、処理回路２３は、まず、定電流出力部４に対して、第１電圧Ｖ１を最大出力電圧として測定用定電流Ｉ１を生成して出力させる制御を実行する。これにより、定電流出力部４は、測定用定電流Ｉ１の生成および出力を開始する。この場合、第１電圧Ｖ１が上記したような電圧値（３．８Ｖ）、つまり発光ダイオード１１の最小順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定されているため、発光ダイオード１１には必ず測定用定電流Ｉ１が順方向電流ＩＦとして流れる。したがって、定電流出力部４の出力電圧は最大出力電圧（第１電圧Ｖ１）に達しないため、アノード接続部２には、端子電圧Ｖ３として第１電圧Ｖ１未満の電圧（第１電圧Ｖ１とは相違する電圧）が発生する。

処理部５では、アンプ２１が、この端子電圧Ｖ３を入力して電圧Ｖ４に増幅して出力し、Ａ／Ｄ変換器２２が、この電圧Ｖ４を電圧データＤ１に変換して処理回路２３に出力する。このため、処理回路２３は、この電圧データＤ１に基づいて、端子電圧Ｖ３の電圧値を測定（算出）する。最後に、処理回路２３は、定電流出力部４に対して、測定用定電流Ｉ１の生成および出力を停止させる制御を実行する。これにより、この測定処理が完了する。

次いで、処理回路２３は、測定した端子電圧Ｖ３と、内部メモリから読み出した第１電圧Ｖ１とを比較し、両電圧Ｖ３，Ｖ１が一致しているか否かを判別する（ステップ３２）。この例では、アノード接続部２とカソード接続部３との間に発光ダイオード１１が順接続状態で接続されているため、上記したように発光ダイオード１１には測定用定電流Ｉ１（順方向電流ＩＦ）が流れ、アノード接続部２には端子電圧Ｖ３として第１電圧Ｖ１未満の電圧（第１電圧Ｖ１とは相違する電圧）が発生する。このため、処理部５の処理回路２３は、第１電圧Ｖ１とは相違する電圧（具体的には、第１電圧Ｖ１よりも低い電圧となる順方向電圧ＶＦ（最小順方向電圧ＶＦｍｉｎ））を端子電圧Ｖ３として測定する。したがって、ステップ３２において、処理回路２３は、両電圧Ｖ３，Ｖ１が一致していないと判別して（つまり、アノード接続部２とカソード接続部３との間に発光ダイオード１１が順接続状態で接続されていると判別して）、次の測定処理を実行する（ステップ３３）。

この測定処理では、処理回路２３は、定電流出力部４に対して、第２電圧Ｖ２を最大出力電圧として測定用定電流Ｉ１を生成して出力させる制御を実行する。これにより、定電流出力部４は、測定用定電流Ｉ１の生成および出力を開始する。この場合、第２電圧Ｖ２が上記したような電圧値（本例では、５Ｖ）に規定されているため、測定対象となる複数種類の発光ダイオード１１のうちのいずれの発光ダイオード１１が接続されていたとしても、発光ダイオード１１には、順方向電圧ＶＦ（本例では順方向電圧ＶＦｔｙｐ）を測定するための電流値（本例では２０ｍＡ）に規定された測定用定電流Ｉ１が順方向電流ＩＦとして流れ、アノード接続部２には、カソード接続部３の電位を基準とした順方向電圧ＶＦ（順方向電圧ＶＦｔｙｐ）が発生する。

処理部５では、アンプ２１が、この順方向電圧ＶＦｔｙｐを端子電圧Ｖ３として入力して電圧Ｖ４に増幅して出力し、Ａ／Ｄ変換器２２が、この電圧Ｖ４を電圧データＤ１に変換して処理回路２３に出力する。このため、処理回路２３は、この電圧データＤ１に基づいて、端子電圧Ｖ３の電圧値を順方向電圧ＶＦｔｙｐとして測定（算出）する。最後に、処理回路２３は、定電流出力部４に対して、測定用定電流Ｉ１の生成および出力を停止させる制御を実行する。これにより、この測定処理が完了する。

続いて、処理回路２３は、測定した順方向電圧ＶＦｔｙｐの表示処理を実行する（ステップ３４）。この表示処理では、処理回路２３は、測定した順方向電圧ＶＦｔｙｐを出力部６に出力して、表示させる。これにより、アノード接続部２およびカソード接続部３間に発光ダイオード１１が順接続されているときの順方向電圧測定処理３０が完了する。

次に、測定対象となる複数種類の発光ダイオード１１のうちの１つの発光ダイオード１１が、アノード接続部２およびカソード接続部３に逆接続状態（図１において破線で示すように、発光ダイオード１１のカソード端子がアノード接続部２に接続され、アノード端子がカソード接続部３に接続されている接続状態）で接続されているときの動作について説明する。

この場合には、処理回路２３がステップ３１で実行する測定処理において、定電流出力部４が規定の測定用定電流Ｉ１（本例では、２０ｍＡ）を発光ダイオード１１に対して出力しようとしたとしても、逆接続状態の発光ダイオード１１には電流は殆ど流れない。このため、定電流出力部４は出力電圧を最大出力電圧（第１電圧Ｖ１）まで上昇させる。これにより、処理部５の処理回路２３は、第１電圧Ｖ１を端子電圧Ｖ３として測定する。

したがって、処理回路２３は、続くステップ３２において、両電圧Ｖ３，Ｖ１が一致していると判別して（つまり、アノード接続部２とカソード接続部３との間に発光ダイオード１１が逆接続状態で接続されていると判別して）、ステップ３５に移行して、逆接続である旨の表示処理を実行し（ステップ３５）、ステップ３３の測定処理を実行することなく、順方向電圧測定処理３０を完了させる。このため、電圧測定装置１がアノード接続部２およびカソード接続部３間に逆接続された発光ダイオード１１に対してその最大逆方向電圧ＶＲ以上となる第２電圧Ｖ２を印加するという事態の発生が回避されている。

また、この場合、アノード接続部２およびカソード接続部３間に発光ダイオード１１が逆接続状態で接続されている旨が出力部６に表示されている。このため、電圧測定装置１の使用者は、発光ダイオード１１をアノード接続部２およびカソード接続部３から取り外し、極性を変更して、アノード接続部２およびカソード接続部３に再度接続する。次いで、使用者は、操作部７に対する上記操作を行って、処理部５の処理回路２３に順方向電圧測定処理３０を再開させることで、発光ダイオード１１の順方向電圧ＶＦｔｙｐを測定することができる。

このように、この電圧測定装置１では、定電流出力部４が、上記の第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２のうちから選択される一方の電圧を最大出力電圧とした状態で、この最大出力電圧の範囲内で測定用定電流Ｉ１を出力可能に構成され、処理部５は、定電流出力部４に対して第１電圧Ｖ１（発光ダイオード１１の最大逆方向電圧ＶＲ未満の電圧）を最大出力電圧として測定用定電流Ｉ１を出力させた状態で測定処理を実行して端子電圧Ｖ３を測定すると共に、測定した端子電圧Ｖ３が第１電圧Ｖ１と一致しているか否かを判別し、端子電圧Ｖ３が第１電圧Ｖ１と一致していると判別したとき（つまり、発光ダイオード１１が逆接続状態であると判別したとき）には、定電流出力部４に対して第２電圧Ｖ２を最大出力電圧として測定用定電流Ｉ１を出力させた状態で測定処理を実行して端子電圧Ｖ３を順方向電圧ＶＦ（順方向電圧ＶＦｔｙｐ）として測定する測定処理を実行することなく、つまり、定電流出力部４から第２電圧Ｖ２を出力させることなく、発光ダイオード１１が逆接続状態で接続されている旨を出力部６に出力する。

したがって、この電圧測定装置１によれば、逆接続時において、最大逆方向電圧ＶＲ以上となる第２電圧Ｖ２の印加（過電圧の印加）に起因する発光ダイオード１１の劣化や破壊を確実に回避することができる。

また、この電圧測定装置１では、この端子電圧Ｖ３が第１電圧Ｖ１と一致しているか否かを判別した結果、端子電圧Ｖ３が第１電圧Ｖ１と一致していないと判別したとき（つまり、発光ダイオード１１が順接続状態であると判別したとき）には、処理部５は、定電流出力部４に対して第２電圧Ｖ２を最大出力電圧として測定用定電流Ｉ１を順方向電流として出力させた状態で測定処理を実行して順方向電圧ＶＦ（順方向電圧ＶＦｔｙｐ）を測定し、測定した順方向電圧ＶＦｔｙｐを出力部６に出力する。

したがって、この電圧測定装置１によれば、最大逆方向電圧ＶＲ以上となる第２電圧Ｖ２の逆接続状態での印加に起因する発光ダイオード１１の劣化や破壊を確実に回避しつつ、一定の測定用定電流Ｉ１を発光ダイオード１１に供給した状態で順方向電圧ＶＦｔｙｐを測定することができる。

また、この電圧測定装置１によれば、最大出力電圧可変型の１つの定電流電源装置を備えて定電流出力部４を構成したことにより、部品点数を削減することができるため、装置全体の構成を簡略化できると共に、製造コストを低減することができる。

なお、上記の電圧測定装置１では、最大出力電圧可変型の１つの電源装置で定電流出力部４を構成しているが、最大出力電圧が第１電圧Ｖ１に規定された状態で測定用定電流Ｉ１を出力する定電流電源装置、および最大出力電圧が第２電圧Ｖ２に規定された状態で測定用定電流Ｉ１を出力する他の定電流電源装置の２つの電源装置を用いて定電流出力部４を構成することもできる。また、電圧測定装置１では、順方向電圧ＶＦｔｙｐを測定するための測定用定電流Ｉ１（順方向電流ＩＦ）として２０ｍＡを流す構成を採用しているが、この電流値に限定されず、１０ｍＡなど、測定対象となる発光ダイオード１１の特性に合わせた電流値とすることができる。

１電圧測定装置
２アノード接続部
３カソード接続部
４定電流出力部
５処理部
６出力部
１１発光ダイオード
１１ａアノード端子
１１ｂカソード端子
ＩＦ順方向電流
Ｖ１第１電圧
Ｖ２第２電圧
Ｖ３端子電圧
ＶＦ順方向電圧

Claims

測定対象となる発光ダイオードのカソード端子が接続されるカソード接続部および当該発光ダイオードのアノード端子が接続されるアノード接続部との間に予め規定された一定の電流値の測定用定電流を出力する定電流出力部と、
前記発光ダイオードが前記アノード接続部と前記カソード接続部との間に接続され、かつ前記定電流出力部が当該発光ダイオードに当該アノード接続部および当該カソード接続部を介して前記測定用定電流を出力している状態において、当該アノード接続部に発生する端子電圧を当該カソード接続部の電位を基準として測定して出力部に出力する測定処理を実行する処理部とを備えた順方向電圧測定装置であって、
前記定電流出力部は、前記測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最大逆方向電圧のうちの最小電圧未満で、かつ当該測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最小順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第１電圧、および当該測定対象となる発光ダイオードの前記測定用定電流での順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第２電圧のうちから選択される一方の電圧を最大出力電圧に設定可能で、かつ当該設定された最大出力電圧の範囲内で前記測定用定電流を出力可能に構成され、
前記処理部は、前記定電流出力部の前記最大出力電圧が前記第１電圧に設定されている状態で前記測定処理を実行して前記端子電圧を測定すると共に、当該測定した端子電圧が当該第１電圧と一致しているか否かを判別し、当該端子電圧が当該第１電圧と一致していると判別したときには、前記発光ダイオードが前記アノード接続部と前記カソード接続部との間に逆接続状態で接続されている旨を前記出力部に出力し、当該端子電圧が当該第１電圧と一致していないと判別したときには、前記定電流出力部の前記最大出力電圧が前記第２電圧に設定されている状態で前記測定処理を実行して前記端子電圧を測定し、当該測定した端子電圧を当該アノード接続部と当該カソード接続部との間に接続されている当該発光ダイオードの順方向電圧として前記出力部に出力する順方向電圧測定装置。
前記定電流出力部は、前記処理部の制御によって前記最大出力電圧を前記第１電圧および前記第２電圧のいずれか一方に切り替えて前記測定用定電流を出力する１つの最大出力電圧可変型定電流電源装置を備えて構成されている請求項１記載の順方向電圧測定装置。
発光ダイオードをアノード接続部およびカソード接続部間に接続した状態において、
前記発光ダイオードを含む測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最大逆方向電圧のうちの最小電圧未満で、かつ当該測定対象となる複数種類の発光ダイオードの最小順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第１電圧に最大出力電圧が設定されている定電流出力部から前記アノード接続部および前記カソード接続部間に接続されている前記発光ダイオードに測定用定電流を出力している状態において、当該アノード接続部に発生する端子電圧を測定し、
次いで、前記測定した端子電圧が前記第１電圧と一致しているか否かを判別し、
前記端子電圧が当該第１電圧と一致していると判別したときには、前記発光ダイオードが前記アノード接続部と前記カソード接続部との間に逆接続状態で接続されている旨を出力し、
前記端子電圧が当該第１電圧と一致していないと判別したときには、前記測定対象となる発光ダイオードの順方向電圧のうちの最大電圧を超える電圧に規定された第２電圧に前記最大出力電圧が設定されている前記定電流出力部から前記アノード接続部および前記カソード接続部間に接続されている前記発光ダイオードに前記測定用電流を出力している状態において、前記端子電圧を測定し、当該測定した端子電圧を当該発光ダイオードの順方向電圧として出力する順方向電圧測定方法。