特許 6592279 発光装置の色度検査方法および検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6592279

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】発光装置の色度検査方法および検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/50 20060101AFI20191007BHJP

   G01M 11/00 20060101ALI20191007BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20191007BHJP

   F21S 41/125 20180101ALI20191007BHJP

   F21S 41/148 20180101ALI20191007BHJP

   F21S 41/255 20180101ALI20191007BHJP

   F21S 41/30 20180101ALI20191007BHJP

   F21W 102/00 20180101ALN20191007BHJP

   F21W 102/30 20180101ALN20191007BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20191007BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20191007BHJP

【ＦＩ】

   G01J3/50

   G01M11/00 T

   H01L33/50

   F21S41/125

   F21S41/148

   F21S41/255

   F21S41/30

   F21W102:00

   F21W102:30

   F21W103:10

   F21Y115:10

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-117904(P2015-117904)

(22)【出願日】2015年6月11日

(65)【公開番号】特開2017-3438(P2017-3438A)

(43)【公開日】2017年1月5日

【審査請求日】2018年4月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】304015955

【氏名又は名称】静岡電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100081433

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 章夫

(72)【発明者】

【氏名】望月 雅巳

(72)【発明者】

【氏名】松浦 秀治

【審査官】 平田 佳規

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１７９２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１２９１３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ ３／００− ３／５２

Ｇ０１Ｊ １／０２

Ｇ０１Ｍ １１／００

Ｆ２１Ｓ ４１／００− ４１／６９８

Ｈ０１Ｌ ２１／６４− ２１／６６

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｈ０１Ｌ ３３／４８− ３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の光源を備える発光装置の発光色の色度を検査する検査装置であって、前記各光源は青色光を発光する発光素子と、前記青色光で励起されて黄色光を発光する蛍光体を備え、前記青色光と前記黄色光を混合して疑似白色光を発光する構成であり、第１波長領域としての青色光領域と、第２波長領域としての緑色光領域の各光度をそれぞれ測光して第１測光値と第２測光値を検出する手段と、前記第１測光値と前記第２測光値から前記各光源の色度値を演算する色度値演算手段と、前記各光源の各色度値の相対値を演算する相対値演算手段と、前記相対値に基づいて前記発光色の色度の適否を判定する判定手段とを備えることを特徴とする色度検査装置。

【請求項2】

前記第１測光値と第２測光値を検出する手段は、前記各光源の光が投射される光透過拡散板と、前記各光源の光が投射される複数の領域にそれぞれ配設され、前記光透過拡散板を透過された第１波長領域と第２波長領域の各光を受光する光センサ対とを備える請求項１に記載の色度検査装置。

【請求項3】

前記第１測光値と第２測光値を検出する手段は、前記各光源の光が投射される光透過拡散板と、当該光透過拡散板を透過された前記各光源の複数の領域の光を一括して撮像するカラー撮像素子を有する撮像装置を備える請求項１に記載の色度検査装置。

【請求項4】

前記相対値演算手段は、前記各光源の色度値の最大値と最小値の差を演算する手段であり、前記判定手段は前記差が所定値以下のときに色度が適正であると判定する手段を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の色度検査装置。

【請求項5】

前記相対値演算手段は前記各光源の色度値の平均値を演算し、さらに当該平均値に対する各色度値の相対値を演算する手段であり、前記判定手段は前記各光源の各相対値が所定の第１範囲内に存在し、かつ前記平均値が所定の第２範囲内に存在するときに色度が適正であると判定する手段を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の色度検査装置。

【請求項6】

複数の光源を備える発光装置の発光色の色度を検査する検査方法であって、前記各光源は青色光を発光する発光素子と、前記青色光で励起されて黄色光を発光する蛍光体を備え、前記青色光と前記黄色光を混合して疑似白色光を発光する構成であり、第１波長領域としての青色光領域と、第２波長領域としての緑色光領域の各光度をそれぞれ測光して第１測光値と第２測光値を検出する工程と、前記第１測光値と前記第２測光値から前記各光源の色度値を演算する工程と、前記各光源の色度値の相対値を演算する工程と、前記相対値に基づいて前記発光色の色度の適否を判定する工程を含むことを特徴とする色度検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は複数の発光素子を備える発光装置の検査技術に関し、特に複数の発光素子の色度の適否、特に色度のばらつき（色むら）を検査する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

発光装置として、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を光源とした車両用灯具が提供されている。この種の灯具では、所要の発光光度を得るために、灯具ハウジング内に複数のＬＥＤを配設した構成がとられることが多い。例えば、自動車のフォグランプでは、透光性のある前面レンズを有する灯具ハウジング内に４つのＬＥＤを配設し、これら４つのＬＥＤを同時発光させ、各ＬＥＤから出射される光を前面レンズを通して出射させる構成がとられている。これにより、フォグランプ全体の光度を高め、所要の光度を満たしたランプが得られる。

【0003】

このような複数のＬＥＤを光源とするランプでは、各ＬＥＤが発光する光の色度（色相あるいは色調と称することがあるが、本明細書では色度と称する）にばらつきが存在していると、点灯時に当該ランプを前面側から視認したときに前面レンズの表面に色むらが観察されることになり、当該ランプの品質上の問題が生じることになる。そこで、ランプの製造時には、複数のＬＥＤの色度を検査し、色むらの発生を防止することが必要になる。

【0004】

この色むらを検査者が検査する場合、検査者の主観で色むらを判断することになるため、製造されたランプの色むらが基準内にあるかを再現性良く判断する事は難しい。そこで、自動的に色むらを検査することが要望される。

【0005】

複数のＬＥＤによる色むらを検査する技術として、例えば特許文献１の技術がある。この技術は複数のＬＥＤで照明される光拡散板を撮像し、得られた画像を画素に分割して色分解した後、光電変換し、画素毎の位置情報と色度情報からなる色度分布データを得ている。この色度分布データにより、当該光拡散板における色度のばらつき、すなわち色むらが検出でき、色度が所定の範囲内になるように調整を行うことにより、色むらのない照明を実現することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−９８０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の技術は、撮像した画像の各画素についてそれぞれ色分解して色度情報を得ているが、この色分解について特許文献１には具体的な手法の記載は存在しておらず、通常では画素についてＲＧＢの三原色の色要素に分解するものと考えられる。その上で、特許文献１は分解した色要素についてそれぞれ光電変換して光度を取得し、これら色要素の光度に基づいて色度を得ている。そのため、特許文献１の技術では、複数のＬＥＤの色度を得るための処理が煩雑であり、処理時間が長くなるとともに、色度を検出するための装置が複雑なものになることは避けられない。

【0008】

本発明の目的は、色度のばらつきを判定するための検査処理を単純化するとともに、検査装置の簡易化を図った発光装置の色度検査方法および検査装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の色度検査装置は、複数の光源を備える発光装置の発光色の色度を検査する検査装置であって、各光源は青色光を発光する発光素子と、この青色光で励起されて黄色光を発光する蛍光体を備え、これら青色光と黄色光を混合して疑似白色光を発光する構成であり、第１波長領域としての青色光領域と、第２波長領域としての緑色光領域の各光度をそれぞれ測光して第１測光値と第２測光値を検出する手段と、第１測光値と第２測光値から各光源の色度値を演算する色度値演算手段と、各光源の各色度値の相対値を演算する相対値演算手段と、相対値に基づいて発光色の色度の適否を判定する判定手段とを備える。

【0010】

本発明の第１の形態は、相対値演算手段は各光源の色度値の最大値と最小値の差を演算する手段であり、判定手段は当該差が所定値以下のときに色度が適正であると判定する手段を備える。

【0011】

本発明の第２の形態は、相対値演算手段は各光源の色度値の平均値を演算し、さらに当該平均値に対する各色度値の相対値を演算する手段であり、判定手段は各光源の各相対値が所定の第１範囲内に存在するときに色度が適正であると判定する手段を備える。また、この第２の形態において、判定手段はさらに平均値が所定の第２範囲内に存在するときに色度が適正であると判定する手段を備えてもよい。

【0012】

本発明の色度検査方法は、複数の光源を備える発光装置の発光色の色度を検査する検査方法であって、各光源は青色光を発光する発光素子と、この青色光で励起されて黄色光を発光する蛍光体を備え、これら青色光と黄色光を混合して疑似白色光を発光する構成であり、第１波長領域としての青色光領域と、第２波長領域としての緑色光領域の各光度をそれぞれ測光して第１測光値と第２測光値を検出する工程と、第１測光値と第２測光値から各光源の色度値を演算する工程と、各光源の色度値の相対値を演算する工程と、相対値に基づいて発光色の色度の適否を判定する工程とを含む。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、第１波長領域と第２波長領域の各光度を測光して第１測光値と第２測光値を検出し、これら第１測光値と第２測光値から色度値を演算し、さらに複数の光源の色度値の相対値を演算することにより色度の適否を検査することができる。したがって、測光手段を簡易に構成できるとともに測光工数が少なくて済み、しかも測光値に基づく演算部の処理を簡略化して色度の検査を容易にかつ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】検査対象としてのフォグランプの概略斜視図、縦断面図、正面図。

【図2】ＬＥＤの概略断面図とその分光特性図。

【図3】色度が相違するＬＥＤの分光特性図と色度値をプロットした図。

【図4】実施形態の色度検査装置の概略構成図。

【図5A】色度の簡便な検査方法を説明する図。

【図5B】色度の精確な検査方法を説明する図。

【図6】複数のフォグランプ間での色度のばらつき検査を説明する図。

【図7】他の実施形態の色度検査装置の概略構成図。

【図8】さらに他の実施形態の色度検査装置の概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の色度検査装置の検査対象となる発光装置としての自動車のフォグランプＦＬを示しており、図１（ａ）は当該フォグランプＦＬの概略斜視構成図、図１（ｂ）はその縦断面図である。後述するように、この実施形態では、当該フォグランプＦＬの発光面における色度ばらつき、すなわち色むらを検査する検査装置として構成している。

【0016】

前記フォグランプＦＬは光源として４個の発光素子、ここでは４個の発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）１ａ〜１ｄを備えている。各ＬＥＤ１ａ〜１ｄはそれぞれ所要の基板２ａ〜２ｄに搭載されており、当該基板２ａ〜２ｄを介して給電されて発光するＬＥＤモジュール３ａ〜３ｄとして構成されている。これらのＬＥＤモジュール３ａ〜３ｄは前記フォグランプＦＬのランプボディ４内に配設されたベース板５に固定支持されている。このベース板５はランプボディ４内の上下方向のほぼ中央位置において左右方向に延在された状態で固定支持されており、４つのＬＥＤモジュール３ａ〜３ｄは当該ベース板５の上下の各面にそれぞれ２つずつ、左右方向に所要の間隔をおいた位置に固定支持されている。

【0017】

前記ランプボディ４の内面はリフレクタ面４１として構成されており、前記４つのＬＥＤ１ａ〜１ｄが発光されたときには、各ＬＥＤ１ａ〜１ｄから出射される光はそれぞれ前記リフレクタ面４１で反射され、ランプハボディ４の前面開口に配設された透光性のある前面レンズ６を透過して前方領域に照射されることになる。

【0018】

このフォグランプＦＬでは、点灯時にフォグランプＦＬを正面方向、すなわち前方から視認したときには、図１（ｃ）に示すように、前記４つのＬＥＤ１ａ〜１ｄから出射された光がそれぞれリフレクタ面４１で反射され、前面レンズ６を透過して前方に照射される際には、前面レンズ６を上下左右に区画した４つの発光領域Ａａ〜Ａｄが観察されることになる。したがって、フォグランプＦＬの全体としての発光面はこれら４つの発光領域Ａａ〜Ａｄで構成されることになる。

【0019】

前記ＬＥＤモジュール３ａ〜３ｄに用いられているＬＥＤ１ａ〜１ｄは、いわゆる疑似白色型のＬＥＤで構成されている。この疑似白色型のＬＥＤは、図２（ａ）にＬＥＤ１としてその概略断面構造を示すように、矩形凹皿状をしたパッケージケース１１内に青色光を発光する青色ＬＥＤチップ１２が搭載されるとともに、当該青色光で励起されて黄色光を発光する黄色蛍光体１３を、前記青色ＬＥＤチップ１２を覆うように前記パッケージケース１１に配設した構成である。この疑似白色ＬＥＤの分光分布は、図２（ｂ）に示すように、青色ＬＥＤチップ１２から出射されたほぼ波長４５０ｎｍをピークとする青色光と、黄色蛍光体１３で発生されたほぼ波長５５０ｎｍを緩やかなピークとする黄色光が光混合された分光特性となる。

【0020】

この構成のＬＥＤ１では、青色ＬＥＤチップ１２から出射された青色光が黄色蛍光体１３を透過して出射される際の光度と、黄色蛍光体１３によって発生される黄色光の光度との相対関係により、当該ＬＥＤ１が発光した光の色度が決定されることになる。すなわち、図２（ｂ）における、第１波長領域（青色光波長領域：以下、Ｂ波長領域）の光度ＬＢと、第２波長領域（緑色光波長領域：以下、Ｇ波長領域）の光度ＬＧと、第３波長領域（赤色光波長領域：以下、Ｒ波長領域）の光度ＬＲによって色度が決定される。したがって、これらの光度が相違されると、色度も相違されることになる。

【0021】

これら第１ないし第３波長領域の光度の相違により各ＬＥＤ１の色度が相違されると、前記フォグランプＦＬの４つのＬＥＤ１ａ〜１ｄの色度にばらつきが生じ、４つの発光領域Ａａ〜Ａｄの色度にばらつきが生じることになる。この色度のばらつきが肉眼で区別できない程度の違いであれば、前記４つの発光領域Ａａ〜Ａｄにおける色度の違いによる色むらは観察されることがない。一方、４つのＬＥＤ１ａ〜１ｄのうち、１つ又は２つのＬＥＤの色度が他のＬＥＤの色度と肉眼で観察できる程度に相違していると、４つの発光領域Ａａ〜Ａｄの１つ又は２つの発光領域において色むらが観察されることになる。この色むらが観察されたときには、当該フォグランプＦＬの色度は適切でないと判定されることになる。

【0022】

本発明者の検討によれば、この種のＬＥＤにおいては、３つの異なる色度形態のＬＥＤとして区分けできることが判明した。すなわち、基準となる白色の色度で発光するＬＥＤ（Ｗ−ＬＥＤ）と、青味がかった青系白色の色度で発光するＬＥＤ（Ｂ−ＬＥＤ）と、黄味がかった黄緑系白色の色度で発光するＬＥＤ（Ｇ−ＬＥＤ）である。

【0023】

図３（ａ）は、これら３つの色度のＬＥＤの分光特性図である。これらのＬＥＤについて、Ｂ波長領域での光度ＬＢ（ＬＢｗ，ＬＢｂ，ＬＢｇ）、Ｇ波長領域での光度ＬＧ（ＬＧｗ，ＬＧｂ，ＬＧｇ）、Ｒ波長領域での光度ＬＲ（ＬＲｗ，ＬＲｂ，ＬＲｇ）を測定した。その上で、測定した各光度と各ＬＥＤの色度とを比較したところ、次のことが判明した。すなわち、各ＬＥＤにおいては、Ｂ波長領域の光度ＬＢと、Ｇ波長領域の光度ＬＧにおいて違いが生じている。その一方で、Ｒ波長領域の光度ＬＲは各ＬＥＤにおいて大きな差は存在していない。

【0024】

このことから、本発明者はＢ波長領域とＧ波長領域の光度ＬＢ，ＬＧを測定することで、各ＬＥＤにおける色度の違いを検査することが可能であることに想到した。特に、これらＢ波長領域とＧ波長領域の光度ＬＢ，ＬＧの光度比が色度に相関を有していることを突き止め、これから光度比をそのまま色度値ＣＶとして用いることが可能であることに想到した。この色度値（光度比）は、演算式ＣＶ＝ＬＢ／ＬＧで演算される。

【0025】

図３（ａ）に示した３種のＬＥＤ、すなわちＷ−ＬＥＤ，Ｂ−ＬＥＤ，Ｇ−ＬＥＤについて前記した演算式で色度値ＣＶを演算し、これを縦軸を色度とした座標にプロットすると、図３（ｂ）のようになる。色度値ＣＶが所定の値のときに基準白色の色度であり、色度値ＣＶがこれよりも大きくなると青味がかった青系の色度となり、反対に色度値ＣＶが小さくなると黄味がかった黄緑系の色度となる。

【0026】

図４はこのような見解に基づいて構成した実施形態の色度検査装置ＣＴのブロック構成図である。測光部１１０は検査対象としてのフォグランプＦＬから出射される光を測光するためのものであり、フォグランプＦＬの前に配置される乳白色の光透過拡散板１１０の前面側、すなわち前記フォグランプＦＬと反対側において、前記フォグランプＦＬの４つの発光領域Ａａ〜Ａｄに対向するように配置される。この測光部１１０は４つの光センサ対１１２ａ〜１１２ｄを有しており、これら４つの光センサ対１１２ａ〜１１２ｄは、それぞれ第１波長領域としてのＢ波長領域の光を測光するＢセンサＳＢと、第２波長領域としてのＧ波長領域の光を測光するＧセンサＳＧで構成されている。前記ＢセンサＳＢは受光したＢ波長領域の光を光電変換して第１測光値（Ｂ測光値）ＬＢを出力し、ＧセンサＳＧは受光したＧ波長領域の光を光電変換して第２測光値（Ｇ測光値）ＬＧを出力する。

【0027】

また、前記色度検査装置ＣＴは、測定されたＢ測光値ＬＢとＧ測光値ＬＧについて演算を行うための演算部１００を有している。この演算部１００は、Ｂ測光値ＬＢとＧ測光値ＬＧの相対比を演算してこれを色度値として算出する４つの色度値演算部１０１ａ〜１０１ｄと、これらの色度値演算部１０１ａ〜１０１ｄで得られた色度値の平均値を演算する平均値演算部１０２と、前記色度値演算部１０１ａ〜１０１ｄで得られた各色度値の相対差を相対値として演算する相対値演算部１０３で構成される。

【0028】

さらに、前記色度検査装置ＣＴは、前記演算部１００で演算された平均値や相対値に基づいて検査対象のフォグランプＦＬにおける色度の適否、すなわち色度のばらつきを判定するための判定部１２０を備えている。この判定部１２０は、詳細を後述するように、前記相対値が所定の基準値範囲内に存在しているか否かを判定する相対値判定部１２１と、前記平均値が所定の基準平均値範囲内に存在しているか否かを判定する平均値判定部１２２を備えている。

【0029】

この構成の色度検査装置ＣＴを用いた色度検査方法について説明する。図４に図示したように、検査対象としてのフォグランプＦＬを点灯し、その前側に所要寸法離して光透過拡散板１１１を配置する。そして、この光拡散板１１１の前面側、すなわちフォグンプＦＬの反対側において、当該フォグランプＦＬから出射された光が拡散状態で透過されることによって照明された光拡散板１１１の照明領域、すなわちフォグランプＦＬの４つの発光領域Ａａ〜Ａｄにそれぞれ対応する４つの照明領域（以下これらの照明領域についても発光領域Ａａ〜Ａｄと称する）をそれぞれ４つの光センサ対１１２ａ〜１１２ｄで測光する。

【0030】

各光センサ対１１２ａ〜１１２ｄのＢセンサＳＢとＧセンサＳＧで測光されたＢ測光値ＬＢとＧ測光値ＬＧは、それぞれ色度値演算部１０１ａ〜１０１ｄにおいて両測光値ＬＢ，ＬＧの光度比が演算される。これは図３（ｂ）に示した通りであり、各色度演算部１０１ａ〜１０１ｄは、ＢセンサＳＢのＢ測光値をＬＢ、ＧセンサＳＧのＧ測光値をＬＧについて、ＣＶ＝ＬＢ／ＬＧの演算を行なう。これを４つの発光領域Ａａ〜Ａｄについて行い、それぞれの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄを得る。

【0031】

これら４つの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄを、図５Ａ（ａ）に示す色度チャートにプロットする。この色度チャートは、図３（ｂ）と同様に縦軸が色度値（相対比）であり、上側の色度値が大きくなると青味がかった青系の白色であり、色度値が小さくなると黄味がかった黄緑系の白色である。４つの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄの値が異なるときには、各色度値のプロット位置は上下方向の座標位置が相違することになり、かつこの上下方向の座標位置が各発光領域Ａａ〜Ａｄでの色度の違いを表すことになる。

【0032】

そして、本発明における第１の検査として、相対値演算部１０３においては、演算された色度値の最大値と最小値を検出し、両者の差を演算する。図５Ａ（ａ）においては、色度値ＣＶｂが最大値であり、色度値ＣＶｃが最小値である。これら色度値の差ＤｘはＣＶｂ−ＣＶｃとなる。

【0033】

しかる上で、判定部１２０においては、相対値判定部１２１が前記色度差Ｄｘを基準値Ｄｒと比較する。差Ｄｘが基準値Ｄｒ以下であれば、４つの光源の色度値ＣＶａ〜ＣＶｄは全て基準値Ｄｒの範囲内にあるので、色度のばらつきによる色むらが生じていないと判定される。他方、差Ｄｘが基準値Ｄｒよりも大きいときには、４つの光源の色度値ＣＶａ〜ＣＶｄのいずれかは基準値Ｄｒの範囲外にあるので、色度のばらつきによる色むらが生じていると判定される。

【0034】

例えば、図５Ａ（ｂ）の場合には、色度値ＣＶｄが最大値で、色度値ＣＶｃが最小値であり、両者の差Ｄｘは基準値Ｄｒ以下であるので色むらは生じていないと判定される。図５Ａ（ｃ）の場合には、同様に色度値ＣＶｄが最大値で、色度値ＣＶｃが最小値であるが、両者の差Ｄｘは基準値Ｄｒよりも大きいので色むらは生じていると判定される。

【0035】

この検査方法では、演算部１００では演算された色度値ＣＶａ〜ＣＶｄに対して相対値演算部１０３での演算を行なうのみで良く、また判定部１２０では相対値判定部１２１での判定を行なうのみで良いので迅速な検査が実現できる。

【0036】

この第１の検査方法では、４つの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄに偏りが生じている場合、例えば３つの色度値が青系に偏り、１つの色度値が黄緑系に偏っていたような場合には、当該黄緑系の光源が青系の光源に対して目立つようになり、色むらであると感じさせることもある。

【0037】

そこで、本発明においてはより信頼性の高い第２の検査を実行することが可能とされている。図５Ｂ（ａ）に示すように、演算された４つの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄを、色度チャートにプロットする。この色度チャートは、図５Ａ（ａ）と同じである。

【0038】

次いで、この第２の検査では、平均値演算部１０２において各色度値ＣＶａ〜ＣＶｄの平均値Ｍを演算する。この平均値Ｍは４つの発光領域Ａａ〜Ａｄの色度の平均が青系白色と黄緑系白色の間のいずれの位置に存在するかを示すことになる。さらに、相対値演算部１０３において、この平均値Ｍに対する４つの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄのそれぞれの相対値Ｄａ〜Ｄｄを演算する。この相対値Ｄａ〜Ｄｄは平均値Ｍと各色度値ＣＶａ〜ＣＶｄとの差をとり、各色度値が平均値Ｍに対してどの程度だけ青系側にあるか、黄緑系側にあるかを示すことになる。

【0039】

しかる上で、判定部１２０においては、相対値判定部１２１が、これら４つの相対値Ｄａ〜Ｄｄが所定の基準相対値範囲ＲＥＦ１の上限と下限の間に存在しているか否かを判定する。この基準相対値範囲ＲＥＦ１は、予め予備実験を行った多数の計測結果に基づいて帰納的に設定した値であり、平均値Ｍに対して青色系と黄緑系のそれぞれの方向に色度が相違したときでも肉眼で色度の違いが確認できない上限と下限の範囲を示している。この基準相対値範囲ＲＥＦ１は本発明における第１範囲となる。なお、この上限と下限は必ずしも平均値Ｍに対して上下にそれぞれ等しい範囲の値であるとは限らない。

【0040】

この図５Ｂ（ａ）のフォグランプの例では、４つの相対値Ｄａ〜Ｄｄが全て第１範囲ＲＥＦ１の上限より小さく、下限よりも大きいので、フォグランプＦＬの４つの発光領域Ａａ〜Ａｄの色度のばらつきは目立つことがなく、色むらが生じていないと判定される。また、図５Ｂ（ｂ）に示したフォグランプの場合も同様であり、４つの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄの各相対値Ｄａ〜Ｄｄはいずれも第１範囲ＲＥＦ１の上限よりも小さく、下限よりも大きく、フォグランプＦＬの４つの発光領域Ａａ〜Ａｄの色度のばらつきは目立つことがなく、色むらが生じていないと判定される。

【0041】

一方、図５Ｂ（ｃ）のフォグランプの場合には、４つの色度値ＣＶａ〜ＣＶｄの各相対値Ｄａ〜Ｄｄのうち、色度値ＣＶｃにおいて相対値Ｄｃが第１範囲ＲＥＦ１の下限よりも小さい値となっている。すなわち、発光領域Ａｃの色度は他の発光領域Ａａ，Ａｂ，Ａｄに対して黄緑系が強い白色となっており色度に顕著な違いが生じていることになる。したがって、このフォグランプにおいては４つの発光領域Ａａ〜Ａｄのうちの一つの発光領域Ａｃにおいて色度のばらつきによる色むらが生じていると判定される。

【0042】

このように、実施形態の色度検査装置ＣＴを用いた検査によりフォグランプにおける４つの発光領域Ａａ〜Ａｄにおける色むらが検査できる。この色度検査装置ＣＴは、測光部１１０は、ＢセンサＳＢとＧセンサＳＧからなる光センサ対１１２ａ〜１１２ｄで構成できるので、三原色の分光特性を検査するためのＢＧＲの３つの光センサが必要とされる測光部よりも構成が簡易である。

【0043】

また、色むらの判定処理においては、複数の光センサ対についてそれぞれの光度比を求める演算処理を行い、第１の検査では得られた複数の光度比の差を演算して基準値と比較する演算処理を行なうだけでよく、第２の検査では得られた複数の光度比に基づく平均値演算処理、ならびに当該平均値に対する相対値演算処理を行うのみでよい。したがって、特許文献１のように、複数のＬＥＤに対応してＲＧＢの分光測光を行い、かつＲＧＢの各測光値に基づいて色度を演算し、さらに得られた色度についてのばらつきを演算するという煩雑な処理が不要となる。これにより、検査装置の演算部の構成を簡易なものにできる。また、処理の簡略化により色むらの検査時間の短縮も可能となるので、フォグランプの製造ラインに実施形態の色むら検査装置を組み込むことも可能になる。

【0044】

以上の検査は、１つのフォグランプの４つの発光領域Ａａ〜Ａｄにおける色度のばらつきを検査した例である。前記したように、４つの発光領域の色度のばらつきは、各発光領域の色度値の差、あるいは色度値の平均値に対する各発光領域の色度値の相対差（相対値）に基づくばらつきとして求めている。そのため、４つの発光領域の色度値が全て青系側あるいは黄緑系側のいずれかの方向に偏った場合でも、色度値の差Ｄｘが基準値Ｄｒ以下であり、平均値に対する相対値のばらつきが第１範囲ＲＥＦ１、すなわち基準相対値範囲内に納まることがある。この場合には、それぞれのフォグランプにおいて色度のばらつきは検出されないことになる。

【0045】

しかし、複数のフォグランプに対して色度の検査を実行したときに、個々のフォグランプにおいては４つの発光領域の間における色度のばらつきは検出されないが、複数のフォグランプの相互間において色度にばらつきが生じることが考えられる。すなわち、１つのフォグランプでは４つの発光領域での色度のばらつきは検出されないが、複数の異なるフォグランプを比較したときに、各フォグランプの全体としての発光色が青系の色度となり、あるいは黄緑系の色度度になる。この色度のばらつきは、製造された複数のフォグランプのトータル的な品質の点で問題になることもある。

【0046】

このような色度のばらつきに鑑み、前記実施形態の検査装置ＣＴでは、判定部１２０の平均値判定部１２２においては個々のフォグランプにおける色度値の平均値Ｍを相互比較している。図６はこれを説明するための色度チャートであり、複数のフォグランプ、ここでは第１ないし第４の４つのフォグランプＦＬ１〜ＦＬ４のそれぞれの４つの発光領域における色度値をプロットしている。この例では、第２のフォグランプＦＬ２では、４つの発光領域の色度値の平均値Ｍ２は第１のフォグランプＦＬ１の平均値Ｍ１よりも大きく、これから青系に偏った色度であることが分かる。反対に、第３のフォグランプＦＬ３では４つの発光領域の色度値の平均値Ｍ３は第１のフォグランプＦＬ１の平均値Ｍ１よりも小さく、これから黄緑系に偏った色度であることが分かる。第４のフォグランプＦＬ４の平均値Ｍ４はさらに小さく、第３のフォグランプＦＬ３よりも黄緑系に偏った色度であることが分かる。

【0047】

これら第１ないし第４のいずれのフォグランプＦＬ１〜ＦＬ４は、いずれもそれぞれの４つの発光領域における色度値の相対値Ｄａ〜Ｄｄが第１範囲ＲＥＦ１の上限と下限の範囲内に存在しているので、各フォグランプＦＬ１〜ＦＬ４では色度のばらつきは判定されていない。しかし、これら４つのフォグランプＦＬ１〜ＦＬ４は、各平均値Ｍ１〜Ｍ４を比較すると前記したように相違しており、そのため第２のフォグランプＦＬ２は第１のフォグランプＦＬ１よりも青系の色度であり、第３と第４のフォグランプＦＬ３，ＦＬ４は第１のフォグランプＦＬ１よりも黄緑系の色度となる。

【0048】

この検査装置ＣＴでは、平均値判定部１２２において各フォグランプの平均値を予め設定した基準平均値範囲ＲＥＦ２と参照し、各フォグランプの平均値が当該基準平均値範囲ＲＥＦ２内に存在しているか否かを判定する。この基準平均値範囲ＲＥＦ２は本発明における第２範囲となる。図６の例では、第１ないし第３のフォグランプＦＬ１〜ＦＬ３については、各平均値Ｍ１〜Ｍ３が第２範囲ＲＥＦ２の範囲内に存在している。

【0049】

一方、第４のフォグランプＦＬ４では平均値Ｍ４が第２範囲ＲＥＦ２を逸脱している。したがって、この場合には、第４のフォグランプＦＬ４については、色度のばらつきが存在していると判定する。これにより、第１ないし第３のフォグランプＦＬ１〜ＦＬ３に対して色度が顕著に黄緑側になっている第４のフォグランプＦＬ４の色度のばらつきを検査することができ、複数のフォグランプを製造する場合においても、これら複数のフォグランプにおける色度のばらつきを回避することができる。

【0050】

図７は他の実施形態の色度検査装置の概念構成図であり、図４と等価な部分には同一符号を付してある。この実施形態では、測光部１１０Ａは１つの光センサ対１１２、すなわち１つのＢセンサＳＢと１つのＧセンサＳＧで構成されている。また、前記光センサ対１１２を光透過拡散板１１１に対して面方向にＸＹ移動させるためのアクチュエータ１１３を備えており、このアクチュエータ１１３により光センサ対１１２を４つの発光領域Ａａ〜Ａｄに対して順序的に対向位置することができるように構成されている。

【0051】

一方、演算部１００は、Ｂ測光値ＬＢとＧ測光値ＬＧの相対比を演算する色度値演算部１０１は１つだけ設けられている。その代わりに、この色度値演算部１０１には記憶部１０４が設けられ、光センサ対１１２が４つの発光領域Ａａ〜Ａｄにそれぞれ移動されて測光を行ったときに得られた測光値ＬＢ，ＬＧと、これらの測光値ＬＢ，ＬＧに基づいて演算した色度値ＣＶをそれぞれ記憶部１０４に記憶することが可能とされている。これにより、演算部１００は記憶部１０４に記憶された４つの発光領域Ａａ〜Ａｄについての測光値ＬＢ，ＬＧと色度値ＣＶを順次読み出しながら平均値演算部１０２と相対値演算部１０３での演算を実行するようになっている。判定部１２０が演算された平均値と相対値から色度のばらつきの判定を行なうことは前記実施形態と同じである。

【0052】

この実施形態では、光センサ対１１２が１つでよいので、アクチュエータ１１３を除いた構成については、光センサ対１１２を含む測光部１１０Ａの構成が簡易化できる。また、演算部１００における色度値演算部１０１も１つでよいので、演算部１００の構成も簡易化できる。これにより、は検査装置ＣＴの全体の構成が簡易化できる。

【0053】

図８はさらに他の実施形態の色度検査装置ＣＴの概念構成図であり、図７と等価な部分には同一符号を付してある。この実施形態では、測光部１１０Ｂとして、撮像素子を用いた撮像装置を用いている。ここでは静止画を撮像するカラーデジタルカメラ１１４を用いており、当該カラーデジタルカメラ１１４によって光透過拡散板１１１における４つの発光領域Ａａ〜Ａｄを一括して撮像するように構成している。このカラーデジタルカメラ１１４のカラー撮像素子１１５は、図７に示した色度検査装置ＣＴと同様な演算部１００に接続されている。

【0054】

その上で、前記カラー撮像素子１１５を構成している多数の受光セル（受光素子）の一部がＢセンサＳＢとＧセンサＳＧとして設定され、これらで４つの光センサ対１１２が構成されている。これらの光センサ対１１２は、光透過拡散板１１１を撮像したときに、その４つの発光領域Ａａ〜Ａｄのそれぞれを撮像する領域に設定される。したがって、４つの発光領域Ａａ〜Ａｄを撮像したときには、４つの光センサ対１１２からそれぞれ４つの発光領域Ａａ〜Ａｄの各Ｂ測光値とＧ測光値が得られることになる。

【0055】

演算部１００は図７の色度検査装置ＣＴと同じ構成である。カラー撮像素子１１５に設定された４つの光センサ１１２で測光した各測光値は、時系列的に出力されるので、演算部１００の色度演算部１０１は、順次検出された測光値と、演算した色度値を記憶部１０４に記憶することで、図７の色度検査装置ＣＴと同様に演算を実行し、かつ色度の判定が可能となる。

【0056】

この実施形態では、既存のカラーデジタルカメラやカラーデジタルムービカメラ等を利用することができるので、測光部の構成を簡易化できる。また、演算部や判定部をこれらのカメラに組み込むようにすれば、当該カメラに色度検査装置が構築できるので、色度検査装置を小型化する上でも有効である。

【0057】

実施形態では、検査対象としてのＬＥＤに疑似白色ＬＥＤを用いた例について説明したので、本発明における第１波長領域として青色波長領域、第２波長領域として緑色波長領域の例を説明したが、ＬＥＤの発光特性の違いに応じて、これ以外の波長領域を利用しての色度のばらつきの検査も可能である。例えば、ＢＧＲの３つのＬＥＤチップで構成される三原色白色ＬＥＤや、紫外線ＬＥＤチップとＢＧＲ蛍光体で構成されるＬＥＤの場合には、第１波長領域として青色波長領域、第２波長領域として赤色波長領域を適用することも可能である。

【0058】

また、ＬＥＤの種類によっては、個々のＬＥＤの色度がばらつく場合でも、各ＬＥＤの第２波長領域の測光値については、前記したような第３波長領域の測光値と同様に測光値が大きく変化しないものもある。このようなＬＥＤに対して本発明を適用する場合には、事前に第２波長領域の測光値を測定しておけば、この第２波長領域の測光値を基準測光値として設定しておくことで、実際の検査時には第１波長領域の測光値のみを測光するだけで色度のばらつきを検査することができる。

【0059】

特に、一般的な疑似白色型のＬＥＤは、図３（ａ）に示したような分光特性で色度のばらつきが生じることが多いが、ある種のＬＥＤにおいては、Ｇ波長領域とＲ波長領域の測光値ＬＧ，ＬＲが大きく相違していないものもある。したがって、この場合には、Ｇ波長領域の測光値ＬＧのみを事前に測光しておき、検査時にはＢ波長領域の測光値ＬＢのみを測光するだけで、本発明を適用した色度のばらつき検査が実現できる。したがって、このような形態での検査を行う場合には、検査装置の測光部はＢセンサのみで構成でき、さらなる構成の簡略化が可能になる。

【0060】

実施形態では各ＬＥＤにおける色度値として、Ｂ測光値とＧ測光値の相対比を用いているが、場合によってはＢ測光値とＧ測光値の相対差を演算し、これを色度値としてもよい。あるいは、肉眼で感じる色度差が対数的であることに鑑み、Ｂ測光値とＧ測光値の相対比の対数値（ｌｏｇ値）を色度値としてもよい。これらについては、検査対象となるＬＥＤの発光特性に対応して適宜に設定することができる。

【0061】

実施形態では、第２の検査において色度のばらつきを判定する際の平均値に対する相対値として、各色度値の平均値に対する相対差を用いているが、偏差値を利用してもよい。この場合には、複数の色度値とその平均値から標準偏差を求め、この標準偏差に対する各色度値の偏差値を求め、この偏差値に基づいて色度のばらつきを判定するようにしてもよい。

【0062】

実施形態では、４つのＬＥＤを光源とするフォグランプの色度のばらつきを検査する色度検査装置として構成した例を説明したが、光源の数、すなわちＬＥＤの個数に限られるものではなく、またフォグランプ以外のランプ、例えばヘッドランプ、クリアランスランプ等における色度のばらつきを検査する検査装置としても適用できる。さらに、車両用ランプ以外の発光装置、例えばデスプレイ装置のバックライト用照明装置やＬＥＤ以外の発光素子を光源とする発光装置における色度ばらつきの検査装置としても適用できる。

【符号の説明】

【0063】

ＣＴ 色度検査装置
ＦＬ フォグランプ（発光装置）
Ａａ〜Ａｄ 発光領域
ＳＢ，ＳＧ 光センサ
Ｌｂ，ＬＧ 測光値（第１測光値、第２測光値）
ＣＶ（ＣＶａ〜ＣＶｄ） 色度値
Ｄｘ 色度差
Ｄｒ 基準値
Ｄａ〜Ｄｄ 相対値（相対差）
Ｍ 平均値
ＲＥＦ１ 基準相対値範囲（第１範囲）
ＲＥＦ２ 基準平均値範囲（第２範囲）
１ａ〜１ｄ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
３ａ〜３ｄ ＬＥＤモジュール
１００ 演算部
１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）色度値演算部
１０２ 平均値演算部
１０３ 相対値演算部
１０４ 記憶部
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ 測光部
１１１ 光透過拡散板
１１２ 光センサ対
１２０ 判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】