特開 2024-78991 発光装置の特性解析方法及び特性解析装置並びに照明装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078991

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】発光装置の特性解析方法及び特性解析装置並びに照明装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/00 20100101AFI20240604BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20240604BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240604BHJP

   G01M 11/00 20060101ALN20240604BHJP

【ＦＩ】

H01L33/00 K

H01L33/58

F21S2/00 410

F21S2/00 480

G01M11/00 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191661

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100214260

【弁理士】

【氏名又は名称】相羽 昌孝

(74)【代理人】

【識別番号】100139114

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 貞嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100139103

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 卓志

(74)【代理人】

【識別番号】100227455

【弁理士】

【氏名又は名称】莊司 英史

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雄規

(72)【発明者】

【氏名】山岡 賢介

【テーマコード（参考）】

2G086

3K244

5F142

5F241

【Ｆターム（参考）】

2G086EE03

3K244AA01

3K244AA04

3K244BA08

3K244BA50

3K244CA02

3K244DA01

3K244EA02

3K244EA16

3K244GA02

5F142BA32

5F142CA13

5F142CB11

5F142CE03

5F142DA02

5F142DA13

5F142DA73

5F142DB16

5F142FA40

5F142GA01

5F142GA21

5F142GA29

5F241AA46

(57)【要約】

【課題】複数の発光素子上に光拡散部材が配置された発光装置の特性を発光素子毎に解析可能な発光装置の特性解析方法を提供する。
【解決手段】本特性解析方法は、所定の配置関係に基づいて配置された複数の発光素子と、複数の発光素子上に配置された光拡散部材とを備える発光装置の特性を解析する。本特性解析方法は、複数の発光素子のうちの少なくとも１つを点灯させたときの光拡散部材を透過した光を輝度計測装置により計測し、画素毎の輝度値を記録した輝度データを取得する第１の輝度データ取得工程（Ｓ１０）と、第１の輝度データ取得工程により取得された輝度データに対してデータ処理を行うことにより配置関係を位置決めするための基準点を特定し、基準点及び配置関係に基づいて発光素子毎の位置を推定する位置推定工程（Ｓ２０）とを含む。
【選択図】 図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の配置関係に基づいて配置された複数の発光素子と、複数の前記発光素子上に配置された光拡散部材とを備える発光装置の特性を解析する特性解析方法であって、
複数の前記発光素子のうちの少なくとも１つを点灯させたときの前記光拡散部材を透過した光を輝度計測装置により計測し、画素毎の輝度値を記録した輝度データを取得する第１の輝度データ取得工程と、
前記第１の輝度データ取得工程により取得された前記輝度データに対してデータ処理を行うことにより前記配置関係を位置決めするための基準点を特定し、前記基準点及び前記配置関係に基づいて前記発光素子毎の位置を推定する位置推定工程とを含む、
特性解析方法。

【請求項2】

前記第１の輝度データ取得工程は、複数の前記発光素子が配置される素子配置領域の外縁側に位置する前記発光素子を点灯させたときの前記光拡散部材を透過した光を前記輝度計測装置により計測し、前記輝度データを取得する、
請求項１に記載の特性解析方法。

【請求項3】

複数の前記発光素子のすべてを点灯させたときの前記光拡散部材を透過した光を前記輝度計測装置により計測し、前記輝度データを取得する第２の輝度データ取得工程と、
前記第２の輝度データ取得工程により取得された前記輝度データと、前記位置推定工程により推定された前記発光素子毎の位置とに基づいて、前記発光素子毎の輝度値を算出する輝度値算出工程とをさらに含む、
請求項１に記載の特性解析方法。

【請求項4】

前記第２の輝度データ取得工程は、前記第１の輝度データ取得工程を兼ねる、
請求項３に記載の特性解析方法。

【請求項5】

前記輝度値算出工程により算出された前記発光素子毎の輝度値と、所定の輝度基準値とに基づいて、前記発光素子の輝度を制御するための前記発光素子毎の制御量を算出する制御量算出工程をさらに含む、
請求項３に記載の特性解析方法。

【請求項6】

前記第２の輝度データ取得工程は、前記第１の輝度データ取得工程を兼ねる、
請求項５に記載の特性解析方法。

【請求項7】

前記位置推定工程は、
隣接する前記画素間における前記輝度値の変化からエッジを検出することにより前記輝度データからエッジデータを生成し、
前記エッジに重なるように配置される複数の線分と、前記線分同士が交差する交点で定められる複数の角部とを前記エッジデータ上で特定し、
前記エッジデータ上の前記線分と、前記エッジとの間の重なり度合いに基づいて、前記エッジデータ上の複数の前記角部のうちの１つを前記基準点として特定する、
請求項２、請求項４又は請求項６に記載の特性解析方法。

【請求項8】

前記位置推定工程は、
前記エッジデータ上の複数の前記線分のうちの前記重なり度合いが高い前記線分の傾きに基づいて、前記輝度データ又は前記エッジデータを回転補正するための回転角度を特定し、
前記回転角度により回転補正した前記輝度データ又は前記エッジデータにおいて前記基準点を特定する、
請求項７に記載の特性解析方法。

【請求項9】

前記位置推定工程は、
前記画素毎の輝度値に対する閾値に基づいて、前記画素のそれぞれを白画素及び黒画素のいずれかに二値化することにより前記輝度データから二値化データを生成し、
前記白画素の集合である白画素領域の外縁に重なるように配置される複数の線分と、前記線分同士が交差する交点で定められる複数の角部とを前記二値化データ上で特定し、
前記二値化データ上の前記角部と、複数の前記発光素子が配置される素子配置領域における角部との間の形状の特徴の一致度合いに基づいて、前記二値化データ上の複数の前記角部のうちの１つを前記基準点として特定する、
請求項２、請求項４又は請求項６に記載の特性解析方法。

【請求項10】

前記位置推定工程は、
前記二値化データ上で特定した前記基準点に位置する第１の画素を起点にして、前記画素の配列方向に前記白画素の数をカウントしたときの第１のカウント値と、前記第１の画素に隣接する第２の画素を起点にして、前記配列方向に前記白画素の数をカウントしたときの第２のカウント値とを取得し、
前記第２のカウント値が前記第１のカウント値に対して所定の白画素基準値よりも多い場合、前記第２の画素を前記基準点に変更する、
請求項９に記載の特性解析方法。

【請求項11】

前記位置推定工程は、
前記画素毎の輝度値に基づくヒストグラムのピークに対応する前記輝度値をピーク輝度値として特定し、
前記ピーク輝度値に所定の閾値係数を乗算することで前記閾値を算出する、
請求項９に記載の特性解析方法。

【請求項12】

前記位置推定工程は、
隣接する前記画素間における前記輝度値の変化からエッジを検出することにより前記輝度データからエッジデータを生成し、前記エッジに重なるように配置される複数の線分と、前記線分同士が交差する交点で定められる複数の角部とを前記エッジデータ上で特定する第１のデータ処理と、前記画素毎の輝度値に対する閾値に基づいて、前記画素のそれぞれを白画素及び黒画素のいずれかに二値化する二値化処理を行うことにより前記輝度データから二値化データを生成し、前記白画素の集合である白画素領域の外縁に重なるように配置される複数の線分と、前記線分同士が交差する交点で定められる複数の角部とを前記二値化データ上で特定する第２のデータ処理とを実行し、
前記エッジデータ上の複数の前記角部に基づく第１の外形と、前記二値化データ上の複数の前記角部に基づく第２の外形とから、複数の前記発光素子が配置される素子配置領域における外形に近い方を選択し、
前記第１の外形を選択した場合、前記エッジデータ上の前記線分と、前記エッジとの間の重なり度合いに基づいて、前記エッジデータ上の複数の前記角部のうちの１つを前記基準点として特定し、
前記第２の外形を選択した場合、前記二値化データ上の前記角部と、前記素子配置領域における角部との間の形状の特徴の一致度合いに基づいて、前記二値化データ上の複数の前記角部のうちの１つを前記基準点として特定する、
請求項２、請求項４又は請求項６に記載の特性解析方法。

【請求項13】

前記輝度値算出工程は、
前記発光素子毎の位置に基づいて、前記輝度データと、前記素子配置領域を前記配置関係に基づいて分割して複数の前記発光素子のそれぞれに割り当てた複数の単位素子配置領域とを重ねて、前記画素が前記単位素子配置領域に重なる部分の面積比を前記画素毎に特定し、
前記面積比により重み付けをした前記画素毎の輝度値を前記単位素子配置領域毎に集計することにより前記単位素子配置領域毎の輝度値を算出する、
請求項４又は請求項６に記載の特性解析方法。

【請求項14】

所定の配置関係に基づいて配置された複数の発光素子と、複数の前記発光素子上に配置された光拡散部材とを備える発光装置の特性を解析する特性解析装置であって、
複数の前記発光素子のうちの少なくとも１つを点灯させたときの前記光拡散部材を透過した光を輝度計測装置により計測し、画素毎の輝度値を記録した輝度データを取得する第１の輝度データ取得部と、
前記第１の輝度データ取得部により取得された前記輝度データに対してデータ処理を行うことにより前記配置関係を位置決めするための基準点を特定し、前記基準点及び前記配置関係に基づいて前記発光素子毎の位置を推定する位置推定部とを備える、
特性解析装置。

【請求項15】

複数の前記発光素子のすべてを点灯させたときの前記光拡散部材を透過した光を前記輝度計測装置により計測し、前記輝度データを取得する第２の輝度データ取得部と、
前記第２の輝度データ取得部により取得された前記輝度データと、前記位置推定部により推定された前記発光素子毎の位置とに基づいて、前記発光素子毎の輝度値を算出する輝度値算出部とをさらに備える、
請求項１４に記載の特性解析装置。

【請求項16】

前記輝度値算出部により算出された前記発光素子毎の輝度値と、所定の輝度基準値とに基づいて、前記発光素子の輝度を制御するための前記発光素子毎の制御量を算出する制御量算出部をさらに備える、
請求項１５に記載の特性解析装置。

【請求項17】

所定の配置関係に基づいて配置された複数の発光素子と、複数の前記発光素子上に配置された光拡散部材とを備える発光装置を準備する準備工程と、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の特性解析方法により、前記準備工程で準備された前記発光装置の特性を解析する特性解析工程と、
前記特性解析工程で前記特性が解析された解析結果に基づいて、前記準備工程で準備された前記発光装置と、前記発光装置が発する光を導く導光部材とを備える照明装置を組み立てる組立工程とを含む、
照明装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置の特性解析方法及び特性解析装置並びに照明装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発光素子を備える発光装置の製造工程では、発光装置の特性（光学特性や電気特性等）を解析することにより、例えば、発光素子の品質検査や輝度調整が実施されている。例えば、特許文献１には、照明装置から発光素子に照射光を照射し、発光素子からの反射光をカメラで撮影し、その撮影した画像を解析することにより、発光素子の位置を認識し、外観異常の有無を判断する発光素子の検査方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１９２７０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、車両や表示装置等の各種の光源として、複数の発光素子と、複数の発光素子上に配置された光拡散部材とを備える発光装置が開発されて採用されている。このような発光装置の製造工程においても、各発光素子の品質検査や輝度調整が必要となる。しかし、光拡散部材が透明でないような場合には、光拡散部材の存在により各発光素子の位置や外形を外部から認識することができず、発光装置の特性を発光素子毎に解析することは困難である。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の発光素子上に光拡散部材が配置された発光装置の特性を発光素子毎に解析可能な発光装置の特性解析方法、及び、特性解析装置、並びに、照明装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題を解決するものであって、本発明の一態様に係る特性解析方法は、
所定の配置関係に基づいて配置された複数の発光素子と、複数の前記発光素子上に配置された光拡散部材とを備える発光装置の特性を解析する特性解析方法であって、
複数の前記発光素子のうちの少なくとも１つを点灯させたときの前記光拡散部材を透過した光を輝度計測装置により計測し、画素毎の輝度値を記録した輝度データを取得する第１の輝度データ取得工程と、
前記第１の輝度データ取得工程により取得された前記輝度データに対してデータ処理を行うことにより前記配置関係を位置決めするための基準点を特定し、前記基準点及び前記配置関係に基づいて前記発光素子毎の位置を推定する位置推定工程とを含む。

【0007】

また、本発明の別の態様に係る特性解析装置は、
所定の配置関係に基づいて配置された複数の発光素子と、複数の前記発光素子上に配置された光拡散部材とを備える発光装置の特性を解析する特性解析装置であって、
複数の前記発光素子のうちの少なくとも１つを点灯させたときの前記光拡散部材を透過した光を輝度計測装置により計測し、画素毎の輝度値を記録した輝度データを取得する第１の輝度データ取得部と、
前記第１の輝度データ取得部により取得された前記輝度データに対してデータ処理を行うことにより前記配置関係を位置決めするための基準点を特定し、前記基準点及び前記配置関係に基づいて前記発光素子毎の位置を推定する位置推定部とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の上記態様に係る特性解析方法及び特性解析装置によれば、複数の発光素子上に光拡散部材が配置された発光装置の特性を発光素子毎に解析することができる。

【0009】

上記以外の具体的な課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る特性解析システム１の一例を示す全体構成図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る発光装置２の一例を示す斜視図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る発光装置２の一例を示す平面図である。

【図4】図３に示すＩＶ部の拡大平面図である。

【図5】図３に示すＶ－Ｖ線の断面図である。

【図6】図５に示すＶＩ部の拡大断面図である。

【図7】本発明の第１の実施形態に係る特性解析システム１を示すブロック図である。

【図8】本発明の第１の実施形態に係る特性解析装置４Ａの動作を示すフローチャートである。

【図9】位置推定部４１１による位置推定工程（ステップＳ２０）の詳細を示すフローチャートである。

【図10】エッジデータＤ２に対する第１のデータ処理の動作例を示す説明図である。

【図11】エッジデータＤ２に対する回転補正の動作例を示す説明図である。

【図12】二値化データＤ３に対する第２のデータ処理の動作例を示す説明図である。

【図13】二値化データＤ３に対する回転補正の動作例を示す説明図である。

【図14】第１の外形及び第２の外形と、素子配置領域２１４における外形とを比較するときの動作例を示す説明図である。

【図15】二値化データＤ３における基準点Ｐの補正処理の動作例を示す説明図である。

【図16】基準点Ｐにより発光素子２３の配置関係を位置決めするときの動作例を示す説明図である。

【図17】輝度値算出部４１２による輝度値算出工程（ステップＳ３０）の一例を示す説明図である。

【図18】制御量算出部４１３による制御量算出工程（ステップＳ４０）の一例を示す説明図である。

【図19】本発明の第２の実施形態に係る特性解析装置４Ｂを示すブロック図である。

【図20】本発明の第２の実施形態に係る特性解析装置４Ｂの動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図は模式的なものであり、適宜強調又は簡略化されている。また、各図の間において、各構成要素の寸法比は必ずしも整合していない。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る特性解析システム１の一例を示す全体構成図である。特性解析システム１は、解析対象の発光装置２が発する光の輝度を計測し、その計測結果を輝度データＤ１として出力する輝度計測装置３と、輝度計測装置３により出力された輝度データＤ１に対してデータ処理を行うことにより解析対象の発光装置２の特性を解析する特性解析装置４Ａとを備える。

【0013】

発光装置２は、任意の用途の光源として用いられる装置である。発光装置２は、単体の装置として機能するだけでなく、他の部品や部材と組み合わせて機能するものでもよい。発光装置２は、例えば、発光装置２が発する光を導く導光部材（レンズ等）と組み合わせて、照明装置を構成することができる。照明装置は、例えば、車両用ヘッドライト、プロジェクタ、ディスプレイ等の光源として用いられる。

【0014】

特性解析システム１は、例えば、発光装置２や照明装置の製造ラインにおいて、発光装置２の特性を解析することにより、発光素子の品質検査や輝度調整を担うシステムである。なお、特性解析装置４Ａにより実現される特性解析方法は、製造ラインのインラインにて自動化されて実行されてもよいし、製造ラインのオフラインにて作業者の操作により手動で実行されてもよい。また、特性解析方法は、製造ラインの品質検査や輝度調整以外にも、例えば、発光装置２の性能評価や、点検・修理時の動作確認にて実行されてもよい。さらに、特性解析装置４Ａには、一つの輝度計測装置３が接続されていてもよいし、複数の輝度計測装置３が接続されていてもよい。複数の輝度計測装置３が接続されている場合には、複数の輝度計測装置３によりそれぞれ出力された輝度データＤ１に対してデータ処理をそれぞれ行うようにすればよい。

【0015】

以下、発光装置２、輝度計測装置３及び特性解析装置４Ａの詳細を図２乃至図７を参照して説明する。本明細書では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を採用して説明する。具体的には、発光装置２が備える第１の基板２０及び第２の基板２１（詳細は後述する）の厚さ方向を「Ｚ軸」、長手方向を「Ｘ軸」、短手方向を「Ｙ軸」とする。Ｚ軸において、発光装置２による光が進行する側の方向を「上」とし、その反対方向を「下」とする。但し、「上」及び「下」の表現も便宜的なものであり、重力の方向とは無関係である。また、本明細書における「平面視」との表現は、Ｚ軸の上側から下側を見た場合を示すものとする。

【0016】

（発光装置２の構成）
図２及び図３は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置２の一例を示す斜視図及び平面図である。図４は、図３に示すＩＶ部の拡大平面図である。図５は、図３に示すＶ－Ｖ線の断面図である。図６は、図５に示すＶＩ部の拡大断面図である。

【0017】

発光装置２は、図２乃至図６に示す例では、第１の基板２０と、第１の基板２０上に配置された第２の基板２１と、第１の基板２０及び第２の基板２１を電気的に接続する複数のワイヤ２２と、第２の基板２１上に所定の配置関係に基づいて配置された複数の発光素子２３と、第２の基板２１上において複数の発光素子２３の隙間に配置された光反射性部材２４と、複数の発光素子２３上に配置された光拡散部材２５と、複数のワイヤ２２を被覆する被覆部材２６とを備える。なお、図２及び図３では、説明の便宜上、光拡散部材２５及び被覆部材２６の一部を省略し、第２の基板２１、ワイヤ２２及び発光素子２３等の一部を可視化している。

【0018】

第１の基板２０は、例えば、プリント配線基板である。第１の基板２０は、平板状の基体２００と、基体２００の上面２００ａに配置されて、ワイヤ２２に接続される複数の第１の端子２０１と、基体２００の上面２００ａ及び内部に配置された第１の配線２０２と、基体２００の下面２００ｂに配置されて、第１の端子２０１及び第１の配線２０２に接続される複数のパッド（不図示）とを備える。基体２００の材料は、例えば、樹脂材料、セラミック材料、又は、これらの複合材料を用いることができる。また、第１の端子２０１、第１の配線２０２、及びパッドの材料は、例えば、銅又は金のような金属材料を用いることができる。なお、第１の端子２０１、第１の配線２０２、及びパッドは、単層でもよいし、複数層でもよい。

【0019】

本実施形態では、基体２００は、平面視矩形状である。基体２００は、その上面２００ａの中央部分に、第２の基板２１が配置される平面視矩形状の基板配置領域２０３を有する。基板配置領域２０３のＹ方向の外側には、複数の第１の端子２０１がＸ方向に所定の間隔を空けて配列される。

【0020】

第２の基板２１は、例えば、集積回路が内蔵された半導体基板である。第２の基板２１に含まれる半導体の材料は、例えば、シリコンを用いることができる。第２の基板２１は、例えば、平板状の基体２１０と、基体２１０の上面２１０ａに配置されて、ワイヤ２２に接続される複数の第２の端子２１１と、基体２１０の内部に配置された第２の配線（不図示）と、基体２１０に内蔵された集積回路により構成されて、第２の配線に接続される制御回路部２１２とを備える。第２の端子２１１及び第２の配線の材料は、例えば、銅のような金属材料を用いることができる。

【0021】

第２の基板２１は、基体２００の基板配置領域２０３に基板接合部材（不図示）を介して接合される。基板接合部材の材料は、例えば、Ａｇ焼結体、半田、接着用樹脂を用いることができる。なお、基板配置領域２０３は、放熱性を有する金属材料で構成することができる。これにより、基板接合部材との接合強度を向上させることができる。

【0022】

本実施形態では、基体２１０は、平面視矩形状である。基体２１０は、その上面２１０ａの中央部分に、複数の発光素子２３が配置される平面視矩形状の素子配置領域２１４を有する。素子配置領域２１４は、隣接する発光素子２３が互いに離隔して配置される場合は、例えば、図４に示すように、最外周に位置する発光素子２３の外側面に対して一定の間隔（例えば、隣接す発光素子２３の間に存在する隙間の半分の長さ）を空けて引かれる線（図４の破線）で規定することができる。また、素子配置領域２１４は、隣接する発光素子２３が互いに接して配置される場合は、平面視において最外周に位置する発光素子２３の外側面（隣接する発光素子２３に対面していない面）を結ぶ線で規定することができる。素子配置領域２１４には、複数のパッド（不図示）が配列されて、複数のパッド上に複数の発光素子２３がそれぞれ載置されるとともに、例えば、銅（Ｃｕ）等の素子接合部材２１３により接合される。素子配置領域２１４のＹ方向の外側には、複数の第２の端子２１１がＸ方向に所定の間隔を空けて配列される。本実施形態では、素子配置領域２１４は、平面視矩形状であるため、４つの角部Ｃｃ１～Ｃｃ４を有する。図４に示す拡大平面図では、右下に位置する角部Ｃｃ３のみを図示している。

【0023】

制御回路部２１２は、発光素子２３の輝度を制御するための制御量を発光素子毎に記憶するメモリ（不図示）を有する。制御回路部２１２は、例えば、特性解析装置４Ａや照明制御装置等の外部装置から制御量の設定コマンドを受信したとき、その設定コマンドに基づいて、メモリに記憶された制御量を書き換える。設定コマンドは、発光素子毎に制御量を書き換え可能に構成される。制御量は、例えば、発光素子２３に通電するときの電流値で設定されてもよいし、既定の電流値に対する増減量を示す補正値として設定されてもよい。

【0024】

また、制御回路部２１２は、例えば、特性解析装置４Ａや照明制御装置等の外部装置から点灯コマンド又は消灯コマンドを受信したとき、その点灯コマンド又は消灯コマンドに応じて発光装置２の点灯又は消灯を制御する。点灯コマンドの場合には、制御回路部２１２は、メモリに記憶された発光素子２３毎の制御量に基づいて、各発光素子２３の輝度を制御して点灯する。点灯コマンドは、点灯対象の発光素子２３と、点灯対象の発光素子２３に対するデューティ比とを発光素子２３毎に指定可能に構成される。消灯コマンドは、消灯対象の発光素子２３を発光素子２３毎に指定可能に構成される。

【0025】

複数のワイヤ２２は、第１の基板２０の第１の端子２０１と第２の基板２１の第２の端子２１１とを電気的に接続するための部材である。ワイヤ２２は、第２の基板２１の外縁を跨ぐようにしてＹ方向に沿って配置される。ワイヤ２２の材料は、例えば、金（Ａｕ）を用いることができる。

【0026】

複数の発光素子２３は、例えば、上面２３０から任意の波長の光を出射する素子であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ素子等で構成される。発光素子２３の上面２３０は、例えば、各辺４０～５０μｍ程度の正方形状であり、発光素子２３の厚みは、５～１０μｍ程度である。青色又は緑色の光を出射する発光素子２３の材料は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ等の窒化物半導体、ＺｎＳｅ、又は、ＧａＰを用いることができる。赤色の光を出射する発光素子２３の材料は、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。

【0027】

複数の発光素子２３は、第２の基板２１の素子配置領域２１４に対して、所定の配置関係に基づいて配置されて、第２の基板２１のパッドに電気的に接続される。

【0028】

発光素子２３の配置関係は、複数の発光素子２３が配置される際の規則や寸法を定めるものであり、例えば、配置形態、配置ピッチ、及び、配置数により定められる。配置形態は、行列状、千鳥状、環状等により定められる。配置ピッチは、配置形態が行列状や千鳥状である場合には、隣接する発光素子２３の中心間のＸ方向及びＹ方向の距離で定められ、配置形態が環状の場合には、隣接する発光素子２３の中心間の周方向及び径方向の距離で定められる。配置数は、配置形態が行列状や千鳥状である場合には、Ｘ方向及びＹ方向の配置数で定められ、配置形態が環状の場合には、周方向及び径方向の配置数で定められる。

【0029】

本実施形態では、発光素子２３の上面２３０が、各辺４５μｍの正方形状であり、発光素子２３の配置関係は、Ｘ方向及びＹ方向の配置ピッチがそれぞれ５０μｍであり、Ｘ方向の配置数が２５６個、Ｙ方向の配置数が６４個で構成される行列状の配置形態である場合（発光素子２３の合計は１６，３８４個）について説明する。

【0030】

光反射性部材２４は、隣接する発光素子２３の側面２３２の間に存在する隙間と、第２の基板２１の上面２１０ａと発光素子２３の下面２３１との間に存在する隙間とに配置される。光反射性部材２４は、光反射性を有し、例えば、透光性樹脂からなる母材に、粒子状の光反射材を含有する材料で構成される。光反射性部材２４の母材は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂等の樹脂を用いることができる。光反射性部材２４の光反射材は、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム等を用いることができる。

【0031】

光拡散部材２５は、複数の発光素子２３の上面２３０及び光反射性部材２４の上面２４０を被覆するように配置される。光拡散部材２５は、透光性及び光拡散性を有し、例えば、透光性樹脂からなる母材に、粒子状の光拡散材を含有する材料で構成される。なお、光拡散部材２５は、その母材に、例えば、粒子状の波長変換材をさらに含有するものでもよいし、光拡散材自体が波長変換材として機能するものでもよい。光拡散部材２５の母材は、例えば、上述した光反射性部材２４の母材と同様の材料を用いることができる。光拡散部材２５の光拡散材は、例えば、上述した光反射性部材２４の光反射材と同様の材料を用いることができる。光拡散部材２５の波長変換材は、発光素子２３が出射する光の波長等に応じて任意の蛍光体を用いることができる。発光素子２３が、例えば、青色光を出射する場合には、発光素子２３からの青色光の一部を吸収し、黄色光を発する波長変換材を用いることができる。これにより、光拡散部材２５から発せられた黄色光と、光拡散部材２５を通過した青色光との混色によって、白色光が得られる。発光素子２３からの青色光の一部を吸収し、黄色光を発する波長変換材としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体が挙げられる。

【0032】

光拡散部材２５は、上面２５０と、上面２５０の反対側に位置する下面２５１を有する。光拡散部材２５の下面２５１側に位置する複数の発光素子２３のうちの少なくとも１つが点灯したときに、その点灯した発光素子２３からの光が下面２５１に入射される。そして、下面２５１に入射された光は、光拡散部材２５の内部を透過することで拡散（さらに波長変換されてもよい）されて、上面２５０の少なくとも一部から出射する。

【0033】

被覆部材２６は、第１の基板２０の上面２００ａから第２の基板２１の上面２１０ａに亘って配置されて、第１の基板２０の第１の端子２０１、ワイヤ２２、及び、第２の基板２１の第２の端子２１１を被覆する。被覆部材２６は、第１の基板２０上に平面視矩形枠状に配置された外側樹脂枠２６０と、第２の基板２１上に平面視矩形枠状に配置された内側樹脂枠２６１と、外側樹脂枠２６０と内側樹脂枠２６１との間に配置されて、ワイヤ２２を被覆して保護する保護樹脂２６２とを備える。

【0034】

被覆部材２６は、例えば、遮光性を有し、透光性樹脂からなる母材に、粒子状の光吸収材を含有する材料で構成される。被覆部材２６の母材は、例えば、上述した光反射性部材２４の母材と同様の材料を用いることができる。被覆部材２６の光吸収材は、例えば、カーボンブラック、グラファイト等を用いることができる。被覆部材２６は、その母材に、粒子状の光反射材をさらに含有するものでもよい。

【0035】

なお、発光装置２は、光拡散部材２５を覆うように、被覆部材２６上に配置された保護フィルムを備えていてもよいし、備えていなくてもよい。また、光反射性部材２４、光拡散部材２５、及び、被覆部材２６には、必要に応じて着色剤や粘度を調整するためのフィラー等を含有させることができる。

【0036】

（輝度計測装置３の構成）
輝度計測装置３は、図１に示すように、その主要な構成要素として解析対象の発光装置２が載置される計測台３０と、計測台３０の上方に設置されて、発光装置２が発する光の輝度を計測可能な輝度センサ３１とを備える。

【0037】

輝度センサ３１は、複数の受光素子（画素）が二次元的に配置されたＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等で構成される。輝度センサ３１は、例えば、レンズやミラー等を介して発光装置２に向けて設置されて、輝度センサ３１による計測領域（画角）内に光拡散部材２５が配置される。輝度センサ３１は、発光素子２３の点灯により光拡散部材２５を透過した光を各受光素子により受光し、その光の明暗に応じたデジタル信号に変換することで、画素毎の輝度値を輝度データＤ１として生成する。

【0038】

また、輝度計測装置３は、特性解析装置４Ａとの間で各種のデータや信号を送受信可能に構成される。輝度計測装置３は、例えば、解析対象の発光装置２が点灯するタイミングで特性解析装置４Ａから計測コマンドを受信すると、発光装置２が発する光を計測し、その計測結果として、画素毎の輝度値を記録した輝度データＤ１を生成し、特性解析装置４Ａに送信する。

【0039】

なお、計測台３０及び輝度センサ３１の少なくとも一方は、各種のアクチュエータやロボットマニュピレータ等で構成される移動機構を備えることにより、計測台３０と輝度センサ３１との間の相対的な位置関係を調整可能に構成されていてもよい。その場合には、輝度計測装置３は、輝度センサ３１の計測領域を移動機構によりＸ方向又はＹ方向にシフトさせて複数回計測することにより、１つの発光装置２に対して複数の輝度データＤ１を生成してもよい。複数の輝度データＤ１は、別々のデータとして処理されてもよいし、輝度計測装置３又は特性解析装置４Ａにより合成されることで１つの輝度データＤ１として処理されてもよい。また、計測台３０には、複数の発光装置２が平面視において配列されて載置されてもよい。その場合には、輝度計測装置３は、輝度センサ３１の計測領域を移動機構によりＸ方向又はＹ方向にシフトさせて各発光装置２をそれぞれ計測することにより、各発光装置２に対して輝度データＤ１をそれぞれ生成してもよい。

【0040】

（特性解析装置４Ａの構成）
図７は、本発明の第１の実施形態に係る特性解析システム１を示すブロック図である。特性解析装置４Ａは、例えば、汎用又は専用のコンピュータで構成される。特性解析装置４Ａは、図７に示すように、その主要な構成要素として、ＨＤＤ、ＳＤＤ、メモリ等により構成される記憶部４０と、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサにより構成される制御部４１と、キーボード、マウス、マイク等により構成される入力部４２と、ディスプレイ、スピーカ等により構成される出力部４３と、任意の通信方式により外部装置と通信可能に接続される通信部４４と、ＵＳＢメモリ等の記録媒体やプリンタ等の周辺機器に接続される外部機器接続部４５とを備える。

【0041】

記憶部４０は、特性解析装置４Ａの動作を制御するプログラムとして、例えば、オペレーティングシステム、ブラウザ、特性解析プログラム４００Ａ等を記憶する。また、記憶部４０は、特性解析装置４Ａの動作で使用されるデータとして、例えば、輝度センサパラメータ４０１、データベース４０２等を記憶する。輝度センサパラメータ４０１には、例えば、輝度センサ３１の１画素当たりのＸ方向及びＹ方向の距離を示すセンサスケール値と、輝度センサ３１の原点（例えば、画角の左下の点）の位置座標を示す原点位置とが含まれる。輝度センサパラメータ４０１は、治具等を用いて事前に設定された値が記憶される。データベース４０２は、発光素子２３を識別するための発光素子識別情報（発光素子ＩＤ）により管理されて、発光装置２毎に、輝度データＤ１、エッジデータＤ２、二値化データＤ３、解析データＤ４等を記憶する。各データＤ１～Ｄ４の詳細は後述する。

【0042】

制御部４１は、記憶部４０に記憶された特性解析プログラム４００Ａを実行することにより、輝度データ取得部４１０、位置推定部４１１、輝度値算出部４１２、制御量算出部４１３、及び、解析データ出力部４１４として機能する。各部４１０～４１４の詳細は後述する。

【0043】

入力部４２及び出力部４３は、ユーザの入力操作を受け付けるとともに、各種の情報を表示画面や音声を介して出力することでユーザインターフェースとして機能する。通信部４４は、外部装置（例えば、発光装置２の制御回路部２１２や輝度計測装置３の輝度センサ３１等）との間で各種のデータ、コマンド又は信号を送受信する通信インターフェースとして機能する。通信部４４は、有線及び無線のいずれを採用してもよいし、専用の通信回線だけでなく、インターネットやＬＡＮ等の汎用の通信回線を採用してもよい。

【0044】

（特性解析方法）
図８は、本発明の第１の実施形態に係る特性解析装置４Ａの動作を示すフローチャートである。以下では、解析対象の発光装置２が、図１に示すように、計測台３０に載置されるとともに、発光装置２の制御回路部２１２と、輝度計測装置３の輝度センサ３１とが特性解析装置４Ａに接続された状態において、特性解析装置４Ａが、解析対象の発光装置２の特性を解析する動作（特性解析方法）について説明する。

【0045】

まず、ステップＳ１０（輝度データ取得工程）にて、輝度データ取得部４１０は、複数の発光素子２３のすべてを点灯させたときの輝度データＤ１を取得する。

【0046】

例えば、輝度データ取得部４１０は、すべての発光素子２３を点灯させるための点灯コマンドを発光装置２に送信するとともに、計測コマンドを輝度計測装置３に送信する。点灯コマンドを受信した発光装置２が、すべての発光素子２３を点灯させたタイミングにおいて、計測コマンドを受信した輝度計測装置３が、輝度センサ３１にて受光した光の輝度を計測し、その計測結果である輝度データＤ１を特性解析装置４Ａに送信する。その結果、輝度データ取得部４１０は、計測コマンドに対する応答として、輝度データＤ１を取得する。したがって、輝度データＤ１は、発光素子２３のすべてを点灯させたときに、すべての発光素子２３が発する光の輝度を計測した計測結果として取得される。但し、一部の発光素子に発光不良が生じている場合には、輝度データＤ１は、その発光不良が生じた一部の発光素子を除いた残りの正常な発光素子２３が発する光の輝度を計測した計測結果として取得される。

【0047】

なお、輝度データ取得部４１０は、過去に計測されて、例えば、記憶部４０のデータベース４０２に記憶された輝度データＤ１を参照したり、記録媒体に記憶された輝度データＤ１を外部機器接続部４５により参照したりすることで、輝度データＤ１を取得してもよい。また、輝度データ取得部４１０は、輝度データＤ１に含まれる各画素の輝度値を、例えば、２５６階調のグレースケールに変換し、変換後の輝度データＤ１を取得してもよい。その場合には、グレースケールへの変換処理は、輝度データ取得部４１０により行われてもよいし、輝度計測装置３により行われてもよい。本実施形態では、グレースケールに変換後の輝度データＤ１を用いる場合について説明する。

【0048】

次に、ステップＳ２０（位置推定工程）にて、位置推定部４１１は、輝度データ取得部４１０により取得された輝度データＤ１に対してデータ処理を行うことにより、発光素子２３の配置関係を位置決めするための基準点Ｐを特定し、基準点Ｐ及び発光素子２３の配置関係に基づいて発光素子２３毎の位置を推定する。

【0049】

図９は、位置推定部４１１による位置推定工程（ステップＳ２０）の詳細を示すフローチャートである。位置推定部４１１は、ステップＳ２００～Ｓ２０２にて、輝度データＤ１からエッジデータＤ２を生成し、エッジデータＤ２における第１の外形を特定する第１のデータ処理と、ステップＳ２１０～Ｓ２１２にて、輝度データＤ１から二値化データＤ３を生成し、二値化データＤ３における第２の外形を特定する第２のデータ処理とを実行する。

【0050】

図１０は、エッジデータＤ２に対する第１のデータ処理の動作例を示す説明図である。図１０では、ステップＳ１０にてすべての発光素子２３を点灯させたときに取得された輝度データＤ１の一例を図示している。第１のデータ処理では、ステップＳ２００にて、位置推定部４１１が、輝度データＤ１において隣接する画素間における輝度値の変化からエッジを検出するエッジ検出処理を行うことにより、輝度データＤ１からエッジデータＤ２を生成する。エッジ検出処理は、例えば、ソーベルフィルタやラプラシアンフィルタ等のエッジフィルタが用いられる。その際、エッジフィルタの前処理として、例えば、平滑化フィルタや鮮鋭化フィルタ等が用いられてもよい。

【0051】

エッジは、隣接する画素間における輝度値の変化度合いが周りの画素に比べて大きい画素である。すなわち、エッジは、明暗の境界部分に位置する画素である。エッジデータＤ２は、例えば、図１０に示すように、エッジとして検出された画素を「１」（白）、それ以外の画素を「０」（黒）として生成される。すべての発光素子２３を点灯させた場合には、エッジは、図１０に示すように、素子配置領域２１４の外形に沿って検出される。発光素子２３の一部が点灯しなかった場合には、正常に点灯しなかったことにより生じる明暗の境界部分にもエッジが検出される。

【0052】

次に、ステップＳ２０１にて、位置推定部４１１が、エッジに重なるように配置される複数の線分Ｌａと、線分Ｌａ同士が交差する交点で定められる複数の角部ＣａとをエッジデータＤ２上で特定する。例えば、位置推定部４１１は、エッジデータＤ２上において、１画素分の幅を有する線分Ｌａを引いたときに、エッジデータＤ２上の線分Ｌａと、エッジとの間の重なり度合いが高くなるように、線分Ｌａの位置や傾きを変更し、最終的な線分Ｌａを決定する。重なり度合いは、例えば、線分Ｌａを構成する画素全体の画素数を分母とし、線分Ｌａを構成する画素のうちのエッジに重なる画素の画素数を分子とすることで、割合として算出される。その際、線分Ｌａの画素がエッジの画素に重なる状態としては、線分Ｌａの画素がエッジの画素に一致する場合だけでなく、エッジの画素に隣接している場合も含むようにしてよい。そして、ステップＳ２０２にて、位置推定部４１１が、複数の角部Ｃａに基づいて、第１の外形を特定する。

【0053】

本実施形態では、発光素子２３の配置関係は、行列状の配置形態であり、素子配置領域２１４は、平面視矩形状であるため、エッジデータＤ２上において、図１０に示すように、４つの線分Ｌａ１～Ｌａ４と、４つの角部Ｃａ１～Ｃａ４とが特定される。そして、４つの角部Ｃａ１～Ｃａ４を結ぶことで、第１の外形が特定される。

【0054】

また、位置推定部４１１は、エッジデータＤ２上の複数の線分Ｌａ１～Ｌａ４のうちのエッジとの間の重なり度合いが高い線分の傾きに基づいて、輝度データＤ１又はエッジデータＤ２を回転補正するための第１の回転角度Ｒａを特定し、第１の回転角度Ｒａにより輝度データＤ１及びエッジデータＤ２を回転補正してもよい。

【0055】

図１１は、エッジデータＤ２に対する回転補正の動作例を示す説明図である。図１１では、重なり度合いが高い線分として、線分Ｌａ１が選択された場合を図示している。位置推定部４１１は、その選択された線分Ｌａ１と、Ｘ軸とがなす角度を第１の回転角度Ｒａとして特定し、第１の回転角度Ｒａにより輝度データＤ１及びエッジデータＤ２を回転補正する。なお、回転補正後の輝度データＤ１及びエッジデータＤ２は、角部Ｃａを特定する際に用いられてもよいし、さらにステップＳ２０１以降で用いられてもよい。例えば、後述するステップＳ２２０やステップＳ２３０にて、回転補正後の輝度データＤ１及びエッジデータＤ２が用いられてもよい。また、第１の回転角度Ｒａにより後述する二値化データＤ３を回転補正してもよい。

【0056】

図１２は、二値化データＤ３に対する第２のデータ処理の動作例を示す説明図である。図１２では、ステップＳ１０にてすべての発光素子２３を点灯させたときに取得された輝度データＤ１の一例を図示している。第２のデータ処理では、ステップＳ２１０にて、位置推定部４１１が、輝度データＤ１における画素毎の輝度値に対する閾値に基づいて、画素のそれぞれを白画素及び黒画素のいずれかに二値化する二値化処理を行うことにより、輝度データＤ１から二値化データＤ３を生成する。輝度値に対する閾値は、例えば、固定の値でもよいし、可変の値でもよい。可変の値とする場合には、位置推定部４１１は、画素毎の輝度値に基づくヒストグラムのピークに対応する輝度値をピーク輝度値として特定し、ピーク輝度値に所定の閾値係数Ｋ１（例えば、０．６５等）を乗算することで閾値を算出する。これにより、画素毎の輝度値を計測したときの明るさの変化に柔軟に対応することができる。

【0057】

二値化データＤ３は、例えば、図１２に示すように、輝度値が閾値よりも高い画素を「１」（白画素）、輝度値が閾値よりも低い画素を「０」（黒画素）として生成される。すべての発光素子２３を点灯させた場合には、白画素の集合である白画素領域は、図１２に示すように、素子配置領域２１４の外形に基づいて検出される。発光素子２３の一部が点灯しなかった場合には、その点灯しなかった発光素子２３に対応する位置に応じて、外縁の一部が欠けるか、内側の一部の領域が画素落ちしたような白画素領域が検出される。なお、二値化処理の後処理として、白画素領域の外縁に位置する白画素に対して、例えば、Ｘ方向及びＹ方向に３画素分の白画素が隣接して存在しない場合には、その白画素は、ノイズとみなして黒画素に修正してもよい。

【0058】

次に、ステップＳ２１１にて、位置推定部４１１が、白画素の集合である白画素領域の外縁に重なるように配置される複数の線分Ｌｂと、線分Ｌｂ同士が交差する交点で定められる複数の角部Ｃｂとを二値化データＤ３上で特定する。例えば、位置推定部４１１は、二値化データＤ３上において、１画素分の幅を有する線分Ｌｂを引いたときに、白画素領域の外縁を構成する画素に重なるように、線分Ｌｂの位置や傾きを変更し、最終的な線分Ｌｂを決定する。その際、線分Ｌｂの画素が外縁の画素に重なる状態としては、線分Ｌｂの画素が、外縁の画素に一致する場合だけでなく、外縁の画素に隣接している場合も含むようにしてよい。そして、ステップＳ２１２にて、位置推定部４１１が、複数の角部Ｃｂに基づいて、第２の外形を特定する。

【0059】

本実施形態では、発光素子２３の配置関係は、行列状の配置形態であり、素子配置領域２１４は、平面視矩形状であるため、二値化データＤ３上において、図１２に示すように、４つの線分Ｌｂ１～Ｌｂ４と、４つの角部Ｃｂ１～Ｃｂ４とが特定される。そして、４つの角部Ｃｂ１～Ｃｂ４を結ぶことで、第２の外形が特定される。

【0060】

また、位置推定部４１１は、二値化データＤ３上において、四隅からの距離が最小となる白画素ＰＸＷをそれぞれ特定し、その白画素ＰＸＷ同士を結ぶ線分の傾きに基づいて、輝度データＤ１又は二値化データＤ３を回転補正するための第２の回転角度Ｒｂを特定し、第２の回転角度Ｒｂにより輝度データＤ１及び二値化データＤ３を回転補正してもよい。

【0061】

図１３は、二値化データＤ３に対する回転補正の動作例を示す説明図である。図１３では、四隅からの距離が最小となる白画素ＰＸＷ１～ＰＸＷ４が特定された場合を図示している。位置推定部４１１は、その特定された白画素ＰＸＷ同士を結ぶ線分のいずれかと、Ｘ軸とがなす角度を第２の回転角度Ｒｂとして特定し、第２の回転角度Ｒｂにより輝度データＤ１及び二値化データＤ３を回転補正する。図１３では、白画素ＰＸＷ１、ＰＸＷ３を結ぶ線分の傾きに基づいて、第２の回転角度Ｒｂが特定された場合を図示している。但し、他の線分の傾きや複数の線分の傾きの平均値に基づいて、第２の回転角度Ｒｂを特定してもよい。なお、回転補正後の輝度データＤ１及び二値化データＤ３は、角部Ｃｂを特定する際に用いられてもよいし、さらにステップＳ２１１以降で用いられてもよい。例えば、後述するステップＳ２２０やステップＳ２４０にて、回転補正後の輝度データＤ１及び二値化データＤ３が用いられてもよい。また、回転角度ＲｂによりエッジデータＤ２を回転補正してもよい。

【0062】

次に、ステップＳ２２０にて、位置推定部４１１は、エッジデータＤ２上の複数の角部Ｃａに基づく第１の外形Ｆａと、二値化データＤ３上の複数の角部Ｃｂに基づく第２の外形Ｆｂとから、素子配置領域２１４における外形Ｆｃに近い方を選択する。位置推定部４１１は、例えば、素子配置領域２１４の外形形状や外形寸法を比較の基準にして、第１の外形Ｆａ及び第２の外形Ｆｂのうちのいずれかを選択する。なお、ステップＳ２２０にて用いられるエッジデータＤ２及び二値化データＤ３は、回転補正されたものでもよい。

【0063】

図１４は、第１の外形及び第２の外形と、素子配置領域２１４における外形とを比較するときの動作例を示す説明図である。図１４では、第１の外形Ｆａを一点鎖線、第２の外形Ｆｂを二点鎖線、素子配置領域２１４の外形Ｆｃを実線でそれぞれ図示している。

【0064】

第１の例として、外形形状を基準とする場合には、素子配置領域２１４における角部Ｃｃ１～Ｃｃ４の位置を基準にして、エッジデータＤ２上の角部Ｃａ１～Ｃａ４との間隔の総和（＝Ｇａｃ１＋Ｇａｃ２＋Ｇａｃ３＋Ｇａｃ４）と、二値化データＤ３上の角部Ｃｂ１～Ｃｂ４との間隔の総和（＝Ｇｂｃ１＋Ｇｂｃ２＋Ｇｂｃ３＋Ｇｂｃ４）とを比較し、間隔の総和が小さい方を選択することで、第１の外形Ｆａ及び第２の外形Ｆｂからいずれかを選択する。第２の例として、外形寸法を基準とする場合には、例えば、素子配置領域２１４における角部Ｃｃ１～Ｃｃ４間（対角線を含めてもよい）の距離を基準にして、エッジデータＤ２上の角部Ｃａ１～Ｃａ４間の距離との差分の総和（＝Ｌａｃ１＋Ｌａｃ２＋Ｌａｃ３＋Ｌａｃ４）と、二値化データＤ３上の角部Ｃｂ１～Ｃｂ４間の距離との差分の総和（＝Ｌｂｃ１＋Ｌｂｃ２＋Ｌｂｃ３＋Ｌｂｃ４）とを比較し、差分の総和が小さい方を選択することで、第１の外形Ｆａ及び第２の外形Ｆｂからいずれかを選択する。これにより、素子配置領域２１４に外形が近い方のデータ処理の結果に基づいて、以降の処理が行われるため、発光装置２の特性を解析する際の精度を向上させることができる。

【0065】

次に、位置推定部４１１が、ステップＳ２２０で第１の外形Ｆａを選択した場合には、ステップＳ２３０にて、エッジデータＤ２上の線分Ｌａと、エッジとの間の重なり度合いに基づいて、エッジデータＤ２上の複数の角部Ｃａ１～Ｃａ４のうちの１つを基準点Ｐとして特定する。例えば、位置推定部４１１は、複数の線分Ｌａから互いに交差する線分Ｌａの組み合わせを作成し、その作成した線分Ｌａの組み合わせから、エッジとの重なり度合いが最も高い線分Ｌａの組み合わせを抽出し、その抽出した線分Ｌａが交差する交点で定められる角部Ｃａを基準点Ｐとして特定する。

【0066】

一方、位置推定部４１１が、ステップＳ２２０で第２の外形Ｆｂを選択した場合には、ステップＳ２４０にて、二値化データＤ３上の角部Ｃｂと、素子配置領域２１４における角部Ｃｃとの間における形状の特徴の一致度合いに基づいて、二値化データＤ３上の複数の角部Ｃｂのうちの１つを基準点Ｐとして特定する。例えば、位置推定部４１１は、形状の特徴として角部Ｃｂ１～Ｃｂ４の内角を特定し、その特定した角部Ｃｂの内角が素子配置領域２１４における角部Ｃｃ１～Ｃｃ４の内角（本実施形態では、９０度）に最も近い角部Ｃｂを、形状の特徴の一致度合いが高いものとして抽出し、その抽出した角部Ｃｂを基準点Ｐとして特定する。

【0067】

その際、位置推定部４１１は、二値化データＤ３上で特定した基準点Ｐに位置する第１の画素ＰＸ１を起点にして、画素の配列方向に白画素の数をカウントしたときの第１のカウント値Ｃｎｔ１と、第１の画素ＰＸ１に隣接する第２の画素ＰＸ２を起点にして、配列方向に白画素の数をカウントしたときの第２のカウント値Ｃｎｔ２とを取得し、第２のカウント値Ｃｎｔ２が第１のカウント値Ｃｎｔ１に対して所定の白画素基準値Ｖ１よりも多い場合、第２の画素ＰＸ２を基準点Ｐに変更してもよい。

【0068】

図１５は、二値化データＤ３における基準点Ｐの補正処理の動作例を示す説明図である。図１５では、左下の角部Ｃｂ１が基準点Ｐとして特定された場合を図示している。位置推定部４１１は、例えば、第１のカウント値Ｃｎｔ１に対する第２のカウント値Ｃｎｔ２の増加比率（＝（Ｃｎｔ２－Ｃｎｔ１）／Ｃｎｔ１）を算出し、その算出した増加比率が、白画素基準値Ｖ１（例えば、２０％等）よりも高い場合には、第２の画素ＰＸ２を基準点Ｐに変更する。図１５に示す補正処理では、位置推定部４１１が、画素の配列方向として、矢印で示すように、Ｙ方向に第１のカウント値Ｃｎｔ１及び第２のカウント値Ｃｎｔ２をカウントした場合を図示している。但し、位置推定部４１１は、Ｙ方向にカウントすることに加えて、Ｘ方向にもカウントし、同様の補正処理を行うことができる。Ｘ方向及びＹ方向の２方向で補正処理を行うことで、基準点Ｐを特定する際の精度をより向上させることができる。

【0069】

次に、ステップＳ２５０にて、位置推定部４１１は、ステップＳ２３０、Ｓ２４０のいずれかで特定された基準点Ｐに基づいて発光素子２３の配置関係を位置決めすることで、発光素子２３毎の位置を推定する。

【0070】

図１６は、基準点Ｐにより発光素子２３の配置関係を位置決めするときの動作例を示す説明図である。図１６では、左下の角部（エッジデータＤ２上の左下の角部Ｃａ１又は二値化データＤ３上の左下のＣｂ１）が基準点Ｐとして特定された場合を図示している。位置推定部４１１は、左下の角部を基準点Ｐと特定した場合、その基準点Ｐに素子配置領域２１４における左下の角部Ｃｃ１を位置決めする。そして、位置推定部４１１は、その左下の角部Ｃｃ１を基準にして、発光素子２３の配置関係として定められた配置形態、配置ピッチ、及び、配置数に基づいて、各発光素子２３の位置を展開することにより、発光素子２３毎の位置を推定する。

【0071】

その際、発光素子２３毎の位置は、輝度センサパラメータ４０１に含まれるセンサスケール値や原点位置に基づいて、輝度データＤ１、エッジデータＤ２及び二値化データＤ３のいずれかのデータ上の位置として推定されてもよいし、実物の座標系に変換することにより実物の位置として推定されもよい。また、発光素子２３毎の位置は、発光素子２３の中心位置２３ａ（図１６の「×」）として推定されてもよいし、発光素子２３の外形位置２３ｂ（図１６の「□」）として推定されてもよい。

【0072】

次に、ステップＳ３０（輝度算出工程）にて、輝度値算出部４１２は、輝度データ取得部４１０により取得された輝度データＤ１と、位置推定部４１１により推定された発光素子２３毎の位置とに基づいて、発光素子２３毎の輝度値を算出する。これにより、発光装置２の特性として、複数の発光素子２３が点灯されて光拡散部材２５の上面２５０から光が出射されるときの上面２５０全体での輝度のバラツキやムラを計測することができる。

【0073】

図１７は、輝度値算出部４１２による輝度値算出工程（ステップＳ３０）の一例を示す説明図である。図１７では、左下の角部（エッジデータＤ２上の左下の角部Ｃａ１又は二値化データＤ３上の左下のＣｂ１）を基準点Ｐとして位置決めされた素子配置領域２１４と、素子配置領域２１４が分割された複数の単位素子配置領域２１５とを輝度データＤ１に重ねた場合を図示している。単位素子配置領域２１５は、素子配置領域２１４を発光素子２３の配置関係に基づいて分割して複数の発光素子２３のそれぞれに割り当てたものである。素子配置領域２１４は、例えば、図１７に示すように、発光素子２３の配置ピッチ（本実施形態では、Ｘ方向及びＹ方向ともに５０μｍ）に応じて格子状に分割されてもよいし、発光素子２３の外形サイズ（本実施形態では、Ｘ方向及びＹ方向ともに４５μｍ）に応じて格子状に分割されて、隣接する単位素子配置領域２１５の間に隙間が設けられていてもよい。

【0074】

輝度値算出部４１２は、発光素子２３毎の位置に基づいて、輝度データＤ１と、複数の単位素子配置領域２１５とを重ねて、画素ＰＸが単位素子配置領域２１５に重なる部分の面積比を画素ＰＸ毎に特定する。図１７では、発光素子２３の配置ピッチと同じ長さである単位素子配置領域２１５の各辺が、約３．８画素分に相当する場合を図示している。画素ＰＸ全体が単位素子配置領域２１５に重なる場合には、面積比は１００％と特定される。

【0075】

そして、輝度値算出部４１２は、面積比により重み付けをした画素ＰＸ毎の輝度値を単位素子配置領域２１５毎に集計することにより、発光素子２３毎の輝度値を算出する。具体的には、輝度値算出部４１２は、画素ＰＸ毎の面積比の合計値（図１７では、「１５７１％」）で画素ＰＸ毎の面積比をそれぞれ除算することで画素ＰＸ毎の重みを算出し、画素ＰＸ毎の輝度値と、画素ＰＸ毎の重みとを画素単位で乗算することで重み付けをした画素ＰＸ毎の輝度値を算出する。次に、輝度値算出部４１２は、画素ＰＸ毎の輝度値を合計することで単位素子配置領域２１５の輝度値、すなわち、発光素子２３の輝度値（図１７では、「６９．７７」）を算出する。そして、輝度値算出部４１２は、同様の処理を単位素子配置領域２１５毎に行うことですべての発光素子２３の輝度値を算出する。

【0076】

次に、ステップＳ４０（制御量算出工程）にて、制御量算出部４１３は、輝度値算出部４１２により算出された発光素子２３毎の輝度値と、所定の輝度基準値Ｖ２とに基づいて、発光素子２３毎の制御量を算出する。これにより、発光装置２の特性として、複数の発光素子２３が点灯されて光拡散部材２５の上面２５０から光が出射されるときの上面２５０全体での輝度のバラツキやムラを低減することができる。

【0077】

図１８は、制御量算出部４１３による制御量算出工程（ステップＳ４０）の一例を示す説明図である。図１８では、複数の発光素子２３にそれぞれ割り当てられた各単位素子配置領域２１５に対して、発光素子２３毎の輝度値を表した場合を図示している。輝度基準値Ｖ２が、例えば、図１８に示すように、「７０」である場合、制御量算出部４１３は、輝度値が輝度基準値Ｖ２よりも低い発光素子２３に対してその輝度値が高くなるように、輝度基準値Ｖ２に対する輝度値の差分値や割合に基づいて、制御量を算出する。また、制御量算出部４１３は、輝度値が輝度基準値Ｖ２よりも高い発光素子２３に対してその輝度値が低くなるように、輝度基準値Ｖ２に対する輝度値の差分値や割合に基づいて制御量を算出する。発光素子２３毎の制御量は、例えば、図１８に示すように、輝度基準値Ｖ２との差分値が、「＋０．２６～＋０．５０」の範囲である場合には「－１」、「－０．２５～０．２５」の範囲である場合には「０」、「－０．５０～－０．２６」の範囲である場合には「＋１」、「－０．７５～－０．５１」の範囲である場合には「＋２」として算出される。

【0078】

次に、ステップＳ５０（解析データ出力工程）にて、解析データ出力部４１４は、ステップＳ２０～Ｓ４０で発光装置２の特性を解析した解析結果を解析データＤ４として出力する。解析データＤ４には、例えば、ステップＳ２０にて位置推定部４１１により推定された発光素子２３毎の位置、ステップＳ３０にて輝度値算出部４１２により算出された発光素子２３毎の輝度値、及び、ステップＳ４０にて制御量算出部４１３により算出された発光素子２３毎の制御量等が含まれる。

【0079】

なお、解析データＤ４は、任意の出力先や出力方法を採用することができる。例えば、解析データ出力部４１４は、解析データＤ４を記憶部４０のデータベース４０２に記憶してもよいし、外部機器接続部４５により記録媒体に記憶してもよい。また、解析データ出力部４１４は、例えば、位置推定部４１１により推定された発光素子２３毎の位置を発光装置２の設計上の位置と比較したり、輝度値算出部４１２により算出された発光素子２３毎の輝度値を発光装置２の設計上の輝度値と比較したりして、その比較結果（例えば、正常・異常の判定等）を出力部４３の表示画面に表示することで、発光装置２の品質検査を行ってもよい。さらに、解析データ出力部４１４は、制御量算出部４１３により算出された発光素子２３毎の制御量を、設定コマンドとして制御回路部２１２に送信することで、発光装置２の輝度調整を行ってもよい。

【0080】

以上のように、第１の実施形態に係る特性解析装置４Ａ及び特性解析方法によれば、複数の発光素子２３上に光拡散部材２５が配置された発光装置２の特性として、発光素子２３毎の位置を的確に推定することができる。また、その推定された発光素子２３毎の位置を用いることにより、発光素子２３毎の輝度や発光素子２３毎の制御量についても的確に算出することができる。さらに、ステップＳ１０での１回の点灯で取得された輝度データＤ１に基づいて発光装置２の特性が解析されるので、特性解析方法の工程数を短縮することができる。

【0081】

（第２の実施形態）
図１９は、本発明の第２の実施形態に係る特性解析装置４Ｂを示すブロック図である。第１の実施形態に係る特性解析装置４Ａでは、輝度データ取得部４１０が、複数の発光素子２３のすべてを点灯したときの輝度データＤ１を取得するのに対して、第２の実施形態に係る特性解析装置４Ｂは、複数の発光素子２３のうちの少なくとも１つを点灯させたときの輝度データＤ１Ａを取得する第１の輝度データ取得部４１０Ａと、複数の発光素子２３のすべてを点灯させたときの輝度データＤ１Ｂを取得する第２の輝度データ取得部４１０Ｂとを備える点で相違する。なお、その他の基本的な構成及び動作は、第１の実施形態に係る特性解析システム１と同様であるため、以下では、両者の相違点を中心に説明する。

【0082】

制御部４１は、記憶部４０に記憶された特性解析プログラム４００Ｂを実行することにより、第１の輝度データ取得部４１０Ａ及び第２の輝度データ取得部４１０Ｂ、位置推定部４１１、輝度値算出部４１２、制御量算出部４１３、及び、解析データ出力部４１４として機能する。

【0083】

（特性解析方法）
図２０は、本発明の第２の実施形態に係る特性解析装置４Ｂの動作を示すフローチャートである。以下では、図８と同様に、解析対象の発光装置２が、計測台３０に載置されるともに、発光装置２の制御回路部２１２と、輝度計測装置３の輝度センサ３１とが特性解析装置４Ｂに接続された状態において、特性解析装置４Ｂが、解析対象の発光装置２の特性を解析する動作（特性解析方法）について説明する。なお、図２０では、図８と同様のステップに対して同じ番号を付与している。

【0084】

まず、ステップＳ１１（第１の輝度データ取得工程）にて、第１の輝度データ取得部４１０Ａは、複数の発光素子２３のうちの少なくとも１つを点灯させたときの輝度データＤ１Ａを取得する。輝度データＤ１Ａを取得するための点灯対象の発光素子２３は、適宜選択することができる。例えば、第１の実施形態と同様に、単位素子配置領域２１５の外形に位置する基準点Ｐを特定する場合には、素子配置領域２１４の外縁側に位置する発光素子２３を点灯させるようにすればよい。その場合には、素子配置領域２１４の外形に沿って、素子配置領域２１４の最も外縁の発光素子２３を矩形状に点灯させてもよいし、素子配置領域２１４の外縁から内側に向けて複数列分の発光素子２３を点灯させてもよい。また、素子配置領域２１４における角部Ｃｃに位置する発光素子２３だけを点灯させてもよい。

【0085】

次に、ステップＳ２０（位置推定工程）にて、位置推定部４１１は、第１の輝度データ取得部４１０Ａにより取得された輝度データＤ１Ａに対してデータ処理を行うことにより、発光素子２３の配置関係を位置決めするための基準点Ｐを特定し、基準点Ｐ及び発光素子２３の配置関係に基づいて発光素子２３毎の位置を推定する。

【0086】

次に、ステップＳ１２（第２の輝度データ取得工程）にて、第２の輝度データ取得部４１０Ｂは、複数の発光素子２３のすべてを点灯させたときの輝度データＤ１Ｂを取得する。なお、第２の輝度データ取得工程（ステップＳ１２）は、第１の実施形態に係る輝度データ取得工程（ステップＳ１０）のように、第１の輝度データ取得工程（ステップＳ１１）を兼ねて実行することができる。その場合には、第１の輝度データ取得工程（ステップＳ１１）を省略するとともに、第２の輝度データ取得工程（ステップＳ１２）を、位置推定工程（ステップＳ２０）よりも先に実行するようにすればよい。

【0087】

次に、ステップＳ３０（輝度算出工程）にて、輝度値算出部４１２は、第２の輝度データ取得部４１０Ｂにより取得された輝度データＤ１Ｂと、位置推定部４１１により推定された発光素子２３毎の位置とに基づいて、発光素子２３毎の輝度値を算出する。

【0088】

次に、ステップＳ４０（制御量算出工程）にて、制御量算出部４１３は、輝度値算出部４１２により算出された発光素子２３毎の輝度値と、所定の輝度基準値Ｖ２とに基づいて、発光素子２３毎の制御量を算出する。

【0089】

次に、ステップＳ５０（解析データ出力工程）にて、解析データ出力部４１４は、ステップＳ２０～Ｓ４０にて発光装置２の特性を解析した解析結果を解析データＤ４として出力する。

【0090】

以上のように、第２の実施形態に係る特性解析装置４Ｂ及び特性解析方法によれば、第１の実施形態と同様に、複数の発光素子２３上に光拡散部材２５が配置された発光装置２の特性として、発光素子２３毎の位置を的確に推定することができる。また、その推定された発光素子２３毎の位置を用いることにより、発光素子２３毎の輝度や発光素子２３毎の制御量についても的確に算出することができる。さらに、ステップＳ１１での点灯で取得された輝度データＤ１には、点灯対象の発光素子２３に対応する点灯領域と、点灯対象でない発光素子２３に対応する非点灯領域とが存在するため、点灯領域と非点灯領域のコントラストを検査することができる。

【0091】

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0092】

（照明装置の製造方法）
上記実施形態に係る特性解析方法は、発光装置２と、発光装置２が発する光を導く導光部材とを備える照明装置の製造工程に組み込むことで、照明装置の製造方法を実現することができる。照明装置の製造方法は、例えば、発光装置２を準備する準備工程と、上記実施形態に係る特性解析方法により、準備工程で準備された発光装置２の特性を解析する特性解析工程と、特性解析工程で発光装置２の特性が解析された解析結果に基づいて、準備工程で準備された発光装置２と導光部材とを備える照明装置を組み立てる組立工程とを含む。

【0093】

特性解析工程における解析結果として、発光素子２３毎の位置を用いる場合には、組立工程において、例えば、発光装置２と、導光部材との間の組付位置等を調整するようにすればよい。特性解析工程における解析結果として、発光素子２３毎の輝度値を用いる場合には、組立工程において、例えば、発光装置２に組み合わせる導光部材の光学特性を調整するようにすればよい。特性解析工程における解析結果として、発光素子２３毎の制御量を用いる場合には、組立工程において、例えば、発光素子２３毎の制御量を発光装置２の制御回路部２１２に設定するようにすればよい。

【0094】

上記実施形態では、特性解析装置４Ａ、４Ｂが、図８，図９及び図２０に示すフローチャートに従って動作する場合について説明した。但し、各ステップの実行順序を適宜変更してもよいし、一部のステップを省略してもよい。例えば、図９におけるステップＳ２１０～Ｓ２１２は、ステップＳ２００～Ｓ２０２よりも先に実行してもよい。また、図８又は図２０におけるステップＳ４０（制御量算出工程）を省略してもよい。ステップＳ４０を省略する場合には、特性解析装置４Ａ、４Ｂの構成として、制御量算出部４１３を省略してもよい。図８又は図２０におけるステップＳ３０（輝度算出工程）及びステップＳ４０（制御量算出工程）の両方を省略してもよい。ステップＳ３０、Ｓ４０の両方を省略する場合には、特性解析装置４Ａ、４Ｂの構成として、輝度値算出部４１２及び制御量算出部４１３の両方を省略してもよい。

【0095】

また、ステップＳ２０（位置推定工程）において、輝度データＤ１からエッジデータＤ２だけを生成し、基準点Ｐを特定してもよく、その場合には、図９におけるステップＳ２００～Ｓ２０２、Ｓ２３０、Ｓ２５０を実行し、ステップＳ２１０～Ｓ２１２、Ｓ２２０、Ｓ２４０を省略してもよい。さらに、ステップＳ２０（位置推定工程）において、輝度データＤ１から二値化データＤ３だけを生成し、基準点Ｐを特定してもよく、その場合には、図９におけるステップＳ２１０～Ｓ２１２、Ｓ２４０、Ｓ２５０を実行し、ステップＳ２００～Ｓ２０２、Ｓ２２０、Ｓ２３０を省略してもよい。

【0096】

上記実施形態では、発光素子２３の外形は、平面視矩形状である場合について説明した。但し、発光素子２３の外形は、平面視矩形状に限らず、矩形（四角形）状以外の任意の多角形状でもよいし、曲線を含むような形状でもよい。また、上記実施形態では、素子配置領域２１４の外形は、平面視矩形状である場合について説明した。但し、素子配置領域２１４の外形は、平面視矩形状に限らず、矩形（四角形）状以外の任意の多角形状でもよいし、曲線を含むような形状でもよい。その際、素子配置領域２１４における角部Ｃｃの内角は、直角に限られず、鋭角及び鈍角のいずれでもよい。なお、上記の場合には、ステップＳ２０（位置推定工程）、ステップＳ３０（輝度算出工程）及びステップＳ４０（制御量算出工程）における処理内容を、発光素子２３及び素子配置領域２１４の外形に応じて変更すればよい。

【0097】

上記実施形態では、特性解析プログラム４００Ａ、４００Ｂは、記憶部４０に記憶されている場合について説明したが、これに限られない。特性解析プログラム４００Ａ、４００Ｂは、例えば、ＵＳＢメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで記録されて提供されてもよいし、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されてもよい。

【符号の説明】

【0098】

１…特性解析システム、２…発光装置、３…輝度計測装置、４Ａ、４Ｂ…特性解析装置、
２０…第１の基板、２１…第２の基板、２２…ワイヤ、２３…発光素子、
２４…光反射性部材、２５…光拡散部材、２６…被覆部材、
３０…計測台、３１…輝度センサ、
４０…記憶部、４１…制御部、４２…入力部、４３…出力部、４４…通信部、
２００…基体、２０１…第１の端子、２０２…第１の配線、２０３…基板配置領域、
２１０…基体、２１０ａ…上面、２１０ｂ…下面、
２１１…第２の端子、２１２…制御回路部、２１３…素子接合部材、
２１４…素子配置領域、２１５…単位素子配置領域、
２３０…上面、２３１…下面、２３２…側面、２４０…上面、
２５０…上面、２５１…下面、
２６０…外側樹脂枠、２６１…内側樹脂枠、２６２…保護樹脂、
４００Ａ、４００Ｂ…特性解析プログラム、４０１…輝度センサパラメータ、
４１０…輝度データ取得部、４１０Ａ…第１の輝度データ取得部、
４１０Ｂ…第２の輝度データ取得部、４１１…位置推定部、４１２…輝度値算出部、
４１３…制御量算出部、４１４…解析データ出力部、
Ｃａ、Ｃａ１～Ｃａ４…エッジデータ上の角部、
Ｃｂ、Ｃｂ１～Ｃｂ４…二値化データ上の角部、
Ｃｃ１～Ｃｃ４…素子配置領域の角部、
Ｄ１、Ｄ１Ａ、Ｄ１Ｂ…輝度データ、Ｄ２…エッジデータ、
Ｄ３…二値化データ、Ｄ４…解析データ、
Ｌａ、Ｌａ１～Ｌａ４…エッジデータ上の線分、
Ｌｂ、Ｌｂ１～Ｌｂ４…二値化データ上の線分、
Ｐ…基準点、ＰＸ…画素、ＰＸ１…第１の画素、ＰＸ２…第２の画素、
Ｒａ、Ｒｂ…回転角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】