JP2004109103A

JP2004109103A - 照明装置の製造方法

Info

Publication number: JP2004109103A
Application number: JP2002311881A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ebihara; 海老原　茂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】工業用検査の分野において、ＬＥＤ発光体を用いた反射型無影照明で、プリント配線基板を切頭円錐形状に曲げその凹面部にＬＥＤを実装して照明することがあった。しかし、本方式ではＬＥＤの自己発熱を熱伝導で逃がすことができず、ＬＥＤ自体の温度上昇が起こり、発光光量が低減するとともに、ＬＥＤ自体の温度変動が大きく光量の安定性に欠けるとともに、ＬＥＤの寿命が短くなるなどの欠点があった。
【解決手段】ＬＥＤからの発熱を積極的に逃がすようにするため、ＬＥＤとプリント基板の間に熱伝導率の高い熱伝導板を設けＬＥＤの発熱を外部へ放散し、ＬＥＤの温度上昇を抑止することにより、ＬＥＤの順方向電流を大きくでき、明るく点灯しながら温度上昇が少なくなりＬＥＤの寿命を延ばすことができる製造方法である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工業用検査工程に於ける反射照明の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工業用検査の分野において、ＬＥＤ発光体を用いた反射型無影照明で、切り欠きを有する円環状の屈曲可能なプリント配線基板を切頭円錐形状に曲げ、その凹面部にＬＥＤを実装して照明することがあった。しかし、本方式ではＬＥＤの自己発熱を熱伝導で逃がすことができず、ＬＥＤ自体の温度上昇が起こり、発光光量が低減するとともに、ＬＥＤ自体の温度変動が大きく光量の安定性に欠けるとともに、ＬＥＤの寿命が短くなるなどの欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はＬＥＤからの発熱を積極的に逃がすようにするため、ＬＥＤとプリント基板の間に熱伝導率の高い熱伝導板を設けＬＥＤの発熱を外部へ放散し、ＬＥＤの温度上昇を抑止することにより、ＬＥＤの順方向電流を大きくでき、明るく点灯しながら温度上昇が少なくなりＬＥＤの寿命を延ばすことができる製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
リード線の付いた構造のＬＥＤからの発熱は熱伝導度の高いリード線又はＬＥＤ素子の発光基板部又はその近傍から吸収できるように、発熱部と熱伝導板の間に熱伝導性の良い絶縁物を挟み、またリード線からの熱はプリント基板を介して熱伝導板に導くことによりＬＥＤ発光体の温度上昇を防止でき、発光効率を高めることができる。熱伝導板としては熱伝導率が高く、成型性が良く、安価で入手の容易なアルミニウムや銅板などの金属板を使用している。ＬＥＤ発光体の構造としてはリード線の付いた砲弾型やキャンタイプのＬＥＤ素子を使用している。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は照明ケースに複数のＬＥＤを並べて配置した検査用照明装置において、切り欠きを有する円環状の熱伝導率の高い材料を切頭円錐形状に成形し、その凹面部にＬＥＤ発光体を熱伝導性の良い絶縁シートを介して略等高密度で実装し、熱伝導板の凸面部に屈曲が可能なプリント配線基板を密着状態で配置しＬＥＤのリード線を半田付けしＬＥＤ発光体からの発熱を熱伝導板を介して外部へ放散することができる製造方法である。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。図１は照明装置の構造を示す。照明ケース３は熱伝導プリント基板２を切頭円錐状に保持している。照明ケース３には目視又はＣＣＤカメラなどの撮影が可能なように中央孔３１が明いている。また照明ケース３をカメラ近傍に取付けできるようにメネジ３２も具備している。各ＬＥＤ発光体１には電源ケーブル４から電力が供給される。図２は熱伝導プリント基板２の詳細構造を示す。複数のＬＥＤ発光体１は熱伝導板２ｂを挟んでプリント基板２ａに半田付けされている。ＬＥＤ発光体１と熱伝導板２ｂの間には熱伝導性の良い絶縁シート２ｆや熱伝導性の良い油脂が塗布されている。ＬＥＤ発光体１の外囲器がプラスチックなどの絶縁物でできている場合は絶縁シート２ｆが無くても良い。導電性の熱伝導板２ｂの場合はＬＥＤ発光体１のリード線の周囲に絶縁物２ｅを挿入している。プリント基板２ａは熱伝導板２ｂとの接触を良くした状態でＬＥＤ発光体１のリード線をプリント配線２ｃに半田付け２ｄする。プリント基板２ａと熱伝導板２ｂの間には熱伝導性を良くするために熱伝導性の良い油脂などを塗布することもできる。図３は切り欠きを有する円環状の熱伝導板２ｂにＬＥＤ発光体１を配置した状態を示す。図４は切り欠きを有する円環状のプリント基板２ａを示す。図５はＬＥＤ発光体１、熱伝導板２ｂとプリント基板２ａが切頭円錐形状に成型された後に半田付けされた状態を示す。
【０００７】
本実施例の変形例としては、切り欠きを有する円環状の熱伝導板２ｂと厚さ０．０３〜１．０ｍｍのプリント基板２ａを高圧プレスで積層成形したり、接着剤で接着固定した後、切頭円錐形状に成型した状態でＬＥＤ発光体１を実装、半田付けすることが可能である。
【０００８】
本実施例の変形例としては、熱伝導板２ｂの切り欠きを有する円環状の板を成形で構成しないで、切削加工することも可能である。また、照明ケース３と熱伝導板２ｂを一体構造で切削加工することも可能である。
【０００９】
本実施例の変形例としては、切り欠きを有する円環状のプリント基板２ａを用いずにＬＥＤへの電力が供給できるような構成でプリント基板を複数に分割することも可能である。
【００１０】
本実施例の変形例としては、プリント基板２ａを用いず熱伝導板２ｂ部にＬＥＤ発光体１のリード線部を固定するために絶縁シートを敷いた状態で電力供給用の電気配線をすることも可能である。
【００１１】
本実施例の構造に対し、より積極的に冷却するため熱伝導板を延長し、その延長部に凹凸を付けたり、表面積を増やせる羽状の突出しを設け対流、輻射による冷却効果を高めることが考えられファンで通風するとより効果的である。熱伝導板にペルチェ素子などを取付けて冷却すると放熱だけでは無く冷却も可能となり、その効果は多大である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明はＬＥＤを熱伝導率の高い材料に直接取付けＬＥＤからの発熱を吸収し、ＬＥＤに大電流を流しても発熱が少ないため発光効率が向上するとともに、ＬＥＤの寿命を延ばすことができる。またＬＥＤ素子自体の見掛けの熱容量が大きくなるため、環境温度変化に対する光量変動が少なくなり工業用検査装置として最適な照明用光源とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置の全体構成を示す。
【図２】本発明のＬＥＤ発光体とＬＥＤを搭載した熱伝導板とＬＥＤを電気的に結線するプリント基板とが半田付けされた状態を示す。
【図３】本発明の切り欠きを有する円環状の熱伝導板にＬＥＤが配置された状態を示す。
【図４】本発明の切り欠きを有する円環状の屈曲可能なプリント配線基板を示す。
【図５】本発明の切頭円錐形状に曲げ成形又は切削加工された熱伝導板にＬＥＤとプリント配線基板を半田付けした状態を示す。
【符号の説明】
１　　　……　　ＬＥＤ発光体
２　　　……　　熱伝導プリント基板
２ａ　……　　プリント基板
２ｂ　……　　熱伝導板
２ｃ　……　　プリント配線
２ｄ　……　　半田
２ｅ　……　　絶縁物
２ｆ　……　　絶縁シート
３　　　……　　照明ケース
４　　　……　　電源ケーブル

Claims

ＬＥＤ発光体を円形ケース内に複数個並べて配置した製品検査用照明装置にあって、円形ケースに適合する大きさに設定された切り欠きを有する円環状の熱伝導率の高い板材料を切頭円錐形状に成形し、その凹面部にＬＥＤ発光体を熱伝導性の良い絶縁シートを介して略等高密度で実装し、熱伝導板の凸面部に屈曲が可能なプリント配線基板を密着状態で配置し、ＬＥＤのリード線を半田付けすることにより、ＬＥＤ発光体からの発熱を熱伝導板を介して外部へ放散することができるため、ＬＥＤ発光体の温度上昇を防ぎ、発光効率を著しく高めることができることを可能とする照明装置の製造方法。