JP2009049270A - Led照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】接続されたLEDユニットの定格電圧を超える印加電圧をLEDユニットに印加しないように制御した状態で、LEDユニットごとに調光レベル範囲とLEDユニットへの印加電圧範囲を整合させてLEDユニットを調光制御する。
【解決手段】LEDユニットCを接続した後、LED照明装置1では、印加電圧制限部23の印加電圧制限ボリューム231によって、設定電圧V8が(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)となるように設定される。その後、調光装置によって基準信号V5を最大にし、整合部24のボリューム241によって、基準信号V5が最大のときに報知部25の定電流モードランプ252が点灯と消灯の切り替わりになるように電流検出部21からの両端電圧V3’に対する増幅度を調整する。つまり、基準信号V5が最大のときに電源供給部20からの印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧になるようにする。
【選択図】図1
【解決手段】LEDユニットCを接続した後、LED照明装置1では、印加電圧制限部23の印加電圧制限ボリューム231によって、設定電圧V8が(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)となるように設定される。その後、調光装置によって基準信号V5を最大にし、整合部24のボリューム241によって、基準信号V5が最大のときに報知部25の定電流モードランプ252が点灯と消灯の切り替わりになるように電流検出部21からの両端電圧V3’に対する増幅度を調整する。つまり、基準信号V5が最大のときに電源供給部20からの印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧になるようにする。
【選択図】図1
Description
本発明は、1又は複数のLEDで構成されるLEDユニットを点灯制御するLED照明装置に関するものである。
製品の外観を検査する自動外観検査システムに用いられ、上記製品を照明するためのLEDユニットを点灯制御するLED照明装置は、種々市販又は開発されており、特許文献1にも、異なるLEDユニット(照明ヘッド)に対して電源供給を可能とする電源装置が開示されている。特許文献1では、各LEDユニットが、電流を検出するための電流検出抵抗を備えている。各電流検出抵抗は、LEDユニットに定格電流が流れたときに両端電圧が予め設定された基準値となるように設定されている。一方、電源装置では、電流コントローラにおいて、オペアンプが電流検出抵抗の両端電圧と基準値とを比較し、電流検出抵抗の両端電圧が基準値となるようにトランジスタがLEDユニットに対して電流制御を行う。上記より、特許文献1の電源装置では、LEDユニットの仕様に関わらずLEDユニットを定格電流で点灯させることができる。
特開2004−299102号公報(段落0013〜0023及び図1)
ところで、自動外観検査システムでは、検査対象品ごとに、検査対象品を照射する光の光量に最適値がある。また、同じ検査対象品であっても、検査内容が異なると最適な光量が変わることがある。このため、LED照明装置として、LEDユニットを調光制御するもの、つまり、使用者が検査対象品や検査内容に応じてLEDユニットの調光レベルを設定できるものが要望されている。
また、使用者がLEDユニットの調光レベルを設定するにあたって、LEDユニットの定格電圧を超える印加電圧を印加するのを防止する必要がある。上記のようなLED照明装置において、仕様の異なるLEDユニットのそれぞれに対応させるためには、定格電圧の大きいLEDユニットにも定格電圧まで印加電圧を印加できるように印加電圧の設定可能範囲を広くしておく必要がある。しかし、定格電圧の小さいLEDユニットが接続されているときは、上記印加電圧の設定可能範囲のうち、接続されているLEDユニットの定格電圧よりも大きな印加電圧を印加しないようにしなければならない。
しかしながら、特許文献1の電源装置には、仕様の異なるLEDユニットに対応できるものの、LEDユニットを調光制御することができなかった。また、特許文献1の電源装置は、LEDユニットの調光レベルを設定するときにLEDユニットの定格電圧を超えるのを防止するような保護手段も備えていない。
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、接続されたLEDユニットの定格電圧を超える印加電圧をLEDユニットに印加しないように制御した状態で、LEDユニットごとに調光レベル範囲とLEDユニットへの印加電圧範囲を整合させてLEDユニットを調光制御することができるLED照明装置を提供することにある。
請求項1の発明は、1又は複数のLEDで構成されるLEDユニットを点灯制御するLED照明装置であって、入力電圧を一定の増幅度で増幅し当該増幅した電圧を印加電圧として前記LEDユニットに印加する電源供給部と、前記LEDユニットに流れる電流を検出する電流検出部と、前記LEDユニットの調光レベルを設定する調光レベル設定手段と、前記調光レベル設定手段で設定された調光レベルに基づく電圧値と前記電流検出部で検出された電流に基づく電圧値との差分を検出し前記電源供給部に出力する差分検出部と、前記差分検出部の出力端と前記電源供給部の入力端との間に接続され当該電源供給部から前記LEDユニットへの印加電圧が当該LEDユニットの定格電圧以下になるように前記電源供給部の入力電圧の限界値を設定するための印加電圧制限部と、前記調光レベル設定手段で設定可能な調光レベル範囲と前記電源供給部から前記LEDユニットへ印加可能な印加電圧範囲とを整合させるために前記電流検出部で検出された電流に基づく電圧値を増幅して前記差分検出部に出力する整合部とを備えることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記差分検出部の出力値が前記印加電圧制限部で設定された限界値より大きいときに前記LEDユニットへ印加可能な印加電圧範囲から外れていることを報知する報知手段を備えることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記電源供給部は、前記入力電圧が入力端子から入力され出力端子から前記印加電圧を出力するオペアンプを含む増幅回路であることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記オペアンプは、筐体で密閉され他の回路素子と離隔されていることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、印加電圧制限部での電源供給部の入力電圧の限界値の設定によって、接続されたLEDユニットの定格電圧を超える印加電圧をLEDユニットに印加しないように制御した状態で、整合部での電流検出部で検出された電流に基づく電圧値の増幅によって、LEDユニットごとに調光レベル範囲とLEDユニットへの印加電圧範囲を整合させてLEDユニットを調光制御することができる。
請求項2の発明によれば、LEDユニットへ印加可能な印加電圧範囲から外れているか否かを報知手段による報知で確認しながら、整合部において電流検出部で検出された電流に基づく電圧値の増幅度を容易に設定することができる。
請求項3の発明によれば、オペアンプを含まない場合に比べて、電源供給部の回路構成を簡略化することができる。
請求項4の発明によれば、増幅回路を構成するオペアンプからの放熱の影響を他の回路素子が受けるのを低減することができる。
(実施形態1)
まず、実施形態1のLED照明装置1の構成について図1〜5を用いて説明する。このLED照明装置1は、図3に示すように、人に代わって製品(検査対象品A)の外観を検査して傷や汚れ、錆などを検出する自動外観検査システムに用いられ、画像処理装置Bによる検査時に検査対象品Aを照射するLEDユニットCを点灯制御するものであり、LEDユニットCに電源供給するLED電源装置2と、LEDユニットCの調光レベルを設定する調光装置(調光レベル設定手段)3とを備えている。自動外観検査システムにおいて、LEDユニットCによる照明は精度の高いものが要求される。
まず、実施形態1のLED照明装置1の構成について図1〜5を用いて説明する。このLED照明装置1は、図3に示すように、人に代わって製品(検査対象品A)の外観を検査して傷や汚れ、錆などを検出する自動外観検査システムに用いられ、画像処理装置Bによる検査時に検査対象品Aを照射するLEDユニットCを点灯制御するものであり、LEDユニットCに電源供給するLED電源装置2と、LEDユニットCの調光レベルを設定する調光装置(調光レベル設定手段)3とを備えている。自動外観検査システムにおいて、LEDユニットCによる照明は精度の高いものが要求される。
LED電源装置2は、図1に示すように、入力電圧V1を一定のゲイン(増幅度)で増幅し上記増幅した電圧を印加電圧V2としてLEDユニットCに印加する電源供給部20と、LEDユニットCに流れる電流を検出する電流検出部21と、電流検出部21で検出された電流に基づく電圧(検出電圧V4)と調光装置3(図3参照)で設定された調光レベルに基づく電圧(信号電圧V6)との差分を検出し電源供給部20に出力する差分検出部22と、差分検出部22の出力端と電源供給部20の入力端との間に接続され電源供給部20からLEDユニットCへの印加電圧V2が上記LEDユニットCの定格電圧以下になるように電源供給部20の入力電圧V1の限界値(設定電圧V8)を設定するための印加電圧制限部23と、調光装置3で設定可能な調光レベル範囲と電源供給部20からLEDユニットCへ印加可能な印加電圧範囲とを整合させるために電流検出部21で検出された電流に基づく電圧(両端電圧V3’)を増幅し検出電圧V4として差分検出部22に出力する整合部24と、差分検出部22からの信号電圧V7が印加電圧制限部23で設定された設定電圧V8より大きいときにLEDユニットCへ印加可能な印加電圧範囲から外れていることを報知する報知部25とを備えている。
電源供給部20は、パワーオペアンプ200と2つの抵抗201,202とからなる非反転増幅回路である。パワーオペアンプ200の出力端子と接地の間には2つの抵抗201,202が直列に接続され、抵抗201と抵抗202の間にはパワーオペアンプ200の反転入力端子(−端子)が接続されている。なお、パワーオペアンプ200の駆動電圧は例えば12Vや24Vなどであり、用途に応じて適宜設定されるものである。
上記のように接続されたパワーオペアンプ200は、非反転入力端子(+端子)に入力電圧V1が入力されると、出力端子から(入力電圧V1×ゲイン)の大きさの印加電圧V2をLEDユニットCに出力する。なお、本実施形態の電源供給部20において、入力電圧V1に対する印加電圧V2のゲインの大きさ(例えば2や4など)は特に限定されるものではなく、用途に応じて2つの抵抗201,202の抵抗値を設定することによって決まる。
電流検出部21は、一端がLEDユニットCに接続され他端が接地されている検出抵抗210である。この検出抵抗210とLEDユニットCが直列に接続されていることから、検出抵抗210に流れる電流はLEDユニットCに流れる電流と等しくなるので、検出抵抗210の両端電圧V3を検出することによって、LEDユニットCに流れる電流を検出することができる。
差分検出部22は、整合部24で増幅された電流検出部21の検出電圧V4と、調光装置3からの基準信号V5を増幅した信号電圧V6とが重畳して反転入力端子(−端子)に入力されるオペアンプ220と、オペアンプ220の出力端子と反転入力端子の間に設けられた抵抗221及び電解コンデンサ222の並列回路とで構成されている。抵抗221の抵抗値及び電解コンデンサ222の容量値は、LEDユニットCからの光を金属製品に照射し、反射光をラインカメラ用CCD(図示せず)で検出し、ラインカメラ用CCDの出力電圧がチャタリングしないように設定されている。また、電解コンデンサ222としては、劣化を抑えるため、耐電圧が使用電圧の3倍以上のものが用いられている。
調光装置3(図3参照)からの基準信号V5は反転増幅回路223で極性が反転して増幅され、この反転増幅された信号電圧V6がオペアンプ220の反転入力端子に入力される。つまり、オペアンプ220の反転入力端子には、整合部24で増幅された検出電圧V4と信号電圧V6の差分電圧(V4−V6)が入力されることになる。オペアンプ220の出力端子からは反転入力端子に入力された差分電圧(V4−V6)に基づく信号電圧V7が出力される。
印加電圧制限部23は、オペアンプ230と、一端が基準電圧であり他端が接地された可変抵抗である印加電圧制限ボリューム231と、アノードがa点に接続されカソードがオペアンプ230の出力端子に接続されるダイオード232と、オペアンプ230の反転入力端子(−端子)とa点の間に接続される抵抗233とを備えている。印加電圧制限ボリューム231での設定によって、設定電圧V8をLEDユニットCの定格電圧を電源供給部20のゲインで割った値、つまり、設定電圧V8=(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)とする。設定電圧V8は、オペアンプ230の非反転入力端子(+端子)に入力されるとともに、報知部25に出力される。なお、基準電圧として専用の基準電圧IC234(図2(a)参照)を用い、印加電圧制限ボリューム231の温度係数も5ppm/℃と小さいので、設定電圧V8の精度誤差は0.05%以下と小さい。
ここで、設定電圧V8が設定された後の印加電圧制限部23の動作を説明する。まず、オペアンプ230の非反転入力端子及び反転入力端子には電流がほとんど流れないので、非反転入力端子の電圧は設定電圧V8、反転入力端子の電圧は電源供給部20の入力電圧V1となる。入力電圧V1が設定電圧V8以下の場合、オペアンプ230において、非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧に比べて大きいため、オペアンプ230の出力は正方向になる。しかし、ダイオード232によって導通しないため、入力電圧V1の大きさは変動しない。
これに対して、入力電圧V1が設定電圧V8より大きくなろうとした場合、オペアンプ230において、反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧に比べて大きくなるため、オペアンプ230の出力は負方向になる。このようになると、ダイオード232が導通するため、a点からオペアンプ230の出力端子側に電流が吸い込まれ、V1=(オペアンプ230の出力電圧)+(ダイオード232の両端電圧)となる。また、オペアンプ230のゲインをKとすると、(オペアンプ230の出力電圧)=K(V8−V1)となる。上記2つの式を用いると、V1={K/(1+K)}V8+{1/(1+K)}×(ダイオード232の両端電圧)となるが、オペアンプ230のゲインKは十分に大きいため、入力電圧V1=設定電圧V8となる。上記より、実際には、入力電圧V1が設定電圧V8を超えるのを防止することができる。
よって、設定電圧V8を(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)に設定しておけば、電源供給部20の印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧を超える寸前にa点で電流が吸い込まれて、入力電圧V1が設定電圧V8を超えないため、印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧を超えるのを防止することができる。
なお、印加電圧制限部23を備えていない場合、差分検出部22から出力される信号電圧V7が大きくなっていくと、電源供給部20の入力電圧V1が(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)より大きくなってしまい、印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧を超えてしまう。
ところで、a点で電流がオペアンプ230に吸い込まれると電源供給部20の入力電圧V1が制限されるため、差分検出部22では、検出電圧V4が信号電圧V6と極性が逆の釣り合う電圧まで上がらない。このとき、オペアンプ220は、信号電圧V7を上げるものの、検出電圧V4が信号電圧V6と釣り合うまでにはならないため、もっと上げようとする。そして、オペアンプ220は、信号電圧V7をオペアンプ220の電源電位(例えば+15V)より少し小さい電位(+14V)ぐらいまで上げて飽和する。
整合部24は、オペアンプ240と、オペアンプ240の出力端子と反転入力端子(−端子)の間に接続された可変抵抗であるボリューム241とを備えている。ボリューム241は、電流検出部21で検出された電流に基づく両端電圧V3’を増幅するものであり、操作部(図示せず)が筐体の背面に露出して設けられている。なお、両端電圧V3’は、反転増幅回路242で両端電圧V3が反転増幅したものである。
LED照明装置1を納入してLEDユニットCの種類の変更や初期調整を行うときに、印加電圧制限部23によって電源供給部20からLEDユニットCへの印加電圧V2をLEDユニットCの定格電圧以下になるように設定した後、調光装置3(図3参照)によって調光レベルを最大としても印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧にならない状態、又は、調光装置3による調光レベルが最大になっていないのに印加電圧V2が既にLEDユニットCの定格電圧になってしまうという状態が発生する。このとき、ボリューム241によって、LEDユニットCの種類によって異なる両端電圧V3’を増幅し、LEDユニットCの種類に関わらず、調光レベルが最大のときの検出電圧V4を一定にする。
報知部25は、オペアンプ250と、オペアンプ250の出力端子側から順に接続された反転素子251、LEDの定電流モードランプ252及び抵抗253の直列回路とで構成されている。オペアンプ250の非反転入力端子(+端子)には差分検出部22からの信号電圧V7が入力され、反転入力端子(−端子)には印加電圧制限部23の印加電圧制限ボリューム231で設定された設定電圧V8が入力される。信号電圧V7が設定電圧V8より低い場合、反転素子251によって定電流モードランプ252に電流が流れ、定電流モードランプ252が点灯する。一方、信号電圧V7が設定電圧V8より高い場合、定電流モードランプ252には電流が流れないため、定電流モードランプ252は消灯する。これにより、定電流モードランプ252が点灯している場合には、LEDユニットCの定格電圧以下で定電流制御を行っていることを知らせることができる。
上記のような回路構成のLED電源装置2は電源部26によって動作を開始する。電源部26は、調光装置3(図3参照)からの基準信号V5の経路に接続されるスイッチ260と、スイッチ260のオンオフをシーケンサ4(図3参照)の制御によって動作する電源制御部261とを備えている。スイッチ260がオンになると調光装置3からの基準信号V5が増幅して信号電圧V6として差分検出部22に入力されることで、LED照明装置1によるLEDユニットCの点灯制御を開始する。スイッチ260がオフになるとLEDユニットCの点灯制御を停止する。
本実施形態の検出抵抗210の温度係数は5ppm/℃であり、本実施形態のLED電源装置2で用いられている固定抵抗及び可変抵抗の温度係数は50ppm/℃以下であるため、温度変化の影響を小さくすることができる。
ところで、本実施形態のLED照明装置1は、上記回路構成に加えて、図2(b)に示すような異常保持回路6を備えている。異常保持回路6には、電流検出部21の検出抵抗210の両端電圧V3と検出抵抗210にLEDユニットCの定格電流の2倍の電流が流れたときの検出抵抗210の両端電圧とを比較する出力過電流検出部60が接続されている。異常保持回路6では、電流検出部21の検出抵抗210に流れる電流がLEDユニットCの定格電流の2倍以上となる場合に異常と判断し、異常状態を保持する。このとき、電源供給部20のパワーオペアンプ200(図1参照)の出力イネーブル機能により、LEDユニットCに印加電圧V2(図1参照)が印加されなくなる。つまり、LEDユニットCには電流が流れなくなる。
また、異常保持回路6は、電源供給部20のパワーオペアンプ200の接合部温度(ジャンクション温度)が予め設定された第1の設定値(例えば160℃)に達すると、温度異常と判断し、異常状態を保持する。温度異常と判断した場合、パワーオペアンプ200内のサーマルシャットダウン回路(図示せず)によってサーマルシャットダウンし、LEDユニットCに印加電圧V2を印加しなくなる。つまり、LEDユニットCには電流が流れなくなる。
さらに、異常保持回路6は、上記のような出力過電流又は温度異常時に、シーケンサ4(図3参照)に異常信号を送信する。このような異常状態は、シーケンサ4からのリセット信号でリセットされて正常状態に戻る。ただし、パワーオペアンプ200の接合部温度が異常である場合、接合部温度が第1の設定値より低い第2の設定値(例えば140℃)以下になるのを待ってから正常状態に戻る。
続いて、調光装置3について図4を用いて説明する。図4(a)に示す調光装置3は、市販のシーケンサ4(図3参照)からの出力A0,A1の組み合わせによって、図4(b)に示すようにチャンネルCH1〜CH4を選択する。図4(a)に示すDATA0〜DATA6の7ビットは調光データである。図4(b)に示すタイミングで制御することで(チャンネルCH1の選択時にはチャンネルCH1用データを設定、チャンネルCH2の選択時にはチャンネルCH2用データを設定)、時系列にチャンネルCH1からチャンネルCH4までのアナログ電圧を基準信号V5として出力することができる。これにより、1台の調光装置3で4種類のLEDユニットCの調光制御が可能である。
また、市販のタッチパネル5で設定されたチャンネルCH1〜CH4の調光データは市販のシーケンサ4のレジスタ(図示せず)に格納される。このため、検査対象品A(図3参照)が変わるときに新しい検査対象品Aの型番の調光データをレジスタから読み出し、図4(b)に示すような制御を行う。なお、温度による影響を低減するために、調光装置3を構成する可変抵抗及び固定抵抗の温度係数は、50ppm/℃以下のものを使用している。
ところで、上記のような回路構成のLED照明装置1は、調光装置3を構成する回路素子がLED電源装置2とは別の筐体に収納され密閉されている。
また、LED電源装置2においても、図5に示すように、電源供給部20のパワーオペアンプ200(図1の点線部分)が他の回路素子とは別の筐体70に収納されている。パワーオペアンプ200と他の回路素子の電気的な接続はケーブル71によって行われている。筐体70は、パワーオペアンプ200を左面72の内側に設置し密閉している。また、左面72には、パワーオペアンプ200からの熱を外部に放熱するための放熱フィン73が取り付けられている。
上記のように、熱源であるパワーオペアンプ200を他の回路素子と切り離すことにより、パワーオペアンプ200からの放熱が他の回路素子に影響を与えるのを低減することができる。これにより、LED電源装置2において、回路素子の温度変化が小さくなるので、高い精度を保つことができる。
また、パワーオペアンプ200を筐体70で密閉することにより、オイルミスト環境(油拡散環境)内の工場でも用いることができる。
次に、本実施形態のLED照明装置1にLEDユニットCを接続したときの調整について図1を用いて説明する。まず、LEDユニットCをLED電源装置2に取り付ける。続いて、印加電圧制限部23の印加電圧制限ボリューム231によって、設定電圧V8を(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)となるように設定する。その後、LED電源装置2の電源部26をオンにし、調光装置3(図3参照)によって調光レベルが最大となる基準信号V5を発生させる。このとき、信号電圧V7(入力電圧V1)が設定電圧V8より小さいと、報知部25の定電流モードランプ252は点灯したままである。この状態は、電源供給部20の入力電圧V1が(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)より小さく、電源供給部20の印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧より小さい場合である。つまり、調光レベルが最大なのに、印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧ではないことを示している。このときは、整合部24のボリューム241によって、定電流モードランプ252が点灯と消灯が切り替わるまで両端電圧V3’に対する増幅度を下げる。つまり、調光レベルが最大のときに電源供給部20からの印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧になるようにする。
一方、信号電圧V7が設定電圧V8より大きくなると、定電流モードランプ252が消灯する。この状態は、電源供給部20の入力電圧V1が(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)より大きく、電源供給部20の印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧より大きい場合である。つまり、調光レベルが最大になる前に、印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧に達していることを示している。このとき、a点から印加電圧制限部23のオペアンプ230の出力端子に向かって電流が吸い込まれる。これにより、電源供給部20の入力電圧V1が設定電圧V8と等しくなり、つまり、入力電圧V1が(LEDユニットCの定格電圧)/(電源供給部20のゲイン)と等しくなり、印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧となる。このときは、整合部24のボリューム241によって、定電流モードランプ252が点灯と消灯が切り替わるまで両端電圧V3’に対する増幅度を上げる。つまり、調光レベルが最大のときに電源供給部20からの印加電圧V2がLEDユニットCの定格電圧になるようにする。
上記調整を行った後、LED電源装置2は、調光装置3からの調光レベル(基準信号V5)に基づいてLEDユニットCへの印加電圧V2を0からLEDユニットCの定格電圧まで変動させることができる。
以上、本実施形態によれば、印加電圧制限部23での電源供給部20の入力電圧V1の限界値の設定によって、接続されたLEDユニットCの定格電圧を超える印加電圧V2をLEDユニットCに印加しないように制御した状態で、整合部24での電流検出部21で検出された電流に基づく両端電圧V3’の増幅によって、LEDユニットCごとに調光レベル範囲とLEDユニットCへの印加電圧範囲を整合させてLEDユニットCを調光制御することができる。
また、LEDユニットCへ印加可能な印加電圧範囲から外れているか否かを報知部25による報知で確認しながら、整合部24において電流検出部21で検出された電流に基づく電圧値(両端電圧V3’)の増幅度を容易に設定することができる。
さらに、電源供給部20が、パワーオペアンプ200を含む増幅回路であるため、パワーオペアンプを含まない場合に比べて、電源供給部20の回路構成を簡略化することができる。
上記増幅回路を構成するパワーオペアンプ200を他の回路素子とは別の筐体70に収納され密閉されるため、パワーオペアンプ200からの放熱の影響を他の回路素子が受けるのを低減することができる。
(実施形態2)
実施形態2のLED照明装置1aは、図6に示すように、調光レベル設定手段として調光装置3に代えてLED電源装置2に調光ボリューム27を備えて調光レベルを設定する点で、実施形態1のLED照明装置1(図3参照)と相違している。なお、実施形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態2のLED照明装置1aは、図6に示すように、調光レベル設定手段として調光装置3に代えてLED電源装置2に調光ボリューム27を備えて調光レベルを設定する点で、実施形態1のLED照明装置1(図3参照)と相違している。なお、実施形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の調光ボリューム27は、一端が基準電圧であり他端が接地された可変抵抗であり(図1参照)、操作部270が筐体の前面に露出して取り付けられている。この調光ボリューム27で設定された電圧を基準電圧V5として出力する。なお、基準電圧として専用の基準電圧IC234からの電圧を用いているので精度が高い。
また、本実施形態の調光ボリューム27はロック式のものが用いられている。調光ボリュームがロック式のものでない場合、LED電源装置2の移動や振動によって検査の途中で設定値が変わってしまい、上手く検査ができないことが起こるのに対し、本実施形態の調光ボリューム27では検査の途中で設定値が変わってしまうことを防止することができる。
なお、図1に示すように調光ボリューム27と調光装置3を両方備えてもよく、用途に応じてどちらかを適宜選択すればよい。また、調光装置3からのアナログ指令を利用する場合、調光ボリューム27を取り外しておいてもよい。
以上、本実施形態によれば、調光レベル設定手段として調光ボリューム27を備える場合であっても、実施形態1と同様の効果を奏する。
なお、実施形態1,2の変形例として、図7に示すように分割調光ボリューム28を備える構成であってもよい。分割調光ボリューム28は、温度係数が±20ppm/℃であり、ロック付きのものであり、操作部が筐体の前面に露出して取り付けられている。
分割調光ボリューム28は、画像処理の関係上、LEDユニットCによる検査対象品Aへの照明のうち一部分だけを暗く照射したい場合に用いられる。具体例として、検査対象品Aとして金属製品を検査するときにLEDユニットCによる照明の分割する場合について図8を用いて説明する。図8において、領域Lを照射するLEDの回路に含まれる抵抗値は、領域Mを照射するLEDの回路に比べて、分割調光ボリューム28の抵抗値分だけ大きいため、領域Lの照度は領域Mに比べて小さくなる。
領域Mでは、LEDユニットCによる照射光は強いため、金属製品の表面で反射した反射光も強くなり、画像処理装置Bにおいて領域Mにある傷mを検出することができる。一方、領域Lは領域Mに比べて反射光が弱いが、金属製品の仕上げ工程の抜けを判別する場合、領域Lにおける光の強度は仕上げをした金属製品と仕上げをしていない金属製品とで、反射光の強度に差がみられる。画像処理装置Bでは、上記反射光の強度差を検出する。これにより、LEDユニットCによる照明で2種類の検査(傷の検出と仕上げ工程の抜けの検出)を行うことができる。
1 LED照明装置
2 LED電源装置
20 電源供給部
200 パワーオペアンプ
21 電流検出部
22 差分検出部
23 印加電圧制限部
231 印加電圧制限ボリューム
24 整合部
241 ボリューム
25 報知部
252 定電流モードランプ
27 調光ボリューム
3 調光装置
V1 入力電圧
V2 印加電圧
V3’ 両端電圧
V5 基準信号
V8 設定電圧
C LEDユニット
2 LED電源装置
20 電源供給部
200 パワーオペアンプ
21 電流検出部
22 差分検出部
23 印加電圧制限部
231 印加電圧制限ボリューム
24 整合部
241 ボリューム
25 報知部
252 定電流モードランプ
27 調光ボリューム
3 調光装置
V1 入力電圧
V2 印加電圧
V3’ 両端電圧
V5 基準信号
V8 設定電圧
C LEDユニット
Claims (4)
- 1又は複数のLEDで構成されるLEDユニットを点灯制御するLED照明装置であって、
入力電圧を一定の増幅度で増幅し当該増幅した電圧を印加電圧として前記LEDユニットに印加する電源供給部と、
前記LEDユニットに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記LEDユニットの調光レベルを設定する調光レベル設定手段と、
前記電流検出部で検出された電流に基づく電圧値と前記調光レベル設定手段で設定された調光レベルに基づく電圧値との差分を検出し前記電源供給部に出力する差分検出部と、
前記差分検出部の出力端と前記電源供給部の入力端との間に接続され当該電源供給部から前記LEDユニットへの印加電圧が当該LEDユニットの定格電圧以下になるように前記電源供給部の入力電圧の限界値を設定するための印加電圧制限部と、
前記調光レベル設定手段で設定可能な調光レベル範囲と前記電源供給部から前記LEDユニットへ印加可能な印加電圧範囲とを整合させるために前記電流検出部で検出された電流に基づく電圧値を増幅して前記差分検出部に出力する整合部と
を備えることを特徴とするLED照明装置。 - 前記差分検出部の出力値が前記印加電圧制限部で設定された限界値より大きいときに前記LEDユニットへ印加可能な印加電圧範囲から外れていることを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項1記載のLED照明装置。
- 前記電源供給部は、前記入力電圧が入力端子から入力され出力端子から前記印加電圧を出力するオペアンプを含む増幅回路であることを特徴とする請求項1又は2記載のLED照明装置。
- 前記オペアンプは、筐体で密閉され他の回路素子と離隔されていることを特徴とする請求項3記載のLED照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007215641A JP2009049270A (ja) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Led照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007215641A JP2009049270A (ja) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Led照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009049270A true JP2009049270A (ja) | 2009-03-05 |
Family
ID=40501205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007215641A Withdrawn JP2009049270A (ja) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Led照明装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2009049270A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2007
- 2007-08-22 JP JP2007215641A patent/JP2009049270A/ja not_active Withdrawn
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