JP6754241B2 - LED light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、表面検査等に用いられるＬＥＤ光射出装置に関するものである。 The present invention relates to an LED light emitting device used for surface inspection and the like.
従来のＬＥＤ光射出装置として、省配線化のために、電源装置に対してＬＥＤ駆動用の２線（プラス線とマイナス線）のみで接続された２線接続式のものが開発されている。
このような２線接続式の場合、図１に示すように、ＬＥＤ光射出装置１’の内部には、ＬＥＤ１１’が収容されており、プラス線３１’はＬＥＤ１１’のアノード側に、マイナス線３２’はＬＥＤ１１’のカソード側それぞれに接続されている（実際には、非常に小さな値の保護抵抗がＬＥＤ１１’に直列に入っていることもある）。
As a conventional LED light emitting device, a two-wire connection type device has been developed in which only two wires (plus wire and minus wire) for driving the LED are connected to the power supply device in order to save wiring.
In the case of such a two-wire connection type, as shown in FIG. 1, the LED 11'is housed inside the LED light emitting device 1', and the plus wire 31'is a minus wire on the anode side of the LED 11'. The 32'is connected to each of the cathode sides of the LED 11' (actually, a very small value of protection resistor may be in series with the LED 11').
その一方で、前記プラス線３１’は、電源装置２’の定電圧源２１’に、マイナス端子３２’は電源装置２’の定電流回路２２’にそれぞれ接続されている。そして、この定電流回路２２’によってＬＥＤ１１’を流れる電流が制御され、その明るさ調整、すなわち調光ができるように構成してある。 On the other hand, the positive wire 31'is connected to the constant voltage source 21'of the power supply device 2', and the negative terminal 32'is connected to the constant current circuit 22'of the power supply device 2'. The constant current circuit 22'controls the current flowing through the LED 11', and is configured so that its brightness can be adjusted, that is, dimming can be performed.
したがって、ＬＥＤ光射出装置１’の入力端子間電圧、すなわち、プラス線３１’とマイナス線３２’との間に発生する電圧は、ＬＥＤ１１’のＶｆに依存して、これと実質的に等しくなる。
ところが、同図に示すように、このＬＥＤ光射出装置１’内に、例えば、器差を吸収するためのバイパス電流回路といった周辺回路１２’を設けたときに、この周辺回路１２’が動作しない場合が生じる。
Therefore, the voltage between the input terminals of the LED light emitting device 1', that is, the voltage generated between the plus wire 31'and the minus wire 32'is substantially equal to this depending on the Vf of the LED 11'. ..
However, as shown in the figure, when a peripheral circuit 12'such as a bypass current circuit for absorbing an instrumental error is provided in the LED light emitting device 1', the peripheral circuit 12'does not operate. Cases occur.
それは、調光によってＬＥＤ１１’に小さな電流しか流さないようにした場合である。
すなわち、該周辺回路１２’を構成する制御ＩＣ（例えば図１ではデジタルポテンシヨメーター）の動作電源端子Ｖｃｃ、ＧＮＤには、前記プラス線３１’とマイナス線３２’とをそれぞれ接続せざるをえず、その電位差が印加される。
しかしながら、調光によりＬＥＤ１１’に小電流しか流れないと、そのＶｆ、すなわち、前記プラス線３１’とマイナス線３２’との電位差が小さくなり、前記制御ＩＣの動作保証電圧を満たすことができなくなって、該制御ＩＣが動作しなくなる。
これを解決するには、ＬＥＤ駆動用の２線３１’、３２’に加えて、電源装置の電源ラインとグランドラインとをＬＥＤ光射出装置に接続し、これによって前記周辺回路に電力を供給すればよいが、そうすると省配線化を図れないという不具合が生じる。
That is the case where only a small current is allowed to flow through the LED 11'by dimming.
That is, the plus wire 31'and the minus wire 32'have to be connected to the operating power supply terminals Vcc and GND of the control IC (for example, the digital potential meter in FIG. 1) constituting the peripheral circuit 12', respectively. Instead, the potential difference is applied.
However, if only a small current flows through the LED 11'due to dimming, the potential difference between the Vf, that is, the plus wire 31'and the minus wire 32' becomes small, and the operation guarantee voltage of the control IC cannot be satisfied. Therefore, the control IC does not operate.
To solve this, in addition to the two wires 31'and 32'for driving the LED, the power supply line and the ground line of the power supply device are connected to the LED light emitting device, whereby power is supplied to the peripheral circuit. However, doing so causes a problem that wiring cannot be reduced.
本発明はかかる不具合に鑑みてなされたものであって、２線接続による省配線を担保しつつ、内部に種々の周辺回路を設けたとしても、これらが確実に動作するＬＥＤ光射出装置を提供すべく図ったものである。 The present invention has been made in view of such a defect, and provides an LED light emitting device that reliably operates even if various peripheral circuits are provided inside while ensuring wiring saving by two-wire connection. It is intended to be done.
すなわち、本発明に係るＬＥＤ光照射装置は、１又は複数のＬＥＤと、該ＬＥＤのアノード及びカソードにそれぞれ接続されるプラス端子及びマイナス端子と、前記プラス端子及びマイナス端子間の端子間電圧を示す端子間電圧指標値を検出する電圧検出回路と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、前記端子間電圧指標値と基準電圧とを比較する比較回路と、前記ＬＥＤと直列に配置された電圧発生回路とを具備し、前記比較回路によって端子間電圧指標値が基準電圧を下回ったと検知された場合には、前記電圧発生回路に電圧が発生し、前記端子間電圧指標値を前記基準電圧以上に引き上げることを特徴とするものである。 That is, the LED light irradiation device according to the present invention indicates one or a plurality of LEDs, a positive terminal and a negative terminal connected to the anode and the cathode of the LED, respectively, and a voltage between the terminals between the positive terminal and the negative terminal. A voltage detection circuit that detects the voltage index value between terminals, a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage, a comparison circuit that compares the voltage index value between terminals and the reference voltage, and a voltage arranged in series with the LED. When the comparison circuit detects that the voltage index value between terminals is lower than the reference voltage, a voltage is generated in the voltage generation circuit, and the voltage index value between terminals is equal to or higher than the reference voltage. It is characterized by raising the voltage to.
好ましい実施態様としては、制御ＩＣをさらに具備し、前記基準電圧によって維持される端子間電圧の最小値が、該制御ＩＣの最低動作電源電圧以上に設定されているものを挙げることができる。なお、最低動作電源電圧とは、制御ＩＣの電源端子に印加される電圧であって、例えば、仕様として動作が保証されている最低電圧のことである。その他、仕様上の最低電圧のみならず、実験等によって動作することが判明している最低電圧でも構わない。 As a preferred embodiment, a control IC is further provided, and the minimum value of the voltage between terminals maintained by the reference voltage is set to be equal to or higher than the minimum operating power supply voltage of the control IC. The minimum operating power supply voltage is a voltage applied to the power supply terminal of the control IC, and is, for example, the minimum voltage whose operation is guaranteed as a specification. In addition to the minimum voltage specified in the specifications, the minimum voltage that has been found to operate by experiments or the like may be used.
具体例としては、ＬＥＤに流れる電流をバイパスするバイパス回路をさらに具備し、前記制御ＩＣが、前記バイパス回路に設けられて、該バイパス回路を流れる電流を制御するデジタルポテンショを挙げることができる。 As a specific example, a digital potentiometer in which a bypass circuit for bypassing the current flowing through the LED is further provided and the control IC is provided in the bypass circuit to control the current flowing through the bypass circuit can be mentioned.
このようなものであれば、ＬＥＤ光射出装置と電源装置とを２線のみで接続し、省配線を実現しながらも、ＬＥＤ光射出装置に印加される電圧が、確実に基準電圧以上になるので、ＬＥＤ光射出装置に、ＬＥＤ以外の種々の制御ＩＣ等を搭載しても、これらを確実に動作させることができるようになり、ＬＥＤ光射出装置の高性能化を促進することができるようになる。 In such a case, the LED light emitting device and the power supply device are connected by only two wires, and the voltage applied to the LED light emitting device is surely equal to or higher than the reference voltage while saving wiring. Therefore, even if various control ICs other than the LED are mounted on the LED light emitting device, these can be operated reliably, and the high performance of the LED light emitting device can be promoted. become.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
この実施形態におけるＬＥＤ光照明システム１００は、図２に示すように、例えば、種々のワークの表面検査に用いられるＬＥＤ光射出装置１と、該ＬＥＤ光射出装置１にプラス線３１及びマイナス線３２の２線電気ケーブル３のみによって接続されて、これに電流を供給する電源装置２とを具備したものである。 As shown in FIG. 2, the LED light illumination system 100 in this embodiment includes, for example, an LED light emitting device 1 used for surface inspection of various workpieces, and a plus line 31 and a minus line 32 on the LED light emitting device 1. It is provided with a power supply device 2 which is connected only by the two-wire electric cable 3 of the above and supplies a current to the power supply device 2.
前記ＬＥＤ光射出装置１は、前記プラス線３１及びマイナス線３２がそれぞれコネクタ接続されるプラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂと、直列に配設された複数のＬＥＤ１１と、ＬＥＤ１１に流れる電流を一部バイパスするバイパス回路１２とを具備したものである。 The LED light emitting device 1 partially bypasses the positive terminal 13a and the negative terminal 13b to which the positive wire 31 and the negative wire 32 are connected to each other, a plurality of LEDs arranged in series, and a current flowing through the LED 11. The bypass circuit 12 is provided.
前記プラス端子１３ａには、直列したＬＥＤ１１のうちの一端のＬＥＤ１１のアノードが直接又は間接的に接続されており、前記マイナス端子１３ｂには、直列したＬＥＤ１１のうちの他端のＬＥＤ１１のカソードが直接又は間接的に接続されている。なお、ここでは、前記ＬＥＤ１１と直列に、非常に小さな抵抗値（例えば０．１Ω）の保護用の抵抗素子Ｒ４が設けられているが、この抵抗素子Ｒ４は省略しても構わない。 The anode of the LED 11 at one end of the series LEDs 11 is directly or indirectly connected to the positive terminal 13a, and the cathode of the LED 11 at the other end of the series LEDs 11 is directly connected to the negative terminal 13b. Or it is indirectly connected. Here, a resistance element R4 for protection having a very small resistance value (for example, 0.1Ω) is provided in series with the LED 11, but the resistance element R4 may be omitted.
そして、電気ケーブル３を介してこれらＬＥＤ１１に電力が供給されることにより、ＬＥＤ１１が点灯し、その光がワークに向かって射出されるように構成してある。 Then, when electric power is supplied to these LEDs 11 via the electric cable 3, the LEDs 11 are turned on and the light is emitted toward the work.
なお、前記バイパス回路１２は、ここでは、プラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂ間において、ＬＥＤ１１と並列に配設された制御ＩＣたるデジタルポテンショ１２１を具備したものである。そして、このデジタルポテンショ１２１の抵抗値を調整することにより、バイパス回路１２を流れる電流を制御し、ＬＥＤのばらつきに起因する各ＬＥＤ光射出装置での光量のばらつき（器差）を吸収できるように構成してある。 The bypass circuit 12 is provided with a digital potentiometer 121 which is a control IC arranged in parallel with the LED 11 between the positive terminal 13a and the negative terminal 13b. Then, by adjusting the resistance value of the digital potentiometer 121, the current flowing through the bypass circuit 12 can be controlled so that the variation (instrumental error) in the amount of light in each LED light emitting device due to the variation in the LED can be absorbed. It is configured.
また、このデジタルポテンショ１２１の動作電源端子Ｖｃｃ、ＧＮＤには、プラス端子１３ａとマイナス端子１３ｂとがそれぞれ接続されている。 Further, a positive terminal 13a and a negative terminal 13b are connected to the operating power supply terminals Vcc and GND of the digital potentiometer 121, respectively.
前記電源装置２は、前記電気ケーブル３を介して、前記ＬＥＤ光射出装置１のプラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂにそれぞれ接続される第１端子２３ａ及び第２端子２３ｂと、前記第１端子２３ａに接続された定電圧源２１と、前記第２端子２３ｂに接続された定電流回路２２とを具備したものである。そして、このものは、従来例でも説明したが、該定電流回路２２を流れる電流を制御することによって、ＬＥＤ１１に流れる電流を制御し、その明るさ調整、すなわち調光ができるように構成してある。 The power supply device 2 is connected to the first terminal 23a and the second terminal 23b and the first terminal 23a, respectively, which are connected to the plus terminal 13a and the minus terminal 13b of the LED light emitting device 1 via the electric cable 3. It includes a connected constant voltage source 21 and a constant current circuit 22 connected to the second terminal 23b. Then, as described in the conventional example, this one is configured so that the current flowing through the LED 11 can be controlled by controlling the current flowing through the constant current circuit 22, and its brightness can be adjusted, that is, dimming can be performed. is there.
前記定電圧源２１は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータなどに代表される直流電圧源であり、ここでは、外部から入力された電圧指令信号の値に応じてその出力電圧を変えることができるように構成されている。 The constant voltage source 21 is a DC voltage source typified by, for example, a DC-DC converter or an AC-DC converter, and here, the output voltage is changed according to the value of a voltage command signal input from the outside. Is configured to allow
前記定電流回路２２は、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどを利用して一定の電流を流せるようにしたものであり、例えば、ゲートやベース電圧をコントロールすることによって、流れる電流をコントロールできるようにしたものである。 The constant current circuit 22 uses a bipolar transistor, MOSFET, or the like to allow a constant current to flow. For example, the constant current circuit 22 can control the flowing current by controlling the gate or base voltage. is there.
なお、この電源装置２には、前記定電圧源２１の発生する電圧や、前記定電流回路２２を流れる電流を可変に制御するための図示しない制御回路が設けられている。この制御回路は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、ＡＤコンバータ、ＤＡコンバータ、増幅器などを具備したアナログ、デジタル混在回路であり、メモリに記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵ及びその周辺機器が協働することにより、電圧指令信号を出力して前記定電圧源２１の出力電圧を制御する電圧制御部や、電流指令信号を出力して前記定電流回路２２が流す電流を制御する電流制御部等としての機能を発揮する。 The power supply device 2 is provided with a control circuit (not shown) for variably controlling the voltage generated by the constant voltage source 21 and the current flowing through the constant current circuit 22. This control circuit is, for example, an analog / digital mixed circuit including a CPU, a memory, an AD converter, a DA converter, an amplifier, and the like, and the CPU and its peripheral devices cooperate according to a predetermined program stored in the memory. Functions as a voltage control unit that outputs a voltage command signal to control the output voltage of the constant voltage source 21 and a current control unit that outputs a current command signal to control the current flowing through the constant current circuit 22. Demonstrate.
そして、かかる構成の電源装置２を、前記電気ケーブル３によってＬＥＤ光射出装置１に接続することにより、ＬＥＤ光射出装置１を所望の明るさで点灯できるように構成されている。 Then, by connecting the power supply device 2 having such a configuration to the LED light emitting device 1 by the electric cable 3, the LED light emitting device 1 can be lit with a desired brightness.
しかして、この実施形態のＬＥＤ光射出装置１には、同図に示すように、電圧検出回路４、基準電圧生成回路５、比較回路６、電圧発生回路７等がさらに設けてある。
以下に各回路４〜７の構成を詳述する。
As shown in the figure, the LED light emitting device 1 of this embodiment is further provided with a voltage detection circuit 4, a reference voltage generation circuit 5, a comparison circuit 6, a voltage generation circuit 7, and the like.
The configuration of each circuit 4 to 7 will be described in detail below.
前記電圧検出回路４は、プラス端子１３ａとマイナス端子１３ｂとの間の端子間電圧を示す端子間電圧指標値を検出するものである。この実施形態での電圧検出回路４は、端子間電圧指標値として、端子間電圧Ｖ０そのものを検出するように構成してあり、図２に示すように、プラス端子１３ａに一端が接続された抵抗素子Ｒ１がその機能を担う。
なお、以下で説明する電圧は、全てマイナス端子１３ｂからみたときの電圧とするので、前記端子間電圧Ｖ０は、プラス端子１３ａの電圧として取り扱う。
The voltage detection circuit 4 detects an inter-terminal voltage index value indicating an inter-terminal voltage between the positive terminal 13a and the negative terminal 13b. The voltage detection circuit 4 in this embodiment is configured to detect the inter-terminal voltage V 0 itself as the inter-terminal voltage index value, and as shown in FIG. 2, one end is connected to the positive terminal 13a. The resistance element R1 is responsible for that function.
Since all the voltages described below are the voltages when viewed from the negative terminal 13b, the voltage V 0 between the terminals is treated as the voltage of the positive terminal 13a.
前記基準電圧生成回路５は、基準電圧Ｖｒを発生するものである。ここでは、プラス端子１３ａとマイナス端子１３ｂとの間に直列に配設された抵抗素子Ｒ２とツェナーダイオードＺＤとがその機能を担い、該ツェナーダイオードＺＤのカソード端子の電圧が前記基準電圧Ｖｒとなる。 The reference voltage generation circuit 5 generates a reference voltage Vr . Here, the resistance element R2 and the Zener diode ZD arranged in series between the positive terminal 13a and the negative terminal 13b are responsible for the function, and the voltage of the cathode terminal of the Zener diode ZD is the reference voltage Vr . Become.
前記比較回路６は、前記前記基準電圧生成回路５が発生した基準電圧Ｖｒと、前記電圧検出回路４が検出した電圧指標値Ｖ０とを比較し、その結果に応じて後述する電圧発生回路７を駆動するものであり、ここでは、トランジスタＱ１、トランジスタＱ２及び抵抗素子Ｒ３がその機能を担う。 The comparison circuit 6 compares the reference voltage V r generated by the reference voltage generation circuit 5 with the voltage index value V 0 detected by the voltage detection circuit 4, and a voltage generation circuit described later according to the result. 7 is driven, and here, the transistor Q1, the transistor Q2, and the resistance element R3 are responsible for the function.
各素子を詳述すれば、前記トランジスタＱ１はｎ型のものであり、そのコレクタがプラス端子１３ａに、そのエミッタが前記抵抗素子Ｒ３の一端に、そのベースが前記ツェナーダイオードＺＤのカソード端子にそれぞれ接続されている。前記トランジスタＱ２はｐ型のものであり、そのエミッタが前記抵抗素子Ｒ１の他端に、そのコレクタが前記マイナス端子１３ｂに、そのベースが前記トランジスタＱ１のエミッタにそれぞれ接続されている。前記抵抗素子Ｒ３は、前述したように、その一端が前記トランジスタＱ１のエミッタに、その他端がマイナス端子１３ｂにそれぞれ接続されている。 If each element is described in detail, the transistor Q1 is an n-type transistor, its collector is at the positive terminal 13a, its emitter is at one end of the resistance element R3, and its base is at the cathode terminal of the Zener diode ZD. It is connected. The transistor Q2 is of a p-type, its emitter is connected to the other end of the resistance element R1, its collector is connected to the minus terminal 13b, and its base is connected to the emitter of the transistor Q1. As described above, one end of the resistance element R3 is connected to the emitter of the transistor Q1, and the other end is connected to the minus terminal 13b.
前記電圧発生回路７は、ＬＥＤ１１と直列に配置されて、プラス端子１３ａとマイナス端子１３ｂとの間に、ＬＥＤ１１によるＶｆに加えて付加電圧を発生するものであり、この実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）がその役割を担う。このＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）はｐ型のものであり、そのソースが抵抗素子Ｒ４を介してプラス端子１３ａに、そのドレインがＬＥＤ１１のアノードに、そのゲートが比較回路６の出力端、すなわちトランジスタＱ２のエミッタにそれぞれ接続されている。 The voltage generation circuit 7 is arranged in series with the LED 11 to generate an additional voltage between the positive terminal 13a and the negative terminal 13b in addition to Vf by the LED 11. In this embodiment, the MOSFET (M1) ) Plays that role. This MOSFET (M1) is a p-type, its source is the positive terminal 13a via the resistance element R4, its drain is the anode of the LED 11, and its gate is the output end of the comparison circuit 6, that is, the emitter of the transistor Q2. Are each connected to.
次に、このように構成したＬＥＤ光射出装置１の動作を説明する。
マイナス端子１３ｂからみたときのツェナーダイオードＺＤのカソード端子の電圧、つまり基準電圧Ｖｒは一定であり、該カソード端子に接続されているトランジスタＱ１のベース電圧も前記基準電圧Ｖｒとなる。
Next, the operation of the LED light emitting device 1 configured in this way will be described.
The voltage of the cathode terminal of the Zener diode ZD when viewed from the negative terminal 13b, that is, the reference voltage Vr is constant, and the base voltage of the transistor Q1 connected to the cathode terminal is also the reference voltage Vr .
したがって、トランジスタＱ１のエミッタ電圧及びこれに接続されているトランジスタＱ２のベース電圧Ｖ１は、基準電圧ＶｒからトランジスタＱ１のＶＢＥを引いた値となり、これも一定となる。 Accordingly, the base voltage V 1 of the transistor Q2 is connected emitter voltage and to the transistor Q1 is made from the reference voltage V r to the value obtained by subtracting the V BE of the transistor Q1, which is also constant.
一方、トランジスタＱ２のエミッタ電圧、すなわち比較回路６の出力電圧Ｖ２は、前記電圧Ｖ１にトランジスタＱ２のＶＢＥを足した値に保たれようとする。なお、この出力電圧Ｖ２は、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とのＶＢＥの違いがわずかにあるにせよ、前記基準電圧Ｖｒとほぼ同じである。 On the other hand, the output voltage V 2 of the emitter voltage of transistor Q2, i.e. the comparison circuit 6 is about to be kept at a value obtained by adding the V BE of the voltages V 1 to the transistor Q2. The output voltage V 2 is substantially the same as the reference voltage V r , even if there is a slight difference in V BE between the transistor Q1 and the transistor Q2.
この状況下、例えば、電源装置２の定電流回路２２によって、大きな電流がＬＥＤ１１に流れているときには、ＬＥＤ１１のＶｆによって、前記基準電圧Ｖｒよりも十分に大きな電圧Ｖ０がマイナス端子１３ｂとプラス端子１３ａとの間に発生する。 Under this circumstance, for example, when a large current is flowing through the LED 11 by the constant current circuit 22 of the power supply device 2, a voltage V 0 sufficiently larger than the reference voltage V r is positively added to the minus terminal 13b by the Vf of the LED 11. It occurs between the terminal 13a and the terminal 13.
ここで、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）のソース電圧は、プラス端子１３ａの電圧に実質的に等しい一方、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）のゲート電圧は、前記比較回路６の出力電圧Ｖ２に等しく、さらにこの出力電圧Ｖ２は、前記基準電圧Ｖｒにほぼ等しい。 Here, the source voltage of the MOSFET (M1), while substantially equal to the voltage of the positive terminal 13a, the gate voltage of the MOSFET (M1) is equal to the output voltage V 2 of the comparator circuit 6, further the output voltage V 2 is substantially equal to the reference voltage Vr.
したがって、この状況下では、プラス端子１３ａの電圧Ｖ０が基準電圧Ｖｒよりも十分に大きく、言い換えれば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）のソース−ゲート間電圧が十分大きいので、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）は完全にオンとなる。 Therefore, in this situation, the voltage V 0 of the positive terminal 13a is sufficiently larger than the reference voltage Vr , in other words, the source-gate voltage of the MOSFET (M1) is sufficiently large, so that the MOSFET (M1) is completely Turns on.
その結果、このＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）のドレイン―ソース間は、実質的に導通状態となり、ＬＥＤ１１のＶｆ特性通り、ＬＥＤ１１を流れる電流が大きくなるにつれ、プラス端子１３ａとマイナス端子１３ｂとの間の電圧は大きくなっていく。 As a result, the drain and the source of this MOSFET (M1) are substantially in a conductive state, and as the current flowing through the LED 11 increases according to the Vf characteristics of the LED 11, the voltage between the positive terminal 13a and the negative terminal 13b increases. It gets bigger.
一方、ＬＥＤ１１に流す電流が小さくなって、そのＶｆも小さくなり、プラス端子電圧Ｖ０が基準電圧Ｖｒに接近してくると、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）のソース−ゲート間電圧が小さくなる。その結果、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍ１）の完全なオン状態は保たれなくなって、そのドレイン−ソース間に電圧が発生し、プラス端子１３ａとマイナス端子１３ｂとの間の電圧Ｖ０を基準電圧Ｖｒよりも大きくして、比較回路６の出力電圧Ｖ２をそのまま一定に保とうとする負帰還作用が働く。 On the other hand, when the current flowing through the LED 11 becomes smaller, its Vf becomes smaller, and the positive terminal voltage V 0 approaches the reference voltage Vr , the source-gate voltage of the MOSFET (M1) becomes smaller. As a result, the MOSFET (M1) cannot be kept completely on, a voltage is generated between the drain and the source, and the voltage V 0 between the positive terminal 13a and the negative terminal 13b is higher than the reference voltage Vr. increase, negative feedback effects which tries to keep the output voltage V 2 of the comparator circuit 6 as constant acts.
その結果、この実施形態ではＬＥＤ１１に流す電流が小さくなっても、プラス端子１３ａとマイナス端子１３ｂとの間の電圧Ｖ０は、図３の点線で示すように、所定電圧、つまり前記基準電圧Ｖｒ以上に必ず保たれる。なお、同図の実線は、ＬＥＤ１１のＶｆ特性を示している。 As a result, in this embodiment, even if the current flowing through the LED 11 becomes small, the voltage V 0 between the positive terminal 13a and the negative terminal 13b is a predetermined voltage, that is, the reference voltage V, as shown by the dotted line in FIG. It is always kept above r . The solid line in the figure shows the Vf characteristics of the LED 11.
そして、前記所定電圧は、デジタルポテンショ１２１の動作電源電圧以上に設定してあるので、ＬＥＤ１１に流す電流が小さくなっても、該デジタルポテンショ１２１を確実に動作させることができる。 Since the predetermined voltage is set to be equal to or higher than the operating power supply voltage of the digital potentiometer 121, the digital potentiometer 121 can be reliably operated even if the current flowing through the LED 11 becomes small.
かかる構成のＬＥＤ光射出装置１を一般化した回路ブロック図は、図４に示すものとなる。 A generalized circuit block diagram of the LED light emitting device 1 having such a configuration is shown in FIG.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、電圧発生回路はＬＥＤ１１のカソード側に設けてもよく、この場合は、ＭＯＳＦＥＴとしてｎ型のものを用いればよい。また電圧発生回路は、ＭＯＳＦＥＴに限られず、バイポーラトランジスタを利用してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the voltage generation circuit may be provided on the cathode side of the LED 11, and in this case, an n-type MOSFET may be used. Further, the voltage generation circuit is not limited to the MOSFET, and a bipolar transistor may be used.
さらに、前記実施形態では、電圧検出回路が端子間電圧そのものを検出していたが、例えば、電圧検出回路として、プラス端子とアノード端子との間に２つの抵抗素子を直列に設け、その間の電圧を検出するようにして、端子間電圧を間接的に示す値を検出するようにしてもよい。
比較回路を、前記実施形態のようにディスクリートで組まなくともよく、例えばオペアンプＩＣを用いてもよい。本発明によれば、このようなオペアンプＩＣの動作電源電圧も確保できるからである。
Further, in the above embodiment, the voltage detection circuit detects the voltage between terminals itself. For example, as a voltage detection circuit, two resistance elements are provided in series between the positive terminal and the anode terminal, and the voltage between them is provided. May be detected to detect a value that indirectly indicates the voltage between terminals.
The comparison circuit does not have to be assembled discretely as in the above embodiment, and for example, an operational amplifier IC may be used. This is because according to the present invention, the operating power supply voltage of such an operational amplifier IC can be secured.
電源装置において、定電流回路がＬＥＤのアノード側に接続されるように構成してもよい。
ＬＥＤ光射出装置のＬＥＤは１つでもよい。
ＬＥＤ光射出装置は、前記実施形態のようなワーク表面検査用のもののみならず、例えば、露光用や分光計用、その他一般照明用のものでも構わない。
その他、本発明は上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
In the power supply device, the constant current circuit may be configured to be connected to the anode side of the LED.
The LED light emitting device may have only one LED.
The LED light emitting device may be not only for the work surface inspection as in the above embodiment, but also for, for example, for exposure, for a spectrometer, and for other general lighting.
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１・・・ＬＥＤ光射出装置
１１・・・ＬＥＤ
１３ａ・・・プラス端子
１３ｂ・・・マイナス端子
４・・・電圧検出回路
５・・・基準電圧生成回路
６・・・比較回路
７・・・電圧発生回路
１２１・・・制御ＩＣ
１２・・・バイパス回路
1 ... LED light emitting device 11 ... LED
13a ... Positive terminal 13b ... Negative terminal 4 ... Voltage detection circuit 5 ... Reference voltage generation circuit 6 ... Comparison circuit 7 ... Voltage generation circuit 121 ... Control IC
12 ... Bypass circuit
Claims (3)
該ＬＥＤのアノード及びカソードにそれぞれ接続されるプラス端子及びマイナス端子と、
前記プラス端子及びマイナス端子間の端子間電圧を示す端子間電圧指標値を検出する電圧検出回路と、
基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
前記端子間電圧指標値と基準電圧とを比較する比較回路と、
前記ＬＥＤと直列に配置され、前記比較回路によって端子間電圧指標値が基準電圧を下回ったと検知された場合には、電圧を発生して前記端子間電圧指標値を前記基準電圧以上に引き上げる電圧発生回路とを具備することを特徴とするＬＥＤ光射出装置。 With one or more LEDs
The positive and negative terminals connected to the anode and cathode of the LED, respectively,
A voltage detection circuit that detects an inter-terminal voltage index value indicating the inter-terminal voltage between the positive and negative terminals, and
A reference voltage generation circuit that generates a reference voltage,
A comparison circuit that compares the voltage index value between terminals and the reference voltage,
When it is arranged in series with the LED and the comparison circuit detects that the voltage index value between terminals is lower than the reference voltage, a voltage is generated to raise the voltage index value between terminals to the reference voltage or higher. An LED light emitting device including a circuit.
前記電圧発生回路によって引き上げられた端子間電圧が、該制御ＩＣの最低動作電源電圧以上に設定されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ光射出装置。 Further equipped with a control IC
The LED light emitting device according to claim 1, wherein the voltage between terminals raised by the voltage generation circuit is set to be equal to or higher than the minimum operating power supply voltage of the control IC.
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