WO2010013540A1 - 光照射装置 - Google Patents

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led substrate
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三浦　健司
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シーシーエス株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G01N2201/0627—Use of several LED's for spectral resolution

Definitions

  • the present invention relates to a light irradiation apparatus that uses a plurality of LEDs and can irradiate, for example, a line of light, and is particularly suitably used for inspection such as the presence or absence of scratches in a predetermined irradiation region of a work (product) and mark reading. It is about what can be done.
  • a light irradiation device such as a line light illumination device includes a long LED board on which a plurality of LEDs are mounted, and a housing that accommodates the LED board.
  • the number of LEDs mounted on the LED substrate is limited by the relationship between the power supply voltage V E and the forward voltage V f of the LEDs.
  • the number of the red LED to be mounted on the LED substrate is 10.
  • the forward voltage V f in the case of a white LED is about 3.3 V, and the number of white LEDs mounted on the LED substrate is six.
  • the forward voltage V f of the infrared LED is about 1.5 V, and the number of infrared LEDs mounted on the LED substrate is fifteen.
  • casing which accommodates an LED board also differs according to the kind of LED, and there exists a problem that it is necessary to prepare each.
  • the present invention has been made to solve the above problems all at once, and in a light irradiation apparatus using different types of LEDs, the size of the LED substrate is made the same, and the number of parts is made common by parts.
  • the main objective is to reduce the manufacturing cost and the manufacturing cost.
  • the light irradiation device is a light irradiation device including an LED substrate on which a plurality of identical LEDs are mounted, and a housing having a substrate housing space for housing the LED substrate, and a power supply voltage.
  • the number of LEDs whose difference from the total forward voltage when LEDs are connected in series falls within a predetermined allowable range is defined as the number of LED units, and the number of LEDs mounted on the LED substrate is determined for each different type of LED. It is characterized by a common multiple of the number of LED units.
  • the number of LEDs mounted on the LED substrate is the common multiple of the number of LED units determined for each different type of LED, and the same number of LEDs mounted on the LED substrate between different types of LEDs.
  • the size of the LED boards on which different types of LEDs are mounted can be made the same.
  • the same housing can be used as the housing for housing the LED substrates. For this reason, in the manufacture of the light irradiation device, components such as the LED substrate and the housing can be shared, the number of components can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the number of LEDs mounted on the LED substrate is changed for each different type of LED. It is desirable that the least common multiple of the number of LED units determined by
  • the LED mounted on the LED substrate is a surface mount type (chip type) LED
  • the number of the LEDs mounted on the LED substrate is a common multiple of the number of LED units, and the number of different types of LEDs mounted is the same. The effect of the present invention can be made more remarkable.
  • the size of the LED substrate can be made the same, and the number of parts and the manufacturing cost can be reduced.
  • the perspective view of the light irradiation apparatus of this invention Sectional drawing of the embodiment.
  • Sectional drawing of the light irradiation apparatus which concerns on other deformation
  • FIG. 1 is a perspective view showing the light irradiation device 1 of the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the light irradiation device 1
  • FIG. 3 is a plan view of the LED substrate 2 on which the LEDs 21 are mounted.
  • 4 is a circuit diagram when the red LED 21 is mounted
  • FIG. 5 is a circuit diagram when the white LED 21 is mounted
  • FIG. 6 is a circuit diagram when the infrared LED 21 is mounted.
  • the light irradiation device 1 irradiates, for example, a predetermined irradiation region of a test object (work) with line-shaped light, and is obtained by photographing the predetermined irradiation region with an imaging device (not shown).
  • the image data is used in a product inspection system or the like that takes in image data with an image processing apparatus (not shown) and performs automatic surface inspection for the presence or absence of scratches.
  • this device includes an LED substrate 2, a housing 3, a heat transfer member 4, and a pressing member 5.
  • the LED substrate 2 is a long substrate on which a plurality of identical LEDs 21 are mounted as shown in FIG.
  • the LED board 2 has a plurality of LEDs 21 on the surface of a long printed wiring board, and the LED 21 is arranged in one or more rows in the short side direction so that the optical axis is aligned in a substantially constant direction and linear in the long side direction. These are machine-mounted in rows (3 rows in the figure).
  • the LED 21 is supplied by controlling a voltage from a power source (not shown) by a voltage control circuit (not shown).
  • the LED 21 is a surface mount type (in which a LED element 212 is disposed in the center of a thin rectangular plate-like package 211). Chip type).
  • the LEDs 21 are arranged such that the LED elements 212 are arranged at predetermined intervals in the long side direction and the short side direction.
  • the housing 3 has a housing recess 301 that forms a substrate housing space for housing the LED substrate 2.
  • the housing 3 is made of a long metal and has a substantially U-shaped cross section orthogonal to the longitudinal direction (stretching direction).
  • the housing recess 301 is formed by the left and right side walls 31, 32 and the bottom wall 33. It is formed.
  • the accommodation recessed part 301 of this embodiment accommodates the two LED boards 2 continuously in a longitudinal direction.
  • the housing 3 is an integral one formed by extrusion or pultrusion, and a plurality of grooves 3M extending in the longitudinal direction are provided on the outer peripheral surfaces of the left and right side walls 31, 32 and the bottom wall 33, and formed between them.
  • the protrusions serve as the radiation fins F.
  • a heat transfer member 4 is provided between the housing recess 301 and the LED substrate 2, and heat generated by the LED substrate 2 is transferred to the housing 3.
  • the heat transfer member 4 is a belt-like flat plate having a width substantially the same as or slightly smaller than that of the LED substrate 2 and is formed of a material having a predetermined viscoelasticity and insulating properties such as silicon.
  • the LED substrate 2 is deformed so as to be recessed by a component such as a resistor disposed on the back side of the LED substrate 2, and is ideally brought into surface contact with the back surface of the LED substrate 2 to form a housing from the LED 21. 3 to increase the efficiency of heat conduction to the bottom wall 33.
  • the pressing member 5 has a plurality of lens portions 501 corresponding to the plurality of LEDs 21, and the long side end portion 201 of the LED substrate 2 faces the bottom surface of the housing recess 301 of the housing 3. To press.
  • the pressing member 5 is provided continuously in series so as to correspond to each LED substrate 2 (see FIG. 1).
  • the pressing member 5 has, for example, a substantially H-shaped cross section orthogonal to the longitudinal direction, and is formed at the lens forming portion 51 where the lens portion 501 is formed and at both ends of the lens forming portion 51 on the long side.
  • the lens forming portion 51 and the flange portion 52 orthogonal to the lens forming portion 51 are included.
  • the flange portion 52 is disposed to face the left and right side walls 31 and 32 of the housing 3 when the pressing member 5 is housed in the housing recess 301. Then, the substantially entire surface of the lower end surface 521 of the flange portion 52 is in contact with the longer side end portion 201 of the LED substrate 2, specifically, the outer upper surface of the LED substrate 2 than the LED 21.
  • the flange portion 52 is set so that substantially all of the light emitted from the LED 21 passes through the lens portion 501 in a state where the lower end surface 521 of the flange portion 52 is in contact with the long side end portion 201 of the LED substrate 2. Has been.
  • the pressing member 5 is provided on one of the housing 3 or the pressing member 5, and the first surface 61 facing the bottom surface side of the housing recess 301 and the housing 3 or It is fixed to the housing 3 by a fixing mechanism 6 that is provided on the other side of the pressing member 5 and includes a second surface 62 that faces the opening side of the housing recess 301 that contacts the first surface 61.
  • a convex portion (not shown) provided on one of the LED substrate 2 or the pressing member 5 and the LED substrate 2 or the pressing member Positioned so that the central axis of the plurality of lens portions 501 and the optical axis of each of the plurality of LEDs 21 are aligned with a concave portion (not shown) that is provided on the other side of the member 5 and that fits into the convex portion.
  • a positioning mechanism is provided. By this positioning mechanism, the LED 21 and the lens unit 501 are positioned in the long side direction and the short side direction.
  • the number of LEDs 21 mounted on the LED substrate 2 of the present embodiment is the least common multiple of the number of LED units determined for each different type of LED 21.
  • the different types of LEDs 21 include not only LEDs having different wavelengths of emitted light, but also LEDs having different numbers of LED elements disposed in the package 211 even if the wavelengths of emitted light are the same. Including. In any case, it is desirable that the packages 211 of the different types of LEDs 21 have the same shape. Further, the method for determining the number of LEDs 21 mounted on the LED substrate 2 is effective only when the voltages of the plurality of LEDs 21 are controlled.
  • the “number of LED units” means the difference (V E ⁇ V f ⁇ N) between the power supply voltage V E and the total forward voltage V f (V f ⁇ N) when the LED 21 is connected in series. is the number of LED21 as a predetermined allowable range, a number of LED21 connected in series to the power supply voltage V E.
  • the forward voltage V f of this embodiment is a forward voltage for each packaged LED 21.
  • the “predetermined allowable range” means that a desired irradiation area is realized by one or a plurality of LED substrates 2 when the LEDs 21 are mounted on the LED substrate 2 by a common multiple of the number of LED units determined for different types of LEDs 21. Conditions (more specifically, conditions for reducing the least common multiple of the number of LED units determined for each type of LED 21 as much as possible) and increasing the number of LED units for each type of LED 21 as much as possible It depends on the conditions.
  • the forward voltage V f of the red LED21 about 2.2V, the number of possible series connection the red LED21 to the power supply voltage V E is 10. That is, the number of LED units of the red LED 21 is ten.
  • the forward voltage V f of the white LED21 is approximately 3.3V
  • the number can be connected in series to the white LED21 to the power supply voltage V E is a six. That is, the number of LED units of the white LED 21 is six.
  • the number which can connect white LED21 in series is also considered, it is set as the value which makes the least common multiple as small as possible in relation to the number of LED units of other types of LED21.
  • the forward voltage V f of the infrared LED21 about 1.5V, the number can be connected in series with the infrared LED21 to the power supply voltage V E is 15. That is, the infrared LED 21 has 15 LED units.
  • the LED unit number of the red LED 21 (10 pieces), the LED unit number of the white LED 21 (6 pieces), and the LED unit number of the infrared LED 21 (15 pieces), which is the least common multiple, 30 pieces are assigned to each color LED board 2.
  • the number of LEDs 21 to be mounted is used.
  • each LED 21 on the circuit As a connection method of each LED 21 on the circuit, a number of LEDs 21 corresponding to the number of LED units are connected in series, and the LED groups connected in series are connected in parallel so as to be the least common multiple. That is, in the case of the red LED 21, as shown in FIG. 4, ten red LEDs 21 are connected in series to form a red LED group, and the total number of red LEDs 21 is 30 (that is, the red LED group). Are connected in parallel in three rows. Further, in the case of the white LED 21, as shown in FIG. 5, six white LEDs 21 are connected in series to form a white LED group, and the total number of white LEDs 21 is 30 (that is, the white LED group). In parallel). Furthermore, in the case of the infrared LED 21, as shown in FIG. 6, 15 infrared LEDs 21 are connected in series to form an infrared LED group, and the total number of infrared LEDs 21 is 30 (that is, The infrared LED groups are connected in parallel in two rows.
  • the arrangement of the LEDs 21 on the LED substrate 2 is the same for each color LED substrate 2, and as described above, as shown in FIG. 3, the LED 21 is linear in the long side direction with the optical axis aligned in a substantially constant direction. In this manner, they are arranged in a plurality of rows (three rows in FIG. 3).
  • the number of the LEDs 21 mounted on the LED substrate 2 is the LED 21 of different types, with the least common multiple of the number of LED units of the different types of LEDs 21. Therefore, the sizes of the LED boards 2 on which the different types of LEDs 21 are mounted can be made the same. Moreover, when manufacturing the light irradiation apparatus 1 using different types of LEDs 21, the same housing 3 that houses the LED substrate 2 can be used. For this reason, in the manufacture of the light irradiation device 1, components such as the LED substrate 2 and the housing 3 can be shared, the number of components can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. .
  • the position of the LED 21 on the LED substrate 2 can be made the same for each color LED 21, and a lens member (book) is placed in front of the LED 21.
  • the same lens member (pressing member 5) can be used regardless of the type of the LED 21, and the lens member (pressing member 5) has versatility. The number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the size of the LED substrate 2 is made as small as possible to improve versatility. Can do.
  • the pressing member 5 of the embodiment includes a plurality of lens portions 501
  • the LED 21 mounted on the LED substrate 2 is a bullet type
  • the member 5 may have a through-hole 502 provided corresponding to each of the plurality of LEDs 21.
  • the mold part 213 of the bullet-type LED 21 can be inserted into the through hole 502, and the light emitted from the mold part 213 can be emitted to the outside as it is.
  • light emitted from the surface-mounted LED 21 can be emitted as it is.
  • the light irradiation device 1 of the embodiment may include a diffusion plate that diffuses light from the LED 21 or an optical filter that selects and transmits only a predetermined wavelength.
  • the length of the light irradiation device may be changed by associating the LED substrate with the pressing member and changing the number of the LED substrate and the pressing member in series.
  • the number of LEDs is the least common multiple, but other common multiples may be used.
  • the light irradiation device of the above embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the LED substrate has a long shape, but is not limited thereto.
  • the LED substrate may have a partial circular shape.
  • the size of the LED substrate can be made the same, and the number of parts and the manufacturing cost can be reduced.

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Abstract

　本発明は、ＬＥＤ基板２のサイズを同一にして、部品点数の削減及び製造コストの削減を実現するものであり、複数の同一のＬＥＤ２１を搭載した長尺状のＬＥＤ基板２と、ＬＥＤ基板２を収容する基板収容空間を有する筐体３と、を備えた光照射装置であって、電源電圧ＶＥとＬＥＤ２１を直列に接続したときの順方向電圧Ｖｆの合計との差が所定の許容範囲となるＬＥＤ２１の個数をＬＥＤ単位数とし、ＬＥＤ基板２に搭載するＬＥＤ２１の個数を、波長の異なるＬＥＤ２１毎に定まるＬＥＤ単位数の公倍数としている。

Description

光照射装置
　本発明は、複数のＬＥＤを用い、例えばライン状の光を照射することができる光照射装置に関し、特にワーク（製品）の所定照射領域における傷の有無やマーク読み取り等の検査用として好適に用いられるものに関するものである。
　ライン光照明装置等の光照射装置は、特許文献１に示すように、複数のＬＥＤを搭載した長尺状のＬＥＤ基板と、このＬＥＤ基板を収容する筐体と、を備えている。
　この光照射装置において、ＬＥＤ基板に搭載されるＬＥＤの個数は、電源電圧ＶＥとＬＥＤの順方向電圧Ｖｆとの関係から、直列接続されるＬＥＤの個数が制限される。
　例えば、電源電圧ＶＥが２４Ｖの場合、赤色ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆが約２．２Ｖであり、ＬＥＤ基板に搭載される赤色ＬＥＤの個数は１０個である。また、白色ＬＥＤの場合の順方向電圧Ｖｆが約３．３Ｖであり、ＬＥＤ基板に搭載される白色ＬＥＤの個数は６個である。さらに、赤外ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆが約１．５Ｖであり、ＬＥＤ基板に搭載される赤外ＬＥＤの個数は１５個である。
　しかしながら、上記のように、ＬＥＤ基板に搭載されるＬＥＤの個数が異なることから、ＬＥＤ基板のサイズが異なり、ＬＥＤの種類毎に専用のＬＥＤ基板を用意する必要がある。また、ＬＥＤ基板を収容する筐体もＬＥＤの種類に応じて異なり、それぞれ用意する必要があるという問題がある。
特開２００６-２７５７９０号公報
　そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、種類の異なるＬＥＤを用いた光照射装置において、ＬＥＤ基板の大きさを同一にして、部品の共通化により部品点数の削減、製造コストの削減を実現することをその主たる所期課題とするものである。
　すなわち本発明に係る光照射装置は、複数の同一のＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板を収容する基板収容空間を有する筐体と、を備えた光照射装置であって、電源電圧とＬＥＤを直列に接続したときの順方向電圧の合計との差が所定の許容範囲となるＬＥＤの個数をＬＥＤ単位数とし、前記ＬＥＤ基板に搭載するＬＥＤの個数を、種類の異なるＬＥＤ毎に定まるＬＥＤ単位数の公倍数としていることを特徴とする。
　このようなものであれば、ＬＥＤ基板に搭載されるＬＥＤの個数を、種類の異なるＬＥＤ毎に定まるＬＥＤ単位数の公倍数として、種類の異なるＬＥＤ同士でＬＥＤ基板に搭載される個数を同一にすることができ、種類の異なるＬＥＤが搭載されるＬＥＤ基板同士の大きさを同じすることができる。また、種類の異なるＬＥＤを用いた光照射装置を製造する場合に、ＬＥＤ基板を収容する筐体として同一のものを用いることができる。このようなことから、光照射装置の製造において、ＬＥＤ基板及び筐体などの部品を共通化することができ、部品点数を削減することができるとともに、製造コストを削減することができる。
　ＬＥＤ基板の大きさを同じにするだけでなく、その大きさを可及的に小さくして、汎用性を向上させるためには、前記ＬＥＤ基板に搭載するＬＥＤの個数を、種類の異なるＬＥＤ毎に定まるＬＥＤ単位数の最小公倍数としていることが望ましい。
　ＬＥＤ基板に搭載されるＬＥＤが表面実装型（チップ型）ＬＥＤであれば、ＬＥＤの前方に光学レンズを設ける必要がある。このとき、ＬＥＤ基板に搭載されたＬＥＤの個数に応じて、専用の光学レンズを用意する必要がある。本発明によれば、表面実装型ＬＥＤをＬＥＤ基板に搭載するに際して、その個数を前記ＬＥＤ単位数の公倍数にして、種類の異なるＬＥＤでも搭載される個数を同じにすることにより、共通の光学レンズを用いることができ、本発明の効果を一層顕著にすることができる。
　このように本発明によれば、ＬＥＤ基板のサイズを同一にして、部品点数及び製造コストを削減できる。
本発明の光照射装置の斜視図。 同実施形態の断面図。 ＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板の平面図。 赤色ＬＥＤを搭載した場合の回路線図。 白色ＬＥＤを搭載した場合の回路線図。 赤外ＬＥＤを搭載した場合の回路線図。 その他の変形実施形態に係る光照射装置の断面図。
　次に、本発明に係る光照射装置１の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、図１は本実施形態の光照射装置１を示す斜視図であり、図２は光照射装置１の断面図であり、図３はＬＥＤ２１が搭載されたＬＥＤ基板２の平面図であり、図４は赤色ＬＥＤ２１を搭載した場合の回路線図であり、図５は白色ＬＥＤ２１を搭載した場合の回路線図であり、図６は赤外ＬＥＤ２１を搭載した場合の回路線図である。
　＜装置構成＞
　本実施形態に係る光照射装置１は、例えば検査物（ワーク）の所定照射領域にライン状の光を照射するもので、撮像装置（図示しない）で前記所定照射領域を撮影し、得られた画像データを、画像処理装置（図示しない）で取り込んで傷等の有無の自動表面検査を行う製品検査システム等に用いられる。
　具体的にこのものは、図１及び図２に示すように、ＬＥＤ基板２と、筐体３と、伝熱部材４と、押圧部材５と、を備えている。
　ＬＥＤ基板２は、図３に示すように、複数の同一のＬＥＤ２１を搭載した長尺状の基板である。具体的にＬＥＤ基板２は、長尺状のプリント配線基板の表面に複数のＬＥＤ２１を光軸を略一定方向に揃えて長辺方向に直線状となるように、短辺方向に１列又は複数列（図においては３列）に機械実装したものである。ＬＥＤ２１は、図示しない電圧制御回路により、図示しない電源からの電圧が制御されて供給されるものであり、例えば薄い矩形板状をなすパッケージ２１１の中央にＬＥＤ素子２１２を配設した表面実装型（チップ型）のものである。かかるＬＥＤ２１は、例えば、前記ＬＥＤ素子２１２が、長辺方向及び短辺方向それぞれにおいて所定の間隔で並ぶように配置される。
　筐体３は、図１及び図２に示すように、ＬＥＤ基板２を収容する基板収容空間を形成する収容凹部３０１を有するものである。具体的に筐体３は、長尺金属製で、長手方向（延伸方向）に直交する断面が概略コの字形状をなすものであり、左右側壁３１、３２及び底壁３３により収容凹部３０１が形成される。なお、本実施形態の収容凹部３０１は２つのＬＥＤ基板２を長手方向に連続して収容する。また、筐体３は、押し出し又は引き抜き成型した一体ものであり、左右側壁３１、３２及び底壁３３の外周面には、長手方向に延びる複数の溝３Ｍが設けてあり、その間に形成された突条が放熱フィンＦとしての役割を果たすようにしてある。また、収容凹部３０１とＬＥＤ基板２との間には、伝熱部材４が設けられ、ＬＥＤ基板２により発生する熱を筐体３に伝熱する。
　この伝熱部材４は、ＬＥＤ基板２と略同じ又は若干小さい幅を有する帯状の平板でシリコン等の所定の粘弾性及び絶縁性を有する素材で形成してある。そして、ＬＥＤ基板２が押圧されたときに、ＬＥＤ基板２の裏側に配設された抵抗等の部品により凹むように変形し、ＬＥＤ基板２の裏面に理想的に面接触してＬＥＤ２１から筐体３の底壁３３への熱伝導効率を高める役割を果たす。
　押圧部材５は、図２に示すように、複数のＬＥＤ２１毎に対応する複数のレンズ部５０１を有し、ＬＥＤ基板２の長辺側端部２０１を筐体３の収容凹部３０１の底面に向かって押圧するものである。なお、本実施形態では、押圧部材５は、各ＬＥＤ基板２に対応するように、直列に連続させて設けられている（図１参照）。
　具体的に押圧部材５は、例えば長手方向に直交する断面が概略Ｈ形状をなすものであり、レンズ部５０１が形成されるレンズ形成部５１と、当該レンズ形成部５１の長辺側両端に形成され、当該レンズ形成部５１と直交するフランジ部５２とからなる。フランジ部５２は、押圧部材５が収容凹部３０１に収容されると筐体３の左右側壁３１、３２に対向配置される。そして、フランジ部５２の下端面５２１の略全面が、ＬＥＤ基板２の長辺側端部２０１、詳細にはＬＥＤ基板２におけるＬＥＤ２１よりも外側上面に接触する。これにより、ＬＥＤ基板２の長辺側端部２０１には略均一の力が加えられ、ＬＥＤ基板２が長手方向に反ってしまうことを防ぐことができる。また、フランジ部５２の下端面５２１がＬＥＤ基板２の長辺側端部２０１に接触した状態において、ＬＥＤ２１から射出された光の略全てがレンズ部５０１を通過するように、フランジ部５２が設定されている。
　そして、押圧部材５は、図２の部分拡大図に示すように、筐体３又は押圧部材５の一方に設けられ、収容凹部３０１の底面側を向く第１の面６１と、筐体３又は押圧部材５の他方に設けられ、第１の面６１に当接する収容凹部３０１の開口側を向く第２の面６２とからなる固定機構６により筐体３に固定される。
　また、固定機構６の第１の面６１及び第２の面６２が当接した状態において、ＬＥＤ基板２又は押圧部材５の一方に設けられた凸部（図示しない）と、ＬＥＤ基板２又は押圧部材５の他方に設けられ、凸部に嵌合する凹部（図示しない）とが嵌合して、複数のレンズ部５０１の中心軸と複数のＬＥＤ２１毎の光軸とが一致するように位置決めする位置決め機構を備えている。この位置決め機構により、ＬＥＤ２１とレンズ部５０１とが長辺方向及び短辺方向に位置決めされる。
　しかして本実施形態のＬＥＤ基板２に搭載されるＬＥＤ２１の個数は、種類の異なるＬＥＤ２１毎に定まるＬＥＤ単位数の最小公倍数としている。なお、種類の異なるＬＥＤ２１には、例えば、射出する光の波長が異なるＬＥＤだけでなく、射出する光の波長が同じであっても、パッケージ２１１に配設されるＬＥＤ素子の数が異なるＬＥＤを含む。いずれの場合においても、種類の異なるＬＥＤ２１のパッケージ２１１は同一形状であることが望ましい。また、ＬＥＤ基板２上に搭載するＬＥＤ２１の個数の決定方法は、複数のＬＥＤ２１を電圧制御する場合にのみ有効である。
　ここで、「ＬＥＤ単位数」とは、電源電圧ＶＥとＬＥＤ２１を直列に接続したときの順方向電圧Ｖｆの合計（Ｖｆ×Ｎ）との差（ＶＥ－Ｖｆ×Ｎ）が、所定の許容範囲となるＬＥＤ２１の個数であり、電源電圧ＶＥに対して直列接続されるＬＥＤ２１の個数である。
　本実施形態の順方向電圧Ｖｆは、パッケージ化されたＬＥＤ２１毎の順方向電圧である。また、「所定の許容範囲」とは、種類の異なるＬＥＤ２１毎に定まるＬＥＤ単位数の公倍数によりＬＥＤ基板２にＬＥＤ２１を搭載した場合に、所望の照射領域を１つ又は複数のＬＥＤ基板２により実現できる条件（より具体的には、種類の異なるＬＥＤ２１毎に定まるＬＥＤ単位数の最小公倍数を可及的に小さくする条件）、及び種類の異なるＬＥＤ２１毎にそのＬＥＤ単位数を可及的に大きくする条件により決まる。
　例えば、光照射装置１をＦＡ（産業用自動機器）に組み込んで用いる場合、つまり、電源電圧ＶＥが２４Ｖの直流電圧である場合について、赤色ＬＥＤ２１、白色ＬＥＤ２１及び赤外ＬＥＤ２１の３種類の光照射装置１を製造する場合について説明する。
　赤色ＬＥＤ２１の順方向電圧Ｖｆは約２．２Ｖであり、当該赤色ＬＥＤ２１を電源電圧ＶＥに対して直列接続できる個数は１０個である。つまり、赤色ＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数は１０個である。
　また、白色ＬＥＤ２１の順方向電圧Ｖｆは約３．３Ｖであり、当該白色ＬＥＤ２１を電源電圧ＶＥに対して直列接続できる個数は６個である。つまり、白色ＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数は６個である。なお、白色ＬＥＤ２１を直列接続できる個数は、７個も考えられるが、他の種類のＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数との関係で、可及的に最小公倍数を小さくする値にしている。
　さらに、赤外ＬＥＤ２１の順方向電圧Ｖｆは約１．５Ｖであり、当該赤外ＬＥＤ２１を電源電圧ＶＥに対して直列接続できる個数は１５個である。つまり赤外ＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数は１５個である。
　そして、赤色ＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数（１０個）、白色ＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数（６個）、及び赤外ＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数（１５個）の最小公倍数である３０個を、各色ＬＥＤ基板２に搭載するＬＥＤ２１の個数としている。
　回路上における各ＬＥＤ２１の接続方法としては、ＬＥＤ単位数に対応する個数のＬＥＤ２１を直列接続し、その直列接続されたＬＥＤ群を最小公倍数となるように並列接続する。つまり、赤色ＬＥＤ２１の場合には、図４に示すように、１０個の赤色ＬＥＤ２１を直列接続して赤色ＬＥＤ群とし、赤色ＬＥＤ２１の個数が全体として３０個となるように（つまり、赤色ＬＥＤ群を３列に）並列接続する。また、白色ＬＥＤ２１の場合には、図５に示すように、６個の白色ＬＥＤ２１を直列接続して白色ＬＥＤ群とし、白色ＬＥＤ２１の個数が全体として３０個となるように（つまり、白色ＬＥＤ群を５列に）並列接続する。さらに、赤外ＬＥＤ２１の場合には、図６に示すように、１５個の赤外ＬＥＤ２１を直列接続して赤外ＬＥＤ群とし、赤外ＬＥＤ２１の個数が全体として３０個となるように（つまり、赤外ＬＥＤ群を２列に）並列接続する。
　ＬＥＤ基板２上におけるＬＥＤ２１の配置態様としては、各色ＬＥＤ基板２で同じであり、前述した通り、図３に示すように、ＬＥＤ２１を光軸を略一定方向に揃えて長辺方向に直線状となるように、複数列（図３においては３列）に配置する。
　＜本実施形態の効果＞
　このように構成した本実施形態に係る光照射装置１によれば、ＬＥＤ基板２に搭載されるＬＥＤ２１の個数を、種類の異なるＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数の最小公倍数として、種類の異なるＬＥＤ２１であっても同じにしているので、種類の異なるＬＥＤ２１が搭載されたＬＥＤ基板２同士の大きさを同じすることができる。また、種類の異なるＬＥＤ２１を用いた光照射装置１を製造する場合に、ＬＥＤ基板２を収容する筐体３として同一のものを用いることができる。このようなことから、光照射装置１の製造において、ＬＥＤ基板２及び筐体３などの部品を共通化することができ、部品点数を削減することができるとともに、製造コストを削減することができる。
　また、ＬＥＤ基板２の大きさを同じできるだけでなく、ＬＥＤ個数が同じであるので、ＬＥＤ基板２上におけるＬＥＤ２１の位置を、各色ＬＥＤ２１それぞれ同じにすることができ、ＬＥＤ２１の前方にレンズ部材（本実施形態では押圧部材５）を設ける場合であっても、ＬＥＤ２１の種類に関係なく、同じレンズ部材（押圧部材５）を用いることができ、レンズ部材（押圧部材５）に汎用性を持たせることができ、部品点数を削減でき、製造コストを削減することができる。
　さらに、ＬＥＤ基板２に搭載されるＬＥＤ２１の個数を、種類の異なるＬＥＤ２１のＬＥＤ単位数の最小公倍数としているので、ＬＥＤ基板２の大きさを可及的に小さくして、汎用性を向上させることができる。
　＜その他の変形実施形態＞
　なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。以下の説明において前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付すこととする。
　例えば、前記実施形態の押圧部材５は複数のレンズ部５０１を備えるものであったが、ＬＥＤ基板２に搭載されるＬＥＤ２１が砲弾型のものである場合には、図７に示すように、押圧部材５が、複数のＬＥＤ２１毎に対応して設けられた貫通孔５０２を有するものであっても良い。これならば、砲弾型ＬＥＤ２１のモールド部２１３が貫通孔５０２内に挿入可能な構造となり、モールド部２１３から射出される光をそのまま外部に射出することができる。あるいは、表面実装型ＬＥＤ２１の場合であっても、当該表面実装型ＬＥＤ２１から射出される光をそのまま外部に射出できるようになる。
　また、前記実施形態の光照射装置１は、ＬＥＤ２１からの光を拡散する拡散板又は所定波長のみを選択して透過する光学フィルタを備えるものであっても良い。
　さらに、ＬＥＤ基板と押圧部材とを対応させて、それらＬＥＤ基板及び押圧部材の直列させる数を変更して、光照射装置の長さを変更するようにして良い。
　その上、曲率の異なるレンズ部を有する押圧部材を複数用意し、筐体に固定される押圧部材を変更することで、レンズ部の曲率を変更することができ、種々の目的に応じた指向性を有する光照射装置を製造することができる。
　加えて、前記実施形態では、ＬＥＤの個数を最小公倍数としているが、その他に公倍数であっても良い。
　さらに加えて、前記実施形態の光照射装置は、概略直方体形状をなすものであってＬＥＤ基板が長尺状をなすものであったが、これに限られない。例えば、光照射装置が概略円環状をなすものである場合などにおいては、ＬＥＤ基板が部分円環状をなすものであっても良い。
　その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前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ことは言うまでもない。
　本発明を適用することにより、ＬＥＤ基板のサイズを同一にして、部品点数及び製造コストを削減できる。
１　　・・・光照射装置
２１　・・・ＬＥＤ
２　　・・・ＬＥＤ基板
３０１・・・収容凹部（基板収容空間）
３　　・・・筐体
ＶＥ　・・・電源電圧
Ｖｆ　・・・順方向電圧

Claims (3)

  1. 　複数の同一のＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板と、
    　前記ＬＥＤ基板を収容する基板収容空間を有する筐体と、を備えた光照射装置であって、
    　電源電圧とＬＥＤを直列に接続したときの順方向電圧の合計との差が所定の許容範囲となるＬＥＤの個数をＬＥＤ単位数とし、
    　前記ＬＥＤ基板に搭載されるＬＥＤの個数を、種類の異なるＬＥＤ毎に定まるＬＥＤ単位数の公倍数としている光照射装置。
  2. 　前記ＬＥＤ基板に搭載されるＬＥＤの個数を、種類の異なるＬＥＤ毎に定まるＬＥＤ単位数の最小公倍数としている請求項１記載の光照明装置。
  3. 　前記ＬＥＤが、表面実装型ＬＥＤである請求項１記載の光照射装置。
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