JP2007299682A

JP2007299682A - Irradiation unit

Info

Publication number: JP2007299682A
Application number: JP2006127863A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Oba; 堅一大庭; Masahito Mizusaki; 雅人水崎
Original assignee: Nissei Electric Co Ltd
Current assignee: Nissei Electric Co Ltd
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2007-11-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an irradiation unit in which a line light source composed of a group of LEDs can be exchanged efficiently and economically. <P>SOLUTION: The irradiation unit (SU) is composed of an LED unit (LU) containing an LED element group (L-1 to L-n) arranged in lines on one face of base plate (1-1 to 2-n), radiating fin (2-1 to 2-n) fixed on the other face of the base plate (1-1 to 2-n) and a cable (4-1 to 4-n) to supply power to the LED element group (L-1 to L-n), and a case (5) to house and fix the LED unit (LU). The LED unit (LU) is divided into a plurality of independent sub-units (SU1 to SUn) alongside the line direction, and each of the sub-units (SU1 to SUn) is fixed detachable on the case (5)and is provided with a controlling function of their irradiation light volume. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、照射ユニットに関する。さらに詳しくは、ライン状に配列されたＬＥＤ素子群を収納・固定する筐体からなる照射ユニットに関する。 The present invention relates to an irradiation unit. More specifically, the present invention relates to an irradiation unit including a housing that houses and fixes LED element groups arranged in a line.

画像処理用照明装置や検査機器用照明装置の光源として、ライン状（線状）に配列したＬＥＤ素子群を採用することは知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、例えば、光源となるＬＥＤ素子群（ＶＲ１）〜（ＶＲ３）は、矩形状の基板（１５Ｒ）の長手方向の沿ってライン状に配置されている。さらに、このＬＥＤ素子群（ＶＲ１）〜（ＶＲ３）に接して支持板（１６Ａ）が配置され、併せて、この支持板（１６Ａ）の他方の面には集光手段としてのシリンドリカルレンズ（１６）が担持されている。そして、この一体化された部材は、ケーシング（２）に収納・固定される。この固定に際しては、支持板（１６Ａ）の両端がケーシング（２）の左右板部（６）および（７）に螺子止めされる。 It is known to employ LED element groups arranged in a line (line shape) as a light source of an image processing illumination device or an inspection device illumination device (see, for example, Patent Document 1). In this apparatus, for example, LED element groups (VR1) to (VR3) serving as light sources are arranged in a line along the longitudinal direction of a rectangular substrate (15R). Further, a support plate (16A) is disposed in contact with the LED element groups (VR1) to (VR3). At the same time, a cylindrical lens (16) as a condensing means is provided on the other surface of the support plate (16A). Is carried. The integrated member is housed and fixed in the casing (2). At the time of fixing, both ends of the support plate (16A) are screwed to the left and right plate portions (6) and (7) of the casing (2).

ところで、ＬＥＤ素子固有の問題として、意外にも、ロットによる光量バラツキが頻発し、さらには経年変化による光量低下が生じ易くしかもこの光量低下は大幅なバラツキをもって生じることが判明してきた。そして、この光量バラツキや経年変化による光量低下が許容値を超えたときは、該当する素子を交換せざるを得なくなる。この場合、高効率の交換作業が要求されるのは言うに及ばない。 By the way, as a problem peculiar to the LED element, surprisingly, it has been found that the light quantity variation frequently occurs depending on the lot, and that the light quantity reduction is likely to occur due to secular change, and that this light quantity reduction occurs with a great variation. When the light amount variation due to the light amount variation or the secular change exceeds the allowable value, the corresponding element must be replaced. In this case, needless to say, highly efficient replacement work is required.

この点に関して、上記したＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ素子群の交換作業の効率化については何等配慮されていない。つまり、ライン状のＬＥＤ素子群（ＶＲ１）〜（ＶＲ３）を交換する場合には、一旦、ケーシング（２）の上蓋（５）を外し、さらに、左板部（６）および右板部（７）の螺子止め解除の３工程が最小限必要になる。しかも、これらの螺子止め部は、ドライバーが入りずらい位置にあるので、螺子止め解除作業は困難をきわめる。また、該ＬＥＤ素子群の交換にともなって以前と出射光量が変わってくる。したがって、再度当初の光量への再調整作業にも時間を要するという問題もある。 In this regard, in the LED lighting device described above, no consideration is given to the efficiency of the replacement work of the LED element group. That is, when exchanging the linear LED element groups (VR1) to (VR3), the upper lid (5) of the casing (2) is once removed, and the left plate portion (6) and the right plate portion (7 ) 3 steps of screw release are required at a minimum. Moreover, since these screwing portions are in positions where it is difficult for the screwdriver to enter, the screwing releasing operation is extremely difficult. In addition, the amount of emitted light changes with the replacement of the LED element group. Therefore, there is also a problem that it takes time to readjust the initial light amount again.

これらの問題は、ＬＥＤ素子群のライン長が長くなるにしたがって、光量ばらつき率が増加するので、ＬＥＤ素子群の交換頻度も高くなる。さらに、経済的には、光量が低下して不良となった一部のＬＥＤ素子を交換するのが理想である。しかし、上記のＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ素子群（ＶＲ１）〜（ＶＲ３）は一体で交換せざるを得ず、非常に不経済であるという別な問題点もある。 These problems are that the variation rate of the amount of light increases as the line length of the LED element group increases, and therefore the replacement frequency of the LED element group increases. Furthermore, economically, it is ideal to replace some of the LED elements that have become defective due to a decrease in the amount of light. However, in the above LED lighting device, the LED element groups (VR1) to (VR3) have to be replaced together, and there is another problem that it is very uneconomical.

特開２００３−２０２２９４号公報JP 2003-202294 A

したがって、本発明の課題は、上記の問題点を解消し、ＬＥＤ素子群からなるライン状光源を効率的且つ経済的に交換し得る照射ユニットを提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the irradiation unit which eliminates said problem and can replace | exchange the linear light source which consists of LED element groups efficiently and economically.

本発明によれば、筐体内でライン状に配列されるＬＥＤ素子群は、複数のサブユニットに分割され、その際、各サブユニットは独立して該筐体から着脱自在に固定され、しかも各サブユニットに出射光量の制御機能が付与される。 According to the present invention, the LED element group arranged in a line in the housing is divided into a plurality of subunits, and at this time, each subunit is independently detachably fixed from the housing. The sub-unit is provided with a function for controlling the amount of emitted light.

本発明の光源装置にあっては、以下のような顕著な効果が奏される。
（１）不良が発見されたＬＥＤ素子を含むサブユニットのみを交換すればよいので、極めて経済的である。
（２）サブユニット毎にＬＥＤ素子群の出射光量を調整できるので、ライン状ＬＥＤユニット全体として均一な出射光量が得られる。 The light source device of the present invention has the following remarkable effects.
(1) Since only the subunit including the LED element in which a defect is found needs to be replaced, it is extremely economical.
(2) Since the amount of emitted light of the LED element group can be adjusted for each subunit, a uniform amount of emitted light can be obtained for the entire linear LED unit.

以下、本発明について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明で採用するライン状ＬＥＤユニットの一例を示す斜視図である。
図２は、図１のＬＥＤユニットを、部分的に上方開放部を有する筐体に組み込んで得られた照射ユニットの斜視図である。
図３は、図２の上蓋を取り除いた状態の平面図である。
図４は、図２の筐体の上方開放部に被せる補助上蓋の斜視図である。
図５は、図２の照射ユニットを電源供給ユニットに接続してなる照明装置の一例を示す斜視図である。 The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a linear LED unit employed in the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an irradiation unit obtained by partially incorporating the LED unit of FIG. 1 into a housing having an upper opening.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which the upper lid of FIG. 2 is removed.
4 is a perspective view of an auxiliary upper lid that covers the upper open portion of the housing of FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of an illumination device in which the irradiation unit of FIG. 2 is connected to a power supply unit.

図１において、ライン状ＬＥＤユニット（ＬＵ）は、サブユニット（ＳＵ１）〜（ＳＵｎ）を順次接触させて連接することにより構成されている。ここで、（Ｌ−１）〜（Ｌ−ｎ）は各サブユニット（ＳＵ１）〜（ＳＵｎ）に配置されるＬＥＤ素子群、（１−１）〜（１―ｎ）は各ＬＥＤ素子群（Ｌ−１）〜（Ｌ−ｎ）をライン状に取り付けるための基板、（２−１）〜（２―ｎ）は各基板（１−１）〜（１−ｎ）の反対側に固定された放熱フィン、（３−１）〜（３―ｎ）は各放熱フィン（２−１）〜（２―ｎ）に穿けられた螺子溝、そして、（４−１）〜（４―ｎ）は各サブユニット（ＳＵ１）〜（ＳＵｎ）に接続された電力供給用ケーブルである。これらのケーブル（４−１）〜（４−ｎ）は、それぞれに、ＤＣ＋１２Ｖ線とＧＮＤ線の２本の電源線を含むもので、放熱フィン（２−１）〜（２−ｎ）の切れ込み部を経て取り出され、各先端部には電源供給ユニットと接続するための２極の接続プラグ（４−１ａ）〜（４−ｎａ）が装着されている。 In FIG. 1, the line-shaped LED unit (LU) is configured by sequentially connecting subunits (SU1) to (SUn) and connecting them. Here, (L-1) to (Ln) are LED element groups arranged in the subunits (SU1) to (SUn), and (1-1) to (1-n) are LED element groups ( The substrates for attaching L-1) to (Ln) in a line, (2-1) to (2-n) are fixed to the opposite sides of the substrates (1-1) to (1-n). The radiation fins (3-1) to (3-n) are screw grooves formed in the radiation fins (2-1) to (2-n), and (4-1) to (4-n). Is a power supply cable connected to each of the subunits (SU1) to (SUn). Each of these cables (4-1) to (4-n) includes two power supply lines, ie, a DC + 12V line and a GND line, and the radiating fins (2-1) to (2-n) are notched. The two-pole connection plugs (4-1a) to (4-na) for connecting to the power supply unit are attached to each tip.

図２には、上記のライン状ＬＥＤユニット（ＬＵ）を筐体（５）に収納・固定して得られた照射ユニット（ＳＵ）の斜視図が示されている。ここでは、筐体（５）は、長方形状の底板（５ａ）と該底板の両短辺部から立ち上がる側板（５ｂ）と該底板より幅の狭い上蓋（５ｃ）との一体成形体として例示されている。上蓋（５ｃ）の側縁に沿う（６−１）〜（６―ｎ）の符号は、この上蓋（５ｃ）と各放熱フィン（２−１）〜（２−ｎ）とを固定している螺子である。螺子（６−１）、（６―２）および（６―ｎ）はそれぞれに、各放熱フィン（２−１）〜（２−ｎ）の螺子溝（３−１）、（３―２）および（３―ｎ）に螺合し、ＬＥＤユニット（ＬＵ）全体を筐体（５）に固定している。なお、この例においては、筐体（５）の前部開放面（矢印Ａ方向）は照射部を、そして、後部開放面（矢印Ｂ方向）と、上蓋（５ｃ）と同一面に形成される上部開放部とが各サブユニットの交換スペースとなる。 FIG. 2 shows a perspective view of an irradiation unit (SU) obtained by housing and fixing the linear LED unit (LU) in the housing (5). Here, the housing (5) is exemplified as an integrally formed body of a rectangular bottom plate (5a), a side plate (5b) rising from both short sides of the bottom plate, and an upper lid (5c) narrower than the bottom plate. ing. Reference numerals (6-1) to (6-n) along the side edge of the upper lid (5c) fix the upper lid (5c) and the radiation fins (2-1) to (2-n). It is a screw. The screws (6-1), (6-2), and (6-n) are respectively screw grooves (3-1), (3-2) of the radiating fins (2-1) to (2-n). And the whole LED unit (LU) is fixed to the housing (5). In this example, the front open surface (in the direction of arrow A) of the housing (5) is formed on the same surface as the irradiation part, and the rear open surface (in the direction of arrow B) and the upper lid (5c). The upper open part serves as a replacement space for each subunit.

図２では、ライン状ＬＥＤユニット（ＬＵ）は放熱フィン（２−１）〜（２−ｎ）を介して筐体（５）に固定されているが、これはあくまで一態様に過ぎない。放熱フィン（２−１）〜（２−ｎ）と同じような固定機能を有する部材であれば、制約はない。これらの部材の例としては、放熱機能付き基板、さらには、放熱フィンないし放熱板を設けていないＬＥＤ基板取り付け用ステ−が挙げられる。前者の放熱機能付き基板とは、ＬＥＤ基板のパターン以外の基材が放熱性に優れ且つ螺子溝を穿け得る程の厚みを有し、放熱フィンの機能も呈する特殊な一枚基板である。勿論、この基材に放熱フィンを付加したものも含まれる。また、後者のステーとは、ＬＥＤ基板を固定、保持または支持するような部材である。 In FIG. 2, the line-shaped LED unit (LU) is fixed to the housing (5) via the heat radiation fins (2-1) to (2-n), but this is only one aspect. There is no restriction as long as the member has a fixing function similar to that of the heat radiation fins (2-1) to (2-n). Examples of these members include a substrate with a heat radiating function, and an LED substrate mounting stage without a heat radiating fin or a heat radiating plate. The former substrate with a heat dissipation function is a special single substrate having a thickness that allows a base material other than the pattern of the LED substrate to be excellent in heat dissipation and to be able to pierce a screw groove, and also exhibits a function of a heat dissipation fin. Of course, what added the radiation fin to this base material is also contained. The latter stay is a member that fixes, holds or supports the LED substrate.

上記の態様における利点は、各サブユニットの交換作業が極めて効率化されることである。各サブユニットは、上蓋（５ｃ）の上面から螺子止めにより筐体（５）内に固定されている。したがって、各サブユニットの交換時の螺子解除作業は、筐体上方の同一面の自由空間を活用しながら何等の制約もなく実施でき、しかも、各サブユニットの取り出しスペ−スも十分に確保されているからである。ちなみに、上蓋（５ｃ）として底板（５ａ）と同じ寸法のものを用いた場合、各サブユニットの取り出しスペ−スが後部開放面（矢印Ｂ方向）のみとなり、窮屈な取り出し作業を強いられる。 The advantage in the above aspect is that the replacement work of each subunit is extremely efficient. Each subunit is fixed in the housing (5) by screwing from the upper surface of the upper lid (5c). Therefore, the screw release operation at the time of replacing each subunit can be performed without any restriction while utilizing the free space on the same surface above the casing, and the space for taking out each subunit is sufficiently secured. Because. By the way, when the same size as the bottom plate (5a) is used as the upper lid (5c), the take-out space of each subunit becomes only the rear open surface (in the direction of arrow B), and the tight take-out work is forced.

図３は、図２の上蓋（５ｃ）を取り除いた際の平面図である。ＬＥＤ素子群（Ｌ―１）〜（Ｌ−ｎ）の前方にはレンズ群が配置されている。この例では、レンズ群は、拡散レンズ（７）と集光レンズ（８）とからなり、ＬＥＤユニット（ＬＵ）とは独立して筐体（５）内に収納・固定される。拡散レンズ（７）は、ＬＥＤ素子群からの出射光を指向性なく全方位に亘って拡散させ、また、集光レンズ（８）は、拡散レンズ（７）で拡散された光を照射パターンに応じて集光する機能を有している。 FIG. 3 is a plan view when the upper lid (5c) of FIG. 2 is removed. A lens group is disposed in front of the LED element groups (L-1) to (Ln). In this example, the lens group includes a diffusing lens (7) and a condenser lens (8), and is housed and fixed in the housing (5) independently of the LED unit (LU). The diffusion lens (7) diffuses the light emitted from the LED element group in all directions without directivity, and the condenser lens (8) uses the light diffused by the diffusion lens (7) as an irradiation pattern. Accordingly, it has a function of condensing light.

図２に示した照射ユニット（ＳＵ）が照明装置に組み込まれる際には、上蓋（５ｃ）と同一面に形成された上方開放面は塞がれる。これは、露出している放熱フィン先端部を保護するために有用である。このためには、図４に示すような補助上蓋（９）の両端部で、螺子（１０ａ）〜（１０ｄ）をそれぞれ、対応する側板（５ｂ）に穿けた螺子溝（１１ａ）〜（１１ｄ）に螺合させればよい。この補助上蓋（９）は一枚物である必要はない。一枚物では重過ぎたり、作業がしずらい場合には、長手方向に沿って数ブロックに分割して用いてもよい。例えば、サブユニットが９個の場合（ＳＵ1〜ＳＵ９）、補助上蓋（９）を３分割して、サブユニット３個毎に一枚の分割補助上蓋を被せるようにしてもよい。 When the irradiation unit (SU) shown in FIG. 2 is incorporated in the lighting device, the upper open surface formed on the same surface as the upper lid (5c) is closed. This is useful for protecting the exposed fin tip. For this purpose, screw grooves (11a) to (11d) in which the screws (10a) to (10d) are formed in the corresponding side plates (5b) at both ends of the auxiliary upper lid (9) as shown in FIG. To be screwed together. This auxiliary top cover (9) need not be a single piece. If one piece is too heavy or difficult to work, it may be divided into several blocks along the longitudinal direction. For example, when the number of subunits is nine (SU1 to SU9), the auxiliary upper lid (9) may be divided into three, and one sub-auxiliary upper lid may be covered for every three subunits.

この補助上蓋（９）を付設した照射ユニットを別体の電源供給ユニットに接続して組み立てた照明装置の態様が図５に示されている。（１２）は電源供給ユニットである。このユニット（１２）の全面には、サブユニット（ＳＵ1）〜（ＳＵｎ）に対応してＬＥＤ素子の出射光量を調整するための可変抵抗器（１３−１）〜（１３−ｎ）が設けられ、これらはそれぞれに、ケーブルコネクタ（１４−１）〜（１４−ｎ）に対応している。そして、これらのケーブルコネクタ（１４−１）〜（１４−ｎ）には、各サブユニット（ＳＵ１）〜（ＳＵｎ）から延びるケーブル（４−１）〜（４―ｎ）が接続されている。 FIG. 5 shows an aspect of the illumination device assembled by connecting the irradiation unit with the auxiliary upper lid (9) to a separate power supply unit. (12) is a power supply unit. On the entire surface of the unit (12), variable resistors (13-1) to (13-n) for adjusting the amount of emitted light of the LED elements corresponding to the subunits (SU1) to (SUn) are provided. These correspond to the cable connectors (14-1) to (14-n), respectively. The cable connectors (14-1) to (14-n) are connected to cables (4-1) to (4-n) extending from the subunits (SU1) to (SUn).

本発明で特徴的なことは、従来は一体物であった長尺のライン状ＬＥＤ素子群をそのライン方向に沿って分割した、いわゆるサブユニット方式を採用することにより、ＬＥＤ素子群をサブユニット毎で交換するようにした点にある。これにより、ライン状ＬＥＤ素子群全体でなく、不良となったＬＥＤ素子を含むサブユニットのみを選択的に交換できるので、極めて経済的である。加えて、ＬＥＤ素子群の出射光量に関して、サブユニット毎に光量調整機能が付与されている。これにより、サブユニット毎で同一レベルへの光量調整ができるので、ライン状ＬＥＤ素子群全体として均一な出射光量が得られる。 What is characteristic of the present invention is that the LED element group is divided into subunits by adopting a so-called subunit system in which a long line-shaped LED element group, which has conventionally been an integral object, is divided along the line direction. It is in the point which changed every time. Thereby, not only the entire line-shaped LED element group but only the subunit including the defective LED element can be selectively replaced, which is extremely economical. In addition, with respect to the emitted light quantity of the LED element group, a light quantity adjustment function is provided for each subunit. Thereby, since the light quantity can be adjusted to the same level for each subunit, a uniform emitted light quantity can be obtained for the entire linear LED element group.

各サブユニットの交換手順は種々あるが、ここでは、サブユニット（ＳＵ１）を交換する場合を例にとって述べる。まず、図５の電源供給ユニット（１２）のケーブルコネクタ（１４−１）からサブユニット（ＳＵ１）の接続プラグ（４−１ａ）を引き抜いてケーブル（４−１）をはずす。ついで、図５の螺子（１０ａ）〜（１０ｄ）を解除して補助上蓋（９）を取り除く。これにより、図２に示すように、後部開放面（矢印Ｂ方向）が拡大された取り出し空間となる。その後、サブユニット（ＳＵ１）を固定した３個の螺子（６−１）を解除し、フリーとなったサブユニット（ＳＵ１）を手前に引き出す。そして、代わりのサブユニット（ＳＵ１）を代わりに押し込み、３個の螺子（６−１）を放熱フィン（２−１）のそれぞれの螺子溝（３−１）に螺合させる。これにより、新たなサブユニット（ＳＵ１）は筐体（５）に固定される。最後に、これまでとは逆の手順で、新たなサブユニット（ＳＵ１）のケーブル（４−１）の接続プラグ（４−１ａ）をケーブルコネクタ（１４−１）に挿入してケーブル（４−１）を接続した後、補助上蓋（９）を被せて螺子止めする。 There are various procedures for exchanging each subunit. Here, a case where the subunit (SU1) is exchanged will be described as an example. First, the connection plug (4-1a) of the subunit (SU1) is pulled out from the cable connector (14-1) of the power supply unit (12) in FIG. 5, and the cable (4-1) is disconnected. Next, the screws (10a) to (10d) in FIG. 5 are released, and the auxiliary upper lid (9) is removed. Thereby, as shown in FIG. 2, it becomes the extraction space where the rear part open surface (arrow B direction) was expanded. Thereafter, the three screws (6-1) to which the subunit (SU1) is fixed are released, and the free subunit (SU1) is pulled out. Then, the alternative subunit (SU1) is pushed in instead, and the three screws (6-1) are screwed into the respective screw grooves (3-1) of the radiation fin (2-1). As a result, the new subunit (SU1) is fixed to the housing (5). Finally, the connection plug (4-1a) of the cable (4-1) of the new subunit (SU1) is inserted into the cable connector (14-1) in the reverse procedure, and the cable (4- After connecting 1), the auxiliary upper lid (9) is put on and screwed.

さらに、新たなサブユニット（ＳＵ１）の出射光量をサブユニット（ＳＵ２）〜（ＳＵｎ）のそれに合わせる必要も生じる。この場合、対応する可変抵抗器（１３−１）を介して、新たなサブユニット（ＳＵ１）の出射光量を調整すればよい。 Furthermore, it is necessary to match the emitted light quantity of the new subunit (SU1) to that of the subunits (SU2) to (SUn). In this case, what is necessary is just to adjust the emitted light quantity of a new subunit (SU1) via a corresponding variable resistor (13-1).

本発明において、ＬＥＤ素子としては、標準的な光量が得られるＬＥＤや高輝度タイプ等の、市販されている各種仕様のものが採用される。通常は、これらＬＥＤ素子を２０個〜１０００個準備し、これらを基板（１−１）〜（１−ｎ）上にライン状に、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの素子間隔で配置すればよい。このときのライン数は１〜３程度にすればよい。サブユニットへの分割数、すなわちサブユニットの数（ｎ）は、照射部の長さ、交換頻度、全体コスト等を考慮して設定されるが、通常は３〜１５程度である。また、各サブユニットの長さについてはコストを考えると等分割であることが好ましい。 In the present invention, as the LED element, various types of commercially available specifications such as an LED capable of obtaining a standard amount of light and a high luminance type are adopted. Usually, 20 to 1000 of these LED elements are prepared, and these may be arranged in a line on the substrates (1-1) to (1-n) at an element interval of 0.1 mm to 10 mm. The number of lines at this time may be about 1-3. The number of divisions into subunits, that is, the number of subunits (n) is set in consideration of the length of the irradiation unit, the replacement frequency, the overall cost, etc., but is usually about 3 to 15. Further, the length of each subunit is preferably equally divided considering the cost.

基板（１−１）〜（１−ｎ）としては、紙、エポキシ、ガラスエポキシ、さらにはポリイミド等、各種素材のものが用いられるが、耐熱性、強度およびコストの面からガラスエポキシ製が好ましい。放熱フィン（２−１）〜（２−ｎ）としては、アルミニウム、銅、鉄等の熱伝導性に優れた素材のものが用いられるが、加工性とコストの両面からアルミニウム製が最も好ましい。また、ケーブル（４−１）〜（４−ｎ）については特に制約はないが、強度と耐熱性の点から、ふっ素樹脂で被覆されたものが好ましい。 As the substrates (1-1) to (1-n), various materials such as paper, epoxy, glass epoxy, and polyimide are used, but glass epoxy is preferable in terms of heat resistance, strength, and cost. . As the heat radiation fins (2-1) to (2-n), a material having excellent thermal conductivity such as aluminum, copper, iron or the like is used, but aluminum is most preferable in terms of both workability and cost. The cables (4-1) to (4-n) are not particularly limited, but are preferably coated with a fluorine resin from the viewpoint of strength and heat resistance.

以下に、９個（ｎ＝９）のサブユニットからなる本発明の照射ユニットを採用した照明装置の具体例について述べる。
（１）サブユニット（ＳＵ１）の作成
発光面がφ５ｍｍの砲弾型高輝度タイプの白色光ＬＥＤ素子（Ｌ1）を３６個用意し、幅２０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ１．６ｍｍのガラスエポキシ製の基板（１−１）に一列直線にてライン状に配置した。この際のＬＥＤ素子間の取り付けピッチは５．５ｍｍとした。つぎに、基板（１−１）の反対側に、幅２０ｍｍ（フィンの部分含む全幅）、長さ２００ｍｍ、高さ２０ｍｍのアルミニウム製の放熱フィン（２−１）を取り付け、さらに、該フィンの上部に６ｍｍの間隔で３個の螺子溝（３−１）を穿けた。さらに、基板（１−１）の反対側に０．５ＳＱ、外径１ｍｍ、長さ１００ｍｍのフッ素樹脂被覆ケーブル（４−１）（ＤＣ＋１２Ｖ線とＧＮＤ線の２本）をハンダ付けし、放熱フィン（２−１）の切れ込み部よりハンダ付けされた２芯ケーブル（４−１）を取り出した。それから、ケーブル（４−１）の他端には、対応するケーブルコネクタ（１４−１）に接続するための、２極の接続プラグ（４−１ａ）を装着した。
（２）サブユニット（ＳＵ２）〜（ＳＵ９）の作成
上記のサブユニット（ＳＵ１）の作成と同じ要領で、さらに８個のサブユニット（ＳＵ２）〜（ＳＵ９）を得た。
（３）レンズ群の配置
２ｍｍ厚のアルミニウムからなり、内寸で長さ１８００ｍｍ、奥行２００ｍｍ、高さ２４ｍｍの筐体（５）内に、その照射先端部（図２のＡ側）から１５ｍｍの内方位置に長さ１７００ｍｍの集光レンズ（８）を、さらに、集光レンズ（８）から５ｍｍの間隔で集光レンズに平行に長さ１７００ｍｍの拡散レンズ（７）を配置した。この際のレンズは、サブユニット同様、筐体（５）の底板（５ａ）に設けられた螺子溝（図示せず）に６箇所の金属製の取付ステ−を介して、長さ２３ｍｍのＭ３螺子にて螺子固定した。
（４）サブユニット（ＳＵ１）〜（ＳＵ９）取り付け
拡散レンズ（７）から８ｍｍの間隔をおいて、サブユニット（ＳＵ１）〜（ＳＵ９）を連接してＬＥＤユニット（ＬＵ）を形成した。ついで、図２に示すように、長さ１８００ｍｍ、幅１３２ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウム製上蓋（５ｃ）を被せた状態で、螺子（６−１）〜（６−９）を対応する放熱フィンの螺子溝（３−１）〜（３−９）に螺合させて、ＬＥＤユニット（ＬＵ）全体を筐体（５）に固定した。さらに、長さ１８００ｍｍ、幅６８ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウム製の補助上蓋（９）を用いて筐体（５）の上方開放部を塞ぎ、螺子（１０ａ）〜（１０ｄ）をそれぞれに対応する螺子溝（１１ａ）〜（１１ｄ）に螺合させ、照射ユニット（ＳＵ）を完成した。
（５）電源供給ユニットの準備
幅１００ｍｍ、奥行２００ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのアルミニウム製の筐体内にＬＥＤに電流を供給するための、出力電圧ＤＣ１２Ｖ、８０Ｗのサブユニットのスイッチング電源を内蔵させた。この際、筐体前面に、サブユニット毎にＬＥＤの出射光量を調整するための可変抵抗器（１３−１）〜（１３−９）として５００Ωの回転型カーボン抵抗器9個を電源供給ユニット（１２）に設けた。また、筐体背面には、サブユニット（ＳＵ１）〜（ＳＵ９）の各ケーブル（４−１）〜（４−９）に対応させてケーブルコネクタ（１４−１）〜（１４−９））を設け、電源供給ユニット（１２）を得た。
（６）照明装置の完成
各照射ユニット（ＳＵ1）〜（ＳＵ９）からのケーブル（４−１）〜（４−９）（いずれも長さ１０００ｍｍ）の接続プラグ（４−１ａ）〜（４−９ａ）を、それぞれに対応する、電源供給ユニット（１２）のケーブルコネクタ（１４−１）〜（１４−９）にて接続して、照明装置を得た。 Hereinafter, a specific example of a lighting apparatus employing the irradiation unit of the present invention including nine (n = 9) subunits will be described.
(1) Preparation of subunit (SU1) 36 bullet-type high-luminance white light LED elements (L1) with a light-emitting surface of φ5 mm are prepared, made of glass epoxy with a width of 20 mm, a length of 200 mm, and a thickness of 1.6 mm The substrate (1-1) was arranged in a line in a straight line. At this time, the mounting pitch between the LED elements was set to 5.5 mm. Next, on the opposite side of the substrate (1-1), a heat dissipating fin (2-1) made of aluminum having a width of 20 mm (full width including the fin portion), a length of 200 mm and a height of 20 mm is attached. Three screw grooves (3-1) were drilled at intervals of 6 mm in the upper part. Furthermore, solder the fluororesin coated cable (4-1) (DC + 12V line and GND line) of 0.5SQ, outer diameter 1mm, length 100mm to the opposite side of the board (1-1) The two-core cable (4-1) soldered from the notched part of (2-1) was taken out. Then, a two-pole connection plug (4-1a) for connecting to the corresponding cable connector (14-1) was attached to the other end of the cable (4-1).
(2) Production of Subunits (SU2) to (SU9) In the same manner as the production of the above subunit (SU1), further 8 subunits (SU2) to (SU9) were obtained.
(3) Arrangement of the lens group: It is made of aluminum having a thickness of 2 mm, and is 15 mm from its irradiation tip (A side in FIG. 2) in a housing (5) having an internal size of 1800 mm in length, 200 mm in depth and 24 mm in height. A condensing lens (8) having a length of 1700 mm was disposed at an inward position, and a diffusion lens (7) having a length of 1700 mm was disposed in parallel to the condensing lens at an interval of 5 mm from the condensing lens (8). The lens at this time is M3 having a length of 23 mm through six metal mounting stages in a screw groove (not shown) provided in the bottom plate (5a) of the housing (5), as in the subunit. The screw was fixed with a screw.
(4) Subunits (SU1) to (SU9) The subunits (SU1) to (SU9) were connected to form an LED unit (LU) at an interval of 8 mm from the attached diffusion lens (7). Next, as shown in FIG. 2, the screws (6-1) to (6-9) of the corresponding radiating fins are covered with an aluminum top cover (5c) having a length of 1800 mm, a width of 132 mm, and a thickness of 1 mm. The whole LED unit (LU) was fixed to the housing (5) by screwing into the screw grooves (3-1) to (3-9). Furthermore, the upper open part of the housing (5) is closed using an aluminum auxiliary upper lid (9) having a length of 1800 mm, a width of 68 mm, and a thickness of 1 mm, and the screws (10a) to (10d) are respectively corresponding screws. The irradiation unit (SU) was completed by screwing into the grooves (11a) to (11d).
(5) Power supply unit preparation width: 100 mm, depth: 200 mm, thickness: 0.6 mm An aluminum casing with a built-in switching power supply for output voltage DC12V, 80W subunit for supplying current to the LED . At this time, nine 500 Ω rotary carbon resistors as variable resistors (13-1) to (13-9) for adjusting the amount of light emitted from the LED for each subunit are provided on the front surface of the housing. 12). In addition, cable connectors (14-1) to (14-9) corresponding to the cables (4-1) to (4-9) of the subunits (SU1) to (SU9) are provided on the rear surface of the casing. And a power supply unit (12) was obtained.
(6) Completion of illumination device Connection plugs (4-1a) to (4-) of cables (4-1) to (4-9) (each having a length of 1000 mm) from the irradiation units (SU1) to (SU9) 9a) was connected with the corresponding cable connectors (14-1) to (14-9) of the power supply unit (12) to obtain a lighting device.

本発明の照射ユニットは、画像処理用照明装置や光学機器用照明装置のみならず、商品展示用、屋内照明用あるいは医療用照明装置にも適用できる。 The irradiation unit of the present invention can be applied not only to an image processing lighting device and an optical device lighting device but also to a product display, indoor lighting, or medical lighting device.

本発明で採用するライン状ＬＥＤユニットの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the line-shaped LED unit employ | adopted by this invention. 図１のＬＥＤユニットを、部分的に上方開放部を有する筐体に組み込んで得られた照射ユニットの斜視図。The perspective view of the irradiation unit obtained by incorporating the LED unit of FIG. 1 partially in the housing | casing which has an upper open part. 図２の上蓋を取り除いた状態の平面図。The top view of the state which removed the upper cover of FIG. 図２の筐体の上方開放部に被せる補助上蓋の斜視図。The perspective view of the auxiliary | assistant upper cover which covers the upper open part of the housing | casing of FIG. 図２の照射ユニットを電源供給ユニットに接続してなる照明装置の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the illuminating device formed by connecting the irradiation unit of FIG. 2 to a power supply unit.

Explanation of symbols

ＳＵ照射ユニット
ＳＵ1〜ＳＵｎサブユニット
Ｌ−１〜Ｌ−ｎＬＥＤ素子群
ＬＵＬＥＤユニット
1−１〜２−ｎ基板
２−１〜２−ｎ放熱フィン
３−１〜３−ｎ螺子溝
４−１〜４−ｎケーブル
４−１ａ〜４−ｎａ接続プラグ
５筐体
５ｃ上蓋
６−１〜６−ｎ螺子
７拡散レンズ
８集光レンズ
９補助上蓋
１０ａ〜１０ｄ螺子溝
１１ａ〜１１ｄ螺子溝
１２電源供給ユニット
１３−１〜１３−ｎ光量調整用可変抵抗器
１４−１〜１４−ｎケーブルコネクタ

SU irradiation unit SU1 ~ SUn Sub unit
L-1 to Ln LED element group
LU LED unit
1-1 to 2-n substrate
2-1 to 2-n Radiation fins 3-1 to 3-n Screw grooves 4-1 to 4-n Cable 4-1a to 4-na Connection plug 5 Housing 5c Upper lid 6-1 to 6-n Screw 7 Diffusion Lens 8 Condenser lens 9 Auxiliary upper lid 10a to 10d Screw groove 11a to 11d Screw groove 12 Power supply unit 13-1 to 13-n Variable resistor for adjusting light quantity
14-1 to 14-n Cable connector

Claims

An LED unit including LED element groups arranged in a line on one surface of a substrate, heat radiation fins attached to the other surface of the substrate, and a cable for supplying power to the LED element groups, and the LED unit In this case, the LED unit is divided into a plurality of independent subunits along the line direction, and each subunit is detachably fixed to the housing. And each irradiation unit is provided with the control function of the emitted light quantity to each subunit.

The irradiation unit according to claim 1, wherein a front lens group of the LED unit is disposed in the housing.

3. The irradiation unit according to claim 1, wherein the casing is an integrally formed body of a rectangular bottom plate, a side plate that rises from both short sides of the bottom plate, and an upper lid that is narrower than the bottom plate.

The irradiation unit according to claim 1, wherein the LED unit is screwed to the upper lid of the housing for each subunit.

Electric power is supplied to the LED element group of each subunit of the LED unit via a cable connected to a variable resistor, whereby a control function of the emitted light amount is given to each irradiation unit. Irradiation unit in any one of.

The irradiation unit according to claim 1, wherein the lens group includes a diffusion lens and a condenser lens.

The illumination unit according to claim 1 is incorporated in an image processing illumination device or an inspection device illumination device.