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JP2022133545A - Light radiation module and light radiation device - Google Patents

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JP2022133545A
JP2022133545A JP2021032277A JP2021032277A JP2022133545A JP 2022133545 A JP2022133545 A JP 2022133545A JP 2021032277 A JP2021032277 A JP 2021032277A JP 2021032277 A JP2021032277 A JP 2021032277A JP 2022133545 A JP2022133545 A JP 2022133545A
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light irradiation
light
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light emitting
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JP2021032277A
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晋也 毛利
Shinya Mori
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

【課題】光照射モジュールが逆の極性で接続されても、発光素子が故障するのを抑制することができる光照射モジュール、および光照射装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る光照射モジュールは、少なくとも1つの発光素子と;前記発光素子のアノード側に電気的に接続された第1の端子と;前記発光素子のカソード側に電気的に接続された第2の端子と;前記発光素子のカソードと、前記第2の端子と、の間に、前記第2の端子と並列接続された抵抗と;前記抵抗に電気的に接続された第3の端子と;を具備している。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a light irradiation module and a light irradiation device capable of suppressing failure of a light emitting element even when the light irradiation module is connected with reverse polarity. A light irradiation module according to an embodiment includes at least one light emitting element; a first terminal electrically connected to an anode side of the light emitting element; and electrically connected to a cathode side of the light emitting element. a resistor connected in parallel with the second terminal between the cathode of the light emitting element and the second terminal; and a third terminal electrically connected to the resistor and ; [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明の実施形態は、光照射モジュール、および光照射装置に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to a light irradiation module and a light irradiation device.

長寿命化、省エネルギー化、小型化などの観点から、フィラメントを有するランプを備えた光照射モジュールや、放電ランプを備えた光照射モジュールなどに代えて、発光ダイオードを備えた光照射モジュールの普及が進んでいる。近年においては、紫外線を照射する発光ダイオードや、赤外線を照射する発光ダイオードなどを備えた光照射モジュールも提案されている。 Light irradiation modules equipped with light-emitting diodes are becoming popular in place of light irradiation modules equipped with lamps having filaments and light irradiation modules equipped with discharge lamps from the perspectives of longer life, energy saving, and miniaturization. progressing. In recent years, a light irradiation module including a light-emitting diode that emits ultraviolet light, a light-emitting diode that emits infrared light, and the like has been proposed.

ここで、発光ダイオードは、直流駆動型素子であるため、極性がある。すなわち、発光ダイオードのアノード側の端子は電源のプラス側の端子に電気的に接続し、発光ダイオードのカソード側の端子は電源のマイナス側の端子に電気的に接続する必要がある。 Here, since the light emitting diode is a DC driven element, it has polarity. That is, the anode terminal of the light emitting diode must be electrically connected to the positive terminal of the power source, and the cathode terminal of the light emitting diode must be electrically connected to the negative terminal of the power source.

例えば、製造工程においては、作業練度の高い作業者が光照射モジュール(発光ダイオード)と点灯装置との電気的な接続を行うため、光照射モジュールが点灯装置に逆の極性で接続されることは希である。しかしながら、メンテナンスの際などには、作業練度の低い作業者が光照射モジュールと点灯装置との電気的な接続を行う場合があり、光照射モジュールが点灯装置に逆の極性で接続されることが生じ得る。また、光照射モジュールを製造する際に発光ダイオードの極性を間違えて基板に実装することも生じ得る。 For example, in the manufacturing process, a highly skilled worker electrically connects the light irradiation module (light emitting diode) and the lighting device, so that the light irradiation module is connected to the lighting device with the opposite polarity. is rare. However, during maintenance work, an unskilled worker may electrically connect the light irradiation module and the lighting device. can occur. In addition, when manufacturing the light irradiation module, the polarity of the light emitting diode may be mistakenly mounted on the substrate.

光照射モジュールが、逆の極性で接続されたために発光ダイオードに逆方向の電圧が印加されると、発光ダイオードから光が照射されなかったり、発光ダイオードの故障の原因となったりする。この場合、紫外線を照射する発光ダイオードは高価格であるため、紫外線を照射する発光ダイオードが故障すると製造コストに及ぼす影響が大きくなる。また、ダイオードなどの保護素子を光照射モジュールに設けることも考えられるが、発光ダイオードの故障を完全に防ぐのは困難である。
そこで、光照射モジュールが逆の極性で接続されても、発光ダイオードなどの発光素子が故障するのを抑制することができる技術の開発が望まれていた。
If a reverse voltage is applied to the light-emitting diodes because the light irradiation modules are connected with opposite polarities, the light-emitting diodes may not irradiate light or may cause malfunction of the light-emitting diodes. In this case, since the light-emitting diode that emits ultraviolet rays is expensive, the failure of the light-emitting diode that emits ultraviolet rays will have a large impact on the manufacturing cost. It is also conceivable to provide a protection element such as a diode in the light irradiation module, but it is difficult to completely prevent failure of the light emitting diode.
Therefore, it has been desired to develop a technique that can prevent a light-emitting element such as a light-emitting diode from failing even if the light irradiation module is connected with the opposite polarity.

特開2012-243484号公報JP 2012-243484 A

本発明が解決しようとする課題は、光照射モジュールが逆の極性で接続されても、発光素子が故障するのを抑制することができる光照射モジュール、および光照射装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a light irradiation module and a light irradiation device that can suppress failure of light emitting elements even when the light irradiation modules are connected with opposite polarities.

実施形態に係る光照射モジュールは、少なくとも1つの発光素子と;前記発光素子のアノード側に電気的に接続された第1の端子と;前記発光素子のカソード側に電気的に接続された第2の端子と;前記発光素子のカソードと、前記第2の端子と、の間に、前記第2の端子と並列接続された抵抗と;前記抵抗に電気的に接続された第3の端子と;を具備している。 A light irradiation module according to an embodiment includes at least one light emitting element; a first terminal electrically connected to an anode side of the light emitting element; a second terminal electrically connected to a cathode side of the light emitting element; a resistor connected in parallel with the second terminal between the cathode of the light emitting element and the second terminal; a third terminal electrically connected to the resistor; is equipped with

本発明の実施形態によれば、光照射モジュールが逆の極性で接続されても、発光素子が故障するのを抑制することができる光照射モジュール、および光照射装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to embodiment of this invention, the light irradiation module and light irradiation apparatus which can suppress that a light emitting element malfunctions even if a light irradiation module is connected by a reverse polarity can be provided.

本実施の形態に係る光照射装置を例示するための模式図である。It is a schematic diagram for illustrating the light irradiation apparatus which concerns on this Embodiment. 比較例に係る光照射装置を例示するための模式図である。It is a schematic diagram for illustrating the light irradiation apparatus which concerns on a comparative example. 光照射モジュールが点灯装置に逆の極性で接続された場合を例示するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a case where the light irradiation module is connected to the lighting device with opposite polarity; 光照射モジュールの接続状態が不適切な場合を例示するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a case where the connection state of the light irradiation module is inappropriate;

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本実施の形態に係る光照射装置200を例示するための模式図である。
図1に示すように、光照射装置200は、例えば、光照射モジュール1、および点灯装置100を有する。
光照射モジュール1は、例えば、基板10、発光素子20、および抵抗30を有する。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
FIG. 1 is a schematic diagram for illustrating a light irradiation device 200 according to this embodiment.
As shown in FIG. 1 , the light irradiation device 200 has, for example, a light irradiation module 1 and a lighting device 100 .
The light irradiation module 1 has a substrate 10, a light emitting element 20, and a resistor 30, for example.

基板10は、板状体とすることができる。基板10の平面形状には特に限定がなく、例えば、発光素子20の数や配置、光照射モジュール1が収納される筐体の形状などに応じて適宜変更することができる。基板10の平面形状は、例えば、四角形などの多角形とすることができる。 The substrate 10 can be a plate-like body. The planar shape of the substrate 10 is not particularly limited, and can be changed as appropriate according to, for example, the number and arrangement of the light emitting elements 20 and the shape of the housing in which the light irradiation module 1 is accommodated. The planar shape of the substrate 10 can be, for example, a polygon such as a quadrangle.

基板10は、絶縁性材料から形成することができる。基板10は、例えば、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成される。また、基板10は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したメタルコア基板であってもよい。 Substrate 10 may be formed from an insulating material. The substrate 10 is made of, for example, an inorganic material such as ceramics (eg, aluminum oxide or aluminum nitride), or an organic material such as paper phenol or glass epoxy. Also, the substrate 10 may be a metal core substrate in which the surface of a metal plate is coated with an insulating material.

発光素子20の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板10を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、メタルコア基板などを例示することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、酸化アルミニウムや炭素(カーボン)などからなるフィラーを混合させたものとすることができる。 When the amount of heat generated by the light emitting element 20 is large, it is preferable to form the substrate 10 using a material with high thermal conductivity from the viewpoint of heat dissipation. Examples of materials with high thermal conductivity include ceramics such as aluminum oxide and aluminum nitride, high thermal conductive resins, and metal core substrates. The high thermal conductivity resin can be, for example, a resin such as PET (polyethylene terephthalate) or nylon mixed with a filler made of aluminum oxide, carbon, or the like.

基板10の一方の面には、配線パターン11が設けられている。配線パターン11は、例えば、銅、アルミニウム、銀などの低抵抗金属から形成される。配線パターン11は、例えば、実装パッド11a、実装パッド11b、端子11c(第1の端子の一例に相当する)、端子11d(第2の端子の一例に相当する)、端子11e(第3の端子の一例に相当する)を有する。 A wiring pattern 11 is provided on one surface of the substrate 10 . The wiring pattern 11 is made of, for example, a low resistance metal such as copper, aluminum or silver. The wiring pattern 11 includes, for example, a mounting pad 11a, a mounting pad 11b, a terminal 11c (corresponding to an example of a first terminal), a terminal 11d (corresponding to an example of a second terminal), and a terminal 11e (corresponding to a third terminal). corresponding to an example).

実装パッド11aには、発光素子20が実装される。
実装パッド11bには、抵抗30が実装される。
端子11c、端子11d、および端子11eは、例えば、基板10の一方の辺に沿って並べて設けられている。
端子11cは、発光素子20のアノード側に電気的に接続されている。
端子11dは、発光素子20のカソード側に電気的に接続されている。
端子11eは、抵抗30に電気的に接続されている。
A light emitting element 20 is mounted on the mounting pad 11a.
A resistor 30 is mounted on the mounting pad 11b.
The terminals 11c, 11d, and 11e are arranged side by side along one side of the substrate 10, for example.
The terminal 11 c is electrically connected to the anode side of the light emitting element 20 .
The terminal 11 d is electrically connected to the cathode side of the light emitting element 20 .
Terminal 11 e is electrically connected to resistor 30 .

発光素子20は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
発光素子20は、少なくとも1つ設けることができる。複数の発光素子20が設けられる場合には、図1に示すように、複数の発光素子20を直列接続することができる。また、複数の発光素子20が直列接続された回路を複数並列接続してもよい。
The light emitting element 20 can be, for example, a light emitting diode, an organic light emitting diode, a laser diode, or the like.
At least one light emitting element 20 can be provided. When multiple light emitting elements 20 are provided, the multiple light emitting elements 20 can be connected in series as shown in FIG. Also, a plurality of circuits in which a plurality of light emitting elements 20 are connected in series may be connected in parallel.

発光素子20から照射される光には特に限定がない。例えば、発光素子20は、可視光を照射するものであってもよいし、紫外線(例えば、波長が10nm~400nm)を照射するものであってもよいし、赤外線(例えば、波長が0.7μm~1000μm)を照射するものであってもよい。 The light emitted from the light emitting element 20 is not particularly limited. For example, the light emitting element 20 may irradiate visible light, may irradiate ultraviolet light (for example, wavelength 10 nm to 400 nm), or infrared light (for example, wavelength 0.7 μm). ~1000 μm).

また、発光素子20の形式にも特に限定はない。発光素子20は、例えば、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)型などの表面実装型の発光ダイオード、砲弾型などのリード線を有する発光ダイオード、COB(Chip On Board)により実装されるチップ状の発光ダイオードなどとすることができる。なお、チップ状の発光素子20とする場合には、チップ状の発光ダイオードを囲む枠状のリフレクタや、枠状のリフレクタの内側に設けられ、チップ状の発光ダイオードを覆う封止部などを適宜設けることができる。チップ状の発光ダイオードは、上部電極型の発光ダイオード、上下電極型の発光ダイオード、フリップチップ型の電極型の発光ダイオードのいずれであってもよい。 Also, the format of the light emitting element 20 is not particularly limited. The light-emitting element 20 is, for example, a surface-mounted light-emitting diode such as a PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) type, a bullet-shaped light-emitting diode having lead wires, or a chip-shaped light-emitting diode mounted by a COB (Chip On Board). and so on. When the chip-shaped light-emitting element 20 is used, a frame-shaped reflector surrounding the chip-shaped light-emitting diode, a sealing portion provided inside the frame-shaped reflector and covering the chip-shaped light-emitting diode, or the like is appropriately used. can be provided. The chip-shaped light emitting diode may be any of an upper electrode type light emitting diode, an upper and lower electrode type light emitting diode, and a flip chip type electrode type light emitting diode.

ここで、発光素子20は、流駆動型素子であるため、極性がある。そのため、発光素子20のアノード側にプラスの電圧が印加されないと、発光素子20から光が照射されなったり、発光素子20の故障の原因となったりする。また、点灯装置100は、光照射モジュール1に対して着脱可能である。例えば、光照射モジュール1と点灯装置100は、配線やコネクタなどを介して電気的に接続される。 Here, since the light-emitting element 20 is a current-driven element, it has polarity. Therefore, unless a positive voltage is applied to the anode side of the light-emitting element 20, the light-emitting element 20 may not irradiate light, or the light-emitting element 20 may malfunction. Also, the lighting device 100 is detachable from the light irradiation module 1 . For example, the light irradiation module 1 and the lighting device 100 are electrically connected via wiring, a connector, or the like.

光照射モジュール1と点灯装置100との電気的な接続は、製造工程のみならず、光照射装置200の設置工事や、メンテナンスにおける光照射モジュール1の交換作業などにおいても実施される。すなわち、光照射モジュール1と点灯装置100との電気的な接続は、作業練度の低いユーザ側の担当者などにより行われる場合がある。そのため、光照射モジュール1(発光素子20)が逆の極性で電気的に接続される場合が生じ得る。光照射モジュール1(発光素子20)が逆の極性で電気的に接続されると、発光素子20から光が照射されなかったり、発光素子20の故障の原因となったりするおそれがある。 The electrical connection between the light irradiation module 1 and the lighting device 100 is performed not only during the manufacturing process, but also during the installation work of the light irradiation device 200, the replacement work of the light irradiation module 1 during maintenance, and the like. In other words, the electrical connection between the light irradiation module 1 and the lighting device 100 may be performed by a person in charge on the user side who has low work skill. Therefore, the light irradiation module 1 (light emitting element 20) may be electrically connected with opposite polarity. If the light emitting module 1 (light emitting element 20) is electrically connected with the opposite polarity, the light emitting element 20 may not emit light or may cause the light emitting element 20 to malfunction.

そこで、光照射モジュール1には、端子11eおよび抵抗30が設けられている。端子11eと抵抗30は直列接続されている。直列接続された端子11eと抵抗30は、端子11dと並列接続されている。すなわち、抵抗30は、発光素子20のカソードと、端子11dとの間に、端子11dと並列接続されている。 Therefore, the light irradiation module 1 is provided with the terminal 11 e and the resistor 30 . Terminal 11e and resistor 30 are connected in series. The series-connected terminal 11e and the resistor 30 are connected in parallel with the terminal 11d. That is, the resistor 30 is connected in parallel with the terminal 11d between the cathode of the light emitting element 20 and the terminal 11d.

抵抗30の形式には特に限定はない。抵抗30は、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器(酸化金属皮膜抵抗器)、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム(RuO)とすることができる。 The type of resistor 30 is not particularly limited. The resistor 30 can be, for example, a surface-mounted resistor, a resistor having lead wires (metal oxide film resistor), or a film resistor formed using a screen printing method or the like. A film resistor can be formed using, for example, a screen printing method and a firing method. The material of the film resistor can be ruthenium oxide (RuO 2 ), for example.

また、光照射モジュール1には、発光素子20を有する発光回路を構成するために用いられる受動素子または能動素子を、必要に応じて適宜設けることができる。例えば、光照射モジュール1には、ノイズの低減や電圧の平滑化などのためにコンデンサを設けることもできる。例えば、光照射モジュール1には、発光素子20に過大な電流が流れないようにするために電流制限抵抗を設けることもできる。その他、光照射モジュール1には、例えば、ダイオード、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタなどのトランジスタ、ツェナーダイオード、集積回路、演算素子などを設けてもよい。 Moreover, the light irradiation module 1 can be appropriately provided with a passive element or an active element used for forming a light emitting circuit having the light emitting element 20 as necessary. For example, the light irradiation module 1 may be provided with a capacitor for noise reduction and voltage smoothing. For example, the light irradiation module 1 may be provided with a current limiting resistor to prevent excessive current from flowing through the light emitting element 20 . In addition, the light irradiation module 1 is provided with, for example, diodes, positive characteristic thermistors, negative characteristic thermistors, inductors, surge absorbers, varistors, transistors such as bipolar transistors and field effect transistors, Zener diodes, integrated circuits, arithmetic elements, and the like. good too.

図1に示すように、点灯装置100は、例えば、整流回路111、コンバータ112、接続検出回路113、およびスイッチ114を有する。 As shown in FIG. 1, the lighting device 100 has a rectifier circuit 111, a converter 112, a connection detection circuit 113, and a switch 114, for example.

整流回路111の入力側は、例えば、光照射装置200の外部に設けられた交流電源250と電気的に接続される。整流回路111は、例えば、交流電源250により印加された交流電圧を全波整流することができる。整流回路111は、例えば、ダイオードブリッジなどを有する。 The input side of the rectifier circuit 111 is electrically connected to, for example, an AC power supply 250 provided outside the light irradiation device 200 . The rectifier circuit 111 can, for example, full-wave rectify the AC voltage applied by the AC power supply 250 . The rectifier circuit 111 has, for example, a diode bridge.

コンバータ112の入力側は、例えば、整流回路111の出力側と電気的に接続される。コンバータ112の出力側の正極端子は、例えば、スイッチ114を介して、端子100aと電気的に接続されている。コンバータ112の出力側の負極端子は、例えば、端子100bと電気的に接続されている。 The input side of the converter 112 is electrically connected to the output side of the rectifier circuit 111, for example. The positive terminal on the output side of converter 112 is electrically connected to terminal 100a via switch 114, for example. A negative terminal on the output side of the converter 112 is electrically connected to the terminal 100b, for example.

また、端子100a(第4の端子の一例に相当する)は、光照射モジュール1の端子11cと電気的に接続される。端子100b(第5の端子の一例に相当する)は、光照射モジュール1の端子11dと電気的に接続される。端子100c(第6の端子の一例に相当する)は、光照射モジュール1の端子11eと電気的に接続される。 A terminal 100 a (corresponding to an example of a fourth terminal) is electrically connected to the terminal 11 c of the light irradiation module 1 . A terminal 100 b (corresponding to an example of a fifth terminal) is electrically connected to the terminal 11 d of the light irradiation module 1 . A terminal 100 c (corresponding to an example of a sixth terminal) is electrically connected to the terminal 11 e of the light irradiation module 1 .

コンバータ112は、整流回路111により全波整流された電圧を、所定の直流電圧に変換する。コンバータ112は、例えば、スイッチング回路を有する。コンバータ112は、例えば、フライバックコンバータや、昇圧チョッパと降圧チョッパとを組み合わせた回路などを有することもできる。 Converter 112 converts the voltage full-wave rectified by rectifier circuit 111 into a predetermined DC voltage. Converter 112 has, for example, a switching circuit. Converter 112 may comprise, for example, a flyback converter, a circuit that combines a boost chopper and a step-down chopper, and the like.

また、コンバータ112には、定電流回路を設けることもできる。コンバータ112に定電流回路が設けられていれば、光照射モジュール1に一定の直流電流を供給することができる。例えば、スイッチング回路に設けられたスイッチング素子をPWM制御することで、一定の直流電流が光照射モジュール1に供給されるようにしてもよい。この場合、例えば、光照射モジュール1への出力電流を検出し、検出された出力電流値と目標電流値とが一致するように、PWM制御のオン時間またはオンデューティを制御することができる。 Also, the converter 112 may be provided with a constant current circuit. If the converter 112 is provided with a constant current circuit, a constant DC current can be supplied to the light irradiation module 1 . For example, a constant DC current may be supplied to the light irradiation module 1 by PWM-controlling a switching element provided in the switching circuit. In this case, for example, the output current to the light irradiation module 1 can be detected, and the ON time or ON duty of PWM control can be controlled so that the detected output current value and the target current value match.

接続検出回路113は、端子100cに電気的に接続されている。接続検出回路113は、端子100cを介して入力された電圧および電流の少なくともいずれかを検出する。接続検出回路113は、所定の閾値と検出値とを比較することで、点灯装置100に接続された光照射モジュール1の極性、および、光照射モジュール1の接続状態の少なくともいずれかを判定する。なお、判定に用いられる閾値は、発光素子20の数、発光素子20の接続形態、発光素子20の電圧特性、抵抗30の抵抗値などに基づいて適宜決定することができる。 The connection detection circuit 113 is electrically connected to the terminal 100c. The connection detection circuit 113 detects at least one of voltage and current input via the terminal 100c. The connection detection circuit 113 determines at least one of the polarity of the light irradiation module 1 connected to the lighting device 100 and the connection state of the light irradiation module 1 by comparing the detection value with a predetermined threshold value. Note that the threshold used for the determination can be appropriately determined based on the number of light emitting elements 20, the connection form of the light emitting elements 20, the voltage characteristics of the light emitting elements 20, the resistance value of the resistor 30, and the like.

例えば、接続検出回路113は、検出値が所定の閾値以下の場合には、光照射モジュール1が点灯装置100に正しい極性で接続されたと判定することができる。
例えば、接続検出回路113は、検出値が所定の閾値を超えた場合には、光照射モジュール1が点灯装置100に逆の極性で接続されたと判定することができる。
例えば、接続検出回路113は、検出値が「0(ゼロ)」、または、ほぼ「0(ゼロ)」の場合には、光照射モジュール1が点灯装置100に接続されていない、または、接続が不完全であると判定することができる。
For example, the connection detection circuit 113 can determine that the light irradiation module 1 is connected to the lighting device 100 with correct polarity when the detected value is equal to or less than a predetermined threshold.
For example, when the detected value exceeds a predetermined threshold, the connection detection circuit 113 can determine that the light irradiation module 1 is connected to the lighting device 100 with the opposite polarity.
For example, when the detection value is “0 (zero)” or substantially “0 (zero)”, the connection detection circuit 113 determines that the light irradiation module 1 is not connected to the lighting device 100 or is not connected. It can be determined to be incomplete.

また、接続検出回路113は、判定結果に基づいて、スイッチ114を制御する。
なお、光照射モジュール1に設けられた抵抗30および端子11eと、点灯装置100に設けられた接続検出回路113およびスイッチ114と、の作用および効果に関する詳細は後述する。
Also, the connection detection circuit 113 controls the switch 114 based on the determination result.
Details of the actions and effects of the resistor 30 and the terminal 11e provided in the light irradiation module 1 and the connection detection circuit 113 and the switch 114 provided in the lighting device 100 will be described later.

スイッチ114は、端子100aと電気的に接続されている。例えば、スイッチ114は、コンバータ112の出力側の正極端子と、端子100aとの間に電気的に接続されている。スイッチ114は、接続検出回路113からの信号に基づいて、光照射モジュール1への直流電圧の印加と、直流電圧の印加の停止とを切り替える。スイッチ114は、例えば、トランジスタなどとすることができる。 Switch 114 is electrically connected to terminal 100a. For example, switch 114 is electrically connected between the positive output terminal of converter 112 and terminal 100a. The switch 114 switches between applying the DC voltage to the light irradiation module 1 and stopping the application of the DC voltage based on the signal from the connection detection circuit 113 . Switch 114 may be, for example, a transistor or the like.

次に、光照射モジュール1に設けられた抵抗30および端子11eと、点灯装置100に設けられた接続検出回路113およびスイッチ114と、の作用および効果についてさらに説明する。
まず、比較例に係る光照射装置300について説明する。
図2は、比較例に係る光照射装置300を例示するための模式図である。
図2に示すように、光照射装置300は、光照射モジュール301、および点灯装置302を有する。
Next, functions and effects of the resistor 30 and the terminal 11e provided in the light irradiation module 1 and the connection detection circuit 113 and the switch 114 provided in the lighting device 100 will be further described.
First, a light irradiation device 300 according to a comparative example will be described.
FIG. 2 is a schematic diagram for illustrating a light irradiation device 300 according to a comparative example.
As shown in FIG. 2 , the light irradiation device 300 has a light irradiation module 301 and a lighting device 302 .

光照射モジュール301は、基板310、および、発光素子20を有する。光照射モジュール301には、前述した抵抗30、および端子11eが設けられていない。
基板310は、前述した基板10と同様とすることができる。基板310の一方の面には、配線パターン311が設けられている。配線パターン311は、実装パッド311a、端子311c、および端子311dを有する。
The light irradiation module 301 has a substrate 310 and light emitting elements 20 . The light irradiation module 301 is not provided with the resistor 30 and the terminal 11e described above.
The substrate 310 can be similar to the substrate 10 described above. A wiring pattern 311 is provided on one surface of the substrate 310 . The wiring pattern 311 has mounting pads 311a, terminals 311c, and terminals 311d.

実装パッド311aには、発光素子20が実装される。実装パッド311aは、前述した実装パッド11aと同様とすることができる。
端子311cおよび端子311dは、基板310の一方の辺に沿って並べて設けられている。
端子311cは、発光素子20のアノード側に電気的に接続されている。
端子311dは、発光素子20のカソード側に電気的に接続されている。
The light emitting element 20 is mounted on the mounting pad 311a. The mounting pad 311a can be similar to the mounting pad 11a described above.
The terminals 311 c and 311 d are arranged side by side along one side of the substrate 310 .
The terminal 311 c is electrically connected to the anode side of the light emitting element 20 .
The terminal 311 d is electrically connected to the cathode side of the light emitting element 20 .

点灯装置302は、整流回路111、およびコンバータ112を有する。点灯装置302には、前述した接続検出回路113、およびスイッチ114が設けられていない。
コンバータ112の出力側の正極端子は、端子302aに電気的に接続されている。コンバータ112の出力側の負極端子は、端子302bに電気的に接続されている。
The lighting device 302 has a rectifier circuit 111 and a converter 112 . The lighting device 302 is not provided with the connection detection circuit 113 and the switch 114 described above.
A positive terminal on the output side of converter 112 is electrically connected to terminal 302a. The negative terminal on the output side of converter 112 is electrically connected to terminal 302b.

前述したように、発光素子20には極性がある。光照射モジュール301が点灯装置302に電気的に接続された際に、図2に示すように、接続された光照射モジュール301(発光素子20)の極性が正しければ、発光素子20に順方向の電圧が印加される。そのため、発光素子20に電流が流れて、発光素子20から光が照射される。 As described above, the light emitting element 20 has polarity. When the light irradiation module 301 is electrically connected to the lighting device 302, if the polarity of the connected light irradiation module 301 (light emitting element 20) is correct as shown in FIG. A voltage is applied. Therefore, a current flows through the light emitting element 20 and light is emitted from the light emitting element 20 .

ところが、光照射モジュール301は点灯装置302と着脱可能に接続されるため、前述したように、接続された光照射モジュール301(発光素子20)の極性が逆となる場合がある。光照射モジュール1が、逆の極性で接続されたために発光素子20に逆方向の電圧が印加されると、発光素子20から光が照射されなかったり、発光素子20の故障の原因となったりする。この場合、紫外線を照射する発光素子20は高価格であるため、紫外線を照射する発光素子20が故障すると製造コストに及ぼす影響が大きくなる。また、ダイオードなどの保護素子を光照射モジュール301に設けることも考えられるが、発光素子20の故障を完全に防ぐのは困難である。 However, since the light irradiation module 301 is detachably connected to the lighting device 302, the polarity of the connected light irradiation module 301 (light emitting element 20) may be reversed as described above. If a reverse voltage is applied to the light emitting element 20 because the light irradiation module 1 is connected with the opposite polarity, light may not be emitted from the light emitting element 20 or cause a failure of the light emitting element 20. . In this case, since the light-emitting element 20 that emits ultraviolet rays is expensive, if the light-emitting element 20 that emits ultraviolet rays breaks down, the manufacturing cost will be greatly affected. It is also conceivable to provide a protection element such as a diode in the light irradiation module 301, but it is difficult to completely prevent the failure of the light emitting element 20. FIG.

そこで、本実施の形態に係る光照射モジュール1には、抵抗30および端子11eが設けられている。また、点灯装置100には、接続検出回路113およびスイッチ114が設けられている。 Therefore, the light irradiation module 1 according to the present embodiment is provided with the resistor 30 and the terminal 11e. The lighting device 100 is also provided with a connection detection circuit 113 and a switch 114 .

図1に示すように、光照射モジュール1(発光素子20)が正しい極性で点灯装置100に接続され、端子11cに電圧が印加されると、発光素子20に順方向の電圧が印加される。そのため、発光素子20に電流が流れて、発光素子20から光が照射される。
発光素子20を流れた電流の一部が抵抗30を流れることで、端子11eに所定の電位が生じる。
As shown in FIG. 1, when the light irradiation module 1 (light emitting element 20) is connected to the lighting device 100 with correct polarity and a voltage is applied to the terminal 11c, a forward voltage is applied to the light emitting element 20. FIG. Therefore, a current flows through the light emitting element 20 and light is emitted from the light emitting element 20 .
A part of the current flowing through the light emitting element 20 flows through the resistor 30, thereby generating a predetermined potential at the terminal 11e.

点灯装置100に設けられた端子100cは、光照射モジュール1に設けられた端子11eと電気的に接続されている。そのため、接続検出回路113は、端子100cを介して、端子11eに生じた電位を検出することができる。例えば、接続検出回路113は、端子100cを介して入力された電圧および電流の少なくともいずれかを検出する。 A terminal 100 c provided on the lighting device 100 is electrically connected to a terminal 11 e provided on the light irradiation module 1 . Therefore, the connection detection circuit 113 can detect the potential generated at the terminal 11e via the terminal 100c. For example, the connection detection circuit 113 detects at least one of voltage and current input via the terminal 100c.

例えば、接続検出回路113は、検出値が所定の閾値以下の場合には、点灯装置100に接続された光照射モジュール1の極性が正しいと判定するとともに、スイッチ114を制御して、点灯装置100と光照射モジュール1との電気的な接続を維持する。 For example, when the detected value is equal to or less than a predetermined threshold value, the connection detection circuit 113 determines that the polarity of the light irradiation module 1 connected to the lighting device 100 is correct, and controls the switch 114 so that the lighting device 100 maintain electrical connection with the light irradiation module 1.

図3は、光照射モジュール1が点灯装置100に逆の極性で接続された場合を例示するための模式図である。
図3に示すように、光照射モジュール1(発光素子20)が逆の極性で点灯装置100に接続され、端子11dに電圧が印加されると、発光素子20に逆方向の電圧が印加される。そのため、発光素子20には、ほとんど電流が流れない。また、発光素子20から光が照射されない。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a case where the light irradiation module 1 is connected to the lighting device 100 with opposite polarity.
As shown in FIG. 3, when the light irradiation module 1 (light emitting element 20) is connected to the lighting device 100 with the opposite polarity and a voltage is applied to the terminal 11d, a reverse voltage is applied to the light emitting element 20. . Therefore, almost no current flows through the light emitting element 20 . Also, no light is emitted from the light emitting element 20 .

また、光照射モジュール1の端子11dに電圧が印加されると、抵抗30に電流が流れて、端子11eに電位が生じる。この場合の電位は、光照射モジュール1が正しい極性で点灯装置100に接続された際の電位よりも高くなる。 Further, when a voltage is applied to the terminal 11d of the light irradiation module 1, a current flows through the resistor 30 and a potential is generated at the terminal 11e. The potential in this case is higher than the potential when the light irradiation module 1 is connected to the lighting device 100 with the correct polarity.

例えば、接続検出回路113は、検出値が所定の閾値を超えた場合には、光照射モジュール1が点灯装置100に逆の極性で接続されたと判定するとともに、スイッチ114を制御して、点灯装置100と光照射モジュール1との電気的な接続を遮断する。点灯装置100と光照射モジュール1との電気的な接続が遮断されれば、発光素子20に逆方向の電圧が印加されなくなるので、発光素子20が故障するのを抑制することができる。 For example, when the detected value exceeds a predetermined threshold, the connection detection circuit 113 determines that the light irradiation module 1 is connected to the lighting device 100 with the opposite polarity, and controls the switch 114 to The electrical connection between 100 and light irradiation module 1 is cut off. If the electrical connection between the lighting device 100 and the light irradiation module 1 is interrupted, no reverse voltage is applied to the light emitting element 20, so that the light emitting element 20 can be prevented from malfunctioning.

図4は、光照射モジュール1の接続状態が不適切な場合を例示するための模式図である。
図4に示すように、光照射モジュール1と点灯装置100とが電気的に接続されていない場合や、光照射モジュール1と点灯装置100との電気的な接続が不完全な場合には、発光素子20に電流が流れないか、発光素子20に流れる電流が極めて小さくなる。
この場合、端子11eに生じる電位は、「0(ゼロ)」、または、ほぼ「0(ゼロ)」となる。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a case where the connection state of the light irradiation module 1 is inappropriate.
As shown in FIG. 4, when the light irradiation module 1 and the lighting device 100 are not electrically connected, or when the electrical connection between the light irradiation module 1 and the lighting device 100 is incomplete, light is emitted. No current flows through the element 20, or the current flowing through the light emitting element 20 becomes extremely small.
In this case, the potential generated at the terminal 11e is "0 (zero)" or substantially "0 (zero)".

例えば、接続検出回路113は、検出値が「0(ゼロ)」、または、ほぼ「0(ゼロ)」の場合には、光照射モジュール1が点灯装置100に接続されていない、または、接続が不完全であると判定するとともに、スイッチ114を制御して、点灯装置100と光照射モジュール1との電気的な接続を遮断する。点灯装置100と光照射モジュール1との電気的な接続が遮断されれば、点灯装置100が無負荷状態で動作するのを抑制することができる。そのため、点灯装置100が故障するのを抑制することができる。 For example, when the detection value is “0 (zero)” or substantially “0 (zero)”, the connection detection circuit 113 determines that the light irradiation module 1 is not connected to the lighting device 100 or is not connected. When it is determined that it is incomplete, the switch 114 is controlled to cut off the electrical connection between the lighting device 100 and the light irradiation module 1 . If the electrical connection between the lighting device 100 and the light irradiation module 1 is cut off, it is possible to prevent the lighting device 100 from operating in a no-load state. Therefore, failure of the lighting device 100 can be suppressed.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. Moreover, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1 光照射モジュール、10 基板、11 配線パターン、11c 端子、11d 端子、11e 端子、20 発光素子、30 抵抗、100 点灯装置、100a 端子、100b 端子、100c 端子、111 整流回路、112 コンバータ、113 接続検出回路、114 スイッチ、200 光照射装置、250 交流電源 Reference Signs List 1 light irradiation module 10 substrate 11 wiring pattern 11c terminal 11d terminal 11e terminal 20 light emitting element 30 resistor 100 lighting device 100a terminal 100b terminal 100c terminal 111 rectifier circuit 112 converter 113 connection Detection circuit, 114 switch, 200 light irradiation device, 250 AC power supply

Claims (4)

少なくとも1つの発光素子と;
前記発光素子のアノード側に電気的に接続された第1の端子と;
前記発光素子のカソード側に電気的に接続された第2の端子と;
前記発光素子のカソードと、前記第2の端子と、の間に、前記第2の端子と並列接続された抵抗と;
前記抵抗に電気的に接続された第3の端子と;
を具備した光照射モジュール。
at least one light emitting element;
a first terminal electrically connected to the anode side of the light emitting device;
a second terminal electrically connected to the cathode side of the light emitting device;
a resistor connected in parallel with the second terminal between the cathode of the light emitting element and the second terminal;
a third terminal electrically connected to the resistor;
A light irradiation module comprising:
前記第1の端子、前記第2の端子、および前記第3の端子は、基板の一方の辺に沿って並べて設けられている請求項1記載の光照射モジュール。 2. The light irradiation module according to claim 1, wherein said first terminal, said second terminal, and said third terminal are arranged along one side of a substrate. 請求項1または2に記載の光照射モジュールと;
前記光照射モジュールに対して着脱可能な点灯装置と;
を具備し、
前記点灯装置は、
前記光照射モジュールの前記第1の端子と電気的に接続される第4の端子と;
前記光照射モジュールの前記第2の端子と電気的に接続される第5の端子と;
前記光照射モジュールの前記第3の端子と電気的に接続される第6の端子と;
前記第6の端子と電気的に接続され、電圧および電流の少なくともいずれかを検出する接続検出回路と;
を有し、
前記接続検出回路は、所定の閾値と検出値とを比較することで、前記点灯装置に接続された前記光照射モジュールの極性、および、前記光照射モジュールの接続状態の少なくともいずれかを判定する光照射装置。
A light irradiation module according to claim 1 or 2;
a lighting device detachable from the light irradiation module;
and
The lighting device is
a fourth terminal electrically connected to the first terminal of the light irradiation module;
a fifth terminal electrically connected to the second terminal of the light irradiation module;
a sixth terminal electrically connected to the third terminal of the light irradiation module;
a connection detection circuit electrically connected to the sixth terminal and detecting at least one of voltage and current;
has
The connection detection circuit compares a predetermined threshold with a detection value to determine at least one of the polarity of the light irradiation module connected to the lighting device and the connection state of the light irradiation module. Irradiation device.
前記点灯装置は、前記第4の端子と電気的に接続されたスイッチをさらに有し、
前記接続検出回路は、前記判定結果に基づいて、前記スイッチを制御する請求項3記載の光照射装置。
The lighting device further includes a switch electrically connected to the fourth terminal,
4. The light irradiation device according to claim 3, wherein said connection detection circuit controls said switch based on said determination result.
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