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JP2007305512A - Led lighting system - Google Patents

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JP2007305512A
JP2007305512A JP2006134977A JP2006134977A JP2007305512A JP 2007305512 A JP2007305512 A JP 2007305512A JP 2006134977 A JP2006134977 A JP 2006134977A JP 2006134977 A JP2006134977 A JP 2006134977A JP 2007305512 A JP2007305512 A JP 2007305512A
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JP
Japan
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power supply
led lighting
circuit board
printed circuit
led
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Application number
JP2006134977A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Matsuda
誠一 松田
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED lighting system with reliability improved by preventing itself from overheat by interrupting electricity to LEDs when they are in a conductive state due to malfunction, failure or the like of a controller of the device to have a printed board reach a given temperature. <P>SOLUTION: The LED lighting system 1 formed with a plurality of LEDs mounted on a surface 11a of the printed board 11 is provided with a thermal fuse 21 mounted on the printed board for interrupting passing of electricity to the LEDs when the printed board reaches a given temperature, and is so structured to prevent overheat of the printed board. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、LED照明装置に関し、特にLEDが組み付けられているプリント基板が所定の温度に達したときにLEDへの通電を遮断して過熱を防止するようにしたLED照明装置に関する。   The present invention relates to an LED illumination device, and more particularly to an LED illumination device that prevents overheating by interrupting energization of an LED when a printed circuit board on which the LED is assembled reaches a predetermined temperature.

近年、各種の照明装置や照明器具の光源として発光ダイオード(以下「LED」という)が使用されている。特に、画像処理分野では検査対象物を照らすために発光ダイオードを使用した照明装置(以下「LED照明装置」という)が使われることが多い。例えば半導体製造工場などの画像処理装置で使用されるLED照明装置として多数のLEDを密に配列して広範囲に亘り略均一な面光源に近い光源を作り出し、半導体ウエハ等の検査対象物を撮像するときに短時間(数十分の一秒程度)LEDに大きな電流を流して照明するようにしたLED照明装置がある。   In recent years, light-emitting diodes (hereinafter referred to as “LEDs”) have been used as light sources for various lighting devices and lighting fixtures. In particular, in the image processing field, an illumination device using a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED illumination device”) is often used to illuminate an inspection object. For example, as an LED lighting device used in an image processing apparatus such as a semiconductor manufacturing factory, a large number of LEDs are closely arranged to create a light source close to a substantially uniform surface light source over a wide range, and an inspection object such as a semiconductor wafer is imaged. There is an LED lighting device that is sometimes illuminated by passing a large current through the LED for a short time (about several tenths of a second).

LED照明には大電流が流れるため、その電流によるLEDや他の電子部品の発熱によりLED照明装置自体が高温になることがある。このような場合LEDへの供給電流を遮断して過熱を防止することが必要である。LEDへの電流を遮断するものとして内部に収納した配線基板に形成された制御回路と口金とを電流ヒューズからなるジャンパ線で接続した構成のヒューズ付きLEDランプが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
実用新案登録第3049081号公報(5乃至6頁、図1)
Since a large current flows in LED lighting, the LED lighting device itself may become high temperature due to heat generation of the LED and other electronic components due to the current. In such a case, it is necessary to cut off the supply current to the LED to prevent overheating. An LED lamp with a fuse having a configuration in which a control circuit formed on a wiring board housed inside and a base is connected by a jumper wire made of a current fuse has been proposed as a means for interrupting the current to the LED (for example, Patent Documents). 1).
Utility Model Registration No. 3049081 (pages 5 to 6, FIG. 1)

LED照明は、前述したように大電流が流れるためその電流によるLEDや他の電子部品の発熱によりLED照明装置自体が高温になることがある。また、LED照明装置の照明用コントローラの誤動作や故障等によりLEDが通電状態で固定された場合にもLED照明装置が過熱するおそれがある。特に、半導体製造工場等においてLED照明装置のコントローラの誤動作や故障等によりLEDが発光状態に固定されて大電流が流れ続けてLED照明装置が過熱した場合発熱や発煙等により半導体製造装置や半導体ウエハ等を損傷するおそれがある。   As described above, since a large current flows in LED lighting, the LED lighting device itself may become high temperature due to heat generation of the LED and other electronic components due to the current. Further, the LED lighting device may be overheated even when the LED is fixed in an energized state due to a malfunction or failure of the lighting controller of the LED lighting device. In particular, when a LED is fixed in a light-emitting state due to a malfunction or failure of a controller of an LED lighting device in a semiconductor manufacturing factory or the like, and a large current continues to flow and the LED lighting device overheats, a semiconductor manufacturing device or a semiconductor wafer is caused by heat generation or smoke generation. Etc. may be damaged.

また、特許文献1に開示されているヒューズ付きLEDランプは、インパルス電流等のノイズがLEDランプに印加されたときにヒューズが切断されることでLEDランプを使用する装置全体に影響を及ぼさないようにしたものであり、上述したようなLED照明装置のコントローラの誤動作や故障等によりLEDに大電流が流れ続けた場合におけるLED照明装置の過熱を防止するものではない。また、LED照明装置に異常な発熱が生じた際に反応して供給電流を遮断するものでもなく、そのように使用されるものでもない。   Further, the LED lamp with fuse disclosed in Patent Document 1 does not affect the entire apparatus using the LED lamp by cutting the fuse when noise such as impulse current is applied to the LED lamp. However, it does not prevent overheating of the LED lighting device when a large current continues to flow through the LED due to malfunction or failure of the controller of the LED lighting device as described above. Also, it does not react to cut off the supply current when abnormal heat generation occurs in the LED lighting device, nor is it used as such.

本発明の目的は、LED照明装置のコントローラの誤動作や故障等によりLEDが通電状態に固定されてプリント基板が所定の温度に達したときにLEDへの通電を遮断してLED照明装置の過熱を防止して信頼性の向上を図るようにしたLED照明装置を提供することにある。   The object of the present invention is to prevent overheating of the LED lighting device by shutting off the power supply to the LED when the LED is fixed in the energized state due to malfunction or failure of the controller of the LED lighting device and the printed circuit board reaches a predetermined temperature. An object of the present invention is to provide an LED lighting device that is prevented and improved in reliability.

上述した課題を解決するために、本発明に係るLED照明装置は、プリント基板の表面に複数のLEDが組み付けられて形成されたLED照明装置において、前記プリント基板に組み付けられ当該プリント基板が所定の温度に達したときに反応して前記LEDへの通電を遮断する温度ヒューズを備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, an LED illumination device according to the present invention is an LED illumination device formed by assembling a plurality of LEDs on a surface of a printed board, and the printed board is assembled to the printed board. A thermal fuse is provided that reacts when the temperature is reached and cuts off the power supply to the LED.

LED照明装置のコントローラが誤動作や故障等によりLEDが通電状態に固定されて大電流が流れ続けてプリント基板の温度が上昇して所定の温度に達したときにプリント基板に組み付けた温度ヒューズが反応してLEDへの通電を遮断する。これにより、LED照明装置の過熱が防止されて信頼性が向上する。   The LED fuse device controller is fixed due to malfunction or failure, etc. When a large current continues to flow and the temperature of the printed circuit board rises and reaches a predetermined temperature, the temperature fuse assembled on the printed circuit board reacts. Then, the power supply to the LED is cut off. Thereby, overheating of the LED lighting device is prevented and reliability is improved.

また、本発明の請求項2に記載のLED照明装置は、請求項1に記載のLED照明装置において、前記LEDは前記プリント基板の表面に組み付けられ、前記温度ヒューズは前記プリント基板の裏面に組み付けられていることを特徴としている。   The LED lighting device according to claim 2 of the present invention is the LED lighting device according to claim 1, wherein the LED is assembled to the front surface of the printed circuit board, and the thermal fuse is assembled to the back surface of the printed circuit board. It is characterized by being.

プリント基板の裏面に温度ヒューズを組み付けて表面に多数のLEDを密に配置して略均一な面光源に近い照明を得るようにしている。   A thermal fuse is assembled on the back surface of the printed circuit board, and a large number of LEDs are densely arranged on the front surface to obtain illumination that is close to a substantially uniform surface light source.

また、本発明の請求項3に記載のLED照明装置は、請求項1又は請求項2に記載のLED照明装置において、前記プリント基板は裏面に導電性を有し前記表面に組み付けられているLEDに電気的及び熱的に接続された電源パターンが形成され、温度ヒューズは前記電源パターンに当接して配置され熱的に接続されていることを特徴としている。   Moreover, the LED lighting device according to claim 3 of the present invention is the LED lighting device according to claim 1 or 2, wherein the printed board has conductivity on the back surface and is assembled to the front surface. A power supply pattern electrically and thermally connected is formed, and the thermal fuse is disposed in contact with the power supply pattern and thermally connected.

プリント基板の裏面に電源パターンを形成して表面に組み付けられているLEDに電気的及び熱的に接続してプリント基板の表面の温度を裏面の電源パターンに良好に伝熱させる。そして、この電源パターンに温度ヒューズを当接させて配置して熱的に接続させてプリント基板の温度上昇に対する応答性を向上させる。これにより、温度ヒューズをプリント基板の温度上昇に良好に反応させるようにしている。   A power supply pattern is formed on the back surface of the printed circuit board and is electrically and thermally connected to the LEDs assembled on the front surface, so that the surface temperature of the printed circuit board is favorably transferred to the power supply pattern on the back surface. Then, a thermal fuse is disposed in contact with the power supply pattern and thermally connected to improve the responsiveness to the temperature rise of the printed circuit board. Thereby, the thermal fuse is made to react well to the temperature rise of the printed circuit board.

また、本発明の請求項4に記載のLED照明装置は、請求項2又は請求項3に記載のLED照明装置において、前記電源パターンは前記プリント基板の周縁部を除いて略全面に形成され、前記温度ヒューズは前記電源パターンの略中央位置に配置されていることを特徴としている。   Moreover, the LED lighting device according to claim 4 of the present invention is the LED lighting device according to claim 2 or claim 3, wherein the power supply pattern is formed on a substantially entire surface except for a peripheral portion of the printed circuit board. The thermal fuse is arranged at a substantially central position of the power supply pattern.

電源パターンをプリント基板の周縁部を除いて略全面に形成し、温度ヒューズを電源パターンの略中央位置に配置してLED照明装置の取付姿勢によらずに良好に温度上昇に対応可能としている。また、LED照明装置を筐体等に収容した場合中央部に熱が集まり易い場合にも温度ヒューズを有効に反応させるようにしている。   A power supply pattern is formed on substantially the entire surface except for the peripheral edge of the printed circuit board, and a thermal fuse is arranged at a substantially central position of the power supply pattern, so that it can cope with a temperature rise satisfactorily regardless of the mounting posture of the LED lighting device. Further, when the LED lighting device is housed in a housing or the like, the thermal fuse is allowed to react effectively even when heat is likely to collect in the center.

また、本発明の請求項5に記載のLED照明装置は、請求項3又は請求項4に記載のLED照明装置において、前記電源パターンは大きい電源パターンと、この大きい電源パターンと近接してかつ電気的に絶縁されて形成された小さい電源パターンとからなり、前記温度ヒューズは前記大きい電源パターンの略中央位置に当接して配置されかつ一方のリード部が接続され他方のリード部が前記小さい電源パターンに接続され、前記小さい電源パターンは前記プリント基板に設けられたプラス側もしくはマイナス側の電源接続端子に接続されることを特徴としている。   The LED lighting device according to claim 5 of the present invention is the LED lighting device according to claim 3 or 4, wherein the power supply pattern is a large power supply pattern and is close to the large power supply pattern and is electrically connected. The thermal fuse is disposed in contact with a substantially central position of the large power supply pattern, and one lead portion is connected and the other lead portion is the small power supply pattern. The small power supply pattern is connected to a positive or negative power supply connection terminal provided on the printed circuit board.

電源パターンを互いに近接しかつ電気的に絶縁された大きい電源パターンと小さい電源パターンとし、温度ヒューズを大きい電源パターンの略中央位置に当接配置してLED照明装置の取付姿勢によらずに良好に温度上昇に対応可能としている。そして、大きい電源パターンに温度ヒューズの一方のリード部を接続し他方のリード部を小さい電源パターンに接続し、小さい電源パターンをプリント基板に設けられたプラス側もしくはマイナス側の電源接続端子に接続してリード線をなくしている。これにより、組付性の向上や部品点数の低減及びプリント基板の簡素化等を図ることが可能となる。   Make the power supply pattern close to each other and electrically insulated large power supply pattern and small power supply pattern, and place the thermal fuse in contact with the approximate center position of the large power supply pattern, which is good regardless of the mounting posture of the LED lighting device It is possible to cope with temperature rise. Then, connect one lead of the thermal fuse to the large power supply pattern, connect the other lead to the small power supply pattern, and connect the small power supply pattern to the positive or negative power supply connection terminal on the printed circuit board. The lead wire is lost. As a result, it is possible to improve assembly, reduce the number of components, simplify the printed circuit board, and the like.

本発明によると、LED照明装置が通電状態で固定されてLEDに大電流が流れ続けてプリント基板の温度が所定の温度に達したときに温度ヒューズが反応してLEDへの通電を遮断することで、プリント基板の異常な発熱や発煙等を防止することが可能となり、LED照明装置の信頼性の向上を図ることができる。   According to the present invention, when the LED lighting device is fixed in an energized state and a large current continues to flow through the LED and the temperature of the printed circuit board reaches a predetermined temperature, the temperature fuse reacts to cut off the energization of the LED. Thus, it is possible to prevent abnormal heat generation and smoke generation of the printed circuit board, and to improve the reliability of the LED lighting device.

また、プリント基板の表面にLEDを組み付け、裏面に温度ヒューズを組み付けることで、プリント基板の表面にLEDを密に配置することが可能となり、広範囲に亘り略均一な面光源に近い照明を得ることが可能である。   In addition, by assembling LEDs on the surface of the printed circuit board and assembling thermal fuses on the back surface, it becomes possible to arrange the LEDs densely on the surface of the printed circuit board and to obtain illumination that is close to a substantially uniform surface light source over a wide range. Is possible.

また、プリント基板の裏面に表面に組み付けられているLEDに電気的及び熱的に接続された電源パターンを形成し温度ヒューズを電源パターンに当接させて熱的に接続させることで、プリント基板の温度上昇に対する応答性を向上させることができ、温度ヒューズを良好に反応させることが可能となる。   Also, a power supply pattern electrically and thermally connected to the LED assembled on the front surface of the printed circuit board is formed, and a thermal fuse is brought into contact with the power supply pattern to thermally connect the printed circuit board. Responsiveness to the temperature rise can be improved, and the thermal fuse can be made to react well.

また、電源パターンをプリント基板の周縁部を除いて略全面に形成し、温度ヒューズを電源パターンの略中央位置に配置することにより、LED照明装置の取付姿勢によらずに良好に温度上昇に対応することが可能である。また、LED照明装置を筐体等に収容した場合中央部に熱が集まり易くなり、このような場合にも温度ヒューズを有効に反応させることができる。   In addition, the power supply pattern is formed on almost the entire surface except the peripheral edge of the printed circuit board, and the thermal fuse is arranged at the approximate center position of the power supply pattern, so that it can respond well to temperature rise regardless of the mounting posture of the LED lighting device. Is possible. In addition, when the LED lighting device is housed in a housing or the like, heat is easily collected at the center, and in such a case, the thermal fuse can be effectively reacted.

また、電源パターンを互いに近接しかつ電気的に絶縁された大きい電源パターンと小さい電源パターンとし、温度ヒューズを大きい電源パターンの略中央位置に当接配置して一方リード部を接続し他方のリード部を小さい電源パターンに接続し、小さい電源パターンをプリント基板に設けられたプラス側もしくはマイナス側の電源接続端子に接続することで、温度ヒューズのリード線をなくすことができ、組付性の向上や部品点数の低減等が図られると共にプリント基板の簡素化が図られる。   Also, the power supply pattern is made into a large power supply pattern and a small power supply pattern that are close to each other and electrically insulated, and a thermal fuse is disposed in contact with the approximate center position of the large power supply pattern, and one lead portion is connected to the other lead portion. Is connected to a small power supply pattern, and the small power supply pattern is connected to the positive or negative power supply connection terminal provided on the printed circuit board. The number of parts can be reduced and the printed circuit board can be simplified.

以下、本発明の一実施形態に係るLED照明装置について図面に基づいて説明する。図1に示すようにLED照明装置1は、筐体としての箱状のケース2に収容されており、ケース2は、上ケース3と下ケース4とにより形成されている。上ケース3は、上面に大きく開口する開口部3aが形成され、左右の側部3bの内面略中央位置に内方に突出して取付部3cが形成されている。下ケース4は、左右の側部4bの上端部4cが内方に略直角に折曲されてLED照明装置1の両端部を載置すると共に、上ケース3の取付部3cの図示しない取付穴と対応して図示しないねじ穴が形成されている。このケース2は、例えば金属部材により形成されている。   Hereinafter, an LED lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the LED lighting device 1 is housed in a box-shaped case 2 as a housing, and the case 2 is formed by an upper case 3 and a lower case 4. The upper case 3 is formed with an opening 3a having a large opening on the upper surface, and has an attachment portion 3c projecting inwardly at a substantially central position on the inner surfaces of the left and right side portions 3b. The lower case 4 has upper end portions 4c of the left and right side portions 4b bent inward at substantially right angles to place both end portions of the LED lighting device 1, and mounting holes (not shown) of the mounting portions 3c of the upper case 3 A screw hole (not shown) is formed correspondingly. The case 2 is made of, for example, a metal member.

LED照明装置1は、下ケース4の両側部4bの上端部4cに載置され、上ケース3が装着されて取付部3cと共に下ケース4にねじ5で固定されている。LED照明装置1は、表面(上面)1aに2点鎖線で示す範囲内に後述する複数のLEDが組み付けられ、裏面1bに温度ヒューズ21が組み付けられており、LEDの照明光が上ケース3の開口部3aから投光される。   The LED lighting device 1 is placed on the upper end portion 4c of both side portions 4b of the lower case 4, and the upper case 3 is mounted and fixed to the lower case 4 together with the mounting portion 3c with screws 5. In the LED lighting device 1, a plurality of LEDs to be described later are assembled on the front surface (upper surface) 1 a within a range indicated by a two-dot chain line, a thermal fuse 21 is assembled on the rear surface 1 b, and the illumination light of the LED is Light is projected from the opening 3a.

図1及び図2に示すようにLED照明装置1は、プリント基板11、該プリント基板11の表面(上面)11aに組み付けられた複数のLED及び抵抗素子、図4に示すようにプリント基板11の裏面(下面)11bに形成された電源パターン例えばマイナス側の電源パターン(以下「グランドパターン」という)としてのグランドパターン16及びグランドパターン16に配置された温度ヒューズ21等により構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the LED lighting device 1 includes a printed board 11, a plurality of LEDs and resistance elements assembled on the surface (upper surface) 11a of the printed board 11, and the printed board 11 as shown in FIG. The power supply pattern is formed on the back surface (lower surface) 11b, for example, a ground pattern 16 as a power pattern on the negative side (hereinafter referred to as “ground pattern”), a thermal fuse 21 disposed on the ground pattern 16, and the like.

プリント基板11は、左右方向に長い長方形状をなし表面11aに回路パターン12が形成され、図3に示すように裏面11bにグランドパターン16が形成されている。図2に示すように回路パターン12は、プリント基板11の上縁部近傍に長手方向に沿って帯状をなして形成された電源供給側(プラス側)のリード部13と、下縁部近傍に長手方向に沿って帯状をなして形成されたマイナス側のリード部14と、これらのリード部13とリード部14との間に形成されて複数のLEDと抵抗素子とを直列に接続するリード部15からなり、リード部15は、リード部13とリード部14の長手方向(横方向)に沿って複数並列に形成されている。   The printed circuit board 11 has a rectangular shape that is long in the left-right direction, and a circuit pattern 12 is formed on the front surface 11a, and a ground pattern 16 is formed on the back surface 11b as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the circuit pattern 12 has a power supply side (plus side) lead portion 13 formed in a band shape in the longitudinal direction in the vicinity of the upper edge portion of the printed circuit board 11, and a lower edge portion in the vicinity. A negative lead portion 14 formed in a strip shape along the longitudinal direction, and a lead portion formed between the lead portion 13 and the lead portion 14 to connect a plurality of LEDs and resistance elements in series. 15, a plurality of lead portions 15 are formed in parallel along the longitudinal direction (lateral direction) of the lead portion 13 and the lead portion 14.

図2に示すように回路パターン12の例えば一番左側縦一列目のリード部15に複数例えば7個のLEDと電流制限用の2個の抵抗素子Rが直列に近接して配列接続されて1つのLED照明部が形成されている。同様に右隣り縦2列目のリード部15に7個のLEDと2個の抵抗素子Rが直列に接続され、縦3列目のリード部15に7個のLEDと2個の抵抗素子Rが直列に接続され、一番右側m列目のリード部15に7個のLEDと2個の抵抗素子Rが直列に接続されてそれぞれLED照明部が形成されている。このようにして、電源供給側(プラス側)のリード部13とマイナス側のリード部14との間に7個のLEDと2個の抵抗素子の直列回路からなるLED照明部がm個並列に接続されている。 As shown in FIG. 2, a plurality of, for example, seven LEDs 1 and two resistor elements R 1 for current limiting are arranged in close proximity to each other and connected to the lead portion 15 in the leftmost vertical first row of the circuit pattern 12, for example. One LED illumination unit is formed. Similarly right next to the vertical second row of the lead portion 15 seven LED 2 and two resistance elements R 2 are connected in series, a vertical column 3 of the lead portion 15 to the seven LED 3 and two the resistance element R 3 connected in series, each LED lighting unit rightmost m to th column of the lead portion 15 seven LED m and two resistance elements R m are connected in series is formed. In this way, m LED illumination units each consisting of a series circuit of seven LEDs and two resistance elements are arranged in parallel between the lead portion 13 on the power supply side (plus side) and the lead portion 14 on the minus side. It is connected.

尚、LED〜LEDは、全て同じ特性とされ、抵抗素子R〜Rも全て同じ抵抗値とされている。また、縦列1〜mにそれぞれ直列に接続されている各7個のLEDは、最上部の各1個のLEDだけに符号を付して符号の簡素化を図っている。 The LEDs 1 to LED m all have the same characteristics, and the resistance elements R 1 to R m all have the same resistance value. In addition, for each of the seven LEDs connected in series to the columns 1 to m, only the uppermost one LED is assigned a reference to simplify the reference.

そして、各照明部のLEDは、図2に示すように表面11aの中央に集められて配置され、抵抗素子R〜Rは、これらのLEDの上下両側に配置されている。このようにして、複数(7×m個)のLEDがプリント基板11の表面11aの中央部に互いに近接してマトリックス状に配置されている。これにより、面光源に近いLED照明を得ることが可能となる。 Then, LED of each illumination unit is disposed are collected in the center of the surface 11a as shown in FIG. 2, the resistance element R 1 to R m are disposed on both upper and lower sides of the LED. In this way, a plurality (7 × m) of LEDs are arranged in a matrix in the vicinity of the central portion of the surface 11 a of the printed board 11. Thereby, it becomes possible to obtain LED illumination close to a surface light source.

なお、各LED照明部の電流制限用の抵抗素子R〜Rは、それぞれ2個使用しているが1個でも良い。しかしながら、抵抗素子を2つに分けることにより1個の抵抗素子を使用する場合に比べて小型化を図ることが可能であり、これに伴いLEDをより多く実装することが可能になると共にLED照明装置1の小型化を図ることが可能である等の利点がある。また、図2において抵抗R,Rは、リード部13及びリード部14とリード部15との接続部の形状や配列が分かり易いように透明に描いてある。 The resistance element R 1 to R m for current limit of the LED lighting unit, although using two each may be one. However, by dividing the resistance element into two, it is possible to reduce the size as compared with the case where one resistance element is used, and accordingly, it becomes possible to mount more LEDs and LED illumination. There is an advantage that the apparatus 1 can be miniaturized. In FIG. 2, the resistors R 2 and R 3 are drawn transparent so that the shape and arrangement of the lead portion 13 and the connecting portion between the lead portion 14 and the lead portion 15 can be easily understood.

図2及び図3に示すようにプリント基板11の裏面11bには導電性及び伝熱性を有するグランドパターン16が形成されている。このグランドパターン16は、プリント基板11の周縁部を残して略全面に亘り形成され、上端部及び下端部が表面11aに形成されているリード部13,14と対応する大きさとされている。そして、図3に示すようにグランドパターン16は、一側例えば右側上部から長手方向に沿って中央部を少し超えた位置まで延出し更に上端に向けて延出して略L字形状をなす幅狭のスリット17が形成されており、大きな略L字形状のグランドパターン18と小さい長方形状のグランドパターン19とに画成されている。これにより、グランドパターン18とグランドパターン19とが電気的に絶縁されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, a ground pattern 16 having conductivity and heat conductivity is formed on the back surface 11 b of the printed circuit board 11. The ground pattern 16 is formed over substantially the entire surface leaving the peripheral edge of the printed circuit board 11, and has an upper end portion and a lower end portion corresponding to the lead portions 13 and 14 formed on the surface 11a. As shown in FIG. 3, the ground pattern 16 has a narrow width that extends from one side, for example, the upper right side, to a position slightly beyond the center along the longitudinal direction, and further extends toward the upper end. The slit 17 is formed, and is defined by a large substantially L-shaped ground pattern 18 and a small rectangular ground pattern 19. Thereby, the ground pattern 18 and the ground pattern 19 are electrically insulated.

また、グランドパターン19は、電流供給側のリード部13、マイナス側のリード部14と同様にプリント基板11の表面11aに組み付けられている全てのLEDへの供給電流に充分に対応可能な大きさに設定されている。そして、このグランドパターン19は、後述するように温度ヒューズ21のリード線として使用される。   The ground pattern 19 has a size that can sufficiently cope with the supply current to all the LEDs assembled on the surface 11a of the printed circuit board 11, as with the lead 13 on the current supply side and the lead 14 on the negative side. Is set to The ground pattern 19 is used as a lead wire for the thermal fuse 21 as will be described later.

図2乃至図4に示すようにマイナス側のリード部14とプリント基板11とグランドパターン18のリード部14と対応する下縁部には長手方向に沿って所定の間隔でスルーホールを形成する小孔14a,11c,18aが貫通して複数形成されており、リード部14とグランドパターン18とがこれらの小孔を通して電気的及び熱的に接続されている。リード部14とグランドパターン18は、複数箇所で小孔14aと18aとがプリント板スルーホールにより電気的及び熱的に極めて良好に接続されていることにより、プリント基板11の表面11a側の温度を速やかに裏面11b側に近づけることができ温度の応答性が良好となる。   As shown in FIG. 2 to FIG. 4, small holes for forming through holes at predetermined intervals along the longitudinal direction are formed in the lower edge portions corresponding to the lead portions 14 on the negative side, the printed circuit board 11 and the lead portions 14 of the ground pattern 18. A plurality of holes 14a, 11c, and 18a are formed so as to penetrate therethrough, and the lead portion 14 and the ground pattern 18 are electrically and thermally connected through these small holes. The lead portion 14 and the ground pattern 18 have a plurality of small holes 14a and 18a that are electrically and thermally connected to each other through a printed board through hole so that the temperature on the surface 11a side of the printed board 11 can be reduced. It is possible to quickly approach the back surface 11b side, and the temperature responsiveness is improved.

図2乃至図4に示すように温度ヒューズ21は、大きい形状のグランドパターン18の略中央位置に上下方向にかつ当接して配置され、一方のリード部21aの先端が当該グランドパターン18、プリント基板11及び該プリント基板11の表面11aに形成された固定用ランド部23の各小孔(スルーホール)18b,11d,23aを挿通してグランドパターン18及びランド部23にハンダ付けされて接続固定されている。他方のリード部21bも同様に先端が小さい形状のグランドパターン19の一側隅部(スリット17の折曲部近傍)、プリント基板11及び該プリント基板11の表面11aに形成された固定用のランド部22の各小孔(スルーホール)19a,11e,22aを挿通してグランドパターン19、ランド部22にハンダ付けされて接続固定されている。尚、ランド部22,23は、回路パターン12と電気的に完全に絶縁されて形成されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the thermal fuse 21 is arranged in the vertical direction and in contact with a substantially central position of the large-shaped ground pattern 18, and the tip of one lead portion 21a is connected to the ground pattern 18 and the printed circuit board. 11 and through the small holes (through holes) 18b, 11d, 23a of the fixing land portion 23 formed on the surface 11a of the printed circuit board 11, and soldered to the ground pattern 18 and the land portion 23 to be connected and fixed. ing. Similarly, the other lead portion 21b has a small tip at one side corner (near the bent portion of the slit 17) of the ground pattern 19, the printed circuit board 11, and a fixing land formed on the surface 11a of the printed circuit board 11. The small holes (through holes) 19a, 11e, and 22a of the portion 22 are inserted into the ground pattern 19 and the land portion 22 to be connected and fixed. The land portions 22 and 23 are formed so as to be electrically insulated from the circuit pattern 12 completely.

温度ヒューズ21のリード部21a,21bの先端部を、プリント基板11を貫通させて表面11aに形成されたランド部22,23にハンダ付けすることでプリント基板11及びグランドパターン18,19に強固に固定することができる。また、プリント基板11の表面11aの温度をリード部21a,21bを通して温度ヒューズ21に伝達することができ、プリント基板11の温度に対する応答性の向上にも有効である。尚、温度ヒューズ21のリード部21a,21bは、先端部をプリント基板11に貫通させることなくグランドパターン18,19にハンダ付けしてもよい。   The tips of the lead portions 21a and 21b of the thermal fuse 21 are firmly attached to the printed circuit board 11 and the ground patterns 18 and 19 by being soldered to the land parts 22 and 23 formed on the surface 11a through the printed circuit board 11. Can be fixed. Further, the temperature of the surface 11a of the printed board 11 can be transmitted to the thermal fuse 21 through the lead portions 21a and 21b, which is effective in improving the responsiveness to the temperature of the printed board 11. The lead portions 21 a and 21 b of the thermal fuse 21 may be soldered to the ground patterns 18 and 19 without penetrating the printed circuit board 11 at the tip portions.

温度ヒューズ21は、グランドパターン18に当接して配置されていることによりプリント基板11の温度変化に対する応答性が極めて良好となりプリント基板11の温度上昇に良好に反応することができる。   Since the thermal fuse 21 is disposed in contact with the ground pattern 18, the responsiveness to the temperature change of the printed circuit board 11 becomes extremely good and can respond well to the temperature rise of the printed circuit board 11.

また、温度ヒューズ21は、プリント基板11の裏面11bの略中央位置に配置されていることでLED照明装置1の取付姿勢に拘束されることなく温度変化に対応することが可能となる。特に、図1に示すようにLED照明装置1をケース2に収容した場合裏面1bと下ケース4の底部4aとの間の中央部付近に熱が集まり易くなるため温度上昇に対して良好に反応することが可能である。   Further, the thermal fuse 21 is arranged at a substantially central position of the back surface 11b of the printed circuit board 11, so that it is possible to cope with a temperature change without being restricted by the mounting posture of the LED lighting device 1. In particular, when the LED lighting device 1 is housed in the case 2 as shown in FIG. 1, heat easily collects in the vicinity of the central portion between the back surface 1b and the bottom portion 4a of the lower case 4, so that it reacts well to the temperature rise. Is possible.

温度ヒューズ21は、所定の温度で反応して電流回路を遮断するもので種々の温度で反応するものがあり、所望の温度で反応する温度ヒューズを選定することが可能である。従って、温度ヒューズ21は、LED照明装置1の仕様に応じて設定される許容温度即ちプリント基板11の温度が所定の温度に達したときに反応するように設定されている。   The thermal fuse 21 reacts at a predetermined temperature to cut off the current circuit, and there are those that react at various temperatures. It is possible to select a thermal fuse that reacts at a desired temperature. Therefore, the thermal fuse 21 is set to react when the allowable temperature set according to the specification of the LED lighting device 1, that is, the temperature of the printed circuit board 11 reaches a predetermined temperature.

温度ヒューズ21をプリント基板11の表面11a特に表面中央部に実装した場合には当該中央部にLEDを配置することができなくなり、これに伴い中央部の照明が不足すると共に略均一な面光源に近い照明をすることができなくなるという不具合が生じる。しかしながら、温度ヒューズ21をプリント基板11の裏面11bに配置することでこのような不具合を解消することができる。   When the thermal fuse 21 is mounted on the front surface 11a of the printed circuit board 11, particularly the central portion of the surface, it becomes impossible to arrange the LED at the central portion. As a result, the central portion is insufficiently illuminated and a substantially uniform surface light source is obtained. There arises a problem that close illumination cannot be performed. However, by disposing the thermal fuse 21 on the back surface 11b of the printed board 11, such a problem can be solved.

図2及び図5に示すように電源供給側(プラス側)のリード部13は、一端部がプリント基板11の上部隅部に設けられた接続端子例えばコネクタ25のプラス側の接続端子25aに接続され、図3及び図5に示すようにグランドパターン19の上部隅部がコネクタ25のマイナス側の接続端子25bに接続されている。これにより、温度ヒューズ21のリード部21bを接続端子25bに接続するためのリード線を無くすことができ、組付性の向上が図られると共にプリント基板11の簡素化が図られる。図5は、図2及び図3に示すLED照明装置1の具体的な回路図を示す。このようにしてLED照明装置1が形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 5, the lead portion 13 on the power supply side (plus side) is connected at one end to a connection terminal provided at the upper corner of the printed circuit board 11, for example, the plus side connection terminal 25 a of the connector 25. As shown in FIGS. 3 and 5, the upper corner of the ground pattern 19 is connected to the negative connection terminal 25 b of the connector 25. Thereby, the lead wire for connecting the lead portion 21b of the thermal fuse 21 to the connection terminal 25b can be eliminated, the assembling property can be improved and the printed circuit board 11 can be simplified. FIG. 5 shows a specific circuit diagram of the LED lighting device 1 shown in FIGS. 2 and 3. In this way, the LED lighting device 1 is formed.

図1に示すようにLED照明装置1は、ケース2に収容され図2に示すコネクタ25を介して図示しない照明用コントローラに接続され、所定時間例えば、前述したように撮像カメラの撮像時間に応じた短時間(例えば、数十分の一秒程度)だけ所定の大電流が供給されて全てのLEDが発光して照明する。通常LED照明装置1は、照明時間(ON時間)が消灯時間(OFF時間)に比べて短く設定されており、照明時に大電流が供給されてもプリント基板11が過熱することはない。   As shown in FIG. 1, the LED lighting device 1 is accommodated in a case 2 and connected to a lighting controller (not shown) via a connector 25 shown in FIG. 2, and for a predetermined time, for example, according to the imaging time of the imaging camera as described above. A predetermined large current is supplied for a short time (for example, about several tenths of a second), and all LEDs emit light to illuminate. Normally, the LED lighting device 1 has an illumination time (ON time) set shorter than a light extinction time (OFF time), and the printed circuit board 11 does not overheat even when a large current is supplied during illumination.

しかしながら、前記照明用コントローラが誤動作したり故障等によりLED照明装置1が通電状態に固定された場合大電流が供給され続けて組み付けられているLED及び抵抗素子が発熱し、これに伴いプリント基板11の表面11aの温度が上昇し、略同時に裏面11bのグランドパターン18の温度が表面11aの温度に上昇する。そして、プリント基板11の温度即ちグランドパターン18の温度が所定の温度に達すると温度ヒューズ21が反応してグランドパターン18とグランドパターン19との間即ちマイナス側の回路を遮断する。これにより、前記照明コントローラからLED照明装置1に供給される電流が遮断されてプリント基板11の過熱即ちLED照明装置1の過熱が防止される。また、発熱に起因するLEDや抵抗素子の損傷も防止される。   However, when the illumination controller malfunctions or fails and the LED lighting device 1 is fixed in the energized state, the LED and the resistance element assembled while continuing to be supplied with a large current generate heat. The temperature of the front surface 11a increases, and at the same time, the temperature of the ground pattern 18 on the back surface 11b increases to the temperature of the front surface 11a. When the temperature of the printed circuit board 11, that is, the temperature of the ground pattern 18 reaches a predetermined temperature, the thermal fuse 21 reacts to cut off the circuit between the ground pattern 18 and the ground pattern 19, that is, the minus side circuit. As a result, the current supplied from the illumination controller to the LED lighting device 1 is interrupted to prevent the printed circuit board 11 from being overheated, that is, the LED lighting device 1 from being overheated. Moreover, damage to the LED and the resistance element due to heat generation is also prevented.

或いは、何らかの理由によりプリント基板11が過熱状態となって前記所定温度に達した場合にも温度ヒューズ21が反応してグランドパターン18とグランドパターン19との間のマイナス側の回路を遮断する。これにより、LED照明装置1が作動不能となり、LED照明装置1の異常を検知することで照明コントローラの誤動作や故障等以外の原因を究明することが可能となり、プリント基板11の過熱を防止することができる。これにより、LED照明装置1の信頼性の向上が図られる。   Alternatively, even when the printed circuit board 11 is overheated for some reason and reaches the predetermined temperature, the thermal fuse 21 reacts to cut off the negative circuit between the ground pattern 18 and the ground pattern 19. As a result, the LED lighting device 1 becomes inoperable, and by detecting an abnormality in the LED lighting device 1, it is possible to investigate causes other than the malfunction or failure of the lighting controller and to prevent the printed circuit board 11 from being overheated. Can do. Thereby, the improvement of the reliability of the LED lighting apparatus 1 is achieved.

尚、上記実施の形態においてはグランドパターン16をプリント基板11のマイナス側に接続した場合について説明したが、これとは反対にグランドパターン16をプリント基板11のプラス側(電源供給側)に接続しても良い。例えば図2及び図3に示すグランドパターン19をプラス側のリード部13に代えてコネクタ25のプラス側の接続端子25aに接続し、グランドパターン18の上縁部をプラス側のリード部13にプリント板スルーホールにより電気的及び熱的に接続し、マイナス側のリード部14をコネクタ25のマイナス側の接続端子25bに接続する。   In the above embodiment, the case where the ground pattern 16 is connected to the minus side of the printed circuit board 11 has been described. On the contrary, the ground pattern 16 is connected to the plus side (power supply side) of the printed circuit board 11. May be. For example, the ground pattern 19 shown in FIGS. 2 and 3 is connected to the positive connection terminal 25a of the connector 25 in place of the positive lead 13 and the upper edge of the ground pattern 18 is printed on the positive lead 13. Electrically and thermally connected by a plate through hole, the negative lead portion 14 is connected to the negative connection terminal 25 b of the connector 25.

本発明の一実施形態に係るLED照明装置をケースに収容した状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which accommodated the LED lighting apparatus which concerns on one Embodiment of this invention in the case. 図1に示したLED照明装置の一部切欠正面図である。It is a partially cutaway front view of the LED lighting apparatus shown in FIG. 図1に示したLED照明装置の背面図である。It is a rear view of the LED lighting apparatus shown in FIG. 図3に示したLED照明装置の矢線IV−IVに沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the arrow IV-IV of the LED lighting apparatus shown in FIG. 図2及び図3に示したLED照明装置の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of the LED lighting device shown in FIGS. 2 and 3.

符号の説明Explanation of symbols

1 LED照明装置
1a 表面(上面)
1b 裏面(下面)
2 ケース
3 上ケース
3a 開口部
3b 側部
3c 取付部
4 下ケース
4a 底部
4b 側部
4c 上端部
5 ねじ
11 プリント基板
11a 表面
11b 裏面
11c,11d,11e 小孔(スルーホール)
12 回路パターン
13 電源側(プラス側)のリード部
14 マイナス側のリード部
14a 小孔(スルーホール)
15 LED及び抵抗素子接続用リード部
16 グランドパターン(電源パターン)
17 スリット
18,19グランドパターン
18a,18b,19a 小孔(スルーホール)
21 温度ヒューズ
21a,21b リード部
22,23 ランド部
22a,23a 小孔(スルーホール)
25 コネクタ
25a プラス側の接続端子
25b マイナス側の接続端子
LED,LED,LED,LED 発光ダイオード
,R,R,R 抵抗素子
1 LED lighting device 1a Surface (upper surface)
1b Back side (lower side)
2 Case 3 Upper Case 3a Opening 3b Side 3c Mounting 4 Lower Case 4a Bottom 4b Side 4c Top End 5 Screw 11 Printed Circuit Board 11a Front 11b Back 11c, 11d, 11e Small Hole (Through Hole)
12 Circuit pattern 13 Power supply side (positive side) lead part 14 Negative side lead part 14a Small hole (through hole)
15 LED and resistive element connection lead portion 16 Ground pattern (power supply pattern)
17 Slit 18, 19 Ground pattern 18a, 18b, 19a Small hole (through hole)
21 Thermal fuse 21a, 21b Lead part 22, 23 Land part 22a, 23a Small hole (through hole)
25 connector 25a plus side connection terminal 25b minus side connection terminals LED 1, LED 2, LED 3 , LED m light-emitting diodes R 1, R 2, R 3 , R m resistive element

Claims (5)

プリント基板の表面に複数のLEDが組み付けられて形成されたLED照明装置において、前記プリント基板に組み付けられ当該プリント基板が所定の温度に達したときに反応して前記LEDへの通電を遮断する温度ヒューズを備えたことを特徴とするLED照明装置。   In an LED lighting device formed by assembling a plurality of LEDs on the surface of a printed circuit board, a temperature at which the LED is turned on in response to the assembly of the printed circuit board when the printed circuit board reaches a predetermined temperature. An LED lighting device comprising a fuse. 前記LEDは前記プリント基板の表面に組み付けられ、前記温度ヒューズは前記プリント基板の裏面に組み付けられていることを特徴とする、請求項1に記載のLED照明装置。   The LED lighting device according to claim 1, wherein the LED is assembled to a front surface of the printed circuit board, and the thermal fuse is assembled to the back surface of the printed circuit board. 前記プリント基板は裏面に導電性を有し前記表面に組み付けられているLEDに電気的及び熱的に接続された電源パターンが形成され、
温度ヒューズは前記電源パターンに当接して配置され熱的に接続されていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のLED照明装置。
The printed circuit board is formed with a power supply pattern electrically and thermally connected to the LED having conductivity on the back surface and assembled on the front surface,
The LED lighting device according to claim 1, wherein the thermal fuse is disposed in contact with the power supply pattern and is thermally connected.
前記電源パターンは前記プリント基板の周縁部を除いて略全面に形成され、前記温度ヒューズは前記電源パターンの略中央位置に配置されていることを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載のLED照明装置。   4. The power supply pattern according to claim 2, wherein the power supply pattern is formed on a substantially entire surface except for a peripheral portion of the printed circuit board, and the thermal fuse is disposed at a substantially central position of the power supply pattern. LED lighting device. 前記電源パターンは大きい電源パターンと、この大きい電源パターンと近接してかつ電気的に絶縁されて形成された小さい電源パターンとからなり、前記温度ヒューズは前記大きい電源パターンの略中央位置に当接して配置されかつ一方のリード部が接続され他方のリード部が前記小さい電源パターンに接続され、前記小さい電源パターンは前記プリント基板に設けられたプラス側もしくはマイナス側の電源接続端子に接続されることを特徴とする、請求項3又は請求項4に記載のLED照明装置。   The power supply pattern includes a large power supply pattern and a small power supply pattern formed in proximity to and electrically insulated from the large power supply pattern, and the thermal fuse is in contact with a substantially central position of the large power supply pattern. And one lead portion is connected and the other lead portion is connected to the small power supply pattern, and the small power supply pattern is connected to a positive or negative power supply connection terminal provided on the printed circuit board. The LED lighting device according to claim 3, wherein the LED lighting device is characterized.
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