(57)【要約】【課題】接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別してそれに適した電圧や電流を出力することのできる電源装置において、ＬＥＤ光射出装置側には種類識別のための付加的な回路を一切設ける必要が無く、しかも、接続は電力供給ケーブルだけでよいようにする。【解決手段】ＬＥＤ光射出装置１と非接続状態の場合は、ＬＥＤ１１のカソードに接続されるべき第２端子２５ｂとグラウンドとの導通を切断する一方、非接続状態から接続状態に遷移したときには、前記第２端子２５ｂとグラウンドとの導通を切断したままで、該第２端子２５ｂの電圧を測定し、該測定電圧に基づいて、接続されたＬＥＤ光射出装置１の種類を識別するようにした。【選択図】図２
2017135225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス線及びマイナス線の２本の電力線を介してＬＥＤ光射出装置のＬＥＤに電力を供給するものであって、
前記プラス線を介して前記ＬＥＤのアノードに接続される第１端子と、前記マイナス線を介して前記ＬＥＤのカソードに接続される第２端子と、前記第１端子に所定電圧を印加する電圧源と、前記第２端子とグラウンドとの間に設けられてその間の通電状態を制御する通電制御素子と、前記第２端子の電圧を測定する電圧測定回路と、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別する識別部とを具備し、
前記識別部が、前記ＬＥＤ光射出装置に接続されていない状態である非接続状態において、前記通電制御素子を制御して該通電制御素子による前記第２端子とグラウンドとの導通を切断する一方、該非接続状態からＬＥＤ光射出装置に接続された接続状態に遷移したときに、前記第２端子とグラウンドとの導通を切断したままで、前記電圧測定回路によって測定された電圧を取得し、該測定電圧に基づいて、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別するものであることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記識別部は、前記接続状態において、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別した後、前記電圧源を制御して当該ＬＥＤ光射出装置に適用すべき電圧を設定するものであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記電圧測定回路は、前記非接続状態の場合は測定電圧として０Ｖを出力するものであり、
前記識別部は、ＬＥＤ光射出装置が非接続状態にあるか否かを、前記測定電圧が０Ｖか否かで判断するものであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面検査等に用いられるＬＥＤ光射出装置に対して電力を供給する電源装置に関し、特に仕様電圧や仕様電流が異なる各種のＬＥＤ光射出装置に共通して用いることのできるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電源装置は、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を自動識別し、そのＬＥＤ光射出装置に適した電圧や電流を出力する。そのため、従来のＬＥＤ光射出装置には、自身の種類を示すための識別子が予め与えられており、電源装置は、接続時にその識別子を読み取ってＬＥＤ光射出装置の種類を認識するようにしてある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤ光射出装置に種類識別用の抵抗素子が付加されており、電源装置は、接続時にその抵抗素子の値を読み取ってＬＥＤ光射出装置の種類を認識する。
【０００４】
しかしながら、このような構成であると、ＬＥＤ光射出装置側に識別子（例えば前述した抵抗素子）を設けなければならないうえ、ＬＥＤ光射出装置と電源装置との接続ケーブルとして、電力供給ケーブル以外に、前記識別子を読み取るための通信ケーブルが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９３１９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべく図ったものであって、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別してそれに適した電圧や電流を出力することのできる電源装置において、ＬＥＤ光射出装置側には種類識別のための付加的な回路を一切設ける必要が無く、しかも、接続は電力供給ケーブルだけでよいようにすべく図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ＬＥＤには、寄生容量が必ずあるため、図１に示すように、ＬＥＤのカソードを実質的にオープンにしてアノードに電圧Ｖｏを印加した場合、ＬＥＤの寄生容量Ｃｊ分に相当する電流ＩｊがＬＥＤに流れて、その電流Ｉｊに応じた電位差ＶｆがＬＥＤのアノード／カソード間に生じる。
【０００８】
この寄生容量Ｃｊは、ＬＥＤの種類や接続態様によって異なる固有のものであるから、この状態でのカソードの電位Ｖｍを測定すれば、そこからアノード／カソード間の電位差Ｖｆがわかり、ＬＥＤの種類や接続態様を知ることができる。そして、結局、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を知ることができる。
本発明者は、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る電源装置は、プラス線及びマイナス線の２本の電力線を介してＬＥＤ光射出装置のＬＥＤに電力を供給するものであって、前記プラス線を介して前記ＬＥＤのアノードに接続される第１端子と、前記マイナス線を介して前記ＬＥＤのカソードに接続される第２端子と、前記第１端子に所定電圧を印加する電圧源と、前記第２端子とグラウンドとの間に設けられてその間の通電状態を制御する通電制御素子と、前記第２端子の電圧を測定する電圧測定回路と、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別する識別部とを具備したものである。
【００１０】
そして、前記識別部が、前記ＬＥＤ光射出装置に接続されていない状態である非接続状態において、前記通電制御素子を制御して該通電制御素子による前記第２端子とグラウンドとの導通を切断する一方、該非接続状態からＬＥＤ光射出装置に接続された接続状態に遷移したときに、前記第２端子とグラウンドとの導通を切断したままで、前記電圧測定回路によって測定された電圧を取得し、該測定電圧に基づいて、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別するものであることを特徴とする。
【００１１】
このようなものであれば、非接続状態から接続状態に変わったとき、ＬＥＤのアノードには、プラス線を介して所定電圧が印加される一方、ＬＥＤのカソードは、マイナス線を介して前記第２端子と接続されるものの、該第２端子とグラウンドとは、通電制御素子によって導通が切断されているからオープン状態となり、前述した本発明者による知見と同様の状態が作り出されることとなる。
したがって、ＬＥＤのカソード電圧に等しい第２端子の電圧を測定することよって、接続されたＬＥＤ光射出装置の種類を識別できることとなる。
【００１２】
そして、この識別にあたっては、電源装置とＬＥＤ光射出装置とを、プラス線及びマイナス線の２本の電力線で接続するだけでよく、識別用の専用の電線を設ける必要はないし、また、ＬＥＤ光射出装置側に種類識別のための付加的な回路を一切設ける必要もないので、非常に簡便な構成でのＬＥＤ光射出装置の識別が可能となる。
【００１３】
なお、ＬＥＤ光射出装置の種類を識別する際に、この時点では、接続されたＬＥＤ光射出装置が識別されていないから、電圧源からＬＥＤにその仕様を超えた電圧が印加される場合があるようにも一見思えるが、ＬＥＤのアノードがオープンなので、識別時にＬＥＤのアノード／カソード間に、過度の電圧がかかることもない。
上述のごとく、ＬＥＤ光射出装置を識別した後は、前記識別部は、前記電圧源を制御して当該ＬＥＤ光射出装置に適用すべき電圧を設定すればよい。
【００１４】
前記電圧測定回路が、前記非接続状態の場合は測定電圧として０Ｖを出力するものであり、前記識別部が、ＬＥＤ光射出装置が非接続状態にあるか否かを、前記測定電圧が０Ｖか否かで判断するようにしておけば、接続／非接続判断用の専用の回路が不要となり、無駄な構成を省ける。
【発明の効果】
【００１５】
プラス線及びマイナス線の２本の電力線で接続するだけで、該ＬＥＤ光射出装置の種類を識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の原理を示す模式的回路図。
【図２】本発明の一実施形態におけるＬＥＤ照明システムの回路図。
【図３】同実施形態における電圧測定回路の回路図。
【図４】同実施形態における識別部の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
この実施形態におけるＬＥＤ照明システム１００は、図２に示すように、例えば、種々のワークの表面検査に用いられるＬＥＤ光射出装置１と、該ＬＥＤ光射出装置１にプラス線３ａ及びマイナス線３ｂからなる電気ケーブル３によって接続される電源装置２とを具備したものである。
【００１９】
前記ＬＥＤ光射出装置１は、前記プラス線３ａ及びマイナス線３ｂがそれぞれコネクタ接続されるプラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂと、前記プラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂの間に直列に配設された複数のＬＥＤ１１とを具備したものである。そして、前記電源装置２からこれらＬＥＤ１１に電力が供給されることにより、ＬＥＤ１１が点灯し、その光がワークに向かって射出されるように構成してある。
【００２０】
より具体的に説明すると、前記プラス端子１３ａには、直列したＬＥＤ１１のうちの一端のＬＥＤ１１のアノードが電流制限用の抵抗素子１２を介して接続されており、前記マイナス端子１３ｂには、直列したＬＥＤ１１のうちの他端のＬＥＤ１１のカソードが直接接続されている。なお、この抵抗素子１２は、ＬＥＤ１１に直列な位置であればどこに配設しても構わない。
【００２１】
前記電源装置２は、前記電気ケーブル３を介して、前記ＬＥＤ光射出装置１のプラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂにそれぞれ接続される第１端子２５ａおよび第２端子２５ｂを有したコネクタと、前記第１端子２５ａに接続された電圧源２１と、前記第２端子２５ｂに接続された電流調整回路２２と、処理回路２４とを具備したものである。
【００２２】
前記電圧源２１は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータなどに代表される直流電圧源２１であり、ここでは、外部から入力された電圧指令信号の値に応じてその出力電圧を変えることができるように構成されている。
【００２３】
前記電流調整回路２２は、前記第２端子２５ｂとグラウンドとの間に設けられた通電制御素子たるＭＯＳＦＥＴ２２１と、このＭＯＳＦＥＴ２２１を通ってグラウンドに流れる電流をモニターする電流モニタリング回路２２２とを具備したものである。
【００２４】
処理回路２４は、図示しないＣＰＵ、メモリ、ＡＤコンバータ、ＤＡコンバータ、増幅器などを具備したアナログ、デジタル混在回路であり、メモリに記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵ及びその周辺機器が協働することにより、前記電圧指令信号を出力して前記電圧源２１の出力電圧を制御する電圧制御部２４１や、前記電流指令信号を出力して電流調整回路２２による電流を制御する電流制御部２４２等としての機能を発揮する。
【００２５】
そして、かかる構成の電源装置２を前記電気ケーブル３によってＬＥＤ光射出装置１に接続することにより、ＬＥＤ光射出装置１を所望の態様で点灯できるように構成されている。
【００２６】
さて、このように構成したＬＥＤ照明システム１００において、この実施形態では、前記電源装置２に、その第２端子２５ｂの電圧を測定する電圧測定回路２３と、接続されたＬＥＤ光射出装置１の種類を識別する識別部２４３とを設けている。
各部を説明する。
【００２７】
前記電圧測定回路２３は、例えば、図３に示すように、第２端子２５ｂとグラウンド間に設けられた、十分に高い抵抗値を有する１又は複数の抵抗素子２３１を具備したものであり、該抵抗素子２３１の反接地端の電圧によって第２端子２５ｂの電圧が測定できるように構成してある。「十分に高い抵抗値」とは、抵抗素子を流れる電流が実質的に無視できる値となる程度の抵抗値のことをいう。
前記識別部２４３は、ここでは前記処理回路２４がその機能を担うものである。以下では、その機能を動作説明を兼ねてより具体的に説明する。
【００２８】
該識別部２４３は、前記電圧測定回路２３で測定された電圧を監視しており、この測定電圧の値によってＬＥＤ光射出装置１と接続されているか否かを検出する。すなわち、接続が切れると、前記電圧測定回路２３の出力は０になり、接続されている場合は、何らかの電圧が発生するから、この識別部２４３は、電圧測定回路２３で測定された電圧が０の場合は、ＬＥＤ光射出装置１とは接続が切れた非接続状態にあると判断し、そうでない場合は接続状態にあると判断する。
【００２９】
そして、この識別部２４３が、非接続状態または起動時と判断した場合（図４：ステップＳ１）には、前記ＭＯＳＦＥＴ２２１を制御して、前記第２端子２５ｂとグラウンドとのＭＯＳＦＥＴ２２１を介した導通を切断する（図４：ステップＳ２）。
また、その一方で、電圧源２１を制御して、その出力電圧を予め定めた初期電圧（ここでは例えば２４Ｖ）に設定する（図４：ステップＳ３）。
【００３０】
次に、該非接続状態から電気ケーブル３が接続され、ＬＥＤ光射出装置１に接続された接続状態に遷移した場合、これを検知した識別部２４３は、ＭＯＳＦＥＴ２２１及び電圧源２１の状態を非接続状態と同様の状態に維持しつつ、前記電圧測定回路２３によって測定された電圧を取得する（図４：ステップＳ４）。
そして、その測定電圧に基づいて、接続されたＬＥＤ光射出装置１の種類を識別する（図４：ステップＳ５）。
前記測定電圧によってＬＥＤ光射出装置１の種類を識別できる理由は以下のとおりである。
【００３１】
前述したように、ＬＥＤ１１のアノードに一定電圧を印加しながらカソードはオープン状態にあってＬＥＤ１１に電流が実質的に流れていない場合でも、ＬＥＤ１１の寄生容量によって、ＬＥＤ１１のアノードとカソードとの間に電位差が生じる。寄生容量は、ＬＥＤ１１の種類や接続態様によって定まる固有のものであり、この寄生容量によって電位差は異なるから、結局電位差は、ＬＥＤ光射出装置１の種類によって異なることになる。
【００３２】
そして、この電位差は、前記電圧源２１によるアノードへの印加電圧と、前記電圧測定回路による測定電圧との差であり、この実施形態の場合、アノードへの印加電圧は一定（２４Ｖ）に維持されているから、結局、測定電圧がＬＥＤ光射出装置１の種類によって異なることになる。これが、前記測定電圧によってＬＥＤ光射出装置１の種類を識別できる理由である。
【００３３】
ここでは、例えば、ＬＥＤ光射出装置１の種類と、ＬＥＤ光射出装置１の種類ごとに定まる測定電圧とが、メモリの所定領域に設定されたテーブルに予め紐付けられて格納されており、前記識別部２４３は、測定電圧に対応するＬＥＤ光射出装置１を前記テーブルを参照して特定することによって、接続されたＬＥＤ光射出装置１の種類を識別する。
【００３４】
次に、この識別部２４３は、前記電圧源２１を制御して、その出力電圧を、接続されたＬＥＤ光射出装置１に対応する電圧に設定する（図４：ステップＳ６）。具体的には、ＬＥＤ光射出装置１の種類ごとの印加電圧がテーブルに格納されており、識別部２４３はこのテーブルを参照して、電圧源２１の出力電圧を設定する。
【００３５】
このようにして電圧源２１の電圧が設定された後は、電源装置２によって、既知のごとく、ＬＥＤ光射出装置１が駆動される。この例でいえば、ＬＥＤ光射出装置１の明るさをＰＷＭの比や連続電流の値を制御することによって調整したり、ＬＥＤ光射出装置１を印加電圧を上げてストロボ発光させたりする。
【００３６】
一方、例えばコネクタが外されるなどして、接続状態から非接続状態に遷移した場合、識別部２４３がこれを検出し、前述のとおり、前記ＭＯＳＦＥＴ２２１を制御して前記第２端子２５ｂとグラウンドとの導通を切断する（図４：ステップＳ２）一方、電圧源２１を制御して、その出力電圧を前記初期電圧に設定する（図４：ステップＳ３）。
【００３７】
しかして、このような構成であれば、ＬＥＤ光射出装置１の識別にあたって、電源装置２とＬＥＤ光射出装置１とを、プラス線３ａ及びマイナス線３ｂの２本の電力線で接続するだけでよく、識別用の専用の電線を設ける必要はないし、また、ＬＥＤ光射出装置１側に種類識別のための付加的な回路を一切設ける必要もない。したがって、非常に簡便な構成でのＬＥＤ光射出装置１の識別が可能となる。
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
例えば、ＬＥＤ光射出装置のＬＥＤは１つでもよい。
また、ＬＥＤ光射出装置は、前記実施形態のようなワーク表面検査用のもののみならず、例えば、露光用のもののように、紫外光を射出するものでも構わない。
その他、本発明は上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・ＬＥＤ光射出装置
１１・・・ＬＥＤ
２・・・電源装置
２１・・・電圧源
２２１・・・通電制御素子（ＭＯＳＦＥＴ）
２３・・・電圧測定回路
２４３・・・識別部
２５ａ・・・第１端子
２５ｂ・・・第２端子
【図１】
2017135225.tif 000003
【図２】
2017135225.tif 000004
【図３】
2017135225.tif 000005
【図４】
2017135225.tif 000006