(57)【要約】【課題】パルス点灯方式によるＬＥＤの発光において時限オン時間を超えて電圧入力が継続した場合にあっても過負荷状態を防止することができるＬＥＤ照明装置および時限作動回路を提供することを目的とする。【解決手段】電源部１０から出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したときに電源回路１０ａを遮断する時限作動回路９を、電源回路を遮断する第１のスイッチ素子ＴＲ１と、電源部１０からの電圧入力がオンされることにより第１のスイッチ素子ＴＲ１をオン状態にする第２のスイッチ素子ＴＲ２と、電圧入力がオンされることにより充電が開始されるコンデンサＣと、時限オン時間として設定されたコンデンサＣの充電時間が経過することによりオン状態となり、第２のスイッチ素子ＴＲ２をオフにして第１のスイッチ素子ＴＲ１をオフにする第３のスイッチ素子ＴＲ３とを備えた構成とする。【選択図】図１
2009110784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤをパルス点灯させることにより照明対象に対して照明光を照射するＬＥＤ照明装置であって、
前記ＬＥＤが配列された照明ユニットと、前記ＬＥＤの調光のための電圧値およびパルス点灯におけるパルスパターンを指令する制御部と、前記電圧値およびパルスパターンにしたがって前記照明ユニットに駆動用の電力を出力する電源部と、前記電源部から前記照明ユニットへ電源回路を介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば前記電源回路を遮断する時限作動回路とを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記時限作動回路が、スイッチ素子とツェナーダイオードと抵抗とコンデンサを含むことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
ＬＥＤをパルス点灯させることにより照明対象に対して照明光を照射するＬＥＤ照明装置であって、
前記ＬＥＤが配列された照明ユニットと、前記ＬＥＤの調光のための電圧値およびパルス点灯におけるパルスパターンを指令する制御部と、前記電圧値およびパルスパターンにしたがって前記照明ユニットに駆動用の電力を出力する電源部と、前記電源部から前記照明ユニットへ電源回路を介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば前記電源回路を遮断する時限作動回路とを備え、
前記時限作動回路は、ゲートに印加されるゲート電圧とソースに印加されるソース電圧との電圧差が規定電圧値以上となることによりオン状態となって前記電源回路を接続し前記電圧差が規定電圧値未満となることによりオフ状態となって前記電源回路を遮断する第１のスイッチ素子と、
前記電源部からの電圧入力がオンされることによりオン状態となり、前記電圧差を前記規定電圧値以上として前記第１のスイッチ素子をオン状態にする第２のスイッチ素子と、
前記電源回路と導通し前記電圧入力がオンされることにより充電が開始されるコンデンサと、
前記コンデンサの充電時間が経過してこのコンデンサと導通するゲートの電圧が上昇することによりオン状態となり、前記第２のスイッチ素子とそれぞれのソースが接続された第３のスイッチ素子と、
前記コンデンサと直列に接続された抵抗とで構成され前記充電時間を規定するＲＣ回路に印加される電圧を一定電圧値に保つ定電圧回路と、
複数の抵抗を組み合わせて前記一定電圧値を分割することにより、前記第２のスイッチ素子のゲートに印加される電圧よりも前記第３のスイッチ素子のゲートに印加される電圧の方が高くなるように設定する電圧分割回路と、
前記第２のスイッチ素子および第３のスイッチ素子のそれぞれのソースに接続されたソース共通抵抗と、前記第２のスイッチ素子のドレインに接続されたドレイン抵抗とを備え、
前記時限オン時間に応じて設定された前記充電時間が経過して前記第３のスイッチ素子がオンすることにより前記第２のスイッチ素子がオフ状態となり、さらに前記第１のスイッチ素子がオフ状態となって前記電源回路が遮断されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
電源部から電力出力対象物へ電源回路を介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば前記電源回路を遮断する時限作動回路であって、
ゲートに印加されるゲート電圧とソースに印加されるソース電圧との電圧差が規定電圧値以上となることによりオン状態となって前記電源回路を接続し前記電圧差が規定電圧値未満となることによりオフ状態となって前記電源回路を遮断する第１のスイッチ素子と、
前記電源部からの電圧入力がオンされることによりオン状態となり、前記電圧差を前記規定電圧値以上として前記第１のスイッチ素子をオン状態にする第２のスイッチ素子と、
前記電源回路と導通し前記電圧入力がオンされることにより充電が開始されるコンデンサと、
前記コンデンサの充電時間が経過してこのコンデンサと導通するゲートの電圧が上昇することによりオン状態となり、前記第２のスイッチ素子とそれぞれのソースが接続された第３のスイッチ素子と、
前記コンデンサと直列に接続された抵抗とで構成され前記充電時間を規定するＲＣ回路に印加される電圧を一定電圧値に保つ定電圧回路と、
複数の抵抗を組み合わせて前記一定電圧値を分割することにより、前記第２のスイッチ素子のゲートに印加される電圧よりも前記第３のスイッチ素子のゲートに印加される電圧の方が高くなるように設定する電圧分割回路と、
前記第２のスイッチ素子および第３のスイッチ素子のそれぞれのソースに接続されたソース共通抵抗と、前記第２のスイッチ素子のドレインに接続されたドレイン抵抗とを備え、
前記時限オン時間に応じて設定された前記充電時間が経過して前記第３のスイッチ素子がオンすることにより前記第２のスイッチ素子がオフ状態となり、さらに前記第１のスイッチ素子がオフ状態となって前記電源回路が遮断されることを特徴とする時限作動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を発光させることにより照明光を照射するＬＥＤ照明装置およびＬＥＤ照明装置などの電力出力対象物に電力を供給する電源回路に用いられる時限作動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装装置など電子機器製造分野に使用される装置においては、部品識別や位置認識などのために画像認識が多用される。この画像認識を目的とするカメラによる撮像に際しては、照明用光源としてＬＥＤを用いたＬＥＤ照明装置が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献に示す先行技術例においては、カメラの上方に複数のＬＥＤを備えた光源部を撮像対象の電子部品を保持する移載ヘッドを囲むようにして配置している。
【特許文献１】特許第３７５０３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のように画像認識を目的とするＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤの点灯方式として常時ＬＥＤを発光させる連続照明方式から、カメラが露光しているタイミングにおいてのみＬＥＤを発光させるパルス点灯方式に移行する傾向にある。このような方式を採用することにより、実質の点灯時間を極力短くして省エネルギー・低発熱の照明装置を実現することができるとともに、発光素子としてのＬＥＤの選定に際しパルス点灯を前提とした短時間定格容量に基づいて容量選定を行うことができ、連続照明に使用する場合と比較して小さい容量のＬＥＤや電流制限抵抗などを選択することができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、パルス点灯方式を採用する場合においては、パルス点灯制御の応答安定性や選定されたＬＥＤや電流制限抵抗などの定格容量が小さいことに起因して、以下のような問題がある。すなわちパルス点灯方式では、一般に照明装置の制御系が備えたソフト処理機能によって規定のパルス幅の電圧入力がＬＥＤに印加されるが、ソフト処理においては応答遅れやノイズなど外乱に起因する演算部の暴走によって、予め定格容量に従って規定された時限オン時間を超えて電圧入力が継続する事態が生じる場合がある。
【０００５】
このような場合には、パルス点灯を前提とした短時間定格容量に基づいて容量選定がなされた小容量のＬＥＤや電流制限抵抗などは過負荷状態となり、最悪の場合には破損に至る場合があった。そしてこの課題は、ＬＥＤ照明装置に限らず、モータなどの一般の電力出力対象物に電力を供給する場合においても共通するものであった。
【０００６】
そこで本発明は、パルス点灯方式によるＬＥＤの発光において時限オン時間を超えて電圧入力が継続した場合にあっても過負荷状態を防止することができるＬＥＤ照明装置およびＬＥＤ照明装置等の電力出力対象物の過負荷状態の防止に用いられる時限作動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤをパルス点灯させることにより照明対象に対して照明光を照射するＬＥＤ照明装置であって、前記ＬＥＤが配列された照明ユニットと、前記ＬＥＤの調光のための電圧値およびパルス点灯におけるパルスパターンを指令する制御部と、前記電圧値およびパルスパターンにしたがって前記照明ユニットに駆動用の電力を出力する電源部と、前記電源部から前記照明ユニットへ電源回路を介して出力される電力の
オン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば前記電源回路を遮断する時限作動回路とを備えた。
【０００８】
また本発明のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤをパルス点灯させることにより照明対象に対して照明光を照射するＬＥＤ照明装置であって、前記ＬＥＤが配列された照明ユニットと、前記ＬＥＤの調光のための電圧値およびパルス点灯におけるパルスパターンを指令する制御部と、前記電圧値およびパルスパターンにしたがって前記照明ユニットに駆動用の電力を出力する電源部と、前記電源部から前記照明ユニットへ電源回路を介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば前記電源回路を遮断する時限作動回路とを備え、前記時限作動回路は、ゲートに印加されるゲート電圧とソースに印加されるソース電圧との電圧差が規定電圧値以上となることによりオン状態となって前記電源回路を接続し前記電圧差が規定電圧値未満となることによりオフ状態となって前記電源回路を遮断する第１のスイッチ素子と、前記電源部からの電圧入力がオンされることによりオン状態となり、前記電圧差を前記規定電圧値以上として前記第１のスイッチ素子をオン状態にする第２のスイッチ素子と、前記電源回路と導通し前記電圧入力がオンされることにより充電が開始されるコンデンサと、前記コンデンサの充電時間が経過してこのコンデンサと導通するゲートの電圧が上昇することによりオン状態となり、前記第２のスイッチ素子とそれぞれのソースが接続された第３のスイッチ素子と、前記コンデンサと直列に接続された抵抗とで構成され前記充電時間を規定するＲＣ回路に印加される電圧を一定電圧値に保つ定電圧回路と、複数の抵抗を組み合わせて前記一定電圧値を分割することにより、前記第２のスイッチ素子のゲートに印加される電圧よりも前記第３のスイッチ素子のゲートに印加される電圧の方が高くなるように設定する電圧分割回路と、前記第２のスイッチ素子および第３のスイッチ素子のそれぞれのソースに接続されたソース共通抵抗と、前記第２のスイッチ素子のドレインに接続されたドレイン抵抗とを備え、前記時限オン時間に応じて設定された前記充電時間が経過して前記第３のスイッチ素子がオンすることにより前記第２のスイッチ素子がオフ状態となり、さらに前記第１のスイッチ素子がオフ状態となって前記電源回路が遮断される。
【０００９】
さらに本発明の時限作動回路は、電源部から電力出力対象物へ電源回路を介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば前記電源回路を遮断する時限作動回路であって、ゲートに印加されるゲート電圧とソースに印加されるソース電圧との電圧差が規定電圧値以上となることによりオン状態となって前記電源回路を接続し前記電圧差が規定電圧値未満となることによりオフ状態となって前記電源回路を遮断する第１のスイッチ素子と、前記電源部からの電圧入力がオンされることによりオン状態となり、前記電圧差を前記規定電圧値以上として前記第１のスイッチ素子をオン状態にする第２のスイッチ素子と、前記電源回路と導通し前記電圧入力がオンされることにより充電が開始されるコンデンサと、前記コンデンサの充電時間が経過してこのコンデンサと導通するゲートの電圧が上昇することによりオン状態となり、前記第２のスイッチ素子とそれぞれのソースが接続された第３のスイッチ素子と、前記コンデンサと直列に接続された抵抗とで構成され前記充電時間を規定するＲＣ回路に印加される電圧を一定電圧値に保つ定電圧回路と、複数の抵抗を組み合わせて前記一定電圧値を分割することにより、前記第２のスイッチ素子のゲートに印加される電圧よりも前記第３のスイッチ素子のゲートに印加される電圧の方が高くなるように設定する電圧分割回路と、前記第２のスイッチ素子および第３のスイッチ素子のそれぞれのソースに接続されたソース共通抵抗と、前記第２のスイッチ素子のドレインに接続されたドレイン抵抗とを備え、前記時限オン時間に応じて設定された前記充電時間が経過して前記第３のスイッチ素子がオンすることにより前記第２のスイッチ素子がオフ状態となり、さらに前記第１のスイッチ素子がオフ状態となって前記電源回路が遮断される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電源部から照明ユニットへ電源回路を介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば電源回路を遮断する時限作動回路を備えることにより、時限オン時間を超えて電圧入力が継続した場合にあっても過負荷状態を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の構成説明図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるＬＥＤ照明装置への電力供給系統の構成説明図、図３は本発明の一実施の形態のＬＥＤ照明装置における時限作動回路の回路図、図４，図５は本発明の一実施の形態のＬＥＤ照明装置における時限作動回路の動作フロー図、図６は本発明の一実施の形態のＬＥＤ照明装置における時限作動回路の機能を説明するタイムチャートである。
【００１２】
まず図１を参照して、本発明のＬＥＤ照明装置が使用された電子部品実装装置１の構成について説明する。電子部品実装装置１は、基板に対して電子部品を実装する機能を有するものであり、ここではＬＥＤ照明装置は、部品認識のための撮像時の照明に用いられている。図１において基板位置決め部２は基板搬送機構３を備えており、基板搬送機構３は前工程装置から供給される基板４を搬送し、所定位置に位置決めして保持する。実装ヘッド５は電子部品６を吸着して保持する吸着ノズル５ａを備えており、吸着ノズル５ａによって部品供給部（図示省略）から電子部品６を取り出した実装ヘッド５が基板位置決め部２に移動することにより、電子部品６を基板４に移送搭載する。
【００１３】
部品供給部から基板位置決め部２への実装ヘッド５の移動経路には、カメラ７が撮像方向を上向きにして配設されている。吸着ノズル５ａに電子部品６を吸着保持した実装ヘッド５をカメラ７の上方に位置させることにより、カメラ７は実装ヘッド５に保持された電子部品６を下方から撮像する。カメラ７の上方には複数のＬＥＤを配列して構成された照明ユニット８が配置されており、カメラ７による電子部品６の撮像の際には、照明ユニット８によって下方から照明光が電子部品６に対して照射される。
【００１４】
本実施の形態においては、照明方式として、カメラ７による撮像における露光タイミングと同期してパルス状にＬＥＤを点灯させるパルス点灯方式が用いられている。照明ユニット８は時限作動回路９を介して電源部１０に接続されており、照明ユニット８、時限作動回路９、電源部１０および以下に説明する制御部１２の照明制御機能はＬＥＤ照明装置を構成する。すなわち、ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤをパルス点灯させることにより、照明対象である電子部品６に対して照明光を照射する形態となっている。
【００１５】
電子部品実装装置１は実装ヘッド５による部品実装動作および、カメラ７、ＬＥＤ照明装置を制御するための制御部１２を備えている。機構制御部１２ａは、実装ヘッド５および実装ヘッド５を移動させるためのヘッド移動機構（図示省略）の動作を制御する。撮像制御部１２ｂは、カメラ７のシャッター制御を行うなど、カメラ７による撮像動作を制御する。電圧値指令生成部１２ｃは、照明ユニット８のＬＥＤの発光強度を調整する調光のための電圧値の指令を生成し、電源部１０に対して出力する。パルスＯＮ／ＯＦＦ指令生成部１２ｄは、照明ユニット８をパルス点灯させるためのパルスＯＮ／ＯＦＦ指令を生成し、電源部１０に対して出力する。すなわち本実施の形態においては、制御部１２はＬＥＤの調光のための電圧指令値およびパルス点灯におけるパルスパターンを指令する機能を有している。
【００１６】
図２に示すように照明ユニット８は、複数のＬＥＤ１３を直列に接続しさらに電流制限抵抗１４を直列に追加した構成のＬＥＤユニット８ａを、複数並列に接続した構成となっている。電源部１０は電圧値指令生成部１２ｃから出力される電圧指令値およびパルスＯ
Ｎ／ＯＦＦ指令生成部１２ｄから出力されるパルスＯＮ／ＯＦＦ指令にしたがって、照明ユニット８にＬＥＤの駆動用の電力を出力する。
【００１７】
電源部１０を駆動することにより電源回路１０ａを介して駆動電力が出力され、各ＬＥＤユニット８ａのＬＥＤ１３には駆動電圧が印加されてＬＥＤ１３は発光する。電流制限抵抗１４はＬＥＤユニット８ａを流れる駆動電流を制限し、ＬＥＤ１３が過負荷状態になるのを防止する機能を有している。照明ユニット８と電源部１０とを接続する電源回路１０ａに設けられた時限作動回路９は、電源部１０から照明ユニット８へ電源回路１０ａを介して出力される電力のオン継続時間が、予め設定された時限オン時間を超過したならば、電源回路１０ａを遮断する機能を有している。
【００１８】
図３を参照して、時限作動回路９の詳細を説明する。図３において、電源部１０に接続された電源回路１０ａは、電源部１０から出力された駆動電流（矢印ａ）が照明ユニット８に至る正電圧側回路１５と、照明ユニット８からの帰路電流（矢印ｂ）が流れるゼロ電圧側回路１６とで構成される。正電圧側回路１５とゼロ電圧側回路１６との間には、照明ユニット８で必要とされる発光強度に応じて電圧値指令生成部１２ｃより指令される電圧値（ここでは６Ｖ〜２４Ｖの範囲）に応じた電圧が、電源部１０によって印加される。
【００１９】
正電圧側回路１５には電源回路１０ａを断接するための第１のスイッチ素子ＴＲ１が介設されている。第１のスイッチ素子ＴＲ１はＰｃｈ型のＭＯＳ−ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、ソース１Ｓ、ドレイン１Ｄをそれぞれ正電圧側回路１５の電源側、負荷側に接続する形態で用いられている。正電圧側回路１５の接続点Ａとゼロ電圧側回路１６の接続点Ｌとの間には、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３が直列に接続されており、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の間の接続点Ｊとゼロ電圧側回路１６の接続点Ｋとの間にはコンデンサＣが接続されている。コンデンサＣは抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、を介して正電圧側回路１５と導通しており、電源部１０による電圧入力がオンされることによりコンデンサＣへの充電が開始される。
【００２０】
正電圧側回路１５の接続点Ｂ、Ｅには、それぞれ抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６を介して第３のスイッチ素子ＴＲ３のドレイン３Ｄ、第２のスイッチ素子ＴＲ２のドレイン２Ｄが接続されている。第３のスイッチ素子ＴＲ３、第２のスイッチ素子ＴＲ２はいずれもＮｃｈ型のＭＯＳ−ＦＥＴであり、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第２のスイッチ素子ＴＲ２は、それぞれのソース３Ｓ、ソース２Ｓが接続されて導通しており、さらに共通の抵抗Ｒ４を介してゼロ電圧側回路１６の接続点Ｎに接続されている。なお抵抗Ｒ５は、０Ω、すなわち無しでもよい。
【００２１】
抵抗Ｒ４は、第２のスイッチ素子ＴＲ２および第３のスイッチ素子ＴＲ３のそれぞれのソース３Ｓ、ソース２Ｓに接続されたソース共通抵抗であり、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６は、第２のスイッチ素子ＴＲ２および第３のスイッチ素子ＴＲ３のドレイン３Ｄ、ドレイン２Ｄにそれぞれ接続された抵抗値の異なるドレイン抵抗となっている。そして第３のスイッチ素子ＴＲ３のゲート３Ｇ、第２のスイッチ素子ＴＲ２のゲート２Ｇは、それぞれ抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の間の接続点Ｉ、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の間の接続点Ｏに接続されている。
【００２２】
ここで第１のスイッチ素子ＴＲ１のゲート１Ｇは、抵抗Ｒ６の端部に設けられた接続点Ｇに接続されており、抵抗Ｒ６を挟んだ接続点Ｅ〜接続点Ｇ間の電圧がゲート１Ｇに印加される。抵抗Ｒ６の抵抗値は、接続点Ｅ〜接続点Ｇを流れる電流と抵抗Ｒ６の抵抗値の積で示される電圧値が、第１のスイッチ素子ＴＲ１をオンさせるのに必要な規定のしきい値電圧以上となるような抵抗値に設定される。ゲート１Ｇの印加電圧が規定電圧値以上になることにより、第１のスイッチ素子ＴＲ１はオン状態となり、規定電圧値を下回ることにより第１のスイッチ素子ＴＲ１はオフ状態となり、これにより正電圧側回路１５の断接が
行われる。すなわち、第１のスイッチ素子ＴＲ１は、ゲート１Ｇに印加されるゲート電圧とソース１Ｓに印加されるソース電圧との電圧差が規定電圧値以上となることによりオン状態となって電源回路１０ａを接続し、電圧差が規定電圧値未満となることによりオフ状態となって電源回路１０ａを遮断する機能を有する。
【００２３】
上述の回路構成において、電源部１０からの電圧入力がオンされることにより、正電圧側回路１５、抵抗Ｒ１、回路１７、抵抗Ｒ７を介してゲート２Ｇの電圧が上昇してソース２Ｓより規定電圧以上高くなると、第２のスイッチ素子ＴＲ２はオン状態となって正電圧側回路１５の接続点Ｅとゼロ電圧側回路１６の接続点Ｎが導通する。これにより、抵抗Ｒ６を流れる電流によって接続点Ｅ〜接続点Ｇ間に発生した電圧差がゲート１Ｇとソース１Ｓの間に印加される。
【００２４】
このとき抵抗Ｒ６の抵抗値は、両端の電圧差が第１のスイッチ素子ＴＲ１をオンさせるのに必要な規定のしきい値電圧以上となるような抵抗値に設定されていることから、この電圧差によって第１のスイッチ素子ＴＲ１はオン状態となり、これにより正電圧側回路１５は導通状態となる。すなわち、第２のスイッチ素子ＴＲ２は、電源部１０からの電圧入力がオンされることによりオン状態となり、ゲート１Ｇに印加されるゲート電圧とソース１Ｓに印加されるソース電圧との電圧差を規定電圧値以上として、第１のスイッチ素子ＴＲ１をオン状態にする機能を有している。
【００２５】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の間の接続点Ｆに接続された回路１７はツェナーダイオードＤを介してゼロ電圧側回路１６の接続点Ｑと接続されている。ツェナーダイオードＤに電流が流れることにより、入力電圧の変動に拘わらずゼロ電圧側回路１６と回路１７との間の電圧は一定に保たれ、接続点Ｆ〜接続点Ｋ、接続点Ｆ〜接続点Ｌおよび接続点Ｈ〜接続点Ｐ間の電圧は常に一定となる。接続点Ｆ〜接続点Ｋ間の電圧が一定となることにより、抵抗Ｒ２とコンデンサＣとを直列に接続したＲＣ回路には、常に一定の電圧が印加される。
【００２６】
したがって、抵抗Ｒ２の抵抗値とコンデンサＣの容量を適切に設定することにより、このＲＣ回路におけるコンデンサＣの充電時間を、入力電圧の変動に拘わらず任意の時間に設定することができる。本実施の形態に示す時限作動回路９においては、この任意に設定可能な充電時間を利用して、時限作動回路９の時限オン時間を設定するようにしている。ここで時限オン時間とは、照明ユニット８による照明動作において設定される点灯パルスの上限時間であり、ＬＥＤユニット８ａの特性によって規定される許容オン時間の範囲内で設定される。したがってこの時限オン時間でのパルス点灯を反復する点灯パターンであれば、ＬＥＤユニット８ａの発煙発火などの焼損が発生しないようになっている。
【００２７】
すなわち、回路１７によって直列に接続された抵抗Ｒ１、ツェナーダイオードＤは、コンデンサＣと直列に接続された抵抗Ｒ２とで構成され前述の充電時間を規定するＲＣ回路に印加される電圧を一定電圧値に保つ定電圧回路として機能している。そして直列に接続された抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３を夾んだ接続点Ｆ〜接続点Ｌの間および直列に接続された抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ８を夾んだ接続点Ｈ〜接続点Ｐの間には、上述の定電圧回路により常に一定電圧が印加される。
【００２８】
ここで、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ８の抵抗値Ｒ２、Ｒ３、Ｒ７、Ｒ８の間には、Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ２）＞Ｒ８／（Ｒ８＋Ｒ７）の関係を満たすよう、それぞれの抵抗値の組み合わせが設定される。これにより、回路１７〜ゼロ電圧側回路１６間に一定電圧が印加された状態において、ゲート３Ｇに接続された接続点Ｉの電圧はゲート２Ｇに接続された接続点Ｏの電圧よりも高くなる。すなわち上述のような組み合わせの抵抗値に設定された抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ８によって回路１７とゼロ電圧側回路１６を接続する回路は、複数の抵抗を組み合わせて上述の定電圧回路による一定電圧値を
分割することにより、第２のスイッチ素子ＴＲ２のゲート２Ｇに印加される電圧よりも第３のスイッチ素子ＴＲ３のゲート３Ｇに印加される電圧の方が高くなるように設定する電圧分割回路を構成する。
【００２９】
上記回路構成において、電源部１０からの電圧入力がオンされた当初はコンデンサＣは未充電の状態にあることから、正電圧側回路１５、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を介して流入する電流はまずコンデンサＣを充電する方向に流れることから、第３のスイッチ素子ＴＲ３のゲート３Ｇはこの状態では０電位にある。このため、電力入力がオンされた当初は第３のスイッチ素子ＴＲ３はオン状態とはならず、第２のスイッチ素子ＴＲ２のみがオン状態となる。
【００３０】
そしてコンデンサＣの容量によって規定される充電時間が経過することにより、正電圧側回路１５、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を介して流入する電流は抵抗Ｒ３を介してゼロ電圧側回路１６へ流れ、抵抗Ｒ３による電圧差がゲート３Ｇに印加される。同様に、回路１７，抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ８を介してゼロ電圧側回路１６へ流れる電流により、抵抗Ｒ８の両端に発生する電圧差がゲート２Ｇに印加される。
【００３１】
このとき、ゲート３Ｇに印加される電圧の方が、第２のスイッチ素子ＴＲ２のゲート２Ｇに印加される電圧よりも高くなることから、第３のスイッチ素子ＴＲ３がオン状態となり、これによって第２のスイッチ素子ＴＲ２がオフ状態となる。すなわち、第３のスイッチ素子ＴＲ３は、コンデンサＣの充電時間が経過してこのコンデンサＣと導通するゲート３Ｇの電圧が上昇することによりオン状態となる。そして前述のように、第２のスイッチ素子ＴＲ２がオフ状態となることにより第１のスイッチ素子ＴＲ１もオフ状態となり、電源部１０からの電圧入力が継続している場合にあっても電源回路１０ａが遮断される。すなわち本実施の形態の時限作動回路９においては、時限オン時間に応じて設定されたコンデンサＣの充電時間が経過して、第３のスイッチ素子ＴＲ３がオンすることにより第２のスイッチ素子ＴＲ２がオフ状態となり、さらに第１のスイッチ素子ＴＲ１がオフ状態となって、電源回路１０ａが遮断される。
【００３２】
上述のような時限作動回路９は、スイッチ素子（第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３）と、ツェナーダイオードＤと、抵抗（抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ８）と、コンデンサＣを含む構成となっている。そしてここで示す時限作動回路９は安価な汎用部品のみを構成部品としていることから、簡便低価格で実現することができる。さらに、使用目的に応じて所望の時限オン時間を個別に設定したい場合には、コンデンサＣの容量を適切に選定することのみで、広い設定範囲に対応することが可能となっている。
【００３３】
次に、図４，図５の動作フローおよび図６のチャート図を参照して、時限作動回路９の動作を説明する。図４、図５は、図６の（イ）、（ロ）にそれぞれ対応しており、図６の（イ）は電源部１０から出力され時限作動回路９に入力される電力のオン継続時間Ｔｉ１が予め設定された時限オン時間Ｔｓよりも長い場合の時限作動回路９の出力応答の態様を示しており、図６の（ロ）は電源部１０から出力され時限作動回路９に入力される電力のオン継続時間Ｔｉ２が予め設定された時限オン時間Ｔｓよりも短い場合の時限作動回路９の出力応答の態様を示している。
【００３４】
まず図４を参照して、図６の（イ）に示す場合における時限作動回路９の動作を説明する。まず電源部１０による電圧入力がオンされる（ＳＴ１）。これにより、第２のスイッチ素子ＴＲ２のゲート２Ｇに電圧が印加されて第１のスイッチ素子ＴＲ２がオン状態となる（ＳＴ２）。これにより、抵抗Ｒ６の両端に生じた電圧が第１のスイッチ素子ＴＲ１のゲート１Ｇに印加されて第１のスイッチ素子ＴＲ１がオン状態となり（ＳＴ４）、これに
より電源回路１０ａがオン状態となり（ＳＴ５）、電源部１０から照明ユニット８へＬＥＤ点灯用の駆動電力が供給される。
【００３５】
また（ＳＴ１）の電圧入力により、コンデンサＣには電流が流入し、コンデンサＣの充電が開始される（ＳＴ３）。そして時限オン時間Ｔｓに基づいて選定されたコンデンサＣの充電時間が経過することにより（ＳＴ６）、第３のスイッチ素子ＴＲ３のゲート３Ｇに電圧が印加されて第３のスイッチ素子ＴＲ３がオン状態となり（ＳＴ７）、次いで第２のスイッチ素子ＳＴ２がオフ状態となる（ＳＴ８）。これにより、図６（イ）に示すように、電源部１０による電圧入力がオン継続時間Ｔｉ１だけ継続している状態にも拘わらず、時限オン時間Ｔｓの経過と同期して電源回路１０ａがオフ状態となり、時限オン時間Ｔｓと等しい出力時間Ｔｏ１の経過後に照明ユニット８への電力供給が自動的に遮断される。
【００３６】
この状態においては、電源部１０による電圧入力が継続した状態にあっても、第２のスイッチ素子ＴＲ２がオフ状態を保持している限りは第１のスイッチ素子ＴＲ１がオンすることはなく、電源回路１０ａは遮断された状態を保つ。この状態をリセットするには、電源部１０による電圧入力を一旦オフしてコンデンサＣを放電させることが必要となる。
【００３７】
次に図５を参照して、図６の（ロ）に示す場合における時限作動回路９の動作を説明する。まず電源部１０による電圧入力がオンされる（ＳＴ１１）。これにより同様に第２のスイッチ素子ＴＲ２がオン状態となり（ＳＴ１２）、抵抗Ｒ６の両端に生じた電圧が第１のスイッチ素子ＴＲ１のゲート１Ｇに印加されて第１のスイッチ素子ＴＲ１がオン状態となる（ＳＴ１４）、これにより電源回路１０ａがオン状態となる（ＳＴ１５）。また（ＳＴ１１）の電圧入力により同様にコンデンサＣに電流が流れ、コンデンサＣの充電が開始される（ＳＴ１３）。
【００３８】
そして時限オン時間Ｔｓよりも短いオン継続時間Ｔｉ２の経過後に、電源部１０による電圧入力がオフ状態となる（ＳＴ１６）。これにより、上述とは逆に第２のスイッチ素子ＴＲ２がオフ状態となり、次いで第１のスイッチ素子ＴＲ１がオフとなることによって、オン継続時間Ｔｉ２と等しい出力時間Ｔｏ２の経過後に電源回路１０ａがオフとなる（ＳＴ１９）。このとき、（ＳＴ１６）の電圧入力オフにより、コンデンサＣにおいては充電が中断して放電され、これにより新たな電圧入力オンに対応可能な初期状態にリセットされる。
【００３９】
上記説明したように、本実施の形態に示すＬＥＤ照明装置１１では、電源部１０から照明ユニット８へ電源回路１０ａを介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば電源回路１０ａを遮断する時限作動回路９を備えるようにしている。これにより、ＬＥＤ照明装置１１にパルス点灯方式を採用する場合において、選定されたＬＥＤ１３や電流制限抵抗などの定格容量が小さい場合にあっても、時限オン時間を超えてＬＥＤ１３や電流制限抵抗に電力が負荷される過負荷状態を防止することができる。
【００４０】
なお上記実施例においては、電力出力対象物が照明ユニット８である例を示したが、本発明の時限作動回路９の適用対象は照明ユニット８には限定されず、モータなど過負荷状態を避ける必要がある電動アクチュエータを電力出力対象物として時限作動回路９を採用してもよい。この場合においても同様に、時限作動回路９は電源部から電力出力対象物へ電源回路を介して出力される電力のオン継続時間が予め設定された時限オン時間を超過したならば前記電源回路を遮断する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のＬＥＤ照明装置および時限作動回路は、ＬＥＤ照明装置等の電力出力対象物の
過負荷状態を防止することができるという効果を有し、ＬＥＤ照明装置などに電力を供給する電源回路に用いられる保護装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の構成説明図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるＬＥＤ照明装置への電力供給系統の構成説明図
【図３】本発明の一実施の形態のＬＥＤ照明装置における時限作動回路の回路図
【図４】本発明の一実施の形態のＬＥＤ照明装置における時限作動回路の動作フロー図
【図５】本発明の一実施の形態のＬＥＤ照明装置における時限作動回路の動作フロー図
【図６】本発明の一実施の形態のＬＥＤ照明装置における時限作動回路の機能を説明するタイムチャート
【符号の説明】
【００４３】
１  電子部品実装装置
２  基板位置決め部
４  基板
５  実装ヘッド
６  電子部品
７  カメラ
８  照明ユニット
８ａ  ＬＥＤユニット
１０ａ  電源回路
１１  ＬＥＤ照明装置
１３  ＬＥＤ
１５  正電圧側回路
１６  ゼロ電圧側回路
ＴＲ１  第１のスイッチ素子
ＴＲ２  第２のスイッチ素子
ＴＲ３  第３のスイッチ素子
１Ｇ、２Ｇ、３Ｇ  ゲート
１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ  ソース
１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ  ドレイン
Ｃ  コンデンサ
Ｄ  ツェナーダイオード
Ｒ１〜Ｒ８  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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