リング状照明装置及びその製造方法
【課題】 ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるのを防止でき、また容易に製造することができるリング状照明装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 複数のＬＥＤ８と、複数のＬＥＤ８を支持するリング状の台板１０と、複数のＬＥＤ８が電気的に接続されるプリント配線基板１２と、を備え、台板１０には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔２４が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面２０が設けられている。複数のＬＥＤ８の各々のリード１６は、台板１０の複数の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２の複数のスルーホール３２に挿通されてハンダ付けされ、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４は、台板１０の傾斜面２０上に略垂直方向に支持される。
【解決手段】 複数のＬＥＤ８と、複数のＬＥＤ８を支持するリング状の台板１０と、複数のＬＥＤ８が電気的に接続されるプリント配線基板１２と、を備え、台板１０には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔２４が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面２０が設けられている。複数のＬＥＤ８の各々のリード１６は、台板１０の複数の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２の複数のスルーホール３２に挿通されてハンダ付けされ、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４は、台板１０の傾斜面２０上に略垂直方向に支持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像処理検査等において被検査物を照明するために用いるリング状照明装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント配線基板や半導体等の工業製品の品質、例えば、ハンダ付けの不良や異物の付着等、あるいは飲料用缶に印字される製造日等の印字ミス等を製造ライン上で検査する際に、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用した画像処理検査が行われている。この画像処理検査においては、照明領域に配置された被検査物を照明するためのリング状照明装置が用いられている。
【０００３】
上述のようなリング状照明装置は、リング状に光を照射するリング状光源を備え、このリング状光源は、複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤが電気的に接続される屈曲可能なプリント配線基板と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。このリング状照明装置は、例えば次のようにして製造される。プリント配線基板は切欠きを有するリング状に構成され、このプリント配線基板を平面状に保持した状態で、プリント配線基板の片面に複数のＬＥＤの各々のリードをハンダ付けする。その後に、プリント配線基板の片面が内側になるようにして、プリント配線基板を切頭円錐状に屈曲させてその両端部を相互に接合し、これにより複数のＬＥＤの各々の発光部がプリント配線基板の切頭円錐凹面側に配設される。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９７５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のリング状照明装置では、次のような問題がある。プリント配線基板に対する複数のＬＥＤの実装密度は比較的高いため、プリント配線基板を切頭円錐状に屈曲させるのは容易でなく、それ故に、リング状照明装置を容易に製造することができないという問題がある。また、上述のようにプリント配線基板を切頭円錐状に屈曲させると、プリント配線基板にストレスが作用するようになり、これによりプリント配線基板にハンダ付けされたＬＥＤのリードなどにストレスが作用し、ＬＥＤのリードのハンダ付け部分にクラックが生じ、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるおそれがあるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるのを防止でき、また容易に製造することができるリング状照明装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載のリング状照明装置は、複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードが前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされるリング状照明装置において、
前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板と前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部との間には絶縁性を有するリング状の台板が介在されており、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられ、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードは、前記台板の前記複数の貫通孔を通して前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされ、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部は、前記台板の前記傾斜面上に略垂直方向に支持されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載のリング状照明装置では、前記台板の他面には、前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールを通してその片面に吸い上げられたハンダを収容するためのリング状凹部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３に記載のリング状照明装置では、前記台板の前記傾斜面側における前記複数の貫通孔の各々の開口端部には、外側に拡がるテーパ部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載のリング状照明装置では、前記台板及び前記プリント配線基板にはそれぞれ、これらを相互に重ね合わせて位置決めするための位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の請求項５に記載のリング状照明装置では、前記位置決め手段は、前記台板に設けられた位置決め用突部又は凹部と、前記位置決め用突部又は凹部と相互に係合される前記プリント配線基板に設けられた位置決め用凹部又は突部と、から構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載のリング状照明装置では、前記台板及び前記プリント配線基板を保持するためのハウジングを更に備え、前記プリント配線基板の他面と前記ハウジングとの間には、柔軟性を有する放熱部材が介在されており、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードの先端部は、前記放熱部材に熱伝的に接触されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の請求項７に記載のリング状照明装置の製造方法では、複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤを支持する絶縁性を有するリング状の台板と、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、
前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられたリング状照明装置の製造方法であって、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを折り曲げる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを所定の長さに切断する工程と、前記台板の前記複数の貫通孔と前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールとを一致させる工程と、前記台板の他面と前記プリント配線基板の片面とが対向されるようにしてこれらを相互に重ね合わせる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部を前記台板の前記傾斜面に支持するとともに、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを前記台板の前記複数の貫通孔及び前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通する工程と、前記貫通孔及び前記スルーホールに挿通された前記リードを前記スルーホールにハンダ付けする工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のリング状照明装置によれば、複数のＬＥＤの各々のリードが、台板の複数の貫通孔を通してプリント配線基板の複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされることにより、複数のＬＥＤの各々の発光部が台板の傾斜面上に略垂直方向に支持されるので、従来のようにプリント配線基板を屈曲させることなく、複数のＬＥＤの各々の発光部をリング状に所要の通りに配設することができ、リング状照明装置を容易に製造することが可能となり、また、複数のＬＥＤを傾斜面によって正確に所定角度傾斜させて配置することができる。さらに、プリント配線基板にストレスが作用することがなく、そのためＬＥＤのリードのハンダ付け部分にクラックが生じることがなく、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるのを防止することが可能となる。
【００１５】
また、本発明のリング状照明装置によれば、台板の他面にはリング状凹部が設けられているので、複数のＬＥＤの各々のリードをプリント配線基板の複数のスルーホールに挿通してハンダ付けした際に、プリント配線基板の複数のスルーホールを通してその片面に吸い上げられたハンダがこのリング状凹部に収容される。したがって、プリント配線基板の両面においてＬＥＤのリードをプリント配線基板に確実にハンダ付けすることができ、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接続状態を良好に保つことが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明のリング状照明装置によれば、台板の傾斜面側における複数の貫通孔の各々の開口端部には外側に拡がるテーパ部が設けられているので、ＬＥＤのリードを台板の貫通孔に挿通すると、ＬＥＤの発光部を樹脂でモールド成型した際に発光部の下端部に形成される樹脂突出部が、このテーパ部の内側に形成される収容空間に収容される。これにより、ＬＥＤの発光部の下端面が台板の傾斜面に当接されるようになり、ＬＥＤの発光部を台板の貫通孔部分における傾斜面に安定して支持させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明のリング状照明装置によれば、台板及びプリント配線基板にはそれぞれ、これらを相互に重ね合わせて位置決めするための位置決め手段が設けられているので、台板の複数の貫通孔とプリント配線基板の複数のスルーホールとがそれぞれ一致するように、台板とプリント配線基板とを相互に重ね合わせる際の位置決めを容易に行うことが可能となる。さらに、位置決め手段は、台板に設けられた位置決め用突部又は凹部と、位置決め用突部又は凹部と相互に係合されるプリント配線基板に設けられた位置決め用凹部又は突部と、から構成されているので、台板とプリント配線基板とを相互に重ね合わせる際の位置決めをより容易に且つ確実に行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明のリング状照明装置によれば、プリント配線基板の他面とハウジングとの間には、柔軟性を有する放熱部材が介在されているので、複数のＬＥＤの各々のリードの先端部が放熱部材に覆われて熱伝的に接触されるようになり、これによりリードからの熱は、放熱部材を通してハウジングに伝達されて放熱される。したがって、複数のＬＥＤの各々の発光部にて発生した熱を効率良く放熱することが可能となる。また、リードが放熱部材により押圧されてリードに外力が作用することがなく、これによりリードのハンダ付け部分にクラックが生じるのが防止される。
【００１９】
さらに、本発明のリング状照明装置の製造方法によれば、複数のＬＥＤの各々のリードを折り曲げて所定の長さに切断し、複数のスルーホールと複数の貫通孔とを一致させて台板とプリント配線基板とを相互に重ね合わせ、複数のＬＥＤの各々の発光部を台板の傾斜面に支持するとともに、複数のＬＥＤの各々のリードを台板の複数の貫通孔を通してプリント配線基板の複数のスルーホールに挿通してハンダ付けするので、従来のようにプリント配線基板を屈曲させることなく、複数のＬＥＤの各々の発光部をリング状に所要の通りに配設することができ、リング状照明装置を容易に製造することが可能となり、また、複数のＬＥＤを傾斜面によって正確に所定角度傾斜させて配置することができる。さらに、プリント配線基板にストレスが作用することがなく、そのためＬＥＤのリードのハンダ付け部分にクラックが生じることがなく、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるのを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うリング状照明装置及びその製造方法の各種実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態によるリング状照明装置を示す斜視図であり、図２は、図１のリング状照明装置を示す分解斜視図であり、図３は、図１のリング状照明装置の概略断面図であり、図４は、図３の台板の貫通孔及びその周辺の構成を示す拡大断面図である。
【００２１】
図１〜図４において、図示のリング状照明装置２は、リング状に光を照射するリング状光源４と、リング状光源４を保持するためのハウジング６と、を備えている。以下、これら各構成要素について詳細に説明する。
【００２２】
リング状光源４は、複数のＬＥＤ８と、複数のＬＥＤ８を支持するリング状の台板１０と、複数のＬＥＤ８が電気的に接続されるプリント配線基板１２と、を備えている。
ＬＥＤ８は、発光部１４と、発光部１４から延びる一対のリード１６と、を有している。発光部１４は、発光体であるチップ（図示せず）が透明樹脂などによってモールドされることにより砲弾型に構成され、また一対のリード１６の各々は発光部１４の下端部より外部に延びている。また、発光部１４の下端部（即ち、リード１６が発光部１４より導出される部分）には、発光部１４を形成する透明樹脂が山状に幾分突出された樹脂突出部１８が存在している（図４参照）。この樹脂突出部１８は、発光部１４をモールド成型する際に形成されるものである。なお、図２においては、ＬＥＤ８は１個のみ図示してある。
【００２３】
台板１０は、高い耐熱性及び絶縁性を有する材料、例えばポリカーボネートから形成され、リング状に構成されている。台板１０の片面には、リング状照明装置２の軸線Ｃに対して角度θ１（例えば、約７２度）（図３参照）でもって径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面２０が設けられており、またその他面にはリング状凹部２２が設けられている。また台板１０には、複数のＬＥＤ８の各々のリード１６が挿通される複数の貫通孔２４がその片面から他面まで軸線Ｃ方向に延びて設けられており、これら複数の貫通孔２４は、同心円状に複数列（本実施形態では４列）設けられている。台板１０の傾斜面２０側における貫通孔２４の開口端部には外側に拡がるテーパ部２６が設けられ（図４参照）、このテーパ部２６の大きさは、台板１０の径方向内方からその径方向外方に向かって漸増されており、このテーパ部２６の内側には、ＬＥＤ８の発光部１４の樹脂突出部１８が収容される収容空間２８が形成されている。また、台板１０の他面における外周部には、位置決め手段としての位置決め用突部３０（図２及び図４参照）が設けられている。
【００２４】
プリント配線基板１２は平板状且つリング状に構成され、その外径及び内径はそれぞれ、台板１０の外径及び内径と略同一に構成されている。プリント配線基板１２には、複数のＬＥＤ８の各々のリード１６に対応して（即ち、台板１０の複数の貫通孔２４に対応して）複数のスルーホール３２が設けられている。複数のスルーホール３２の各々の両端部には導電ランド部（図示せず）が設けられ、この導電ランド部は、プリント配線基板１２に設けられた配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。プリント配線基板１２の他面側における配線パターンには、電力供給装置（図示せず）から延びる電力ケーブル３４の一端部がハンダ付けにより電気的に接続されている。またプリント配線基板１２の片面における外周部には、台板１０の位置決め用突部３０に対応して位置決め手段としての位置決め用凹部３６（図２及び図４参照）が設けられており、位置決め用突部３０と位置決め用凹部３６とが相互に係合されるようにして、台板１０とプリント配線基板１２とを相互に重ね合わせる。すると、台板１０の複数の貫通孔２４とプリント配線基板１２の複数のスルーホール３２とがそれぞれ一致されるようになる。
【００２５】
ハウジング６は、筒状のハウジング本体部３８と、ハウジング本体部３８の一方の開口部に取り付けられるリング状のカバー部４０と、から構成されている。ハウジング本体部３８の内径は、台板１０及びプリント配線基板１２の外径と略同一又はこれらよりも僅かに大きく構成されている。ハウジング本体部３８の内周面には、径方向内方に突出したリング状の係止突部４２が設けられ、またその一方の端部には、プリント配線基板１２から延びる電力ケーブル３４を挿通するための矩形状の第１切欠き部４４と、周方向に所定の間隔を置いて配設された複数のネジ挿通孔４６と、が設けられている。
【００２６】
カバー部４０の外径は、ハウジング本体部３８の内径と略同一又はこれよりも僅かに小さく構成されている。カバー部４０には、複数のネジ孔４８が周方向に所定の間隔を置いて設けられ、またその片面には、後述する放熱部材５０を収容するためのリング状の収容凹部５２が設けられている。カバー部４０の外周部には、ハウジング本体部３８の複数のネジ挿通孔４６に対応して複数のネジ孔５４が設けられ、また、ハウジング本体部３８の第１切欠き部４４に対応して第２切欠き部５６が設けられている（図２参照）。
【００２７】
カバー部４０の収容凹部５２に収容される放熱部材５０はリング状に構成され、電気的絶縁性及び熱伝導性を有する変形可能な柔軟性材料、例えばシリコーンやフロロシリコーン、ＳＥＰなどから形成される。
【００２８】
次に、リング状照明装置２の製造方法について説明すると、次の通りである。まず、ＬＥＤ８の一対のリード１６の樹脂突出部１８近傍の部位を例えば工具などを用いて、発光部１４に対して角度θ２（例えば、約１８度）（図３参照）でもって折り曲げ、更に、ＬＥＤ８の一対のリード１６を例えば工具などを用いて所定の長さに切断する。例えば、台板１０の最も外側の貫通孔２４部分における厚さＤ１が約６ｍｍ、プリント配線基板１２の厚さＤ２が約１．５ｍｍである場合には、この貫通孔２４に挿入するＬＥＤ８の一対のリード１６を約８．５〜９．０ｍｍ程度の長さに切断し、台板１０の外側から２列目の貫通孔２４に挿通するＬＥＤ８の一対のリード１６をこれよりも所定長さだけ短い長さに切断する。以下同様に、台板１０の外側から２列目の貫通孔２４、外側から３列目の貫通孔２４及び最も内側の貫通孔２４に挿通するＬＥＤ８の一対のリード１６をこの順に長さが短くなるように切断する。かく切断することにより、後述するようにＬＥＤ８のリード１６を台板１０の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２のスルーホール３２に挿通した際に、プリント配線基板１２の他面より突出されるリード１６の先端部の長さを約１．０〜１．５ｍｍ程度確保することができる。
【００２９】
その後に、台板１０の位置決め用突部３０とプリント配線基板１２の位置決め用凹部３６とを相互に係合させることにより台板１０の複数の貫通孔２４とプリント配線基板１２の複数のスルーホール３２とを一致させ、台板１０の他面とプリント配線基板１２の片面とが対向されるようにしてこれらを相互に重ね合わせて両者を例えば仮固定用のテープ（図示せず）などで一体に固定する。そして、上述のようにして折り曲げたＬＥＤ８の一対のリード１６をそれぞれ、台板１０の対応する一対の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２の対応する一対のスルーホール３２に挿入する。この挿入時、リード１６の先端部を、台板１０の径方向外方におけるテーパ部２６の表面に沿って移動させながら台板１０の貫通孔２４に挿入するので、ＬＥＤ８のリード１６を台板１０の貫通孔２４に容易に挿入することができる。このようにＬＥＤ８のリード１６を挿入すると、ＬＥＤ８の発光部１４の樹脂突出部１８がテーパ部２６の内側の収容空間２８に収容され、これにより発光部１４の下端面が台板１０の傾斜面２０上に当接され、発光部１４を貫通孔２４部分における傾斜面２０に安定して支持することができる。
【００３０】
上述のようにＬＥＤ８のリード１６を台板１０の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２のスルーホール３２に挿入し、リード１６の先端部をプリント配線基板１２の他面側の導電ランド部（スルーホール３２）にハンダ付けする。このようにハンダ付けを行うと、ハンダ５８がプリント配線基板１２の他面からスルーホール３２を通してその片面に吸い上げられ、この吸い上げられたハンダ５８は台板１０のリング状凹部２２に収容され（図４参照）、これによりプリント配線基板１２の片面側においてもＬＥＤ８のリード１６を導電ランド部に確実にハンダ付けすることができる。
【００３１】
なお、このハンダ付けは例えばフローハンダにより行われるが、ＬＥＤ８の発光部１４とプリント配線基板１２との間には、例えばポリカーボネートなどの耐熱性の高い材料から形成された台板１０が介在されているので、ハンダ槽（図示せず）の上面にプリント配線基板１２の他面を接触させた際に、ハンダ槽内の溶融したハンダの熱がＬＥＤ８の発光部１４に伝達され難くなり、これによりＬＥＤ８の発光部１４がハンダの熱により損傷するのが防止される。
【００３２】
このようにハンダ付けを行うと、台板１０及びプリント配線基板１２は、ＬＥＤ８の発光部１４と、プリント配線基板１２の導電ランド部にハンダ付けされたリード１６の先端部との間に挟持されるので、上記の仮固定用のテープを取り除くことができる。また、電力供給装置から延びる電力ケーブル３４の一端部をプリント配線基板１２の他面側の配線パターンにハンダ付けする。
【００３３】
上述のようにして組み立てられたリング状光源４は、次のようにしてハウジング６に保持される。まず、リング状光源４をハウジング本体部３８の一方の開口部よりその内部に挿入し、台板１０の片面側の外周部をハウジング本体部３８の係止突部４２に係止させる。そして、カバー部４０の収容凹部５２に放熱部材５０を収容し、このカバー部４０をハウジング本体部３８の一方の開口部に挿入する。かく挿入すると、プリント配線基板１２の他面とカバー部４０の片面との間に放熱部材５０が介在され、プリント配線基板１２の他面より突出されたリード１６の先端部が放熱部材５０に覆われ、リード１６と放熱部材５０とが熱伝的に接触されるようになる。そして、プリント配線基板１２より延びる電力ケーブル３４をカバー部４０の第２切欠き部５６及びハウジング本体部３８の第１切欠き部４４を通して外部に引き出し、その後に複数の固定用ネジ６０をハウジング本体部３８の複数のネジ挿通孔４６を通してカバー部４０の複数のネジ孔５４に螺着する。これにより、ハウジング本体部３８及びカバー部４０が一体に固定されることにより、リング状光源４は、ハウジング本体部３８の係止突部４２とカバー部４０の片面との間に挟持される。以上のようにして、リング状照明装置２の製造が完了される。
【００３４】
上述のようにして構成されたリング状照明装置２において、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４は台板１０の傾斜面２０にリング状に配設され、軸線Ｃに対して角度θ２でもってリング状光源４の径方向内方（即ち、台板１０の傾斜面２０に対して略垂直方向）を向くようになる。
【００３５】
このリング状照明装置２は、例えば次のような画像処理検査に用いられる。例えば複数の取付用ネジ（図示せず）をカバー部４０の複数のネジ孔４８に螺着することにより、リング状光源４の傾斜面２０が下側になるようにしてリング状照明装置２を検査用機器（図示せず）などに取り付ける。リング状照明装置２の下方には照明領域（図示せず）が位置され、この照明領域の中央部には被検査物（図示せず）が配置される。また、リング状照明装置２の上方にはＣＣＤカメラ（図示せず）が設置されており、このＣＣＤカメラは、リング状照明装置２の開口部６２を通して被検査物が覗けるように構成されている。
【００３６】
電力供給装置からの所定の電力が電力ケーブル３４を介してリング状照明装置２に供給されると、この電力は、プリント配線基板１２の配線パターン、導電ランド部及びハンダ５８を介してＬＥＤ８のリード１６に供給され、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４が発光される。これにより照明領域に配置された被検査物の表面が照明され、このようにして被検査物の画像処理検査が行われる。
【００３７】
また、上述のようにＬＥＤ８のリード１６の先端部は放熱部材５０により覆われ且つ接触しているので、ＬＥＤ８の発光部１４が発光すると、発光部１４にて発生した熱がリード１６より放熱部材５０を通してカバー部４０及びハウジング本体部３８に伝達されて放熱され、これにより発光部１４にて発生した熱を効率良く放熱することができる。
【００３８】
本実施形態のリング状照明装置２では、複数のＬＥＤ８の各々のリード１６が、台板１０の複数の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２にハンダ付けされることにより、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４が台板１０の傾斜面２０に支持されるので、従来のようにプリント配線基板１２を屈曲させることなく、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４をリング状に所要の通りに配設することができ、リング状照明装置２を容易に製造することが可能となる。また、プリント配線基板１２にストレスが作用することがなく、そのためＬＥＤ８のリード１６のハンダ付け部分にクラックが生じることがなく、ＬＥＤ８のリード１６とプリント配線基板１２との電気的接触不良が生じるのを防止することが可能となる。また、台板１０の傾斜面２０の傾斜角度θ１を適宜変更することにより、複数のＬＥＤ８からの光の照射方向を容易に変更することができる。
【００３９】
次に、図５を参照して、リング状照明装置の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態によるリング状照明装置を示す概略要部斜視図である。図５において、図１〜図４に示す実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
この実施形態によるリング状照明装置２Ａでは、台板１０Ａに設けられた複数の貫通孔２４Ａの各々は長孔状に構成され、１つの貫通孔２４ＡにはＬＥＤ８の一対のリード１６がそれぞれ挿入される。この貫通孔２４Ａの長さは、ＬＥＤ８の一対のリード１６の離間距離（ピッチ）と略同一又はこれよりも僅かに大きく構成されている。
【００４１】
この他の実施形態のリング状照明装置２Ａでは、ＬＥＤ８のリード１６を台板１０Ａの１つの貫通孔２４Ａに挿通するので、リード１６の挿通作業を容易に行うことができる。
【００４２】
以上、本発明に従うリング状照明装置及びその製造方法の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４３】
例えば、上記各実施形態では、台板１０の他面に位置決め用突部３０を設け、プリント配線基板１２の片面に位置決め用凹部３６を設けるように構成したが、これとは反対に、台板１０の他面に位置決め用凹部を設け、プリント配線基板１２の片面に位置決め用突部を設けるように構成してもよい。あるいは、位置決め用突部３０及び位置決め用凹部３６を設けることに代えて、位置決め手段を台板１０の他面及びプリント配線基板１２の片面にそれぞれ設けたマーキングから構成し、これらのマーキングが一致するようにして、台板１０及びプリント配線基板１２を重ね合わせて位置決めするようにしてもよい。
【００４４】
また例えば、上記各実施形態では、フローハンダによりＬＥＤ８のリード１６をプリント配線基板１２にハンダ付けするように構成したが、例えばハンダごてなどを用いてハンダ付けするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態によるリング状照明装置を示す斜視図である。
【図２】図１のリング状照明装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１のリング状照明装置の概略断面図である。
【図４】図３の台板の貫通孔及びその周辺の構成を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるリング状照明装置を示す概略要部斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
２，２Ａ リング状照明装置
４ リング状光源
６ ハウジング
８ ＬＥＤ
１０，１０Ａ 台板
１２ プリント配線基板
１４ 発光部
１６ リード
２０ 傾斜面
２２ リング状凹部
２４，２４Ａ 貫通孔
２６ テーパ部
３０ 位置決め突部
３２ スルーホール
３６ 位置決め凹部
５０ 放熱部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像処理検査等において被検査物を照明するために用いるリング状照明装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント配線基板や半導体等の工業製品の品質、例えば、ハンダ付けの不良や異物の付着等、あるいは飲料用缶に印字される製造日等の印字ミス等を製造ライン上で検査する際に、ＣＣＤカメラ等による撮像を利用した画像処理検査が行われている。この画像処理検査においては、照明領域に配置された被検査物を照明するためのリング状照明装置が用いられている。
【０００３】
上述のようなリング状照明装置は、リング状に光を照射するリング状光源を備え、このリング状光源は、複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤが電気的に接続される屈曲可能なプリント配線基板と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。このリング状照明装置は、例えば次のようにして製造される。プリント配線基板は切欠きを有するリング状に構成され、このプリント配線基板を平面状に保持した状態で、プリント配線基板の片面に複数のＬＥＤの各々のリードをハンダ付けする。その後に、プリント配線基板の片面が内側になるようにして、プリント配線基板を切頭円錐状に屈曲させてその両端部を相互に接合し、これにより複数のＬＥＤの各々の発光部がプリント配線基板の切頭円錐凹面側に配設される。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９７５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のリング状照明装置では、次のような問題がある。プリント配線基板に対する複数のＬＥＤの実装密度は比較的高いため、プリント配線基板を切頭円錐状に屈曲させるのは容易でなく、それ故に、リング状照明装置を容易に製造することができないという問題がある。また、上述のようにプリント配線基板を切頭円錐状に屈曲させると、プリント配線基板にストレスが作用するようになり、これによりプリント配線基板にハンダ付けされたＬＥＤのリードなどにストレスが作用し、ＬＥＤのリードのハンダ付け部分にクラックが生じ、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるおそれがあるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるのを防止でき、また容易に製造することができるリング状照明装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載のリング状照明装置は、複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードが前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされるリング状照明装置において、
前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板と前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部との間には絶縁性を有するリング状の台板が介在されており、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられ、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードは、前記台板の前記複数の貫通孔を通して前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされ、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部は、前記台板の前記傾斜面上に略垂直方向に支持されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載のリング状照明装置では、前記台板の他面には、前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールを通してその片面に吸い上げられたハンダを収容するためのリング状凹部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３に記載のリング状照明装置では、前記台板の前記傾斜面側における前記複数の貫通孔の各々の開口端部には、外側に拡がるテーパ部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載のリング状照明装置では、前記台板及び前記プリント配線基板にはそれぞれ、これらを相互に重ね合わせて位置決めするための位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の請求項５に記載のリング状照明装置では、前記位置決め手段は、前記台板に設けられた位置決め用突部又は凹部と、前記位置決め用突部又は凹部と相互に係合される前記プリント配線基板に設けられた位置決め用凹部又は突部と、から構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載のリング状照明装置では、前記台板及び前記プリント配線基板を保持するためのハウジングを更に備え、前記プリント配線基板の他面と前記ハウジングとの間には、柔軟性を有する放熱部材が介在されており、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードの先端部は、前記放熱部材に熱伝的に接触されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の請求項７に記載のリング状照明装置の製造方法では、複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤを支持する絶縁性を有するリング状の台板と、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、
前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられたリング状照明装置の製造方法であって、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを折り曲げる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを所定の長さに切断する工程と、前記台板の前記複数の貫通孔と前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールとを一致させる工程と、前記台板の他面と前記プリント配線基板の片面とが対向されるようにしてこれらを相互に重ね合わせる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部を前記台板の前記傾斜面に支持するとともに、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを前記台板の前記複数の貫通孔及び前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通する工程と、前記貫通孔及び前記スルーホールに挿通された前記リードを前記スルーホールにハンダ付けする工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のリング状照明装置によれば、複数のＬＥＤの各々のリードが、台板の複数の貫通孔を通してプリント配線基板の複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされることにより、複数のＬＥＤの各々の発光部が台板の傾斜面上に略垂直方向に支持されるので、従来のようにプリント配線基板を屈曲させることなく、複数のＬＥＤの各々の発光部をリング状に所要の通りに配設することができ、リング状照明装置を容易に製造することが可能となり、また、複数のＬＥＤを傾斜面によって正確に所定角度傾斜させて配置することができる。さらに、プリント配線基板にストレスが作用することがなく、そのためＬＥＤのリードのハンダ付け部分にクラックが生じることがなく、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるのを防止することが可能となる。
【００１５】
また、本発明のリング状照明装置によれば、台板の他面にはリング状凹部が設けられているので、複数のＬＥＤの各々のリードをプリント配線基板の複数のスルーホールに挿通してハンダ付けした際に、プリント配線基板の複数のスルーホールを通してその片面に吸い上げられたハンダがこのリング状凹部に収容される。したがって、プリント配線基板の両面においてＬＥＤのリードをプリント配線基板に確実にハンダ付けすることができ、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接続状態を良好に保つことが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明のリング状照明装置によれば、台板の傾斜面側における複数の貫通孔の各々の開口端部には外側に拡がるテーパ部が設けられているので、ＬＥＤのリードを台板の貫通孔に挿通すると、ＬＥＤの発光部を樹脂でモールド成型した際に発光部の下端部に形成される樹脂突出部が、このテーパ部の内側に形成される収容空間に収容される。これにより、ＬＥＤの発光部の下端面が台板の傾斜面に当接されるようになり、ＬＥＤの発光部を台板の貫通孔部分における傾斜面に安定して支持させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明のリング状照明装置によれば、台板及びプリント配線基板にはそれぞれ、これらを相互に重ね合わせて位置決めするための位置決め手段が設けられているので、台板の複数の貫通孔とプリント配線基板の複数のスルーホールとがそれぞれ一致するように、台板とプリント配線基板とを相互に重ね合わせる際の位置決めを容易に行うことが可能となる。さらに、位置決め手段は、台板に設けられた位置決め用突部又は凹部と、位置決め用突部又は凹部と相互に係合されるプリント配線基板に設けられた位置決め用凹部又は突部と、から構成されているので、台板とプリント配線基板とを相互に重ね合わせる際の位置決めをより容易に且つ確実に行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明のリング状照明装置によれば、プリント配線基板の他面とハウジングとの間には、柔軟性を有する放熱部材が介在されているので、複数のＬＥＤの各々のリードの先端部が放熱部材に覆われて熱伝的に接触されるようになり、これによりリードからの熱は、放熱部材を通してハウジングに伝達されて放熱される。したがって、複数のＬＥＤの各々の発光部にて発生した熱を効率良く放熱することが可能となる。また、リードが放熱部材により押圧されてリードに外力が作用することがなく、これによりリードのハンダ付け部分にクラックが生じるのが防止される。
【００１９】
さらに、本発明のリング状照明装置の製造方法によれば、複数のＬＥＤの各々のリードを折り曲げて所定の長さに切断し、複数のスルーホールと複数の貫通孔とを一致させて台板とプリント配線基板とを相互に重ね合わせ、複数のＬＥＤの各々の発光部を台板の傾斜面に支持するとともに、複数のＬＥＤの各々のリードを台板の複数の貫通孔を通してプリント配線基板の複数のスルーホールに挿通してハンダ付けするので、従来のようにプリント配線基板を屈曲させることなく、複数のＬＥＤの各々の発光部をリング状に所要の通りに配設することができ、リング状照明装置を容易に製造することが可能となり、また、複数のＬＥＤを傾斜面によって正確に所定角度傾斜させて配置することができる。さらに、プリント配線基板にストレスが作用することがなく、そのためＬＥＤのリードのハンダ付け部分にクラックが生じることがなく、ＬＥＤのリードとプリント配線基板との電気的接触不良が生じるのを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うリング状照明装置及びその製造方法の各種実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態によるリング状照明装置を示す斜視図であり、図２は、図１のリング状照明装置を示す分解斜視図であり、図３は、図１のリング状照明装置の概略断面図であり、図４は、図３の台板の貫通孔及びその周辺の構成を示す拡大断面図である。
【００２１】
図１〜図４において、図示のリング状照明装置２は、リング状に光を照射するリング状光源４と、リング状光源４を保持するためのハウジング６と、を備えている。以下、これら各構成要素について詳細に説明する。
【００２２】
リング状光源４は、複数のＬＥＤ８と、複数のＬＥＤ８を支持するリング状の台板１０と、複数のＬＥＤ８が電気的に接続されるプリント配線基板１２と、を備えている。
ＬＥＤ８は、発光部１４と、発光部１４から延びる一対のリード１６と、を有している。発光部１４は、発光体であるチップ（図示せず）が透明樹脂などによってモールドされることにより砲弾型に構成され、また一対のリード１６の各々は発光部１４の下端部より外部に延びている。また、発光部１４の下端部（即ち、リード１６が発光部１４より導出される部分）には、発光部１４を形成する透明樹脂が山状に幾分突出された樹脂突出部１８が存在している（図４参照）。この樹脂突出部１８は、発光部１４をモールド成型する際に形成されるものである。なお、図２においては、ＬＥＤ８は１個のみ図示してある。
【００２３】
台板１０は、高い耐熱性及び絶縁性を有する材料、例えばポリカーボネートから形成され、リング状に構成されている。台板１０の片面には、リング状照明装置２の軸線Ｃに対して角度θ１（例えば、約７２度）（図３参照）でもって径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面２０が設けられており、またその他面にはリング状凹部２２が設けられている。また台板１０には、複数のＬＥＤ８の各々のリード１６が挿通される複数の貫通孔２４がその片面から他面まで軸線Ｃ方向に延びて設けられており、これら複数の貫通孔２４は、同心円状に複数列（本実施形態では４列）設けられている。台板１０の傾斜面２０側における貫通孔２４の開口端部には外側に拡がるテーパ部２６が設けられ（図４参照）、このテーパ部２６の大きさは、台板１０の径方向内方からその径方向外方に向かって漸増されており、このテーパ部２６の内側には、ＬＥＤ８の発光部１４の樹脂突出部１８が収容される収容空間２８が形成されている。また、台板１０の他面における外周部には、位置決め手段としての位置決め用突部３０（図２及び図４参照）が設けられている。
【００２４】
プリント配線基板１２は平板状且つリング状に構成され、その外径及び内径はそれぞれ、台板１０の外径及び内径と略同一に構成されている。プリント配線基板１２には、複数のＬＥＤ８の各々のリード１６に対応して（即ち、台板１０の複数の貫通孔２４に対応して）複数のスルーホール３２が設けられている。複数のスルーホール３２の各々の両端部には導電ランド部（図示せず）が設けられ、この導電ランド部は、プリント配線基板１２に設けられた配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。プリント配線基板１２の他面側における配線パターンには、電力供給装置（図示せず）から延びる電力ケーブル３４の一端部がハンダ付けにより電気的に接続されている。またプリント配線基板１２の片面における外周部には、台板１０の位置決め用突部３０に対応して位置決め手段としての位置決め用凹部３６（図２及び図４参照）が設けられており、位置決め用突部３０と位置決め用凹部３６とが相互に係合されるようにして、台板１０とプリント配線基板１２とを相互に重ね合わせる。すると、台板１０の複数の貫通孔２４とプリント配線基板１２の複数のスルーホール３２とがそれぞれ一致されるようになる。
【００２５】
ハウジング６は、筒状のハウジング本体部３８と、ハウジング本体部３８の一方の開口部に取り付けられるリング状のカバー部４０と、から構成されている。ハウジング本体部３８の内径は、台板１０及びプリント配線基板１２の外径と略同一又はこれらよりも僅かに大きく構成されている。ハウジング本体部３８の内周面には、径方向内方に突出したリング状の係止突部４２が設けられ、またその一方の端部には、プリント配線基板１２から延びる電力ケーブル３４を挿通するための矩形状の第１切欠き部４４と、周方向に所定の間隔を置いて配設された複数のネジ挿通孔４６と、が設けられている。
【００２６】
カバー部４０の外径は、ハウジング本体部３８の内径と略同一又はこれよりも僅かに小さく構成されている。カバー部４０には、複数のネジ孔４８が周方向に所定の間隔を置いて設けられ、またその片面には、後述する放熱部材５０を収容するためのリング状の収容凹部５２が設けられている。カバー部４０の外周部には、ハウジング本体部３８の複数のネジ挿通孔４６に対応して複数のネジ孔５４が設けられ、また、ハウジング本体部３８の第１切欠き部４４に対応して第２切欠き部５６が設けられている（図２参照）。
【００２７】
カバー部４０の収容凹部５２に収容される放熱部材５０はリング状に構成され、電気的絶縁性及び熱伝導性を有する変形可能な柔軟性材料、例えばシリコーンやフロロシリコーン、ＳＥＰなどから形成される。
【００２８】
次に、リング状照明装置２の製造方法について説明すると、次の通りである。まず、ＬＥＤ８の一対のリード１６の樹脂突出部１８近傍の部位を例えば工具などを用いて、発光部１４に対して角度θ２（例えば、約１８度）（図３参照）でもって折り曲げ、更に、ＬＥＤ８の一対のリード１６を例えば工具などを用いて所定の長さに切断する。例えば、台板１０の最も外側の貫通孔２４部分における厚さＤ１が約６ｍｍ、プリント配線基板１２の厚さＤ２が約１．５ｍｍである場合には、この貫通孔２４に挿入するＬＥＤ８の一対のリード１６を約８．５〜９．０ｍｍ程度の長さに切断し、台板１０の外側から２列目の貫通孔２４に挿通するＬＥＤ８の一対のリード１６をこれよりも所定長さだけ短い長さに切断する。以下同様に、台板１０の外側から２列目の貫通孔２４、外側から３列目の貫通孔２４及び最も内側の貫通孔２４に挿通するＬＥＤ８の一対のリード１６をこの順に長さが短くなるように切断する。かく切断することにより、後述するようにＬＥＤ８のリード１６を台板１０の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２のスルーホール３２に挿通した際に、プリント配線基板１２の他面より突出されるリード１６の先端部の長さを約１．０〜１．５ｍｍ程度確保することができる。
【００２９】
その後に、台板１０の位置決め用突部３０とプリント配線基板１２の位置決め用凹部３６とを相互に係合させることにより台板１０の複数の貫通孔２４とプリント配線基板１２の複数のスルーホール３２とを一致させ、台板１０の他面とプリント配線基板１２の片面とが対向されるようにしてこれらを相互に重ね合わせて両者を例えば仮固定用のテープ（図示せず）などで一体に固定する。そして、上述のようにして折り曲げたＬＥＤ８の一対のリード１６をそれぞれ、台板１０の対応する一対の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２の対応する一対のスルーホール３２に挿入する。この挿入時、リード１６の先端部を、台板１０の径方向外方におけるテーパ部２６の表面に沿って移動させながら台板１０の貫通孔２４に挿入するので、ＬＥＤ８のリード１６を台板１０の貫通孔２４に容易に挿入することができる。このようにＬＥＤ８のリード１６を挿入すると、ＬＥＤ８の発光部１４の樹脂突出部１８がテーパ部２６の内側の収容空間２８に収容され、これにより発光部１４の下端面が台板１０の傾斜面２０上に当接され、発光部１４を貫通孔２４部分における傾斜面２０に安定して支持することができる。
【００３０】
上述のようにＬＥＤ８のリード１６を台板１０の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２のスルーホール３２に挿入し、リード１６の先端部をプリント配線基板１２の他面側の導電ランド部（スルーホール３２）にハンダ付けする。このようにハンダ付けを行うと、ハンダ５８がプリント配線基板１２の他面からスルーホール３２を通してその片面に吸い上げられ、この吸い上げられたハンダ５８は台板１０のリング状凹部２２に収容され（図４参照）、これによりプリント配線基板１２の片面側においてもＬＥＤ８のリード１６を導電ランド部に確実にハンダ付けすることができる。
【００３１】
なお、このハンダ付けは例えばフローハンダにより行われるが、ＬＥＤ８の発光部１４とプリント配線基板１２との間には、例えばポリカーボネートなどの耐熱性の高い材料から形成された台板１０が介在されているので、ハンダ槽（図示せず）の上面にプリント配線基板１２の他面を接触させた際に、ハンダ槽内の溶融したハンダの熱がＬＥＤ８の発光部１４に伝達され難くなり、これによりＬＥＤ８の発光部１４がハンダの熱により損傷するのが防止される。
【００３２】
このようにハンダ付けを行うと、台板１０及びプリント配線基板１２は、ＬＥＤ８の発光部１４と、プリント配線基板１２の導電ランド部にハンダ付けされたリード１６の先端部との間に挟持されるので、上記の仮固定用のテープを取り除くことができる。また、電力供給装置から延びる電力ケーブル３４の一端部をプリント配線基板１２の他面側の配線パターンにハンダ付けする。
【００３３】
上述のようにして組み立てられたリング状光源４は、次のようにしてハウジング６に保持される。まず、リング状光源４をハウジング本体部３８の一方の開口部よりその内部に挿入し、台板１０の片面側の外周部をハウジング本体部３８の係止突部４２に係止させる。そして、カバー部４０の収容凹部５２に放熱部材５０を収容し、このカバー部４０をハウジング本体部３８の一方の開口部に挿入する。かく挿入すると、プリント配線基板１２の他面とカバー部４０の片面との間に放熱部材５０が介在され、プリント配線基板１２の他面より突出されたリード１６の先端部が放熱部材５０に覆われ、リード１６と放熱部材５０とが熱伝的に接触されるようになる。そして、プリント配線基板１２より延びる電力ケーブル３４をカバー部４０の第２切欠き部５６及びハウジング本体部３８の第１切欠き部４４を通して外部に引き出し、その後に複数の固定用ネジ６０をハウジング本体部３８の複数のネジ挿通孔４６を通してカバー部４０の複数のネジ孔５４に螺着する。これにより、ハウジング本体部３８及びカバー部４０が一体に固定されることにより、リング状光源４は、ハウジング本体部３８の係止突部４２とカバー部４０の片面との間に挟持される。以上のようにして、リング状照明装置２の製造が完了される。
【００３４】
上述のようにして構成されたリング状照明装置２において、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４は台板１０の傾斜面２０にリング状に配設され、軸線Ｃに対して角度θ２でもってリング状光源４の径方向内方（即ち、台板１０の傾斜面２０に対して略垂直方向）を向くようになる。
【００３５】
このリング状照明装置２は、例えば次のような画像処理検査に用いられる。例えば複数の取付用ネジ（図示せず）をカバー部４０の複数のネジ孔４８に螺着することにより、リング状光源４の傾斜面２０が下側になるようにしてリング状照明装置２を検査用機器（図示せず）などに取り付ける。リング状照明装置２の下方には照明領域（図示せず）が位置され、この照明領域の中央部には被検査物（図示せず）が配置される。また、リング状照明装置２の上方にはＣＣＤカメラ（図示せず）が設置されており、このＣＣＤカメラは、リング状照明装置２の開口部６２を通して被検査物が覗けるように構成されている。
【００３６】
電力供給装置からの所定の電力が電力ケーブル３４を介してリング状照明装置２に供給されると、この電力は、プリント配線基板１２の配線パターン、導電ランド部及びハンダ５８を介してＬＥＤ８のリード１６に供給され、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４が発光される。これにより照明領域に配置された被検査物の表面が照明され、このようにして被検査物の画像処理検査が行われる。
【００３７】
また、上述のようにＬＥＤ８のリード１６の先端部は放熱部材５０により覆われ且つ接触しているので、ＬＥＤ８の発光部１４が発光すると、発光部１４にて発生した熱がリード１６より放熱部材５０を通してカバー部４０及びハウジング本体部３８に伝達されて放熱され、これにより発光部１４にて発生した熱を効率良く放熱することができる。
【００３８】
本実施形態のリング状照明装置２では、複数のＬＥＤ８の各々のリード１６が、台板１０の複数の貫通孔２４を通してプリント配線基板１２にハンダ付けされることにより、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４が台板１０の傾斜面２０に支持されるので、従来のようにプリント配線基板１２を屈曲させることなく、複数のＬＥＤ８の各々の発光部１４をリング状に所要の通りに配設することができ、リング状照明装置２を容易に製造することが可能となる。また、プリント配線基板１２にストレスが作用することがなく、そのためＬＥＤ８のリード１６のハンダ付け部分にクラックが生じることがなく、ＬＥＤ８のリード１６とプリント配線基板１２との電気的接触不良が生じるのを防止することが可能となる。また、台板１０の傾斜面２０の傾斜角度θ１を適宜変更することにより、複数のＬＥＤ８からの光の照射方向を容易に変更することができる。
【００３９】
次に、図５を参照して、リング状照明装置の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態によるリング状照明装置を示す概略要部斜視図である。図５において、図１〜図４に示す実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
この実施形態によるリング状照明装置２Ａでは、台板１０Ａに設けられた複数の貫通孔２４Ａの各々は長孔状に構成され、１つの貫通孔２４ＡにはＬＥＤ８の一対のリード１６がそれぞれ挿入される。この貫通孔２４Ａの長さは、ＬＥＤ８の一対のリード１６の離間距離（ピッチ）と略同一又はこれよりも僅かに大きく構成されている。
【００４１】
この他の実施形態のリング状照明装置２Ａでは、ＬＥＤ８のリード１６を台板１０Ａの１つの貫通孔２４Ａに挿通するので、リード１６の挿通作業を容易に行うことができる。
【００４２】
以上、本発明に従うリング状照明装置及びその製造方法の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４３】
例えば、上記各実施形態では、台板１０の他面に位置決め用突部３０を設け、プリント配線基板１２の片面に位置決め用凹部３６を設けるように構成したが、これとは反対に、台板１０の他面に位置決め用凹部を設け、プリント配線基板１２の片面に位置決め用突部を設けるように構成してもよい。あるいは、位置決め用突部３０及び位置決め用凹部３６を設けることに代えて、位置決め手段を台板１０の他面及びプリント配線基板１２の片面にそれぞれ設けたマーキングから構成し、これらのマーキングが一致するようにして、台板１０及びプリント配線基板１２を重ね合わせて位置決めするようにしてもよい。
【００４４】
また例えば、上記各実施形態では、フローハンダによりＬＥＤ８のリード１６をプリント配線基板１２にハンダ付けするように構成したが、例えばハンダごてなどを用いてハンダ付けするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態によるリング状照明装置を示す斜視図である。
【図２】図１のリング状照明装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１のリング状照明装置の概略断面図である。
【図４】図３の台板の貫通孔及びその周辺の構成を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるリング状照明装置を示す概略要部斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
２，２Ａ リング状照明装置
４ リング状光源
６ ハウジング
８ ＬＥＤ
１０，１０Ａ 台板
１２ プリント配線基板
１４ 発光部
１６ リード
２０ 傾斜面
２２ リング状凹部
２４，２４Ａ 貫通孔
２６ テーパ部
３０ 位置決め突部
３２ スルーホール
３６ 位置決め凹部
５０ 放熱部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードが前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされるリング状照明装置において、
前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板と前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部との間には絶縁性を有するリング状の台板が介在されており、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられ、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードは、前記台板の前記複数の貫通孔を通して前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされ、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部は、前記台板の前記傾斜面上に略垂直方向に支持されることを特徴とするリング状照明装置。
【請求項２】
前記台板の他面には、前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールを通してその片面に吸い上げられたハンダを収容するためのリング状凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリング状照明装置。
【請求項３】
前記台板の前記傾斜面側における前記複数の貫通孔の各々の開口端部には、外側に拡がるテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリング状照明装置。
【請求項４】
前記台板及び前記プリント配線基板にはそれぞれ、これらを相互に重ね合わせて位置決めするための位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリング状照明装置。
【請求項５】
前記位置決め手段は、前記台板に設けられた位置決め用突部又は凹部と、前記位置決め用突部又は凹部と相互に係合される前記プリント配線基板に設けられた位置決め用凹部又は突部と、から構成されていることを特徴とする請求項４に記載のリング状照明装置。
【請求項６】
前記台板及び前記プリント配線基板を保持するためのハウジングを更に備え、前記プリント配線基板の他面と前記ハウジングとの間には、柔軟性を有する放熱部材が介在されており、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードの先端部は、前記放熱部材に熱伝的に接触されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のリング状照明装置。
【請求項７】
複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤを支持する絶縁性を有するリング状の台板と、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、
前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられたリング状照明装置の製造方法であって、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを折り曲げる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを所定の長さに切断する工程と、前記台板の前記複数の貫通孔と前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールとを一致させる工程と、前記台板の他面と前記プリント配線基板の片面とが対向されるようにしてこれらを相互に重ね合わせる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部を前記台板の前記傾斜面に支持するとともに、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを前記台板の前記複数の貫通孔及び前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通する工程と、前記貫通孔及び前記スルーホールに挿通された前記リードを前記スルーホールにハンダ付けする工程と、を有することを特徴とするリング状照明装置の製造方法。
【請求項１】
複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードが前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされるリング状照明装置において、
前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板と前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部との間には絶縁性を有するリング状の台板が介在されており、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられ、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードは、前記台板の前記複数の貫通孔を通して前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通されてハンダ付けされ、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部は、前記台板の前記傾斜面上に略垂直方向に支持されることを特徴とするリング状照明装置。
【請求項２】
前記台板の他面には、前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールを通してその片面に吸い上げられたハンダを収容するためのリング状凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリング状照明装置。
【請求項３】
前記台板の前記傾斜面側における前記複数の貫通孔の各々の開口端部には、外側に拡がるテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリング状照明装置。
【請求項４】
前記台板及び前記プリント配線基板にはそれぞれ、これらを相互に重ね合わせて位置決めするための位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリング状照明装置。
【請求項５】
前記位置決め手段は、前記台板に設けられた位置決め用突部又は凹部と、前記位置決め用突部又は凹部と相互に係合される前記プリント配線基板に設けられた位置決め用凹部又は突部と、から構成されていることを特徴とする請求項４に記載のリング状照明装置。
【請求項６】
前記台板及び前記プリント配線基板を保持するためのハウジングを更に備え、前記プリント配線基板の他面と前記ハウジングとの間には、柔軟性を有する放熱部材が介在されており、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードの先端部は、前記放熱部材に熱伝的に接触されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のリング状照明装置。
【請求項７】
複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤを支持する絶縁性を有するリング状の台板と、前記複数のＬＥＤが電気的に接続されるプリント配線基板と、を備え、
前記複数のＬＥＤの各々は、樹脂で覆われた発光部と、前記発光部から延びるリードと、を有し、前記プリント配線基板は平板状且つリング状に構成され、前記プリント配線基板には、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードに対応して複数のスルーホールが設けられ、前記台板には、その片面から他面まで延びる複数の貫通孔が設けられ、またその片面には、径方向内方に向かって下り傾斜する傾斜面が設けられたリング状照明装置の製造方法であって、
前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを折り曲げる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを所定の長さに切断する工程と、前記台板の前記複数の貫通孔と前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールとを一致させる工程と、前記台板の他面と前記プリント配線基板の片面とが対向されるようにしてこれらを相互に重ね合わせる工程と、前記複数のＬＥＤの各々の前記発光部を前記台板の前記傾斜面に支持するとともに、前記複数のＬＥＤの各々の前記リードを前記台板の前記複数の貫通孔及び前記プリント配線基板の前記複数のスルーホールに挿通する工程と、前記貫通孔及び前記スルーホールに挿通された前記リードを前記スルーホールにハンダ付けする工程と、を有することを特徴とするリング状照明装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−７８０６６（Ｐ２００８−７８０６６Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５８４８２（Ｐ２００６−２５８４８２）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（３９２０２６８８８）京都電機器株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（３９２０２６８８８）京都電機器株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
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