JP2023149314A - floodlight device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は投光装置に関し、特に航空機用のサーチライトに適用して好適な投光装置に関する。 The present invention relates to a light projecting device, and particularly to a light projecting device suitable for application to an aircraft searchlight.
航空機用のサーチライトとして利用される投光装置は、従来では光源に白熱灯や放電灯が用いられているが、近年において大光量のLED(発光ダイオード)を用いることが考えられている。大光量のLEDは発光時の発熱が顕著であり、過熱により発光特性が低下して正常な投光動作が阻害されることがあるため、好適な放熱構造が要求される。投光装置における放熱構造として、例えば特許文献1は、放電灯を光源とした投光機であるが、放電灯とこれを駆動するイグナイターとの間に空気層を形成し、空気層における断熱効果を利用して放熱効果を高める技術が提案されている。しかし、このような空気層を配設するのみでは、大光量のLEDの放熱を行うのに必ずしも十分とは言えない。
2. Description of the Related Art Conventionally, incandescent lamps or discharge lamps have been used as light sources in floodlight devices used as searchlights for aircraft, but in recent years, it has been considered to use LEDs (light emitting diodes) with a large amount of light. LEDs with a large amount of light generate significant heat when emitting light, and overheating may deteriorate the light emitting characteristics and inhibit normal light emitting operation, so a suitable heat dissipation structure is required. As for the heat dissipation structure of a floodlight device, for example,
一方、この種の投光装置では、光源の放熱対策に加えて、EMIノイズ(電磁ノイズ)対策が要求される。すなわち、光源にLEDを用いる場合には、LEDに電力(電流)を供給するための駆動装置や、この駆動装置を制御するための制御装置が必要となる。これらの駆動装置や制御装置において、LEDの発光や発光光量を制御するための動作を実行する際に電磁波が発生し、これがEMIノイズとなって航空機の制御系に影響を与えることがある。特許文献1には、投光機に放電灯を駆動するためのイグナイターが内装されており、このイグナイターからはEMIノイズが発生することがあり、この点からも特許文献1の技術を、LEDを光源とする投光装置に適用することは難しい。
On the other hand, this type of light projector requires measures against EMI noise (electromagnetic noise) in addition to measures for heat dissipation of the light source. That is, when using an LED as a light source, a drive device for supplying power (current) to the LED and a control device for controlling this drive device are required. In these drive devices and control devices, electromagnetic waves are generated when performing operations to control the light emission and amount of light emitted by the LEDs, and this may become EMI noise and affect the control system of the aircraft. In
このようなEMIノイズの対策として、投光装置を、LEDや駆動装置を含むランプと、これを制御する制御装置を別体に構成し、両者をハーネス(電気コード)により電気接続する構成が考えられる。しかし、このように構成した場合には駆動装置や制御装置で発生したEMIノイズが、両者を接続しているハーネスから洩れ出ることがあり、この洩れ出たEMIノイズによってLEDの発光に悪影響を及ぼすとともに、外部の機器、例えば航空機の飛行を制御する制御系に悪影響を及ぼすことがある。 As a countermeasure against such EMI noise, one idea is to configure the projector with a lamp that includes an LED and a drive device, and a control device that controls this separately, and connect the two electrically using a harness (electrical cord). It will be done. However, with this configuration, EMI noise generated in the drive device and control device may leak from the harness that connects the two, and this leaked EMI noise has a negative effect on the light emission of the LED. At the same time, it may have an adverse effect on external equipment, such as a control system that controls the flight of an aircraft.
本発明の目的は、投光装置における光源の過熱防止と、EMIノイズの影響を防止した投光装置を提供する。 An object of the present invention is to provide a light projection device in which overheating of a light source in the light projection device is prevented and the influence of EMI noise is prevented.
本発明は、光源と、当該光源の発光を制御する発光制御部と、光源から出射された光を投光する光学系を含む投光ランプを備える投光装置であり、発光制御部のうち電磁ノイズを発生する部位を電磁遮蔽状態に覆うシールド部材を備えており、光源は当該シールド部材に搭載され、発生した熱をシールド部材に伝熱する構成である。 The present invention is a light projecting device including a light source, a light emitting control section that controls light emission of the light source, and a light projecting lamp including an optical system that projects light emitted from the light source. The device is equipped with a shield member that electromagnetically shields a portion that generates noise, and the light source is mounted on the shield member to transfer the generated heat to the shield member.
本発明の投光装置においては、例えば、発光制御部は第1回路基板に構築され、光源は第2回路基板に搭載され、シールド部材は電磁ノイズを発生する部位を覆うように第1回路基板に支持され、第2回路基板はこのシールド部材に搭載される形態が好ましい。また、第2回路基板はシールド部材に熱的に接続されることが好ましい。さらに、この形態において、投光ランプは伝熱性及び電導性のある部材で構成されたハウジングを備え、第1回路基板は当該ハウジングに支持され、シールド部材は当該ハウジングに熱的及び電気的に接続される構成であることが好ましい。例えば、シールド部材は伝熱性ある締結手段によりハウジングに熱的及び電気的に接続される構成とされる。好ましくは、ハウジングは金属で構成され、シールド部材は金属で構成され、シールド部材はハウジングに熱的及び電気的に接続される。 In the light projecting device of the present invention, for example, the light emission control section is constructed on the first circuit board, the light source is mounted on the second circuit board, and the shield member is installed on the first circuit board so as to cover a portion that generates electromagnetic noise. It is preferable that the second circuit board is supported by the shield member and that the second circuit board is mounted on the shield member. Further, it is preferable that the second circuit board is thermally connected to the shield member. Further, in this embodiment, the floodlight lamp includes a housing made of a heat conductive and electrically conductive member, the first circuit board is supported by the housing, and the shield member is thermally and electrically connected to the housing. It is preferable that the configuration is such that For example, the shield member is configured to be thermally and electrically connected to the housing by a heat conductive fastening means. Preferably, the housing is made of metal, the shield member is made of metal, and the shield member is thermally and electrically connected to the housing.
本発明の投光装置のさらに好ましい形態として、光源は異なる波長の光を発光する第1光源と第2光源を備えており、発光制御部は第1光源と第2光源に給電を行う構成であり、第1光源はハウジングに搭載され、第2光源は第2回路基板に搭載される。この形態においては、第1光源から出射された光を投光するための第1光学系と、第2光源から出射された光を投光するための第2光学系を備え、第1光学系は第1回路基板に支持され、第2光学系は第2回路基板に支持される構成とすることが好ましい。 In a further preferred embodiment of the light projecting device of the present invention, the light source includes a first light source and a second light source that emit light of different wavelengths, and the light emission control section is configured to supply power to the first light source and the second light source. Yes, the first light source is mounted on the housing, and the second light source is mounted on the second circuit board. In this embodiment, the first optical system includes a first optical system for projecting light emitted from a first light source and a second optical system for projecting light emitted from a second light source, and the first optical system It is preferable that the optical system be supported by the first circuit board, and the second optical system be supported by the second circuit board.
本発明によれば、発光制御部のうち電磁ノイズを発生する部位をシールド部材により電磁遮蔽状態に覆い、光源は当該シールド部材に搭載されて発生した熱をシールド部材に伝熱する構成であるので、光源の放熱効果を高めるとともに、EMI対策効果を高めた投光装置が提供される。 According to the present invention, the portion of the light emission control unit that generates electromagnetic noise is covered by the shielding member in an electromagnetic shielding state, and the light source is mounted on the shielding member and transmits the generated heat to the shielding member. A light projecting device is provided which enhances the heat dissipation effect of a light source and enhances the EMI countermeasure effect.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の投光装置をヘリコプターのサーチライトに適用した実施形態の概念構成図である。投光装置SLは、光を投光するランプとしての投光器(以下、投光ランプと称する)2と、この投光ランプ2での投光を制御するランプ制御装置1で構成されている。ランプ制御装置1は機体の内部に配設されており、ハーネス4を介して投光ランプ2に電気接続されている。投光ランプ2はヘリコプターHの機体の下部に設けられた開口窓に内装されており、光を投射する投光面を露呈させた状態で機体に固定支持されている。あるいは、図示は省略するが、投光ランプ2は機体の下部に設けられた傾動アームに支持されて投光方向が変化できるように構成されてもよい。この投光ランプ2は、ランプ制御装置1での制御により、可視光Lvあるいは赤外光Liを投光してサーチのための照明を行うことが可能とされている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of an embodiment in which a light projection device of the present invention is applied to a searchlight of a helicopter. The light projecting device SL includes a projector (hereinafter referred to as a projecting lamp) 2 as a lamp that projects light, and a
図2はランプ制御装置1と投光ランプ2の概略のブロック構成図である。ランプ制御装置1は、図示は省略するが、ヘリコプターHに搭載されて当該ヘリコプターHの飛行に関する制御を行う主制御装置(主制御ECU)及び電源装置(発電機、バッテリー)に、ハーネス3を介して接続されている。ランプ制御装置1は、電源装置の電力を所望の電力形態に制御するとともに、主制御ECUからの制御信号により投光ランプ2の投光を制御するための調光信号を生成し、これらの制御した電力と生成した調光信号を、ハーネス4を介して投光ランプ2に出力する。
FIG. 2 is a schematic block diagram of the
ランプ制御装置1は、電源系10と信号制御系11を備えている。電源系10は、電源装置から入力されるAC電力をDC電力に変換するコンバータや、変換したDC電力の電圧等を制御するレギュレータを含む電源部101と、入力されるAC電力に含まれるノイズを除去するACフィルター部102と、出力するDC電力に含まれるノイズを除去するDCフィルター部103を備えている。この電源系10は、DCフィルター部103を通したDC電力を、ハーネス4を介して投光ランプ2に出力する。なお、電源部101はPFC(力率改善)モジュールとして構成されてもよい。
The
信号制御系11は、受信した主制御ECUからの制御信号との整合を取るための第1IF(インターフェース)部112と、当該制御信号に基づいて所要の演算を行って調光信号を生成するための演算を行う演算素子、例えばCPU(中央演算ユニット)を備えたマイコン部111と、投光ランプ2に送信する調光信号との整合を取る第2IF部113が備えられる。ここでは、第2IF部113は、投光ランプ2との間でCAN信号を送受することが可能な構成とされている。これにより、ランプ制御装置1は、投光ランプ2に対して投光を行う際の電力を給電するとともに、主制御ECUからの制御信号に基づいて生成した調光信号により投光ランプ2での投光制御を行う。
The
投光ランプ2は可視光を投光する可視投光部20Vと、赤外光を投光する赤外投光部20Iを備えている。可視光投光部20Vは、可視光を発光して出射する可視LED(発光ダイオード)21vを備えている。また、赤外投光部20Iは赤外光を発光して出射する赤外LED21iを備えている。さらに、投光ランプ2は、これら可視LED21vと赤外LED21iの発光を制御する発光制御部20Cを備えている。
The
発光制御部20Cは、ランプ制御装置1から給電される電力を所要の電圧、電流に制御するための電源部201と、この電源部201で制御された電圧、電流に基づいて可視LED21vと赤外LED21iを駆動して発光させるためのLED駆動部202を備えている。さらに、バーネス4を通してランプ制御装置1との間で送受するCAN信号の整合をとるためのIF部203と、このIF部203で送受した信号に基づいて前記した電源部201及びLED駆動部202を制御するための制御信号を生成する演算素子、例えばCPUを備えるマイコン部204を備えている。
The light
このように、この投光装置SLは、別体に構成されたランプ制御装置1と投光ランプ2を備えており、投光ランプ2とランプ制御装置1がハーネス4により電気接続される。そして、投光ランプ2は、ランプ制御装置1から出力される電力と、CAN通信により送信されてきた調光信号に基づいて可視光Lv、及び/又は赤外光Liでの投光を行うことが可能とされている。
In this manner, the light projecting device SL includes the
図3は投光ランプ2の一部を分解した概略斜視図である。前面側が開口された短円筒容器状のボディ211と、この開口に固定リング213により気密に取り付けられた透光カバー212とでハウジング210が構成されている。ボディ211は熱伝導性が高くかつ導電性のある材料、例えば金属材、ここではアルミニウム(アルミダイカスト)で形成されている。透光カバー212は少なくとも可視光と赤外光を透過する透光性があり、耐熱性等の耐候性のある樹脂やガラスで構成されている。固定リング213は円周方向の複数箇所においてネジ(図示せず)によりボディ211の開口縁に固定され、透光カバー212はその周縁において固定リング213によってボディ211に対して挟持された状態で固定支持される。
FIG. 3 is a partially exploded schematic perspective view of the
また、投光ランプ2は、前記したように、可視光を投光する可視投光部20Vと、赤外光を投光する赤外投光部20Iを備えている。可視投光部20Vは可視光学系としての可視レンズ23を備えており、この可視レンズ23は、図3におけるハウジング210内の略上半分領域に配設されている。赤外投光部20Iは赤外光学系としての赤外レンズ26を備えており、この赤外レンズ26は、ハウジング210の下半分領域に配設されている。これらの可視レンズ23と赤外レンズ26は透光カバー212に臨んで配設されており、透光カバー212を透して可視光Lvと赤外光Liを投光する。なお、以降においても上半分領域と下半分領域は図3の上下方向を基準にしている。
Further, as described above, the
図4は投光ランプ2の拡大正面図であり、図5はそのV-V線に沿った拡大断面図である。また、図6は投光ランプ2の部分分解斜視図であるが、図3に示した透光カバー212と固定リング213は省略している。これらの図において、ボディ211の内部には、ボディ211の外底面側に所要の空隙を持って形成された内底壁214が一体に形成されており、この内底壁214の内面に、円柱状をした複数のボス215と、矩形の台座状をした5個のステージ216が立設されている。5個のステージ216の頂面には、それぞれ可視投光部20Vの光源として可視光(白色光)を発光する5個の可視LED21vが搭載されている。各可視LED21vは、それぞれ発光面がボディ211の開口側に向けられるように、その裏面においてステージ216の表面に密着状態に搭載されている。
FIG. 4 is an enlarged front view of the
また、ボディ211内には、ボディ211の内部形状よりも一回り小径の略円形をしたメイン回路基板22が、内底壁214の内面に沿って配設され、ボス215に螺合されたネジ217により固定支持されている。このメイン回路基板22の一部、すなわち図3に示した上半分領域には、各可視LED21vの発光面に対応する領域に透光窓221が開口され、可視LED21vで発光した白色光が投光窓221を透光されるようになっている。なお、詳細な説明は省略するが、例えば、メイン回路基板22の各透光窓221に臨む部位に導電回路パターンの一部が配設されており、この導電回路パターンの一部は各可視LED21vの電極に電気接触して給電を行う構成とされてもよい。
Further, inside the
メイン回路基板22に設けられた透光窓221を覆うように、当該メイン回路基板22の上半分領域に可視レンズ23が配設されている。可視レンズ23は、各透光窓221にそれぞれ対向するように配設された5個の光収束レンズ231が一つのレンズ構体として一体化されており、各光収束レンズ231は、対向された可視LED21vで発光された白色光を収束して可視投光ビームを形成する。したがって、この可視レンズ23と前記可視LED21vとで可視投光部20Vが構成される。なお、可視レンズ23は、それぞれ独立して形成された複数の光収束レンズ231が基板に取り付けられる構成とされてもよい。
A
メイン回路基板22には、図示は省略するが所要の導電回路パターンが形成されるとともに、発光制御部20Cを構成する複数の電子部品222,223が搭載されている。発光制御部20Cは、これらの電子部品222,223により、前記した電源部201、IF部203、マイコン部204が構成され、さらにLED駆動部202が構成される。電源部201は、例えばランプ制御装置1からのAC(交流)電力をDC(直流)電力に変換するコンバータや、変換されたDCの電圧、電流を制御するレギュレータを備えた構成とされる。マイコン部204はIF部203で受信したCAN信号に基づいて電源部201及びLED駆動部202を制御する構成とされる。
Although not shown, a necessary conductive circuit pattern is formed on the
LED駆動部202は、可視LED21vと赤外LED21iをそれぞれ発光するための駆動電力を生成して給電する構成とされる。例えば、LED駆動部202は、図2に示したように、マイコン部204により制御されて電源部201の電力をPWM(パルス幅変調)制御し、このPWM制御により各LED21v,21iの発光光量を制御する可視LED駆動部202vと赤外LED駆動部202iを備えた構成とされる。
The
これら電源部201とIF部203とマイコン部204はメイン基板22の下半分領域に搭載された電子部品223により構築されている。一方、LED駆動部202のうち、可視LEDを制御する可視LED駆動部202vはメイン回路基板22の上半分領域に搭載された電子部品222により構築されている。一方、赤外LED駆動部202iは、後述するサブ回路基板25に搭載されている。
These
その上で、メイン回路基板22の下半分領域に、半円形ないしこれに近い形状をした浅皿状のシールドカバー24が支持されている。メイン回路基板22の下半分領域には前記した発光制御部20Cを構成する各部が構築されているが、シールドカバー24は少なくとも電源部201、IF部202、マイコン部204を覆うように配設されている。このシールドカバー24は、熱伝導性が高く電磁遮蔽効果のある金属材、ここではボディ211と同様にアルミニウムで形成されている。
Moreover, a shallow dish-shaped shield cover 24 having a semicircular or nearly semicircular shape is supported in the lower half region of the
シールドカバー24の頂面にはサブ回路基板25が搭載されている。このサブ回路基板25は、表面に所要のパターンをした導電回路(図示省略)が形成されるとともに、赤外光を発光する複数個、ここでは6個の赤外LED21iが搭載されている。各赤外LED21iは、発光面がサブ回路基板25の表面と同一方向に向けられた状態、換言すれば透光カバー212に向けられた状態で当該サブ回路基板25の表面に搭載されており、導電回路に電気接続されている。この赤外LED21iを制御する赤外LED駆動部202iは、このサブ回路基板25に搭載された電子部品224により構築されている。
A
サブ回路基板25の表面には赤外レンズ26が支持されている。この赤外レンズ26は、6個の各赤外LED21iに対向する6個の光収束レンズ261が一つのレンズ構体として一体に形成されており、各光収束レンズ261が各赤外LED21iの発光面に対向した状態でサブ回路基板25に支持されている。各光収束レンズ261は、対応する赤外LED21iで発光された赤外光を収束して赤外投光ビームを形成する。したがって、この赤外レンズ26と前記赤外LED21iとで赤外投光部20Iが構成される。この赤外レンズ26についても、それぞれ独立して形成された複数の光収束レンズ261が基板に取り付けられる構成とされてもよい。
An
サブ回路基板25は、その裏面が前記シールドカバー24の上面に接した状態で当該シールドカバー24に支持されている。この支持構造においては、図には表れないが、サブ回路基板25とシールドカバー24との間の熱伝導性を高めるために、両者の間には熱伝導性の高い熱伝導シートや熱伝導樹脂を介在させている。その上で、サブ回路基板25とシールドカバー24はメイン回路基板22とともにネジ218によりボディ211の内底壁214に固定支持されている。
The
メイン回路基板22とサブ回路基板25はそれぞれハーネス4に電気接続されている。すなわち、メイン回路基板22にはメインコネクタ6が配設され、サブ回路基板25にはサブコネクタ7が配設されている。図6に示したように、メインコネクタ6は、ジャック(レセプタクル)61とプラグ62を備えており、これらジャック61とプラグ62が嵌合されたときに相互に電気接続される構成である。ジャック61はメイン回路基板22に搭載されて前記した導電回路、特に発光制御部20Cを構成する電子部品222,223に電気接続され、プラグ62はメイン回路基板22の表面に沿った方向からジャック61に嵌合される。プラグ62には所要のコード41が接続されており、このコード41は前記ランプ制御装置1に接続されているCAN通信用のハーネス4の一部として構成される。
The
サブコネクタ7は、図6に示したように、メインコネクタ6と同様にジャック71とプラグ72で構成されており、両者71,72が嵌合されたときに相互に電気接続される構成である。ジャック71はサブ回路基板25の導電回路や電子部品224に電気接続され、プラグ72にはコード42が接続される。このプラグ72はサブ回路基板25の表面に沿った方向からジャック71に嵌合される。コード42は前記ハーネス4の一部として構成される。
As shown in FIG. 6, the
図7はサブコネクタ7の分解斜視図である。ジャック71はサブ回路基板25の一端部に搭載されており、プラグ72はこのサブ回路基板25の表面に沿った方向から着脱される。サブ回路基板25は前記したようにシールドカバー24の頂面に密接した状態で支持されるが、この支持を行う際にはプラグ72をジャック71に嵌合させた状態で支持させるようにする。一方、シールドカバー24には、そのフランジ240の一部に水平断面が偏平な形状をした柱状のストッパー73が立設されている。この立設された位置は、サブ回路基板25をシールドカバー24の頂面に支持したときに、サブコネクタ7に対向される位置、正確に言えばジャック71に嵌合されているプラグ72の背後に相当する位置である。
FIG. 7 is an exploded perspective view of the
したがって、サブコネクタ7のプラグ72をジャック71に嵌合した状態でサブ回路基板25をシールドカバー24に支持したときには、図8の斜視図に示すように、ストッパー73はサブコネクタ7のプラグ72の背後に位置される状態となる。このときストッパー73とプラグ72の背面との間隔は、少なくともプラグ72をジャック71から引き抜くことができない寸法である。これにより、コード42に引張力が加えられても、あるいはサブコネクタ7に外部振動や外力等が加えられてもプラグ72がジャック71から脱落されることが防止され、サブコネクタ7における電気的な接続状態が保持される。
Therefore, when the
図9はメインコネクタ6の斜視図である。ジャック61はメイン回路基板22の一端部に搭載されており、プラグ62はメイン回路基板22の表面に沿った方向からジャック61に着脱される。メイン回路基板22は前記したようにボディ211の内底壁214に支持されるが、この際にはプラグ62をジャック61に嵌合させた状態で支持させるようにする。一方、内底壁214の内面には、円柱状ないしは円錐柱状をしたストッパー63が立設されており、この立設位置はメイン回路基板22を内底壁214に支持したときに、メインコネクタ6に対向される位置である。すなわち、サブコネクタ7の場合と同様に、ジャック61に嵌合されているプラグ62の背後に相当する位置である。
FIG. 9 is a perspective view of the
したがって、メイン回路基板22が内底壁214に支持されたときには、ストッパー63はメインコネクタ6のプラグ62の背後に位置された状態となる。ストッパー63とプラグ62の背面との間隔は、少なくともプラグ62をジャック61から引き抜くことができない寸法である。これにより、コード41に引張力が加えられても、あるいはメインコネクタ6に外部振動や外力等が加えられても、プラグ62がジャック61から脱落されることが防止され、メインコネクタ6における電気的な接続状態が保持される。
Therefore, when the
実施形態の投光ランプ2は以上の構成であり、可視光と赤外光を投光可能な可視・赤外投光ランプとして構成とされている。また、ランプ制御装置1は、主制御ECUからの制御信号に基づいて投光ランプ2に給電する電力を生成し、かつ投光ランプ2の投光を制御する調光信号を出力する。このランプ制御装置1からの調光信号はハーネス4を介したCAN通信により投光ランプ2に送られる。
The
投光ランプ2においては、コード41及びメインコネクタ6を介して調光制御信号がメイン回路基板22に入力されると、IF部203はこれを受信し、マイコン部204においてLED駆動部202を制御する。可視LED駆動部202vは可視LED21vを発光するための駆動電流を生成する。例えば、ランプ制御装置3からの調光信号に基づいて、電源部201からの電力をPWM制御する。そして、メイン回路基板22を介してボディ211の内底壁214に搭載されている可視LED21vに対する給電が行われ、可視LED21vが発光して白色光を出射する。出射された白色光は透光窓221を透過して可視レンズ23の対応する光収束レンズ231において収束され、白色投光ビームとして投光される。
In the
一方、マイコン部204の制御信号はコード42及びサブコネクタ7を介してサブ回路基板25に入力され、これに搭載されている赤外LED駆動部202iが制御され、この制御により赤外LED21iに対する給電が行われる。この給電は可視LED21vに対する場合と同様である。これにより赤外LED21iが発光して赤外光を出射し、出射された赤外光は赤外レンズ26の対応する光収束レンズ261において収束され、赤外投光ビームとして投光される。
On the other hand, the control signal from the
ところで、発光制御部20Cにおいては、ランプ制御装置1からの電力を受けて電源部201が駆動され、またランプ制御装置1からの調光信号を受け、マイコン部204が駆動される。このとき、電源部201やマイコン部204における制御に伴ってEMIノイズが発生する。一方、LED駆動部202、すなわち可視LED駆動部202vや赤外LED駆動部202i、IF部203ではEMIノイズは発生しない。しかし、これら電源部201やマイコン部204はメイン回路基板22の下半分領域に構築されており、この領域はシールドカバー24に覆われて電磁遮蔽されている。特に、シールドカバー24はネジ108を介してボディ211の内底壁214と電気的に同電位の状態で支持されており、いわゆる接地状態とされている。これにより、電源部201やマイコン部204で発生したEMIノイズが透光ランプ2の発光制御部20Cの他の部位、例えば可視LED駆動部202vや赤外LED駆動部202iに影響することが防止される。同時に、発生したEMIノイズが投光ランプ2の外部に洩れ出ることも防止され、ヘリコプターHの制御系、特に主制御ECUに影響を与えることが防止される。
By the way, in the light
投光ランプ2において、可視LED21vは発光に伴い発熱するが、発生した熱はステージ216を介して内底壁214に伝熱される。したがって、内底壁214、すなわちハウジング210のボディ211に伝熱されてここから放熱される。また、赤外LED21iも発光に伴って発熱するが、発生した熱はサブ回路基板25からシールドカバー24に伝熱される。さらに、このシールドカバー24からメイン回路基板22ないし内底壁214に伝熱され、ハウジング210のボディ211から放熱される。このように、可視LED21vと赤外LED21iにおいて発生した熱は好適にハウジング210を通して放熱され、各LEDの過熱による特性劣化が防止される。
In the
なお、可視LED21vで発生した熱の一部は可視レンズ23に伝熱されるが、この熱は可視レンズ23の表面から透光カバー212に伝熱され、この透光カバー212の表面からの輻射により放熱される。赤外LED21iで発生した熱の一部は赤外レンズ26に伝熱され、さらに透光カバー212に伝熱されるが、この透光カバー212の表面からの輻射により放熱される。
Note that a part of the heat generated by the
投光ランプ2における放熱効果を高めるために、図示は省略するが、ボディ211の内底壁214に複数の放熱フィンを立設して当該内底壁214の放熱性を高めるように構成してもよい。あるいは、ボディ211の外面に構成されている空隙内に放熱ファン等の冷却装置を配設してもよい。これらの放熱構造や冷却装置を備えることにより、内底壁214を含むボディ211に伝熱された熱の放熱効果が高められる。
In order to enhance the heat dissipation effect in the
一方、投光ランプ2における投光を制御するランプ制御装置1は、図2にも示したように電源系10と信号制御系11を備えている。図10はランプ制御装置1の分解斜視図であり、上下を逆向きにした図である。ランプ制御装置1は、矩形をした浅い容器状に形成されたケースボディ121と、このケースボディ121の開口を覆うように取着されるカバー122で構成されたケーシング120を備えている。これらのケースボディ121とカバー122は、金属等の導電体、ここではアルミニウムで構成されており、カバー122は図示を省略したネジ等によりケースボディ121に取り付けられている。
On the other hand, the
ランプ制御装置1の電源系10と信号制御系11の各部はこのケーシング120内に配設されている。実施形態では、電源系10を構成している電源部101と、ACフィルター部102と、DCフィルター部103はそれぞれ独立したモジュールとして構成されている。同様に、信号制御系11を構成しているマイコン部111と、第1IF部112と、第2IF部113もそれぞれ独立したモジュールとして構成されている。例えば、各部は回路基板に電子部品が搭載された構成であってもよくあるいは樹脂等によりパッケージされた構成であってもよい。
Each part of the
図11はランプ制御装置1の水平断面図であり、図10と同様に上下を逆にした状態の図である。図12はその鉛直断面図であり、ここでは上下を正しい状態にした図である。ケースボディ121の内部には複数の区画壁123が設けられており、これらの区画壁123によってケースボディ121の内部が複数の小部屋に区画されている。ここでは、8個の小部屋r1~r8に区画されている。そして、区画された各小部屋r1~r8のうち、小部屋r1~r6にそれぞれ電源系10と信号制御系11の各部、すなわち、電源部101、ACフィルター部102、DCフィルター部103、マイコン部111、第1IF部112、第2IF部113の各回路基板が配設されている。なお、他の小部屋r7,r8には各種電子部品、例えば大型コンデンサー104が配設されている。
FIG. 11 is a horizontal cross-sectional view of the
ケースボディ121の一つの側面には2つのコネクタ131,132が配設されており、一方のコネクタ131は主制御ECUに接続するためのハーネス3が接続され、他方のコネクタ132は投光ランプ2に接続するためのハーネス4が接続される。そして、コネクタ131,132のそれぞれに対して電源系10と信号制御系11の各部が電気接続されている。すなわち、図11に示した構成では、電気配線130により、コネクタ131にACフィルター部102と第1IF部112が接続され、コネクタ132にDCフィルター部103と第2IF部113が電気接続される。また、ACフィルター部102とDCフィルター部103の間に電源部101が接続され、第1IF部112と第2IF部113との間にマイコン部111が接続されている。
Two
このように、電源系10と信号制御系11を構成する各部は、それぞれ独立した小部屋r1~r8に独立した状態で内装されることにより、各部は区画壁123によって相互に電磁的に遮断された状態とされる。また、図10に示したように、カバー122の内面には、前記区画壁123に対応したシールドリブ124が突出形成されており、カバー122をケースボディ121の開口に取着したときに、各シールドリブ124が対応する区画壁123の端縁に当接される。このシールドリブ124は、例えば柔軟な導電樹脂あるいは導電ゴムで形成されており、区画壁123の端縁に当接されたときには、ケースボディ121とカバー122の当接面の間は電磁的に密封され、各小部屋r1~r8の相互の電磁遮断効果を高めることができる。
In this way, the parts constituting the
このランプ制御装置1において、電源系10と信号制御系11を構成している各部のうち、電源部101とマイコン部111では、各制御により生じる電流変化に伴って電磁波が発生し、これがEMIノイズとなる。しかし、電源部101とマイコン部111はケースボディ121とカバー122で構成されるケーシング120により電磁遮蔽されるとともに、ケーシング120内においても区画壁123により区画された電磁遮断された小部屋r5,r6にそれぞれ隔離された状態で内装されている。したがって、電源部101とマイコン部111で発生したEMIノイズがそれぞれの小部屋r5,r6から洩れ出ることはなく、さらにケーシング120からも外部に洩れ出ることはない。
In this
なお、ケーシング120内において電源系10と信号制御系11の各部を相互に電気接続する電気配線130は、例えば、図13に示すように、区画壁123に設けた切欠き125を通して配線するようにしてもよい。その上で、この切欠き125に電磁吸収効果のあるフェライト筒133を内挿し、電気配線130をこのフェライト筒133を挿通させるようにしてもよい。これにより、電気配線130を通して洩れ出ようとするEMIノイズはフェライト筒133により吸収されるので、各小部屋から洩れ出ることが防止される。
Note that the
このように、電源部101やマイコン部11で発生したEMIノイズは、ケーシング120内の他の小部屋に漏れ出ることが防止されるので、EMIノイズの影響を受けることが好ましいない各部、例えば、調光信号等の制御用の信号を処理する第1IF部112や第2IF部113に対するEMIノイズの影響を未然に防止することができる。また、電源系でのフィルター作用を行うACフィルター部102やDCフィルター部103においてもEMIノイズの影響を受けることが防止される。
In this way, the EMI noise generated in the
電源部101とマイコン部111で発生したEMIノイズは、導電部材で構成されたケースボディ121とカバー122からなるケーシング120により電磁遮蔽されるので、ケーシング120の外部に洩れ出ることが防止され、主制御ECUに対するEMIノイズの影響を防止するとともに、投光ランプ2に対するEMIノイズの影響を防止することができる。
EMI noise generated in the
以上のように、本発明にかかる投光装置SLでは、投光ランプ2の光源で発生した熱、すなわち可視LED21vで発熱した熱は直接ハウジング210のボディ211から放熱される。また、赤外LED21iで発生した熱はシールドカバー24を介してボディ211に伝熱され、ハウジング210から放熱される。これにより、各LED21v,21iの過熱を防止して各LEDの正常な発光を確保し、信頼性の高い投光が実現できる。
As described above, in the light projection device SL according to the present invention, the heat generated by the light source of the
また、投光ランプ2の発光制御部20Cにおいては、電源部201とマイコン部204が駆動されたときにEMIノイズが発生するが、電源部201とマイコン部204はシールドカバー24に覆われて電磁遮蔽されている。これにより、電源部201やマイコン部204で発生したEMIノイズが透光ランプ2の発光制御部20C、特に可視LED駆動部202vや赤外LED駆動部202iに影響することが防止される。同時に、発生したEMIノイズが投光ランプ2の外部に洩れ出ることも防止され、ヘリコプターHの制御系、特に主制御ECUに影響を与えることが防止され、ヘリコプターの安全な飛行や正常な通信を確保することができる。
In addition, in the light
実施形態の投光ランプ2は、メイン回路基板22に接続されるメインコネクタ6と、サブ回路基板25に接続されるサブコネクタ7は、それぞれストッパー73,63により各コネクタのプラグとジャックの嵌合が外れることが防止される。したがって、ヘリコプターHの飛行に伴って生じる振動や衝撃によっても各コネクタ6,7における電気的な接続状態を保持することができる。
In the
実施形態に記載のランプ制御装置1は、ケーシング120の内部を電磁遮蔽効果のある区画壁によって小部屋に区画し、電源系10と信号制御系11を構成している各部を各小部屋に独立して配設することにより、特定の部位で発生したEMIノイズを他の部位にまで洩れ出ることが防止できる。これにより、ランプ制御装置1におけるEMIノイズによる不具合、特に信号制御系11での誤動作を未然に防止し、信頼性の高いランプ制御が実現できる。
In the
本発明は以上説明した実施形態に限られるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、可視投光部21Vと赤外投光部21Iの構成が置き換えられた構成としてもよい。また、各投光部を構成するLED21v,21iの個数やレンズ23,26の構成は適宜に変更が可能である。さらに、シールドカバー24の形状についても、EMIノイズを発生する部位を遮蔽する一方でサブ回路基板25が搭載でき、その上でサブ回路基板25の放熱が可能な構成であれば実施形態の構成に限られるものではない。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified as appropriate. For example, the structures of the visible light projector 21V and the infrared light projector 21I may be replaced. Further, the number of
本発明が適用される投光装置、特に投光ランプのその他の構成についても実施形態の構成に限られるものではなく、適宜に変更することが可能である。例えば、投光ランプは可視光のみを投光する構成であってもよい。また、投光ランプのハウジングの形状、投光カバーを含むハウジングの構成、さらに発光制御部の回路構成についても適宜の変更が可能である。 Other configurations of the light projecting device to which the present invention is applied, particularly the light projecting lamp, are not limited to the structures of the embodiments, and can be modified as appropriate. For example, the projection lamp may be configured to project only visible light. Further, the shape of the housing of the light projection lamp, the configuration of the housing including the light projection cover, and the circuit configuration of the light emission control section can also be changed as appropriate.
1 ランプ制御装置
2 投光ランプ
3 ハーネス(コード)
4 ハーネス(コード)
6 メインコネクタ
7 サブコネクタ
20V 可視投光部
20I 赤外投光部
20C 発光制御部
21v 可視LED(第1光源)
21i 赤外LED(第2光源)
22 メイン回路基板(第1回路基板)
23 可視レンズ(第1光学系)
24 シールドカバー(シールド部材)
25 サブ回路基板(第2回路基板)
26 赤外レンズ(第2光学系)
61,71 ジャック
62,72 プラグ
63,73 ストッパー
201 電源部
202 LED駆動部
202v 可視LED駆動部
202i 赤外LED駆動部
203 IF部
204 マイコン部
210 ハウジング
211 ボディ
212 透光カバー
214 内底壁
222,223,224 電子部品
1
4 Harness (cord)
6
21i infrared LED (second light source)
22 Main circuit board (first circuit board)
23 Visible lens (first optical system)
24 Shield cover (shield member)
25 Sub circuit board (second circuit board)
26 Infrared lens (second optical system)
61, 71
Claims (9)
9. The light projecting device according to claim 1, further comprising a lamp control device for controlling the light projecting lamp, and wherein the light source and the light emission control section are electrically connected to the lamp control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022057822A JP2023149314A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | floodlight device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022057822A JP2023149314A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | floodlight device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023149314A true JP2023149314A (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=88288011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022057822A Pending JP2023149314A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | floodlight device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023149314A (en) |
-
2022
- 2022-03-31 JP JP2022057822A patent/JP2023149314A/en active Pending
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