JP2001338505A - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP2001338505A JP2000157461A JP2000157461A JP2001338505A JP 2001338505 A JP2001338505 A JP 2001338505A JP 2000157461 A JP2000157461 A JP 2000157461A JP 2000157461 A JP2000157461 A JP 2000157461A JP 2001338505 A JP2001338505 A JP 2001338505A
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light emitting
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英二 塩浜
Masaru Sugimoto
勝 杉本
Hideyoshi Kimura
秀吉 木村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線基板に回路部品を搭載しても、「光のけ
られ部分」を生じさせることなく小型化を可能にし、発
光体素子の高密度実装を可能にする。 【解決手段】 配線基板１１と、この配線基板１１の一
の面上に配置される複数の発光体素子１２と、複数の孔
Ｈ１３を有しこれら複数の孔Ｈ１３内に複数の発光体素
子１２がそれぞれ納まるように配線基板１１の一の面上
に配置される１３枠体とを設けた。そして、枠体１３の
孔Ｈ１３と孔Ｈ１３との間に配線基板１１の一の面に向
けて開口する収納室Ｃ１３を形成し、この収納室Ｃ１３
における配線基板１１の導電パターン１１ａに回路部品
１４を接続して設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板、この一
の面上に配置される複数の発光体素子、および複数の孔
を有しこれら複数の孔内に上記複数の発光体素子が位置
するように配線基板の一の面上に配置される枠体により
構成される照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来の照明装置の構成例を図１
０〜図１２に示す。ただし、発光体素子１２にＬＥＤを
用いた例で説明をする。図１０において、配線基板１１
は、一般の回路基板と同様の構成を有し、図１０の例で
は金属基板１１０が使用され、この金属基板１１０上に
導電パターン１１ａが電気絶縁層１１ｂを介して形成さ
れている。発光体素子１２は導電パターン１１ａ上に実
装され、発光体素子１２からの光を反射させ、配光・光
量を制御する枠体１３PAが絶縁性の接着剤Ａを用いて取
り付けられている。発光体素子１２からの光が照射され
る枠体１３PAの表面には反射層１３ａが形成されてい
る。あるいは枠体１３PA自体が反射層１３ａを兼ねる場
合もある。また、発光体素子１２が透明樹脂、例えばエ
ポキシ樹脂で封止される場合もある。例えば、発光体素
子１２は、ＡｌＧａＩｎＰ系で構成される場合、図１０
（ｂ）に示すように、導電ペーストＢで導電パターン１
１ａに接着され、発光体素子１２の上部面からは金ワイ
ヤＣで導電パターン１１ａに電気的に接続される。
【０００３】発光体素子１２は複数個配列され、図１
１，図１２に示すように、抵抗などの限流素子１および
電源２とともに発光体モジュールが構成される。これら
限流素子１および電源２は複数個直列に接続された発光
体素子１２を一斉に発光させるためのものである。な
お、限流素子１に代えて定電流回路が設けられる場合も
ある。
【０００４】図１３，図１４に別の照明装置の従来構成
例を示す。この従来構成例では、複数個の発光体素子１
２を直列接続した場合、少なくとも１つの発光体素子１
２が故障して開放状態になったとしても、複数個の発光
体素子１２の全てが消灯することのないように、各発光
体素子１２に並列に、例えばツェナーダイオードなどの
保護素子ＺＤが接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すような複数個の発光体素子が実装された配線基板
と限流素子や電源などの回路部品とを一体にして照明装
置（発光体モジュール）を構成する場合、上記配線基板
に対して複数個の発光体素子を発光させるための回路部
品を別置きにしたり、あるいは枠体を避けて配線基板上
に回路部品を配置したりする必要があるので、照明装置
のサイズが大型になってしまうという課題があった。
【０００６】また、図１３，図１４に示した保護素子Ｚ
Ｄを設ける場合、保護素子ＺＤは図１５に示すように実
装される。これでは、発光体素子１２を発光させると、
保護素子ＺＤによって「光のけられ部分」が生じてしま
う。また、枠体１３PAの底側の孔径を小さくすることが
できなくなり、発光体素子１２の高密度実装を達成する
ことができなくなる。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、配線基板に回路部品を搭載しても、「光のけら
れ部分」を生じさせることなく小型化が可能で、発光体
素子の高密度実装が可能な照明装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明の照明装置は、配線基板と、この
配線基板の一の面上に配置される複数の発光体素子と、
複数の孔を有しこれら複数の孔内に前記複数の発光体素
子が納まるように前記配線基板の一の面上に配置される
枠体とを備え、前記枠体の孔と孔との間に少なくとも前
記配線基板の一の面に向けて開口する収納室が形成さ
れ、この収納室における前記配線基板の導電パターンに
回路部品が接続されて設けられていることを特徴とす
る。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の照
明装置において、前記枠体は樹脂製であることを特徴と
する。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の照
明装置において、前記枠体はセラミックス製であること
を特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の照
明装置において、前記枠体は、金属製であり、少なくと
も前記配線基板の一の面側に絶縁物が形成されているこ
とを特徴とする。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１記載の照
明装置において、前記収納室は前記配線基板の一の面に
向けて開口する溝であり、この溝の内面に導電パターン
が形成され、その導電パターンにさらに回路部品が接続
されて設けられていることを特徴とする。
【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１記載の照
明装置において、前記枠体および配線基板で構成される
本体の側壁側が電気的接続用のコネクタになっているこ
とを特徴とする。
【００１４】請求項７記載の発明は、請求項１記載の照
明装置において、前記コネクタは少なくとも２つ設けら
れ、一方は凸形状に他方は凹形状に形成されていること
を特徴とする。
【００１５】請求項８記載の発明は、請求項１記載の照
明装置において、前記枠体に設けられ前記発光体素子の
光を受光する光センサと、前記収納室に設けられ前記光
センサから得られる情報を処理する制御回路とを備える
ことを特徴とする。
【００１６】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれかに記載の照明装置において、前記発光体素子は発
光ダイオードであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る第１実施形態
の照明装置の一部断面図で、この図を用いて以下に第１
実施形態の説明を行う。ただし、図１０〜図１５に示し
た従来の照明装置と同様であるものについては同一符号
を付し、その説明を省略する。
【００１８】図１に示す照明装置（発光体モジュール）
は、配線基板１１と、この配線基板１１の一の面（図１
では上面）上に配置される複数の発光体素子１２と、内
径が上方に向けて徐々に大きくなる複数の孔Ｈ１３を有
し、これら複数の孔Ｈ１３内に複数の発光体素子１２が
納まるように配線基板１１の一の面上に配置される枠体
（複数の窓枠を連設して成る枠体）１３とを備え、この
枠体１３の孔Ｈ１３と孔Ｈ１３との間に配線基板１１の
一の面に向けて開口する溝状の収納室Ｃ１３が形成さ
れ、この収納室Ｃ１３における配線基板１１の導電パタ
ーン１１ａにＬ，Ｃ，Ｒなどの回路部品１４が接続され
て設けられている。
【００１９】ここで、発光体素子１２は、図１（ａ）に
示すように、図１０と同様に実装されるＬＥＤ（発光ダ
イオード）ベアチップでもよく、図１（ｂ）に示すよう
に、両端が導電ペーストＢでそれぞれ導電パターン１１
ａに接続される表面実装型ＬＥＤでもよい。なお、これ
らＬＥＤベアチップおよび表面実装型ＬＥＤは一例であ
って、本発明の発光体素子は、さらに、極小サイズの電
球など電力を給電することにより発光する素子であれば
よい。また、発光色については単色でも複数色でもよ
い。
【００２０】発光体素子１２は配線基板１１上に実装さ
れ、発光体素子１２から出た光は枠体１３の孔Ｈ１３の
ある表面に形成された反射層１３ａによって制御され
る。枠体１３は樹脂またはセラミックスなどの電気絶縁
体でできている。また、発光体素子１２からの光が当た
らない枠体１３の部分、すなわち孔Ｈ１３と孔Ｈ１３と
の間に収納室Ｃ１３を設け、この収納室Ｃ１３における
配線基板１１上の導電パターン１１ａに回路部品１４が
接続されて設けられている。この回路部品１４により発
光体素子１２を点灯制御するための回路、例えば、図１
１に示した限流素子１および電源２に相当する回路や、
調光回路などが構成される。
【００２１】枠体１３の材料としては、樹脂、セラミッ
クスまたは金属などがあり、いずれも配線基板１１の導
電パターン１１ａとは電気的に絶縁がとられている。例
えば、枠体１３がアルミの場合、枠体１３における導電
パターン１１ａ側の面には酸化絶縁膜を形成させてあ
る。あるいは電気絶縁接着剤により枠体１３と配線基板
１１とを接合させるようにしてもよい。
【００２２】以上、回路部品１４を枠体１３の収納室Ｃ
１３に入れることにより、点灯制御回路を含む照明装置
をほぼ枠体１３に必要な最小面積と同等にすることがで
き、照明装置の小型化が可能となる。すなわち、配線基
板に回路部品を搭載しても、「光のけられ部分」を生じ
させることなく小型化が可能で、発光体素子の高密度実
装が可能になる。
【００２３】また、枠体１３に金属材料を使用すると、
放熱性を向上させることができ、発光体素子１２の寿命
性能などが向上する。
【００２４】図２は本発明に係る第２実施形態の照明装
置の一部断面図で、この図を用いて以下に第２実施形態
の説明を行う。
【００２５】図２に示す照明装置は、枠体１３の収納室
Ｃ１３の内面に導電パターン１３ｂが形成され、その導
電パターン１３ｂにさらにＬ，Ｃ，Ｒなどの回路部品１
５が接続されて設けられている以外は第１実施形態の照
明装置と同様に構成される。
【００２６】ここで、回路部品１５は収納室Ｃ１３内に
３次元的に実装されている。枠体１３に金属を使用する
場合には、その金属の表面に絶縁層を形成し、その絶縁
層上に導電パターン１３ｂを形成すればよい。また、図
２の例では、収納室Ｃ１３の内面の導電パターン１３ｂ
は、導電ペーストＢにより収納室Ｃ１３下の配線基板１
１の導電パターン１１ａに接続されている。
【００２７】以上、配線基板に回路部品を搭載しても、
「光のけられ部分」を生じさせることなく小型化が可能
で、発光体素子の高密度実装が可能になるほか、さらに
実装密度を上げることができる。
【００２８】図３は本発明に係る第３実施形態の照明装
置の斜視図、図４は図３の照明装置のコネクタ部分の断
面図で、これらの図を用いて以下に第３実施形態の説明
を行う。
【００２９】図３に示す照明装置は、一の面で互いに貼
り合わされる配線基板１１および枠体１３の側壁側の一
部に、コネクタを一体に有する以外は第１，第２実施形
態の照明装置と同様に構成される。
【００３０】すなわち、枠体１３の右側壁の中央部に、
凸型のコネクタＤを挿入するための右方に開口するバス
タブ状の凹状部１３ｃがコネクタ（枠コネクタ）構造と
して設けられている。そして、図４に示すように、凹状
部１３ｃの一部にコネクタＤの突起部Ｄａと係合する係
合孔Ｈ１３ｃが穿設されているほか、凹状部１３ｃ内に
コネクタＤの端子（図示せず）と接続する導電パターン
１３ｄが形成されている。この導電パターン１３ｄは配
線基板１１の導電パターン１１ａに接続される。これに
より、コネクタ構造の凹状部１３ｃに、対応するコネク
タＤを挿入すれば、コネクタＤの端子が、凹状部１３ｃ
内の導電パターン１３ｄを通じて配線基板１１の導電パ
ターン１１ａに接続されるので、外部から本照明装置に
電力および制御データなどを供給することができる。
【００３１】以上、配線基板に回路部品を搭載しても、
「光のけられ部分」を生じさせることなく小型化が可能
で、発光体素子の高密度実装が可能になるほか、本照明
装置に対する外部機器などの接続が極めて容易になるの
で、照明装置への給電が簡単になる。
【００３２】なお、第３実施形態では、凹状部１３ｃが
バスタブ状になっているが、これに限らず、図５に示す
ように、下方側に切り欠けを有する構造の凹状部１３ｅ
を設け、導電パターン１１ａを、この導電パターン１１
ａがコネクタ構造の凹状部１３ｅとともに凹型のコネク
タを構成するように、そのコネクタの端子として、配線
基板１１の端部に形成するようにしてもよい。この場合
も、本照明装置に対する外部機器などの接続が極めて容
易になる。
【００３３】また、第３実施形態では、照明装置の一体
に貼り合わされた配線基板１１および枠体１３の側壁側
に１個のコネクタを有する構造になっているが、これに
限らず、複数個のコネクタを有する構造でもよい。例え
ば、図６に示すように、一体に貼り合わされた配線基板
１１および枠体１３の左右両側壁側にそれぞれ１個のコ
ネクタを設けてもよい。ここで、図６の例では、右方の
コネクタは図３と同様の凹型のコネクタであるのに対
し、左方のコネクタは左側壁から突出する突出部１３ｆ
の形状が凸型のコネクタＤと同形状に形成される凸型の
コネクタになっている。これにより、図７に示すよう
に、図３に示した照明装置と図６に示した照明装置とを
連結することが可能となる。また、凹状部１３ｃにコネ
クタＤを挿入して、複数の照明装置にひとつの電源装置
から電力を供給するような構成も可能になる。
【００３４】また、図８（ａ）に示すように、凹状部１
３ｃによる凹型のコネクタおよび突出部１３ｆによる凸
型のコネクタを２個づつ設ける構造でもよい。この構造
の場合、図８（ｂ）に示すように、複数の照明装置のジ
ジグソーパズル的組合せが可能になる。
【００３５】さらに、コネクタＤが２個連設したような
形状のコネクタ（図示せず）を用意して凹状部１３ｃに
挿入すれば、突出部１３ｆによる凸型のコネクタと同様
のものが得られる。
【００３６】図９は本発明に係る第４実施形態の照明装
置の一部断面図で、この図を用いて以下に第４実施形態
の説明を行う。
【００３７】図９に示す照明装置は、枠体１３の孔１３
ａに設けられて収納室Ｃ１３内の導電パターン１３ｂに
接続される光センサ１６を備える以外は第２実施形態の
照明装置と同様に構成される。つまり、光センサ１６の
リードが図の１３ａ側からＣ１３内部に貫通して（孔に
挿通されて）１３ｂに接続されている。ただし、収納室
Ｃ１３内に設けられた回路部品１５は光センサから得ら
れる情報を処理する制御回路を構成する。つまり、各発
光体素子１２に光センサ１６を設け、各光センサ１６か
らの光情報をもとに、調光制御を行う構成になってい
る。
【００３８】このような構成でも、配線基板に回路部品
を搭載しても、「光のけられ部分」を生じさせることな
く小型化が可能で、発光体素子の高密度実装が可能にな
る。また、光センサ１６からの情報に応じて発光体素子
１２の光量を調整するように上記制御回路を構成すれ
ば、各発光体素子１２の光量のばらつきを抑えることが
できる。
【００３９】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、配線基板と、この配線基板の一
の面上に配置される複数の発光体素子と、複数の孔を有
しこれら複数の孔内に前記複数の発光体素子が納まるよ
うに前記配線基板の一の面上に配置される枠体とを備
え、前記枠体の孔と孔との間に少なくとも前記配線基板
の一の面に向けて開口する収納室が形成され、この収納
室における前記配線基板の導電パターンに回路部品が接
続されて設けられているので、配線基板に回路部品を搭
載しても、「光のけられ部分」を生じさせることなく小
型化が可能で、発光体素子の高密度実装が可能になる。
【００４０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の照明装置において、前記枠体は樹脂製であり、この
構成でも、配線基板に回路部品を搭載しても、「光のけ
られ部分」を生じさせることなく小型化が可能で、発光
体素子の高密度実装が可能になる。
【００４１】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の照明装置において、前記枠体はセラミックス製であ
り、この構成でも、配線基板に回路部品を搭載しても、
「光のけられ部分」を生じさせることなく小型化が可能
で、発光体素子の高密度実装が可能になる。
【００４２】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の照明装置において、前記枠体は、金属製であり、少
なくとも前記配線基板の一の面側に絶縁物が形成されて
いるので、配線基板に回路部品を搭載しても、「光のけ
られ部分」を生じさせることなく小型化が可能で、発光
体素子の高密度実装が可能になるほか、当該照明装置全
体の放熱性を向上させることができる。
【００４３】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の照明装置において、前記収納室は前記配線基板の一
の面に向けて開口する溝であり、この溝の内面に導電パ
ターンが形成され、その導電パターンにさらに回路部品
が接続されて設けられているので、さらに実装密度を上
げることができる。
【００４４】請求項６記載の発明によれば、請求項１記
載の照明装置において、前記枠体および配線基板で構成
される本体の側壁側が電気的接続用のコネクタになって
いるので、当該照明装置に対する外部機器などの接続が
極めて容易になり、照明装置への給電が簡単になる。
【００４５】請求項７記載の発明によれば、請求項１記
載の照明装置において、前記コネクタは少なくとも２つ
設けられ、一方は凸形状に他方は凹形状に形成されてい
るので、当該照明装置に対する外部機器などの接続が極
めて容易になり、照明装置への給電が簡単になる。ま
た、照明装置同士の連結が可能になる。
【００４６】請求項８記載の発明によれば、請求項１記
載の照明装置において、前記枠体に設けられ前記発光体
素子の光を受光する光センサと、前記収納室に設けられ
前記光センサから得られる情報を処理する制御回路とを
備えるのであり、この構成でも、配線基板に回路部品を
搭載しても、「光のけられ部分」を生じさせることなく
小型化が可能で、発光体素子の高密度実装が可能にな
る。
【００４７】請求項９記載の発明によれば、請求項１〜
８のいずれかに記載の照明装置において、前記発光体素
子は発光ダイオードであり、この構成でも、配線基板に
回路部品を搭載しても、「光のけられ部分」を生じさせ
ることなく小型化が可能で、発光体素子の高密度実装が
可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の照明装置の一部断
面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の照明装置の一部断
面図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態の照明装置の斜視図
である。
【図４】図３の照明装置のコネクタ部分の断面図であ
る。
【図５】別の構造のコネクタ部分の断面図である。
【図６】一体に貼り合わされた配線基板および枠体の側
壁側に複数のコネクタを設けた構造例を示す図である。
【図７】図３に示した照明装置と図６に示した照明装置
とを連結した様子を示す図である。
【図８】一体に貼り合わされた配線基板および枠体の側
壁側に複数のコネクタを設けた別の構造例を示す図であ
る。
【図９】本発明に係る第４実施形態の照明装置の一部断
面図である。
【図１０】従来の照明装置の構成例を示す図である。
【図１１】従来の照明装置の構成例を示す図である。
【図１２】従来の照明装置の構成例を示す図である。
【図１３】別の照明装置の従来構成例を示す図である。
【図１４】図１３に示す発光体素子と保護素子の実装例
を示す図である。
【図１５】図１３に示す発光体素子と保護素子の実装例
を示す図である。
【符号の説明】
１１ 配線基板 １１ａ 導電パターン １２ 発光体素子 １３ 枠体 １３ａ 反射層 １３ｂ 導電パターン １３ｃ 凹状部 １３ｄ 導電パターン １３ｅ 凹状部 １３ｆ 突出部 Ｈ１３ 孔 Ｃ１３ 収納室 １４，１５ 回路部品 １６ 光センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 7/12 Ｈ０５Ｋ 7/12 Ｍ Ｆ２１Ｙ 101:02 // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｓ 1/02 Ｇ (72)発明者 木村 秀吉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 4E353 AA07 AA16 AA17 BB05 BB07 CC02 CC04 CC13 CC33 DD01 DR17 DR27 DR42 EE01 GG11 5F041 AA31 AA47 DA20 DA83 DC08 EE23 FF11 5F089 BB04 BC09 BC25 CA03 CA08 CA11 CA13 CA16 CA20 DA05 EA01 FA10

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 配線基板と、 この配線基板の一の面上に配置される複数の発光体素子
    と、 複数の孔を有しこれら複数の孔内に前記複数の発光体素
    子が納まるように前記配線基板の一の面上に配置される
    枠体とを備え、 前記枠体の孔と孔との間に少なくとも前記配線基板の一
    の面に向けて開口する収納室が形成され、この収納室に
    おける前記配線基板の導電パターンに回路部品が接続さ
    れて設けられている照明装置。
  2. 【請求項２】 前記枠体は樹脂製である請求項１記載の
    照明装置。
  3. 【請求項３】 前記枠体はセラミックス製である請求項
    １記載の照明装置。
  4. 【請求項４】 前記枠体は、金属製であり、少なくとも
    前記配線基板の一の面側に絶縁物が形成されている請求
    項１記載の照明装置。
  5. 【請求項５】 前記収納室は前記配線基板の一の面に向
    けて開口する溝であり、この溝の内面に導電パターンが
    形成され、その導電パターンにさらに回路部品が接続さ
    れて設けられている請求項１記載の照明装置。
  6. 【請求項６】 前記枠体および配線基板で構成される本
    体の側壁側が電気的接続用のコネクタになっている請求
    項１記載の照明装置。
  7. 【請求項７】 前記コネクタは少なくとも２つ設けら
    れ、一方は凸形状に他方は凹形状に形成されている請求
    項１記載の照明装置。
  8. 【請求項８】 前記枠体に設けられ前記発光体素子の光
    を受光する光センサと、前記収納室に設けられ前記光セ
    ンサから得られる情報を処理する制御回路とを備える請
    求項１記載の照明装置。
  9. 【請求項９】 前記発光体素子は発光ダイオードである
    請求項１〜８のいずれかに記載の照明装置。
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