JP2003303509A - 照明装置の製造方法 - Google Patents

照明装置の製造方法

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JP2003303509A JP2002107010A JP2002107010A JP2003303509A JP 2003303509 A JP2003303509 A JP 2003303509A JP 2002107010 A JP2002107010 A JP 2002107010A JP 2002107010 A JP2002107010 A JP 2002107010A JP 2003303509 A JP2003303509 A JP 2003303509A
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の発光体を湾曲凹面に配置した製品検査用
の照明装置において、製造容易性を担保しつつ、大きな
照明光度を得る。 【解決手段】複数の発光体と、一部に切り欠きを有した
円環状をなし厚み方向に湾曲可能なプリント基板と、前
記プリント基板と平面視略同一形状をなし厚み方向に湾
曲可能な放熱板とを備えたものであって、前記プリント
基板を平面状態に保持した状態でその発光体装着面に複
数の発光体を装着し、該プリント基板の一方の切り欠き
辺と他方の切り欠き辺とを前記発光体装着面が凹面側に
位置するように接合または近接保持する一方、前記放熱
板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを接合また
は近接させて前記プリント基板の反発光体装着面に該放
熱板の凹面に設けた密着面を密着させて形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射照明によって
製品検査をする場合等に好適に使用される製品検査用照
明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の製品検査用照明装置において、
ＬＥＤ等の発光体を複数配置し、被検査体に対して周囲
方向から覆うように照明してその検査面の光度をムラな
く一定に保つようにしたものが開発されている。そし
て、被検査体を周囲方向から覆うためには、円筒内面や
円錐凹面等のような湾曲凹面状をなす発光体装着面を形
成し、その発光体装着面に複数のＬＥＤをくまなく装着
することが望ましい。
【０００３】そのために従来、保持枠そのものを円筒内
面や円錐凹面形状に加工して穿孔し、発光体をその孔に
各々直接埋設したうえで手配線を施すという複雑な工程
を経てかかる製品検査用照明装置を製造していたとこ
ろ、その手間やコストを大幅削減すべく本願発明者は、
特開平１０−２１７２９号公報に示すように、湾曲可能
なプリント基板を平面状に保った状態でＬＥＤを装着
し、そのプリント基板を湾曲させてこの種の照明装置を
製造する方法を発明し、特許を取得している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の照明装置において、湾曲する発光体装着面の裏面に放
熱構造を設けることは極めて難しいと考えられていたた
め、放熱を積極的に行うような工夫はほとんどなされて
いないのが実状である。具体的には、図１１に示すよう
に、ＬＥＤ１００の裏側には何ら放熱部材は設けられて
おらず、空気層ＡＳが介在していた。そしてその結果、
ＬＥＤの温度を積極的に下げることができないことから
大きな照明光度を得にくく、またその寿命を延ばしにく
いという点に改善の余地が残されていた。
【０００５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、複数の発光体を湾曲凹面に配置した製
品検査用の照明装置において、製造容易性を担保しつ
つ、大きな照明光度及び長寿命を得ることを主たる目的
としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、厚
み方向に湾曲可能であって一部に切り欠きを有した円環
状のプリント基板を平面状態又は略平面状態に保持し、
その一方の面に設定した発光体装着面に複数の発光体を
装着した後、前記発光体を装着したプリント基板の一方
の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着
面が凹面側に位置するように接合または近接保持して該
プリント基板を切頭円錐形状し、又は前記プリント基板
の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発光
体装着面が凹面側に位置するように接合または近接保持
して該プリント基板を切頭円錐形状にした後、その発光
体装着面に発光体を装着する一方、基板と平面視略同一
形状をなし厚み方向に湾曲可能な放熱部材の一方の切り
欠き辺と他方の切り欠き辺とを接合または近接保持して
切頭円錐形状にし、その凹面側に設けた密着面の一部又
は全部を前記プリント基板における発光体装着面の裏面
の一部又は全部に密着させることを特徴とする照明装置
及びその製造方法に係るものである。
【０００７】このようなものであれば、放熱部材をその
切り欠き辺同士を接合または近接させるだけで、反発光
体装着面に密着し得るような切頭円錐凹面を形成できる
ので、極めて簡単にかつ無理なくこの種の湾曲凹面に配
置するような発光体の放熱を図ることができる。そして
その結果、無理なく発光体の放熱を行ってその温度を積
極的に下げることができるので、高い照明光度を得ら
れ、製品の長寿命化も促進することができる。
【０００８】また、保持枠には、プリント基板及び放熱
部材を保持するための円錐凹面状等の加工を施すのみ
で、発光体埋設保持用の孔等を穿設する必要がなく、発
光体を容易に切頭円錐凹面に配置し、しかも配線するこ
とができるので、製造方法が複雑になることもない。さ
らに、放熱部材やプリント基板の切り欠きの大きさや径
寸法を適宣変更することにより、種々の接頭円錐凹面を
形成することも容易に行える。
【０００９】一方、前記同様の作用効果を奏し得る他の
態様としては、基板と平面視略同一形状をなし厚み方向
に湾曲可能な放熱部材を前記プリント基板における発光
体装着面の裏面に密着又は略密着させ、前記発光体及び
放熱部材を装着したプリント基板の一方の切り欠き辺と
他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着面が凹面側に位
置するように接合または近接保持して切頭円錐形状にし
て形成したものを挙げることができる。
【００１０】実施の上で放熱性を向上させる極めて好ま
しい態様としては、複数の発光体を、保持枠に設けた湾
曲面状をなす発光体装着面上に配置してなるものであっ
て、前記発光体装着面の裏面及び前記保持枠に、厚み方
向に湾曲可能な放熱部材を密着させているものを挙げる
ことができる。このようなものであれば、発光体の熱が
放熱部材を介して保持枠に効率よく速やかに伝達され、
保持枠全体で放熱させることが可能になるからである。
ちなみに空気の熱伝導率は0.02 kcal/mh℃であり、放熱
部材にシリコ−ン、フロロシリコ−ン、ＳＥＰ等を主体
材料とする部材を用いた場合にはその熱伝導率が0.8kca
l/mh℃程度又はそれ以上となることから、放熱部材を用
いずに空気層が介在した場合と、放熱部材を用いた場合
とでは、その放熱性に極めて顕著な差が生じることがわ
かる。さらに、放熱部材を介在させることで、プリント
基板のがたや変形等を抑止することができるという効果
をも得ることができる。
【００１１】また、密着度を向上させ放熱性の向上に寄
与させるとともに、組立の容易性等にも寄与させるに
は、放熱部材における少なくとも前記発光体装着面の裏
面に密着する側の面を柔軟性を有したものにしておくこ
とが好ましい。ここで「柔軟性」とは、放熱部材を取り
付けた際に、発光体装着面の裏面から突出する発光体の
リード線や抵抗等の部品を包み込むように凹んで前記発
光体装着面の裏面に密着する程度の柔らかさを有すると
いうことである。
【００１２】さらに別の実施態様としては、厚み方向に
湾曲可能であって一部に切り欠きを有する円環状のプリ
ント基板を平面状態に保持した状態でその一方の面に設
定した発光体装着面に複数の発光体を装着し、前記プリ
ント基板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを前
記発光体装着面が凹面側に位置するように接合または近
接させてこれをプリント基板の保持枠に保持させ、前記
発光体装着面の裏面と保持枠との間に形成される空間内
に放熱部材を充填又は略充填して形成するようにしたも
のを挙げることができる。ここで「充填又は略充填」と
は、発光体装着面の裏面及び保持枠双方に密着するよう
に放熱部材が前記空間内を埋めていることを意味する。
【００１３】また、複数の発光体を、保持枠に設けた湾
曲凹面状をなす発光体装着面上に配置してなる照明装置
であって、前記発光体装着面の裏面側に形成した空間に
少なくとも充填時には液状又はゲル状をなす放熱部材を
充填又は略充填して形成しているものでも構わない。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を、
図面を参照して説明する。
【００１５】本実施形態に係る照明装置４は、図１〜図
３に示すように、複数の発光体たるＬＥＤ１と、一部に
切り欠きを有した円環状をなし厚み方向に湾曲可能なプ
リント基板２と、前記プリント基板２と平面視略同一形
状をなし厚み方向に湾曲可能な放熱部材たる放熱板６
と、目視あるいは撮影等のための中心孔３２を有し前記
プリント基板２を保持する保持枠たる照明ケース３とを
備えたものである。なお、照明ケース３に穿設されため
ねじ３１は、照明装置４を取着するためのものである。
【００１６】このような構成において、本実施形態によ
る照明装置の製造方法について説明する。まず前記プリ
ント配線基板２を平面状態に保持した上で、該基板２の
一方の面に設定した発光体装着面２ｃに複数のＬＥＤ１
をはんだ付け等の方法でくまなく植設する。しかる後
に、該基板２の一方の切り欠き辺２ａと他方の切り欠き
辺２ｂとを前記発光体装着面２ｃが凹面側に位置するよ
うに接合または近接させて湾曲させる。このことによ
り、該プリント基板２は必然的に切頭円錐型となり、前
記発光体装着面２ｃが切頭円錐凹面となって、そこにＬ
ＥＤ１が配置されることとなる。このとき、電源ケーブ
ル５も該基板２にはんだ付け等によって配線する。
【００１７】その一方で、前記放熱板６の一方の切り欠
き辺６ａと他方の切り欠き辺６ｂとを接合または近接さ
せ切頭円錐形状にする。そして、前記発光体装着面２ｃ
の湾曲する裏面２ｄに該放熱板６の凹面側に設定した密
着面６ｃを密着させる。ここで「密着」とは、裏面２ｄ
の一部又は全部と、密着面６ｃの一部又は全部とが密着
することも含む。
【００１８】しかしてこの放熱板６は、例えばシリコ−
ン、フロロシリコ−ン、ＳＥＰ等を主体材料として形成
してなる電気的に絶縁性を持った熱伝導性及び柔軟性に
富むものである。そして、プリント基板２の裏面２ｄに
密着させた状態では、その密着面６ｃが、前記裏面２ｄ
に配設されている抵抗等の各部品や突出するＬＥＤ１の
足等を包み込むように凹み変形する。なお、プリント基
板２への密着面６ｃに感圧接着剤又は粘着剤を添着し、
密着面６ｃが裏面２ｄに粘着するようにしてもよい。
【００１９】その後、放熱板６及びＬＥＤ１を装着した
プリント基板２を、前記照明ケースに設けた対応する径
を有する保持溝３３に保持させる。本実施形態において
保持溝３３は、ちょうどプリント基板２及び放熱板６を
容れ得る大きさになっており、放熱板６は、保持溝３３
内に略隙間無くはまり込んで、プリント基板２の裏面２
ｄ及び保持溝３３の底面双方に密着又は略密着する。
【００２０】したがってこのようなものであれば、ＬＥ
Ｄ１の熱が放熱板６を介して保持枠３に効率よく速やか
に伝達され、保持枠３全体で放熱させることが可能にな
るため、無理なくＬＥＤ１の放熱を行ってその温度を積
極的に下げることができる。ＬＥＤ１の温度上昇を抑止
することが可能になる。そしてその結果、高い照明光度
を得られ、製品の長寿命化も促進することができる。
【００２１】さらに、放熱板６を介在させることで、プ
リント基板２のがたや変形等を抑止することができると
いう効果をも得ることができる。
【００２２】加えて放熱板６の切り欠き辺６ａ、６ｂ同
士を接合または近接させるだけで、プリント基板２の反
発光体装着面２ｄに密着し得るような切頭円錐凹面を形
成できるので、組立が簡単であり、製造工程を複雑化す
ることもない。
【００２３】具体的な効果を図９、図１０に示す。図９
は赤色ＬＥＤに対し、放熱板６がある場合とない場合と
を比較実験した結果である。同図に示すように、放熱板
６がある場合とない場合とでは、実験開始から２０分後
におけるＬＥＤ１の半田部分温度が２５℃度程度相違
し、光量においては、放熱板６がある場合には、初期光
量に比して略１０％程度しか落ち込まないのに対し、放
熱板６がない場合には、初期光量に比して略２５％も落
ち込むという顕著な相違が生じる。
【００２４】図１０は白色ＬＥＤに対する比較実験の結
果である。この実験において放熱板６がないものは、温
度がＬＥＤの動作保証温度である１００℃にまで上昇し
ている。これは、白色ＬＥＤや青色ＬＥＤあるいは緑色
ＬＥＤの順方向電圧（VFmax）が３．５Vと高く、発熱量
が大きくなる傾向があることに起因するものであるが、
このように放熱板６がないと、使用条件によっては高温
化を招いて劣化を惹起し、寿命や光度に極めて大きな影
響を及ぼすと考えられる。これに比して放熱板６がない
ものは温度が４５℃前後に保たれ、温度差が実に５５℃
も生じていることがわかる。
【００２５】もちろん、その他に、照明ケース３側にＬ
ＥＤ埋設保持用の孔を穿設するといった必要がなく、Ｌ
ＥＤ１を容易に切頭円錐凹面２ｃに配置し、しかも配線
することが可能となるといった製造容易化という効果を
も奏し得る。
【００２６】さらに、図４〜図６に示すように、放熱板
６やプリント基板２の切り欠きの大きさや径寸法を適宣
変更することにより、種々の接頭円錐凹面を形成するこ
とも容易に行える。
【００２７】なお、放熱板１を、ＬＥＤ６をくまなく植
設したプリント基板２を湾曲させる前の例えば平面状態
にて予め該プリント基板２に貼り付けておき、その後、
該基板２の一方の切り欠き辺２ａと他方の切り欠き辺２
ｂとを前記発光体装着面２ｃが凹面側に位置するように
接合または近接させ、前記照明ケース４に設けた対応す
る径を有する保持溝３３に保持させるようにしても構わ
ない。
【００２８】次に本発明の第２実施形態について図７、
図８を参照して説明する。なお、この実施形態におい
て、前記第１実施形態に対応する部材には同様の符号を
付すこととする。
【００２９】本実施形態に係る照明装置４は、前記実施
形態同様、複数の発光体たるＬＥＤ１と、一部に切り欠
きを有した円環状をなし厚み方向に湾曲可能なプリント
基板２と、目視あるいは撮影等のための中心孔３２を有
し前記プリント基板２を保持する保持枠たる照明ケース
３とを備えたものである。
【００３０】そして、前記実施形態同様、まず前記プリ
ント配線基板２を平面状態に保持した上で、該基板２の
一方の面に設定した発光体装着面２ｃに複数のＬＥＤ１
をはんだ付け等の方法でくまなく植設する。しかる後
に、該基板２の一方の切り欠き辺２ａと他方の切り欠き
辺２ｂとを前記発光体装着面２ｃが凹面側に位置するよ
うに接合または近接させて前記照明ケースに設けた対応
する径を有する保持溝３３に保持させる。このことによ
り、該プリント基板２は必然的に切頭円錐型となり、前
記発光体装着面２ｃが切頭円錐凹面となって、そこにＬ
ＥＤ１が配置されることとなる。このとき、電源ケーブ
ル５も該基板２にはんだ付け等によって配線する。
【００３１】しかして本実施形態では、図７、図８に示
すように、前記プリント基板２における発光体装着面２
ｃの裏側と、保持枠３３との間に形成される密閉空間Ｓ
に、少なくとも充填時には液状又はゲル状をなす放熱部
材７を、図示しない充填口から充填又は略充填し、その
放熱部材７が前記発光体装着面２ｃの裏面２ｄ及び保持
枠３３に密着するように構成している。
【００３２】もちろん、予め保持溝３３内に放熱部材７
を充填又は略充填した後、プリント基板２を照明ケース
３に取り付ける方法も考えられる。
【００３３】なお、本発明は前記各実施形態に限られ
ず、種々の変形が可能である。
【００３４】例えば、発光体装着面は、切頭円錐凹面に
限られず、円筒内面でもよいしその他それに類する湾曲
凹面であっても構わない。そしてその場合、放熱板やプ
リント基板の平板状にしたときの形状を帯状にするな
ど、対応したものにしなければならないのはもちろんで
ある。
【００３５】また、プリント基板を先に湾曲させて切頭
円錐形状とし、その凹面にＬＥＤを装着してもよい。
【００３６】さらに、プリント基板の外周から半径方向
に内側に延びるスリットを複数間欠的に設けておいても
構わない。このようなものであれば、プリント基板をよ
り簡単に湾曲させることができるようになる。
【００３７】さらに、プリント基板の配線を、電流量に
応じて通常必要とされる太さよりも太いものとし、この
配線そのものに放熱機能を有させるものとしてもよい。
このようにすれば、放熱効果をさらに高めることができ
る。具体的には、ＬＥＤの発光素子（ベアチップ）を保
持する保持体から延伸するリード線に接続する配線幅を
大きくすることが、放熱を効率的に行う上で好ましい。
【００３８】また、従来のように保持枠そのものを加工
して発光体装着面を形成し、その発光体装着面にＬＥＤ
を配置したものに、前記実施形態のような放熱板や放熱
部材を設けるようにしても構わない。
【００３９】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、放熱板をその切り欠き辺同士を接合または近接させ
るだけで、反発光体装着面に密着し得るような切頭円錐
凹面を形成できるので、極めて容易にこの種の湾曲凹面
に配置するような発光体の放熱を図ることができる。そ
してその結果、無理なく発光体の放熱を行ってその温度
を積極的に下げることができるので、高い照明光度を得
られ、製品の長寿命化も促進することができる。
【００４１】もちろん、保持枠側に円錐凹面状の加工
や、発光体埋設保持用の孔等を穿設する必要がなく、発
光体を容易に切頭円錐凹面に配置し、しかも配線するこ
とができるので、製造方法が複雑になることもない。
【００４２】さらに、放熱板やプリント基板の切り欠き
の大きさや径寸法を適宣変更することにより、種々の接
頭円錐凹面を形成することも容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるＬＥＤを装着した
プリント基板の平板状態を示す平面図。
【図２】同実施形態における放熱板の平板状態を示す平
面図。
【図３】同実施形態における照明装置の中央縦断面図。
【図４】同実施形態の変形例におけるＬＥＤを装着した
プリント基板の平板状態を示す平面図。
【図５】同変形例における放熱板の平板状態を示す平面
図。
【図６】同変形例における照明装置の中央縦断面図。
【図７】本発明の他の実施形態における照明装置の中央
縦断面図。
【図８】同実施形態の変形例における照明装置の中央縦
断面図。
【図９】本発明の効果を示す実験データ（赤色ＬＥ
Ｄ）。
【図１０】本発明の効果を示す実験データ（白色ＬＥ
Ｄ）。
【図１１】従来における照明装置の中央縦断面図。
【符号の説明】
１・・・発光体（ＬＥＤ） ２・・・プリント基板 ２ａ・・・基板の一方の切り欠き辺 ２ｂ・・・基板の他方の切り欠き辺 ２ｃ・・・発光体装着面 ２ｄ・・・裏面 ６・・・放熱部材（放熱板） ６ａ・・・放熱板の一方の切り欠き辺 ６ｂ・・・放熱板の他方の切り欠き辺 ６ｃ・・・密着面 ７・・・放熱部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１０月３日（２００２．１０．
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】照明装置の製造方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射照明によって
製品検査をする場合等に好適に使用される製品検査用照
明装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の製品検査用照明装置において、
ＬＥＤ等の発光体を複数配置し、被検査体に対して周囲
方向から覆うように照明してその検査面の光度をムラな
く一定に保つようにしたものが開発されている。そし
て、被検査体を周囲方向から覆うためには、円筒内面や
円錐凹面等のような湾曲凹面状をなす発光体装着面を形
成し、その発光体装着面に複数のＬＥＤをくまなく装着
することが望ましい。
【０００３】そのために従来、保持枠そのものを円筒内
面や円錐凹面形状に加工して穿孔し、発光体をその孔に
各々直接埋設したうえで手配線を施すという複雑な工程
を経てかかる製品検査用照明装置を製造していたとこ
ろ、その手間やコストを大幅削減すべく本願発明者は、
特開平１０−２１７２９号公報に示すように、湾曲可能
なプリント基板を平面状に保った状態でＬＥＤを装着
し、そのプリント基板を湾曲させてこの種の照明装置を
製造する方法を発明し、特許を取得している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の照明装置において、湾曲する発光体装着面の裏面に放
熱構造を設けることは極めて難しいと考えられていたた
め、放熱を積極的に行うような工夫はほとんどなされて
いないのが実状である。具体的には、図９に示すよう
に、ＬＥＤ１００の裏側には何ら放熱部材は設けられて
おらず、空気層ＡＳが介在していた。そしてその結果、
ＬＥＤの温度を積極的に下げることができないことから
大きな照明光度を得にくく、またその寿命を延ばしにく
いという点に改善の余地が残されていた。
【０００５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、複数の発光体を湾曲凹面に配置した製
品検査用の照明装置において、製造容易性を担保しつ
つ、大きな照明光度及び長寿命を得ることを主たる目的
としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、厚
み方向に湾曲可能であって一部に切り欠きを有した円環
状のプリント基板を平面状態又は略平面状態に保持し、
その一方の面に設定した発光体装着面に複数の発光体を
装着した後、前記発光体を装着したプリント基板の一方
の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着
面が凹面側に位置するように接合または近接保持して該
プリント基板を切頭円錐形状にし、又は前記プリント基
板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発
光体装着面が凹面側に位置するように接合または近接保
持して該プリント基板を切頭円錐形状にした後、その発
光体装着面に発光体を装着する一方、基板と平面視略同
一形状をなし厚み方向に湾曲可能な放熱部材の一方の切
り欠き辺と他方の切り欠き辺とを接合または近接保持し
て切頭円錐形状にし、その凹面側に設けた密着面の一部
又は全部を前記プリント基板における発光体装着面の裏
面の一部又は全部に密着させることを特徴とする照明装
置の製造方法に係るものである。
【０００７】このようなものであれば、放熱部材をその
切り欠き辺同士を接合または近接させるだけで、反発光
体装着面に密着し得るような切頭円錐凹面を形成できる
ので、極めて簡単にかつ無理なくこの種の湾曲凹面に配
置するような発光体の放熱を図ることができる。そして
その結果、無理なく発光体の放熱を行ってその温度を積
極的に下げることができるので、高い照明光度を得ら
れ、製品の長寿命化も促進することができる。
【０００８】また、保持枠には、プリント基板及び放熱
部材を保持するための円錐凹面状等の加工を施すのみ
で、発光体埋設保持用の孔等を穿設する必要がなく、発
光体を容易に切頭円錐凹面に配置し、しかも配線するこ
とができるので、製造方法が複雑になることもない。さ
らに、放熱部材やプリント基板の切り欠きの大きさや径
寸法を適宣変更することにより、種々の接頭円錐凹面を
形成することも容易に行える。
【０００９】一方、前記同様の作用効果を奏し得る他の
態様としては、基板と平面視略同一形状をなし厚み方向
に湾曲可能な放熱部材を前記プリント基板における発光
体装着面の裏面に密着又は略密着させ、前記発光体及び
放熱部材を装着したプリント基板の一方の切り欠き辺と
他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着面が凹面側に位
置するように接合または近接保持して切頭円錐形状にし
て形成したものを挙げることができる。
【００１０】実施の上で放熱性を向上させる極めて好ま
しい態様としては、複数の発光体を、保持枠に設けた湾
曲面状をなす発光体装着面上に配置してなるものであっ
て、前記発光体装着面の裏面及び前記保持枠に、厚み方
向に湾曲可能な放熱部材を密着させているものを挙げる
ことができる。このようなものであれば、発光体の熱が
放熱部材を介して保持枠に効率よく速やかに伝達され、
保持枠全体で放熱させることが可能になるからである。
ちなみに空気の熱伝導率は0.02 kcal/mh℃であり、放熱
部材にシリコ−ン、フロロシリコ−ン、ＳＥＰ等を主体
材料とする部材を用いた場合にはその熱伝導率が0.8kca
l/mh℃程度又はそれ以上となることから、放熱部材を用
いずに空気層が介在した場合と、放熱部材を用いた場合
とでは、その放熱性に極めて顕著な差が生じることがわ
かる。さらに、放熱部材を介在させることで、プリント
基板のがたや変形等を抑止することができるという効果
をも得ることができる。
【００１１】また、密着度を向上させ放熱性の向上に寄
与させるとともに、組立の容易性等にも寄与させるに
は、放熱部材における少なくとも前記発光体装着面の裏
面に密着する側の面を柔軟性を有したものにしておくこ
とが好ましい。ここで「柔軟性」とは、放熱部材を取り
付けた際に、発光体装着面の裏面から突出する発光体の
リード線や抵抗等の部品を包み込むように凹んで前記発
光体装着面の裏面に密着する程度の柔らかさを有すると
いうことである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。
【００１３】本実施形態に係る照明装置４は、図１〜図
３に示すように、複数の発光体たるＬＥＤ１と、一部に
切り欠きを有した円環状をなし厚み方向に湾曲可能なプ
リント基板２と、前記プリント基板２と平面視略同一形
状をなし厚み方向に湾曲可能な放熱部材たる放熱板６
と、目視あるいは撮影等のための中心孔３２を有し前記
プリント基板２を保持する保持枠たる照明ケース３とを
備えたものである。なお、照明ケース３に穿設されため
ねじ３１は、照明装置４を取着するためのものである。
【００１４】このような構成において、本実施形態によ
る照明装置の製造方法について説明する。まず前記プリ
ント配線基板２を平面状態に保持した上で、該基板２の
一方の面に設定した発光体装着面２ｃに複数のＬＥＤ１
をはんだ付け等の方法でくまなく植設する。しかる後
に、該基板２の一方の切り欠き辺２ａと他方の切り欠き
辺２ｂとを前記発光体装着面２ｃが凹面側に位置するよ
うに接合または近接させて湾曲させる。このことによ
り、該プリント基板２は必然的に切頭円錐型となり、前
記発光体装着面２ｃが切頭円錐凹面となって、そこにＬ
ＥＤ１が配置されることとなる。このとき、電源ケーブ
ル５も該基板２にはんだ付け等によって配線する。
【００１５】その一方で、前記放熱板６の一方の切り欠
き辺６ａと他方の切り欠き辺６ｂとを接合または近接さ
せ切頭円錐形状にする。そして、前記発光体装着面２ｃ
の湾曲する裏面２ｄに該放熱板６の凹面側に設定した密
着面６ｃを密着させる。ここで「密着」とは、裏面２ｄ
の一部又は全部と、密着面６ｃの一部又は全部とが密着
することも含む。
【００１６】しかしてこの放熱板６は、例えばシリコ−
ン、フロロシリコ−ン、ＳＥＰ等を主体材料として形成
してなる電気的に絶縁性を持った熱伝導性及び柔軟性に
富むものである。そして、プリント基板２の裏面２ｄに
密着させた状態では、その密着面６ｃが、前記裏面２ｄ
に配設されている抵抗等の各部品や突出するＬＥＤ１の
足等を包み込むように凹み変形する。なお、プリント基
板２への密着面６ｃに感圧接着剤又は粘着剤を添着し、
密着面６ｃが裏面２ｄに粘着するようにしてもよい。
【００１７】その後、放熱板６及びＬＥＤ１を装着した
プリント基板２を、前記照明ケースに設けた対応する径
を有する保持溝３３に保持させる。本実施形態において
保持溝３３は、ちょうどプリント基板２及び放熱板６を
容れ得る大きさになっており、放熱板６は、保持溝３３
内に略隙間無くはまり込んで、プリント基板２の裏面２
ｄ及び保持溝３３の底面双方に密着又は略密着する。
【００１８】したがってこのようなものであれば、ＬＥ
Ｄ１の熱が放熱板６を介して保持枠３に効率よく速やか
に伝達され、保持枠３全体で放熱させることが可能にな
るため、無理なくＬＥＤ１の放熱を行ってその温度を積
極的に下げることができる。ＬＥＤ１の温度上昇を抑止
することが可能になる。そしてその結果、高い照明光度
を得られ、製品の長寿命化も促進することができる。
【００１９】さらに、放熱板６を介在させることで、プ
リント基板２のがたや変形等を抑止することができると
いう効果をも得ることができる。
【００２０】加えて放熱板６の切り欠き辺６ａ、６ｂ同
士を接合または近接させるだけで、プリント基板２の反
発光体装着面２ｄに密着し得るような切頭円錐凹面を形
成できるので、組立が簡単であり、製造工程を複雑化す
ることもない。
【００２１】具体的な効果を図７、図８に示す。図７は
赤色ＬＥＤに対し、放熱板６がある場合とない場合とを
比較実験した結果である。同図に示すように、放熱板６
がある場合とない場合とでは、実験開始から２０分後に
おけるＬＥＤ１の半田部分温度が２５℃度程度相違し、
光量においては、放熱板６がある場合には、初期光量に
比して略１０％程度しか落ち込まないのに対し、放熱板
６がない場合には、初期光量に比して略２５％も落ち込
むという顕著な相違が生じる。
【００２２】図８は白色ＬＥＤに対する比較実験の結果
である。この実験において放熱板６がないものは、温度
がＬＥＤの動作保証温度である１００℃にまで上昇して
いる。これは、白色ＬＥＤや青色ＬＥＤあるいは緑色Ｌ
ＥＤの順方向電圧（VFmax）が３．５Vと高く、発熱量が
大きくなる傾向があることに起因するものであるが、こ
のように放熱板６がないと、使用条件によっては高温化
を招いて劣化を惹起し、寿命や光度に極めて大きな影響
を及ぼすと考えられる。これに比して放熱板６がないも
のは温度が４５℃前後に保たれ、温度差が実に５５℃も
生じていることがわかる。
【００２３】もちろん、その他に、照明ケース３側にＬ
ＥＤ埋設保持用の孔を穿設するといった必要がなく、Ｌ
ＥＤ１を容易に切頭円錐凹面２ｃに配置し、しかも配線
することが可能となるといった製造容易化という効果を
も奏し得る。
【００２４】さらに、図４〜図６に示すように、放熱板
６やプリント基板２の切り欠きの大きさや径寸法を適宣
変更することにより、種々の接頭円錐凹面を形成するこ
とも容易に行える。
【００２５】なお、放熱板１を、ＬＥＤ６をくまなく植
設したプリント基板２を湾曲させる前の例えば平面状態
にて予め該プリント基板２に貼り付けておき、その後、
該基板２の一方の切り欠き辺２ａと他方の切り欠き辺２
ｂとを前記発光体装着面２ｃが凹面側に位置するように
接合または近接させ、前記照明ケース４に設けた対応す
る径を有する保持溝３３に保持させるようにしても構わ
ない。
【００２６】なお、本発明は前記各実施形態に限られ
ず、種々の変形が可能である。
【００２７】例えば、プリント基板を先に湾曲させて切
頭円錐形状とし、その凹面にＬＥＤを装着してもよい。
【００２８】また、プリント基板の外周から半径方向に
内側に延びるスリットを複数間欠的に設けておいても構
わない。このようなものであれば、プリント基板をより
簡単に湾曲させることができるようになる。
【００２９】さらに、プリント基板の配線を、電流量に
応じて通常必要とされる太さよりも太いものとし、この
配線そのものに放熱機能を有させるものとしてもよい。
このようにすれば、放熱効果をさらに高めることができ
る。具体的には、ＬＥＤの発光素子（ベアチップ）を保
持する保持体から延伸するリード線に接続する配線幅を
大きくすることが、放熱を効率的に行う上で好ましい。
【００３０】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、放熱板をその切り欠き辺同士を接合または近接させ
るだけで、反発光体装着面に密着し得るような切頭円錐
凹面を形成できるので、極めて容易にこの種の湾曲凹面
に配置するような発光体の放熱を図ることができる。そ
してその結果、無理なく発光体の放熱を行ってその温度
を積極的に下げることができるので、高い照明光度を得
られ、製品の長寿命化も促進することができる照明装置
を得ることができる。
【００３２】もちろん、保持枠側に円錐凹面状の加工
や、発光体埋設保持用の孔等を穿設する必要がなく、発
光体を容易に切頭円錐凹面に配置し、しかも配線するこ
とができるので、製造方法が複雑になることもない。
【００３３】さらに、放熱板やプリント基板の切り欠き
の大きさや径寸法を適宣変更することにより、種々の接
頭円錐凹面を形成することも容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるＬＥＤを装着した
プリント基板の平板状態を示す平面図。
【図２】同実施形態における放熱板の平板状態を示す平
面図。
【図３】同実施形態における照明装置の中央縦断面図。
【図４】同実施形態の変形例におけるＬＥＤを装着した
プリント基板の平板状態を示す平面図。
【図５】同変形例における放熱板の平板状態を示す平面
図。
【図６】同変形例における照明装置の中央縦断面図。
【図７】本発明の効果を示す実験データ（赤色ＬＥ
Ｄ）。
【図８】本発明の効果を示す実験データ（白色ＬＥ
Ｄ）。
【図９】従来における照明装置の中央縦断面図。
【符号の説明】 １・・・発光体（ＬＥＤ） ２・・・プリント基板 ２ａ・・・基板の一方の切り欠き辺 ２ｂ・・・基板の他方の切り欠き辺 ２ｃ・・・発光体装着面 ２ｄ・・・裏面 ６・・・放熱部材（放熱板） ６ａ・・・放熱板の一方の切り欠き辺 ６ｂ・・・放熱板の他方の切り欠き辺 ６ｃ・・・密着面
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】削除

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】厚み方向に湾曲可能であって一部に切り欠
    きを有した円環状のプリント基板を平面状態又は略平面
    状態に保持し、その一方の面に設定した発光体装着面に
    複数の発光体を装着した後、前記発光体を装着したプリ
    ント基板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、
    前記発光体装着面が凹面側に位置するように接合または
    近接保持して該プリント基板を切頭円錐形状にし、又は
    前記プリント基板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き
    辺とを、前記発光体装着面が凹面側に位置するように接
    合または近接保持して該プリント基板を切頭円錐形状に
    した後、その発光体装着面に発光体を装着する一方、 基板と平面視略同一形状をなし厚み方向に湾曲可能な放
    熱部材の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを接合
    または近接保持して切頭円錐形状にし、 その凹面側に設けた密着面を前記プリント基板における
    発光体装着面の裏面に密着させることを特徴とする照明
    装置の製造方法。
  2. 【請求項２】厚み方向に湾曲可能であって一部に切り欠
    きを有した円環状のプリント基板を平面状態又は略平面
    状態に保持したうえで、その一方の面に設定した発光体
    装着面に複数の発光体を装着し、 基板と平面視略同一形状をなし厚み方向に湾曲可能な放
    熱部材を前記プリント基板における発光体装着面の裏面
    に密着させ、 前記発光体及び放熱部材を装着したプリント基板の一方
    の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着
    面が凹面側に位置するように接合または近接保持して切
    頭円錐形状にしたことを特徴とする照明装置の製造方
    法。
  3. 【請求項３】厚み方向に湾曲可能であって一部に切り欠
    きを有する円環状のプリント基板を平面状態又は略平面
    状態に保持した状態で、その一方の面に設定した発光体
    装着面に複数の発光体を装着し、前記プリント基板の一
    方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを前記発光体装着
    面が凹面側に位置するように接合または近接させてこれ
    を保持枠に保持させ、又は前記プリント基板の一方の切
    り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着面が
    凹面側に位置するように接合または近接させてこれを保
    持枠に保持させた後、その発光体装着面に発光体を装着
    し、 前記発光体装着面の裏面と保持枠との間に形成される空
    間内に放熱部材を充填又は略充填するようにしたことを
    特徴とする照明装置の製造方法。
  4. 【請求項４】複数の発光体と、厚み方向に湾曲可能であ
    って一部に切り欠きを有する円環状のプリント基板と、
    前記プリント基板と平面視略同一形状をなし厚み方向に
    湾曲可能な放熱部材とを備えたものであって、 前記プリント基板を平面状態又は略平面状態に保持し、
    その一方の面に設定した発光体装着面に複数の発光体を
    装着した後、前記発光体を装着したプリント基板の一方
    の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着
    面が凹面側に位置するように接合または近接保持して該
    プリント基板を切頭円錐形状にし、又は前記プリント基
    板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発
    光体装着面が凹面側に位置するように接合または近接保
    持して該プリント基板を切頭円錐形状にした後、その発
    光体装着面に発光体を装着する一方、前記放熱部材の一
    方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを接合または近接
    保持して切頭円錐形状にし、その凹面側に設定した密着
    面を、切頭円錐形状にした前記プリント基板における発
    光体装着面の裏面に密着させていることを特徴とする照
    明装置。
  5. 【請求項５】複数の発光体と、厚み方向に湾曲可能であ
    って一部に切り欠きを有する円環状のプリント基板と、
    前記プリント基板と平面視略同一形状をなし厚み方向に
    湾曲可能な放熱部材とを備えたものであって、 前記プリント基板を平面状態又は略平面状態に保持した
    うえで、その一方の面に設定した発光体装着面に複数の
    発光体を装着し、前記放熱部材の一方の面に設けた密着
    面を前記発光体装着面の裏面に密着させた後、前記プリ
    ント基板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを前
    記発光体装着面が凹面側に位置するように接合または近
    接保持して切頭円錐形状にしていることを特徴とする照
    明装置。
  6. 【請求項６】複数の発光体を、保持枠に設けた湾曲面状
    をなす発光体装着面上に配置してなる照明装置であっ
    て、前記発光体装着面の裏面及び前記保持枠に、厚み方
    向に湾曲可能な放熱部材を密着させていることを特徴と
    する照明装置。
  7. 【請求項７】放熱部材における前記発光体装着面の裏面
    に密着する面が柔軟性を有したものである請求項４、５
    又は６記載の照明装置。
  8. 【請求項８】複数の発光体と、厚み方向に湾曲可能であ
    って一部に切り欠きを有する円環状のプリント基板と、
    前記プリント基板と平面視略同一形状をなし厚み方向に
    湾曲可能な放熱部材とを備えたものであって、前記プリ
    ント基板を平面状態又は略平面状態に保持し、その一方
    の面に設定した発光体装着面に複数の発光体を装着した
    後、前記発光体を装着したプリント基板の一方の切り欠
    き辺と他方の切り欠き辺とを、前記発光体装着面が凹面
    側に位置するように接合または近接保持して切頭円錐形
    状にし、これを前記保持枠に保持させ、又は前記プリン
    ト基板の一方の切り欠き辺と他方の切り欠き辺とを、前
    記発光体装着面が凹面側に位置するように接合または近
    接保持して切頭円錐形状にし、これを前記保持枠に保持
    させた後、その発光体装着面に発光体を装着する一方、
    前記発光体装着面の裏面と保持枠との間に形成される空
    間内に、放熱部材を充填又は略充填していることを特徴
    とする照明装置。
  9. 【請求項９】複数の発光体を、保持枠に設けた湾曲凹面
    状をなす発光体装着面上に配置してなる照明装置であっ
    て、前記発光体装着面の裏面側に形成した空間に、少な
    くとも充填時には液状又はゲル状をなす放熱部材を充填
    又は略充填していることを特徴とする照明装置。
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