【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源を有する照明装置に関するものであり、例えば、透過型表示部材を後方から照明するための光源を有する照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図４に示すような表示装置が知られており、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光部材を貼着した液晶表示素子（透過型表示部材）Ａと、硬質配線板Ｂに接続され液晶表示素子Ａを透過照明する光源Ｃを備え、光源Ｃにて照明された液晶表示素子Ａの発する表示像を反射鏡Ｄで反射させ車両のフロントガラスまたは半透過板（反射板）等の表示部Ｅに投影するものがある。このような表示装置はヘッドアップディスプレイと称されている。
【０００３】
このような表示装置は、表示部Ｅに投影する構造であるため、この投影時に光の一部が透過してしまうこと、また昼間においてもコントラスト良く表示像を投影する必要があることから、ハロゲン灯や発光ダイオード等の高輝度を有する光源を備えた照明装置にて液晶表示素子Ａを照明する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる照明装置は、光源Ｃや他の電子部品がケース体内に密閉状態にて配設されるため、光源Ｃや他の電子部品による発熱によって耐熱許容温度を越えてしまう虞があり問題となっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上述した問題に着目してなされたものであり、光源及び他の電子部品から発する熱を効率よく放熱することのできる放熱構造を備えた照明装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明装置は、請求項１に記載したように、板状の配線基板と、前記配線基板の一方の面側に配設してなる光源と、前記配線基板の他方の面側に配設され前記光源からの発熱を放散するための放熱部材と、前記配線基板の他方の面側に配設され前記配線基板と電気接続するとともに前記放熱部材に当接する電子部品と、を備えてなることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の照明装置において、前記配線基板に前記放熱部材の端部から外方に突出する突出部を有し、前記突出部に前記電子部品を配設してなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２に記載の照明装置において、前記放熱部材は、放熱フィンを有するヒートシンクと、熱伝達性でかつ弾性を有する電気絶縁部材とからなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、請求項３に記載の照明装置において、前記電気絶縁部材は、前記ヒートシンクと前記配線基板との間に挟み込まれるようにして設けてなることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、車両の速度，エンジン回転数等を表示する車両用ヘッドアップディスプレイに備えられる照明装置を例に挙げ、添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、車両用ヘッドアップディスプレイが車両に搭載されたものを示し、車両１のダッシュボード２上部に設けられた表示装置３が投影する表示像が、フロントガラス４により観察者５の方向に反射される構造となっている。観察者５は、前記表示像を虚像Ｖとして風景と重畳させて観察することができる。
【００１２】
また、本発明の実施の形態における表示装置３は、ダッシュボード２上部に埋め込まれるようにして設けられるハウジング３０内に凹面鏡３１，液晶表示器Ｈなどを備えるものであり、その詳細については図２を用いて説明する。
【００１３】
ハウジング３０は、遮光性の合成樹脂材からなり、凹面鏡３１の配設位置の上部（フロントガラス側）を開口する第１の開口部３０Ａと後述するヒートシンクを突出する第２の開口部３０Ｂとが設けられるとともに、ハウジング３０内には、太陽光が液晶表示器Ｈに入射し虚像Ｖが見えにくくなること（ウォッシュアウト）を防止する遮光壁３０Ｃが設けられており、本実施の形態ではハウジング３０と一体にして成形されている。また、ハウジング３０の上部には、透光性の合成樹脂材（例えばアクリル）からなる透光性カバー３０Ｄが設けられ、第１の開口部３０Ａを塞ぐようにして配設されている。
【００１４】
凹面鏡３１は、液晶表示器Ｈから投射される表示光をフロントガラス４側に反射させるものであり、観察者５が表示像を視認し易いように角度調節可能に設けられている。
【００１５】
以下、本発明の主要部となる照明装置を備えた液晶表示器Ｈについて、図２，３を用いて説明する。
【００１６】
液晶表示器Ｈは、透過型表示素子の表示像を凹面鏡３１を介してフロントガラス４へ投影するものであり、液晶表示素子（透過型表示部材）Ｈ１と、反射部材Ｈ２と、レンズアレイＨ３と、配線基板Ｈ４と、放熱部材Ｈ５とを備えている。
【００１７】
液晶表示素子Ｈ１は、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光部材を貼着したものである。また、液晶表示素子Ｈ１は、車両１に設けられる車速センサやイグニッションコイルからの出力信号に基づいて車速，エンジン回転数を計測する演算回路及びこの演算結果に基づいて液晶を駆動する液晶駆動回路によって、車両１の速度，エンジン回転数の計測値を数値として表すためのものである。
【００１８】
反射部材Ｈ２は、白色の合成樹脂材にて両端を開口する筒形状に形成され、一方の開口部（凹面鏡側の開口）Ｈ２１が液晶表示素子Ｈ１によって塞がれ、他方の開口部Ｈ２２がレンズアレイＨ３によって塞がれるようにして配設される。
【００１９】
レンズアレイＨ３は、透光性の合成樹脂材（例えば、アクリル）からなり、配線基板Ｈ４に設けられる複数の発光ダイオードのそれぞれの配設位置に対向する凸レンズを有するものであり、反射部材Ｈ２と前記発光ダイオードとの間に設けられる。この凸レンズにより、前記発光ダイオードからの出射光（ある程度拡がった光）を平行光として液晶表示器に照射することができる。
【００２０】
配線基板Ｈ４は、絶縁性のガラス布基材エポキシ樹脂材からなる硬質配線板Ｈ４１に貫通孔Ｈ４２と、両面に設けられる銅箔配線Ｈ４３と、これに連続して形成されるランドＨ４４とが形成されるとともに、発光ダイオード（光源）Ｈ４５や他の電子部品Ｈ４６が実装されてなる。また、発光ダイオードＨ４５は、リードＨ４７が貫通孔Ｈ４２に貫通されるとともに、硬質配線板Ｈ４１の裏面側から突き出たリードＨ４７部分と裏面に形成されたランドＨ４４とが半田接続されて、配線基板Ｈ４の表面側に実装される。
【００２１】
また、配線基板Ｈ４は、裏面側に配設された電子部品Ｈ４６と硬質配線板Ｈ４１に形成されたランドＨ４４とが半田接続される。また、配線基板Ｈ４は、裏面側に設けられる放熱部材Ｈ５に当接する個所と、放熱部材Ｈ５と当接しない突出部Ｈ４８とを有している。この突出部Ｈ４８において、特に耐熱許容温度の上限を上回る温度に達し易いトランジスタ等の電子部品Ｈ４６を、リードＨ４９を介して硬質配線板Ｈ４１のランドＨ４４と半田接続させるとともに、この電子部品Ｈ４６と放熱部材Ｈ５とが当接するように構成される。なお、この場合、前記電子部品Ｈ４６は、ねじやボルト，または接着剤等の接続部材（図示しない）によって、後述するヒートシンクの側部に固定される。
【００２２】
放熱部材Ｈ５は、ヒートシンクＨ５１とシリコーンゴムＨ５２とが硬質配線板Ｈ４１の裏面側に配設されてなるものであり、ヒートシンクＨ５１の一部分が図２で示す第２の開口部３０Ｂから望むようにして設けられている。
【００２３】
ヒートシンクＨ５１は、アルミ材からなり、図３に示すように、シリコーンゴムＨ５２を収納するための凹部Ｈ５３や放熱フィンＨ５４とが形成されている。また、ヒートシンクＨ５１は、ヒートシンクＨ５１や硬質配線板Ｈ４１に形成されるネジ孔にネジを挿通させるとともに、このネジをボルトによって止めることで、硬質配線板Ｈ４１の裏面側に固定配設される。また、ヒートシンクＨ５１は、表面積の大きな放熱フィンＨ５４を多数有することによって空気中に熱を効率よく放散することができ、ヒートシンクＨ５１及びこれに接触するシリコーンゴムＨ５２，硬質配線板Ｈ４１，電子部品Ｈ４６を冷却することができる。
【００２４】
シリコーンゴムＨ５２は、熱伝達性で、かつ弾性を有する板状の電気絶縁部材であり、凹部Ｈ５３の底面と硬質配線板Ｈ４１とによって、挟み込まれて押し圧されながら設けられる。したがって、シリコーンゴムＨ５２は、硬質配線板Ｈ４１の裏面側におけるリードＨ４７や半田による凹凸に沿って弾性変形した状態にて凹部Ｈ５３に配設され、発光ダイオードＨ４５によって熱せられる硬質配線板Ｈ４１と、リードＨ４７と、半田との熱を、広い接触面積にてヒートシンクＨ５１に放散することができる。
【００２５】
かかる車両用ヘッドアップディスプレイの照明装置は、板状の配線基板Ｈ４と、配線基板Ｈ４の一方の面側に配設してなる光源Ｈ４５と、配線基板Ｈ４の他方の面側に配設され光源Ｈ４５からの発熱を放散するための放熱部材Ｈ５と、配線基板Ｈ４の他方の面側に配設され配線基板Ｈ４と電気接続するとともに放熱部材Ｈ５に当接する電子部品Ｈ４６と、を備えてなることにより、光源Ｈ４５及び電子部品Ｈ４６から発する熱を共通の放熱部材Ｈ５によって効率よく放熱することのできる放熱構造を備えた照明装置を提供することができる。
【００２６】
また、配線基板Ｈ４は、放熱部材Ｈ５の端部から外方に突出する突出部Ｈ４８を有し、突出部Ｈ４８に電子部品Ｈ４６を配設してなることによって、上述の効果を簡単な構造にて実現することができる。
【００２７】
また、放熱部材Ｈ５は、放熱フィンＨ５４を有するヒートシンクＨ５１と、熱伝達性でかつ弾性を有するシリコーンゴムＨ５２とからなり、シリコーンゴムＨ５２は、ヒートシンクＨ５１と配線基板Ｈ４との間に挟み込まれるように配設されることによって、シリコーンゴムＨ５２の弾性変形によって、硬質配線板Ｈ４１の裏面側の凹凸に関係なく、熱伝達部材となるシリコーンゴムＨ５２が広い接触面積を確保して硬質配線板Ｈ４１の裏面に接触することができる。そのため、発光ダイオードＨ４５によって熱せられた硬質配線板Ｈ４１の熱を効率よくシリコーンゴムＨ５２へ放散することができ、発光ダイオードＨ４５が耐熱許容範囲以上に上昇することを抑制することができる放熱効率の優れた照明装置となる。
【００２８】
また、本実施の形態では、放熱部材Ｈ５が熱源となる発光ダイオードＨ４５のリードＨ４７や電子部品Ｈ４６などの高温になりやすい箇所に直接接触する構造を採用することから熱を直接的に放散できる構造となり、放熱効率に優れたものとなる。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態では、発光ダイオードＨ４５を光源として有する照明装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。また、放熱フィンＨ５４近辺の空気を対流させる電導ファン等を設けることによって、更なる放熱効果を向上できる。
【００３０】
また、本発明の実施の形態では、熱伝達部材としてシリコーンゴムＨ５２を用いたものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、生ゴム，天然ゴム，ウレタン系やスチレン系の合成ゴム等のゴムを含む弾性材に、粉末状のアルミナやベリリヤ，マグネシヤ等の熱伝導性充填材を混入したものを用いてもよいし、熱伝導性能を有する塗料を用いることも考えられる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、光源を有する照明装置に関し、光源及び他の電子部品から発する熱を効率よく放熱することのできる放熱構造を備えた照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す車両の側面図。
【図２】同上実施の形態を示す表示装置の断面図。
【図３】同上実施の形態を示す一部を断面にて示す要部側面図。
【図４】従来例を示す表示装置の側面図。
【符号の説明】
３ 表示装置
Ｈ 液晶表示器
Ｈ４ 配線基板
Ｈ４５ 発光ダイオード（光源）
Ｈ４６ 電子部品
Ｈ５１ ヒートシンク
Ｈ５２ シリコーンゴム（電気絶縁部材）
Ｈ５４ 放熱フィン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting device having a light source, and for example, relates to a lighting device having a light source for illuminating a transmissive display member from behind.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a display device as shown in FIG. 4 has been known, and a liquid crystal display element (transmissive display member) A in which polarizing members are attached to front and rear surfaces of a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed in a pair of translucent substrates. And a light source C connected to the hard wiring board B to transmit and illuminate the liquid crystal display element A. Some projectors project on a display unit E such as a transmission plate (reflection plate). Such a display device is called a head-up display.
[0003]
Since such a display device has a structure in which light is transmitted to the display unit E, a part of light is transmitted during the projection, and a display image needs to be projected with high contrast even in the daytime. It is necessary to illuminate the liquid crystal display element A with an illuminating device including a light source having a high luminance such as a lamp or a light emitting diode.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a lighting device, since the light source C and other electronic components are disposed in a sealed state in the case body, the heat generated by the light source C and other electronic components may exceed the allowable temperature limit of heat. Had become.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problem, and has as its object to provide a lighting device having a heat radiation structure capable of efficiently radiating heat generated from a light source and other electronic components. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As described in claim 1, the lighting device of the present invention includes a plate-shaped wiring board, a light source provided on one surface side of the wiring board, and a light source provided on the other surface side of the wiring board. A heat dissipating member for dissipating heat generated from the light source; and an electronic component disposed on the other surface side of the wiring board and electrically connected to the wiring board and in contact with the heat dissipating member. It is characterized by the following.
[0007]
Further, as described in claim 2, in the lighting device according to claim 1, the wiring board has a protruding portion that protrudes outward from an end of the heat dissipation member, and the electronic component is provided on the protruding portion. Is provided.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the lighting device according to the first or second aspect, the heat dissipating member includes a heat sink having a heat dissipating fin and an electrically insulating member having heat conductivity and elasticity. It is characterized by becoming.
[0009]
Further, as described in claim 4, in the lighting device according to claim 3, the electric insulating member is provided so as to be sandwiched between the heat sink and the wiring board. Things.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, taking as an example a lighting device provided in a vehicular head-up display for displaying a vehicle speed, an engine speed, and the like.
[0011]
FIG. 1 shows a vehicle head-up display mounted on a vehicle. A display image projected by a display device 3 provided on an upper part of a dashboard 2 of the vehicle 1 is projected toward a viewer 5 by a windshield 4. The structure is reflected. The observer 5 can observe the display image as a virtual image V by superimposing it on a landscape.
[0012]
The display device 3 according to the embodiment of the present invention includes a concave mirror 31, a liquid crystal display H, and the like in a housing 30 provided so as to be embedded in the upper portion of the dashboard 2, and details thereof are shown in FIG. This will be described with reference to FIG.
[0013]
The housing 30 is made of a light-shielding synthetic resin material, and includes a first opening 30A that opens an upper portion (front glass side) of a position where the concave mirror 31 is provided, and a second opening 30B that projects a heat sink described later. A light-shielding wall 30C is provided inside the housing 30 for preventing sunlight from entering the liquid crystal display H and making the virtual image V difficult to see (washout). It is molded integrally with. Further, a light-transmitting cover 30D made of a light-transmitting synthetic resin material (for example, acrylic) is provided on the upper portion of the housing 30, and is disposed so as to close the first opening 30A.
[0014]
The concave mirror 31 reflects the display light projected from the liquid crystal display H toward the windshield 4 and is provided so that the angle can be adjusted so that the observer 5 can easily view the display image.
[0015]
Hereinafter, a liquid crystal display H including a lighting device as a main part of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
The liquid crystal display H projects a display image of the transmission type display element onto the windshield 4 via the concave mirror 31. The liquid crystal display element H1 (transmission type display member), the reflection member H2, the lens array H3, and the like. , A wiring board H4 and a heat radiating member H5.
[0017]
The liquid crystal display element H1 is obtained by attaching a polarizing member to the front and rear surfaces of a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed in a pair of translucent substrates. Further, the liquid crystal display element H1 is provided by an arithmetic circuit that measures the vehicle speed and the engine speed based on output signals from a vehicle speed sensor and an ignition coil provided in the vehicle 1, and a liquid crystal drive circuit that drives the liquid crystal based on the arithmetic result. , For representing the measured values of the speed of the vehicle 1 and the engine speed as numerical values.
[0018]
The reflecting member H2 is formed of a white synthetic resin material in a tubular shape having both ends opened, one opening (an opening on the concave mirror side) H21 is closed by the liquid crystal display element H1, and the other opening H22 is a lens. It is arranged so as to be closed by the array H3.
[0019]
The lens array H3 is made of a light-transmitting synthetic resin material (for example, acrylic) and has a convex lens facing each of the plurality of light-emitting diodes provided on the wiring board H4. It is provided between the light emitting diode. With this convex lens, it is possible to irradiate the liquid crystal display with the light emitted from the light emitting diode (light that has spread to some extent) as parallel light.
[0020]
The wiring board H4 includes a hard wiring board H41 made of an insulating glass cloth base epoxy resin material, a through hole H42, copper foil wirings H43 provided on both surfaces, and lands H44 formed continuously therefrom. At the same time, a light emitting diode (light source) H45 and other electronic components H46 are mounted. In the light emitting diode H45, the lead H47 passes through the through hole H42, and the lead H47 protruding from the rear surface side of the hard wiring board H41 and the land H44 formed on the rear surface are connected by soldering. Mounted on the front side of
[0021]
In the wiring board H4, an electronic component H46 disposed on the back surface side and a land H44 formed on the hard wiring board H41 are connected by soldering. Further, the wiring board H4 has a portion that comes into contact with the heat radiation member H5 provided on the back surface side, and a protruding portion H48 that does not come into contact with the heat radiation member H5. In this protruding portion H48, an electronic component H46 such as a transistor, which is likely to reach a temperature exceeding the upper limit of the allowable heat-resistant temperature, is solder-connected to the land H44 of the hard wiring board H41 via the lead H49, and the electronic component H46 is radiated to the electronic component H46. The member H5 is configured to be in contact with the member H5. In this case, the electronic component H46 is fixed to a side portion of a heat sink described later by a connection member (not shown) such as a screw, a bolt, or an adhesive.
[0022]
The heat dissipating member H5 is formed by disposing a heat sink H51 and a silicone rubber H52 on the back surface side of the hard wiring board H41, and a part of the heat sink H51 is provided as desired from the second opening 30B shown in FIG. ing.
[0023]
The heat sink H51 is made of an aluminum material, and is formed with a concave portion H53 and a radiating fin H54 for accommodating the silicone rubber H52, as shown in FIG. Further, the heat sink H51 is fixedly disposed on the rear surface side of the hard wiring board H41 by inserting a screw into a screw hole formed in the heat sink H51 or the hard wiring board H41 and fixing the screw with a bolt. The heat sink H51 has a large number of heat radiation fins H54 having a large surface area so that heat can be efficiently radiated into the air, and the heat sink H51 and the silicone rubber H52, the hard wiring board H41, and the electronic component H46 that come into contact with the heat sink H51 can be used. Can be cooled.
[0024]
The silicone rubber H52 is a heat conductive and elastic plate-shaped electric insulating member, and is provided while being sandwiched and pressed by the bottom surface of the concave portion H53 and the hard wiring board H41. Accordingly, the silicone rubber H52 is disposed in the recess H53 in a state where the silicone rubber H52 is elastically deformed along the leads H47 on the rear surface side of the hard wiring board H41 and the unevenness due to the solder, and the hard wiring board H41 heated by the light emitting diode H45 and the lead H47. The heat between the solder H47 and the solder can be dissipated to the heat sink H51 over a wide contact area.
[0025]
Such a lighting device for a head-up display for a vehicle includes a plate-shaped wiring board H4, a light source H45 provided on one surface side of the wiring board H4, and a light source provided on the other surface side of the wiring board H4. A heat radiating member H5 for dissipating heat generated from H45, and an electronic component H46 disposed on the other surface side of the wiring board H4 and electrically connected to the wiring board H4 and in contact with the heat radiating member H5. Accordingly, it is possible to provide a lighting device having a heat radiating structure capable of efficiently radiating heat generated from the light source H45 and the electronic component H46 by the common heat radiating member H5.
[0026]
Further, the wiring board H4 has a protruding portion H48 that protrudes outward from the end of the heat radiation member H5, and the electronic component H46 is disposed on the protruding portion H48. Can be realized.
[0027]
The heat radiating member H5 includes a heat sink H51 having heat radiating fins H54 and a silicone rubber H52 having heat conductivity and elasticity. The silicone rubber H52 is sandwiched between the heat sink H51 and the wiring board H4. By disposing the silicone rubber H52, the silicone rubber H52 serving as a heat transfer member secures a wide contact area irrespective of the unevenness on the back surface side of the hard wiring board H41 due to the elastic deformation of the silicone rubber H52. Can be contacted. Therefore, the heat of the hard wiring board H41 heated by the light emitting diode H45 can be efficiently dissipated to the silicone rubber H52, and the light emitting diode H45 can be prevented from rising above the allowable range of heat resistance. Lighting device.
[0028]
Further, in the present embodiment, a structure in which heat can be directly dissipated because the heat dissipating member H5 employs a structure in which the heat dissipating member H5 is in direct contact with a high-temperature-prone portion, such as the lead H47 of the light emitting diode H45 or the electronic component H46, is used. , Resulting in excellent heat dissipation efficiency.
[0029]
In the embodiment of the present invention, the lighting device having the light emitting diode H45 as a light source has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Further, by providing a conductive fan or the like for convection of the air near the heat radiation fins H54, the heat radiation effect can be further improved.
[0030]
Further, in the embodiment of the present invention, the heat transfer member using silicone rubber H52 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, raw rubber, natural rubber, urethane An elastic material containing rubber such as synthetic rubber or styrene synthetic rubber mixed with a thermally conductive filler such as powdered alumina, beryllia, or magnesium may be used, or a paint having thermal conductivity may be used. It is also possible.
[0031]
【The invention's effect】
The present invention relates to a lighting device having a light source, and can provide a lighting device provided with a heat radiation structure capable of efficiently radiating heat generated from a light source and other electronic components.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a vehicle showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the display device of the above embodiment.
FIG. 3 is an essential part side view showing a part of the embodiment in a cross section;
FIG. 4 is a side view of a display device showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
3 Display H Liquid crystal display H4 Wiring board H45 Light emitting diode (light source)
H46 Electronic component H51 Heat sink H52 Silicone rubber (electrical insulation member)
H54 Heat radiation fin
