JP2008300210A

JP2008300210A - 照明装置

Info

Publication number: JP2008300210A
Application number: JP2007145328A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Shibano; 信雄柴野; Hirokazu Otake; 寛和大武; Toshiyuki Hiraoka; 敏行平岡; Keiichi Shimizu; 恵一清水
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】製造コストを抑制しつつ発光モジュールのＬＥＤを略均一に発光させることができるとともに、電流調整部で発生する熱が光源部へ伝わることを抑制できるＬＥＤ点灯装置を提供する。
【解決手段】定電流電源12に並列に接続可能な発光モジュール13のそれぞれに、定電流電源12に接続した状態で発光モジュール13に流れる電流が所定範囲となるように予め調整した電流調整部18を光源部17と離間して設ける。個々の発光モジュール13でのＬＥＤ16に流れる電流を略一定として、製造コストを抑制しつつ各発光モジュール13のＬＥＤ16を略均一に発光させることができるとともに、電流調整部18で発生する熱が光源部17へ伝わることを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、１つの光源と直列に接続された複数の光源とのいずれかを備えた発光モジュールを互いに並列に接続可能な照明装置に関する。

従来、例えば光源として発光ダイオード(ＬＥＤ)を複数直列に接続した発光モジュールであるＬＥＤモジュールを、定電流電源に対して複数並列に接続可能な照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような照明装置では、各ＬＥＤモジュールのＬＥＤ毎に特性にばらつきがあると、ＬＥＤモジュールに流れる電流がそれぞれ異なり、ＬＥＤを均一に発光させることができないという問題がある。

このため、ＬＥＤチップと、このＬＥＤチップに流れる電流値を調整するための電流制限素子とを、各ＬＥＤの製造の際に一体的に設けることで、ＬＥＤ毎の特性のばらつきを抑制することが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−８４０９号公報(第４頁、図１) 特開２００４−２３５４７７号公報(第８−９頁、図１)

しかしながら、上述の照明装置では、ＬＥＤ毎に特性のばらつきを調整しているので、ＬＥＤの単価が高くなり、ＬＥＤを複数接続するＬＥＤモジュールでは、製造性が良好でないとともにコストが嵩むという問題点を有している。

また、電流制限素子に電流が流れると熱が発生し、この熱がＬＥＤチップに伝わるとＬＥＤチップの劣化を招くおそれがあるという問題もある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造コストを抑制しつつ発光モジュールの光源を略均一に発光させることができるとともに、電流調整部で発生する熱が光源部へ伝わることを抑制できる照明装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の照明装置は、定電流電源と；１つ以上の光源を有する光源部を備え、前記定電流電源に並列に接続可能な発光モジュールと；前記光源部と離間されて前記発光モジュールに設けられ、この発光モジュールが前記定電流電源に接続された状態で前記発光モジュールに流れる電流が所定範囲となるように予め調整された電流調整部と；を具備しているものである。

光源は、例えば、ＬＥＤが好ましいが、ＬＥＤに限定されるものではない。

電流調整部は、例えば、レーザトリミングなどにより抵抗値を可変させる抵抗などを有している。

そして、発光モジュールを定電流電源に接続した状態で各発光モジュールに流れる電流が所定範囲となるように予め調整された電流調整部を、各発光モジュールにて光源部から離間して設けることにより、製造コストを抑制しつつ各発光モジュールの光源が略均一に発光するとともに、電流調整部で発生する熱が光源部へ伝わることが抑制される。

請求項２記載の照明装置は、請求項１記載の照明装置において、発光モジュールは、光源部と電流調整部との離間部に設けられた隔壁を備えているものである。

隔壁は、例えば、耐熱性を有する樹脂などにより形成されている。

そして、光源部と電流調整部との離間部に隔壁を設けることで、電流調整部で発生する熱が隔壁により遮断されて光源部に、より伝わりにくくなる。

請求項３記載の照明装置は、請求項１または２記載の照明装置において、光源部に接続されて発光モジュールに設けられ、この光源部からの発熱を放熱する第１放熱部と；電流調整部に接続されて前記第１放熱部と離間されて前記発光モジュールに設けられ、前記電流調整部からの発熱を放熱する第２放熱部と；を具備しているものである。

第１放熱部および第２放熱部は、例えば、銅、あるいはアルミニウムなどの放熱性が良好な部材により形成されている。

そして、光源部からの発熱を第１放熱部により放熱するとともに、電流調整部からの発熱を、第１放熱部から離間された第２放熱部により放熱することで、発光モジュールが熱に対して確実に保護される。

請求項１記載の照明装置によれば、発光モジュールを定電流電源に接続した状態で各発光モジュールに流れる電流が所定範囲となるように予め調整された電流調整部を、各発光モジュールにて光源部から離間して設けることにより、製造コストを抑制しつつ各発光モジュールの光源を略均一に発光させることができるとともに、電流調整部で発生する熱が光源部へ伝わることを抑制できる。

請求項２記載の照明装置によれば、請求項１記載の照明装置の効果に加えて、光源部と電流調整部との離間部に隔壁を設けることで、電流調整部で発生する熱を隔壁により遮断して、光源部に、より伝わりにくくできる。

請求項３記載の照明装置によれば、請求項１または２記載の照明装置の効果に加えて、光源部からの発熱を第１放熱部により放熱するとともに、電流調整部からの発熱を、第１放熱部から離間された第２放熱部により放熱することで、発光モジュールを熱に対して確実に保護できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１に第１の実施の形態を示し、図１は照明装置の回路図、図２は照明装置の平面図、図３は照明装置の側面図、図４は照明装置の隔壁近傍を示す斜視図である。

図１に示すように、照明装置であるＬＥＤ点灯装置11は、一定電流を供給する定電流電源12の出力端子に、１つ、あるいは複数の発光モジュール13が互いに並列に接続されている。

各発光モジュール13は、主端子13a，13b間に、１つ、あるいは複数の光源であるＬＥＤ16が互いに直列に接続された光源部17と、この光源部17に対して直列に接続された電流調整部18とを有している。

次に、ＬＥＤ点灯装置11の具体的構成を説明する。

各発光モジュール13は、ガラスエポキシなどにより形成された長尺状の絶縁基板21の一主面上に、光源部17が長手方向の一端側に位置し、電流調整部18が長手方向の他端側に位置して、これら光源部17と電流調整部18との間が隔壁22により区画されている。すなわち、光源部17と電流調整部18とは、互いに離間されている。また、絶縁基板21の他主面には、光源部17に対応する位置にて第１放熱部としての放熱スプレッダ23が形成されているとともに、電流調整部18に対応する位置にて第２放熱部としての放熱スプレッダ24が形成され、これら放熱スプレッダ23，24が、空間部25を介して互いに離間されている。

電流調整部18は、調整抵抗としての発熱部品である複数のトリミング抵抗27と、固定抵抗としての発熱部品である抵抗28とを有する電流バランサ回路である。

トリミング抵抗27は、例えばチップ抵抗器などであり、定電流電源12(図１)に接続した状態で発光モジュール13に流れる電流が所定範囲となるように、例えばレーザトリミングなどによりトリミング部27aが形成されることで抵抗値が所定範囲に設定されている。

抵抗28は、ここでは例えば予め抵抗値が固定されたチップ抵抗器などであるが、例えばトランジスタなど、他の素子でもよい。

なお、トリミング抵抗27および抵抗28は、実装されるＬＥＤ16に対応する複数実装され、本実施の形態では３つ実装されているものとする。

放熱スプレッダ23，24は、例えば銅あるいはアルミニウムなどの、導電性を有し放熱性が良好な部材により形成されている。

放熱スプレッダ23は、光源部17側である絶縁基板21の長手方向の一端側にて、この絶縁基板21の一主面側へと突出する島状のパッド31を列状に複数有する複数のパッド部32と、これらパッド部32間に位置し、複数のＬＥＤ16を実装する島状の実装用パッド部33とを備えている。

パッド31は、各パッド部32において、絶縁基板21の幅方向に互いに離間され、実装用パッド部33に実装されるＬＥＤ16の数に対応して形成されている。そして、これらパッド31には、各ＬＥＤ16から導出されたリード線16aがそれぞれ接続されている。

各パッド部32は、絶縁基板21の長手方向に互いに離間されている。

実装用パッド部33は、絶縁基板21の幅方向に沿って長手状に形成されている。

なお、図２ないし図４中では、例えばＬＥＤ16を各実装用パッド部33に３つずつ実装するものとし、かつ、パッド部32を３つ、実装用パッド部33を２つ有するものとする。

一方、放熱スプレッダ24は、電流調整部18側である絶縁基板21の長手方向の他端側にて、この絶縁基板21の一主面側へと突出する島状のパッド35を列状に複数有する複数のパッド部36と、これらパッド部36間に位置し複数のパッド37を列状に有するパッド部38とを有している。そして、光源部17に近い各パッド35と各パッド37との間にトリミング抵抗27が実装され、各パッド37と光源部17から遠い各パッド35との間に抵抗28が実装されている。

パッド35は、各パッド部36において、絶縁基板21の幅方向に互いに離間され、実装されるトリミング抵抗27(抵抗28)の数に対応して形成されている。

同様に、パッド37は、各パッド部38において、絶縁基板21の幅方向に互いに離間され、実装されるトリミング抵抗27(抵抗28)の数に対応して形成されている。

さらに、電流調整部18に最も近いパッド31と光源部17に最も近いパッド35とは、それぞれ接続パターン39により互いに接続されている。

また、隔壁22は、例えば耐熱性を有する樹脂などにより形成され、各抵抗27，28よりも絶縁基板21から突出している。さらに、この隔壁22は、図４に示すように、接続パターン39に対応する部分に切欠部40が形成されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

発光モジュール13を製造する際には、絶縁基板21に放熱スプレッダ23，24を接続するとともに、この放熱スプレッダ23，24の各パッド部32，33，36，38にＬＥＤ16、トリミング抵抗27あるいは抵抗28をそれぞれ実装して光源部17と電流調整部18とを互いに離間して形成する。

次いで、光源部17と電流調整部18との間の位置に、接続パターン39を切欠部40で跨ぐように隔壁22を形成する。

この後、各発光モジュール13を、トリミング用の図示しない検査回路に接続して主端子13a，13b間に所定の電圧を加え、発光モジュール13を流れる電流が予め設定された所定範囲内となるように、レーザなどによりトリミング抵抗27にトリミング部27aを形成して、このトリミング抵抗27の抵抗値を適宜調整する。

そして、このように流れる電流が所定範囲となった発光モジュール13を定電流電源12に対して並列に接続することで、ＬＥＤ点灯装置11が完成する。

このＬＥＤ点灯装置11の動作により発光モジュール13に流れる電流により光源部17のＬＥＤ16で発生した熱は、各パッド部32，33を介して放熱スプレッダ23により放熱される。

また、発光モジュール13に流れる電流により電流調整部18のトリミング抵抗27や抵抗28で発生した熱は、各パッド部36，38を介して放熱スプレッダ24により放熱されるとともに、隔壁22により遮断されて光源部17側へと伝わることが防止される。

以上のように、発光モジュール13を定電流電源12に接続した状態でこの発光モジュール13に流れる電流が所定範囲となるように予め調整された電流調整部18を発光モジュール13にて光源部17から離間して設けることにより、個々の発光モジュール13でのＬＥＤ16に流れる電流を略一定として、個々のＬＥＤでばらつきをそれぞれ調整する場合と比較して、製造コストを抑制しつつ各発光モジュール13のＬＥＤ16を略均一に発光させることができるとともに、電流調整部18で発生する熱を光源部17へと伝わりにくくでき、電流調整部18で発生する熱によるＬＥＤ16の劣化を抑制できる。

また、電流調整部18は、トリミング抵抗27をレーザトリミングなどにより抵抗値を調整することにより、各発光モジュール13の電流値を所定範囲に容易に設定できる。

そして、光源部17と電流調整部18との離間部に隔壁22を設けることで、電流調整部18で発生する熱を隔壁22により遮断して、光源部17に、より伝わりにくくできる。

また、光源部17からの発熱を、この光源部17と接続した放熱スプレッダ23により放熱するとともに、電流調整部18からの発熱を、この電流調整部18と接続し、かつ、放熱スプレッダ23から離間された放熱スプレッダ24により放熱することで、発光モジュール13を熱に対して確実に保護できる。

なお、上記一実施の形態において、電流調整部18は、トリミング抵抗27に代えて、例えば半固定抵抗などを設け、発光モジュール13を検査回路に接続して半固定抵抗の抵抗値を可変させることで各発光モジュール13に流れる電流を所定範囲に設定してもよい。

また、光源としてはＬＥＤ16以外のものを用いることも可能である。

さらに、光源部17と電流調整部18とを互いに離間して発光モジュール13内に設ければ、隔壁22、あるいは放熱スプレッダ23，24を設けない構成としてもよい。この場合にはＬＥＤ点灯装置11の構成を簡略化できる。

本発明の一実施の形態を示す照明装置の回路図である。同上照明装置の平面図である。同上照明装置の側面図である。同上照明装置の隔壁近傍を示す斜視図である。

符号の説明

11 照明装置であるＬＥＤ点灯装置
12 定電流電源
13 発光モジュール
16 光源であるＬＥＤ
17 光源部
18 電流調整部
22 隔壁
23 第１放熱部としての放熱スプレッダ
24 第２放熱部としての放熱スプレッダ

Claims

定電流電源と；
１つ以上の光源を有する光源部を備え、前記定電流電源に並列に接続可能な発光モジュールと；
前記光源部と離間されて前記発光モジュールに設けられ、この発光モジュールが前記定電流電源に接続された状態で前記発光モジュールに流れる電流が所定範囲となるように予め調整された電流調整部と；
を具備していることを特徴とした照明装置。
発光モジュールは、光源部と電流調整部との離間部に設けられた隔壁を備えている
ことを特徴とした請求項１記載の照明装置。
光源部に接続されて発光モジュールに設けられ、この光源部からの発熱を放熱する第１放熱部と；
電流調整部に接続されて前記第１放熱部と離間されて前記発光モジュールに設けられ、前記電流調整部からの発熱を放熱する第２放熱部と；
を具備していることを特徴とした請求項１または２記載の照明装置。