JP2009164123A - 照明装置及びその電源モジュール及び該照明装置を用いるランプ - Google Patents

照明装置及びその電源モジュール及び該照明装置を用いるランプ Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、便利に取り付け及び取り除きすることができる照明装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る照明装置は、光源モジュール及び前記光源モジュールに結合する電源モジュールを備え、前記光源モジュールは、基板と、前記基板の上に設置される少なくとも一つの固体発光素子及び複数の電極端を備え、前記少なくとも一つの固体発光素子は、前記複数の電極端に電気接続し、前記電源モジュールは、外殻及び複数の電源端を備え、前記外殻内に光源挿入スロットを形成し、前記光源モジュールは、取り除き可能に前記光源挿入スロット内に挿入され、且つ前記光源モジュールの電極端と前記電源モジュールの電源端が接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に関するものであり、特に発光ダイオードなどの固体発光素子を用いる照明装置に関するものである。
目下、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）ランプは、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、広く応用される。しかし、高い輝度、高いパワーの発光ダイオードは、発熱量が大きいため、即時に放熱しなければ、発光ダイオードランプは、温度が上昇するため、発光効率を下げるばかりでなく、部品の損害ももたらす。従って、発光ダイオードランプにおいては、過熱からの保護のために、何らかの冷却手段が必要とされる。そして、従来の効果的な冷却方法として、発光ダイオードを放熱装置に固定して、発光ダイオードの脱落を防止するとともに、発光ダイオードからの熱量を放熱する。
しかし、放熱装置を用いた上述のような発光ダイオードランプにおいて、損害した発光ダイオードを取り替える時、古い発光ダイオードを取り除き難く、新しい発光ダイオードを取り付け難い。
本発明の目的は、前記課題を解決し、便利に取り付け及び取り除きすることができる照明装置及びその電源モジュール及び該照明装置を用いるランプを提供することである。
前記目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、光源モジュール及び前記光源モジュールに結合する電源モジュールを備え、前記光源モジュールは、基板と、前記基板の上に設置される少なくとも一つの固体発光素子及び複数の電極端を備え、前記少なくとも一つの固体発光素子は、前記複数の電極端に電気接続し、前記電源モジュールは、外殻及び複数の電源端を備え、前記外殻内に光源挿入スロットを形成し、前記光源モジュールは、取り除き可能に前記光源挿入スロット内に挿入され、且つ前記光源モジュールの電極端と前記電源モジュールの電源端が接続する。
前記目的を達成するため、本発明に係る電源モジュールは、外殻及び複数の電源端を備え、前記外殻内に光源挿入スロットを形成し、前記複数の電源端は、前記光源挿入スロット内に設置される。
前記目的を達成するため、本発明に係るランプは、支持竿、台座及び照明装置を備え、前記照明装置は、光源モジュール及び前記光源モジュールに結合する電源モジュールを備え、前記光源モジュールは、基板と、前記基板の上に設置される少なくとも一つの固体発光素子及び複数の電極端を備え、前記少なくとも一つの固体発光素子は、前記複数の電極端に電気接続し、前記電源モジュールは、外殻及び複数の電源端を備え、前記外殻内に光源挿入スロットを形成し、前記光源モジュールは、取り除き可能に前記光源挿入スロット内に挿入され、且つ前記光源モジュールの電極端と前記電源モジュールの電源端が接続し、前記支持竿の両端は、別々に前記照明装置の電源モジュール及び前記台座に結合する。
本発明の照明装置は、組み立て易く、光源モジュールを電源モジュールの光源挿入スロットに挿入さえすればよく、且つ照明装置を組み立てたとしても、依然として解体することができるため、前記光源モジュール又は前記電源モジュールの一部分が損害すると、修理するか部品を取り替えることができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る照明装置１の構造を示す俯瞰図である。前記照明装置１は、光源モジュール１０及び電源モジュール３０を備え、前記光源モジュール１０は、前記電源モジュール３０の内部に設置されており、且つ前記電源モジュール３０に電気接続する（具体的な接続方式は、図７を参照のこと）。
図２と図３を参照すると、前記光源モジュール１０は、基板１１と、前記基板１１の上に配置された複数の固体発光素子及び前記固体発光素子に電気接続する第一、第二電極端１３、１４を備え、本実施形態において、前記固体発光素子は、発光ダイオード１２である。
前記基板１１は、長方形であって、前記基板１１の一つの角部に切欠角部から成る切欠部１１１を設置し、本実施形態において、前記切欠角部の辺は、傾斜する直線であるが、弧線、角度を構成する交差直線でもよい。前記光源モジュール１０と前記電源モジュール３０を組み立てる場合、前記切欠部１１１によって正確に定位することができる。前記基板１１は、金属（銅、アルミニウム等）、セラミック又は高分子材料などのような熱伝導材料からなり、且つ異なる材質によって前記基板１１の底面に対して異なる加工を実施することにより、平坦表面又は微細な凹凸粗面を形成して、熱伝導に役立たせる。前記基板１１の上にセンサー１６に接続される信号端子１５を設置する。前記センサー１６は、信号を感知するために用いられ、温度センサー、色センサー又は輝度センサーであることができ、且つ感知した信号を前記信号端子１５によって外に伝送する。
前記第一、第二電極端１３、１４は、別々に前記基板１１の相対する両側に設置されており、皆細長い形状であるため、前記第一、第二電極端１３、１４と前記電源モジュール３０が良い電気接続を有する（具体的な接続方式は、図１と図７を参照のこと）。
図４と図５を参照すると、前記電源モジュール３０は、外殻３１及びランプカバー３２を備える。前記外殻３１の内部に直方体形状の光源挿入スロット３１１を形成し、前記光源挿入スロット３１１の下端（図４に示す電源モジュール３０の下端である）に開口を形成し、前記光源モジュール１０を前記開口から挿入する。前記光源挿入スロット３１１の幅は、前記光源モジュール１０の幅より僅かに大きく、前記光源モジュール１０の左右方向の移動を防ぐ。前記光源挿入スロット３１１の右上角部に三角形の凸部３１２を設置し、前記凸部３１２と前記光源モジュール１０の切欠部１１１の形状は、互いにマッチングし、従って前記光源モジュール１０と前記電源モジュール３０を組み立てる時、正確に定位することができる。
前記光源モジュール１０を正確に定位するために、前記光源挿入スロット３１１の左上角部に挿入スロット定位部３１３を設置することができる。図６に示すように、前記挿入スロット定位部３１３にフック状スロット３１４を設置するとともに、前記光源モジュール１０の基板１１にフック状弾性アーム１１４を設置して、前記フック状弾性アーム１１４は、前記フック状スロット３１４に係合する。
図４と図５をもう一度参照すると、前記ランプカバー３２は、前記光源挿入スロット３１１の上端を覆い、且つ前記光源モジュール１０の正上方に位置する。前記ランプカバー３２は、レンズであることができ、一例としては、平面レンズ、凹面レンズ、凸面レンズ、フレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ Ｌｅｎｓ）又は他の周期的な構造（同じユニットが同じ方式で連接して構成する構造）を持つレンズが挙げられる。前記ランプカバー３２の表面は、平滑な表面又は複数の微細構造が形成された表面であることができ、前記光源モジュール１０の発光ダイオード１２からの光線は、前記ランプカバー３２の表面より射出する。
前記電源モジュール３０は、第一電源端３３、第二電源端３４及び信号出力端３５を更に備え、前記第一、第二電源端３３、３４及び信号出力端３５は、前記光源挿入スロット３１１内に設置されており、且つ電線３６によって外部電源（電源供応器又は駆動器）３７及びコントローラー３８に電気接続する。
前記外殻３１の光源挿入スロット３１１の底部、即ち前記ランプカバー３２の対向面に放熱塊３９を設置する。前記放熱塊３９は、銅、アルミニウムなどのような熱伝導材料からなる。本実施形態において、前記放熱塊３９は、前記外殻３１と分離して設置するが、前記外殻３１と一体成形してもよい。前記外殻３１と前記放熱塊３９は、皆熱伝導材料からなり、一緒に前記光源モジュール１０に対して放熱を行う。
図７と図８に示すように、前記照明装置１を組み立てる時、前記電源モジュール３０の光源挿入スロット３１１の片側から前記光源モジュール１０を挿入して、前記光源モジュール１０の基板１１に設置されたフック状弾性アーム１１４が前記光源挿入スロット３１１の挿入スロット定位部３１３に設置されたフック状スロット３１４に係合し、前記光源挿入スロット３１１の凸部３１２も前記光源モジュール１０の切欠部１１１に係合し、且つ前記光源モジュール１０の基板１１、発光ダイオード１２、第一電極端１３、第二電極端１４、信号端子１５が別々に前記電源モジュール３０の放熱塊３９、ランプカバー３２、第一電源端３３、第二電源端３４、信号出力端３５に合わせて、別々に電気接続と熱接続を構成する。前記照明装置１を解体する時、前記光源モジュール１０を前記電源モジュール３０の光源挿入スロット３１１から抜き出しさえすればよい。
従来の技術に比べて、前記照明装置１を組み立て易く、前記光源モジュール１０を前記電源モジュール３０の光源挿入スロット３１１に挿入さえすればよく、且つ前記照明装置１を組み立てたとしても、依然として解体することができるため、前記光源モジュール１０又は前記電源モジュール３０の一部分が損害すると、修理するか部品を取り替えることができる。前記光源モジュール１０と前記電源モジュール３０を組み立ててから、前記光源モジュール１０の基板１１が直接的に前記電源モジュール３０の放熱塊３９に合わせられるため、良い熱接続特性を有し、前記光源モジュール１０の発光ダイオード１２から発生する熱量は、前記基板１１から前記電源モジュール３０の放熱塊３９に熱伝導され、最終的に周囲の空気に放熱され、前記照明装置１の放熱を有利し、従って前記照明装置１の発光ダイオード１２の発光効率と使用寿命を高める。
図９と図１０に示すように、本発明の第二実施形態に係る照明装置２において、光源モジュール２０の基板１１の底面に弾性が良い熱伝導材料からなる熱伝導層２１を設置し、例えば、相変化金属熱伝導シート（Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｍｅｔａｌ Ａｌｌｏｙ）、放熱グリース（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｇｒｅａｓｅ）、シリコンギャップフィラー（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｇａｐ Ｆｉｌｌｅｒ）又は熱伝導絶縁ゴムなどである。前記照明装置２を組み立てる時、前記光源モジュール２０の熱伝導層２１と前記電源モジュール３０の放熱塊３９が密接して、良い熱接触を発生し、従って前記基板１１の熱伝導効率を高める。
前記照明装置１、２は、ランプに応用することができ、図１１に示すように、前記照明装置１を電気スタンドに応用する。前記電気スタンドは、前記照明装置１の他に、支持竿３及び台座４を更に備え、前記支持竿３の両端は、別々に前記照明装置１及び前記台座４に結合し、前記支持竿３は、剛性又は柔軟性である。前記電源モジュール３０の光源挿入スロット３１１の片側から前記照明装置１の光源モジュール１０を挿入して、前記光源モジュール１０と前記電源モジュール３０が同時に電気接続、機械接続、熱伝導接続及び光学合わせを形成する。使用者が前記電気スタンドを使う時、需要に基づいて、異なる光源モジュールを組み合わせることができ、例えば、２７００Ｋの暖色光源から６５００Ｋの寒色光源に変換することができる。
以上本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
本発明の第一実施形態に係る照明装置の構造を示す俯瞰図である。 図１に示す照明装置の光源モジュールの構造を示す俯瞰図である。 図２に示す光源モジュールのＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図１に示す照明装置の電源モジュールの構造を示す俯瞰図である。 図４に示す電源モジュールの構造を示す正面図である。 図１に示す照明装置の電源モジュールの挿入スロット定位部と光源モジュールの基板が結合する状態を示す図である。 図１に示す照明装置のＶＩＩ―ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図１に示す照明装置のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の第二実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。 図９に示す照明装置の光源モジュールの構造を示す図である。 図１に示す照明装置を電気スタンドに応用することを示す平面図である。
符号の説明
１、２ 照明装置
３ 支持竿
４ 台座
１０、２０ 光源モジュール
１１ 基板
１２ 発光ダイオード
１３ 第一電極端
１４ 第二電極端
１５ 信号端子
１６ センサー
２１ 熱伝導層
３０ 電源モジュール
３１ 外殻
３２ ランプカバー
３３ 第一電源端
３４ 第二電源端
３５ 信号出力端
３６ 電線
３７ 外部電源
３８ コントローラー
３９ 放熱塊
１１１ 切欠部
１１４ フック状弾性アーム１１４
３１１ 光源挿入スロット
３１２ 凸部
３１３ 挿入スロット定位部３１３
３１４ フック状スロット３１４

Claims (10)

  1. 基板と、前記基板の上に設置される少なくとも一つの固体発光素子及び複数の電極端を備え、前記少なくとも一つの固体発光素子は、前記複数の電極端に電気接続する光源モジュールと、
    前記光源モジュールと結合し、且つ外殻及び複数の電源端を備える電源モジュールと、
    を備える照明装置であって、前記外殻内に光源挿入スロットを形成し、前記光源モジュールは、取り除き可能に前記光源挿入スロット内に挿入され、且つ前記光源モジュールの電極端と前記電源モジュールの電源端が接続することを特徴とする照明装置。
  2. 前記外殻の光源挿入スロットの底部に放熱塊が設置され、前記光源モジュールの基板が前記放熱塊に熱接続することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記外殻と前記放熱塊が一体成形されることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
  4. 前記光源モジュールは、熱伝導層を更に備え、前記基板は、前記熱伝導層によって前記放熱塊に熱接続することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
  5. 前記光源モジュールの基板に切欠部が設置され、前記電源モジュールの光源挿入スロットに前記切欠部の形状とマッチングする凸部が設置され、前記凸部が前記切欠部に係合することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  6. 前記光源挿入スロット内に挿入スロット定位部が設置され、前記挿入スロット定位部にフック状スロットが設置され、前記光源モジュールの基板にフック状弾性アームが設置され、前記フック状弾性アームが前記フック状スロットに係合することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  7. 外殻及び複数の電源端を備え、前記外殻内に光源挿入スロットを形成し、前記複数の電源端は、前記光源挿入スロット内に設置されることを特徴とする電源モジュール。
  8. 前記外殻の光源挿入スロットの底部に放熱塊が設置されることを特徴とする請求項７記載の電源モジュール。
  9. 前記外殻と前記放熱塊が一体成形されることを特徴とする請求項８記載の電源モジュール。
  10. 支持竿、台座及び請求項１〜６の何れか一項に記載の照明装置を備え、前記支持竿の両端は、別々に前記照明装置の電源モジュール及び前記台座に結合することを特徴とするランプ。
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