JP2010251192A - 照明装置および照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板に実装されたLEDチップが樹脂封止されてなる発光モジュールをソケットから、前記樹脂部分に手を掛けることなく脱着可能な照明装置を提供すること。
【解決手段】プリント配線板16に実装されたLEDチップが蛍光体含有樹脂からなる蛍光体膜18で封止されてなるLEDモジュール10と、ヒートシンク34とこれに取り付けられたソケット36とを備える照明器具とを有し、ソケット36は、LEDモジュール10を、プリント配線板16主面の第1辺(側面10Aの上辺)に近い部位と第1辺と対向する第2辺(側面10Bの上辺)に近い部位とをヒートシンク34上面34A方向に押圧して係止する係止部材46を有し、係止部材46は、第1および第2辺の対向方向と交差する方向に在る第3辺および第4辺に対応する部分が開放されていて、LEDモジュール10の、第1および第2辺に沿う方向(矢印F,G)へのスライドを許容している。
【選択図】図5

Description

本発明は、照明装置および照明器具に関し、特に、LED(発光ダイオード)等の半導体発光素子を光源とする発光モジュールを備える照明装置等に関する。
近年、半導体発光素子の一種である白色LEDの高輝度化が進むにつれ、LEDは表示用から一般照明用へとその用途を拡大しつつある。例えば、基板の主面にLEDチップを実装し、当該LEDチップを蛍光体含有樹脂で封止してなるLEDモジュールをヒートシンク等の基台に複数個搭載してなる照明装置が出現している。
このような照明装置では、従来、LEDモジュールの基台への取付けは、以下のようにしていた。すなわち、LEDモジュールの基板部分を基台にねじ止めすると共に、基板に形成された端子と電源からのリード線とを半田付けしていた。
しかし、ねじ止めや半田付けは、作業性が悪いため、LEDモジュールをワンタッチで基台に取り付けることができる照明装置が特許文献1に開示されている。
当該照明装置300は、図16に示すように、LEDモジュール302を3個分装着できる照明器具304を有する。
LEDモジュール302は、導体パターンが形成されてなるプリント配線板306を有し、プリント配線板306には不図示のLEDチップが複数個実装されている。LEDチップは、蛍光体含有樹脂308で封止されており、蛍光体含有樹脂308から露出した導体パターン部分がLEDチップに電力を供給するためのアノード端子310とカソード端子312になっている。
照明器具304は、基台であるヒートシンク314の上面に、LEDモジュール302が3個着脱できるソケット316が取り付けられている。ソケット316は、平面視で「コ」字状をした3箇所のソケット装着部316A,316B,316Cを有する。図16は、ソケット装着部316B,316CにLEDモジュール302が装着されている状態を示している。
LEDモジュール302は、ソケット装着部316Aに、アノード端子310、カソード端子312を先頭に矢印Mの向きに差し込むことにより装着する。また、装着されたLEDモジュール302をソケット316から取り外す場合は、矢印Mとは逆向きに引き抜く。
このような構成とすることにより、例えば、光色の異なるLEDモジュールへの交換や、LEDモジュールの清掃ための取り外し・取り付けがユーザ側で容易することが可能になる。
特開2004−253364号公報
しかしながら、上記従来の照明装置においてLEDモジュールを取り外すには、ソケット316からLEDモジュール302を引き抜く関係上、蛍光体含有樹脂308部分に指を掛けざるを得ない。このため、例えば当該樹脂がシリコーンのような軟質である場合、LEDチップ(不図示)の電極とプリント配線板306上のパッド(不図示)とを接続しているボンディングワイヤー(不図示)に無理な力が加わり断線する場合がある。また、フリップチップ実装している場合には、バンプ(不図示)が外れてしまう場合がある。なお、硬質樹脂を用いている場合であっても、当該樹脂部分から光が射出されるため、指紋などによる汚れを防止する必要がある。
本発明は、上記した課題に鑑み、LEDモジュールをソケットから取り外す際の上記問題を解決した照明装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、基板の一方の主面に半導体発光素子が実装され、当該発光素子が樹脂で封止されてなる発光モジュールと、基台と基台上面に取り付けられた、前記発光モジュール用のソケットとを備える照明器具と、を有し、前記ソケットは、前記発光モジュールを、前記基板主面の第1辺に近い部位と当該第1辺と対向する第2辺に近い部位とを前記基台上面方向に押圧して係止する係止部材を有し、当該係止部材は、前記第1および第2辺の対向方向と交差する方向に在る第3辺および第4辺に対応する部分が開放されていて、前記発光モジュールの、第1および第2辺に沿う方向へのスライドを許容していることを特徴とする。
また、前記係止部材は、クランク状の横断面を有し、対向配置された第1アングル材と第2アングル材を有し、当該第1および第2アングル材は、それぞれ、前記基台上面に固定された固定板部と、固定板部から略直角に屈曲した立ち上がり板部と、立ち上がり板部から、相手方のアングル材に向かって略直角に屈曲した押圧板部とからなり、前記第1アングル材の押圧板部は前記基板主面の前記第1辺に近い部位を基台上面へ押圧し、前記第2アングル材の押圧板部は前記基板主面の前記第2辺に近い部位を基台上面へ押圧することを特徴とする。
さらに、前記第1アングル材の立ち上がり板部には、前記第1辺に対応する基板側面を前記第2アングル材の立ち上がり板部に向かって弾発付勢する付勢手段が設けられており、当該第1アングル材は、ばね性を有する板材からなり、第1および第2アングル材は、両押圧板部の対向間隙から前記発光モジュールが前記第1辺を先頭に前記基台上面に対し斜め向きに進入し得る間隔をもって配置されていることを特徴とする。
また、前記第2アングル材は、前記第2辺に対応する前記基板側面の少なくとも一部が露出し、前記基台上面に対し略垂直方向に開設されたスリットを有することを特徴とする。
上記構成からなる照明装置によれば、発光モジュールを、その基板主面の第1辺に近い部位と当該第1辺と対向する第2辺に近い部位とを基台上面方向に押圧して係止する係止部材の、当該第1および第2辺の対向方向と交差する方向に在る第3辺および第4辺に対応する部分が開放されていて、前記発光モジュールの、第1および第2辺に沿う方向へのスライドを許容しているため、発光モジュールは、第3辺または第4辺に対応する側面を対向する他方の辺に向かって押圧することによりソケットから脱着することができる。よって、基板の主面に実装された半導体発光素子を封止する樹脂に手を掛けることなく、発光モジュールをソケットから脱着することができるので、発光モジュールをソケットから取り外す際の上述した問題を解消し得る。
実施の形態1に係るLEDモジュールの概略基本構成を示す斜視図である。 上記LEDモジュールの回路図である。 上記LEDモジュールが装着される照明器具の概略構成を示す斜視図である。 (a)は、上記照明器具が有するソケットのみをヒートシンク側から見た図であり、(b)は、(b)におけるA・A線断面図であり、(c)は、(b)における矢印Bの向きにアングル材を見た図である。 (a)は、ソケットをヒートシンクのソケット取付面に垂直な方向から見た図であり、(b)は、ソケットにLEDモジュールが装着された状態において、図4(a)におけるA・A線に相当する位置で切断した図(LEDモジュールは非切断)である。 (a)は実施の形態1の変形例1におけるストッパーを有するアングル材の長手方向が鉛直方向に設けられた図であり、(b)はその下面図である。 (a)〜(d)は、上記変形例において、LEDモジュールが装着される際の上記ストッパーの動きを説明するための図である。 (a)は、変形例2に係る照明器具のソケットを示す縦断面図であり、(b)は、当該ソケットにLEDモジュールを装着した状態を示す図である。 変形例3に係る照明装置の平面図である。 (a)は実施の形態2に係る照明装置の照明器具における一のソケットの断面図であり、(b)、(c)は前記ソケットにLEDモジュールが装着される様子を示す図である。 (a)は実施の形態3に係る照明装置の平面図の一部を示す図であり、(b)はその右側面図であり、(c)は、(a)におけるK・K線断面図である。 (a)〜(c)は、上記照明装置の照明器具からLEDモジュールが脱着される様子を示す図である。 実施の形態3の変形例に係る照明装置の平面図である。 実施の形態4に係る照明装置を示す図である。 LEDモジュールの変形例を示す図である。 従来技術に係る照明装置を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
<実施の形態1>
(発光モジュールの基本構成)
図1は、実施の形態に係るLEDモジュール10の概略基本構成を示す斜視図であり、図2は、LEDモジュール10の回路図である。なお、図1を含む全ての図において、各部材間の縮尺は統一していない。
LEDモジュール10は、セラミック製の絶縁基板12に導体パターン14が形成されてなる、実装基板としてのプリント配線板16を有する。プリント配線板16の長さをL1、幅をW1、厚みをT1とする。
プリント配線板16には、ベアチップ形態の発光ダイオード(以下、「LEDチップ」と言う。)が複数個(本例では12個)、所定の実装領域にフリップチップ実装されている。12個のLEDチップD1〜D12は、導体パターン14によって、図2に示すように、3個ずつが直列に接続されて4つのLED列を成し4つのLED列が並列に接続される、いわゆる3直4並列に接続されている。LEDチップD1〜D12には、例えば、青色発光するものを用いることができる。
実装されたLEDチップD1〜D12を覆うように蛍光体膜18が形成されている。蛍光体膜18は、例えば、シリコーンなどの透光性樹脂に、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+やY3(Al,Ga)512:Ce3+の黄緑色蛍光体粉末とSr2Si58:Eu2+や(Ca,Sr)S:Eu2+などの赤色蛍光体粉末などを分散させた蛍光体含有樹脂からなるものである。LEDチップD1〜D12は、蛍光体膜18で封止されている。
また、導体パターン14は、上記3直4並列に接続されたLEDチップD1〜D12に電力を供給する直流電源が接続される給電端子として、アノード端子20とカソード端子22を有している。直流電源には、定電流電源16(図2)が用いられる。
定電流電源16(図2)からの電力がアノード端子20、カソード端子22を介して供給されると、LEDチップD1〜D12は青色発光する。LEDチップD1〜D12から放出される青色光は、蛍光体膜18で一部が吸収され黄緑色光や赤色光に変換される。青色光と黄緑色光と赤色光が合成されて白色光となり、蛍光体膜18から放出されることとなる。
なお、プリント配線板16には、LEDチップD1〜D12の他に、ツェナーダイオード24が実装されている。ツェナーダイオード24は、図2に示すように、LEDチップD1〜D12の各々に対し、極性を逆向きにして並列に接続されている(逆並列に接続されている)。ツェナーダイオード24は、静電気等に起因する逆方向電圧から、LEDチップD1〜D12を保護するために設けた素子である。静電気が生じ、LEDチップD1〜D12に逆方向に電圧がかかった際に、ツェナーダイオード24が当該逆電圧による電流を逃がして、LEDチップD1〜D12が破壊されるのを防止できる。
また、絶縁基板12は、片側主面の対角コーナー部に、半球状に窪んだ位置決め用の凹部28,30を有している。凹部28,30は、後述するソケット36,38,40に装着する際のソケット36,38,40に対する位置決めに供されるものであるが、詳細については後述する。
(照明器具)
図3は、LEDモジュール10が装着される照明器具32の概略構成を示す斜視図である。照明器具32は、ソケット36,38,40が取り付けられている基台としてのヒートシンク34を有する。ヒートシンク34は、アルミニウムからなりその表面にはアルマイト処理が施されている。
ヒートシンク34には、複数個の(本例では、3個の)ソケット36,38,40が、プリント配線板16(図1)の幅W1よりも少し長い目の間隔L2を空けて取り付けられている。
ソケット36,38,40は、いずれも同じ構成なので、以下、ソケットの詳細は、ソケット36を代表に説明する。
ソケット36は、クランク状の横断面を有する一対のアングル材44,46が対向して配置されてなる係止部材46を有する。アングル材44,46は、ばね性と絶縁性を有する板材、例えば、合成樹脂板材からなる。
図4を参照しながら、ソケット36について、さらに説明する。
図4(a)は、ソケット36のみをヒートシンク34側から見た図であり、図4(b)は、図4(b)におけるA・A線断面図であり、図(c)は、矢印Bの向きにアングル材44を見た図である。
図4(b)に示すように、アングル材42は、小ねじ48によってヒートシンク34に固定される固定板部50と、固定板部50から略直角に屈曲した立ち上がり板部52と、立ち上がり板部52から、もう一方のアングル材44に向かって略直角に屈曲した押圧板部54とを有する。
同じく、アングル材44は、小ねじ48によってヒートシンク34に固定される固定板部56と、固定板部56から略直角に屈曲した立ち上がり板部58と、立ち上がり板部58から、もう一方のアングル材42に向かって略直角に屈曲した押圧板部60とを有する。
上記構成から明らかなように、両立ち上がり板部52,58は、ヒートシンク34におけるソケット取付面34Aに対し略垂直に立ち上がっており、両押圧板部54,60は、ソケット取付面34Aと略平行に設けられている。
アングル材42における押圧板部54のソケット取付面34Aに対向する面54Aには、その長手方向2箇所に給電端子62,64が設けられている。給電端子62,64は、いずれも同様の構成なので、給電端子62を代表に説明する。給電端子62は、短冊状をした金属片の長手方向2箇所に凸部62A,62Bが形成されてなる。給電端子62には、耐摩耗性に優れ、酸化しにくい材料として、例えば、ステンレススチールを用いることができる。なお、ヒートシンク34の取付面34Aからの凸部62A,62Bの頂部までの高さは、プリント配線板16のアノード端子20、カソード端子22部分における厚みよりも少し短く設定されている。これにより、LEDモジュール10がソケット36に装着された状態で、アングル材42が全体的に弾性変形し、その復元力によって、押圧板部54はLEDモジュール10の後述する部位をヒートシンク34の取付面34A方向に押圧する。
アングル材42における立ち上がり板部58のもう一方のアングル材44に対向する面52Aには、給電端子62,64の各々に対応して、弾性部材である圧縮コイルばね(以下、単に「ばね」と言う)66,68とばね66,68の各々に取り付けられた可動接片70,72とが設けられている。可動接片70,72は、弓なりに湾曲した金属片からなる。可動接片70,72には、給電端子62,64の場合と同様の観点から、ステンレススチールを用いることができる。可動接片70は、ばね66が自由長の場合は、給電端子62における凸部62A,62Bのいずれとも接触しておらず、後述するように、LEDモジュール10の装着に伴い、可動接片70がばね66の弾発力に抗して立ち上がり板部52側に変位した場合に、可動接片70の給電端子62側端部が凸部62Bと接触して、電気的な接続が図られる。なお、可動接片72と給電端子64との関係も同様である。
可動接片70,72には、リード線74,76がそれぞれ接続されている。リード線74,76の各々は、立ち上がり板部52に開設された孔52B,52C(図3)を介して、導出されている。リード線74,76は、図3に示すように、定電流電源26に接続されている。
アングル材44における押圧板部60は、そのソケット取付面34Aに対向する面60Aに、その長手方向2箇所において弾性片78,80を有する。弾性片78,80は、短冊状をした金属片が略「コ」字に屈曲されてなるものである。弾性片78,80の下面のヒートシンク34の取付面34Aからの高さは、プリント配線板16の絶縁基板12の厚みよりも少し短く設定されている。これにより、LEDモジュール10がソケット36に装着された状態で、アングル材44および弾性片78,80が全体的に弾性変形し、その復元力によって、押圧板部60はLEDモジュール10の後述する部位をヒートシンク34の取付面34A方向に押圧する。
アングル材42,44の押圧板部54,60の各々には、ボールプランジャ82,84が設けられている。ボールプランジャ82,84は、LEDモジュール10の装着の際に、絶縁基板12(図1)の凹部28,30に係合し、LEDモジュール10の位置決めに供されるものである。
上記構成からなるソケット36へのLEDモジュール10の装着と脱着について、図5を参照しながら説明する。図5(a)は、ソケット36をヒートシンク34のソケット取付面34Aに垂直な方向から見た図であり、図5(b)は、ソケット36にLEDモジュール10が装着された状態において、図4(a)におけるA・A線に相当する位置で切断した図である。なお、図5(b)において、LEDモジュール10は切断していない。
アングル材42とアングル材44が対向配置されてなるソケット36において、アングル材42,44の対向方向と交差する方向(本例では、直交する方向)両側からLEDモジュール10を装着することができる。LEDモジュール10の底面をソケット取付面34Aに密着させた状態で、矢印Cまたは矢印Eの向きにスライドさせ、アングル材42,44の間へ挿入させる。LEDモジュール10における対向する第1側面10Aと第2側面10Bの内、アノード・カソード端子20,22側の第1側面10Aは、可動接片70,72に当接し、ばね66,68を圧縮する。ばね66,68の復元力によって、第2側面10Bは、アングル材44の立ち上がり板部58に圧接される。
また、LEDモジュール10のプリント配線板16は、アングル材44に設けた弾性片78,80の復元力によりソケット取付面34Aに押圧される。
ヒートシンク34のソケット取付面34Aとアングル材44の立ち上がり板部58に案内されて、LEDモジュール10の挿入が進むと、やがて、ボールプランジャ82,84が、それぞれLEDモジュール10に設けた凹部28,30に係合し、その手ごたえでLEDモジュール10のソケット36への装着が完了したことが了知できる。
LEDモジュール10がソケット36へ装着された状態では、図5(b)に示すように、可動接片70は給電端子62の凸部62Bと接触し、LEDモジュール10のアノード端子22は凸部62Aと接触する。なお、図には現れていないが、同様に、可動接片72は給電端子64の凸部64B(図4(a))と接触し、LEDモジュール10のカソード端子20は凸部64A(図4(a))と接触する。
これにより、リード線74とカソード端子22とは可動接片70および給電端子62を介して電気的に接続され、リード線76とアノード端子20とは可動接片72および給電端子64を介して電気的に接続される。
よって、リード線74,76によって定電流電源26からの直流電力をLEDモジュール10に供給することにより、LEDモジュール10が発光する。
また、LEDモジュール10がソケット36へ装着された状態では、プリント配線板16主面の第1辺(第1側面10Aの上辺)に近い部位をアングル材42の押圧板部54がヒートシンク34の取付面34A方向に押圧し、当該第1辺と対向する第2辺(第2側面10Bの上辺)に近い部位をアングル材44の押圧板部60がヒートシンク34の取付面34A方向に押圧する。これにより、LEDモジュール10は、ヒートシンク34に係止される。さらに、アングル材42とアングル材44とを有する係止部材46は、前記第1および第2辺の対向方向に在る第3辺(側面10Cの上辺)および第4辺(側面10Eの上辺)に対応する部分が開放されていて、LEDモジュール10の、前記第1および第2辺に沿う方向へのスライドを許容している。
次に、脱着について説明する。
上述の通り、ソケット36は、対向配置された一対のアングル材42,44からなる係止部材46を有し、ソケット36は、LEDモジュール10の装着状態においては、LEDモジュール10を、対向する2辺部(10A,10B(図5(a)に対応する部分)で係止する。また、係止部材46は、当該2辺部の対向方向と交差する方向(矢印F、矢印G)が開放されている。
よって、LEDモジュール10は、ソケット36から矢印Fおよび矢印Gのいずれの向きにも取り外すことができる。この場合、矢印Fの向きへの取り外しは、LEDモジュール10の取り出し方向後端となる側面10Cを押すことによって実現できる。すなわち、蛍光体膜18に手(指)を掛けることなく取り出すことができるため、前記した課題を解決することができる。また、逆に、矢印Gの向きへの取り外しは、側面10Eを押すことによって実現できるため、同様の効果が得られる。
(変形例1)
図6は、変形例1に係るソケット86における一方のアングル材88(上記アングル材44に相当)を示す。変形例1に係るソケット86は、ソケットの開口方向(アングル材の対向方向と直交する方向(図5(a)の矢印C,E,F,Gの方向))が鉛直方向に取り付けられる場合に、装着されたLEDモジュール10が不用意に鉛直下方に落下するのを防止するためのストッパー96が設けられていることを特徴とする。このストッパー96を有すること以外は、上記実施の形態1と同様の構成であるため、同様の構成部分には同じ符号を付して、その説明は省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
図6(a)は、アングル材88の長手方向が鉛直方向に設けられた図であり、図6(b)は、その下面図である。
アングル材88は、実施の形態1のアングル材44と同様、固定板部90、立ち上がり板部92、および押圧板部94を有する。また、押圧板部94には、弾性片78,80
が設けられている。
立ち上がり板部92は、押圧板部94よりも下方に少し長めに延長されており、当該延長部にストッパー96が取り付けられている。
ストッパー96は、押圧板部94の上記延長部に植設されたピン98とピン98に回転自在に軸支された爪100とからなる。爪100は、その一端部(図中右端部)が押圧板部94の端面に当接して静止しており、他方端部(図中左端部)に上向きの外力が加わると、時計回りに回転する。
図7を参照しながら、LEDモジュール10の装着について説明する。
図7(a)に示すように、LEDモジュール10を下方からソケット86に進入させると、プリント配線板16の進入方向先端の端面に当接してストッパー96の爪100が時計回りに回転する。
さらに、進入させると(図7(b))、爪100は、さらに回転し、プリント配線板16は、爪100に摺接して移動する。プリント配線板16の後端がストッパー96(爪100)を通過すると(図7(c))、爪100は重力の作用により、反時計周りに回転して、元の位置(図6)に戻る。そして、ストッパー96を行き過ぎた分、LEDモジュール10を下方に押し戻して、装着が完了する。
LEDモジュール10は、可動接片70,72やボールプランジャ82,84によって保持されているが、振動などが原因で、不用意に落下するおそれがある。この場合に、上記したストッパーを備えることで、当該落下を防止することができる。
なお、上記の例では、一方のアングル材88にストッパー96を設けたが、他方のアングル材に設けても構わない。あるいは、両方のアングル材に設けても構わない。
(変形例2)
図8(a)は、変形例2に係る照明器具102のソケット104を示す縦断面図であり、図8(b)は、ソケット104にLEDモジュール106を装着した状態を示す図である。
実施の形態1に係るLEDモジュール10は、アノード端子20、カソード端子22の両方が、絶縁基板12の1辺に沿って設けられていたが(図1)、変形例2に係るLEDモジュール106は、図8(b)に示すように、絶縁基板108の対向する2辺の各々に分かれてアノード端子110とカソード端子112とが形成されている。なお、アノード端子110とカソード端子112とは、対応する辺の長さ方向、中央部に形成されている。
このため、ソケット104では、両アングル材114,116共に給電端子62,64が設けられたものが配置されている。なお、変形例において、給電端子62,64は、両アングル材114,116の長手方向中央部に設けられている以外は、実施の形態1の給電端子62,64(図4)と同じものであるため、同じ符号を付している。また、変形例2において、給電端子62,64の各々に対応して設けられている可動接片70,72、ばね66,68も実施の形態1と同様なので、同じ符号を付して、その説明については省略する。
なお、変形例2におけるLEDモジュール106のソケット104への装着方法、脱着方法は、実施の形態1の場合と同様なので、その説明についても省略する。
(変形例3)
図9は、変形例3に係る照明装置120を示す図である。実施の形態1では、図3に示すように、3個のソケット36,38,40を、間隔L2を空けてヒートシンク34の取付面34Aに設けたが、変形例3では、ヒートシンク122の取付面122Aの3個のソケット36,38,40を、間隔を空けずに設けている。
このようにすることで、3個のLEDモジュール10が密接に配されることとなるため、照明装置のコンパクト化を図ることができる。なお、本例において3個のLEDモジュールを区別する場合は、符号「10」に、A,B,Cを付すこととする。
変形例3の場合、3個並んで装着されたLEDモジュール10A,10B,10Cの内、両端のいずれかのLEDモジュール10A,10Cを脱着する場合、例えば、LEDモジュール10Aを脱着する場合は、LEDモジュール10Cの側面をLEDモジュール10A側に向かって押圧し、LEDモジュール10Aをソケット36から押し出すことによりなされる。このとき、LEDモジュール10Bは、ソケット36に移動し、LEDモジュール10Cは、ソケット38へ移動する。
なお、上記の例において、3個のソケット36,38,40の各々の有するアングル材において対応するアングル材は、一体的に形成しても構わない。すなわち、図9において、ソケット36のアングル材42とソケット38のアングル材42とソケット40のアングル材42とを一体的なもので、1個の部材として構成しても構わない。もう一方の、アングル材44についても同様である。
<実施の形態2>
実施の形態1では、LEDモジュール10は、ソケット36に対し、対向配置されたアングル材42,44の当該対向方向と直交する方向から装着した(図5(a))。これに対し、実施の形態2では、対向方向における両アングル材の間隙から、ヒートシンクにおけるソケット取付面に対し、LEDモジュールを斜めに進入させることにより装着する構成となっている。
図10(a)に、実施の形態2に係る照明装置130の照明器具132における一のソケット134の断面図を示す。図10(a)は、図4(b)と同様に描いたものである。
なお、実施の形態2におけるソケット134のアングル材138は、その押圧板部140の幅が、実施の形態1のアングル材42のよりも長めである以外は、基本的に実施の形態1と同様である。給電端子142も、実施の形態1の給電端子62よりも少し長めである以外は、実施の形態1と基本的に同様である。ばね146も、実施の形態1のばね66よりもその自由長が少し長めである以外は、基本的に実施の形態1と同様である。そして、弾性片78は、実施の形態1とは、設ける向きが異なる以外は同じ構造をしている。
また、LEDモジュール136も、LEDモジュール10(図1)と同様、絶縁基板148上に導体パターン(カソード端子22以外は不図示)が形成されてなるプリント配線板150を有しており、プリント配線板150上には、LEDチップ(不図示)が実装されていて、当該LEDチップが蛍光体含有樹脂からなる蛍光体膜152で封止されている構成を基本構成としている。
上記構成以外で、実施の形態1と実質的に同じ構成部分については、実施の形態1と同じ符号を付して、その詳細な説明については省略する。
上記の構成からなるソケット134に対し、図10(a)に示すように、アングル材138とアングル材44の対向間隙から、LEDモジュール136を、カソード端子22側を先頭に矢印Hの向き(すなわち、ヒートシンク34のソケット取付面34Aに対して斜めの向き)に挿入すると、アングル材140は、弾性変形して、押圧いた部140が全体的に取付面34Aから遠ざかる向きに撓む。
さらに、LEDモジュール136を進入させると。LEDモジュール136の進行方向の側面が可動接片70に当接し、ばね146が圧縮される(図10(b))。
LEDモジュール136の後端がアングル材144の押圧板部60を行き過ぎたときに、LEDモジュール136の後端を矢印Jの向きに落とし込むと、LEDモジュール136は、ばね146の復元力によって、全体的にアングル材44側に在る側面が立ち上がり板部58に当接するまで移動する。これにより、LEDモジュール136のソケット134への装着が完了する。
LEDモジュール136をソケット134から脱着する場合は、対向するアングル材44,138の当該対向方向と交差する方向(本例では、直交する方向)にLEDモジュール136を押し出すのであるが、これは、上述した実施の形態1の場合と同様なので、これ以上の説明については省略する。
<実施の形態3>
図11(a)は、実施の形態3に係る照明装置160の平面図の一部を示す図、図11(b)は、その右側面図、図11(c)は、図11(a)におけるK・K線断面図である。
実施の形態3の照明装置160は、主として一方のアングル材の構成が異なる以外は、実施の形態2の照明装置130と基本的に同様の構成である。よって、図11において、照明装置130と同様な構成については、同じ符号を付しその説明は省略して、以下、異なる部分を中心に説明する。
実施の形態3に係る照明器具162におけるソケット164の有するアングル材166は、立ち上がり板部168から押圧板部170にかけて開設されたスリット180を有する。スリット180は、ヒートシンク34におけるソケット取付面34Aに対し略垂直方向に開放されている。
上記の構成からなるソケット164へのLEDモジュール136(図10)の装着方法は、実施の形態2の場合と同様である(図10)。
図12を参照しながら、LEDモジュール136のソケット164からの脱着手順について説明する。
図12(a)に示すように、アングル材166のスリット180から脱着棒182を挿入し、LEDモジュール136の絶縁基板148側面をもう一方のアングル材138の立ち上がり板部52に向かって押圧し、ばね146の弾発力に抗してLEDモジュール136を押し込む。
LEDモジュール136の進行方向後端(脱着棒182による押圧面)が、アングル材166の押圧板部170の先端部を少し行き過ぎたところで、脱着棒182を図12(a)に示すように、上方(取付面34Aから遠ざかる方向)へ持ち上げる。LEDモジュール136の前記後端が押圧板部170よりも上になると、脱着棒182による押圧を止める。
すると、LEDモジュール136は、ばね146の復元力によって、アングル材138から押し出されて、脱着される。
上記の通り、実施の形態3でもLEDモジュール136(絶縁基板148)の側面を押圧することにより、ソケット164から脱着することができる。換言すれば、封止樹脂である蛍光体膜152に外力を加えることなくLEDモジュール136をソケット164から脱着することができる。
なお、LEDモジュール136の絶縁基板148における脱着棒182の押圧を受ける面に、脱着棒182の先端が嵌り込む凹部(浅い穴)を設けても良い。これにより、脱着棒182によってLEDモジュール136の端部を持ち上げる際(図12(b))に、脱着棒182が滑って絶縁基板148端面から外れてしまうのを防止できる。また、凹部に限らず、段部でも構わない。あるいは、絶縁基板148の対応する側面の表面を適度に粗面化して、脱着棒182が滑りにくくしても構わない。これとは、反対に、脱着棒182の先端部を粗面化した半球面状にしても構わない。
また、上記スリット180を、指が入る程度の幅を有するスリットにすれば、脱着棒182の代わりに指でLEDモジュール182の脱着をすることができる。
(変形例)
図13は、変形例に係る照明装置190を示す図である。照明装置190は、ヒートシンク192のソケット取付面192Aに複数個(本例では、9個)のソケット164を、間隔を空けずに設けて照明器具194を構成した。
このようにすることで、各ソケットに装着されたLEDモジュール136が密接に配されることとなるため、照明装置のコンパクト化を図ることができる。なお、図13では、LEDモジュール136が1個だけ装着された状態を示している。
また、図9に示した照明装置120の場合と異なり、いずれのソケット164に装着されたLEDモジュール136でも、他のLEDモジュールを移動させることなく、ソケット164から脱着することができる。
<実施の形態4>
図14に、実施の形態4に係る照明装置200を示す。図14は、図5(b)と同様に描いた図である。
実施の形態4に係る照明装置200は、主として、LEDモジュールの一部、および基台であるヒートシンクが異なる以外は、実施の形態1の照明装置102と同様である。よって、図14において、実施の形態1の照明装置102(図5(b))と同様の構成部分については、同じ符号を付して、その説明については省略し、異なる部分を中心に説明することとする。
照明装置200では、ヒートシンク202は凹部202Aを有し、凹部202Aの底部にソケット36が取り付けられている。また、凹部292Aから一段上がったヒートシンク上面202Bの前記凹部202Aの底部からの高さと、LEDモジュール204の蛍光体膜206の上面206A(発光部上面)の前記底部からの高さとを同じにしている。
これにより、ヒートシンク上面202Bに拡散板(不図示)等を取り付けた場合の蛍光体膜206上面206Aと当該拡散板との距離を可能な限り近づけた形の位置あわせが容易になり、直下型のバックライトユニットとして有効である。
<LEDモジュールの変形例>
図15(a)〜(d)にLEDモジュールの変形例を示す。図15(a)〜(d)は、図5(a)と同様に描いたものである。
図15に示すLEDモジュールはいずれも蛍光体膜の形状が異なっている以外は、実施の形態1のLEDモジュール10(図1、図5)と、基本的に同様の構成である。よって、同じ構成部分には同じ符号を付して、その説明については省略し、蛍光体膜の形状を中心に説明することとする。
図15(a)に示すLEDモジュール210は、ドーム状をし、平面視で円形をした蛍光体膜212を有する。蛍光体膜212は、その形状からレンズとして機能する。
図15(b)に示すLEDモジュール214は、ドーム状をし、平面視で円形をした蛍光体膜216を複数個(本例では20個)有する。各蛍光体膜216は、その形状からレンズとして機能する。蛍光体膜216は、不図示のLEDチップ毎に設けられている。
図15(a)、(b)に示すように蛍光体膜を構成することにより、配光特性のバリエーションを豊富にすることができる。このため、バックライトの光源や演出照明等に好適に利用できる。
図15(c)に示すLEDモジュール218は、平面視で長方形をした蛍光体膜220を複数個(本例では4個)有する。蛍光体膜220の各々は、LEDチップ(不図示)のグループ化された列ごとに設けられている。
図15(d)に示すLEDモジュール222は、平面視で正方形をした蛍光体膜224を複数個(本例では4個)有する。蛍光体膜224の各々は、グループ化されたLEDチップ(不図示)ごとに設けられている。
図15(c)、(d)に示すように蛍光体膜を形成し、蛍光体膜を構成する蛍光体の種類を異ならせ、各蛍光体膜224に対応するLEDチップごとに独立して点灯制御すれば、一つのLEDモジュールで種々に光色を変化させることが可能となる。なお、この場合には、LEDチップの各グループ毎に独立した配線パターンを形成し、独立してオンオフ制御する必要がある。
なお、蛍光体膜212,216,220,224に代えて、蛍光体を含有しない合成樹脂(例えば、エポキシ樹脂)で同様の形状を構成し、LEDチップ(不図示)を封止しても構わない。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下の形態とすることもできる。
(1)上記実施の形態のLEDモジュールでは、軟質樹脂であるシリコーンに蛍光体粉末を含有させてなる蛍光体膜でLEDチップを封止したが、軟質樹脂に限らず硬質樹脂を用いてもかまわない。
また、蛍光体は必須の構成要素ではなく、樹脂のみでLEDチップを封止しても構わない。
(2)上記実施の形態では、例えば、図3や図9に示すようにソケットを1列に配して、照明器具を構成したが、2列以上に配しても構わない。また、1列におけるソケットの個数も任意である。
さらに、ソケットは列状に配列する必要はなく、例えば、円周上に並べるなど、任意である。
本発明に係る照明装置は、例えば、基板上に樹脂封止されたLEDチップを有するLEDモジュールが着脱可能な照明器具を有する照明器具に好適に利用可能である。
10,106,136,210,214,218,222 LEDモジュール
16,150 プリント配線板
18,152,212,216,220,224 蛍光体膜
32,102,120.132,162,194 照明器具
36,86,104,134,164 ソケット
46 係止部材
120.130,160,190 照明装置
D1〜D12 LEDチップ

Claims (4)

  1. 基板の一方の主面に半導体発光素子が実装され、当該発光素子が樹脂で封止されてなる発光モジュールと、
    基台と基台上面に取り付けられた、前記発光モジュール用のソケットとを備える照明器具と、
    を有し、
    前記ソケットは、前記発光モジュールを、前記基板主面の第1辺に近い部位と当該第1辺と対向する第2辺に近い部位とを前記基台上面方向に押圧して係止する係止部材を有し、
    当該係止部材は、前記第1および第2辺の対向方向と交差する方向に在る第3辺および第4辺に対応する部分が開放されていて、前記発光モジュールの、第1および第2辺に沿う方向へのスライドを許容していることを特徴とする照明装置。
  2. 前記係止部材は、クランク状の横断面を有し、対向配置された第1アングル材と第2アングル材を有し、
    当該第1および第2アングル材は、それぞれ、前記基台上面に固定された固定板部と、固定板部から略直角に屈曲した立ち上がり板部と、立ち上がり板部から、相手方のアングル材に向かって略直角に屈曲した押圧板部とからなり、
    前記第1アングル材の押圧板部は前記基板主面の前記第1辺に近い部位を基台上面へ押圧し、前記第2アングル材の押圧板部は前記基板主面の前記第2辺に近い部位を基台上面へ押圧することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記第1アングル材の立ち上がり板部には、前記第1辺に対応する基板側面を前記第2アングル材の立ち上がり板部に向かって弾発付勢する付勢手段が設けられており、
    当該第1アングル材は、ばね性を有する板材からなり、
    第1および第2アングル材は、両押圧板部の対向間隙から前記発光モジュールが前記第1辺を先頭に前記基台上面に対し斜め向きに進入し得る間隔をもって配置されていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記第2アングル材は、前記第2辺に対応する前記基板側面の少なくとも一部が露出し、前記基台上面に対し略垂直方向に開設されたスリットを有することを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
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