JP2011154848A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置に関し、より詳細には光源が実装される基板の放熱性を向上させる構造に関する。 The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a structure for improving heat dissipation of a substrate on which a light source is mounted.
近年、光源として発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)やレーザダイオード(Laser Diode:LD)等の半導体発光素子を搭載した発光装置が、各種の照明や表示装置に利用されている。特に、これら半導体発光素子は、消費電力が低く長寿命であるため、電球や蛍光灯に代替可能な照明用光源として注目を集めている。 2. Description of the Related Art In recent years, light-emitting devices equipped with semiconductor light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) as light sources have been used for various lighting and display devices. In particular, these semiconductor light-emitting elements are attracting attention as illumination light sources that can replace light bulbs and fluorescent lamps because of their low power consumption and long life.
例えば特許文献1には、光源基板の点状光源の実装面側には光源基板カバーを、後面側には支持部材を配置して、光源基板カバーに突起部を支持部材の凹部の形成位置と一致させて設け、この凹部に突起部を嵌合させて各部材を固定することで、光源基板カバーと支持部材で光源基板を挟み込んで支持する光源装置が提案されている。 For example, in Patent Document 1, a light source substrate cover is disposed on the mounting surface side of the point light source of the light source substrate, and a support member is disposed on the rear surface side. A light source device has been proposed in which a light source substrate is sandwiched between and supported by a light source substrate cover and a support member by providing them in a matching manner and fixing each member by fitting a protrusion into this recess.
また特許文献2(特に、図5〜図8)には、取付け構造体と、複数のLEDが取り付けられた回路基板と、取付け構造体に回路基板を固定するためのクリップと、取付け構造体のレンズ受け部に嵌め込まれる保護レンズと、を備える、製品陳列ケースのためのLED照明装置が記載されている。 Patent Document 2 (particularly, FIGS. 5 to 8) discloses an attachment structure, a circuit board on which a plurality of LEDs are attached, a clip for fixing the circuit board to the attachment structure, and an attachment structure. An LED lighting device for a product display case is described, comprising a protective lens fitted into a lens receiving part.
しかしながら、上記特許文献1に記載された光源装置では、支持部材の上面全面と光源基板カバーの下面全面により光源基板を挟み込んで支持しているため、これらの部材に反りやうねりがあると、光源基板の面内において該基板に対する押圧力にムラを生じ、光源基板が支持部材から部分的に浮いてしまい、光源基板と支持部材との密着性が低下する虞がある。また上記特許文献2に記載されたLED照明装置では、2つのクリップのみにより回路基板を取付け構造体に固定しているため、その固定箇所は限られ、また押圧力は局所的に掛かり、回路基板の広い範囲において取付け構造体との密着性を十分に高めることができない。特に、熱源である光源の近傍において、基板と放熱部材との密着性が悪ければ、光源から発生する熱を効率良く放熱部材に伝達できず、光源の放熱性が低下し、ひいては装置の信頼性を低下させてしまう。 However, in the light source device described in Patent Document 1, since the light source substrate is sandwiched and supported by the entire upper surface of the support member and the entire lower surface of the light source substrate cover, the light source is subject to warping or undulation. In the surface of the substrate, the pressing force against the substrate becomes uneven, the light source substrate partially floats from the support member, and the adhesion between the light source substrate and the support member may be reduced. Further, in the LED lighting device described in Patent Document 2, since the circuit board is fixed to the mounting structure by only two clips, the fixing portion is limited, and the pressing force is locally applied. In a wide range, the adhesion to the mounting structure cannot be sufficiently improved. In particular, if the adhesion between the substrate and the heat radiating member is poor near the light source that is the heat source, the heat generated from the light source cannot be efficiently transferred to the heat radiating member, and the heat radiating property of the light source is reduced, and as a result the reliability of the device Will be reduced.
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、光源が実装される基板、特にその光源近傍と放熱部材との密着性を高めることができ、光源の放熱性に優れ、信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and can improve the adhesion between the substrate on which the light source is mounted, in particular, the vicinity of the light source and the heat radiating member. An object is to provide a high light emitting device.
本発明は、下記(1)〜(8)の手段により上記課題を解決することができる。
(1) 放熱部材と、前記放熱部材上に載置され、間隔dで配列された複数の光源を上面に有する基板と、前記放熱部材に保持され、前記基板を覆うカバー部材と、前記基板と前記カバー部材の間に介在し、前記基板を前記放熱部材に対して押さえ付ける押さえ付け部材と、を備え、前記押さえ付け部材は、前記基板又は前記カバー部材と接触する凸部を有し、前記複数の光源の配列方向における、前記凸部と、前記基板又は前記カバー部材と、の接触幅は、前記間隔dより小さい発光装置。
(2) 前記凸部と、前記基板又は前記カバー部材と、の接触部は、点状である上記(1)に記載の発光装置。
(3) 前記凸部は、前記光源間に設けられている上記(1)又は(2)に記載の発光装置。
(4) 前記光源は、複数の列に配列されており、前記凸部は、前記光源の各列において前記光源間に設けられ、前記光源および前記凸部は、第1列における前記凸部と、該第1列に隣接する第2列の前記光源とが隣り合うように配置されている上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の発光装置。
(5) 前記押さえ付け部材は、前記基板上に、前記基板及び前記カバー部材とは別に設けられた部材であって、前記凸部は、前記カバー部材のみと接触する上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の発光装置。
(6) 前記押さえ付け部材は、前記光源を各々囲む複数の光反射部を有する上記(5)に記載の発光装置。
(7) 前記押さえ付け部材は、略平坦な上面を有する板状部と、前記板状部の裏側に設けられ該板状部を支える支柱部と、を有し、前記板状部に前記凸部が設けられ、前記支柱部は該凸部に近設されている上記(6)に記載の発光装置。
(8) 前記光反射部は、前記光源からの光を装置側方に反射させる反射面を各々有し、前記板状部は、前記複数の光反射部に連結され且つ該光反射部の上位に設けられ、前記凸部及び支柱部は、前記光反射部間に設けられている上記(7)に記載の発光装置。
The present invention can solve the above problems by the following means (1) to (8).
(1) A heat dissipating member, a substrate placed on the heat dissipating member and having a plurality of light sources arranged at intervals d on the upper surface, a cover member held by the heat dissipating member and covering the substrate, and the substrate A pressing member that is interposed between the cover members and presses the substrate against the heat radiating member, and the pressing member has a convex portion that contacts the substrate or the cover member, A light emitting device in which a contact width between the convex portion and the substrate or the cover member in the arrangement direction of a plurality of light sources is smaller than the distance d.
(2) The light emitting device according to (1), wherein a contact portion between the convex portion and the substrate or the cover member has a dot shape.
(3) The light emitting device according to (1) or (2), wherein the convex portion is provided between the light sources.
(4) The light sources are arranged in a plurality of rows, the convex portions are provided between the light sources in each row of the light sources, and the light sources and the convex portions are the convex portions in the first row. The light emitting device according to any one of (1) to (3), wherein the light sources in the second row adjacent to the first row are arranged adjacent to each other.
(5) The pressing member is a member provided on the substrate separately from the substrate and the cover member, and the convex portions are in contact with only the cover member (1) to (4). ).
(6) The light-emitting device according to (5), wherein the pressing member includes a plurality of light reflecting portions each surrounding the light source.
(7) The pressing member includes a plate-like portion having a substantially flat upper surface, and a column portion provided on the back side of the plate-like portion to support the plate-like portion, and the convex portion is provided on the plate-like portion. The light emitting device according to (6), wherein a portion is provided, and the column portion is provided close to the convex portion.
(8) Each of the light reflecting portions includes a reflecting surface that reflects light from the light source to the side of the apparatus, and the plate-like portion is connected to the plurality of light reflecting portions and is higher than the light reflecting portion. The light emitting device according to (7), wherein the convex portion and the column portion are provided between the light reflecting portions.
本発明によれば、カバー部材と放熱部材の間に介在し、間隔dで配列された複数の光源を上面に有する基板を放熱部材に対して押さえ付ける押さえ付け部材が、光源の配列方向において間隔dより小さい接触幅でカバー部材又は基板に接触する凸部を有することにより、押さえ付け部材の基板に対する押圧力の力点又は作用点の場所、大きさ、数を選択することができる。したがって、押さえ付け部材の凸部により基板面内の押圧力の分布を制御することが可能であるため、基板や放熱部材に反りやうねりがあっても、基板と放熱部材との密着性を高めることができ、光源の放熱性に優れ、信頼性の高い発光装置を提供することができる。 According to the present invention, the pressing member that is interposed between the cover member and the heat radiating member and presses the substrate having the plurality of light sources arranged on the upper surface on the upper surface against the heat radiating member is spaced in the light source arrangement direction. By having a convex portion that contacts the cover member or the substrate with a contact width smaller than d, it is possible to select the location, size, and number of pressing force points or action points of the pressing member against the substrate. Accordingly, since the distribution of the pressing force in the substrate surface can be controlled by the convex portion of the pressing member, even if the substrate or the heat radiating member is warped or swelled, the adhesion between the substrate and the heat radiating member is improved. Thus, a highly reliable light-emitting device with excellent heat dissipation of the light source can be provided.
以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を以下のものに限定しない。特に、以下に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、以下に記載されている実施の形態についても同様に、特に排除する記載が無い限りは各構成等を適宜組み合わせて適用できる。 Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings as appropriate. However, the light emitting device described below is for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent elements described below are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. Similarly, the embodiments described below can be applied by appropriately combining the components and the like unless otherwise specified.
<実施の形態1>
図1(a)は、実施の形態1に係る発光装置の全体の外観を示す概略斜視図であり、図1(b)は、その構成を示す概略斜視図である。図2(a)は、図1の発光装置の内部の構造を示す概略斜視図であり、図2(b)はその概略側面図である。図3は、本発明の発光装置の要部を説明するための概略斜視図である。また、図4(a)は、図1の発光装置の押さえ付け部材を示す概略斜視図であり、図4(b)はその概略正面図であり、図4(c)は図4(b)におけるA−A断面を示す概略横断面図であり、図4(d)は図4(b)におけるB−B断面を示す概略横断面図である。さらに、図5(a)は、図1の発光装置の光源と押さえ付け部材との関係を示す概略斜視図であり、図5(b)はその概略縦断面図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1A is a schematic perspective view showing the overall appearance of the light emitting device according to Embodiment 1, and FIG. 1B is a schematic perspective view showing the configuration thereof. 2A is a schematic perspective view showing the internal structure of the light emitting device of FIG. 1, and FIG. 2B is a schematic side view thereof. FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining a main part of the light emitting device of the present invention. 4 (a) is a schematic perspective view showing a pressing member of the light emitting device of FIG. 1, FIG. 4 (b) is a schematic front view thereof, and FIG. 4 (c) is FIG. 4 (b). FIG. 4D is a schematic cross-sectional view showing the A-A cross section in FIG. 4, and FIG. 4D is a schematic cross-sectional view showing the BB cross section in FIG. 5A is a schematic perspective view showing the relationship between the light source and the pressing member of the light emitting device of FIG. 1, and FIG. 5B is a schematic vertical sectional view thereof.
図1(a)に示すように、実施の形態1に係る発光装置100は、一方向に延伸された長尺な形状を有する。図1(b)や図2に示すように、本発光装置100は、主として、放熱部材40と、この放熱部材上に載置され、間隔dで配列された複数の光源10を上面に有する基板20と、放熱部材に保持され、基板を覆うカバー部材30と、基板とカバー部材の間に介在し、基板を放熱部材に対して押さえ付ける押さえ付け部材50と、により構成されている。以下、基板面に平行な、本発光装置の長手方向をx方向(x軸)、それに垂直な短手方向をy方向(y軸)とし、xy平面に垂直な高さ方向をz方向(z軸)として説明する。なお、xy平面のz方向からの視点を「平面視」とし、また「横断面」はz軸を含む面(主としてyz面)に平行な断面であり、「縦断面」はxy面に平行な断面である。
As shown to Fig.1 (a), the light-
より詳細には、放熱部材40は、平面視ではx方向に長い矩形状であり、yz面に平行な断面(図2(b)参照)において、基板20が載置される略平坦な板状の中央部と、その両側に、基板20が設けられる側とは反対側すなわち下方側に略L字状に折り曲げられて延在する延在部と、を有し、さらにその延在部の先端は、鉤状に折り曲げられた鉤部48を有している。
More specifically, the
基板20は、平面視ではx方向に長い矩形状の形状を有し、その上面には複数の光源10が実装されている。光源10は、図3,5に示すように、x方向に中心間距離p(間隔d)で等間隔に配列されており、またy方向にはこのような光源10の列が2つ設けられ、第1列の光源10は、第2列の光源10に対してx方向にp/2ずつ変位して各々配置されている。このように、等間隔で1列に配列される光源を1つ飛ばしで選択し、それらを配列方向に垂直な方向に変位させて2列に配置すれば、第1列の光源と隣の第2列の光源との間隔を大きくすることができ、熱源である光源が基板上に適度に分散され、各光源から効率良く熱を引くことができる。なお、「間隔d」は、基板上に配列された任意の隣り合う2つの光源の配列方向の最短距離で定義される。
The
カバー部材30は、平面視ではx方向に長い矩形状、yz面に平行な断面(図2(b)参照)において、一辺が開放した四角形状、より詳細には略逆U字状、の半筒形状を有している。またカバー部材30は、その両側の下端部に、外側に張り出した鍔部37を有しており、その鍔部37が放熱部材の鉤部48に係止されて放熱部材40に保持される。これにより、基板20が内設された筒状体が、カバー部材30と放熱部材40とによって形成される。さらに、この筒状体のx方向の両端部には、その開口を塞ぐキャップ70が各々嵌合、装着されて、発光装置100の本体を構成している。
The
押さえ付け部材50は、図1(b)や図2(b)に示すように、この発光装置100では、基板20及びカバー部材30とは別に設けられた部材であって、光源10から放出される光を装置外部に反射させる光反射体として、基板20上に設置されている。また、押さえ付け部材50は、外側に突出する凸部60をその上面に有している。そして、押さえ付け部材50は、上述のようにカバー部材30が放熱部材40に保持されることにより、カバー部材30と放熱部材40により挟まれて固定される。このとき、押さえ付け部材50は、凸部60がカバー部材30の内面に接し、カバー部材30により押圧され、他方下面(以下、「底面」と記載する場合がある)が基板20の上面に接して、基板20を放熱部材40に対して押さえ付けている。
As shown in FIGS. 1B and 2B, the pressing
そして、図3に示すように、複数の光源10の配列方向における、押さえ付け部材50の凸部60とカバー部材30との接触幅wは、間隔dより小さくなっている。このような構成により、押さえ付け部材50の基板20に対する押圧力の力点又は作用点の場所、大きさ、数を選択することが可能となる。したがって、押さえ付け部材50の凸部60により基板面内の押圧力の分布を制御することができるため、基板20や放熱部材40に反りやうねりがある場合においても、放熱部材40と基板20との密着性、特にその光源近傍の密着性を高められ、光源10の放熱性に優れ、信頼性の高い発光装置とすることができる。なお、図1〜5に示す例の発光装置100においては、押さえ付け部材50の凸部60はカバー部材30と接触するが、この凸部60は下面に設けられ基板20に接触するものであってもよく、この場合の凸部60と基板20との接触幅についても同様である。なお、間隔dに対して接触幅wを比較する凸部60は、平面視において、間隔dで離間された2つの光源10の間に位置するものを選択して考えるものとし、その2つの光源の間に凸部60がない場合は、その2つの光源それぞれとの距離が最短となる凸部を選択して考えるものとする。また、2つの光源10の間に凸部60が複数ある場合は、その各凸部のカバー部材又は基板との接触幅の合計をwとする。
As shown in FIG. 3, the contact width w between the
凸部60は、押さえ付け部材50において、カバー部材30の上面の内面に対向する側すなわち上面側、及び基板20の上面に対向する側すなわち下面側、のいずれか一方に設けられていればよい。凸部60が押さえ付け部材50の上面側に設けられる場合、凸部60とカバー部材30の接触部が基板20に対する押圧力の力点となる。この場合、まずカバー部材60からの押圧力が凸部60に集中して掛かり、その凸部60を起点として押圧力を下面側に適度に拡散させて伝達することができる。したがって、押圧力を基板面内に均一に掛けやすく、基板20の広い範囲を押さえ付けることができる。また、凸部60が下面側に設けられる場合に比して、押さえ付け部材50の設置安定性に優れ、押さえ付け部材50の傾きを抑制し、効率良く基板20を押さえ付けることができる。このため、図2(b)に示すように、凸部60は、カバー部材30のみと接触することが好ましい。他方、後述の変形例として図7に示すように、凸部60が押さえ付け部材50の下面側に設けられる場合、凸部60と基板20との接触部が基板20に対する押圧力の作用点となる。この場合には、押さえ付け部材50の上面側から伝達される押圧力を下面の凸部60に集中させて、基板面の特定の領域を強く押さえることができる。また、凸部60は、基板の大きさや光源の配置に応じて適宜設けられ、1つでも複数でもよいし、押さえ付け部材50の上面側と下面側の両方に設けられてもよい。さらに、凸部60は、押さえ付け部材50の一部として一体成形されていることが好ましいが、押さえ付け部材50に別の部材を付加することで形成されてもよい。
In the pressing
また、凸部60と、基板20又はカバー部材30と、の接触部は、点状であることが好ましい。そうすることで、押さえ付け部材50の基板20に対する押圧力の力点又は作用点を局所的に設けることができ、凸部60から押圧力を略均一に拡散させたり、逆に凸部60に押圧力を集中させたりして、基板面内の押圧力の分布を制御しやすくすることができる。なお、ここでいう「点状」とは、完全な点接触のみを意味するのではなく、微小な接触面積を有する場合も含む意味で用いる。このような構成は、凸部60の表面が曲面、例えば半球状や球面の一部又はそれが扁形された曲面で構成されることにより達成できる。このほか、凸部60は、基板20又はカバー部材30と面で接触してもよく、略平坦な上面を有する形状(断面視台形状など)でもよい。このような場合には、凸部60と、カバー部材30又は基板20と、の接触幅wは、間隔dに対して、例えば5%以上10%以下とすることが好ましい。凸部60の高さ(突出量)は、特に限定されないが、例えば0.5mm以上1mm以下程度である。また、凸部60が押さえ付け部材に複数設けられる場合には、各凸部の高さは略等しいことが好ましい。各凸部の高さが揃っていることにより、各凸部に対して均等に押圧力を掛けることができる。
Moreover, it is preferable that the contact part of the
さらに、凸部60は、光源間に設けられていることが好ましい。これにより、1つの凸部60によって、その凸部を挟む2つの光源10近傍の基板面に対する押圧力を効率良く制御することができる。特に、凸部60のx方向の位置は光源間の略中央であることが、その凸部を挟む2つの光源10近傍の基板面に対して均等に押圧力を掛けられ、好ましい。凸部60のy方向の位置は、押さえ付け部材50の重心となる位置、本例では押さえ付け部材50のy方向(奥行き)の全幅の略中央、であることが好ましい。これにより、押さえ付け部材50の傾きを抑制し、押圧力を効率よく底面側に伝達することができる。また、凸部60から基板20の光源10の近傍に押圧力を効率良く伝達するために、光源と光源の間隔dは100mm以下であることが好ましく、光源10と凸部60との距離は50mm以下であることが好ましい。また、凸部60は、光源間に複数設けられてもよい。例えば光源と光源の間隔dが100mmより大きい場合に、光源間に凸部60を2つ又は3つ程度設ける。さらに、光源10近傍の基板面を効果的に押さえるために、押さえ付け部材50の底面と光源10との最短距離は、10mm以下とすることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the
また、光源10が複数の列に配列されている場合、凸部60は光源10の各列において光源間に設けられ、光源10及び凸部60は、第1列における凸部60と、該第1列に隣接する第2列の光源10とが隣り合うように配置されていることが好ましい。言い換えれば、平面視において、光源10と凸部60とが矩形格子の格子点に縦横とも交互に配置されていることが好ましい。これにより、第1列の凸部60は、第1列のその凸部60を挟む2つの光源10に加え、その凸部60に隣り合う第2列の光源10、の近傍の基板面に対する押圧力を効率良く制御することができる。
When the
図4,5に示すように、この押さえ付け部材50の光反射部65は、光源10からの光を装置側方に反射させる、光源10の上方及び側方を覆うように湾曲した反射面を各々有している。このように、押さえ付け部材50は、光源10を各々囲む複数の光反射部65を有していることが好ましい。これにより、押さえ付け部材50の光反射部65の底面が、光源10を取り囲むように基板面に接し、基板20の熱源である光源10の近傍を放熱部材40に強く押さえ付けることができる。また、このように光反射部65がy方向に張り出して形成されることで、その底面により押さえ付け部材50のy方向の傾きを抑制することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
また図3,4に示すように、押さえ付け部材50は、光反射部65の上位に、略平坦な上面を有する板状部63を有しており、凸部60は、この板状部63に設けられている。これにより、凸部60に掛かる押圧力を板状部63に伝達させて広範に拡散させることができる。また、板状部63の凸部60の両側には切り欠き62が各々設けられている(以降、この2つの切り欠き62に挟まれる部位を弾性部61と呼称する)。このような弾性部61が形成されることにより、凸部60から掛かる押圧力の分布を制御することができる。また、凸部60の押圧に対する弾性部61の反作用により、カバー部材30を押し上げる力が生じ、カバー部材30と放熱部材40との係合強度を大きくすることができる。凸部60の存在により形成される、押さえ付け部材50と、カバー部材30又は基板20と、の隙間を小さくする効果もある。なお、この弾性部61や切り欠き62は、必須の要素ではなく省略することもできる。ここで、「弾性」とは、例えば樹脂材料であれば、曲げ弾性率(ISO規格178、JIS規格K7171)が2000MPa以上4000MPa以下程度であることが好ましく、さらにシャルピー衝撃強さ(ノッチ付き)(ISO規格179、JIS規格K7111)が10kJ/m2以上であることが好ましい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the pressing
さらに、板状部63の裏側には、支柱部64が設けられている。支柱部64は、板状部63の裏面に連続して該裏面に略垂直に立設された板状体であって、所謂リブである。これにより、xz面に平行な断面において、光反射部65が、板状部63と支柱部64によって略逆U字状に囲まれた状態となっている。この支柱部64は、板状部63を支えて補強する機能を有し、押さえ付け部材50の傾きを抑制すると共に、上面側(特に凸部60)に掛かる押圧力を底面側に効率良く伝達しやすくすることができる。この観点で、支柱部64は、凸部60に近設されていることが好ましい。また、上述のように凸部60の近傍に切り欠き62が設けられる場合には、その切り欠き62により損失する板状部63の機械的強度を補填する効果もある。また、支柱部64は、板状部63の裏面から下方にいくほど、そのy方向の幅が小さくなるように、自身の内側に傾斜した形状を有している。これにより、支柱部64がこの押さえ付け部材50に近設される他の部材と接触することを防止することができる。したがって、図3,5に示すように、2つの押さえ付け部材50を互いに背中合わせに配置する場合、一方の押さえ付け部材の光反射部65の背面に、他方の押さえ付け部材の支柱部64が対向するように両者を近接して配置でき、装置の小型化が図れる。また、このように2つの押さえ付け部材50が近接して配置されると、互いの板状部63同士が近設され、押さえ付け部材50の装置内側への傾きを抑制することができる。さらに、板状部63は、図示するように、複数の光反射部65に連結されて設けられていることが好ましく、凸部60及び支柱部64は、光反射部間に設けられていることが好ましい。凸部60が光反射部65の直上にあると、凸部に掛かる押圧力により光反射部の反射面が変形する可能性があるが、このような構成によれば、凸部60に掛かる押圧力が、まず支柱部64に伝わり、それにより光反射部65の底面で基板20を押さえることができる。すなわち、押さえ付け部材50において、凸部60、支柱部64、光反射部65が、この順にx方向に配置されていることが好ましい。
Further, a
また、図4に示すように、押さえ付け部材50は、底面の一部に位置決め部68(位置決め用の凸部)を有してもよく、この位置決め部68が基板20に設けられた穴28に嵌合して仮留めされる。このような位置決め部68により、押さえ付け部材50を光源10に対して精度良く設置でき、基板20の各光源10の近傍を精度良く押さえられ、また押さえ付け部材50が光反射体である場合には優れた配光が得られる。なお、押さえ付け部材50の底面で基板20を押さえ付けるために、この位置決め部の高さ(突出量)は基板20の厚さ以下であることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the pressing
(変形例1)
実施の形態1に係る発光装置の各構成要素は、種々の形態に変更することが可能である。以下に示す例の発光装置は、上述の発光装置100において、特にその押さえ付け部材の形態を変えたものである。図6(a)及び(b)は、実施の形態1に係る発光装置100の変形例を示す概略横断面図である。
(Modification 1)
Each component of the light-emitting device according to Embodiment 1 can be changed to various forms. The light emitting device of the example shown below is obtained by changing the shape of the pressing member in the
図6(a)に示す例の発光装置において、押さえ付け部材51は、基板21上に設けられた、上面に凸部60を有する柱状の部材である。この押さえ付け部材51は、図示はしないが平面視において、十字状の形状を有する。また、このような形状の押さえ付け部材が複数個、互いに離間されて配置されてもよいし、それらが一方向(ここではx方向)に連結された形状の押さえ付け部材としてもよい。このような形状の押さえ付け部材51であれば、傾きが抑制され、基板21を放熱部材41に効率良く押さえ付けることができる。また、この押さえ付け部材51は、光源と光源を隔てる隔壁(仕切り板)として機能させることもできる。このとき、押さえ付け部材51の平面視略U字状又は略L字状の隔壁は、各光源10を囲むように延伸されていることが好ましい。これにより、押さえ付け部材51の設置安定性が増すと共に、その各隔壁が基板21の各光源10の近傍を強く押さえ、各光源10の放熱性を高めることができる。すなわち、このような隔壁は、上述の光反射部65に相当すると考えることもできる。さらに、この押さえ付け部材51は、透光性の部材でも光反射性の部材でもよく、また各隔壁の壁面は平面でもよいし曲面でもよい。さらに、このような押さえ付け部材51では、上面側(特に凸部60)に掛かる押圧力は、直線的に押さえ付け部材の下面側に伝達される。このため、凸部60は、光源10の近傍、より詳細には押さえ付け部材51の上面又は下面の略中央において光源10との距離が最小となる位置に設けられることが好ましい。図6(a)に示す例の発光装置では、凸部60は、x方向に延伸、連続する隔壁の上面の略中央において、光源10に隣り合うように設けられている。このほか、凸部60は、十字状の隔壁の交差部の略中心に設けられてもよい。
In the light emitting device of the example shown in FIG. 6A, the pressing
なお、図6(a)に示す例の発光装置では、カバー部材31の端部及び放熱部材41の端部は、内側に折り曲げられて、それぞれ鉤部37、鉤部48となっており、カバー部材の鉤部37が放熱部材の鉤部48を外側から巻き込むように係止させる構造としている。このように、放熱部材に対するカバー部材の保持手段は、種々の形態を取ることができる。このとき、カバー部材が放熱部材に保持される力(引っ張られる力)と、カバー部材が押さえ付け部材を押圧する力が、z方向に平行つまり基板面に対して垂直で、互いに同じ向きとすることが、基板面に押圧力を効率良く伝達することができ、好ましい。なかでも、カバー部材が放熱部材に保持される力と、カバー部材が押さえ付け部材を押圧する力の両者が、カバー部材の弾性によりもたらされる、図1〜5及び図6に示すカバー部材の保持手段が好ましい。このようなカバー部材の保持手段は、図7に示す例のカバー部材の保持手段に比べ、カバー部材が放熱部材に保持される力、およびカバー部材が押さえ付け部材を押圧する力を、広い範囲に均等に掛けることができる。また、部品点数や工数を削減できる点でも好ましい。
In the light emitting device of the example shown in FIG. 6A, the end portion of the
次に、図6(b)に示す例の発光装置において、放熱部材42は、基板22を載置する中央部に凹部46を有し、一方押さえ付け部材52は、その底面から鉤状に延出された鉤部69を有している。この放熱部材の凹部46は、押さえ付け部材の鉤部69が係止されるように側方に張り出した張出部を有して設けられる。また、基板22の一部には穴が設けられている。そして、押さえ付け部材52は、その鉤部69が基板22の穴を通り放熱部材の凹部46に係止されて、固定される。このような構成によれば、押さえ付け部材の鉤部69によって基板22と放熱部材42を挟掴することができ、より強く基板22を放熱部材42に押さえ付けることができる。このような押さえ付け部材の鉤部69および放熱部材の凹部46は、1つでも複数でもよく、一方向(ここではx方向)に延伸されて、凹部46は溝状に、設けられてもよい。このような凹部46が放熱部材42に設けられることで、放熱部材の表面積が増大し放熱性を高めることができる。なお、このような形状の放熱部材42は、例えば押出加工、又は板金折り曲げ加工と溶接との組み合わせにより作製することができる。また、凹部46の代替として放熱部材42に穴を設けてもよいが、放熱部材の放熱性のほか、装置内への水分や外気の浸入を防止する観点において、凹部46のほうが好ましい。
Next, in the light emitting device of the example shown in FIG. 6B, the
(変形例2)
図7(a)及び(b)は、実施の形態1に係る発光装置100の別の変形例を示す概略横断面図である。本発明の発光装置において、押さえ付け部材は、基板を放熱部材に押さえ付ける手段であればよく、カバー部材又は基板と一体化されて設けられてもよい。以下にその一例として、押さえ付け部材がカバー部材と一体化され単一の部材として設けられる場合について示す。
(Modification 2)
FIGS. 7A and 7B are schematic cross-sectional views showing another modification of the
図7(a)に示す例の発光装置において、押さえ付け部材53(カバー部材33)は、yz面に平行な断面において略M字状に曲げられた形状を有し、中央の略V字状の屈曲部の先端(底部の内面側)に凸部60が設けられている。また、押さえ付け部材53は、外側に張り出した鍔部37がネジ80により放熱部材43に固定されている。これにより、押さえ付け部材53の上部の弾性によって、基板20に接触する凸部60に押圧力が働き、基板20を放熱部材43に対して押さえ付けることができる。このような押さえ付け部材53の屈曲部やそれに伴う凸部60は、1つでも複数でもよい。本例では、押さえ付け部材53の屈曲部は、一方向(ここではx方向)に延伸されて設けられているが、これに限らず部分的な窪みとして設けられてもよい。また凸部60は、1つの屈曲部に対して複数設けられてもよいし、屈曲部の形状に合わせて延伸されて設けられてもよい。さらに、押さえ付け部材53の断面形状は、屈折しているものに限らず、湾曲しているものでもよい。なお、この押さえ付け部材53は、良好な配光を得るために、透光性の部材であることが好ましい。また、図7(a)に示す例の発光装置では、このほか、例えば図1(b)の断面視略逆U字状のカバー部材30の側面の内面から、基板に接触するようにL字状に折れ曲がって延出する延出部を設けて、その先端に凸部60を形成する、又はその延出部自体若しくはその先端を凸部60とする、こともできる。
In the light emitting device of the example shown in FIG. 7A, the pressing member 53 (cover member 33) has a shape bent in a substantially M shape in a cross section parallel to the yz plane, and has a substantially V shape in the center. A
次に、図7(b)に示す例の発光装置において、押さえ付け部材54(カバー部材34)は、その一部に複数の穴が設けられた板状の部材である。押さえ付け部材54の穴は、その側面が光源10を囲む光反射部66として機能するように、各光源10に各々対応して設けられている。この光反射部66は、上部側よりも下部側の径が小さくなる側面を有しており、光源10から放出される光を上方に効率良く反射させて外部に取り出すことができる。この光反射部66の側面は、略平坦な傾斜面であってもよいし、曲面であってもよい。また、光反射部66となる穴は、1つの穴の内側に複数の光源が配置されるように、一方向(ここではx方向)に延伸されて設けられてもよく、ひいては溝状の1つの穴にしてもよい。凸部60は、押さえ付け部材54の下面側の略中央に設けられており、設置前の状態において、その先端が光反射部66の底面よりも下位に突出している。また図示はしていないが、この凸部60は上述のような弾性部に設けられている。そして、押さえ付け部材54の端部(鍔部37)と放熱部材44の端部が、クリップ81により挟まれて固定されている。これにより、押さえ付け部材54は、凸部60が基板20の上面に最初に接触し、さらに弾性部が撓みながら、基板20を放熱部材44に対して押さえ付けることができる。最終的に、押さえ付け部材54の光反射部66の底面が基板20の上面に接してもよい。また、このような押さえ付け部材54においては、光反射部66が下方に突出して設けられており、この光反射部66と基板20との接触幅が上述の条件を満たすならば、光反射部66を凸部と見なすこともでき、その場合図示する凸部60を除いてもよい。
Next, in the light emitting device of the example shown in FIG. 7B, the pressing member 54 (cover member 34) is a plate-like member provided with a plurality of holes in a part thereof. The hole of the pressing member 54 is provided corresponding to each
以上、発光装置100の変形例としてx方向に長尺な発光装置を例示したが、光源の配置や押さえ付け部材の構成などは、y方向に拡張、例えば反復して考えることができる。このような構造は、図6(a)や図7(a)に示す例のように押さえ付け部材を透光性の部材とすることが可能な発光装置や、図7(b)や後述の実施の形態2に示す例のように光源からの光を装置上方に反射させて取り出す発光装置において、特に好適となる。
As described above, the light emitting device that is long in the x direction is illustrated as a modification of the
以下、本発明の発光装置の各構成要素について詳述する。 Hereafter, each component of the light-emitting device of this invention is explained in full detail.
(光源)
光源10は、例えばLED素子やLD素子等の半導体発光素子、有機EL素子(Organic Electro-Luminescence)など、当該分野で使用されている発光素子を用いることができる。また光源10は、このような発光素子を直接基板20に実装してもよいし、発光素子がセラミックや樹脂のパッケージ基体に配置された表面実装型(Surface Mount Device:SMD)や、リードフレームに配置された発光素子がガラスや樹脂の被覆部材で覆われた砲弾型(ランプタイプ)等の発光装置を用いてもよい。また、その基体や被覆部材には、波長変換部材(例えば、アルミニウム酸化物系蛍光体、窒化物系蛍光体、シリケート系蛍光体など)や光拡散部材(例えば、アルミナやシリカ、酸化チタンなど)を含有させることができる。さらに、発光波長域の異なる(例えば赤・緑・青(RGB)の各波長域で発光する)複数の発光素子を組み合わせてもよい。このほか光源10は、ハロゲンランプ等の電球を用いることもできる。光源10は、基板20の上面に所定の間隔で配列されるが、このときAg,Au,Sn等の導電性の接合部材によって基板20の配線と電気的に接続される。
(light source)
As the
(基板)
基板20は、光源10やコネクタ29等の電子部品が配置され、さらにそれらの電子部品と電気的に接続される配線が形成された回路基板である。基板20としては、機械的強度および熱伝導性が高く、熱変形の少ない材料を用いるのが好ましい。具体的には、セラミック、ガラス、ガラスエポキシ、アルミニウム合金等を用いたプリント配線基板が好適に利用される。また、実施の形態1の発光装置100における基板20は、x方向に長い矩形状であるが、その形状、数は限定されず、例えば略正方形のものを複数枚並べて配置してもよいし、後述の実施の形態2のように円形状であってもよい。基板20の厚さは、例えば0.6mm以上2mm以下程度である。さらに、基板20は、外部電源と電気的接続を可能にする配線及びコネクタ29(図2(a)参照)を有しており、光源10と同様にコネクタ29が配線と電気的に接続されている。このコネクタ29は、基板20のx方向の端部に設けられていることが、外部電源と接続しやすく、x方向に複数の基板20が並べられる場合その各基板を直列接続しやすいため、好ましい。また発光装置を複数設ける際にも、各発光装置を直列接続しやすい。さらに、基板10の下面に、放熱性に優れるグリスや両面テープを設けて放熱部材40との隙間を埋めてもよく、銅やアルミニウム合金等の金属板を接合してもよい。
(substrate)
The
(カバー部材)
カバー部材30は、光源10からの光を装置外部に出射する光出射面(窓部)が透光性を有する材料で構成されていればよく、当該分野で公知の材料によって形成することができる。例えば、軽量で強度の強いプラスチックや、ガラスで形成でき、特に加工性および耐熱性を考慮すると、ポリカーボネートやアクリルなどの樹脂材料にて構成されることが好ましい。また、窓部を上記のような透光性の材料で構成し、その他の部位を光反射性又は遮光性の材料、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等の金属材料や、光拡散部材が混入された上記樹脂材料などで形成することもできる。さらに、これら光反射性又は遮光性の材料からなる部材の一部に穴(開口部)を設け、その穴を窓部としてもよい。ここで、上記透光性を有する材料は、光源10からの光を効率良く透過することが好ましいが、熱伝導性に優れるフィラーを混入してもよい。そうすることで、基板20で発生する熱が放熱部材40を介してカバー部材30に伝達しやすくなり、基板20の放熱性を高めることができる。このようなフィラーにはアルミナ、シリカ、酸化チタンなどを使用でき、これらは光拡散部材として混入させることもできる。このように、カバー部材30が光拡散効果を有することにより、光源10の配光に起因する輝度ムラや色ムラを低減することができる。このほか、カバー部材自体にサンドブラスト、研磨等の粗面化処理を施してもよいし、カバー部材の外側や内側に拡散シートを貼り付けてもよい。また、カバー部材の形状は、接触する押さえ付け部材、特にその凸部60の形態に依存するが、例えば断面形状が略半円又は円弧状のものを使用することもできる。
(Cover member)
The
(放熱部材)
放熱部材40は、基板20を載置する台座となる部材である。放熱部材40は、熱伝導性に優れた材料により構成されることが好ましい。例えば金属板、より詳細にはアルミニウム合金やステンレス鋼、鉄、銅等の金属材料を板金加工したものや、アルミニウム合金を押し出し加工したものに塗装及びアルマイト処理を施したもの等が挙げられる。図1〜5に示す例の発光装置における放熱部材40は、板状体であるが、その形状は限定されず、ブロック状のものでもよいし、基板20を収容する箱状のものでもよい。また、所謂ヒートシンクのように、表面積を増大させ効率良く放熱するために、下面(裏面)側に多数の突起(フィン等)が設けられた、図7に示す例の放熱部材43,44であってもよい。
(Heat dissipation member)
The
(押さえ付け部材)
押さえ付け部材50は、基板20とカバー部材30との間に介在し、基板20を放熱部材40に対して押さえ付けられる部材であればよく、種々の材料により形成できる。例えばポリカーボネート、ABS、アクリル、PA、PBT等の樹脂材料は、比較的成形加工しやすく、また基板20の配線や光源10等に対する絶縁性の観点でも好ましい。また必須ではないが、押さえ付け部材50は、それ自体が弾性を有することが好ましく、その観点でも上記のような樹脂材料が好ましい。このほか、例えばバネ用の炭素鋼・銅合金・ステンレス等の金属材料により形成することもできる。なお、押さえ付け部材50を光反射体とする場合には、ポリカーボネート、ABS、アクリル等の樹脂成型体に光反射性の高いアルミニウムや銀等の金属膜を蒸着、鍍金したもの、若しくはアルミニウム板材等をプレス加工したもの、により形成することができる。さらに、反射面にはブラスト加工などの粗面化処理を施し、光拡散効果を持たせてもよい。
(Pressing member)
The pressing
(キャップ)
キャップ70は、カバー部材30及び放熱部材40のx方向の端部を、外側から覆うと共に保持する部材である。キャップ70がカバー部材30と放熱部材40で構成される筒状体に嵌合されることにより、該筒状体を密閉すると共に、特に筒状体の端部においてカバー部材30による押圧力を補填することができる。キャップ70の材料は、特に限定されないが、ABS、ポリカーボネート、ポリプロピレン(PP)、ポリアセタール(POM)等の樹脂が好適である。また、アルミニウム合金等の金属材料で形成してもよい。
(cap)
The
<実施の形態2>
図8(a)は、実施の形態2に係る発光装置200の全体の外観を示す概略斜視図であり、図8(b)は、その内部の構成を示す概略斜視図、図8(c)は、その断面の一例を示す概略横断面図である。また、図9(a)は、発光装置200における押さえ付け部材55を示す概略斜視図であり、図9(b)は、その概略上面図であり、図9(c)は、図9(b)におけるC−C断面を示す概略横断面図である。なお、図8,9に示す例の発光装置において、上述の実施の形態1と実質上同様の構成要素については、適宜説明を省略する。また本実施の形態2においては、基板面に平行な面内における任意の直交する2つの方向(軸)をx方向(x軸)およびy方向(y軸)とする以外、方向の定義は実施の形態1と同様とする。
<Embodiment 2>
FIG. 8A is a schematic perspective view showing the overall appearance of the
図8,9に示す例の発光装置200は、放熱部材45と、この放熱部材45上に載置され、複数の光源10が実装される基板23と、この基板23を覆うカバー部材34と、基板23とカバー部材34の間に介在する押さえ付け部材55と、を備えている。この発光装置200は、平面視において略円形状であって、カバー部材34の上面を主たる発光面とし中心軸Rを光軸とする発光装置であり、例えばダウンライトなどの照明装置とすることができる。
The
基板23は、平面視において円形状であって、その上面には、該基板の略中心に1つの光源10と、この光源10を中心とする略正六角形の各頂点に位置するように、中心間距離p(間隔d)で互いに隔てられた6つの光源10と、が各々配置され、実装されている。このように、光源10は、基板の略中心に1つと、それを中心とする同心円上に複数、配置されてもよく、またこのように同心円上に配列された光源群が基板面内方向に複数設けられてもよい。
The
押さえ付け部材55は、基板23上に複数設けられており、各光源10に対応して各々配置されている。このように、押さえ付け部材55を複数に分離して設けることにより、基板23面内の押圧力の分布の制御性を高めることができる。特に、本例のように、個々の光源10に対応して押さえ付け部材55が各々設けられることで、基板23の各光源10近傍を強く放熱部材45に押さえ付けることができ、好ましい。
A plurality of pressing
押さえ付け部材55は、光源10を囲む、筒状体の光反射部67を有している。特に、この光反射部67は、円筒状であって、上部側よりも下部側の外径が小さくなっている。これにより、押さえ付け部材の上部(特に凸部60)に掛かる押圧力を下部(底部)に集中させながら伝達して、基板23、特にその光源10近傍を強く放熱部材45に押さえ付けることができる。また、このような押さえ付け部材55であれば、光反射部67の底面が環状になっているため、光源10の周囲の基板面を均等に押さえ付けることができる。なお、押さえ付け部材の上部に掛かる押圧力により効率良く基板23を押圧するために、光反射部67の外面の傾斜角度は、0°以上45°以下が好ましい。また、光反射部67の内面も同様に上部側よりも下部側の径が小さくなっており、光源10から放出される光を上方に効率良く反射させて外部に取り出すことができる。
The pressing
また、光反射部67の上部には、鍔状に張り出した板状部63が設けられており、凸部60は、この板状部63の上面に設けられている。また、図示するように、板状部63の一部に、この凸部60を挟む2つで1組の切り欠き62が設けられ、弾性部61が形成されている。このような形態の押さえ付け部材55において、凸部60は、押さえ付け部材55の中心軸rを回転軸として回転方向に、同角度の間隔で複数設けられている(以降、「等配」とする)ことが好ましい。これにより、押さえ付け部材55の傾きを抑制して、基板23を放熱部材45に対して効率良く押さえ付けることができる。この場合、凸部60は3つ以上設けられることが好ましい。180°間隔の2つの凸部60では、その2つの凸部を結ぶ直線に垂直な方向に、押さえ付け部材55の傾きが発生する虞があるが、凸部60が3つ以上設けられることで、それを抑制できる。特に、この発光装置200では、凸部60は、中心軸rを回転軸として回転方向に90°間隔で略等配され、4つ設けられている。
In addition, a plate-
また、押さえ付け部材55は、光反射部67の外側に支柱部64を有している。この支柱部64は、板状体であって、光反射部67の外面及び板状部63の裏面(下面)に連続して設けられており、板状部63を支えて補強する機能を有する。また、押さえ付け部材55の底面は、光反射部67の環状の底面と、そこから外側に張り出す支柱部64の底面と、からなっており、この張り出した支柱部64によって、押さえ付け部材55の傾きを抑制しやすい。
In addition, the pressing
本実施の形態の押さえ付け部材55においては、該部材中における、力点である凸部60と、作用点である光反射部67の底面と、を結ぶ経路が直線に近いため、凸部に働く押圧力を光反射部の底面に効率良く伝達することができる。したがって、支柱部64は、主に押さえ付け部材55の傾きを抑制する部位として機能させることができるため、凸部60の配置に依存させず、その形状や配置を種々の形態に変更することができる。ひいては、支柱部64を省略してもよい。特に、この押さえ付け部材55において、支柱部64は、凸部60と凸部60の中間に位置するように、中心軸rを回転軸として回転方向に90°間隔で略等配されて4つ設けられている。このように、支柱部64も、中心軸rを回転軸として回転方向に略等配されていることが好ましい。これにより、押さえ付け部材55の傾きを効果的に抑制できる。なお、このような形状の押さえ付け部材55は、例えば樹脂材料であれば射出成形により作製でき、金属材料であれば鋳造、プレス加工により作製できる。
In the pressing
カバー部材34の外縁部、より詳細には側面の下部には、中心軸Rを回転軸として回転方向に90°間隔で略等配された4つの突起部39が設けられている。放熱部材45の外縁部には、同様に90°間隔で略等配された4つの係止部49が立設されており、この係止部49には突起部39が係止される穴が設けられている。そして、放熱部材45の係止部49の穴に、カバー部材の突起部39が係合することにより、カバー部材34は、放熱部材45に保持されると共に、押さえ付け部材55を基板23に対して押圧する。
Four
このとき、押さえ付け部材55の凸部60が、カバー部材34の内面に最初に接触し、さらに押圧力により弾性部61が下方に撓みながら、押さえ付け部材55の底面に伝達される押圧力によって、基板23を放熱部材に対して押さえ付けることができる。最終的に、押さえ付け部材55の板状部63の上面と、カバー部材34の内面とが接してもよい。なお、図示するように、凸部60は半球状であって、凸部60とカバー部材34との接触部は点状となっており、凸部60とカバー部材34との接触幅は、間隔dより小さくなっている。
At this time, the
本実施の形態の発光装置において、光源10の数や配置、間隔は限定されず、複数行、複数列に等間隔で光源10を各々配置してもよいし、各列又は各行で間隔、数を変えたり、不規則に配置したりしてもよい。また、ここでは、押さえ付け部材55を複数に分離して設ける例を示したが、これに限らず、単一の押さえ付け部材としてもよい。例えば、本例において、各光源10を各々囲む光反射部67を複数有し、各光反射部に対して連結され共通の単一の板状部63を有する押さえ付け部材とすることもできる。さらに、発光装置200において、装置の発光面となるカバー部材34の上面は略平面であるが、カバー部材34上に、光を集光させたり拡散させたりするレンズ等の光学部材を別途設けてもよい。
In the light-emitting device of the present embodiment, the number, arrangement, and interval of the
<実施例1>
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
<Example 1>
Examples according to the present invention will be described in detail below. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples.
実施例1の発光装置は、実施の形態1に係る発光装置の一例であって、冷凍・冷蔵リーチインショーケースの庫内照明として利用されるものである。実施例1の発光装置において、放熱部材40は、厚さ約1mmの亜鉛メッキ鋼(SECC)の板金で、平面視ではx方向の長さが約1.3mの略矩形状である。yz面に平行な断面では、幅約23.5mmの略平坦な板状の中央部と、その両側に、中央部との段差が約6mmとなるように略L字状に折り曲げられて延在する延在部と、を有し、さらにその延在部の先端は、鉤状に折り曲げられた鉤部48を有している。この鉤部48の上面は、中央部の上面より約2mm下方に位置している。なお、放熱部材のy方向の全幅は約40mmである。
The light-emitting device of Example 1 is an example of the light-emitting device according to Embodiment 1, and is used as interior lighting of a freezer / refrigerated reach-in showcase. In the light emitting device of the first embodiment, the
放熱部材40の下面(裏面)側のx方向の両端部には、この発光装置を外部に取り付けるための取り付け部材47が設けられている。この取り付け部材47は、放熱部材40と同じ亜鉛メッキ鋼の板金で、一端が放熱部材40の中央部の下面に接続され、略L字状に折り曲げられて放熱部材40のx方向の終端よりも外側に延出して、その延出部には取り付け穴が設けられている。取り付け部材47がこのような形状であれば、放熱部材40の下面が、本発光装置が取り付けられる面、つまり外部設置面から離間され(本例では約4mm)、装置近傍に配置された外部電源や、結露防止用の加熱器等からの熱の影響を軽減することができる。
放熱部材40の中央部の上面には、x方向の長さが放熱部材40と略同じであるガラスエポキシ基板20が設置されている。基板20の上面のx方向には、18個の光源10が中心間距離60mm(間隔dは約55mm)で配列されて配線上に実装され、互いに直列接続されている。またy方向には、このような光源10の列が4mmの間隔で離間されて2つ設けられており、第1列の光源10は、第2列の光源10に対してx方向に30mmずつ変位して各々配置されている。なお光源10は、YAGの蛍光体を含有する樹脂により被覆された窒化物半導体のLED素子を有する、白色発光可能な表面実装型の発光装置である。また基板20のx方向の一端には、配線に接続されたコネクタ29が設けられており、該コネクタ29に光源10に給電する給電ケーブルが接続される。
A
押さえ付け部材50は、基板20上に12個設けられており、3つの光反射部65を各々有している光反射体である。この押さえ付け部材50は、厚さ約1.5mmの白色のポリカーボネート樹脂の成型体であって、各光反射部65の内面(反射面)には、アルミニウム合金の膜が蒸着されている。高さ(上面−下面の幅)は、約24mmである。また押さえ付け部材50は、3つの光反射部65の上位に、これら3つの光反射部65に連結する1つの板状部63(幅約11.5mm)を有する。この板状部63は、光反射部65と光反射部65の間に位置する部位2箇所に2つで1組の幅約2mm×7mmの切り欠き62(中心間距離約9mm)を各々有し、その切り欠き62に挟まれる部位は弾性部61となっている。この弾性部61には直径約2.5mm、高さ約0.7mmの略球面の一部からなる凸部60が設けられている。また、切り欠き62の光反射部65側の板状部63の裏側には、支柱部64が設けられている。この支柱部64は、平板状で、板状部63の裏面から下方にいくほど、その幅が小さくなっている。そして、押さえ付け部材50は、その光反射部65の湾曲した反射面が、基板20のy方向の端部で開口し、光源10の上方及び側方を各々覆うように、基板20の上面に設置されている。また押さえ付け部材50は、x方向に沿って背中あわせに2列に配列されており、高さ約1mmの位置決め部68が基板20の穴28に嵌入されることで、仮留めされている。
Twelve pressing
カバー部材30は、厚さ約1.5mmの透光性のポリカーボネート樹脂製で、放熱部材40とx方向の長さが略同じで、断面形状が略逆U字状の半筒状体(高さ約30mm)である。また、カバー部材30のy方向の両下端部には、外側に約3mm張り出した鍔部37が設けられている。そして、カバー部材30は、その鍔部37が放熱部材の鉤部48に係止されて保持される。これにより、押さえ付け部材50は、カバー部材30と放熱部材40に挟まれて固定される。このとき、押さえ付け部材50は、カバー部材30から押圧力を受け、凸部60がカバー部材30の内面に接し、さらに弾性部61が撓み、その底面により基板20を放熱部材40に押さえ付ける。
The
最後に、カバー部材30と放熱部材40により構成される筒状体の両端部に、キャップ70が各々嵌め込まれる。このキャップ70は、黒色のポリカーボネート樹脂の成型体であり、また内側に鉤部が設けられており、この鉤部が取り付け部材47の開口部に係止されて固定される。なお、給電ケーブルは、基板20のコネクタ29から放熱部材40の下面側、取り付け部材47の接合部の内側を経由、転回して装置外部に引き出され、キャップ70と取り付け部材47により挟持されている。
Finally, the
<比較例1>
比較例1の発光装置は、実施例1における押さえ付け部材50における凸部60、弾性部61(切り欠き62)、支柱部64を形成しない以外は実施例1の発光装置と同様に作製する。
<Comparative Example 1>
The light emitting device of Comparative Example 1 is manufactured in the same manner as the light emitting device of Example 1 except that the
比較例1の発光装置では、基板20や放熱部材40に反りやうねりがあると、基板20の放熱部材40との間に部分的な隙間、つまり基板20の浮きが観測される場合があるが、実施例1の発光装置では、そのような隙間は観測されず、基板20と放熱部材40との密着性が向上し、光源10の放熱性を高められる。
In the light emitting device of Comparative Example 1, if the
本発明の発光装置は、一般照明や内照式看板、外照式看板等の種々の照明用光源、LEDディスプレイ、液晶表示装置などのバックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に好適に利用することができる。 The light emitting device of the present invention includes various illumination light sources such as general illumination, internally illuminated signboards, and externally illuminated signboards, backlight light sources such as LED displays and liquid crystal display devices, traffic lights, illumination switches, various sensors, and various indicators. Etc. can be suitably used.
10…光源
20,21,22,23…基板、28…基板の穴、29…コネクタ
30,31,32,33,34…カバー部材、37…鍔部、38…鉤部(カバー部材)、39…突起部
40,41,42,43,44,45…放熱部材、46…凹部、47…取り付け部材、48…鉤部(放熱部材)、49…係止部
50,51,52,53,54,55…押さえ付け部材、60…凸部、61…弾性部、62…切り欠き、63…板状部、64…支柱部、65,66,67…光反射部、68…位置決め部、69…鉤部(押さえ付け部材)
70…キャップ
80…ネジ、81…クリップ
100,200…発光装置
DESCRIPTION OF
70 ...
Claims (8)
前記放熱部材上に載置され、間隔dで配列された複数の光源を上面に有する基板と、
前記放熱部材に保持され、前記基板を覆うカバー部材と、
前記基板と前記カバー部材の間に介在し、前記基板を前記放熱部材に対して押さえ付ける押さえ付け部材と、を備え、
前記押さえ付け部材は、前記基板又は前記カバー部材と接触する凸部を有し、
前記複数の光源の配列方向における、前記凸部と、前記基板又は前記カバー部材と、の接触幅は、前記間隔dより小さい発光装置。 A heat dissipating member;
A substrate mounted on the heat radiating member and having a plurality of light sources arranged at intervals d on the upper surface;
A cover member that is held by the heat dissipation member and covers the substrate;
A pressing member that is interposed between the substrate and the cover member and presses the substrate against the heat dissipation member,
The pressing member has a convex portion that comes into contact with the substrate or the cover member,
The light emitting device in which a contact width between the convex portion and the substrate or the cover member in the arrangement direction of the plurality of light sources is smaller than the distance d.
前記凸部は、前記光源の各列において前記光源間に設けられ、
前記光源および前記凸部は、第1列における前記凸部と、該第1列に隣接する第2列の前記光源とが隣り合うように配置されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発光装置。 The light sources are arranged in a plurality of rows,
The convex portion is provided between the light sources in each row of the light sources,
The said light source and the said convex part are any one of the Claims 1 thru | or 3 arrange | positioned so that the said convex part in a 1st row | line | column and the said light source of the 2nd row | line | column adjacent to this 1st row | line | column may be adjacent. The light emitting device according to 1.
前記凸部は、前記カバー部材のみと接触する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発光装置。 The pressing member is a member provided on the substrate separately from the substrate and the cover member,
The light emitting device according to claim 1, wherein the convex portion is in contact with only the cover member.
前記板状部に前記凸部が設けられ、前記支柱部は該凸部に近設されている請求項6に記載の発光装置。 The pressing member has a plate-like portion having a substantially flat upper surface, and a column portion provided on the back side of the plate-like portion to support the plate-like portion,
The light emitting device according to claim 6, wherein the convex portion is provided on the plate-like portion, and the column portion is provided close to the convex portion.
前記板状部は、前記複数の光反射部に連結され且つ該光反射部の上位に設けられ、
前記凸部及び支柱部は、前記光反射部間に設けられている請求項7に記載の発光装置。 Each of the light reflecting portions has a reflection surface that reflects light from the light source to the side of the device,
The plate-like portion is connected to the plurality of light reflecting portions and provided above the light reflecting portion,
The light emitting device according to claim 7, wherein the convex portion and the column portion are provided between the light reflecting portions.
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