JP2011204442A

JP2011204442A - 照明装置

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Publication number: JP2011204442A
Application number: JP2010069966A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Morimoto; 祐輔森本; Takashi Kumagai; 隆熊谷; Takafumi Nonaka; 貴文野中; Kenichi Kawabata; 憲一川畑; Koki Iwatsubo; 幸喜岩坪; Koichi Saito; 耕一斎藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-10-13

Abstract

【課題】光源の放熱性を考慮しつつ、光源を、仕様の異なる光源に交換することを可能とする。
【解決手段】ＬＥＤ照明用電源基板１００（照明装置）は、プリント基板１０１（配線板）と、電源供給部１０２（電源回路）と、ＬＥＤ１０８（光源素子）とを有する。電源供給部１０２（電源回路）は、プリント基板１０１（配線板）の第一の面（電源面）に実装された電子部品１０７により構成されている。電源供給部１０２（電源回路）は、光源点灯電力を生成する。ＬＥＤ１０８（光源素子）は、プリント基板１０１（配線板）の第二の面（光源面）に実装されている。ＬＥＤ１０８（光源素子）は、電源供給部１０２（電源回路）が生成した光源点灯電力により点灯する。
【選択図】図１

Description

この発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源を有する照明装置に関する。

照明装置には、光源が寿命を迎えた場合などに、光源を交換できるよう構成されたものがある。

特開２００２−３０４９０４号公報

光源に用いるＬＥＤなどの性能は、日進月歩である。光源を寿命により交換する場合、省エネ効果の高い最新の光源に交換することが好ましい。しかし、光源の仕様が異なる場合、電源回路の仕様も異なるので、最新の光源に交換することはできない。
また、ＬＥＤなどを光源として用いる場合、光源の温度上昇による寿命短縮を防ぐため、光源で発生した熱を放熱する必要がある。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、光源の放熱性を考慮しつつ、光源を、仕様の異なる光源に交換することを可能とすることを目的とする。

この発明にかかる照明装置は、配線板と、電源回路と、光源素子とを有し、
上記電源回路は、上記配線板の第一の面に実装された電子部品により構成され、光源点灯電力を生成し、
上記光源素子は、上記配線板の第二の面に実装され、上記電源回路が生成した光源点灯電力により点灯することを特徴とする。

この発明にかかる照明装置によれば、光源素子と電源回路とが同一の配線板に実装されているので、光源素子の交換と同時に電源回路を交換することになる。したがって、電源回路は、常に光源の仕様に合ったものとなる。また、電源回路を光源とは反対側の面に実装するので、光源が実装された面の全面を、光源の放熱に利用することができる。

実施の形態１におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の構造の一例を示す側面視断面図。実施の形態１におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す底面図。実施の形態１におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す平面図。実施の形態２におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の構造の一例を示す側面視断面図。実施の形態２におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す底面図。実施の形態２におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す平面図。実施の形態２における照明装置８００の構造の一例を示す側面図。実施の形態３におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す底面図。実施の形態３におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す平面図。実施の形態３におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の構造の一例を示す側面視断面図。実施の形態３におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の内層パターン１５１の一例を示す平面図。

実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図３を用いて説明する。

図１は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の構造の一例を示す側面視断面図である。
図２は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す底面図である。
図３は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す平面図である。

ＬＥＤ照明用電源基板１００は、ＬＥＤを光源とする照明装置８００（図示せず）の内部に取り付けられる電源基板である。
ＬＥＤ照明用電源基板１００は、プリント基板１０１と、電源供給部１０２と、ＬＥＤ発光部１０３（光源）を有する。プリント基板１０１は、どちらか一方の面（図３に示した面）に、電源供給部１０２を備える。プリント基板１０１は、電源供給部１０２を備える面と逆の面（図２に示した面）に、ＬＥＤ発光部１０３を備える。

プリント基板１０１は、絶縁層を介して積層された銅箔配線層を備えた多層基板である。なお、プリント基板１０１は、両面基板であってもよい。
プリント基板１０１には、筐体への取り付け用として、例えば四隅にネジ穴１０９が設けられている。プリント基板１０１の内層１０５は、平面的にパターンを設けたベタパターンを備える。ベタパターンは、電源回路及びＬＥＤからの輻射ノイズを抑制する。なお、プリント基板１０１が両面基板である場合、外層の空きスペースにベタパターンを設ける構成としてもよい。これにより、多層基板の内層１０５と同様にノイズ抑制効果を得ることができる。

電源供給部１０２は、抵抗やコンデンサ、トランジスタ等の電子部品１０７により構成される。電子部品１０７は、例えば表面実装品である。電源供給部１０２は、ＬＥＤ発光部１０３へ電力を供給する。電源供給部１０２は、ＬＥＤ発光部１０３へ供給するための電力を調整・制御する制御回路を備える。制御回路は、例えば、定電流回路である。
また、電源供給部１０２の出力とＬＥＤ発光部１０３との間は、プリント基板１０１の配線パターン及びスルーホール１０４（ビアホール）により接続されている。これにより、ＬＥＤ発光部１０３へ電力を供給することができる。

ＬＥＤ発光部１０３は、複数の表面実装用ＬＥＤ１０８を備える。複数のＬＥＤ１０８は、プリント基板１０１の配線パターンにより直列に接続されている。直列に接続されたＬＥＤ１０８群のうち先端のＬＥＤ１０８のアノード端子は、電源出力の＋極と配線パターン及びスルーホール（ビアホール）により接続されている。また、ＬＥＤ１０８群の末端のＬＥＤ１０８のカソード端子は、電源出力の−極と配線パターン及びスルーホール（ビアホール）により接続されている。

なお、プリント基板１０１の空きスペースには、配線パターンを可能な限り広く設ける。つまり、空きスペースにベタパターンを設ける。ＬＥＤ１０８から発生する熱は、プリント基板１０１のパターンを介して放熱される。パターン面積を拡大することにより、放熱性が向上する。
なお、ＬＥＤ１０８で発生する熱は、主にＬＥＤ１０８のカソード端子が熱源である場合が多い。このため、ＬＥＤ１０８のカソード端子を中心にパターンを広げると、放熱性が効果的に向上する。

電源供給部１０２とＬＥＤ発光部１０３とが同一のプリント基板１０１上に実装されているので、ＬＥＤ１０８が寿命を迎えた際、ＬＥＤ発光部１０３とともに電源供給部１０２も交換することになる。
電源供給部１０２とＬＥＤ発光部１０３とを一体化することにより、材料コストや加工コストを低減できる。また、ＬＥＤ１０８が寿命を迎えた際に同時交換することにより、電源供給部１０２とＬＥＤ発光部１０３の寿命サイクル（交換サイクル）のずれを解消することができる。
また、製造メーカーは、ＬＥＤ発光部１０３と電源供給部１０２の在庫を別々に保有しておく必要がない。
また、交換時に誤って、仕様の異なるＬＥＤ発光部１０３と電源供給部１０２とを接続することがなくなるので、電源供給部１０２の故障などを防止することができる。
通常、ＬＥＤ１０８のスペックが異なれば、電源供給部１０２の仕様も異なる。ＬＥＤ発光部１０３と電源供給部１０２とが一体なので、取付の互換性を保つことができる。例えば、ＬＥＤ１０８を最新のＬＥＤに交換した場合、電源供給部１０２も、最新のＬＥＤのスペックに合ったものに交換される。
ＬＥＤ発光部１０３の基板裏面に電源供給部１０２を実装するので、照明器具（照明装置８００）を下から見上げた際に電源供給部１０２が見えない。これにより、照明器具のデザイン性を維持できる。
また、プリント基板１０１の内層１０５に低インピーダンスのベタパターンを設けるので、電源回路及びＬＥＤからの輻射ノイズを抑制することができる。
また、ＬＥＤ実装面の空きスペースにベタパターンを設けるので、基板の放熱効果を向上できる。

例えば、オフィスや工場などで使用されるグリッド天井用の照明器具など、広範囲に均一な照度が求められる照明器具では、基本的に照明器具の設置スペースが広い。また、ＬＥＤが高い指向性を持つので、光を拡散する必要がある。このため、ＬＥＤの実装基板面積を大きくし、ＬＥＤの実装ピッチを広くする。
ＬＥＤの実装ピッチが広いので、ＬＥＤから発せられる熱が分散する。基板の空きスペースにベタパターンを設けることで十分な放熱効果が得られるので、基板として、比較的安価で、加工性に優れたガラス・エポキシ基板を使用することができる。放熱性を高める必要がないので、加工性が悪く、材料コストが高い金属基板（例えばアルミ基板）を使用したり、放熱フィンなどの放熱部品を設けたりする必要がない。
また、ＬＥＤ発光部１０３を搭載する基板と電源供給部１０２を搭載する基板とを、例えばガラス・エポキシ基板など同一の基板として、一体化することで、材料コスト・加工コストを低減できる。
また、蛍光灯などと異なり、ＬＥＤは寿命が長いので、ＬＥＤの寿命と電源供給部１０２の寿命とはほぼ同じである。したがって、ＬＥＤの交換と同時に電源供給部１０２も交換することで、交換の手間を省くことができるだけでなく、ＬＥＤ交換時のＬＥＤ１０８と電源供給部１０２との寿命ずれを解消することができる。
また、電源供給部１０２をＬＥＤ発光部１０３の裏側に設けるので、基板面積の利用率が高くなる。

ＬＥＤ照明用電源基板１００は、複数のＬＥＤ１０８から構成されるＬＥＤ発光部１０３を備える。ＬＥＤ照明用電源基板１００は、前記ＬＥＤ発光部１０３に電力を供給するための電源（電源供給部１０２）を備える。ＬＥＤ照明用電源基板１００は、前記ＬＥＤ発光部１０３と前記電源とが同一のプリント基板１０１上に実装されている。前記ＬＥＤ発光部１０３は、前記プリント基板１０１の一方の面に実装されている。電源は、ＬＥＤ発光部１０３が実装された面とは逆の面に実装されている。
これにより、ＬＥＤ発光部１０３と電源の寿命サイクル（交換サイクル）ずれを解消することができる。また、ＬＥＤ発光部１０３と電源とを一体構成とすることで、材料コストや組立コストの低減が図れる。また、製造メーカーは、ＬＥＤ発光部と電源の在庫を個別に保有しておく必要がない。また、交換時に別仕様のＬＥＤ発光部１０３が誤って電源に接続されることを防止することができる。これにより、電源やＬＥＤ発光部１０３の破損を防止できる。また、電源とＬＥＤ発光部１０３とを接続する部材が不要になる。また、照明器具を下から見上げた際、電源が見えることがないため、照明器具のデザイン性を損なうことがない。

前記プリント基板１０１のＬＥＤ発光部１０３が実装された面には、プリント基板１０１の空きスペースにベタパターンが設けられている。
これにより、放熱面積が拡大され、プリント基板１０１の放熱性を高めることができる。

前記プリント基板１０１は、多層基板である。これにより、基板面積を小さくできる。
プリント基板１０１は、少なくとも一つの内層１０５にベタパターンを設けている。内層１０５に低インピーダンスのベタパターンを設けることで、電源回路やＬＥＤからの輻射ノイズを抑制することができる。

この実施の形態における照明装置（ＬＥＤ照明用電源基板１００）は、配線板（プリント基板１０１）と、電源回路（電源供給部１０２）と、光源素子（ＬＥＤ１０８）とを有する。
上記電源回路（１０２）は、上記配線板（１０１）の第一の面に実装された電子部品（１０７）により構成され、光源点灯電力を生成する。
上記光源素子（１０８）は、上記配線板（１０１）の第二の面に実装され、上記電源回路（１０２）が生成した光源点灯電力により点灯する。
光源素子（１０８）と電源回路（１０２）とが同一の配線板（１０１）に実装されているので、光源素子（１０８）の交換と同時に電源回路（１０２）を交換することになる。したがって、電源回路（１０２）は、常に光源（１０８）の仕様に合ったものとなる。また、電源回路（１０２）を光源（１０８）とは反対側の面に実装するので、光源（１０８）が実装された面の全面を、光源（１０８）の放熱に利用することができる。

上記配線板（１０１）は、光源配線パターン（外層パターン１０６）を有する。
上記光源配線パターン（１０６）は、上記配線板（１０１）の上記第二の面に設けられ、上記電源回路（１０２）が生成した光源点灯電力を上記光源素子（１０８）に伝達し、上記光源素子（１０８）で発生した熱を放熱する。
光源配線パターン（１０６）が、光源素子（１０８）へ電力を供給する配線であると同時に、光源素子（１０８）で発生した熱を放熱するので、放熱性が高くなる。

実施の形態２．
実施の形態２について、図４〜図７を用いて説明する。
この実施の形態では、ＬＥＤ発光部１０３が実装された部分と互い違いになるよう、プリント基板１０１裏面に電源供給部１０２を実装する場合について説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図４は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の構造の一例を示す側面視断面図である。
図５は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す底面図である。
図６は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す平面図である。

ＬＥＤ照明用電源基板１００は、プリント基板１０１の一方の面にＬＥＤ発光部１０３を実装している。ＬＥＤ発光部１０３を実装した面と逆の面には、電源供給部１０２を実装する。ＬＥＤ発光部１０３と電源供給部１０２とは、プリント基板１０１の表裏で互い違いとなるように配置する。

プリント基板１０１は、どちらか一方の面に、電源供給部１０２を備える。プリント基板１０１は、電源供給部１０２を備えた面と逆の面に、ＬＥＤ発光部１０３を備える。プリント基板１０１は、多層基板を用いる。プリント基板１０１の内層１０５は、平面的にパターンを設けたベタパターンを備える。

電源供給部１０２は、抵抗やコンデンサ、トランジスタ等の電子部品１０７により構成される。電源供給部１０２は、ＬＥＤ発光部１０３へ電力を供給する。

ＬＥＤ発光部１０３は、複数のＬＥＤ１０８を備える。プリント基板１０１のうち、ＬＥＤ１０８が実装された部分以外の空きスペースには、ベタパターンを可能な限り広く設ける。

ＬＥＤ発光部１０３と電源供給部１０２とは、プリント基板１０１の表裏で互い違いとなるように配置する。ＬＥＤ発光部１０３が実装された部分のプリント基板１０１の裏面は、部品が何も実装されないフラットな面となる。このフラットな面全体にベタパターンを設ける。
このフラットな面全体に設けられたベタパターンは、ＬＥＤ１０８が実装されている面の配線パターンと放熱用スルーホール（ビアホール）等を用いて接続する。これにより、ベタパターンを放熱に利用できる。ＬＥＤで発生する熱は、主にＬＥＤのカソード端子が熱源である場合が多いので、各ＬＥＤ１０８の接続に使用されている配線パターンは、カソード端子を中心として広げることが望ましい。これにより、放熱性が向上する。
また、各ＬＥＤのカソード端子近傍若しくは直下にスルーホールを設けることが望ましい。これにより、ＬＥＤ実装面から裏面のベタパターンへ効率よく熱を伝えることができる。
なお、電源供給部１０２が実装された部分の裏面パターンは、電源供給部１０２の配線用パターンである。なお、電源供給部１０２が実装された部分の裏面パターンは、ＬＥＤの放熱用パターンとして用いても良い。

図７は、この実施の形態における照明装置８００の構造の一例を示す側面図である。
照明装置８００（照明用器具）は、ＬＥＤ照明用電源基板１００と、筐体１１０と、絶縁シート１１１と、ネジ１１２とを有する。筐体１１０は、例えば金属フレームである。絶縁シート１１１は、筐体１１０とプリント基板１０１との間に挿入されている。絶縁シート１１１は、絶縁性能を有する。また、絶縁シート１１１は、放熱性を有し、プリント基板１０１で発生した熱を筐体１１０に逃がす。絶縁シート１１１には、例えば放熱シートを用いる。筐体１１０とプリント基板１０１とが絶縁シート１１１を介して取り付けられることにより、筐体１１０を放熱器として利用することができる。ネジ１１２は、ＬＥＤ照明用電源基板１００を筐体１１０へ取り付ける。
筐体１１０は、電源供給部１０２と接触しない形状に変形した形状である。

ＬＥＤ１０８から発せられた熱は、プリント基板１０１のパターン及びスルーホール１０４を通じて基板裏面に渡り、そこから絶縁シート１１１を介して筐体１１０に拡散する。このように、ＬＥＤ照明用電源基板１００を筐体１１０へ取り付けることにより、高い放熱性が得られる。

前記ＬＥＤ発光部１０３と前記電源（電源供給部１０２）とが実装されたプリント基板１０１の表面と裏面において、ＬＥＤ実装部分と電源実装部分とが互い違いになるように実装する。ＬＥＤ発光部１０３が実装された面の裏面に絶縁材（絶縁シート１１１）を設ける。前記絶縁材を介して筐体１１０とプリント基板１０１とを接続する。これにより、筐体１１０を放熱器として利用でき、高い放熱性が得られる。また、プリント基板１０１の放熱性が高まるので、ＬＥＤ１０８の温度上昇を抑制でき、ＬＥＤ１０８を長寿命化できる。

上記配線板（プリント基板１０１）は、光源放熱パターン（外層パターン１０６）を有する。
上記光源放熱パターン（１０６）は、上記配線板（１０１）の上記第一の面に設けられ、上記光源素子（ＬＥＤ１０８）が実装された位置の裏側に位置し、上記光源素子（１０８）で発生した熱を放熱する。
光源素子（１０８）が実装された位置の裏側に、電源回路（１０２）ではなく、光源放熱パターン（１０６）を設けることにより、光源素子（１０８）の放熱性を更に高めることができる。

この実施の形態における照明装置（８００）は、筐体（１１０）を有する。
上記筐体（１１０）は、上記光源放熱パターン（１０６）が放熱した熱を外部に放熱する。
光源放熱パターン（１０６）が放熱した熱を、絶縁シート１１１などの伝熱物質を介して、筐体（１１０）に伝達し、筐体（１１０）から外部に放熱するので、光源素子（１０８）の放熱性を更に高めることができる。

実施の形態３．
実施の形態３について、図８〜図１１を用いて説明する。
なお、実施の形態１及び実施の形態２と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図８は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す底面図である。
ＬＥＤ照明用電源基板１００（照明装置）は、実施の形態２と同様、プリント基板１０１、ＬＥＤ３１１〜３１５、電子部品１０７（裏側なので図示せず）などを有する。ＬＥＤ３１１〜３１５は、プリント基板１０１の一方の面に実装されている。ＬＥＤ３１１〜３１５が実装されているプリント基板１０１の面を、光源面と呼ぶ。また、光源面の反対側の面を、電源面と呼ぶ。

プリント基板１０１（配線板）は、例えば、外層（光源面及び電源面）及び２層の内層に配線パターンを設けた４層基板である。プリント基板１０１は、四隅にネジ穴１２１〜１２４を有する。ネジ穴１２１〜１２４は、プリント基板１０１を筐体１１０に固定するネジ１１２を通すための貫通穴である。

プリント基板１０１の光源面（第二の面）には、５つのＬＥＤ３１１〜３１５（光源素子）が、所定の間隔を開けて、実装されている。ＬＥＤ３１１〜３１５は、表面実装型である。

また、プリント基板１０１の光源面には、光源面パターン１６１〜１６６（光源配線パターン）が設けられている。光源面パターン１６１〜１６６は、例えば銅箔をエッチングするなどして設けられたものである。
光源面パターン１６１は、ＬＥＤ３１１のアノード端子に電気接続している。光源面パターン１６２は、ＬＥＤ３１１のカソード端子と、ＬＥＤ３１２のアノード端子とに電気接続している。光源面パターン１６３は、ＬＥＤ３１２のカソード端子と、ＬＥＤ３１３のアノード端子とに電気接続している。光源面パターン１６４は、ＬＥＤ３１３のカソード端子と、ＬＥＤ３１４のアノード端子とに電気接続している。光源面パターン１６５は、ＬＥＤ３１４のカソード端子と、ＬＥＤ３１５のアノード端子とに電気接続している。光源面パターン１６６は、ＬＥＤ３１５のカソード端子に電気接続している。これにより、５つのＬＥＤ３１１〜３１５は、互いに直列に電気接続され、全体として光源回路３００（発光部）を形成している。

また、プリント基板１０１は、貫通ビア１３１〜１３６（スルーホール）を有する。貫通ビア１３１〜１３６は、プリント基板１０１を貫通する穴である。貫通ビア１３１〜１３６は、内部にメッキなどが施されていて、光源面パターン１６１〜１６６と、電源面に設けられた配線パターンとを電気接続する。貫通ビア１３１は、光源面パターン１６１に電気接続している。貫通ビア１３２は、ＬＥＤ３１１のカソード端子のすぐ近くに位置し、光源面パターン１６２に電気接続している。貫通ビア１３３は、ＬＥＤ３１２のカソード端子のすぐ近くに位置し、光源面パターン１６３に電気接続している。貫通ビア１３４は、ＬＥＤ３１３のカソード端子のすぐ近くに位置し、光源面パターン１６４に電気接続している。貫通ビア１３５は、ＬＥＤ３１４のカソード端子のすぐ近くに位置し、光源面パターン１６５に電気接続している。貫通ビア１３６は、ＬＥＤ３１５のカソード端子のすぐ近くに位置し、光源面パターン１６６に電気接続している。

光源面パターン１６１〜１６６は、単にＬＥＤ３１１〜３１５の間を電気接続する配線としての役割だけでなく、ＬＥＤ３１１〜３１５で発生した熱を放熱する放熱板としての役割を有する。なお、各ＬＥＤ３１１〜３１５の端子に繋がるパターン、すなわちＬＥＤ３１１〜３１５を駆動させるための電流が流れるパターン及び各ＬＥＤ３１１〜３１５のアノード端子、カソード端子と同電位のパターンは放熱に寄与する。このため、光源面パターン１６１〜１６６は、ＬＥＤ３１１〜３１５の間の配線として必要な面積よりかなり広い面積を有する。一般的に、基板端（基板外周）から数ミリメートルの範囲は、配線パターンを引くことが禁止されている。また、電気的絶縁のため、各パターンの間を、各パターン間の電位差に応じた沿面距離以上離す必要がある。このようなパターン禁止部分を除き、光源面パターン１６１〜１６６は、光源面の面積のほとんどを占める。光源面パターン１６１〜１６６の面積を合計した面積は、光源面の面積からパターン禁止部分を除いた面積に対して、９０％以上を占める。例えば、パターン禁止部分の面積が光源面の面積の約１０％である場合、光源面パターン１６１〜１６６の面積を合計した面積は、光源面の面積の８１％以上を占める。光源面パターン１６２〜１６６は、光源回路３００に供給される電力を生成する電源回路２００（電源供給部）を構成する電子部品１０７が電源面側に実装されている部分の裏側２５０の部分（第二放熱パターン）にも設けられている。このため、光源面パターン１６２〜１６６は、ＬＥＤ３１１〜３１５に対して、図中右側の部分の面積が広い。ＬＥＤ３１１〜３１５は、カソード端子から放出された熱を効率よく放熱するため、接続した光源面パターン１６２〜１６６の面積が広い右の方向にカソード端子が向くよう、実装されている。

図９は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の外観の一例を示す平面図である。
プリント基板１０１の電源面（第一の面）には、コネクタ、ダイオードブリッジ、抵抗、コンデンサ、コイル、ダイオード、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）、制御用集積回路（ＩＣ）などの電子部品１０７（煩雑を避けるため、すべてには符号を付していない。）が実装されている。これらの電子部品１０７は、表面実装型である。

また、プリント基板１０１の電源面には、電源面パターン１８１〜１９０が設けられている。電源面パターン１８１〜１９０は、例えば銅箔をエッチングするなどして設けられたものである。
電源面パターン１９０（煩雑を避けるため、すべてには符号を付していない。）は、電子部品１０７の間を電気接続している。これにより、電源回路２００が構成されている。電源回路２００は、例えば、コネクタを介して、商用電源などの交流電源から交流電力を入力し、入力した交流電力を変換して、ＬＥＤ３１１〜３１５を点灯するため光源回路３００に供給する電力（光源点灯電力）を生成する。

電源面パターン１８１は、電源回路２００の一方の出力と、貫通ビア１３１とに電気接続している。すなわち、電源回路２００は、電源面パターン１８１、貫通ビア１３１、光源面パターン１６１を介して、ＬＥＤ３１１のアノード端子に電気接続している。また、電源面パターン１８６は、電源回路２００のもう一方の出力と、貫通ビア１３６とに電気接続している。すなわち、電源回路２００は、電源面パターン１８６、貫通ビア１３６、光源面パターン１６６を介してＬＥＤ３１５のカソード端子に電気接続している。この接続を介して、電源回路２００が生成した電力は、光源回路３００に供給される。

電源面パターン１８２は、貫通ビア１３２に電気接続しているが、それ以外には電気接続していない。電源面パターン１８３は、貫通ビア１３３に電気接続しているが、それ以外には電気接続していない。電源面パターン１８４は、貫通ビア１３４に電気接続しているが、それ以外には電気接続していない。電源面パターン１８５は、貫通ビア１３５に電気接続しているが、それ以外には電気接続していない。電源面パターン１８１〜１８５や貫通ビア１３２〜１３５は、電気的接続のためではなく、ＬＥＤ３１１〜３１５の放熱のために設けられたものである。
また、電源面パターン１８１，１８６・貫通ビア１３１，１３６は、電源回路２００と光源回路３００とを電気接続する役割だけでなく、ＬＥＤ３１１，３１５で発生した熱を伝達して放熱する役割も有する。このため、電源面パターン１８１，１８６は、配線として必要な面積より広い面積を有する。特に、ＬＥＤ３１１のアノード端子に電気接続した電源面パターン１８１よりも、ＬＥＤ３１５のカソード端子に電気接続した電源面パターン１８６のほうがかなり広い面積を有する。
ＬＥＤ３１１〜３１５で発生した熱は、光源面パターン１６１〜１６６を介して、ＬＥＤ３１１〜３１５のカソード端子のすぐ近くに設けられた貫通ビア１３２〜１３６（伝熱ビア）や、貫通ビア１３１（伝熱ビア）に伝わる。貫通ビア１３１〜１３６に伝わった熱は、光源回路３００の裏側３５０に設けられた電源面パターン１８１〜１８６（光源放熱パターン）に伝わり、放熱される。
電源面パターン１８１〜１８６は、電源回路２００が設けられた領域や、パターン禁止部分（基板端から数ミリメートルの範囲および電気的絶縁のための沿面距離の範囲）を除き、電源面の面積のほとんどを占める。電源面パターン１８１〜１８６の面積を合計した面積は、電源面の面積のうち、電源回路２００が設けられた領域およびパターン禁止部分の面積を除いた面積に対して、少なくとも９０％以上を占める。

また、プリント基板１０１は、非貫通ビア１４１〜１４５を有する。非貫通ビア１４１〜１４５は、貫通していない穴である。非貫通ビア１４１〜１４５は、電源面パターン１９０と、プリント基板１０１の内層に設けられた配線パターンとを電気接続する。

図１０は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の構造の一例を示す側面視断面図である。
この図は、図９に示したＡ−Ａ断面を示す。

プリント基板１０１は、内層パターン１５１，１５２を有する。内層パターン１５１は、プリント基板１０１の内層の一つに設けられた配線パターンである。内層パターン１５２は、プリント基板１０１のもう一つの内層に設けられた配線パターンである。内層パターン１５１，１５２は、例えば銅箔をエッチングするなどして設けられたものである。

上述したように、貫通ビア１３４は、プリント基板１０１の光源面から電源面までを貫通している。貫通ビア１３４は、光源面パターン１６４と電源面パターン１８４とを接続している。貫通ビア１３４は、ＬＥＤ３１３で発生した熱を電源面パターン１８４に伝達する。電源面パターン１８４は、伝達された熱を放熱する。他の貫通ビア１３１〜１３６も、同様の役割を有する。

非貫通ビア１４３は、プリント基板１０１の電源面から途中の内層までに設けられている。非貫通ビア１４３は、電源面パターン１９０と内層パターン１５１とを電気接続している。他の非貫通ビア１４１〜１４５も、同様の役割を有する。

内層パターン１５１は、例えば、光源回路３００内の基準電位となるグランド配線である。内層パターン１５２は、例えば、光源回路３００を構成する制御ＩＣなどの電子部品１０７に電源を供給する電源配線である。

図１１は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明用電源基板１００の内層パターン１５１の一例を示す平面図である。
内層パターン１５１は、例えば、非貫通ビア１４１，１４３，１４５と電気接続している。内層パターン１５１は、それ以外の非貫通ビア１４２，１４４や、貫通ビア１３１〜１３６と電気的に接続しないよう、非貫通ビア１４２，１４４や貫通ビア１３１〜１３６の周辺に余白が設けられている。また、一般的に、基板端から数ミリメートルの範囲は、パターンを設けることが禁止されている。このようなパターン禁止部分を除き、内層パターン１５１は、プリント基板１０１（光源面または電源面）の面積のほとんどを占める。内層パターン１５１の面積は、少なくとも、プリント基板１０１の面積からパターン禁止部分の面積を除いた面積に対して、９０％以上を占める。
内層パターン１５２も同様である。すなわち、内層パターン１５２の面積は、少なくとも、プリント基板１０１の面積からパターン禁止部分の面積を除いた面積に対して、９０％以上を占める。
例えば、パターン禁止部分の面積がプリント基板１０１の面積の５％であれば、内層パターン１５１，１５２の面積はそれぞれ、プリント基板１０１の面積の８５．５％以上を占める。

この実施の形態における照明装置（ＬＥＤ照明用電源基板１００）において、上記光源配線パターン（光源面パターン１６１〜１６６）は、上記配線板（プリント基板１０１）の上記第二の面（光源面）の面積の９０パーセント以上を占める。
これにより、光源配線パターン（１６１〜１６６）からの放熱を多くすることができるので、光源素子（ＬＥＤ３１１〜３１６）の放熱性を更に高めることができる。

上記配線板（１０１）は、上記光源放熱パターン（１６１〜１６６）に接続した伝熱ビア（貫通ビア１３１〜１３６）を有する。
上記伝熱ビア（１３１〜１３６）は、上記光源素子（３１１〜３１６）で発生した熱を上記光源放熱パターン（電源面パターン１８１〜１８６）に伝達する。
光源素子（３１１〜３１６）が光源放熱パターン（１６１〜１６６）に効率よく伝達するので、光源素子（３１１〜３１６）の放熱性を更に高めることができる。

上記配線板（１０１）は、内層パターン（１５１，１５２）を有する。
上記内層パターン（１５１，１５２）は、上記配線板（１０１）の上記第一の面（電源面）と上記第二の面（光源面）との間に設けられ、上記第一の面または上記第二の面の面積の９０パーセント以上の面積を有する。
これにより、電源回路（２００）や光源回路（３００）のノイズを低減することができる。

上記配線板（１０１）は、第二放熱パターン（光源面パターン１６２〜１６６）を有する。
上記第二放熱パターン（１６２〜１６６）は、上記配線板（１０１）の上記第二の面（光源面）に設けられ、上記電源回路（２００）を構成する電子部品（１０７）が実装された位置の裏側に位置し、上記光源素子（３１１〜３１６）で発生した熱を放熱する。
これにより、光源素子（３１１〜３１６）の放熱性を更に高めることができる。

１００ＬＥＤ照明用電源基板、１０１プリント基板、１０２電源供給部、１０３ＬＥＤ発光部、１０４スルーホール、１０５内層、１０６外層パターン、１０７電子部品、１０８，３１１〜３１５ＬＥＤ、１０９，１２１〜１２４ネジ穴、１１０筐体、１１１絶縁シート、１１２ネジ、１３１〜１３６貫通ビア、１４１〜１４５非貫通ビア、１５１，１５２内層パターン、１６１〜１６６光源面パターン、１８１〜１９０電源面パターン、２００電源回路、２５０，３５０裏側、３００光源回路、８００照明装置。

Claims

配線板と、電源回路と、光源素子とを有し、
上記電源回路は、上記配線板の第一の面に実装された電子部品により構成され、光源点灯電力を生成し、
上記光源素子は、上記配線板の第二の面に実装され、上記電源回路が生成した光源点灯電力により点灯することを特徴とする照明装置。
上記配線板は、光源配線パターンを有し、
上記光源配線パターンは、上記配線板の上記第二の面に設けられ、上記電源回路が生成した光源点灯電力を上記光源素子に伝達し、上記光源素子で発生した熱を放熱することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
上記光源配線パターンは、上記配線板の上記第二の面のパターン作成が可能な面積の９０パーセント以上を占めることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
上記配線板は、光源放熱パターンを有し、
上記光源放熱パターンは、上記配線板の上記第一の面に設けられ、上記光源素子が実装された位置の裏側に位置し、上記光源素子で発生した熱を放熱することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の照明装置。
上記配線板は、上記光源放熱パターンに接続した伝熱ビアを有し、
上記伝熱ビアは、上記光源素子で発生した熱を上記光源放熱パターンに伝達することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
上記照明装置は、筐体を有し、
上記筐体は、上記光源放熱パターンが放熱した熱を外部に放熱することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の照明装置。
上記配線板は、内層パターンを有し、
上記内層パターンは、上記配線板の上記第一の面と上記第二の面との間に設けられ、上記第一の面または上記第二の面のパターン作成が可能な面積の９０パーセント以上の面積を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の照明装置。
上記配線板は、第二放熱パターンを有し、
上記第二放熱パターンは、上記配線板の上記第二の面に設けられ、上記電源回路を構成する電子部品が実装された位置の裏側に位置し、上記光源素子で発生した熱を放熱することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の照明装置。