JP2011238420A - 照明装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくともＬＥＤからの発熱を十分に放熱することができる照明装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の照明装置は、内部で発光した光を透過させる頂部２が設けられたＬＥＤ１と、前記ＬＥＤ１を駆動させる駆動回路素子３と、前記ＬＥＤ１及び前記駆動回路素子３が一表面６側に実装された実装基板５とを備え、少なくとも前記ＬＥＤ１の頂部２以外の外周と前記実装基板３の一表面６とに跨って放熱絶縁物質１７が被覆されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像素子を備えた携帯機器（例えばデジタルスチルカメラやカメラモジュールを備えた携帯電話機等）で写真撮影を行う際に補助光として用いられるＬＥＤを光源とした照明装置及びその製造方法に関する。

従来、携帯機器（例えばデジタルスチルカメラ）等による写真撮影の補助光源としては、一般的にキセノン放電管を光源とする閃光装置が用いられていた。しかしながら、近年、携帯機器等におけるカメラ部（カメラシステム制御部等）のデジタル化が進むにつれ、撮像素子（ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）によるイメージセンサ等）が用いられることによって、カメラの連続撮影機能や動画撮影機能が可能となる中、携帯機器等における照明装置においては、従来の静止画撮影に適していたキセノン放電管を光源とする照明装置よりも、静止画撮影と動画撮影に適したＬＥＤを光源とする照明装置が主流となりつつある。

ＬＥＤを光源とする照明装置としては、図８（従来の照明装置の断面図）に示すように、内部で発光した光を透過させる頂部２が設けられたＬＥＤ１と、前記ＬＥＤ１を駆動させる駆動回路素子３と、その他の回路素子４（コンデンサやコイルやＩＣ等）と、カメラ部（カメラシステム制御部）とデジタル制御部とを接続するコネクタ８と、実装基板５とを備え、実装基板５の一表面６側には、前記ＬＥＤ１及び前記駆動回路素子３及び前記回路素子４が実装され、他表面７側には、前記コネクタ８が実装されたものが知られている。

また、携帯機器としては、例えば、図９（従来の携帯機器（デジタルスチルカメラ）の斜視図）に示すようなデジタルスチルカメラが知られている。該デジタルスチルカメラ（以下、「ＤＳＣ」と言う）の外観は、前カバー９の発光窓１０に光学パネル１１が嵌入され、また撮影レンズ１２を備えると共に、ＤＳＣの本体上部にモードダイヤル１３、シャッターボタン１４を備える。また、ＤＳＣの内部には、カメラシステム制御部と上記照明装置とを備えている。

上記構成からなるＤＳＣにおけるＬＥＤの電流特性としては、一般的に、大光量を必要とする静止画撮影時に、大電流がＬＥＤに一時的に流され、また動画撮影時に、任意電流がＬＥＤに連続して流され続けるという特性がある。そのため、これらの一時的な大電流あるいは連続的な任意電流に伴う消費電力によって、とりわけ、ＬＥＤ１、及び、ＬＥＤ１を駆動させる駆動回路素子３は発熱を生じる。しかしながら、上記構成からなる照明装置では、ＬＥＤ１や駆動回路素子３からの発熱は、実装基板５の一表面６（接触面）から実装基板５の他表面７へ放熱されるものの、それだけでは放熱が十分になされていないという問題があった。さらに、このような不十分な放熱という問題は、例えばＬＥＤの発光の色温度や光量が変化して精度の高い再現性のある撮影画像が得られないといった二次的な問題を惹起させ得る。

上記問題点に対して、一般的に主熱源であるＬＥＤの発熱を抑えるに当たり、ＬＥＤの直下にだけ放熱樹脂を介し金属板やヒートシンクを用いて放熱を施したり（例えば特許文献１）、またＬＥＤが一表面に実装される基板の裏面に放熱板を付設すること（例えば特許文献２）が知られている。

特開２００７−１７３７９１号公報 特開２００６−２４３３１０号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２の技術では、ＬＥＤの直下にだけ放熱樹脂を採用したり、あるいは、ＬＥＤが一表面に実装された基板の裏面に放熱板を採用しているだけで、ＬＥＤからの発熱の放熱が不十分であった。さらに、主熱源であるＬＥＤだけでなくＬＥＤを駆動させる駆動回路素子からも発熱が生じることを鑑みると、上記特許文献１や特許文献２の技術では、駆動回路素子には何ら放熱策が講じられておらず、駆動回路素子からの発熱の放熱は十分ではなかった。その結果、上記問題点で指摘したように、例えば、発熱されたＬＥＤは照射光の色温度を変化させたり、また、発熱された駆動回路素子はＬＥＤ電流を変化させ照射光量を変化させるため、精度の高い再現性のある撮影画像が得られないという二次的な問題が惹起されることとなる。

そこで、本発明は上記実情に鑑み、少なくともＬＥＤからの発熱を十分に放熱することができる照明装置及びその製造方法の提供を課題とする。

本発明に係る照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、内部で発光した光を透過させる頂部が設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを駆動させる駆動回路素子と、前記ＬＥＤ及び前記駆動回路素子が実装された実装基板とを備え、前記実装基板の一表面側に前記ＬＥＤが実装され、前記一表面側において少なくとも前記ＬＥＤがその頂部を除いて放熱絶縁物質により被覆されていることを特徴とする。

かかる構成からなる照明装置によれば、実装基板の一表面側にＬＥＤが実装され、前記一表面側において少なくともＬＥＤがその頂部を除いて放熱絶縁物質により被覆されている。よって、ＬＥＤの頂部は放熱絶縁物質で被覆されていないため、発光を頂部からなすことができるとともに、ＬＥＤはその頂部以外（例えば外周等）が放熱絶縁物質で被覆されているため、当該放熱絶縁物質を介し、ＬＥＤからの発熱を十分に放熱できる。

また、本発明に係る照明装置は、前記実装基板の一表面側が前記放熱絶縁物質により被覆されていることが好ましい。

かかる構成からなる照明装置によれば、実装基板の一表面（ＬＥＤを実装した面）側が放熱絶縁物質で被覆されているため、該放熱絶縁物質を介して、ＬＥＤ等からの発熱を実装基板の一表面側から十分に放熱できる。また、例えば駆動回路素子やその他熱源となる回路素子が実装基板の一表面側に実装されている場合、当該一表面側が放熱絶縁物質で被覆されているため、該放熱絶縁物質を介して、前記駆動回路素子やその他の回路素子からの発熱を十分に放熱できる。

また、本発明に係る照明装置は、前記実装基板の他表面側が前記放熱絶縁物質により被覆されていることが好ましい。

かかる構成からなる照明装置によれば、実装基板の他表面側が前記放熱絶縁物質で被覆されているため、実装基板の一表面側だけでなく、他表面側における放熱絶縁物質をも介して、ＬＥＤ等からの発熱をより放熱できる。より具体的には、実装基板の一表面側に実装されたＬＥＤ等（例えば一表面側に駆動回路素子やその他熱源となる回路素子が実装されていれば、当該駆動回路素子やその他の回路素子を含む）からの発熱が実装基板の一表面側から他表面側に伝わり、該他表面側に伝わった熱を、他表面側を被覆した放熱絶縁物質を介して、放熱できる。また、例えば駆動回路素子やその他熱源となる回路素子が実装基板の他表面側に実装されている場合、当該他表面側が放熱絶縁物質で被覆されているため、該放熱絶縁物質を介して、前記駆動回路素子やその他の回路素子からの発熱を十分に放熱できる。

また、本発明に係る照明装置は、前記実装基板の他表面側を被覆した放熱絶縁物質をさらに被覆するようにして設けられた金属板を備えることが好ましい。

かかる構成からなる照明装置によれば、実装基板の他表面側が前記放熱絶縁物質で被覆され、該放熱絶縁物質をさらに金属板が被覆している。よって、ＬＥＤ及び駆動回路素子からの発熱が実装基板の一表面側から他表面側に伝わり、その他表面側に伝わった熱は、他表面側を被覆した放熱絶縁物質によって放熱され、該放熱は、放熱絶縁物質を被覆した金属板によって十分に放熱されることとなるため、ＬＥＤ及び駆動回路素子からの発熱の放熱性を高めることができる。

また、本発明に係る照明装置は、前記金属板には、放熱絶縁物質と係合する貫通穴が設けられ、又は、前記貫通穴及び前記実装基板の他表面に接触する凸部が設けられてなることが好ましい。

かかる構成からなる照明装置によれば、実装基板の他表面側が前記放熱絶縁物質で被覆され、該放熱絶縁物質を金属板がさらに被覆しており、また前記金属板には、放熱絶縁物質と係合する貫通穴、あるいは、貫通穴及び実装基板の他表面に接触する凸部が設けられている。よって、金属板の貫通穴と放熱絶縁物質とが係合して、金属板と放熱絶縁物質とが互いに強固に密着固定され、熱伝導性が高められることとなるため、ＬＥＤ及び駆動回路素子からの発熱の放熱性をより高めることができる。また、金属板の凸部が実装基板の他表面に接触して設けられる場合には、ＬＥＤ及び駆動回路素子からの発熱が実装基板の一表面側から他表面側に伝わり、その他表面側に伝わった熱は、他表面側を被覆する放熱絶縁物質だけでなく金属板をも直接的に介して、放熱できる。

また、本発明に係る照明装置は、前記放熱絶縁物質が熱可塑性樹脂又は熱硬化樹脂に無機フィラーを含有した放熱絶縁樹脂からなることが好ましい。

かかる構成からなる照明装置によれば、放熱絶縁物質が熱可塑性樹脂又は熱硬化樹脂に無機フィラーを含有した放熱絶縁樹脂からなるため、ＬＥＤや駆動回路素子からの発熱の放熱を効率よく行うことができるとともに、実装基板の絶縁もできる。

本発明に係る照明装置の製造方法は、内部で発光した光を透過させる頂部が設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを駆動させる駆動回路素子と、前記ＬＥＤ及び前記駆動回路素子が実装された実装基板とを備えた照明装置の製造方法であって、前記ＬＥＤ及び駆動回路素子を実装した実装基板を配置するキャビティを設け、且つ、前記ＬＥＤの頂部をキャビティ外に突出させる凹部を設けた金型を使用し、前記ＬＥＤの頂部が前記金型の凹部から突出してキャビティ外となるように前記実装基板をキャビティ内に配置した状態でキャビティ内に溶融された放熱絶縁樹脂を充填する工程と、前記樹脂を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤの頂部以外の外周と前記実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁樹脂で被覆する工程とを含むことを特徴とする。

かかる構成からなる照明装置の製造方法によれば、ＬＥＤの頂部が金型の凹部から突出して金型のキャビティ外となるように実装基板を金型のキャビティ内に配置した状態で前記キャビティ内に溶融された放熱絶縁樹脂を充填し、前記樹脂を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤの頂部以外の外周と前記実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁樹脂で被覆することによって、照明装置が製造される。このようにして製造された照明装置は、少なくともＬＥＤの頂部以外の外周と実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁物質が被覆されているため、該放熱絶縁物質を介して、ＬＥＤからの発熱を十分に放熱できる。

また、本発明に係る照明装置の他の製造方法は、内部で発光した光を透過させる頂部が設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを駆動させる駆動回路素子と、前記ＬＥＤ及び前記駆動回路素子が実装された実装基板とを備える照明装置の製造方法であって、前記ＬＥＤ及び駆動回路素子を実装した実装基板を配置する空洞部を設け、且つ、前記ＬＥＤの頂部に対応した開口部を設け、該開口部を閉塞するように光学パネルが装着された光学パネルケースを使用し、前記ＬＥＤの頂部が前記光学パネルに密着するように前記実装基板を前記光学パネルケースの空洞部に配置した状態で前記空洞部に溶融された放熱絶縁樹脂を充填する工程と、前記樹脂を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤの頂部以外の外周と前記実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁樹脂で被覆する工程とを含むことを特徴とする。

かかる構成からなる照明装置の製造方法によれば、ＬＥＤの頂部が光学パネルに密着するように実装基板を光学パネルケースの空洞部に配置した状態で前記空洞部に溶融された放熱絶縁樹脂を充填し、前記樹脂を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤの頂部以外の外周と前記実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁樹脂で被覆することによって、照明装置が製造される。そのため、本製造方法では、金型等の成形具を用いなくとも、照明装置の樹脂被覆ができる。また、このようにして製造された照明装置は、少なくともＬＥＤの頂部以外の外周と実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁物質が被覆されているため、該放熱絶縁物質を介して、ＬＥＤからの発熱を十分に放熱できる。

以上のように、本発明に係る照明装置及びその製造方法によれば、少なくともＬＥＤからの発熱を十分に放熱することができる。従って、ＬＥＤの発熱に起因するＬＥＤの色温度等を防止し、精度の高い再現性のある撮影画像が得ることができる。

第一実施形態に係る携帯機器における回路図 同実施形態に係る照明装置の製造方法を説明する図であって、（ａ）は従来の照明装置の断面図、（ｂ）は金型によるキャビティに従来の照明装置を配置した断面図、（ｃ）は溶融された放熱絶縁樹脂を金型に注入している状態を示す図、（ｄ）は放熱絶縁樹脂が硬化後、金型から照明装置を取り出した状態を示す図 同実施形態に係る照明装置をデジタルスチルカメラの前ケースへ取り付ける状況図であって、（ａ）は製造された照明装置をデジタルスチルカメラに取り付ける前の状態を示す図、（ｂ）は製造された照明装置をデジタルスチルカメラに取り付けた状態を示す図 第二実施形態に係る照明装置の製造方法を説明する図であって、（ａ）は従来の照明装置の断面図、（ｂ）は光学パネル付きの光学パネルケースの断面図、（ｃ）は光学パネルケース内に従来の照明装置を配置した状態を示す図、（ｄ）は光学パネルケースを取り付けた従来の照明装置を金型によるキャビティに配置した状態を示す図、（ｅ）は溶融された放熱絶縁樹脂を金型に注入している状態を示す図、（ｆ）は放熱絶縁樹脂が硬化後、金型から照明装置を取り出した状態を示す図 同実施形態に係る照明装置をデジタルスチルカメラの前ケースへ取り付ける状況図であって、（ａ）は製造された照明装置をデジタルスチルカメラに取り付ける前の状態を示す図、（ｂ）は製造された照明装置をデジタルスチルカメラに取り付けた状態を示す図 第三実施形態に係る照明装置の構成図であって、（ａ）は本実施形態に係る金属板の断面図、（ｂ）は前記金属板を備えて樹脂成形された照明装置の断面図 第四実施形態に係る照明装置の構成図であって、（ａ）は本実施形態に係る金属板の断面図、（ｂ）は前記金属板を備えて樹脂成形された照明装置の断面図 従来の照明装置の断面図 従来の携帯機器（デジタルスチルカメラ）の斜視図

以下、本発明に係る照明装置の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る照明装置を備えた携帯機器（デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ））における回路図である。図２は、照明装置の製造方法（樹脂充填工程）を説明する図であって、（ａ）は従来の照明装置の断面図、（ｂ）は金型によるキャビティに従来の照明装置を配置した断面図、（ｃ）は溶融された放熱絶縁樹脂を金型に注入している状態を示す図、（ｄ）は放熱絶縁樹脂が硬化後、金型から照明装置を取り出した状態を示す図である。また図３は、照明装置をＤＳＣの前ケースへ取り付ける状況を示した図であって、（ａ）は製造された照明装置をデジタルスチルカメラに取り付ける前の状態、（ｂ）は製造された照明装置をデジタルスチルカメラに取り付けた状態を示す図である。

本実施形態に係る携帯機器は、図９に示すような従来のデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）であるが、本ＤＳＣの内部には、本発明に係る照明装置を備え、また前カバー９裏面部には、前記照明装置と接するように金属蒸着膜あるいは金属薄板が設けられている。

照明装置は、例えば図２（ｄ）に示すように、内部で発光した光を透過させる頂部２が設けられたＬＥＤ１と、前記ＬＥＤ１を駆動させる駆動回路素子３と、その他の回路素子４（コンデンサやコイルやＩＣ等）と、カメラ部（カメラシステム制御部１５）とデジタル制御部１６とを接続するコネクタ８と、実装基板５とを備えており、実装基板５の一表面６側には前記ＬＥＤ１及び前記駆動回路素子３及び前記回路素子４が実装され、また、他表面７側には前記コネクタ８が実装されてなる。さらに、実装基板５の一表面６側は、少なくとも前記ＬＥＤ１の頂部２以外の外周と前記実装基板５の一表面６とに跨って放熱絶縁物質で被覆される。

ＬＥＤ１は、照明ができるように構成される。具体的には、ＬＥＤ１は、全体が筒状体をなし、その上端に光を透過する頂部２が設けられ、その筒状体に囲まれるようにして、光を発光する発光部が設けられてなり、発光部から発光された光は、頂部２を透過することで照明をなすように構成される。

駆動回路素子３は、ＬＥＤ１を駆動させるように構成され、具体的には、ＬＥＤ１を駆動するドライバーが内蔵された駆動回路を構成する素子である。

回路素子４は、駆動回路素子３を除くその他の回路素子であって、例えば図１に示すように、コンデンサやコイルの他、デジタル制御部１６やＤＣ−ＤＣコンバータといったＩＣ、該ＩＣを駆動させるＯＳＣ等からなる。

コネクタ８は、照明装置のデジタル制御部１６をカメラ部（カメラシステム制御部１５）に電気的に接続するように構成され、ＤＳＣを操作すると、コネクタ８によって、それに伴って照明装置も動作することとなる。

実装基板５は、一表面６側に回路配線部５ａ、他表面７側に回路配線部５ｂが設けられ、また両回路配線部５ａ，５ｂの間隙に基板本体５ｃが設けられてなる。また、実装基板５の一表面６側の回路配線部５ａには、ＬＥＤ１と駆動回路素子３と回路素子４とが実装され、放熱絶縁物質が被覆される。より具体的には、放熱絶縁物質が、ＬＥＤ１の頂部２を除いて、ＬＥＤ１の外周と実装基板５の一表面６とに跨って被覆され、また、駆動回路素子３と回路素子４とがＬＥＤ１の外周から連続して被覆される。実装基板５の他表面７側の回路配線部５ｂには、コネクタ８が実装され、またコネクタ８を含む実装基板５の一部を除いて、ＬＥＤ１の外周から連続して放熱絶縁物質が被覆される。

放熱絶縁物質は、本実施形態では、基材樹脂（熱可塑性樹脂又は熱硬化樹脂）に無機フィラーを含有した放熱絶縁樹脂１７からなる。

放熱絶縁樹脂１７は、ポリアミド系、ナイロン系、ポリエチレン系、ポリスチレン系等の熱可塑性樹脂にアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）等の無機フィラーを一種以上粉混入した樹脂材料、またはエポキシ系、フェノール系、イソシアネート系等の熱硬化性樹脂に上記無機フィラーを一種以上粉混入した樹脂材料からなる。

放熱絶縁樹脂１７の放熱性については、本出願人が行った実験によれば、連続発光を考慮しＬＥＤ（ＯＳＲＡＭ：ＬＵＷ−Ｃ９ＳＰ）に１Ａの電流を１分間印加したとき、素子温度は９０℃上昇した。つまり、カメラ製品において環境温度４０℃での使用に対するカメラ構成樹脂部材（例えばポリカーボネート）への影響を考慮すると１２０℃以下にしなければならないため、１３０℃（９０℃（素子の上昇温度）に４０℃（環境温度）を考慮）に対して、放熱降下温度を１０℃位以下にする必要がある。よって、基材樹脂だけの熱伝導率だけでは数℃と余裕がなく、バラツキを考慮すれば無機フィラーを混入し、最低１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する必要がある。

また、放熱絶縁樹脂１７の絶縁性について説明すると、一般的に、ＬＥＤを用いた照明装置の場合、回路で扱う電圧は１０Ｖ以下であるため、ＪＩＳ規定による基板上の回路配線部（配線パターン）間の絶縁距離の目安は１．６ｍｍ／１００Ｖである。よって、この値を参考値として、例えば、回路配線部（配線パターン）間の漏れ電流の許容値を１μＡに設定した場合、使用する放熱絶縁樹脂の絶縁性（体積抵抗値：Ωｃｍ）は約１０^８Ω・ｃｍ以上が望ましいこととなる。しかしながら、実際に用いる実装基板の回路配線部はカバーレイで覆われているため、部品固着する半田部分の周辺の絶縁性には配慮する必要があるものの、放熱絶縁樹脂の絶縁性に関しては殆ど心配する必要はないと言える。

以上の構成からなる本実施形態に係るＤＳＣ及び照明装置について、図面を参照しつつ、動作の説明を行う。まず、ＤＳＣによる撮影動作について、図９を参照して説明すると、モードダイヤル１３によって、例えば静止画対応としてストロボ撮影モードまたは動画対応としてトーチ撮影モードのいずれかを選択設定し、シャッターボタン１４を押し込むと、撮影レンズ１２のピント調節がされた後、前記撮影モードの動作に同期して照明装置が作動し、発光窓１０から被写体に向け発光が照射される。

続いて、照明装置の一連の動作について説明する。ＤＳＣのモードダイヤル１３で所定の撮影モード（例えばストロボ撮影モード）が設定されると、図１に示すように、カメラシステム制御部１５からシリアルクロックライン（ＳＣＬ）の信号に同期してＬＥＤ１の発光電流や発光時間等の発光条件がシリアルデーターライン（ＳＤＡ）を介して照明装置のデジタル制御部１６に伝達されそこに記憶される。次にシャッターボタン１４の押し込みにより、カメラシステム制御部１５からストロボ撮影モードに対応する作動信号がフラッシュラインを介し照明装置のデジタル制御部１６に印加される。その結果、デジタル制御部１６は昇圧回路部を駆動し電池電源を任意電圧まで昇圧してＬＥＤ１に印加する。同時に前記発光条件に基づき、駆動回路（ＬＥＤドライバー回路部）のＣＭＯＳがＯＮとなり、任意発光電流が任意発光時間の間流されることによって、ＬＥＤ１を発光させる。尚、他の撮影モードであるトーチ撮影モードも発光電流と発光時間が異なる点を除けば、上記ストロボ撮影モードと基本動作は同じである。

以上のような照明装置によれば、放熱性と絶縁性のある放熱絶縁樹脂１７が、実装基板５の一表面６において、ＬＥＤ１の外周から連続的に駆動回路素子３及び回路素子４を全体的に被覆し、また、実装基板５の側面及び他表面７をも被覆しているため、放熱絶縁樹脂１７を介して、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３からの発熱を効率的且つ十分に放熱することができる。さらに、放熱絶縁樹脂１７による照明装置の被覆は、照明装置全体としての容積が拡大しないため、携帯機器（例えば本ＤＳＣ）に適した小容積を実現しつつ、ＬＥＤ１の色温度や光量変化を防止し、精度の高い再現性のある撮影画像を得ることができる。

次に、上記第一実施形態に係る照明装置の製造方法について、図２及び図３を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る照明装置の製造方法は、図８で示した従来の構成を備える照明装置の製造方法であって、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３を実装した実装基板５を配置するキャビティ２３を設け、且つ、前記ＬＥＤ１の頂部２をキャビティ２３外に突出させる凹部２１を設けた金型を使用し、前記ＬＥＤ１の頂部２が前記金型の凹部２１に突出してキャビティ２３外となるように前記実装基板５をキャビティ２３内に配置した状態でキャビティ２３内に溶融された放熱絶縁樹脂１７を充填する工程と、前記樹脂１７を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤ１の頂部２以外の外周と前記実装基板５の一表面６とに跨って放熱絶縁樹脂１７で被覆する工程とを含む。

本製造方法について具体的に説明すると、図２（ａ）に示すような従来の照明装置を用いて、製造がなされる。従来の照明装置は、内部で発光した光を透過させる頂部２が設けられたＬＥＤ１と、前記ＬＥＤ１を駆動させる駆動回路素子３と、その他の回路素子４（コンデンサやコイルやＩＣ等）と、カメラ部（カメラシステム制御部１５）とデジタル制御部１６とを接続するコネクタ８と、実装基板５とを備えており、実装基板５の一表面６側には前記ＬＥＤ１及び前記駆動回路素子３及び前記回路素子４が実装され、また、他表面７側には前記コネクタ８が実装されてなる。

このような照明装置を、図２（ｂ）に示すように、金型に配置する。具体的には、金型は、金型コアの上部１９と金型コアの下部２０とが接離してなる上下一対のコアから構成され、また金型コアの上部１９と下部２０とが接することで、金型内にキャビティ２３を形成する。さらに、金型コアの上部１９には、溶融された放熱絶縁樹脂１７を注入するスプール１８及びコネクタ８を収納する収納部２２が設けられ、金型コアの下部２０には、ＬＥＤ１の頂部２を突出させる凹部２１が設けられている。

このような金型を使用して、キャビティ２３に対して、実装基板５の一表面６側が下向き（金型コアの下部２０側向き）となるように、実装基板５を配置する。具体的には、実装基板５の一表面６に実装されたＬＥＤ１と駆動回路素子３と回路素子４とがキャビティ２３内に位置するように実装基板５を設置し、また、ＬＥＤ１の頂部２が金型コアの下部２０の凹部２１に嵌入し、コネクタ８が金型コアの上部１９の収納部２２に収納されるようにして、金型コアの上部１９を下部２０に対して接させる。

続いて、図２（ｃ）に示すように、例えば射出成形法を用いて、金型コアの上部１９に設けられたスプール１８から、溶融された放熱絶縁樹脂１７を押し出し注入し、ＬＥＤ１の頂部２（発光部）とコネクタ８を含む実装基板５の一部を除いて、被覆するように充填する。

ここで、放熱絶縁樹脂１７の成形性について説明する。一般的に基材樹脂（熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂）の熱伝導率は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるが、無機フィラーを分散することにより、そのフィラー量（重量％）に略比例して熱伝導率は数Ｗ／ｍ・Ｋ〜数１０Ｗ／ｍ・Ｋにすることができる。しかし、フィラー量を増やすと高熱伝導率となり、放熱性が増す一方で成形性を低下させる。そのため、成形性を考慮すれば、例えば射出成形法（典型的には、熱可塑性樹脂の加工に使用）では、放熱絶縁樹脂としての溶解粘度を２０Ｐａ・Ｓ以下にすることが望ましく、例えば２種類の粒径の異なるアルミナのフィラーを用いフィラー密度を高くして１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有しつつ放熱樹脂としての溶解粘度を２０Ｐａ・Ｓ以下にして成形性の最適化を図る必要がある。一方、圧縮成形法を用いた場合は、熱硬化樹脂も成形可能なので、熱伝導性の方を重視し、エポキシ系等の熱硬化樹脂に無機フィラー量を５０重量％以上にして、溶解粘度を大きくして成形することが可能である。

上記のように充填した放熱絶縁樹脂１７が硬化（例えば凝固）後、図２（ｄ）に示すように、金型を開いて、樹脂被覆されモジュール化された照明装置を取り出す。

このようにして製造された照明装置は、ＤＳＣの内部に取り付けられる。具体的には、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＤＳＣの前カバー９の発光窓１０に光学パネル１１を嵌入させて、その光学パネル１１と対面するようにＬＥＤ１の頂部２（発光部）を固定する。ＤＳＣの前カバー９に照明装置を固定するに際しては、ビス２４を用いて、照明装置の実装基板５又は固定板２５を介して（貫通させて）、ＤＳＣの前カバー９の取り付けダボ２６に固定する。

以上のような照明装置の製造方法によれば、金型を用いて、照明装置の実装基板５の一表面６において、ＬＥＤ１の外周から連続的に駆動回路素子３及び回路素子４を全体的に放熱絶縁樹脂１７で被覆し、また、実装基板５の側面及び他表面７をも放熱絶縁樹脂１７で被覆できる。また、このようにして製造された照明装置は、放熱絶縁樹脂１７を介して、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３からの発熱を十分に放熱できる。また、ＤＳＣの前カバー９裏面部の特にモジュール（照明装置）と接する部分に金属蒸着膜Ａや金属薄板Ａが設けられているため、金属蒸着膜Ａ又は金属薄板Ａを介して、モジュール内部品（例えばＬＥＤ１及び駆動回路素子３）の発熱をより効率よく放熱できる。

次に、本発明に係る照明装置の製造方法の第二実施形態について、図面を参照しつつ、説明する。図４は第二実施形態に係る照明装置の製造方法（樹脂充填工程）を説明する図であって、（ａ）は従来の照明装置の断面図、（ｂ）は光学パネル付きの光学パネルケースの断面図、（ｃ）は光学パネルケース内に従来の照明装置を配置した状態を示す図、（ｄ）は光学パネルケースを取り付けた従来の照明装置を金型によるキャビティに配置した状態を示す図、（ｅ）は溶融された放熱絶縁樹脂を金型に注入している状態を示す図、（ｆ）は放熱絶縁樹脂が硬化後、金型から照明装置を取り出した状態を示す図である。また、図５は、同実施形態に係る照明装置のＤＳＣ（デジタルスチルカメラ）の前ケースへの取り付け図であって、（ａ）は製造された照明装置をＤＳＣに取り付ける前の状態、（ｂ）は製造された照明装置をＤＳＣに取り付けた状態を示す図である。

本実施形態に係る照明装置の製造方法は、図８で示した従来の構成を備える照明装置の製造方法であって、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３を実装した実装基板５を配置する空洞部を設け、且つ、前記ＬＥＤ１の頂部２に対応した開口部３０ａを設け、該開口部３０ａを閉塞するように光学パネル１１が装着された光学パネルケース２８を使用し、前記ＬＥＤ１の頂部２が前記光学パネル１１に密着するように前記実装基板５を前記光学パネルケース２８の空洞部に配置した状態で前記空洞部に溶融された放熱絶縁樹脂１７を充填する工程と、前記樹脂１５を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤ１の頂部２以外の外周と前記実装基板５の一表面６とに跨って放熱絶縁樹脂１７で被覆する工程とを含む。

本製造方法について具体的に説明すると、図４（ａ）に示す従来の照明装置に対して、図４（ｂ）に示すような光学パネルケース２８を取り付ける（図４（ｃ）を参照）。光学パネルケース２８は、上下一対からなる上部材２９と下部材３０とを嵌合させて、内部に空洞部２７を形成する光学パネルケース２８であって、光学パネルケース２８の上部材２９には、コネクタ８を含む実装基板５の一部が空洞部２７外に配置されるように貫通穴３１が設けられるとともに、溶融された放熱絶縁樹脂１７を注入する注入穴３２が設けられ、また光学パネルケース２８の下部材３０には、ＬＥＤ１の頂部２に対応した開口部３０ａが設けられてなる。

このような光学パネルケース２８を使用して、光学パネルケース２８の上部材２９と下部材３０によって形成される空洞部２７において、実装基板５の一表面６側が下向き（下部材３０側向き）となるように、実装基板５を配置する。具体的には、実装基板５の一表面６に実装されたＬＥＤ１と駆動回路素子３と回路素子４とが光学パネルケース２８による空洞部２７に位置するように実装基板５を設置し、また、ＬＥＤ１の頂部２が光学パネルケース２８の下部材３０の開口部３０ａに対向し、コネクタ８を含む実装基板５の一部が光学パネルケース２８の上部材２９の貫通穴３１から空洞部２７外に位置するようにして、光学パネルケース２８の上部材２９を下部材３０に嵌合させる。また、光学パネルケース２８の開口部３０ａを閉塞し、且つ、ＬＥＤ１の頂部２に密着するようにして、光学パネルケース２８の開口部３０ａに対して、光学パネル１１を取り付ける。

続いて、本実施形態では、例えば上記第一実施形態で用いたような金型を利用し、光学パネルケース２８を取り付けた照明装置を、図４（ｄ）に示すように、金型によるキャビティに配置する。その上で、図４（ｅ）に示すように、例えば射出成形法によって、金型コアの上部１９のスプール１８を介し、光学パネルケース２８の注入穴３２から空洞部２７に、溶融された放熱絶縁樹脂１７を押し出し注入し、ＬＥＤ１の頂部２とコネクタ８を含む実装基板５の一部を除いて、樹脂被覆がなされるように充填する。放熱絶縁樹脂１７が硬化（例えば凝固）後、図４（ｆ）に示すように、金型を開いて、樹脂被覆されたモジュール化された光学パネルケース２８付きの照明装置を取り出す。

このようにして製造された照明装置は、ＤＳＣの内部に取り付けられる。具体的には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＤＳＣの前カバー９の発光窓１０に対して、上記製造された照明装置の光学パネルケース２８に装着された光学パネル１１を嵌入する。そして、照明装置の上方（実装基板５の他表面７側）から照明装置をＤＳＣの前カバー９に押さえ付けるようにして金属板３３を設け、ビス２４とＤＳＣの前カバー９の取り付けダボ２６とによって、照明装置を金属板３３で押さえつけてＤＳＣの前カバー９に固定する。

以上のような照明装置の製造方法によれば、放熱絶縁樹脂１７で従来の照明装置を被覆する前に、光学パネル１１を装着した光学パネルケース２８を照明装置に取り付けているため、本実施形態では、金型を用いて、放熱絶縁樹脂１７の注入をしているものの、金型を要さずとも、光学パネルケース２８の注入穴３２から溶融された放熱絶縁樹脂１７を注入して、照明装置を樹脂被覆することができる。また、ＤＳＣに照明装置を取り付けるに当たっては、ＤＳＣの前カバー９に対して、金属板３３が照明装置を押さえつけているため、ＤＳＣと照明装置との固着を強固にできるとともに、金属板３３は、照明装置の光学パネルケース２８と接して固定されているため、照明装置（ＬＥＤ１及び駆動回路素子３等）からの発熱に対して一定の放熱効果を有する。

次に、本発明に係る照明装置の第三実施形態について、図面を参照しつつ、説明する。図６は、第三実施形態に係る照明装置の構成図であって、（ａ）は本実施形態に係る金属板の断面図、（ｂ）は前記金属板を備えて樹脂成形された照明装置の断面図である。

本実施形態に係る照明装置は、図６（ａ）に示すように、皿穴状の固定貫通穴３４を設けた平板上の金属板３５が、図６（ｂ）に示すように、放熱絶縁樹脂１７によって照明装置の実装基板５の他表面７側から離間して固着されるように、例えば上記第一実施形態における金型等を用いて、製造されてなる。換言すれば、本照明装置は、第一実施形態に係る照明装置（例えば図２（ｄ）を参照）の他表面７側が放熱絶縁樹脂１７で被覆され、その放熱絶縁樹脂１７を、金属板３５がさらに被覆するようにしてなり、金属板３５の皿穴状の固定貫通穴３４と放熱絶縁樹脂１７とは互いに係合されてなる。

以上の照明装置によれば、金属板３５に皿穴の固定貫通穴３４を設けているため、放熱絶縁樹脂１７が硬化したとき、固定貫通穴３４を充填して硬化された皿穴状の放熱絶縁樹脂１７と金属板３５とが係合して固定される。よって、このようにして固定された放熱性に優れた金属板３５を介して、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３からの発熱をより効率良く放熱できる。具体的には、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３からの発熱が、実装基板の他表面７側に伝わり、その他表面側に伝わった熱は、他表面７側を被覆した放熱絶縁樹脂１７によって放熱され、該放熱は、放熱絶縁樹脂１７を被覆した金属板３５によって効率良く放熱されることとなるため、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３からの発熱の放熱性を高めることができる。

次に、本発明に係る照明装置の第四実施形態について、図面を参照しつつ、説明する。図７は、第四実施形態に係る照明装置の構成図であって、（ａ）は本実施形態に係る金属板の断面図、（ｂ）は前記金属板を備えて樹脂成形された照明装置の断面図である。

本実施形態に係る照明装置は、図７（ａ）に示すように、皿穴状の固定貫通穴３４を設け、且つ、凸部３６を設けた平板上の金属板３７が、図７（ｂ）に示すように、放熱絶縁樹脂１７によって照明装置の実装基板５の他表面７に金属板３７の凸部３６が接触して固着されるように、金型等を利用して、製造されてなる。換言すれば、本照明装置は、第三実施形態に係る照明装置（例えば図６（ａ）を参照）において、金属板３５を設計変更してなる、金属板３５の一部に凸部３６を設けた金属板３７を備えてなり、前記凸部３６が実装基板５の他表面７側の同電位の箇所で接触して固定されてなる。

以上の照明装置によれば、金属板３７に皿穴状の固定貫通穴３４を設けているため、放熱絶縁樹脂１７が硬化したとき、金属板３７の凸部３６が実装基板５の他表面７に接触した状態で、固定貫通穴３４を充填して硬化された皿穴状の放熱絶縁樹脂１７と金属板３７の皿穴状の固定貫通穴３４とが係合され、放熱絶縁樹脂１７と金属板３７とは実装基板５に対して強固に固定される。よって、放熱絶縁樹脂１７と金属板３７の凸部３６とが実装基板５の他表面７に接触して固定されるため、放熱絶縁樹脂１７だけでなく、放熱性に優れた金属板３７を介して、ＬＥＤ１及び駆動回路素子３からの発熱の発散速度を早め、放熱効果を向上できる。さらに、金属板３７の凸部３６が実装基板５の他表面７に接触するに際し、実装基板５の他表面７における回路配線部５ｂの発熱量の大きい箇所に金属板３７の凸部３６を接触させれば、より大きい放熱効果を得ることができる。

尚、第一から第四実施形態に係る照明装置では、放熱絶縁樹脂１７による被覆に当たり、実装基板５の一表面６においてＬＥＤ１の外周から駆動回路素子３及び回路素子４、また、実装基板５の側面及び他表面７が連続的に放熱絶縁樹脂１７で被覆される構成を採用しているが、実装基板５の一表面６における駆動回路素子３及び回路素子４、実装基板５の側面及び他表面７はＬＥＤ１の外周から連続的に放熱絶縁樹脂１７で被覆されず、つまり、ＬＥＤ１の外周から連続しないで放熱絶縁樹脂１７で被覆される構成であっても良い。具体的には、ＬＥＤ１の外周、駆動回路素子３、回路素子４、実装基板５の側面、他表面７が各々、互いに非連続的に放熱絶縁樹脂１７で被覆されても良い。

本発明に係る照明装置及びその製造方法は、小容積を実現しつつＬＥＤ及び駆動回路素子（ＬＥＤドライバーが内蔵された駆動回路素子）を一体で効率よく放熱することが必要な携帯機器（例えばデジタルスチルカメラ、カメラモジュールを備える携帯電話機等）の用途に適応できる。

１ ＬＥＤ
２ ＬＥＤの頂部
３ 駆動回路素子
４ 回路素子
５ 実装基板
６ 実装基板の一表面
７ 実装基板の他表面
８ コネクタ
１７ 放熱絶縁物質（放熱絶縁樹脂）
１８ スプール
１９ 金型コアの上部
２０ 金型コアの下部
２３ キャビティ

Claims (8)

1. 内部で発光した光を透過させる頂部が設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを駆動させる駆動回路素子と、前記ＬＥＤ及び前記駆動回路素子が実装された実装基板とを備え、前記実装基板の一表面側に前記ＬＥＤが実装され、前記一表面側において少なくとも前記ＬＥＤがその頂部を除いて放熱絶縁物質により被覆されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記実装基板の一表面側が前記放熱絶縁物質により被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記実装基板の他表面側が前記放熱絶縁物質により被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
4. 前記実装基板の他表面側を被覆した放熱絶縁物質をさらに被覆するようにして設けられた金属板を備えることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記金属板には、放熱絶縁物質と係合する貫通穴が設けられ、又は、前記貫通穴及び前記実装基板の他表面に接触する凸部が設けられてなることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記放熱絶縁物質が熱可塑性樹脂又は熱硬化樹脂に無機フィラーを含有した放熱絶縁樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 内部で発光した光を透過させる頂部が設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを駆動させる駆動回路素子と、前記ＬＥＤ及び前記駆動回路素子が実装された実装基板とを備えた照明装置の製造方法であって、前記ＬＥＤ及び駆動回路素子を実装した実装基板を配置するキャビティを設け、且つ、前記ＬＥＤの頂部をキャビティ外に突出させる凹部を設けた金型を使用し、前記ＬＥＤの頂部が前記金型の凹部から突出してキャビティ外となるように前記実装基板をキャビティ内に配置した状態でキャビティ内に溶融された放熱絶縁樹脂を充填する工程と、前記樹脂を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤの頂部以外の外周と前記実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁樹脂で被覆する工程とを含むことを特徴とする照明装置の製造方法。
8. 内部で発光した光を透過させる頂部が設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを駆動させる駆動回路素子と、前記ＬＥＤ及び前記駆動回路素子が実装された実装基板とを備える照明装置の製造方法であって、前記ＬＥＤ及び駆動回路素子を実装した実装基板を配置する空洞部を設け、且つ、前記ＬＥＤの頂部に対応した開口部を設け、該開口部を閉塞するように光学パネルが装着された光学パネルケースを使用し、前記ＬＥＤの頂部が前記光学パネルに密着するように前記実装基板を前記光学パネルケースの空洞部に配置した状態で前記空洞部に溶融された放熱絶縁樹脂を充填する工程と、前記樹脂を硬化させることで、少なくとも前記ＬＥＤの頂部以外の外周と前記実装基板のＬＥＤが実装された一表面とに跨って放熱絶縁樹脂で被覆する工程とを含むことを特徴とする照明装置の製造方法。

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