JP2012234820A - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源としての発光モジュールと、当該発光モジュールを点灯させるための複数の電子部品61a〜61fおよびそれらが実装された実装基板62を有する回路ユニット60と、少なくとも一端に開口70aを有し内部に前記回路ユニット60が収容された筒状のケース70と、を備える光源装置において、前記実装基板62は、前記ケース70の筒軸に対して傾斜した姿勢で、且つ、前記筒軸と交差しない配置で、前記ケース70により保持されている構成とする。
【選択図】図5
Description
上記光源装置を小型化するための方法の1つとして、ケースを小型化することが考えられる。しかし、その場合はケースの内部容積が小さくなるため、従来の大きさの回路ユニットの収容が困難になる。この課題に対し、特許文献1には、円筒状のケースの内部に回路ユニットを縦形配置することが開示されている。縦形配置とは、ケースの筒軸に対して実装基板が平行となるように回路ユニットを配置することであり、これによって最も嵩張る部材の1つである実装基板を、効率良くケースの内部に収容可能である。
しかしながら、筒軸に近接した位置に実装基板を配置すると、実装基板の実装面とケースの内周面との最大隙間幅が、ケースの内径の略半分になってしまう。そのため、背の高い電子部品を実装基板に実装することが困難になる。
図1は、本実施形態に係る光源装置を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る光源装置を示す分解断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る光源装置は、JIS C 7527に定義されているハロゲン電球の規格に準じた形状を有するLEDランプ1であり、ハロゲン電球の代替品となりうる。図2に示すように、LEDランプ1は、ボディ10、発光モジュール20、光学部材30、前面カバー40、絶縁部材50、回路ユニット60、ケース70、および、口金80を備える。
ボディ10は、前方側に開口11を有する椀状であって、後方から前方に向かって漸次拡径した略円筒状の筒部12と、筒部12の後方を閉塞する略円板状の底部13とを有する。筒部12の筒軸(ボディ10の筒軸でもある)は、ランプ軸Jと一致している。
なお、ボディ10の形状は上記に限定されない。例えば、前方と後方の両方に開口を有する円筒状でも良い。また、円筒状ではなく、楕円筒状や角筒状であっても良い。さらに、筒部12の径は、後方から前方へ向かって漸次縮径していても良いし、筒軸に沿って均一であっても良い。
筒部12の開口側端部10aには、開口11を囲繞するように略円環状のフランジ部14が設けられている。前面カバー40は、爪部44をフランジ部14に係止させることによって開口側端部10aに取り付けられている。さらに、フランジ部14の後面には、複数の突起15がフランジ部周方向に沿って間隔を空けながら設けられている。突起15によって、前面カバー40のボディ10に対する空回りが抑制される。すなわち、ランプ軸Jを中心に前面カバー40を回転させると、爪部44が回動して突起15に当たり、前面カバー40がボディ10に対して空回りしなくなる。なお、突起15の数は任意である。
発光モジュール20は、LEDランプ1の光源であって、モジュール基板21と、モジュール基板21の略中央に実装されたLEDユニット22とを備え、ボディ10内部における底部13上の略中央位置に搭載されている。LEDユニット22は、例えば、ユニット基板23と、ユニット基板23に実装された発光色が青色のInGaN系のLEDチップ24と、LEDチップ24を封止する黄緑色発光の蛍光体を含んだ略半球状の封止部25とを有し、前記LEDチップ24から発せられた青色光の一部を蛍光体によって黄緑色に色変換し、青色と黄緑色との混色により生じた白色光を出射する。
光学部材30は、例えば、透明アクリル樹脂などの透光性材料製であって、略円錐台形状のレンズ部31と、レンズ部31の周面に延設された略円環板状の外縁部32とを有し、それらレンズ部31と外縁部32とが一体に成形されている。
レンズ部31は、ボディ10内部の略中央であって発光モジュール20の前方に位置する。レンズ部31は、後方側端部に略円柱形状の凹部33を有し、凹部33内にLEDユニット22の封止部25を嵌め込むことによって、LEDユニット22に対し光学部材30が位置決めされている。
前面カバー40は、例えば、略円形状の光出射窓41を有する平板円環状の本体部42と、本体部42の外周縁から後方に向けて延出する短筒状の周壁部43とを備える。なお、前面カバー40の形状は上記に限定されず、ボディ10の開口11の形状に合わせてどのような形状であっても良い。
本体部42には、爪部44と対応する位置に孔部45が設けられている。このような孔部45が設けられているため、複雑な形状の前面カバー40を、構成部品数の少ないシンプルな金型で樹脂成形可能であり、成型時の簡略化を図ることができる。
絶縁部材50は、回路ユニット60とボディ10との電気的な絶縁を図るためのものであって、樹脂、セラミック等の絶縁性の材料で形成されている。絶縁部材50は、ボディ10の底部13と略同径の略円板形状であって、底部13の後方に配置されている。
なお、絶縁部材50は、必ずしも必要な部材ではない。絶縁部材50を備えない場合は、ケース70内の電子部品61a〜61fの一部がボディ10と接触する構成としても良い。これにより、電子部品61a〜61fの熱をボディ10側へ逃がすことができる。
図3は、本実施形態に係る回路ユニットを示す斜視図である。図3に示すように、回路ユニット60は、例えば、商用電源から供給された交流電力を直流電力に整流する整流回路、および、整流回路により整流された直流電力の電圧値を調整する電圧調整回路などからなる点灯回路を含む。回路ユニット60は、口金80およびLEDユニット22と電気的に接続されており、口金80を介して照明器具(不図示)から受電し、LEDユニット22のLEDチップ24を発光させる。
図4は、本実施形態に係るケースおよび口金を示す断面斜視図である。図4に示すように、ケース70は、例えば前方側と後方側が開口した円筒形状であって、大径部71と、大径部71よりも外径および内径の小さい小径部72と、それら大径部71と小径部72とを連結する縮径部73とを有する。大径部71は前方側に、小径部72は後方側に位置しており、縮径部73は前方側から後方側に向かって漸次縮径している。
ケース70は、回路ユニット60の絶縁性を確保する機能を有し、例えば樹脂やセラミック等の絶縁性の材料で形成されている。前方側の開口70aを絶縁部材50で塞いだ状態で、ケース70はボディ10の後方側に取り付けられており、回路ユニット60とボディ10とは絶縁部材50によって電気的に絶縁されている。
大径部71の内周面71aには、3つの膨出部78が周方向に等間隔を空けて設けられている。各膨出部78は、ランプ軸Jに沿って、大径部71の前方側端縁から後方側端縁にかけて設けられており、それぞれの前面にはねじ孔78aが形成されている。なお、傾斜面76aを有するリブ部76の替わりに、膨出部78の表面の一部を傾斜面とすることも考えられる。
口金80は、LEDランプ1が照明器具に取り付けられ点灯された際に、照明器具のソケット(不図示)から電力を受けるための部材である。口金80の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態ではエジソンタイプであるE11口金が使用されている。口金80は、略円筒形状であって外周面が雄ネジとなったシェル部81と、シェル部81に絶縁部82を介して装着されたアイレット部83とを備え、ケース70の小径部72に外嵌されている。
図2に示すように、ボディ10の底部13には、ねじ止めのための複数のねじ孔17と、配線のための配線孔(不図示)が設けられている。また、絶縁部材50にも、複数のねじ孔51と配線孔52とが設けられている。さらに、発光モジュール20のモジュール基板21にも複数のねじ孔26が設けられている。ねじ90が、モジュール基板21のねじ孔26、ボディ10のねじ孔17、および、絶縁部材50のねじ孔51に、その順で差し込まれ、さらにケース70のねじ孔78aにねじ込まれることによって、ボディ10、発光モジュール20、絶縁部材50およびケース70が一体に組み立てられている。
図5は、ケースへの回路ユニットの収容状態を示す断面図である。図6は、ケースへの回路ユニットの収容状態を示す平面図である。
図5に示すように、実装基板62は、前方側端部62aが後方側端部62bよりもケース70の筒軸(ランプ軸Jと一致)から遠い位置に存在するよう前記筒軸に対して傾斜した姿勢で、且つ、前記筒軸と交差しない配置で、ケース70により保持されている。具体的には、実装基板62の凸部66を第2位置決め部74に嵌めこみ、実装基板62の本体部63の後方側端部63aを第1位置決め部77に嵌め込むことによって、筒軸に対して傾斜した姿勢でかつ筒軸と交差しない配置で保持されている。
このように、実装基板62を前後方向に離れた2点で位置決めすることによって、所定の角度に傾斜した姿勢で、安定に支持することができる。また、実装基板62がランプ軸Jに近づいて交差するのを抑制することができる。
仮に回路ユニット60を縦形配置することで実装基板62が二点鎖線100で示すような姿勢となっている場合は、実装基板62におけるランプ軸J側の主面62cと大径部71の内周面71aとの最大隙間幅W1(主面62cと内周面71aとの隙間の主面62cに対して垂直な方向の幅の最大値)は、大径部71の内径と略同じである。
また、傾斜面76aは、回路ユニット60をケース70の内部に収容する際にガイドレールとしても機能する。具体的には、実装基板62の後方側端部62bを傾斜面76aに押し当て、傾斜面76a上を滑らせることによって、回路ユニット60をケース70内の所定の位置にスムーズに挿入することができる。
実装基板62の本体部63の縦幅(横幅方向と直交する方向の幅)は、ケース70の大径部71のランプ軸Jに沿った方向の長さよりも大きい。これは、実装基板62を傾斜させることによって実現している。
また、実装基板62の前方側端部62aが後方側端部62bよりもケース70の筒軸から遠い位置に存在するよう前記筒軸に対して傾斜した姿勢であれば、筒軸側の主面62cに実装された電子部品61a〜61f等の状態が開口70aからよく見えるため発光モジュール20と回路ユニット60との配線が容易である。さらに、実装基板62の後方側端部62bがケース70の筒軸に近ければ、ケース70の小径部72内に実装基板62の一部を収納することもできる。
図7は、実装基板が筒軸と僅かに交差する配置を説明するための断面図であり、電子部品等は省略している。主面62cが僅かにランプ軸Jと交差しているとは、図7に示すように、主面62cと直交し且つランプ軸Jを含む面でLEDランプ1を切断した断面において、主面62c上の前方側端縁P1から後方側端縁P2までの距離に対して、主面62cとランプ軸Jとの交点P3から後方側端縁P2までの距離が20%以下のものを示す。そして、このように主面62cが僅かにランプ軸Jと交差している場合も、本発明の効果を奏する。なお、前方側端縁P1から後方側端縁P2まで距離に対して交点P3から後方側端縁P2までの距離が10%以下であれば、本発明の効果がより顕著である。
以上、本発明に係る光源装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る光源装置は、上記の実施の形態に限定されず、例えば以下のような変形例が考えられる。
図8は、変形例に係る光源装置の回路ユニットの収容状態を示す断面図である。図8に示すように、変形例に係るケース170の内部には回路ユニット160が収容されている。また、ケース170には、回路ユニット160と電気的に接続された一対のピン181a,181bを有するピンタイプの口金180が取り付けられている。回路ユニット160は、後方側端部162bが前方側端部162aよりもケース170の筒軸(ランプ軸Jと一致)から遠い位置に存在するよう前記筒軸に対して傾斜した姿勢で、ケース170により保持された実装基板162を有し、実装基板162のランプ軸J側の主面162cには電子部品161a〜161fが実装されている。
20 発光モジュール
60,160 回路ユニット
61a〜61f,161a〜161f 電子部品
62,162 実装基板
62a,162a 開口に近い側の端部
62b,162b 開口に遠い側の端部
62c,162c 筒軸側の主面
62d 筒軸とは反対側の主面
66 凸部
70,170 ケース
70a 開口
70b 開口側の端面
71a 内周面
74 第2位置決め部
76a 傾斜面
77 第1位置決め部
Claims (7)
- 光源としての発光モジュールと、当該発光モジュールを点灯させるための複数の電子部品およびそれらが実装された実装基板を有する回路ユニットと、少なくとも一端に開口を有し内部に前記回路ユニットが収容された筒状のケースと、前記回路ユニットと電気的に接続された口金と、を備える光源装置であって、
前記回路ユニットは、前記発光モジュールと前記口金との間に配置され、
前記実装基板は、前記ケースの筒軸に対して傾斜した姿勢で、且つ、前記筒軸と交差しない配置で、前記ケースにより保持されていることを特徴とする光源装置。 - 前記実装基板は、前記開口に近い側の端部が前記開口に遠い側の端部よりも前記筒軸から遠い位置に存在するよう、前記ケースにより保持されていることを特徴とする請求項1記載の光源装置。
- 前記ケースの内周面には、前記実装基板の前記開口に遠い側の端部を位置決めするための第1位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
- 前記ケースの内周面には、前記実装基板の前記開口に近い側の端部を位置決めするための第2位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光源装置。
- 前記第2位置決め部は、前記ケースの前記開口側の端面に形成され前記ケースの内部空間と連通する凹部であって、前記実装基板の前記開口に近い側の端部には、前記凹部内に嵌り込む凸部が設けられていることを特徴とする請求項4記載の光源装置。
- 前記ケースの内周面には、前記実装基板における前記筒軸とは反対側の主面を当接させるための傾斜面を有するリブ部が前記実装基板の傾斜に沿って形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の光源装置。
- 前記ケースは円筒状であって、前記実装基板における前記筒軸側の主面と前記ケースの内周面との最大隙間幅は、前記ケースの内径の半分よりも大きいことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の光源装置。
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