JP2013165082A

JP2013165082A - 照明装置

Info

Publication number: JP2013165082A
Application number: JP2013115634A
Authority: JP
Inventors: Masanao Hieda; 正直稗田; Homare Takai; 誉高井; Yoshitaka Hashimoto; 由貴橋本; Takafumi Oishi; 崇文大石; Naoki Sugishita; 直樹杉下; Yasuhiko Ishii; 靖彦石井
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2013-08-22

Abstract

【課題】半導体素子が配列された基板からの熱を効率よく放熱でき、基板の取り付けや取り外しが容易に行える照明装置を提供することである。
【解決手段】複数の半導体発光素子１２が実装された基板１１は、発光部本体や放熱器本体を形成する基板取付部１３に取り付けられる。基板１１が基板取付部１３にバネ力により押さえ板１４で取り付けられた発光部は、基板１１の半導体発光素子１２を点灯制御する点灯制御部を収納した器具本体２５に取り付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の半導体発光素子を基板上に配列した発光部を有した照明装置に関する。

複数の半導体発光素子を基板上に配列してなる発光部を有した照明器具では、半導体発光素子の発熱を放熱するための放熱器が設けられている。放熱器への放熱効果を高めるためには、基板からの熱を効率よく放熱できるようにしなければならない。ＬＥＤ等の半導体を搭載した回路基板から熱を効率よく放熱でき、長期に渡り信頼性高く半導体を稼動できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１６６４０６号公報

しかし、特許文献１のものでは、両面に粘着層または接着層を有するシートを介して回路基板を筐体上に設けるものであるので、粘着層または接着層を有するシートが必要となる。また、基板を筐体上に取り付け作業に工数を要し、一旦、基板を筐体上に取り付けるとその取り外しが容易に行えない。
本発明の目的は、半導体素子が配列された基板からの熱を効率よく放熱でき、基板の取り付けや取り外しが容易に行える照明装置を提供することである。

請求項１の発明に係わる照明装置は、複数の半導体発光素子が実装された基板と；前記基板が取り付けられる基板取付部と；前記半導体発光素子のうちの２つの半導体発光素子の間に圧力をかけて、前記基板を前記基板取付部に取り付ける押さえ板と、前記基板取付部が取り付けられるとともに前記基板の半導体発光素子を点灯制御する点灯制御部を収納した器具本体と；を備えたことを特徴とする。

本発明及び以下の発明において、用語の定義及び技術的意味は以下による。

半導体発光素子は、発光ダイオード（Light-emitting diode、LED）、有機発光ダイオード（Organic light-emitting diode、OLED）、発光ポリマー（Light Emitting Polymer、LEP）を含む。基板が取り付けられる基板取付部とは、基板を取り付ける部材であり、例えば、放熱板、発光部本体等である。

請求項２の発明に係わる照明装置は、請求項１の発明において、前記押さえ板は、前記基板の周囲を押圧して前記基板を前記基板取付部に取り付けることを特徴とする。

「基板の周囲」とは、基板の縁部をいい、半導体発光素子が実装されていない部分をいう。

請求項３の発明に係わる照明装置は、請求項１の発明において、前記押さえ板は、前記基板より大きく前記基板に実装された各々の半導体発光素子の周囲を押圧する押さえ板本体と、前記半導体発光素子に対応して前記押さえ板本体に設けられ前記半導体発光素子を貫通し前記半導体発光素子が前記押さえ板本体に当接するのを防止するための切欠孔とを備えたことを特徴とする。

「半導体発光素子の周囲」とは、半導体発光素子が実装された基板部分の半導体発光素子の周囲部分をいう。切欠孔は半導体発光素子を貫通する程度の大きさに形成される。

請求項１の発明によれば、前記半導体発光素子のうちの２つの半導体発光素子の間に圧力をかけて、基板を基板取付部に取り付けるので、基板と基板取付部との密着性がよくなり、基板の半導体発光素子の発熱を基板取付部から効率よく放熱できるようになる。これにより、基板の温度上昇の低減を図ることができ、半導体発光素子の光出力の維持と寿命とが保たれる。

請求項２の発明によれば、基板の周囲を押圧して基板を基板取付部に取り付けるので、基板の周囲の基板取付部への密着性が確保され、基板と基板取付部との留めネジを少なくすることができる。
請求項３の発明によれば、押さえ板は半導体発光素子を切欠孔にて貫通し、基板の半導体発光素子の周囲を押圧して基板を基板取付部に取り付けるので、基板の半導体発光素子の発熱を基板取付部から効率よく放熱できるようになる。

本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の実施例１を示す分解斜視図。図１の矢印Ａ方向からの矢視図。図１の矢印Ｂ方向からの矢視図。図３の矢印Ｃ方向からの矢視図。本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の実施例２を示す分解斜視図。図５の矢印Ａ方向からの矢視図。図５の発光部の組み立て時の側面図。本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の実施例３を示す構成図。図８に示した実施例３の発光部の端部から見た平面図。本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の基板を基板保持部で保持した実施例４の斜視図。図１０に示した実施例４の発光部の端部から見た平面図。本発明の実施の形態に係わる照明装置の一例の斜視図。

図１は本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の実施例１を示す分解斜視図、図２は図１の矢印Ａ方向からの矢視図、図３は図１の矢印Ｂ方向からの矢視図、図４は図３の矢印Ｃ方向からの矢視図である。

図１に示すように、発光部１０は、基板１１、基板取付部１３及び押さえ板１４で構成される。平板状に形成された基板１１には、複数の半導体発光素子１２が実装されている。この複数の半導体発光素子１２が実装された基板１１は、発光部本体や放熱器本体などの基板取付部１３に押さえ板１４で取り付けられる。押さえ板１４は、基板１１と略同じ寸法に形成され、基板１１の周囲部分を残して中央部が切り欠かれており、基板１１の周囲部分を橋絡して補強する橋絡部１５が設けられている。橋絡部１５はバネ部材で形成され、ネジ１６を通すためのネジ穴１７が設けられている。同様に、基板１１及び基板取付部１３にもそれぞれネジ穴１８、１９が設けられている。

図２に示すように、押さえ板１４の橋絡部１５は凸状に湾曲しており、橋絡部１５のネジ穴１７にネジ１６を挿入して締め付けることにより、図３に示すように、押さえ板１４の周囲部分で基板１１の周囲を押さえ付け、基板１１を基板取付部１３にバネ力により取り付ける。すなわち、図４に示すように、凸状湾曲の橋絡部１５をネジ１６で締め付けることにより、橋絡部１５のバネ力で押さえ板１４の周囲部分に押圧の応力が発生する。これにより、基板１１の周囲が押圧され、基板１１を基板取付部１３に密着させる。

このように、押さえ板１４は基板１１と略同じ寸法で形成され、半導体発光素子１２を回避する切欠穴を有し、また、基板１１を押さえる縁部（周囲部分）とネジ穴１７を有した凸状に湾曲した橋絡部１５を備えている。そして、半導体発光素子１２を実装した基板１１の上に配置され、押さえ板１４の橋絡部１５のネジ穴１７にネジ１６を通し、ネジ１６を締めて押さえ板１４の縁部（周囲部分）が基板１１の周囲に応力を与えて、基板１１を基板取付部１３に押し付けられる。

これにより、基板１１は基板取付部１３に密着して取り付けられるので、半導体発光素子１２で発熱した熱を容易に基板取付部１３に伝熱することができ、放熱効果が向上する。

図５は本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の実施例２を示す分解斜視図、図６は図５の矢印Ａ方向からの矢視図、図７は図５の発光部１０の組み立て時の側面図である。この実施例２は、図１に示した実施例１に対し、橋絡部１５の凸形状を逆向きに形成し、ネジ１６及びネジ穴１７、１８、１９に代えて、押さえ板１４に設けた掛合片２０及び基板取付部１３に設けた掛合穴２１で、基板１１を基板取付部１３に取り付けるようにしたものである。

図５において、平板状に形成された基板１１には、複数の半導体発光素子１２が実装されている。この複数の半導体発光素子１２が実装された基板１１は、図１の場合と同様に、発光部本体や放熱器本体などの基板取付部１３に押さえ板１４で取り付けられる。

押さえ板１４は、基板１１と略同じ寸法に形成され、基板１１の周囲部分を残して中央部が切り欠かれており、基板１１の周囲部分を橋絡して補強する橋絡部１５が設けられている。橋絡部１５はバネ部材で形成され、基板１１側に凸状に湾曲して形成されている。また、押さえバネ１４の両端部には掛合片２０が設けられ、基板取付部１３の掛合穴２１にて掛止される。

図６に示すように、押さえ板１４の橋絡部１５は基板１１側（図６では下側）に凸状に湾曲している。そして、基板１１を押さえ板１４と基板取付部１３とで挟んで押さえ板１４の掛合片２０を基板取付部１３の掛合穴２１に挿入して掛止することにより、図７に示すように、押さえ板１４の橋絡部１５で基板１１をバネ力にて押さえ付けて基板取付部１３に取り付ける。

このように、押さえ板１４は基板１１と略同じ寸法で形成され、半導体発光素子１２を回避する切欠穴を有し、また、基板１１側に凸状に湾曲した橋絡部１５を備えている。

そして、半導体発光素子１２を実装した基板１１の上に配置され、基板１１を押さえ板１４と基板取付部１３とで挟み、押さえ板１４の掛合片２０を基板取付部１３の掛合穴２１に挿入して掛止する。これにより、押さえ板１４の橋絡部１５により基板１１に応力を与えて、基板１１を基板取付部１３に押し付ける。

なお、押さえ板１４を掛合片２０間で基板１１側に凸条に湾曲させてもよい。この場合も上述したように、押さえ板１４の掛合片２０を基板取付部１３の掛合穴２１に挿入して掛止することにより、押さえ板１４自体が基板１１に応力を与えて、基板１１を基板取付部１３に押し付けることができる。

図８は本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の実施例３を示す構成図、図９は図８に示した実施例３の発光部の端部から見た平面図である。この実施例３は、押さえ板１４として、基板１１に実装された各々の半導体発光素子１２の光を反射する反射板本体を用いたものである。また、基板取付部１３は発光部本体である場合を示している。

複数の半導体発光素子１２が実装された平板状の基板１１は、発光部本体である基板取付部１３の凹部の底面に配置され、基板１１の半導体発光素子１２は押さえ板１４の切欠孔を貫通して、押さえ板１４の正面側に突出している。これにより、押さえ板１４は、基板１１に実装された各々の半導体発光素子１２の周囲を押圧し、基板１１を基板取付部１３に取り付けている。

すなわち、押さえ板１４は、基板１１より大きく形成された押さえ板本体１４ａと、半導体発光素子１２を貫通する切欠孔１４ｂと、基板取付部１３に設けられた係止溝２２に掛合する突起部１４ｃとから構成される。そして、押さえ板１４の突起部１４ｃが基板取付部１３の係止溝２２に掛合し、この掛合により、押さえ板１４を基板１１側に押し出す押圧力を発生する。基板１１の半導体発光素子１２は押さえ板１４の切欠孔１４ｂを貫通して、押さえ板１４の正面側に突出し、切欠孔１４ｂ以外の部分で、基板１１に実装された各々の半導体発光素子１２の周囲を押圧する。これにより、基板１１はネジ無しで基板取付部１３に取り付けることができ、基板１１は基板取付部１３に密着して取り付けられるので、放熱効果も向上する。

図１０は本発明の実施の形態に係わる照明装置の発光部の基板を基板保持部で保持した実施例４の斜視図、図１１は図１０に示した実施例４の発光部の端部から見た平面図である。この実施例４は、図８及び図９に示した実施例３に対し、基板１１を基板保持部２３で保持し、基板保持部２３で保持した基板１１を押さえ板１４で基板取付部１３に取り付けるようにしたものである。

図１０に示すように、基板保持部２３は、基板１１を搭載するための搭載部２３ａと、半導体発光素子１２を貫通する切欠孔２３ｂと、基板取付部１３への取り付けを支持する支持板２３ｃとを有している。基板１１は、搭載部２３ａの切欠孔２３ｂに半導体発光素子１２を貫通して、基板保持部２３の搭載部２３ａに搭載される。

図１１に示すように、基板取付部１３には、基板保持部２３の支持板２３ｃと嵌合する嵌合溝２４が設けられており、基板保持部２３の支持板２３ｃは基板取付部１３の嵌合溝２４に挿入されて、基板１１を保持した基板保持部２３は基板取付部１３に取り付けられる。支持板２３ｃはハ字状に形成され、その両端部がコ字状に形成された基板取付部１３の内部の嵌合溝２４に嵌合して基板保持部２３を基板取付部１３に支持する。

そして、実施例３の場合と同様に、押さえ板１４の突起部１４ｃが基板取付部１３の係止溝２２に掛合し、この掛合により、押さえ板１４を基板１１側に押し出す押圧力を発生する。基板１１の半導体発光素子１２は押さえ板１４の切欠孔１４ｂを貫通して、押さえ板１４の正面側に突出し、切欠孔１４ｂ以外の部分で基板保持部２３を押圧する。これにより、基板１１を基板取付部１３に取り付ける。これにより、基板１１はネジ無しで基板取付部１３に取り付けることができ、基板１１は基板取付部１３に密着して取り付けられるので、放熱効果も向上する。

以上述べた実施例１〜実施例４の発光部１０は、図１２に示すように、器具本体２５の前面側に装着されて照明装置を構成する。この場合、器具本体２５の背面側には図示省略の基板１１の半導体発光素子を点灯制御する点灯制御部や電源部が収納される。

本発明の実施の形態によれば、基板１１を基板取付部１３にバネ力により取り付けるので、基板１１と基板取付部１３との密着性がよくなり、放熱特性が向上する。また、基板１１の周囲を押圧して基板１１を基板取付部１３に取り付けるので、基板１１の周囲の基板取付部１３への密着性が確保され、基板１１と基板取付部１３との留めネジを少なくすることができる。さらには、押さえ板１４は半導体発光素子１２を切欠孔にて貫通し、基板１１の半導体発光素子１２の周囲を押圧して取り付けるので、基板１１の半導体発光素子１２の発熱を基板取付部１３から効率よく放熱できる。

１０…発光部、１１…基板、１２…半導体発光素子、１３…基板取付部、１４…押さえ板、１４ａ…押さえ板本体、１４ｂ…切欠孔、１４ｃ…突起部、１５…橋絡部、１６…ネジ、１７、１８、１９…ネジ穴、２０…掛合片、２１…掛合穴、２２…係止溝、２３…基板保持部、２３ａ…搭載部、２３ｂ…切欠孔、２３ｃ…支持板、２４…嵌合溝、２５…器具本体

Claims

複数の半導体発光素子が実装された基板と；
前記基板が取り付けられる基板取付部と；
前記半導体発光素子のうちの２つの半導体発光素子の間に圧力をかけて、基板を前記基板取付部に取り付ける押さえ板と、
前記基板取付部が取り付けられる器具本体と；
を備えたことを特徴とする照明装置。
前記押さえ板は、前記基板の周囲を押圧して前記基板を前記基板取付部に取り付けることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
前記押さえ板は、前記基板より大きく前記基板に実装された各々の半導体発光素子の周囲を押圧する押さえ板本体と、
前記半導体発光素子に対応して前記押さえ板本体に設けられ前記半導体発光素子を貫通し前記半導体発光素子が前記押さえ板本体に当接するのを防止するための切欠孔とを備えたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。