JP2014175221A - Light source for lighting and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源としてLED等の発光素子が用いられる照明用光源および当該照明用光源を備える照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination light source in which a light emitting element such as an LED is used as a light source, and an illumination device including the illumination light source.
従来、光源として発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)が用いられた円盤状または扁平状の照明用光源であるLEDランプが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an LED lamp, which is a disk-shaped or flat-shaped illumination light source using a light emitting diode (LED) as a light source, has been proposed (for example, see Patent Document 1).
このようなLEDランプは、一般的には、発光素子が設けられた基板と、基板を支持する支持台と、筐体とを備える。また、基板と支持台とは、接着材で接着されることが一般的である。 Such an LED lamp generally includes a substrate on which a light emitting element is provided, a support base that supports the substrate, and a housing. Moreover, it is common that the board | substrate and a support stand are adhere | attached with an adhesive material.
上記のようなLEDランプでは、組み立て工程において、接着材を乾燥させるための時間を設ける必要がある。このため、LEDランプの組み立てに時間がかかることが課題である。また、接着材が熱抵抗となり、基板の放熱性が阻害される場合がある。 In the LED lamp as described above, it is necessary to provide time for drying the adhesive in the assembly process. For this reason, it is a problem that it takes time to assemble the LED lamp. In addition, the adhesive may become a thermal resistance, and the heat dissipation of the substrate may be hindered.
本発明は、上記従来の課題を考慮し、組み立て時間が短く、放熱性が高い照明用光源、および、当該照明用光源を備える照明装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an illumination light source having a short assembly time and high heat dissipation, and an illumination device including the illumination light source in consideration of the above-described conventional problems.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明用光源は、開口部を有し、照明器具に取り付けられる支持台と、発光素子が設けられる第1主面、前記第1主面の反対側の面である第2主面、および、前記開口部の内周面によって支持される端部を有する基板とを備え、前記第2主面は、前記支持台の前記照明器具に取り付けられる面である取り付け面と面一または前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出している。 In order to achieve the above object, an illumination light source according to an aspect of the present invention includes an opening, a support base attached to a lighting fixture, a first main surface on which a light emitting element is provided, and the first main surface. And a substrate having an end portion supported by the inner peripheral surface of the opening, and the second main surface is attached to the lighting fixture of the support base. It is flush with the mounting surface, which is a surface to be mounted, or protrudes closer to the luminaire side than the mounting surface.
また、前記基板の前記端部は、テーパ形状であり、当該テーパ形状に対応するテーパ形状の前記開口部の内周面と当接し、前記開口部の内周面によって支持されてもよい。 Moreover, the said edge part of the said board | substrate is a taper shape, contact | abuts with the internal peripheral surface of the said taper-shaped opening part corresponding to the said taper shape, and may be supported by the internal peripheral surface of the said opening part.
また、前記基板の前記端部は、階段形状であり、当該階段形状に対応する階段形状の前記開口部の内周面と当接し、前記開口部の内周面によって支持されてもよい。 Moreover, the said edge part of the said board | substrate is step shape, may contact | abut with the internal peripheral surface of the said opening part of the staircase shape corresponding to the said step shape, and may be supported by the internal peripheral surface of the said opening part.
また、さらに、前記基板の前記第1主面を支持する保持部材を備え、前記基板の前記端部は、前記第2主面側から前記開口部の内周面によって支持されてもよい。 Furthermore, a holding member that supports the first main surface of the substrate may be provided, and the end portion of the substrate may be supported by the inner peripheral surface of the opening from the second main surface side.
また、前記保持部材は、さらに、前記基板を当該基板の前記第1主面側から押圧し、前記保持部材によって押圧された前記基板の前記第2主面は、前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出し、前記支持台が前記照明器具に取り付けられた場合、前記基板の前記第2主面は、前記取り付け面と面一となり、前記保持部材によって前記照明器具に押し当てられてもよい。 Further, the holding member further presses the substrate from the first main surface side of the substrate, and the second main surface of the substrate pressed by the holding member is more than the mounting surface than the mounting surface. When the support base is attached to the lighting fixture, the second main surface of the substrate may be flush with the mounting surface and pressed against the lighting fixture by the holding member.
また、さらに、前記基板の前記第1主面のうち発光素子が設けられない領域の少なくとも一部を覆う筐体を備え、前記保持部材は、前記筐体と一体として形成されてもよい。 Furthermore, a housing that covers at least a part of a region of the first main surface of the substrate where no light emitting element is provided may be provided, and the holding member may be formed integrally with the housing.
また、前記保持部材は、前記支持台と一体として形成されてもよい。 The holding member may be formed integrally with the support base.
また、前記筐体と前記支持台とは、前記筐体または前記支持台に設けられた爪部によって係合してもよい。 Further, the casing and the support base may be engaged by a claw portion provided on the casing or the support base.
また、本発明の一態様に係る照明装置は、上記いずれかの態様の照明用光源と、前記照明器具とを備える。 Moreover, the illuminating device which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the light source for illumination of the said any one aspect, and the said lighting fixture.
本発明によれば、組み立て時間が短く、放熱性が高い照明用光源、および、当該照明用光源を備える照明装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an illumination light source having a short assembly time and high heat dissipation, and an illumination device including the illumination light source.
以下、本発明の実施の形態に係る照明用光源および照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an illumination light source and an illumination device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated exactly.
また、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangement positions, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in the independent claims are described as arbitrary constituent elements.
以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、LEDユニット(LEDランプ)について説明する。 In the following embodiments, an LED unit (LED lamp) will be described as an example of an illumination light source.
(実施の形態1)
まず、実施の形態1に係るLEDユニットの概略構成について、図1A、図1B、及び図2を参照して説明する。
(Embodiment 1)
First, a schematic configuration of the LED unit according to
図1A、図1Bは、実施の形態1に係るLEDユニットの外観斜視図である。
1A and 1B are external perspective views of an LED unit according to
図2は、実施の形態1に係るLEDユニットの分解斜視図である。
2 is an exploded perspective view of the LED unit according to
なお、図1A、図1B、および図2では、LEDユニット1から光を取り出す側(以下、光照射側という)が上側となるように図示されている。以下、光照射側を前側(前方)、光照射側と反対側を後側(後方)、前後方向に交差する方向を側方として説明を行う。 In FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 2, the side from which the light is extracted from the LED unit 1 (hereinafter referred to as the light irradiation side) is shown as the upper side. In the following description, the light irradiation side is the front side (front), the opposite side to the light irradiation side is the rear side (rear), and the direction intersecting the front-rear direction is the side.
つまり、LEDユニット1における前後方向とは、本実施の形態におけるZ軸に平行な方向であり、LEDユニット1における側方とは、本実施の形態におけるXY平面に平行な方向である。
That is, the front-rear direction in the
図1A、図1B、および図2に示されるように、LEDユニット1は、全体形状が円形で扁平状の照明用光源である。LEDユニット1は、図1Aに示されるような照明器具110に取り付けられて光を照射する装置である。
As shown in FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 2, the
具体的には、LEDユニット1は、例えば外径が30mm〜150mm、高さが10mm〜30mm程度のLEDランプである。
Specifically, the
本実施の形態におけるLEDユニット1は、筐体10および支持台40(台座)を有する本体部5と、基板20とを備えている。
The
筐体10は、LEDユニット1の光照射側(前方)に配置された、外形が円盤状の筐体である。筐体10は、前部および後部に開口部を有し、後部で支持台40と接続されている。
The
また、筐体10と支持台40との間に基板20が配置されている。つまり、筐体10は、支持台40とで基板20を前後方向に挟み込むように配置されている。なお、本実施の形態では、支持台40と筐体10とにより本体部5が構成されている。
In addition, the
LEDユニット1では、筐体10の前部に設けられた開口部からは、基板20上に設けられた発光部21が露出する。筐体10のうち、発光部21の周縁部分は、保持部19(保持部材)である。すなわち、保持部19は、筐体10の前部に設けられた開口部を形成する。保持部19は、基板20を前方側から支持し、基板20を開口部35に嵌め込んだ状態で保持する。
In the
筐体10は、例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)などの絶縁性を有する合成樹脂からなる樹脂筐体で構成される。
The
また、本体部5は、挿通孔22aおよび22bと、2つの解除孔15とを備える。
The
挿通孔22aおよび22bのそれぞれは、本体部5の外部から内部に導電部材の端部を挿通させる孔であり、本実施の形態では、筐体10の側面10bに設けられている。
Each of the
本実施の形態では、照明器具から延設されたリード線122aの端部が挿通孔22aに挿通され、同じく照明器具から延設されたリード線122bの端部が挿通孔22bに挿通される。
In the present embodiment, the end portion of the
なお、リード線122aおよび122bのそれぞれは、導電部材の一例である。リード線122aおよび122bの一方は、照明器具が有する電源回路のプラス側出力端子に接続されており、他方は、当該電源回路のマイナス側出力端子に接続されている。
Each of the
また、リード線122aおよび122bそれぞれの端部は、絶縁被覆のない電線(単線または半田あげされたより線)であり、例えば外径が0.5mm〜2mm程度である。
The ends of each of the
リード線122aおよび122bそれぞれの端部は、筐体10の内部に配置されたリード線保持部(図示せず)に着脱可能に保持される。
The end portions of the
解除孔15は、マイナスドライバの先端等が挿入されることで、リード線保持部によるリード線122a(122b)の端部の保持を解除するために設けられた孔である。
The
本体部5はさらに、筐体10の前側の面である前面10aから陥凹状に設けられた凹部12および13を有する。凹部12(13)の底面には、LEDユニット1の照明器具への取り付けのための取付部材(例えばネジ)が貫通する取付孔12a(13a)が形成されている。
The
例えば、図1Aに示すように、LEDユニット1は、筐体10において3つの凹部12よりも内側に配置された2つの凹部13それぞれの取付孔13aを用いて照明器具110にネジ止めされる。LEDユニット1は、筐体10の外周に沿って配置された3つの凹部12それぞれの取付孔12aを用いて照明器具にネジ止めされてもよい。いずれの場合も、各ネジの頭部は凹部12または13の内方に収容される。
For example, as shown in FIG. 1A, the
つまり、3つの凹部12(取付孔12a)および2つの凹部13(取付孔13a)は、LEDユニット1を3点止めおよび2点止めの両方に対応させるために設けられており、本体部5は、いずれか一方を有していればよい。
That is, the three recessed portions 12 (mounting
基板20は、1以上の、半導体発光素子等の発光素子が設けられた基板である。基板20は、例えば、矩形の平板状の基板であり、発光素子が設けられる第1主面(表面)と、第1主面と反対側の面であって、支持台40に接続される第2主面(裏面)とを有している。なお、本実施の形態では、基板20の4つの辺にそれぞれ対応する端部(側面、端面)は、テーパ形状である。
The
また、基板20は、熱伝導性が高い材料で構成することが好ましく、例えば、アルミナからなるアルミナ基板により構成される。
Moreover, it is preferable to comprise the board |
なお、基板20としては、アルミナ基板以外に、窒化アルミニウム等のその他のセラミック基板、アルミ、銅等の金属基板、樹脂基板、あるいは、金属と樹脂との積層構造を有するようなメタルベース基板等を用いてもかまわない。また、基板20は、無機フィラーを含有する高熱伝導樹脂であってもよい。なお、基板20の形状は、円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。
In addition to the alumina substrate, the
基板20の第1主面には、前方に光を発する1以上の発光素子を有する発光部21が設けられている。
The first main surface of the
具体的には、発光部21は、基板20に実装された1以上のLEDチップ21aと、封止部材21bとを備えている。LEDチップ21aは、発光素子の一例であり、基板20の第1主面上にダイボンディング等によって実装される。実施の形態1では、LEDチップ21aは、基板20の短辺方向に略平行な4つの素子列をなすように複数個実装される。
Specifically, the
なお、LEDチップ21aとしては、例えば、中心波長が440nm〜470nmの青色光を発光する青色LEDチップが用いられる。
As the
封止部材21bは、上記4つの素子列を覆うように、基板20の短辺方向に略平行な直線状にそれぞれ設けられる。封止部材21bとしては、LEDチップ21aを封止してLEDチップ21aを保護するとともに、LEDチップ21aからの光を波長変換する蛍光体を含む樹脂で構成された蛍光体含有樹脂が例示される。
The sealing
具体的には、封止部材21bとして、例えば、LEDチップ21aが青色LEDである場合、白色光を得るために、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、発光部21(封止部材21b)からは、蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と青色LEDチップからの青色光とによって白色光が放出される。
Specifically, as the sealing
また、発光部21の外径は、例えば5mm〜50mmであり、LEDユニット1が20W型のLEDランプの場合には、発光部21の外径は、例えば20mmである。
Moreover, the outer diameter of the
なお、本実施の形態では、丸型の発光部21を例示したが、発光部21の形状または構造は丸型のものに限定されない。例えば、発光部21の形状として角型が採用されてもよい。
In addition, in this Embodiment, although the circular
また、封止部材21bによる複数のLEDチップ21aの封止の態様に特に限定はない。封止部材21bは、上述のようにLEDチップ21aを素子列ごとに封止してもよく、マトリックス状に並べられたLEDチップ21aを一括して封止してもよい。
Moreover, there is no limitation in particular in the aspect of sealing of the some
また、図2に示されるように、基板20の端部には、コネクタ23aおよび23bが配置されている。コネクタ23aおよび23bは、リード線122aおよび122bの端部を保持するリード線保持部(図示せず)と、電線(図示せず)によって電気的に接続される。
Further, as shown in FIG. 2,
つまり、発光部21の各LEDチップ21aには、保持部およびコネクタ23aおよび23bを介して、照明器具から電力が供給され、これにより、発光部21が発光する。
That is, the
なお、コネクタ23aおよび23bの配置位置について特に限定はなく、基板20のどこに配置されていてもかまわない。また、基板20がコネクタ23aおよび23bを備えなくてもよく、例えば、リード線保持部と接続された電線が、基板20に半田付けされていてもよい。
The arrangement positions of the
支持台40は、基板20が取り付けられる台座である。支持台40には、開口部35が設けられる。開口部35の形状は、基板20の形状に対応した矩形である。開口部35には、基板20が嵌め込まれる。図1Bに示されるように、LEDユニット1の後部においては、基板20の第2主面は、支持台40の取り付け面34と面一である。なお、支持台40と、基板20との位置関係の詳細については、後述する。
The
また、支持台40には、爪部18aおよび18bが設けられる。爪部18aおよび18bは、可撓嵌合片状の爪であり、これらに対応して筐体10に設けられた嵌合部(図示せず)と嵌合することによって、筐体10と支持台40とを保持する。これにより、ネジ等を用いることなく簡単に筐体10と支持台40とが保持されるため、LEDユニット1の組み立て時間が短縮される利点がある。
The
なお、筐体10と、支持台40とを保持する構成は、このような構成に限定されず、爪部が筐体10に設けられ、これらに対応する嵌合部が支持台に設けられる構成であってもよい。また、筐体10と、支持台40とがネジ止めされる構成であってもよい。また、本実施の形態では、爪部18aおよび18bは、支持台40と一体として形成されるが、支持台40とは別部材として構成され、支持台40に取り付けられる構成であってもよい。また上記の構成が組み合わされてもよい。
In addition, the structure which hold | maintains the housing | casing 10 and the
支持台40の素材は、典型的には、樹脂またはアルミニウムである。ここで、支持台40の素材として、アルミニウムなどの熱伝導性が高い材料を採用した場合、支持台40は、基板20の支持台40を介しての放熱性を高めることができる。また、支持台40は、無機フィラーを含有する高熱伝導樹脂であってもよい。
The material of the
また、支持台40の後面には、熱を照明器具側に逃がすための熱伝導部材が配置されていてもよい。熱伝導部材としては、例えば、シリコンシートまたはアクリルシートなどのゴムまたは樹脂製のシートや、グリスなど液状の部材などが考えられる。
Further, a heat conducting member for releasing heat to the lighting fixture side may be arranged on the rear surface of the
次に、LEDユニット1の特徴構成について従来例と比較しながら説明する。
Next, the characteristic configuration of the
図3は、従来のLEDユニット1aの模式断面図である。図4は、LEDユニット1の模式断面図である。なお、図4は、LEDユニット1を図1Aに示されるX−X’線を通り基板20aに垂直な平面で切断した場合の模式断面図であり、図3は、これに相当する従来のLEDユニット1aの模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a
図3に示されるように、従来のLEDユニット1aでは、基板20aと、支持台40aとが接着材22によって接着されている。このような場合、組み立て工程において、接着材22を乾燥させるための時間を設ける必要がある。このため、LEDユニット1aでは、組み立てに時間がかかることが課題である。
As shown in FIG. 3, in the
また、LEDユニット1aが照明器具110に取り付けられた照明装置は、基板20aと支持台40aとの接合面、および支持台40aと照明器具110との接合面の2つの接合面を有する構成となる。したがって、発光部21の発光により発光する熱を基板20aから照明器具110へ逃がす(伝熱する)上で、これらの接合面(界面)が熱抵抗となることが課題である。また、さらに、接着材22自体が熱抵抗となる場合もある。
Moreover, the illuminating device in which the
そこで、図4に示されるように、LEDユニット1では、基板20は、基板20の端部25aおよび25bが開口部35の内周面35aおよび35bにそれぞれ係止した状態で開口部35に嵌め込まれることが特徴である。すなわち、端部25aおよび25bが、開口部35の内周面35aおよび35bによって支持されることが特徴である。
Therefore, as shown in FIG. 4, in the
このように、LEDユニット1では、基板20と支持台40とは接着材を用いることなく簡単に接続されるため、LEDユニット1の組み立て時間は、LEDユニット1aに比べて短縮される。また、接着材分のコストも低減される。
Thus, in the
さらに、LEDユニット1では、基板20の第2主面24は、支持台の照明器具110に取り付けられる面である取り付け面34と面一となるように構成されている。なお、ここでの面一とは、第2主面24によって規定される平面と、取り付け面34によって規定される平面とが、LEDユニット1の組み立てばらつきや、基板20および支持台40の寸法の公差等を考慮した上で実質的に同一平面となることを意味する。第2主面24によって規定される平面と、取り付け面34によって規定される平面とが、完全に同一平面となることを意味するわけではない。
Further, in the
これにより、基板20は、第2主面24において照明器具110と直接面接触するため、基板20と、照明器具110との間の熱抵抗が低減される。よって、発光部21の発光により発光する熱を基板20から照明器具110へ効率的に逃がすことができ、LEDユニット1の放熱性は、高められる。基板20の温度上昇は、基板20上の発光部21の輝度斑および輝度低下の一因となる。このため、基板20を照明器具110に直接接触させ、放熱性を高める構成は有用である。
Thereby, since the board |
以下、図4を用いて、LEDユニット1の特徴構成についてより詳細に説明する。
Hereinafter, the characteristic configuration of the
端部25aは、基板20の一方の長辺に対応する端部であり、端部25bは、基板20の他方の長辺に対応する端部である。図4に示されるように、端部25aおよび25bのテーパ形状は、前方(光照射側)から後方に向かうにつれて基板20の短辺方向(図4のY方向)の幅が小さくなるような対称的なテーパ角度のテーパ形状である。
The
内周面35aおよび35bは、開口部35(開口)を形成する内周面である。内周面35aおよび35bのテーパ形状は、端部25aおよび25bにそれぞれ対応するテーパ形状である。
The inner
具体的には、内周面35aおよび35bのテーパ形状は、前方から後方に向かうにつれて開口部35の図4のY方向における開口径が小さくなるようなテーパ形状である。
Specifically, the tapered shape of the inner
なお、本実施の形態では、図4に示されるように、内周面35aのテーパ角度と、端部25aのテーパ角度とは略同一であり、端部25aは、内周面35aと当接して支持される。また、内周面35bのテーパ角度と、端部25bのテーパ角度とは、略同一であり、端部25bは、内周面35bと当接して支持される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the taper angle of the inner
以上のような構成により、端部25aは、内周面35aに係止し、端部25bは、内周面35bに係止する。よって、支持台40および基板20を、光照射側を上方として置いた場合に、基板20が脱落しない。このような構成は、LEDユニット1の組み立て時に基板20を保持する治具等が不要であるという利点がある。また、端部25aおよび25bと、内周面35aおよび35bとをそれぞれ当接させることで、基板20の支持台40を介しての放熱性を高めることができる。
With the configuration as described above, the
また、基板20は、筐体10の一部である保持部19によって、開口部35に嵌めこまれた状態で保持されている。ここで、開口部35に基板20が嵌め込まれた状態とは、基板20の少なくとも一部が支持台40の開口部35内に位置することを意味する。
Further, the
具体的には、保持部19は、基板20を基板20の第1主面側(光照射側)から支持し、基板20の光出射側への移動を制限している。
Specifically, the holding
一方、上述のように、基板20の端部25aおよび25bは、第2主面24側から開口部の内周面35aおよび35bによって支持される。すなわち、基板20は、支持台40と保持部19が設けられた筐体10とによって挟まれて固定されている。なお、上述のように、筐体10と支持台40とは、支持台40に設けられた爪部18aおよび18bによって固定される。
On the other hand, as described above, the
以上のような構成により、組み立て時間が短縮され、放熱性が高いLEDユニット1が実現される。なお、図示しないが、基板20の2つの短辺に対応する端部についても端部25aおよび25bと同様にテーパ形状に構成されており、これら2つの端部に対応する内周面についても内周面35aおよび35bと同様にテーパ形状に構成されている。
With the configuration as described above, the assembly time is shortened and the
なお、このように基板20の端部をテーパ形状にすることは、照明器具110から基板20の第1主面の端までの沿面距離(絶縁距離)を増加させる効果もある。
Note that the end of the
図5は、沿面距離を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the creepage distance.
図5に示されるように、従来の基板20aでは、照明器具110から基板20の第1主面の端までの沿面距離は、基板20aの厚みに相当する距離L1である。
As shown in FIG. 5, in the conventional board |
これに対し、端部がテーパ形状の基板20では、基板20の厚みが同一であるとした場合、照明器具110が取り付けられる第2主面24の端から基板20の第1主面の端までの距離は、距離L1よりも長い距離L2となる。具体的には、テーパ角度が45度の場合、L2=√2×L1となる。すなわち、基板20では、従来の基板20aよりも沿面距離が延長される。
On the other hand, in the
なお、上記の説明では、第2主面24は、取り付け面34と面一となるように構成されているが、第2主面24は、取り付け面34よりも照明器具110側に突出していてもよい。
In the above description, the second
図6は、第2主面が、取り付け面よりも照明器具110側に突出する構成のLEDユニットの模式断面図である。なお、図6においては、基板20bのみが、図4に示される構成と異なる。基板20bは、長辺方向(図のX方向)の幅および短辺方向(図のY方向)の幅が基板20よりもやや短い。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an LED unit having a configuration in which the second main surface protrudes closer to the
図6の(a)は、照明器具110に取り付けられる前のLEDユニット1bを示す図である。図6の(a)の状態においては、基板20bは第1主面が保持部19によって押圧されて支持されている。基板20bの端部28aおよび28bは、内周面35aおよび35bによってそれぞれ第2主面24b側から支持されている。
FIG. 6A is a diagram showing the
図6の(a)の状態において、基板20bを第2主面24b側から押した場合、保持部19のたわみ(筐体10のたわみ)によって、第2主面24bが押されている間は、基板20bが光照射側に移動する。つまり、いわゆる遊びがある構成となっている。
In the state of FIG. 6A, when the
したがって、図6の(b)に示されるように、LEDユニット1bが照明器具110に取り付けられた場合、基板20bの第2主面24bは、取り付け面34と面一となり、保持部19によって照明器具110に押し当てられる。
Therefore, as shown in FIG. 6B, when the
これにより、LEDユニット1bの第2主面24bを照明器具110に密着させることができ、LEDユニット1bの放熱性をさらに高めることができる。
Thereby, the 2nd
なお、図6では、一例として、基板20bの長辺方向の幅および短辺方向の幅を小さくすることによって上記のような第2主面24bを押し当てる構成を実現したが、例えば、開口部35の径を大きくするなど、他の方法によっても上記構成は実現可能である。
In FIG. 6, as an example, the configuration in which the second
例えば、保持部19と、基板20bと間に弾性部材を設け、当該弾性部材の弾性を用いて第2主面24bを押し当てる構成が実現されてもよい。また、保持部19を薄く成型するなどして保持部19自体の弾性を高め、保持部19自体の弾性を用いて第2主面24bを押し当てる構成が実現されてもよい。この場合の弾性部材は、例えば、コイルバネ、板バネなどである。
For example, the structure which provides an elastic member between the holding |
以上、実施の形態1に係るLEDユニット1および1bについて説明した。実施の形態1に係るLEDユニット1および1bでは、組み立て時間が短縮され、放熱性が高められている。また、LEDユニット1および1bは、従来の接着材を用いた構成よりも、安価に製造することが可能である。
The
(変形例)
本発明は、実施の形態1に限定されない。
(Modification)
The present invention is not limited to the first embodiment.
実施の形態1では、基板の端部がテーパ形状である例について説明したが、端部の形状はこのような形状に限定されない。例えば、基板の端部は、階段形状であってもよい。
In
図7は、基板の端部が階段形状であるLEDユニット1cの模式断面図である。なお、図7においては、基板20cの端部の形状と、支持台40cの開口部35の内周面の形状とが図4に示される構成と異なるものとする。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the
基板20cの端部26aおよび端部26bは、階段形状である。内周面36aは、端部26aの階段形状に対応する階段形状であり、内周面36bは、端部26bの階段形状に対応する階段形状である。端部26aは、内周面36aと当接し、内周面36aによって第2主面24c側から支持される。端部26bは、内周面36bと当接し、内周面36bによって第2主面24c側から支持される。
The
また、実施の形態1では、基板20のそれぞれの辺に対応する4つの端部は、開口部35の内周面によって支持されるが、4つの端部の全てが開口部35の内周面によって支持される必要はない。上記のような基板が矩形である場合は、少なくとも対向する2辺に対応する端部のそれぞれが、開口部35の内周面によって支持されれば、基板を開口部に嵌め込み、かつ嵌め込んだ状態に保持することが可能である。また、基板が円形である場合、端部の少なくとも一部が、開口部の内周面によって支持されればよい。
In the first embodiment, the four end portions corresponding to the respective sides of the
また、基板が矩形である場合、端部の形状は、4つの端部全てにおいて同一の形状でなくてもよい。例えば、長辺に対応する端部と、短辺に対応する端部とでテーパ角の方向を変えてもよい。 Further, when the substrate is rectangular, the shape of the end portions may not be the same shape at all four end portions. For example, the direction of the taper angle may be changed between an end corresponding to the long side and an end corresponding to the short side.
図8は、基板の端部が図4とは異なるテーパ形状のLEDユニット1dの模式断面図である。なお、図8においては、基板20dの端部の形状と、支持台40dの開口部35の内周面の形状とが図4に示される構成と異なるものとする。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an
図8に示されるように、端部27aは、基板20dの一方の長辺に対応する端部であり、端部27bは、基板20dの他方の長辺に対応する端部である。図8に示されるように、端部27aおよび27bのテーパ形状は、前方(光照射側)から後方に向かうにつれて基板20の短辺方向(図8のY方向)の幅が大きくなるような対称的なテーパ角度のテーパ形状である。また、内周面37aおよび37bはそれぞれ、これらに対応する形状である。したがって、端部27aは、内周面37aによって第1主面側から支持され、端部27bは、内周面37bによって第1主面側から支持される。
As shown in FIG. 8, the
一方で、基板20dの2つの短辺に対応する2つの端部のテーパ形状は、実施の形態1で説明したように、前方(光照射側)から後方に向かうにつれて基板20の長辺方向(図8のX方向)の幅が小さくなるような対称的なテーパ角度のテーパ形状である。また、上記2つの端部に対応する2つの内周面はそれぞれ、上記2つの端部に対応するテーパ形状である。
On the other hand, as described in the first embodiment, the tapered shape of the two end portions corresponding to the two short sides of the
よって上記2つの端部は、これらにそれぞれ対応する内周面によって第2主面24d側から支持される。よって、基板20dは、開口部に嵌めこまれた状態で保持される。
Therefore, the two end portions are supported from the second
このような構成では、保持部なしでも、基板20dの移動を規制できる利点がある。なお、このような構成では、基板20dを開口部に嵌め込みにくいため、一つの支持台40dを二つの部品から構成する(一つの支持台40dを分割可能な構成とする)などして、基板20dを開口部35に嵌め込むことが望ましい。
With such a configuration, there is an advantage that the movement of the
また、実施の形態1では、保持部材である保持部が筐体と一体として形成されたが、上述のように保持部材は、必須の構成要素ではない。また、保持部材は、支持台と一体として形成され、基板の端部を第1主面側または第2主面側から支持する保持部として実現されてもよいし、筐体および支持台とは別個の部材として実現されてもよい。別個に設けられる保持部材には、板バネなどの弾性部材等を適用することも可能である。 In the first embodiment, the holding portion, which is a holding member, is formed integrally with the housing. However, as described above, the holding member is not an essential component. The holding member may be formed integrally with the support base, and may be realized as a holding portion that supports the end portion of the substrate from the first main surface side or the second main surface side. It may be realized as a separate member. An elastic member such as a leaf spring can be applied to the holding member provided separately.
また、実施の形態1では、端部25aおよび端部25bは、内周面35aおよび35bとそれぞれ当接して支持されたが、端部と内周面とは、少なくとも一部が直接接触し、内周面が端部を支持する構成であればよい。
In the first embodiment, the
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る照明装置100について、説明する。
(Embodiment 2)
Next, the illuminating
図9は、実施の形態2に係る照明装置100の構成概要を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of
なお、本実施の形態に係る照明装置100は、上記実施の形態1に係るLEDユニット1を備えているが、照明装置100は、LEDユニット1に代えて、LEDユニット1b、1c、または1dが備えられてもよい。
In addition, although the illuminating
図9に示すように、照明装置100は、例えば天井板200に取り付けられたダウンライトである。照明装置100は、照明器具110と、上記実施の形態1に係るLEDユニット1とを備える。
As illustrated in FIG. 9, the
照明器具110は、照明器具110に取り付けられたLEDユニット1に給電を行うための器具である。照明器具110は、LEDユニット1を覆うように設けられた器具本体110aと、LEDユニット1に電力を供給する電源回路220とを備えている。
The
器具本体110aは、放熱部110bと反射部110cとを有しており、電源回路220は、リード線220aおよび220bを有している。
The instrument
放熱部110bは、LEDユニット1から伝達される熱を放熱する。放熱部110bは、内部に電源回路220を収容し、また、前面部(図9における下面部)には、LEDユニット1が固定されている。
The
例えば、LEDユニット1が有する3つの凹部12のそれぞれに配置された取付孔12aを貫通するネジ250によって、LEDユニット1が放熱部110bの下面部に固定される。
For example, the
ここで、放熱部110bの形状は、放熱に適した形状であれば特に限定されないが、例えば外周に放射状にフィンが形成されたような形状が考えられる。また、放熱部110bは、アルミニウムなどの熱伝導性が高い材料で構成することが好ましい。
Here, the shape of the
反射部110cは、前部(下部)に円形の開口が形成された略カップ形状であって、LEDユニット1の側方を囲うように構成されている。具体的には、反射部110cは、放熱部110bの下面部の周縁から下方に向かって内径が漸次拡大するように形成された円筒形状の部位である。
The
つまり、反射部110cは、光照射側に開口を有し、LEDユニット1からの光を反射するように構成されている。例えば、反射部110cは、絶縁性を有する白色の合成樹脂によって構成されている。なお、反射率を向上させるために、反射部110cの内面に反射膜をコーティングしてもかまわない。なお、反射部110cは、合成樹脂製のものに限定されず、金属板をプレス加工して形成されたような金属製の反射板を用いてもよい。
That is, the
電源回路220は、LEDユニット1に対して直流電力を供給するための部材である。つまり、電源回路220には、交流電力を直流電力に変換するための回路素子(電子部品)などが配置されている。
The
電源回路220は、交流電力を受電して、直流電力に変換し、リード線220aおよび220bを介して、当該直流電力をLEDユニット1に供給する。
The
具体的には、リード線220aおよび220bは、コネクタ221および222を介して、リード線122aおよび122bと接続されている。これにおより、LEDユニット1は、リード線122aおよび122bを介して、電源回路220から供給される直流電力を受け取ることができる。
Specifically, the
なお、LEDユニット1の調光を行うための電子部品等が電源回路220に配置されていることで、照明器具110が、LEDユニット1を調光可能な器具として実現されていてもよい。
In addition, the
また、照明器具110に取り付けられるLEDユニット1が交流から直流への変換を行う電源回路を内蔵している場合、照明装置100は、電源回路220を備えなくてもよい。
Further, when the
以上のように、実施の形態2に係る照明装置100によれば、上記実施の形態1に係るLEDユニット1を備えているため、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。すなわち、組み立て時間が短く、放熱性が高い照明用光源を備える照明装置100が実現される。この効果は、照明装置100に、実施の形態1ならびにその変形例で説明した各種変形を施しても同様に発揮される。
As described above, according to the
(その他)
以上、本発明に係るLEDユニットおよび照明装置について、実施の形態1、その変形例、ならびに実施の形態2に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されるものではない。
(Other)
As mentioned above, although the LED unit and the illuminating device which concern on this invention were demonstrated based on
例えば、実施の形態1において、発光部21は基板20上に1以上のLEDチップ21aを直接実装したCOB(Chip On Board)型の構成としたが、これに限らない。
For example, in the first embodiment, the
例えば、発光部21が有する発光素子として、樹脂成型されたキャビティの中にLEDチップ21aを実装して当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を封入したパッケージ型のLED素子が採用されてもよい。つまり、発光部21として、このLED素子を基板上に1以上実装することで構成された表面実装型(SMD:Surface Mount Device)の発光部が採用されてもよい。
For example, a package-type LED element in which the
また、上記の実施の形態1では、発光部21は、青色LEDと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色LEDと組み合わせることによりに白色光を放出するように構成してもかまわない。
Moreover, in said
また、発光部21は、青色以外の色を発光するLEDを用いてもかまわない。例えば、LEDとして紫外線発光のLEDチップを用いる場合、蛍光体粒子としては、三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。さらに、蛍光体粒子以外の波長変換材を用いてもよく、例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。
The
また、上記の実施の形態1では、発光素子としてLEDを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機EL(Electro Luminescence)または無機EL等の発光素子を用いてもよい。 In the first embodiment, the LED is exemplified as the light emitting element. However, a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser, or a light emitting element such as an organic EL (Electro Luminescence) or inorganic EL may be used.
その他、各実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態および変形例における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, the form obtained by making various modifications conceived by those skilled in the art with respect to each embodiment and modification, or the components and functions in each embodiment and modification are optional without departing from the gist of the present invention. Embodiments realized by combining these are also included in the present invention.
1、1a、1b、1c、1d LEDユニット
5 本体部
10 筐体
10a 前面
10b 側面
12、13 凹部
12a、13a 取付孔
15 解除孔
18a、18b 爪部
19 保持部
20、20a、20b、20c、20d 基板
21 発光部
21a LEDチップ(発光素子)
21b 封止部材
22 接着材
22a、22b 挿通孔
23a、23b、221、222 コネクタ
24、24b、24c、24d 第2主面
25a、25b、26a、26b、27a、27b、28a、28b 端部
34 取り付け面
35a、35b、36a、36b、37a、37b 内周面
35 開口部
40、40a、40b、40c、40d 支持台
100 照明装置
110 照明器具
110a 器具本体
110b 放熱部
110c 反射部
122a、122b、220a、220b リード線
200 天井板
220 電源回路
250 ネジ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
発光素子が設けられる第1主面、前記第1主面の反対側の面である第2主面、および、前記開口部の内周面によって支持される端部を有する基板とを備え、
前記第2主面は、前記支持台の前記照明器具に取り付けられる面である取り付け面と面一または前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出している
照明用光源。 A support base having an opening and attached to a lighting fixture;
A first main surface on which a light emitting element is provided, a second main surface that is a surface opposite to the first main surface, and a substrate having an end portion supported by an inner peripheral surface of the opening,
The second main surface is flush with an attachment surface, which is a surface attached to the luminaire of the support base, or protrudes toward the luminaire from the attachment surface.
請求項1に記載の照明用光源。 The edge part of the said board | substrate is a taper shape, contact | abuts with the internal peripheral surface of the said taper-shaped opening part corresponding to the said taper shape, and is supported by the internal peripheral surface of the said opening part. Light source for illumination.
請求項1に記載の照明用光源。 The edge part of the said board | substrate is step shape, contact | abuts with the internal peripheral surface of the said opening part of the staircase shape corresponding to the said step shape, and is supported by the internal peripheral surface of the said opening part. Light source for illumination.
前記基板の前記端部は、前記第2主面側から前記開口部の内周面によって支持される
請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明用光源。 And a holding member that supports the first main surface of the substrate.
The illumination light source according to claim 1, wherein the end portion of the substrate is supported by an inner peripheral surface of the opening from the second main surface side.
前記保持部材によって押圧された前記基板の前記第2主面は、前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出し、
前記支持台が前記照明器具に取り付けられた場合、前記基板の前記第2主面は、前記取り付け面と面一となり、前記保持部材によって前記照明器具に押し当てられる
請求項4に記載の照明用光源。 The holding member further presses the substrate from the first main surface side of the substrate,
The second main surface of the substrate pressed by the holding member protrudes closer to the lighting fixture than the mounting surface,
The lighting device according to claim 4, wherein when the support base is attached to the lighting fixture, the second main surface of the substrate is flush with the mounting surface and is pressed against the lighting fixture by the holding member. light source.
前記保持部材は、前記筐体と一体として形成される
請求項4または5に記載の照明用光源。 And a housing that covers at least a part of a region of the first main surface of the substrate where a light emitting element is not provided.
The illumination light source according to claim 4, wherein the holding member is formed integrally with the housing.
請求項4または5に記載の照明用光源。 The illumination light source according to claim 4, wherein the holding member is formed integrally with the support base.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明用光源。 The illumination light source according to claim 1, wherein the housing and the support base are engaged by a claw portion provided on the housing or the support base.
前記照明器具とを備える
照明装置。 The illumination light source according to any one of claims 1 to 8,
A lighting device comprising the lighting fixture.
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