JP2021108298A - Ｌｅｄ光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、小型化でき、且つ、安価に製造可能なＬＥＤ光源ユニットを提供する。【解決手段】 本発明のＬＥＤ光源ユニットは、ＬＥＤ実装基板１１０、取付部材１２０、およびカバー部材１３０を含み、ＬＥＤ実装基板１１０は、ＬＥＤ１１１、電解コンデンサ１１２、および電源部品１１３が実装された基板であり、一方の表面に、ＬＥＤ１１１が実装されており、取付部材１２０は、被取付部２０１に対する取付部材１２０であり、被取付部２０１に対向する面側に、被取付部２０１への接続部１２１を有し、取付部材１２０の、被取付部２０１に対向する面とは反対の面側に、ＬＥＤ実測基板１１０が、ＬＥＤ１１１の実装面とは反対の面側が対向するように配置され、カバー部材１３０が、ＬＥＤ実装基板１１０を覆う状態で配置され、ＬＥＤ実装基板１１０に実装された電源部品１１３は、取付部材１２０とカバー部材１３０との間の空間に収容されていることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ光源ユニットに関する。

従来から、家庭用および施設用等の照明器具として、蛍光灯を用いた照明器具が広く用いられている。一方、近年、蛍光灯に比べて消費電力の低い発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたＬＥＤ光源ユニットが多用されるようになっている。

前述のＬＥＤ光源ユニットでは、ＬＥＤと、前記ＬＥＤに電力を供給する電源回路とが、それぞれ、別個の基板に実装され、前記ユニット内部の別個の箇所に収納されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−５９４１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のＬＥＤ光源ユニットでは、前記ユニット内部において、ＬＥＤ基板および電源回路基板をそれぞれ収納する別個の独立したスペースを必要とするため、前記ユニットが大型化する。また、特許文献１に記載のＬＥＤ光源ユニットでは、ＬＥＤ用と電源回路用の少なくとも二枚の基板を必要とするため、構成部材数が多くなり、製造コストが高くなる。

そこで、本発明は、小型化でき、且つ、安価に製造可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のＬＥＤ光源ユニットは、
ＬＥＤ実装基板、取付部材、およびカバー部材を含み、
前記ＬＥＤ実装基板は、
ＬＥＤ、電解コンデンサ、および電源部品が実装された基板であり、
一方の表面に、前記ＬＥＤが実装され、
前記ＬＥＤが実装された表面とは反対の面に外部の交流電源と接続可能な接続用端子が配置されており、
前記取付部材は、
被取付部に対する平板状の取付部材であり、
前記取付部材の長手方向であって前記被取付部に対向する面側に、前記被取付部への接続部を有し、
前記取付部材の、前記被取付部に対向する面とは反対の面側に、
前記ＬＥＤ実装基板が、前記ＬＥＤの実装面とは反対の面側が対向するように配置され、
前記カバー部材は、断面形状が略半楕円形状であって、前記ＬＥＤ実装基板を覆う状態で配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、小型化でき、且つ、安価に製造可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することができる。

図１（Ａ）は、実施形態１のＬＥＤ光源ユニットの構成の一例を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＬＥＤ光源ユニットの分解斜視図である。 図２は、実施形態２のＬＥＤ光源ユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。 図３は、実施形態３のＬＥＤ光源ユニットにおけるＬＥＤ実装基板およびカバー部材の一例を示す平面図である。

以下、本発明のＬＥＤ光源ユニットについて、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、図においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。各実施形態の説明は、特に言及がない限り、互いの説明を援用できる。

［実施形態１］
図１（Ａ）は、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットの構成の一例を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＬＥＤ光源ユニットの分解斜視図である。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットは、ＬＥＤ実装基板１１０、取付部材１２０、およびカバー部材１３０を含む。ＬＥＤ実装基板１１０は、ＬＥＤ１１１、電解コンデンサ１１２、および電源部品１１３が実装された基板であり、一方の表面（実装面、図１（Ｂ）においては、下面）に、ＬＥＤ１１１が実装されている。取付部材１２０は、本体部２００の被取付部２０１に対する取付部材１２０であり、被取付部２０１に対向する面（図１（Ｂ）においては、上面）側に、被取付部２０１への接続部１２１を有する。なお、図１（Ａ）および（Ｂ）における本体部２００は、本例のＬＥＤ光源ユニットの構成部材ではなく、本例のＬＥＤ光源ユニットの使用の際に、本例のＬＥＤ光源ユニットが取付けられるものである。本実施形態のＬＥＤ光源ユニットでは、取付部材１２０の、被取付部２０１に対向する面（図１（Ｂ）においては、上面）とは反対の面（図１（Ｂ）においては、下面）側に、ＬＥＤ実装基板１１０が、ＬＥＤ１１１の実装面とは反対の面（図１（Ｂ）においては、上面）側が対向するように配置される。カバー部材１３０は、ＬＥＤ実装基板１１０を覆う状態で配置される。ＬＥＤ実装基板に実装された電源部品１１３は、取付部材１２０とカバー部材１３０との間の空間に収容されている。

図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットは、例えば、直管型であってもよい。本実施形態のＬＥＤ光源ユニットが直管型である場合、本体部２００は、例えば、家庭および施設の天井等において、直管型蛍光灯が設置されていたものを、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットの設置に転用してもよい。このようにすれば、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットにより、家庭用および施設用等の照明器具としてこれまで用いられていた直管型蛍光灯を代替することができる。

（ＬＥＤ実装基板）
前述のとおり、ＬＥＤ実装基板１１０は、ＬＥＤ１１１、電解コンデンサ１１２、および電源部品１１３が実装された基板であり、実装面にＬＥＤ１１１が実装されている。本実施形態のＬＥＤ光源ユニットは、ＬＥＤ１１１と、電源部品１１３とが、一枚の基板１１０に実装されているので、異なる基板に実装するよりも構成部材数を減らすことができ、安価に製造可能である。また、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットによれば、ユニット内部において、ＬＥＤおよび電源部品を収納する別個の独立したスペースを必要としないため、小型化できる。

図１（Ｂ）においては、ＬＥＤ実装基板１１０の実装面に、１３個のＬＥＤ１１１が実装されている例を示したが、本実施形態において、ＬＥＤ１１１の数は、これに限定されず、必要に応じて増減させてよい。各ＬＥＤ１１１は、例えば、配線等の電源接続手段により、電解コンデンサ１１２および電源部品１１３と接続されている。

電源部品１１３は、例えば、抵抗器、ダイオード、ＩＣチップ、小型コンデンサ等で構成され、後述の接続用端子１１４を介して外部の交流電源（例えば、１００Ｖの商用電源等）と接続可能とされており、前記交流電源の出力を整流し、脈流波形を出力する。電解コンデンサ１１２は、電源部品１１３から出力された前記脈流波形を、直流になるように平滑化した上で、ＬＥＤ１１１に供給し、ＬＥＤ１１１を駆動する。

図１（Ｂ）に示すように、電解コンデンサ１１２は、ＬＥＤ実装基板１１０において、長手方向の両端側に配置されていることが好ましい。このようにすれば、電解コンデンサ１１２により、ＬＥＤ１１１からの照射光が遮られ、外部からの視認において影が出るのを防止できる。

電源部品１１３は、ＬＥＤ実装基板１１０に実装され、且つ、取付部材１２０とカバー部材１３０との間の空間に収容されてさえいれば、その配置箇所に特に制限はなく、例えば、図１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ実装基板１１０の実装面に配置してもよい。

例えば、図１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ実装基板１１０には、さらに、接続用端子１１４が実装されていてもよい。接続用端子１１４は、前記交流電源からの電源線の接続部分として機能する。接続用端子１１４は、例えば、前記電源線が一度接続されたら外せない構成であってもよいし、リリースボタンを押すことにより、接続された前記電源線を外せる構成であってもよい。接続用端子１１４の配置箇所は、特に制限されず、例えば、図１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ実装基板１１０の実装面とは反対の面（図１（Ｂ）においては、上面）に配置してもよい。

（取付部材）
前述のとおり、取付部材１２０は、本体部２００の被取付部２０１に対する取付部材１２０であり、被取付部２０１に対向する面側に、被取付部への接続部１２１を有する。取付部材１２０は、例えば、図１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ実装基板１１０の実装面とは反対の面に配置された接続用端子１１４との衝突を避けることを目的とした貫通穴を有してもよい。

取付部材１２０は、例えば、ヒートシンクであってもよい。取付部材１２０がヒートシンクであれば、ＬＥＤ実装基板１１０に実装されたＬＥＤ１１１および電源部品１１３で発生した熱を、効率よく放熱することができる。例えば、取付部材１２０を、アルミニウムおよびその合金、マグネシウムおよびその合金、鉄およびその合金、銅およびその合金、チタンおよびその合金等を用いて形成すれば、ヒートシンクとして機能させ得る。また、例えば、取付部材１２０を、熱伝導性フィラーを含有させた樹脂で形成することでも、ヒートシンクとして機能させ得る。前記樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリメタクリル酸メチル等があげられる。取付部材１２０は、例えば、板状である。

本実施形態のＬＥＤ光源ユニットにおいて、例えば、ＬＥＤ実装基板１１０は、取付部材１２０に固定化されていてもよい。ＬＥＤ実装基板１１０が取付部材１２０に固定化されていれば、ＬＥＤ実装基板１１０に実装されたＬＥＤ１１１および電源部品１１３で発生した熱を、より効率よく放熱することができる。

（カバー部材）
前述のとおり、カバー部材１３０は、ＬＥＤ実装基板１１０を覆う状態で配置される。これにより、ＬＥＤ実装基板１１０に実装されたＬＥＤ１１１および電源部品１１３は、取付部材１２０とカバー部材１３０との間の空間に収容される。

カバー部材１３０は、例えば、ＬＥＤ１１１からの照射光を透過可能であってもよいし、前記照射光を拡散可能であってもよい。カバー部材１３０の形成材料としては、特に制限されず、例えば、光透過性のポリカーボネート、アクリル樹脂等があげられる。

図１において、カバー部材１３０の断面形状は、略半楕円形状であるが、本実施形態において、カバー部材１３０の断面形状は、これに限定されない。カバー部材１３０の断面形状は、例えば、略円形状、略台形状、略長方形状等であってもよい。

［実施形態２］
図２は、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。図２に示すとおり、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットは、さらに、パッキン１４０を有し、パッキン１４０が、取付部材１２０とカバー部材１３０との接触領域に配置されている点を除き、実施形態１のＬＥＤ光源ユニットと同様である。パッキン１４０としては、例えば、防水用のパッキン等を利用でき、前記パッキンの材質は、特に制限されず、例えば、ゴム、シリコン等があげられる。

本実施形態のＬＥＤ光源ユニットでは、ＬＥＤ１１１および電源部品１１３がともにＬＥＤ実装基板１１０に実装され、且つ、ＬＥＤ実装基板１１０に実装されたＬＥＤ１１１および電源部品１１３は、取付部材１２０とカバー部材１３０との間の空間に収容されている。このため、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットでは、ＬＥＤ１１１および電源部品１１３それぞれについて別個に防水機構を設ける必要がなく、防水機構を、１つのパッキン１４０のみに簡素化することができる。

［実施形態３］
図３は、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットにおけるＬＥＤ実装基板１１０およびカバー部材１３０の一例を示す平面図である。本実施形態のＬＥＤ光源ユニットでは、カバー部材１３０の長手方向の内壁が、内方向に突出する凸部１３５および１３６を有し、ＬＥＤ実装基板１１０の長手方向の端部が、内方向に凹部１１５および１１６を有し、カバー部材１３０の内部において、カバー部材１３０の凸部１３５および１３６とＬＥＤ実装基板１１０の凹部１１５および１１６を嵌め込むことで、両者が固定されている。本実施形態のＬＥＤ光源ユニットのそれ以外の構成は、実施形態１または２と同様である。

本実施形態のＬＥＤ光源ユニットでは、前記ユニットの長手方向において、カバー部材の凸部１３５が、ＬＥＤ実装基板１１０のＬＥＤ１１１とＬＥＤ１１１との間（長手方向において隣接する２つのＬＥＤ１１１の間）に位置することが好ましい。このようにすれば、凸部１３５により、ＬＥＤ１１１からの照射光が遮られ、外部からの視認において影が出るのを防止できる。なお、前述のとおり、カバー部材１３０の長手方向の内壁は、凸部１３５に加え、ＬＥＤ実装基板１１０の長手方向の両端側に配置された電解コンデンサ１１２と、それに隣接するＬＥＤ１１１との間に、凸部１３６を有してもよい。また、カバー部材１３０の短手方向の内壁は、内方向に突出する凸部１３７を有してもよい。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

本発明によれば、小型化でき、且つ、安価に製造可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することができる。本発明のＬＥＤ光源ユニットは、例えば、家庭用および施設用等の照明器具等、幅広い用途に用いることが可能である。

１１０ ＬＥＤ実装基板
１１１ ＬＥＤ
１１２ 電解コンデンサ
１１３ 電源部品
１１４ 接続用端子
１１５、１１６ 凹部
１２０ 取付部材
１２１ 接続部
１３０ カバー部材
１３５、１３６、１３７ 凸部
１４０ パッキン
２００ 本体部
２０１ 被取付部

Claims (6)

1. ＬＥＤ実装基板、取付部材、およびカバー部材を含み、
   前記ＬＥＤ実装基板は、
   ＬＥＤ、電解コンデンサ、および電源部品が実装された基板であり、
   一方の表面に、前記ＬＥＤが実装され、
   前記ＬＥＤが実装された表面とは反対の面に外部の交流電源と接続可能な接続用端子が配置されており、
   前記取付部材は、
   被取付部に対する平板状の取付部材であり、
   前記取付部材の長手方向であって前記被取付部に対向する面側に、前記被取付部への接続部を有し、
   前記取付部材の、前記被取付部に対向する面とは反対の面側に、
   前記ＬＥＤ実装基板が、前記ＬＥＤの実装面とは反対の面側が対向するように配置され、
   前記カバー部材は、断面形状が略半楕円形状であって、前記ＬＥＤ実装基板を覆う状態で配置されていることを特徴とするＬＥＤ光源ユニット。
2. 前記電源部品は前記交流電源の出力を整流し脈流波形を出力し、前記電解コンデンサは前記電源部品から出力された前記脈流波形を直流になるように平滑化した上で前記ＬＥＤに供給し前記ＬＥＤを駆動することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ光源ユニット。
3. 前記取付部材は前記ＬＥＤ実装基板における前記ＬＥＤの実装面とは反対の面に配置された前記接続用端子を通すための貫通穴を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ光源ユニット。
4. 前記ＬＥＤ実装基板において、長手方向の両端側に、前記電解コンデンサが配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源ユニット。
5. 前記カバー部材の長手方向の内壁が、内方向に突出する凸部を有し、
   前記ＬＥＤ実装基板の長手方向の端部が、内方向に凹部を有し、
   前記カバー部材の内部において、前記カバー部材の凸部と前記ＬＥＤ実装基板の凹部とを嵌め込むことで、両者が固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源ユニット。
6. 前記ユニットの長手方向において、
   前記カバー部材の前記凸部が、前記ＬＥＤ実装基板のＬＥＤとＬＥＤとの間に位置することを特徴とする請求項５記載のＬＥＤ光源ユニット。
   
   

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