JP2022094075A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が可能な照明装置を得ることを目的とする。【解決手段】本開示に係る照明装置は、基板と、該基板の第１面で放射状に設けられた複数の光源配線パターンと、該基板の第１面で該複数の光源配線パターンの中央部に設けられ、該複数の光源配線パターンと電気的に接続された光源と、該基板の該第１面と反対側の第２面で放射状に設けられた複数の裏面配線パターンと、該複数の光源配線パターンと該複数の裏面配線パターンとを電気的に接続するスルーホールと、該基板のうち、該複数の光源配線パターンと該複数の裏面配線パターンとが設けられた光源領域と離れた領域に設けられ、該光源に電流を供給する電源回路と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、照明装置に関する。

特許文献１には、１以上のＬＥＤを配線基板の搭載面に搭載したＬＥＤモジュールと、配線基板を内装する灯具本体とを備えたＬＥＤ灯具が開示されている。灯具本体は、ＬＥＤが配置された位置に設けられた貫通孔からＬＥＤを覗かせた状態で搭載面と接する第１本体部と、搭載面とは反対側となる背面と接する第２本体部とを有する。配線基板は、第１本体部と第２本体部とが合わさることでできた空間を収納部として収納され、第１本体部と第２本体部とは、配線基板を囲う周縁部同士が接している。配線基板には、電極パターンと、伝熱パターンと、電極パターンと伝熱パターンと接続するスルーホール配線とが設けられている。電極パターンは、搭載面に形成されることでＬＥＤに電源を供給すると共に、接する第１本体部に伝熱する。伝熱パターンは、背面に形成されることで接する第２本体部に伝熱する。

特開２００９－１７０１２６号公報

ＬＥＤに電流を供給するには、電源回路が必要である。電源回路をＬＥＤと別の基板に実装すると、照明装置が大型化するおそれがある。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、小型化が可能な照明装置を得ることを目的とする。

本開示に係る照明装置は、基板と、該基板の第１面で放射状に設けられた複数の光源配線パターンと、該基板の第１面で該複数の光源配線パターンの中央部に設けられ、該複数の光源配線パターンと電気的に接続された光源と、該基板の該第１面と反対側の第２面で放射状に設けられた複数の裏面配線パターンと、該複数の光源配線パターンと該複数の裏面配線パターンとを電気的に接続するスルーホールと、該基板のうち、該複数の光源配線パターンと該複数の裏面配線パターンとが設けられた光源領域と離れた領域に設けられ、該光源に電流を供給する電源回路と、を備える。

本開示に係る照明装置は、基板と、該基板の第１面に設けられた複数の光源配線パターンと、該基板の第１面で該複数の光源配線パターンの上に設けられた光源と、該基板の該第１面と反対側の第２面に設けられた複数の裏面配線パターンと、該複数の光源配線パターンと該複数の裏面配線パターンとを電気的に接続するスルーホールと、該基板に設けられ、該光源に電流を供給する電源回路と、を備え、該第１面と垂直な方向から見て、該基板の一方の側に該リフローはんだ付け部品が設けられ、該基板の他方の側に該フローはんだ付け部品が設けられ、該リフローはんだ付け部品が設けられた領域と該フローはんだ付け部品が設けられた領域は分離されている。

本開示に係る点灯装置では、光源と電源回路とが同一の基板に設けられる。従って、照明装置を小型化できる。

実施の形態１に係る照明装置の断面図である。 実施の形態１に係る基板の第１面の構成を説明する図である。 実施の形態１に係る基板の第２面の構成を説明する図である。 実施の形態２に係る照明装置の断面図である。 実施の形態２の変形例に係る照明装置の断面図である。 実施の形態３に係る基板の第１面の構成を説明する図である。 実施の形態３に係る基板の第２面の構成を説明する図である。 実施の形態４に係る照明装置の断面図である。

各本実施の形態に係る照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。また、以下で接続という場合には、電気的な接続を含むものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明装置１００の断面図である。照明装置１００は交流電源から電力の供給を受け、光源１を点灯させる。本実施の形態においては、光源１としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。照明装置１００は、光源１、筐体２、レンズ３、光源１に電流を供給する電源回路４、光源１と電源回路４が実装された基板５、絶縁部材６ａ、６ｂ、６ｃおよび電源用コネクタ７を備える。

筐体２は筐体２ａ、２ｂから構成される。筐体２は例えば金属部材で構成される。筐体２は基板５を収納する。レンズ３は光源１を覆う。レンズ３は、光源１が発した光を目標とする配光に制御する。電源回路４は商用交流電源から供給される電力を直流に変換し、光源１が目標とする明るさで発光するように光源１に直流電流を供給する。絶縁部材６ａ、６ｂ、６ｃは、筐体２の金属部分と基板５の充電部が直接接触しないように絶縁するための部材である。電源用コネクタ７は基板５に交流電源を供給するためのケーブル接続部である。

図２は、実施の形態１に係る基板５の第１面５ａの構成を説明する図である。図３は、実施の形態１に係る基板５の第２面５ｂの構成を説明する図である。図２、３には、電源回路４を構成する電子部品、光源１、配線パターンの配置および形状の一例が示されている。基板５は円形のプリント配線板である。基板５の基材として、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含侵させたガラスエポキシ基板またはガラスコンポジット基板等が用いられる。ガラスエポキシ基板はＦＲ（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ）－４とも呼ばれる。ガラスコンポジット基板はＣＥＭ（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｅｐｏｘｙ Ｍａｔｅｒｉａｌ）－３とも呼ばれる。

基板５の第１面５ａには、複数の光源配線パターン８ａが放射状に設けられる。複数の光源配線パターン８ａの各々は、複数の光源配線パターン８ａの中央部から外側に向かって幅が広がる。光源配線パターン８ａは例えば扇形状である。複数の光源１は、基板５の第１面５ａで複数の光源配線パターン８ａの中央部に設けられ、複数の光源配線パターン８ａと電気的に接続される。複数の光源１は基板５の中央部に配置されている。光源配線パターン８ａは、光源１に電流を流すための電路を形成する。光源配線パターン８ａは、基板５の中央部に集約して配置された複数の光源１から外側に広がるように設けられる。

電源回路４は、基板５のうち、複数の光源配線パターン８ａと後述する複数の裏面配線パターン８ｂとが設けられた光源領域５ｃと離れた領域に設けられる。本実施の形態では、電源回路４は光源領域５ｃを囲むように設けられる。つまり、電源回路４を構成する電子部品は、光源領域５ｃの外周に円状に配置されている。このように、光源１、光源配線パターン８ａ、裏面配線パターン８ｂと、電源回路４とは、同一基板上で離間して配置されている。

基板５の第１面５ａと反対側の第２面５ｂには、複数の裏面配線パターン８ｂが放射状に設けられる。裏面配線パターン８ｂは、光源配線パターン８ａとほぼ同一形状である。複数の裏面配線パターン８ｂの各々は、複数の裏面配線パターン８ｂの中央部から外側に向かって幅が広がる。裏面配線パターン８ｂは、平面視で光源配線パターン８ａと重なるように設けられている。

複数の光源配線パターン８ａと複数の裏面配線パターン８ｂとは、スルーホール９で電気的に接続されている。

基板５には、電源回路４から光源１に電流を供給する給電用配線パターン１０ａ、１０ｂが設けられる。基板５の第１面５ａと第２面５ｂで、光源領域５ｃと電源回路４とは、給電用配線パターン１０ａ、１０ｂ以外の配線パターンが設けられない領域１１ａ、１１ｂで隔てられることが望ましい。領域１１ａ、１１ｂは、給電用配線パターン１０ａ、１０ｂを除き、電源回路４を構成する電子部品の電路を形成する配線パターンが設けられない領域である。

電源回路４は、交流電力を直流電力に変換する回路として、例えば整流回路とコンバータ回路を有する。コンバータ回路は、例えばスイッチング素子、コイル、ダイオード、コンデンサ等で構成される。コイルに換えてトランスが設けられても良い。コンバータ回路として、例えばフライバックコンバータ、ブーストコンバータ、バックコンバータ、あるいはこれらを組み合わせた公知の回路が用いられる。電源回路４を構成する電子部品は基板５の第１面５ａおよび第２面５ｂに実装される。

電源回路４を構成する電子部品には、例えば表面実装部品４ａと挿入部品４ｂがある。表面実装部品４ａは、リード線および基板穴を使用せず、基板５の配線パターンに直接実装される部品である。挿入部品４ｂは、端子としてリードを有し、リードが基板５に形成された穴に挿入され、はんだ付けされる部品である。挿入部品４ｂは、基板５のうち実装された面の反対側の面にリードが出る。このため、挿入部品４ｂは、実装された面の反対側の面ではんだ付けされる。これに対し、表面実装部品にはリードがないため、実装された面ではんだ付けされる。一般に挿入部品４ｂは背の高い大型部品であることが多い。また、表面実装部品４ａはチップ部品等の背の低い部品であることが多い。

本実施の形態では、表面実装部品４ａは第１面５ａに設けられる。表面実装部品４ａは、例えばダイオードブリッジ、スイッチング素子である。スイッチング素子は例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。また、挿入部品４ｂは第２面５ｂに設けられる。挿入部品４ｂは、例えば平滑コンデンサ、コイル、トランス等である。

基板５は筐体２の内部に配置される。裏面配線パターン８ｂは、絶縁部材６ａを介して筐体２ｂの金属部分に密着して接続される。筐体２ａは、光源１の直下の部分がくり抜かれている。基板５の第１面５ａのうち光源１が設けられた部分以外の部分は、筐体２ａで覆われている。表面実装部品４ａのうち発熱が大きい部品は、絶縁部材６ｂ、６ｃを介して筐体２ａに密着して接続されても良い。発熱が大きい部品には、例えばダイオードブリッジ、スイッチング素子が含まれる。

また、本実施の形態では、小型ＬＥＤが密集配置されることで、複数の光源１を等価的に１つの光源と見做すことができる。このため本実施の形態では、複数の光源１に対して１つのレンズ３を配置している。

次に、実施の形態１に係る照明装置１００の動作を説明する。商用交流電源を投入すると、電源用コネクタ７を介して電源回路４に商用交流電源が入力される。電源回路４は、まず交流電圧を、整流回路により直流電圧に変換する。その後、変換された直流電圧は、コンバータ回路により電力変換される。これにより、光源１に目標とする電流が供給される。また、入力力率を向上させるために、商用交流電源からの入力電流波形を正弦波状に制御する力率改善制御が実施されても良い。この場合、コンバータ回路の前段に力率改善回路を組み込んで２段構成にしても良い。また、１つのコンバータ回路で力率改善と光源１への電流供給を同時に制御しても構わない。

光源１に電流が供給されると光源１は光を発する。これと同時に、光源１に供給されたエネルギーの一部は熱に変換され、光源１の温度が上昇する。光源１に発生した熱の一部は、光源１から直接空気中に放出される。光源１に発生した熱の大部分は、光源配線パターン８ａに熱伝導により伝わる。光源配線パターン８ａに伝わった熱は、光源１の近傍に設けられたスルーホール９を介して裏面配線パターン８ｂに伝わる。

本実施の形態では、複数の光源１が密集配置されることで等価的に１つの光源と見なされる。このとき、複数の光源１で発生した熱は、光源配線パターン８ａおよび裏面配線パターン８ｂにおいて、基板５の中央部から外側に向かって面方向に放射状に拡散して行く。光源配線パターン８ａに拡散した熱の一部は、光源配線パターン８ａから直接空気中に放出される。裏面配線パターン８ｂに拡散した熱は、絶縁部材６ａを介して筐体２ｂに伝わり、筐体２ｂがヒートシンクとなって空気中に放出される。

筐体２ｂは熱伝導率の高いアルミニウム等の金属で形成されることが望ましい。これに限らず、筐体２ｂは例えばセラミックまたは高熱伝導率樹脂等で形成されても良い。筐体２ｂに絶縁体であるセラミックまたは樹脂を用いる場合、絶縁部材６ａは不要である。同様に、筐体２ａに絶縁体を用いる場合、絶縁部材６ｂ、６ｃは不要である。また、本実施の形態では光源１の放熱部材として照明装置１００の筐体２を用いた。筐体２とは別に専用のフィン付きのヒートシンク等を設け、放熱を行っても良い。

本実施の形態では、複数の光源配線パターン８ａの上に複数の光源１が設けられる。複数の光源１を密集配置して等価的に１つの光源とすることで、光源１に供給される電力が分散され、熱源を分散できる。これにより１つのＬＥＤに大電力を投入する場合と比較して、光源１の１つあたりの温度上昇を抑制できる。これにより、温度上昇に伴う光束の低下および光源１の短寿命化を抑制できる。

光源１にはレンズ３が被せられる。このため、レンズ３の内側に熱がこもる可能性がある。光源配線パターン８ａのうちレンズ３に覆われる部分には、スルーホール９が設けられている。このため、熱を基板５の第２面５ｂに効率よく放熱することができる。また、複数の光源配線パターン８ａは、第１面５ａと垂直な方向から見て、レンズ３の外側まで延びる。このように、レンズ３からはみ出るように光源配線パターン８ａを設置することにより、レンズ３の内部の熱をレンズ３の外部に誘導することができる。従って、効率よく放熱することができる。

複数の光源配線パターン８ａのうち、第１面５ａと垂直な方向から見てレンズ３の外側に設けられた部分には、スルーホール９が設けられない。光源配線パターン８ａのうちレンズ３からはみ出た部分は、光源配線パターン８ａの表面から空気中に放熱が可能であるため、スルーホール９が設けられなくても良い。これにより、スルーホール９の数を削減でき、基板５の製造コストを抑制することができる。

また、放射状に設けられた光源配線パターン８ａおよび裏面配線パターン８ｂによって光源１から発生した熱を効率よく面方向に伝えて、放熱させることができる。また、光源配線パターン８ａおよび裏面配線パターン８ｂは外側に向かって幅が広がる。これによりさらに効率よく放熱することができる。

ここで、光源１、光源配線パターン８ａ、裏面配線パターン８ｂが設けられた光源領域５ｃには、電源回路４を構成する電子部品が配置されない。また、電源回路４の電子部品が配置された領域と光源配線パターン８ａ、裏面配線パターン８ｂと隔てる領域１１ａ、１１ｂにおいては、給電用配線パターン１０ａ、１０ｂ以外の配線パターンが存在しない。このため、光源領域５ｃと領域１１ａ、１１ｂの境界では、基板５面内の外側に向かう方向で、熱伝導率が急激に低くなる。

配線パターンは例えば銅箔で形成され、熱伝導率は３９８Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。これに対し、ガラスエポキシ樹脂の熱伝導率は０．３８Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。このため、ガラス布およびエポキシ樹脂が断熱層となり、領域１１ａ、１１ｂは断熱状態となる。よって、光源１で発生した熱は電源回路４を構成する電子部品には伝わりにくく、電子部品の温度上昇を抑制できる。これにより、光源１の高出力化が可能となる。

また、本実施の形態の筐体２ａは、基板５を覆う放熱部材に該当する。表面実装部品４ａは、絶縁部材６ｂ、６ｃを介して放熱部材と接触する。このため、表面実装部品４ａのうち特に発熱の大きい部品の熱は、筐体２ａに伝わり空気中に放熱される。このように、筐体２ａはヒートシンクとして機能する。なお、光源配線パターン８ａについても同様に、絶縁部材を介して筐体２ａに密着させ、放熱するようにしても良い。

また本実施の形態では、表面実装部品４ａは筐体２の発光面側から放熱する。これに対し、光源１は筐体２のうち発光面とは反対側から放熱する。このため、光源１の放熱と電源回路４の放熱を分離することができ、効率的な放熱が可能となる。

また、本実施の形態では、光源１と電源回路４とが同一の基板５に設けられる。従って、照明装置１００の構造をシンプルにして、小型化できる。

ここで、一般にＤＣ－ＤＣコンバータ等の電源回路は電力変換効率が高く、光源と比較すると損失が小さい。このため、電源回路が光源の発熱の影響を受けないようにするために、光源と電源回路が個別の基板に実装されることがある。このような構成では、照明装置が大型化するおそれがある。これに対し本実施の形態では、上述したように効率的な放熱が可能であり、光源１で発生した熱を電源回路４に伝わりにくくすることができる。従って、光源１と電源回路４とが同一の基板５に設けられても、光源１の発熱による電源回路４への影響を抑制できる。このため、照明装置１００の小型化およびＬＥＤの高出力化が可能となる。

また、電源回路４を構成する部品のうち挿入部品４ｂは基板５の第２面５ｂに配置される。このため、背の高い挿入部品４ｂが配光に影響を及ぼすことを抑制できる。このような構造は、例えば光を広範囲に拡散させる用途の照明装置において有用である。

本実施の形態では、照明装置１００としてダウンライト等の円形の器具の例を説明した。基板５の中央部に光源１が配置され、光源１を囲うように電源回路４が配置される。これにより、電源回路４の電子部品が光源１の配光に干渉することを抑制できる。また、従来のダウンライトのイメージを踏襲して器具を構成できる。ただし、基板５の形状および光源１、電源回路４の配置はこれに限定されるものではない。例えば基板５は、四角形または長方形状でも構わない。また、光源１は１つ以上設けられれば良い。

また、光源配線パターン８ａおよび裏面配線パターン８ｂの形状および数は、図２、３に示されるものに限定されない。例えば、光源配線パターン８ａおよび裏面配線パターン８ｂの幅は一定であっても良い。

これらの変形は、以下の実施の形態に係る照明装置について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る照明装置については実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係る照明装置１１０の断面図である。本実施の形態においては、電源回路４を構成する電子部品のうち、基板５の第１面５ａに挿入部品４ｂが設けられる。また、表面実装部品４ａは第２面５ｂに設けられ、筐体２ｂと接続される。つまり、表面実装部品４ａは絶縁部材６ｂ、６ｃを介して筐体２ｂと接触する。筐体２ｂは、基板５を覆い、絶縁部材６ａを介して複数の裏面配線パターン８ｂと接触する放熱部材である。

この際、背の高い部品はなるべく光源１から離れた位置に実装されることが望ましい。これにより、背の高い部品が光源１の配光に影響を及ぼすことを抑制できる。あるいはスポットライトのような配光角度の狭い照明装置に本実施の形態を適用しても良い。

光源１の発光に伴い、光源１および電源回路４は発熱する。実施の形態１で述べたように、光源１の熱は光源配線パターン８ａおよびスルーホール９を介して基板５の裏面に伝えられ、絶縁部材６ａを介して筐体２ｂから空気中に放熱される。発熱量が大きい表面実装部品４ａの熱についても、絶縁部材６ｂ、６ｃを介して筐体２ｂに伝わり、空気中に放熱される。

このように本実施の形態では、電源回路４の熱と光源１の熱が筐体２の同一面で放熱される。このため、例えば放熱に使用する筐体２ｂを熱伝導率の高い材料で形成し、筐体２ａは熱伝導率が低い低コスト部材で形成することができる。熱伝導率の高い材料は例えばアルミニウムであり、熱伝導率が低い低コスト部材は例えば樹脂または亜鉛メッキ鋼板である。

図５は、実施の形態２の変形例に係る照明装置１２０の断面図である。例えば照明装置１２０が高出力仕様のとき、筐体２のうち放熱に使用する部分はフィン付きのヒートシンク２ｃであっても良い。このとき、光源１と電源回路４で同一のヒートシンク２ｃを用いることができる。

また、裏面配線パターン８ｂと表面実装部品４ａの厚さには差がある。この厚さの差分に対応するように、図４、５に示されるように筐体２ｂまたはヒートシンク２ｃの基板側の面に段差が設けられても良い。これにより銅箔パターンである裏面配線パターン８ｂと接する絶縁部材６ａを薄くすることができる。従って、絶縁部材６ａの熱抵抗を低減することができる。

実施の形態３．
図６は、実施の形態３に係る基板５の第１面５ａの構成を説明する図である。図７は、実施の形態３に係る基板５の第２面５ｂの構成を説明する図である。光源１、光源配線パターン８ａ、裏面配線パターン８ｂが設けられた光源領域５ｃは、第１面５ａと垂直な方向から見て、基板５の一方の側に設けられる。光源領域５ｃは、基板５の長手方向の端部に設けられる。電源回路４は、基板５の他方の側に設けられる。

本実施の形態では、光源１と電源回路４とが同一の基板５に設けられる。従って、照明装置１１０を小型化できる。また、本実施の形態では、光源領域５ｃと電源回路４は同一の基板５上で左右に分かれて配置されている。基板５の第１面５ａと第２面５ｂで、光源領域５ｃと電源回路４とは、給電用配線パターン１０ａ、１０ｂ以外の配線パターンが設けられない領域１１ａ、１１ｂで隔てられる。このため、光源１で発生した熱を電源回路４に伝わりにくくすることができる。従って、照明装置１００の小型化およびＬＥＤの高出力化が可能となる。

また、電源回路４を構成する電子部品のうち、表面実装部品４ａは第１面５ａに配置され、挿入部品４ｂは第２面５ｂに配置される。背の高い挿入部品４ｂが光源１とは反対側に設けられることで、電子部品により影ができることを抑制でき、電源回路４が配光に影響を及ぼすことを抑制できる。

さらに、このような基板５の構成によれば、基板５の製造工程においてもメリットがある。光源１および電源回路４を構成する電子部品を基板５にはんだ付けする工程には、フローはんだ付け工程と、リフローはんだ付け工程がある。

フローはんだ付けでは、溶けたはんだを上方に向かって噴流させるはんだ槽の上を、基板が通過する。はんだ槽から基板に向けてはんだを噴流により吹き上げることで、はんだ付けが行われる。フローはんだ付けは、一般に挿入部品と表面実装部品の両方に対応する。フローはんだ付けは、はんだの噴流により、部品全体が溶けたはんだと接触する。

リフローはんだ付けでは、予め表面実装部品を搭載する銅箔パターン部分にクリームはんだが印刷される。基板５に部品を搭載後、リフロー炉で基板を加熱することで、はんだ付けが実施される。リフローはんだ付けは、一般に表面実装部品に対応する。

光源１であるＬＥＤは表面実装部品４ａであるが、熱に弱く、はんだ付けによる熱の影響で光束が低下するおそれがある。このため、ＬＥＤ全体が溶けたはんだと接触するフローはんだ付けには不向きである。そこで本実施の形態では、先ず光源１をリフローはんだ付けし、次に電源回路４を構成する表面実装部品４ａおよび挿入部品４ｂをフローはんだ付けする。また、挿入部品４ｂは実装面と反対側の面ではんだ付けされる。このため、挿入部品４ｂも表面実装部品４ａも、はんだ付けする面は第１面５ａとなる。

ここで、フローはんだ付けの際、先にリフローはんだ付けした光源１がはんだ槽からのはんだ噴流に触れることは、一般に光源１の信頼性の面で望ましくない。はんだ噴流からの熱ストレスにより、例えば光束の低下または故障が発生する可能性がある。また、先に電源回路４を構成する電子部品のフローはんだ付けを行い、次の工程で光源１のリフローはんだ付けを行う場合は、電源回路４を構成する電子部品がフローはんだ付けとリフローはんだ付けの２回、熱ストレスを受けることとなり、望ましくない。

これに対し本実施の形態では、１つの基板５において、光源領域５ｃと電源回路４とで実装領域が分離される。光源１は基板５の端部に寄せて配置される。このため、電源回路４の電子部品をフローはんだ付けする際に、光源１がはんだ槽からはみ出すように、電源回路４のみはんだ槽の直上を通過させることができる。これにより、光源１にはんだ噴流が当たることを抑制でき、光源１が電源回路４のはんだ付け時に熱ストレスを受けることを抑制できる。

このように、本実施の形態では第１面５ａと垂直な方向から見て、基板５の一方の側にリフローはんだ付け部品が設けられ、基板５の他方の側にフローはんだ付け部品が設けられる。リフローはんだ付け部品が設けられた領域とフローはんだ付け部品が設けられた領域は分離されている。リフローはんだ付け部品は光源１を含み、フローはんだ付け部品は、電源回路４の部品を含む。光源１への熱ストレスを軽減するため、リフローはんだ付け部品が設けられた領域とフローはんだ付け部品が設けられた領域とは、１０ｍｍ以上離れていることが望ましい。具体的には、領域１１ａ、１１ｂの基板５の長手方向の幅は、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度であると良い。

また、電源回路４を構成する電子部品にフローはんだ付けができない部品が含まれる場合、その部品は光源領域５ｃ側に配置されても良い。フローはんだ付けできない部品として、例えば赤外線受光素子、タクトスイッチ、インジケータ用の小型発光素子等がある。赤外線受光素子は、例えば赤外線リモコンで照明装置１１０の操作を行う場合に用いられる。タクトスイッチは例えば照明装置１１０の設定を行うために設けられる。これらの部品は光源領域５ｃ側に配置され、光源１と同様にリフローはんだ付けされる。この場合にも、光源１および赤外線受光素子等が、フローはんだ付け時に熱ストレスを受けることを抑制できる。

図６、７に示される光源配線パターン８ａ、裏面配線パターン８ｂの構成は、実施の形態１と同様である。これに限らず、光源配線パターン８ａ、裏面配線パターン８ｂの構成は実施の形態１と異なっていても良い。例えば光源配線パターン８ａ、裏面配線パターン８ｂは放射状ではなくても良い。

実施の形態４．
図８は、実施の形態４に係る照明装置１３０の断面図である。照明装置１３０は非常用照明装置である。本実施の形態では、災害等による停電時に光源１を点灯させることを想定している。照明装置１３０には、電源回路４および光源１が設けられた基板５と、停電時に電源回路４に電力を供給する蓄電池１２が設けられる。また、筐体２は基板５と蓄電池１２を収納する。筐体２は、例えば基板５の第１面５ａを覆う筐体２ａと、第２面５ｂを覆う筐体２ｂと、蓄電池１２を覆う筐体２ｄを有する。

電源回路４は、充電回路４ｃと点灯回路４ｄを含む。充電回路４ｃは、停電が発生していない平常時において商用交流電源から入力されたエネルギーを蓄電池１２に充電する。点灯回路４ｄは、停電発生に蓄電池１２の電力を用いて光源１を点灯させる。また、照明装置１３０は、蓄電池１２と基板５を接続する蓄電池用コネクタ１３を備える。このため、基板５は蓄電池１２から取り外し可能である。

充電回路４ｃは、商用交流電源を直流電圧に変換する整流回路と、整流回路により直流化された電圧を蓄電池１２の充電に適した電圧に変換するフライバックコンバータ等で構成される。充電回路４ｃは、蓄電池１２を予め定められた電流値で充電する。充電電流は基板５から蓄電池用コネクタ１３を介して蓄電池１２に流れ込む。点灯回路４ｄは停電を検出すると起動する。点灯回路４ｄは蓄電池１２の電圧を、光源１を点灯させるのに適した電圧に変換する昇圧チョッパ回路等のＤＣ－ＤＣコンバータで構成される。点灯回路４ｄは光源１に予め定められた電流を供給する。このとき、蓄電池１２から蓄電池用コネクタ１３を介して点灯回路４ｄに電流が流れ込む。

本実施の形態においても、光源１と電源回路４を個別の基板で構成した場合と比較して、照明装置１３０の構造を単純化することができる。また、蓄電池１２を内蔵しても照明装置１３０全体の薄型化が可能となり、照明装置１３０を小型化できる。

また、蓄電池１２は長期間の使用により劣化する。このため、長期間使用後は使用者が蓄電池１２を容易に交換できることが望ましい。本実施の形態によれば、蓄電池用コネクタ１３によって、蓄電池１２から基板５を筐体２ａ、２ｂと共に分離可能である。使用者は基板５を筐体２ａ、２ｂごと照明装置１３０から取り外し、蓄電池１２を交換できる。交換後は、再度、基板５を蓄電池１２側の蓄電池用コネクタ１３と接続する。これにより蓄電池１２の交換が完了する。

本実施の形態では、基板５が蓄電池１２から着脱可能であるため、蓄電池１２を容易に交換できる。また、光源１と電源回路４が同一の基板５設けられるため、煩雑なハーネス部品等による接続を省略できる。従って、照明装置１３０の構成を単純化でき、蓄電池１２を容易に交換できる。

本実施の形態では実施の形態１のような円形の基板５に蓄電池１２が接続される例を説明したが、実施の形態３のような長方形の基板５に蓄電池１２が接続されても良い。

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１ 光源、２、２ａ、２ｂ 筐体、２ｃ ヒートシンク、２ｄ 筐体、３ レンズ、４ 電源回路、４ａ 表面実装部品、４ｂ 挿入部品、４ｃ 充電回路、４ｄ 点灯回路、５ 基板、５ａ 第１面、５ｂ 第２面、５ｃ 光源領域、６ａ 絶縁部材、６ｂ 絶縁部材、７ 電源用コネクタ、８ａ 光源配線パターン、８ｂ 裏面配線パターン、９ スルーホール、１０ａ、１０ｂ 給電用配線パターン、１１ａ、１１ｂ 領域、１２ 蓄電池、１３ 蓄電池用コネクタ、１００、１１０、１２０、１３０ 照明装置

Claims (15)

1. 基板と、
   前記基板の第１面で放射状に設けられた複数の光源配線パターンと、
   前記基板の第１面で前記複数の光源配線パターンの中央部に設けられ、前記複数の光源配線パターンと電気的に接続された光源と、
   前記基板の前記第１面と反対側の第２面で放射状に設けられた複数の裏面配線パターンと、
   前記複数の光源配線パターンと前記複数の裏面配線パターンとを電気的に接続するスルーホールと、
   前記基板のうち、前記複数の光源配線パターンと前記複数の裏面配線パターンとが設けられた光源領域と離れた領域に設けられ、前記光源に電流を供給する電源回路と、
   を備えることを特徴とする照明装置。
2. 前記電源回路から前記光源に電流を供給する給電用配線パターンを備え、
   前記基板の前記第１面と前記第２面で、前記光源領域と前記電源回路とは、前記給電用配線パターン以外の配線パターンが設けられない領域で隔てられることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記複数の光源配線パターンの各々は、前記複数の光源配線パターンの中央部から外側に向かって幅が広がり、
   前記複数の裏面配線パターンの各々は、前記複数の裏面配線パターンの中央部から外側に向かって幅が広がることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記電源回路は、前記光源領域を囲むように設けられることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明装置。
5. 前記第１面と垂直な方向から見て、前記基板の一方の側に前記光源領域が設けられ、前記基板の他方の側に前記電源回路が設けられることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明装置。
6. 基板と、
   前記基板の第１面に設けられた複数の光源配線パターンと、
   前記基板の第１面で前記複数の光源配線パターンの上に設けられた光源と、
   前記基板の前記第１面と反対側の第２面に設けられた複数の裏面配線パターンと、
   前記複数の光源配線パターンと前記複数の裏面配線パターンとを電気的に接続するスルーホールと、
   前記基板に設けられ、前記光源に電流を供給する電源回路と、
   を備え、
   前記第１面と垂直な方向から見て、前記基板の一方の側にリフローはんだ付け部品が設けられ、前記基板の他方の側にフローはんだ付け部品が設けられ、
   前記リフローはんだ付け部品が設けられた領域と前記フローはんだ付け部品が設けられた領域は分離されていることを特徴とする照明装置。
7. 前記リフローはんだ付け部品は前記光源を含み
   前記フローはんだ付け部品は、前記電源回路の部品を含むことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
8. 前記リフローはんだ付け部品が設けられた領域と前記フローはんだ付け部品が設けられた領域とは１０ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項６または７に記載の照明装置。
9. 前記電源回路は、リード線が前記基板に形成された穴に挿入された挿入部品を有し、
   前記挿入部品は前記第２面に設けられることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の照明装置。
10. 前記基板を覆う放熱部材を備え、
    前記電源回路は表面実装部品を有し、
    前記表面実装部品は前記第１面に設けられ、前記放熱部材と接続されることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明装置。
11. 前記基板を覆い、前記複数の裏面配線パターンと接続される放熱部材を備え、
    前記電源回路は表面実装部品を有し、
    前記表面実装部品は前記第２面に設けられ、前記放熱部材と接続されることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明装置。
12. 前記複数の光源配線パターンの上には複数の前記光源が設けられることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の照明装置。
13. 前記光源の配光を制御するレンズを備え、
    前記複数の光源配線パターンは、前記第１面と垂直な方向から見て、前記レンズの外側まで延びることを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の照明装置。
14. 前記複数の光源配線パターンのうち、前記第１面と垂直な方向から見て前記レンズの外側に設けられた部分には、前記スルーホールが設けられないことを特徴とする請求項１３に記載の照明装置。
15. 停電時に前記電源回路に電力を供給する蓄電池を備え、
    前記基板は前記蓄電池から着脱可能であることを特徴とする請求項１から１４の何れか１項に記載の照明装置。

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