JP2024010270A - Light source device and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、光源装置および照明装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a light source device and a lighting device.
従来、発光素子およびコネクタがそれぞれ配設された複数の基板を備え、これら基板を隣接して配設した光源装置がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a light source device that includes a plurality of substrates on which light emitting elements and connectors are respectively disposed, and these substrates are disposed adjacent to each other.
このような光源装置では、複数の基板に対して配線をそれぞれ接続する必要があるが、複数の基板が隣接して配設されるために、配線の自由度が低い。 In such a light source device, it is necessary to connect wiring to each of the plurality of substrates, but since the plurality of substrates are arranged adjacent to each other, the degree of freedom in wiring is low.
本発明が解決しようとする課題は、複数の基板を備えながら配線の自由度が高い光源装置および照明装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a light source device and a lighting device that are provided with a plurality of substrates and yet have a high degree of freedom in wiring.
実施形態の光源装置は、複数の基板と、複数の基板それぞれに配設された複数の発光素子と、複数の基板それぞれに配設されたコネクタと、配線部材と、を備える。配線部材は、一端側を一の基板に配設されたコネクタに接続され、他端側を一の基板と異なる基板に配設されたコネクタに接続される。基板のそれぞれは、周辺部に、他の基板と対向する対向辺部と、他の基板とは対向しない非対向辺部と、を有する。コネクタは、基板の非対向辺部側に配設される。 The light source device of the embodiment includes a plurality of substrates, a plurality of light emitting elements disposed on each of the plurality of substrates, a connector disposed on each of the plurality of substrates, and a wiring member. The wiring member has one end connected to a connector disposed on one substrate, and the other end connected to a connector disposed on a substrate different from the one substrate. Each of the substrates has, in its periphery, a facing side portion that faces the other substrates and a non-opposed side portion that does not face the other substrates. The connector is arranged on the non-opposed side of the board.
実施形態の光源装置によれば、複数の基板を備えながら配線の自由度を高くすることが期待できる。 According to the light source device of the embodiment, it can be expected that the degree of freedom in wiring can be increased while having a plurality of substrates.
以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings.
図1に照明装置10の模式図を示す。照明装置10は、例えば、任意の光色の光を投影可能とするスポットライトである。照明装置10は、放熱器11と、この放熱器11に配設される光源装置12と、この光源装置12から放射される光を拡散する拡散板13と、この拡散板13を透過した光が通過するアパーチャ14を有するアパーチャ体15と、アパーチャ14を通過した光を投影する投影レンズ16と、放熱器11、光源装置12、拡散板13およびアパーチャ体15によって一体的に構成される光源部17を光照射方向である前方向またはこの前方向とは反対の後方向に移動させる移動機構18と、を備えている。さらに、照明装置10は、上述の構成(光源部17、移動機構18、投影レンズ16)を配設または収容する筐体や、光源装置12を点灯させる電源ユニットなどを備えている。なお、光源部17は、光源装置12が放射する光を制光して拡散板13に入射するために、例えば、コリメータレンズおよび集光レンズなどのレンズや、反射板あるいは遮光板などの光学系を備えていてもよい。
FIG. 1 shows a schematic diagram of the
移動機構18は、光源部17を投影レンズ16に対して近付く方向(以下、前方向)または遠ざかる方向(以下、後方向)に移動可能に支持し、ハンドルなどの操作によって送り機構を動作させて移動機構18と光源部17を一体に移動させ、照明装置10から投影する光の大きさを調整可能とする。
The
図2に照明装置10の放熱器11および光源装置12の正面図を示す。
FIG. 2 shows a front view of the
放熱器11は、熱伝導性および放熱性に優れた例えばアルミニウムなどの金属製で、前面側には光源装置12を配設する光源取付面20が設けられている。光源取付面20は、平面状で、例えば、正四角形、あるいは縦方向や横方向が長い長方形などの四角形状の外形に形成されている。光源取付面20の外形は、四角形に限らず、五角形以上の多角形や、円形などでもよい。放熱器11の背面側には、放熱フィンなどの放熱構造を備えていてもよい。
The
光源装置12は、複数の光源モジュール22a,22b,22c(第1の光源モジュール22a、第2の光源モジュール22b、第3の光源モジュール22cともいう)を備えている。光源モジュール22a,22b,22cは、光源装置12の中心点Oを中心とする周方向の所定の角度毎に分割された形状であって、例えば120度毎に3つに分割された形状に形成されている。これら3つの光源モジュール22a,22b,22cが中心点Oを中心とする周方向に隣接するように集合して配置されることで、1つの光源モジュール集合体である光源装置12が形成される。
The
各光源モジュール22a,22b,22cは、基板23と、この基板23の一面側である前面側にそれぞれ実装された複数の発光素子24および複数のコネクタ25と、を備えている。
Each of the
図2および図3に示すように、基板23は、5つの頂点P1~P5と5つの辺を有する五角形に形成されている。五角形は、中心点Oに対応した1つの頂点P1を通る仮想線に対して左右に線対称となる五角形に形成されている。例えば、五角形は、頂点P1から、頂点P1に対向する辺に向かって伸ばした垂線に対して左右対象となっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
基板23は、図2のように中心点Oに3つの基板23の頂点P1が位置するように3つの基板23を集合して配設した際、隣接する他の基板23と対向する対向辺部26と、他の基板23と対向しない非対向辺部27と、を備えている。対向辺部26は、第1の対向辺部26aと第2対向辺部26bの2つを備え、また、非対向辺部27は、第1の非対向辺部27aと第2の非対向辺部27bと第3の非対向辺部27cの3つを備えている。基板23は、2つの対向辺部26a,26bと3つの非対向辺部27a,27b,27cとを有する五角形に形成され、3つの基板23が集合されることで、正六角形の基板集合体が形成される。本実施形態では、3つの基板23を集合配設し、それぞれの基板23が2つの対向辺部26を備える構成となるが、この形態に限定されるものではない。例えば、4つの基板23を集合配設し、それぞれの基板23が2つの対向辺部26を備える構成であってもよいし、5つの基板23を集合配設し、3つの対向辺部26を有する基板23と、4つの対向辺部26を有する基板23と、を備える構成であってもよい。なお、N枚の基板23を集合配設する場合は、最大N-1の数量の対向辺部26を備える構成となる。また、この場合、Nは3以上であることが好ましい。言い換えれば、対向辺部26の最小数量は2つであることが好ましい。
When the three
1つの基板23において、対向辺部26a,26bは、頂点P1を介して120度の角度をもって形成されている。3つの非対向辺部27a,27b,27cのうち、第1の非対向辺部27aは、第1の対向辺部26aとの間の頂点P2を介して90度の角度をもって形成され、第2の非対向辺部27bは、第2の対向辺部26bとの間の頂点P3を介して90度の角度をもって形成され、第3の非対向辺部27cは、各非対向辺部27a,27bとの間の各頂点P4,P5を介してそれぞれ120度の角度を介して形成されている。
In one
第3の非対向辺部27cは、基板23の辺の中で最も長い辺で、正六角形の基板集合体の一辺を成す。第1の非対向辺部27aおよび第2の非対向辺部27bは、基板23の辺の中で最も短い辺であるとともに第3の非対向辺部27cの1/2の長さで、正六角形の基板集合体を形成した際に隣接する2つの基板23の第1の非対向辺部27aと第2の非対向辺部27bとで正六角形の基板集合体の一辺を成す。2つの対向辺部26a,26bは、第1の非対向辺部27aおよび第2の非対向辺部27bよりも長く、第3の非対向辺部27cよりも短い。
The third
なお、基板23の形状は、他の基板23と対向しない外側辺が3つの非対向辺部27a,27b,27cで形成される五角形に限らず、その外側辺が円弧形状とする扇形や、三角形状とする菱形などに形成されていてもよい。その外側辺が円弧形状とする扇形の基板23を用いることで、外形が円形状の基板集合体に形成してもよい。あるいは、基板集合体の外形は、六角形以外の多角形でもよい。また、光源モジュール22a,22b,22cの基板23の形状は、中心点Oを中心とする周方向に3つに分割された形状に限らず、2つに分割された形状でもよく、あるいは4つ以上に分割された形状でもよい。
Note that the shape of the
基板23は、単層基板または片面基板であり、例えばアルミニウムなどの金属材料や、例えばガラスエポキシなどの樹脂材料や、例えば酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックスなどの無機材料で形成されたベース板を有し、このベース板の前面側に配線パターンが形成されている。配線パターンには、各発光素子24を実装する複数の発光素子実装パッド部と、基板23の周辺部(非対向辺部27a,27b側)に設けられる一対のコネクタ実装パッド部と、発光素子24の種類毎の発光素子実装パッド部を直列または直並列に接続するとともに両端が一対のコネクタ実装パッド部に接続される配線部と、を含んでいる。配線部は複数の発光素子実装パッド部の間や、基板23の周辺領域などに沿って配線されるが、一部の配線部が交差する交差箇所が存在する場合、その交差箇所では下層の配線部上に設けられるジャンパー用絶縁層に交差する上層の配線部が設けられ、配線部同士が絶縁されている。
The
基板23は、発光素子24およびコネクタ25が実装される前面側とは反対の他面である背面側が、放熱器11の光源取付面20に面接触されて熱的に接続されるように取り付けられる。この際、図2のように、第2の光源モジュール22bの第3の非対向辺部27cが放熱器11の光源取付面部20の一辺である第1の辺20aに平行に対向するように配設され、第1の光源モジュール22aの第1の非対向辺部27aおよび第3の光源モジュール27cの第2の非対向辺部27bが放熱器11の光源取付面部20の第1の辺20aとは反対の第2の辺20bに平行に対向するように配設され、第1の光源モジュール22aの頂点P5および第3の光源モジュール22cの頂点P4が放熱器11の光源取付面20の各辺20a,20bに交差する第3の辺20cおよび第4の辺20dに最も接近するように配設される。なお、照明装置10がスポットライトの場合、放熱器11の光源取付面20の第1の辺20aは上辺、第2の辺20bは下辺、第3の辺20cは左辺、第4の辺20dは右辺となる。
The
第1の光源モジュール22aの第2の非対向辺部27bおよび第2の光源モジュール22bの第1の非対向辺部27aは、放熱器11の光源取付面20の第1の辺20aと第3の辺20cとの成す角部域に間隔を空けて対向配置され、その角部域との間に配線スペース28が形成される。同様に、第2の光源モジュール22bの第2の非対向辺部27bおよび第3の光源モジュール22cの第1の非対向辺部27aは、放熱器11の光源取付面20の第1の辺20aと第4の辺20dとの成す角部域に間隔を空けて対向配置され、その角部域との間に配線スペース28が形成される。配線スペース28は、図2に示す正面視において、光源部17の、放熱器11と光源装置12とが重ならない領域を指す。本構成によって配線スペース28を広く設けることが可能となり、配線スペース28に配置する配線の自由度を高くすることが可能となる。
The second
光源モジュール22a,22b,22cは、外形寸法や、発光素子24の種類および実装位置が同じ光源モジュールを用いることで、共通化できる。光源モジュール22a,22b,22cは、共通化の観点から同一の光源モジュールであることが好ましいが、異なる光源モジュールであってもよい。ここでの異なる光源モジュールとは、外形寸法や、発光素子24の実装位置が同じだが、例えば、発光素子24の種類が異なったり、配線パターンが異なったり、コネクタ25の位置が異なったりする光源モジュールである。
The
また、発光素子24は、例えば、SMD(Surface Mount Device)パッケージタイプや、CSP(Chip Scale Package)タイプが用いられ、正方形(立方体)または長方形(直方体)などの四角形の外形に設けられている。発光素子24は、基板23の配線パターンの発光素子実装パッド部に半田付けにより接続され、配線パターンを通じて電源ユニットから点灯電力が供給されることにより発光面から光を放射する。発光素子24は、発光面にレンズ部が配設されていることが好ましい。なお、発光素子24の封止部材である樹脂材料を光の照射方向に向ってレンズ部を形成するように凸形状とすることで、レンズ部のように機能させるように構成されていてもよい。
Further, the
発光素子24は、基板23の頂点P1を介した対向辺部26a,26bから所定の実装領域内に実装されている。基板23の第2の対向辺部26bから第1の対向辺部26aに平行に沿った方向に、所定数の発光素子24が同一ピッチで配列されているとともに、基板23の第1の対向辺部26aから第2の対向辺部26bに平行に沿った方向に、所定数の発光素子24が同一ピッチで配列され、略菱形となる実装領域内に複数の発光素子24が配列されている。各対向辺部26a,26bから最も離れた実装領域の最外周部の列に配列される発光素子24と各非対向辺部27a,27bおよび第3の非対向辺部27cの両端域との間には、コネクタ25を配設するコネクタ配設スペース29が形成されている。
The
図2のように3つの基板23が集合された基板集合体の状態では、3つの基板23の実装領域が集合して正六角形の実装領域に形成され、この正六角形の実装領域に複数の発光素子24が配列される。3つの基板23で形成された基板集合体の正六角形と、集合された3つの実装領域の正六角形とは、中心点Oを中心とした周方向に60度ずれており、これにより配線スペース28が形成されている。
In the state of a board assembly in which three
発光素子24は、隣接する3つの発光素子24が正三角形の各頂点に位置され、1つの発光素子24の周囲に最大6つの発光素子24が隣接されてそれら6つの発光素子24が正六角形の各頂点に位置される配列関係にある。
In the
発光素子24は、四角形状の外形の一辺が基板23の第1の対向辺部26aに平行に対向する第1の向きで配設される発光素子24と、四角形状の外形の一辺が第2の対向辺部26bに平行に対向する第2の向きに配設される発光素子24と、を備える。第2の向きの発光素子24は、第2の対向辺部26bに最も近い列の位置のみに配設され、残りの位置には全て第1の向きの発光素子24が配設される。
The
一の基板23の第2の対向辺部26b側に第2の向きで配設される発光素子24は、隣接して配設される他の基板23の第1の対向辺部26a側に第1の向きで配設される発光素子24と同じ向きとなり、隣接して配設される他の基板23の第1の対向辺部26aに最も近い位置に第1の向きで配設される発光素子24と上述した隣接する3つの発光素子24が正三角形の各頂点に位置される配列関係が構成され、また、一の基板23の第1の対向辺部26aに最も近い位置に第1の向きで配設される発光素子24は、隣接して配設される他の基板23の第2の向きで配設される発光素子24と上述した隣接する3つの発光素子24が正三角形の各頂点に位置される配列関係が構成される。その結果、正六角形の実装領域内に配設される全ての発光素子24が上述した配列関係に配設される。
The
発光素子24には、蛍光体を含まない赤、緑、青などの原色系や、シアンなどの光色の非蛍光体発光素子と、蛍光体を含む白、琥珀色であるアンバー色系、明るい緑色や黄色または青みがかった緑色であるミント色系などの光色の蛍光体発光素子と、が用いられる。
The light-emitting
非蛍光体発光素子には、例えば、ピーク波長が約610nm以上、約670nm以下の光を放射する赤色発光素子と、ピーク波長が約505nm以上、約540nm以下の光を放射する緑色発光素子と、ピーク波長が約430nm以上、約470nm以下の光を放射する青色発光素子と、ピーク波長が約480nm以上、約500nm以下の光を放射するシアン色発光素子と、などがある。 Non-phosphor light-emitting elements include, for example, red light-emitting elements that emit light with a peak wavelength of about 610 nm or more and about 670 nm or less, and green light-emitting elements that emit light with a peak wavelength of about 505 nm or more and about 540 nm or less. There are blue light-emitting elements that emit light with a peak wavelength of about 430 nm or more and about 470 nm or less, and cyan light-emitting elements that emit light with a peak wavelength of about 480 nm or more and about 500 nm or less.
蛍光体発光素子には、例えば、ピーク波長が約440nmの青色系の光を放射する発光ダイオードと、この発光ダイオードの光の放射面を覆う黄色系の蛍光を発する蛍光体と、を備えた白色系の光を放射する白色発光素子や、ピーク波長が約440nmの青色系の光を放射する発光ダイオードと、この発光ダイオードの光の放射面を覆う黄色系および赤色系の蛍光を発する蛍光体と、を備え、ピーク波長が約610nmのアンバー色系の光を放射するアンバー色発光素子や、ピーク波長が約440nmの青色系の光を放射する発光ダイオードと、この発光ダイオードの光の放射面を覆う黄色系および緑色系の蛍光を発する蛍光体と、を備え、ピーク波長が約550nmのミント色系の光を放射するミント色発光素子などがある。 The phosphor light-emitting element includes, for example, a white light emitting diode that emits blue light with a peak wavelength of about 440 nm, and a phosphor that emits yellow fluorescence that covers the light emitting surface of the light emitting diode. A white light-emitting element that emits light of a certain color, a light-emitting diode that emits blue light with a peak wavelength of approximately 440 nm, and a phosphor that emits yellow and red fluorescence that covers the light emitting surface of this light-emitting diode. , an amber light emitting element that emits amber light with a peak wavelength of about 610 nm, a light emitting diode that emits blue light with a peak wavelength of about 440 nm, and a light emitting surface of the light emitting diode. There is a mint-colored light-emitting element that includes a covering phosphor that emits yellowish and greenish fluorescence and emits mint-colored light with a peak wavelength of about 550 nm.
各光色の発光素子24は、混色性が考慮されて基板23の各位置に配設されている。さらに、基板23の非対向辺部27a,27b,27cに対向する実装領域の最外周部の位置には、蛍光体発光素子のみが配設され、非蛍光体発光素子は配設されない。これにより、図2のように、発光素子24を実装する正六角形の実装領域の最外周部の位置には、蛍光体発光素子のみが配設され、非蛍光体発光素子は配設されない。さらに、蛍光体を含まない原色系の赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子などの非蛍光体発光素子は、それぞれ互いに隣接しない位置に配置されている。
The
なお、複数の発光素子24には、単一の光色の光を放射する発光素子24を用いてもよいし、上記の複数の光色を個別に放射可能なマルチカラーの発光素子24を用いてもよい。
Note that the plurality of
また、コネクタ25は、入出力用に2つ用いられ、基板23の配線パターンの一対のコネクタ実装パッド部に半田付けにより接続されている。
Further, two
コネクタ25は、対向辺部26a,26bと隣り合う非対向辺部27a,27b側にそれぞれ配設される。この非対向辺部27a,27b側とは、対向辺部26a,26bよりも非対向辺部27a,27bに近い位置である。コネクタ25は、基板23の対向辺部26a,26bから離れた実装領域の最外周部の列に配列される発光素子24と非対向辺部27a,27bとの間のコネクタ配設スペース29に配設される。
The
コネクタ25は、基板23の第1の非対向辺部27a側に配設される第1のコネクタ25aと、基板23の第2の非対向辺部27b側に配設される第2のコネクタ25bと、を備えている。例えば、第1のコネクタ25aは発光素子24のアノード側と接続され、第2のコネクタ25bは発光素子24のカソード側と接続される。なお、第1のコネクタ25aがカソード側と接続され、第2のコネクタ25bがアノード側と接続されてもよい。
The
コネクタ25は、例えば雌型コネクタであり、一側に対応する雄型コネクタが差し込まれて接続される凹状のコネクタ接続面を有している。コネクタ25は、基板23の前面視で、一側のコネクタ接続面が長辺となる長方形に形成され、コネクタ接続面側が基板23の非対向辺部27a,27bに対向する外側向き状態で配設されている。コネクタ25のコネクタ接続面の内側には、コネクタ25の長手方向に発光素子24の種類の系統毎に配線パターンの配線部に接続される複数のコネクタ端子が配設されている。
The
また、光源装置12は、電源ユニットとの間を一対の電源接続用の配線部材31によって電気的に接続され、第1の光源モジュール22aと第2の光源モジュール22bとの間、および第2の光源モジュール22bと第3の光源モジュール22cとの間をそれぞれ基板間接続用の配線部材32によって電気的に接続される。これら配線部材31,32により電源ユニットに対して3つの光源モジュール22a,22b,22cが直列に接続される。
Further, the
電源接続用の配線部材31は、配線33と、この配線33の両端に設けられた一対のコネクタ34(図2には光源装置12に接続されるコネクタ34のみを示す)と、を備えている。配線33は、発光素子24の種類の系統数に対応して、複数の電線を用いてもよいし、フレキシブル配線ケーブルなどを用いてもよい。コネクタ34は、雄型コネクタであり、基板23の非対向辺部27a,27bの外側からコネクタ25に差し込まれて電気的に接続される。
The
電源接続用の配線部材31は、一対用いられ、放熱器11の基板取付面20の下辺である第2の辺20bにそれぞれ対向する第1の光源モジュール22aの第1の非対向辺部27a側に配設される第1のコネクタ25aと、第3の光源モジュール22cの第2の非対向辺部27b側に配設される第2のコネクタ25bと、にそれぞれ接続される。電源接続用の配線部材31は、光源装置12から放熱器11の下方に向けて配線され、照明装置10の筐体の下部側に配設される電源ユニットに接続される。
A pair of
基板間接続用の配線部材32は、配線35と、この配線35の両端に設けられた一対のコネクタ36と、を備えている。配線35は、発光素子24の種類の系統数に対応して、複数の電線を用いてもよいし、フレキシブル配線ケーブルなどを用いてもよい。コネクタ36は、雄型コネクタであり、基板23の非対向辺部27a,27bの外側からコネクタ25に差し込まれて電気的に接続される。
The
基板間接続用の配線部材32は、一端側が一の基板23に配設されたコネクタ25に接続され、他端側が一の基板23と異なる基板23に配設されたコネクタ25に接続される。
The
1つの照明装置10において、基板間接続用の配線部材32は、2つ用いられ、一方の配線部材32は、第1の光源モジュール22aの第2の非対向辺部27b側に配設される第2のコネクタ25bと第2の光源モジュール22bの第1の非対向辺部27a側に配設される第1のコネクタ25aとの間を接続し、他方の配線部材32は、第2の光源モジュール22bの第2の非対向辺部27b側に配設される第2のコネクタ25bと第3の光源モジュール22cの第1の非対向辺部27a側に配設される第1のコネクタ25aとの間を接続する。これら配線部材32により、隣接する基板23の発光素子24の種類の系統毎の配線部間を直列に接続する。
In one
基板間接続用の配線部材32は、図2のように、放熱器11の光源取付面20に対向する前方向である正面側から見て、光源取付面20の領域内に配置され、すなわち、第1の光源モジュール22aの第2の非対向辺部27bおよび第2の光源モジュール22bの第1の非対向辺部27aと、放熱器11の光源取付面20の第1の辺20aと第3の辺20cとの成す角部域と、の間に配線スペース28に配置され、さらに、第2の光源モジュール22bの第2の非対向辺部27bおよび第3の光源モジュール22cの第1の非対向辺部27aと、放熱器11の光源取付面20の第1の辺20aと第4の辺20dとの成す角部域と、の間の配線スペース28に配置される。そのため、配線部材32は、配線スペース28や放熱器11の光源取付面20から外側にはみ出ることはない。
As shown in FIG. 2, the
そして、照明装置10においては、投影する光色に応じて、電源ユニットにより発光素子24の種類の系統毎に配線部材31,32を通じて光源装置12の光源モジュール22a,22b,22cに点灯電力を供給し、発光素子24を点灯させる。点灯した発光素子24の光がアパーチャ14に対向する拡散板13の有効領域に入射され、拡散板13によって各色の光が混色されて疑似光源が生成され、この拡散板13で生成される疑似光源の光が投影レンズ16により照射面へ照射される。
In the
光源装置12において、発光素子24の実装領域の最外周部に配置されている発光素子24からの光は、発光素子24の実装領域の最外周部よりも内側に配置されている発光素子24からの光のように拡散板13で混色されず、混色されないまま投影されてしまいやすい。そのため、発光素子24の実装領域の最外周部に、蛍光体を含まない原色系の赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子などの非蛍光体発光素子が配置されている場合、色むらとして認識されやすい蛍光体を含まない原色系の赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子などの非蛍光体発光素子からの光が混色されずに投影されてしまい、色の再現性、色むら、輝度むらなどの光学特性が損なわれてしまう。
In the
本実施形態の光源装置12では、発光素子24の実装領域の最外周部には、蛍光体を含む蛍光体発光素子のみを配置し、発光素子24の実装領域の最外周部よりも内側の実装位置に、蛍光体を含まない原色系の赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子などの非蛍光体発光素子を配置している。
In the
このように、発光素子24の実装領域の最外周部に、蛍光体を含まない原色系の赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子などの非蛍光体発光素子が配置されないことで、これら蛍光体を含まない原色系の赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子などの非発光体発光素子からの光が拡散板13で混色されずに投影されてしまうのを防止でき、色の再現性、色むら、輝度むらなどの光学特性を向上させることができる。
In this way, non-phosphor light-emitting elements such as primary color red light-emitting elements, green light-emitting elements, and blue light-emitting elements that do not contain fluorescent substances are not placed on the outermost periphery of the mounting area of the light-emitting
また、原色系の赤色発光素子と、緑色発光素子と、青色発光素子とが隣接して配置されている場合、これら原色系の赤色発光素子と、緑色発光素子と、青色発光素子との色度の差が、非蛍光体発光素子と蛍光体発光素子との色度の差に比べて大きいため、光が拡散板13で混色されず、色むらとして認識されやすい。
In addition, when a primary color red light emitting element, a green light emitting element, and a blue light emitting element are arranged adjacent to each other, the chromaticity of the primary color red light emitting element, green light emitting element, and blue light emitting element is Since the difference in chromaticity between the non-phosphor light emitting element and the phosphor light emitting element is larger than the difference in chromaticity between the non-phosphor light emitting element and the phosphor light emitting element, the light is not mixed on the
本実施形態の光源装置12では、赤色発光素子と、緑色発光素子と、青色発光素子とは、それぞれ隣接しない位置に配置している。すなわち、赤色発光素子と、緑色発光素子と、青色発光素子とは、それぞれ発光素子24との色度の差が小さい蛍光体発光素子間においた位置に配置している。
In the
これにより、隣接する発光素子24の色度の差を小さくし、拡散板13での混色を良好にでき、色むらを低減できる。
This reduces the difference in chromaticity between adjacent
また、発光素子24の点灯時に発生する熱は基板23から放熱器11に伝達されて放熱される。
Further, heat generated when the
このとき、光源装置12の基板23を大形の1枚基板で構成した場合、発光素子24の発熱による基板23の反りや曲がりなどの変位の影響が大きく、基板23に実装された発光素子24などの半田付け箇所にクラックが生じる虞がある。
At this time, if the
本実施形態の光源装置12では、複数の基板23を集合して1つの基板集合体を形成しているため、複数の基板23の1つずつの大きさを1枚基板に比べて小さくすることでき、発光素子24の発熱による基板23の反りや曲がりなどの変位の影響を少なくし、基板23に実装された発光素子24などの半田付け箇所にクラックが生じるのを抑制できる。
In the
そして、本実施形態の光源装置12では、コネクタ25が基板23の非対向辺部27側に配設されるため、複数の基板23を集合させて1つの基板集合体を形成した場合でも、コネクタ25に対する配線の自由度が高く、電源ユニットとの間を接続する配線部材31や、基板23間を接続する配線部材32を容易に配線でき、しかも配線部材31,32で発光素子24からの光を遮るようなことも防止できる。
In the
また、発光素子24は、四角形状の外形の一辺が基板23の第1の対向辺部26aに平行に対向する第1の向きで配設される発光素子24と、四角形状の外形の一辺が第2の対向辺部26bに平行に対向する第2の向きに配設される発光素子24と、を備えるため、隣接する基板23の第1の対向辺部26aと第2の対向辺部26bとが対向することで、隣接する基板23間で隣接する発光素子24の向きを合わせることができ、基板23間の繋ぎ目での光特性の変化を抑制できる。
Further, the
しかも、第2の向きの発光素子24は、第2の対向辺部26bに最も近い列の位置のみに配設され、残りの位置には全て第1の向きの発光素子24が配設されるため、隣接する基板23間で隣接する発光素子24の向きとともに位置関係などを含めて容易に合わせることができ、基板23間の繋ぎ目での光特性の変化を抑制できる。
Moreover, the
また、照明装置10は、移動機構18により、光源部17が前方または後方に移動し、疑似光源を生成する拡散板13と投影レンズ16との間の距離が変化し、照射する光の範囲を変更できる。
Further, in the
この際、基板23間を接続する配線部材32は、放熱器11の光源取付面20に対向する前方向から見て、放熱器11の光源取付面20の領域内に配置され、配線スペース28や放熱器11の光源取付面20から外側にはみ出ることはないため、光源部17が移動しても配線部材32が他の部材に引っ掛かるようなことがなく、光源部17の移動を阻害することがないとともに電気的な断線などの発生を抑制できる。
At this time, the
基板23間を接続する配線部材32に関しては、図4(a)~(g)に示すように(図4(a)~(g)は光源装置12の外形と仮想矩形40との関係をそれぞれ示す概略正面図を示す)、正面視で光源装置12を包含し、光源装置12の基板23の正面の面積の総和よりも大きい面積を有する仮想矩形40であって、仮想矩形40の少なくとも一辺と、光源装置12の外形の頂点もしくは辺と、が重なる仮想矩形40を定義した場合、配線部材32は、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41(配線スペース28)に引き回される関係を有する。ここでの引き回すとは、領域41内に配線部材32の少なくとも一部が存在していることをいう。なお、領域41内に配線部材32の全てが存在することが好ましい。この場合、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41に対応して隣接する基板23間の分割部が配置されることで、基板23間を接続する配線部材32は、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41に引き回される。
Regarding the
図4(a)に、光源装置12の外形が三角形の場合を示し、仮想矩形40の一の辺は、光源装置12の外形の1つの辺と重なり、かつ、仮想矩形40の一の辺と対向する他の辺は、光源装置12の外形の頂点1つと重なる関係にある。この関係により、配線部材32は、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41に引き回される。なお、ここでの重なるとは、仮想矩形40の辺と、光源装置12の外形の辺と、が一致する構成も含まれるし、仮想矩形40の辺の少なくとも一部と、光源装置12の外形の辺もしくは頂点と、が重なる構成も含まれる。以降においても同じである。
FIG. 4A shows a case where the outer shape of the
図4(b)に、光源装置12の外形が四角形の場合を示し、仮想矩形40の全ての辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる頂点1つと重なる関係にある(ただし、仮想矩形の面積>光源装置12の面積の関係を有する)。この関係により、配線部材32は、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41に引き回される。
FIG. 4B shows a case where the outer shape of the
図4(c)に、光源装置12の外形が五角形の場合を示し、仮想矩形40の1つの辺は、光源装置12の外形の1つの辺と重なり、かつ、仮想矩形40の他の3つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる頂点1つと重なる関係にある。この関係により、配線部材32は、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41に引き回される。
FIG. 4C shows a case where the outer shape of the
光源装置12の外形が五角形以上の奇数角形(2×n+1 (n=2以上の整数))の場合、例えば七角形、九角形、十一角形…の場合、図4(c)に示した五角形と同様の関係となる。ただし、仮想矩形40の他の3つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる頂点1つと重なる関係にある。つまり、この場合、光源装置12は、外形に、仮想矩形40の辺と重ならない頂点を備える構成となる。
When the outer shape of the
図4(d)に、上述した実施形態のように、光源装置12の外形が六角形の場合を示し、仮想矩形40の上下に対向する2つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる辺1つと重なり、かつ、仮想矩形40の他の左右に対向する2つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる頂点1つと重なる関係にある。この関係により、配線部材32は、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41に引き回される。
FIG. 4D shows a case where the outer shape of the
また、光源装置12の外形が六角形以上の偶数角形であって、N(6+4n (n=1以上の整数))角形の場合、例えば十角形、十四角形、十八角形…の場合、図4(d)に示した六角形と同様の関係となる。この場合も、光源装置12は、仮想矩形40の辺と重ならない頂点を備える構成となる。
In addition, when the outer shape of the
例えば、図4(e)に、光源装置12の外形が十角形の場合を示し、仮想矩形40の上下に対向する2つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる辺1つと重なり、かつ、仮想矩形40の他の左右に対向する2つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる頂点1つと重なる関係にある。
For example, FIG. 4E shows a case where the outer shape of the
光源装置12の外形がN(6+4n (n=1以上の整数))角形においては、上下に対向する2つの辺が、それぞれ仮想矩形40の上下に対向する2つの辺と重なるので、残りの辺の数はN-2で、光源装置12の外形において左右側に配置される辺の数(N/2-1)は均等となり、この光源装置12の外形において左右側に配置される辺の数(N/2-1)の値が偶数となる場合は、光源装置12の外形において左右側に配置される辺が、仮想矩形40の左右側に対向する辺と重なることはない。
When the outer shape of the
また、図4(f)に、光源装置12の外形が八角形の場合を示し、仮想矩形40の4つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の辺1つと重なる関係にある。この関係により、配線部材32は、光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41に引き回される。
Further, FIG. 4F shows a case where the outer shape of the
光源装置12の外形が六角形以上の偶数角形であって、(6×4n-2 (n=1以上の整数))角形の場合、例えば八角形、十二角形、十六角形…の場合、図4(f)に示した八角形と同様の関係となる。
When the outer shape of the
例えば、図4(g)に、光源装置12の外形が十二角形の場合を示し、仮想矩形40の4つの辺は、それぞれ光源装置12の外形の異なる辺1つと重なる関係にある。
For example, FIG. 4G shows a case where the outer shape of the
このように、正面視で光源装置12を包含し、光源装置12の基板23の正面の面積の総和よりも大きい面積を有する仮想矩形40であって、仮想矩形40の少なくとも一辺と、光源装置12の外形の頂点もしくは辺と、が重なる仮想矩形40を定義した場合、配線部材32は、少なくとも光源装置12の非対向辺部27と仮想矩形40とで囲まれる領域41(配線スペース28)に引き回される関係を有することで、基板23間を接続する配線部材32の引き回しの自由度を高くすることが可能となる。なお、仮想矩形40は、光源装置12を包含し、かつ、光源装置12の基板23の正面の面積の総和よりも大きい面積を有し、かつ、仮想矩形40の少なくとも一辺と、光源装置12の外形の頂点もしくは辺と、が重なる、条件を満たしつつ最小の面積となるように構成されることが望ましい。
In this way, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
10 照明装置
11 放熱器
12 光源装置
17 光源部
20 光源取付面
23 基板
24 発光素子
25 コネクタ
26 対向辺部
26a 第1の対向辺部
26b 第2の対向辺部
27 非対向辺部
32 配線部材
40 仮想矩形
41 領域
10
Claims (5)
前記複数の基板それぞれに配設された複数の発光素子と;
前記複数の基板それぞれに配設されたコネクタと;
一端側を一の基板に配設された前記コネクタに接続され、他端側を前記一の基板と異なる基板に配設された前記コネクタに接続された配線部材と;
を備え、
前記基板のそれぞれは、周辺部に、他の前記基板と対向する対向辺部と、他の前記基板とは対向しない非対向辺部と、を有し、
前記コネクタは、前記基板の前記非対向辺部側に配設される
ことを特徴とする光源装置。 With multiple substrates;
a plurality of light emitting elements disposed on each of the plurality of substrates;
a connector disposed on each of the plurality of substrates;
a wiring member having one end connected to the connector disposed on one substrate and the other end connected to the connector disposed on a substrate different from the one substrate;
Equipped with
Each of the substrates has, in a peripheral portion, an opposing side portion that faces the other substrate, and a non-opposing side portion that does not face the other substrate,
The light source device, wherein the connector is disposed on the non-opposed side of the substrate.
正面視で前記光源装置を包含し、前記光源装置の前記基板の正面の面積の総和よりも大きい面積を有する仮想矩形であって、前記仮想矩形の少なくとも一辺と、前記光源装置の外形の頂点もしくは辺と、が重なる仮想矩形を定義した場合、前記配線部材は、前記非対向辺部と前記仮想矩形とで囲まれる領域に引き回される
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1,
A virtual rectangle that includes the light source device when viewed from the front and has an area larger than the sum of the areas of the front surfaces of the substrates of the light source device, the virtual rectangle including at least one side of the virtual rectangle and an apex of the outer shape of the light source device or When a virtual rectangle with overlapping sides is defined, the wiring member is routed in an area surrounded by the non-opposed side and the virtual rectangle.
前記発光素子は四角形状の外形に設けられ、その四角形状の一辺が前記基板の前記第1の対向辺部に平行に対向する第1の向きで配設される前記発光素子と、一辺が前記第2の対向辺部に平行に対向する第2の向きで配設される前記発光素子と、を備える
ことを特徴とする請求項1または2記載の光源装置。 The opposing sides of the substrate have a first opposing side and a second opposing side that are adjacent to each other at a predetermined angle,
The light emitting element is provided in a rectangular outer shape, and the light emitting element is disposed in a first orientation such that one side of the rectangular shape faces parallel to the first opposing side of the substrate; The light source device according to claim 1 or 2, further comprising: the light emitting element disposed in a second direction facing parallel to a second opposing side.
ことを特徴とする請求項3記載の光源装置。 4. The light source device according to claim 3, wherein the light emitting elements in the second direction are arranged only in a row closest to the second opposing side of the substrate.
光源取付面を有する放熱器と;
前記配線部材が前記光源取付面からはみ出さないように、前記放熱器の前記光源取付面に配設される請求項1記載の光源装置と、を備え、前記筐体内において光照射方向である前方向または反対の後方向に移動する光源部と;
を備える照明装置。 With the casing;
a radiator having a light source mounting surface;
The light source device according to claim 1, wherein the light source device is disposed on the light source mounting surface of the radiator so that the wiring member does not protrude from the light source mounting surface, a light source part that moves in the direction or in the opposite backward direction;
A lighting device comprising:
Priority Applications (1)
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