JP3141766U

JP3141766U - 照明装置

Info

Publication number: JP3141766U
Application number: JP2008001271U
Authority: JP
Inventors: 克己上野
Original assignee: 有限会社ユークラフト
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2008-05-22
Anticipated expiration: 2018-03-05

Abstract

【課題】ＬＥＤ素子を使用した高輝度の照明装置を提供すること。
【解決手段】ヒートシンク２の上部に形成した収納部９内にヒートパイプ１０を遊嵌状態に収納る。収納された状態ではヒートパイプ１０の上部は収納部９のコイルばね１１に付勢されてベースプレート３上面から突出する。一方、ＬＥＤ素子１３を基板１４に対して同基板１４の裏面側に底面を露出させた状態で端子接続する。この基板１４をヒートパイプ１０の上端がＬＥＤ素子１３の底面に当接するような位置関係でＬＥＤ素子１３を収納部９側に押し戻しながらベースプレート３上に固定する。
【選択図】図３

Description

本考案は、例えば車両の衝突試験の際に撮影用の光源として車両に搭載して好適な照明装置に関するものである。

車両の衝突試験におけるデータ入手方法の１つとして従来から車両に小型カメラを搭載し、衝突によって車両に生ずる衝撃の状況を記録するためスチール写真を撮影するようにしている。このような衝突試験に関する技術は多々存するが一例として特許文献１を挙げる。
スチール写真の撮影においてはカメラのシャッタースピードが高速となるため、光源として高輝度のランプを光源とした照明装置を用いることが多い。また、スチール写真以外の映像として記録する場合にも十分な照度が得られない場合には高輝度の照明装置を使用して撮影することが多い。
特開２００１−１４７１７３号公報

上記のような照明装置の光源として電球やＨＩＤランプを使用する場合、耐衝撃性に劣ることからＬＥＤ素子を使用した照明装置が求められている。
しかし、高輝度のＬＥＤ素子は発熱量も大きいため、それを上記のような照明装置の光源として使用する場合にはその熱によって発光効率が落ちたり、場合によっては素子自体が破壊されてしまうという問題も生じてしまう。そのため現状ではＬＥＤ素子を使用した照明装置で非常に高輝度のものは実現されていない。
本考案は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところはＬＥＤ素子を使用した高輝度の照明装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための第１の手段として、多数の冷却用突起を備える冷却ベース内に熱伝導部材を埋設し、同熱伝導部材を前記冷却ベースから外方に一部突出させるとともに、同熱伝導部材を突出方向に付勢部材によって付勢する一方、ＬＥＤ素子を薄板状の基板に対して同基板の裏面側に底面を露出させた状態で端子接続し、前記ＬＥＤ素子の底面に前記熱伝導部材を付勢状態で当接させて前記基板を前記冷却ベースの取り付け面上に固定するようにした。
第２の手段では第１の手段に加え、複数の前記ＬＥＤ素子は前記基板表面に直列状に配置するようにした。
第３の手段では第１又は第２の手段に加え、前記冷却ベースの前記取り付け面は照明光を拡散するように凸状に湾曲されており、前記基板は前記取り付け面に沿って撓まされて固定されるようにした。
第４の手段では第１〜３のいずれかの手段に加え、前記熱伝導部材と同熱伝導部材が埋設される前記冷却ベースの収容部との間には同熱伝導部材が埋設された状態で径方向に隙間があり、その隙間を充填剤で埋めるようにした。

上記各請求項の考案では、ＬＥＤ素子が発生させる熱が熱伝導部材を伝わって冷却ベースから放熱されることとなる。そして、ＬＥＤ素子、基板及び冷却ベースの加工精度がそれほど精密でなくとも、あるいは使用状態における振動が加わっても本考案の照明装置では熱伝導部材を付勢状態でＬＥＤ素子側に押し付けているため放熱効率が低下することがない。

以下、本考案の照明装置を具体化した実施例を図面に基づいて説明する。以下の説明において、説明の便宜上図２における図の下方側を下側、上方側を上側とする。
図１〜図３に示すように、照明装置１は冷却ベースとしてのヒートシンク２を備えている。本実施例のヒートシンク２は長方形形状のベースプレート３とベースプレート３から下垂する５枚の冷却用突起としてのフィン４とから構成されたアルミ合金製の一体成型品である。各フィン４は互いに平行にベースプレート３から下垂状に配置されている。フィン４には３箇所に切れ込み５が形成されている。ベースプレート３は長手方向において凸状となるように若干撓まされている（湾曲している）。ヒートシンク２の一方の端部位置には小型の冷却ファン装置６が配設されている。
図３〜図６に示すように、ヒートシンク２のベースプレート３には長手方向に沿って４つの断面円形形状の透孔７が形成されている。各透孔７はベースプレート３を上下に貫通するとともにそれら透孔７の下方位置における切欠部８とともに上下方向に延びる収納部９として構成されている。切欠部８は５枚のうち中央位置のフィン４の上部寄りを切り欠いて構成されており、フィン４の上下幅の中央付近に及んでいる。
各収納部９内にはアルミ合金製の熱伝導部材としてのヒートパイプ１０が上下方向に移動可能に、つまり遊嵌状に収納されている。ヒートパイプ１０は収納部９の底面９ａ上に配置された付勢部材としてのコイルばね１１によって常時上方に向かって付勢されている。尚、ヒートパイプ１０の外周部分にはヒートパイプ１０の進出を許容するために若干の余裕（隙間）があるがこの余裕部分を埋め、なおかつ潤滑及び放熱を図るため若干の粘着性のある充填剤としての放熱用コンパウンドが塗布されている。

このような構成のヒートシンク２のベースプレート３上にはＬＥＤ素子１３が配設されたコンポジット銅張積層板を材料とする可撓性のある長方形形状の基板１４が取り付けられる。基板１４は所定のプリント配線やチップ等が実装されている（図示省略）。基板１４には長手方向に沿ってその中央位置に４つの透孔１６が形成されている。各透孔１６を塞ぐように４つのＬＥＤ素子１３が配設され、その端子が基板１２側の配線にはんだ付けによって固着を兼ねて接続されている。各ＬＥＤ素子１３を包囲するようにレンズユニット１７が基板１４上に配設されている。
このような構成の基板１４はポスト１８及びフレーム１９を介してボルト２０によってヒートシンク２のベースプレート３に固着されている。図１及び図２に示すように、ボルト２０による締結状態で基板１４は撓まされてベースプレート３のカーブに略沿って固定されることとなる。一方、基板１４が配置されていない状態ではベースプレート３の上面にはヒートパイプ１０が突出されるが、このように基板１４が固着された状態では図５に示すようにヒートパイプ１０は各ＬＥＤ素子１３の底面に先端が当接した状態で押し戻されている。
このように構成された照明装置１は電源部を兼ねた制御装置とともに車載させ、図示しないステーを介してＣＣＤカメラのような撮影装置とともに撮影したい場所に取り付けるようにする。

上記のように構成することで本実施例の照明装置１では次のような効果を奏する。
（１）ヒートパイプ１０がＬＥＤ素子１３の底面に常時当接し、ヒートパイプ１０を介してヒートシンク２から放熱が図られるため、ＬＥＤ素子１３の発光に伴う熱が抑制され従来に較べてより高輝度のＬＥＤ素子１３を使用することが可能となる。
（２）金属製のヒートシンク２のベースプレート３表面は必ずしも常に精度よく所望のカーブ形状に撓ませることができるわけではない。従って、このカーブに沿って固着される基板１４に配設されたＬＥＤ素子１３とヒートパイプ１０との当接状態も製品によって微妙に異なるわけであるが、ヒートパイプ１０は収納部９に若干の余裕があり尚かつヒートパイプ１０はコイルばね１１によって付勢されているため、そのような形状の微妙な位置ずれに対しても追随できることとなる。
（３）ヒートパイプ１０をＬＥＤ素子１３の底面に付勢状態で当接させているため、使用場所が揺れる車内であっても常にＬＥＤ素子１３との底面にヒートパイプ１０がしっかりと当接できることとなる。

尚、この考案は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施例ではＬＥＤ素子１３は１列のみであったが、複数列の照明装置１として構成してもよい。
・ヒートパイプ１０やヒートシンク２の構成は上記に限定されるものではない。ヒートパイプ１０やヒートシンク２の上記以外の材質、例えばヒートシンク２では銅を含む合金を使用することも可能である。
・照明装置１１はＣＣＤカメラ６６によるスチール写真の撮影以外に、映像として撮影する場合に使用することも可能である。
・基板１４の材質は上記に限定されるものではない。
・付勢手段として上記のコイルばね１１以外の手段でも構わない。
・その他、本考案の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。

本考案の実施例の照明装置の斜視図。同じ照明装置の側面図。同じ照明装置の縦断面図。図２におけるＡ−Ａ方向からの断面図（フレームは省略）。図４において基板のない状態のヒートシンクの断面図。ヒートシンクの平面図。

符号の説明

１…照明装置、２…冷却ベースとしてのヒートシンク、３…冷却ベースの取り付け面としてのベースプレート、１０…熱伝導部材としてのヒートパイプ、１１…付勢部材としてのコイルばね、１３…ＬＥＤ素子、１４…基板。

Claims

多数の冷却用突起を備える冷却ベース内に熱伝導部材を埋設し、同熱伝導部材を前記冷却ベースから外方に一部突出させるとともに、同熱伝導部材を突出方向に付勢部材によって付勢する一方、ＬＥＤ素子を薄板状の基板に対して同基板の裏面側に底面を露出させた状態で端子接続し、前記ＬＥＤ素子の底面に前記熱伝導部材を付勢状態で当接させて前記基板を前記冷却ベースの取り付け面上に固定するようにしたことを特徴とする照明装置。
複数の前記ＬＥＤ素子は前記基板表面に直列状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記冷却ベースの前記取り付け面は照明光を拡散するように凸状に湾曲されており、前記基板は前記取り付け面に沿って撓まされて固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記熱伝導部材と同熱伝導部材が埋設される前記冷却ベースの収容部との間には同熱伝導部材が埋設された状態で径方向に隙間があり、その隙間を充填剤で埋めていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。