JP4893601B2 - Light source device - Google Patents

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Description

本発明は、複数のガラス封止LEDが搭載される線状光源部を複数備えた光源装置に関する。   The present invention relates to a light source device including a plurality of linear light source units on which a plurality of glass-sealed LEDs are mounted.

従来から、複数の発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)素子を細長い配線基板に搭載し、各LEDを配線基板上にて樹脂封止材で封止した線状光源が知られている(例えば、特許文献1の段落[0005]参照)。しかしながら、この線状光源では、各LED素子にて生じる熱に起因して、樹脂封止材が劣化により黄変して光量が経時的に低下したり、配線基板と樹脂封止材とが剥離して電気的不具合を生ずるといった問題点がある。   Conventionally, a linear light source is known in which a plurality of light emitting diode (LED) elements are mounted on an elongated wiring board, and each LED is sealed with a resin sealing material on the wiring board (for example, (See paragraph [0005] of Patent Document 1). However, in this linear light source, due to the heat generated in each LED element, the resin sealing material is yellowed due to deterioration and the amount of light decreases with time, or the wiring board and the resin sealing material are separated. As a result, there is a problem that an electrical failure occurs.

この問題点を解決すべく、配線基板と、配線基板上に配列した複数のLED素子と、配線基板上に形成しLED素子を被覆するガラス材と、を備えた線状光源が提案されている(例えば、特許文献1の段落[0021]参照)。特許文献1には、従来の樹脂よりガラスは熱伝導率が5倍程度大きいので発光素子(LED素子)の熱を外へ放熱する量が増えて発光素子(LED素子)の温度上昇を抑えることができる、と記載されている。
特開2006−344450号公報
In order to solve this problem, a linear light source including a wiring board, a plurality of LED elements arranged on the wiring board, and a glass material that is formed on the wiring board and covers the LED elements has been proposed. (For example, see paragraph [0021] of Patent Document 1). In Patent Document 1, glass has a thermal conductivity about 5 times greater than that of conventional resins, so that the amount of heat released from the light emitting element (LED element) is increased to suppress the temperature rise of the light emitting element (LED element). It is described that it is possible.
JP 2006-344450 A

しかしながら、ガラス及び樹脂は金属等に比べて熱伝導率が極めて小さく、特許文献1の線状光源においては、ガラスの熱伝導率が樹脂よりも大きいとはいえ、封止材による放熱性能が低いことに変わりはない。すなわち、特許文献1の線状光源は、従来の樹脂封止の線状光源に対し放熱性に関して改善が図られておらず、装置全体として許容される各LED素子の発熱量は従来の樹脂封止の線状光源と同等である。従って、特許文献1の線状光源では、封止材をガラスとすることにより、封止材についてはLED素子の発熱量の増大が許容されるにもかかわらず、装置全体としてはLED素子の放熱性に問題があるため、結局はLED素子に熱的負荷が加わってしまう。このため、各LED素子の光量を増大させたり各LED素子を密集させるなど発熱量が増大する構成をとることができず、各LED素子の性能を十分に引き出すことができない。   However, glass and resin have extremely low thermal conductivity compared to metals and the like, and in the linear light source of Patent Document 1, although the thermal conductivity of glass is larger than that of resin, the heat dissipation performance by the sealing material is low. That is no different. That is, the linear light source disclosed in Patent Document 1 is not improved in terms of heat dissipation with respect to the conventional resin-encapsulated linear light source. It is equivalent to a stop linear light source. Therefore, in the linear light source of Patent Document 1, although the encapsulating material is made of glass, the LED element as a whole is radiated by the encapsulating material, although an increase in the amount of heat generated by the LED element is allowed. As a result, a thermal load is eventually applied to the LED element. For this reason, it is not possible to adopt a configuration in which the amount of heat generation increases, such as increasing the light amount of each LED element or concentrating each LED element, and the performance of each LED element cannot be fully exploited.

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のガラス封止LEDから生じる熱を的確に放散することのできる光源装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The place made into the objective is providing the light source device which can dissipate the heat which arises from several glass sealing LED exactly.

本発明は、上記目的を達成するため、複数のガラス封止LEDがそれぞれ搭載される複数の線状光源部と、前記複数の線状光源部ごとに設けられ複数の線状光源部に端面がそれぞれ接続される複数の放熱板、及び当該複数の放熱板の中で長手方向寸法が最大の放熱板と同一の長手方向寸法を有する直方体状の放熱ブロックを有し、前記長手方向寸法が最大の放熱板を含む前記複数の放熱板の間に前記放熱ブロックが配置されて前記長手方向寸法が最大の放熱板と全面にわたって面接触した放熱部と、前記放熱部よりも熱伝導率が小さい部材よりなり、前記複数の線状光源部及び前記放熱部と所定の間隔を有して配置された側壁、及び当該側壁と連続して形成され、前記側壁との境界部分よりも内側へ位置するように前記複数の放熱板ごとに形成された凸部を有した底壁より構成されていると共に、前記側壁の一部を内側へ曲げて前記放熱部と接続されることにより通気口と側壁支持部が形成されたケースと、を備え、前記放熱ブロックは、上下に貫通し、前記複数の線状光源部の長手方向に並んで形成される複数の貫通孔を有し、前記凸部は、前記複数の放熱板における前記複数の線状光源部と反対側の端面を支持する底壁支持部を有することを特徴とする光源装置提供る。 The present invention, in order to achieve the above object, a plurality of linear light source section in which a plurality of glass sealed LED is mounted, respectively, provided in each of the plurality of linear light sources portions to those the plurality of linear light sources section A plurality of radiator plates to which end faces are respectively connected, and a rectangular parallelepiped radiator block having the same longitudinal dimension as the radiator plate having the largest longitudinal dimension among the plurality of radiator plates, the longitudinal dimension being A heat radiating portion in which the heat radiating block is disposed between the plurality of heat radiating plates including the largest heat radiating plate and in surface contact with the heat radiating plate having the largest longitudinal dimension over the entire surface; and a member having a lower thermal conductivity than the heat radiating portion A plurality of linear light source units and a side wall arranged with a predetermined distance from the heat radiation unit, and a side wall that is formed continuously with the side wall, and is located on the inner side of the boundary part with the side wall. For each of the plurality of heat sinks Together are formed of a bottom wall having the formed convex portion, and a case in which the vent and the side wall support part formed by being connected to the heat radiating portion bending portions of the sidewall inward The heat dissipating block has a plurality of through-holes penetrating up and down and formed side by side in the longitudinal direction of the plurality of linear light source units, and the convex portions are the plurality of the plurality of heat sinks in the plurality of heat dissipating plates. that provides a light source device you characterized by having a bottom wall supporting portion for supporting the linear light source portion end surface of the opposite side.

また、上記光源装置において、前記ケースと前記複数の放熱板の外側に位置する放熱板との間に介在し、前記ケースと前記複数の放熱板を互いに離隔する方向へ付勢するばね材を備える構成としてもよい。 The light source device may further include a spring member interposed between the case and the heat radiating plate located outside the plurality of heat radiating plates, and biasing the case and the plurality of heat radiating plates in a direction away from each other. It is good also as a structure.

本発明の光源装置によれば、複数のガラス封止LEDから生じる熱を的確に放散することができる。   According to the light source device of the present invention, heat generated from a plurality of glass-sealed LEDs can be accurately dissipated.

図1から図8は本発明の第1の実施形態を示し、図1は光源装置の外観斜視図である。   1 to 8 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an external perspective view of a light source device.

図1に示すように、光源装置1は、下端を閉塞した六角筒状に形成されるケース5と、ケース5の上端を閉塞するレンズ保持板8と、レンズ保持板8に保持される複数のレンズ7と、を有している。各レンズ7は、ケース5内にて出射された光を外部へ放射する。また、ケース5の所定の側面5aには、ケース5の内外を連通する通気口5cが形成されている。   As shown in FIG. 1, the light source device 1 includes a case 5 formed in a hexagonal cylinder shape with a lower end closed, a lens holding plate 8 that closes the upper end of the case 5, and a plurality of pieces held by the lens holding plate 8. And a lens 7. Each lens 7 radiates the light emitted in the case 5 to the outside. In addition, a predetermined side surface 5 a of the case 5 is formed with a vent 5 c that communicates the inside and outside of the case 5.

図2は光源装置の断面図である。
図2に示すように、光源装置1は、複数のガラス封止LED2が上面に搭載される線状光源部3と、線状光源部3の下面に接続され線状光源部3から下方向へ延びる放熱板41及び放熱板41に接合される放熱ブロック42を有する放熱部4と、を備えている。また、ケース5は、線状光源部3と間隔をおいて形成される6つの側壁5aと、所定の側壁5aと放熱部4とを接続する支持部5bと、当該所定の側壁5aに形成される通気口5cと、を有する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the light source device.
As shown in FIG. 2, the light source device 1 includes a linear light source unit 3 on which a plurality of glass-sealed LEDs 2 are mounted on the upper surface, and a lower surface of the linear light source unit 3 connected downward. And a heat dissipating section 4 having a heat dissipating plate 41 and a heat dissipating block 42 joined to the heat dissipating plate 41. The case 5 is formed on six side walls 5a formed at intervals from the linear light source part 3, a support part 5b connecting the predetermined side wall 5a and the heat radiating part 4, and the predetermined side wall 5a. And vent hole 5c.

レンズ7は、例えばアクリル樹脂からなり、上面視にて光源部3のガラス封止LED2を中心とした円形に形成される。すなわち、レンズ7は、光の出射側から見て円形を呈している、レンズ7は、光源部3からの白色光が入射する入射部71と、入射部71からレンズ7内に入射した光を反射する反射面72と、レンズ7内の光を外部へ出射する出射面73と、レンズ保持板8に保持される鍔部74と、を有する。   The lens 7 is made of, for example, acrylic resin, and is formed in a circular shape centering on the glass-sealed LED 2 of the light source unit 3 when viewed from above. That is, the lens 7 has a circular shape when viewed from the light emission side. The lens 7 is configured to receive the incident portion 71 into which the white light from the light source portion 3 is incident and the light incident from the incident portion 71 into the lens 7. The reflective surface 72 to reflect, the output surface 73 which radiate | emits the light in the lens 7 to the exterior, and the collar part 74 hold | maintained at the lens holding plate 8 are provided.

入射部71は、レンズ7の下部にて上方へ凹む凹状を呈し、ガラス封止LED2の上方を覆うよう形成される。入射部71は、下方へ向かって凸の球面をなし光源部3の真上に形成される湾曲面71aと、湾曲面71aの周縁から下方へ延びる円筒面71bと、を有する。反射面72は、ガラス封止LED2のLED素子22を焦点とする放物面形状を呈する。鍔部74は、反射面72の上端に径方向外側へ突出するよう形成され、レンズ保持板8に保持される。レンズ保持板8は、ケース5の側壁5aの上端側に形成された凹部5eと係合する。レンズ7の出射面73は、レンズ7の上部にて平坦に形成される。   The incident portion 71 has a concave shape that is recessed upward at the lower portion of the lens 7 and is formed so as to cover the upper side of the glass-sealed LED 2. The incident part 71 has a curved surface 71a that forms a downwardly convex spherical surface and is formed directly above the light source unit 3, and a cylindrical surface 71b that extends downward from the periphery of the curved surface 71a. The reflecting surface 72 has a parabolic shape with the LED element 22 of the glass-sealed LED 2 as a focal point. The flange 74 is formed at the upper end of the reflecting surface 72 so as to protrude radially outward, and is held by the lens holding plate 8. The lens holding plate 8 engages with a recess 5 e formed on the upper end side of the side wall 5 a of the case 5. The exit surface 73 of the lens 7 is formed flat on the top of the lens 7.

図3は光源装置の分解斜視図である。図3では、説明のため、ケース、レンズ及びレンズ保持板については省略して図示している。
図3に示すように、複数の線状光源部3及び放熱板41が互いに平行に並べられ、放熱部4は各放熱板41の間に配置され隣接する2つの放熱板41を連結する放熱体としての放熱ブロック42を有している。本実施形態においては、3つの線状光源部3が並べて設けられ、内側の線状光源部3が外側の2つの線状光源部3よりも長尺に形成される。線状光源部3は、放熱板41と左右方向寸法が同じであり、放熱板41の上側の端面にはんだ材(図示せず)を介して固定される。放熱板41及び放熱ブロック42はともに銅(熱伝導率:380W・m−1・K−1)により形成され、放熱ブロック42は放熱板41の主面と面接触している。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the light source device. In FIG. 3, the case, the lens, and the lens holding plate are omitted for illustration.
As shown in FIG. 3, a plurality of linear light source units 3 and a heat radiating plate 41 are arranged in parallel to each other, and the heat radiating unit 4 is disposed between each heat radiating plate 41 and connects two adjacent heat radiating plates 41. The heat dissipation block 42 is provided. In the present embodiment, three linear light source units 3 are provided side by side, and the inner linear light source unit 3 is formed to be longer than the two outer linear light source units 3. The linear light source unit 3 has the same horizontal dimension as the heat sink 41 and is fixed to the upper end surface of the heat sink 41 via a solder material (not shown). The radiator plate 41 and the radiator block 42 are both formed of copper (thermal conductivity: 380 W · m −1 · K −1 ), and the radiator block 42 is in surface contact with the main surface of the radiator plate 41.

図4は線状光源部の外観斜視図である。
図4に示すように、線状光源部3は、前後方向へ延びる実装基板31と、実装基板31の上面に一列に実装される複数のガラス封止LED2と、を有している。本実施形態においては、内側の線状光源部3については3つのガラス封止LED2が電気的に直列に実装され、外側の線状光源部3については2つのガラス封止LED2が電気的に直列に実装されている。図4には、3つのガラス封止LED2が実装された線状光源部3を図示している。各ガラス封止LED2は、それぞれ、後述するセラミック基板21上に3つのLED素子22が前後方向に並んで搭載され、各LED素子22が電気的に直列に接続されている。各LED素子22は、順方向が4.0V、順電流が100mAの場合に、ピーク波長が460nmの光を発する。
FIG. 4 is an external perspective view of the linear light source unit.
As shown in FIG. 4, the linear light source unit 3 includes a mounting substrate 31 extending in the front-rear direction and a plurality of glass-sealed LEDs 2 mounted in a row on the upper surface of the mounting substrate 31. In the present embodiment, three glass-sealed LEDs 2 are electrically connected in series for the inner linear light source unit 3, and two glass-sealed LEDs 2 are electrically connected in series for the outer linear light source unit 3. Has been implemented. FIG. 4 illustrates a linear light source unit 3 on which three glass-sealed LEDs 2 are mounted. Each glass-sealed LED 2 is mounted with three LED elements 22 arranged in the front-rear direction on a ceramic substrate 21 to be described later, and the LED elements 22 are electrically connected in series. Each LED element 22 emits light having a peak wavelength of 460 nm when the forward direction is 4.0 V and the forward current is 100 mA.

図5は線状光源部の縦断面図である。
図5に示すように、ガラス封止LED2は、フリップチップ型のGaN系半導体材料からなるLED素子22と、LED素子22を搭載するセラミック基板21と、セラミック基板21に形成されLED素子22へ電力へ供給するための回路パターン24と、LED素子22をセラミック基板21上にて封止するガラス封止部23と、を備えている。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the linear light source section.
As shown in FIG. 5, the glass-sealed LED 2 includes an LED element 22 made of a flip-chip type GaN-based semiconductor material, a ceramic substrate 21 on which the LED element 22 is mounted, and a ceramic substrate 21 that is formed with power. A circuit pattern 24 for supplying to the substrate and a glass sealing portion 23 for sealing the LED element 22 on the ceramic substrate 21 are provided.

LED素子22は、サファイア(Al)からなる成長基板の表面に、III族窒化物系半導体をエピタキシャル成長させることにより、バッファ層と、n型層と、MQW層と、p型層とがこの順で形成されている。このLED素子22は、700℃以上でエピタキシャル成長され、その耐熱温度は600℃以上であり、低融点の熱融着ガラスを用いた封止加工における加工温度に対して安定である。また、LED素子22は、p型層の表面に設けられるp側電極と、p側電極上に形成されるp側パッド電極と、を有するとともに、p型層からn型層にわたって一部をエッチングすることにより露出したn型層に形成されるn側電極を有する。p側パッド電極とn側電極には、それぞれバンプ25が形成される。本実施形態においては、LED素子22は、厚さ100μmで346μm角に形成される。 The LED element 22 has a buffer layer, an n-type layer, an MQW layer, and a p-type layer by epitaxially growing a group III nitride semiconductor on the surface of a growth substrate made of sapphire (Al 2 O 3 ). They are formed in this order. The LED element 22 is epitaxially grown at 700 ° C. or higher, its heat-resistant temperature is 600 ° C. or higher, and is stable with respect to the processing temperature in the sealing process using the low melting point heat-sealing glass. The LED element 22 includes a p-side electrode provided on the surface of the p-type layer and a p-side pad electrode formed on the p-side electrode, and a part of the LED element 22 is etched from the p-type layer to the n-type layer. The n-side electrode is formed on the exposed n-type layer. Bumps 25 are respectively formed on the p-side pad electrode and the n-side electrode. In the present embodiment, the LED element 22 is formed in a 346 μm square with a thickness of 100 μm.

セラミック基板21は、アルミナ(Al)の多結晶焼結材料からなり、厚さ方向(上下方向)寸法が0.25mm、長手方向(前後方向)寸法が3.25mm、幅方向(左右方向)寸法が0.9mmに形成される。図5に示すように、回路パターン24は、セラミック基板21の上面に形成されてLED素子22と電気的に接続される上面パターン24aと、セラミック基板21の下面に形成されて実装基板31と電気的に接続される電極パターン24bと、上面パターン24aと電極パターン24bを電気的に接続するビアパターン24cと、を有している。電極パターン24bはセラミック基板21の長手方向両端に形成され、一方が正電極、他方が負電極をなす。また、セラミック基板21の裏面における各電極パターン24bの間には、放熱パターン26が形成される。 The ceramic substrate 21 is made of a polycrystalline sintered material of alumina (Al 2 O 3 ), has a thickness direction (vertical direction) dimension of 0.25 mm, a longitudinal direction (front-rear direction) dimension of 3.25 mm, and a width direction (left and right). (Direction) dimension is formed to 0.9 mm. As shown in FIG. 5, the circuit pattern 24 is formed on the upper surface of the ceramic substrate 21 and electrically connected to the LED element 22, and is formed on the lower surface of the ceramic substrate 21 and electrically connected to the mounting substrate 31. Electrode pattern 24b to be electrically connected, and via pattern 24c to electrically connect upper surface pattern 24a and electrode pattern 24b. The electrode pattern 24b is formed at both ends in the longitudinal direction of the ceramic substrate 21, and one of them forms a positive electrode and the other forms a negative electrode. A heat radiation pattern 26 is formed between the electrode patterns 24 b on the back surface of the ceramic substrate 21.

上面パターン24a、電極パターン24b及び放熱パターン26は、セラミック基板21の表面に形成されるW層と、W層の表面を覆う薄膜状のNiメッキ層と、Niメッキ層の表面を覆う薄膜状のAgメッキ層と、を含んでいる。ビアパターン24cは、Wからなり、セラミック基板21を厚さ方向に貫通するビアホールに設けられる。本実施形態においては、電極パターン24b及び放熱パターン26は、平面視にて矩形状に形成される。各電極パターン24bは、セラミック基板21の長手方向に0.4mm、セラミック基板21の幅方向に0.65mmの寸法となるよう形成される。また、放熱パターン26は、セラミック基板21の長手方向に1.8mm、セラミック基板21の幅方向に0.65mmの寸法となるよう形成される。各電極パターン24bと放熱パターン26は、セラミック基板21の長手方向に0.2mm離れて形成されている。本実施形態においては、放熱パターン26は、平面視にて各LED素子22と重なるように、各LED素子22の真下に形成されている。   The upper surface pattern 24a, the electrode pattern 24b, and the heat dissipation pattern 26 are formed of a W layer formed on the surface of the ceramic substrate 21, a thin film Ni plating layer that covers the surface of the W layer, and a thin film shape that covers the surface of the Ni plating layer. An Ag plating layer. The via pattern 24c is made of W, and is provided in a via hole that penetrates the ceramic substrate 21 in the thickness direction. In the present embodiment, the electrode pattern 24b and the heat dissipation pattern 26 are formed in a rectangular shape in plan view. Each electrode pattern 24 b is formed to have a dimension of 0.4 mm in the longitudinal direction of the ceramic substrate 21 and 0.65 mm in the width direction of the ceramic substrate 21. The heat radiation pattern 26 is formed to have a dimension of 1.8 mm in the longitudinal direction of the ceramic substrate 21 and 0.65 mm in the width direction of the ceramic substrate 21. Each electrode pattern 24 b and the heat dissipation pattern 26 are formed 0.2 mm apart in the longitudinal direction of the ceramic substrate 21. In the present embodiment, the heat radiation pattern 26 is formed directly below each LED element 22 so as to overlap each LED element 22 in plan view.

ガラス封止部23は、ZnO−B−SiO−Nb−NaO−LiO系の熱融着ガラスからなる。尚、ガラスの組成はこれに限定されるものではなく、例えば、熱融着ガラスは、LiOを含有していなくてもよいし、任意成分としてZrO、TiO等を含んでいてもよい。さらに、熱融着ガラスは、金属アルコキシドを出発原料としたゾルゲルガラスであってもよい。図5に示すように、ガラス封止部23は、セラミック基板21上に直方体状に形成され、セラミック基板21の上面からの高さが0.5mmとなっている。ガラス封止部23の側面は、ホットプレス加工によってセラミック基板21と接着された板ガラスが、セラミック基板21とともにダイサー(dicer)でカットされることにより形成される。また、ガラス封止部23の上面は、ホットプレス加工によってセラミック基板21と接着された板ガラスの一面である。この熱融着ガラスは、ガラス転移温度(Tg)が490℃、屈伏点(At)が520℃、100℃〜300℃における熱膨張率(α)が6×10−6/℃、屈折率が1.7となっている。 The glass sealing portion 23 is made of ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —Nb 2 O 5 —Na 2 O—Li 2 O-based heat fusion glass. The composition of the glass is not limited to this. For example, the heat-sealing glass may not contain Li 2 O, or may contain ZrO 2 , TiO 2 or the like as an optional component. Good. Further, the heat fusion glass may be a sol-gel glass using a metal alkoxide as a starting material. As shown in FIG. 5, the glass sealing portion 23 is formed in a rectangular parallelepiped shape on the ceramic substrate 21, and the height from the upper surface of the ceramic substrate 21 is 0.5 mm. The side surface of the glass sealing portion 23 is formed by cutting a plate glass bonded to the ceramic substrate 21 by hot pressing together with the ceramic substrate 21 with a dicer. Moreover, the upper surface of the glass sealing part 23 is one surface of the plate glass bonded to the ceramic substrate 21 by hot pressing. This heat-fusible glass has a glass transition temperature (Tg) of 490 ° C., a yield point (At) of 520 ° C., a coefficient of thermal expansion (α) at 100 ° C. to 300 ° C. of 6 × 10 −6 / ° C., and a refractive index. It is 1.7.

また、ガラス封止部23には蛍光体23aが分散されている。蛍光体23aは、MQW層から発せられる青色光により励起されると、黄色領域にピーク波長を有する黄色光を発する黄色蛍光体である。本実施形態においては、蛍光体23aとしてYAG(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体が用いられる。尚、蛍光体23aは、珪酸塩蛍光体や、YAGと珪酸塩蛍光体を所定の割合で混合したもの等であってもよい。   In addition, the phosphor 23 a is dispersed in the glass sealing portion 23. The phosphor 23a is a yellow phosphor that emits yellow light having a peak wavelength in a yellow region when excited by blue light emitted from the MQW layer. In the present embodiment, a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) phosphor is used as the phosphor 23a. The phosphor 23a may be a silicate phosphor or a mixture of YAG and silicate phosphor in a predetermined ratio.

図5に示すように、実装基板31は、金属からなる基板本体32と、基板本体32上に形成され樹脂からなる絶縁層33と、絶縁層33上に形成され金属からなる回路パターン34と、回路パターン34上に形成され樹脂からなるレジスト層35と、を有している。   As shown in FIG. 5, the mounting substrate 31 includes a substrate body 32 made of metal, an insulating layer 33 made of resin formed on the substrate body 32, a circuit pattern 34 made of metal formed on the insulating layer 33, And a resist layer 35 made of resin and formed on the circuit pattern 34.

基板本体32は、例えば銅(熱伝導率:380W・m−1・K−1)からなり、各ガラス封止LED2の放熱パターン26とはんだ材36を介して接続される。絶縁層33は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等からなり、導電性を有する基板本体32と回路パターン34との絶縁を図る。回路パターン34は、例えば表面(上面)に薄膜状の金を有する銅からなり、各ガラス封止LED2の電極パターン24bとはんだ材37を介して接続される。レジスト層35は、例えば酸化チタンのフィラーが混入されたエポキシ系の樹脂からなり、白色を呈する。これにより、線状光源部3の上面の反射率の向上が図られている。 The substrate body 32 is made of, for example, copper (thermal conductivity: 380 W · m −1 · K −1 ), and is connected via the heat radiation pattern 26 of each glass-sealed LED 2 and the solder material 36. The insulating layer 33 is made of, for example, a polyimide resin, an epoxy resin, or the like, and insulates the conductive substrate body 32 from the circuit pattern 34. The circuit pattern 34 is made of, for example, copper having a thin gold film on the surface (upper surface), and is connected to the electrode pattern 24b of each glass-sealed LED 2 via a solder material 37. The resist layer 35 is made of, for example, an epoxy resin mixed with a titanium oxide filler, and exhibits a white color. Thereby, the reflectance of the upper surface of the linear light source part 3 is improved.

図6は実装基板の上面図である。
実装基板31は、幅方向が1.0mm、厚さ方向が1.0mmに形成される。すなわち、実装基板31は、上面に搭載されるガラス封止LED2よりも幅方向寸法が僅かに大きい。尚、3つのガラス封止LED2が搭載される実装基板31は長手方向が50mm、2つのガラス封止LED2が搭載される実装基板31は長手方向が30mmとなっている。図6に示すように、実装基板31は、長手方向(前後方向)両端に回路パターン34が露出する第1パターン露出部31aを有する。本実施形態においては、実装基板31の長手方向両端に、幅方向(左右方向)に間隔をおいて一対の第1パターン露出部31aが形成される。各第1パターン露出部31aは、前後方向へ延びる矩形状に形成される。
FIG. 6 is a top view of the mounting substrate.
The mounting substrate 31 is formed with a width direction of 1.0 mm and a thickness direction of 1.0 mm. That is, the mounting substrate 31 has a slightly larger dimension in the width direction than the glass-sealed LED 2 mounted on the upper surface. The mounting substrate 31 on which the three glass-sealed LEDs 2 are mounted has a longitudinal direction of 50 mm, and the mounting substrate 31 on which the two glass-sealed LEDs 2 are mounted has a longitudinal direction of 30 mm. As shown in FIG. 6, the mounting substrate 31 has first pattern exposed portions 31 a where the circuit pattern 34 is exposed at both ends in the longitudinal direction (front-rear direction). In the present embodiment, a pair of first pattern exposed portions 31 a is formed at both ends in the longitudinal direction of the mounting substrate 31 with a gap in the width direction (left-right direction). Each first pattern exposed portion 31a is formed in a rectangular shape extending in the front-rear direction.

また、実装基板31は、ガラス封止LED2が搭載される部位に、回路パターン34が露出する第2パターン露出部31bと、基板本体32が露出する放熱用露出部31cと、を有する。第2パターン露出部31bはガラス封止LED2の電極パターン24bに対応して形成され、放熱用露出部31cはガラス封止LED2の放熱パターン26に対応して形成される。放熱用露出部31cは実装基板31の幅方向中央にて長手方向へ延び、放熱用露出部31cの長手方向外側に一対の第2パターン露出部31bが形成されている。各放熱用露出部31c及び各第2パターン露出部31bは、各ガラス封止LED2の放熱パターン26及び各電極パターン24bと平面視にて同寸法に形成される。本実施形態においては、隣接する放熱用露出部31c同士の中央部間の距離は11.5mmであり、長手方向両端の放熱用露出部31cの中央部における実装基板31の長手方向端部からの距離は4.5mmである。   In addition, the mounting substrate 31 has a second pattern exposed portion 31b where the circuit pattern 34 is exposed and a heat radiating exposed portion 31c where the substrate body 32 is exposed at a portion where the glass-sealed LED 2 is mounted. The second pattern exposed portion 31b is formed corresponding to the electrode pattern 24b of the glass-sealed LED2, and the heat-radiating exposed portion 31c is formed corresponding to the heat-radiating pattern 26 of the glass-sealed LED2. The exposed portion 31c for heat dissipation extends in the longitudinal direction at the center in the width direction of the mounting substrate 31, and a pair of second pattern exposed portions 31b are formed outside the exposed portion 31c for heat dissipation in the longitudinal direction. Each heat radiation exposed portion 31c and each second pattern exposed portion 31b are formed in the same dimensions as the heat radiation pattern 26 and each electrode pattern 24b of each glass-sealed LED 2 in plan view. In the present embodiment, the distance between the central portions of the adjacent heat radiation exposed portions 31c is 11.5 mm, and the distance from the longitudinal ends of the mounting substrate 31 at the central portion of the heat radiation exposed portions 31c at both ends in the longitudinal direction is 11.5 mm. The distance is 4.5 mm.

図7は光源装置の上面図である。
図7に示すように、光源装置1は、上面視にて正六角形状に形成され、7つのレンズ7を有している。各レンズ7のうち、1つが上面視中央に配置され、他の6つが中央に配置されたものと外接して配置される。各レンズ7は、レンズ保持板8を介してケース5に固定される。レンズ保持板8は、上面視にて正六角形状に形成され、ケース5の側壁5aの凹部5eに嵌め込まれている。レンズ保持板8は、レンズ7を保持する保持孔8aが形成されている。
FIG. 7 is a top view of the light source device.
As shown in FIG. 7, the light source device 1 is formed in a regular hexagonal shape when viewed from above and has seven lenses 7. One of the lenses 7 is arranged at the center in the top view, and the other six are arranged circumscribing the lens arranged at the center. Each lens 7 is fixed to the case 5 via a lens holding plate 8. The lens holding plate 8 is formed in a regular hexagonal shape when viewed from above, and is fitted into the recess 5 e of the side wall 5 a of the case 5. The lens holding plate 8 has a holding hole 8 a for holding the lens 7.

図8はレンズ及びレンズ保持板を省略した光源装置の上面図である。
図8に示すように、ケース5は、例えばステンレス鋼(熱伝導率:25W・m−1・K−1)からなり、線状光源部3及び放熱部4を覆う6つの側壁5aと、各側壁5aの下端を連結し線状光源部3及び放熱部4の下側を覆う底壁5dと、を有する。ケース5は、放熱部4よりも熱伝導率の小さな部材により構成される。
FIG. 8 is a top view of the light source device in which the lens and the lens holding plate are omitted.
As shown in FIG. 8, the case 5 is made of, for example, stainless steel (thermal conductivity: 25 W · m −1 · K −1 ), and includes six side walls 5 a that cover the linear light source unit 3 and the heat radiating unit 4, and A bottom wall 5d that connects the lower ends of the side walls 5a and covers the lower side of the linear light source unit 3 and the heat radiation unit 4; The case 5 is configured by a member having a smaller thermal conductivity than the heat radiating unit 4.

図8に示すように、所定の側壁5aの一部をケース5の内側へ曲げることにより、側壁5aと放熱部4とを接続する支持部5bが形成される。本実施形態においては、各線状光源部3と平行に延び互いに対向する一対の側壁5aに支持部5bがそれぞれ形成されている。各支持部5bは、側壁5aからケース5の内側へ延びる延在部と、延在部の先端から放熱板41の表面に沿って線状光源部3の長手方向へ延びる当接部と、を有する。   As shown in FIG. 8, by bending a part of the predetermined side wall 5 a to the inside of the case 5, a support part 5 b that connects the side wall 5 a and the heat radiating part 4 is formed. In the present embodiment, support portions 5b are respectively formed on a pair of side walls 5a that extend in parallel to the respective linear light source portions 3 and face each other. Each support portion 5b includes an extending portion extending from the side wall 5a to the inside of the case 5, and a contact portion extending in the longitudinal direction of the linear light source portion 3 along the surface of the heat radiation plate 41 from the tip of the extending portion. Have.

図8に示すように、各支持部5bは、平行に並ぶ3つの放熱板41のうち、外側の放熱板41とそれぞれ接続される。各支持部5bは、放熱板41よりも上下に短く形成され(図2参照)、放熱板41の上下中央側にて放熱部4を支持する。また、側壁5aには支持部5bの形成に伴って通気口5cが形成される。各通気口5cは、上下に延びる矩形状に形成される。   As shown in FIG. 8, each support portion 5 b is connected to the outer heat radiating plate 41 among the three heat radiating plates 41 arranged in parallel. Each support portion 5b is formed shorter and shorter than the heat radiating plate 41 (see FIG. 2), and supports the heat radiating portion 4 on the upper and lower central sides of the heat radiating plate 41. Further, a vent hole 5c is formed in the side wall 5a with the formation of the support portion 5b. Each vent 5c is formed in a rectangular shape extending vertically.

図8に示すように、各放熱ブロック42は、直方体状に形成され、平行に並ぶ3つ放熱板41の間に配置される。各放熱ブロック42は、中央側の線状光源部3及び放熱板41と長手方向寸法が等しく、放熱板41よりも上下に短く形成され(図2参照)、放熱板41の上下中央側にて放熱板41と接続される。各放熱ブロック42には、上下に貫通して形成される複数の放熱孔42aが形成される。本実施形態においては、各放熱孔42aは、線状光源部3の長手方向に並んで形成される。   As shown in FIG. 8, each heat radiation block 42 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is disposed between three heat radiation plates 41 arranged in parallel. Each heat dissipating block 42 is equal in length in the longitudinal direction to the linear light source unit 3 and the heat dissipating plate 41 on the center side, and is shorter than the heat dissipating plate 41 (see FIG. 2). Connected to the heat sink 41. Each heat radiation block 42 is formed with a plurality of heat radiation holes 42a formed so as to penetrate vertically. In the present embodiment, the heat radiating holes 42 a are formed side by side in the longitudinal direction of the linear light source unit 3.

また、底壁5dには、放熱板41を支持する凸部5eが形成される。凸部5eは、底壁5dにおける各側壁5aとの接続部分よりも各放熱板41の支持部分が上方となるように、各放熱板41ごとに形成されている。各凸部5eは、線状光源部3の長手方向に延びる突条をなし、上面が放熱板41を受容するよう僅かに湾曲している(図2参照)。底壁5dの凸部5eは、放熱部4と直接接しているので熱が伝わり易いが、底壁5dの他の部分よりも上方に位置しているので、ケース5の外部から直接触れ難い構成となっている。   Further, the bottom wall 5d is formed with a convex portion 5e that supports the heat sink 41. The convex portion 5e is formed for each heat radiating plate 41 so that the support portion of each heat radiating plate 41 is above the connection portion of the bottom wall 5d with each side wall 5a. Each convex part 5e has a protrusion extending in the longitudinal direction of the linear light source part 3, and its upper surface is slightly curved so as to receive the heat radiating plate 41 (see FIG. 2). The convex part 5e of the bottom wall 5d is in direct contact with the heat radiating part 4 so that heat is easily transmitted, but is located above the other part of the bottom wall 5d, so that it is difficult to touch directly from the outside of the case 5. It has become.

以上のように構成された光源装置1では、各線状光源部3の第1パターン露出部31aに電圧を印加すると、各ガラス封止LED2の各LED素子22から青色光が発せられる。そして、青色光の一部が蛍光体23aにより黄色に変換され、各ガラス封止LED2からは青色光と黄色光の組合せにより白色光が発せられる。各ガラス封止LED2は実装基板31に長手方向に並べられているので線状光源部3は線状に発光する。本実施形態においては、各ガラス封止LED2の内部においても複数のLED素子22が長手方向に並べられている。   In the light source device 1 configured as described above, when a voltage is applied to the first pattern exposed portion 31 a of each linear light source unit 3, blue light is emitted from each LED element 22 of each glass-sealed LED 2. A part of the blue light is converted to yellow by the phosphor 23a, and white light is emitted from each glass-sealed LED 2 by a combination of blue light and yellow light. Since the glass-sealed LEDs 2 are arranged in the longitudinal direction on the mounting substrate 31, the linear light source unit 3 emits light in a linear shape. In the present embodiment, a plurality of LED elements 22 are arranged in the longitudinal direction even inside each glass-sealed LED 2.

ガラス封止LED2から発して入射部71からレンズ7内部へ進入した白色光のうち、レンズ7の反射面72へ入射するものは当該反射面72にて反射して上方へ向かうよう制御される。これにより、各レンズ7ごとに平面視円形に制御された白色光が、光源装置1から外部へ照射される。尚、ガラス封止LED2から発せられた白色光のうち、僅かながら実装基板31へ入射するものも存在するが、白色のレジスト層34の表面で反射するので光学的な損失は殆どない。   Of the white light emitted from the glass-sealed LED 2 and entering the lens 7 from the incident portion 71, the light incident on the reflecting surface 72 of the lens 7 is controlled to be reflected upward by the reflecting surface 72. As a result, white light controlled to have a circular shape in plan view for each lens 7 is emitted from the light source device 1 to the outside. Note that some of the white light emitted from the glass-sealed LED 2 is slightly incident on the mounting substrate 31, but since it is reflected by the surface of the white resist layer 34, there is almost no optical loss.

本実施形態においては、レンズ7がガラス封止LED2ごとに設けられているので、各ガラス封止LED2から発せられた光をガラス封止LED2ごとに独立して光学的に制御することができ、照射領域内における光の強度のばらつきを抑制して光の強度を均一とすることができる。また、各ガラス封止LED2ごとに制御されることから、各ガラス封止LED2から発せられた光を効率よく取り出すことができる。また、ガラス封止LED2は、複数のLED素子22の搭載方向に長尺な光源となるので、レンズ7が軸対称形状であっても、所定方向の配光角を広くすることができる。   In this embodiment, since the lens 7 is provided for each glass-sealed LED 2, the light emitted from each glass-sealed LED 2 can be optically controlled independently for each glass-sealed LED 2, It is possible to make the light intensity uniform by suppressing variations in the light intensity in the irradiation region. Moreover, since it controls for every glass-sealed LED2, the light emitted from each glass-sealed LED2 can be taken out efficiently. Moreover, since the glass-sealed LED 2 becomes a long light source in the mounting direction of the plurality of LED elements 22, the light distribution angle in a predetermined direction can be widened even if the lens 7 has an axisymmetric shape.

ここで、LEDが従来のように樹脂封止であれば、光のみならず熱によっても黄変等の劣化が生じるため、経時的に光量低下や色度変化が生じる。また、封止材の熱膨張率が大きい(例えば、シリコーンでは150〜200×10−6/℃)ことにより、温度変化による膨張収縮が生じるため、LED素子等の電気接続箇所にて断線が生じてしまう。
これに対し、本実施形態のようなガラス封止であれば、光や熱に対して劣化がなく、また熱膨張率がLED素子22と比較的近い値であるため、電気的断線が生じない。
Here, if the LED is resin-sealed as in the conventional case, deterioration such as yellowing occurs not only by light but also by heat, so that the amount of light and chromaticity change with time. In addition, since the thermal expansion coefficient of the sealing material is large (for example, 150 to 200 × 10 −6 / ° C. for silicone), expansion and contraction due to temperature change occurs, and thus disconnection occurs at an electrical connection point such as an LED element. End up.
On the other hand, if the glass sealing as in the present embodiment, there is no deterioration with respect to light and heat, and since the coefficient of thermal expansion is relatively close to the LED element 22, no electrical disconnection occurs. .

また、各ガラス封止LED2の各LED素子22にて生じた熱は、放熱パターン26を介して基板本体32に伝達される。このとき、ガラス封止LED2の各LED素子22は、放熱パターン26の形成部位の真上に位置しており、さらに熱抵抗が大きな絶縁層23を介さず基板本体32と接合されているので、各LED素子22にて生じた熱は的確に放熱パターン26から基板本体32へ伝達される。そして、基板本体32へ伝達された熱は、放熱部4の放熱板41へ伝達される。このとき、基板本体32及び放熱板41は、ともに熱伝導率の比較的高い銅により形成されていることから、これらの間でスムースに熱が伝達される。放熱板41へ伝達された熱の一部はさらに放熱ブロック42へと伝達されて、放熱ブロック42の表面から空気中に放散される。   Further, the heat generated in each LED element 22 of each glass-sealed LED 2 is transmitted to the substrate body 32 via the heat radiation pattern 26. At this time, each LED element 22 of the glass-sealed LED 2 is located immediately above the formation site of the heat dissipation pattern 26, and is further bonded to the substrate body 32 without the insulating layer 23 having a large thermal resistance. The heat generated in each LED element 22 is accurately transmitted from the heat radiation pattern 26 to the substrate body 32. The heat transmitted to the substrate body 32 is transmitted to the heat radiating plate 41 of the heat radiating unit 4. At this time, since the substrate body 32 and the heat radiating plate 41 are both made of copper having a relatively high thermal conductivity, heat is smoothly transferred between them. A part of the heat transmitted to the heat radiating plate 41 is further transmitted to the heat radiating block 42 and dissipated from the surface of the heat radiating block 42 into the air.

ここで、放熱ブロック42が放熱板41の主面と面接触していることから、放熱板41と放熱ブロック42の間でもスムースに熱が伝達される。また、各放熱ブロック42は、複数の放熱孔42aが形成されていることから、放熱部4と空気との接触面積を大きくすることができ、高い放熱効果を得ることができる。また、放熱ブロック42の放熱孔42aは、上方及び下方が開放されているため上下方向に空気が流通しやすい。これにより、放熱孔42a内の空気が放熱ブロック42との熱交換により加熱されると、加熱された空気が上昇して放熱孔42aから上方へ流出し、比較的低い温度の空気が下方から放熱孔42aに流入する。また、ケース5の側壁5aに通気口5cが形成されていることから、ケース5の内側と外側とで空気が流出入しやすく、放熱部4における空気との熱交換を促進することができる。   Here, since the heat radiating block 42 is in surface contact with the main surface of the heat radiating plate 41, heat is smoothly transferred between the heat radiating plate 41 and the heat radiating block 42. Moreover, since each heat radiating block 42 is formed with a plurality of heat radiating holes 42a, the contact area between the heat radiating portion 4 and air can be increased, and a high heat radiating effect can be obtained. Moreover, since the upper and lower sides of the heat radiation hole 42a of the heat radiation block 42 are open, air easily flows in the vertical direction. As a result, when the air in the heat radiation hole 42a is heated by heat exchange with the heat radiation block 42, the heated air rises and flows upward from the heat radiation hole 42a, and air at a relatively low temperature radiates from below. It flows into the hole 42a. Further, since the vent 5c is formed in the side wall 5a of the case 5, air easily flows in and out between the inside and the outside of the case 5, and heat exchange with the air in the heat radiating portion 4 can be promoted.

このように、本実施形態の光源装置1によれば、放熱部4が剥き出しとならないようにしつつ、線状光源部3の放熱性能を格段に向上させて、線状に配置された複数のガラス封止LED2から生じる熱を的確に放散することができる。従って、各LED素子22の光量を増大させたり各LED素子22を密集させるなど発熱量が増大する構成をとることができ、各LED素子22の性能を十分に引き出すことができる。   As described above, according to the light source device 1 of the present embodiment, the heat radiating performance of the linear light source unit 3 is remarkably improved while the heat radiating unit 4 is not exposed, and a plurality of glasses arranged linearly. Heat generated from the sealed LED 2 can be accurately dissipated. Therefore, it is possible to adopt a configuration in which the amount of heat generation increases, such as increasing the amount of light of each LED element 22 or concentrating each LED element 22, and the performance of each LED element 22 can be fully extracted.

ここで、仮に放熱板41が存在しない構成とすると、LED素子22の温度が信頼性に影響を及ぼす程度に上昇するおそれがある。信頼性に影響を及ぼす温度は、LED素子22によって異なるが、例えば150℃以上、200℃以上等である。また、LED素子22は、高温になるほど発光効率が低下するため、LED素子22の温度が過度に上昇すると安定した光量を得ることができない。また、実装基板31そのもので放熱性能を確保しようとしても、実装基板31の厚さは製造上の要件により制限される(例えば、幅寸法の2倍程度)ので、放熱面積が小さくなってしまう。これにより、LED素子22への供給電力が制限され、大光量を得ることができない。
これに対し、本実施形態のように放熱板41を備えることにより、LED素子22自体の信頼性に影響が生じず大光量を得るものとできる。尚、放熱板41は、LED素子22自体の信頼性に影響がない範囲で高温になっており、雰囲気温度との差によって放熱効果を得ている。
また、電極パターン24bの形成された線状光源部3を、放熱板41の端面と接続する構成としたため、例えば所望の光量を得る回路構成とする際には光源の回路パターン24bのみ変更すれば良い。そして、この効果は、単に放熱板41にLED素子22をマウントした場合は得られない。
Here, if it is set as the structure where the heat sink 41 does not exist, there exists a possibility that the temperature of the LED element 22 may rise to such an extent that it affects reliability. The temperature that affects the reliability varies depending on the LED element 22, but is, for example, 150 ° C. or higher, 200 ° C. or higher. Moreover, since the luminous efficiency of the LED element 22 decreases as the temperature rises, a stable amount of light cannot be obtained if the temperature of the LED element 22 rises excessively. Further, even if it is attempted to ensure the heat dissipation performance with the mounting substrate 31 itself, the thickness of the mounting substrate 31 is limited by manufacturing requirements (for example, about twice the width dimension), so the heat dissipation area is reduced. Thereby, the power supplied to the LED element 22 is limited, and a large amount of light cannot be obtained.
On the other hand, by providing the heat sink 41 as in the present embodiment, the reliability of the LED element 22 itself is not affected, and a large amount of light can be obtained. The heat radiation plate 41 has a high temperature within a range that does not affect the reliability of the LED element 22 itself, and obtains a heat radiation effect due to a difference from the ambient temperature.
Further, since the linear light source unit 3 on which the electrode pattern 24b is formed is configured to be connected to the end face of the heat sink 41, for example, when a circuit configuration for obtaining a desired light amount is used, only the circuit pattern 24b of the light source is changed. good. This effect cannot be obtained when the LED element 22 is simply mounted on the heat sink 41.

また、ケース5の各側壁5aは線状光源部3と間隔をおいて配置されているので、線状光源部3から直接的に熱が伝わることはない。放熱板41と側壁5aは支持部5bにより接続されているものの、支持部5bは放熱板41よりも熱伝導率の小さいステンレス鋼により形成されているため、放熱板41から側壁5aへの熱の伝達が抑制される。従って、ケース5の温度上昇を抑制することができ、例えば、ケース5を手で直接把持しても安全である。
また、底壁5dにおける凸部5eから他の部分へも熱の伝達が抑制され、凸部5eは外側からみれば窪んで外部と接触することは殆どないことから、実質的にケース5の底部の温度上昇も抑制することができる。
In addition, since the side walls 5 a of the case 5 are spaced apart from the linear light source unit 3, heat is not directly transmitted from the linear light source unit 3. Although the heat radiating plate 41 and the side wall 5a are connected by the support portion 5b, the support portion 5b is made of stainless steel having a lower thermal conductivity than the heat radiating plate 41. Transmission is suppressed. Therefore, the temperature rise of the case 5 can be suppressed. For example, it is safe to hold the case 5 directly by hand.
Further, heat transfer from the convex portion 5e in the bottom wall 5d to other portions is suppressed, and the convex portion 5e is recessed when viewed from the outside and hardly comes into contact with the outside. The temperature rise can be suppressed.

さらに、支持部5bによりケース5の側壁5aと放熱部4とが接続されるので、放熱部4を側壁5aに対して左右方向について位置決めすることができる。また、支持部5bを側壁5aの一部を曲げることにより形成したので、部品点数を低減するとともに、ケース5を簡単容易に作製することができ、製造コストの低減を図ることができる。
尚、ガラス封止LED2は、LED素子22を複数搭載しているものの、放熱パターン26が各LED素子22の真上にある放熱性の高い構成であり、かつ、LED素子22が直列に配列されていることから、アノード及びカソードの電極面積を抑えた小型の光源とすることができる。この結果、ガラス封止LED2に電流を比較的多く流しても、各LED素子22の温度上昇を抑え、高光出力化を図るとともに、コンパクトな高輝度光源とすることができる。このように、コンパクトな高輝度光源とすることで、レンズ7による光学制御精度を高めることができ、実用に際して極めて有利である。
Furthermore, since the side wall 5a of the case 5 and the heat radiating part 4 are connected by the support part 5b, the heat radiating part 4 can be positioned in the left-right direction with respect to the side wall 5a. Further, since the support portion 5b is formed by bending a part of the side wall 5a, the number of parts can be reduced, the case 5 can be easily manufactured, and the manufacturing cost can be reduced.
Although the glass-sealed LED 2 has a plurality of LED elements 22 mounted thereon, the heat radiation pattern 26 has a highly heat-radiating configuration directly above each LED element 22, and the LED elements 22 are arranged in series. Therefore, it is possible to provide a small light source with reduced anode and cathode electrode areas. As a result, even if a relatively large amount of current is passed through the glass-sealed LED 2, the temperature rise of each LED element 22 can be suppressed, high light output can be achieved, and a compact high-intensity light source can be obtained. Thus, by using a compact high-intensity light source, the optical control accuracy by the lens 7 can be increased, which is extremely advantageous in practical use.

図9から図11は本発明の第2の実施形態を示し、図9は光源装置の上面図である。
図9に示すように、この光源装置101は、上面視にて四角形状を呈するケース105と、ケース105の上面を閉塞するレンズ保持板108と、レンズ保持板108の保持孔108aに保持されるレンズ107と、を備えている。レンズ107は、例えばアクリル樹脂からなり、線状光源部3の長手方向に沿って延びるシリンドリカルタイプである。本実施形態においては、複数のレンズ107が互いに平行に配置されている。
9 to 11 show a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a top view of the light source device.
As shown in FIG. 9, the light source device 101 is held in a case 105 that has a square shape in a top view, a lens holding plate 108 that closes the upper surface of the case 105, and a holding hole 108 a in the lens holding plate 108. A lens 107. The lens 107 is made of, for example, an acrylic resin, and is a cylindrical type that extends along the longitudinal direction of the linear light source unit 3. In the present embodiment, the plurality of lenses 107 are arranged in parallel to each other.

図10は、レンズ保持板及びレンズを省略した光源装置の上面図である。
図10に示すように、光源装置101の各線状光源部3は、5つのガラス封止LED2が等間隔で搭載され、第1の実施形態の線状光源部3よりも長手方向に長く形成される。本実施形態においては、互いに長手方向寸法が等しい3つの線状光源部3及び放熱板41が備えられ、隣接する放熱板41は上面視四角形状の放熱ブロック42により連結される。放熱ブロック42は、それぞれ、放熱板41の主面に面接触している。尚、光源装置101の各放熱板41は、左右方向外側の線状光源部3と接続されるものについては当該線状光源部3と長手方向寸法が等しく、中央の線状光源部3と接続されるものについては当該線状光源部3よりも長手方向に長く形成されている。
FIG. 10 is a top view of the light source device in which the lens holding plate and the lens are omitted.
As shown in FIG. 10, each linear light source unit 3 of the light source device 101 has five glass-sealed LEDs 2 mounted at equal intervals, and is formed longer in the longitudinal direction than the linear light source unit 3 of the first embodiment. The In the present embodiment, three linear light source units 3 and heat radiating plates 41 having the same longitudinal dimension are provided, and the adjacent heat radiating plates 41 are connected by a heat radiating block 42 having a square shape in a top view. Each of the heat dissipation blocks 42 is in surface contact with the main surface of the heat dissipation plate 41. Each of the heat sinks 41 of the light source device 101 is connected to the linear light source unit 3 on the outer side in the left-right direction and has the same longitudinal dimension as that of the linear light source unit 3 and is connected to the central linear light source unit 3. What is to be formed is longer than the linear light source unit 3 in the longitudinal direction.

放熱ブロック42は、上下に貫通する複数の放熱孔42aを有する。本実施形態においては、各放熱孔42aは、線状光源部3の幅方向に延び、線状光源部3の長手方向に並んで形成されている。放熱ブロック42は、線状光源部3と長手方向寸法について等しく、長手方向端面が左右方向外側の放熱板41と面一となっている。   The heat dissipation block 42 has a plurality of heat dissipation holes 42a penetrating vertically. In the present embodiment, each heat radiation hole 42 a extends in the width direction of the linear light source unit 3 and is formed side by side in the longitudinal direction of the linear light source unit 3. The heat dissipating block 42 is the same as the linear light source unit 3 in the longitudinal direction, and the end surface in the longitudinal direction is flush with the heat dissipating plate 41 on the outer side in the left-right direction.

図10に示すように、光源装置101は、ケース105の各側壁105aと放熱部104との間に介在するばね材106,109を備えている。
ケース105の左右の側壁105aと当接する2つのばね材106は、鉄合金(熱伝導率:50W・m−1・K−1)からなり、左右方向外側の放熱板41の長手方向中央にビス110により固定される。このばね材106は、放熱板41の側面に固定される固定端162と、ケース105の側壁105aと当接する一対の当接端163と、固定端162及び当接端163を接続する一対の傾斜部164と、から構成される。ばね材106は、一枚の板材を曲成することにより形成され、放熱部104と側壁105aを互いに離隔する方向へ付勢する。
As shown in FIG. 10, the light source device 101 includes spring members 106 and 109 interposed between the side walls 105 a of the case 105 and the heat radiating portion 104.
The two spring members 106 that come into contact with the left and right side walls 105a of the case 105 are made of an iron alloy (thermal conductivity: 50 W · m −1 · K −1 ), and are screwed at the center in the longitudinal direction of the heat radiating plate 41 on the outer side in the left and right direction. 110 is fixed. The spring member 106 includes a fixed end 162 fixed to the side surface of the heat radiating plate 41, a pair of contact ends 163 that contact the side wall 105 a of the case 105, and a pair of slopes that connect the fixed end 162 and the contact end 163. Part 164. The spring member 106 is formed by bending a single plate member, and urges the heat radiating portion 104 and the side wall 105a in a direction separating them from each other.

ケース105の前後の側壁105aと当接する4つのばね材109は、鉄合金からなり、左右中央の放熱板41の長手方向端部にビス110により固定される。本実施形態においては、放熱板41の長手方向端部に、左右対称の2つのばね材109がそれぞれ取り付けられる。このばね材109は、放熱板41の側面に固定される固定端192と、ケース105の側壁105aと当接する当接端193と、固定端192及び当接端193を接続する湾曲部194と、から構成される。ばね材109は、一枚の板材を曲成することにより形成され、放熱部104と側壁105aを互いに離隔する方向へ付勢する。   The four spring members 109 that come into contact with the front and rear side walls 105a of the case 105 are made of an iron alloy, and are fixed to the longitudinal ends of the heat sink 41 at the center of the left and right by screws 110. In the present embodiment, two symmetrical spring members 109 are attached to the longitudinal ends of the heat sink 41, respectively. The spring material 109 includes a fixed end 192 fixed to the side surface of the heat sink 41, a contact end 193 that contacts the side wall 105a of the case 105, a curved portion 194 that connects the fixed end 192 and the contact end 193, Consists of The spring material 109 is formed by bending a single plate material, and urges the heat radiating portion 104 and the side wall 105a to be separated from each other.

図11は、光源装置の縦断面図である。
図11に示すように、光源装置101は、複数のガラス封止LED2が上面に搭載される線状光源部3と、線状光源部3の下面に接続され線状光源部3から下方向へ延びる放熱板41を有する放熱部104と、線状光源部3及び放熱部104を収容するケース105と、を備えている。本実施形態においては、複数の線状光源部3及び放熱板41が互いに平行に並べられ、放熱部104は各放熱板41の間に配置され隣接する2つの放熱板41を連結する放熱ブロック42を有している。ケース105は、放熱部104よりも熱伝導率が小さく、線状光源部3及び放熱部104と間隔をおいて形成される4つの側壁105aと、各側壁105aの下端を連結する底壁105bと、を有している。さらに、光源装置101は、ケース105の各側壁105aにレンズ保持板108を介して固定され各線状光源部103から発せられる光を光学的に制御する複数のレンズ107を備えている。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the light source device.
As shown in FIG. 11, the light source device 101 includes a linear light source unit 3 on which a plurality of glass-sealed LEDs 2 are mounted on the upper surface, and is connected to the lower surface of the linear light source unit 3 and downward from the linear light source unit 3. A heat radiating part 104 having a heat radiating plate 41 extending, and a case 105 for accommodating the linear light source part 3 and the heat radiating part 104 are provided. In the present embodiment, the plurality of linear light source units 3 and the heat radiating plate 41 are arranged in parallel to each other, and the heat radiating unit 104 is disposed between the heat radiating plates 41 and connects the two adjacent heat radiating plates 41. have. The case 105 has a thermal conductivity smaller than that of the heat radiating part 104, and includes four side walls 105a formed at intervals from the linear light source part 3 and the heat radiating part 104, and a bottom wall 105b connecting the lower ends of the side walls 105a. ,have. Furthermore, the light source device 101 includes a plurality of lenses 107 that are fixed to the side walls 105 a of the case 105 via the lens holding plate 108 and optically control light emitted from the linear light source units 103.

各レンズ107は、線状光源部3からの白色光が入射する入射部171と、入射部171からレンズ107内に入射した光を反射する反射面172と、レンズ107内の光を外部へ出射する出射面173と、レンズ保持板108に保持される鍔部174と、を有する。   Each lens 107 includes an incident portion 171 on which white light from the linear light source unit 3 is incident, a reflection surface 172 that reflects light incident on the lens 107 from the incident portion 171, and emits the light in the lens 107 to the outside. And a flange 174 held by the lens holding plate 108.

入射部171は、レンズ107の下部にて上方へ凹む凹状を呈し、線状光源部3の上方を覆うよう形成される。入射部171は、線状光源部3の真上に形成され下方へ向かって凸の湾曲面171aと、湾曲面171aの幅方向両端から下方へ延びる一対の平坦面171bと、を有する。反射面172は、レンズ107の左右側部に形成され、正面視にて、ガラス封止LED2のLED素子22を焦点とする放物線形状を呈する。鍔部174は、反射面172の上端に左右方向外側へ突出するよう形成され、ケース105の側壁105aの上端側に形成された凹部105eに嵌め込まれている。出射面173は、レンズ107の上部にて平坦に形成される。本実施形態においては、レンズ107及びレンズ保持板108によりケース105の上側が塞がれ、レンズ107、レンズ保持板108、各側壁105a及び底壁105dにより閉断面をなしている。   The incident part 171 has a concave shape that is recessed upward at the lower part of the lens 107, and is formed so as to cover the upper part of the linear light source part 3. The incident portion 171 includes a curved surface 171a that is formed directly above the linear light source unit 3 and protrudes downward, and a pair of flat surfaces 171b that extend downward from both ends of the curved surface 171a in the width direction. The reflective surface 172 is formed on the left and right side portions of the lens 107 and has a parabolic shape with the LED element 22 of the glass-sealed LED 2 as a focal point when viewed from the front. The flange 174 is formed at the upper end of the reflecting surface 172 so as to protrude outward in the left-right direction, and is fitted into a recess 105 e formed on the upper end side of the side wall 105 a of the case 105. The emission surface 173 is formed flat on the upper portion of the lens 107. In this embodiment, the upper side of the case 105 is closed by the lens 107 and the lens holding plate 108, and the lens 107, the lens holding plate 108, each side wall 105a and the bottom wall 105d form a closed cross section.

以上のように構成された光源装置101では、互いに平行な線状光源部3及びレンズ107が複数並んでいることから、左右方向に所定の幅をもった互いに平行な複数の白色光が光源装置101から外部へ照射される。   In the light source device 101 configured as described above, since a plurality of linear light source units 3 and lenses 107 that are parallel to each other are arranged, a plurality of parallel white lights having a predetermined width in the left-right direction are emitted from the light source device. 101 is irradiated to the outside.

また、各ガラス封止LED2の各LED素子22にて生じた熱は、基板本体32を介して放熱部104の放熱板41及び放熱ブロック42へ伝達される。ここで、放熱ブロック42が放熱板41の主面と面接触していることから、放熱板41と放熱ブロック42の間でもスムースに熱が伝達される。放熱板41及び放熱ブロック42へ伝達された熱は、放熱板41及び放熱ブロック42の表面から空気中に放散される。このとき、放熱ブロック42の放熱孔42aは、上方及び下方が開放されているため上下方向に空気が流通しやすい。これにより、放熱孔42a内の空気が放熱ブロック42との熱交換により加熱されると、加熱された空気が上昇して放熱孔42aから上方へ流出し、比較的低い温度の空気が下方から放熱孔42aに流入する。   Further, the heat generated in each LED element 22 of each glass-sealed LED 2 is transmitted to the heat radiating plate 41 and the heat radiating block 42 of the heat radiating portion 104 through the substrate body 32. Here, since the heat radiating block 42 is in surface contact with the main surface of the heat radiating plate 41, heat is smoothly transferred between the heat radiating plate 41 and the heat radiating block 42. The heat transmitted to the heat radiating plate 41 and the heat radiating block 42 is dissipated into the air from the surfaces of the heat radiating plate 41 and the heat radiating block 42. At this time, the heat dissipation holes 42a of the heat dissipation block 42 are open upward and downward, so that air can easily flow in the vertical direction. As a result, when the air in the heat radiation hole 42a is heated by heat exchange with the heat radiation block 42, the heated air rises and flows upward from the heat radiation hole 42a, and air at a relatively low temperature radiates from below. It flows into the hole 42a.

このように、本実施形態の光源装置101によれば、放熱部104が剥き出しとならないようにしつつ、線状光源部3の放熱性能を格段に向上させて、線状に配置された複数のガラス封止LED2から生じる熱を的確に放散することができる。従って、各LED素子22の光量を増大させたり各LED素子22を密集させるなど発熱量が増大する構成をとることができ、各LED素子22の性能を十分に引き出すことができる。   As described above, according to the light source device 101 of the present embodiment, the heat radiation performance of the linear light source unit 3 is markedly improved while the heat radiation unit 104 is not exposed, and a plurality of linearly arranged glasses. Heat generated from the sealed LED 2 can be accurately dissipated. Therefore, it is possible to adopt a configuration in which the amount of heat generation increases, such as increasing the amount of light of each LED element 22 or concentrating each LED element 22, and the performance of each LED element 22 can be fully extracted.

また、ばね材106,109によりケース105の側壁105aと放熱部104とが接続されるので、放熱部104を側壁105aに対して前後方向及び左右方向について位置決めすることができる。さらに、ばね材106,109が弾性変形することで、各部品の寸法誤差、各部品を組み付ける際の組み付け誤差等を吸収することができ、装置の歩留まりを向上させることができる。さらにまた、各ガラス封止LED2にて生じた熱により、放熱部104の各部品が熱膨張した際に、ばね材106,109が弾性変形することにより、各部品の内部に生じる応力を緩和することができる。特に、ばね材106,109はケース105に対して拘束されず、ばね材106,109に過度の負荷が生じた場合は、ばね材106,109の当接端163,193が側壁105aに対して摺動することができ、過大な応力がばね材106,109をはじめ、放熱部104、ケース105等に生じることはない。従って、各ガラス封止LED2の通電時に生じる各部品の応力を低減して、各部品の変形を抑制することができるし、通電時及び非通電時の繰り返し応力の差を低減して、各部品の信頼性を向上させることができる。   Further, since the side wall 105a of the case 105 and the heat radiating portion 104 are connected by the spring members 106 and 109, the heat radiating portion 104 can be positioned in the front-rear direction and the left-right direction with respect to the side wall 105a. Furthermore, elastic deformation of the spring members 106 and 109 can absorb dimensional errors of each component, assembly errors when assembling each component, and the like, and can improve the yield of the apparatus. Furthermore, when each component of the heat dissipating part 104 is thermally expanded by the heat generated in each glass-sealed LED 2, the spring materials 106 and 109 are elastically deformed to relieve the stress generated in each component. be able to. In particular, the spring members 106 and 109 are not restrained with respect to the case 105, and when an excessive load is generated on the spring members 106 and 109, the contact ends 163 and 193 of the spring members 106 and 109 are against the side wall 105a. It is possible to slide, and excessive stress does not occur in the heat radiating portion 104, the case 105 and the like including the spring members 106 and 109. Therefore, it is possible to reduce the stress of each component generated during energization of each glass-sealed LED 2 and to suppress deformation of each component, and to reduce the difference in repeated stress during energization and non-energization. Reliability can be improved.

尚、第1及び第2の実施形態においては実装基板31の厚さ方向を上下方向、長手方向を前後方向、幅方向を左右方向として説明しているが、光源装置1,101は任意の姿勢で使用することができ、例えば下方向、水平方向等に光を出射する姿勢としてもよいことは勿論である。   In the first and second embodiments, the thickness direction of the mounting substrate 31 is described as the vertical direction, the longitudinal direction is the front-rear direction, and the width direction is the left-right direction. Of course, for example, the posture may be such that light is emitted downward, horizontally, or the like.

また、第2の実施形態においては、ケース105と放熱部104とがばね材106,109により接続されるものを示したが、第1の実施形態と同様に、ケースと放熱部をケースから突出する支持部により接続するものであってもよい。また、第1の実施形態の光源装置1において、ケース5と放熱部4とを支持部5bでなくばね材により接続してもよい。また、ばね材及び支持部の形状、個数、配置等については、適宜変更することができる。   Further, in the second embodiment, the case 105 and the heat radiating portion 104 are connected by the spring members 106 and 109. However, as in the first embodiment, the case and the heat radiating portion protrude from the case. It may be connected by a supporting part. Further, in the light source device 1 of the first embodiment, the case 5 and the heat radiating portion 4 may be connected by a spring material instead of the support portion 5b. In addition, the shape, number, arrangement, and the like of the spring material and the support portion can be changed as appropriate.

また、第1及び第2の実施形態においては、光源装置1,101がケース5,105を有するものを示したが、例えば図12に示すように、光源装置201が建物等の壁部205と一体に構成されたものであってもよい。この光源装置201は、レンズ保持板208を収容する隙間が形成された壁部205を有し、レンズ保持板208の保持孔208に複数のレンズ7を保持させている。図13に示すように、この光源装置201は、複数の線状光源部3が平行に並べられ、隣接する各線状光源部3の放熱板(図示せず)を放熱ブロック42により接続するとともに、壁部205側の線状光源部3の放熱板(図示せず)と壁部205も放熱ブロック42により接続されている。この光源装置201によれば、壁部205と接続される放熱ブロック42により放熱効率がさらに高くなることに加え、壁部205へ熱を逃がすことができるので放熱性能が飛躍的に向上する。   In the first and second embodiments, the light source devices 1 and 101 have the cases 5 and 105. However, as shown in FIG. 12, for example, the light source device 201 has a wall 205 such as a building. It may be configured integrally. The light source device 201 has a wall portion 205 in which a gap for accommodating the lens holding plate 208 is formed, and the plurality of lenses 7 are held in the holding holes 208 of the lens holding plate 208. As shown in FIG. 13, in the light source device 201, a plurality of linear light source units 3 are arranged in parallel, and heat radiating plates (not shown) of the adjacent linear light source units 3 are connected by a heat radiating block 42. The heat radiation plate (not shown) of the linear light source unit 3 on the wall 205 side and the wall 205 are also connected by the heat radiation block 42. According to the light source device 201, the heat dissipation efficiency is further improved by the heat dissipation block 42 connected to the wall portion 205, and the heat dissipation performance can be drastically improved because heat can be released to the wall portion 205.

また、前記各実施形態においては、ケース5,105としてステンレス鋼を用いたものを示したが、例えば樹脂材を用いてもよく、ケース5,105の材質は任意である。また、ケース5,105の形状も任意である。   Further, in each of the above embodiments, the case 5, 105 using stainless steel is shown, but for example, a resin material may be used, and the material of the case 5, 105 is arbitrary. The shapes of the cases 5 and 105 are also arbitrary.

また、前記各実施形態においては、放熱板41として銅板を示したが、例えばアルミ板、真鍮板のような他の金属材からなる板材を用いてもよい。さらにまた、放熱板41が矩形状を呈するものを示したが、放熱板41の形状は任意である。さらに、放熱部4,104の構成も任意であり、例えば放熱板41に接続されるフィン等を有していてもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the copper plate was shown as the heat sink 41, you may use the board | plate material which consists of other metal materials, such as an aluminum plate and a brass plate, for example. Furthermore, although the radiator plate 41 has a rectangular shape, the shape of the radiator plate 41 is arbitrary. Furthermore, the structure of the heat radiating units 4 and 104 is also arbitrary, and may include, for example, fins connected to the heat radiating plate 41.

また、前記各実施形態においては、放熱ブロック42が直方体に形成されたものを示したが、放熱ブロック42の形状は任意である。また、各放熱板41が互いに平行に配置されるものを示したが、例えば直交する2つの放熱板41の主面に直方体の放熱ブロック42が面接触する構成であってもよい。要は、放熱ブロック42が少なくとも2つの放熱板41の主面と面接触していればよい。また、放熱ブロック42の貫通孔42aの形状、形成方向等も任意であるし、貫通孔42aを形成しない構成としてもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the heat radiation block 42 formed what was formed in the rectangular parallelepiped was shown, the shape of the heat radiation block 42 is arbitrary. Further, although the heat radiating plates 41 are arranged in parallel to each other, for example, a configuration in which the rectangular parallelepiped heat radiating block 42 is in surface contact with the main surfaces of two orthogonal heat radiating plates 41 may be employed. In short, the heat dissipation block 42 only needs to be in surface contact with the main surface of at least two heat dissipation plates 41. In addition, the shape, the formation direction, and the like of the through hole 42a of the heat dissipation block 42 are arbitrary, and the through hole 42a may not be formed.

また、前記各実施形態においては、、ケース5,105の内部にて空気が自然に対流するものを示したが、例えば、電動ファンを設けて強制的に空気を循環させるようにしてもよい。これにより、放熱部4,104と空気との熱交換効率が向上するので、各ガラス封止LED2により大きな電力を投入することができる。   In each of the above embodiments, the case where air naturally convects inside the cases 5 and 105 has been described. However, for example, an electric fan may be provided to circulate air forcibly. Thereby, since the heat exchange efficiency with the thermal radiation part 4104 and air improves, big electric power can be thrown into each glass-sealed LED2.

また、前記各実施形態においては、実装基板31として基板本体32が銅である銅ベース基板を示したが、実装基板は例えばアルミベース基板のように他の金属をベースとした基板であってもよい。さらに、実装基板を、ポリイミドや液晶ポリマーをベースとしたフレキシブル基板とし、ガラス封止LED2と放熱板41との間に配置してもよい。実装基板として比較的薄いフィルム状の基板を用いる場合、ガラス封止LED2の放熱パターン26に対応した位置に孔を形成する等により、ガラス封止LED2の放熱パターン26と放熱板41とをはんだ等を介して直接接合することが、放熱性の観点から好ましい。ここで、銅やアルミニウムなどの金属ベース基板の絶縁層や、ポリイミドや液晶ポリマーなどの比較的薄いフィルム状の絶縁部は、ガラスエポキシ基板などの板厚が比較的大きい絶縁部に比べると、孔形成のための形状制約が小さい。このため、前記実施形態のように、サイズが比較的小さいガラス封止LEDの放熱パターンや、幅が比較的狭い実装基板に対応した孔形成をすることができる。
また、各ガラス封止LED2が電気的に直列に接続されるものを示したが、各ガラス封止LED2が並列に接続されるものであってもよい。また、ガラス封止LED2と放熱板41とが絶縁層23を介さずに接合されている例を示したが、通電電流等の制約は大きくなるものの、絶縁層やフレキシブル基板を介したものであってもよい。
In each of the above embodiments, a copper base substrate in which the substrate body 32 is copper is shown as the mounting substrate 31, but the mounting substrate may be a substrate based on another metal such as an aluminum base substrate. Good. Furthermore, the mounting substrate may be a flexible substrate based on polyimide or liquid crystal polymer, and may be disposed between the glass-sealed LED 2 and the heat sink 41. When a relatively thin film-like substrate is used as the mounting substrate, the heat radiation pattern 26 of the glass-sealed LED 2 and the heat radiation plate 41 are soldered by forming holes at positions corresponding to the heat radiation pattern 26 of the glass-sealed LED 2. From the viewpoint of heat dissipation, it is preferable to directly bond via a wire. Here, an insulating layer of a metal base substrate such as copper or aluminum, or a relatively thin film-like insulating portion such as polyimide or liquid crystal polymer has a hole compared to an insulating portion having a relatively large plate thickness such as a glass epoxy substrate. There are few shape restrictions for formation. For this reason, like the said embodiment, the hole corresponding to the heat dissipation pattern of the glass-sealed LED with a comparatively small size and the mounting substrate with a comparatively narrow width | variety can be formed.
Moreover, although what each glass-sealed LED2 was electrically connected in series was shown, each glass-sealed LED2 may be connected in parallel. Moreover, although the example in which the glass-sealed LED 2 and the heat radiating plate 41 are joined without the insulating layer 23 is shown, although the restriction on the energization current and the like is increased, it is through the insulating layer and the flexible substrate. May be.

また、前記各実施形態においては、ガラス封止LED2から白色光が発せられるものを示したが、例えば、ガラス封止部23に蛍光体23aが含まれない構成として、ガラス封止LEDから青色光が発せられるようにしてもよい。また、LED素子22をフリップチップ型としたものを示したが、フェイスアップ型としてもよい。さらに、1つのガラス封止LED2に搭載されるLED素子22の個数、LED素子22の配置状態は任意である。このように、ガラス封止LEDの細部構成、発光色等については適宜に変更が可能である。さらにまた、ガラス封止のLEDより信頼性等が劣るものの、樹脂封止のLEDを用いてもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。   Moreover, in each said embodiment, although what emitted white light from glass-sealed LED2 was shown, for example as a structure by which the fluorescent substance 23a is not included in the glass-sealing part 23, blue light is emitted from glass-sealed LED. May be emitted. Moreover, although the LED element 22 is shown as a flip-chip type, it may be a face-up type. Furthermore, the number of LED elements 22 mounted on one glass-sealed LED 2 and the arrangement state of the LED elements 22 are arbitrary. As described above, the detailed configuration, emission color, and the like of the glass-sealed LED can be appropriately changed. Furthermore, although the reliability and the like are inferior to those of the glass-sealed LED, a resin-sealed LED may be used, and it is needless to say that a specific detailed structure can be appropriately changed.

本発明の第1の実施形態を示す光源装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the light source device which shows the 1st Embodiment of this invention. 光源装置の断面図である。It is sectional drawing of a light source device. 光源装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a light source device. 線状光源部の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a linear light source part. 線状光源部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a linear light source part. 実装基板の上面図である。It is a top view of a mounting substrate. 光源装置の上面図である。It is a top view of a light source device. レンズ及びレンズ保持板を省略した光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which abbreviate | omitted the lens and the lens holding plate. 本発明の第2の実施形態を示す光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which shows the 2nd Embodiment of this invention. レンズ保持板及びレンズを省略した光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which abbreviate | omitted the lens holding plate and the lens. 光源装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a light source device. 変形例を示す光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which shows a modification. 変形例を示すレンズ保持板及びレンズを省略した光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which abbreviate | omitted the lens holding plate and lens which show a modification.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源装置
2 ガラス封止LED
3 線状光源部
4 放熱部
41 放熱板
42 放熱ブロック
101 光源装置
104 放熱部
201 光源装置
1 Light source device 2 Glass-sealed LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Linear light source part 4 Heat radiation part 41 Heat sink 42 Heat radiation block 101 Light source device 104 Heat radiation part 201 Light source device

Claims (2)

複数のガラス封止LEDがそれぞれ搭載される複数の線状光源部と、
前記複数の線状光源部ごとに設けられ複数の線状光源部に端面がそれぞれ接続される複数の放熱板、及び当該複数の放熱板の中で長手方向寸法が最大の放熱板と同一の長手方向寸法を有する直方体状の放熱ブロックを有し、前記長手方向寸法が最大の放熱板を含む前記複数の放熱板の間に前記放熱ブロックが配置されて前記長手方向寸法が最大の放熱板と全面にわたって面接触した放熱部と、
前記放熱部よりも熱伝導率が小さい部材よりなり、前記複数の線状光源部及び前記放熱部と所定の間隔を有して配置された側壁、及び当該側壁と連続して形成され、前記側壁との境界部分よりも内側へ位置するように前記複数の放熱板ごとに形成された凸部を有した底壁より構成されていると共に、前記側壁の一部を内側へ曲げて前記放熱部と接続されることにより通気口と側壁支持部が形成されたケースと、を備え、
前記放熱ブロックは、上下に貫通し、前記複数の線状光源部の長手方向に並んで形成される複数の貫通孔を有し、
前記凸部は、前記複数の放熱板における前記複数の線状光源部と反対側の端面を支持する底壁支持部を有することを特徴とする光源装置。
A plurality of linear light source sections each mounted with a plurality of glass-sealed LEDs;
A plurality of radiator plate end face is connected respectively to those the plurality of linear light source section is provided for each of the plurality of linear light source section, and the same longitudinal dimension and the maximum of the heat radiating plate in the plurality of radiator plates A radiating block having a rectangular parallelepiped shape having a longitudinal dimension, and the radiating block is disposed between the plurality of radiating plates including the radiating plate having the largest longitudinal dimension, and the entire surface of the radiating plate having the largest longitudinal dimension. a heat radiating portion which is in surface contact over,
The side wall is formed of a member having a lower thermal conductivity than the heat radiating portion, and is formed continuously with the plurality of linear light source portions and the heat radiating portion with a predetermined interval, and the side wall. And a bottom wall having a convex portion formed for each of the plurality of heat radiating plates so as to be located on the inner side of the boundary portion between the radiating portion and the heat radiating portion by bending a part of the side wall inward. A case in which vents and side wall support portions are formed by being connected , and
The heat dissipation block has a plurality of through holes penetrating vertically and formed in the longitudinal direction of the plurality of linear light source units,
The convex portion, the light source device you characterized by having a bottom wall supporting portion for supporting the opposite end surfaces of the plurality of linear light source section in the plurality of the heat radiating plate.
前記ケースと前記複数の放熱板の外側に位置する放熱板との間に介在し、前記ケースと前記複数の放熱板を互いに離隔する方向へ付勢するばね材を備える請求項に記載の光源装置。 2. The light source according to claim 1 , further comprising a spring material interposed between the case and the heat radiating plate located outside the plurality of heat radiating plates, and biasing the case and the plurality of heat radiating plates in a direction away from each other. apparatus.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201100708A (en) * 2009-06-17 2011-01-01 Pan Jit Internat Inc LED light source module with heat-dissipation function and optimized light distribution
JP2011165833A (en) * 2010-02-08 2011-08-25 Toshiba Corp Led module
JP5587095B2 (en) * 2010-08-18 2014-09-10 日東光学株式会社 Lens manufacturing system, lens array, and LED lighting device
JP5649408B2 (en) * 2010-11-04 2015-01-07 三菱電機株式会社 Display device
US20130100670A1 (en) * 2011-10-20 2013-04-25 Osram Sylvania Inc. Lighting system with a heat sink having plurality of heat conduits
JP2022185858A (en) * 2021-06-03 2022-12-15 株式会社日立ハイテク LED light source device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280499A (en) * 2001-03-22 2002-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cooling module
WO2006075290A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting arrangement
JP2006294526A (en) * 2005-04-14 2006-10-26 Enegate:Kk Spotlight using led element
JP4604819B2 (en) * 2005-04-28 2011-01-05 豊田合成株式会社 Light emitting device

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