JP5555371B2 - 照明用光源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を備えた照明用光源装置に関する。
近年、電球形ＬＥＤランプをはじめとして、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子を光源とした光源装置が各種照明用の装置として採用されるようになってきている。
このタイプの光源装置として、例えば、特許文献１に示されるように、発光素子が基板に実装されてなる発光モジュール、この発光モジュールに電力を供給する回路ユニット、これら発光モジュール及び回路ユニットを収納する外郭ケースを備え、発光モジュールを覆うグローブなどが装着されている。
このような光源装置において、例えば電球形状に合わせた外郭ケースの中に、発光モジュール及び回路ユニットをうまく格納するために、特許文献１に示される装置のように、発光モジュールの配線基板と回路ユニットの配線基板とを対向させて外郭ケース内に配置しているものもある。
また、発光モジュールには発光素子を高密度に集積して配置して輝度を高めることが行われているが、この発光モジュールは、発光素子からの発熱によって高温になりやすいので、特許文献１に示される装置では、発光モジュールの基板に金属製の基板を用いている。
特開２０１１−２２８１３０号公報
上記のように、外郭ケースに発光モジュール及び回路ユニットが収納された照明用光源装置において、発光モジュールと回路ユニットとの間で、熱の伝達を抑えて、電子部品の温度上昇を抑えることが望まれる。
また、発光モジュールの基板と回路ユニットの基板とが並べられている場合、その間の絶縁を確実にすることも望まれる。
そのため、一般に発光モジュールの基板と回路ユニットの基板との間に絶縁板が介挿されているが、照明用光源装置においても、絶縁部材などの使用を減らして、簡素な装置構成とすることが望まれている。
本発明は、このような背景のもとになされたものであって、発光モジュールと回路ユニットが外郭ケースに収納された照明用光源装置において、発光モジュールと回路ユニットとの間の断熱及び両基板間の絶縁を確保しながら、絶縁部材の使用を抑えて装置構成を簡素にすることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様にかかる照明用光源装置は、発光素子が第１配線基板の一方の主面に実装されてなる発光モジュールと、発光素子の点灯回路を構成する電子部品が第２配線基板に実装された回路ユニットと、発光モジュール及び回路ユニットを収納する外郭ケースとを有し、第１配線基板は、絶縁基板と、当該絶縁基板における一方の主面側に形成された配線層とを備え、他方の主面側には配線層が形成されていない構成とし、他方の主面が第２配線基板に対向した状態で、第２配線基板と空間間隙を挟んで対向配置することとした。
上記照明光源装置によれば、第１配線基板は、絶縁基板を備え、その他方の主面側に配線層が形成されていない構成であり、その他方の主面が第２配線基板に対向した状態で、第２配線基板と空間間隙を挟んで対向配置されている。すなわち、第２配線基板と対向する第１配線基板の表面は絶縁基板が露出しているので、第１配線基板と第２配線基板の間に別途の絶縁部材を介挿しなくても、確実に発光モジュールの配線層と、第２配線基板との絶縁を図ることができる。また、発光モジュールの第１配線基板と、回路ユニットの第２配線基板との間に空間間隙が確保されているので、断熱作用を奏し、発光素子からの熱が電子部品に伝達されるのが抑えられる。
よって、上記態様の照明用光源装置によれば、発光モジュールと回路ユニットとの間の断熱及び基板間の絶縁を確保しながら、絶縁部材の使用を抑えて簡素な装置構成とすることができる。
実施の形態１にかかる照明用光源装置の断面図である。 照明用光源装置１の分解図である。 照明用光源装置１においてグローブ４０を外した状態を前方からみた図である。 図１に示す発光モジュール１０及び回路ユニット２０を部分的に拡大した模式図である。 実施の形態２にかかる照明用光源装置の主要部を示す断面図である。 実施の形態３にかかる照明用光源装置の主要部を示す断面図である。
＜発明の態様＞
本発明の一態様にかかる照明用光源装置は、発光素子が第１配線基板の一方の主面に実装されてなる発光モジュールと、発光素子の点灯回路を構成する電子部品が第２配線基板に実装された回路ユニットと、発光モジュール及び回路ユニットを収納する外郭ケースとを有し、第１配線基板は、絶縁基板と、当該絶縁基板における一方の主面側に形成された配線層とを備え、他方の主面側には配線層が形成されていない構成とし、他方の主面が第２配線基板に対向した状態で、第２配線基板と空間間隙を挟んで対向配置することとした。
上記態様の照明用光源装置において、以下のようにしてもよい。
第１配線基板と第２配線基板とを、両基板にまたがって架橋した保持部材によって相互の位置を保持し、第１配線基板及び第２配線基板の一方を、外郭ケースによって支持する。
この保持部材が、第２配線基板から発光モジュールに電力を供給する配線を兼ねるようにする。
外郭ケースを、開口部を有する筒形状とし、第１配線基板を、開口部を閉塞するように配置し、第２配線基板は、外郭ケースの内方に配置する。
第１配線基板及び第２配線基板を、各々の外周部を伝熱材で外郭ケースに接触させる。
第２配線基板は、第１配線基板よりもサイズを小さくする。
第１配線基板と第２配線基板とを、各々の外周部を外郭ケースによって支持する。
外郭ケースにおける開口部とは別の他端部に、外部器具から電力を受け取る口金部材を取付ける。
第１配線基板の外周と外郭ケースの内周面との間に間隙を設け、外郭ケースの開口部に合わせた開口部を有するグローブを、上記間隙にグローブの開口縁部を挿入した状態で、外郭ケースに固定する。
第１配線基板の前面において、発光素子が実装されている領域以外の領域に、発光素子からの光に対する反射率を高める反射層を形成する。
反射層を、反射材料が分散された樹脂膜とする。
第１配線基板において、絶縁基板に、一方の主面側に形成された配線層に沿って、熱伝導性材料からなる中間層を設ける。
第１配線基板の絶縁層を、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット、耐熱性樹脂から選択された素材で形成する。
回路ユニットにおける電子部品と、外郭ケースの内面との間に、熱伝導性の充填剤を充填する。
以下、実施の形態に係る照明用光源装置について、図面を参照しながら説明する。
[実施の形態１]
１．全体構成
図１は、実施の形態１に係る照明用光源装置１の縦断面図、図２は、その分解図である。
照明用光源装置１（「光源装置１」と記載する。）は、白熱電球の形状に近似させた電球形（Ａ形）のランプである。光源装置１は、例えば、４０Ｗタイプの白熱電球の代わりに用いる「４０Ｗ相当品」である。
説明上、装置から光が出射される方向（図１における紙面上方）を前方とする。
光源装置１は、発光モジュール１０と、回路ユニット２０とが、外郭ケース３０に収納されて構成されている。
発光モジュール１０は、第１配線基板１１に複数の発光素子１２が実装されてなる。
回路ユニット２０は、第２配線基板２１に、発光素子１２を点灯させる回路を構成する複数の電子部品２２〜２６が実装されてなる。
外郭ケース３０は、筒形状であって、前端側に開口部３１を有する。
発光モジュール１０は、第１配線基板１１が外郭ケース３０の開口部３１を塞ぐように配置され、発光素子１２からの光を前方に出射するようになっている。
ここでは、外郭ケース３０の形状は、図２，３に示すように円筒状であり開口部３１も円形とするが、角筒状であっても同様に実施できる。
回路ユニット２０は、この発光モジュール１０の後方に配置され、第１配線基板１１と第２配線基板２１は、互いに対向配置され、第１配線基板１１と第２配線基板２１とは空間間隙Ｇを挟んで保持されている。
発光モジュール１０と回路ユニット２０との間には、第１配線基板１１と第２配線基板２１との間にまたがって１対のリード線１５が架橋されている。この１対のリード線１５は、回路ユニット２０における第１配線基板１１から発光モジュール１０への給電路であり、また、第１配線基板１１と第２配線基板２１とを相互に保持している。各リード線１５、前後方向に伸長し、その前端部１５ａが第１配線基板１１に、後端部１５ｂが第２配線基板２１に接合されている。
外郭ケース３０の開口部３１には、グローブ４０が装着されている。このグローブ４０は、開口部を外郭ケース３０の開口部３１に対向させて、発光モジュール１０を覆う状態で取り付けられている。
一方、外郭ケース３０の後端側には口金部材５０が取りけられている。この口金部材５０は、照明器具のソケットに取着され、当該ソケットから電力を受ける。
このような光源装置１において、発光素子１２からの光は、発光モジュール１０の上方に放射され、グローブ４０を透過して外方に放射される。
２．各部の構成について以下に詳述する。
（１）発光モジュール１０
図３は、光源装置１においてグローブ４０を外した状態のものを前方から見た図である。
発光モジュール１０は、上記のように、第１配線基板１１の前面に、複数の発光素子１２が実装されて構成されている。第１配線基板１１は、開口部３１よりも若干径の小さい円板形状である。
第１配線基板１１は、非金属性の絶縁性材料で形成された基板本体１１０と、その前面側に形成された配線層１１１とからなり、背面１１ａ側には配線層は形成されていない。
なお、基板本体１１０の前面において、配線層１１１が形成されていない領域は、レジスト膜１１２で覆われている。また、第１配線基板１１には、リード線１５を貫通させる孔が開口されている。
図４は、図１に示す発光モジュール１０及び回路ユニット２０を部分的に拡大した模式図である。
基板本体１１０は全体が絶縁性材料で形成された板状部材であって、背面１１ａ全体にその絶縁性材料が露出している。
基板本体１１０を構成する絶縁性材料としては、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット等を用いることができる。これらの絶縁性材料は、耐熱性を有し、一般にプリント基板の絶縁材として多用されている。
また、絶縁性材料として、耐熱性を有する樹脂（例えばテフロン(TM)）を用いてもよい。
配線層１１１は、パターニングされた銅箔からなり、この配線層１１１に各発光素子１２が実装されている。
発光素子１２は、半導体を発光源とした素子であって、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ、半導体レーザなどの素子を用いることができる。ＬＥＤ素子としては、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ、表面実装部品）形のＬＥＤ素子を用いることができる。ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）形のＬＥＤ素子を用いて、素子を封止層で封止してもよい。
図２，３に示す例では、発光モジュール１０において、発光素子１２が５個直列接続された列が５列配列され、合計２５個の発光素子１２がマトリックス状に配列されている。
ただし、発光素子１２の数、接続方法（直列接続、並列接続）等は、光源装置１に要求される発光光束等に応じて設定すればよい。また、発光素子１２の配列形態は、千鳥状または放射状などでもよい。
各発光素子１２の発光色は、使用される照明器具の用途に応じて、白色であってもよいし、赤色、青色、緑色でもよいし、各色を組み合わせてもよい。
好ましい発光素子１２の例として、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体によって白色を発光する高輝度のＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ、表面実装部品）形ＬＥＤ素子が挙げられる。
各発光素子１２は、配線層１１１を介してリード線１５に接続されている。
配線層１１１には、発光素子１２を接続する導電ランド１１１ａ及びリード線１５の前端部１５ａを接続する端子となる導電ランド１１１ｂが形成されている。
そして、図４に示すように、各発光素子１２のリード１２０が導電ランド１１１ａに半田接続されている。また、リード線１５の前端部１５ａはＬ字状に屈曲されて導電ランド１１１ｂに半田接続（半田部１６）されている。
次に、第１配線基板１１の前面を被覆する反射膜１３について説明する。
第１配線基板１１の前面において、発光素子１２が配されている領域以外の領域に、反射膜１３がパターン形成されている。例えば、図３に示す破線Ａよりも外側の領域全体に反射膜１３を形成する。また、それに加えて、発光素子１２の列同士の間に反射膜１３を形成してもよい。ただし、導電ランド１１１ａ及び導電ランド１１１ｂの上には反射膜１３は形成しない。
この反射膜１３は、レジスト膜１１２の上に形成され、配線層１１１上にまたがって形成してもよい。
反射膜１３は、発光素子１２からの光の反射率を向上させる膜である。すなわち、反射膜１３を形成する前の第１配線基板１１の前面と比べて、反射膜１３を形成した後の第１配線基板１１の前面は、発光素子１２からの光の反射率がより高くなる。
なお、第１配線基板１１の前面を絶縁性とするために、反射膜１３は絶縁性材料で形成することが好ましい。
反射膜１３の具体例として、反射性を有する顔料が分散された樹脂膜が好ましい。
顔料は、酸化アルミニウム、酸化チタン、炭酸カルシウムなどの白色顔料、あるいは、マイカのような光沢性顔料から適宜選択して用いることができる。樹脂は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂などを用いることができる。
このような反射膜１３は、例えば、顔料、分散剤、樹脂、溶剤を混合してなるペーストを、シルク印刷することによって形成することができる。
（２）回路ユニット２０
回路ユニット２０には、口金部材５０を介して供給される商業用電力を利用して発光素子１２を点灯させる点灯回路が形成されている。
この点灯回路は、例えば、交流電圧１００Ｖを、直流の低電圧に変換するものであって、第２配線基板２１に実装されている複数の電子部品２２〜２６等で構成されている。電子部品２２ａ〜２２ｅは、点灯回路における整流・平滑回路、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する比較的大きな部品であって、例えば、電解コンデンサ、チョークコイル、ノイズフィルタ、抵抗、ＩＣチップである。
第２配線基板２１は、プリント配線基板であって、開口部３１よりも若干小サイズの円板形状である。プリント配線基板は、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット、あるいはセラミック等の耐熱性を有する絶縁性材料からなる基板に配線層が形成されたものであって、配線パターンは、前面、背面のどちらにあってもよい。また、単層配線構造でもよいし、多層配線構造であってもよい。
図１〜４に示す例では、回路ユニット２０における主要な電子部品２２ａ〜２２ｅはディップ方式で半田付けされている。すなわち、第２配線基板２１は、前面側に配線層２１１及びレジスト膜２１２を備え、その背面側に上記の電子部品２２ａ〜２２ｅが実装されている。各電子部品２２ａ〜２２ｅのリードは、第２配線基板２１を貫通し、第２配線基板２１の前面側において配線層２１１に半田付けされている。
そして第２配線基板２１の前面側には、前方に突出する半田部２３が点在している。図示しないが、第２配線基板２１の前面に、小型のチップ部品などが表面実装されていてもよい。
なお、ここでは主要な電子部品２２ａ〜２２ｅがディップ方式で実装されていることとしたが、回路ユニット２０を構成する主要な電子部品が第２配線基板２１の前面もしくは背面に表面実装されていてもよい。
上記リード線１５の後端部１５ｂは、第２配線基板２１を貫通した状態で、半田部２３ａ，２３ｂによって第２配線基板２１に固定されると共に、配線層２１１に接続されている。
第２配線基板２１には、図２に示すように、接続線５１，５２の前端が接続されている。この接続線５１，５２は、口金部材５０から回路ユニット２０に電力を供給するものである。
（３）外郭ケース３０
図１，２に示すように、外郭ケース３０は、横断面が略円形である筒状の部材であって、前端に開口部３１を有し、前端側から後端側にかけて徐々に径が小さくなっている。
外郭ケース３０の後端部３３には、その外周面に、口金部材５０を螺合させるネジ山が形成され、後端部３３の先端は開口している。
外郭ケース３０の内周面には、図１，２に示すように、開口部３１の縁に沿って、第２配線基板２１の外周部分を支持する段差部３２が円環状に形成されている。
外郭ケース３０は、絶縁性材料で形成すれば、第２配線基板２１との絶縁を容易に確保できるので好ましい。絶縁性材料として、耐熱性で電気絶縁性を有する合成樹脂を用いれば、インサート成型によって外郭ケース３０を安価に作製できる。好ましい合成樹脂として、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＡ（ポリアミド）が挙げられる。
絶縁性材料としては、樹脂以外に、セラミックやガラスを用いることもできる。
また、外郭ケース３０は、Ａｌ，Ｎｉ，Ａｌ合金などの金属材料で形成してもよい。金属は伝熱性が良好なので、外郭ケース３０の内部から外部への放熱性を高くすることができる。
（４）外郭ケース３０内での発光モジュール１０及び回路ユニット２０の保持
回路ユニット２０は、第２配線基板２１の外周部分が、外郭ケース３０の段差部３２上に固定された状態で、図１に示すように、外郭ケース３０内の上部に保持されている。ここで電子部品２２〜２６は、第２配線基板２１の後方に保持されている。
第２配線基板２１の外周部を、段差部３２の上に固定する方法としては、図１に示すように接着層２４で両者を接着する方法が容易であるが、ビスで締め付けて固定してもよい。接着層２４は熱伝導性の良好な接着剤、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂からなる接着剤で形成することができる。
また、発光モジュール１０については、上記のように第１配線基板１１と第２配線基板２１とが１対のリード線１５によって空間間隙Ｇを開けて保持されているので、発光モジュール１０の第１配線基板１１は、第２配線基板２１及び１対のリード線１５を介して、第２配線基板２１の前方に空間間隔Ｇを開けて対向配置される。
このようにして、発光モジュール１０及び回路ユニット２０は、外郭ケース３０内に保持されている。
ここで、第２配線基板２１は、開口部３１の縁に沿った段差部３２に固定され、第１配線基板１１は第２配線基板２１と平行に保持されるので、第１配線基板１１は開口部３１を閉塞する位置に配される。
第１配線基板１１は、開口部３１よりも若干径が小さいので、第１配線基板１１の外周と、外郭ケース３０の内周面との間には、図３に示すように円環状の間隙３４が形成されている。
なお、リード線１５は、第１配線基板１１を支持する役割があるので、第１配線基板１１の支持をしっかりとなすために、太目で剛性を有するリード線の素材を用いることが好ましい。第１配線基板１１と第２配線基板２１との間に、リード線１５の周りにスペーサを設けることも、基板間に空間間隙Ｇを確保する上で好ましい。
また、ここでは、第２配線基板２１の外周部を外郭ケース３０に接合したが、上記のように第１配線基板１１と第２配線基板２１とを結合して、第１配線基板１１の外周部を外郭ケース３０に接合してもよい。この場合は、第２配線基板２１が、リード線１５を介して第１配線基板１１の後方に支持されることになる。
（５）グローブ４０
図１，２に示すように、グローブ４０は、滑らかな曲面を有するドーム形状であって、外郭ケース３０の開口部３１と同等の開口を有している。このグローブ４０は、透過性もしくは光拡散性を有する乳白色の素材で形成されている。その材質は、例えば、ガラスやポリカーボネートなどの合成樹脂である。
グローブ４０は、その開口縁部４１が上記間隙３４に挿入され、接着層４２で接着された状態で、外郭ケース３０の前方に装着されている。接着層４２は、開口縁部４１及び外郭ケース３０を相互に接着しているので、上記間隙３４は、開口縁部４１及び接着層４２によって封止されている。
接着層４２も、接着層２４と同様に、例えば、熱伝導性が良好で電気絶縁性を有する耐熱性のシリコーン樹脂、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の合成樹脂で形成することができる。
（６）口金部材５０
口金部材５０は、エジソン式の口金である。この口金部材５０は、アイレット部５３シェル部５４とを有し、シェル部５４が外郭ケース３０の後端部３３に螺合している。
口金部材５０と回路ユニット２０との間は、図２に示す接続線５１，５２によって接続されている。接続線５１の後端はアイレット部５３に、接続線５２の後端はシェル部５４に接続されている。
２．光源装置１の組み立て方法の例を、図１，２を参照しながら説明する。
（１）発光モジュール１０及び回路ユニット２０を各々作製し、以下のように、両者を１対のリード線１５で相互に結合する。
Ｌ字状に屈曲させる前のリード線１５の後端部１５ｂを、第２配線基板２１に接合する。この接合は、後端部１５ｂを第２配線基板２１の孔に挿入し貫通させて、半田付けする。それによって、１対のリード線１５は、半田部２３ａ，２３ｂで第２配線基板２１に固定される。
次に、リード線１５の前端部１５ａを、第１配線基板１１の孔を貫通させて、第２配線基板２１と第１配線基板１１とを、空間間隙Ｇに相当する間隔を確保した状態で位置合わせを行う。この位置合わせは、例えば、第２配線基板２１と第１配線基板１１との間に、空間間隙Ｇに相当する厚さのプレート状の工具を挟んで、両基板を重ね合せることによって行うことができる。
そして、リード線１５の前端部１５ａをＬ字状に屈曲させて、配線層１１１に半田付けする（半田部１６）ことによって、発光モジュール１０と回路ユニット２０との結合がなされる。
上記の工具を取り外すと、第２配線基板２１と第１配線基板１１との間に空間間隙Ｇが確保される。
なお、図２に示すように、接続線５１，５２の前端は第２配線基板２１に接続しておく。
（２）発光モジュール１０と回路ユニット２０が結合されたものを、外郭ケース３０の上部に装着する。
この装着は、段差部３２に接着剤を塗布しておいて、回路ユニット２０における第２配線基板２１の外周部を、外郭ケース３０の段差部３２上に押圧することによって容易に行える。
接着剤が固化すると接着層２４が形成され、外郭ケース３０の外周部が段差部３２に固着される。
（３）口金部材５０を外郭ケース３０の後端部３３に螺合し、接着やカシメなどにより固着する。また、接続線５１の後端を口金部材５０のアイレット部５３に接合し、接続線５２の後端をシェル部５４に接続する。
（４） 外郭ケース３０の前方にグローブ４０を装着する。
この装着は、第１配線基板１１と外郭ケース３０との間の間隙３４に接着剤を充填して、グローブ４０の開口縁部４１を間隙３４に挿入することによって容易に行える。
接着剤が固化すると接着層４２が形成され、グローブ４０が外郭ケース３０の前方に固定される。
以上で、光源装置１が出来上がる。
３．光源装置１による効果
発光モジュール１０は、駆動時において発光素子１２から発生する熱は、主に第１配線基板１１の配線層１１１を経由して、外郭ケース３０に伝わり、外郭ケース３０から外気に放出される。また、電子部品２２ｅ〜２６ｅで発生する熱は、主に第２配線基板２１の配線層を経由して、あるいは放射によって、外郭ケース３０に伝わり、外郭ケース３０から外気に放出される。
ここで、光源装置１の主な作用効果として、第１配線基板１１と第２配線基板２１間には、別途の絶縁板が介挿されなくても、断熱及び絶縁が得られることである。
すなわち、第１配線基板１１は、その背面１１ａに配線層は形成されておらず、背面１１ａが絶縁材料で形成されている。そして、この背面１１ａが第２配線基板２１に対向した状態で、第２配線基板２１と空間間隙Ｇを挟んで対向配置されているので、第１配線基板１１と第２配線基板２１との間に別途の絶縁部材を介挿しなくても、確実に配線層１１１と第２配線基板２１との絶縁を図ることができる。
また、第１配線基板１１と第２配線基板２１との間に空間間隙Ｇが確保され、この空間間隙Ｇは空気層となっているので、断熱作用を奏する。従って、発光素子１２からの熱が電子部品２２ａ〜２２ｅに伝達されにくい。
このように、光源装置１によれば、発光モジュール１０と回路ユニット２０との間の断熱及び第１配線基板１１とプリント配線板２１との間の絶縁を確保しながら、絶縁部材の使用を抑えて簡素な装置構成とすることができる。
このような光源装置１は、特に、小型サイズの口金付光源装置に適し、小型で明るい光源装置を実現する上で有用である。
光源装置１においては、さらに以下の効果も奏する。
＊第１配線基板１１と第２配線基板２１とは、給電路を兼ねた１対のリード線１５によって間隔Ｇをあけた状態で保持され、第２配線基板２１は、外郭ケース３０によって支持されているので、第１配線基板１１は、リード線１５を介して第２配線基板２１の前方に支持される。
この場合、上記の組み立て方法で説明したように、発光モジュール１０と回路ユニット２０とをリード線１５を介して結合したものを作製し、その結合したものを外郭ケース３０に装着する方法で、容易に組み立てることができる。
また、リード線１５が給電部材と支持部材を兼ねているので、その点で装置構成が簡素である。
なお、第１配線基板１１と第２配線基板２１とを結合して、第１配線基板１１の外周部を外郭ケース３０に接合した場合も、同様に容易に組み立てることができる。
＊光源装置１においては、外郭ケース３０を、開口部３１を有する筒形状とし、第１配線基板１１は、開口部３１を閉塞するように配置し、第２配線基板２１は、外郭ケース３０の内方に配置しているため、外郭ケース３０の内部スペースを回路ユニット２０の電子部品２２ａ〜２２ｅを収納するスペースとして用いることができる。また、第２配線基板２１は第１配線基板１１と対向配置されているので、外郭ケース３０内に効率よく収納でき、装置の小型化にも適している。
＊第２配線基板２１は、第１配線基板１１よりも小サイズなので、第１配線基板１１は、第２配線基板２１の全体を覆う蓋として機能する。また、第１配線基板１１は外郭ケース３０の開口部３１を閉塞しているので、外郭ケース３０の中に回路ユニット２０を密閉する役割も果たす。
＊第１配線基板１１の外周と外郭ケース３０の内周面との間に間隙３４を形成して、グローブ４０を、間隙３４に開口縁部４１が挿入しているので、グローブ４０を容易にしっかりと固定することができる。
＊第１配線基板１１の前面に反射膜１３が形成されているので、発光素子１２からの光の中、第１配線基板１１の前面に向かう光を前方に反射させる反射率が向上する。従って、装置から光を取り出す効率が向上し、第１配線基板１１の温度上昇も低減できる。
なお、この効率を高めるために、第１配線基板１１の前面において反射膜１３を形成する領域は広い方が好ましく、第１配線基板１１の前面全体にわたって反射膜１３を形成することが好ましい。
＊第１配線基板１１の基板本体１１０は、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット、あるいは耐熱性樹脂で形成すれば、一般的なプリント配線基板用の絶縁基板を用いることができ、安価に入手できる。
（空間間隙Ｇの間隔距離及び基板本体１１０の厚み）
空間間隙Ｇの間隔について：
絶縁性については、第１配線基板１１の背面１１ａには配線層がなく絶縁材が露出しているので、背面１１ａと第２配線基板２１との空間間隙Ｇが小さくても、またこの間隙がゼロになっても、配線層１１１と第２配線基板２１との間の絶縁性は確保できる。
断熱効果については、空間間隙Ｇを大きく設定するほど、断熱効果が大きくなる。その点で、第１配線基板１１の背面１１ａと第２配線基板１２との最短距離（図４において、背面１１ａと半田部２３の頂部との距離Ｗ1）を０．５ｍｍ以上確保することが好ましい。
一方、空間間隙Ｇを大きくすると、発光モジュール１０と回路ユニット２０を収納するスペースを外郭ケース３０内に大きく確保する必要があり、装置の大型化につながるので、上記距離Ｗ1は例えば５ｍｍ以内に抑えることが好ましい。
基板本体１１０の厚みについて：
基板本体１１０の厚み（図４においてＷ2）は、大きいほど、上記絶縁効果が大きくなり、また発光素子１２からの熱を蓄熱して、発光素子１２が過度に温度上昇するのを抑える効果もある。その点で、基板本体１１０の厚みＷ2は１ｍｍ以上に設定することが好ましい。
基板本体１１０の厚みを、例えば１．６ｍｍ程度の厚みとすることによって、発光素子１２の過度の昇温を抑制できる。
一方、基板本体１１０の厚みＷ2を大きくすると、装置の大型化につながるので、厚みＷ2は例えば５ｍｍ以内に抑えることが好ましい。
[実施の形態２]
図５は、実施の形態２にかかる光源装置２の主要部を示す断面図である。当図において、図１と同一部分には同一符号を付している。
光源装置２は、実施の形態１で説明した光源装置１と基本的に同様の構成であって、第１配線基板１１と第２配線基板２１とが、空間間隙Ｇを挟んで外郭ケース３０で対向配置されている点も同様である。
ただし、光源装置１では、第２配線基板２１の外周部が外郭ケース３０に固定され、第１配線基板１１は、この第２配線基板２１に対してリード線１５によって空間間隙を確保した状態で保持されていたのに対して、光源装置２では、第１配線基板１１の外周部と第２配線基板２１の外周部の両方が、外郭ケース３０に固定されて支持されている。
より具体的には、第２配線基板２１の外周部は、光源装置１と同様に、外郭ケース３０の段差部３２に、接着層２４で接着されている。
第１配線基板１１の外周部も、外郭ケース３０の内周面に設けられた段差部３５に、接着層４２で接着されている。
光源装置２においては、上記のように第１配線基板１１と第２配線基板２１の各外周部が外郭ケース３０で支持されているので、リード線１５には基板同士を保持する機能は必要ない。
光源装置２においても、第１配線基板１１は、その背面１１ａには配線層は形成されず、背面１１ａ全体に基板本体１１０の絶縁材料が露出し、その背面１１ａが第２配線基板２１に対向した状態で、第２配線基板２１と空間間隙Ｇを挟んで対向配置されているので、主な作用効果は、光源装置１と同様に得られる。
[実施の形態３]
図６は、実施の形態３にかかる光源装置３の主要部を示す断面図であって、発光モジュール１０及び回路ユニット２０を部分的に示している。
この光源装置３も、基本的に光源装置１と同様の構成であるが、光源装置１では、第１配線基板１１と第２配線基板２１は、リード線１５によって空間間隙Ｇを確保した状態で保持されていたのに対して、光源装置３では、リード線１５とは別に、第１配線基板１１と第２配線基板２１にまたがって架橋された保持部材１７によって相互に空間間隙Ｇを開けた状態で保持している。
図６に示す保持部材１７は、第１配線基板１１と第２配線基板２１との間に介挿されるスペーサ１７ａと、第１配線基板１１とスペーサ１７ａと第２配線基板を貫通するビス１７ｂと、ビス１７ｂの端部に螺合するナット１７ｃからなる。
スペーサ１７ａは、絶縁性の樹脂などで形成することが好ましい。
この保持部材１７によって、第１配線基板１１と第２配線基板２１とは、間に空間間隙Ｇを確保した状態で、しっかりと相互に保持される。
なお、保持部材１７は、ビス１７ｂ、ナット１７ｃに用いる方式に限らない。例えば、第１配線基板１１と第２配線基板２１と外周部どうしの間に空間間隙Ｇを規定するスペーサを挟んで両基板に接着してもよい。
また、光源装置３においては、第１配線基板１１の基板本体１１０において、配線層１１１に並行して中間層１１３が設けられている。この中間層１１３は、熱伝導性材料からなる層、例えば銅層であって、配線層１１１とは間隔をあけて配線層１１１に沿って設けられている。
中間層１１３を設ける領域は、リード線１５が貫通する近傍の領域を除いて、基板本体１１０の全体領域にわたって設けることが好ましい。
このように中間層１１３を有する第１配線基板１１は、多層配線基板を製造する技術を用いて製造することができる。
光源装置３おいても、第１配線基板１１は、その背面１１ａには配線層が形成されず、背面１１ａ全体に基板本体１１０の絶縁材料が露出した構成であり、その背面１１ａが第２配線基板２１に対向した状態で、第２配線基板２１と空間間隙Ｇを挟んで対向配置されているので、主な作用効果は、光源装置１と同様である。
ただし、光源装置３においては、第１配線基板１１に設けられた中間層１１３も、発光素子１２からの熱を第１配線基板１１の外周部の方へ拡散する機能があるので、実施の形態１の光源装置１と比べて、発光素子１２から装置外部への放熱効果を高めることができる。
[その他]
本発明について実施形態１〜３に基づいて説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々の設計変更を行うことができる。
１．光源装置１〜３では、第１配線基板１１と第２配線基板２１は、互いに平行に配置されているが、この両基板は互いに角度をなして配置されてもよい。すなわち、第２配線基板２１が第１配線基板１１に対して傾斜して配置されていてもよい。
この場合も、基本的に基板間の断熱効果及び絶縁効果が得られる点は同様である。
２．光源装置１〜３では、口金部材５０がエジソン式の口金であったが、口金のタイプは、特定の口金に限定されない。例えば、１対のピン形の端子を有するＧタイプの口金であってもよい。また、引掛シーリングに使用されるＬ字形の端子を有する口金でもよい。
３．光源装置１〜３は、白熱電球の形状に近似させた電球形（Ａタイプ）であったが、例えば、グローブ４０の形状をＢタイプ、Ｇタイプなどに変更することによって、光源装置の形状を変更することもできる。
また、光源装置１〜３において、必ずしもグローブを装着する必要はなく、代わりに拡散板を装着したり、グローブレスの口金付ランプを構成することもできる。
４．光源装置１〜３において、回路ユニット２０における電子部品２２ａ〜２２ｅと、外郭ケース３０の内面との間に、伝熱性の充填剤、例えばシリコーン樹脂を充填してもよい。それによって電子部品２２ａ〜２２ｅから発生する熱が、充填剤を介して外郭ケース３０に伝わるので、放熱効果を高めることができる。
５．光源装置１〜３は、回路ユニット２０が発光モジュール１０に直流電力を供給する方式である、発光モジュール１０に交流電力を供給する方式の発光装置においても同様に実施することができる。
６．光源装置１〜３は、１個または複数の光源装置を器具本体に装着して、天井直付形、天井吊下形または壁面取付形、さらには天井埋込形のダウンライト等に用いる光源装置としても応用することもできる。
さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の照明器具の光源装置として用いることもできる。
１〜３ 照明用光源装置
１０ 発光モジュール
１１ 第１配線基板
１１ａ 第１配線基板の背面
１２ 発光素子
１３ 反射膜
１５ リード線
１７ 保持部材
２０ 回路ユニット
２１ 第２配線基板
２２ａ〜２２ｅ 電子部品
２４ 接着層
３０ 外郭ケース
３１ 開口部
３２ 段差部
３４ 間隙
３５ 段差部
４０ グローブ
４１ 開口縁部
５０ 口金部材
１１０ 基板本体
１１１ 配線層
１１２ レジスト膜
１１３ 中間層
２１２ レジスト膜
Ｇ 空間間隙

Claims (14)

  1. 発光素子が第１配線基板の一方の主面に実装されてなる発光モジュールと、
    前記発光素子の点灯回路を構成する電子部品が第２配線基板に実装されてなる回路ユニットと、
    前記発光モジュール及び回路ユニットを収納する外郭ケースとを備える照明用光源装置であって、
    前記第１配線基板は、
    絶縁基板と、当該絶縁基板における前記一方の主面側に形成された配線層とを備え、他方の主面側には配線層が形成されておらず、絶縁層からなる構成であり、
    前記他方の主面が前記第２配線基板に対向し、前記第２配線基板と空間間隙を挟んで対向配置された状態で、両基板にまたがって架橋された保持部材によって前記第１配線基板が前記第２配線基板に保持され、
    前記第１配線基板は前記外郭ケースに非接触の状態で、前記第２配線基板が前記外郭ケースに接して前記外部ケースに固定されている照明用光源装置。
  2. 前記保持部材は、
    第２配線基板から前記発光モジュールに電力を供給する配線を兼ねている請求項１記載の照明用光源装置。
  3. 前記外郭ケースは、開口部を有する筒形状であって、
    前記第１配線基板は、前記開口部を閉塞するように配置され、
    前記第２配線基板は、前記外郭ケースの内方に配置されている請求項１記載の照明用光源装置。
  4. 前記第２配線基板は、外周部が伝熱材を介して前記外郭ケースに接している請求項３記載の照明用光源装置。
  5. 前記第２配線基板は、前記第１配線基板よりもサイズが小さい請求項３記載の照明用光源装置。
  6. 前記第２配線基板は、外周部が前記外郭ケースによって支持されている請求項１記載の照明用光源装置。
  7. 前記外郭ケースにおける開口部とは別の他端部に、
    外部器具から電力を受け取る口金部材が取付けられている請求項３記載の照明用光源装置。
  8. 前記第１配線基板の外周と前記外郭ケースの内周面との間には間隙が形成され、
    前記外郭ケースの開口部に合わせた開口部を有するグローブが、
    前記間隙に前記グローブの開口縁部が挿入された状態で、前記外郭ケースに固定されている請求項３記載の照明用光源装置。
  9. 前記第１配線基板の前面において、前記発光素子が実装されている領域以外の領域に、
    前記発光素子からの光に対する反射率を高める反射層が形成されている請求項１記載の照明用光源装置。
  10. 前記反射層は、
    反射材料が分散された樹脂膜である請求項９記載の照明用光源装置。
  11. 前記第１配線基板において、
    前記絶縁基板には、前記一方の主面側に形成された配線層に沿って、熱伝導性材料からなる中間層が設けられている請求項１記載の照明用光源装置。
  12. 前記第１配線基板の絶縁層は、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット、耐熱性樹脂から選択された素材で形成されている請求項１記載の照明用光源装置。
  13. 前記電子部品と前記外郭ケースの内面との間に、
    熱伝導性の充填剤が充填されている請求項１記載の照明用光源装置。
  14. 発光素子が第１配線基板の一方の主面に実装されてなる発光モジュールと、
    前記発光素子の点灯回路を構成する電子部品が第２配線基板に実装されてなる回路ユニットと、
    前記発光モジュール及び回路ユニットを収納する外郭ケースとを備える照明用光源装置であって、
    前記第１配線基板は、
    絶縁基板と、当該絶縁基板における前記一方の主面側に形成された配線層とを備え、他方の主面側には配線層が形成されておらず、絶縁層からなる構成であり、
    前記他方の主面が前記第２配線基板に対向し、前記第２配線基板と空間間隙を挟んで対向配置された状態で、両基板にまたがって架橋された保持部材によって前記第２配線基板が前記第１配線基板に保持され、
    前記第２配線基板は前記外郭ケースに非接触の状態で、前記第１配線基板が前記外郭ケースに接して前記外部ケースに固定されている照明用光源装置。
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