JPH0722654A - 発光装置 - Google Patents
発光装置Info
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- JPH0722654A JPH0722654A JP5165615A JP16561593A JPH0722654A JP H0722654 A JPH0722654 A JP H0722654A JP 5165615 A JP5165615 A JP 5165615A JP 16561593 A JP16561593 A JP 16561593A JP H0722654 A JPH0722654 A JP H0722654A
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
- G09F13/20—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts
- G09F13/22—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent
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- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、放熱効果の優れた高出力の発光装
置を提供することを目的とする。 【構成】 ホルダ（３０）の各貫通孔に挿入された発光
素子（１０）が発光することによって生じる熱は、熱伝
導性の高い柔性シート（４０）を介して、放熱板（５
０）から放射される。介在する柔性シート（４０）によ
ってホルダ（３０）と放熱板（５０）とは隙間なく密着
しているので高い放熱効率が得られる。
置を提供することを目的とする。 【構成】 ホルダ（３０）の各貫通孔に挿入された発光
素子（１０）が発光することによって生じる熱は、熱伝
導性の高い柔性シート（４０）を介して、放熱板（５
０）から放射される。介在する柔性シート（４０）によ
ってホルダ（３０）と放熱板（５０）とは隙間なく密着
しているので高い放熱効率が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）等の複数の発光素子を光源として使用する発光装置
に関する。
Ｄ）等の複数の発光素子を光源として使用する発光装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、高出力型といわれる近赤外ＬＥＤ
素子においても、その電気−光変換効率は５〜１０％で
ある。このため、許容損失の制限、即ち素子の無効電力
による発熱によって、１個のＬＥＤあたり１０〜２０ｍ
Ｗ程度の光出力しか得られない。
素子においても、その電気−光変換効率は５〜１０％で
ある。このため、許容損失の制限、即ち素子の無効電力
による発熱によって、１個のＬＥＤあたり１０〜２０ｍ
Ｗ程度の光出力しか得られない。
【０００３】そこで、高出力の赤外投光器や空間光伝送
装置などの大きな光出力が要求される発光装置には、直
列・並列に接続された多くのＬＥＤが組み込まれ、これ
らのＬＥＤを同時に発光させることによって大きな光出
力を得ている。
装置などの大きな光出力が要求される発光装置には、直
列・並列に接続された多くのＬＥＤが組み込まれ、これ
らのＬＥＤを同時に発光させることによって大きな光出
力を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】発光装置の要求出力が
比較的小さい（数十ｍＷ程度）ときは、少数個の単体Ｌ
ＥＤを集積するだけで済み、放熱の問題は簡単に解決で
きる。
比較的小さい（数十ｍＷ程度）ときは、少数個の単体Ｌ
ＥＤを集積するだけで済み、放熱の問題は簡単に解決で
きる。
【０００５】しかしながら、要求出力が大きくなり、１
００個以上のＬＥＤを集積して構成された発光装置で
は、全体の温度を均一に保ちながら放熱することが困難
になる。特に、前述したようにＬＥＤは電気−光変換効
率が悪いため、多くの熱が放出される。このため、体積
の大きな発光装置では、中央部と周辺部の温度差が著し
くなり、ＬＥＤの発光効率が低下して、十分な性能を発
揮することができない。
００個以上のＬＥＤを集積して構成された発光装置で
は、全体の温度を均一に保ちながら放熱することが困難
になる。特に、前述したようにＬＥＤは電気−光変換効
率が悪いため、多くの熱が放出される。このため、体積
の大きな発光装置では、中央部と周辺部の温度差が著し
くなり、ＬＥＤの発光効率が低下して、十分な性能を発
揮することができない。
【０００６】例えば、ＬＥＤを集積した発光装置から１
Ｗの平均光出力を得ようとする場合、上記効率計算から
消費電力は最悪１９Ｗとなり、効果的な放熱を行わない
限り、寿命特性や光出力特性に悪影響を与えるのは避け
られない。
Ｗの平均光出力を得ようとする場合、上記効率計算から
消費電力は最悪１９Ｗとなり、効果的な放熱を行わない
限り、寿命特性や光出力特性に悪影響を与えるのは避け
られない。
【０００７】放熱を考慮した従来の発光装置として、特
開昭６０−６２１６８公報、特開昭６１−１１６７０１
公報および特開昭６２−２３５７８７公報の文献に記載
されたものが知られている。しかしながら、これらの発
光装置はいずれも十分な放熱効果が得られるものではな
かった。
開昭６０−６２１６８公報、特開昭６１−１１６７０１
公報および特開昭６２−２３５７８７公報の文献に記載
されたものが知られている。しかしながら、これらの発
光装置はいずれも十分な放熱効果が得られるものではな
かった。
【０００８】本発明は、上記問題を解決して放熱効果の
優れた高出力の発光装置を提供することを目的とする。
優れた高出力の発光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の発光装置は、複数の貫通孔が配列されたホ
ルダと、ホルダの各貫通孔に挿入され第１の面側からリ
ード線が引き出された複数の発光素子と、ホルダの第１
の面側に固着され、ホルダに配列された複数の貫通孔の
各列に対応する位置にスリットがそれぞれ設けられ、こ
れらのスリットから発光素子のリード線が引き出された
熱伝導性の高い柔性シートと、ホルダが固着されていな
い側の柔性シートの一方の面に固着され、柔性シートの
各スリットに対応する位置に貫通溝がそれぞれ設けら
れ、これらの貫通溝から発光素子のリード線が引き出さ
れた放熱板とを備える。
に、本発明の発光装置は、複数の貫通孔が配列されたホ
ルダと、ホルダの各貫通孔に挿入され第１の面側からリ
ード線が引き出された複数の発光素子と、ホルダの第１
の面側に固着され、ホルダに配列された複数の貫通孔の
各列に対応する位置にスリットがそれぞれ設けられ、こ
れらのスリットから発光素子のリード線が引き出された
熱伝導性の高い柔性シートと、ホルダが固着されていな
い側の柔性シートの一方の面に固着され、柔性シートの
各スリットに対応する位置に貫通溝がそれぞれ設けら
れ、これらの貫通溝から発光素子のリード線が引き出さ
れた放熱板とを備える。
【００１０】また、複数の貫通孔が配列されたホルダ
と、ホルダの各貫通孔に挿入され第１の面側からリード
線が引き出された複数の発光素子と、ホルダの第１の面
側に固着され、ホルダに配列された複数の貫通孔の各列
に対応する位置にスリットがそれぞれ設けられ、これら
のスリットから発光素子のリード線が引き出された柔性
の熱伝導性シートと、熱伝導性シートのホルダが固着さ
れていない側の面に固着された放熱板とを備え、放熱板
の熱伝導性シートとの接合面には、熱伝導性シートから
引き出されたリード線を熱伝導性シートと放熱板の間か
ら導出するための溝が複数本設けられている。
と、ホルダの各貫通孔に挿入され第１の面側からリード
線が引き出された複数の発光素子と、ホルダの第１の面
側に固着され、ホルダに配列された複数の貫通孔の各列
に対応する位置にスリットがそれぞれ設けられ、これら
のスリットから発光素子のリード線が引き出された柔性
の熱伝導性シートと、熱伝導性シートのホルダが固着さ
れていない側の面に固着された放熱板とを備え、放熱板
の熱伝導性シートとの接合面には、熱伝導性シートから
引き出されたリード線を熱伝導性シートと放熱板の間か
ら導出するための溝が複数本設けられている。
【００１１】
【作用】本発明の発光装置によれば、ホルダの各貫通孔
に挿入された発光素子が発光することによって生じる熱
は、熱伝導性の高い柔性シートを介して、放熱板から放
射される。介在する柔性シートによってホルダと放熱板
とは隙間なく密着しているので高い放熱効率が得られ
る。
に挿入された発光素子が発光することによって生じる熱
は、熱伝導性の高い柔性シートを介して、放熱板から放
射される。介在する柔性シートによってホルダと放熱板
とは隙間なく密着しているので高い放熱効率が得られ
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照して説明する。図１は本実施例に係る発光装置の構
成を示す斜視図であり、図２は本実施例に係る発光装置
の構成を示す断面図である。図１および図２より、本実
施例の発光装置は、一端にリード線１１を有する複数の
ＬＥＤ素子１０からなるＬＥＤ集合体２０と、これらの
ＬＥＤ素子１０を挿入するための貫通孔が配列されたＬ
ＥＤホルダ３０と、リード線１１を通すための複数のス
リットを有する柔性の絶縁シート４０と、絶縁シート４
０の各スリットから引き出されたリード線１１を通すた
めの複数のスリットが設けられた放熱板５０とを備えて
いる。
参照して説明する。図１は本実施例に係る発光装置の構
成を示す斜視図であり、図２は本実施例に係る発光装置
の構成を示す断面図である。図１および図２より、本実
施例の発光装置は、一端にリード線１１を有する複数の
ＬＥＤ素子１０からなるＬＥＤ集合体２０と、これらの
ＬＥＤ素子１０を挿入するための貫通孔が配列されたＬ
ＥＤホルダ３０と、リード線１１を通すための複数のス
リットを有する柔性の絶縁シート４０と、絶縁シート４
０の各スリットから引き出されたリード線１１を通すた
めの複数のスリットが設けられた放熱板５０とを備えて
いる。
【００１３】ＬＥＤホルダ３０と放熱板５０とは絶縁シ
ート４０をサンドイッチ状に挟み込んで、互いに固定ネ
ジで加圧固定されている。このように絶縁シート４０を
挟み込むことによって、各部品の隙間を無くし、熱伝導
効果を向上させている。また、ＬＥＤホルダ３０の各貫
通孔には複数のＬＥＤ素子１０が挿入されており、放熱
板５０の各スリットからＬＥＤ素子１０のリード線１１
が引き出されている。さらに、放熱板５０の外側には、
ＬＥＤ集合体２０の電気配線も行うプリント配線板６０
が配置されており、複数のスペーサ７０によって放熱板
５０と接触しないように固定されている。放熱板５０の
各スリットから引き出されたリード線１１は、それぞれ
プリント配線板６０に接続されている。これらのリード
線１１は放熱板５０と接触しないようになっているが、
より安全な構造とするために、絶縁チューブ８０でリー
ド線１１を被覆してもよい。
ート４０をサンドイッチ状に挟み込んで、互いに固定ネ
ジで加圧固定されている。このように絶縁シート４０を
挟み込むことによって、各部品の隙間を無くし、熱伝導
効果を向上させている。また、ＬＥＤホルダ３０の各貫
通孔には複数のＬＥＤ素子１０が挿入されており、放熱
板５０の各スリットからＬＥＤ素子１０のリード線１１
が引き出されている。さらに、放熱板５０の外側には、
ＬＥＤ集合体２０の電気配線も行うプリント配線板６０
が配置されており、複数のスペーサ７０によって放熱板
５０と接触しないように固定されている。放熱板５０の
各スリットから引き出されたリード線１１は、それぞれ
プリント配線板６０に接続されている。これらのリード
線１１は放熱板５０と接触しないようになっているが、
より安全な構造とするために、絶縁チューブ８０でリー
ド線１１を被覆してもよい。
【００１４】次に、本実施例に係る発光装置の各構成部
品の詳細について、図３から図６に示す。図３は、ＬＥ
Ｄホルダ３０に挿入されたＬＥＤ素子１０の構成を示す
断面図である。同図よりＬＥＤ素子１０は、側面部１２
ａおよびベース部１２ｂよりなる一端が開口した円筒形
状の金属ケース１２と、金属ケース１２の開口部に装着
されたレンズキャップ１３とを備えている。金属ケース
１２のベース部１２ｂの中央にはＬＥＤチップ１４が組
み込まれており、ベース部１２ｂの底面から外部にリー
ド線１１が引き出されている。
品の詳細について、図３から図６に示す。図３は、ＬＥ
Ｄホルダ３０に挿入されたＬＥＤ素子１０の構成を示す
断面図である。同図よりＬＥＤ素子１０は、側面部１２
ａおよびベース部１２ｂよりなる一端が開口した円筒形
状の金属ケース１２と、金属ケース１２の開口部に装着
されたレンズキャップ１３とを備えている。金属ケース
１２のベース部１２ｂの中央にはＬＥＤチップ１４が組
み込まれており、ベース部１２ｂの底面から外部にリー
ド線１１が引き出されている。
【００１５】各ＬＥＤ素子１０にはレンズキャップ１３
が備えられているので、ＬＥＤ集合体２０としての集光
特性が鋭いものができ、外部に集光レンズを備える必要
はない。また、ＬＥＤチップ１４は金属ケース１２に収
納されているので、金属ケース１２の側面からＬＥＤホ
ルダ２０に効果的に熱を逃がすことができる。
が備えられているので、ＬＥＤ集合体２０としての集光
特性が鋭いものができ、外部に集光レンズを備える必要
はない。また、ＬＥＤチップ１４は金属ケース１２に収
納されているので、金属ケース１２の側面からＬＥＤホ
ルダ２０に効果的に熱を逃がすことができる。
【００１６】さらに、大出力のＬＥＤ集合体２０を構成
する各ＬＥＤ素子１０は、ＬＥＤ集合体２０の組立工程
の前段階で光出力、指向性その他の性能が明確になって
いるものを使用できるため、集合体の製造歩留りが良
く、製品の個体ごと、および製品の発光面内における発
光強度が均一である製品を製造することが可能になる。
また、ＬＥＤ集合体２０の電力効率に関わるＬＥＤ素子
１０の順方向電圧は、個別素子の段階で小さな値に選別
することが可能になる。
する各ＬＥＤ素子１０は、ＬＥＤ集合体２０の組立工程
の前段階で光出力、指向性その他の性能が明確になって
いるものを使用できるため、集合体の製造歩留りが良
く、製品の個体ごと、および製品の発光面内における発
光強度が均一である製品を製造することが可能になる。
また、ＬＥＤ集合体２０の電力効率に関わるＬＥＤ素子
１０の順方向電圧は、個別素子の段階で小さな値に選別
することが可能になる。
【００１７】図４（ａ）はＬＥＤホルダ３０の外観を示
す正面図、図４（ｂ）はＬＥＤホルダ３０の外観を示す
側面図である。図４（ａ）（ｂ）より、ＬＥＤホルダ３
０には、ＬＥＤのケース直径に合った１３６個の貫通孔
と、ＬＥＤ素子１０を挟んで放熱板５０を固定するため
の８個のネジ穴が設けられている。ＬＥＤホルダ３０の
材質としては、絶縁性のプラスチック、例えば厚さ１０
ｍｍのベーク材が用いられている。また、ＬＥＤ素子１
０を挿入する各貫通孔は、各ＬＥＤ素子１０の投光光軸
がＬＥＤホルダ３０に対して一定の方向に固定されるよ
う、ＬＥＤ素子１０の外形寸法に対して僅かにプラス公
差を持たせ、ガタが最小になるように抑えてある。
す正面図、図４（ｂ）はＬＥＤホルダ３０の外観を示す
側面図である。図４（ａ）（ｂ）より、ＬＥＤホルダ３
０には、ＬＥＤのケース直径に合った１３６個の貫通孔
と、ＬＥＤ素子１０を挟んで放熱板５０を固定するため
の８個のネジ穴が設けられている。ＬＥＤホルダ３０の
材質としては、絶縁性のプラスチック、例えば厚さ１０
ｍｍのベーク材が用いられている。また、ＬＥＤ素子１
０を挿入する各貫通孔は、各ＬＥＤ素子１０の投光光軸
がＬＥＤホルダ３０に対して一定の方向に固定されるよ
う、ＬＥＤ素子１０の外形寸法に対して僅かにプラス公
差を持たせ、ガタが最小になるように抑えてある。
【００１８】図５は絶縁シート４０の外観を示す正面図
である。同図より、絶縁シート４０には、スリット幅
０．５ｍｍで長さ５０ｍｍの１７本のスリットと、ＬＥ
Ｄホルダ３０に固定するための８個のネジ穴が設けられ
ている。絶縁シート４０の材質としては、各ＬＥＤ素子
１０の金属ケース１２のベース部１２ｂが放熱板５０で
短絡しないように絶縁しつつ、ＬＥＤ素子１０で発生し
た熱を放熱効率を損なわずに放熱板５０に伝え、加圧に
よって厚さが減少する厚さ０．５ｍｍのシリコンシート
が用いられている。ＬＥＤホルダ３０と放熱板５０の間
に絶縁シート４０を挟み込むことによって、各ＬＥＤ素
子１０と放熱板５０との不均一な間隙をすべてなくすこ
とができる。
である。同図より、絶縁シート４０には、スリット幅
０．５ｍｍで長さ５０ｍｍの１７本のスリットと、ＬＥ
Ｄホルダ３０に固定するための８個のネジ穴が設けられ
ている。絶縁シート４０の材質としては、各ＬＥＤ素子
１０の金属ケース１２のベース部１２ｂが放熱板５０で
短絡しないように絶縁しつつ、ＬＥＤ素子１０で発生し
た熱を放熱効率を損なわずに放熱板５０に伝え、加圧に
よって厚さが減少する厚さ０．５ｍｍのシリコンシート
が用いられている。ＬＥＤホルダ３０と放熱板５０の間
に絶縁シート４０を挟み込むことによって、各ＬＥＤ素
子１０と放熱板５０との不均一な間隙をすべてなくすこ
とができる。
【００１９】図６（ａ）は放熱板５０の外観を示す正面
図、図６（ｂ）は放熱板５０の外観を示す側面図であ
る。図６より、放熱板５０には、１６枚の放熱フィン
と、ＬＥＤ素子１０のフランジ直径より狭くリード線１
１に接触しないだけの幅を持つ１７本のスリットが設け
られている。さらに、ＬＥＤホルダ３０および絶縁シー
ト４０に固定するための８個のネジ穴が設けられてい
る。放熱板５０の材質としては、アルミニウムが用いら
れ、表面には硬質アルマイト処理などの絶縁処理が施さ
れている。放熱板５０の各スリットからＬＥＤ素子１０
のリード線１１がフィンの間に引き出され、直列接続さ
れている。
図、図６（ｂ）は放熱板５０の外観を示す側面図であ
る。図６より、放熱板５０には、１６枚の放熱フィン
と、ＬＥＤ素子１０のフランジ直径より狭くリード線１
１に接触しないだけの幅を持つ１７本のスリットが設け
られている。さらに、ＬＥＤホルダ３０および絶縁シー
ト４０に固定するための８個のネジ穴が設けられてい
る。放熱板５０の材質としては、アルミニウムが用いら
れ、表面には硬質アルマイト処理などの絶縁処理が施さ
れている。放熱板５０の各スリットからＬＥＤ素子１０
のリード線１１がフィンの間に引き出され、直列接続さ
れている。
【００２０】次に、本実施例の特徴について説明する。
ＬＥＤ素子１０のＬＥＤチップ１４が搭載される金属ケ
ース１２は、ベース部１２ｂをへこませてあり、搭載位
置合せの他に凹面鏡の特性を持つ。このため、ＬＥＤチ
ップ１４を金属ケース１２から絶縁して搭載することが
できない。この理由から、ＬＥＤ素子１０の金属ケース
１２は相互に絶縁されて組み立てる必要がある。
ＬＥＤ素子１０のＬＥＤチップ１４が搭載される金属ケ
ース１２は、ベース部１２ｂをへこませてあり、搭載位
置合せの他に凹面鏡の特性を持つ。このため、ＬＥＤチ
ップ１４を金属ケース１２から絶縁して搭載することが
できない。この理由から、ＬＥＤ素子１０の金属ケース
１２は相互に絶縁されて組み立てる必要がある。
【００２１】本実施例では、ＬＥＤホルダ３０の材質に
絶縁性のプラスチックが用いられており、各ＬＥＤ素子
１０が相互に絶縁されている。ここで、プラスチックな
どの絶縁材料は熱伝導が期待できないので、図３に示す
ようにＬＥＤ素子１０の金属ケース１２に放熱板５０
を、絶縁シート４０と放熱グリスを介して密着させてい
る。このため、ＬＥＤ素子１０で発生した熱は、絶縁シ
ート４０を介して放熱板５０から放出される。
絶縁性のプラスチックが用いられており、各ＬＥＤ素子
１０が相互に絶縁されている。ここで、プラスチックな
どの絶縁材料は熱伝導が期待できないので、図３に示す
ようにＬＥＤ素子１０の金属ケース１２に放熱板５０
を、絶縁シート４０と放熱グリスを介して密着させてい
る。このため、ＬＥＤ素子１０で発生した熱は、絶縁シ
ート４０を介して放熱板５０から放出される。
【００２２】なお、ＬＥＤホルダ３０を絶縁型の放熱板
５０と同一の材料で構成し、ＬＥＤホルダ３０で放熱を
行ってもよい。この場合、放熱板５０が配置されている
位置には、単にＬＥＤ素子１０を固定する部材を配置し
てもよく、ＬＥＤ集合体２０の電気配線も行うプリント
配線板を配置してもよい。
５０と同一の材料で構成し、ＬＥＤホルダ３０で放熱を
行ってもよい。この場合、放熱板５０が配置されている
位置には、単にＬＥＤ素子１０を固定する部材を配置し
てもよく、ＬＥＤ集合体２０の電気配線も行うプリント
配線板を配置してもよい。
【００２３】次に、本発明の別の実施例について、図７
の斜視図を用いて説明する。同図より、本実施例の発光
装置は、一端にリード線１１１を有する複数のＬＥＤ素
子１１０からなるＬＥＤ集合体１２０と、これらのＬＥ
Ｄ素子１１０を挿入するための貫通孔が配列されたＬＥ
Ｄホルダ１３０と、リード線１１を通すための複数のス
リットを有する柔性の絶縁シート１４０と、絶縁シート
１４０の各スリットから引き出されたリード線１１を導
出するための複数の溝が設けられた放熱板１５０とを備
えている。
の斜視図を用いて説明する。同図より、本実施例の発光
装置は、一端にリード線１１１を有する複数のＬＥＤ素
子１１０からなるＬＥＤ集合体１２０と、これらのＬＥ
Ｄ素子１１０を挿入するための貫通孔が配列されたＬＥ
Ｄホルダ１３０と、リード線１１を通すための複数のス
リットを有する柔性の絶縁シート１４０と、絶縁シート
１４０の各スリットから引き出されたリード線１１を導
出するための複数の溝が設けられた放熱板１５０とを備
えている。
【００２４】本実施例の発光装置は、基本的には図１の
発光装置の構造と同じであるが、さらに放熱効果を上げ
るため、ＬＥＤホルダ１３０には表面に絶縁処理を施し
たアルミニウム板を使用している。絶縁処理を行うに
は、約３０μｍの硬質アルマイト被膜が性能と価格の点
で適当である。放熱板１５０も同様の絶縁処理が施して
ある。このような処理を施すことで、ＬＥＤ素子１１０
の直列接続による３０Ｖ程度の電位差でも十分に絶縁さ
れる。
発光装置の構造と同じであるが、さらに放熱効果を上げ
るため、ＬＥＤホルダ１３０には表面に絶縁処理を施し
たアルミニウム板を使用している。絶縁処理を行うに
は、約３０μｍの硬質アルマイト被膜が性能と価格の点
で適当である。放熱板１５０も同様の絶縁処理が施して
ある。このような処理を施すことで、ＬＥＤ素子１１０
の直列接続による３０Ｖ程度の電位差でも十分に絶縁さ
れる。
【００２５】放熱板１５０は、放熱板５０の構造と異な
り、加工の容易な複数の溝が設けられ、この中に直列接
続された各ＬＥＤ素子１１０のリード線１１１が収納さ
れるようになっている。放熱板１５０はそれ自身に放熱
フィンを設けてもよいが、放熱フィンを備えた別の既製
の放熱板をさらに装着してもよい。また、放熱板１５０
を発光装置の外部ケース（図示せず）に直接密着させ
て、安価に放熱効果を増大させることも可能である。さ
らに、放熱板の中に冷却用の液体を通す経路を設け、液
体冷却を図ってもよい。
り、加工の容易な複数の溝が設けられ、この中に直列接
続された各ＬＥＤ素子１１０のリード線１１１が収納さ
れるようになっている。放熱板１５０はそれ自身に放熱
フィンを設けてもよいが、放熱フィンを備えた別の既製
の放熱板をさらに装着してもよい。また、放熱板１５０
を発光装置の外部ケース（図示せず）に直接密着させ
て、安価に放熱効果を増大させることも可能である。さ
らに、放熱板の中に冷却用の液体を通す経路を設け、液
体冷却を図ってもよい。
【００２６】上述したように、各ＬＥＤ素子１１０の金
属ケースはＬＥＤホルダ１３０および放熱板１５０から
絶縁されているため、基本的には放熱板１５０とＬＥＤ
素子１１０の間の熱伝導性の絶縁シート１４０を使用す
る必要がない。しかし、放熱板１５０への熱伝導特性を
十分なものとするためには、放熱板１５０と各ＬＥＤ素
子１１０との不均一な間隙をすべてゼロにする必要があ
る。このため、放熱用のシリコングリスを使用するか、
図１の実施例と同様に熱伝導性の絶縁シート１４０を使
用することが適当である。実際の製造工程においては、
シリコングリスを塗布するよりも絶縁シート１４０を採
用した方が工程を短縮できる。
属ケースはＬＥＤホルダ１３０および放熱板１５０から
絶縁されているため、基本的には放熱板１５０とＬＥＤ
素子１１０の間の熱伝導性の絶縁シート１４０を使用す
る必要がない。しかし、放熱板１５０への熱伝導特性を
十分なものとするためには、放熱板１５０と各ＬＥＤ素
子１１０との不均一な間隙をすべてゼロにする必要があ
る。このため、放熱用のシリコングリスを使用するか、
図１の実施例と同様に熱伝導性の絶縁シート１４０を使
用することが適当である。実際の製造工程においては、
シリコングリスを塗布するよりも絶縁シート１４０を採
用した方が工程を短縮できる。
【００２７】さらに、各ＬＥＤ素子１１０の接続はハン
ダ付けで行っているが、ＬＥＤ素子１１０のリード線径
に合ったソケット状の回路板もしくは回路帯を用いれ
ば、直列および並列接続工程の短縮を図ることができ
る。
ダ付けで行っているが、ＬＥＤ素子１１０のリード線径
に合ったソケット状の回路板もしくは回路帯を用いれ
ば、直列および並列接続工程の短縮を図ることができ
る。
【００２８】一般にＬＥＤ素子１１０の順方向導通電圧
は個々に差があり、ＬＥＤ素子１１０を並列接続する場
合は、電流の偏りをなくし、均等な電流配分を行うため
に並列回路ごとに電流制限抵抗を挿入する必要がある。
図１の発光装置では、８個の直列ＬＥＤユニットごとに
数オームの抵抗を直列に挿入し、これを全体で１７列並
列接続していた。しかし、本実施例の発光装置では、Ｌ
ＥＤ素子１１０を同一の製造ロットから選んだものを使
用することで、各ＬＥＤ直列ユニットの順方向導通電圧
を均一化することができた。この結果、電流制限用の直
列抵抗を省略しても、１７の各直列ユニットの電流均一
性はプラス／マイナス５％以下に抑えることができた。
さらに、直列抵抗で消費される電力損失がなくなり、発
光装置の余分な発熱を抑え、省電力化が可能になった。
は個々に差があり、ＬＥＤ素子１１０を並列接続する場
合は、電流の偏りをなくし、均等な電流配分を行うため
に並列回路ごとに電流制限抵抗を挿入する必要がある。
図１の発光装置では、８個の直列ＬＥＤユニットごとに
数オームの抵抗を直列に挿入し、これを全体で１７列並
列接続していた。しかし、本実施例の発光装置では、Ｌ
ＥＤ素子１１０を同一の製造ロットから選んだものを使
用することで、各ＬＥＤ直列ユニットの順方向導通電圧
を均一化することができた。この結果、電流制限用の直
列抵抗を省略しても、１７の各直列ユニットの電流均一
性はプラス／マイナス５％以下に抑えることができた。
さらに、直列抵抗で消費される電力損失がなくなり、発
光装置の余分な発熱を抑え、省電力化が可能になった。
【００２９】なお、使用するＬＥＤ素子１１０は同一製
造ロットでなくても、予め順方向導通電圧で選別したＬ
ＥＤ素子１１０を、各直列ユニットごとに一定の数ずつ
適宜使用することで直列ユニットの導通電圧を均一化す
ることが可能である。
造ロットでなくても、予め順方向導通電圧で選別したＬ
ＥＤ素子１１０を、各直列ユニットごとに一定の数ずつ
適宜使用することで直列ユニットの導通電圧を均一化す
ることが可能である。
【００３０】さらに、このような直列ユニットを多数並
列接続することで、いずれかのＬＥＤ素子１１０が故障
しても、ＬＥＤ集合体１２０全体の照度の低下を最小限
に抑えることができ、発光装置としての故障に対する冗
長度を大きくすることができる。
列接続することで、いずれかのＬＥＤ素子１１０が故障
しても、ＬＥＤ集合体１２０全体の照度の低下を最小限
に抑えることができ、発光装置としての故障に対する冗
長度を大きくすることができる。
【００３１】次に、ＬＥＤ集合体２０，１２０の指向性
について説明する。ＬＥＤ集合体２０，１２０の指向性
は、ＬＥＤホルダ３０，１３０とＬＥＤ素子１０，１１
０のガタがほとんどないため、結果的には単独のＬＥＤ
素子の指向性と酷似したものになる。本実施例では、５
ｍ離れた距離で、約１．２ｍの直径の範囲をカバーする
１４°の指向性を持つＬＥＤ素子１０，１１０を使用し
ている。これはレンズ状のガラスキャップを備えた狭指
向性の製品を選択したためで、用途によって必要であれ
ば、さらに広いまたは狭い指向性のＬＥＤ素子を使用す
ればよい。
について説明する。ＬＥＤ集合体２０，１２０の指向性
は、ＬＥＤホルダ３０，１３０とＬＥＤ素子１０，１１
０のガタがほとんどないため、結果的には単独のＬＥＤ
素子の指向性と酷似したものになる。本実施例では、５
ｍ離れた距離で、約１．２ｍの直径の範囲をカバーする
１４°の指向性を持つＬＥＤ素子１０，１１０を使用し
ている。これはレンズ状のガラスキャップを備えた狭指
向性の製品を選択したためで、用途によって必要であれ
ば、さらに広いまたは狭い指向性のＬＥＤ素子を使用す
ればよい。
【００３２】本実施例では、ＬＥＤ素子１０，１１０の
指向性によって、ＬＥＤ集合体２０，１２０の指向性も
１４°となる。このため、受光器がＬＥＤ素子１０，１
１０の視野角内で移動する可能性のある空間光データ伝
送装置の投光器に本実施例を適用するとよい。
指向性によって、ＬＥＤ集合体２０，１２０の指向性も
１４°となる。このため、受光器がＬＥＤ素子１０，１
１０の視野角内で移動する可能性のある空間光データ伝
送装置の投光器に本実施例を適用するとよい。
【００３３】空間的に異なる部分に同時にデータを伝送
する必要がある場合には、ＬＥＤ１０，１１０、ＬＥＤ
ホルダ３０，１３０、放熱板５０，１５０を例えば図８
に示すように３分割すれば、３か所に同時にデータを送
ることが可能になる。ＬＥＤ１０，１１０の指向性は狭
いので、各受光部の単位面積当たりの受光光量は大きく
なり、かつ３か所へ異なるデータを混信を与えずに同時
に送ることが可能である。
する必要がある場合には、ＬＥＤ１０，１１０、ＬＥＤ
ホルダ３０，１３０、放熱板５０，１５０を例えば図８
に示すように３分割すれば、３か所に同時にデータを送
ることが可能になる。ＬＥＤ１０，１１０の指向性は狭
いので、各受光部の単位面積当たりの受光光量は大きく
なり、かつ３か所へ異なるデータを混信を与えずに同時
に送ることが可能である。
【００３４】
【発明の効果】本発明の発光装置であれば、ホルダの各
貫通孔に挿入された発光素子が発光することによって生
じる熱は、熱伝導性の高い柔性シートを介して、放熱板
から放射される。介在する柔性シートによってホルダと
放熱板とは隙間なく密着しているので高い放熱効率が得
られる。
貫通孔に挿入された発光素子が発光することによって生
じる熱は、熱伝導性の高い柔性シートを介して、放熱板
から放射される。介在する柔性シートによってホルダと
放熱板とは隙間なく密着しているので高い放熱効率が得
られる。
【００３５】このため、多数の発光素子を集積化しても
歩留りの低下がなく、十分な放熱が可能となり、安価で
高い信頼性を有する高出力光源が実現される。
歩留りの低下がなく、十分な放熱が可能となり、安価で
高い信頼性を有する高出力光源が実現される。
【図１】本実施例に係る発光装置の構成を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】本実施例に係る発光装置の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】ＬＥＤ素子の構成を示す断面図である。
【図４】ＬＥＤホルダの外観を示す正面図および側面図
である。
である。
【図５】絶縁シートの外観を示す正面図および側面図で
ある。
ある。
【図６】放熱板の外観を示す正面図および側面図であ
る。
る。
【図７】本実施例に係る発光装置の構成を示す斜視図で
ある。
ある。
【図８】本実施例を用いて３か所同時にデータ転送する
変形例を示す図である。
変形例を示す図である。
１０，１１０…ＬＥＤ素子、１１，１１１…リード線、
１２…金属ケース、１２ａ…側面部、１２ｂ…ベース
部、１３…レンズキャップ、１４…ＬＥＤチップ、２
０，１２０…ＬＥＤ集合体、３０，１３０…ＬＥＤホル
ダ、４０，１４０…絶縁シート、５０，１５０…放熱
板、６０…プリント配線板、７０…スペーサ、８０…絶
縁チューブ。
１２…金属ケース、１２ａ…側面部、１２ｂ…ベース
部、１３…レンズキャップ、１４…ＬＥＤチップ、２
０，１２０…ＬＥＤ集合体、３０，１３０…ＬＥＤホル
ダ、４０，１４０…絶縁シート、５０，１５０…放熱
板、６０…プリント配線板、７０…スペーサ、８０…絶
縁チューブ。
Claims (2)
- 【請求項１】 一端にリード線を有する発光素子を複数
個配列した発光装置において、 複数の貫通孔が配列されたホルダと、 前記ホルダの各貫通孔に挿入され第１の面側からリード
線が引き出された複数の発光素子と、 前記ホルダの第１の面側に固着され、前記ホルダに配列
された複数の貫通孔の各列に対応する位置にスリットが
それぞれ設けられ、これらのスリットから前記発光素子
のリード線が引き出された熱伝導性の高い柔性シート
と、 前記ホルダが固着されていない側の前記柔性シートの一
方の面に固着され、前記柔性シートの各スリットに対応
する位置に貫通溝がそれぞれ設けられ、これらの貫通溝
から前記発光素子のリード線が引き出された放熱板とを
備えることを特徴とする発光装置。 - 【請求項２】 一端にリード線を有する発光素子を複数
個配列した発光装置において、 複数の貫通孔が配列されたホルダと、 前記ホルダの各貫通孔に挿入され第１の面側からリード
線が引き出された複数の発光素子と、 前記ホルダの第１の面側に固着され、前記ホルダに配列
された複数の貫通孔の各列に対応する位置にスリットが
それぞれ設けられ、これらのスリットから前記発光素子
のリード線が引き出された柔性の熱伝導性シートと、 前記熱伝導性シートの前記ホルダが固着されていない側
の面に固着された放熱板とを備え、 前記放熱板の前記熱伝導性シートとの接合面には、前記
熱伝導性シートから引き出されたリード線を前記熱伝導
性シートと前記放熱板の間から導出するための溝が複数
本設けられていることを特徴とする発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165615A JP2686407B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165615A JP2686407B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722654A true JPH0722654A (ja) | 1995-01-24 |
| JP2686407B2 JP2686407B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=15815734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5165615A Expired - Fee Related JP2686407B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2686407B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10133590A (ja) * | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Nitto Denko Corp | 発光表示装置 |
| WO2006123421A1 (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Mega Trade Corp | 照明装置 |
| JP2007027413A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Fujifilm Holdings Corp | レーザパッケージ及びレーザモジュール |
| JP2008147558A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Fuji Electric Systems Co Ltd | レーザ装置 |
| US7443678B2 (en) * | 2005-08-18 | 2008-10-28 | Industrial Technology Research Institute | Flexible circuit board with heat sink |
| JP2012156233A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Seiko Epson Corp | 光源装置及びプロジェクター |
| JP2012242633A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Casio Comput Co Ltd | 光源装置及びプロジェクタ |
| JP2013051126A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Casio Computer Co Ltd | 光源装置、プロジェクタ、及び、光源装置の製造方法 |
| JP2013238635A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Ushio Inc | 光源装置およびプロジェクタ |
| JP2015040870A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | 光源装置及びプロジェクター |
| JP2015148808A (ja) * | 2015-03-10 | 2015-08-20 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及びプロジェクタ |
| JP2017212950A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 株式会社アクアデザインアマノ | 水草観賞用照明装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179809U (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-14 | ||
| JPH0492312A (ja) * | 1990-08-08 | 1992-03-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 耐熱性絶縁電線 |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP5165615A patent/JP2686407B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9158188B2 (en) | 2011-08-31 | 2015-10-13 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source device, projector, and light source device fabrication method |
| JP2013238635A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Ushio Inc | 光源装置およびプロジェクタ |
| US9581885B2 (en) | 2012-05-11 | 2017-02-28 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Light source apparatus and projector |
| JP2015040870A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | 光源装置及びプロジェクター |
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| JP2017212950A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 株式会社アクアデザインアマノ | 水草観賞用照明装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2686407B2 (ja) | 1997-12-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |