プリント配線板及び光源回路及び照明装置
【課題】実装面積を大きくすることなく、一つのプリント配線板に複数の部品を選択的に実装する。
【解決手段】ランド121c(第一のランド)は、ジャンパー抵抗(第一の表面実装部品)の第一の端子をはんだ付けする。ランド121d(第二のランド)は、ジャンパー抵抗の第二の端子をはんだ付けする。ランド121a(第三のランド)は、光源(第二の表面実装部品)の第一の端子をはんだ付けする。ランド121b(第三のランド)は、光源の第二の端子をはんだ付けする。ランド121c及びランド121dは、ランド121aとランド121bとの間に配置されている。
【解決手段】ランド121c(第一のランド)は、ジャンパー抵抗(第一の表面実装部品)の第一の端子をはんだ付けする。ランド121d(第二のランド)は、ジャンパー抵抗の第二の端子をはんだ付けする。ランド121a(第三のランド)は、光源(第二の表面実装部品)の第一の端子をはんだ付けする。ランド121b(第三のランド)は、光源の第二の端子をはんだ付けする。ランド121c及びランド121dは、ランド121aとランド121bとの間に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、表面実装部品を実装するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
照明装置の設置場所や用途などによって、照明装置に要求される明るさなどの要求は様々である。このため、照明装置は、多品種少量生産される場合がある。
照明装置の光源としてLEDなどプリント配線板に直接実装する光源を用いる場合、光源の数や配置を変えるためには、プリント配線板の配線を変えて、回路構成などを変える必要がある。しかし、少数しか生産しない照明装置のためにプリント配線板の設計をすることは、製造コストがかかり好ましくない。
プリント配線板を共用して、回路構成の異なる回路を形成するため、プリント配線板に、複数種類の部品を選択的に実装する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11−135274号公報
【特許文献2】特開2006−186172号公報
【特許文献3】特開2005−150377号公報
【特許文献4】特開2005−101082号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
選択的に実装する部品の端子間の間隔が異なると、同じランドにはんだ付けすることができない場合がある。また、選択的に実装する部品それぞれについてランドを設けると、回路の実装面積が大きくなる場合がある。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、実装面積を大きくすることなく、一つのプリント配線板に複数の部品を選択的に実装することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明にかかるプリント配線板は、第一の表面実装部品と、上記第一の表面実装部品よりも実装面積が広い第二の表面実装部品とのうちのいずれかを選択的に実装するためのプリント配線板において、上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第一のランドと、上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第二のランドとを有し、上記第一のランド及び上記第二のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合の実装範囲内に、上記第一の表面実装部品の実装範囲が含まれる位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
この発明にかかるプリント配線板によれば、一つのプリント配線板で、第二の表面実装部品の実装面積と同じ面積で、第一の表面実装部品と、第二の表面実装部品とを選択的に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施の形態1における照明装置800の外観を示す斜視図。
【図2】実施の形態1における照明装置800Aの筐体810の内部を示す正視図。
【図3】実施の形態1における照明装置800Bの筐体810の内部を示す正視図。
【図4】実施の形態1における光源実装部130Aの構造を示す拡大図およびA−A断面図。
【図5】実施の形態1における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図6】実施の形態1における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図7】実施の形態1におけるプリント配線板120を示す拡大図。
【図8】実施の形態1における照明装置800Aの回路構成を示す回路図。
【図9】実施の形態1における照明装置800Bの回路構成を示す回路図。
【図10】実施の形態1における光源実装部130Bの構造を示す拡大図。
【図11】実施の形態1における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Bにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図。
【図12】実施の形態1における光源実装部130Cの構造を示す拡大図。
【図13】実施の形態1における光源実装部130Dの構造を示す拡大図。
【図14】実施の形態1における光源実装部130Eの構造を示す拡大図。
【図15】実施の形態2における光源実装部130Fの構造を示す拡大図。
【図16】実施の形態2における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Fに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図17】実施の形態2における光源実装部130Gの構造を示す拡大図。
【図18】実施の形態2における光源実装部130Hの構造を示す拡大図。
【図19】実施の形態2における光源実装部130Iの構造を示す拡大図。
【図20】実施の形態3における光源実装部130Kの構造を示す拡大図。
【図21】実施の形態3における光源実装部130Lの構造を示す拡大図。
【図22】実施の形態3における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Lにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図23】実施の形態3におけるプリント配線板120を示す拡大図。
【図24】実施の形態3における照明装置800Cの筐体810の内部を示す正視図。
【図25】実施の形態3における照明装置800Cの回路構成を示す回路図。
【図26】実施の形態3における照明装置800Dの筐体810の内部を示す正視図。
【図27】実施の形態3における照明装置800Dの回路構成を示す回路図。
【図28】実施の形態4における光源実装部130Jの構造を示す拡大図。
【図29】実施の形態4におけるプリント配線板120を示す拡大図。
【図30】実施の形態4における照明装置800Eの筐体810の内部を示す正視図。
【図31】実施の形態4における照明装置800Eの回路構成を示す回路図。
【図32】実施の形態4における照明装置800Fの筐体810の内部を示す正視図。
【図33】実施の形態4における照明装置800Fの回路構成を示す回路図。
【図34】実施の形態4における照明装置800Gの筐体810の内部を示す正視図。
【図35】実施の形態4における照明装置800Gの回路構成を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図14を用いて説明する。
なお、同じ要素が複数ある場合などにおいて、アルファベットを符号に付加して区別する場合がある。
【0009】
図1は、この実施の形態における照明装置800の外観を示す斜視図である。
照明装置800は、筐体810と、拡散透過板820とを有する照明器具である。筐体810は、光源や電源回路などを内蔵している。拡散透過板820は、筐体810内の光源が放射した光を拡散透過して照明装置800の外部の放射する。
【0010】
図2は、この実施の形態における照明装置800Aの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800には、光源の数や配置などの異なるいくつかのラインナップがある。照明装置800Aは、照明装置800のラインナップのうちの一つである。
照明装置800Aは、筐体810のなかに、光源回路100を有する。光源回路100は、例えばLEDモジュールである。光源回路100は、プリント配線板120に、複数(例えば30個)の光源101を実装して形成した回路である。プリント配線板120は、例えばLEDモジュール基板である。光源101は、例えば発光ダイオード(LED)素子を有する表面実装型のLEDパッケージである。
【0011】
図3は、この実施の形態における照明装置800Bの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Bは、照明装置800のラインナップのうち、照明装置800Aよりも点灯時の明るさが低い照明器具である。
照明装置800Bは、光源回路100の構成が照明装置800Aと異なる以外は、照明装置800Aと同様の構成を有する。照明装置800Bの光源回路100は、照明装置800Aと同じプリント配線板120に、複数(例えば15個)の光源101と、複数(例えば15個)のジャンパー抵抗102とを実装して形成した回路である。ジャンパー抵抗102は、表面実装型のチップ抵抗であり、抵抗値がほぼ0Ω(例えば50mΩ以下)である。
【0012】
図4は、この実施の形態における光源実装部130Aの構造を示す拡大図およびA−A断面図である。
光源実装部130は、プリント配線板120のうち、光源101またはジャンパー抵抗102を選択的に実装する部分である。プリント配線板120は、ランド121と、プリント配線122と、ソルダレジスト123とを有する。
プリント配線122は、エッチングなどによりプリント配線板120の外層に形成された銅箔などによる配線である。ランド121は、プリント配線122の表面のうち、光源101やジャンパー抵抗102などの表面実装部品の端子をはんだ付けする部分である。なお、ここでいう「端子」は、表面実装部品の電極やリードやピンなどを含む。ソルダレジスト123は、プリント配線122の表面にはんだが付かないよう、ランド121以外のプリント配線122の表面を覆っている。
【0013】
光源実装部130Aは、4つのランド121a〜121dを有する。ランド121a〜121dは、略長方形である。ランド121a(第三のランド)は、光源101の端子(例えばLEDのアノード端子)をはんだ付けするための部分であり、プリント配線122aに設けられている。ランド121b(第四のランド)は、光源101の別の端子(例えばLEDのカソード端子)をはんだ付けするための部分であり、プリント配線122bに設けられている。ランド121bは、ランド121aに対向して配置されている。ランド121aとランド121bとは、光源101の端子間の間隔に合わせて配置されている。
ランド121c(第一のランド)は、ランド121aと同じプリント配線122aに設けられていて、ランド121aと電気接続している。ランド121cは、ジャンパー抵抗102の端子をはんだ付けするための部分である。ランド121d(第二のランド)は、ランド121bと同じプリント配線122bに設けられていて、ランド121bと電気接続している。ランド121dは、ジャンパー抵抗102の別の端子をはんだ付けするための部分である。ランド121dは、ランド121cに対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121cは、ランド121aとランド121dとの間に配置されている。ランド121dは、ランド121cとランド121bとの間に配置されている。
【0014】
図5は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
光源101は、例えば端子111aと端子111bとを有する。端子111aは、はんだ190により、ランド121aに固定される。端子111bは、はんだ190により、ランド121bに固定される。光源実装部130Aに光源101を実装する場合、ランド121c及びランド121dは、使用しない。
【0015】
図6は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
ジャンパー抵抗102は、例えば端子111cと端子111dとを有する。端子111cは、はんだ190により、ランド121cに固定される。端子111dは、はんだ190により、ランド121dに固定される。光源実装部130Aにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121a及びランド121bは、使用しない。
【0016】
ジャンパー抵抗102には、様々な大きさのものがあるが、大きさによって定格最大電流が異なる。いわゆる「1608」サイズの場合、定格最大電流は例えば1A程度である。光源101に流す電流が例えば300mAであれば、この程度の定格最大電流があれば十分であり、これ以上大きなジャンパー抵抗102は不要である。いわゆる「1608」サイズのある場合、端子111cと端子111dとの間の間隔は、外法距離で約1.6mm、内法距離で約1.0mmである。
【0017】
一般的に、光源101は、実装面積がジャンパー抵抗102よりも広い。光源101がLEDパッケージである場合、端子111aと端子111bとの間の間隔は様々であるが、例えば、2mm以上のものが存在する。このため、ジャンパー抵抗102を、ランド121a及びランド121bに実装することができない場合がある。
そこで、ランド121a及びランド121bとは別に、ランド121c及び121dを設け、ジャンパー抵抗102を、ランド121c及びランド121dに実装する。このとき、光源101の実装範囲のなかに、ジャンパー抵抗102の実装範囲が入るよう、ランド121c及びランド121dを配置する。例えば、ランド121c及びランド121dを、ランド121aとランド121bとの挟まれた間の領域に配置する。
これにより、光源101の実装面積と同じ面積で、光源101とジャンパー抵抗102とを選択的に実装することができる。定格最大電流が最適なジャンパー抵抗102を使うことができるので、ジャンパー抵抗102のコストを抑えることができる。
【0018】
図7は、この実施の形態におけるプリント配線板120を示す拡大図である。
プリント配線板120は、複数(例えば30個)の光源実装部130Aと、複数(例えば2つ)のコネクタ実装部140とを有する。
コネクタ実装部140は、ランド141を有する。ランド141は、コネクタの端子をはんだ付けするための部分である。ランド141に端子をはんだ付けすることにより、プリント配線板120に実装されたコネクタには、電源ケーブルを接続する。電源ケーブルは、電源回路につながっている。
光源実装部130Aおよびコネクタ実装部140の間は、プリント配線により電気接続されている。例えば、10個ずつの光源実装部130Aに実装する光源101やジャンパー抵抗102などの表面実装部品が互いに直列に電気接続されて3つの直列回路を形成するように配線されている。
【0019】
図8は、この実施の形態における照明装置800Aの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Aは、電源回路850と、光源回路100と、電流調整回路860とを有する。
電源回路850は、光源101を点灯するための電力を光源回路100に対して供給する。電流調整回路860は、各光源101を流れる電流が均等になるよう調整するとともに、各光源101を流れる電流が目標電流値より大きいか小さいかを示すフィードバック信号を生成する。電源回路850は、電流調整回路860が生成したフィードバック信号に基づいて、光源回路100に供給する電力の電圧値を調整する。
【0020】
光源回路100は、プリント配線板120の30個の光源実装部130Aすべてに、光源101を実装することにより形成されている。これにより、10個の光源101が直列に電気接続した回路が3つ形成される。光源回路100は、3つの直列回路が並列に電気接続した回路である。
【0021】
図9は、この実施の形態における照明装置800Bの回路構成を示す回路図である。
上述したように、照明装置800Bの構成は、光源回路100を除き、照明装置800Aと同じである。
光源回路100は、プリント配線板120の30個の光源実装部130Aのうちの15個に光源101を実装し、残りの15個にジャンパー抵抗102を実装することにより形成されている。これにより、5つの光源101が直列に電気接続した回路が3つ形成される。光源回路100は、3つの直列回路が並列に電気接続した回路である。
光源101とジャンパー抵抗102とは、例えば交互に実装されている。これにより、照明装置800Aの光源101とほぼ同じ範囲に、光源101が分布する。なお、光源101の配置を敢えて偏らせる構成としてもよい。例えば、左半分の光源実装部130Aには、光源101を実装し、右半分の光源実装部130Aには、ジャンパー抵抗102を実装する構成であってもよい。あるいは、3つの直列回路のうちの1つまたは2つには、何も実装せず、残りの2つまたは1つの直列回路にのみ、光源101やジャンパー抵抗102を実装する構成であってもよい。
また、使用する3つ(あるいは2つ)の直列回路に実装する光源101の数は、同じでなくてもよい。その場合、光源101の数が少ない直列回路には、抵抗値がほぼ0Ωのジャンパー抵抗102ではなく、数Ω〜数十Ω程度の低い抵抗値を持つチップ抵抗を実装する構成としてもよい。これにより、簡易な構成で、光源101における順方向降下電圧の合計値の違いを吸収することができる。以下の説明において「ジャンパー抵抗」と言う場合には、このように低い抵抗値を持つチップ抵抗も含むものとする。
【0022】
電源回路850は、電流調整回路860が生成したフィードバック信号に基づいて、光源回路100に供給する電力の電圧値を調整するので、照明装置800Aと照明装置800Bとでは、直列に接続した光源101の数が異なるにもかかわらず、同じ電源回路850を使うことができる。これにより、照明装置800Aの光源101を流れる電流と、照明装置800Bの光源101を流れる電流とが同じになるので、照明装置800Bは、照明装置800Aと比較して、光源101の数が半分であることに伴い、点灯時の明るさが半分になる。
【0023】
また、照明装置800Aの光源回路100と、照明装置800Bの光源回路100とでは、同じプリント配線板120を用いる。プリント配線板120の光源実装部130Aに、光源101を実装するか、ジャンパー抵抗102(あるいはチップ抵抗)を実装するか、あるいは、何も実装しないかによって、異なる光源回路が形成される。
【0024】
このように、照明装置800Aを製造するために必要な部品と、照明装置800Bを製造するために必要な部品とは、ほとんど同じである。プリント配線板120に光源101やジャンパー抵抗102などの部品を実装する自動実装装置のプログラムを書き換えるだけで、照明装置800Aを製造することもできるし、照明装置800Bを製造することもできる。また、同様にして、光源101の数や配置が異なる様々な照明装置800を製造することができる。
このように、光源101の数や配置が異なる照明装置800を製造する場合でも、同じプリント配線板120を使うことができる。光源101の数や配置が異なる照明装置800を製造するために必要な部品を共通化することにより、照明装置800の設計コストや製造コストを抑えることができる。特に、多品種少量生産の場合、部品共通化による設計コスト・製造コスト削減の効果が高い。
なお、電源回路850は、電力供給能力が異なる複数のものを用意しておき、光源101の数に応じて使い分ける構成としてもよい。光源101の数が少ない場合に、電力供給能力が小さい電源回路850を使うことにより、電源回路850のコストを抑えることができる。
【0025】
図10は、この実施の形態における光源実装部130Bの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Bは、3つのランド121a,121b,121dを有し、光源実装部130Aと異なり、ランド121cを有さない。ランド121a(第二のランド)及びランド121b(第三のランド)は、光源実装部130Aと同様の形状及び配置である。ランド121d(第一のランド)は、ランド121bと同じプリント配線122bに設けられていて、ランド121bと電気接続している。ランド121dは、ランド121aに対向して配置されている。ランド121aとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121dとは、ランド121aとランド121bとの間に配置されている。
光源実装部130Bに光源101を実装する場合、ランド121aに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Bにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121bは、使用しない。
【0026】
図11は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Bにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図である。
ジャンパー抵抗102の端子111cは、ランド121aの中央付近にはんだ付けする。ジャンパー抵抗102の端子111dは、ランド121dにはんだ付けする。
このように、光源実装部130Bに光源101を実装する場合も、ジャンパー抵抗102を実装する場合も、ランド121aを使用する。このような構成とした場合も、光源101の実装範囲のなかにジャンパー抵抗102を実装することができるので、光源101の実装面積と同じ面積で、光源101とジャンパー抵抗102とを選択的に実装することができる。
【0027】
図12は、この実施の形態における光源実装部130Cの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Cは、5つのランド121a〜121eを有する。ランド121b(第四のランド)及びランド121d(第二のランド)は、光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121a,121c,121eは、光源実装部130Bのランド121aをスリット状のソルダレジスト123により、3つに分割した形状を有する。ランド121a,121c,121eは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121c(第一のランド)は、ランド121dに対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)は、ランド121cを基準として、ランド121dがある方向に対して略垂直な方向に位置する。ランド121e(第三のランド)は、ランド121cを基準として、ランド121aがある方向と反対の方向に位置する。
光源実装部130Cに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121c及びランド121eに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Cにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121b及びランド121eは、使用しない。
これにより、光源実装部130Cにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。また、ジャンパー抵抗102実装時におけるはんだ190の濡れ性を向上させることができる。
【0028】
図13は、この実施の形態における光源実装部130Dの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Dは、4つのランド121a〜121dを有する。ランド121b(第四のランド)及びランド121d(第二のランド)は、光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121a及びランド121cは、光源実装部130Bのランド121aをコ字状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121a及びランド121cは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121c(第一のランド)は、ランド121dに対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)は、ランド121cを中心として、ランド121dがある方向を除く3方向を囲む形状である。
光源実装部130Dに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Dにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121bは、使用しない。
これにより、光源実装部130Dにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。
【0029】
図14は、この実施の形態における光源実装部130Eの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Eは、4つのランド121a〜121dを有する。ランド121b(第四のランド)は、光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121a及びランド121cは、光源実装部130Bのランド121aをスリット状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121a及びランド121cは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121b及びランド121dは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121d(第二のランド)は、ランド121c(第一のランド)に対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)は、ランド121cを基準として、ランド121dがある方向に対して略垂直な方向に位置する。
光源実装部130Eに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Eにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121bは、使用しない。
これにより、光源実装部130Eにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。
【0030】
実施の形態2.
実施の形態2について、図15〜図19を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0031】
この実施の形態では、光源101が3つの端子を有する場合について説明する。
【0032】
図15は、この実施の形態における光源実装部130Fの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Fは、3つのランド121a,121b,121fを有する。3つのランド121a,121b,121fは、光源101の3つの端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第一のランド)は、プリント配線122aに設けられている。ランド121b(第四のランド)及びランド121f(第二のランド)は、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121aの形状は、長辺の中央付近にランド121fがある方向に突出した突出部125aがある長方形(凸字状)である。ランド121fの形状は、長辺の中央付近にランド121aがある方向に突出した突出部125fがある長方形(凸字状)である。突出部125aと突出部125fとは、互いに対向して配置されている。
光源実装部130Fにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aの突出部125a付近(第一実装部)に一方の端子をはんだ付けし、ランド121fの突出部125f付近(第三実装部)に他方の端子をはんだ付けする。
光源実装部130Fに光源101を実装する場合、3つのランド121a,121b,121fそれぞれに、光源101の3つの端子をはんだ付けする。
【0033】
図16は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Fに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
光源101は、3つの端子111a,111b,111fを有する。端子111aは、例えばLEDのアノード端子であり、はんだ190により、ランド121aの突出部125a以外の部分(第二実装部)に固定される。端子111bは、例えばLEDのカソード端子であり、はんだ190により、ランド121bに固定される。端子111fは、例えばLEDの放熱端子であり、光源101の内部で端子111bと電気接続している。端子111fは、はんだ190により、ランド121fの突出部125f以外の部分(第四実装部)に固定される。
【0034】
光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔は、内法距離で例えば1.7mm以上であり、ジャンパー抵抗102の端子間の外法距離(例えば約1.6mm)よりも大きい。このため、ランド121aとランド121fとの間に、ジャンパー抵抗102を実装できるよう、突出部125a,125fが設けられている。
【0035】
図17は、この実施の形態における光源実装部130Gの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Gは、3つのランド121a,121b,121fを有する。ランド121a(第一のランド)及びランド121b(第四のランド)は、実施の形態1の光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121f(第二のランド)は、光源実装部130Fのランド121fと同様の配置である。ランド121fは、光源実装部130Fのランド121fよりも突出部125fの突出高さが大きい。これは、ランド121aに突出部125aがない分、突出部125fを、ランド121aの近くに配置するためである。
光源実装部130Gにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aの中央付近に一方の端子をはんだ付けし、ランド121fの突出部125f付近(第三実装部)に他方の端子をはんだ付けする。
【0036】
図18は、この実施の形態における光源実装部130Hの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Hは、3つのランド121a,121b,121fを有する。ランド121b(第四のランド)は、光源実装部130Fと同様の形状及び配置である。ランド121a(第一のランド)及びランド121f(第二のランド)は、光源実装部130Fのランド121a及びランド121fと同様の配置である。光源実装部130Gとは逆に、ランド121fは、突出部125fを有さない略長方形状であり、ランド121aの突出部125aの突出高さが、光源実装部130Fよりも大きくなっている。
光源実装部130Hにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aの突出部125a付近(第一実装部)に一方の端子をはんだ付けし、ランド121fの中央付近に他方の端子をはんだ付けする。
【0037】
図19は、この実施の形態における光源実装部130Iの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Iは、7つのランド121a〜121gを有する。ランド121b(第四のランド)は、光源実装部130Fのランド121bと同様の形状及び配置である。ランド121a,121c,121eは、光源実装部130Fのランド121aをスリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状を有する。ランド121a,121c,121eは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121d,121f,121gは、光源実装部130Fのランド121fをスリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状を有する。ランド121b,121d,121f,121gは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。
ランド121c(第一のランド)とランド121d(第二のランド)とは、互いに対向して、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)とランド121f(第四のランド)とは、互いに対向して、光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔に合わせて配置されている。ランド121e(第三のランド)とランド121g(第四のランド)とは、互いに対向して、光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔に合わせて配置されている。ランド121aとランド121fとの間、および、ランド121eとランド121gとの間は、ランド121cとランド121dとの間よりも離れている。
光源実装部130Iに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121c及びランド121eに端子111aをはんだ付けし、ランド121f及びランド121d及び121gに端子111fをはんだ付けし、ランド121bに端子111bをはんだ付けする。
光源実装部130Iにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a,121b,121e〜121gは、使用しない。
これにより、光源実装部130Iにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。
【0038】
なお、光源101の端子の数は、3つに限らず、4つ以上であってもよい。
【0039】
実施の形態3.
実施の形態3について、図20〜図27を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態2と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0040】
この実施の形態では、実施の形態2と同様に、光源101が3つの端子を有する場合を例として説明するが、光源101の端子の数は、実施の形態1と同様に2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。
【0041】
図20は、この実施の形態における光源実装部130Kの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Kは、3つのランド121a,121b,121fを有する。3つのランド121a,121b,121fは、実施の形態2の光源実装部130Fと同様の形状及び配置である。
光源実装部130Kは、更に、プリント配線122cを有する。プリント配線122cは、プリント配線122aとも、プリント配線122bとも電気接続していない。プリント配線122cは、ランド121a(第一のランド)と、ランド121f(第二のランド)との間を通り、図示していない他の光源実装部130やコネクタ実装部140の間を電気接続している。
このようなプリント配線122cを設けることにより、プリント配線板120の片面だけで、複雑に交差する配線をすることができる。
【0042】
図21は、この実施の形態における光源実装部130Lの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Lは、7つのランド121a〜121gと、3つのプリント配線122a〜122cとを有する。ランド121bは、光源実装部130Kのランド121bと同様の形状及び配置である。ランド121a,121c,121eは、略長方形状のランドを、スリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状である。ランド121a,121c,121eは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121f,121d,121gは、略長方形状のランドを、スリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状である。ランド121b,121f,121d,121gは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121c(第一のランド)とランド121d(第二のランド)とは、互いに対向して、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。光源実装部130Lに実装するジャンパー抵抗102は、例えばいわゆる「3216」サイズであり、光源実装部130A〜130Kに実装するジャンパー抵抗102よりも端子間の間隔が広い。
プリント配線122cは、ランド121a,121c,121eと、ランド121f,121d,121gとの間を通っている。ジャンパー抵抗102の端子間の間隔が広いので、ランド121cとランド121dとの間の間隔が広く、光源実装部130Kと異なり、プリント配線122cに、配線幅が細い部分を設ける必要がない。このため、プリント配線122cに、比較的大きな電流を流すことができる。
【0043】
図22は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Lにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
ジャンパー抵抗102の端子111cは、はんだ190により、ランド121cに固定する。ジャンパー抵抗102の端子111dは、はんだ190により、ランド121dに固定する。
【0044】
図23は、この実施の形態におけるプリント配線板120を示す拡大図である。
プリント配線板120は、複数(例えば15個)の光源実装部130Lと、複数(例えば10個)の光源実装部130Fと、複数(例えば4つ)のコネクタ実装部140とを有する。コネクタ実装部140、光源実装部130L,130Fの間は、プリント配線により電気接続されている。例えば、5個ずつの光源実装部130Lに実装する光源101やジャンパー抵抗102などの表面実装部品が互いに直列に電気接続されて3つの直列回路を形成し、2個ずつの光源実装部130Fに実装する表面実装部品が互いに直列に電気接続されて5つの直列回路を形成するように配線されている。
【0045】
図24は、この実施の形態における照明装置800Cの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Cは、光源回路100を有する。光源回路100は、プリント配線板120の15個の光源実装部130Lおよび10個の光源実装部130Fすべてに光源101を実装することにより形成されている。
【0046】
図25は、この実施の形態における照明装置800Cの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Cは、光源回路100と、2つの電源回路850a,850bと、2つの電流調整回路860aとを有する。
電源回路850aおよび電流調整回路860aは、光源回路100のうち、光源実装部130Lに実装した15個の光源101に対して、電力を供給し、電流を調整する。光源実装部130Lに実装した15個の光源101は、5個ずつが直列に電気接続されて3つの直列回路を形成し、3つの直列回路が並列に電気接続している。
電源回路850bおよび電流調整回路860bは、光源回路100のうち、光源実装部130Fに実装した10個の光源101に対して、電力を供給し、電流を調整する。光源実装部130Fに実装した10個の光源101は、2個ずつが直列に電気接続されて5つの直列回路を形成し、5つの直列回路が並列に電気接続している。
【0047】
このように、光源実装部130Lに実装した光源101と、光源実装部130Fに実装した光源101とを別系統とすることにより、それぞれに異なる電流を流すことができる。例えば、光源実装部130Lには、昼白色の光源101を実装し、光源実装部130Fには、電球色の光源101を実装して、それぞれに流す電流を個別に調整すれば、照明装置800が放射する光の明るさや相関色温度を変えることができる。
【0048】
図26は、この実施の形態における照明装置800Dの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Dは、光源回路100を有する。光源回路100は、照明装置800Cと同じプリント配線板120に、光源101と、ジャンパー抵抗102とを実装して形成されている。プリント配線板120の15個の光源実装部130Lのうち、9個には光源101が実装され、残りの6個にはジャンパー抵抗102が実装されている。また、プリント配線板120の10個の光源実装部130Fのうち、4個には光源101が実装され、残りの6個には何も実装されていない。
【0049】
図27は、この実施の形態における照明装置800Dの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Dの回路構成は、光源回路100を除き、照明装置800Cと同じである。
光源回路100において、光源実装部130Lに実装した9個の光源101は、ジャンパー抵抗102を介して3個ずつが直列に電気接続して3つの直列回路を形成し、3つの直列回路が並列に電気接続して、電源回路850aと電流調整回路860aとに電気接続している。光源実装部130Fに実装した4個の光源101は、2個ずつが直列に電気接続して2つの直列回路を形成し、2つの直列回路が並列に電気接続して、電源回路850bと電流調整回路860bとに電気接続している。
【0050】
このように、同じプリント配線板120を使って、光源101の数や配置の異なる複数種類の照明装置800を製造することができるので、照明装置800の製造コストを抑えることができる。
【0051】
実施の形態4.
実施の形態4について、図28〜図35を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態4と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0052】
図28は、この実施の形態における光源実装部130Jの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Jに実装する光源101は、実施の形態2で説明した光源101と同じであり、3つの端子111a,111b,111fを有する。光源実装部130Jは、6つのランド121a〜121d,121f,121hを有する。ランド121bは、実施の形態2の光源実装部130Fのランド121bと同様の形状及び配置である。ランド121a及びランド121cは、光源実装部130Fのランド121aをコ字状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121a及びランド121c及びランド121hは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121d及びランド121fは、光源実装部130Fのランド121fをコ字状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121b及びランド121d及びランド121fは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121cとランド121dとは、互いに対向して線対称に配置されていて、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121aとランド121fとは、互いに対向して、ランド121cとランド121dとの対称軸と同じ対称軸に対して線対称に配置されている。ランド121aとランド121fとは、光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔に合わせて配置されている。また、ランド121bとランド121hとは、ランド121cとランド121dとの対称軸と同じ対称軸に対して線対称に配置されている。
光源実装部130Jにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121b及びランド121f及びランド121hは、使用しない。
光源実装部130Jに光源101を実装する場合、2つのやり方がある。1つのやり方は、ランド121a及びランド121cに端子111aをはんだ付けし、ランド121f及び121dに端子111fをはんだ付けし、ランド121bに端子111bをはんだ付けする。この場合、ランド121hは、使用しない。
もう一つのやり方は、ランド121f及び121dに端子111aをはんだ付けし、ランド121a及びランド121cに端子111fをはんだ付けし、ランド121hに端子111bをはんだ付けする。この場合、ランド121bは、使用しない。
これにより、光源101を2種類の向きに実装することができる。
【0053】
光源101がLEDのように極性を有する場合、光源101を2種類の向きで実装できることにより、光源回路100の構成の自由度が高くなる。
【0054】
図29は、この実施の形態におけるプリント配線板120を示す拡大図である。
プリント配線板120は、複数(例えば60個)の光源実装部130Jと、複数(例えば2つ)の外層間接続部150と、複数のコネクタ実装部140(図示せず)とを有する。
コネクタ実装部140は、プリント配線板120の裏側に設けられている。
外層間接続部150は、バイアホール151を有する。バイアホール151は、プリント配線板120の光源実装部130Jが設けられた面のプリント配線と、裏側の面のプリント配線とを電気接続する。外層間接続部150は、光源実装部130Jと、裏側の面に設けられたコネクタ実装部140との間を電気接続する。
このように、コネクタ実装部140を裏側の面に設けることにより、コネクタ実装部140や、コネクタ実装部140に接続した配線ケーブルなどが、照明装置800の外部から視認される可能性がなくなる。コネクタ実装部140や配線ケーブルなどを隠すための構成が不要なので、照明装置800の製造コストを抑えることができる。
【0055】
光源実装部130Jの間は、プリント配線により、碁盤の目状に電気接続されている。これにより、光源回路100の構成の自由度が高くなる。
【0056】
図30は、この実施の形態における照明装置800Eの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Eは、光源回路100を有する。光源回路100は、プリント配線板120の60個の光源実装部130Jのうち、35個の光源実装部130Jに光源101を実装することにより形成されている。
【0057】
図31は、この実施の形態における照明装置800Eの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Eは、光源回路100と、電源回路850と、電流調整回路860とを有する。光源回路100は、光源実装部130Jに実装した35個の光源101が直列に電気接続した回路である。
【0058】
図32は、この実施の形態における照明装置800Fの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Fは、光源回路100を有する。光源回路100は、照明装置800Eと同じプリント配線板120の60個の光源実装部130Jのうち、34個の光源実装部130Jに光源101を実装することにより形成されている。
【0059】
図33は、この実施の形態における照明装置800Fの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Fは、光源回路100と、2つの電源回路850a,850bと、2つの電流調整回路860a,860bとを有する。光源回路100は、17個ずつの光源101が直列に電気接続した直列回路を2つ有する。2つの直列回路のうちの1つは、電源回路850aと電流調整回路860aとに電気接続し、もう1つは、電源回路850bと電流調整回路860bとに電気接続している。
【0060】
図34は、この実施の形態における照明装置800Gの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Gは、光源回路100を有する。光源回路100は、照明装置800Eと同じプリント配線板120の60個の光源実装部130Jのうち、15個の光源実装部130Jに光源101を実装し、12個の光源実装部130Jにジャンパー抵抗102を実装し、15個の光源実装部130Jにアンチヒューズ素子103を実装することにより形成されている。
アンチヒューズ素子103は、通常は、非常に高い抵抗値(例えば数十MΩ)を有し、両端電圧が所定の電圧値を超えると非可逆的にショートして、低い抵抗値(例えば数Ω)になる。アンチヒューズ素子103を光源101と並列に電気接続することにより、光源101が断線故障したとき、アンチヒューズ素子103の両端電圧が所定の電圧値を超えてショートし、断線故障した光源101を迂回する電流経路を作る。これにより、断線故障した光源101以外の光源101を点灯し続けることができる。
【0061】
図35は、この実施の形態における照明装置800Gの回路構成を示す回路図である。
光源実装部130Jに実装した15個の光源101は、ジャンパー抵抗102を介して直列に電気接続している。光源実装部130Jに実装した15個のアンチヒューズ素子103は、それぞれが1個の光源101と並列に電気接続している。これにより、一部の光源101が断線故障した場合でも、それ以外の光源101の点灯を続けることができる。
【0062】
このように、この実施の形態におけるプリント配線板120は、実装する表面実装部品の位置や種類を変えることにより、様々な構成の光源回路100を形成することができる。また、光源実装部130Jが2種類の向きに光源101を実装できる形状なので、光源101が極性を有する場合でも、光源回路100の構成の高い自由度を保つことができる。
【0063】
以上説明した実施の形態は、一例であり、例えば、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成としてもよいし、構成の一部を、既存の他の構成で置き換えた構成としてもよい。
【0064】
まったく同一の基板形状、基板レイアウトのプリント配線板120を用いて、LED素子などの光源101とジャンパー素子(0Ω抵抗器)とを用いることにより、LED光源部(光源回路)の基板上、LED素子の配置を自由にレイアウトできるので、照明装置の製造コストを非常に小さくしつつ、個々の使用環境やユーザーのニーズに応えることができる。
【符号の説明】
【0065】
100 光源回路、101 光源、102 ジャンパー抵抗、103 アンチヒューズ素子、111 端子、120 プリント配線板、121,141 ランド、122 プリント配線、123 ソルダレジスト、125 突出部、130 光源実装部、140 コネクタ実装部、150 外層間接続部、151 バイアホール、190 はんだ、800 照明装置、810 筐体、820 拡散透過板、850 電源回路、860 電流調整回路。
【技術分野】
【0001】
この発明は、表面実装部品を実装するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
照明装置の設置場所や用途などによって、照明装置に要求される明るさなどの要求は様々である。このため、照明装置は、多品種少量生産される場合がある。
照明装置の光源としてLEDなどプリント配線板に直接実装する光源を用いる場合、光源の数や配置を変えるためには、プリント配線板の配線を変えて、回路構成などを変える必要がある。しかし、少数しか生産しない照明装置のためにプリント配線板の設計をすることは、製造コストがかかり好ましくない。
プリント配線板を共用して、回路構成の異なる回路を形成するため、プリント配線板に、複数種類の部品を選択的に実装する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11−135274号公報
【特許文献2】特開2006−186172号公報
【特許文献3】特開2005−150377号公報
【特許文献4】特開2005−101082号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
選択的に実装する部品の端子間の間隔が異なると、同じランドにはんだ付けすることができない場合がある。また、選択的に実装する部品それぞれについてランドを設けると、回路の実装面積が大きくなる場合がある。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、実装面積を大きくすることなく、一つのプリント配線板に複数の部品を選択的に実装することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明にかかるプリント配線板は、第一の表面実装部品と、上記第一の表面実装部品よりも実装面積が広い第二の表面実装部品とのうちのいずれかを選択的に実装するためのプリント配線板において、上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第一のランドと、上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第二のランドとを有し、上記第一のランド及び上記第二のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合の実装範囲内に、上記第一の表面実装部品の実装範囲が含まれる位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
この発明にかかるプリント配線板によれば、一つのプリント配線板で、第二の表面実装部品の実装面積と同じ面積で、第一の表面実装部品と、第二の表面実装部品とを選択的に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施の形態1における照明装置800の外観を示す斜視図。
【図2】実施の形態1における照明装置800Aの筐体810の内部を示す正視図。
【図3】実施の形態1における照明装置800Bの筐体810の内部を示す正視図。
【図4】実施の形態1における光源実装部130Aの構造を示す拡大図およびA−A断面図。
【図5】実施の形態1における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図6】実施の形態1における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図7】実施の形態1におけるプリント配線板120を示す拡大図。
【図8】実施の形態1における照明装置800Aの回路構成を示す回路図。
【図9】実施の形態1における照明装置800Bの回路構成を示す回路図。
【図10】実施の形態1における光源実装部130Bの構造を示す拡大図。
【図11】実施の形態1における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Bにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図。
【図12】実施の形態1における光源実装部130Cの構造を示す拡大図。
【図13】実施の形態1における光源実装部130Dの構造を示す拡大図。
【図14】実施の形態1における光源実装部130Eの構造を示す拡大図。
【図15】実施の形態2における光源実装部130Fの構造を示す拡大図。
【図16】実施の形態2における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Fに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図17】実施の形態2における光源実装部130Gの構造を示す拡大図。
【図18】実施の形態2における光源実装部130Hの構造を示す拡大図。
【図19】実施の形態2における光源実装部130Iの構造を示す拡大図。
【図20】実施の形態3における光源実装部130Kの構造を示す拡大図。
【図21】実施の形態3における光源実装部130Lの構造を示す拡大図。
【図22】実施の形態3における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Lにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図。
【図23】実施の形態3におけるプリント配線板120を示す拡大図。
【図24】実施の形態3における照明装置800Cの筐体810の内部を示す正視図。
【図25】実施の形態3における照明装置800Cの回路構成を示す回路図。
【図26】実施の形態3における照明装置800Dの筐体810の内部を示す正視図。
【図27】実施の形態3における照明装置800Dの回路構成を示す回路図。
【図28】実施の形態4における光源実装部130Jの構造を示す拡大図。
【図29】実施の形態4におけるプリント配線板120を示す拡大図。
【図30】実施の形態4における照明装置800Eの筐体810の内部を示す正視図。
【図31】実施の形態4における照明装置800Eの回路構成を示す回路図。
【図32】実施の形態4における照明装置800Fの筐体810の内部を示す正視図。
【図33】実施の形態4における照明装置800Fの回路構成を示す回路図。
【図34】実施の形態4における照明装置800Gの筐体810の内部を示す正視図。
【図35】実施の形態4における照明装置800Gの回路構成を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図14を用いて説明する。
なお、同じ要素が複数ある場合などにおいて、アルファベットを符号に付加して区別する場合がある。
【0009】
図1は、この実施の形態における照明装置800の外観を示す斜視図である。
照明装置800は、筐体810と、拡散透過板820とを有する照明器具である。筐体810は、光源や電源回路などを内蔵している。拡散透過板820は、筐体810内の光源が放射した光を拡散透過して照明装置800の外部の放射する。
【0010】
図2は、この実施の形態における照明装置800Aの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800には、光源の数や配置などの異なるいくつかのラインナップがある。照明装置800Aは、照明装置800のラインナップのうちの一つである。
照明装置800Aは、筐体810のなかに、光源回路100を有する。光源回路100は、例えばLEDモジュールである。光源回路100は、プリント配線板120に、複数(例えば30個)の光源101を実装して形成した回路である。プリント配線板120は、例えばLEDモジュール基板である。光源101は、例えば発光ダイオード(LED)素子を有する表面実装型のLEDパッケージである。
【0011】
図3は、この実施の形態における照明装置800Bの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Bは、照明装置800のラインナップのうち、照明装置800Aよりも点灯時の明るさが低い照明器具である。
照明装置800Bは、光源回路100の構成が照明装置800Aと異なる以外は、照明装置800Aと同様の構成を有する。照明装置800Bの光源回路100は、照明装置800Aと同じプリント配線板120に、複数(例えば15個)の光源101と、複数(例えば15個)のジャンパー抵抗102とを実装して形成した回路である。ジャンパー抵抗102は、表面実装型のチップ抵抗であり、抵抗値がほぼ0Ω(例えば50mΩ以下)である。
【0012】
図4は、この実施の形態における光源実装部130Aの構造を示す拡大図およびA−A断面図である。
光源実装部130は、プリント配線板120のうち、光源101またはジャンパー抵抗102を選択的に実装する部分である。プリント配線板120は、ランド121と、プリント配線122と、ソルダレジスト123とを有する。
プリント配線122は、エッチングなどによりプリント配線板120の外層に形成された銅箔などによる配線である。ランド121は、プリント配線122の表面のうち、光源101やジャンパー抵抗102などの表面実装部品の端子をはんだ付けする部分である。なお、ここでいう「端子」は、表面実装部品の電極やリードやピンなどを含む。ソルダレジスト123は、プリント配線122の表面にはんだが付かないよう、ランド121以外のプリント配線122の表面を覆っている。
【0013】
光源実装部130Aは、4つのランド121a〜121dを有する。ランド121a〜121dは、略長方形である。ランド121a(第三のランド)は、光源101の端子(例えばLEDのアノード端子)をはんだ付けするための部分であり、プリント配線122aに設けられている。ランド121b(第四のランド)は、光源101の別の端子(例えばLEDのカソード端子)をはんだ付けするための部分であり、プリント配線122bに設けられている。ランド121bは、ランド121aに対向して配置されている。ランド121aとランド121bとは、光源101の端子間の間隔に合わせて配置されている。
ランド121c(第一のランド)は、ランド121aと同じプリント配線122aに設けられていて、ランド121aと電気接続している。ランド121cは、ジャンパー抵抗102の端子をはんだ付けするための部分である。ランド121d(第二のランド)は、ランド121bと同じプリント配線122bに設けられていて、ランド121bと電気接続している。ランド121dは、ジャンパー抵抗102の別の端子をはんだ付けするための部分である。ランド121dは、ランド121cに対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121cは、ランド121aとランド121dとの間に配置されている。ランド121dは、ランド121cとランド121bとの間に配置されている。
【0014】
図5は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
光源101は、例えば端子111aと端子111bとを有する。端子111aは、はんだ190により、ランド121aに固定される。端子111bは、はんだ190により、ランド121bに固定される。光源実装部130Aに光源101を実装する場合、ランド121c及びランド121dは、使用しない。
【0015】
図6は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Aにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
ジャンパー抵抗102は、例えば端子111cと端子111dとを有する。端子111cは、はんだ190により、ランド121cに固定される。端子111dは、はんだ190により、ランド121dに固定される。光源実装部130Aにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121a及びランド121bは、使用しない。
【0016】
ジャンパー抵抗102には、様々な大きさのものがあるが、大きさによって定格最大電流が異なる。いわゆる「1608」サイズの場合、定格最大電流は例えば1A程度である。光源101に流す電流が例えば300mAであれば、この程度の定格最大電流があれば十分であり、これ以上大きなジャンパー抵抗102は不要である。いわゆる「1608」サイズのある場合、端子111cと端子111dとの間の間隔は、外法距離で約1.6mm、内法距離で約1.0mmである。
【0017】
一般的に、光源101は、実装面積がジャンパー抵抗102よりも広い。光源101がLEDパッケージである場合、端子111aと端子111bとの間の間隔は様々であるが、例えば、2mm以上のものが存在する。このため、ジャンパー抵抗102を、ランド121a及びランド121bに実装することができない場合がある。
そこで、ランド121a及びランド121bとは別に、ランド121c及び121dを設け、ジャンパー抵抗102を、ランド121c及びランド121dに実装する。このとき、光源101の実装範囲のなかに、ジャンパー抵抗102の実装範囲が入るよう、ランド121c及びランド121dを配置する。例えば、ランド121c及びランド121dを、ランド121aとランド121bとの挟まれた間の領域に配置する。
これにより、光源101の実装面積と同じ面積で、光源101とジャンパー抵抗102とを選択的に実装することができる。定格最大電流が最適なジャンパー抵抗102を使うことができるので、ジャンパー抵抗102のコストを抑えることができる。
【0018】
図7は、この実施の形態におけるプリント配線板120を示す拡大図である。
プリント配線板120は、複数(例えば30個)の光源実装部130Aと、複数(例えば2つ)のコネクタ実装部140とを有する。
コネクタ実装部140は、ランド141を有する。ランド141は、コネクタの端子をはんだ付けするための部分である。ランド141に端子をはんだ付けすることにより、プリント配線板120に実装されたコネクタには、電源ケーブルを接続する。電源ケーブルは、電源回路につながっている。
光源実装部130Aおよびコネクタ実装部140の間は、プリント配線により電気接続されている。例えば、10個ずつの光源実装部130Aに実装する光源101やジャンパー抵抗102などの表面実装部品が互いに直列に電気接続されて3つの直列回路を形成するように配線されている。
【0019】
図8は、この実施の形態における照明装置800Aの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Aは、電源回路850と、光源回路100と、電流調整回路860とを有する。
電源回路850は、光源101を点灯するための電力を光源回路100に対して供給する。電流調整回路860は、各光源101を流れる電流が均等になるよう調整するとともに、各光源101を流れる電流が目標電流値より大きいか小さいかを示すフィードバック信号を生成する。電源回路850は、電流調整回路860が生成したフィードバック信号に基づいて、光源回路100に供給する電力の電圧値を調整する。
【0020】
光源回路100は、プリント配線板120の30個の光源実装部130Aすべてに、光源101を実装することにより形成されている。これにより、10個の光源101が直列に電気接続した回路が3つ形成される。光源回路100は、3つの直列回路が並列に電気接続した回路である。
【0021】
図9は、この実施の形態における照明装置800Bの回路構成を示す回路図である。
上述したように、照明装置800Bの構成は、光源回路100を除き、照明装置800Aと同じである。
光源回路100は、プリント配線板120の30個の光源実装部130Aのうちの15個に光源101を実装し、残りの15個にジャンパー抵抗102を実装することにより形成されている。これにより、5つの光源101が直列に電気接続した回路が3つ形成される。光源回路100は、3つの直列回路が並列に電気接続した回路である。
光源101とジャンパー抵抗102とは、例えば交互に実装されている。これにより、照明装置800Aの光源101とほぼ同じ範囲に、光源101が分布する。なお、光源101の配置を敢えて偏らせる構成としてもよい。例えば、左半分の光源実装部130Aには、光源101を実装し、右半分の光源実装部130Aには、ジャンパー抵抗102を実装する構成であってもよい。あるいは、3つの直列回路のうちの1つまたは2つには、何も実装せず、残りの2つまたは1つの直列回路にのみ、光源101やジャンパー抵抗102を実装する構成であってもよい。
また、使用する3つ(あるいは2つ)の直列回路に実装する光源101の数は、同じでなくてもよい。その場合、光源101の数が少ない直列回路には、抵抗値がほぼ0Ωのジャンパー抵抗102ではなく、数Ω〜数十Ω程度の低い抵抗値を持つチップ抵抗を実装する構成としてもよい。これにより、簡易な構成で、光源101における順方向降下電圧の合計値の違いを吸収することができる。以下の説明において「ジャンパー抵抗」と言う場合には、このように低い抵抗値を持つチップ抵抗も含むものとする。
【0022】
電源回路850は、電流調整回路860が生成したフィードバック信号に基づいて、光源回路100に供給する電力の電圧値を調整するので、照明装置800Aと照明装置800Bとでは、直列に接続した光源101の数が異なるにもかかわらず、同じ電源回路850を使うことができる。これにより、照明装置800Aの光源101を流れる電流と、照明装置800Bの光源101を流れる電流とが同じになるので、照明装置800Bは、照明装置800Aと比較して、光源101の数が半分であることに伴い、点灯時の明るさが半分になる。
【0023】
また、照明装置800Aの光源回路100と、照明装置800Bの光源回路100とでは、同じプリント配線板120を用いる。プリント配線板120の光源実装部130Aに、光源101を実装するか、ジャンパー抵抗102(あるいはチップ抵抗)を実装するか、あるいは、何も実装しないかによって、異なる光源回路が形成される。
【0024】
このように、照明装置800Aを製造するために必要な部品と、照明装置800Bを製造するために必要な部品とは、ほとんど同じである。プリント配線板120に光源101やジャンパー抵抗102などの部品を実装する自動実装装置のプログラムを書き換えるだけで、照明装置800Aを製造することもできるし、照明装置800Bを製造することもできる。また、同様にして、光源101の数や配置が異なる様々な照明装置800を製造することができる。
このように、光源101の数や配置が異なる照明装置800を製造する場合でも、同じプリント配線板120を使うことができる。光源101の数や配置が異なる照明装置800を製造するために必要な部品を共通化することにより、照明装置800の設計コストや製造コストを抑えることができる。特に、多品種少量生産の場合、部品共通化による設計コスト・製造コスト削減の効果が高い。
なお、電源回路850は、電力供給能力が異なる複数のものを用意しておき、光源101の数に応じて使い分ける構成としてもよい。光源101の数が少ない場合に、電力供給能力が小さい電源回路850を使うことにより、電源回路850のコストを抑えることができる。
【0025】
図10は、この実施の形態における光源実装部130Bの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Bは、3つのランド121a,121b,121dを有し、光源実装部130Aと異なり、ランド121cを有さない。ランド121a(第二のランド)及びランド121b(第三のランド)は、光源実装部130Aと同様の形状及び配置である。ランド121d(第一のランド)は、ランド121bと同じプリント配線122bに設けられていて、ランド121bと電気接続している。ランド121dは、ランド121aに対向して配置されている。ランド121aとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121dとは、ランド121aとランド121bとの間に配置されている。
光源実装部130Bに光源101を実装する場合、ランド121aに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Bにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121bは、使用しない。
【0026】
図11は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Bにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図である。
ジャンパー抵抗102の端子111cは、ランド121aの中央付近にはんだ付けする。ジャンパー抵抗102の端子111dは、ランド121dにはんだ付けする。
このように、光源実装部130Bに光源101を実装する場合も、ジャンパー抵抗102を実装する場合も、ランド121aを使用する。このような構成とした場合も、光源101の実装範囲のなかにジャンパー抵抗102を実装することができるので、光源101の実装面積と同じ面積で、光源101とジャンパー抵抗102とを選択的に実装することができる。
【0027】
図12は、この実施の形態における光源実装部130Cの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Cは、5つのランド121a〜121eを有する。ランド121b(第四のランド)及びランド121d(第二のランド)は、光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121a,121c,121eは、光源実装部130Bのランド121aをスリット状のソルダレジスト123により、3つに分割した形状を有する。ランド121a,121c,121eは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121c(第一のランド)は、ランド121dに対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)は、ランド121cを基準として、ランド121dがある方向に対して略垂直な方向に位置する。ランド121e(第三のランド)は、ランド121cを基準として、ランド121aがある方向と反対の方向に位置する。
光源実装部130Cに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121c及びランド121eに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Cにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121b及びランド121eは、使用しない。
これにより、光源実装部130Cにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。また、ジャンパー抵抗102実装時におけるはんだ190の濡れ性を向上させることができる。
【0028】
図13は、この実施の形態における光源実装部130Dの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Dは、4つのランド121a〜121dを有する。ランド121b(第四のランド)及びランド121d(第二のランド)は、光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121a及びランド121cは、光源実装部130Bのランド121aをコ字状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121a及びランド121cは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121c(第一のランド)は、ランド121dに対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)は、ランド121cを中心として、ランド121dがある方向を除く3方向を囲む形状である。
光源実装部130Dに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Dにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121bは、使用しない。
これにより、光源実装部130Dにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。
【0029】
図14は、この実施の形態における光源実装部130Eの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Eは、4つのランド121a〜121dを有する。ランド121b(第四のランド)は、光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121a及びランド121cは、光源実装部130Bのランド121aをスリット状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121a及びランド121cは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121b及びランド121dは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121d(第二のランド)は、ランド121c(第一のランド)に対向して配置されている。ランド121cとランド121dとは、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)は、ランド121cを基準として、ランド121dがある方向に対して略垂直な方向に位置する。
光源実装部130Eに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121bに他方の端子をはんだ付けする。ランド121dは、使用しない。
光源実装部130Eにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121bは、使用しない。
これにより、光源実装部130Eにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。
【0030】
実施の形態2.
実施の形態2について、図15〜図19を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0031】
この実施の形態では、光源101が3つの端子を有する場合について説明する。
【0032】
図15は、この実施の形態における光源実装部130Fの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Fは、3つのランド121a,121b,121fを有する。3つのランド121a,121b,121fは、光源101の3つの端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第一のランド)は、プリント配線122aに設けられている。ランド121b(第四のランド)及びランド121f(第二のランド)は、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121aの形状は、長辺の中央付近にランド121fがある方向に突出した突出部125aがある長方形(凸字状)である。ランド121fの形状は、長辺の中央付近にランド121aがある方向に突出した突出部125fがある長方形(凸字状)である。突出部125aと突出部125fとは、互いに対向して配置されている。
光源実装部130Fにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aの突出部125a付近(第一実装部)に一方の端子をはんだ付けし、ランド121fの突出部125f付近(第三実装部)に他方の端子をはんだ付けする。
光源実装部130Fに光源101を実装する場合、3つのランド121a,121b,121fそれぞれに、光源101の3つの端子をはんだ付けする。
【0033】
図16は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Fに光源101を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
光源101は、3つの端子111a,111b,111fを有する。端子111aは、例えばLEDのアノード端子であり、はんだ190により、ランド121aの突出部125a以外の部分(第二実装部)に固定される。端子111bは、例えばLEDのカソード端子であり、はんだ190により、ランド121bに固定される。端子111fは、例えばLEDの放熱端子であり、光源101の内部で端子111bと電気接続している。端子111fは、はんだ190により、ランド121fの突出部125f以外の部分(第四実装部)に固定される。
【0034】
光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔は、内法距離で例えば1.7mm以上であり、ジャンパー抵抗102の端子間の外法距離(例えば約1.6mm)よりも大きい。このため、ランド121aとランド121fとの間に、ジャンパー抵抗102を実装できるよう、突出部125a,125fが設けられている。
【0035】
図17は、この実施の形態における光源実装部130Gの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Gは、3つのランド121a,121b,121fを有する。ランド121a(第一のランド)及びランド121b(第四のランド)は、実施の形態1の光源実装部130Bと同様の形状及び配置である。ランド121f(第二のランド)は、光源実装部130Fのランド121fと同様の配置である。ランド121fは、光源実装部130Fのランド121fよりも突出部125fの突出高さが大きい。これは、ランド121aに突出部125aがない分、突出部125fを、ランド121aの近くに配置するためである。
光源実装部130Gにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aの中央付近に一方の端子をはんだ付けし、ランド121fの突出部125f付近(第三実装部)に他方の端子をはんだ付けする。
【0036】
図18は、この実施の形態における光源実装部130Hの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Hは、3つのランド121a,121b,121fを有する。ランド121b(第四のランド)は、光源実装部130Fと同様の形状及び配置である。ランド121a(第一のランド)及びランド121f(第二のランド)は、光源実装部130Fのランド121a及びランド121fと同様の配置である。光源実装部130Gとは逆に、ランド121fは、突出部125fを有さない略長方形状であり、ランド121aの突出部125aの突出高さが、光源実装部130Fよりも大きくなっている。
光源実装部130Hにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121aの突出部125a付近(第一実装部)に一方の端子をはんだ付けし、ランド121fの中央付近に他方の端子をはんだ付けする。
【0037】
図19は、この実施の形態における光源実装部130Iの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Iは、7つのランド121a〜121gを有する。ランド121b(第四のランド)は、光源実装部130Fのランド121bと同様の形状及び配置である。ランド121a,121c,121eは、光源実装部130Fのランド121aをスリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状を有する。ランド121a,121c,121eは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121d,121f,121gは、光源実装部130Fのランド121fをスリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状を有する。ランド121b,121d,121f,121gは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。
ランド121c(第一のランド)とランド121d(第二のランド)とは、互いに対向して、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121a(第三のランド)とランド121f(第四のランド)とは、互いに対向して、光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔に合わせて配置されている。ランド121e(第三のランド)とランド121g(第四のランド)とは、互いに対向して、光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔に合わせて配置されている。ランド121aとランド121fとの間、および、ランド121eとランド121gとの間は、ランド121cとランド121dとの間よりも離れている。
光源実装部130Iに光源101を実装する場合、ランド121a及びランド121c及びランド121eに端子111aをはんだ付けし、ランド121f及びランド121d及び121gに端子111fをはんだ付けし、ランド121bに端子111bをはんだ付けする。
光源実装部130Iにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a,121b,121e〜121gは、使用しない。
これにより、光源実装部130Iにジャンパー抵抗102を実装する場合に必要なはんだ190の量が少なくて済む。
【0038】
なお、光源101の端子の数は、3つに限らず、4つ以上であってもよい。
【0039】
実施の形態3.
実施の形態3について、図20〜図27を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態2と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0040】
この実施の形態では、実施の形態2と同様に、光源101が3つの端子を有する場合を例として説明するが、光源101の端子の数は、実施の形態1と同様に2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。
【0041】
図20は、この実施の形態における光源実装部130Kの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Kは、3つのランド121a,121b,121fを有する。3つのランド121a,121b,121fは、実施の形態2の光源実装部130Fと同様の形状及び配置である。
光源実装部130Kは、更に、プリント配線122cを有する。プリント配線122cは、プリント配線122aとも、プリント配線122bとも電気接続していない。プリント配線122cは、ランド121a(第一のランド)と、ランド121f(第二のランド)との間を通り、図示していない他の光源実装部130やコネクタ実装部140の間を電気接続している。
このようなプリント配線122cを設けることにより、プリント配線板120の片面だけで、複雑に交差する配線をすることができる。
【0042】
図21は、この実施の形態における光源実装部130Lの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Lは、7つのランド121a〜121gと、3つのプリント配線122a〜122cとを有する。ランド121bは、光源実装部130Kのランド121bと同様の形状及び配置である。ランド121a,121c,121eは、略長方形状のランドを、スリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状である。ランド121a,121c,121eは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121f,121d,121gは、略長方形状のランドを、スリット状のソルダレジスト123で3つに分割した形状である。ランド121b,121f,121d,121gは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121c(第一のランド)とランド121d(第二のランド)とは、互いに対向して、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。光源実装部130Lに実装するジャンパー抵抗102は、例えばいわゆる「3216」サイズであり、光源実装部130A〜130Kに実装するジャンパー抵抗102よりも端子間の間隔が広い。
プリント配線122cは、ランド121a,121c,121eと、ランド121f,121d,121gとの間を通っている。ジャンパー抵抗102の端子間の間隔が広いので、ランド121cとランド121dとの間の間隔が広く、光源実装部130Kと異なり、プリント配線122cに、配線幅が細い部分を設ける必要がない。このため、プリント配線122cに、比較的大きな電流を流すことができる。
【0043】
図22は、この実施の形態における光源回路100のうち、プリント配線板120の光源実装部130Lにジャンパー抵抗102を実装した部分を示す拡大図および断面図である。
ジャンパー抵抗102の端子111cは、はんだ190により、ランド121cに固定する。ジャンパー抵抗102の端子111dは、はんだ190により、ランド121dに固定する。
【0044】
図23は、この実施の形態におけるプリント配線板120を示す拡大図である。
プリント配線板120は、複数(例えば15個)の光源実装部130Lと、複数(例えば10個)の光源実装部130Fと、複数(例えば4つ)のコネクタ実装部140とを有する。コネクタ実装部140、光源実装部130L,130Fの間は、プリント配線により電気接続されている。例えば、5個ずつの光源実装部130Lに実装する光源101やジャンパー抵抗102などの表面実装部品が互いに直列に電気接続されて3つの直列回路を形成し、2個ずつの光源実装部130Fに実装する表面実装部品が互いに直列に電気接続されて5つの直列回路を形成するように配線されている。
【0045】
図24は、この実施の形態における照明装置800Cの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Cは、光源回路100を有する。光源回路100は、プリント配線板120の15個の光源実装部130Lおよび10個の光源実装部130Fすべてに光源101を実装することにより形成されている。
【0046】
図25は、この実施の形態における照明装置800Cの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Cは、光源回路100と、2つの電源回路850a,850bと、2つの電流調整回路860aとを有する。
電源回路850aおよび電流調整回路860aは、光源回路100のうち、光源実装部130Lに実装した15個の光源101に対して、電力を供給し、電流を調整する。光源実装部130Lに実装した15個の光源101は、5個ずつが直列に電気接続されて3つの直列回路を形成し、3つの直列回路が並列に電気接続している。
電源回路850bおよび電流調整回路860bは、光源回路100のうち、光源実装部130Fに実装した10個の光源101に対して、電力を供給し、電流を調整する。光源実装部130Fに実装した10個の光源101は、2個ずつが直列に電気接続されて5つの直列回路を形成し、5つの直列回路が並列に電気接続している。
【0047】
このように、光源実装部130Lに実装した光源101と、光源実装部130Fに実装した光源101とを別系統とすることにより、それぞれに異なる電流を流すことができる。例えば、光源実装部130Lには、昼白色の光源101を実装し、光源実装部130Fには、電球色の光源101を実装して、それぞれに流す電流を個別に調整すれば、照明装置800が放射する光の明るさや相関色温度を変えることができる。
【0048】
図26は、この実施の形態における照明装置800Dの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Dは、光源回路100を有する。光源回路100は、照明装置800Cと同じプリント配線板120に、光源101と、ジャンパー抵抗102とを実装して形成されている。プリント配線板120の15個の光源実装部130Lのうち、9個には光源101が実装され、残りの6個にはジャンパー抵抗102が実装されている。また、プリント配線板120の10個の光源実装部130Fのうち、4個には光源101が実装され、残りの6個には何も実装されていない。
【0049】
図27は、この実施の形態における照明装置800Dの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Dの回路構成は、光源回路100を除き、照明装置800Cと同じである。
光源回路100において、光源実装部130Lに実装した9個の光源101は、ジャンパー抵抗102を介して3個ずつが直列に電気接続して3つの直列回路を形成し、3つの直列回路が並列に電気接続して、電源回路850aと電流調整回路860aとに電気接続している。光源実装部130Fに実装した4個の光源101は、2個ずつが直列に電気接続して2つの直列回路を形成し、2つの直列回路が並列に電気接続して、電源回路850bと電流調整回路860bとに電気接続している。
【0050】
このように、同じプリント配線板120を使って、光源101の数や配置の異なる複数種類の照明装置800を製造することができるので、照明装置800の製造コストを抑えることができる。
【0051】
実施の形態4.
実施の形態4について、図28〜図35を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態4と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0052】
図28は、この実施の形態における光源実装部130Jの構造を示す拡大図である。
光源実装部130Jに実装する光源101は、実施の形態2で説明した光源101と同じであり、3つの端子111a,111b,111fを有する。光源実装部130Jは、6つのランド121a〜121d,121f,121hを有する。ランド121bは、実施の形態2の光源実装部130Fのランド121bと同様の形状及び配置である。ランド121a及びランド121cは、光源実装部130Fのランド121aをコ字状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121a及びランド121c及びランド121hは、プリント配線122aに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121d及びランド121fは、光源実装部130Fのランド121fをコ字状のソルダレジスト123により、2つに分割した形状を有する。ランド121b及びランド121d及びランド121fは、プリント配線122bに設けられていて、互いに電気接続している。ランド121cとランド121dとは、互いに対向して線対称に配置されていて、ジャンパー抵抗102の端子間の間隔に合わせて配置されている。ランド121aとランド121fとは、互いに対向して、ランド121cとランド121dとの対称軸と同じ対称軸に対して線対称に配置されている。ランド121aとランド121fとは、光源101の端子111aと端子111fとの間の間隔に合わせて配置されている。また、ランド121bとランド121hとは、ランド121cとランド121dとの対称軸と同じ対称軸に対して線対称に配置されている。
光源実装部130Jにジャンパー抵抗102を実装する場合、ランド121cに一方の端子をはんだ付けし、ランド121dに他方の端子をはんだ付けする。ランド121a及びランド121b及びランド121f及びランド121hは、使用しない。
光源実装部130Jに光源101を実装する場合、2つのやり方がある。1つのやり方は、ランド121a及びランド121cに端子111aをはんだ付けし、ランド121f及び121dに端子111fをはんだ付けし、ランド121bに端子111bをはんだ付けする。この場合、ランド121hは、使用しない。
もう一つのやり方は、ランド121f及び121dに端子111aをはんだ付けし、ランド121a及びランド121cに端子111fをはんだ付けし、ランド121hに端子111bをはんだ付けする。この場合、ランド121bは、使用しない。
これにより、光源101を2種類の向きに実装することができる。
【0053】
光源101がLEDのように極性を有する場合、光源101を2種類の向きで実装できることにより、光源回路100の構成の自由度が高くなる。
【0054】
図29は、この実施の形態におけるプリント配線板120を示す拡大図である。
プリント配線板120は、複数(例えば60個)の光源実装部130Jと、複数(例えば2つ)の外層間接続部150と、複数のコネクタ実装部140(図示せず)とを有する。
コネクタ実装部140は、プリント配線板120の裏側に設けられている。
外層間接続部150は、バイアホール151を有する。バイアホール151は、プリント配線板120の光源実装部130Jが設けられた面のプリント配線と、裏側の面のプリント配線とを電気接続する。外層間接続部150は、光源実装部130Jと、裏側の面に設けられたコネクタ実装部140との間を電気接続する。
このように、コネクタ実装部140を裏側の面に設けることにより、コネクタ実装部140や、コネクタ実装部140に接続した配線ケーブルなどが、照明装置800の外部から視認される可能性がなくなる。コネクタ実装部140や配線ケーブルなどを隠すための構成が不要なので、照明装置800の製造コストを抑えることができる。
【0055】
光源実装部130Jの間は、プリント配線により、碁盤の目状に電気接続されている。これにより、光源回路100の構成の自由度が高くなる。
【0056】
図30は、この実施の形態における照明装置800Eの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Eは、光源回路100を有する。光源回路100は、プリント配線板120の60個の光源実装部130Jのうち、35個の光源実装部130Jに光源101を実装することにより形成されている。
【0057】
図31は、この実施の形態における照明装置800Eの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Eは、光源回路100と、電源回路850と、電流調整回路860とを有する。光源回路100は、光源実装部130Jに実装した35個の光源101が直列に電気接続した回路である。
【0058】
図32は、この実施の形態における照明装置800Fの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Fは、光源回路100を有する。光源回路100は、照明装置800Eと同じプリント配線板120の60個の光源実装部130Jのうち、34個の光源実装部130Jに光源101を実装することにより形成されている。
【0059】
図33は、この実施の形態における照明装置800Fの回路構成を示す回路図である。
照明装置800Fは、光源回路100と、2つの電源回路850a,850bと、2つの電流調整回路860a,860bとを有する。光源回路100は、17個ずつの光源101が直列に電気接続した直列回路を2つ有する。2つの直列回路のうちの1つは、電源回路850aと電流調整回路860aとに電気接続し、もう1つは、電源回路850bと電流調整回路860bとに電気接続している。
【0060】
図34は、この実施の形態における照明装置800Gの筐体810の内部を示す正視図である。
照明装置800Gは、光源回路100を有する。光源回路100は、照明装置800Eと同じプリント配線板120の60個の光源実装部130Jのうち、15個の光源実装部130Jに光源101を実装し、12個の光源実装部130Jにジャンパー抵抗102を実装し、15個の光源実装部130Jにアンチヒューズ素子103を実装することにより形成されている。
アンチヒューズ素子103は、通常は、非常に高い抵抗値(例えば数十MΩ)を有し、両端電圧が所定の電圧値を超えると非可逆的にショートして、低い抵抗値(例えば数Ω)になる。アンチヒューズ素子103を光源101と並列に電気接続することにより、光源101が断線故障したとき、アンチヒューズ素子103の両端電圧が所定の電圧値を超えてショートし、断線故障した光源101を迂回する電流経路を作る。これにより、断線故障した光源101以外の光源101を点灯し続けることができる。
【0061】
図35は、この実施の形態における照明装置800Gの回路構成を示す回路図である。
光源実装部130Jに実装した15個の光源101は、ジャンパー抵抗102を介して直列に電気接続している。光源実装部130Jに実装した15個のアンチヒューズ素子103は、それぞれが1個の光源101と並列に電気接続している。これにより、一部の光源101が断線故障した場合でも、それ以外の光源101の点灯を続けることができる。
【0062】
このように、この実施の形態におけるプリント配線板120は、実装する表面実装部品の位置や種類を変えることにより、様々な構成の光源回路100を形成することができる。また、光源実装部130Jが2種類の向きに光源101を実装できる形状なので、光源101が極性を有する場合でも、光源回路100の構成の高い自由度を保つことができる。
【0063】
以上説明した実施の形態は、一例であり、例えば、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成としてもよいし、構成の一部を、既存の他の構成で置き換えた構成としてもよい。
【0064】
まったく同一の基板形状、基板レイアウトのプリント配線板120を用いて、LED素子などの光源101とジャンパー素子(0Ω抵抗器)とを用いることにより、LED光源部(光源回路)の基板上、LED素子の配置を自由にレイアウトできるので、照明装置の製造コストを非常に小さくしつつ、個々の使用環境やユーザーのニーズに応えることができる。
【符号の説明】
【0065】
100 光源回路、101 光源、102 ジャンパー抵抗、103 アンチヒューズ素子、111 端子、120 プリント配線板、121,141 ランド、122 プリント配線、123 ソルダレジスト、125 突出部、130 光源実装部、140 コネクタ実装部、150 外層間接続部、151 バイアホール、190 はんだ、800 照明装置、810 筐体、820 拡散透過板、850 電源回路、860 電流調整回路。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一の表面実装部品と、上記第一の表面実装部品よりも実装面積が広い第二の表面実装部品とのうちのいずれかを選択的に実装するためのプリント配線板において、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第一のランドと、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第二のランドとを有し、
上記第一のランド及び上記第二のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合の実装範囲内に、上記第一の表面実装部品の実装範囲が含まれる位置に配置されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項2】
上記プリント配線板は、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第三のランドを有し、
上記第一のランドは、上記第二のランドと上記第三のランドとの間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
【請求項3】
上記プリント配線板は、
上記第一のランドに近接した位置に配置されている第三のランドを有し、
上記第一のランド及び上記第三のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプリント配線板。
【請求項4】
上記第一のランドは、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第一実装部と、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第二実装部とを有し、
上記第一実装部は、上記第二のランドと上記第二実装部との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項5】
上記プリント配線板は、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第四のランドを有し、
上記第二のランドは、上記第一のランドと上記第四のランドとの間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項6】
上記プリント配線板は、
上記第二のランドに近接した位置に配置されている第四のランドを有し、
上記第二のランド及び上記第四のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けすることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項7】
上記第二のランドは、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第三実装部と、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第四実装部とを有し、
上記第三実装部は、上記第一のランドと上記第四実装部との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項8】
上記プリント配線板は、上記第一のランドと上記第二のランドとを有する複数の光源実装部を有し、
上記複数の光源実装部それぞれに、発光ダイオードパッケージと、ジャンパー抵抗と、チップ抵抗と、アンチヒューズ素子とのうちいずれかを選択的に実装するか、あるいは、何も実装しないかにより、異なる光源回路を組むことが可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項9】
上記プリント配線板は、
第一の光源実装部の上記第一のランドと上記第二のランドとの間を通り、第二の光源実装部の上記第一のランドまたは上記第二のランドと、第三の光源実装部の上記第一のランドまたは上記第二のランドとの間を電気接続するプリント配線を有することを特徴とする請求項8に記載のプリント配線板。
【請求項10】
請求項8または請求項9に記載のプリント配線板と、
上記複数の光源実装部のうち少なくともいずれかに実装された発光ダイオードパッケージとを有することを特徴とする光源回路。
【請求項11】
請求項10に記載の光源回路と、
上記発光ダイオードパッケージを点灯するための電力を上記光源回路に対して供給する電源回路とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項1】
第一の表面実装部品と、上記第一の表面実装部品よりも実装面積が広い第二の表面実装部品とのうちのいずれかを選択的に実装するためのプリント配線板において、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第一のランドと、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第二のランドとを有し、
上記第一のランド及び上記第二のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合の実装範囲内に、上記第一の表面実装部品の実装範囲が含まれる位置に配置されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項2】
上記プリント配線板は、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第三のランドを有し、
上記第一のランドは、上記第二のランドと上記第三のランドとの間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
【請求項3】
上記プリント配線板は、
上記第一のランドに近接した位置に配置されている第三のランドを有し、
上記第一のランド及び上記第三のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプリント配線板。
【請求項4】
上記第一のランドは、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第一実装部と、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第一の端子をはんだ付けする第二実装部とを有し、
上記第一実装部は、上記第二のランドと上記第二実装部との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項5】
上記プリント配線板は、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第四のランドを有し、
上記第二のランドは、上記第一のランドと上記第四のランドとの間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項6】
上記プリント配線板は、
上記第二のランドに近接した位置に配置されている第四のランドを有し、
上記第二のランド及び上記第四のランドは、上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けすることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項7】
上記第二のランドは、
上記第一の表面実装部品を実装する場合に、上記第一の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第三実装部と、
上記第二の表面実装部品を実装する場合に、上記第二の表面実装部品の第二の端子をはんだ付けする第四実装部とを有し、
上記第三実装部は、上記第一のランドと上記第四実装部との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項8】
上記プリント配線板は、上記第一のランドと上記第二のランドとを有する複数の光源実装部を有し、
上記複数の光源実装部それぞれに、発光ダイオードパッケージと、ジャンパー抵抗と、チップ抵抗と、アンチヒューズ素子とのうちいずれかを選択的に実装するか、あるいは、何も実装しないかにより、異なる光源回路を組むことが可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項9】
上記プリント配線板は、
第一の光源実装部の上記第一のランドと上記第二のランドとの間を通り、第二の光源実装部の上記第一のランドまたは上記第二のランドと、第三の光源実装部の上記第一のランドまたは上記第二のランドとの間を電気接続するプリント配線を有することを特徴とする請求項8に記載のプリント配線板。
【請求項10】
請求項8または請求項9に記載のプリント配線板と、
上記複数の光源実装部のうち少なくともいずれかに実装された発光ダイオードパッケージとを有することを特徴とする光源回路。
【請求項11】
請求項10に記載の光源回路と、
上記発光ダイオードパッケージを点灯するための電力を上記光源回路に対して供給する電源回路とを有することを特徴とする照明装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【公開番号】特開2012−33792(P2012−33792A)
【公開日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−173324(P2010−173324)
【出願日】平成22年8月2日(2010.8.2)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】(390014546)三菱電機照明株式会社 (585)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年8月2日(2010.8.2)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】(390014546)三菱電機照明株式会社 (585)
【Fターム(参考)】
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