説明

照明装置

【課題】実装基板3上に発光部品1および高さの異なる他の電気部品2a〜2eを実装した状態でも発光部品1の発光部1bが充填材4に埋もれて光の損失を発生させることのない照明装置を提供する。
【解決手段】発光部品1と、発光部品1以外の電気部品2a〜2eと、前記各部品を実装するプリント基板3とを備える照明装置であって、前記プリント基板3を突出変形させることで、発光部品1の実装位置を電気部品2a〜2eの実装位置よりも高くする。発光部品1は充填により保護する部分である充電部(電極部1a)および発光部1bを持ち、発光部品1と電気部品2a〜2eを収納したケース5に硬化性の充填材4を流し込むことで各部品を保護する。発光部品1の電極部1aと電気部品2a〜2eの充電部は充填材4により覆われ、発光部品1の発光部1bは充填材4に覆われていない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LEDなどの発光部品をプリント基板に実装した照明装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、LEDを実装した基板をケースに収納し、ケース内にシリコン樹脂を充填することで防水処理したLED表示装置が特許文献1(特開平5−190905号)に開示されている。この従来例では、一種類のLEDのみを実装する場合には必要十分な高さに充填することが可能であるが、同一基板上に他の種類のLEDや、他の電気部品を実装した場合、その部品の電極部を保護するために、LEDの発光部まで充填する必要が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平5−190905号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、LEDの発光部を充填材で覆ってしまうと、LEDから出た光が反射や吸収により損失してしまったり、他の電気部品に光が当たり、反射や吸収により光を損失してしまうという問題点があった。
【0005】
本発明の目的は、実装基板上に発光部品および高さの異なる他の電気部品を実装した状態でも発光部品の発光部が充填材に埋もれて光の損失を発生させることのない照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の照明装置は、上記の課題を解決するために、図1に示すように、発光部品1と、発光部品1以外の電気部品2a〜2eと、前記各部品1、2a〜2eを実装するプリント基板3とを備え、発光部品1の実装位置が電気部品2a〜2eの実装位置よりも高くなっていることを特徴とするものである。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1の照明装置において、図1に示すように、前記プリント基板3を突出変形させることで、発光部品1の実装位置が電気部品2a〜2eの実装位置よりも高くなっていることを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1の照明装置において、図2に示すように、前記プリント基板3上に重ねて実装される第2のプリント基板6に発光部品1を実装することで、発光部品1の実装位置が電気部品2a〜2eの実装位置よりも高くなっていることを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1の照明装置において、プリント基板3における発光部品1の実装位置の周囲を分断し、段差を付けることで発光部品1の実装位置が電気部品2a〜2eの実装位置よりも高くなっていることを特徴とする。
【0010】
請求項5の発明は、請求項1〜4の照明装置において、図1〜図3に示すように、発光部品1は充填により保護する部分である充電部(電極部1a)および発光部1bを持ち、発光部品1と電気部品2a〜2eを収納したケース5に硬化性の充填材4を流し込むことで各部品1、2a〜2eを保護する構造の照明装置であって、発光部品1の実装位置が電気部品2a〜2eの実装位置よりも高くなっており、電気部品2a〜2eの充電部は充填材4により覆われ、発光部品1の発光部1bは充填材4に覆われていないことを特徴とする。
【0011】
請求項6の発明は、請求項5の照明装置において、図3に示すように、発光部品1の充電部(電極部1a)は発光部1bよりも低くなっており、発光部品1の実装位置の周囲に隆起部7があり、隆起部7の高さが発光部品1の充電部(電極部1a)よりも高く、発光部1bよりも低くなっていることを特徴とする。
【0012】
請求項7の発明は、請求項6の照明装置において、隆起部7はプリント基板3へ隆起部品を実装することで形成されていることを特徴とする。
【0013】
請求項8の発明は、請求項1〜7の照明装置において、発光部品1の周囲の高くなった部分の配線部または発光部品1の電極部1aからプリント基板3の低い部分の配線部への電気接続を確保する導線を有する。
【0014】
請求項9の発明は、請求項4において、プリント基板3の分断部がスルーホール部の中央を通っており、分断後にスルーホール部にはんだ付けすることで、電気接続を確保することを特徴とする。
【0015】
請求項10の発明は、請求項1〜3または請求項5〜8の照明装置において、プリント基板3または第2のプリント基板6がアルミニウムまたは銅などの金属ベース基板であることを特徴とする。
【0016】
請求項11の発明は、請求項1〜10の照明装置において、プリント基板3の給電部は充填材4から露出する構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によると、LEDなどの電極部および発光部を持つ発光部品と、この発光部品とは別の電気部品を充填材で保護すべき高さへ一括して充填することができ、かつ発光部へ充填材が付着しない。よって、充填材によるLEDなどの発光部品の光の吸収や反射が起こらないため、光出力を効率良く取り出せる照明装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施形態1の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態2の構成を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態3の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(実施形態1)
本発明の実施形態1の断面図を図1に示す。LEDなどの発光部品1は、電極部1aおよび発光部1bを有している。電極部1aに通電することにより発光部1bが発光する。前記発光部品1とは別の電気部品2a〜2eは、例えばコンデンサや抵抗、IC、トランスなどであり、発光部品1の電極部1aに駆動電流を供給する電源回路を構成している。
【0020】
前記発光部品1および電気部品2a〜2eは、プリント基板3に実装される。プリント基板3はアルミニウムや銅などの金属ベースのプリント基板とすることで、放熱が容易となり、また、突出変形も容易となる。発光部品1と電気部品2a〜2eを接続するための銅箔などの印刷配線部(図示せず)は、金属ベースのプリント基板3の表面に絶縁膜を介して形成すればよい。
【0021】
発光部品1と電気部品2a〜2eを実装したプリント基板3はケース5に収納される。充填材4は硬化前の状態でケース5に流し込まれる。その後、硬化工程を経て、完成した照明装置となる。本実施形態では、充填材4として透明な硬化性の樹脂材料を用いているが、これに限定されるものではない。
【0022】
充填材4は、発光部品1と電気部品2a〜2eの充電部(電極部を含む充填材4で保護すべき部分)を充填保護する。電気部品2a〜2eの充填保護すべき範囲をH、発光部品1の充填保護すべき範囲をhで示す。
【0023】
前記照明装置において、プリント基板3上の電気部品2a〜2eの充電部の基板表面からの高さの最大値は、プリント基板3上の発光部品1の発光部1bの基板表面からの高さよりも高いものとする。また、発光部品1の電極部1aの高さは、発光部1bよりも低いものとする。
【0024】
プリント基板3は、発光部品1の実装位置の部分が高くなるように、部分的に突出変形している。その突出変形の高さは、電気部品2a〜2eの充電部の基板表面からの高さの最大値と、発光部品1の発光部1bの高さの差より大きくなっている。
【0025】
すると、充填材4をケース5に流し込む際に、発光部品1の電極部1aより高く、かつ、発光部1bより低い位置まで流し込むことで、電気部品2a〜2eの充電部を全て充填材4で覆うことができ、発光部品1の電極部1aも充填材4で覆うことができ、発光部1bは充填材4で覆わないような充填が可能になる。したがって、充填材4は必ずしも透明でなくても良い。例えば、半透明や不透明な樹脂でも使用は可能である。
【0026】
以上のように構成することにより、同一のプリント基板3上に発光部品1およびそれ以外の電気部品2a〜2eを実装し、各部品1、2a〜2eの電極部を含む充電部を覆うように充填材4を充填した状態でも、発光部品1の光の損失が無い照明装置を提供することが可能となった。
【0027】
なお、上記の説明において、発光部品1や電気部品2a〜2eの電極部もしくは充電部というのは、充填材4で保護すべき部分を代表しており、他に充填保護すべき部分がある場合はその部分を含んでいても良い。また、電気部品2a〜2eは発光部品1以外の充填保護すべき部分を含む部品を代表しており、電気部品以外の充填保護すべき部分を持つ部品を含んでいても良い。
【0028】
本実施形態では、プリント基板3を突出変形させるので、突出変形した部分の上下で確実に電気接続を確保するために、ボンディングワイヤーまたはリード線などの導線を用いて接続しても良い。すなわち、発光部品1の周囲の高くなった部分の配線部または発光部品1の電極部1aからプリント基板3上の低い部分の電気部品2a〜2eの配線部へボンディングワイヤーまたはリード線などの導線を接続すれば、突出変形させた部分の印刷配線部が断線するなどの不都合が無く、確実に電気接続を確保することができる。
【0029】
また、アルミニウムや銅などの金属ベースのプリント基板を突出変形させる構造に代えて、通常の絶縁基板を用いたプリント基板における発光部品の実装位置の周囲を分断し、分断部において段差を付けることで発光部品の実装位置が電気部品の実装位置よりも高くなるような構造としても良い。この場合、分断部に沿って複数のスルーホール部を有するプリント基板をスルーホール部の中央を通るように分断し、分断後にスルーホール部にはんだ付けすることで分断部の間の電気接続を確保するように構成すれば良い。分断部は複数段としても良く、段数を増減することにより、発光部品1の実装位置の高さを調整できる。
【0030】
なお、プリント基板3の給電部(端子、コネクタなど)は充填材4で埋もれてしまわない構造とする。例えば、プリント基板3上に端子ピンを立設し、この端子ピンの上端は充填材4の表面から露出させておく。あるいは、プリント基板3上に給電用のコネクタ(図示せず)を実装し、そのコネクタの開口部は充填材4の表面から露出させておく。そのほか、給電用のリード線を充填材4から露出させておくような構造としても構わない。以下の各実施形態においても同様である。
【0031】
(実施形態2)
本発明の実施形態2の断面図を図2に示す。LEDなどの発光部品1は、電極部1aおよび発光部1bを有している。電極部1aに通電することにより発光部1bが発光する。前記発光部品1とは別の電気部品2a〜2dは、例えばコンデンサや抵抗、IC、トランスなどであり、発光部品1の電極部1aに駆動電流を供給する電源回路を構成している。
【0032】
前記発光部品1は、別のプリント基板6に実装される。また、発光部品1を実装したプリント基板6と電気部品2a〜2dは、プリント基板3に実装される。プリント基板3は、ケース5に収納される。充填材4は硬化前の状態でケース5に流し込まれる。その後、硬化工程を経て、完成した照明装置となる。本実施形態では、充填材4として透明な硬化性の樹脂材料を用いているが、これに限定されるものではない。
【0033】
プリント基板3及び/又は6は、アルミニウムや銅などの金属ベースのプリント基板とすることで、放熱が容易となる。電気部品2a〜2dを接続するための銅箔などの印刷配線部(図示せず)は、金属ベースのプリント基板3の表面に絶縁膜を介して形成すればよい。同様に、発光部品1を接続するための銅箔などの印刷配線部(図示せず)は、金属ベースのプリント基板6の表面に絶縁膜を介して形成すればよい。
【0034】
本実施形態では、プリント基板3の上に別のプリント基板6を重ねて実装しているので、プリント基板3上の印刷配線部とプリント基板6上の印刷配線部との間で確実に電気接続を確保するために、ボンディングワイヤーまたはリード線などの導線を用いて接続しても良い。すなわち、発光部品1の周囲の高くなった部分の配線部または発光部品1の電極部1aからプリント基板3上の低い部分の電気部品2a〜2dの配線部へボンディングワイヤーまたはリード線などの導線を接続すれば、プリント基板3と別のプリント基板6の間の段差部を越えて、確実に電気接続を確保することができる。
【0035】
充填材4は、発光部品1と電気部品2a〜2dの充電部(電極部を含む充填材4で保護すべき部分)を充填保護する。電気部品2a〜2dの充填保護すべき範囲をH、発光部品1の充填保護すべき範囲をhで示す。
【0036】
前記照明装置において、プリント基板3上の電気部品2a〜2dの充電部の基板表面からの高さの最大値は、プリント基板3上の発光部品1の発光部1bの基板表面からの高さよりも高いものとする。また、発光部品1の電極部1aの高さは、発光部1bよりも低いものとする。
【0037】
そして、発光部品1を実装したプリント基板6は、発光部品1の実装位置の部分が高くなるようにプリント基板3に重ねて実装されている。その重ねられた高さは、電気部品2a〜2dの充電部の基板表面からの高さの最大値と発光部品1の発光部1bの高さの差より大きくなっている。
【0038】
すると、充填材4をケース5に流し込む際に、発光部品1の電極部1aより高く、かつ、発光部1bより低い位置まで流し込むことで、電気部品2a〜2dの電極部を全て充填材4で覆うことができ、発光部品1の電極部1aも充填材4で覆うことができ、発光部1bは充填材4で覆わないような充填が可能になる。
【0039】
以上のように構成することにより、別のプリント基板6に実装した発光部品1およびプリント基板3に実装した電気部品2a〜2dを充填材4で充填した状態でも発光部品1の光の損失が無い照明装置を提供することが可能となった。
【0040】
なお、発光部品1や電気部品2a〜2dの電極部もしくは充電部というのは、充填材4で保護すべき部分を代表しており、他に充填保護すべき部分がある場合はその部分を含んでいても良い。また、電気部品2a〜2dは発光部品1以外の充填保護すべき部分を含む部品を代表しており、電気部品2a〜2d以外の充填保護すべき部分を持つ部品を含んでいても良い。
【0041】
(実施形態3)
本発明の実施形態3の断面図を図3に示す。LEDなどの発光部品1は、電極部1aおよび発光部1bを有している。電極部1aに通電することにより発光部1bが発光する。前記発光部品1とは別の電気部品2a〜2dは、例えばコンデンサや抵抗、IC、トランスなどであり、発光部品1の電極部1aに駆動電流を供給する電源回路を構成している。発光部品1の周囲には、隆起部品7を配置している。隆起部品7は例えばリング状でも矩形状でも良く、発光部品1の電極部1aを囲む形状であれば良い。
【0042】
前記発光部品1と電気部品2a〜2dおよび隆起部品7は、プリント基板3に実装される。プリント基板3はアルミニウムや銅などの金属ベースのプリント基板とすることで、放熱が容易となり、また、突出変形も容易となる。発光部品1と電気部品2a〜2dを接続するための銅箔などの印刷配線部(図示せず)は、金属ベースのプリント基板3の表面に絶縁膜を介して形成すればよい。
【0043】
発光部品1と電気部品2a〜2dおよび隆起部品7を実装したプリント基板3は、ケース5に収納される。充填材4は硬化前の状態でケース5と隆起部品7で形成した囲いに流し込まれる。その後、硬化工程を経て、完成した照明装置となる。本実施形態では、充填材4として透明な硬化性の樹脂材料を用いているが、これに限定されるものではない。
【0044】
充填材4は、発光部品1と電気部品2a〜2dの充電部(電極部を含む充填材4で保護すべき部分)を充填保護する。電気部品2a〜2dの充填保護すべき範囲をH、発光部品1の充填保護すべき範囲をhで示す。
【0045】
前記照明装置において、プリント基板3上の電気部品2a〜2dの充電部の基板表面からの高さの最大値は、プリント基板3上の発光部品1の発光部1bの基板表面からの高さよりも高いものとする。また、発光部品1の電極部1aの高さは、発光部1bよりも低いものとする。
【0046】
プリント基板3は、発光部品1の実装位置の部分が高くなるように、部分的に突出変形している。その突出変形の高さは、電気部品2a〜2dの充電部の基板表面からの高さの最大値と、発光部品1の発光部1bの高さの差より大きくなっている。
【0047】
また、隆起部品7はプリント基板3を部分的に突出変形した上に配置しており、かつ発光部品1を囲うよう実装されている。隆起部品7の高さは、発光部品1の電極部1aよりも高く、発光部1bよりも低くなっている。
【0048】
充填材4をケース5と隆起部品7で形成した囲いに流し込む際に、ケース5に対しては、電気部品2a〜2dの充電部より高く流し込む。また、隆起部品7で形成した囲いに対しては、発光部品1の電極部1aよりも高く流し込む。この際、充填材4を多く流し込んだ場合、隆起部品7を越えて充填材4が溢れ出し、発光部品1の発光部1bの高さまで充填されることを防止できる。
【0049】
このことにより、電気部品2a〜2dの充電部を全て充填材4で覆うことができ、発光部品1の電極部1aも充填材4で覆うことができ、発光部1bは充填材4で覆わないような充填が可能になる。
【0050】
以上のように構成することにより、同一のプリント基板3上に発光部品1およびそれ以外の電気部品2a〜2dを実装し、充填材4で充填した状態でも、発光部品1の光の損失が無い照明装置を提供することが可能となった。
【0051】
なお、発光部品1や電気部品2a〜2dの電極部もしくは充電部というのは、充填材4で保護すべき部分を代表しており、他に充填保護すべき部分がある場合はその部分を含んでいても良い。また、電気部品2a〜2dは発光部品1以外の充填保護すべき部分を含む部品を代表しており、電気部品2a〜2d以外の充填保護すべき部分を持つ部品を含んでいても良い。
【0052】
また、本実施形態では隆起部品7を追加部品として実装したが、プリント基板3を適切に変形することによっても同等の効果を得ることが可能である。さらに、本実施形態では隆起部品7をプリント基板3に実装したが、実施形態2で述べた別のプリント基板6に隆起部品7を実装しても良い。さらにまた、実施形態2で述べた別のプリント基板6を適切に変形することによって隆起部を形成しても良い。
【符号の説明】
【0053】
1 発光部品
1a 電極部
1b 発光部
2a〜2e 電気部品
3 プリント基板
4 充填材
5 ケース

【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光部品と、発光部品以外の電気部品と、前記各部品を実装するプリント基板とを備え、発光部品の実装位置が電気部品の実装位置よりも高くなっていることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
請求項1において、前記プリント基板を突出変形させることで、発光部品の実装位置が電気部品の実装位置よりも高くなっていることを特徴とする照明装置。
【請求項3】
請求項1において、前記プリント基板上に重ねて実装される第2のプリント基板に発光部品を実装することで、発光部品の実装位置が電気部品の実装位置よりも高くなっていることを特徴とする照明装置。
【請求項4】
請求項1において、プリント基板における発光部品の実装位置の周囲を分断し、段差を付けることで発光部品の実装位置が電気部品の実装位置よりも高くなっていることを特徴とする照明装置。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかにおいて、発光部品は充填により保護する部分である充電部および発光部を持ち、発光部品と電気部品を収納したケースに硬化性の充填材を流し込むことで各部品を保護する構造の照明装置であって、発光部品の実装位置が電気部品の実装位置よりも高くなっており、電気部品の充電部は充填材により覆われ、発光部品の発光部は充填材に覆われていないことを特徴とする照明装置。
【請求項6】
請求項5において、発光部品の充電部は発光部よりも低くなっており、発光部品の実装位置の周囲に隆起部があり、隆起部の高さが発光部品の充電部よりも高く、発光部よりも低くなっていることを特徴とする照明装置。
【請求項7】
請求項6において、隆起部はプリント基板へ隆起部品を実装することで形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれかにおいて、発光部品周囲の高くなった部分の配線部または発光部品の電極部からプリント基板の低い部分の配線部への電気接続を確保する導線を有することを特徴とする照明装置。
【請求項9】
請求項4において、プリント基板の分断部がスルーホール部の中央を通っており、分断後にスルーホール部にはんだ付けすることで、電気接続を確保することを特徴とする照明装置。
【請求項10】
請求項1〜3または請求項5〜8のいずれかにおいて、プリント基板または第2のプリント基板がアルミニウムまたは銅などの金属ベース基板であることを特徴とする照明装置。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれかにおいて、プリント基板の給電部は充填材から露出する構造を有することを特徴とする照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−71264(P2011−71264A)
【公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−220321(P2009−220321)
【出願日】平成21年9月25日(2009.9.25)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】