JP2007214214A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンダ付け作業を要することなく、回路基板に対するＬＥＤの実装および接続を容易かつ迅速に行なうことができ、これにより作業能率の向上が図られると共に、ＬＥＤのリード線と回路基板の配線とのコンタクト性を従来以上に確実に行なうことができる発光装置を提供する。
【解決手段】配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、ソケット本体と一体に設けられ、極性を有する端子を備えた発光素子と、ソケット本体の下部に設けられ、一対の脚部とそれを連結する湾曲部を有し、回路基板の所定の挿入穴を介して、回路基板の裏面に当接する第１当接面を有する脚状弾性部と、ソケット本体の上部に設けられ、弾性変形しながら回路基板の上面に当接する第２当接面を有する上側弾性部とを有し、脚状弾性部及び上側弾性部の弾性変形による復元力により、発光素子の端子を回路基板の配線部に当接させて、回路基板へ実装される発光装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、極性を有する発光素子、特に、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を回路基板に取付けて発光させる発光装置に関する。

従来の発光装置として、例えば、回路基板の挿入孔に対するソケットの挿入により、第１弾性部材および第２弾性部材が弾性変形し、これら弾性変形より生じる復元力でソケット本体が回路基板に保持されるものがある。この保持に際し、電球から導出されている導線が、回路基板上の導電パターンに直に接する。これによれば、ハンダ付け作業を要することなく、基板に対する電球の取付および接続を容易かつ迅速に済ませることができ、これにより作業能率の向上が図れるとともに、電球への熱的影響あるいは損傷および部品の溶融などが解消できる（例えば、特許文献１）。
特開平７−３３５３４８号公報

しかし、特許文献１によれば、電球に替えてＬＥＤに適用しようとすると、ＬＥＤでは極性を有することから、実装作業において極性を間違えることが多く、かつ、高い生産性で回路基板に実装することは難しい。また、動作電圧の小さいＬＥＤでは、ＬＥＤのリード線と回路基板の配線とのコンタクト性を従来以上に確実に行なうことも必要になる。

従って、本発明の目的は、ハンダ付け作業を要することなく、回路基板に対するＬＥＤの実装および接続を容易かつ迅速に行なうことができ、これにより作業能率の向上が図られると共に、ＬＥＤのリード線と回路基板の配線とのコンタクト性を従来以上に確実に行なうことができる発光装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、前記ソケット本体と一体に設けられ、極性を有する端子を備えた発光素子と、前記ソケット本体の下部に設けられ、一対の脚部とそれを連結する湾曲部を有し、前記回路基板の所定の挿入穴を介して、前記回路基板の裏面に当接する第１当接面を有する脚状弾性部と、前記ソケット本体の上部に設けられ、弾性変形しながら前記回路基板の上面に当接する第２当接面を有する上側弾性部とを有し、前記脚状弾性部及び上側弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、前記ソケット本体に組み込まれ、極性を有する端子を備えた発光素子と、前記ソケット本体の下部に設けられ、一対の脚部とそれを連結する湾曲部を有し、前記回路基板の所定の挿入穴を介して、前記回路基板の裏面に当接する第１当接面を有する脚状弾性部とを有し、前記脚状弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、前記ソケット本体に組み込まれ、極性を有する端子を備えた発光素子と、前記ソケット本体の下部に設けられ、前記ソケット本体の一端から突出し、湾曲部を経て前記ソケット本体の他端に達するよう形成された湾曲弾性部とを有し、前記湾曲弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置
を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、前記ソケット本体に組み込まれ、極性を有する端子を備えた発光素子と、前記ソケット本体に設けられ、前記発光素子の前記端子と前記回路基板の前記配線部とを電気的に接続するための安定板と、前記ソケット本体の下部に設けられ、前記ソケット本体の一端から突出し、湾曲部を経て前記ソケット本体の他端に達するよう形成された湾曲弾性部とを有し、前記湾曲弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記安定板を介して前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置を提供する。

本発明の実施の態様によれば、例えば、ハンダ付け作業を要することなく、また、極性を間違えることなく回路基板に対するＬＥＤの実装および接続を容易かつ迅速に行なうことができ、これにより作業能率の向上が図れると共に、ＬＥＤのリード線と回路基板の配線とのコンタクト性を従来以上に確実に行なうことができる発光装置を提供することができる。

（第１の実施の形態）
（第１の実施の形態の構成）
図１は、第１の実施の形態を示す斜視図である。発光装置１は、ソケット本体２及びＬＥＤ３を有して構成されている。

ソケット本体２は、ＬＥＤ３、上側弾性部１０、脚状弾性部２０を有して構成され、ソケット本体２を構成するこれらの部分のうち、上側弾性部１０、脚状弾性部２０はソケット本体２と一体的に形成されたものでも、別体として形成されたものが一体的に合体されたものでもよい。本実施の形態では、以下において、上側弾性部１０、脚状弾性部２０はソケット本体２と一体的に形成されたものとして説明する。

ソケット本体２は、樹脂で形成され、上側弾性部１０、脚状弾性部２０等と一体的に形成される場合は、弾性復元力に優れ、耐光性、高耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性等を有する樹脂が好ましく、ＰＥＳ、ＰＣあるいはＰＦＳ等が好ましいが、特に、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）が好ましい。

ここで、脚状弾性部２０は、第１脚部２０ａ、第２脚部２０ｂ、アーチ部２０ｃで構成され、第１脚部２０ａの幅はＷ１、第２脚部２０ｂの幅はＷ２であって、異なる脚部幅を有するように構成されている。

回路基板５０は、発光装置１を実装するための挿入穴である取付け穴部５１及び配線パターンを有する。回路基板５０上面には、照明又は表示対象に応じて所定の位置に配置される複数の発光装置１のＬＥＤ端子であるアノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃが接触できる位置に、所定のパターンでアノード配線パターン５２ａ、カソード配線パターン５２ｂが形成されている。アノード配線パターン５２ａ、カソード配線パターン５２ｂは、極性を有するＬＥＤ３のアノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃに所定の電圧を印加できるように区別され、図示しない電源部に接続されている。

本実施の形態では、ＬＥＤ３は、内部にＲＧＢ３色のＬＥＤ発光素子を備えているので、アノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃは各々３対の端子を有し、アノード配線パターン５２ａ、カソード配線パターン５２ｂもそれに応じて３対の配線パターンで構成されている。

取付け穴部５１は、上記のアノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃの極性を間違えずに実装可能なように、穴部形状が非対称性を有するよう形成され、発光装置１が一定の方法にのみ装着可能に形成されている。具体的には、図１に示すように、取付け穴部５１の穴幅が両端部で異なる形状に形成されている。すなわち、第１脚部２０ａの幅Ｗ１及び第２脚部２０ｂの幅Ｗ２に対応して、各々Ｗ３、Ｗ４の穴幅が形成され、Ｗ３はＷ１よりもわずかに大きく、また、Ｗ４はＷ２よりもわずかに大きく形成されている。そして、Ｗ２は、Ｗ３よりも大きく設定されて形成されているので、発光装置１は取付け穴部５１の一方向にのみ実装できる。

ＬＥＤ３は、発光部３ａ、極性を有する端子であるアノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃで構成される。ＬＥＤ３は、極性を有し、実装時に所定の方向に取り付ける必要があるため、アノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃは区別できるように形成されている。本実施の形態では、ＬＥＤ３は、製造工程において、ソケット本体２と一体に形成されるので、極性の区別は、第１脚部２０ａの幅と第２脚部２０ｂの幅の相違で識別される。発光部３ａは、照明装置として使用される場合は、主に可視光領域に発振波長を有し、アノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃから所定の印加電圧で駆動されることにより、所定の発光スペクトルで発光する。本実施の形態では、内部にＲＧＢ３色の発光部３ａを備えている。尚、ＬＥＤ３の替わりに、レーザダイオードであっても、本発明に同様に適用できる。

図２（ａ）、（ｂ）は、図１のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図であり、回路基板５０に発光装置１が実装された状態の上側弾性部１０及び脚状弾性部２０の断面を含む図である。

上側弾性部１０は、ソケット本体２の上部から、ＬＥＤ３の両側で下方向に張り出した形状に形成されている。上側弾性部１０の端部は、回路基板５０に発光装置１が実装された状態で回路基板５０表面に当接する上側当接面１０ａを有する。

脚状弾性部２０は、ソケット本体２の下部から下方向に突き出した第１脚部２０ａ、第２脚部２０ｂ、及びその間を連結するアーチ部２０ｃで一体的に構成されている。アーチ部２０ｃは、その両端で連結される第１脚部２０ａ及び第２脚部２０ｂに弾性変形、弾性回復力を付与しやすいように、ソケット本体２の方向へ湾曲した形状に形成されている。また、第１脚部２０ａ及び第２脚部２０ｂには、上記同様に、実装された状態で回路基板５０裏面にする当接する脚部当接面２０ｄを有する。
（発光装置１の取り付け作用）
図３は、発光装置１を回路基板５０に取り付ける場合を示し、取り付け作用を段階的に示す図である。

図３（ａ）では、例えば、発光装置１を、回路基板５０の取付け穴部５１と脚状弾性部２０の形状が合致する方向にインサートマシンあるいは指等で把持し、取付け穴部５１へ近づける。ここで、第１脚部２０ａと第２脚部２０ｂにより形成される最大幅をＷ５、第１脚部２０ａと第２脚部２０ｂにより形成される脚部当接面２０ｄの上で脚部当接面２０ｄに近接した部分での最大幅をＷ６、脚状弾性部２０が装着される取付け穴部５１の幅をＷ７とすると、Ｗ５＞Ｗ６＞Ｗ７となるように形成されている。

図３（ｂ）は、発光装置１を回路基板５０に実装している途中段階の図を示している。Ｗ５＞Ｗ７であることから、第１脚部２０ａ、第２脚部２０ｂ、及びアーチ部２０ｃは、取付け穴部５１の内壁から反力を受け、アーチ部２０ｃはさらにソケット本体２の方向へ湾曲する。この状態で発光装置１を下方へ押すと、第１脚部２０ａ及び第２脚部２０ｂの先端部は取付け穴部５１を抜け出るところまで到達する。

図３（ｃ）は、発光装置１が回路基板５０に実装完了した図を示している。第１脚部２０ａ及び第２脚部２０ｂの先端部が取付け穴部５１を抜け出ると、脚部当接面２０ｄは回路基板５０の裏面に圧接する。同時に、上側弾性部１０の上側当接面１０ａが回路基板５０表面に圧接すると共に、アノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃは、回路基板５０上のアノード配線パターン５２ａ及びカソード配線パターン５２ｂに圧接する。

上側弾性部１０は、アーチ部２０ｃの弾性復元力によって図３（ｃ）に示すＦ３方向に作用する力により、図２（ａ）に示したように、アノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃがアノード配線パターン５２ａ及びカソード配線パターン５２ｂに十分圧接するまで撓んで装着される。従って、発光装置１の上下方向に外力が作用しても、上側当接面１０ａと脚部当接面２０ｄとで回路基板５０に圧接されているので、発光装置１が容易に抜けることはなく、アノード端子３ｂ及びカソード端子３ｃとアノード配線パターン５２ａ及びカソード配線パターン５２ｂとの接続状態も維持される。

一方、Ｗ６＞Ｗ７であるから、実装状態では、第１脚部２０ａ、第２脚部２０ｂ及びアーチ部２０ｃの弾性復元力によって、図３（ｃ）に示すＦ１及びＦ２方向に力が作用ひ、発光装置１の水平方向に外力が作用しても、ガタツキを生じない。

図４は、上記示した第１の実施の形態の変形例を示す図である。脚状弾性部２０を構成するアーチ部２０ｅが、ソケット本体２の反対方向へ湾曲した形状に形成されている。アーチ部２０ｅが、その両端で連結される第１脚部２０ａ及び第２脚部２０ｂに弾性変形、弾性回復力を付与しやすい形状であることは第１の実施の形態と同様であるが、ソケット本体２を一体的に形成する場合の金型の抜き性の向上等に効果を有する。

（発光装置１の取り外し作用）
発光装置１を回路基板５０から取り外す場合は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した逆の順序で行なう。

第１脚部２０ａ及び第２脚部２０ｂの先端部を、取り外し用の治具あるいは指先等で第１脚部２０ａと第２脚部２０ｂの間隔を狭めるように力を加え、発光装置１を上方向に引き抜く。

（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態によれば、ソケット本体２を回路基板５０の取付け穴部５１に挿入して、回路基板５０側へ力を加えながら押し込むだけで、発光装置１の回路基板５０への実装が可能となる。また、機器メンテナンス等の場合に、発光不良の発光装置１を、簡単な操作で回路基板５０から取り外しが可能である。

従って、ハンダ付け作業を要することなく、回路基板に対するＬＥＤの実装および接続を容易かつ迅速に行なうことができ、これにより作業能率の向上が図れると共に、ＬＥＤの端子と回路基板の配線とのコンタクト性を確実に行なうことができる発光装置を提供することができる。

特に、ソケット本体２の材料として、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）を用いることにより、特に弾性復元力の長期安定性に優れた発光装置が可能になる効果を有する。

本実施の形態を照明器具、信号装置、電光板、遊戯機器、あるいは、自動販売機等に適用する場合においては、特に以下のような効果を有する。

すなわち、上記示した機器等では、照明効果を高めたり、遊戯方法や販売方法の指示を行なうため、盤面や化粧パネルの内側に多数のＬＥＤを設け、これらの光を盤面や化粧パネルを通して外に発するようにしている。回路基板上の各ＬＥＤは、回路基板に形成されているリード穴に挿入され、その状態で回路基板上の導電パターンにハンダ付けされていた。しかし、これらの機器では使用するＬＥＤの数が多いため、ハンダ付け作業には多くの工数を要すると共に、ハンダ付け作業時の熱によりＬＥＤが破壊される場合もあった。ＬＥＤの一部に発光不良が生じた回路基板の補修には、ＬＥＤの取り外しに手間がかかり、機器メンテナンスにおいても問題を有していた。

第１の実施の形態によれば、照明用のＬＥＤを多く使用する機器においては、発光装置１の回路基板５０への取り付けが容易であると共に、発光装置１の交換修理が極めて簡単にできるので、これらの機器の製造及び機器メンテナンスに特に効果を有する。

（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態を示す斜視図である。発光装置１００は、ソケット本体１０２及びＬＥＤ１０３を有して構成されている。

ソケット本体１０２は、ＬＥＤ１０３、脚状弾性部１２０を有して構成され、ソケット本体１０２を構成するこれらの部分のうち、脚状弾性部１２０はソケット本体１０２と一体的に形成されたものでも、別体として形成されたものが一体的に合体されたものでもよい。本実施の形態では、以下において、脚状弾性部１２０はソケット本体１０２と一体的に形成されたものとして説明する。

ソケット本体１０２は、樹脂で形成され、脚状弾性部１２０等と一体的に形成される場合は、弾性復元力に優れ、耐光性、高耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性等を有する樹脂が好ましく、ＰＥＳ、ＰＣあるいはＰＦＳ等が好ましいが、特に、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）が好ましい。

ここで、脚状弾性部１２０は、第１脚部１２０ａ、第２脚部１２０ｂ、及び、ソケット本体１０２の方向へ湾曲したアーチ部１２０ｃで構成され、第１脚部１２０ａの幅はＷ１０１、第２脚部１２０ｂの幅はＷ１０２であって、異なる脚部幅を有するように構成されている。また、第１脚部１２０ａ及び第２脚部１２０ｂには、実装された状態で回路基板１５０裏面にする当接する脚部当接面１２０ｄを有する。

回路基板１５０は、発光装置１００を実装するための取付け穴部１５１及び配線パターンを有する。回路基板１５０上面には、照明又は表示対象に応じて所定の位置に配置される複数の発光装置１００のＬＥＤ端子であるアノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃが接触できる位置に、所定のパターンでアノード配線パターン１５２ａ、カソード配線パターン１５２ｂが形成されている。アノード配線パターン１５２ａ、カソード配線パターン１５２ｂは、極性を有するＬＥＤ１０３のアノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃに所定の電圧を印加できるように区別され、図示しない電源部に接続されている。

本実施の形態では、ＬＥＤ１０３は、内部に１つの発光部１０３ａを備えているので、アノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃは１対の端子を有し、アノード配線パターン１５２ａ、カソード配線パターン１５２ｂもそれに応じて１対の配線パターンで構成されている。

取付け穴部１５１は、上記のアノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃの極性を間違えずに実装可能なように、穴部形状が非対称性を有するよう形成され、発光装置１００が一定の方法にのみ装着可能に形成されている。具体的には、図５に示すように、取付け穴部１５１の穴幅が両端部で異なる形状に形成されている。すなわち、第１脚部１２０ａの幅Ｗ１０１及び第２脚部１２０ｂの幅Ｗ１０２に対応して、各々Ｗ１０３、Ｗ１０４の穴幅が形成され、Ｗ１０３はＷ１０１よりもわずかに大きく、また、Ｗ１０４はＷ１０２よりもわずかに大きく形成されている。そして、Ｗ１０２は、Ｗ１０３よりも大きく設定されて形成されているので、発光装置１００は取付け穴部１５１の一方向にのみ実装できる。

ＬＥＤ１０３は、表面実装タイプの発光ダイオードであって、発光部１０３ａ、表面実装用の端子であるアノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃで構成される。ＬＥＤ１０３は、極性を有し、実装時に所定の方向に取り付ける必要があるため、アノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃは区別できるように形成されている。本実施の形態では、ソケット本体１０２の一部に形成された識別部１０２ａに基づき、ＬＥＤ１０３がソケット本体１０２に組み込まれる。発光部１０３ａは、照明装置として使用される場合は、主に可視光領域に発振波長を有し、アノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃから所定の印加電圧で駆動されることにより、所定の発光スペクトルで発光する。尚、ＬＥＤ１０３の替わりに、レーザダイオードであっても、本発明に同様に適用できる。

図６は、ＬＥＤ１０３をソケット本体１０２に組み込む様子を示す図である。ソケット本体１０２には、識別部１０２ａを有し、ソケット本体１０２の底部に突起部１０２ｂを有する。一方、ＬＥＤ１０３には、アノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃを区別できるように識別部１０３ｄが形成されていると共に、ＬＥＤ１０３のパッケージを射出成形する時に形成されたゲート凹部１０３ｅが形成されている。

ＬＥＤ１０３を互いの識別部を基にして、矢印の方向にソケット本体１０２へ組み込むと、突起部１０２ｂとゲート凹部１０３ｅが嵌合して、ＬＥＤ１０３がソケット本体１０２へ装着され、容易には抜け出さないようになっている。

図７は、上記示した第２の実施の形態の変形例を示す。脚状弾性部１２０を構成するアーチ部１２０ｅが、ソケット本体１０２の反対方向へ湾曲した形状に形成されている。アーチ部１２０ｅが、その両端で連結される第１脚部１２０ａ及び第２脚部１２０ｂに弾性変形、弾性回復力を付与しやすい形状であることは第２の実施の形態と同様であるが、ソケット本体１０２を一体的に形成する場合の金型の抜き性の向上等に効果を有する。

発光装置１００の取り付け作用及び取り外し作用は、第１の実施の形態と同様であるが、第２の実施の形態では第１の実施の形態と異なり、上側弾性部１０を有しないので、発光装置１００が回路基板１５０に実装完了した状態では、アノード端子１０３ｂ及びカソード端子１０３ｃが、回路基板１５０上のアノード配線パターン１５２ａ及びカソード配線パターン１５２ｂに圧接する。その他の作用は同様であるので、説明を省略する。

（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、産業界で多く使用されている表面実装タイプのＬＥＤが使用できる。従って、コスト、納期等の点で大きな効果を有する。

（第３の実施の形態）
図８は、第３の実施の形態を示す斜視図である。発光装置２００は、ソケット本体２０２及びＬＥＤ２０３を有して構成されている。

ソケット本体２０２は、ＬＥＤ２０３、湾曲弾性部２２０を有して構成され、ソケット本体２０２を構成するこれらの部分のうち、湾曲弾性部２２０はソケット本体２０２と一体的に形成されたものでも、別体として形成されたものが一体的に合体されたものでもよい。本実施の形態では、以下において、湾曲弾性部２２０はソケット本体２０２と一体的に形成されたものとして説明する。

ソケット本体２０２は、樹脂で形成され、湾曲弾性部２２０等と一体的に形成される場合は、弾性復元力に優れ、耐光性、高耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性等を有する樹脂が好ましく、ＰＥＳ、ＰＣあるいはＰＦＳ等が好ましいが、特に、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）が好ましい。

ここで、湾曲弾性部２２０は、ソケット本体２０２の一端から突出する第１弾性部２２０ａと、それに続く湾曲部分である第２弾性部２２０ｂ及びソケット本体２０２の他端に達する第３弾性部２２０ｃから構成されている。第１弾性部２２０ａ及び第３弾性部２２０ｃには、実装された状態で回路基板２５０の裏面に当接する当接面２２０ｄを有する。第１弾性部２２０ａの幅はＷ２０１、第３弾性部２２０ｃの幅はＷ２０２であって、異なる脚部幅を有するように構成されている。

回路基板２５０は、発光装置２００を実装するための取付け穴部２５１及び配線パターンを有する。回路基板２５０上面には、照明又は表示対象に応じて所定の位置に配置される複数の発光装置２００のＬＥＤ端子であるアノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃが接触できる位置に、所定のパターンでアノード配線パターン２５２ａ、カソード配線パターン２５２ｂが形成されている。アノード配線パターン２５２ａ、カソード配線パターン２５２ｂは、極性を有するＬＥＤ２０３のアノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃに所定の電圧を印加できるように区別され、図示しない電源部に接続されている。

本実施の形態では、ＬＥＤ２０３は、内部に１つの発光部２０３ａを備えているので、アノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃは１対の端子を有し、アノード配線パターン２５２ａ、カソード配線パターン２５２ｂもそれに応じて１対の配線パターンで構成されている。

取付け穴部２５１は、上記のアノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃの極性を間違えずに実装可能なように、穴部形状が非対称性を有するよう形成され、発光装置２００が一定の方法にのみ装着可能に形成されている。具体的には、図８に示すように、取付け穴部２５１の穴幅が両端部で異なる形状に形成されている。すなわち、第１弾性部２２０ａの幅Ｗ２０１及び第３弾性部２２０ｃの幅Ｗ２０２に対応して、各々Ｗ２０３、Ｗ２０４の穴幅が形成され、Ｗ２０３はＷ２０１よりもわずかに大きく、また、Ｗ２０４はＷ２０２よりもわずかに大きく形成されている。そして、Ｗ２０２は、Ｗ２０３よりも大きく設定されて形成されているので、発光装置２００は取付け穴部２５１の一方向にのみ実装できる。

ＬＥＤ２０３は、表面実装タイプの発光ダイオードであって、発光部２０３ａ、表面実装用の端子であるアノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃで構成される。ＬＥＤ２０３は、極性を有し、実装時に所定の方向に取り付ける必要があるため、アノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃは区別できるように形成されている。本実施の形態では、ソケット本体２０２の一部に形成された識別部２０２ａに基づき、ＬＥＤ２０３がソケット本体２０２に組み込まれる。発光部２０３ａは、照明装置として使用される場合は、主に可視光領域に発振波長を有し、アノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃから所定の印加電圧で駆動されることにより、所定の発光スペクトルで発光する。尚、ＬＥＤ２０３の替わりに、レーザダイオードであっても、本発明に同様に適用できる。

ソケット本体２０２には、識別部２０２ａを有し、ソケット本体２０２の底部に突起部２０２ｂを有する。一方、ＬＥＤ２０３には、アノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃを区別できるように識別部２０３ｄが形成されていると共に、ＬＥＤ２０３のパッケージを射出成形する時に形成されたゲート凹部２０３ｅが形成されている。

ＬＥＤ２０３を互いの識別部を基にして、矢印の方向にソケット本体２０２へ組み込むと、突起部２０２ｂとゲート凹部２０３ｅが嵌合して、ＬＥＤ２０３がソケット本体２０２へ装着される。

（発光装置２００の取り付け作用）
発光装置２００を、回路基板２５０の取付け穴部２５１と湾曲弾性部２２０の形状が合致する方向にインサートマシンあるいは指等で把持し、取付け穴部２５１へ近づける。

図９は、発光装置２００を回路基板２５０に取り付ける場合を示し、取り付け作用を段階的に示すもので、図８におけるＣ−Ｃ断面図である。

図９（ａ）では、例えば、発光装置２００を、回路基板２５０の取付け穴部２５１と湾曲弾性部２２０の形状が合致する方向にインサートマシンあるいは指等で把持し、取付け穴部２５１へ近づける。ここで、第１弾性部２２０ａと第３弾性部２２０ｃにより形成される最大幅をＷ２０５、当接面２２０ｄの上で当接面２２０ｄに近接した部分での最大幅をＷ２０６、湾曲弾性部２２０が装着される取付け穴部２５１の幅をＷ２０７とすると、Ｗ２０５＞Ｗ２０６＞Ｗ２０７となるように形成されている。

図９（ｂ）は、発光装置２００を回路基板２５０に実装している途中段階の図を示している。Ｗ２０５＞Ｗ２０７であることから、第１弾性部２２０ａ、第２弾性部２２０ｂ、及び第３弾性部２２０ｃは、取付け穴部２５１の内壁から反力を受け、湾曲している第２弾性部２２０ｂはさらにソケット本体２の逆方向へ湾曲する。この状態で発光装置２００を下方へ押し込む。

図９（ｃ）は、発光装置２００が回路基板２５０に実装完了した図を示している。第２弾性部２２０ｂが取付け穴部２５１を抜け出ると、当接面２２０ｄは回路基板２５０の裏面に圧接する。同時に、アノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃは、回路基板２５０上のアノード配線パターン２５２ａ及びカソード配線パターン２５２ｂに圧接する。

第１弾性部２２０ａ、第２弾性部２２０ｂ、及び第３弾性部２２０ｃの弾性復元力によって図９（ｃ）に示すＦ３方向に作用する力により、発光装置２００の上下方向に外力が作用しても、当接面２２０ｄで回路基板２５０に圧接されているので、発光装置２００が容易に抜けることはなく、アノード端子２０３ｂ及びカソード端子２０３ｃとアノード配線パターン２５２ａ及びカソード配線パターン２５２ｂとの接続状態も維持される。

一方、Ｗ２０６＞Ｗ２０７であるから、実装状態では、第１弾性部２２０ａ、第２弾性部２２０ｂ、及び第３弾性部２２０ｃの弾性復元力によって図９（ｃ）に示すＦ１及びＦ２方向に力が作用し、発光装置２００の水平方向に外力が作用しても、ガタツキを生じない。

（発光装置２００の取り外し作用）
発光装置２００を回路基板２５０から取り外す場合は、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した逆の順序で行なう。

第１弾性部２２０ａの先端部を、取り外し用の治具あるいは指先等で第１弾性部２２０ａと第３弾性部２２０ｃの間隔を狭めるように力を加え、発光装置２００を上方向に引き抜く。

（第３の実施の形態の効果）
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の効果に加え、湾曲弾性部２２０の一端が開放されているので、発光装置２００を回路基板２５０に実装する場合に、よりスムーズな作業が可能となり、生産性を向上させる点で大きな効果を有する。

（第４の実施の形態）
図１０は、第４の実施の形態を示す斜視図である。第４の実施の形態は、第３の実施の形態において、第３弾性部２２０ｃの端部に鈎部２２０ｅ、ソケット本体２０２に鈎受部２０２ｃを有している。鈎部２２０ｅと鈎受部２０２ｃは、発光装置２００が回路基板２５０に実装された状態で噛み合うように形成されている。従って、第３の実施の形態の効果に加え、実装状態での抜け防止がさらに向上し、より安定な実装状態が維持できる点で大きな効果を有する。

（第５の実施の形態）
図１１は、第５の実施の形態を示す斜視図である。発光装置３００は、ソケット本体３０２及びＬＥＤ３０３を有して構成されている。また、図１２は、発光装置３００が回路基板３５０に実装されている状態を示し、図１１におけるＤ−Ｄ断面図である。

ソケット本体３０２は、ＬＥＤ３０３、脚状弾性部３２０を有して構成され、ソケット本体３０２を構成するこれらの部分のうち、脚状弾性部３２０はソケット本体３０２と一体的に形成されたものでも、別体として形成されたものが一体的に合体されたものでもよい。本実施の形態では、以下において、脚状弾性部３２０はソケット本体３０２と一体的に形成されたものとして説明する。ここで、脚状弾性部３２０は、第１脚部３２０ａ、第２脚部３２０ｂ、及び、ソケット本体３０２の方向へ湾曲したアーチ部３２０ｃで構成されている。

ソケット本体３０２は、内部に上からＬＥＤ３０３を組み込むよう構成され、ロック部３０２ａを４箇所に有している。上から組み込まれたＬＥＤ３０３は、ロック部３０２ａの先端部で上からロックされ、ソケット本体３０２から容易には抜け出さないよう構成されている。

ＬＥＤ３０３が組み込まれるソケット底部３０２ｂには、ＬＥＤ３０３のアノード端子３０３ｂ及びカソード端子３０３ｃとアノード配線パターン３５２ａ及びカソード配線パターン３５２ｂとの間に介在して電気的接触状態を安定にするための安定板３６０が、アノード端子３０３ｂ及びカソード端子３０３ｃに対応する位置に組み込まれている。安定板３６０は、ばね性及び電気的な接触抵抗に優れたリン青銅等のバネ材料で形成されている。

ＬＥＤ３０３及び回路基板３５０の構成は、第２の実施の形態と同様なので説明を省略する。

（発光装置３００の取り付け作用）
第２の実施の形態と同様にして、発光装置３００を上から押して、脚状弾性部３２０を取付け穴部３５１の所定の向き挿入する。

実装状態において、脚状弾性部３２０の弾性回復力により、発光装置３００は回路基板３５０の方向へ付勢されるので、ＬＥＤ３０３のアノード端子３０３ｂ及びカソード端子３０３ｃは、各々の安定板３６０を介してアノード配線パターン３５２ａ及びカソード配線パターン３５２ｂに電気的に安定に接続される。

（第５の実施の形態の効果）
第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の効果に加え、次のような効果を有する。すなわち、ばね性に優れ、かつ、電気的特性に優れた安定板３６０を介して、アノード端子３０３ｂ及びカソード端子３０３ｃとアノード配線パターン３５２ａ及びカソード配線パターン３５２ｂが電気的に接続されるので、より安定な接続状態が維持でき、高輝度ＬＥＤも安定した性能で使用できるようになる。特に、安定板３６０のエッジがアノード配線パターン３５２ａ及びカソード配線パターン３５２ｂに食い込むので、より安定な接続状態が維持でき、性能をさらに向上させることができる点で大きな効果を有する。

また、ソケット本体３０２に組み込まれたＬＥＤ３０３を、上からロック部３０２ａの先端部でロックする構成としているので、ＬＥＤ３０３を上からソケット本体３０２に組み込むことができ、組み立て性に優れ、生産性を向上させる点で大きな効果を有する。

（第６の実施の形態）
図１３は、第６の実施の形態を示す斜視図である。湾曲弾性部３２１は、ソケット本体３０２の一端から突出する第１弾性部３２１ａと、それに続く湾曲部分である第２弾性部３２１ｂ及びソケット本体３０２の他端に達する第３弾性部３２１ｃから構成されている。第３弾性部３２１ｃの端部には鈎部３２１ｅ、ソケット本体３０２には鈎受部３０２ｃを有している。そして、鈎部３２１ｅと鈎受部３０２ｃは、発光装置が回路基板に実装された状態で噛み合うように形成されている。従って、第５の実施の形態の効果に加え、実装状態での抜け防止がさらに向上し、より安定な実装状態が維持できる点で大きな効果を有する。

また、湾曲弾性部３２１の一端が開放されているので、発光装置を回路基板に実装する場合に、よりスムーズな作業が可能となり、生産性を向上させる点で大きな効果を有する。

（第７の実施の形態）
図１４は、第７の実施の形態を示す斜視図である。発光装置４００は、ソケット本体４０２及びＬＥＤ４０３を有して構成されている。

ソケット本体４０２は、ＬＥＤ４０３、上側弾性部４１０、脚状弾性部４２０を有して構成され、ソケット本体４０２を構成するこれらの部分のうち、上側弾性部４１０、脚状弾性部４２０はソケット本体４０２と一体的に形成されたものでも、別体として形成されたものが一体的に合体されたものでもよい。本実施の形態は、第１の実施の形態と比較して、次のような相違点がある。

第１脚部４２０ａにおいて、脚部当接面４２０ｄが図１４の手前側に張出すように、第１突起部４２０ｅを有すると共に、第２脚部４２０ｂにおいて、脚部当接面４２０ｄが奥側に張出すように、第２突起部４２０ｆを有する。

また、回路基板４５０の取付け穴部４５１には、第１の実施の形態と比較して、第１拡張部４５１ａと第２拡張部４５１ｂが追加して形成されている。第１拡張部４５１ａと第２拡張部４５１ｂは、第１の実施の形態における取付け穴部４５１に、発光装置４００が所定の角度、例えば、１０度だけ捩じられた状態で、第１の実施の形態と同様に実装可能なように拡張されている。

発光装置４００を回路基板４５０の取付け穴部４５１に実装する場合は、実装完了時の姿勢から所定の角度、例えば、１０度だけ捩じられた回転方向に発光装置４００をセットし、第１拡張部４５１ａと第２拡張部４５１ｂに挿入して、第１の実施の形態と同様の実装作業を行なう。本実施の形態では、上記の実装作業後に、発光装置４００を図１４に示すＲ方向に、１０度だけ捩じることで、発光装置４００は所定の位置に実装されることになる。この場合、第１の実施の形態と同様に、上側当接面４１０ａと脚部当接面４２０ｄとで回路基板４５０に圧接されているので発光装置４００が容易には回路基板４５０から抜けないようになっていると共に、第１突起部４２０ｅ及び第２突起部４２０ｆの上面が回路基板４５０の裏面に圧着されるので、さらに抜け防止効果が向上する。

従って、第７の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、発光装置４００の実装時の抜け防止効果がさらに向上し、特に、回路基板４５０の厚さばらつきがある場合に効果を有する。

第１の実施の形態を示す斜視図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、図１のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図であり、回路基板５０に発光装置１が実装された状態の上側弾性部１０及び脚状弾性部２０の断面を含む図である。 発光装置１を回路基板５０に取り付ける場合を示し、取り付け作用を段階的に示す図である。 第１の実施の形態の変形例を示す図である。 第２の実施の形態を示す斜視図である。 ＬＥＤ１０３をソケット本体１０２に組み込む様子を示す図である。 第２の実施の形態の変形例を示す。 第３の実施の形態を示す斜視図である。 発光装置２００を回路基板２５０に取り付ける場合を示し、取り付け作用を段階的に示すもので、図８におけるＣ−Ｃ断面図である。 第４の実施の形態を示す斜視図である。 第５の実施の形態を示す斜視図である。 発光装置３００が回路基板３５０に実装されている状態を示し、図１１におけるＤ−Ｄ断面図である。 第６の実施の形態を示す斜視図である。 第７の実施の形態を示す斜視図である。

符号の説明

１、１００、２００、３００、４００…発光装置
２、１０２、２０２、３０２、４０２…ソケット本体
３、１０３、２０３、３０３、４０３…ＬＥＤ
３ｂ、１０３ｂ、２０３ｂ、３０３ｂ…アノード端子
３ｃ、１０３ｃ、２０３ｃ、３０３ｃ…カソード端子
１０、４１０…上側弾性部
２０、１２０、３２０、４２０…脚状弾性部
２０ａ、１２０ａ、３２０ａ、４２０ａ…第１脚部
２０ｂ、１２０ｂ、３２０ｂ、４２０ｂ…第２脚部
２０ｃ、２０ｅ、１２０ｃ、３２０ｃ…アーチ部
２０ｄ、１２０ｄ、４２０ｄ…脚部当接面
５０、１５０、２５０、３５０、４５０…回路基板
５１、１５１、２５１、３５１、４５１…取付け穴部
５２ａ、１５２ａ、３５２ａ、４５２ａ…アノード配線パターン
５２ｂ、１５２ｂ、３５２ｂ、４５２ｂ…カソード配線パターン
１０２ａ…識別部
１０２ｂ、２０２ｂ…突起部
１０３ｄ、２０３ｄ…識別部
２０２ｃ、３０２ｃ…鈎受部
２０３ｅ…ゲート凹部
２２０…湾曲弾性部
２２０ａ…第１弾性部
２２０ｂ…第２弾性部
２２０ｃ…第３弾性部
２２０ｅ、３２０ｅ、３２１ｅ…鈎部
３０２ａ…ロック部
３０２ｂ…ソケット底部
３６０…安定板
４５１ａ…第１拡張部
４５１ｂ…第２拡張部

Claims (9)

1. 配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、
   前記ソケット本体と一体に設けられ、極性を有する端子を備えた発光素子と、
   前記ソケット本体の下部に設けられ、一対の脚部とそれを連結する湾曲部を有し、前記回路基板の所定の挿入穴を介して、前記回路基板の裏面に当接する第１当接面を有する脚状弾性部と、
   前記ソケット本体の上部に設けられ、弾性変形しながら前記回路基板の上面に当接する第２当接面を有する上側弾性部とを有し、
   前記脚状弾性部及び上側弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置。
2. 配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、
   前記ソケット本体に組み込まれ、極性を有する端子を備えた発光素子と、
   前記ソケット本体の下部に設けられ、一対の脚部とそれを連結する湾曲部を有し、前記回路基板の所定の挿入穴を介して、前記回路基板の裏面に当接する第１当接面を有する脚状弾性部とを有し、
   前記脚状弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置。
3. 配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、
   前記ソケット本体に組み込まれ、極性を有する端子を備えた発光素子と、
   前記ソケット本体の下部に設けられ、前記ソケット本体の一端から突出し、湾曲部分を経て前記ソケット本体の他端に達するよう形成された湾曲弾性部とを有し、
   前記湾曲弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置。
4. 配線部を有する回路基板の挿入穴へ着脱可能なソケット本体と、
   前記ソケット本体に組み込まれ、極性を有する端子を備えた発光素子と、
   前記ソケット本体に設けられ、前記発光素子の前記端子と前記回路基板の前記配線部とを電気的に接続するための安定板と、
   前記ソケット本体の下部に設けられ、前記ソケット本体の一端から突出し、湾曲部を経て前記ソケット本体の他端に達するよう形成された湾曲弾性部とを有し、
   前記湾曲弾性部の弾性変形による復元力により、前記発光素子の前記端子を前記安定板を介して前記回路基板の前記配線部に当接させて、前記回路基板へ実装されることを特徴とする発光装置。
5. 前記極性を有する発光素子は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発光装置。
6. 前記脚状弾性部は、前記回路基板の挿入穴の誤った方向への挿入を防止するよう、異なる形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
7. 前記湾曲弾性部は、前記回路基板の挿入穴の誤った方向への挿入を防止するよう、異なる形状に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の発光装置。
8. 前記湾曲弾性部は、前記回路基板へ実装した後に、前記ソケット本体の他端の側に固定されることを特徴とする請求項３又は４に記載の発光装置。
9. 前記ソケット本体は、ポリエーテルサルホンであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の発光装置。
   

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