JP2018022766A - 発光ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＬＥＤが設けられた発光部を有する基板と、当該基板を当接支持する支持体とからなる発光モジュールを、一方向に複数配列させて帯状の発光領域を形成する発光ユニットにおいて、発光モジュールの保守点検作業時に発光モジュールを損傷することなく、かつ、発光モジュールを密接配置することができるような構造を提供せんとするものである。【解決手段】前記発光モジュールには、前記発光部を覆うようにカバー部材が着脱自在に設置されており、前記カバー部材は、前記発光部の全域を覆う保護部と、前記発光モジュールと係合する係合部とを有し、前記係合部は、前記発光モジュールの配列方向と直交する方向において、前記支持体と係合していることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

この発明は、発光ユニットに関するものであり、特に、発光素子として複数のＬＥＤが配列された発光モジュールを複数配列した発光ユニットに係わるものである。

従来、一方向に複数の発光モジュールを配列させた発光ユニットが知られている。例えば特開２０１４−０９００５５号公報（特許文献１）には、支持体上に設けられた基板上に複数の発光素子（ＬＥＤ）を搭載してなる発光モジュールを用意し、この発光モジュールを一方向に複数配列させて支持体に設置した発光ユニットが開示されている。
かかる発光ユニットでは、隣り合う発光モジュール間の距離が長くなってしまうと、該発光モジュールの配列方向でのピッチ間隔にムラが生じることから、発光モジュールをできるだけ密接に配列することが必要である。

ところで、このような発光ユニットにおいては、装置構成や使用環境、搭載されるＬＥＤの個体差などにより、各発光モジュールの光出力の寿命にはバラツキが生じやすい。当然、一部の発光モジュールが寿命末期に達する、又は、不具合（点灯不良）となった場合は、発光ユニット全体の配光分布に著しい悪影響を与えてしまい、それが製品寿命となる。
このような観点から、発光ユニットに設置される発光モジュールは、それぞれ個別に着脱自在とすることが装置設計上は好ましい。
しかしながら、近年はＬＥＤを高密度に実装した高光出力型の発光ユニットが求められており、発光モジュールを密接して配置させる必要があるところ、各発光モジュールの着脱作業時に、隣接する他の発光モジュールと不用意に接触してしまいやすく、これによって基板上のＬＥＤや接続端子を破損させてしまう可能性が高い。そのため、着脱作業が非常に煩雑になるという問題がある。

特開２０１６−３９２０１号公報（特許文献２）には、このような不測の事故への対策として、ＬＥＤや接続端子を保護するために、発光モジュール上に透光性のカバー部材を設ける構造が記載されている。
図６、７にその概略構造が示されていて、基板１０１上に複数のＬＥＤ１０２が配列されてなる発光部１０３が形成された発光モジュール１００に、金属製の枠体１０５と、この上面に設けられた透光性の窓部材１０６とからなるカバー部材１０４を被嵌させたものである。これにより、ＬＥＤ１０２からなる発光部１０３の上方にカバー部材１０４の窓部材１０６が被せられるように配置されて、発光部１０３を保護するものである。

しかして、かかる従来技術では、図７（Ｂ）に最もよく示されるように、カバー部材１０４の金属製の枠体１０５が、基板１０１の配列方向の側面に位置することになり、発光モジュール１００を複数配列するとき、このカバー部材１０４が隣接する発光モジュール１００間で干渉してしまい、密接配置することができず、発光モジュール１００の等間隔での配置も困難になって、全体の配光分布を悪化させる要因となっている。
さらには、カバー部材１０４の金属製の枠体１０５が、発光モジュール１００間での電流短絡の原因となりやすく、この点を考慮すると、発光モジュール１００間の離間距離を更に大きく確保する必要があり、配光分布の更なる悪化の原因となっている。

特開２０１４−０９００５５号公報 特開２０１６−３９２０１号公報

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、複数のＬＥＤが設けられた発光部を有する基板と、当該基板を当接支持する支持体とからなる発光モジュールを、一方向に複数配列させて帯状の発光領域を形成する発光ユニットにおいて、発光モジュールの保守点検作業時に発光モジュールを損傷することなく、かつ、発光モジュールを密接配置することができるような構造を提供せんとするものである。

上記課題を解決するために、この発明の発光ユニットは、前記発光モジュールには、前記発光部を覆うようにカバー部材が着脱自在に設置されており、前記カバー部材は、前記発光部の全域を覆う保護部と、前記発光モジュールと係合する係合部とを有し、前記係合部は、前記発光モジュールの配列方向と直交する方向において、前記支持体と係合していることを特徴とする。
また、前記保護部は、前記発光モジュールの配列方向において、前記基板と同等以下の幅とされていることを特徴とする。
また、前記基板には、給電接続端子用の端子孔が設けられており、前記保護カバーは、該端子孔を覆うことがないようにされていることを特徴とする。
また、前記カバー部材には、前記発光部を避けた位置において、前記基板に向けて突出し、前記配列方向に延びる遮蔽部が設けられていることを特徴とする。

この発明の発光ユニットによれば、発光部を覆う保護カバーが、発光部の配列方向と直交する方向において支持体と係合しているので、該保護カバーが、発光モジュールの隣接配置を妨げることがなく、隣接配置した状態で該保護カバーの着脱が可能となり、発光モジュールを密着配置できて、全体の配光分布を良好なものとすることができる。
しかも、保護カバーの保護部の配列方向の幅を、基板の幅と同等以下にすることで更に発光モジュールを密接配置できる。
また、保護カバーは、発光モジュールの給電用の端子孔を覆うことがないので、発光モジュールの脱着作業が妨げられることがない。
更には、保護カバーの保護部に遮蔽部を設けることで、発光モジュールの保守点検作業時に工具などが発光部に侵入することを防止し、カバー部材が変形しても遮蔽部が支持体に当接することで、発光部に接触するようなことがない。

本発明の発光ユニットの全体構成図 図１の部分拡大図 保護カバーの斜視図 発光モジュールの上面図（Ａ）、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（Ｃ） 他の実施例の側断面図（Ａ）、横断面図（Ｂ） 従来技術の分解斜視図 従来技術の上面図（Ａ）、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）

図１に示すように、本発明の発光ユニット１は、一方向に並列配置された複数の発光モジュール２、２を備えていて、この複数の発光モジュール２、２により配列方向に延びた帯状の発光領域を形成している。なお、図１においては、一部の発光モジュール２は、後述するカバー部材１０が取り除かれた状態が示されている。
図２は、図１の一部の拡大図で、ここでも一方の発光モジュール２はカバー部材１０が取り除かれて示されている。発光モジュール２は、複数のＬＥＤ３、３が配列されてなる発光部４を有する導電性の基板５と、この基板５を当接支持する支持体６とからなる。そして、基板５には給電接続端子用の端子孔５１、５１が設けられていて、隣接する発光モジュール２、２の端子孔５１、５１には給電接続端子７が取り付けられて、隣接する発光モジュール２、２を電気的に接続している。なお、図１に示すように、配列方向の両端部に位置する発光モジュール２、２の端子孔５１、５１には給電線８、８が接続されている。
発光モジュール２の基板５を支持する支持体６には取付け孔６１，６１が設けられていて、該支持体６は螺子等によりヒートシンク９に取り付けられている。このヒートシンク９は冷却水口９１からの冷却水によって冷却されている。

発光モジュール２にはカバー部材１０が着脱自在に取り付けられており、このカバー部材１０は発光部４の上方を覆うように設けられている。
図３に示すように、カバー部材１０は、例えば、ポリカーボネート等の透光性材料や、ＡＢＳ樹脂等の非透光性材料が用いられている。
そして、このカバー部材１０は、保護部１１と係合部１２とからなり、保護部１１は、発光モジュール２の発光部４の全域を覆う形状である。また、係合部１２は、保護部１１から、発光モジュール２の配列方向（以下、単に配列方向という）と直交する方向（以下、単に直交方向という）に延びていて、先端側で略直角に曲げられている。そして、係合部１２の先端には係合突起１３が形成されている。
また、この図３に示す態様では、カバー部材１０には、下方の基板に向けて突出し、配列方向に延びる遮蔽部１４、１４が設けられている。

図４にカバー部材１０が取り付けられた発光モジュール２の詳細が示されていて、図４（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、カバー部材１０は、その係合部１２の係合突起１３が、支持体６の係合段部６２に弾性的に係合することで、該支持体６に着脱自在に取り付けられている。
このとき、カバー部材１０の保護部１１は、発光部４（ＬＥＤ３）に当接することなくその上方に間隙を持って位置する。そして、図４（Ａ）に示すように、保護部１１は、発光部４の全域を覆うような大きさとされている。
そして、図３および図４（Ａ）に示されるように、上記係合部１２は保護部１１よりも幅狭くされていて、カバー部材１０が発光モジュール２に取り付けられたとき、基板５の端子孔５１や支持体６の取付け孔６１を覆うことなく、露出する形状とされている。これにより、図１、２に示す、発光モジュール２のヒートシンク９への取り付け・取り外し作業や、基板５の端子孔５１への給電接続端子７の取り付け・取り外し作業がカバー部材１０に邪魔されることがなく円滑に行える。

また、保護部１１の配列方向の幅は、発光モジュール２の基板５の幅と同等以下とされている。つまり、カバー部材１０が、発光モジュール２の配列方向の両側縁からはみ出すことのない大きさとされている。
これにより、複数の発光モジュール２を配列する際に、隣接する発光モジュール２同士を密接して配置することができて、全体の発光分布を良好なものとすることができる。

図５にカバー部材１０の変形実施例が示されていて、図３に示すように、カバー部材１０の保護部１１には、支持体６に向かって突出し、配列方向に延びる遮蔽部１４が設けられている。この遮蔽部１４は、図５（Ａ）に示すように、発光モジュール２の発光部４を避けた位置に設けられている。つまり、遮蔽部１４は、発光モジュール２の配列方向と直交する方向における発光部４の両端部の外側において、配列方向に延在している。
これにより、発光モジュール２の保守点検作業時、特に、取り外しや取付け時に工具等が発光部４を損傷したり、取り付け部品が発光部内に侵入したりすることが回避できる。また、カバー部材１０が何らかの事由により変形するようなことがあっても、遮蔽部１４が基板５に当接することで、発光部４にダメージを与えることがない。
なお、図５の実施例では、遮蔽部１４は保護部１１に設ける態様が示されているが、カバー部材１０の形状によっては係合部１２に設けるものであってもよく、この場合も、遮蔽部１４は、前記基板５の端子孔５１を覆うことなく、露出する位置および形状とされる。

以上のように、本発明の発光ユニットによれば、発光モジュールの発光部を覆うカバー部材を、発光モジュールの配列方向と直交する方向において、該発光モジュールの支持体に係合させているので、複数の発光モジュールを密接に配列することができて、発光ユニット全体の配光分布の向上に資するものである。
また、カバー部材に、基板に向かって突出し、配列方向に延びる遮蔽部を設けることで、発光モジュールの点検作業時などに工具等により発光部を損傷することを回避できる。

１ 発光ユニット
２ 発光モジュール
３ ＬＥＤ
４ 発光部
５ 基板
５１ 端子孔
６ 支持体
６１ 取付け孔
６２ 係合段部
７ 給電接続端子
８ 給電線
９ ヒートシンク
１０ カバー部材
１１ 保護部
１２ 係合部
１３ 係合突起
１４ 遮蔽部

Claims (4)

1. 複数のＬＥＤが設けられた発光部を有する基板と、当該基板を当接支持する支持体とからなる発光モジュールを、一方向に複数配列させて帯状の発光領域を形成する発光ユニットにおいて、
   前記発光モジュールには、前記発光部を覆うようにカバー部材が着脱自在に設置されており、
   前記カバー部材は、前記発光部の全域を覆う保護部と、前記発光モジュールと係合する係合部とを有し、
   前記係合部は、前記発光モジュールの配列方向と直交する方向において、前記支持体と係合していることを特徴とする発光ユニット。
2. 前記保護部は、前記発光モジュールの配列方向において、前記基板の幅と同等以下の幅とされていることを特徴とする請求項１に記載の発光ユニット。
3. 前記基板には、給電接続端子用の端子孔が設けられており、前記保護カバーは、該端子孔を覆うことがないようにされていることを特徴とする請求項１に記載の発光ユニット。
4. 前記カバー部材には、前記発光部を避けた位置において、前記基板に向けて突出し、前記配列方向に延びる遮蔽部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光ユニット。
   
   
   

Images