JP3141579U - Ｌｅｄ照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】低消費電力タイプのチップＬＥＤを用いて所望の輝度を確保することのできるＬＥＤ照明器具を提供する。
【解決手段】基板構造体の複数の側面基板と天井基板の各々に複数のチップＬＥＤが実装されている。側面基板及び天井基板の互いに隣接するチップＬＥＤで挟まれたほぼ全領域に回路パターンが設けられ、回路パターンの一部を構成する配線導体１６が側面基板及び天井基板の縁まで延びて、互いに隣接する側面基板及び／又は天井基板の縁に位置する配線導体１６を半田付けにより接続することにより各チップＬＥＤが電気的に接続されると共に側面基板及び天井基板が互いに固定される。
【選択図】図５

Description

本発明は、多数のチップＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明器具に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）は既に様々な分野で活用されているが、白色ＬＥＤが実用化された今日、白熱灯や蛍光灯に代わる照明器具として検討されている。ＬＥＤは白熱灯や蛍光灯に比べて長寿命であり且つ消費エネルギーも少ないため、地球温暖化が叫ばれている今日、ＬＥＤを採用した照明器具が普及する傾向にある。

特許文献１は、複数のＬＥＤを配置した照明基板を同一平面上に複数配置した照明器具を提案している。また、特許文献２は、汎用ソケットに螺合可能な口金を備え、半球状の保持ユニットに複数のＬＥＤ素子を装着した照明器具を提案している。より具体的には、特許文献２は、ＬＥＤ素子は、プラス及びマイナスの脚端子が同軸上に上下に設けられ、他方、半球状の保持ユニットには、絶縁層を介して極性の異なる２つ送電皮膜が設けられ、各ＬＥＤ素子の脚端子を保持ユニットに挿入することで各ＬＥＤ素子に電源が供給されるようになっている。

ところで、現在入手可能なＬＥＤは、超輝度タイプ、高輝度タイプ、低消費電力タイプなどに分類して製造販売され、また、形状として、砲弾型ＬＥＤ、表面実装型ＬＥＤ（チップＬＥＤ）などに分類して製造販売されている。

特開２００７−１２２９３６号公報 特開２００３−２８１９２５号公報

ＬＥＤ照明の場合、大電流を使用する超高輝度ＬＥＤや高輝度ＬＥＤを利用すれば、所望の輝度のＬＥＤ照明器具を作るのにＬＥＤの使用数は少なくてすむが、発熱対策と価格に難点がある。また、砲弾型ＬＥＤを採用するとＬＥＤ照明器具の小型化に難点がある。

本考案の目的は、低消費電力タイプのチップＬＥＤを用いて所望の輝度を確保することのできるＬＥＤ照明器具を提供することにある。

本発明の更なる目的は、小型チップＬＥＤの配線、組立を効率化することのできるＬＥＤ照明器具を提供することにある。

上記の技術的課題は、本発明によれば、
多角柱状又は切頭多角錐状の基板構造体の側面を構成する複数の側面基板と、前記多角柱状又は切頭多角錐状の基板構造体の天井面を構成する多角形の天井基板の各々に複数のチップＬＥＤが実装されていることを特徴とするＬＥＤ照明器具を提供することにより達成される。

本発明の好ましい実施の形態によれば、チップＬＥＤを複数個搭載した側面基板及び天井基板の組合せにより多角柱を構成し、数多くのＬＥＤを立体的に配置する。また、側面基板と天井基板の構造的固定と電気的接続は、各基板の縁に設けた配線導体の半田付けを行うことにより同時に行う。

また、側面基板及び天井基板の回路パターンを極力大きく設定すると共に回路パターンを側面基板及び天井基板の表面と裏面に設けて、この両面の回路パターンを接続してＬＥＤが発する熱を各基板の表面の回路パターンだけでなく裏面の回路パターンを使って放熱できるため放熱効果を向上させることができる。

また、側面基板及び天井基板の表面の回路パターンの表面にメッキ処理を施して反射鏡の機能を付与することで、ＬＥＤが発する光を効率的に照明に寄与させる。

多角柱又は切頭多角錐の基板構造体を構成する側面基板及び天井基板は、これらをＶカット加工して面付けした基板から切り離すことで形成され、そして、このＶカット加工のライン上に長孔状の透孔を設けて、この透孔の周縁に配線導体を設けることで、この透孔の部分を半田付けすることで、互いに隣接する側面基板同士及び天井基板と側面基板とが固定されると共に各ＬＥＤが電気的に接続される。勿論、Ｖカット加工により面付けする基板に対してチップＬＥＤを作業ロボットにより実装することができる。また、従来ならば反射板は別部品となるが、本考案では基板自体が反射板の役目も果たす。

図１は実施例の電球型ＬＥＤ照明器具を示す。図１を参照して、電球型ＬＥＤ照明器具１は、電極口金２を有し、この電極口金２を汎用のソケットに螺合することにより商用電源を使って照明することができる。

電球型ＬＥＤ照明器具１は電極口金２の近傍に配設された不透明プラスチックケース３を有し、このプラスチックケース３内に電源回路（図示せず）が収容されている。不透明プラスチックケース３の上方に光透過性のカバー４が設けられ、このカバー４内に、基板構造体５が収容されている。光透過性カバー４は、プラスチック製であってもよいしガラス製であってもよい。

図２は、電球型ＬＥＤ照明器具１から光透過性カバー４を取り除いて基板構造体５を露出させた図である。図２を参照して、基板構造体５は、六枚の側面基板６と、一枚の天井基板７とで構成された六角柱の形状を有しており、各基板６、７には複数のチップＬＥＤ１０が配列されている。ここに、チップＬＥＤ１０は比較的低輝度の低消費電力タイプのＬＥＤが採用される。

側面基板６は、長方形の形状を有し、その長手方向に四個のチップＬＥＤ１０が直列に且つ互いに間隔を隔てて実装されている。また、天井基板７は平面視六角形の形状を有し、この天井基板７に三個のチップＬＥＤ１０が直列に且つ互いに間隔を隔てて実装されている。なお、六角柱は例示に過ぎず、四角形、五角形、八角形などの多角柱の形状を任意に採用することができる。勿論、多角形の天井面を備えた切頭多角錐の形状を採用してもよい。

上述した複数の側面基板６が一枚の基板１１に面付けされ、そして、側面基板６が分離される前の状態を図３に示す。なお、同じ一枚の基板１１に天井基板７を含めて面付けしてもよいし、この天板基板７については別の基板に面付けしてもよい。

図３を参照して、基板１１には、縦線１２と横線１３によって複数の側面基板６が区分され、縦線１２及び横線１３に沿って切断することにより各側面基板６を形成することができる。ここに、縦線１２と横線１３は断面Ｖ字状のＶカット加工が施されている。縦線１２、横線１３には、長孔形状の透孔１４を有する。図３の参照符号１５は回路パターンを示す。この回路パターン１５は、隣接するチップＬＥＤ１０、１０を電気的に接続するものであり、図３から理解できるように、各側面基板６の隣接するチップＬＥＤ１０、１０の間のほぼ全領域を使って回路パターン１５が形成されている。そして、このチップＬＥＤ１０及び回路パターン１５が設けられている側面基端６の表面には、ニッケルなどの光反射メッキが施されている。また、基板１１の表面を保護するレジスト塗料として透明な材料が採用され、これにより回路パターン１５は反射鏡の機能が付与されている。天井基板７についても、側面基板６と実質的に同じ構成が採用されている。

上記の長孔形状の透孔１４のうち、適宜の透孔１４には、図４に示すように、透孔１４の周縁部にも配線導体１６が塗布され、配線導体１６によって隣接する側面基板６及び天井基板７が互いに電気的に接続される。

側面基板６及び天井基板７の裏面には、上述した回路パターン１５及び配線導体１６と同じ導電性材料が塗布されている（図示せず）。そして、側面基板６及び天井基板７の表と裏の回路パターン１５及び配線導体１６は透孔１４の部位で互いに半田付けにより接続されている。これにより、チップＬＥＤ１０が発する熱は、基板６、７の両面においてチップＬＥＤ１０、１０間のほぼ全領域に塗布された導電性材料からなる回路パターン１５を使って効率的に放熱することができる。

図５は基板１１から切り離した各面の基板６、７の組立を示し、各面の基板６、７の回路パターン１５は、透孔１４の周縁部の配線導体１６を半田付けすることにより電気的に接続される。半田付けする部位を参照符号２０で示してある。

実施例のＬＥＤ照明器具１によれば、複数のチップＬＥＤ１０を実装した側面基板６及び天井基板７を透孔１４の周縁部の配線基板１６を半田付けすることにより、各基板６、７のＬＥＤ１０を電気的に接続し且つ電源回路にも接続されるだけでなく、天井基板７及び複数の側面基板６同士が互いに固定されて構造的に一体化された六角柱の発光源となる。したがって、多数のチップＬＥＤ１０を組み込んだ基板構造体５の組立作業を効率化することができる。

また、実施例のＬＥＤ照明器具１によれば、側面基板６及び天井基板７の表面において互いに隣接するチップＬＥＤ１０、１０間のほぼ全領域を使って回路パターン１５が形成されており、また、裏面においても回路パターン１５と同様に導電性材料が塗布されており、導電性材料は一般的に熱伝導性が優れているため、ＬＥＤが発生した熱を基板構造体５の側面基板６及び天井基板７の表面及び裏面のほぼ全領域を使って効率的に放熱することができる。

また、多角柱の基板構造体６各側面及び天井に数多くのチップＬＥＤ１０を配設することができるだけでなく、チップＬＥＤ１０が発する光は、反射鏡として機能する回路パターン１５によって反射され、チップＬＥＤ１０が発する光を効率的に照明に寄与させることができる。

実施例の電球型ＬＥＤ照明器具の斜視図である。 図１の電球型ＬＥＤ照明器具から光透過性カバーを取り除いて基板構造体を露出させた図である。 Ｖカット処理により面付けした基板の平面図である。 Ｖカットラインに設けた長孔状の透孔と、該透孔の周縁の配線導体を説明するための図である。 互いに隣接する側面基板と天井基板とが透孔を整合させて該透孔部分の配線導体を半田付けすることにより回路パターンの接続及び側面基板と天井基板とが固定されることを説明するための図である。

符号の説明

１ 電球型ＬＥＤ照明器具
２ 電極口金
５ 基板構造体
６ 側面基板
７ 天井基板
１０ チップＬＥＤ
１１ 面付けした基板
１２、１３ Ｖカット加工ライン
１４ 透孔
１５ 回路パターン
１６ 配線導体
２０ 半田付けする部位

Claims (7)

1. 多角柱状又は切頭多角錐状の基板構造体の側面を構成する複数の側面基板と、前記多角柱状又は切頭多角錐状の基板構造体の天井面を構成する多角形の天井基板の各々に複数のチップＬＥＤが実装されていることを特徴とするＬＥＤ照明器具。
2. 前記側面基板及び前記天井基板の互いに隣接するチップＬＥＤで挟まれたほぼ全領域に回路パターンが設けられ、該回路パターンの一部を構成する配線導体が前記側面基板及び前記天井基板の縁まで延びて、互いに隣接する側面基板及び／又は天井基板の縁に位置する配線導体を半田付けにより接続することにより前記側面基板及び前記天井基板のチップＬＥＤが電気的に接続されると共に前記側面基板及び前記天井基板が互いに固定される、請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。
3. 少なくとも複数の側面基板をＶ字カット加工により区分された基板から各側面基板を切り離すことにより前記複数のチップＬＥＤを備えた複数の側面基板が形成され、前記Ｖ字カット部分には長孔状の透孔が設けられて、該透孔の周縁に前記配線導体が設けられると共に、該透孔の部分の配線導体に対して前記半田付けが行われる、請求項２に記載のＬＥＤ照明器具。
4. 前記回路パターンが前記側面基板及び前記天井基板の表面及び裏面に設けられ、これら表面及び裏面の配線導体が互いに連結されて、チップＬＥＤが発する熱が前記側面基板及び前記天井基板の両面で行われる、請求項２又は３に記載のＬＥＤ照明器具。
5. 各面の基板の表面の回路パターンの表面に光反射メッキが施され、また、各面の基板の表面には透明の保護レジストが設けられている、請求項２〜４のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明器具。
6. 前記チップＬＥＤが低消費電力タイプのＬＥＤで構成されている、請求項５に記載のＬＥＤ照明器具。
7. 前記ＬＥＤ照明器具が、商用電源に接続された汎用ソケットに螺合可能な電極口金を備えた電球型ＬＥＤ照明器具である、請求項６に記載のＬＥＤ照明器具。

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