JP4893582B2 - 光源装置 - Google Patents
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Description
図2に示すように、放熱部4は、金属からなり板面を左右に向けた放熱板41と、金属からなる一対の反射板42と、を有している。各反射板42は、放熱板41の左右方向外側に配置され、リベット6により放熱板41と重なった状態で固定される。放熱板41にはリベット6が挿通する挿通孔41aが、各反射板42には、リベット6が挿通する挿通孔42cが、それぞれ形成されている。線状光源部3は、放熱板41と左右方向寸法が同じであり、放熱板41の上側の端面にはんだ材(図示せず)を介して固定される。
図3に示すように、線状光源部3は、前後方向へ延びる実装基板31と、実装基板31の上面3aに一列に実装される複数のガラス封止LED2と、を有している。本実施形態においては、計8つのガラス封止LED2が電気的に直列に実装されている。各ガラス封止LED2は、それぞれ、セラミック基板21上に3つのLED素子22が前後方向に並んで搭載され、各LED素子22が電気的に直列に接続されている。各LED素子22は、順方向が4.0V、順電流が100mAの場合に、ピーク波長が460nmの光を発する。この線状光源部3は、計24個のLED素子22が直列に接続されていることから、家庭用のAC100Vの電源を利用すると、各LED素子22に約4.0Vの順方向電圧が印加され、各LED素子22が所期の動作をするようになっている。
図4に示すように、ガラス封止LED2は、フリップチップ型のGaN系半導体材料からなるLED素子22と、LED素子22を搭載するセラミック基板21と、セラミック基板21に形成されLED素子22へ電力へ供給するための回路パターン24と、LED素子22をセラミック基板21上にて封止するガラス封止部23と、を備えている。
実装基板31は、長手方向が89.5mm、幅方向が1.0mm、厚さ方向が1.0mmに形成される。すなわち、実装基板31は、上面3aに搭載されるガラス封止LED2よりも幅方向寸法が僅かに大きい。図5に示すように、実装基板31は、長手方向(前後方向)両端に回路パターン34が露出する第1パターン露出部31aを有する。本実施形態においては、実装基板31の長手方向両端に、幅方向(左右方向)に間隔をおいて一対の第1パターン露出部31aが形成される。各第1パターン露出部31aは、前後方向へ延びる矩形状に形成される。
図6に示すように、放熱部4の放熱板41は左右方向寸法が実装基板31と同じであり、実装基板31及び放熱板41の左右側面は面一となっている。具体的に、放熱板41の厚さは1.0mmである。実装基板31と放熱板41は、図示しないはんだ材により接合されている。また、放熱板41の下端は、ケース5の底壁5dから離隔している。本実施形態においては、放熱板41は銅により形成される。
図7に示すように、各側壁5aの一部を左右内側へ曲げることにより、各側壁5aと放熱部4とを接続する複数の支持部5bが形成される。各支持部5bは、側壁5aから左右内側へ延びる延在部5b1と、延在部5b1の先端から前後方向外側へ延びる当接部5b2と、を有する。本実施形態においては、1つの側壁5aに前後方向に間隔をおいて計4つの支持部5bが形成され、前後中央より前側に位置する2つの支持部5bの当接部5b2が前方へ延び、前後中央より後側に位置する2つの支持部5bの当接部5b2が後方へ延びている。また、各支持部5bは、2つのガラス封止LED2あたり1つ設けられており、前後方向についてガラス封止LED2の中間にて放熱部4と接続されている。
図8に示すように、各支持部5bは、反射板42の固定部42aよりも上下に短く形成され、固定部42aの上下中央側にて放熱部4を支持する。また、各側壁5aには支持部5bの形成に伴って通気口5cが形成される。各通気口5cは、上下に延びる矩形状に形成される。
これに対し、本実施形態のようなガラス封止であれば、光や熱に対して劣化がなく、また熱膨張率がLED素子22と比較的近い値であるため、電気的断線が生じない。尚、ガラスは低融点のガラスに限定されず、例えば、アルコキシドを出発原料として形成されるゾルゲルガラスであってもよい。
ここで、放熱板41は、板面を線状光源部3の幅方向(左右方向)に向けているため、光源装置1の幅方向寸法を拡げることなく、ケース5内に放熱用の空間が確保される。従って、装置全体を幅方向に狭いコンパクトな構成としつつ、所定の放熱性能が担保されている。
これに対し、本実施形態のように放熱板41を備えることにより、LED素子22自体の信頼性に影響が生じず大光量を得るものとできる。尚、放熱板41は、LED素子22自体の信頼性に影響がない範囲で高温になっており、雰囲気温度との差によって放熱効果を得ている。
また、電極パターン24bの形成された線状光源部3を、放熱板41の端面と接続する構成としたため、例えば所望の光量を得る回路構成とする際には光源の回路パターン24bのみ変更すれば良い。そして、この効果は、単に放熱板41にLED素子22をマウントした場合は得られない。
図11に示すように、光源装置301は、複数のガラス封止LED2が上面3aに搭載される線状光源部3と、線状光源部3の下面3bに接続され線状光源部3から下方向へ延びる放熱板41を有する放熱部304と、を備えている。また、光源装置301は、線状光源部3の左右方向外側に線状光源部3と間隔をおいてそれぞれ配置される一対の側壁305aと、各側壁305aと放熱部304とを接続する支持部305bと、各側壁305aに形成され各側壁305aの左右方向内外を連通する通気口305cと、を有するケース305を備えている。さらに、光源装置301は、ケース305の各側壁305aに固定され線状光源部3から発せられる白色光を光学的に制御するレンズ309を備えている。
図12に示すように、本実施形態においては、放熱部4は放熱板41のみからなり、線状光源部3から発せられる白色光はレンズ309により光学的に制御される。線状光源部3及び放熱板41の構成は第1の実施形態の光源装置1と同様である。
図13に示すように、各支持部305bは、前後方向に等間隔で形成される。また、各支持部305bは、2つのガラス封止LED2あたり1つ設けられており、前後方向についてガラス封止LED2の中間にて放熱部304と接続されている。
各側壁305aには支持部305bの形成に伴って通気口305cが形成される。各通気口305cは、上下に延びる矩形状に形成される。
また、各ガラス封止LED2が電気的に直列に接続されるものを示したが、各ガラス封止LED2が並列に接続されるものであってもよい。また、ガラス封止LED2と放熱板41とが絶縁層23を介さずに接合されている例を示したが、通電電流等の制約は大きくなるものの、絶縁層やフレキシブル基板を介したものであってもよい。
2 ガラス封止LED
3 線状光源部
4 放熱部
5 ケース
5a 側壁
5b 支持部
5c 通気口
5d 底壁
41 放熱板
42 反射板
101 光源装置
105 ケース
105d 底壁
201 光源装置
205 ケース
205a 側壁
205d 底壁
301 光源装置
304 放熱部
305 ケース
305a 側壁
305b 支持部
305c 通気口
305d 底壁
309 レンズ
Claims (3)
- 複数のガラス封止LEDが搭載される線状光源部と、
前記線状光源部が端面に接続される放熱板を有する放熱部と、
前記放熱部よりも熱伝導率が小さい部材よりなり、前記線状光源部及び前記放熱部と所定の間隔を有して配置された前記放熱板と平行な一対の側壁、及び当該側壁と連続して形成され、前記一対の側壁との境界部分よりも内側へ位置した底壁より構成されていると共に、前記側壁の一部を内側へ曲げて前記放熱部と接続されることにより通気口と側壁支持部が形成されたケースと、を備え、
前記底壁は、前記放熱板における前記線状光源部と反対側の端面を支持する溝状の底壁支持部を有することを特徴とする光源装置。 - 前記放熱部は、
前記放熱板に固定される固定部と、
前記固定部と連続的に形成され、前記線状光源部から離れる方向へ伸び、前記線状光源部から発せられる光を反射する反射鏡部と、を含む反射鏡板を有する請求項1に記載の光源装置。 - 前記ケースに固定され、前記線状光源部から発せられる光を光学的に制御するレンズを備える請求項1または2に記載の光源装置。
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