(57)【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、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全ての電気部品の実装位置よりも高くなっており、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、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２】
請求項１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３】
請求項２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４】
請求項１〜３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５】
請求項１〜４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６】
請求項１〜５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。
【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１，３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、プリント基板３を突出変形させることで、発光部品１の実装位置が全ての電気部品２ａ〜２ｅの実装位置よりも高くなっており、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、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ものである。
【０００８】
本願の別の第１発明は、上記の課題を解決するために、図２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、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】
本願の別の第２発明は、上記の課題を解決するために、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、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。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１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３の発明は、請求項２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４の発明は、請求項１〜３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】
本願の別の第３発明は、上記の課題を解決するために、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、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おり、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５の発明は、請求項１〜４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６の発明は、請求項１〜５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
【図１】
0005507940.tif 000002
【図２】
0005507940.tif 000003
【図３】
0005507940.tif 000004