(57)【要約】  【課題】発光モジュール12の長手方向の熱膨張の影響を少なくし、発光モジュール12を基台13に容易に着脱できる発光装置11を提供する。  【解決手段】発光モジュール12は、複数の発光ダイオード22を長手方向に沿って実装した基板21、各発光ダイオード22の光を制光する制光体25、基板21および制光体25を配置するケース31を備える。基板21の長手方向の一端側に着脱接続部24を突設する。基台13に、各発光モジュール12の着脱接続部24を接続する複数のコネクタ45を設ける。着脱接続部24による接続で基板21の長手方向の一端側を固定し、基板21の長手方向の他端は自由端とし、長手方向の熱膨張の影響を少なくする。  【選択図】図１
2006024861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な基板と；
基板上に基板の長手方向に沿って配設された複数の発光素子と；
基板に沿って設けられ基板上の各発光素子からの光を制光する制光体と；
基板の長手方向の一端側に設けられ、基板上の複数の発光素子に電気的に接続され、機械的に固定される着脱接続部と；
を具備していることを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
長尺な基板と；
基板上に長手方向に沿って配設された複数の発光素子と；
基板に沿って設けられ基板上の各発光素子からの光を制光する制光体と；
貫通孔を有し、基板および制光体を長手方向に沿って配設するケースと；
複数の発光素子に電気的に接続され、基板の長手方向の一端側でかつ基板の発光素子が配設された面に対して反対側の面から突設されるとともにケースの貫通孔を挿通する一対の接続ピンを有する着脱接続部と；
を具備していることを特徴とする発光モジュール。
【請求項３】
請求項１または２記載の発光モジュールと；
発光モジュールが配置される基台と；
基台に設けられ、発光モジュールの着脱接続部が接続されるコネクタと；
を具備していることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の複数の発光モジュールと；
長尺に設けられ複数の発光モジュールが長手方向に沿って連続的に配列される基台と；
基台の長手方向に沿って設けられ、各発光モジュールの着脱接続部がそれぞれ接続される複数のコネクタと；
を具備していることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
基台に設けられた複数のコネクタを接続する接続部材を備えていることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を有する発光モジュール、およびこの発光モジュールを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子として例えば固体発光素子である発光ダイオードを光源とする発光装置では、複数の長尺な発光モジュールを長尺な基台に沿って１列に連続して配列されたライン光源が知られている。
【０００３】
このライン光源に用いられる発光モジュールでは、長尺な基板上に複数の発光ダイオードが長手方向に沿って実装され、複数の発光ダイオードに給電するために基板からはコネクタを先端に有する電線が導出接続されている。そして、ライン光源を構成する際には、隣接する発光モジュールから引き出された電線のコネクタを互いに接続し、これら発光モジュールを基台に取り付けている。
【０００４】
また、複数の正方形の発光モジュールをマトリクス状に配列した面光源があり、発光モジュールの裏面側の中心に取付ボードに差し込み固定する固定接続部が突設され、この固定接続部の内側に複数の発光ダイオードに接続された一対の接続ピンが配置されている。そして、面光源を構成する際には、発光モジュールの固定接続部を取付ボードに差し込み固定し、固定接続部の内側の接続ピンに取付ボードの反対側からコネクタを差し込み接続している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−１２９６６１号公報（第３頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発光ダイオードを光源とした発光モジュールを用いる発光装置では、発光ダイオードの発熱量が大きいため、基板や発光ダイオードからの光を制光するレンズなどが熱膨張するなどの熱的影響が大きい。
【０００６】
ライン光源に使用する長尺な発光モジュールでは、長手方向への熱膨張の影響が大きく、例えば発光モジュールを基台側に固定すると、基板に形成された配線が断線したり、レンズが歪んで光学特性が低下してしまう。そのため、発光モジュールを基台側に固定するのは難しく、さらに、発光モジュールの電気接続についても、長手方向の熱膨張の影響を受けないように、先端にコネクタを有する電線を用いて接続する必要がある。したがって、発光モジュールを基台に取り付けるときなどには電線を取り扱いしにくく、発光モジュールの着脱作業に手間がかかる問題がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、長手方向の熱膨張の影響を少なくでき、容易に着脱作業できる発光モジュール、および発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発光モジュールは、長尺な基板と；基板上に基板の長手方向に沿って配設された複数の発光素子と；基板に沿って設けられ基板上の各発光素子からの光を制光する制光体と；基板の長手方向の一端側に設けられ、基板上の複数の発光素子に電気的に接続され、機械的に固定される着脱接続部とを具備しているものである。なお、長尺とは、外形が正方形ではなく、例えば細長い長方形などをいう。また、基板の長手方向の一端側とは、基板の中央ではないことをいう。また、着脱接続部とは、接続ピンや接続プラグなどであり、例えば発光モジュールを装着する側のコネクタなどに対して着脱可能な構造をいう。
【０００９】
請求項２記載の発光モジュールは、長尺な基板と；基板上に長手方向に沿って配設された複数の発光素子と；基板に沿って設けられ基板上の各発光素子からの光を制光する制光体と；貫通孔を有し、基板および制光体を長手方向に沿って配設するケースと；複数の発光素子に電気的に接続され、基板の長手方向の一端側でかつ基板の発光素子が配設された面に対して反対側の面から突設されるとともにケースの貫通孔を挿通する一対の接続ピンを有する着脱接続部とを具備しているものである。なお、ケースは、樹脂製または金属製であり、金属製の場合には発光素子の放熱が効果的である。
【００１０】
請求項３記載の発光装置は、請求項１または２記載の発光モジュールと；発光モジュールが配置される基台と；基台に設けられ、発光モジュールの着脱接続部が接続されるコネクタとを具備しているものである。
【００１１】
請求項４記載の発光装置は、請求項１または２記載の複数の発光モジュールと；長尺に設けられ複数の発光モジュールが長手方向に沿って連続的に配列される基台と；基台の長手方向に沿って設けられ、各発光モジュールの着脱接続部がそれぞれ接続される複数のコネクタとを具備しているものである。
【００１２】
請求項５記載の発光装置は、請求項４記載の発光装置おいて、基台に設けられた複数のコネクタを接続する接続部材を備えているものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発光モジュールによれば、基板の長手方向の一端側に着脱接続部を設けたため、着脱接続部による接続で基板の長手方向の一端側が固定され、基板の長手方向の他端は自由端となり、長手方向の熱膨張による基板などの膨張方向を主として自由端方向とすることができ、他の発光モジュールを長手方向に並べるときの隙間の設計がしやすくなる。また、着脱接続部を利用して容易に着脱作業できる。
【００１４】
請求項２記載の発光モジュールによれば、基板の長手方向の一端側でかつ基板の発光素子が配設された面に対して反対側の面に、一対の接続ピンを突設した着脱接続部を設けため、着脱接続部による接続で基板の長手方向の一端側が固定され、基板の長手方向の他端は自由端となり、長手方向の熱膨張による基板などの膨張方向を主として自由端方向とすることができ、他の発光モジュールを長手方向に並べるときの隙間の設計がしやすくなる。また、着脱接続部を利用して容易に着脱作業できる。
【００１５】
請求項３記載の発光装置によれば、請求項１または２記載の発光モジュールが配置される基台に、発光モジュールの着脱接続部が接続されるコネクタを設けたため、発光モジュールを容易に着脱できる。
【００１６】
請求項４記載の発光装置によれば、複数の請求項１または２記載の発光モジュールが長手方向に沿って連続的に配列される基台に、各発光モジュールの着脱接続部が接続される複数のコネクタを設けたため、各発光モジュールを容易に着脱できる。
【００１７】
請求項５記載の発光装置によれば、請求項４記載の発光装置の効果に加えて、基台に設けられた複数のコネクタを接続部材で接続したため、給電構造を簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は発光装置の分解状態の断面図、図２は発光装置の組立状態の断面図である。
【００２０】
11はライン光源を構成する細長い発光装置で、この発光装置11は、複数の発光モジュール12と、これら複数の発光モジュール12が着脱可能に配置される基台13とを備えている。
【００２１】
各発光モジュール12は、例えばガラスエポキシ樹脂などで長尺に設けられた基板21を有し、この基板21上に配線が形成されているとともに発光素子として固体発光素子である複数の発光ダイオード22が長手方向に１列でかつ所定の間隔をあけて配列されて実装（配設）されている。基板21の長手方向の一端側でかつ基板21の発光ダイオード22が実装された面に対して反対側の面つまり裏面からは複数の発光ダイオード22に接続された正極および負極の一対の接続ピン23を有する着脱接続部24を突設されている。一対の接続ピン23は基板21の長手方向に対して交差する方向に並んで設けられている。
【００２２】
基板21の発光ダイオード22が実装された面側には各発光ダイオード22からの光を制光する制光体25が配置されている。この制光体25には、例えば透明な樹脂製で長尺に形成され、各発光ダイオード22毎に対応して配置される複数のレンズ部26が長手方向に沿って１列状に形成されている。
【００２３】
各レンズ部26には、背面側に発光ダイオード22を収容する収容空間27が形成され、この収容空間27に臨む内面に発光ダイオード22からの光が入射する入射面28が形成され、レンズ部26の周面に発光ダイオード22からの光を前面側へ向けて反射させる反射面29が形成され、レンズ部26の前面側に発光ダイオード22からの光が出射する出射面30が形成されている。
【００２４】
基板21および制光体25は長手方向に沿ってケース31に収容されて取り付けられている。このケース31は、例えばアルミニウムなどの金属製で、長尺に形成されているとともに、ケース基部32および両側のケース側部33を有する断面略コ字形に形成されており、ケース基部32の一端近傍には基板21から突設された一対の接続ピン23が絶縁状態に貫通される孔部34が形成されている。そして、ケース31には、基板21がその裏面をケース基部32に接合した状態で収容されているとともに、制光体25が基板21をケース31に押し付けた状態で両側のケース側部33間に嵌め込まれている。
【００２５】
発光モジュール12の基板21、制光体25およびケース31の長手方向の長さは略同一に形成されている。
【００２６】
また、基台13は、例えばアルミニウムなどの金属製で、長尺であって配置される複数の発光モジュール12の長さに対応した長さに形成されているとともに、基部41および両側の側部42を有する断面略コ字形に形成されている。両側の側部42の内側間には発光モジュール12のケース31が挿入されて取り付けられており、両側の側部42の内面にはケース31が係合して挿入位置を規制する段部43が形成され、一側の側部42の内面にはケース31を他方の側部42に押し付けて保持する付勢部材としての押えばね44が取り付けられている。押えばね44とケース31とは摩擦接触し、基台13に対するケース31の長手方向への移動が許容されている。
【００２７】
基台13の基部41上には、各発光モジュール12の着脱接続部24の接続ピン23が着脱可能に接続されるコネクタ45が発光モジュール12の配置間隔に対応して長手方向に沿って配設されている。コネクタ45は、着脱接続部24の接続ピン23が接続されるコネクタ部46を有し、このコネクタ部46には一対の接続ピン23が差し込まれる一対の差込み孔47が形成され、これら差込み孔47の内側に接続ピン23と電気接続される一対の端子48が配置されている。コネクタ部46の両側にはそれぞれ各端子48に接続された電線接続部49が一対ずつ設けられ、これら各電線接続部49には接続部材としての電線50が接続されている。基台13の一端に位置するコネクタ45から外部に引き出される一対の電線50は各発光モジュール12の発光ダイオード22に電力を給電する図示しない電源部に接続され、基台13上の隣り合うコネクタ45同士がそれぞれ一対ずつの電線50によって接続されている。
【００２８】
そして、発光装置11を組み立てるには、各発光モジュール12を基台13の両側の側部42間に挿入し、一対の接続ピン23をコネクタ45に差し込み接続する。
【００２９】
一方、各発光モジュール12を基台13の両側の側部42間から取り出す方向に移動させることにより、接続ピン23がコネクタ45から外れ、各発光モジュール12を基台13から取り外すことができる。
【００３０】
また、発光装置11の組立状態では、各発光モジュール12の発光ダイオード22の点灯が点灯していない常温のとき、隣り合う発光モジュール12の間に各発光モジュール12の長手方向の熱膨張分を考慮した隙間が形成されている。
【００３１】
そして、各発光モジュール12の発光ダイオード22の点灯時に、発光ダイオード22が発生する熱で発光モジュール12が長手方向に熱膨張しても、着脱接続部24の接続ピン23が基台13のコネクタ45に接続されていることで基板21の長手方向の一端側の位置が規制されていても、基板21の長手方向の他端は自由端であるため、基板21の長手方向の他端側への熱膨張を許容できる。
【００３２】
隣り合う発光モジュール12の間に各発光モジュール12の長手方向の熱膨張分を考慮した隙間が形成されているため、発光モジュール12が長手方向の他端側へ熱膨張しても、基板21に形成されている配線が断線したり制光体25が歪んで光学特性を損なうといった影響を防止できる。
【００３３】
このように、基板21の長手方向の一端側でかつ基板21の発光ダイオード22が実装された面に対して反対側の面から一対の接続ピン23を有する着脱接続部24を突設しため、着脱接続部24による接続で基板21の長手方向の一端側が固定され、基板21の長手方向の他端は自由端となり、長手方向の熱膨張による基板21などの膨張方向を主として自由端方向とすることができ、他の発光モジュール12を長手方向に並べるときの隙間の設計がしやすくなる。また、着脱接続部24を利用して発光モジュール12を基台13に容易に着脱作業できる。
【００３４】
また、複数の発光モジュール12が長手方向に沿って連続的に配列される基台13に、各発光モジュール12の着脱接続部24が接続される複数のコネクタ45を設けたため、各発光モジュール12を容易に着脱できる。
【００３５】
また、基台13に設けられた複数のコネクタ45を電線50で接続したため、給電構造を簡単にできる。
【００３６】
なお、接続部材としては、電線50に限らず、端子板などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態を示す発光装置の分解状態の断面図である。
【図２】同上発光装置の組立状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
11    発光装置
12    発光モジュール
13    基台
21    基板
22    発光素子としての発光ダイオード
23    接続ピン
24    着脱接続部
25    制光体
31    ケース
45    コネクタ
50    接続部材としての電線
【図１】
2006024861.tif 000003
【図２】
2006024861.tif 000004