(57)【要約】【課題】背の高い電子部品を有する点灯回路を内蔵した薄型の光源装置を提供する。【解決手段】半導体発光素子１３２と、電子部品１３３と、電子部品１３３が実装された実装面１３１ａを有する実装基板１３１とを備える光源装置１００である。実装基板１３１の外縁部の少なくとも一箇所には切欠部１３９が設けられている。電子部品１３３の本体１３３ａの少なくとも一部分は切欠部１３９内に位置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、電子部品と、前記電子部品が実装された実装面を有する実装基板とを備え、
前記実装基板の外縁部の少なくとも一箇所には切欠部が設けられており、
前記電子部品の本体の少なくとも一部分は前記切欠部内に位置している
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記電子部品は、前記本体の長手方向が前記実装基板の前記実装面と平行になる姿勢で、前記実装基板に実装されている
ことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記電子部品は、前記本体から延出したリード線を有し、
前記リード線は、前記実装基板の前記実装面と平行になる姿勢で、前記実装基板の実装面上に設けられた接続端子と接続されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記リード線は、前記実装基板の前記実装面から浮いた状態で前記接続端子と接続されている
ことを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項５】
前記電子部品は、前記本体の一部が前記切欠部からはみ出した状態で前記実装基板に実装されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
さらに、前記実装基板と重ねて配置されるヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクの外縁部には、前記実装基板に設けられた前記切欠部と重なる位置に、切欠部が設けられており、
前記電子部品は、前記実装基板に設けられた前記切欠部内に位置する前記一部分とは別の一部分が、前記ヒートシンクに設けられた前記切欠部内に位置している
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子を光源として備える光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体発光素子を光源とする光源装置が、白熱灯や蛍光灯の代替品として利用されている。このような光源装置は、一般に、ケース内に半導体発光素子を点灯させるための点灯回路を内蔵している。その点灯回路は、実装基板上に実装された複数の電子部品で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３０９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光源装置を薄型化する方法の１つとして、ケースを薄型化する方法が考えられる。しかしながら、ケースが薄型化するとケースの内部容積が小さくなるため、従来であれば内蔵できていた点灯回路を内蔵できなくなる可能性がある。特に、点灯回路が有する電解コンデンサのような背の高い電子部品が、薄型化したケース内に収まらなくなる可能性が高い。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑み、背の高い電子部品を有する点灯回路を内蔵した薄型の光源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】
【０００６】
本開示の一態様に係る光源装置は、半導体発光素子と、電子部品と、電子部品が実装された実装面を有する実装基板とを備える。実装基板の外縁部の少なくとも一箇所には切欠部が設けられている。電子部品の本体の少なくとも一部分は切欠部内に位置している。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る光源装置は、実装基板の外縁部の少なくとも一箇所に切欠部が設けられており、その切欠部内に電子部品の本体の少なくとも一部分が位置している。したがって、背の高い電子部品を有する点灯回路を内蔵した薄型の光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る光源装置を示す斜視図
【図２】実施の形態に係る光源装置を示す分解斜視図
【図３】実施の形態に係る光源装置のカバーを外した状態を示す平面図
【図４】実施の形態に係る光源装置の実装基板を示す平面図
【図５】実施の形態に係る光源装置のヒートシンクを示す平面図
【図６】実施の形態に係る光源装置のケースを示す平面図
【図７】図３におけるＡ−Ａ線断面図
【図８】図３におけるＢ−Ｂ線断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る光源装置の実施の形態を、図面に基づき説明する。なお、下記に開示される実施の形態はすべて例示であって、本開示に係る光源装置に制限を加える意図はない。
【００１０】
また、下記に開示される実施の形態では、必要以上の詳細な説明を省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項についての詳細な説明や、実質的に同一の構成についての重複する説明を、省略する場合がある。これは、説明が不必要に冗長になるのを避けることで、当業者の理解を容易にするためである。
【００１１】
（全体構成）
図１は、実施の形態に係る光源装置を示す斜視図である。図１に示すように、実施の形態に係る光源装置１００は、丸型蛍光灯の代替品として使用される円盤形のＬＥＤランプである。光源装置１００は、例えば、照明器具（不図示）に取り付けて、ダウンライト、ウォールライト、スポットライトなどして使用される。
【００１２】
図２は、実施の形態に係る光源装置を示す分解斜視図である。図２に示すように、光源装置１００は、ケース１１０、ヒートシンク１２０、発光モジュール１３０、カバー１４０等を備える。
【００１３】
（ケース）
ケース１１０は、例えば、エンジニアリングプラスチック或いはシリコン樹脂等の耐熱性を有する合成樹脂製であって、底板部１１１と、一対の口金部１１２と、周壁部１１３とを有する。本実施の形態に係るケース１１０は、エンジニアリングプラスチックの一例としてのポリブチレンテレフタレート樹脂製である。
【００１４】
底板部１１１は、略円形板状であって、その上面１１４には複数のねじ穴１１５が設けられている。
【００１５】
一対の口金部１１２は、底板部１１１の外縁部の２箇所に、底板部１１１を挟んで対向するように設けられている。各口金部１１２は、それぞれが有底の円筒形状であって、筒底部分にそれぞれ一対の口金ピン１５１が設けられている。一方の口金部１１２に設けられた一対の口金ピン１５１と、他方の口金部１１２に設けられた一対の口金ピン１５１とは、互いが平行かつ反対側に向けて突出するように設けられている。
【００１６】
周壁部１１３は、底板部１１１の上面１１４における外縁部に、底板部１１１の周縁に沿って設けられている。周壁部１１３で囲繞された第１空間１１６内には、ヒートシンク１２０が収容されている。また、周壁部１１３の外周面には複数の爪部１１７が設けられており、周壁部１１３の内周面には１つの突起部１１８が設けられている。
【００１７】
ケース１１０の周壁部１１３は、一箇所において内側に窪んだ窪み部１１３ａを有する。窪み部１１３ａについては詳細を後述する。
【００１８】
（ヒートシンク）
ヒートシンク１２０は、略円形板状であって、ケース１１０と発光モジュール１３０との間に配置されている。より具体的には、ケース１１０の底板部１１１と、ケース１１０周壁部１１３と、発光モジュール１３０の実装基板１３１とで囲まれた空間内に配置されている。
【００１９】
ヒートシンク１２０の上面１２１は、グリース（不図示）を介して発光モジュール１３０の実装基板１３１と面接触している。ヒートシンク１２０と発光モジュール１３０とは、それらの間に介在するグリースを介して熱的に接続されている。
【００２０】
ヒートシンク１２０の下面１２２は、グリース（不図示）を介してケース１１０の底板部１１１と面接触している。ヒートシンク１２０とケース１１０とは、それらの間に介在するグリースを介して熱的に接続されている。
【００２１】
ヒートシンク１２０は、例えば、アルミニウム製である。なお、ヒートシンク１２０は、アルミニウム製のものに限定されないが、熱伝導性が良くかつ軽量であることが好ましい。
【００２２】
ヒートシンク１２０には、上面１２１から下面１２２まで貫通する複数の貫通孔１２３が設けられている。また、ヒートシンク１２０の上面１２１には、互いに形状の異なる２つの突起部１２４ａ，１２４ｂが設けられている。
【００２３】
さらに、ヒートシンク１２０の外縁部の一箇所には、ケース１１０の突起部１１８の形状に合わせた形状の窪み部１２５が設けられている。ヒートシンク１２０がケース１１０の第１空間１１６内に収容された状態において、ケース１１０の突起部１１８とヒートシンク１２０の窪み部１２５とは嵌合している。これにより、第１空間１１６内におけるヒートシンク１２０のガタツキが抑えられている。
【００２４】
ヒートシンク１２０の外縁部には切欠部１２６が設けられている。切欠部１２６については詳細を後述する。
【００２５】
（発光モジュール）
図３は、実施の形態に係る光源装置のカバーを外した状態を示す平面図である。図３に示すように、発光モジュール１３０は、実装基板１３１と、複数の半導体発光素子１３２と、複数の電子部品１３３，１３４とを有する。
【００２６】
実装基板１３１は、例えば、セラミックや熱伝導樹脂等からなる絶縁層とアルミニウム等からなる金属層との２層構造を有し、略円形板状である。実装基板１３１の上面である実装面１３１ａには、複数の半導体発光素子１３２と、複数の電子部品１３３，１３４とが実装されている。また、実装基板１３１には配線パターン（不図示）と、配線パターンと電気的に接続された複数の接続端子１３５，１３６とが設けられている。各半導体発光素子１３２および各電子部品１３３，１３４は、配線パターンおよび各接続端子１３５，１３６を介して、各口金ピン１５１に接続された電源線１５２と電気的に接続されている。
【００２７】
実装基板１３１には、ヒートシンク１２０の貫通孔１２３と対応する位置に、貫通孔１３７が設けられている（図２参照）。貫通孔１３７および貫通孔１２３に貫通させたねじ１６１を、ケース１１０のねじ穴１１５にねじ込むことによって、発光モジュール１３０およびヒートシンク１２０はケース１１０固定されている。なお、発光モジュール１３０およびヒートシンク１２０は、接着剤や係合構造を利用してケース１１０に取り付けられていてもよい。
【００２８】
実装基板１３１には、ヒートシンク１２０の突起部１２４ａ，１２４ｂと対応する位置に、貫通孔１３８ａ，１３８ｂが設けられている。光源装置１００を組立てた状態において、貫通孔１３８ａと突起部１２４ａとが嵌合し、貫通孔１３８ｂと突起部１２４ｂとが嵌合する。嵌合箇所を２箇所設けることによって、ヒートシンク１２０に対して実装基板１３１がずれ動かないようになっている。また、形状の異なる貫通孔１３８ａ，１３８ｂおよび突起部１２４ａ，１２４ｂを設けることによって、ヒートシンク１２０に対して実装基板１３１の向きを間違えないようになっている。
【００２９】
実装基板１３１の外縁部には切欠部１３９が設けられている。切欠部１３９については詳細を後述する。
【００３０】
各半導体発光素子１３２は、ＬＥＤであって、それぞれの主出射方向をカバー１４０に向けた状態でマトリクス状に配列されている。なお、半導体発光素子１３２は、ＬＥＤに限定されず、例えばＬＤ（レーザダイオード）、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）等であってもよい。また、半導体発光素子１３２のパッケージの構造は、砲弾型、表面実装（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＭＤ）型、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）型、パワーＬＥＤ型などいずれの構造であってもよい。
【００３１】
各半導体発光素子１３２で生じた熱は、実装基板１３１を介してヒートシンク１２０に伝導し、さらにヒートシンク１２０からケース１１０に伝導し、ケース１１０から外部へ放熱される。上述したように、実装基板１３１とヒートシンク１２０、および、ヒートシンク１２０とケース１１０が、それぞれグリースを介して面接触しているため、光源装置１００は高い放熱特性を有している。
【００３２】
なお、発光モジュール１３０とヒートシンク１２０とを電気的に絶縁するために、発光モジュール１３０とヒートシンク１２０との間に絶縁シート（不図示）などの絶縁部材を介在させてもよい。
【００３３】
複数の電子部品１３３，１３４は、点灯回路の各機能を達成するための部品である。点灯回路の機能としては、商用電源から供給された交流電力を直流電力に整流する整流回路としての機能や、整流回路により整流された直流電力の電圧値を調整する電圧調整回路としての機能がある。
【００３４】
点灯回路は、口金ピン１５１および半導体発光素子１３２と電気的に接続されており、口金ピン１５１を介して照明器具（不図示）から受電し、半導体発光素子１３２を発光させる。
【００３５】
複数の電子部品１３３，１３４のうち最も背が高いのは、本実施の形態においては電子部品１３３である。電子部品１３３は、例えば平滑回路を構成する電解コンデンサである。なお、電子部品１３３以外の電子部品１３４としては、チョークコイル、ＩＣ、ノイズフィルタ、抵抗、スイッチング素子（トランジスタ等）、コイル等が挙げられる。
【００３６】
（カバー）
カバー１４０は、円形板状の本体部１４１と、本体部１４１の外縁部から後方に向けて延出する短筒形状の周壁部１４２とを有し、全体として皿形状である。なお、カバー１４０の形状は上記に限定されず、ケース１１０の形状に合わせてどのような形状であってもよい。
【００３７】
カバー１４０は、例えば、アクリル樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、シリコン樹脂等の樹脂やガラス等の透光性材料製であって、白色半透明である。なお、カバー１４０は、半透明に限定されず透明であってもよく、色は無色であっても有色であってもよい。さらに、カバー１４０の表面には、出射光を拡散させるための複数の凹凸が設けられた光拡散加工が施されていてもよい。
【００３８】
カバー１４０は、発光モジュール１３０を覆った状態で、ケース１１０の周壁部１１３に取り付けられている。カバー１４０の周壁部１４２の内周面には、ケース１１０の周壁部１１３に設けられた爪部１１７を係止させるための爪係止部（不図示）が形成されている。カバー１４０は、ケース１１０の爪部１１７を爪係止部に係止させることによって、ケース１１０に固定されている。
【００３９】
なお、本実施の形態では、爪部１１７と爪係止部とによる係止構造によってカバー１４０をケース１１０に固定しているが、固定方法は、ねじ止め、接着、圧入などであってもよいし、複数の方法を組み合わせてもよい。
【００４０】
（要部構成）
図４は、実施の形態に係る光源装置の実装基板を示す平面図である。図４に示すように、実装基板１３１の外縁部の一箇所には切欠部１３９が設けられている。この切欠部１３９は、電子部品１３３を収容するための空間である。
【００４１】
図５は、実施の形態に係る光源装置のヒートシンクを示す平面図である。図５に示すように、ヒートシンク１２０の外縁部の一箇所にも切欠部１２６が設けられている。この切欠部１２６も、電子部品１３３を収容するための空間である。
【００４２】
切欠部１２６は、ヒートシンク１２０に対して実装基板１３１を位置合わせした際に、実装基板１３１の切欠部１３９と重なる位置に設けられている。ヒートシンク１２０の切欠部１２６と実装基板１３１の切欠部１３９とは、形状が略一致している。
【００４３】
図６は、実施の形態に係る光源装置のケースを示す平面図である。図６に示すように、ケース１１０の周壁部１１３は、一箇所において内側に窪んだ窪み部１１３ａを有する。窪み部１１３ａで三方を囲まれた第２空間１１９は、電子部品１３３を収容するための空間である。ケース１１０の第２空間１１９は、ヒートシンク１２０および実装基板１３１をケース１１０に対して位置合わせした際に、切欠部１２６および切欠部１３９と重なる位置に設けられている。ケース１１０の第２空間１１９と実装基板１３１の切欠部１３９とは、形状が略一致している。
【００４４】
光源装置１００では、最も背の高い電子部品１３３が実装基板１３１の切欠部１３９内に配置されている。これにより、実装基板１３１の実装面１３１ａ上に実装しようとすると背が高過ぎて内蔵しきれなかった電子部品１３３を、内蔵することが可能になる。なお、電子部品１３３の背の高さとは、本体１３３ａにおけるリード線１３３ｂが突出している側の端面から、その反対側の端面までの距離（図７において「Ｔ」で示す寸法）を意味する。
【００４５】
図７は、図３におけるＡ−Ａ線断面図である。図８は、図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。図７および図８に示すように、電子部品１３３は、本体１３３ａと、一対のリード線１３３ｂと、ガラスチューブ１３３ｃとを有する。本体１３３ａは略円柱形状である。リード線１３３ｂは、本体１３３ａの一端面から延出している。ガラスチューブ１３３ｃは、本体１３３ａの外周面を被覆している。
【００４６】
電子部品１３３の本体１３３ａの一部分は、実装基板１３１の切欠部１３９内に位置している。また、電子部品１３３の本体１３３ａの別の一部分は、ケース１１０の第２空間１１９内、かつ、ヒートシンク１２０の切欠部１２６内に位置している。本体１３３ａの一部分および別の一部分が実装基板１３１の実装面１３１ａよりも下に埋もれているため、電子部品１３３が実装面１３１ａから突出する突出量が抑えられている。
【００４７】
加えて、電子部品１３３のさらに別の一部分は、切欠部１３９、切欠部１２６および第２空間１１９からはみ出した状態となっている。この構成により、切欠部１３９の大きさを小さくすることができるため、実装基板１３１の実装面１３１ａの面積を広く確保することができる。
【００４８】
電子部品１３３は、横置きの姿勢で実装基板１３１に実装されている。具体的には、電子部品１３３は、本体１３３ａの長手方向が実装基板１３１の実装面１３１ａと平行になる姿勢で、実装基板１３１に実装されている。本体１３３ａの長手方向を実装基板１３１の実装面１３１ａと平行にすることで、電子部品１３３が実装面１３１ａから突出する突出量をより効果的に抑えることができる。
【００４９】
なお、電子部品１３３の姿勢は、必ずしも、本体１３３ａの長手方向が実装基板１３１の実装面１３１ａと平行になる姿勢でなくてもよい。電子部品１３３の本体１３３ａの一部分が実装基板１３１の切欠部１３９内に位置していれば、電子部品１３３の突出量をある程度は抑えることができる。したがって、例えば縦置きの姿勢（本体１３３ａの長手方向が実装基板１３１の実装面１３１ａと平行になる姿勢）で、本体１３３ａの一部分が実装基板１３１の切欠部１３９内に位置していてもよい。
【００５０】
各リード線１３３ｂは、直線状であって、実装基板１３１の実装面１３１ａと平行になる姿勢で、実装基板１３１の実装面１３１ａ上に設けられた接続端子１３５と接続されている。リード線１３３ｂが接続されている接続端子１３５は、かしめによりリード線１３３ｂと接続されている。なお、リード線１３３ｂと接続端子１３５とを接続する方法は、かしめに限定されず、半田付け等の別の方法であってもよい。
【００５１】
各リード線１３３ｂは、実装基板１３１の実装面１３１ａから浮いた状態で接続端子１３５と接続されている。この構成により、リード線１３３ｂと実装面１３１ａに設けられた配線パターン等との絶縁性が確保されている。
【００５２】
以上の構成により、本体１３３ａの少なくとも一部分が切欠部１３９内に位置している電子部品１３３については、実装基板１３１の実装面１３１ａから突出する部分の高さが減少している。したがって、一部分が切欠部１３９内に位置する電子部品として、背の高い電子部品１３３を選択すれば、点灯回路全体として、実装基板１３１の実装面１３１ａから突出する突出量を抑えることができる。これにより、背の高い電子部品１３３を有する点灯回路を内蔵した薄型の光源装置１００を実現とすることができる。
【００５３】
［変形例］
以上、本開示の構成を、実施形態に基づいて説明したが、本開示は上記実施の形態に限られない。また、上記実施の形態に記載した材料、数値などは好適なものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本開示の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、光源装置の構成に適宜変更を加えることは可能である。
【００５４】
例えば、実装基板に設ける切欠部は複数であってもよく、それら切欠部のそれぞれに電子部品の一部分を位置させる構成であってもよい。また、１つの切欠部内に複数の電子部品のそれぞれの一部分を位置させる構成であってもよい。さらに、電子部品が半導体発光素子と異なる面に実装されている構成であってもよい。
【００５５】
本開示に係る光源装置は、照明用途全般に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１００    光源装置
１１０    ケース
１１１    底板部
１１２    口金部
１１３    周壁部
１１３ａ    窪み部
１１４    上面
１１５    ねじ穴
１１６    第１空間
１１７    爪部
１１８    突起部
１１９    第２空間
１２０    ヒートシンク
１２１    上面
１２２    下面
１２３    貫通孔
１２４ａ    突起部
１２４ｂ    突起部
１２５    窪み部
１２６    切欠部
１３０    発光モジュール
１３１    実装基板
１３１ａ    実装面
１３２    半導体発光素子
１３３    電子部品
１３４    電子部品
１３５    接続端子
１３６    接続端子
１３７    貫通孔
１３８ａ    貫通孔
１３８ｂ    貫通孔
１３９    切欠部
１４０    カバー
１４１    本体部
１４２    周壁部
【図１】
2018101567.tif 000003
【図２】
2018101567.tif 000004
【図３】
2018101567.tif 000005
【図４】
2018101567.tif 000006
【図５】
2018101567.tif 000007
【図６】
2018101567.tif 000008
【図７】
2018101567.tif 000009
【図８】
2018101567.tif 000010