(57)【要約】      （修正有）【課題】発光装置を大型化することなく、かつ、放熱性の良い発光装置およびライン光源装置を提供する。【解決手段】発光装置１は、棒状の長尺な導光体３と、導光体の長尺方向端面から光を入射する入射面に向かって光を入射するＬＥＤ７とを備える発光装置において、ＬＥＤは、銅板を有する基板５に実装され、基板は、導光体を支持する金属製の筐体構成部材２に接触していると共にその筐体構成部材と協働して導光体を収納する筐体を構成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の長尺な導光体と、上記導光体の長尺方向端面から光を入射する発光部材とを備える発光装置において、
上記発光部材は、金属板またはセラミック板を有する基板に実装され、
上記基板は、上記導光体を支持する金属またはセラミック製の筐体構成部材に接触していると共にその筐体構成部材と協働して上記導光体を収納する筐体を構成していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１記載の発光装置において、
前記筐体の内部には、前記導光体の長尺方向と平行に伸びる空間が設けられ、その空間内に前記発光部材への電力供給用の配線が配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置において、
前記筐体を保持すると共に設置場所へ固定する保持具を少なくとも前記筐体の両端に備えることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置がその長尺方向に複数隣接して設置されると共に隣接された発光装置が電気的に接続されることを特徴とするライン光源装置。
【請求項５】
請求項４記載のライン光源装置において、
前記発光装置が隣接する部分では、隣接する前記発光装置が有する前記基板が対向しており、
上記対向する前記基板の一方には凹部を有する突出部が設けられ、他方には凸部を有する突出部が設けられ、
上記凹部と上記凸部とが嵌合して上記隣接する前記発光装置同士が固定されることを特徴とするライン光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置およびライン光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源に用いた発光装置としては、以下のものが提案されている。すなわち、長さが幅よりも長い発光面をもつ発光手段として、光源であるＬＥＤと、ＬＥＤを保持するための保持部材と、ＬＥＤからの光を端面より導入し発光面としての側面から出射させるための導光板を有する発光装置が知られている（特許文献１参照）。この発光装置の導光板は、反射シートを介して筐体に収容される。筐体は、導光板と保持部材を位置固定する。さらに、この発光装置を対象物へ取り付けるための磁石が筐体の長手方向を形成する面に配置されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている発光装置は、ＬＥＤが基板に実装されたものを保持部材によって保持し、その保持部材が筺体によって位置固定される構成を採用している。なお、この保持部材は、ＬＥＤが発する熱を逃がす役割をも担っている。そのため、放熱性を考慮するとこの保持部材が必要となり、一方、この保持部材を有している分だけ、発光装置が長手方向に大きくなる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、発光装置を大型化することなく、かつ、放熱性の良い発光装置およびライン光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、棒状の長尺な導光体と、導光体の長尺方向端面から光を入射する発光部材とを備える本発明の発光装置は、発光部材は、金属板またはセラミック板を有する基板に実装され、基板は、導光体を支持する金属またはセラミック製の筐体構成部材に接触していると共にその筐体構成部材と協働して導光体を収納する筐体を構成している。
【０００７】
ここで、筐体の内部には、導光体の長尺方向と平行に伸びる空間が設けられ、その空間内に発光部材への電力供給用の配線が配置されていることが好ましい。
【０００８】
また、筐体を保持すると共に設置場所へ固定する保持具を少なくとも筐体の両端に備えることが好ましい。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のライン光源装置は、本発明の発光装置がその長尺方向に複数隣接して設置されると共に隣接された発光装置が電気的に接続される。
【００１０】
ここで、発光装置が隣接する部分では、隣接する発光装置が有する前記基板が対向しており、対向する基板の一方には凹部を有する突出部が設けられ、他方には凸部を有する突出部が設けられ、凹部と凸部とが嵌合して隣接する発光装置同士が固定されることことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、発光装置を大型化することなく、かつ、放熱性の良い発光装置およびライン光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光装置の構成を示す斜視概要図である。
【図２】図１に示す発光装置の分解斜視概要図である。
【図３】図１に示す発光装置の配線図である。
【図４】図１に示す発光装置に保持具を取り付けた状態の発光装置を示す斜視図である。
【図５】図１に示す発光装置を保持すると共に保持具が天井に固定されている状態を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るライン光源装置を示す図で、そのライン光源装置を構成する発光装置がその長尺方向に複数隣接して設置されている状態を示す図である。
【図７】図５に示すライン光源装置の配線図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る発光装置およびライン光源装置の第１変形例を示している。
【図９】本発明の実施の形態に係る発光装置およびライン光源装置の第２変形例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る発光装置およびライン光源装置の構成について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置１の構成を示す斜視概要図である。また、図２は、発光装置１の分解斜視概要図である。アルミニウム成形体である断面コの字状の長尺な第１の筺体構成部材２の内部には、アクリル樹脂を主原料とし光を導光する長尺の四角柱状の導光体３が第１の筐体構成部材２の長尺方向に収容されている。導光体３の長尺方向両端には、それぞれ後述するＬＥＤの発する光を導光体３内へと導くリフレクタ４が配置されている。
【００１５】
そして、第１の筐体構成部材２の長尺方向の両端には、それぞれ６角形の銅板を有する厚さ１ｍｍの基板５が配置されている。この基板５は、第２の筐体構成部材となっている。この基板５，５は、金属製のネジ６が基板５の穴ａから第１の筐体構成部材２の穴ｂに貫通して固定されることで、第１の筐体構成部材２に直接接触している。その基板５には、上述のリフレクタ４と対向する位置にＬＥＤ７が実装されている。そして、基板５は、第１の筐体構成部材２および後述する第３の筐体構成部材となるカバー１２と協働して導光体３を収納する筐体を構成している。
【００１６】
ＬＥＤ７が発する光の殆どは、導光体３内へと直接導入されたり、リフレクタ４によって反射された後に導光体３内へと導入されることとなる。すなわち、導光体３の両端側に配置される２つのＬＥＤ７，７が導光体３の長尺方向の両端からそれぞれ光を入射することとなる。その入射した光は、導光体３の出射面８から外部へ放射される。すなわち、ＬＥＤ７，７からの光は導光体３の四角柱状の側面のうち、断面コの字状の第１の筺体構成部材２から露出している部分である出射面８から出射する。
【００１７】
また、第１の筐体構成部材２の内部のうち、導光体３およびリフレクタ４によって占有されていない、第１の筐体構成部材２の長尺方向に沿った空間１１は、第３の筐体構成部材となるカバー１２によって覆われている。このカバー１２は、ネジ１３がカバー１２の穴ｃから第１の筐体構成部材２の穴ｄに貫通することで第１の筐体構成部材２に固定されている。なお、空間１１には、一方のＬＥＤ７側から他方のＬＥＤ７側への電力供給のための配線が長尺方向に沿って配置されている。この配線は、モールによって纏められ、そのモールが両面テープによって第１の筐体構成部材２の内壁に固定されている（図示省略）。
【００１８】
図３は、発光装置１の配線図である。２つのＬＥＤ７は、直流電源（図示省略）に直列接続されている。そして２つのＬＥＤ７，７をつなぐ配線７ａと直流電源に戻る配線７ｂが空間１１内に配置されている。
【００１９】
また、図２には、発光装置１を保持し、発光装置１が固定される部材（壁や天井等）との固定を実現する保持具１５が示されており、図４には、その保持具１５が組み込まれた状態が示されている。図５は、この保持具１５が発光装置１を保持すると共に保持具１５が天井１６に固定されている状態を示す側面図である。保持具１５は、発光装置１のうち両端の基板５の部分を保持している。この保持具１５は、帯状の樹脂成形体であって、カバー１２の方向側を除き、基板５の縁の形状に沿って曲げられている形状となっている。保持具１５は、基板５の２つの三角形状部５ａが嵌り込む２つの押さえ部１５ａ，１５ａと、その両者をつなぐ平面部１５ｂとで構成されている。保持具１５と天井１６との固定は、平面部１５ｂと天井１６とが両面接着テープ１７によって接着・固定されることで実現される。
【００２０】
図６は、本発明の実施の形態に係るライン光源装置２１を示す図で、発光装置１がその長尺方向に複数隣接して設置されている状態を示す図である。ここで、隣接する発光装置１の出射面８の間の距離Ｗは、極力短いことが好ましい。その理由は、その距離に相当する部分は発光せず暗くなってしまい、ライン光源装置２１全体として発光状態の明るさがまばらになってしまうためである。本実施の形態では、距離Ｗを１０ｍｍとしている。
【００２１】
図７は、ライン光源装置２１の配線図である。３つの発光装置１が端子Ａ〜Ｋを有している。端子Ｂと端子Ｃ、端子Ｄと端子Ｅ、端子Ｇと端子Ｈ、端子Ｊと端子Ｋがそれぞれ接続され、端子Ａと端子Ｆは短絡されている。このような接続状態とすると、ライン光源装置２１に使用されているＬＥＤ７の全てが直列に接続されることとなる。すなわち、３つの発光装置１は、直流電源（図示省略）に直列接続されることとなる。３つを超える発光装置１を用いたライン光源装置２１の場合は、端子Ａと端子Ｆは短絡させずに、さらに隣接する発光装置１の端子に接続させ、最末端の発光装置１の端子（端子Ａと端子Ｆに相当する端子）を短絡させる。
【００２２】
図８は、本発明の実施の形態に係る発光装置１およびライン光源装置２１の第１変形例を示している。この第１変形例に係る発光装置３１は、基板５の形状が発光装置１におけるものと異なる以外は発光装置１と構成に差異が無いため、対応する部材・要素には発光装置１におけるものと同一の符号を付し、その説明を省略する。発光装置３１は、一方の基板５が発光装置３１の長尺方向に突出する直方体形状の凸部３２を有する突出部が設けられ、一方の基板５とは異なる他方の基板５が発光装置３１の長尺方向に突出し凸部３２と嵌め合わせることのできる凹部３３を有する突出部が設けられている。このような凸部３２と凹部３３との嵌め合わせの際に上述したライン光源装置２１の端子間の接続がなされる。しかし、電気的な接続は別途行うようにしても良い。
【００２３】
図９は、本発明の実施の形態に係る発光装置１およびライン光源装置２１の第２変形例を示している。この第２変形例に係る発光装置４１は、基板５の形状が発光装置１におけるものと異なる以外は発光装置１と構成に差異が無いため、対応する部材・要素には発光装置１におけるものと同一の符号を付し、その説明を省略する。発光装置４１は、一方の基板５が発光装置３１と同一の凸部３２を有し、一方の基板５とは異なる他方の基板５が発光装置３１の空間１１に通じる穴３４であって、凸部３２と嵌め合わせることのできる４角形の穴３４（凹部の一種）を有している。このような凸部３２と穴３４との嵌め合わせの際に上述したライン光源装置２１の端子間の接続がなされる。しかし、電気的な接続は別途行うようにしても良い。
【００２４】
（本発明の実施の形態によって得られる主な効果）
ＬＥＤ７は、銅板を有する基板５に実装され、基板５は、導光体３を支持するアルミニウム製の第１の筐体構成部材２に直接接触している。そのため、ＬＥＤ７が発する熱を基板５を介して効率良く第１の筐体構成部材２に逃がすことができる。すなわち、第１の筐体構成部材２を放熱部材として活用することができる。ここで、この基板５は、厚み１ｍｍ程度と薄くすることができ、また従来技術のようにＬＥＤを基板に実装したものを保持する保持部材を有しないため、発光装置１，３１，４１を長手方向に大型化することなく、かつ、放熱性の良い発光装置１，３１，４１およびライン光源装置２１を提供することができる。
【００２５】
また、基板５は、第１の筐体構成部材２に固定具である金属製のネジ６によって直接に固定されている。そのため、基板５と第１の筐体構成部材２との接触状態をより強固なものとすることができる。また、ネジ６は金属製であるため、放熱部材としても機能する。
【００２６】
また、第１の筐体構成部材２の中の空間１１には、ＬＥＤ７への電力供給用の配線７ａ，７ｂが配置されている。そのため、２つのＬＥＤ７を使用する発光装置１のそれぞれのＬＥＤ７への電力供給用の配線７ａ，７ｂを１か所に纏めることができ、取り扱い性を良好にすることができる。
【００２７】
また、発光装置１，３１，４１およびライン光源装置２１は、第１の筐体構成部材２を保持すると共に天井１６等の設置場所へ固定する保持具１５を備えている。そのため、発光装置１，３１，４１およびライン光源装置２１を設置場所へ設置することが容易となる。また、この保持具１５は図５に示すように、発光装置１の出射面８側の部分を除き、基板５の縁の形状に沿って曲げられている形状となっている。そのため、筺体側に取り付け用のネジ穴を設ける必要がなく、よりコンパクトな発光装置１，３１，４１およびライン光源装置２１を提供することができる。
【００２８】
また、本発明の実施の形態に係るライン光源装置２１は、発光装置３１，４１を使用した場合、それらが隣接する部分では、隣接する発光装置３１，４１が有する基板５が対向しており、対向する基板５の一方には凹部３３または穴３４が設けられ、他方には凸部３２が設けられ、凹部３３または穴３４と凸部３２とが嵌合して隣接する発光装置３１，４１同士が固定されている。そのため、発光装置３１を用いてライン光源装置２１を製造する際には、凸部３２と凹部３３を嵌め合わすことで容易にかつ強固な結合力でライン光源装置２１を製造できる。同様に、発光装置４１を用いてライン光源装置２１を製造する際には、凸部３２と穴３４を嵌め合わすことで容易にかつ強固な結合力でライン光源装置２１を製造できる。また、発光装置４１を用いたライン光源装置２１は、上述の距離Ｗを小さくすることができる。さらに、凸部３２は、直方体形状であり、凸部３２と嵌め合わすことができる凹部３３も直方体形状であり、穴３４は４角形とされている。そのため、隣接する発光装置３１，４１を嵌め合わせて固定した状態では、回動することがない。
【００２９】
また、基板５の外形は６角形とされ、第１の筐体構成部材２は断面コの字状の長尺物である。そのため、基板５と第１の筐体構成部材２の端面の形状は同一ではなく、基板５が第１の筐体構成部材２の端面から第１の筐体構成部材２の短尺方向に突出している。そのため、その突出している基板５の部分が効率の高い放熱部材として機能できる。
【００３０】
また、本発明の実施の形態に係る発光装置１，３１，４１およびライン光源装置２１では、全てのＬＥＤ７を直列接続している。そのため、入力端子数を少なくすることができ、電力供給のための回路構成が複雑にならない。
【００３１】
（他の形態）
本発明の実施の形態に係る発光装置１，３１，４１は、棒状の長尺な導光体３と、導光体３の長尺方向端面から光を入射する入射面に向かって光を入射するＬＥＤ７とを備える。そして、ＬＥＤ７は、銅板を有する基板５に実装され、基板５は、導光体３を支持する金属製の第１の筐体構成部材２に接触していると共にその第１の筐体構成部材２およびカバー１２と協働して導光体３を収納する筐体を構成している。
【００３２】
しかし、基板５は、銅板ではなくアルミニウム板、ステンレス板、銀板等他の金属板を有するもの、またはアルミナ、窒化アルミニウム等からなるセラミック板を有するものであっても良い。また、第１の筐体構成部材２は、アルミニウム製でなく、銅製、ステンレス製、銀製等他の金属製のもの、またはアルミナ、窒化アルミニウム等からなるセラミック製のものであっても良い。なお、ＬＥＤ７は、第１の筐体構成部材２の長尺方向の両端に配置されているが、一端のみに配置されていても良い。さらに、基板５は、第１の筺体構成部材２に直接接触されているが、間接的に接触していても良い。ここで、間接的に接触とは、基板５と第１の筺体構成部材２以外の部材の金属板、樹脂膜等を介して基板５から筺体２へと熱移動が可能な状態である。
【００３３】
また、基板５は、第１の筐体構成部材２に固定具である金属製のネジ６によって固定されている。しかし、固定具は、必ずしも必要でなく、たとえば基板５と第１の筐体構成部材２とが溶接されていることとしても良い。また、固定具は、ネジ６に限らず、接着剤等、他のものであっても良い。ただし、ネジ６を使用することは、発光装置１，３１，４１の製造を容易にできるため好ましい。また、ネジ６は金属製であるが、セラミック製、樹脂製等のネジを用いても良い。
【００３４】
また、第１の筐体構成部材２の中には導光体３の長尺方向と平行に伸びる空間１１が設けられ、その空間１１内には、ＬＥＤ７への電力供給用の配線７ａ，７ｂが配置されている。しかし、この配線は、第１の筐体構成部材２の中ではなく外側表面に配置されていても良い。また、２つのＬＥＤ７への電力供給用の配線７ａ，７ｂは、それぞれ別々の経路をとってもよく、２つの配線が纏められる必要は無い。
【００３５】
また、発光装置１，３１，４１は、第１の筐体構成部材２を保持すると共に天井１６等の設置場所へ固定する保持具１５を第１の筐体構成部材２の両端に備えている。しかし、保持具１５は必ずしも必要ない。また、保持具１５は第１の筐体構成部材２の両端に加え、または両端以外の部分に設置されても良い。また、保持具１５と天井１６等とが両面接着テープ１７によって接着・固定されているが、両面接着テープ１７以外の固定部材、たとえばマジックテープ（登録商標）等を使用することができる。また、保持具１５は、発光装置１の出射面８側の部分を除き、基板５の縁の形状に沿って曲げられている形状となっており、発光装置１のうち基板５の部分を保持している。しかし、保持具１５の形状は、適宜変更できるし、保持する位置も基板５の部分ではなく別の部分、たとえば筺体２の側面部分とすることができる。保持具１５が保持する発光装置１の位置を第１の筺体構成部材２の側面部分とすることで、基板５の放熱が妨げられず、かつ保持具１５が過剰に加熱されることもなく、好ましい。しかし、保持具１５は、過剰に加熱されることとしても良い。また、保持具１５を熱伝導性の高い金属、セラミック等で構成することによって、保持具１５もまた放熱部材となるため、より好ましい発光装置１，３１，４１を提供することができる。
【００３６】
本発明の実施の形態に係るライン光源装置２１は、発光装置１，３１，４１がその長尺方向に複数隣接して設置されると共に隣接された発光装置１，３１，４１が電気的に接続される。本発明の実施の形態では、上述した隣接する距離Ｗを１０ｍｍとしている。しかし、この距離Ｗは１０ｍｍ以外としても良い。ただし、ライン光源装置２１全体として発光状態の明るさを均一にするためには、距離Ｗは１５ｍｍ以下とすることが好ましく、１０ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００３７】
また、ライン光源装置２１は、発光装置３１，４１が隣接する部分では、隣接する発光装置３１，４１が有する基板５が対向しており、対向する基板５の一方には凹部３３または穴３４が設けられ、他方には凸部３２が設けられ、凹部３３または穴３４と凸部３２とが嵌合して隣接する発光装置３１，４１同士が固定されている。しかし、このような凸部３２、凹部３３および穴３４は必要なく、たとえば第１の筐体構成部材２の外側面を保持・固定することで隣接する発光装置３１，４１同士を固定することとしても良い。また、凸部３２は、直方体形状であり、凸部３２と嵌め合わすことができる凹部３３も直方体形状であり、穴３４は４角形とされている。しかし、凸部３２および凹部３３の形状は、直方体に限られず、三角柱、円柱、楕円柱等の形状としても良い。また、穴３４の形状も４角形に限られず、三角形、円形、楕円形等の形状としても良い。さらに発光装置４１は、穴３４を設けず、基板５面から空間１１側に陥没し凸部３２と嵌め合わせることができる凹部を設けることとしても良い。
【００３８】
また、基板５の外形は６角形とされ、第１の筐体構成部材２は断面コの字状の長尺物である。しかし、基板５の外形は筐体５の断面形状に略沿った形状としたり、４角形状等の形状としても良い。また、基板５の厚みは１ｍｍとされているが、放熱性を良好にする観点からは、その厚みが厚い方が良いが、発光装置１，３１，４１を長尺方向にかさ張らせない観点からはその厚みを薄くした方が良い。これらの観点を総合的に考慮すると、基板５の厚みは０．５ｍｍから５ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００３９】
また、本発明の実施の形態に係る発光装置１，３１，４１およびライン光源装置２１では、全てのＬＥＤ７を直列接続している。しかし、一部または全部のＬＥＤ７は直列に接続せず、ＬＥＤ７に個別に電力供給のための配線を設け、発光装置１，３１，４１およびライン光源装置２１が複数組の入力端子を有することとしても良い。そして、その複数組の入力端子のための配線は空間１１を経由することとしても良い。
【符号の説明】
【００４０】
１，３１，４１  発光装置
２  第１の筐体構成部材
３  導光体
５  基板（第２の筐体構成部材）
７  ＬＥＤ
１２  カバー（第３の筐体構成部材）
１５  保持具
１６  天井（設置場所）
２１  ライン光源装置
３２  凸部
３３  凹部
３４  穴（凹部）
【図１】
2011165387.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011165387.tif 000006
【図５】
2011165387.tif 000007
【図６】
2011165387.tif 000008
【図７】
2011165387.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011165387.tif 000011