(57)【要約】【課題】枠体を特殊な形状に形成する必要がなく、製造コストを低減することのできる線状光源装置を提供する。また、複数の発光ダイオード間の隙間からも光が放射され、均斉度の高い線状光源装置を提供する。【解決手段】線状光源装置１において、互いに対向して平行な一対の反射面を含み上方へ開口した線状の凹部１３と、素子搭載基板上のＬＥＤ素子を封止し素子搭載基板と接合される底面及び当該底面に対して垂直で互いに平行な２つの側面を含むガラス封止部により封止され２つの側面が凹部１３の一対の反射面と当接し、凹部１３内に間隔をおいて並べられる複数の発光体７と、を備えるようにした。【選択図】図２
2011159424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して平行な一対の反射面を含み、上方へ開口した線状の凹部と、
素子搭載基板上のＬＥＤ素子を封止し、前記素子搭載基板と接合される底面及び当該底面に対して垂直で互いに平行な２つの側面を含むガラス封止部により封止され、前記２つの側面が前記凹部の前記一対の反射面と当接し、前記凹部内に間隔をおいて並べられる複数の発光体と、を備える線状光源装置。
【請求項２】
前記ガラス封止部の上面又は内部に、前記ＬＥＤ素子から発せられた光の波長を変換する蛍光体が設けられる請求項１に記載の線状光源装置。
【請求項３】
前記反射面は、前記ＬＥＤ素子から発せられた光を散乱反射する請求項２に記載の線状光源装置。
【請求項４】
前記一対の反射面は、それぞれ反射シートに形成され、
前記反射シートは、前記複数の発光体を挟んで間隔をおいて配置された一対の反射部材と、前記複数の発光体と、の間に介在する請求項３に記載の線状光源装置。
【請求項５】
前記反射シートは、内部に空気層が形成される請求項４に記載の線状光源装置。
【請求項６】
前記一対の反射面は、前記複数の発光体を挟んで間隔をおいて配置された一対の反射部材にそれぞれ形成される請求項３に記載の線状光源装置。
【請求項７】
前記一対の反射面には、白色塗装が施されている請求項６に記載の線状光源装置。
【請求項８】
前記ガラス封止部は、前記底面に対して垂直な４つの側面を含む請求項１から７のいずれか１項に記載の線状光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底面と垂直で互いに平行な２つの側面が形成されたガラス封止部を有する発光体を備える線状光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発光装置として、基板の上に等間隔で１列に発光ダイオード２を設け、発光ダイオード２を一体に囲むように基板１の上に反射枠３を固着し、各発光ダイオード２の間に背の低い中仕切反射部３３を形成し、発光ダイオード２の上方に円柱状のレンズを配置した線状光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平７−４９８１８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に記載の線状光源装置では、反射枠３が発光ダイオード２から側面方向へ出射された光を上方へ反射させるよう特殊な形状に形成する必要があり、製造コストが嵩むという問題がある。また、例えば５０ｃｍを超える長尺の線状光源では、封止材を硬化する際にクラックが生じたり、歩留まりが悪くなるなど製造が困難である。また、仮にこの線状光源装置を複数繋いだ場合は、繋ぎ目において発光ダイオード２間の隙間が大きくなって、発光ダイオード２間の隙間から光が放射されないため、線状光源の均斉度が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、枠体を特殊な形状に形成する必要がなく、製造コストを低減することのできる線状光源装置を提供することにある。また、他の目的とするところは、複数の発光ダイオード間の隙間からも光が放射され、均斉度の高い線状光源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】
本発明によれば、互いに対向して平行な一対の反射面を含み、上方へ開口した線状の凹部と、素子搭載基板上のＬＥＤ素子を封止し、前記素子搭載基板と接合される底面及び当該底面に対して垂直で互いに平行な２つの側面を含むガラス封止部により封止され、前記２つの側面が前記凹部の前記一対の反射面と当接し、前記凹部内に間隔をおいて並べられる複数の発光体と、を備える線状光源装置が提供される。
【０００７】
上記線状光源装置において、前記ガラス封止部の上面又は内部に、前記ＬＥＤ素子から発せられた光の波長を変換する蛍光体が設けられてもよい。
【０００８】
上記線状光源装置において、前記反射面は、前記ＬＥＤ素子から発せられた光を散乱反射してもよい。
【０００９】
上記線状光源装置において、前記一対の反射面は、それぞれ反射シートに形成され、前記反射シートは、前記複数の発光体を挟んで間隔をおいて配置された一対の反射部材と、前記複数の発光体と、の間に介在してもよい。
【００１０】
上記線状光源装置において、前記反射シートは、内部に空気層が形成されてもよい。
【００１１】
上記線状光源装置において、前記一対の反射面は、前記複数の発光体を挟んで間隔をおいて配置された一対の反射部材にそれぞれ形成されてもよい。
【００１２】
上記線状光源装置において、前記一対の反射面には、白色塗装が施されていてもよい。
【００１３】
上記線状光源装置において、前記ガラス封止部は、前記底面に対して垂直な４つの側面を含んでもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、枠体を特殊な形状に形成する必要がなく、製造コストを低減することができる。また、複数の発光ダイオード間の隙間からも光が放射され、均斉度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態を示す線状光源装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、外枠及びロットレンズを取り外した状態の線状光源装置の一部平面図である。
【図３】図３は、発光体の模式断面図である。
【図４】図４は、線状光源装置の断面図である。
【図５】図５は、線状光源装置の一部拡大断面図である。
【図６】図６は、変形例を示す線状光源装置の一部拡大断面図である。
【図７】図７は、変形例を示す線状光源装置の一部拡大断面図である。
【図８】図８は、３つの条件で取得した実験結果のデータを示す表である。
【図９】図９は、横軸に接触面積を投入電力で除した値をとり、縦軸に発光部とフィンの温度差の値をとって、３つの条件を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１から図５は本発明の一実施形態を示し、図１は線状光源装置の外観斜視図である。
図１に示すように、線状光源装置１は、線状の開口部２を有する外枠３と、外枠３とねじ４により締結される放熱フィン５と、を有している。線状光源装置１は、全体として略直方体形状を呈しており、外枠３が上側、放熱フィン５が下側として説明する。開口部２は外枠３の上面にて線状に形成され、開口部２の内側にはロットレンズ６が配置されている。
【００１７】
本実施形態の線状光源装置１は、検査用の光源に用いられ、高集光・高照度が求められるとともに、高出力点灯による高温環境でも光度劣化が生じないようにする必要がある。発光体として樹脂封止のＬＥＤを用いると、封止材の周囲に反射枠が必要となって大型となって高集光・高照度を達成できないし、高温環境で封止材が劣化して光度が低下するという問題がある。そこで、本実施形態では、発光体として、反射枠を設ける必要がなく、高温環境下でも劣化が抑制されるガラス封止ＬＥＤを用いている。
【００１８】
図２は、外枠及びロットレンズを取り外した状態の線状光源装置の一部平面図である。
図２に示すように、線状光源装置１は、一列に並べられた直方体形状の複数の発光体７と、各発光体７が実装される実装基板８と、を備えている。また、線状光源装置１は、各発光体７に隣接して各発光体７の並び方向へ延びる一対の反射部材９を備えている。すなわち、各反射部材９は、複数の発光体７を挟んで間隔をおいて配置されている。各反射部材９にはねじ孔９ａが形成され、反射部材９は、外枠３とともに放熱部材５へねじ４により締結される。
【００１９】
図３は、発光体の模式断面図である。
図３に示すように、発光体７は、フリップチップ型の複数のＬＥＤ素子７１と、各ＬＥＤ素子７１を搭載しセラミックからなる素子搭載基板７２と、素子搭載基板７２に形成され各ＬＥＤ素子７１へ電力へ供給するための回路パターン７３と、各ＬＥＤ素子７１を素子搭載基板７２上にて封止するガラス封止部７４と、各ＬＥＤ素子７１と回路パターン７３の間に介在するバンプ７５と、を備えている。
【００２０】
ＬＥＤ素子７１は、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）の式で表される半導体からなり、青色光を発する。尚、ＬＥＤ素子７１の半導体は任意であり、例えば、ＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓＰ系材料等のような他の半導体材料を用いてもよい。本実施形態においては、１つの発光体７に３つのＬＥＤ素子７１が一列に並んで配置され、発光体７はＬＥＤ素子７１の並び方向に長尺となっている。
【００２１】
素子搭載基板７２はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の多結晶焼結材料からなり、回路パターン７３は素子搭載基板７２の上面に形成されて各ＬＥＤ素子７１と電気的に接続される上面パターン７３ａと、素子搭載基板７２の下面に形成されて実装基板８と電気的に接続される電極パターン７３ｂと、上面パターン７３ａと電極パターン７３ｂを電気的に接続するビアパターン７３ｃと、を有している。また、素子搭載基板７２の下面における各電極パターン７３ｂの間には、放熱パターン７６が形成される。
【００２２】
放熱パターン７６は、セラミックからなる絶縁部としての素子搭載基板７２にメタライズされている。尚、素子搭載基板７２は、ＡｌＮ以外のセラミックとしてもよいし、シリコンなどの半導体材料を用いてもよい。シリコンは、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上あり、ＡｌＮと比べて廉価である。
【００２３】
ガラス封止部７４は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の熱融着ガラスからなり、素子搭載基板７２上に直方体状に形成される。ガラス封止部７４は、素子搭載基板７２上のＬＥＤ素子７１を封止し、素子搭載基板７２と接合される底面及び当該底面に対して垂直な４つの側面７４ａを含む。本実施形態においては、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏのガラスが用いられ、この熱融着ガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４９０℃、屈伏点（Ａｔ）が５２０℃、１００℃〜３００℃における熱膨張率（α）が６×１０−６／℃、屈折率が１．７となっている。尚、ガラスの組成はこれに限定されるものではなく、例えば、熱融着ガラスは、Ｌｉ２Ｏを含有していなくてもよいし、任意成分としてＺｒＯ２、ＴｉＯ２等を含んでいてもよい。また、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系以外のガラスを用いてもよいことは勿論である。
【００２４】
また、ガラス封止部７４には、蛍光体７５が分散されている。蛍光体７５としては、例えば、ＹＡＧ( Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体、珪酸塩蛍光体や、ＹＡＧと珪酸塩蛍光体を所定の割合で混合したもの等を用いることができ、青色のＬＥＤ素子７１と組み合わせることにより白色光を得ることができる。尚、紫外光を発するＬＥＤ素子と、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の組合せにより白色光を得るようにしてもよい。尚、蛍光体７５は、ガラスに分散させたものでなく、ガラス封止部７４の上面に塗布したものであってもよい。さらに、蛍光体７５を用いない構成とすることも可能である。
【００２５】
各発光体７を作成するにあたっては、まず、ＬＥＤ素子７１が搭載された平板状の素子搭載基板７２と、加熱により軟化した板状のガラスを、ホットプレス加工により接合する。そして、素子搭載基板７２及びガラスを、ダイシング装置を用いて格子状に分割することにより、対向する側面が平行な面となる直方体形状の各発光体７が作成される。
【００２６】
実装基板８は、例えばポリイミド、液晶ポリマー等からなる絶縁部と、絶縁部内に形成される回路パターンと、を有している。実装基板８の回路パターンは、発光体７との接続部分にて絶縁部から露出しており、はんだ材を介して発光体７の回路パターン７３に接続されている。また、実装基板８には、孔部が形成され、発光体７の放熱パターン７６と放熱部材１０とが実装基板８を介することなく、はんだ材により接続されている。
【００２７】
図４は、線状光源装置の断面図である。
図４に示すように、放熱部材１０は、平板状に形成される。放熱部材１０は、放熱フィン５の上面に載置され、実装基板８を収容する凹部１０ａと、ねじ４と螺合するねじ孔１０ｂとを有し、ねじ４により放熱フィン５に締結される。本実施形態においては、放熱部材１０は、銅からなる。ここで、放熱部材１０と放熱フィン５の接触面積と、各発光体７の投入電力との関係は、１００ｍｍ２／Ｗ以上となるよう設定されている。
【００２８】
反射部材９は、平板状に形成される。本実施形態においては、反射部材９の高さは発光体７と同じである。反射部材９は、放熱部材１０の上面に載置され、直方体状に形成された発光体７のガラス封止部７４の側面７４ａを覆う垂直面９ａを有する。垂直面９ａは、ガラス封止部７４の側面７４ａと平行に形成される。また、反射部材９は、ねじ４により放熱フィン５に締結される。本実施形態においては、反射部材９は、アルミニウムからなる。
【００２９】
放熱フィン５は、放熱部材１０が載置されてねじ４と螺合するねじ孔５ｃを有する上部５ａと、上部５ａから下方へ延びる複数のフィン部５ｂと、を有する。各フィン部５ｂは、幅方向に所定の間隔で離隔して設けられており、自然放熱で各発光体７の熱が放散されるよう表面積が設定されている。本実施形態においては、放熱フィン５は、アルミニウムからなる。尚、放熱部材１０と放熱フィン５の接触面において、ミクロ的には両者は全面的に密着しているわけでなく、両者の間の相当の部分に空隙が存在して空気層を形成している。このため、本実施形態においては、放熱部材１０と放熱フィン５の間にシリコングリースが塗布されている。
【００３０】
ロットレンズ６は、短波長の光により劣化し難いガラスにより形成されている。レンズの直径は、照射距離が至近で１００万ルクス、１００ｍｍで２０万ルクスが得られるように設定され、本実施形態においては１０ｍｍである。尚、各発光体７との距離は２ｍｍに設定されている。ロットレンズ６は、アルミニウムからなる外枠３に支持されている。
【００３１】
図５は、線状光源装置の一部拡大断面図である。
図５に示すように、発光体７と反射部材９の間には、反射シート１１が介在する。反射シート１１の表面が、互いに対向して平行な一対の反射面１４をなしている。そして、発光体７は、上方へ開口し一対の反射面１４を含む線状の凹部１３に収容されている。ここで、各反射面１４は、各発光体７の実装面に対して垂直となっている。また、反射シート１１と反射部材９により反射部を構成している。ガラス封止部７４の４つの側面７４ａのうち対向する２つの側面７４ａが凹部の一対の反射面１４と当接している。ガラス封止部７４において、反射面１４と当接しない側面７４ａについては、必ずしも底面と垂直に形成する必要はないが、これらの側面７４ａについても底面と垂直とすることで、ＬＥＤ素子７１から側面７４ａまでの距離を安定的に製造することができる。本実施形態においては、反射面１４は、ＬＥＤ素子７１から出射された光を散乱反射する。
【００３２】
この反射シート１１は、発光体７及び反射部材９よりも柔らかい樹脂からなる。反射シート１１の材質は任意であるが、本実施形態においては、内部に空気が多く含まれる多孔質状、繊維状あるいは不織布状であり、材料自体がクッション性を有することに加え、クッション性のある構造となっている。これにより、ガラス封止部７４と当接させて圧力をかけて押し付けても、ガラス封止部７４と反射シート１１の間には空気層が形成されることとなる。反射シート１１の材料として、材料自体は無職透明で光吸収のない材料であるものの、延伸加工され材料と空気との界面の屈折、反射等により白色を呈するフッ素系の樹脂が用いられている。このようなフッ素系の樹脂として、延伸加工されたポリテトラフロロエチレンが例示され、その反射率は９８％以上である。フッ素系の樹脂に限らず、発光体７が発する波長の光吸収のない材料から白色反射シートを形成することにより、反射率９５％以上の特性を得ることができる。
【００３３】
また、図５に示すように、並び方向に直交する方向について、各発光体７におけるＬＥＤ素子７１から側面７４ａまでの距離は、ＬＥＤ素子７１から上面７４ｂまでの距離よりも短く形成される。並び方向に直交する方向のＬＥＤ素子７１から側面７４ａまでの距離は、ＬＥＤ素子７１から上面７４ｂまでの距離の１／√２未満とすることが好ましい。例えば、並び方向に直交する方向についてのＬＥＤ素子７１から側面７４ａまでの距離を０．２ｍｍとし、ＬＥＤ素子７１から上面７４ｂまでの距離を０．５ｍｍとすることができる。これにより、放射面をなす上面７４ｂの面積が小さくなり、各反射部材９により形成される開口の幅もまた小さくなり、更なる高輝度化が図られている。尚、並び方向については、これと直交する方向より、ＬＥＤ素子７１から側面７４ａまでの距離が長く形成され、ＬＥＤ素子７１から側面７４ａまでの距離と略同等（１／√２〜√２倍）とされている。
【００３４】
また、図２に示すように、本実施形態においては、各発光体７、実装基板８、反射部材９、放熱部材１０、反射シート１１により構成される発光ユニット１２を、長手方向に並べることにより線状光源装置１が構成されている。各発光ユニット１２は、各発光体７が等間隔で配置され、端に配置される発光体７と、隣接する発光ユニット１２における端の発光体７も等間隔となっている。
【００３５】
以上のように構成された線状光源装置１では、各発光体７は直方体形状であるため、幅方向について薄型である反面、ガラス封止部７４の側面７４ａへ入射する光量が比較的多くなる。しかしながら、各発光体７に隣接する反射シート１１により、側面７４ａへ入射した光はガラス封止部７４の上面７４ｂへ向かって反射するので、全ての光は反射シート１１の反射面１４を含む線状の凹部から出射されることとなる。
【００３６】
特に、本実施形態においては、反射シート１１が繊維状であり反射シート１１の内部に空気層が形成されているので、ガラスと空気の界面にて全反射を利用して光を反射させることができる。また、反射シート１１が白色であることから、反射シート１１自体に入射する光についても効率良く反射させることができる。さらにまた、反射シート１１から漏れた光については、反射部材９の垂直面９ａにて散乱反射されることとなる。
【００３７】
また、ＬＥＤ素子７１から出射された青色光の一部は、蛍光体７５により黄色光に変換されることとなるが、並び方向についてはＬＥＤ素子７１から側面７４ａまでの距離と上面７４ｂまでの距離が異なるため、側面７４ａへ入射する光と上面７４ｂへ入射する光で色むらが生じていた。しかし、側面７４ａへ入射する光も反射されて上面７４ｂから出射されるため、ガラス封止部７４内で光がよく混合されて色むらのない白色光が放射される。また、本来的に側面７４ａから出射する光が、ガラス封止部７４内を通った後に上面７４ｂから出射することから、蛍光体７５による波長変換効率を向上させ、蛍光体７５の量を少なくすることもできる。
【００３８】
このようにして、凹部から線状の白色光が放射され、この白色光はロットレンズ６に下側から入射し、円柱形のレンズ内で全反射を繰り返した後、開口部２を通じて装置１の外部へ放射される。従って、外枠３で光学制御を行うわけでなく、外枠３を特殊な形状に形成する必要がなく、製造コストを低減することができる。これにより、安価でありながら、小型、高出力、高集光、そして高信頼性の検査用の線状光源装置１とすることができる。
【００３９】
特に、各反射シート１１による反射面１４は、複数の発光体７に対応し、各発光体７の隙間部にも存在する。発光体７の並び方向の側面から放射される光のうち、反射面１４に至った光は各反射シート１１の凹部内にどどまって外部放射された後、ロットレンズ６を通じて照射光となる。このように、各反射シート１１により形成される線状の開口エリアの各発光体７の隙間からも光放射されることで、並び方向の照度の均一性を高めることができる。特に、白色反射面として、拡散放射とすれば、発光体７から横方向に放射された光も、上方向に反射されるため、効果が大きくなる。
【００４０】
また、線状光源装置１は、複数の発光体７を実装基板８及び放熱部材１０に実装させた状態で、反射シート１１を介して一対の反射部材９で挟むことにより製造される。このとき、反射シート１１が弾性変形するため、ガラス、セラミック等からなる発光体７が、製造時に反射部材９を組み付ける際などに、金属からなる反射部材９から加わる圧力により割れたりすることはなく、的確に各発光体７を保護することができる。
【００４１】
また、各発光体７及び反射部材９について寸法誤差が生じていたとしても、反射シート１１が弾性変形するので、組み付け時に不都合が生じることはない。従って、各部材の寸法を厳密に管理する必要はなく、製造時の歩留まりを向上させてコストを低減することができる。また、実装基板８にフレキシブル基板を用いているので、仮に実装時に各発光体７に反射部材９側から過大な負荷が加わったとしても、実装基板８が弾性変形して各発光体７が所期の位置に整列されることとなる。
【００４２】
また、本実施形態においては、複数の線状光源のユニット１２を長手方向に連続的に設けているが、各ユニット１２同士の接続部分においても、隣接する発光体７の距離が、ユニット内側の発光体７と同じであるので、ユニットの接続部分だけ光量が低下するといったことはない。従って、長尺な線状光源としても長手方向にわたって均一な光量とすることができる。
【００４３】
ここで、ガラス封止部７４とセラミックの素子搭載基板７２を有する発光体７では、接合時のクラック発生防止のため、発光体７の長手方向寸法を５０ｍｍ以下とすることが望ましい。また、発光体７を銅、アルミニウムへ共晶材接合で実装する場合、ヒートサイクルによる接合不良やセラミック、はんだ等のクラック発生防止のために、発光体は１２ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下として規則的に配列するとよい。この場合、各発光体７の隙間が多く生じることとなるが、本実施形態のように構成することで、隙間による照度むらを軽減し、均斉度向上を図ることができる。
【００４４】
尚、前記実施形態においては、反射シート１１が各発光体７と当接するものを示したが、例えば図６及び図７に示すように、反射部材９が各発光体７と当接するようにしてもよい。この場合、ガラス封止部７４の側面７４ａと反射部材９の垂直面９ａとは当接しているものの、ミクロ的には両者は全面的に密着しているわけでなく、両者の間の相当の部分に空隙が存在して空気層を形成している。従って、反射部材９と各発光体７とを当接させても、ガラスと空気との屈折率差による界面反射によって、空気層がない場合と比べて光取り出し効率を向上させることができる。
【００４５】
図６では、反射部材９の垂直面９ａがガラス封止部７４の側面７４ａと当接して反射面１４をなしている。反射部材９はアルミニウムからなり、垂直面９ａは９０％の高い反射率をもって光を反射する。
図７では、反射部材９の垂直面９ａに反射率９４％の白色塗装膜９ｂを形成したものである。これにより、アルミニウムよりも高い反射率をもって光を反射させることができる。また、散乱反射となるので、例えばＬＥＤ素子７１から真横に放射された光が左右に反射するのみの閉じ込めモードの光となることを防ぐことができる。
【００４６】
また、前記実施形態においては、ガラス封止部７４が底面に対して垂直な４つの側面７４ａを有するものを示したが、線状の凹部１３の反射面１４と当接する２つの側面７４ａが底面に対して垂直で互いに平行であればよい。
【００４７】
また、前記実施形態においては、実装基板８としてフレキシブル基板を用いたものを示したが、例えば金属ベース基板を用いることもできる。実装基板８を金属ベース基板とする場合、ベースとなる金属を銅とすれば、前記実施形態の放熱部材１０を省略して前記実施形態と同等の放熱性能を得ることができる。
【００４８】
ここで、放熱性能に関する実験結果を図８及び図９に示す。図８は、３つの条件で取得した実験結果のデータを示す表である。図９は、横軸に接触面積を投入電力で除した値をとり、縦軸に発光体とフィン部の温度差の値をとって、３つの条件を比較したグラフである。
【００４９】
実施例１は、２４個のＬＥＤ素子を搭載した３つの発光体を、はんだ材により放熱フィンと接続して行った。放熱フィンは、表面に酸化膜を形成し易いアルミニウムであることから、基本的にははんだ材と直接接合することはできない。しかし、ＡｌをＺｎと置換するジンケート処理によりＺｎめっき層を形成することにより、はんだ材と直接接合することができるようになっている。はんだ材と放熱フィンの接触面積は、線状光源装置の長手方向に１．３ｍｍ、幅方向に０．６ｍｍの０．７８ｍｍ２とした。図８に、実施例１において、各発光体に投入した電力の合計量と、放熱フィンの温度差を示す。
【００５０】
また、実施例２は、実施例１と同じように３つの発光体を用い、各発光体をはんだ材により銅の放熱部材と接続し、当該放熱部材を放熱フィンとねじにより締結して作製した。すなわち、実施例２は、放熱用のグリースが塗布されていない点を除けば、前記実施形態と同様の構成である。具体的に、放熱部材と放熱フィンの接触面積は、線状光源装置の長手方向に１８ｍｍ、幅方向に５０ｍｍの９００ｍｍ２とした。図８に、実施例２において、各発光体に投入した電力の合計量と、発光体と放熱フィンの温度差を示す。
【００５１】
また、実施例３は、実施例２の放熱部材と放熱フィンの間に、放熱用のグリースを塗布することにより作製した。図８に、実施例３において、各発光体に投入した電力の合計量と、発光体と放熱フィンの温度差を示す。ここで、各発光体の発光のエネルギー効率は２０〜３０％であり、投入電力のうち光に変換された分を差し引くと発熱量となる。
【００５２】
図９は、横軸に接触面積を投入電力で除した値をとり、縦軸に発光部とフィンの温度差の値をとって、３つの条件を比較したグラフである。
図９の実施例２及び３のグラフからわかるように、放熱用のグリースの有無にかかわらず、投入電力あたりの接触面積が十分に大きければ、放熱フィンの温度上昇を抑制することができる。実施例２では、投入電力あたりの接触面積が小さくなり、およそ５００ｍｍ２／Ｗ未満となると、発光体と放熱フィンの温度差が大きくなる。また、図９の実施例３のグラフからわかるように、放熱用グリースを接触部分に塗布した場合、１００ｍｍ２／Ｗ未満では、発光体にて生じた熱が放熱フィンへ伝わり難くなる。以上より、発光体、放熱部材、放熱フィン等の仕様に応じて、適宜グリースを省略してもよいことが理解される。
【００５３】
さらに、実施例１では、投入電力あたりの接触面積が約１．０ｍｍ２／Ｗであっても、発光体にて生じた熱が放熱フィンへ伝達されている。このように、はんだ材を放熱フィンの接合部に直接接合することにより、部材接合部の熱抵抗を生じないようにすることができる。実施例１では、実施例２に対して５００ｍｍ２／Ｗ未満で効果が顕著となり、放熱グリースを用いた実施例３に対しても１００ｍｍ２／Ｗ未満で効果が顕著となっている。
【００５４】
このように、放熱部材、放熱フィン等の構成は任意に変更可能であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１    線状光源装置
２    開口部
３    外枠
４    ねじ
５    放熱フィン
６    ロットレンズ
７    発光体
８    実装基板
９    反射部材
１０  放熱部材
１１  反射シート
１３  凹部
【図１】
2011159424.tif 000003
【図２】
2011159424.tif 000004
【図３】
2011159424.tif 000005
【図４】
2011159424.tif 000006
【図５】
2011159424.tif 000007
【図６】
2011159424.tif 000008
【図７】
2011159424.tif 000009
【図８】
2011159424.tif 000010
【図９】
2011159424.tif 000011