(57)【要約】【課題】放熱性を向上させることができる光源ユニット及び光源装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源ユニット１０は、反射面１４を有する反射体１２と、反射体１２の正面に設けられ、反射面１４に発光素子１１を対向配置する支持体１３と、を備え、支持体１３を熱伝導性材料で形成するとともに、支持体１３に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され発光素子１１の電気的及び熱的な接続を行う導電体１７を設け、反射体１２は、支持体１３から延びる導電体１７、１７を通す、反射体１２の正面から裏面に延びる孔２１を有する構成とする。【選択図】図４
2015109253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面を有する反射体と、
前記反射体の正面に設けられ、前記反射面に発光素子を対向配置する支持体と、
を備え、
前記支持体を熱伝導性材料で形成するとともに、前記支持体に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され前記発光素子の電気的及び熱的な接続を行う導電体を設け、
前記反射体は、前記支持体から延びる導電体を通す、前記反射体の正面から裏面に延びる孔又は溝を有することを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記導電体には、前記反射体の裏面側で、放熱部を接続したことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記反射体は絶縁性材で形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の少なくとも１つの光源ユニットを基板に設けたことを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光源ユニットを基板に複数設け、前記光源ユニットの前記支持体の間を熱的に結合したことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
反射面を有する複数の反射体と、
前記複数の反射体の正面に設けられ、前記複数の反射体の各反射面に発光素子を対向配置する一つの大形支持体と、
を備え、
前記大形支持体を熱伝導性材料で形成するとともに、前記大形支持体に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され、前記発光素子の電気的及び熱的な接続を行う導電体を設け、
前記反射体は、前記大形支持体から延びる導電体を通す、前記反射体の正面から裏面に延びる孔又は溝を有することを特徴とする光源ユニット。
【請求項７】
複数の凹所を備え、各凹所に反射面を形成したブロック形反射体と、
前記ブロック形反射体の正面に設けられ、前記ブロック形反射体の各反射面に発光素子を対向配置する一つの大形支持体と、
を備え、
前記大形支持体を熱伝導性材料で形成するとともに、前記大形支持体に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され、前記発光素子の電気的及び熱的な接続を行う導電体を設け、
前記ブロック形反射体は、前記大形支持体から延びる導電体を通す、前記ブロック形反射体の正面から裏面に延びる孔又は溝を有することを特徴とする光源ユニット。
【請求項８】
前記大形支持体に筐体の壁面に密着させる折り曲げ部を形成したことを特徴とする請求項６又は７に記載の光源ユニット。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れか一項に記載の光源ユニットを基板に設けたことを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
請求項６乃至８の何れか一項に記載の光源ユニットを基板に設け、前記光源ユニット及び前記基板を筐体内に配置し、前記大形支持体に折り曲げ部を形成し、この折り曲げ部を前記筐体の壁面に密着させたことを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の発光素子と、反射鏡とを組にした光源ユニット及び光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ等の光源と、当該ＬＥＤの反射体とを組みにした光源ユニットが知られている。この種の光源ユニットとしては、例えば、反射面を有する反射体の正面に、反射面に光を照射するＬＥＤが設けられた支持体を取り付けた光源ユニットが挙げられる（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】特許第４４５７９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の構成では、反射体の正面に熱伝導性材料で形成した支持体を設けることで、支持体から光源ユニットの正面側に放熱させて、放熱性を向上させていたが、さらに放熱性を向上させることが望まれている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、放熱性を向上させることができる光源ユニット及び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】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明の光源ユニットは、反射面を有する反射体と、前記反射体の正面に設けられ、前記反射面に発光素子を対向配置する支持体と、を備え、前記支持体を熱伝導性材料で形成するとともに、前記支持体に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され前記発光素子の電気的及び熱的な接続を行う導電体を設け、前記反射体は、前記支持体から延びる導電体を通す、前記反射体の正面から裏面に延びる孔又は溝を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、前記導電体には、前記反射体の裏面側で、放熱部を接続したことを特徴とする。
また、本発明は、前記反射体は絶縁性材で形成したことを特徴とする。
また、本発明の光源装置は、上述した少なくとも１つの光源ユニットを基板に設けたことを特徴とする。
また、本発明の光源装置は、上述した少なくとも１つの光源ユニットを基板に複数設け、前記光源ユニットの前記支持体の間を熱的に結合したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、反射面を有する複数の反射体と、前記複数の反射体の正面に設けられ、前記複数の反射体の各反射面に発光素子を対向配置する一つの大形支持体と、を備え、前記大形支持体を熱伝導性材料で形成するとともに、前記大形支持体に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され、前記発光素子の電気的及び熱的な接続を行う導電体を設け、前記反射体は、前記大形支持体から延びる導電体を通す、前記反射体の正面から裏面に延びる孔又は溝を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、複数の凹所を備え、各凹所に反射面を形成したブロック形反射体と、前記ブロック形反射体の正面に設けられ、前記ブロック形反射体の各反射面に発光素子を対向配置する一つの大形支持体と、を備え、前記大形支持体を熱伝導性材料で形成するとともに、前記大形支持体に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され、前記発光素子の電気的及び熱的な接続を行う導電体を設け、前記ブロック形反射体は、前記大形支持体から延びる導電体を通す、前記ブロック形反射体の正面から裏面に延びる孔又は溝を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記大形支持体に筐体の壁面に密着させる折り曲げ部を形成してもよい。
請求項６乃至８の何れか一項に記載の光源ユニットを基板に設けてもよい。
請求項６乃至８の何れか一項に記載の光源ユニットを基板に設け、前記光源ユニット及び前記基板を筐体内に配置し、前記大形支持体に折り曲げ部を形成し、この折り曲げ部を前記筐体の壁面に密着させてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記支持体に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成され前記発光素子の電気的及び熱的な接続を行う導電体を設け、反射体に、前記支持体から延びる導電体を通す、反射体の正面から裏面に延びる孔又は溝を有するため、支持体から導電体を介して反射体の裏面に放熱することができ、光源ユニットの正面及び裏面から放熱できるので、光源ユニットの放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の光源装置を正面側から示す斜視図である。
【図２】光源装置を裏面側から示す斜視図である。
【図３】光源装置を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は裏面図である。
【図４】光源ユニットを示す分解斜視図である。
【図５】光源装置を示す縦断面図である。
【図６】回路用基板を示す図であり、（Ａ）は支持体の裏面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る支持体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る支持体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る支持体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る支持体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る光源ユニットを示す正面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る支持体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に係る光源装置を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は裏面図である。
【図１４】本発明の第８実施形態に係る光源ユニットを示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の第９実施形態に係る光源ユニットを示す分解斜視図である。
【図１６】本発明の第１０実施形態に係る光源装置の斜視図である。
【図１７】本発明の第１０の実施形態に係る支持体の斜視図である。
【図１８】本発明の第１１の実施形態に係る光源装置の斜視図である。
【図１９】本発明の第１１の実施形態に係る反射体の斜視図である。
【図２０】本発明の第１２の実施形態に係る光源装置の斜視図である。
【図２１】本発明の第１３の実施形態に係る光源装置の正面図である。
【図２２】本発明の第１３の実施形態に係る光源装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の光源装置を正面側から示す斜視図であり、図２は光源装置を裏面側から示す斜視図であり、図３は光源装置１を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は裏面図である。図４は、光源ユニットを示す分解斜視図である。図５は、光源装置を示す縦断面図である。図６は、回路用基板を示す図であり、（Ａ）は支持体の裏面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面図である。なお、以下の説明において、前後、及び、表裏とは、光源ユニットの放射方向に対応するものであり、本実施形態では、放射方向を前、或いは、表として説明している。
【００１３】
光源装置１は、図１〜図３に示すように、複数（本実施形態では、１２個）の光源ユニット１０を基板２に配置して構成されている。基板２には、正面側に放熱パッド３が設けられるとともに、裏面側に放熱パッド３と電気的及び熱的に接続される各光源ユニット１０の配線回路４が設けられている。具体的には、基板２は、樹脂等の絶縁性材からなる板材の両面に銅箔を設けて成り、両面の銅箔を回路で必要な箇所のみ削除することで、正面の銅箔が放熱パッド３を、裏面の銅箔が配線回路４を構成している。放熱パッド３は、光源ユニット１０に対してそれぞれ４つ設けられ、導通孔２５を介して裏面側の配線回路４と電気的及び熱的に接続されている。すなわち、基板２は、放熱性を有する放熱パッド３及び配線回路４を有して、光源装置１の放熱部を構成している。また、基板２の裏面には、電源基板等の制御基板に接続するためのコネクタ５が設けられている。
【００１４】
光源ユニット１０は、図４及び図５に示すように、発光素子の一例たるＬＥＤ素子を１パッケージ又はランプに多数収めて構成された高出力のＬＥＤ１１を光源として備える。光源ユニット１０は、このＬＥＤ１１と共に、ＬＥＤ１１の発光面１１Ａに対向配置される反射体１２を備え、ＬＥＤ１１と、反射体１２と、を組にして構成される。なお、光源ユニット１０は、ＬＥＤ素子の他に、例えば有機ＥＬ等の発光素子を光源として用いる構成であっても良い。
【００１５】
光源ユニット１０は、ＬＥＤ１１を支持する支持体１３と、反射面１４を有する反射体１２と、を備える。
支持体１３は、図４に示すように、環状（本実施形態では、円環状）の支持枠１３Ａと、この支持枠１３Ａの中心Ｏに配置される略円板状の取付部１３Ｂと、支持枠１３Ａから取付部１３Ｂに向けて延びる２本のアーム部１３Ｃと、支持枠１３Ａの外側に径方向に延出する４つの支持体固定部１３Ｄと、を備え、これらが例えばアルミニウム合金などの高熱伝導性を有する金属材からなる板材を例えば型抜き成形するなどして一体に形成されている。本実施形態では、支持体１３の内形を略円形とし、支持体１３の外形を略四角形状に形成することで、隅部に４つの支持体固定部１３Ｄが形成されている。また、２本のアーム部１３Ｃは、対向する支持体固定部１３Ｄにそれぞれ設けられ、同一直線上に配置されている。
【００１６】
支持体１３の支持枠１３Ａは、図５に示すように、放射方向の高さＨが、反射体１２への外部からの光（外光）の入射を防止できる所定の高さに形成される。
支持体１３の裏面では、上記ＬＥＤ１１が取付部１３Ｂに固定される。また、支持体１３の裏面には、図６に示すように、回路用基板１５が設けられ、この回路用基板１５を介して外部からの電力がＬＥＤ１１に供給される。回路用基板１５は、一のアーム部１３Ｃに配置されるアノード電極（陽極）１５Ａと、他のアーム部１３Ｃに配置されるカソード電極（陰極）１５Ｂと、取付部１３Ｂに配置されたグランド１５Ｃと、を備えている。アーム部１３Ｃと回路用基板１５との間には絶縁層１６が設けられている。
【００１７】
支持体１３の一の対向する一対の支持体固定部１３Ｄの裏面には、反射体１２の裏面に延びる導電体１７がそれぞれ設けられている。導電体１７、１７は、アルミニウム合金、銅、黄銅等の高熱伝導性を有する金属材から形成され、略円柱状に形成された本体部１７Ａと、本体部１７Ａの端面に設けられ、支持体固定部１３Ｄの裏面に固定されるフランジ部１７Ｂとを備え、棒状体に形成されている。一方の導電体１７はアノード電極１５Ａに接続され、他方の導電体１７はカソード電極１５Ｂに接続されており、これらの導電体１７、１７は回路用基板１５を介してＬＥＤ１１に電力を供給するＬＥＤ１１の配線を構成している。
かかる支持体１３は、図５に示すように、ＬＥＤ１１の発光面１１Ａを背面側に向けた姿勢で、反射体１２の上面１２Ａに、支持枠１３Ａを面接触させて固定される。
【００１８】
反射体１２は、図４に示すように、平面視で支持体１３の外形と略同一の形状（略四角形）に形成され、中心Ｏに反射面１４を備えるとともに、反射面１４の外側に反射体固定部１２Ｂを備える。反射体固定部１２Ｂは、支持体固定部１３Ｄと互いに対応する位置、及び、大きさに形成される。反射体１２の上面１２Ａに、支持枠１３Ａを固定する際には、反射体固定部１２Ｂと、支持体固定部１３Ｄと、が対応する位置に配置されて、互いに固定される。
反射面１４は、図５に示すように、ＬＥＤ１１の発光面１１Ａの正面に対向配置される。反射面１４は、対向配置されるＬＥＤ１１の放射光を全反射する反射特性を有し、また、このＬＥＤ１１の配置位置を焦点とする放物面（回転放物面）または非球面の凹状に形成されている。したがって、ＬＥＤ１１から放射された光は反射体１２の中心軸（光軸）Ｎに対して略平行な光Ｌとして反射され、支持体１３のアーム部１３Ｃ間の開口１８から前方に向けて放射される。
【００１９】
本実施形態では、反射面１４が、ＬＥＤ１１に対して単一の反射面部１４Ａを配置するのではなく、それぞれがＬＥＤ１１の発光面１１Ａの中心を焦点とし、曲率がＬＥＤ１１から離れるについて順次に大きくなる複数の反射面部１４Ａ、１４Ａ、・・・を備えている。この反射面１４では、それぞれの反射面部１４Ａの上端（外端）Ｑａと下端（内端）Ｑｂとを連結面１４Ｂによって連結して構成されている。このとき、この反射面１４では、反射面部１４Ａの反射光が連結面１４Ｂに入射しないように、各反射面部１４Ａの上端Ｑａから下端Ｑｂまでの長さ（反射面の広さ）が規定されている。
この構成の反射面１４によれば、発光面１１Ａが大きさを有している場合であっても、所定の範囲に光束を収めることができる。しかも、反射面１４を複数の反射面部１４Ａで構成することにより、反射面１４を単一の反射面部１４Ａで構成する場合に比べ、反射体１２の高さ（厚さ）は大きくなるものの、反射体１２の幅を小さくすることができる。したがって、複数の光源ユニット１０を並べて配置する光源装置１においては、光源装置１の幅を小さくできる。
なお、反射面１４が複数の反射面部１４Ａを備える構成の詳細は、出願人の先願である特願２０１３−１２０６８２に記載の技術を用いることができる。
【００２０】
反射体１２は、絶縁性材、例えば樹脂材を用いて樹脂成形によって形成することができ、反射面１４は反射体１２に反射材料を塗布して形成される。この構成によれば、反射体１２を、樹脂等を用いて形成することで、光源ユニット１０の軽量化を図る事ができるとともに、支持体１３から反射体１２への熱伝達を抑制することができ、熱的影響を抑えることができる。
また、反射体１２は、導電体１７、１７に対応する反射体固定部１２Ｂに、導電体１７、１７を通す貫通孔（孔）２１を備える。貫通孔２１は反射体１２の上下に亘って形成され、導電体１７は反射体１２の高さ（厚さ）Ｔ以上に形成され、導電体１７の下端（先端）が貫通孔２１を介して光源ユニット１０の後ろ側に突出するようになっている。この構成によれば、導電体１７を、光源ユニット１０の放射方向に出すことなく、支持体１３の背面側から貫通孔２１を介して光源ユニット１０の後ろ側に配線できるため、配線による光源ユニット１０の放射光への影響を防止することができる。
【００２１】
光源ユニット１０は、図４に示すように、支持体１３を反射体１２の前面に配置して前面側からねじＳ１でねじ止め固定するとともに、支持体１３を固定した反射体１２を基板２の前面に配置して後側からねじＳ２でねじ止め固定される。ねじＳ１、Ｓ２は、アルミニウム合金などの高熱伝導性を有する金属材から形成される。
支持体１３の他の対向する一対の支持体固定部１３Ｄには、ねじＳ１が挿入される挿入孔２２が形成されている。また、支持体１３は、挿入孔２２に対応する位置に、挿入孔２２に挿入されるねじＳ１の頭部が埋め込まれる座ぐり穴２３を備える。
反射体１２の反射体固定部１２Ｂには、挿入孔２２に対応する位置に、内部にねじ山が切られたねじ孔２４が形成されている。
導電体１７の下端には、内部にねじ山が切られたねじ孔２６が形成されている。
基板２には、ねじ孔２６に対応する位置に、導通孔２５が形成されている。
支持体１３及び反射体１２は、支持体１３の挿入孔２２に前側から挿入されたねじＳ１が反射体１２のねじ孔２４に螺合されて一体に固定される。基板２と、支持体１３が一体となった反射体１２とは、基板２の導通孔２５に後側から挿入されたねじＳ２が導電体１７のねじ孔２６に螺合されて一体に固定される。このとき、各導電体１７は、下端（先端）を放熱パッド３にそれぞれ面接触する。また、放熱パッド３及び配線回路４は、ねじＳ２を介しても互いに電気的及び熱的に接続される。なお、反射体１２を基板２と支持体１３とで挟み、これら基板２、反射体１２及び支持体１３を、前面又は後側から共通のねじで共締め固定してもよい。
【００２２】
これらの構成によれば、支持体１３を、高熱伝導性を有する金属材から形成したため、支持体１３の前面から放熱させることができる。また、高熱伝導性を有する金属材から形成した導電体１７を支持体１３の裏面側に設け、この導電体１７を基板２の放熱パッド３に接触させたため、支持体１３の裏面から基板２の放熱パッド３にＬＥＤ１１の熱を伝熱させることができる。しかも、高熱伝導性を有する金属材から形成したねじＳ２を、導電体１７に螺合するとともに、基板２の放熱パッド３に接触させたため、このねじＳ２によっても、支持体１３の裏面から基板２の放熱パッド３にＬＥＤ１１の熱を伝熱させることができる。これにより、支持体１３の前面、及び、後面の両方からＬＥＤ１１の発熱を放熱できるため、ＬＥＤ１１の出力が大きい場合でも、ＬＥＤ１１の熱を効率よく放熱させることができる。放熱パッド３は、基板２の裏面の配線回路４に熱的に接続されているため、放熱パッド３の熱は配線回路４から放熱される。
【００２３】
上記実施形態では、支持体１３を反射体１２の前面に配置して前面側からねじＳ１でねじ止め固定したが、これに限定されない。
例えば、支持体１３に導電体１７、１７を、ろう付け、はんだ付け、圧入、かしめ等により固定し、導電体１７、１７を反射体１２の貫通孔２１に挿入し、基板２の後側からねじＳ２でねじ止め固定してもよい。この構成では、複数のねじＳ１が不要となり、部品点数の削減および組立工数が削減できる。
【００２４】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、反射面１４を有する反射体１２と、反射体１２の正面に設けられ、反射面１４にＬＥＤ１１を対向配置する支持体１３と、を備え、支持体１３に、導電性及び熱伝導性を有する材料で形成されＬＥＤ１１の電気的及び熱的な接続を行う導電体１７を設け、反射体１２に、支持体１３から延びる導電体１７を通す、反射体１２の正面から裏面に延びる貫通孔２１を有する構成とした。この構成により、支持体１３から導電体１７を介して反射体１２の裏面に放熱することができ、光源ユニット１０の正面及び裏面から放熱できるので、光源ユニット１０の放熱性を向上させることができる。また、ＬＥＤ１１の配線を構成する導電体１７を貫通孔２１に通して反射体１２の裏面側に出すことができるので、例えばＬＥＤ１１の配線を構成するリード線を反射体の側面から引き出す構成に比べ、配線構成が容易になるとともに、光源ユニット１０を小型化できる。また、複数の光源ユニット１０を近接配置できるので、光源装置１を小型化できる。また、本実施の形態によれば、各々の光源ユニット１０は独立して配置されているため、光源装置１の長期間使用による性能劣化が仮に１つ又は複数の光源ユニット１０に生じたとしても、その性能が劣化した光源ユニット１０のみを交換することができ、ひいては、光源装置１の耐久性を向上できる。
【００２５】
また、本発明を適用した実施形態によれば、導電体１７には、反射体１２の裏面側で、放熱パッド３を接続したため、支持体１３の裏面から基板２の放熱パッド３にＬＥＤ１１の熱を伝熱させることができる。したがって、支持体１３の前面、及び、後面の両方からＬＥＤ１１の発熱を効率よく放熱できるため、ＬＥＤ１１の出力が大きい場合でも、ＬＥＤ１１の熱を効率よく放熱させることができる。
【００２６】
また、本発明を適用した実施形態によれば、反射体１２は絶縁性材で形成したため、光源ユニット１０の軽量化を図る事ができるとともに、支持体１３から反射体１２への熱伝達を抑制することができ、熱的影響を抑えることができる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
上述の第１実施形態では、２つの導電体１７を設ける構成としたが、以下に述べる第２実施形態では、例えばＬＥＤ１１の高出力化等に伴って更に高い放熱性が要求される場合に好適に用いることができる実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
この第２実施形態では、光源ユニット１１０は、図７に示すように、支持体１３の４つの支持体固定部１３Ｄの裏面にそれぞれ導電体１７が設けられ、計４つの導電体１７〜１７が設けられている。この構成によれば、４つの導電体１７から放熱パッド３にＬＥＤ１１の熱を伝熱させることができるので、ＬＥＤ１１の熱をより効率よく放熱できる。なお、導電体１７の数及び位置は限定されるものではなく、適宜に変更可能である。
【００２９】
＜第３実施形態＞
上述の第１実施形態、及び、第２実施形態では、支持体１３のアーム部１３Ｃを対向する支持体固定部１３Ｄにそれぞれ設けて２つアーム部１３Ｃを同一直線上に配置する構成としたが、この第３実施形態では、図８に示すように、光源ユニット２１０は、隣接する２つの支持体固定部１３Ｄにアーム部１３Ｃをそれぞれ備え、一のアーム部１３Ｃが他のアーム部１３Ｃに対して所定の角度を有して配置されている。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
＜第４実施形態＞
上述の第１実施形態、及び、第２実施形態では、支持体１３のアーム部１３Ｃを２つ設ける構成としたが、この第４実施形態では、図９に示すように、光源ユニット３１０は、３つのアーム部１３Ｃを備えている。３つのアーム部１３Ｃは、等間隔に放射状に設けられている。なお、第４実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
＜第５実施形態＞
上述の第１実施形態、及び、第２実施形態では、支持体１３のアーム部１３Ｃを２つ設ける構成としたが、この第５実施形態では、図１０に示すように、光源ユニット４１０は、４つのアーム部１３Ｃを備えている。なお、第５実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
このように、支持体１３のアーム部１３Ｃの数及び位置は限定されるものではなく、適宜に変更可能である。
【００３２】
＜第６実施形態＞
上述の第１〜５実施形態では、支持体１３の外形を略四角形状に形成することで、隅部に４つの支持体固定部１３Ｄを設ける構成としたが、この第６実施形態では、図１１及び図１２に示すように、支持枠１３Ａの外側に略半円状の支持体固定部５１３Ｄを設けている。具体的には、光源ユニット５１０の支持体５１３は、支持枠１３Ａと、取付部１３Ｂと、４本のアーム部１３Ｃと、支持枠１３Ａの外側に径方向に略半円状に延出する４つの支持体固定部５１３Ｄと、を備え、これらが例えばアルミニウム合金などの高熱伝導性を有する金属材からなる板材を例えば型抜き成形するなどして一体に形成されている。反射体５１２は、平面視で支持体５１３の外形と略同一の形状に形成されている。なお、第６実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
＜第７実施形態＞
上述の第１実施形態では、基板２の裏面の配線回路４から放熱する構成としたが、以下に述べる第７実施形態では、例えばＬＥＤ１１の高出力化等に伴って更に高い放熱性が要求される場合に好適に用いることができる実施形態について説明する。なお、第７実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
この第７実施形態では、光源装置６０１は、図１３に示すように、基板２の裏面にヒートシンク３０を備えている。ヒートシンク３０は、アルミニウム合金等の高熱伝導性を有する金属材から形成され、放熱板３１に複数の放熱フィン３２を設けて構成されている。放熱フィン３２は、放熱板３１の上下方向（本実施形態では、短手方向）に亘って放熱板３１と一体に形成され、互いに略平行に延びている。ヒートシンク３０は伝熱シート４０を介して基板２の裏面に固定される。この構成によれば、配線回路４の熱をヒートシンク３０に効率よく伝熱させ、放熱フィン３２を介して放熱させることができる。放熱板３１の厚さや放熱フィン３２の厚さ及び高さ（前後方向の長さ）は、光源装置６０１の用途や、必要な熱容量に基づいて任意に形成することができる。
なお、ヒートシンク３０及び伝熱シート４０に代えて、あるいは、加えて、光源装置６０１は、図示を省略した送風機を設けることで、基板２の裏面に送風経路を備える構成であってもよい。
【００３４】
＜第８実施形態＞
上述の第１実施形態では、基板２に複数の光源ユニット１０を設ける構成としたが、この第８実施形態では、図１４に示すように、光源装置７０１は、基板７０２に１つの光源ユニット１０を備えている。基板７０２は、アルミニウム合金などの高熱伝導性を有する金属材からなる板材から形成され、放熱部を構成している。この基板７０２は、挿入孔２６に対応する位置に、ねじＳ２が挿入される挿入孔７２５を備えている。なお、第８実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
＜第９実施形態＞
上述の第１実施形態では、反射体１２に導電体１７を通す貫通孔２１を形成する構成としたが、この第９実施形態では、図１５に示すように、光源装置８０１の反射体８１２は、導電体１７を通す溝８２１を備えている。溝８２１は、反射体８１２の上下に亘って形成され、側方に開放している。この構成によっても、導電体１７を、光源ユニット１０の放射方向に出すことなく、支持体１３の背面側から貫通孔２１を介して光源ユニット１０の後ろ側に配線できるため、配線による光源ユニット１０の放射光への影響を防止することができる。また、側方を開放する溝８２１に導電体１７を配置したため、導電体１７に伝熱された熱が導電体１７の側方からも放熱されるので、光源ユニット１０の放熱性をより向上させることができる。なお、第９実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
なお、上述した第１〜第９実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能であることは勿論である。
上記実施形態では、光源ユニット１０の支持体１３、５１３の間に僅かに隙間が存在するが、例えば支持体１３、５１３の間の隙間に、熱伝導性に優れる接着材や、コーキング材などを充填して熱的に結合してもよく、或いは、支持体１３、５１３の間に熱伝導材料製のバーを架け渡してもよい。この構成では、支持体１３、５１３の間に隙間がなくなって、支持体１３、５１３が熱的に結合するため、熱が拡散し、支持体１３、５１３間が均温化され、ひいては、支持体１３、５１３に設けたＬＥＤの寿命を略均一にし、光源装置１０の寿命が向上する。
【００３７】
また、上述の実施形態では、反射体１２を、樹脂材等の絶縁性材を用いて形成していたが、これに限定されず、反射体１２を例えば金属材で形成してもよい。
また、上述の実施形態では、反射体１２及び支持体１３を基板２にねじＳ１、Ｓ２で固定したが、反射体１２及び支持体１３の固定方法はこれに限定されず、例えば接着剤等の他の固定具を用いてもよい。
【００３８】
＜第１０実施形態＞
図１６、図１７は、第１０実施形態を示す。
この実施形態の光源装置１００は、図１に示した第１実施形態である光源装置１と、支持体の部分において異なる構成を備えている。なお、図１６では図１と同一の構成には、同一の符号を付し、その説明を省略した。
この実施形態では、第１実施形態と同様に、基板２に、縦３列、横４列の合計１２個の反射体１２、１２…が配置されている。第１実施形態では、反射体１２、１２…のそれぞれに支持体１３が配置されていたが、この実施形態では、合計１２個の反射体１２、１２…のすべてを覆う大きさの一枚の大形支持体１３０が、複数のねじＳ１により反射体１２、１２…に取り付けられている。
【００３９】
大形支持体１３０には、反射体１２、１２…に対向する支持部１２０、１２０…がそれぞれ形成され、支持部１２０、１２０…と反射体１２、１２…とは、一対の組となるよう構成される。支持部１２０、１２０…には、第１実施形態と同様に、ＬＥＤ１１が配置されている。支持部１２０、１２０…には一対の凹部１２１、１２１…が形成され、凹部１２１、１２１…に嵌る凸部（不図示）が反射体１２、１２…のそれぞれに形成される。一対の凹部１２１、１２１…に凸部を嵌合し、大形支持体１３０が位置決めされ、各ＬＥＤ１１と各反射体１２の相対位置が担保されている。図１７に示すように、支持部１２０、１２０…は、その裏側１２０ｂ、１２０ｂ…に、図４で示す第１実施形態と同じように、対角線上に配置された導電体１７、１７が備えられる。導電体１７、１７は、図４に示す第１実施形態と同じように、反射体１２に形成される貫通孔２１を貫通し、基板２とともに、ねじＳ２により反射体１２にねじ止めされている。
大形支持体１３０は、例えばアルミニウム合金などの高熱伝導性を有する金属材からなる板材を、支持部１２０、１２０…および凹部１２１、１２１…において、例えば型抜き成形するなどして一体に形成されている。
【００４０】
つぎに、温度測定結果を説明する。
上述した第１実施形態では、光源装置１の使用時に、図１を参照し、Ａ〜Ｄの支持体１３、１３…の温度が、略５１℃〜５６℃と最も高くなり、ついで、Ｅ〜Ｈの支持体１３、１３…の温度が、略４９℃〜５２℃と高く、Ｉ〜Ｊの支持体１３、１３の温度が、略４７℃〜５２℃と高く、Ｋ〜Ｌの支持体１３、１３の温度が、略４５℃〜４８℃であった。なお、基板２部分は、略３８℃〜４４℃であった。
この現象の発生は、反射体１２、１２…のそれぞれに、個別に支持体１３、１３…が取り付けられているためである。
これに対し、第１０実施形態では、合計１２個の反射体１２、１２…のすべてを覆う大きさの一枚の大形支持体１３０が、複数のねじＳ１により反射体１２、１２…に取り付けられるため、大形支持体１３０全域に熱が拡散し、略均一の温度分布がみられた。すなわち、大形支持体１３０全体として、略４７℃〜５２℃であった。なお、基板２部分は、第１実施形態と同様に、略３８℃〜４４℃であった。
以上説明したように、第１０実施形態によれば、大形支持体１３０の温度を略均一に保つことができる。ひいては、大形支持体１３０に設けたＬＥＤの寿命を略均一にし、光源装置１００の寿命を向上できる。
【００４１】
以上、第１０実施形態に基づいて本発明を説明したが、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであるから、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更、及び応用が可能である。
例えば、本実施の形態では、大形支持体１３０は、基板２に配置された縦３列、横４列の合計１２個の反射体１２、１２…を覆う構成とされているが、縦に一列に並ぶ反射体１２、１２…を覆う構成であってもよいし、横に一列に並ぶ反射体１２、１２…を覆う構成であってもよい。
【００４２】
＜第１１実施形態＞
図１８、図１９は、第１１実施形態を示す。
第１１実施形態の光源装置１００は、第１実施形態と比較して、反射体１２、１２…、及び支持体１３の部分において異なる構成を備える。なお、図１８では図１と同一の構成には、同一の符号を付し、その説明を省略した。特に、第１１実施形態では、合計１２個分の反射体が、一つのブロック形反射体１４０で形成されている。このブロック形反射体１４０は、図１９に示すように、縦３列、横４列の合計１２個の凹所を備え、各凹所には、それぞれ反射面１５１、１５１…が形成されている。すなわち、ブロック形反射体１４０は、複数の反射体部（凹所に相当する。）１５０、１５０…を備え、各反射体部１５０、１５０…にはそれぞれ反射面１５１、１５１…が形成されている。
【００４３】
ブロック形反射体には、図１９に示すように、縦３列、横４列の合計１２個の反射体部１５０、１５０…が形成されている。各反射体部１５０、１５０…には、反射面１５１、１５１…、図１８に示すねじＳ１が大形支持体１３０を介して止まるねじ穴１５２、１５２…、不図示の導電体が貫通する貫通孔１５３、１５３…が備えられている。ブロック形反射体１４０の表面には、図１８に示すように、一枚の大形支持体１３０が配置されている。
大形支持体１３０の支持部１２０、１２０…には一対の凹部１２１、１２１…が形成され、凹部１２１、１２１…に嵌る凸部１２２がブロック形反射体１４０に形成されている。凸部１２２が一対の凹部１２１、１２１…に嵌合されることで、大形支持体１３０が位置決めされ、各ＬＥＤ１１と各反射体部１５０、１５０…の相対位置が担保される。
また、大形支持体１３０には、図１７の構成と同様に形成された導電体１７、１７が接触され、導電体１７、１７は、ブロック形反射体１４０に形成される貫通孔１５３、１５３…を貫通し、基板２とともに、ブロック形反射体１４０にねじ止めされる。
【００４４】
第１１実施形態においても、第１０実施形態と同様に、大形支持体１３０の温度を略均一に保つことができる。ひいては、大形支持体１３０に設けたＬＥＤの寿命を略均一にし、光源装置１００の寿命を向上できる。
【００４５】
以上、第１１実施形態に基づいて本発明を説明したが、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであるから、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更、及び応用が可能である。
例えば、本実施の形態では、ブロック形反射体１４０は一つのブロックとして構成したが、２つ、３つのブロック型反射体を用いるなど、その数は複数であってもよい。
また、例えば、本実施の形態では、大形支持体１３０は、縦３列、横４列の合計１２個の反射体部１５０、１５０…を備えるブロック形反射体１４０を覆う構成とされているが、縦に一列に並ぶ反射体部１５０、１５０…を備えるブロック形反射体を覆う構成であってもよいし、横に一列に並ぶ反射体部１５０、１５０…を備えるブロック形反射体を覆う構成であってもよい。
【００４６】
＜第１２実施形態＞
図２０は、第１２実施形態を示す。図２０では、図１６、図１７と同一部分には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
第１２実施形態の光源装置１００は、一枚の大形支持体１３０の支持部１２０、１２０…に対し、導電体１７、１７（図１７参照。）を、ろう付け、はんだ付け、圧入、かしめ等により固定し、導電体１７、１７を、図４に示す第１実施形態と同様に、反射体１２の貫通孔２１に挿入し、基板２の後側からねじＳ２でねじ止め固定されている。
したがって、第１２実施形態では、図１６の構成と比較すると、複数のねじＳ１を省略でき、部品点数を削減できる。
【００４７】
＜第１３実施形態＞
図２１、図２２は、第１３実施形態を示す。図２１、図２２では、図１８と同一部分には同一符号を付して示し、その説明を省略する。なお図２１では図１８と異なり、大形支持体２３０の支持部１２０、１２０…に対し、導電体１７、１７（図１７参照。）を、ろう付け、はんだ付け、圧入、かしめ等により固定し、導電体１７、１７を、図４に示す第１実施形態と同様に、反射体１２の貫通孔２１に挿入し、基板２の後側からねじＳ２でねじ止め固定されている。
したがって、第１３実施形態では、図１８の構成と比較すると、複数のねじＳ１を省略でき、部品点数を削減できる。
第１３実施形態では、光源装置１００を構成する一枚の大形支持体２３０が、図２２に示すように、断面コ字形に折り曲げて形成され、一対の折り曲げ部２３１が、それぞれ伝熱部を構成している。この光源装置１００は、上部開放の箱形筐体２３２と、その蓋に相当する上記大形支持体２３０とを有し、一対の伝熱部２３１が箱形筐体２３２の内壁（壁面）に密着し、ねじＳ３により固定されている。第１３実施形態では、ＬＥＤ１１の熱が、大形支持体２３０の折り曲げ部２３１を経て、箱形筐体２３２の内壁に伝熱されるため、放熱効果が高められている。
【００４８】
なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能であることは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、導電体１７を棒状体に形成したが、導電体１７の形状は、ＬＥＤ１１の電気的及び熱的な接続を行うことができる構成であれば、特に限定されるものではなく、例えば板状であってもよい。
【００４９】
本発明の光源ユニット及び光源装置は、防犯カメラ、Ｎシステム等の画像処理システム、エリア照明装置、舞台照明装置等の任意の照明装置に適用可能である。例えば、舞台照明装置に適用する場合には、異なる発光色のＬＥＤを有する複数の光源ユニットを基板に配置すればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１、１００、６０１、７０１、８０１  光源装置
２、７０２  基板（放熱部）
３  放熱パッド
４  配線回路
１０、１１０、２１０、３１０、４１０．５１０  光源ユニット
１１  ＬＥＤ（発光素子）
１２、８１２  反射体
１３、５１３  支持体
１３０  大形支持体
１４  反射面
１７  導電体（配線）
２１  貫通孔（孔）
８２１  溝
【図１】
2015109253.tif 000003
【図２】
2015109253.tif 000004
【図３】
2015109253.tif 000005
【図４】
2015109253.tif 000006
【図５】
2015109253.tif 000007
【図６】
2015109253.tif 000008
【図７】
2015109253.tif 000009
【図８】
2015109253.tif 000010
【図９】
2015109253.tif 000011
【図１０】
2015109253.tif 000012
【図１１】
2015109253.tif 000013
【図１２】
2015109253.tif 000014
【図１３】
2015109253.tif 000015
【図１４】
2015109253.tif 000016
【図１５】
2015109253.tif 000017
【図１６】
2015109253.tif 000018
【図１７】
2015109253.tif 000019
【図１８】
2015109253.tif 000020
【図１９】
2015109253.tif 000021
【図２０】
2015109253.tif 000022
【図２１】
2015109253.tif 000023
【図２２】
2015109253.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月18日(2014.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本実施形態では、反射面１４が、ＬＥＤ１１に対して単一の反射面部１４Ａを配置するのではなく、それぞれがＬＥＤ１１の発光面１１Ａの中心を焦点とし、曲率がＬＥＤ１１から離れるについて順次に小さくなる複数の反射面部１４Ａ、１４Ａ、・・・を備えている。この反射面１４では、それぞれの反射面部１４Ａの上端（外端）Ｑａと下端（内端）Ｑｂとを連結面１４Ｂによって連結して構成されている。このとき、この反射面１４では、反射面部１４Ａの反射光が連結面１４Ｂに入射しないように、各反射面部１４Ａの上端Ｑａから下端Ｑｂまでの長さ（反射面の広さ）が規定されている。
この構成の反射面１４によれば、発光面１１Ａが大きさを有している場合であっても、所定の範囲に光束を収めることができる。しかも、反射面１４を複数の反射面部１４Ａで構成することにより、反射面１４を単一の反射面部１４Ａで構成する場合に比べ、反射体１２の高さ（厚さ）は大きくなるものの、反射体１２の幅を小さくすることができる。したがって、複数の光源ユニット１０を並べて配置する光源装置１においては、光源装置１の幅を小さくできる。
なお、反射面１４が複数の反射面部１４Ａを備える構成の詳細は、出願人の先願である特願２０１３−１２０６８２に記載の技術を用いることができる。