(57)【要約】      （修正有）【課題】コモンモードノイズを抑制した発光装置を提供する。【解決手段】実装基板１１と放熱板１２と電源回路１３と筺体１４と導電体１５とを備えた発光装置１０であり、実装基板には、照明光源１６が実装される。放熱板は、実装基板に取り付けられる。電源回路は、一対の入力端子と、照明光源と電気的に接続された一対の出力端子と、を有し、一対の入力端子から入力された入力電力を照明光源に応じた直流の出力電力に変換し、一対の出力端子から出力電力を出力する。筺体は、導電性であり、電源回路を収容し、放熱板と電気的及び熱的に接続される。導電体は、放熱板及び筺体の少なくとも一方と対向して設けられ、電源回路の低電位側の出力端子と電気的に接続される。【選択図】図１
2015185358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光源が実装された実装基板と、
前記実装基板に取り付けられた放熱板と、
一対の入力端子と、前記照明光源と電気的に接続された一対の出力端子と、を有し、前記一対の入力端子から入力された入力電力を前記照明光源に応じた直流の出力電力に変換し、前記一対の出力端子から前記出力電力を出力する電源回路と、
前記電源回路を収容し、前記放熱板と電気的及び熱的に接続された導電性の筺体と、
前記放熱板及び前記筺体の少なくとも一方と対向して設けられ、前記電源回路の低電位側の前記出力端子と電気的に接続された導電体と、
を備えた発光装置。
【請求項２】
前記実装基板と前記電源回路とを電気的に接続する配線をさらに備え、
前記導電体は、前記配線と前記筺体との間に設けられる請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記放熱板は、前記実装基板と対向する第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有し、
前記導電体は、前記第２面と対向して設けられる請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
前記筺体と前記電源回路との間の浮遊容量は、前記筺体と大地との間の浮遊容量よりも大きい請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力の供給に応じて照明光源から光を放出させる発光装置がある。発光装置は、外部から供給された電力を照明光源に対応した電力に変換する電源回路を含む。電源回路は、スイッチング素子を含み、スイッチング素子のオン・オフによって電力を変換する、いわゆるスイッチング電源である。こうした発光装置において、コモンモードノイズの抑制が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７９４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コモンモードノイズを抑制した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】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、実装基板と、放熱板と、電源回路と、筺体と、導電体と、を備えた発光装置が提供される。前記実装基板には、照明光源が実装される。前記放熱板は、前記実装基板に取り付けられる。前記電源回路は、一対の入力端子と、前記照明光源と電気的に接続された一対の出力端子と、を有し、前記一対の入力端子から入力された入力電力を前記照明光源に応じた直流の出力電力に変換し、前記一対の出力端子から前記出力電力を出力する。前記筺体は、導電性であり、前記電源回路を収容し、前記放熱板と電気的及び熱的に接続される。前記導電体は、前記放熱板及び前記筺体の少なくとも一方と対向して設けられ、前記電源回路の低電位側の前記出力端子と電気的に接続される。
【発明の効果】
【０００６】
コモンモードノイズを抑制した発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に表す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る発光装置の一部を模式的に表すブロック図である。
【図３】第２の実施形態に係る発光装置の一部を模式的に表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る発光装置を模式的に表す断面図である。  
図１に表したように、発光装置１０は、実装基板１１と、放熱板１２と、電源回路１３と、筺体１４と、導電体１５と、を備える。実装基板１１には、照明光源１６が実装されている。照明光源１６は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。発光装置１０は、例えば、口金１８と、樹脂ケース２０と、カバー２２と、をさらに備える。発光装置１０は、口金１８を介して外部から供給される電力により、照明光源１６から光を放出させる。すなわち、この例において、発光装置１０は、いわゆるＬＥＤ電球である。
【００１０】
実装基板１１には、例えば、複数の照明光源１６が実装される。実装基板１１は、配線パターンが設けられた実装面を有する。各照明光源１６は、実装基板１１の実装面上に並べて配置される。各照明光源１６のそれぞれは、例えば、配線パターンを介して直列に接続される。各照明光源１６の配線は、直列接続に限ることなく、並列接続でもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。なお、照明光源１６は、ＬＥＤに限らず、例えば、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）やＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）などの他の発光素子でもよい。
【００１１】
実装基板１１には、土手２４と、封止樹脂２６と、が設けられている。土手２４は、実装面上に設けられ、各照明光源１６を環状に囲む。土手２４には、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。封止樹脂２６は、土手２４で囲まれた領域内に充填され、各照明光源１６を覆う。封止樹脂２６には、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。また、封止樹脂２６は、例えば、蛍光体を含む。各照明光源１６は、例えば、青色光を放出する。蛍光体は、例えば、青色光を吸収し、黄色光を放出する。これにより、発光装置１０は、例えば、白色光を放出する。
【００１２】
この例では、各照明光源１６と土手２４と封止樹脂２６とによって、いわゆるＣＯＢ（Chip On Board）型の発光部が、実装基板１１上に設けられる。これに限ることなく、例えば、白色光を放出する照明光源１６を実装基板１１上に設けてもよい。また、発光装置１０の放出する光の色は、白色に限ることなく、任意の色でよい。
【００１３】
放熱板１２は、実装基板１１に取り付けられる。放熱板１２は、実装基板１１の実装面と反対側の面に取り付けられる。放熱板１２は、例えば、実装基板１１の実装面と反対側の面に接する。これにより、放熱板１２は、実装基板１１と熱的に接続される。放熱板１２は、導電性と熱伝導性とを有する。放熱板１２には、例えば、金属材料が用いられる。放熱板１２には、例えば、アルミニウムや鉄などの熱伝導率の高い金属材料が用いられる。放熱板１２は、例えば、各照明光源１６から放出される熱の放熱性を高める。
【００１４】
ここで、本願明細書において、「熱的に接続」には、直接接する場合の他に、放熱シートや放熱グリスなどの他の熱伝導性の部材を介して接する場合も含むものとする。
【００１５】
発光装置１０は、回路基板２８をさらに備える。電源回路１３は、回路基板２８に実装されている。電源回路１３は、回路基板２８に実装された複数の電子部品によって構成される。電源回路１３は、各照明光源１６及び口金１８と電気的に接続されている。電源回路１３は、口金１８から入力される入力電力を各照明光源１６に応じた直流の出力電力に変換する。そして、電源回路１３は、出力電力を各照明光源１６に供給する。これにより、電源回路１３は、各照明光源１６を点灯させる。
【００１６】
ここで、本願明細書において、「電気的に接続」には、直接接する場合の他に、他の導電性の部材を介して接する場合も含むものとする。
【００１７】
筺体１４は、電源回路１３を収容する。換言すれば、筺体１４は、回路基板２８を収容する。筺体１４は、例えば、筒状である。筺体１４は、内部の空間に回路基板２８を収容する。この例において、筺体１４は、一端から他端に向かって径が大きくなる錐台状の円筒である。筺体１４は、導電性と熱伝導性とを有する。筺体１４には、例えば、金属材料が用いられる。筺体１４には、例えば、アルミニウムや鉄などの熱伝導率の高い金属材料が用いられる。
【００１８】
放熱板１２は、筺体１４の径の大きい側の一端に取り付けられる。放熱板１２は、実装基板１１と対向する第１面１２ａと、第１面１２ａと反対側の第２面１２ｂと、を有する。放熱板１２は、第２面１２ｂで筺体１４の一端を塞ぐように、筺体１４に取り付けられる。筺体１４は、例えば、放熱板１２の第２面１２ｂに接する。これにより、筺体１４は、放熱板１２と電気的及び熱的に接続される。従って、筺体１４の電位は、放熱板１２の電位と実質的に同じである。
【００１９】
筺体１４の外面には、例えば、中心軸から放射状に突出した複数の放熱フィンが設けられている。このように、筺体１４は、例えば、実装基板１１や回路基板２８などを支持する。また、筺体１４は、放熱板１２とともに各照明光源１６から放出される熱の放熱性を高める。
【００２０】
樹脂ケース２０は、筺体１４と回路基板２８との間に設けられる。樹脂ケース２０は、筺体１４に収容される。そして、樹脂ケース２０は、回路基板２８を収容する。回路基板２８は、例えば、保持部材などによって樹脂ケース２０内に保持される。筺体１４は、樹脂ケース２０を介して回路基板２８を収容する。樹脂ケース２０は、絶縁性である。樹脂ケース２０には、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの絶縁性の樹脂材料が用いられる。
【００２１】
樹脂ケース２０は、例えば、一端から他端に向かって径が大きくなる錐台状の円筒である。樹脂ケース２０の外径は、例えば、筺体１４の内径と実質的に同じである。これにより、樹脂ケース２０は、例えば、筺体１４内に嵌る。また、樹脂ケース２０の軸方向の長さは、筺体１４の軸方向の長さよりも長い。これにより、樹脂ケース２０の一部は、筺体１４の径の小さい側の一端から突出する。
【００２２】
口金１８は、樹脂ケース２０の筺体１４から突出した一端に取り付けられる。口金１８には、例えば、Ｅ１７形などの一般照明電球用のソケットに接続可能なものが用いられる。口金１８は、例えば、シェル部１８ａと、シェル部１８ａの端部に設けられた絶縁部１８ｂと、絶縁部１８ｂの頂点部に設けられたアイレット部１８ｃと、を含む。絶縁部１８ｂは、シェル部１８ａとアイレット部１８ｃとを電気的に絶縁する。シェル部１８ａ及びアイレット部１８ｃは、電源回路１３と電気的に接続される。これにより、口金１８を介して入力される入力電力が、電源回路１３に供給される。
【００２３】
カバー２２は、筺体１４の径の大きい側の一端に取り付けられ、各照明光源１６を覆う。カバー２２は、光透過性を有する。カバー２２は、例えば、光拡散性をさらに有してもよい。カバー２２は、換言すれば、グローブである。カバー２２には、例えば、ガラスや樹脂材料などが用いられる。
【００２４】
導電体１５は、筺体１４と対向して設けられる。導電体１５は、筺体１４内に設けられ、筺体１４内において筺体１４と対向する。また、導電体１５は、筺体１４から離間した状態で、筺体１４と対向する。すなわち、導電体１５は、筺体１４に直接接しない。従って、導電体１５の電位は、筺体１４の電位及び放熱板１２の電位と異なる。これにより、導電体１５は、筺体１４とともに、擬似的なコンデンサを形成する。
【００２５】
導電体１５は、例えば、シート状である。導電体１５には、例えば、アルミニウムや銅などの金属材料が用いられる。導電体１５は、換言すれば、金属薄体である。
【００２６】
発光装置１０は、例えば、誘電体３０と、配線３２と、をさらに備える。誘電体３０は、筺体１４と導電体１５との間に設けられる。導電体１５は、誘電体３０によって筺体１４から離間する。筺体１４と導電体１５との間は、例えば、空気層でもよい。誘電体３０の厚さは、すなわち導電体１５と筺体１４との間の距離である。筺体１４及び誘電体３０は、筺体１４と樹脂ケース２０との間に設けられる。すなわち、筺体１４及び誘電体３０は、筺体１４と樹脂ケース２０との間に挟まれた状態で保持される。
【００２７】
配線３２の一端は、一対のコネクタ３３ａ、３３ｂを介して実装基板１１と電気的に接続される。配線３２の他端は、一対のコネクタ３４ａ、３４ｂを介して回路基板２８と電気的に接続される。これにより、配線３２は、実装基板１１と回路基板２８とを電気的に接続する。換言すれば、配線３２は、実装基板１１と電源回路１３とを電気的に接続する。配線３２は、樹脂ケース２０の内部空間（筺体１４の内部空間）を通る。このため、放熱板１２には、貫通孔１２ｄが設けられている。配線３２は、貫通孔１２ｄに挿通される。
【００２８】
導電体１５は、配線３２と筺体１４との間に設けられる。換言すれば、導電体１５は、配線３２に沿うように設けられる。この例では、導電体１５が、配線３２と筺体１４との間の部分のみに設けられている。導電体１５は、例えば、筺体１４の内側面に沿う環状でもよい。導電体１５は、少なくとも一部が、配線３２と筺体１４との間に設けられていればよい。
【００２９】
図２は、第１の実施形態に係る発光装置の一部を模式的に表すブロック図である。  
図２に表したように、電源回路１３は、一対の入力端子４０ａ、４０ｂと、一対の出力端子４２ａ、４２ｂと、を有する。実装基板１１の実装面には、配線パターン１１ａ、１１ｂが設けられている。配線パターン１１ａは、発光素子である照明光源１６のアノードと電気的に接続されている。配線パターン１１ｂは、発光素子である照明光源１６のカソードと電気的に接続されておる。配線パターン１１ａ、１１ｂには、例えば、銅などの導電性の高い金属材料が用いられる。
【００３０】
入力端子４０ａは、例えば、口金１８のアイレット部１８ｃと電気的に接続される。入力端子４０ｂは、例えば、口金１８のシェル部１８ａと電気的に接続される。これにより、各入力端子４０ａ、４０ｂは、口金１８及びソケットなどを介して交流電源４と電気的に接続される。各入力端子４０ａ、４０ｂには、交流電源４から供給された交流の入力電力が入力される。交流電源４は、例えば、実効値１００Ｖの交流の商用電源である。
【００３１】
各出力端子４２ａ、４２ｂは、照明光源１６と電気的に接続される。より詳しくは、出力端子４２ａは、例えば、配線３２及び配線パターン１１ａなどを介して照明光源１６のアノードに接続される。出力端子４２ｂは、例えば、配線３２及び配線パターン１１ｂなどを介して照明光源１６のカソードに接続される。すなわち、出力端子４２ａは、高電位出力端子であり、出力端子４２ｂは、低電位出力端子である。
【００３２】
電源回路１３は、例えば、フィルタ部４４と、ＡＣ−ＤＣコンバータ４６と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４８と、を含む。フィルタ部４４は、各入力端子４０ａ、４０ｂと電気的に接続される。フィルタ部４４は、例えば、インダクタ５０と、コンデンサ５１と、を含む。インダクタ５０は、入力端子４０ａに直列に接続されている。コンデンサ５１は、各入力端子４０ａ、４０ｂに並列に接続されている。フィルタ部４４は、各入力端子４０ａ、４０ｂから入力された入力電力のノイズを抑制する。フィルタ部４４は、例えば、入力電力のノーマルモードノイズを抑制する。
【００３３】
ＡＣ−ＤＣコンバータ４６は、フィルタ部４４に接続されている。ＡＣ−ＤＣコンバータ４６は、整流回路５２と、平滑コンデンサ５３と、を含む。整流回路５２は、交流の入力電力を整流し、整流電力に変換する。整流電力は、例えば、脈流電力である。整流回路５２は、例えば、入力電力を全波整流する全波整流器である。整流回路５２は、例えば、半波整流器などでもよい。平滑コンデンサ５３は、整流回路５２から出力された整流電圧を平滑化し、整流電圧を直流電力に変換する。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４８は、例えば、スイッチング素子６０と、ダイオード６１と、インダクタ６２と、コンデンサ６３と、を含む。すなわち、この例において、ＤＣ−ＤＣコンバータ４８は、降圧チョッパ回路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ４８は、スイッチング素子６０のオン・オフにより、ＡＣ−ＤＣコンバータ４６から出力された直流電力を絶対値の異なる直流の出力電力に変換する。この例では、直流電力を降圧して出力電力に変換する。
【００３５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４８は、各出力端子４２ａ、４２ｂと電気的に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４８は、変換した出力電力を各出力端子４２ａ、４２ｂに出力する。これにより、出力電力が、照明光源１６に供給され、照明光源１６が点灯する。
【００３６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４８の構成は、上記に限ることなく、他の構成でもよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ４８は、スイッチング素子６０を含み、スイッチング素子６０のオン・オフによって直流の出力電力を生成する任意の回路でよい。例えば、入力電力が直流電力である場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４８のみを電源回路１３に設けてもよい。電源回路１３は、スイッチング素子６０を含むスイッチング電源であればよい。
【００３７】
また、図２に表したように、導電体１５は、低電位側の出力端子４２ｂと電気的に接続されている。従って、導電体１５の電位は、電源回路１３の基準電位と実質的に同じである。これにより、筺体１４と電源回路１３との間の浮遊容量Ｃｓ１を、筺体１４と大地との間の浮遊容量Ｃｓ２よりも大きくすることができる。例えば、浮遊容量Ｃｓ１を浮遊容量Ｃｓ２の１０倍程度にすることができる。浮遊容量Ｃｓ１は、換言すれば、筺体１４と回路基板２８との間の浮遊容量である。浮遊容量Ｃｓ１は、換言すれば、筺体１４と導電体１５との間の浮遊容量である。
【００３８】
浮遊容量Ｃｓ１、Ｃｓ２は、例えば、擬似電源回路網（ＬＩＳＮ：Line Impedance Stabilization Network）とスペクトラムアナライザとを用いることによって測定することができる。
【００３９】
発光装置１０では、電源回路１３が雑音源となる。例えば、図中矢線Ｎ１で表すように、電源回路１３と筺体１４との間の浮遊容量、筺体１４と大地との間の浮遊容量、大地、大地と電源回路１３の入力配線との間の浮遊容量などを介して流れる電流が、コモンモードノイズとなる。
【００４０】
本実施形態に係る発光装置１０では、導電体１５を設け、筺体１４と電源回路１３との間の浮遊容量Ｃｓ１を、筺体１４と大地との間の浮遊容量Ｃｓ２よりも大きくしている。これにより、電源回路１３の高周波ノイズが、筺体１４から大地に漏れ難くすることができる。例えば、図中矢線Ｎ２で表すように、電源回路１３と筺体１４との間の浮遊容量Ｃｓ１、筺体１４、放熱板１２、放熱板１２と配線パターン１１ａ、１１ｂとの間の浮遊容量Ｃｓ３、配線パターン１１ａ、１１ｂ、配線３２の経路などにより、雑音電流を発光装置１０内で循環させることができる。これにより、発光装置１０では、コモンモードノイズを抑制することができる。
【００４１】
また、発光装置１０では、例えば、コモンモードチョークコイルなどを用いることなく、コモンモードノイズを抑制することができる。これにより、発光装置１０では、例えば、装置の大型化を抑制することができる。
【００４２】
また、上記のように、配線３２と筺体１４との間に導電体１５を設ける。このように、雑音源と筺体１４とが最も近接する部分の間に導電体１５を配置する。これにより、例えば、雑音電流が筺体１４から大地に流れることをより適切に抑制することができる。例えば、コモンモードノイズをより適切に抑制できる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る発光装置の一部を模式的に表すブロック図である。  
図３に表したように、発光装置１００では、導電体１５が、放熱板１２の第２面１２ｂと対向して設けられる。なお、発光装置１００において、導電体１５の配置以外の構成は、上記第１の実施形態の発光装置１０と実質的に同じである。発光装置１０と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明は、省略する。
【００４４】
導電体１５は、放熱板１２から離間した状態で、第２面１２ｂと対向する。すなわち、導電体１５は、放熱板１２に直接接しない。従って、導電体１５の電位は、筺体１４の電位及び放熱板１２の電位と異なる。
【００４５】
発光装置１００において、誘電体３０は、放熱板１２と導電体１５との間に設けられる。導電体１５は、誘電体３０によって放熱板１２から離間する。この例では、例えば、導電体１５が、誘電体３０を介して第２面１２ｂに貼り付けられる。誘電体３０の厚さは、上記第１の実施形態と実質的に同じである。導電体１５の放熱板１２と対向する面の面積、及び、導電体１５の厚さは、上記第１の実施形態と実質的に同じである。
【００４６】
この例においても、導電体１５は、低電位側の低電位側の出力端子４２ｂと電気的に接続されている。導電体１５の電位は、電源回路１３の基準電位と実質的に同じである。これにより、放熱板１２と電源回路１３との間の浮遊容量を、筺体１４と大地との間の浮遊容量Ｃｓ２よりも大きくすることができる。放熱板１２は、前述のように、筺体１４と電気的に接続されている。従って、この例においても、筺体１４と電源回路１３との間の浮遊容量Ｃｓ１を、筺体１４と大地との間の浮遊容量Ｃｓ２よりも大きくすることができる。
【００４７】
発光装置１００においても、上記第１の実施形態と同様に、電源回路１３の高周波ノイズを、筺体１４から大地に漏れ難くすることができる。この例では、例えば、導電体１５、導電体１５と放熱板１２との間の浮遊容量、放熱板１２、放熱板１２と配線パターン１１ａ、１１ｂとの間の浮遊容量Ｃｓ３、配線パターン１１ａ、１１ｂ、配線３２の経路などにより、雑音電流を発光装置１０内で循環させることができる。これにより、発光装置１００においても、コモンモードノイズを抑制することができる。
【００４８】
このように、導電体１５は、放熱板１２と対向させてもよい。導電体１５は、放熱板１２と筺体１４との双方と対向させてもよい。すなわち、導電体１５は、放熱板１２と筺体１４との少なくとも一方と対向すればよい。
【００４９】
上記各実施形態では、口金１８を有し、口金１８を介して外部からの電力供給を受ける電球型の発光装置を示している。発光装置は、電球型に限ることなく、例えば、配線を介して外部からの電力供給を受ける発光モジュール（例えばＬＥＤモジュール）でもよい。すなわち、発光装置を外部の電源に電気的に接続するための接続部は、口金でもよいし、配線でもよい。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
４…電源、  １０、１１０…発光装置、  １１…実装基板、  １２…放熱板、  １３…電源回路、  １４…筺体、  １５…導電体、  １６…照明光源、  １８…口金、  ２０…樹脂ケース、  ２２…カバー、  ２４…土手、  ２６…封止樹脂、  ２８…回路基板、  ３０…誘電体、  ３２…配線、  ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ…コネクタ、  ４０ａ、４０ｂ…入力端子、  ４２ａ、４２ｂ…出力端子、  ４４…フィルタ部、  ４６…ＡＣ−ＤＣコンバータ、  ４８…ＤＣ−ＤＣコンバータ、  ５０…インダクタ、  ５１…コンデンサ、  ５２…整流回路、  ５３…平滑コンデンサ、  ６０…スイッチング素子、  ６１…ダイオード、  ６２…インダクタ、  ６３…コンデンサ
【図１】
2015185358.tif 000003
【図２】
2015185358.tif 000004
【図３】
2015185358.tif 000005