(57)【要約】【課題】回路部をメタル板で構成したＬＥＤランプ装置において、一層の小型化を図る。また、放熱性を向上させる。【解決手段】表面実装型のＬＥＤランプ、ＬＥＤ点灯回路保護部品、抵抗素子、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置において、部分的に表出した状態で前記ケース部に埋設されるメタル板を有する回路部とし、前記メタル板の正面側の表出部に前記ＬＥＤランプを実装し、前記メタル板の裏面側の表出部に前記抵抗素子を実装する。【選択図】図２
2008098343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装型のＬＥＤランプ、ＬＥＤ点灯回路保護部品、抵抗素子、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
前記回路部は、部分的に表出した状態で前記ケース部に埋設されるメタル板を有し、
前記ＬＥＤランプは、前記メタル板の正面側の表出部に実装され、
前記抵抗素子は、前記メタル板の裏面側の表出部に実装される、ことを特徴とするＬＥＤランプ装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤランプが、実装面に対して垂直方向に光を射出する表面実装型のＬＥＤランプである、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ装置。
【請求項３】
前記メタル板が、前記ＬＥＤランプ及び前記ＬＥＤ点灯回路保護部品が実装される第１領域と、該第１領域に略平行で且つ抵抗素子が実装される第２領域とを備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤランプとして、砲弾型や表面実装（Surface Mount Device：ＳＭＤ）型のものが知られている。これらのＬＥＤランプを例えば車輌用ランプとして使用するときには、ＬＥＤランプのリードをプリント基板にハンダ付けしてその基板をケース部に嵌め込んでＬＥＤランプ装置を構成し、これを車輌の所定の位置に取りつけていた。プリント基板は車輌の照明コントロール装置に配線され、もってＬＥＤの点滅及び点灯時の明るさが車輌のスイッチや制御回路により制御される。
以上のような従来のＬＥＤランプ装置では、ＬＥＤランプが取りつけられるプリント基板が樹脂製であるため、ＬＥＤランプからの熱若しくは実装時の熱に対する放熱性が不充分になる場合があった。このような問題点を解決すべく、本出願人は先の特許出願（特許文献１）において回路部をメタル板で構成することによって効率的な放熱を達成して信頼性を高めるとともに、ＬＥＤランプの実装時の熱の影響を受けにくく製造歩留まりのよい構成を提案した。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５８３１４号公報
【特許文献２】特開平１１−１０３０９６号公報
【特許文献３】特開２０００−２１６４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるＬＥＤランプ装置では、回路部を構成するメタル板の同一面側にＬＥＤランプや抵抗素子、ダイオードなどが連結されている。このような構成では、各部品用のスペース及びメタル板における各部品の連結領域を同一面側に確保しなければならず、装置の小型化が難しい。そこで本発明は、回路部をメタル板で構成したＬＥＤランプ装置において、一層の小型化が可能な構成を提供することを主たる課題とする。また、放熱性を向上させることも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決すべく、本発明の第１の構成は次の通りである。即ち、
表面実装型のＬＥＤランプ、ＬＥＤ点灯回路保護部品、抵抗素子、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
前記回路部は、部分的に表出した状態で前記ケース部に埋設されるメタル板を有し、
前記ＬＥＤランプは、前記メタル板の正面側の表出部に実装され、
前記抵抗素子は、前記メタル板の裏面側の表出部に実装される、ことを特徴とするＬＥＤランプ装置である。
【０００６】
また、本発明の第２の構成は、前記ＬＥＤ点灯回路保護部品が前記メタル板の裏面側の表出部に実装されることを特徴とする。
【０００７】
一方、本発明の第３の構成は、上記第２の構成において、前記ＬＥＤランプと前記ＬＥＤ点灯回路保護部品によって前記メタル板が挟まれるように、前記ＬＥＤランプの実装位置の反対側において前記ＬＥＤ点灯回路保護部品が前記メタル板へ実装されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第４の構成は、上記第１の構成〜第３の構成のいずれかにおいて、前記ＬＥＤランプが、実装面に対して垂直方向に光を射出する表面実装型のＬＥＤランプであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第５の構成は、上記第１の構成〜第４の構成のいずれかにおいて、前記メタル板が、前記ＬＥＤランプ及び前記ＬＥＤ点灯回路保護部品が実装される第１領域と、該第１領域に略平行で且つ抵抗素子が実装される第２領域とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の構成によれば、ＬＥＤランプが実装される側（正面側）と反対側（裏面側）において抵抗素子がメタル板に搭載される。これによってＬＥＤランプ２とレジスタ３との距離を確保できることになり、それぞれの実装時の熱の影響を抑えながら、これらの部品を小スペース内でメタル板へと実装できる。また、メタル板の両面を利用してこれらの部品が搭載されることからメタル板のサイズを小さくすることができる。さらには、ともに発熱部品であるＬＥＤランプと抵抗素子が同一面側に存在しないことから、これらの部品からの効率的な放熱が促される。以上の作用・効果が奏される結果、非常に小型で且つ信頼性及び製造歩留まりの良いＬＥＤランプ装置となる。
【００１１】
本発明の第２の構成によれば、抵抗素子と同様、ＬＥＤ点灯回路保護部品についてもＬＥＤランプが実装される側と反対側においてメタル板に実装される。これによって、ＬＥＤランプとＬＥＤ点灯回路保護部品との距離を確保し易くなり、それぞれの実装時の熱の影響を抑えながら、これらの部品を小スペース内でメタル板へと実装できる。これによって更なる小型化が可能となる。また、この構成では、上記特許文献２及び３に開示される構成のようにＬＥＤランプのリードに対して保護部品が直接連結されないので、保護部品連結時にＬＥＤランプが直接的な熱の影響を受けるようなことはない。これによって信頼性が高く、製造歩留まりもよいＬＥＤランプ装置となる。
【００１２】
本発明の第３の構成によれば、ＬＥＤランプとＬＥＤ点灯回路保護部品によってメタル板が挟まれるようにＬＥＤ点灯回路保護部品を搭載したことによって、メタル板におけるＬＥＤランプ及びＬＥＤ点灯回路保護部品用のスペースが少なくてすみ、更なる小型化が達成される。
【００１３】
本発明の第４の構成によれば、メタル板と垂直な光を射出する小型・薄型のＬＥＤランプ装置となる。
【００１４】
本発明の第５の構成によれば、ＬＥＤランプ及びＬＥＤ点灯回路保護部品が実装される第１領域に略平行な第２領域をメタル板に設け、そこへ抵抗素子を実装することによって、抵抗素子の少なくとも一部が第１領域及び第２領域の間のスペースに収容される。その結果、メタル板の占有スペース（特に厚さ方向のスペース）の増大を抑えつつ、抵抗素子を小スペース内に収容することができ、一層の小型化・薄型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。実施例のＬＥＤランプ装置１を図１及び図２に示す。図１はＬＥＤランプ装置１の斜視図であり、（ａ）ではＬＥＤランプ２の搭載側の構成、（ｂ）では反対側の構成がそれぞれ示される。図２（ａ）〜（ｇ）は順にＬＥＤランプ装置１の左側面図、正面図、右側面図、背面図、平面図、底面図、及び（ｂ）におけるＩ−Ｉ線位置の断面図である。ＬＥＤランプ装置１はＬＥＤランプ２、レジスタ（抵抗素子）３、ＬＥＤ点灯回路保護部品としてのツェナーダイオード４、回路部１０、及びケース部２０を備える。
【００１６】
図５に模式的に示すように、ＬＥＤランプ２は表面実装型（ＳＭＤタイプ）のＬＥＤランプである。この実施例のＬＥＤランプ２はIII族窒化物系化合物半導体からなる青色系ＬＥＤチップ２ａを内蔵し、その周囲にリフレクタ２ｂを備える。ＬＥＤランプ２は基板２ｃに対して垂直方向に光を射出する。尚、ＬＥＤランプは消費電力及び発熱量が小さくかつ長寿命であることから、長時間連続的に点灯させることに適した光源である。
使用するＬＥＤランプの構成、発光色などは特に限定されない。実施例で用いた青色系のほか、例えば、白色、赤、橙、緑等の可視領域の発光波長を有するＬＥＤランプを採用できる。ＬＥＤチップの光の一部を蛍光体で波長変換し、ＬＥＤチップの光と蛍光とが混合した光を放射するＬＥＤランプを使用することもできる。蛍光体は例えばＬＥＤランプの封止樹脂に含有させることができる。封止樹脂の表面に蛍光体を含む層を設けてもよい。同種又は異種のＬＥＤチップが複数個内蔵されたＬＥＤランプを使用することもできる。
【００１７】
ＬＥＤランプ装置１の回路部１０を構成するメタル板１１〜１３を図３に示す。図３（ａ）〜（ｃ）は順にメタル板１１〜１３の左側面図、正面図、及び右側面図である。
当該３枚のメタル板にＬＥＤランプ２、レジスタ３、及びツェナーダイオード４が実装（連結）されることによって、図４に示す回路を形成する。本実施例ではＳＭＤタイプのツェナーダイオード４を採用し、小型化を図っている。一方、リードタイプのレジスタ３を採用し、信頼性の向上を図っている。
【００１８】
図３に示すように、第１のメタル板は中央部付近１１ｃで屈曲しており、これによって平行な関係にある二つの領域に分かれる。図示上方に位置する領域（第１領域ａ）の裏面側にはレジスタ３のリード５が連結されることになる。他方の領域の先端部は＋側のターミナル１１ｂとなる。
第２のメタル板１２はその正面側にＬＥＤランプ２とツェナーダイオード４が実装される第２領域１２ａ、及び接地側のターミナル１２ｂを有する。
第３のメタル板１３は、第１のメタル板１１と同様に中央部付近１３ｃで屈曲しており、平行な関係にある二つの領域、即ち第３領域１３ａ及び第４領域１３ｂを備える。第３領域１３ａの裏面側にはレジスタ３のリード６が連結される。一方の第４領域１３ｂは第２のメタル板１２と同一平面上に位置し、その正面側にＬＥＤランプ２とツェナーダイオード４が実装される。尚、これらのメタル板において各実装部及び連結部はケース部２０から表出する（図１、及び２を参照）。
【００１９】
ＬＥＤランプ装置１では、メタル板の正面側においてＬＥＤランプ２及びツェナーダイオード４が実装され、裏面側においてレジスタ３が実装される。このようにメタル板の両面を利用してＬＥＤランプ２とレジスタ３を搭載することによってＬＥＤランプ２とレジスタ３との距離を確保している。これによって、ＬＥＤランプ２実装時のレジスタ３への熱の影響（又はレジスタ３実装時のＬＥＤランプ２への熱の影響）を抑えつつ、省スペース内にこれらの部品を実装することが可能となる。また、メタル板のサイズを小さくすることもできる。一方、ＬＥＤランプ２とレジスタ３が同一面側に存在しないことから、これらの部品からの効率的な放熱が促される。以上の作用・効果が奏される結果、ＬＥＤランプ装置１は非常に小型でありながら、信頼性及び製造歩留まりの良いものとなる。
【００２０】
メタル板１１、１２、１３は銅などの導電性金属を打ち抜きかつ曲げ加工して得られる。メタル板の材料として、鋼鈑に銅や錫をメッキしたものを用いることもできる。
尚、ＬＥＤランプ２の光軸はメタル板に対して垂直となる（図１及び図２を参照）。これによって、ＬＥＤランプ装置１はその長手方向に垂直な光を放射することになる。
【００２１】
一方、レジスタ３のリード５、６に対する連結部（第１領域１１ａ、第３領域１３ａ）と、ＬＥＤランプ２及びツェナーダイオード４の実装部（第２領域１２ａ、第４領域１３ｂ）が平行な位置関係となるように構成されており（図３）、メタル板の占有スペースの増大を抑えつつ、当該連結部及び当該実装部との間にレジスタ３を収容し、コンパクトな構成を実現している（図２、図３を参照）。
【００２２】
レジスタ３のリード５、６は、対応する連結部（第１領域１１ａ、第３領域１３ａ）に抵抗溶接される。これらの抵抗溶接の際には熱が加わることになるが、樹脂製のプリント基板を用いていた従来例とは異なりメタル板は熱による影響を殆ど受けない。尚、各連結部とリードとの連結方法は抵抗溶接に限定されるものではなく、ハンダ付け又はレーザ溶接等の方法を採用可能である。
一方、ＬＥＤランプ２及びツェナーダイオード４はメタル板の第２領域１２ａと第４領域１３ｂにハンダ付けされる。但し、ＬＥＤランプ２及びツェナーダイオード４の実装方法もハンダ付けに限定されるものではない。
【００２３】
メタル板１１、１２、１３をインサートとして、ケース部２０は樹脂材料により射出成形される。この実施例ではＰＢＴをケース部２０の成形材料としたが、これに限定されるものではなく、ＰＰ、ＰＥ、ＡＢＳその他の汎用樹脂、ポリ乳酸等の生分解性樹脂（バイオプラスチック）、セラミックス等を使用することができる。
【００２４】
ケース部２０はレジスタ３の受け座２１を有する。この例ではレジスタ３のリード５、６を受ける構成とした。ケース部２０の一端側はコネクタ接続部２２となっており、メタル板のターミナル１１ｂ、１２ｂを収容する。つまり、ＬＥＤランプ装置１ではメタル板のターミナル１１ｂ、１２ｂが外部コネクタに接続される。そのため、コネクタ接続部の形状及び大きさを外部コネクタに合わせて設計している。メタル板のターミナルをハーネスに接続するようにしてもよく、その場合にはケース部をさらに薄型に構成できる。
コネクタ接続部２２の側壁には一対の爪２３が形成されている。当該爪２３は例えば、ＬＥＤランプ装置１に後述のカバーなどを取り付ける際、或いはＬＥＤランプ装置１を設置場所に取り付ける際に利用される。
【００２５】
ＬＥＤランプ装置１には必要に応じてカバーが装着される。例えば、ＬＥＤランプ２などの部品が搭載される部分を外部衝撃から保護する目的でカバーが使用される。また、カバーによって、ＬＥＤランプ２からの光を配光制御したり、拡散させたり、或いは色変換したりすることも可能である。例えば、テーパ状に拡径するテーパ面をＬＥＤランプ２のレンズ部の周囲に形成するカバーを用いれば、当該テーパ面によってＬＥＤランプ２から放射される光の放射角度を規定することができる。ここで、ＬＥＤランプ２からの光がテーパ面で反射されると、当該反射光とＬＥＤランプ２から直接その光軸方向へ放射される光（非反射光）とが干渉して、環状の干渉縞が生じるおそれがある。そこで、このテーパ面においてＬＥＤランプ２からの光を実質的に反射させないようにすることが好ましい。実質的に光を反射させない方策として、当該テーパ面においてＬＥＤランプ２から直接入射する光を拡散若しくは吸収させる。光を拡散させるためにはシボ等の微細凹凸加工（例えば１００％艶消しのシボパターン）をテーパ面に施すことが好ましい。ＬＥＤランプ２からの光を吸収するには、当該テーパ面を黒色等に彩色することができる。
【００２６】
ＬＥＤランプ装置１は例えば車輌室内を照明する装置の光源として使用される。使用に際しては、そのターミナル１１ｂ、１２ｂがコネクタ接続されることによって、ＬＥＤランプ装置１は車輌側の電気配線に連結され、車輌のコントローラにより制御される。例えば、ＬＥＤランプ装置１を車内灯として使用するときには、ドアの開閉等に応じてＬＥＤランプ２のオン・オフ及びオン時の明るさが制御されることとなる。
【００２７】
ＬＥＤランプ装置１では、メタル板の同一面側（正面側）にＬＥＤランプ２とツェナーダイオード４を搭載することにしたが、メタル板の両面を利用してこれらの部品を搭載することにしてもよい。当該構成によれば、ＬＥＤランプ２とツェナーダイオード４との距離を確保し易くなる。従って、それぞれの実装時の熱の影響を抑えながら、これらの部品を小スペース内でメタル板へと実装でき、更なる小型化が達成される。特に、ＬＥＤランプ２とツェナーダイオード４によってメタル板が挟まれるような位置関係で両者を実装すれば、これらの部品の搭載に必要なスペースが少なくすみ、極めて小型の装置となる。
【００２８】
本実施例のＬＥＤランプ装置１は一つのＬＥＤランプしか備えていなかったが、これがＬＥＤランプを複数備えるように構成することも可能である。回路部１０を構成するメタル板を増設し、複数のＬＥＤランプを独立制御することにしてもよい。
【００２９】
図６に回路構成の他の例を示す。尚、図４と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。図６（ａ）に示す回路部１０ａでは、ＬＥＤランプ２と直列に整流ダイオード３０が備えられ、逆方向に印加される高電圧からＬＥＤランプ２を保護している。図６（ｂ）に示す回路部１０ａでは同様に整流ダイオード３０が備えられるとともに、ツェナーダイオード４を省略している。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のＬＥＤランプ装置は様々な照明装置ないし発光装置用の光源として利用可能である。例えば、車室内用照明（マップランプ、足下照明など）、インジケーターなどの光源として好適に用いられる。
【００３１】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例のＬＥＤランプ装置１の斜視図。（ａ）はＬＥＤランプ２搭載側、（ｂ）はレジスタ３搭載側をそれぞれ示す。
【図２】実施例のＬＥＤランプ装置１を示す図。（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は平面図、（ｆ）は底面図、（ｇ）は断面図（（ｂ）におけるＩ−Ｉ線位置）である。
【図３】ＬＥＤランプ装置１の回路部１０を構成するメタル板１１、１２、１３を示す図。（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図４】ＬＥＤランプ装置１の回路構成を示す図。
【図５】ＬＥＤランプ装置１に使用されるＬＥＤランプ２の構成を模式的に示す図。
【図６】回路構成の一例を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１  ＬＥＤランプ装置
２  ＬＥＤランプ
３  レジスタ
４  ツェナーダイオード
５、６  レジスタのリード
１０  回路部
１１  第１のメタル板
１１ａ  メタル板の第１領域（レジスタ３のリード５の連結部）
１１ｂ  ＋側ターミナル
１２  第２のメタル板
１２ａ  メタル板の第２領域（ＬＥＤランプ２及びツェナーダイオード４の実装部）
１２ｂ  接地側ターミナル
１３  第３のメタル板
１３ａ  メタル板の第３領域（レジスタ３のリード６の連結部）
１３ｂ  メタル板の第４領域（ＬＥＤランプ２及びツェナーダイオード４の実装部）
２０  ケース部
３０  整流ダイオード
【図１】
2008098343.tif 000003
【図２】
2008098343.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008098343.tif 000006
【図５】
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【図６】
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