(57)【要約】【課題】光源及び他の電子部品から発する熱を効率よく放熱することのできる放熱構造を備えた照明装置を提供する。【解決手段】板状の配線基板Ｈ４と、配線基板Ｈ４の一方の面側に配設してなる光源Ｈ４５と、配線基板Ｈ４の他方の面側に配設され光源Ｈ４５からの発熱を放散するための放熱部材Ｈ５と、配線基板Ｈ４の他方の面側に配設され配線基板Ｈ４と電気接続するとともに放熱部材Ｈ５に当接する電子部品Ｈ４６と、を備えてなる。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の配線基板と、前記配線基板の一方の面側に配設してなる光源と、前記配線基板の他方の面側に配設され前記光源からの発熱を放散するための放熱部材と、前記配線基板の他方の面側に配設され前記配線基板と電気接続するとともに前記放熱部材に当接する電子部品と、を備えてなることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記配線基板に前記放熱部材の端部から外方に突出する突出部を有し、前記突出部に前記電子部品を配設してなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記放熱部材は放熱フィンを有するヒートシンクと、熱伝達性でかつ弾性を有する電気絶縁部材とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記電気絶縁部材は、前記ヒートシンクと前記配線基板との間に挟み込まれるようにして設けてなることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源を有する照明装置に関するものであり、例えば、透過型表示部材を後方から照明するための光源を有する照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図４に示すような表示装置が知られており、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光部材を貼着した液晶表示素子（透過型表示部材）Ａと、硬質配線板Ｂに接続され液晶表示素子Ａを透過照明する光源Ｃを備え、光源Ｃにて照明された液晶表示素子Ａの発する表示像を反射鏡Ｄで反射させ車両のフロントガラスまたは半透過板（反射板）等の表示部Ｅに投影するものがある。このような表示装置はヘッドアップディスプレイと称されている。
【０００３】
このような表示装置は、表示部Ｅに投影する構造であるため、この投影時に光の一部が透過してしまうこと、また昼間においてもコントラスト良く表示像を投影する必要があることから、ハロゲン灯や発光ダイオード等の高輝度を有する光源を備えた照明装置にて液晶表示素子Ａを照明する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる照明装置は、光源Ｃや他の電子部品がケース体内に密閉状態にて配設されるため、光源Ｃや他の電子部品による発熱によって耐熱許容温度を越えてしまう虞があり問題となっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上述した問題に着目してなされたものであり、光源及び他の電子部品から発する熱を効率よく放熱することのできる放熱構造を備えた照明装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明装置は、請求項１に記載したように、板状の配線基板と、前記配線基板の一方の面側に配設してなる光源と、前記配線基板の他方の面側に配設され前記光源からの発熱を放散するための放熱部材と、前記配線基板の他方の面側に配設され前記配線基板と電気接続するとともに前記放熱部材に当接する電子部品と、を備えてなることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の照明装置において、前記配線基板に前記放熱部材の端部から外方に突出する突出部を有し、前記突出部に前記電子部品を配設してなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２に記載の照明装置において、前記放熱部材は、放熱フィンを有するヒートシンクと、熱伝達性でかつ弾性を有する電気絶縁部材とからなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、請求項３に記載の照明装置において、前記電気絶縁部材は、前記ヒートシンクと前記配線基板との間に挟み込まれるようにして設けてなることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、車両の速度，エンジン回転数等を表示する車両用ヘッドアップディスプレイに備えられる照明装置を例に挙げ、添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、車両用ヘッドアップディスプレイが車両に搭載されたものを示し、車両１のダッシュボード２上部に設けられた表示装置３が投影する表示像が、フロントガラス４により観察者５の方向に反射される構造となっている。観察者５は、前記表示像を虚像Ｖとして風景と重畳させて観察することができる。
【００１２】
また、本発明の実施の形態における表示装置３は、ダッシュボード２上部に埋め込まれるようにして設けられるハウジング３０内に凹面鏡３１，液晶表示器Ｈなどを備えるものであり、その詳細については図２を用いて説明する。
【００１３】
ハウジング３０は、遮光性の合成樹脂材からなり、凹面鏡３１の配設位置の上部（フロントガラス側）を開口する第１の開口部３０Ａと後述するヒートシンクを突出する第２の開口部３０Ｂとが設けられるとともに、ハウジング３０内には、太陽光が液晶表示器Ｈに入射し虚像Ｖが見えにくくなること（ウォッシュアウト）を防止する遮光壁３０Ｃが設けられており、本実施の形態ではハウジング３０と一体にして成形されている。また、ハウジング３０の上部には、透光性の合成樹脂材（例えばアクリル）からなる透光性カバー３０Ｄが設けられ、第１の開口部３０Ａを塞ぐようにして配設されている。
【００１４】
凹面鏡３１は、液晶表示器Ｈから投射される表示光をフロントガラス４側に反射させるものであり、観察者５が表示像を視認し易いように角度調節可能に設けられている。
【００１５】
以下、本発明の主要部となる照明装置を備えた液晶表示器Ｈについて、図２，３を用いて説明する。
【００１６】
液晶表示器Ｈは、透過型表示素子の表示像を凹面鏡３１を介してフロントガラス４へ投影するものであり、液晶表示素子（透過型表示部材）Ｈ１と、反射部材Ｈ２と、レンズアレイＨ３と、配線基板Ｈ４と、放熱部材Ｈ５とを備えている。
【００１７】
液晶表示素子Ｈ１は、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光部材を貼着したものである。また、液晶表示素子Ｈ１は、車両１に設けられる車速センサやイグニッションコイルからの出力信号に基づいて車速，エンジン回転数を計測する演算回路及びこの演算結果に基づいて液晶を駆動する液晶駆動回路によって、車両１の速度，エンジン回転数の計測値を数値として表すためのものである。
【００１８】
反射部材Ｈ２は、白色の合成樹脂材にて両端を開口する筒形状に形成され、一方の開口部（凹面鏡側の開口）Ｈ２１が液晶表示素子Ｈ１によって塞がれ、他方の開口部Ｈ２２がレンズアレイＨ３によって塞がれるようにして配設される。
【００１９】
レンズアレイＨ３は、透光性の合成樹脂材（例えば、アクリル）からなり、配線基板Ｈ４に設けられる複数の発光ダイオードのそれぞれの配設位置に対向する凸レンズを有するものであり、反射部材Ｈ２と前記発光ダイオードとの間に設けられる。この凸レンズにより、前記発光ダイオードからの出射光（ある程度拡がった光）を平行光として液晶表示器に照射することができる。
【００２０】
配線基板Ｈ４は、絶縁性のガラス布基材エポキシ樹脂材からなる硬質配線板Ｈ４１に貫通孔Ｈ４２と、両面に設けられる銅箔配線Ｈ４３と、これに連続して形成されるランドＨ４４とが形成されるとともに、発光ダイオード（光源）Ｈ４５や他の電子部品Ｈ４６が実装されてなる。また、発光ダイオードＨ４５は、リードＨ４７が貫通孔Ｈ４２に貫通されるとともに、硬質配線板Ｈ４１の裏面側から突き出たリードＨ４７部分と裏面に形成されたランドＨ４４とが半田接続されて、配線基板Ｈ４の表面側に実装される。
【００２１】
また、配線基板Ｈ４は、裏面側に配設された電子部品Ｈ４６と硬質配線板Ｈ４１に形成されたランドＨ４４とが半田接続される。また、配線基板Ｈ４は、裏面側に設けられる放熱部材Ｈ５に当接する個所と、放熱部材Ｈ５と当接しない突出部Ｈ４８とを有している。この突出部Ｈ４８において、特に耐熱許容温度の上限を上回る温度に達し易いトランジスタ等の電子部品Ｈ４６を、リードＨ４９を介して硬質配線板Ｈ４１のランドＨ４４と半田接続させるとともに、この電子部品Ｈ４６と放熱部材Ｈ５とが当接するように構成される。なお、この場合、前記電子部品Ｈ４６は、ねじやボルト，または接着剤等の接続部材（図示しない）によって、後述するヒートシンクの側部に固定される。
【００２２】
放熱部材Ｈ５は、ヒートシンクＨ５１とシリコーンゴムＨ５２とが硬質配線板Ｈ４１の裏面側に配設されてなるものであり、ヒートシンクＨ５１の一部分が図２で示す第２の開口部３０Ｂから望むようにして設けられている。
【００２３】
ヒートシンクＨ５１は、アルミ材からなり、図３に示すように、シリコーンゴムＨ５２を収納するための凹部Ｈ５３や放熱フィンＨ５４とが形成されている。また、ヒートシンクＨ５１は、ヒートシンクＨ５１や硬質配線板Ｈ４１に形成されるネジ孔にネジを挿通させるとともに、このネジをボルトによって止めることで、硬質配線板Ｈ４１の裏面側に固定配設される。また、ヒートシンクＨ５１は、表面積の大きな放熱フィンＨ５４を多数有することによって空気中に熱を効率よく放散することができ、ヒートシンクＨ５１及びこれに接触するシリコーンゴムＨ５２，硬質配線板Ｈ４１，電子部品Ｈ４６を冷却することができる。
【００２４】
シリコーンゴムＨ５２は、熱伝達性で、かつ弾性を有する板状の電気絶縁部材であり、凹部Ｈ５３の底面と硬質配線板Ｈ４１とによって、挟み込まれて押し圧されながら設けられる。したがって、シリコーンゴムＨ５２は、硬質配線板Ｈ４１の裏面側におけるリードＨ４７や半田による凹凸に沿って弾性変形した状態にて凹部Ｈ５３に配設され、発光ダイオードＨ４５によって熱せられる硬質配線板Ｈ４１と、リードＨ４７と、半田との熱を、広い接触面積にてヒートシンクＨ５１に放散することができる。
【００２５】
かかる車両用ヘッドアップディスプレイの照明装置は、板状の配線基板Ｈ４と、配線基板Ｈ４の一方の面側に配設してなる光源Ｈ４５と、配線基板Ｈ４の他方の面側に配設され光源Ｈ４５からの発熱を放散するための放熱部材Ｈ５と、配線基板Ｈ４の他方の面側に配設され配線基板Ｈ４と電気接続するとともに放熱部材Ｈ５に当接する電子部品Ｈ４６と、を備えてなることにより、光源Ｈ４５及び電子部品Ｈ４６から発する熱を共通の放熱部材Ｈ５によって効率よく放熱することのできる放熱構造を備えた照明装置を提供することができる。
【００２６】
また、配線基板Ｈ４は、放熱部材Ｈ５の端部から外方に突出する突出部Ｈ４８を有し、突出部Ｈ４８に電子部品Ｈ４６を配設してなることによって、上述の効果を簡単な構造にて実現することができる。
【００２７】
また、放熱部材Ｈ５は、放熱フィンＨ５４を有するヒートシンクＨ５１と、熱伝達性でかつ弾性を有するシリコーンゴムＨ５２とからなり、シリコーンゴムＨ５２は、ヒートシンクＨ５１と配線基板Ｈ４との間に挟み込まれるように配設されることによって、シリコーンゴムＨ５２の弾性変形によって、硬質配線板Ｈ４１の裏面側の凹凸に関係なく、熱伝達部材となるシリコーンゴムＨ５２が広い接触面積を確保して硬質配線板Ｈ４１の裏面に接触することができる。そのため、発光ダイオードＨ４５によって熱せられた硬質配線板Ｈ４１の熱を効率よくシリコーンゴムＨ５２へ放散することができ、発光ダイオードＨ４５が耐熱許容範囲以上に上昇することを抑制することができる放熱効率の優れた照明装置となる。
【００２８】
また、本実施の形態では、放熱部材Ｈ５が熱源となる発光ダイオードＨ４５のリードＨ４７や電子部品Ｈ４６などの高温になりやすい箇所に直接接触する構造を採用することから熱を直接的に放散できる構造となり、放熱効率に優れたものとなる。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態では、発光ダイオードＨ４５を光源として有する照明装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。また、放熱フィンＨ５４近辺の空気を対流させる電導ファン等を設けることによって、更なる放熱効果を向上できる。
【００３０】
また、本発明の実施の形態では、熱伝達部材としてシリコーンゴムＨ５２を用いたものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、生ゴム，天然ゴム，ウレタン系やスチレン系の合成ゴム等のゴムを含む弾性材に、粉末状のアルミナやベリリヤ，マグネシヤ等の熱伝導性充填材を混入したものを用いてもよいし、熱伝導性能を有する塗料を用いることも考えられる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、光源を有する照明装置に関し、光源及び他の電子部品から発する熱を効率よく放熱することのできる放熱構造を備えた照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す車両の側面図。
【図２】同上実施の形態を示す表示装置の断面図。
【図３】同上実施の形態を示す一部を断面にて示す要部側面図。
【図４】従来例を示す表示装置の側面図。
【符号の説明】
３　　　表示装置
Ｈ　　　液晶表示器
Ｈ４　　配線基板
Ｈ４５　発光ダイオード（光源）
Ｈ４６　電子部品
Ｈ５１　ヒートシンク
Ｈ５２　シリコーンゴム（電気絶縁部材）
Ｈ５４　放熱フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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