(57)【要約】【課題】発光ダイオード２を十分に冷却できる工夫を施した発光装置を提供する。【解決手段】発光ダイオード２本体の駆動時に生じる熱を放出する放熱部８と放熱部８の反対面に位置する発光面２ａとを有する発光ダイオード２と、発光ダイオード２の一部が収容される開口部１８が形成されていて発光ダイオード２が発光面２ａと第１の面とが同じ向きとなるように搭載される基板１０と、基板１０の第２の面側に配置されていて発光ダイオード２の放熱部８から放出される熱を拡散する拡散部材２２と、基板１０と伝達部材２２との間に設けられる誘電体２０とを備える。【選択図】図３
2007300026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード本体の駆動時に生じる熱を放出する放熱部と当該放熱部の反対面に位置する発光面とを有する発光ダイオードと、
前記発光ダイオードが前記発光面と第１の面とが同じ向きとなるように搭載される基板と、
前記基板の第２の面側に配置されていて前記発光ダイオードの放熱部から放出される熱を拡散する拡散部材とを備える、発光装置。
【請求項２】
前記基板は、前記発光ダイオードの搭載下が開口されていて、前記開口内には、前記拡散部材に対して熱を伝達する伝達部材が設けられている、請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板は、前記発光ダイオードの一部が収容される開口部が形成されている、請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
請求項１記載の発光装置と、前記拡散部材と、前記基板と前記伝達部材との間に設けられる誘電体と、を備える発光ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の発光ユニットと、
前記発光ユニットを収容する筐体と、
を備える発光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、発光ユニット及び発光システムに関し、特に、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する。）発光装置、発光ユニット及び発光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載されているように、基板上に実装されたＬＥＤチップにヒートシンクが取り付けられた発光装置がある。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載されている類の発光装置の模式的な構成を示す、長手方向の断面図である。図６に示すように、従来の発光装置は、発光面２ａとＬＥＤチップ２本体の駆動時に生じる熱を放出する放熱部８とが設けられているＬＥＤチップ２を備えている。ＬＥＤチップ２は、基板１０表面に形成されているプリント配線に、端子４，６を通じて、電気的及び機械的に接続される。また、基板１０の表面であって放熱部８の直下には、発光装置の短手方向に延びるヒートシンク２２が取り付けられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１９５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の発光装置は、ＬＥＤチップの端子との兼ね合いで、ヒートシンクの取り付け位置が限定的である。そのため、ＬＥＤチップが十分に冷却されない場合がある。この結果、ＬＥＤチップの寿命が短くなるなどの問題が生じる場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、ＬＥＤチップを十分に冷却できる工夫を施した、発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の発光装置は、
発光ダイオード本体の駆動時に生じる熱を放出する放熱部と当該放熱部の反対面に位置する発光面とを有する発光ダイオードと、
前記発光ダイオードが前記発光面と第１の面とが同じ向きとなるように搭載される基板と、
前記基板の第２の面側に配置されていて前記発光ダイオードの放熱部から放出される熱を拡散する拡散部材とを備える。
【０００８】
このため、ヒートシンクなどの拡散部材は、ＬＥＤチップの端子に邪魔されること、任意の大きさで、基板裏面（第２の面）側に配置することが可能となる。
【０００９】
特に、基板表面（第１の面）に、ＬＥＤチップの端子を接続する場合には、前記基板の前記発光ダイオードの搭載下を開口して、この開口内に前記拡散部材に対して熱を伝達する伝達部材を設けるとよい。
【００１０】
また、基板裏面に、ＬＥＤチップの端子を接続することもできる。係る場合には、前記基板に開口部を形成し、そこに、前記発光ダイオードの一部を収容するとよい。
【００１１】
本発明の発光ユニットは、上記発光装置と、前記拡散部材と、前記基板と前記伝達部材との間に設けられる誘電体とを備える。
【００１２】
誘電体を備えることで、基板裏面の端子間のショートが防げ、かつ、基板裏面において端子接続などで生じる凹凸を緩衝することもできる。
【００１３】
本発明の発光システムは、上記発光ユニットと、前記発光ユニットを収容する筐体とを備える。
【００１４】
筺体の材料として、所望の熱抵抗値及び圧力損失のものを選択すれば、筺体自体も、前記拡散部材と同様に放熱効果を得ることができる。
【発明の最良の実施形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の発光装置の模式的な構成図である。図２は、図１の分解斜視図である。図１，図２に示すように、この発光装置は、基板１０を備えている。基板１０の大きさは、たとえば、幅が２〜３ｃｍ、長さが２０〜３０ｃｍ、厚さが２〜３ｍｍ程度としてある。
【００１６】
基板１０は、たとえば３つの略正方形の開口部１８が中央部に形成されている。各開口部１８内には、発光面２ａが基板１０の表面（第１の面）を向いた状態で、略直方体のＬＥＤチップ２が配置される。開口部１８は、その大きさがＬＥＤチップ２よりもやや大きく、かつ、その対向辺間の距離がＬＥＤチップ２の端子４，６間の距離よりも短い。具体的には、開口部１８はたとえば１．２ｃｍ×１．２ｃｍの大きさで、ＬＥＤチップ２はたとえば１．０ｃｍ×１．０ｃｍ×０．８ｍｍの大きさとしている。なお、それぞれの角部には、アールが設けられている。
【００１７】
本実施形態では、開口部１８内に、ＬＥＤチップ２の一部を収容しているため、基板１０の表面にＬＥＤチップ２を接続した場合に比して、発光装置自体の厚みを相対的に抑えることができる。
【００１８】
また、基板１０の表面には、ＬＥＤチップ２に電流を供給するための、たとえば６つの抵抗１４が搭載されている。基板１０の裏面には、プリント配線が施されていている。本実施形態では、抵抗１４の搭載位置に対応して、その端子を通すスルーホールが形成されている。スルーホールに通された抵抗１４の端子は、基板１０の裏面のプリント配線に半田付けなどによって電気的及び物理的に接続される。なお、抵抗１４を、基板１０の裏面に搭載してもよい。
【００１９】
基板１０のプリント配線には、ＬＥＤチップ２の端子４，６も、半田付けなどにより電気的及び物理的に接続され、かつ、基板１０の両端に取り付けられるコネクタ１６の端子も、半田付けなどにより電気的に接続されている。また、基板１０には、基板１０を筐体に固着するための、たとえば４つのねじ穴１２が等間隔で形成されている。
【００２０】
図３は、図１に示す発光装置を備える発光ユニットの断面拡大図である。図３には、発光装置の長手方向の断面図を示している。図３に示すように、ＬＥＤチップ２の発光面２ａに対する裏面には、ＬＥＤチップ２を駆動したとき生じる熱を放出する放熱部８が設けられている。
【００２１】
基板１０の裏面には、軟性を有する誘電体２０が配置される。既述のように、ＬＥＤチップ２の端子４，６及び抵抗１４の端子は、基板１０の裏面で半田付けされる。さらに、図３に示すように、ＬＥＤチップ２の放熱部８が開口部１８の底面よりも下側に突出する場合もある。したがって、基板１０裏面には、端子４，６などが存在している部分と、そうでない部分とで高低差が生じる。誘電体２０は、端子４，６などが存在する位置では、これらに押しつぶされるので、この高低差を是正することができる。誘電体２０の厚さは、たとえば０．２〜０．４ｍｍ程度としている。
【００２２】
誘電体２０の裏面には、銅製、アルミニウム製などのヒートシンク２２が配置される。ヒートシンク２２の厚さは、たとえば０．５〜０．７ｍｍ程度としている。ここで、誘電体２０の厚さを上記範囲程度とすると、放熱部８からの放出される熱は、ほぼヒートシンク２２に伝わる。このため、誘電体２０の存在は、ＬＥＤチップ２の放熱効率を低下させるものではない。
【００２３】
図４は、図３に示す発光ユニットを筐体３０に収容した状態を示す断面図である。図４には、発光装置の短手方向の断面図を示している。筐体３０は、たとえば、アルミニウム製としている。筐体３０は、収容部３２と反射部３４とを備えている。
【００２４】
収容部３２は、ヒートシンク２２と、誘電体２０と、ＬＥＤチップ２を搭載した基板１０とを収容する。基板１０等は、筺体３０の端面の一方からスライドさせて収容可能としてあり、着脱可能な構成とされている。
【００２５】
反射部３４は、ＬＥＤチップ２から発せられた光を、照射領域に対して略均一に拡散させる。反射面３４の長手方向に直交する断面は、懸垂曲線成分、２次曲線成分、楕円曲線成分あるいは放物線成分を形成するようにしてある。
【００２６】
その他、筺体３０とＬＥＤチップ２との関係などは、引用により、本願明細書に取り込まれたものとする、本出願人による特願２００６−２３８４２号特許出願の明細書等を参照されたい。
【００２７】
ここで、筐体３０は、アルミニウム製としているため、熱伝達効率が高い。このため、ヒートシンク２２に伝達したＬＥＤチップ２の熱は、筐体３０に対しても伝達される。すなわち、筐体３０は、ヒートシンクの機能も果たすようにしてある。また、筐体３０の側面及び／又は裏面は、放熱効果を高めるために、凹凸などを形成して表面積を稼ぐとよい。
【００２８】
図５は、図３の変形例である。図５には、基板１０の表面にＬＥＤチップ２が搭載されている。ＬＥＤチップ２の下には、ＬＥＤチップ２よりも小さく開口されていて、開口内にはＬＥＤチップ２の拡散部材２０に対して熱を伝達する伝達部材２４が設けられている。なお、抵抗１４、ねじ穴１２などの形状、数、位置等は、既述の場合と同様であるが、筺体３０の収容部３２の高さは、基板１０の厚み分程度高くする必要がある。
【００２９】
図５に示す発光ユニットは、図３に示す発光ユニットよりも厚みの点で難点があるものの、基板１０の開口部が相対的に小さいため、基板１０自体の強度を担保できるなどの利点がある。また、伝達部材２４が設けられる開口を、ネジ穴１２と同じサイズで形成すると、製造工程の簡素化などの利点もある。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、照明業に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態の発光装置の模式的な構成図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図１に示す発光装置を備える発光ユニットの断面拡大図である。
【図４】図３に示す発光ユニットを筐体３０に収容した状態を示す断面図である。
【図５】図３の変形例である。
【図６】特許文献１に記載されている類の発光装置の模式的な構成を示す、長手方向の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
２  ＬＥＤチップ
２ａ  発光面
４，６  端子
８  放熱部
１０  基板
１２  ねじ穴
１４  抵抗
１６  コネクタ
１８  開口部
２０  誘電体
２２  ヒートシンク
２４  伝達部材
３０  筐体
３２  収容部
３４  反射部
【図１】
2007300026.tif 000003
【図２】
2007300026.tif 000004
【図３】
2007300026.tif 000005
【図４】
2007300026.tif 000006
【図５】
2007300026.tif 000007
【図６】
2007300026.tif 000008