(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子が実装される基板において、基板の小型化、基板の放熱性の向上を図る。【解決手段】発光装置１００は、電力入力部２２と電力出力部２３とを有する基板２１と、基板２１の実装面２４上で導電経路を形成する配線パターン３３と、基板の裏側面に設けられた導電放熱兼用パターンおよび放熱用パターンと、基板の厚さ方向に設けられた複数の貫通孔５１と、配線パターン３３と導電放熱兼用パターンとを貫通孔５１の内部を介して電気的かつ熱的に接続し、または、配線パターン３３と放熱用パターンとを貫通孔５１の内部を介して熱的に接続する接続部材と、導電放熱兼用パターンと電力出力部２３との間に電気的に接続されて導電経路を形成する裏側面に設けられた裏面側配線パターンと、少なくとも２つの配線パターン３３に電気的に接続され、実装面２４に載置される複数の発光ダイオード１１と、を持つ。【選択図】図１
2012033586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力入力部と電力出力部とを有する基板と；
電力入力部と電力出力部間に電気的に接続されて、導電経路を形成する基板の表面側に設けられた複数の配線パターンと；
基板の裏面側に設けられた導電放熱兼用パターンと；
基板の裏面側に設けられた放熱用パターンと；
基板の厚さ方向に設けられ、配線パターンと導電放熱兼用パターンとを貫通する、または、配線パターンと放熱用パターンとを貫通するように形成された複数の貫通孔と；
基板の表面側の配線パターンと基板の裏面側の導電放熱兼用パターンとを貫通孔の内部を介して電気的かつ熱的に接続し、または、基板の表面側の配線パターンと基板の裏面側の放熱用パターンとを貫通孔の内部を介して熱的に接続する接続部材と；
導電放熱兼用パターンと電力出力部との間に電気的に接続されて導電経路を形成する基板の裏面側に設けられた裏面側配線パターンと；
少なくとも２つの配線パターンに電気的に接続され、基板の表面側に載置される複数の発光ダイオードと；
を備える発光装置。
【請求項２】
発光ダイオードに設けられ、配線パターンと発光ダイオードとを電気的に接続するアノード側およびカソード側の電気接続部を有し、
異なる発光ダイオードに設けられた少なくとも２つの電気接続部に電気的に接続する配線パターンの面積、および、配線パターンに熱的に接続する導電放熱兼用パターンの面積または放熱用パターンの面積の合計値が略等しい領域を少なくとも２つ以上有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
発光ダイオードは矩形状であって、長手方向の両端部側に電気接続部を有し、
基板の長手方向と発光ダイオードの短方向とが略平行に実装されることを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
基板の短方向の寸法と発光ダイオードの長手方向の寸法が略等しいことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の発光装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一記載の発光装置と；
バッテリと；
外部電源から供給される電力によりバッテリを充電する充電制御手段と；
外部電源またはバッテリから供給される電力により発光装置を点灯させる点灯装置と；
発光装置、バッテリ、充電制御手段、点灯装置を収納する器具本体と；
発光装置を係止し、器具本体内で発光装置を保持する器具本体接続部を長手方向の両端に有する保持部材と；
を備える照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードを用いた発光装置または照明装置においては、発光ダイオードの使用個数の増加に伴い、発光装置または照明装置からの放熱量が増加する。また、発光ダイオードの使用個数を減少させたとしても、発光ダイオードの使用個数の減少前と同等の光出力を得るために、発光ダイオード１個当たりの光出力を増加させると発光装置または照明装置からの放熱量が増加する。
【０００３】
放出された熱による発光ダイオードへの影響を防ぐためには、放出された熱を効率よく発光装置または照明装置から放熱することが必要となる。また、効率的な放熱を行わないと発光装置または照明装置が大型化してしまう虞もある。
【０００４】
発光ダイオードが実装される基板を有する発光装置において、基板の小型化、基板の放熱性の向上が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６７００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発光ダイオードが実装される基板を有する発光装置において、基板の小型化、基板の放熱性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の発光装置は、電力入力部と電力出力部とを有する基板と；電力入力部と電力出力部間に電気的に接続されて、導電経路を形成する基板の表面側に設けられた複数の配線パターンと；基板の裏面側に設けられた導電放熱兼用パターンと；基板の裏面側に設けられた放熱用パターンと；基板の厚さ方向に設けられ、配線パターンと導電放熱兼用パターンとを貫通する、または、配線パターンと放熱用パターンとを貫通するように形成された複数の貫通孔と；基板の表面側の配線パターンと基板の裏面側の導電放熱兼用パターンとを貫通孔の内部を介して電気的かつ熱的に接続し、または、基板の表面側の配線パターンと基板の裏面側の放熱用パターンとを貫通孔の内部を介して熱的に接続する接続部材と；導電放熱兼用パターンと電力出力部との間に電気的に接続されて導電経路を形成する基板の裏面側に設けられた裏面側配線パターンと；少なくとも２つの配線パターンに電気的に接続され、基板の表面側に載置される複数の発光ダイオードと；を持つ。
【０００８】
実施形態の照明装置は、上記実施形態の発光装置と；バッテリと；外部電源から供給される電力によりバッテリを充電する充電制御手段と；外部電源またはバッテリから供給される電力により発光装置を点灯させる点灯装置と；発光装置、バッテリ、充電制御手段、点灯装置を収納する器具本体と；発光装置を係止し、器具本体内で発光装置を保持する器具本体接続部を長手方向の両端に有する保持部材と；を持つ。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態に関する発光装置および照明装置によれば、発光素子が実装される発光装置の基板の小型化、基板の放熱性向上が期待できる。また、発光ダイオードが実装される基板を有する発光装置を備える照明装置の小型化を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施例を示す発光装置１００の基板２１において発光ダイオード１１ａ、１１ｂ、１１ｃが載置される実装面２４側の外観図
【図２】同じく発光装置１００に設けられる発光ダイオード１１の外観図
【図３】同じく発光装置１００の基板２１の実装面２４のパターン図
【図４】同じく発光装置１００の基板２１の実装面２４の裏側の裏側面２５におけるパターン図
【図５】同じく発光装置１００の基板２１における貫通孔５１を含む断面図
【図６】本発明の第２の実施例を示す照明装置２００の斜視図
【図７】同じく照明装置２００における器具本体６１内部の斜視図
【図８】同じく照明装置２００の光源部７７の斜視図
【図９】同じく照明装置２００の発光装置１００および保持部材７４の分解斜視図
【図１０】同じく照明装置２００の発光装置１００および保持部材７４の図９の視方向Ａからの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態の発光装置は、電力入力部と電力出力部とを有する基板と；電力入力部と電力出力部間に電気的に接続されて、導電経路を形成する基板の表面側に設けられた複数の配線パターンと；基板の裏面側に設けられた導電放熱兼用パターンと；基板の裏面側に設けられた放熱用パターンと；基板の厚さ方向に設けられ、配線パターンと導電放熱兼用パターンとを貫通する、または、配線パターンと放熱用パターンとを貫通するように形成された複数の貫通孔と；基板の表面側の配線パターンと基板の裏面側の導電放熱兼用パターンとを貫通孔の内部を介して電気的かつ熱的に接続し、または、基板の表面側の配線パターンと基板の裏面側の放熱用パターンとを貫通孔の内部を介して熱的に接続する接続部材と；導電放熱兼用パターンと電力出力部との間に電気的に接続されて導電経路を形成する基板の裏面側に設けられた裏面側配線パターンと；少なくとも２つの配線パターンに電気的に接続され、基板の表面側に載置される複数の発光ダイオードと；を備える。
【００１２】
また、本実施形態の発光装置は、上記実施形態の発光装置において、発光ダイオードに設けられ、配線パターンと発光ダイオードとを電気的に接続するアノード側およびカソード側の電気接続部を有し、異なる発光ダイオードに設けられた少なくとも２つの電気接続部に電気的に接続する配線パターンの面積、および、配線パターンに熱的に接続する導電放熱兼用パターンの面積または放熱用パターンの面積の合計値が略等しい領域を少なくとも２つ以上有することを特徴とする。
【００１３】
また、本実施形態の発光装置は、上記実施形態の発光装置において、発光ダイオードは矩形状であって、長手方向の両端部側に電気接続部を有し、基板の長手方向と発光ダイオードの短方向とが略平行に実装されることを特徴とする。
【００１４】
また、本実施形態の発光装置は、上記実施形態の発光装置において、基板の短方向の寸法と発光ダイオードの長手方向の寸法が略等しいことを特徴とする。
【００１５】
本実施形態の照明装置は、上記実施形態の発光装置と；バッテリと；外部電源から供給される電力によりバッテリを充電する充電制御手段と；外部電源またはバッテリから供給される電力により発光装置を点灯させる点灯装置と；発光装置、バッテリ、充電制御手段、点灯装置を収納する器具本体と；発光装置を係止し、器具本体内で発光装置を保持する器具本体接続部を長手方向の両端に有する保持部材と；を備える。
【００１６】
（実施例１）本発明の第１の実施例である発光装置１００について図面を参照して説明する。図１は、第１の実施例を示す発光装置１００の基板２１において発光ダイオード１１ａ、１１ｂ、１１ｃが載置される実装面２４側の外観図、図２は、同じく発光装置１００に設けられる発光ダイオード１１の外観図、図３は、同じく発光装置１００の基板２１の実装面２４のパターン図、図４は、同じく発光装置１００の基板２１の実装面２４の裏側の裏側面２５におけるパターン図、図５は、同じく発光装置１００の基板２１における貫通孔５１を含む断面図である。
【００１７】
第１の実施例を示す発光装置１００の基板２１に載置される発光ダイオード１１ａ、発光ダイオード１１ｂおよび発光ダイオード１１ｃついて図１および２を参照して説明する。なお、以下においては、発光ダイオード１１ａ、１１ｂおよび１１ｃを発光ダイオード１１として記述する。
【００１８】
実装面２４は、基板２１に発光ダイオード１１の実装面する面側であり、第１の実施例において、発光装置１００は基板２１の片面側のみに発光ダイオード１１を実装しているが、発光ダイオード１１は基板２１の両面に実装されても良い。基板２１の両面に発光ダイオード１１が実装された場合、基板２１の両面のどちらかを実装面２４とする。
【００１９】
図１に示すように、基板２１には、発光ダイオード１１ａ、１１ｂおよび１１ｃが、基板２１の長手方向に一直線状に並んでいる。発光ダイオード１１ａ、１１ｂおよび１１ｃが一列または複数列をなして直線状に並んで発光装置１００に設けられる場合、基板２１は矩形状であることが好適である。
【００２０】
図２は、発光装置１００に実装される発光ダイオード１１の外観図である。図２（Ａ）は、発光ダイオード１１の発光面１５から見た外観図であり、図２（Ｂ）は、発光ダイオード１１の発光面１５と反対側の外表面から見た外観図である。
【００２１】
図１および図２において、発光ダイオード１１の外形は矩形状であるが、正方形であっても構わない。発光ダイオード１１において、外表面の一部に発光面１５が設けられる。図１および図２においては、発光面１５も矩形状をしているが、発光面１５が正方形であっても良い。発光ダイオード１１の発光面１５には発光素子１３が複数設けられる。複数の発光素子１３の表面は、蛍光体を含有した蛍光体含有材料１４で覆われる。
【００２２】
発光ダイオード１１に関して、図２（Ｂ）において実線の矩形状に示された部分（図１において破線で示された矩形状の部分）は、電気接続部１２を示している。以下においては、電気接続部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを総称して電気接続部１２と呼ぶ。
【００２３】
電気接続部１２は、発光ダイオード１１の発光面１５と反対側の外表面（以下、「電気接続部載置面１６」という。）に少なくとも２つ設けられる。発光ダイオード１１の外形が矩形状であり、電気接続部１２が２つ設けられる場合には、電気接続部載置面１６の長手方向の両端に電気接続部１２が設けられても良いし、短方向の両端に設けられても良いが、好適であるのは、電気接続部１２の長手方向と発光ダイオード１１の長手方向が直交して電気接続部１２が電気接続部載置面１６に設けられることである。なお、本実施例において、電気接続部１２は電気接続部載置面１６に設けられているが、発光ダイオード１１の他の外表面に設けられても構わない。
【００２４】
電気接続部１２は、発光ダイオード１１の発光面１２の発光素子１３と基板２１との電気的導通を確保し、発光ダイオード１１と基板２１との機械的接続を確保するために設けられる。電気接続部１２が発光ダイオード１１に２つ設けられた場合、それぞれの電気接続部１２は発光素子１３のアノードおよびカソードにそれぞれ接続される。
【００２５】
電気接続部１２は、電気抵抗が小さく、発光ダイオード１１の発光素子１３の点灯により生じた熱を放熱するために熱伝導性に優れた金属等の材料が好適であり、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等が用いられる。電気接続部１２は基板２１と半田等の材料により固定されるが、発光ダイオード１１と基板２１との機械的接続を強固にし、かつ高い電気伝導性および熱伝導性を備える材料であれば、樹脂や金属等の材料であっても構わない。
【００２６】
また、発光ダイオード１１の外周面であって、電気接続部１２およびが発光面１５設けられた以外の外周面は保護材料１7で覆われる。
【００２７】
第１の実施例を示す発光装置１００で用いられる基板２１の実装面２４におけるパターンについて図１ないし図３を参照して説明する。
【００２８】
基板２１には、電力入力部２２および電力出力部２３が設けられる。電力入力部２２は基板２１の一端に設けられ、電力出力部２３も電力入力部２２の近傍に設けられることが好適である。図１および図３に示すように、電力入力部２２を基板２１の一端に設け、電力出力部２３を基板２１の短方向の他端に設けても構わない。また、電力入力部２２および電力出力部２３を基板２１の長手方向の両端にそれぞれ設けても構わない。
【００２９】
図３に示すように、電力入力部２２および電力出力部２３は、実装面２４に設けられることが好適であるが、電力入力部２２および電力出力部２３が基板２１の裏側面２５に設けられても構わない。また、電力入力部２２および電力出力部２３がそれぞれ実装面２４または裏側面２５に設けられても構わない。すなわち、電力入力部２２および電力出力部２３が基板２１において同一表面になくとも構わない。
【００３０】
図１および図３の斜線部分は、配線パターン３３ａ、配線パターン３３ｂ、配線パターン３３ｃ、配線パターン３３ｄおよび配線パターン３３ｅを示す。なお、以下において、配線パターン３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅをまとめて配線パターン３３と呼ぶ。配線パターン３３は、発光ダイオード１１が載置される実装面２４に設けられる。発光装置１００の基板２１の両面に発光ダイオード１１が載置される場合は、基板２１の両面に配線パターン３３が設けられる。それぞれの配線パターン間においては、電気的絶縁を確保するために所定の間隔が設けられる。各配線パターンは、銅等の電気伝導性に優れ、かつ熱伝導性に優れた材料から形成されるのが好ましい。
【００３１】
図３の破線で示された矩形は、図１において発光ダイオード１１ａ、１１ｂおよび１１ｃが、それぞれ実装される位置である発光ダイオード実装位置３１ａ、発光ダイオード実装位置３１ｂおよび発光ダイオード実装位置３１ｃを表す。なお、発光ダイオード実装位置３１ａ、３１ｂ、３１ｃをまとめて発光ダイオード実装位置３１と呼ぶ。
【００３２】
また、発光ダイオード実装位置３１の長手方向の両端には、発光ダイオード１１ａを発光ダイオード実装位置３１ａに載置した際に、発光ダイオード１１ａの電気接続部１２ａおよび電気接続部１２ｂとそれぞれ対応するように電気接続部実装用パターン３２ａおよび電気接続部実装用パターン３２ｂが設けられる。同様に、図３に示すように、発光ダイオード実装位置３１ｂ、３１ｃの長手方向の両端には、それぞれ電気接続部実装用パターン３２ｃ、３２ｄ、３２ｅおよび３２ｆが設けられる。なお、以下において、電気接続部実装用パターン３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅおよび３２ｆをまとめて電気接続部実装用パターン３２と呼ぶ。また、発光ダイオード１１に電気接続部１２が３つ以上設けられる場合はこの限りではない。
【００３３】
電気接続部実装用パターン３２は、配線パターン３３と同一の材料、例えば銅等からなってもよいし、電気導電性および熱伝導性を重視した配線パターン３３の材料とは異なり、発光ダイオード１１の電気接続部１２と電気接続部実装用パターン３２の接合における機械的強度を重視した材料を用いてもよい。この場合、電気接続部実装用パターン３２の材料、電気接続部１２の材料、図示しない電気接続部実装用パターン３２と電気接続部１２の接続に用いる材料（以下、「実装用材料」という。）の３つの材料の親和性が重要となる。３つの材料とも、発光ダイオード１１の点灯により発光素子１３から放出される熱を効率よく放熱する材料であることが望ましい。
【００３４】
基板２１において、実装面２４の裏側を裏側面２５とする。基板２１の裏側面２５に設けられる放熱用パターン４３（放熱用パターン４３ａ、放熱用パターン４３ｂ、放熱用パターン４３ｃおよび放熱用パターン４３ｄ）および導電放熱兼用パターン４４について、図１ないし図５（主として図４および図５）を参照して説明する。また、基板２１の厚さ方向に設けられる貫通孔５１および配線パターン３３等を貫通孔５１の内部を介して接続する接続部材５２について、図１ないし図５（主として図５）を参照して説明する。
【００３５】
図４における破線は、実装面２４における発光ダイオード実装位置３１および電気接続部実装用パターン３２を表している。
【００３６】
図４に示すように、基板２１の裏側面２５には、放熱用パターン４３および導電放熱兼用パターン４４が設けられる。
【００３７】
基板２１の裏側面２５に設けられる放熱用パターン４３および導電放熱兼用パターン４４の材料は、実装面２４の配線パターン３３と同様に、銅等の熱伝導性に優れた材料から形成されている。なお、放熱用パターン４３および導電放熱兼用パターン４４の材料は、配線パターン３３と同じであっても良いし、異なる材料であっても良い。また、放熱用パターン４３と導電放熱兼用パターン４４は互いに異なる材料で形成されても良い。さらに、導電放熱兼用パターン４４は、熱伝導性に加えて電気伝導性に優れた銅等の材料から形成されることが好適である。
【００３８】
図１、図３および図４に示すように、本実施例において貫通孔５１は、実装面２４の配線パターン３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄおよび３３ｅとこれらに対応するように設けられる裏側面２５の放熱用パターン４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄおよび導電放熱兼用パターン４４との実装面２４側と裏側面２５側とを貫通するように複数設けられる。なお、本実施例において、貫通孔５１は、実装面２４の配線パターン３３および裏側面２５の放熱用パターン４３や導電放熱兼用パターン４４に設けられているが、実装面２４または裏側面２５上の配線パターン３３、放熱用パターン４３、導電放熱兼用パターン４４以外の位置に設けられても構わないし、発光ダイオード実装位置３１であって、電気接続部実装用パターン３２以外の位置に設けられても構わない。
【００３９】
図３ないし図５に示すように、基板２１の実装面２４上に形成された配線パターン３３および基板２１の裏側面２５上に形成された放熱用パターン４３に設けられた貫通孔５１の内壁には、配線パターン３３および放熱用パターン４３を熱的に接続する接続部材５２が設けられる。裏側面２５の放熱用パターン４３は、接続部材５２により実装面２４の配線パターン３３と熱的に接続する。
【００４０】
接続部材５２は、配線パターン３３および放熱用パターン４３と同様に銅等の熱伝導性に優れた材料から形成される。また、接続部材５２の材料は、配線用パターン３３または放熱用パターン４３と同じであっても良いし、異なる材料であっても良い。
【００４１】
発光ダイオード１１において発光素子１３から発生した熱は、発光ダイオード１１の電気接続部載置面１６上の電気接続部１２、発光ダイオード１１と配線パターン３３との間に設けられる実装用材料、実装面２４上の電気接続部実装用パターン３２を経由して、実装面２４上の配線パターン３３から放熱される。また、発光素子１３から発生した熱は、配線パターン３３のみならず、配線パターン３３と熱的に接続された接続部材５２から放熱される。さらに、発光素子１３から発生した熱は、基板２１の実装面２４上の配線パターン３３および貫通孔５１の内壁に形成された接続部材５２を経由して、基板２１の裏側面２５上の放熱用パターン４３に至り、放熱用パターン４３から放熱される。
【００４２】
図４において、放熱用パターン４３は、裏側面２５において導電放熱兼用パターン４４、裏側面配線パターン４５、電力出力部２３には接続されず独立している。よって、貫通孔５１の内壁に設けられる接続部材５２および放熱用パターン４３および実装面２４の配線パターン３３は、導電放熱兼用パターン４４、裏側面配線パターン４５および電力出力部２３に対して導電経路を形成しない。すなわち、放熱用パターン４３は放熱のみに寄与する。
【００４３】
図３ないし図５に示すように、基板２１の実装面２４上に形成された配線パターン３３ｅおよび基板２１の裏側面２５上に形成された導電放熱兼用パターン４４に設けられた貫通孔５１の内壁には、配線パターン３３や放熱用パターン４３に設けられた貫通孔５１と同様に、配線パターン３３ｅと導電放熱兼用パターン４４を熱的に接続する接続部材５２が設けられる。裏側面２５の導電放熱兼用パターン４４は、接続部材５２により実装面２４の配線パターン３３ｅと熱的に接続する。
【００４４】
発光ダイオード１１ｂにおいて発光素子１３から発生した熱は、発光ダイオード１１ｃの電気接続部載置面１６上の電気接続部１２ｆ、発光ダイオード１１ｃと配線パターン３３ｅとの間に設けられる実装用材料、実装面２４上の電気接続部実装用パターン３２ｆを経由して、実装面２４上の配線パターン３３ｅから放熱される。また、発光素子１３から発生した熱は、配線パターン３３ｅのみならず、配線パターン３３ｅと熱的に接続された接続部材５２から放熱される。さらに、発光素子１３から発生した熱は、基板２１の実装面２４上の配線パターン３３ｅおよび貫通孔５１の内壁に形成された接続部材５２を経由して、基板２１の裏側面２５上の導電放熱兼用パターン４４に至り、導電放熱兼用パターン４４から放熱される。
【００４５】
導電放熱兼用パターン４４は、放熱だけではなく実装面２４の配線パターン３３や裏側面２５の裏側面配線パターン４５とともに、発光装置１００の基板２１における電力入力部２２および電力出力部２３の間で導電経路の一部を形成する。
【００４６】
導電経路に関して説明する。発光装置１００の基板２１において、電力入力部２２から供給された電力は、配線パターン３３ａを導電し、電気接続部実装用パターン３２ａ、実装用材料、電気接続部１２ａを順に導電して、発光ダイオード１１ａの発光素子１３に供給される。発光素子１３に供給された電力は、電気接続部１２ｂ、実装用材料および電気接続部実装用パターン３２ｂを順に導電して、配線パターン３３ｂに至る。発光ダイオード１１ｂ、１１ｃに関しても、同様に導電して電力入力部２２から供給された電力は、配線パターン３３ｅに至る。基板２１上の実装面２４において、以上のような導電経路が形成される。
【００４７】
基板２１上の実装面２４と基板２１上の裏側面２５の間において、以下に記載する導電経路が形成される。配線パターン３３ｅから、配線パターン３３ｅおよび導電放熱兼用パターン４４の間に設けられた貫通孔５１および貫通孔５１の内壁に設けられた接続部材５２を経由して、導電放熱兼用パターン４４に至る導電経路が形成される。
【００４８】
基板２１上の裏側面２５において、導電放熱兼用パターン４４から、導電放熱兼用パターン４４と電力出力部２３の間に形成された裏側面配線パターン４５を経由して、電力出力部２３に至る導電経路が形成される。
【００４９】
よって、以上より導電放熱兼用パターン４４は貫通孔５１の内部に設けられた接続手段５２を介して、基板２１上の実装面２４上に設けられた配線パターン３３ｅおよび基板２１上の裏側面２５に設けられた裏側面配線パターン４５と電気的および熱的に接続されている。
【００５０】
裏側面２５の電力出力部２３に到達した電力は、電力出力部２３に設けられた貫通孔５３を経由して、実装面２４の電力出力部２３に至る。貫通孔５３の内壁には、貫通孔５１と同様に接続部材５２が形成され、裏側面２５から実装面２４に至る導電経路を形成する。
【００５１】
以上より、実装面２４の電力入力部２２から入力された電力は、実装面２４上に形成された導電経路、すなわち、配線パターン３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄおよび発光ダイオード１１並びに配線パターン３３ｅに設けられた貫通孔５１および貫通孔５１に形成された接続部材５２を経由し、裏側面２５上に形成された導電経路、すなわち、導電放熱兼用パターン４４、裏側面配線パターン４５、裏側面２５の電力出力部２３、電力出力部２３に形成された貫通孔５３および貫通孔５３に形成された接続部材５２を順に経由して、実装面２４の電力出力部２３に至る。
【００５２】
図１、図３および図４に示すように、発光ダイオード１１ａに設けられた電気接続部１２ａおよび発光ダイオード１１ｂに設けられた電気接続部１２ｃにそれぞれ熱的に接続される配線パターン３３ｂおよび放熱用パターン４３ｂの合計面積と、配線パターン３３ｃおよび放熱用パターン４３ｃの合計面積が等しくなるように基板２１上の配線パターン３３ｂ、３３ｃおよび放熱用パターン４３ｂ、４３ｃは形成されている。
【００５３】
すなわち、電気接続部１２ｂおよび１２ｃに実装用材料および電気接続部実装用パターン３２ｂ、３２ｃをそれぞれ介して、熱的に接続されるパターンの面積は、実装面２４上に設けられた配線パターン３３ｂおよび裏側面２５上に設けられた放熱用パターン４３ｂの面積の合計値となる。同様に、発光ダイオード１１ｂの電気接続部１２ｄに熱的に接続されるパターンの面積は、実装面２４上に設けられた配線パターン３３ｃおよび裏側面２５上に設けられた放熱用パターン４３ｃの面積の合計値となる。発光ダイオード１１ａの電気接続部１２ｂおよび発光ダイオード１１ａの電気接続部１２ｃに熱的に接続されるパターンの面積、すなわち、配線パターン３３ｂと放熱用パターン４３ｂの面積の合計値、配線パターン３３ｃと放熱用パターン４３ｃの面積の合計値および配線パターン３３ｄと放熱用パターン４３ｄの面積の合計値が等しくなるように基板２１の実装面２４に配線パターン３３ｂ、３３ｃおよび３３ｄ並びに裏側面２５に放熱用パターン４３ｂ、４３ｃおよび４３ｄが設けられている。
【００５４】
図１および図２に示すように、基板２１が矩形状であり、発光ダイオード１１の外形が矩形状であり、電気接続部１２が電気接続部載置面１６の長手方向の両端に２つ設けられる場合には、発光ダイオード１１の長手方向と基板２１の長手方向が平行に発光ダイオード１１が基板２１上に載置されると、矩形状である基板２１は長手方向に曲げを生じやすく、基板２１に曲げが生じると電気接続部１２に大きな機械的負荷が発生し、実装用材料による電気接続部１２と電気接続部実装用パターン３２の接合が破損する可能性がある。
【００５５】
一方、基板２１が矩形状である場合、基板２１は短方向には曲げを生じにくいので、電気接続部１２が電気接続部載置面１６の長手方向の両端に２つ設けられる場合であっても、発光ダイオード１１の短方向と基板２１の長手方向が平行に発光ダイオード１１が基板２１上に載置されると、基板２１の長手方向に生ずる曲げにより、実装用材料による電気接続部１２と電気接続部実装用パターン３２の接合の破損を抑制することが期待できる。
【００５６】
本実施例の発光装置１００は、発光ダイオード１１の長手方向の寸法より基板２１の短方向の寸法がわずかに大きくなるようになっているが、発光ダイオード１１ａの電気接続部載置面１６における電気接続部１２ａと電気接続部１２ｂとの間隔より基板２１の短方向の寸法が大きく設けられていれば良い。すなわち、基板２１の短方向の寸法と発光ダイオード１１の長手方向の寸法が略等しいとは、基板２１の短方向の寸法が発光ダイオード１１ａの電気接続部載置面１６における電気接続部１２ａと電気接続部１２ｂとの間隔より大きいことを示す。なお、このことは、発光ダイオード１１ａのみならず、発光ダイオード１１ｂおよび１１ｃにも適用される。発光装置１００の発光ダイオード１１ａ、１１ｂ、１１ｃにおいて、電気接続部１２間の間隔がそれぞれ異なる場合には、基板２１の短方向の寸法は、最も大きい電気接続部１２間の間隔より大きくなるように定められる。
以下に本実施例の効果を記載する。
【００５７】
基板２１の実装面２４に電気的接続および放熱に寄与する配線パターン３３を設け、基板２１に設けられた貫通孔５１の内壁に形成された接続手段５２を介して、配線パターン３３と熱的に接続する放熱用パターン４３が基板２１の裏側面２５に設けられ、かつ、基板２１の裏側面２５に実装面２４の配線パターン３３ｅと貫通孔５１に設けられた接続手段５２を介して電気的および熱的に接続する導電放熱兼用パターン４４が設けられるので、発光装置１００の基板２１は発光ダイオード１１等の発光素子１３から生じた熱を効率的に放熱することができる。
【００５８】
また、発光装置１００の基板２１は、導電経路を基板２１の実装面２４のみでなく、裏側面２５にも設けたので、基板２１を小型化することができる。
【００５９】
本実施例の発光装置１００の基板２１は、効率的な放熱が可能であるから、基板２１が小型である場合でも、より多くの発光ダイオード１１を実装したとしても効率的な放熱により、発光ダイオード１１の発光素子１３から発生した熱による発光装置１００への影響を低減することが可能で、発光ダイオード１１の実装個数を増加させることができる。
【００６０】
さらに、本実施例の発光装置１００の基板２１の実装面２４に実装する発光ダイオード１１の個数を低減し、１つの発光ダイオード１１あたりの光出力を増加させたとしても、光出力の増加に伴い発光素子１３から発生する熱を効率よく放熱できるので、発光ダイオード１１の実装個数を低減し、光出力を増加させる場合でも基板２１を小型化できる。
【００６１】
本実施例の発光装置１００においては、発光ダイオード１１ａの電気接続部１２ｂおよび発光ダイオード１１ａの電気接続部１２ｃに熱的に接続されるパターンの面積、すなわち、配線パターン３３ｂと放熱用パターン４３ｂの面積の合計値、配線パターン３３ｃと放熱用パターン４３ｃの面積の合計値および配線パターン３３ｄと放熱用パターン４３ｄの面積の合計値が等しくなるように基板２１の実装面２４に配線パターン３３ｂ、３３ｃおよび３３ｄ並びに裏側面２５に放熱用パターン４３ｂ、４３ｃおよび４３ｄが設けられているので、発光ダイオード１１の発光素子１３の発光により発光素子１３から発生する熱を発光ダイオード１１の配線パターン３３ごとに均等に放熱することができる。
【００６２】
本実施例の発光装置１００において、基板２１が矩形状であり、電気接続部１２が発光ダイオード１１の長手方向に設けられる場合、基板２１の実装面２４上に発光ダイオード１１が、発光ダイオード１１の短方向と基板２１の長手方向が平行になるように載置することにより、基板２１の長手方向に生ずる曲げにより、実装用材料による電気接続部１２と電気接続部実装用パターン３２の接合が破損することを抑制できる。
【００６３】
本実施例の発光装置１００の基板２１において、発光ダイオード１１ｃの電気接続部１２ｆから実装面２４の配線パターン３３ｅ、配線パターン３３ｅに設けられた貫通孔５１および貫通孔５１の内壁に設けられた接続部材５２を順に経由して、裏側面２５の導電放熱兼用パターン４４および裏側面配線パターン４５から電気出力部２３に至る導電経路、すなわち、実装面２４上において電気入力部２２から電気的に最も離れた電気接続部１２ｆから電力出力部２３に至る導電経路を基板２１の裏側面２５に設けたことにより、基板２１の短方向の外形寸法を発光ダイオードの長手方向の寸法と略同一にすることができ、発光装置１００の基板２１の寸法、特に基板２１の短方向の寸法を小型化できる。
【００６４】
（実施例２）本発明の第２の実施例として、第１の実施例の発光装置を光源として用いた照明装置２００について図面を参照して説明する。図６は本発明の第２の実施例を示す照明装置２００の斜視図、図７は同じく照明装置２００における器具本体６１内部の斜視図、図８は同じく照明装置２００の光源部７７の斜視図、図９は、同じく照明装置２００の発光装置１００および保持部材７４の分解斜視図、図１０は、同じく照明装置２００の発光装置１００および保持部材７４の図９の視方向Ａからの分解斜視図である。
【００６５】
本実施例の照明装置２００の要素および構成について、図６および図７を参照して説明する。
【００６６】
照明装置２００は、器具本体６１、周枠部６２、表示部６３、電源線挿入手段６４、器具本体取付手段６５、表示部取外手段６６等を具備しているものであって、天井または壁面に取付けられるものである。
【００６７】
器具本体６１は、周枠部６２を有しており、図７に示すように周枠部６２により開口部７０が形成される。表示部６３は開口部７０を閉塞して設けられる。器具本体６１、周枠部６２および表示部６３により形成された空間にバッテリ７１、充電制御手段７２、点灯装置７３等、照明装置２００の所望の機能を満たすための装置が設けられる。
【００６８】
表示部６３の上方には、発光装置１００および発光装置１００を係止し器具本体６１内で発光装置１００を保持するための保持部材７４が設けられている。
【００６９】
表示部６３は、表面に避難方向を示すシンボルが表示されるように形成されるものであって、本実施例においては、その内部に図示しない導光板を有し、その導光板と重なるようにシンボルが印刷等された表示板を設けている。そして、導光板の一端部側から発光装置１００の出射光を入射させてシンボルを照明、表示させる。
【００７０】
また、表示部６３は、器具本体６１に対して取り外し可能に設けられ、表示部取外手段６６を表示部６３の光の出射方向に動作させると表示部６３を器具本体６１から取り外すことができる。
【００７１】
器具本体６１の上部には、照明装置２００を天井等に取り付ける際に用いられる器具本体取付手段６５が設けられる。器具本体取付手段６５は、例えばノックアウト構造を有しており、照明装置２００を天井等に取り付ける際は、器具本体取付手段６５にねじ等を挿通し、器具本体６１を天井等に取り付ける。
【００７２】
発光装置１００は、常用時に外部電源により点灯し、非常時にはバッテリ７１による給電により点灯するものであり、発光光源として発光ダイオード１１を用いている。外部電源により供給される電力を照明装置２００に供給するための図示しない電源線を照明装置２００の器具本体６１の内部に挿入するために器具本体６１の上部に電源線挿入手段６４が設けられる。電源線挿入手段６４は、器具本体取付手段６５と同様にノックアウト構造を有しており、照明装置２００を天井等に取り付ける際は、外部電源に接続された電源線が器具本体６１外部から電源線挿入手段６４を介して、器具本体６１の内部に挿入される。
【００７３】
本実施例の照明装置２００の器具本体６１の内部の要素および構成について、図７を参照して説明する。図７は、本実施例の照明装置２００において、照明装置２００から表示部６３を取り外した際の器具本体６１内部の斜視図である。
【００７４】
器具本体６１の内部には、表示部６３に設けられた図示しない導光板に光を入射させるために発光装置１００を係止した保持部材７４が器具本体６１の上部に設けられる。保持部材７４は、保持部材係止部７５により周枠部６２の側部である周枠部側板部７６に両端をそれぞれ係止される。
【００７５】
器具本体６１の内部には、発光装置１００および保持部材７４を有する光源部７７が設けられた他端側に発光装置１００を外部電源による電力供給の停止時に、発光装置１００に電力を供給するためのバッテリ７１および発光装置１００を外部電源またはバッテリ７１から供給される電力により点灯させるための点灯装置７３が設けられる。図７に示すように器具本体６１の底部において、点灯装置７３は周枠部側板部７６の一方の近傍に設けられ、バッテリ７１は他方の周枠部側板部７６の近傍に設けられる。
【００７６】
器具本体６１の内部において、器具本体６１の上部に設けられた光源部７７と器具本体６１の底部に設けられた点灯装置７３およびバッテリ７１の間に、外部電源と照明装置２００を電気的に接続ための端子台７８が設けられる。端子台７８は図示しない接続手段により点灯装置７３と電気的に接続され、外部電源から供給された電力は点灯装置７３に供給される。
【００７７】
点灯装置７３は、図示しない接続手段によりバッテリ７１に電気的に接続され、点灯装置７３に設けられた充電制御手段７２により、バッテリ７１は端子台７８、点灯装置７３および充電制御手段７２を介して外部電源から供給された電力により充電が行われる。
【００７８】
本実施例の照明装置２００の器具本体６１の内部において発光装置１００を保持するための保持部材７４の要素および構成について、図８乃至図１０を参照して説明する。
【００７９】
図８は発光装置１００および保持部材７４を有する光源部７７の斜視図である。図８において光源部７７は、図７に示すような光源部７７が器具本体６１内部に設けられた状態から光源部７７のみを器具本体６１から取り外した状態を示している。
【００８０】
保持部材７４は、板状部材７４ａおよびＬ字型部材７４ｂから構成されている。保持部材７４は長手方向の両端に器具本体６１の内部において発光装置１００を保持するための器具本体接続部７５を有している。保持部材７４は、器具本体接続部７５が周枠部側板部７６に係止されることにより、器具本体６１内において保持される。
【００８１】
保持部材７４において、発光装置１００の基板２１は、Ｌ字型部材７４ｂに設けられた突接部８２ａおよび突接部８２ｂ等により位置が定められる。Ｌ字型部材７４ｂに突接して設けられた爪部８１ａ、爪部８１ｂ、爪部８１ｃ、爪部８１ｄ、爪部８１ｅに板状部材７４ａが当接し、板状部材７４ａおよびＬ字型部材７４ｂで発光装置１００を挟持することにより、発光装置１００は保持部材７４により係止される。
【００８２】
保持部材７４の板状部材７４ａおよびＬ字型部材７４ｂの構造に関して、図９および図１０を参照して詳述する。図９は、図８の光源部７７の構成要素である発光装置１００、板状部材７４ａおよびＬ字型部材７４ｂを分解して示した斜視図である。また、図１０は、図９の矢印Ａの方向から、発光装置１００、板状部材７４ａおよびＬ字型部材７４ｂを示した場合の斜視図である。
【００８３】
Ｌ字型部材７４ｂは、発光装置１００を係止した際に、発光装置１００の基板２１が載置される基板載置面９５、基板載置裏側面９６と基板載置面９５および基板載置裏側面９６に垂直に設けられる板部９７から構成される。
【００８４】
図１０に示すように、発光装置１００の基板２１の実装面２４には、発光ダイオード１１が載置される。この発光ダイオード１１により出射される光をＬ字型部材７４ｂの基板載置面９５および基板載置裏側面９６を介して、照明装置２００の図示しない導光板に導入するために、基板載置面９５および基板載置裏側面９６に孔部９３ａおよび孔部９３ｂが発光ダイオード１１の実装面２４の実装位置に対応して設けられる。Ｌ字型部材７４ｂの基板載置裏側面９６および板部９７は、発光ダイオード１１から放出された光を反射し、表示部６３に設けられる図示しない導光板に入射されるようにしても良い。
【００８５】
孔部９３ａおよび９３ｂは、保持部材７４の長手方向に長辺を有する矩形状であり、基板載置面９５上の孔部９３ａの両側の長辺の近傍に基板載置裏側面９６と反対の方向に突接して、突接部８２ａおよび突接部８２ｃがそれぞれ設けられる。同様に、孔部９３ｂにも突接部８２ｂおよび突接部８２ｄが設けられる。突接部８２ａおよび突接部８２ｃは、Ｌ字型部材７４ｂの端部であってＬ字型部材７４ｂの短方向に孔部９３ａに対向して設けられる。突接部８２ｂおよび突接部８２ｄにおいても同様に孔部９３ｂに対向して設けられる。
【００８６】
発光装置１００の基板２１は、Ｌ字型部材７４ｂの基板載置面９５において、突接部８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄにより載置する位置を定められる。そのために、基板２１には、突接部８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄにそれぞれ対応して、凹部９２ａ、凹部９２ｂ、凹部９２ｃ、凹部９２ｄが基板２１の厚さ方向に設けられる。凹部９２ａおよび凹部９２ｃ並びに凹部９２ｂおよび凹部９２ｄは、それぞれ基板２１の短方向に対向して設けられる。
【００８７】
基板載置面９５の端部に基板載置裏側面９６と反対の方向に突接して、爪部８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅがそれぞれ設けられる。爪部８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅは、図９に示すように基板載置面９５の短方向の端部に基板載置面９５の短方向に対して対向しないように設けられても良い。また、爪部８１ａおよび爪部８１ｂ並びに爪部８１ｄおよび爪部８１ｅがそれぞれ基板載置面９５の短方向に対向して設けられても良い。その際に、爪部８１ｃに図示しない爪部８１ｆが基板載置面９５の短方向に対向して設けられることが好適である。
【００８８】
発光装置１００の基板２１には、爪部８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅにそれぞれ対応して、凹部９１ａ、凹部９１ｂ、凹部９１ｃ、凹部９１ｄ、凹部９１ｅが基板２１の厚さ方向に設けられる。
【００８９】
板状部材７４ａには、発光装置１００を保持部材７４により係止した際に、基板２１の裏側面２５に対向する基板対向面９９および基板２１において基板対向面９９の反対側の面に板状部材上部面９８が設けられる。
【００９０】
板状部材７４ａには、Ｌ字型部材７４ｂの爪部８１ａおよび基板２１の凹部９１ａに対応して、凹部９４ａが設けられる。同様に、Ｌ字型部材７４ｂの爪部８１ｄおよび基板２１の凹部９１ｄに対応して、凹部９４ｄが設けられる。
【００９１】
発光装置１００の基板２１を保持部材７４により係止する際は、Ｌ字型部材７４ｂの基板載置面９５上に基板２１の実装面２４が対向するように基板２１を載置し、基板２１の裏側面２５上に板状部材７４ａの基板対向面９９が対向するように板状部材７４ａを載置し、Ｌ字型部材７４ｂの爪部８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅが、板状部材７４ａの板状部材上部面９８に当接することにより、基板２１を板状部材７４ａおよびＬ字型部材７４ｂにより挟持し、発光装置１００の基板２１を保持部材７４により係止する。
【００９２】
発光装置１００の基板２１は保持部材７４により係止され、Ｌ字型部材７４ｂに設けられた器具本体接続部７５が器具本体６１の周枠部側板部７６に保持されることにより、光源部７７として照明装置２００の器具本体６１の内部に保持される。
本実施例の効果について説明する。
【００９３】
照明装置２００は光源として、発光ダイオード１１の発光素子１３から生じた熱を効率的に放熱することができる基板２１を用いた発光装置１００を採用しているので、照明装置２００の器具本体６１の内部に放熱のための空間を減少させることができ、器具本体６１、光源部７７および照明装置２００の小型化に寄与することができる。
【００９４】
照明装置２００の光源部７７に用いられる発光装置１００の基板２１は、効率的な放熱が可能であるから、発光ダイオード１１の実装個数を増加させた場合や基板２１が小型である場合でも、発光ダイオード１１の発光素子１３から発生した熱による発光装置１００への影響を低減することが可能であるので、照明装置２００の器具本体６１の内部に放熱のための空間を減少させることができ、器具本体６１、光源部７７および照明装置２００の小型化に寄与することができる。
【００９５】
照明装置２００の光源部７７に用いられる発光装置１００の基板２１は、効率的な放熱が可能であるから、実装面２４に実装する発光ダイオード１１の個数を低減し、１個の発光ダイオード１１あたりの光出力を増加させたとしても、発光ダイオード１１の発光素子１３から発生した熱による発光装置１００への影響を低減することが可能であるので、照明装置２００の器具本体６１の内部に放熱のための空間を減少させることができ、器具本体６１、光源部７７および照明装置２００の小型化に寄与することができる。
【００９６】
照明装置２００の光源部７７に用いられる発光装置１００の基板２１は、導電経路を基板２１の実装面２４のみでなく、裏側面２５にも設けたので、基板２１の短方向の寸法を小型化することができ、光源部７７、および器具本体６１特に表示部６３から光が照射される方向の寸法すなわち器具本体６１の厚さ方向または奥行方向の寸法を小型化することができ、照明装置２００の小型化に寄与することができる。
【００９７】
照明装置２００の光源部７７に用いられる発光装置１００の基板２１は、実装面２４に放熱に寄与する配線パターン３３、並びに裏側面に放熱に寄与する放熱用パターン４３および導電放熱兼用パターン４４を設けたので、発光ダイオード１１の発光素子１３から生じた熱を効率的に放熱することができ、保持部材７４を基板２１に密着させ熱伝導の促進を図らなくとも、基板２１を保持部材７４で係止するのみで効率的な放熱を行うことができる。
【００９８】
照明装置２００の光源部７７に用いられる発光装置１００の基板２１は、発光ダイオード１１を複数基板２１上に載置する場合でも、発光素子１３の発光により発光素子１３から発生する熱を発光ダイオード１１ごとに均等に放熱することができるので、照明装置２００の表示部６３の光出力のむらを低減することができる。
【００９９】
照明装置２００の光源部７７に用いられる発光装置１００の基板２１は、発光ダイオード１１等の短方向と基板２１の長手方向が平行になるように載置することにより、基板２１の長手方向に生ずる曲げにより、発光ダイオード１１と基板２１との間の電気的接触が破壊されることを抑制できるので、照明装置２００の光源部７７および表示部６３の光出力に対する信頼性を向上させることができる。
【０１００】
照明装置２００の光源部７７に用いられる発光装置１００の基板２１は、導電経路を裏側面２５にも設けたことにより、基板２１の寸法、特に基板２１の短方向の寸法を小型化できるので、照明装置２００の光源部７７の小型化や器具本体６１の厚さ方向、すなわち表示部６３に垂直な方向の寸法を小型化することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・発光ダイオード
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ・・・電気接続部
２１・・・基板
２２・・・電力入力部
２３・・・電力出力部
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ・・・配線パターン
４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ・・・放熱用パターン
４４・・・導電放熱兼用パターン
４５・・・裏側面配線パターン
５１・・・貫通孔
５２・・・接続部材
６１・・・器具本体
７１・・・バッテリ
７２・・・充電制御手段
７３・・・点灯装置
７４・・・保持部材
７５・・・器具本体接続部
１００・・・発光装置
２００・・・照明装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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