(57)【要約】【課題】生産性の向上を図ることができる照明装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る照明装置は、基板と、前記基板の一方の端部側に設けられ、前記基板の主面に平行な方向に光を出射する発光素子と、を有する発光モジュールと；前記発光素子との間に隙間を介して設けられ、前記発光素子から出射した光が入射する光学要素部と；前記基板の前記発光素子が設けられた側とは反対側の端部と、前記光学要素部と、を保持するソケットと；を具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の一方の端部側に設けられ、前記基板の主面に平行な方向に光を出射する発光素子と、を有する発光モジュールと；
前記発光素子との間に隙間を介して設けられ、前記発光素子から出射した光が入射する光学要素部と；
前記基板の前記発光素子が設けられた側とは反対側の端部と、前記光学要素部と、を保持するソケットと；
を具備した照明装置。
【請求項２】
前記発光素子は、サイドビュータイプの発光ダイオードであり、
前記発光素子は、ＣＯＢ方式により前記基板の主面の上に実装されている請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記光学要素部は、配光特性、および光の色の少なくともいずれかを制御する請求項１または２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源に発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を用いた照明装置が実用化されている。  
発光ダイオードを用いた照明装置は、白熱電球（フィラメント電球）に比べて寿命が長く、また、消費電力も少なくすることができる。  
そのため、既存の白熱電球と置き換えられることが期待されている。  
ここで、既存の白熱電球との置き換えを行うためには、発光ダイオードと、発光ダイオードを点灯させる点灯回路が設けられた基板とが必要となる。  
そのため、砲弾型発光ダイオードのリード線を基板に設けられた孔に挿入し、その後、リード線を点灯回路に半田付けして、砲弾型発光ダイオードと基板とを一体化したものが提案されている。
【０００３】
ところが、砲弾型発光ダイオードと基板とを一体化すると、配光特性や出射する光の色などの仕様が変更となった際に、適合する砲弾型発光ダイオードに取り替える必要が生じる。  
そのため、砲弾型発光ダイオードの取り外し、砲弾型発光ダイオードの半田付け、機能チェックなどの作業が必要となり、生産性が悪くなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２７５５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、生産性の向上を図ることができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る照明装置は、基板と、前記基板の一方の端部側に設けられ、前記基板の主面に平行な方向に光を出射する発光素子と、を有する発光モジュールと；前記発光素子との間に隙間を介して設けられ、前記発光素子から出射した光が入射する光学要素部と；前記基板の前記発光素子が設けられた側とは反対側の端部と、前記光学要素部と、を保持するソケットと；を具備している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、生産性の向上を図ることができる照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る照明装置１を例示するための模式部分断面図である。
【図２】（ａ）は、光学要素部２を例示するための模式図である。（ｂ）は、発光モジュール３を例示するための模式図である。（ｃ）は、ソケット４を例示するための模式部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態に係る発明は、基板と、前記基板の一方の端部側に設けられ、前記基板の主面に平行な方向に光を出射する発光素子と、を有する発光モジュールと；前記発光素子との間に隙間を介して設けられ、前記発光素子から出射した光が入射する光学要素部と；前記基板の前記発光素子が設けられた側とは反対側の端部と、前記光学要素部と、を保持するソケットと；を具備した照明装置である。  
この照明装置によれば、光学要素部と、発光素子とが分離されているので、配光特性や出射する光の色などの仕様が変更となった際に、適合する光学要素部に変更するだけの対応で済ませることができる。  
例えば、適切な形状や蛍光体を含む光学要素部に変更するだけで、配光特性や出射する光の色などの仕様の変更に対応することが可能となる。  
その結果、生産性の向上を図ることができる。  
また、照明装置が自動車などの車両に用いられるものの場合には、走行に伴う振動が照明装置に加わる。  
しかしながら、光学要素部と、発光素子とが分離されているので、発光素子の質量が小さくなる。
そのため、振動により発光素子の接合部などに加わる荷重を小さくすることができるので、照明装置の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、前記発光素子は、サイドビュータイプの発光ダイオードとすることができる。    前記発光素子は、ＣＯＢ方式により前記基板の主面の上に実装されているものとすることができる。  
この様にすれば、照明装置の生産性のさらなる向上を図ることができる。  
また、発光素子の質量が小さくなるので、振動により発光素子の接合部などに加わる荷重をさらに小さくすることができる。  
そのため、照明装置の信頼性をさらに向上させることができる。
【００１１】
また、前記光学要素部は、配光特性、および光の色の少なくともいずれかを制御するものとすることができる。  
この様にすれば、配光特性や出射する光の色などの仕様が変更となった際に、適合する光学要素部に変更するだけの対応で済ませることができる。  
その結果、生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成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。  
図１は、本実施の形態に係る照明装置１を例示するための模式部分断面図である。  
図２（ａ）は、光学要素部２を例示するための模式図である。  
図２（ｂ）は、発光モジュール３を例示するための模式図である。  
図２（ｃ）は、ソケット４を例示するための模式部分断面図である。  
図１に示すように、照明装置１には、光学要素部２、発光モジュール３、およびソケット４が設けられている。
【００１３】
図１および図２（ａ）に示すように、光学要素部２は、本体部２ａ、先端部２ｂおよび取付部２ｃを有する。  
本体部２ａ、先端部２ｂおよび取付部２ｃは、一体に成形されたものとすることができる。  
本体部２ａは、例えば、円柱状を呈したものとすることができる。  
先端部２ｂは、本体部２ａの一方の端部に設けられている。  
先端部２ｂは、例えば、半球状を呈したものとすることができる。  
取付部２ｃは、例えば、円板状を呈し、本体部２ａの他方の端部に設けられている。  
取付部２ｃの周縁は、本体部２ａの側壁から突出している。  
なお、取付部２ｃは、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。
また、本体部２ａ、先端部２ｂおよび取付部２ｃの形態は、例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００１４】
光学要素部２は、ソケット４の先端に保持されている。  
この場合、ソケット４の弾性力により取付部２ｃをソケット４に保持させるようにすることもできるし、接着剤などを用いて取付部２ｃをソケット４に接合することもできるし、図示しない凹部と凸部を嵌め合わせることで取付部２ｃをソケット４に保持させるようにすることもできる。
【００１５】
光学要素部２は、発光素子３２から出射した光の拡がりを制御する。すなわち、光学要素部２は、配光特性を制御する。  
例えば、光学要素部２は、白熱電球の配光特性と同等の配光特性となるように発光素子３２から出射した光の拡がりを制御する。  
この場合、光学要素部２は、例えば、レンズの機能を有するものとすることができる。
また、光学要素部２の内部に空間部２ｄを設け、配光特性を制御することもできる。  
例えば、空間部２ｄの大きさや形状などを変化させて、配光特性を制御することもできる。  
なお、空間部２ｄは必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。
【００１６】
また、光学要素部２は、照明装置１から出射する光の色を制御することもできる。  
例えば、光学要素部２は、照明装置１から出射する光の色が所望のものとなるように、色素や蛍光体などを含むものとすることができる。
【００１７】
例えば、発光素子３２が青色発光ダイオード、蛍光体がＹＡＧ系蛍光体（イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体）である場合には、発光素子３２から出射した青色の光によりＹＡＧ系蛍光体が励起され、ＹＡＧ系蛍光体から黄色の蛍光が放射される。そして、青色の光と黄色の光が混ざり合うことで、白色の光が照明装置１から出射される。  なお、蛍光体の種類や発光素子３２の種類は例示をしたものに限定されるわけではなく、照明装置１の用途などに応じて所望の発光色が得られるように適宜変更することができる。
【００１８】
光学要素部２の材料は、透光性を有するものであれば特に限定はない。  
この場合、軽量化、生産性、製造コストなどを考慮すると、光学要素部２の材料は、透明樹脂などとすることが好ましい。
【００１９】
図１および図２（ｂ）に示すように、発光モジュール３には、基板３１、発光素子３２、制御素子３３、回路部品３４、端子３５ａ、端子３５ｂ、保持部３６ａおよび保持部３６ｂが設けられている。  
基板３１は、板状を呈し、両面に図示しない配線パターンが設けられている。  
なお、配線パターンは、基板３１の一方の面に設けられていてもよい。  
基板３１の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板３１は、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機材料（セラミックス）、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板３１は、金属板の表面を絶縁体で被覆したものであってもよい。なお、金属板の表面を絶縁体で被覆する場合には、絶縁体は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。
【００２０】
この場合、発光素子３２の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板３１を形成することができる。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁体で被覆したものなどを例示することができる。  
また、低コスト化などの観点から、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料を用いて基板３１を形成することもできる。  
また、基板３１は、単層であってもよいし、多層であってもよい。
【００２１】
発光素子３２は、基板３１の光学要素部２側の端部の近傍に実装されている。  
発光素子３２は、ＣＯＢ（Chip on board）方式により実装されている。  
すなわち、発光素子３２は、基板３１の表面に設けられた配線パターンの上に設けられている。  
発光素子３２は、基板３１側の面と、基板３１側とは反対側の面とに図示しない電極を有したものとすることもできるし、どちらかの面のみに図示しない電極を有したものとすることもできる。
【００２２】
基板３１側の面に設けられた図示しない電極は、銀ペーストなどの導電性の熱硬化材を介して配線パターンに設けられた実装パッドと電気的に接続される。  
基板３１側とは反対側の面に設けられた図示しない電極は、図示しない配線を介して配線パターンと電気的に接続される。  
図示しない配線は、例えば、ワイヤボンディング法を用いて、発光素子３２の電極と、配線パターンとに電気的に接続することができる。  
なお、発光素子３２と図示しない配線を覆う封止部を設けることもできる。封止部は、シリコーン樹脂などの透光性を有する樹脂をポッディングして形成することができる。  
また、発光素子３２は、表面実装型や挿入形のパッケージを有したものとすることもできる。  
ただし、軽量化や低コスト化などの観点からは、発光素子３２は、ＣＯＢ方式により実装されるものとすることが好ましい。
【００２３】
発光素子３２は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。  
発光素子３２の光の出射面は、基板３１側の面と交差する面３２ａとなっている。  
そのため、発光素子３２は、基板３１の主面に平行な方向に光を出射する。  
すなわち、発光素子３２は、いわゆるサイドビュータイプである。  
面３２ａは、光学要素部２に向けられている。  
この場合、面３２ａの中心は、光学要素部２の軸線上にある。すなわち、発光素子３２の光軸と、光学要素部２の軸線が一致している。
【００２４】
また、発光素子３２と、光学要素部２との間には、隙間３７が設けられている。  
すなわち、光学要素部２は、発光素子３２との間に隙間３７を介して設けられ、発光素子３２から出射した光が入射する。  
隙間３７は、照明装置１の光学特性を制御するために設けられている。  
例えば、隙間３７の寸法を短くすれば（発光素子３２を光学要素部２に近づければ）、発光素子３２から出射した光の利用効率を向上させることができる。すなわち、照明装置１の明るさを増大させることができる。  
隙間３７の寸法を変化させれば、照明装置１の配光特性を変化させることができる。  
そのため、照明装置１の仕様などに応じて、隙間３７の寸法を適宜設定することで、適切な明るさや配光特性などを得ることができる。  
なお、隙間３７の寸法は、実験やシミュレーションを行うことで適宜設定することができる。
【００２５】
制御素子３３は、集積回路とすることができる。  
なお、図１および図２（ｂ）において例示をしたものは、表面実装型のパッケージを有しているがこれに限定されるわけではない。  
例えば、制御素子３３は挿入形のパッケージを有するものとすることもできるし、ＣＯＢ方式のようにパッケージを有さないもの（配線パターンの上に直接実装されるもの）とすることもできる。  
なお、制御素子３３がパッケージを有さないものの場合には、封止部により制御素子３３を覆うようにすることができる。封止部は、例えば、樹脂をポッディングして形成することができる。
【００２６】
回路部品３４は、受動素子とすることができる。  
例えば、回路部品３４は、抵抗素子、コンデンサ、インダクタなどとすることができる。
制御素子３３および回路部品３４は、基板３１の表面に設けられた配線パターンの上に設けられている。  
制御素子３３および回路部品３４は、例えば、発光素子３２を点灯させる点灯回路を構成する。  
なお、制御素子３３および回路部品３４の種類、数、配置、形態などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００２７】
端子３５ａは、接続部３５ａ１、位置決め部３５ａ２、および接触部３５ａ３を有する。
接続部３５ａ１、位置決め部３５ａ２、および接触部３５ａ３は、一体に形成されている。  
接続部３５ａ１は、基板３１の一方の面に設けられ、配線パターンと電気的に接続されている。  
位置決め部３５ａ２は、基板３１の一方の面に対して垂直な方向に突出している。位置決め部３５ａ２は、ソケット４の第１の孔部４ａ１の底面に接触する。  
接触部３５ａ３は、先端部が基板３１から離れる方向に傾斜している。接触部３５ａ３の一部は、ソケット４の溝部４ａ３の内部に収納される。接触部３５ａ３の先端部は、ソケット４の溝部４ａ３から突出している。  
端子３５ａは、金属などから形成され、導電性と弾性を有する。  
接触部３５ａ３の先端部は、外部に設けられた電源などと電気的に接続される。
【００２８】
端子３５ｂは、接続部３５ｂ１、位置決め部３５ｂ２、および接触部３５ｂ３を有する。
端子３５ｂは、端子３５ａと対峙している。  
接続部３５ｂ１、位置決め部３５ｂ２、および接触部３５ｂ３は、一体に形成されている。  
接続部３５ｂ１は、基板３１の他方の面に設けられ、配線パターンと電気的に接続されている。  
位置決め部３５ｂ２は、基板３１の他方の面に対して垂直な方向に突出している。位置決め部３５ｂ２は、ソケット４の第１の孔部４ａ１の底面に接触する。  
接触部３５ｂ３は、先端部が基板３１から離れる方向に傾斜している。接触部３５ｂ３の一部は、ソケット４の溝部４ａ３の内部に収納される。接触部３５ｂ３の先端部は、ソケット４の溝部４ａ３から突出している。  
端子３５ｂは、金属などから形成され、導電性と弾性を有する。  
接触部３５ｂ３の先端部は、外部に設けられた電源などと電気的に接続される。
【００２９】
保持部３６ａは、接続部３６ａ１および爪部３６ａ２を有する。  
接続部３６ａ１および爪部３６ａ２は、一体に形成されている。  
接続部３６ａ１は、基板３１の一方の面に接合されている。  
爪部３６ａ２は、先端部が基板３１から離れる方向に傾斜している。  
保持部３６ａは、ソケット４の第２の孔部４ａ２の内部に収納されている。  
保持部３６ａは、金属などから形成され、弾性を有する。
【００３０】
保持部３６ｂは、接続部３６ｂ１および爪部３６ｂ２を有する。  
保持部３６ｂは、保持部３６ａと対峙している。  
接続部３６ｂ１および爪部３６ｂ２は、一体に形成されている。  
接続部３６ｂ１は、基板３１の一方の面に接合されている。  
爪部３６ｂ２は、先端部が基板３１から離れる方向に傾斜している。  
保持部３６ｂは、ソケット４の第２の孔部４ａ２の内部に収納されている。  
保持部３６ｂは、金属などから形成され、弾性を有する。  
保持部３６ａおよび保持部３６ｂは、ソケット４の第２の孔部４ａ２の内部に収納されている。
【００３１】
ソケット４は、基板３１の発光素子３２が設けられた側とは反対側の端部と、光学要素部２と、を保持する。  
ソケット４は、本体部４ａおよび保持部４ｂを有する。  
本体部４ａおよび保持部４ｂは、一体に成形されたものとすることができる。  
ソケット４は、例えば、樹脂などの絶縁性を有する材料から形成することができる。  
本体部４ａは、第１の孔部４ａ１、第２の孔部４ａ２、および溝部４ａ３を有する。  
第１の孔部４ａ１は、本体部４ａの保持部４ｂが設けられる側の端面に開口している。  第２の孔部４ａ２は、第１の孔部４ａ１の底面に開口している。  
第１の孔部４ａ１の底面には、端子３５ａの位置決め部３５ａ２、および端子３５ｂの位置決め部３５ｂ２が接触し、発光モジュール３の軸方向における位置が決まるようになっている。  
第２の孔部４ａ２の内部には、突起部４ａ４が設けられ、爪部３６ａ２の先端部、および爪部３６ｂ２の先端部が突起部４ａ４に接触する様になっている。  
発光モジュール３をソケット４に取り付ける際には、爪部３６ａ２および爪部３６ｂ２が突起部４ａ４により押されて弾性変形する。爪部３６ａ２の先端部、および爪部３６ｂ２の先端部が突起部４ａ４の位置を過ぎると、爪部３６ａ２および爪部３６ｂ２は元の形状に戻る。そのため、爪部３６ａ２の先端部、および爪部３６ｂ２の先端部が突起部４ａ４と干渉するので、発光モジュール３がソケット４から抜けるのが阻害される。
【００３２】
溝部４ａ３は、本体部４ａの保持部４ｂが設けられる側の端面に設けられている。  
溝部４ａ３の内部には、接触部３５ａ３の一部、および接触部３５ａｂの一部が収納されている。  
そのため、発光モジュール３の回転方向における位置が決まるようになっている。
【００３３】
保持部４ｂは、本体部４ａの第１の孔部４ａ１が開口する側の端面に設けられている。  保持部４ｂは、筒状を呈し、溝部４ａ３に対応する位置には、軸方向に貫通するスリットが設けられている。  
発光モジュール３をソケット４の内部に収納する際には、保持部４ｂに設けられたスリットを介して、接触部３５ａ３および接触部３５ｂ３が溝部４ａ３の内部に収納されるようになっている。
【００３４】
保持部４ｂの先端側の内部には、突起部４ｂ１が設けられている。  
突起部４ｂ１の上には、光学要素部２が設けられている。
【００３５】
第１の孔部４ａ１と突起部４ａ４とにより発光モジュール３の軸方向における位置、ひいては、発光素子３２の軸方向における位置が決まる。  
また、突起部４ｂ１により、光学要素部２の軸方向における位置が決まる。  
そのため、発光素子３２と、光学要素部２との間に設けられる隙間３７の寸法が所定の範囲内となるようにすることが容易となる。
【００３６】
本実施の形態に係る照明装置１においては、発光素子３２と光学要素部２が分離されている。  
そのため、配光特性や出射する光の色などの仕様が変更となった際に、適合する光学要素部２に変更するだけの対応で済ませることができる。  
例えば、適切な形状や蛍光体を含む光学要素部２に変更するだけで、配光特性や出射する光の色などの仕様の変更に対応することが可能となる。  
その結果、生産性の向上を図ることができる。
【００３７】
また、照明装置１が自動車などの車両に用いられるものの場合には、走行に伴う振動が照明装置１に加わる。  
この場合、例えば、砲弾型発光ダイオードのように、発光素子と光学要素部とが一体化されていると質量が大きくなるので、振動により砲弾型発光ダイオードのリード線などに加わる荷重が大きくなるおそれがある。  
これに対して、本実施の形態に係る照明装置１においては、発光素子３２と光学要素部２が分離され、発光素子３２がＣＯＢ方式により実装されている。  
そのため、発光素子３２の質量が小さくなるので、振動により発光素子３２の接合部などに加わる荷重を小さくすることができる。  
その結果、照明装置１の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  照明装置、２  光学要素部、３  発光モジュール、４  ソケット、４ａ  本体部、４ａ１  第１の孔部、４ａ２  第２の孔部、４ａ３  溝部、４ａ４  突起部、４ｂ  保持部、４ｂ１  突起部、３１  基板、３２  発光素子、３３  制御素子、３４  回路部品、３５ａ  端子、３５ｂ  端子、３６ａ  保持部、３６ｂ  保持部、３７  隙間
【図１】
2016072070.tif 000003
【図２】
2016072070.tif 000004