(57)【要約】【課題】基板に容易に装着できる光源装置を提供する。【解決手段】光源装置12は、コネクタ13および光源14を備える。コネクタ13は、配線パターン17を有する基板11の縁部18に嵌め込まれて基板11の縁部18に装着されるコネクタ本体24、およびコネクタ本体24に設けられ基板11の配線パターン17に接続される端子25a，25bを有する。光源14は、コネクタ13に設けられ、端子25a，25bに接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを有する基板の縁部に嵌め込まれて前記基板の縁部に装着されるコネクタ本体、およびこのコネクタ本体に設けられ前記基板の前記配線パターンに接続される端子を有するコネクタと；
前記コネクタに設けられ、前記端子に接続される光源と；
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記コネクタは、前記基板の縁部に装着された前記コネクタ本体を前記基板に係止する係止部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
配線パターンを有する基板と；
前記基板の縁部に装着された請求項１または２記載の光源装置と；
前記基板に設けられ、前記光源装置に電源を供給する電源回路と；
を具備することを特徴とする光源ユニット。
【請求項４】
請求項３記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットを配設する筐体と；
前記筐体に設けられ、前記電源回路に給電する給電部と；
を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項５】
それぞれ配線パターンを有し、互いの面が対向するように配列された複数の基板と；
前記基板の縁部にそれぞれ装着された請求項１または２記載の光源装置と；
を具備することを特徴とする記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、基板に装着する光源装置、この光源装置を用いた光源ユニットおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に光源を装着する場合、一般に、光源が砲弾型ＬＥＤやネオン管などのリード線を有する場合にはそのリード線を基板の面に形成されている配線パターン上にはんだ付けし、また、光源が面実装形のＬＥＤなど面実装部品の場合にはその面実装部品の電極を基板の面に形成されている配線パターン上にはんだ付けしている。
【０００３】
また、所定のパターンに形成されたバスバーの表面にコネクタ構造部を設けるとともに、このコネクタ構造部に対応した電極部を光源に設けることにより、コネクタ構造部に光源の電極部を着脱可能に装着するようにした構成がある。
【０００４】
しかしながら、基板に光源を装着する場合、一般に、はんだ付け接続が必要となり、また、バスバーのコネクタ構造部を基板に適用することは難しく、したがって、基板に光源を容易に装着することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、基板に容易に装着できる光源装置、この光源装置を用いた光源ユニットおよび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】
【０００７】
実施形態の光源装置は、コネクタおよび光源を備える。コネクタは、配線パターンを有する基板の縁部に嵌め込まれて基板の縁部に装着されるコネクタ本体、およびコネクタ本体に設けられ基板の配線パターンに接続される端子を有する。光源は、コネクタに設けられ、端子に接続される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板に容易に装着できる光源装置を提供することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態を示す光源装置および基板の側面図である。
【図２】同上光源装置および基板の斜視図である。
【図３】同上光源装置および基板を用いた光源ユニットの斜視図である。
【図４】第２の実施形態を示す光源装置および基板の側面図である。
【図５】第３の実施形態を示す光源装置および基板の正面図である。
【図６】同上光源装置および基板の側面図である。
【図７】第４の実施形態を示す照明装置の斜視図である。
【図８】第５の実施形態を示す照明装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１１】
図１ないし図３に光源ユニット10を示し、光源ユニット10は、基板11、この基板11に装着される光源装置12を備えている。光源装置12は、コネクタ13、およびこのコネクタ13に設けられた光源14を備えている。
【００１２】
そして、基板11は、四角形板状であり、ベースに絶縁板が用いられ、この絶縁板の表面に配線パターン17が形成されている。あるいは、基板11は、ベースに金属板が用いられ、この金属板の表面に絶縁層が形成され、この絶縁層上に配線パターン17が形成されている。本実施形態では、基板11の両方の面（基板面）11a，11bに配線パターン17がそれぞれ形成された両面実装基板が用いられる。
【００１３】
基板11の少なくとも一辺の縁部18には、コネクタ13を装着するコネクタ装着部19が設けられている。このコネクタ装着部19には、光源14に電源を供給するための配線パターン17の一対のパッド17a，17bが形成されている。本実施形態では、一方のパッド17aが基板11の一方の面11aに形成され、他方のパッド17bが基板11の他方の面11bに形成されている。
【００１４】
基板11には、光源14の点灯に必要な電源を生成して光源14に供給する電源回路20が設けられていてもよいし、あるいは、電源回路20が設けられず、別の電源装置から供給される電源を配線パターン17によって光源14に供給する給電回路が設けられていてもよい。本実施形態では、電源回路20が設けられており、この電源回路20では、例えば、交流電源を入力し、この交流電源を光源14が点灯する所定の直流電源に変換し、この直流電源を光源14に供給する。
【００１５】
また、コネクタ13は、コネクタ本体24、および一対の端子25a，25bを備えている。
【００１６】
コネクタ本体24は、基板11の縁部18に、その基板11の両面11a，11bを挟み込む状態に着脱可能に装着される。コネクタ本体24は、基板11の縁部18の端面側に配設される基部27、この基板11の両面11a，11b側にそれぞれ配設される一対の保持部28a，28b、および一対の保持部28a，28b間に設けられ基板11の縁部18に嵌め込まれる溝部29を有し、断面略コ字形に形成されている。
【００１７】
コネクタ本体24は、絶縁性を有する例えば樹脂材料によって形成されている。保持部28a，28b間の寸法（溝部29の寸法）は、基板11の厚み寸法よりも少し大きくてもよいし、少し小さくてもよい。保持部28a，28b間の寸法（溝部29の寸法）が基板11の厚み寸法よりも少し小さい場合には、コネクタ本体24の弾性変形によって保持部28a，28bで基板11の両面11a，11bを厚み方向から挟み込み、コネクタ本体24を基板11に保持できる。
【００１８】
溝部29側の保持部28a，28bの先端側には、円弧状またはテーパー状の導入面30が設けられており、コネクタ本体24を基板11の縁部18に装着する際に、保持部28a，28bが基板11の両面11a，11b側にそれぞれ進入しやすくなっている。
【００１９】
基部27から保持部28a，28bに亘って端子25a，25bが配設される端子配設部31a，31bがそれぞれ設けられている。溝部29に臨む保持部28a，28bの内側面には、端子配設部31a，31bが開口され、すなわち端子配設部31a，31bが溝部29に連通され、端子25a，25bが溝部29に突出可能とされている。
【００２０】
基部27の外端面には、光源14を装着する光源装着部32が設けられている。光源装着部32は、光源14が嵌合される凹部33を有している。凹部33は、断面四角形状に形成されている。保持部28a，28b側に対応する凹部33の両内側面には、接続孔34a，34bがそれぞれ形成されている。接続孔34a，34bは、端子25a，25bをそれぞれ配設する端子配設部31a，31bに連通されている。
【００２１】
端子25a，25bは、導電性および弾性を有する例えば板ばねによって形成されている。端子25a，25bは、基部27から保持部28a，28bに亘るコネクタ本体24の端子配設部31a，31bにそれぞれ配設されている。端子25a，25bは、端子配設部31a，31bに保持される取付部35を有している。この取付部35の一端側に接続孔34a，34bに対向配置される光源接続部36が設けられ、取付部35の他端側に保持部28a，28bに配置されて溝部29に対向配置される基板接続部37を備えている。基板接続部37は、コネクタ13が基板11に装着されていない状態で溝部29内に突出されている。
【００２２】
また、光源14は、筐体41、この筐体41内に配設された発光素子42、および発光素子42に電気的に接続された一対の電極43a，43bを備えている。
【００２３】
筐体41は、絶縁性を有する例えば樹脂材料によって形成されている。筐体41は、コネクタ本体24の光源装着部32に装着される。筐体41は、直方体状または立方体状に形成され、コネクタ本体24の凹部33に嵌合可能とする。筐体41の内側に発光素子42が配設され、筐体41の前面に発光素子42からの光が出射する発光面44が形成されている。
【００２４】
発光素子42は、例えば表面実装形のＬＥＤが用いられている。なお、ＬＥＤに限らず、有機ＥＬなど、他の発光素子を用いてもよい。
【００２５】
電極43a，43bは、導電性および弾性を有する例えば板ばねによって形成されている。電極43a，43bは、筐体41の側面から円弧状に突出されている。両電極43a，43b間の突出方向の幅は、凹部33の両側面間の幅よりも広くなっている。
【００２６】
そして、光源装置12を組み立てるには、光源14をコネクタ本体24の光源装着部32に装着する。すなわち、光源14をコネクタ本体24の凹部33に挿入する。このとき、光源14の電極43a，43bが凹部33の両側縁にそれぞれ当接するが、電極43a，43bがそれぞれ弾性変形しながら光源14が凹部33に挿入される。
【００２７】
光源14の電極43a，43bが凹部33の接続孔34a，34bの位置に達すると、電極43a，43bの弾性によって、電極43a，43bが凹部33の接続孔34a，34bにそれぞれ嵌り込むとともに端子配設部31a，31b側にそれぞれ突出する。端子配設部31a，31b側に突出する光源14の電極43a，43bが端子25a，25bの光源接続部36にそれぞれ圧接し、電気的に接続される。この状態で、光源14がコネクタ本体24に係止される。
【００２８】
次に、光源装置12を基板11の縁部18に装着するには、コネクタ本体24の溝部29を基板11の縁部18に合わせるとともに保持部28a，28bを基板の両面11a，11bに合わせ、コネクタ13を基板11の縁部18に押し込む。
【００２９】
このとき、コネクタ本体24の溝部29に突出されている端子25a，25bの基板接続部37が基板11に当接し、基板11の厚みに応じて端子25a，25bの基板接続部37の間隔が広がるように弾性変形しながら、コネクタ13が基板11の縁部18に押し込まれる。なお、保持部28a，28b間の寸法（溝部29の寸法）が基板11の厚み寸法よりも少し小さい場合には、保持部28a，28bが基板11に当接し、基板11の厚みに応じて保持部28a，28bの間隔が広がるように弾性変形しながら、コネクタ13が基板11の縁部18に押し込まれる。
【００３０】
基板11の縁部18にコネクタ本体24の溝部29が嵌め込まれ、基板11の縁部18に基部27に当接することで押し込みが止まる。
【００３１】
光源装置12を基板11の縁部18に装着した状態では、端子25a，25bの弾性によって、端子25a，25bで基板11の両面11a，11bを厚み方向から挟み込み、光源装置12が基板11に保持される。なお、保持部28a，28b間の寸法（溝部29の寸法）が基板11の厚み寸法よりも少し小さい場合には、コネクタ本体24の弾性によって、保持部28a，28bで基板11の両面11a，11bを厚み方向から挟み込み、光源装置12が基板11に保持される。さらに、端子25a，25bの基板接続部37が基板11の両面11a，11bのパッド17a，17bにそれぞれ接触して電気的に接続される。したがって、基板11の電源回路20に、パッド17a，17b、端子25a，25bおよび電極43a，43bを通じて発光素子42が電気的に接続される。
【００３２】
また、図３には、基板11の一辺の縁部18に複数の光源装置12が装着された光源ユニット10を示す。
【００３３】
そして、基板11の電源回路20に交流電源を入力することにより、電源回路20によって交流電源を所定の直流電源に変換し、各光源装置12の発光素子42に供給する。各光源装置12の発光素子42が発光し、発光面44から光が放射される。
【００３４】
光源14の発光面44から放射される光は、基板11の縁部18の端面に垂直な方向であって、基板11の面11a，11bに平行な方向を光軸として放射される。
【００３５】
また、発光時に発光素子42が発生する熱は、コネクタ本体24の保持部28a，28bおよび端子25a，25bから基板11の両面11a，11bにそれぞれ伝わり、その基板11の広い面積の両面11a，11bから効率的に放熱される。そのため、発光素子42の放熱性が向上する。しかも、基板11の一辺の縁部18に複数の光源装置12が装着された光源ユニット10の場合にも、各光源装置12の発光素子42の放熱性能を確保することができる。
【００３６】
このように、本実施形態の光源装置12によれば、基板11の縁部18にコネクタ本体24の溝部29を嵌め込むことにより、コネクタ本体24が基板11の縁部18にその基板11の両面11a，11bを咥え込む状態に装着されるとともに、これに伴って端子25a，25bが基板11に電気的に接続されるため、基板11に容易に装着することができる。
【００３７】
しかも、光源装置12は、コネクタ本体24が基板11の両面11a，11bを咥え込む状態に装着されるため、光源14が発生する熱を基板11の両面11a，11bに伝え、放熱性を向上できる。そのため、基板11によって光源14の放熱性を確保でき、放熱フィンなどが放熱器が不要になる。
【００３８】
また、光源ユニット10は、光照射方向の投影面積が最小限となり、かつ、軽量化を実現できるため、例えば、懐中電灯や、自動車の前照灯など、各種の照明装置に適用することができる。
【００３９】
次に、図４に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用いて、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００４０】
基板11は、一方の面11aのみに配線パターン17が形成された片面実装基板の場合である。この場合、基板11の一方の面11aにパッド17a，17bが形成される。
【００４１】
光源装置12は、コネクタ本体24の一方の保持部28aに、基板11の一方の面11aにパッド17a，17bに電気的に接続される端子25a，25bがそれぞれ配設される。光源14は、筐体41の一側に電極43a，43bがそれぞれ配設される。コネクタ本体24の一方の保持部28a側で、端子25a，25bと光源14の電極43a，43bとが電気的に接続される。
【００４２】
なお、筐体41の両側に電極43a，43bがそれぞれ配設される光源14を用いる場合には、コネクタ本体24の他方の保持部28b側に端子25bの光源接続部36を延設すればよい。
【００４３】
この場合、端子25a，25bとコネクタ本体24の他方の保持部28bとの間、あるいは端子25a，25bおよびコネクタ本体24の一方の保持部28aとコネクタ本体24の他方の保持部28bとの間で基板11を挟み込み、光源装置12が基板11に保持される。
【００４４】
そして、基板11の一方の面11aには少なくとも端子25a，25bが接触し、基板11の他方の面11bにはコネクタ本体24の他方の保持部28bが接触するため、光源14の熱を基板11の両面11a，11bに伝えることができる。
【００４５】
したがって、基板11が片面実装基板の場合にも、光源装置12を容易に装着でき、放熱性を向上できる。
【００４６】
次に、図５および図６に第３の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用いて、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００４７】
基板11は、第１の実施形態と同様の両面実装基板であり、光源装着部32の位置に、縁部18の端面に対して垂直に位置決め溝50が設けられ、この位置決め溝50の両側に一対のパッド17a，17bおよび一対の係止孔51がそれぞれ形成されている。一対のパッド17a，17bと一対の係止孔51とは、縁部18の端面に沿った方向にずれた位置に設けられている。
【００４８】
この基板11は、既存の基板製造工程で製造可能であり、これにより基板11は安価に製造できる。
【００４９】
光源装置12は、コネクタ本体24の溝部29に基板11の位置決め溝50に挿入される板状の位置決め部52が設けられ、この位置決め部52の両側に一対の端子25a，25bの基板接続部37および一対の係止部53が配設されている。一対の端子25a，25bの基板接続部37と一対の係止部53とは、一対のパッド17a，17bおよび一対の係止孔51の位置に対応して、溝部29の幅方向（縁部18の端面に沿った方向）にずれた位置に設けられている。一対の係止部53は、保持部28a，28bの内面から半球状に突設された突起である。
【００５０】
なお、係止孔51および係止部53は少なくとも１つずつあればよい。
【００５１】
そして、コネクタ本体24が、基板11の縁部18に装着する位置を位置決めする位置決め部52を備えるため、基板11のパッド17a，17bの位置に端子25a，25bの基板接続部37を位置決めすることができ、基板11のパッド17a，17bと端子25a，25bの基板接続部37との電気的な接続を確実にできる。
【００５２】
また、コネクタ本体24が、基板11の縁部18に装着されたコネクタ本体24を基板11に係止する係止部53を備えるため、光源装置12が基板11に対して位置ずれしたり、光源装置12が基板11から脱落するのを防止できる。
【００５３】
次に、図７に第４の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用いて、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００５４】
図７には、光源ユニット10を備えた照明装置60を示す。照明装置60は、電球形のランプ装置である。
【００５５】
照明装置60は、光源ユニット10、この光源ユニット10を収容する筐体61、およびこの筐体61に設けられた給電部62を備える。
【００５６】
筐体61は、少なくとも透光性を有するグローブ63を備える。
【００５７】
給電部62は、例えばＥ１７やＥ２６などの一般照明白熱電球用のソケットに接続可能な口金が用いられている。なお、給電部62は、口金に限らず、ランプ種類によっては一対のピンでもよい。
【００５８】
そして、光源ユニット10の基板11は、光源装置12が装着された一辺の縁部18に対して反対側が給電部62側に保持され、その給電部62に電気的に接続されている。光源装置12は、グローブ63の先端側に対向されている。
【００５９】
そして、光源ユニット10を用いることにより、照明装置60を簡単に構成できる。
【００６０】
しかも、光源14の背後に基板11が広がらないため、より自然な広配光が得られる。
【００６１】
なお、照明装置60は、電球形のランプ装置に限らず、直管形のランプなどでもよい。
【００６２】
次に、図８に第５の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用いて、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００６３】
図８には、複数の光源ユニット10を備えた照明装置70を示す。この照明装置70では、複数の基板11を互いの面が平行に対向するように配列している。
【００６４】
複数の基板11を用いる場合、基板11毎に電源回路20を設けず、別の電源装置から各基板11を通じて光源14に給電するようにしてもよい。
【００６５】
この照明装置70では、複数の光源装置12が装着された複数の基板11を配列することにより、コンパクトに複数の光源装置12の光源14を密集させることができ、例えば灯光器などのより大光量が必要な照明装置70にも適用できる。その際、全ての基板11に冷却風を当てることが可能となり、放熱フィンなどが必要なく、小型軽量化に有効となる。また、複数の基板11に対し、ヒートパイプや水冷／油冷のパイプを絡ませることは容易であり、従来の１枚基板に平面的に光源を並べたものと比べると、発展性が高い構成である。
【００６６】
なお、この照明装置70は、壁面ディスプレイなどの大形表示装置の表示素子として利用することもでき、高輝度を維持しながら細密配置が可能となり、軽量化も可能となる点で優位となる。また、この場合、基板11が背景と直交するため、背後の建物自体の風合いを殺さずに壁面ディスプレイなどの設置が可能となる。
【００６７】
なお、基板としては、硬質基板に限らず、フレキシブル基板に対しても実施可能である。薄い銅などの金属類をベースにしたフレキシブル基板では、放熱性を持たせながら光源の発光面と平行に柔軟な変形を許容でき、文字などの描画も容易である。
【００６８】
従来のフレキシブル基板に複数の光源を搭載したいわゆるテープライトは、凸凹面や曲面への設置には有効であるが、発光面と平行な方向への曲げは難しく、曲線描画や文字などの描画は難しかった。これらテープライトで大光量を実現させるためには、基板単体の放熱性が重要となるが、テープ幅を広げることは商品性を損なうことになるため、現実的には装飾照明の域から脱せない。しかし、本実施形態では、奥行き方向さえ確保できれば、大光量化が可能となり、主照明としての使用も見込まれる。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、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。
【符号の説明】
【００７０】
10    光源ユニット
11    基板
12    光源装置
13    コネクタ
14    光源
17    配線パターン
18    縁部
20    電源回路
24    コネクタ本体
25a，25b    端子
53    係止部
60    照明装置
61    筐体
62    給電部
70    照明装置
【図１】
2017174781.tif 000003
【図２】
2017174781.tif 000004
【図３】
2017174781.tif 000005
【図４】
2017174781.tif 000006
【図５】
2017174781.tif 000007
【図６】
2017174781.tif 000008
【図７】
2017174781.tif 000009
【図８】
2017174781.tif 000010