(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース本体と；
複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される基板と；
ケース本体の内壁に設けられ、前記基板の面に沿って配設される補強手段と；
ケース本体内に、前記基板を含んで充填された樹脂製の充填材と；
を具備することを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
ケース本体と；
複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第1の基板と；
光源を点灯する点灯回路部品が実装される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第２の基板と；
ケース本体の内壁に設けられ、第１の基板の表裏両面に沿い、該基板の長手方向の両端部付近と中央部付近に、該基板を挟むように配設される補強手段と；
ケース本体の内壁に設けられ、第２の基板の上面に沿い配設される補強手段と；
ケース本体内に、前記両基板を含んで充填された樹脂製の充填材と；
を具備することを特徴とする発光モジュール。
【請求項３】
前記第２の基板の上面に配設される補強手段は、該基板の面と直交する方向に許容寸法を有するようにテーパ状に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
装置本体と；
この装置本体に組込まれた請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光モジュールと；
を具備したことを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の光源を用いた発光モジュール及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の光源を用いた発光モジュールにおいて、特に屋外で使用する場合には、防水や防塵の対策を講ずる必要がある。このため、ＬＥＤを用いた照明器具に関して、ＬＥＤを配列実装したプリント基板を筐体内に収納固定し、その筐体内に透明樹脂を充填し、ＬＥＤ及び電子部品全体を樹脂モールドして照明器具を構成したものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０３５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示されたものでは、プリント基板が熱により、すなわち、樹脂を充填し、硬化させる過程における熱や照明器具の使用中における実装部品による熱等で反りを生じ、変形し、はんだ部分にクラックが発生したり、また、プリント基板の変形により、プリント基板に実装されたＬＥＤの光の出射方向が乱れて、所望の配光が得にくいといった不都合が生じる。
【０００４】
そこで、本発明は、上記不都合を解消しようとするもので、実装基板の防水性、防塵性を確保できるとともに、基板の変形の発生を抑制し、はんだ部分のクラック等を防止し、また、所望の配光を得ることができる発光モジュール及び発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発光モジュールは、ケース本体と、複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される基板と、ケース本体の内壁に設けられ、前記基板の面に沿って配設される補強手段と、ケース本体内に、前記基板を含んで充填された樹脂製の充填材とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は次による。ケース本体は、直方体、円柱、三角柱等で構成でき、その形状には限定されない。光源は、ＬＥＤで構成するのが好適であるが、有機ＥＬ等の固体発光素子、サブミニチュアランプ等で構成してもよい。補強手段は、基板の変形の発生を抑制する機能を発揮し得れば足り、その形状等には限定されない。また、補強手段は、基板の表面又は裏面に沿って配設してもよいし、両面に配設してもよい。さらに、基板のケース本体への支持は、特別に支持部を構成してもよいし、補強手段で兼用してもよい。充填材としては、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等、適宜選択できる。
【０００７】
請求項２に記載の発光モジュールは、ケース本体と、複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第1の基板と、光源を点灯する点灯回路部品が実装される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第２の基板と、ケース本体の内壁に設けられ、第１の基板の表裏両面に沿い、該基板の長手方向の両端部付近と中央部付近に、該基板を挟むように配設される補強手段と、ケース本体の内壁に設けられ、第２の基板の上面に沿い配設される補強手段と、ケース本体内に、前記両基板を含んで充填された樹脂製の充填材とを具備することを特徴とする。本発明は、光源が配設された第１の基板と点灯回路部品が実装された第２の基板との２枚の基板を設けたものであるが、例えば、第１の基板及び第２の基板に加えて第３の基板を設けることを排斥するものではない。
【０００８】
請求項３に記載の発光モジュールは、請求項２に記載の発光モジュールにおいて、第２の基板の上面に配設される補強手段は、該基板の面と直交する方向に許容寸法を有するようにテーパ状に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発光装置は、装置本体と、この装置本体に組込まれた請求項１乃至請求項３に記載の発光モジュールとを具備したことを特徴とする。本発明の発光装置は、ディスプレイ装置やいわゆる空間を照らす照明器具を含む概念である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、実装基板の防水性、防塵性を確保できるとともに、基板の変形の発生を抑制し、はんだ部分のクラック等を防止し、また、所望の配光を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の発光モジュールの第１の実施形態について図１乃至図６を参照して詳細に説明する。まず、図１は、発光モジュールを示す斜視図である。発光モジュール１は、発光面２を開口部となした箱状の合成樹脂製のケース本体３と、この本体３の開口部に配設された光源である複数個のＬＥＤ４・・・とから構成されている。ＬＥＤ４は、いわゆる砲弾型の白色ＬＥＤであり、１０個のＬＥＤ４・・・がそれぞれ所定間隔を空けて直線状に配設されている。また、これらＬＥＤ４・・・は、透光性のシリコーン樹脂製の保護キャップで覆われている。また、本体３には、ＬＥＤ４・・・の駆動回路、配線基板等が内蔵されており、本体３からは電源コード５が導出されている。
【００１２】
次に、図２は、発光モジュール１を分解して示す斜視図である。ケース本体３は、断面Ｌ字状の基体部材６と、この基体部材６に組合わさる蓋部材７とから構成されている。そして、基体部材６は、底面板６ａ、背面板６ｂ、側面板６ｃから構成されている。基体部材６の図示上、底内壁８には、長手方向と幅方向にそれぞれ底内壁８から突出した支持部９が形成されている。さらに、底内壁８から背面内壁１０にわたって上方へ延出し、かつ上端面が幅方向に延出した２つの半円形柱状の補強手段１１、１１が形成されている。また、背面内壁１０には、上段に３つの第１の補強手段１２・・、下段に２つの第２の補強手段１３、１３が形成されている。第１の補強手段１２・・は、円柱状をなし、背面内壁１０から幅方向に延出しており、先端部には凹溝１２ａが形成されている。続いて、第２の補強手段１３、１３は、円錐柱状をなし、背面内壁１０から幅方向に先細りのテーパ状をなして延出している。なお、基体部材６の底面板６ａ及び側面板６ｃの端面には、蓋部材７が係合する切欠き６ａａ、６ｃｃが形成されている。
【００１３】
次に、ケース本体３に収納支持される実装基板について説明する。基板は、例えば、プリント基板であり、第１のプリント基板２０と第２のプリント基板２１との２枚が設けられている。第１のプリント基板２０は、ガラスエポキシ基板であり、細長の長方形状をなしている。この基板２０面上に１０個の砲弾型のＬＥＤ４・・・が実装されている。また、複数個の貫通孔２０ａ・・・が形成されている。さらに、第２のプリント基板２１は、第１のプリント基板２０と同様に、ガラスエポキシ基板であり、細長の長方形状をなしている。この基板２１面上には、ＬＥＤ４・・・を点灯するための整流素子や抵抗素子、バリスタ、ヒューズ等の点灯回路部品２１ｃが実装されている。また、複数個の貫通孔２１ａ・・・及び前記基体部材６の半円形柱状の補強手段１１、１１に対応する切欠き２１ｂが形成されている。
【００１４】
蓋部材７は、ケース本体３の正面壁を構成するものであり、側端部及び底端部には、基体部６の切欠き６ａａ、６ｃｃと係合する突起７ａａが形成されている。なお、蓋部材７の内面には、詳細を後述するプリント基板の支持部等が形成されている。
【００１５】
以上のような構成において、その組立て方法の概略を図２及び図３を参照して説明する。図３は、プリント基板の設置状態を示す斜視図である。なお、同図においては、プリント基板に実装される部品等は省略している。まず、第１のプリント基板２０と第２のプリント基板２１とを基体部材６の正面側から、基板面方向にスライドさせて、基体部材６にセットする。このセット状態では、第１のプリント基板２０は、裏面側が半円形柱状の補強手段１１、１１の上端面に載置支持され、表面側が第１の補強手段１２・・に接触し、動きが規制された状態となっている。すなわち、補強手段１１、１１及び１２・・は、プリント基板２０の表裏面の幅方向に沿って、かつ基板２０の長手方向の両端部付近と中央部付近を共同して基板２０を挟むように配設されている。なお、ここで、プリント基板２０の表面側が補強手段１２・・に必ずしも接触している必要はなく、若干の隙間の存在は許容するものである。続いて、第２のプリント基板２１は、裏面側が支持部９に載置支持されるとともに、切欠き２１ｂが半円形状の補強手段１１、１１に嵌合し、表面側が第２の補強手段１３、１３の円錐柱状の根元部に接触し、動きが規制された状態となっている。すなわち、補強手段１３、１３は、テーパ状にプリント基板２１の表面の幅方向に沿って配設されている。そして、蓋部材７の突起７ａａを基体部６の切欠き６ａａ、６ｃｃに係合し、蓋部材７を基体部６に組合わせる。このケース本体３に第１のプリント基板２０と第２のプリント基板２１とを収納した状態で、両プリント基板２０、２１を覆うように充填材を充填する。
【００１６】
次に、図４乃至図６を参照して、さらに具体的に説明を加える。図４は、発光モジュール１において、ケース本体３の蓋部材７を取外して示す正面図、図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、上述の図１乃至図３と同一部分には同一符号を付しその重複した説明は省略する。まず、図４において、第１のプリント基板２０と第２のプリント基板２１とがケース本体３内に収納支持されている。また、それぞれ補強手段１１、１１、第１の補強手段１２・・及び第２の補強手段１３、１３がプリント基板２０、２１の面に沿って配設されている。そして、シリコーン樹脂製の充填材３０がＬＥＤ４・・・の頭部を残して第１のプリント基板２０及び第２のプリント基板２１を覆うように充填されている（図上破線で示す）。
【００１７】
次に、図５及び図６を参照して説明する。同図においては、プリント基板２０、２１の実装部品の詳細は省略している。まず、蓋部材７の内面には、第１の補強手段１２・・の凹溝１２ａに嵌合する嵌合突起７ｂ、第１のプリント基板２０の裏面を支持する山型突起７ｃ、第２の補強手段１３、１３の先端が嵌合する凹溝７ｄ、第２のプリント基板２１が支持される支持部７ｅが形成されている。そして、第１のプリント基板２０及び第２のプリント基板２１が収納支持され、充填材３０が充填されている。
【００１８】
ここで、第１のプリント基板２０は、光源であるＬＥＤ４・・・が実装されているため、その指向性の強い配光を所望のものとするため、プリント基板２０が傾いて取付けられたり、熱によってプリント基板２０が反ったりするのを回避しなければならない。したがって、第１のプリント基板２０は、半円形状の補強手段１１、１１や第１の補強手段１２・・と蓋部材７等との寸法関係において、所定の精度をもって取付けられなければならない。一方、第２のプリント基板２１は、熱によって反ったりするのを回避しなければならないが、光源が実装されているわけではないので、第１のプリント基板２０ほどの取付け精度は要求されないといえる。そこで、基体部材６に蓋部材７を組合わせるに際し、まず、第１のプリント基板２０に関係する第１の補強手段１２・・の凹溝１２ａに嵌合突起７ｂを嵌合すること等を優先し、次いで、第２のプリント基板２１を蓋部材７の支持部７ｅに適合するように組合わせる。この場合、第２の補強手段１３、１３は、テーパ状に形成されているため、第２のプリント基板２１の面と直交する方向に許容寸法を有して配設されているということになる。つまり、第２のプリント基板２１は、蓋部材７を組合わせるとき、矢印Ａで示す方向（図６）に許容寸法、いわゆる遊びをもって組合わせることができる。したがって、蓋部材７との関係において、第１のプリント基板２０の取付け寸法を厳格に設定しても、第２のプリント基板２１の取付けでは、第２のプリント基板２１を許容寸法内で矢印Ａ方向に動かして蓋部材７の支持部７ｅと寸法合わせを行うことができ、すなわち、寸法誤差等を吸収することができ、基体部材６への蓋部材７の組合わせを容易化することが可能となる。なお、第２の補強手段１３、１３のテーパの勾配は適宜選択して設計すればよい。
【００１９】
次に、充填材３０について説明する。充填材３０は、シリコーン樹脂製であり、絶縁性、熱伝導性を有している。この充填材３０の充填方法は、まず、１００℃以上の液状の充填材３０をケース本体３の上面開口部から注入する。上から注入された充填材３０は、第１のプリント基板２０に形成された貫通孔２０ａを通過し、第２のプリント基板２１に至り、さらに、第２のプリント基板２１の貫通孔２１ａを通過して、プリント基板２１の下側へまで流れ込む。そして、充填材３０の注入量は、第１のプリント基板２０及び第２のプリント基板２１が覆われ、ＬＥＤ４・・・の頭部が露出するレベルとする。充填材３０の注入終了後は、充填材３０が硬化し、安定するまで所要時間放置し、保管する。
【００２０】
上述の充填材３０の充填過程において、プリント基板２０、２１は、充填材３０の熱を受け、反りを生じたり、変形する可能性を含んでいるが、第１のプリント基板２０に対しては、その表裏面に沿って補強手段１１、１１及び第１の補強手段１２・・が配設されているので、基板２０の反り、変形を抑制できる。また、第２のプリント基板２１に対しては、その表面に沿って第２の補強手段１３、１３が配設されているので、基板２０の反り、変形を抑制できる。なお、発光モジュールの使用中には、実装部品から熱が発生し、この場合にもプリント基板２０、２１は、その熱を受け、反りを生じたり、変形する可能性を含んでいるが、同様に、補強手段１１、１１、１２・・・、１３、１３により基板２０，２１の反り、変形を抑制することができる。
【００２１】
以上のように本実施形態によれば、ケース本体内に樹脂製の充填材を充填したので、プリント基板の防水性、防塵性を確保できるとともに、プリント基板の変形の発生を抑制し、はんだ部分のクラック等を防止し、また、所望の配光を得ることができる。さらに、第２の補強手段は、第２のプリント基板の面と直交する方向に許容寸法を有して配設されているので、基体部材への蓋部材の組合わせを容易化することが可能となる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態を図７を参照して説明する。図７は発光モジュールを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は、ケース本体の蓋部材を取外して示す正面図である。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、その重複した説明は省略する。本実施形態においては、図上破線で示すように充填材３０の表面を傾斜して形成している。そして、傾斜端の側面板６ｃには、円形の水抜き貫通孔６ｄが形成されている。したがって、この発光モジュール１を屋外で使用する場合、雨水等がケース本体３の開口部に溜まることなく、傾斜に沿って流れ、水抜き貫通孔６ｄから排出させることができる。
【００２３】
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、ケース本体に雨水等を滞らせることなく、ケース本体から雨水等を排出させることができ、一層防水性を向上できる効果が期待できる。
【００２４】
さらに、本発明の第３の実施形態について説明する。図示は省略するが、上記各実施形態の発光モジュールは、装置本体に組込み発光装置として構成できる。例えば、屋外で使用される庭園灯や表札灯、看板灯等の各種ディスプレイ装置、また、屋内で使用される廊下、階段に設置される足元灯等の照明器具に適用可能である。よって、このような発光装置によれば、上記各実施形態の効果を奏する発光装置を提供できる。
【００２５】
なお、以上の各実施形態において、光源としてのＬＥＤは、白色発光のものを用いることに限定されず、例えば、青色、緑色、赤色の発光色のものを用いてもよく、また、表面実装タイプのものを用いてもよい。さらに、プリント基板は、表面側にＬＥＤを実装し、裏面側に点灯回路部品を実装するような両面実装タイプのものを適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の発光モジュールの第1の実施形態を示す斜視図である。
【図２】同第１の実施形態のケース本体を分解して示す斜視図である。
【図３】同第１の実施形態のプリント基板の設置状態を示す斜視図である。
【図４】同第１の実施形態の本体ケースの蓋部材を取外して示す正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】同第２の実施形態の側面図及び本体ケースの蓋部材を取外して示す正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１          発光モジュール
３          ケース本体
４          光源（ＬＥＤ）
１１、１２、１３  補強手段
２０、２１  プリント基板
３０        充填材
【図１】
0004957965.tif 000002
【図２】
0004957965.tif 000003
【図３】
0004957965.tif 000004
【図４】
0004957965.tif 000005
【図５】
0004957965.tif 000006
【図６】
0004957965.tif 000007
【図７】
0004957965.tif 000008