JP6675151B2 - Light irradiation device - Google Patents
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Description
本発明は光照射装置に関し、特にモジュール型の光照射装置に関する。 The present invention relates to a light irradiation device, and more particularly to a modular light irradiation device.
近年、LED(Light Emitting Diode)などの発光素子を光源とする光照射装置が実用化されている。このような光照射装置では、所望の光量を得るために複数の発光素子が基板上に並んで実装されてモジュール化される。また、複数の発光素子が含まれる発光モジュールを組み合わせることで発光素子数をさらに増やした発光装置も用いられる(例えば、特許文献1,2参照)。 In recent years, a light irradiation device using a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) as a light source has been put to practical use. In such a light irradiation device, a plurality of light emitting elements are mounted side by side on a substrate to obtain a desired amount of light and are modularized. Further, a light emitting device in which the number of light emitting elements is further increased by combining light emitting modules including a plurality of light emitting elements is also used (for example, see Patent Documents 1 and 2).
発光モジュールを用いる発光装置では、使用する発光モジュールの数や配置を調整することで、用途に応じた大きさや光量の発光装置を組み立てることができる。その一方で、複数のモジュールを並べて配置するには各モジュールの周縁部に固定や配線のためのスペースが必要となるため、発光素子を実装できない領域が生じてしまう。その結果、発光装置全体として均一に発光素子を配置することが難しくなり、照度ムラの原因につながりうる。仮に、周縁部のスペースを考慮して発光素子を等間隔に配置すると、発光素子の実装密度が下がり、得られる光量が低下してしまう。 In a light emitting device using a light emitting module, by adjusting the number and arrangement of the light emitting modules to be used, a light emitting device having a size and a light amount according to the application can be assembled. On the other hand, in order to arrange a plurality of modules side by side, a space for fixing and wiring is required at a peripheral portion of each module, so that an area where a light emitting element cannot be mounted occurs. As a result, it is difficult to uniformly arrange the light emitting elements in the entire light emitting device, which may lead to uneven illuminance. If the light emitting elements are arranged at regular intervals in consideration of the space at the peripheral portion, the mounting density of the light emitting elements is reduced, and the obtained light quantity is reduced.
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、発光素子の実装密度を高めたモジュール型の光照射装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and one of its exemplary purposes is to provide a module-type light irradiation device with an increased mounting density of light-emitting elements.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光照射装置は、発光素子を表側に有し、複数のコネクタを裏側に有する発光ユニットと、複数のコネクタが主面上に設けられるベース基板と、を備える。発光ユニットは、主面上に配置され、発光ユニットの複数のコネクタのそれぞれがベース基板の対応するコネクタに接続され、ベース基板のコネクタの少なくとも一つを介して電力が供給される。 In order to solve the above problems, a light irradiation device according to an embodiment of the present invention includes a light emitting unit having a light emitting element on a front side, a plurality of connectors on a back side, and a base substrate on which a plurality of connectors are provided on a main surface. And. The light emitting unit is disposed on the main surface, each of the plurality of connectors of the light emitting unit is connected to a corresponding connector of the base substrate, and power is supplied through at least one of the connectors of the base substrate.
この態様によると、発光ユニットをベース基板に固定するためのコネクタが発光素子と反対側の裏側に設けられ、裏側のコネクタを介して電力が供給されるため、発光ユニットを隣接させて隙間がないように配置できる。これにより、発光素子の実装密度を高めることができる。また、ベース基板の大きさを変えることで、用途に応じた数の発光ユニットが配置された光照射装置を提供できる。 According to this aspect, the connector for fixing the light emitting unit to the base substrate is provided on the back side opposite to the light emitting element, and power is supplied via the back side connector. Can be arranged as follows. Thereby, the mounting density of the light emitting element can be increased. Further, by changing the size of the base substrate, it is possible to provide a light irradiation device in which the number of light emitting units according to the application is arranged.
発光ユニットの複数のコネクタの少なくとも一つは、電源コネクタであり、発光ユニットの複数のコネクタの少なくとも一つは、放熱コネクタであってもよい。発光ユニットは、電源コネクタに接続されるベース基板の第1コネクタを介して電力が供給され、放熱コネクタに接続されるベース基板の第2コネクタを介して放熱されてもよい。 At least one of the plurality of connectors of the light emitting unit may be a power connector, and at least one of the plurality of connectors of the light emitting unit may be a heat dissipation connector. The light emitting unit may be supplied with power through a first connector of the base board connected to the power connector, and may radiate heat through a second connector of the base board connected to the heat radiating connector.
ベース基板を挟んで発光ユニットの反対側に設けられる放熱板をさらに備えてもよい。ベース基板の第2コネクタは、ベース基板を貫通する放熱孔を有してもよい。放熱板は、放熱孔を通って放熱コネクタに向けて延びる放熱端子を有してもよい。 A heat radiating plate provided on the opposite side of the light emitting unit with respect to the base substrate may be further provided. The second connector of the base board may have a heat radiating hole penetrating the base board. The heat radiating plate may have a heat radiating terminal extending toward the heat radiating connector through the heat radiating hole.
ベース基板と放熱板の間に設けられる配線基板をさらに備えてもよい。配線基板は、当該配線基板を貫通して放熱孔と通じる連通孔を有してもよい。ベース基板の第1コネクタは、ベース基板を貫通する配線孔を有してもよい。配線基板は、配線孔を通って電源コネクタに向けて延びる電源端子を有してもよい。 A wiring board provided between the base board and the heat sink may be further provided. The wiring board may have a communication hole penetrating the wiring board and communicating with the heat dissipation hole. The first connector of the base board may have a wiring hole penetrating the base board. The wiring board may have a power supply terminal extending toward the power supply connector through the wiring hole.
放熱板を冷やすための冷却機構をさらに備えてもよい。 A cooling mechanism for cooling the heat sink may be further provided.
放熱コネクタは、電源コネクタと異なる形状を有してもよい。 The heat dissipation connector may have a different shape from the power supply connector.
発光ユニットが有する放熱コネクタの数は、当該発光ユニットが有する電源コネクタの数よりも多くてもよい。 The number of heat radiation connectors included in the light emitting unit may be larger than the number of power supply connectors included in the light emitting unit.
本発明の光照射装置によれば、発光素子の実装密度を高めることができる。 According to the light irradiation device of the present invention, the mounting density of the light emitting elements can be increased.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments for implementing the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
図1は、実施の形態に係る光照射装置10の構成を示す上面図である。光照射装置10は、複数の発光ユニット12を備える。発光ユニット12は、複数の発光素子14と、ユニット基板20とを有する。光照射装置10は、複数の発光ユニット12が並んで配置されるモジュール型の発光装置である。
FIG. 1 is a top view illustrating a configuration of a
本実施の形態では、例示として、一つの発光ユニット12が3×3=9個の発光素子14を有し、このような発光ユニット12が2×4=8個設けられる場合を示す。他の実施の形態においては、発光ユニット12に含まれる発光素子数が9個以外であってもよいし、光照射装置10が備える発光ユニット12の数が8個以外であってもよい。例えば、他の実施の形態においては、一つの発光ユニット12が2×2=4個の発光素子14を有してもよいし、4×4=16個の発光素子14を有してもよい。
In the present embodiment, as an example, a case where one
光照射装置10は、図示しない外部電源に接続するための電源線48を有する。電源線48は、端部領域46に設けられる。端部領域46および電源線48については、図5を参照しながら後述する。
The
図2は、光照射装置10の構成を概略的に示す断面図であり、図1のA−A線断面を示す。光照射装置10は、複数の発光ユニット12に加えて、ベース基板30と、配線基板40と、放熱板50を備える。発光ユニット12、ベース基板30、配線基板40および放熱板50は、順に積層されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
ユニット基板20は、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の放熱性の高い金属で構成されるメタル基板である。ユニット基板20の表面20aには、複数の発光素子14が実装される。複数の発光素子14は、放射光の面強度分布が均一となるように等間隔で配置される。複数の発光素子14は、ユニット基板20の表面20aにおいて、四方格子状または六方格子状に配置される。
The
発光素子14は、LED(Light Emitting Diode)であり、特に紫外光を発するLEDである。本実施の形態では、発光素子14として、放射光の中心波長またはピーク波長が約200nm〜300nmの紫外領域に含まれるLEDを用いる。光照射装置10を紫外光照射による殺菌用途に用いる場合、殺菌効率の高い波長である260nm付近の紫外光を発するものを用いることが好ましい。このような紫外光LEDとして、例えば、窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)を用いたものが知られている。なお、樹脂硬化など他の用途に用いる場合には、用途に適した波長の紫外光を発する光源を選択すればよい。また、照明などの他の用途に用いる場合には、発光素子14として可視光や赤外光を発するLEDを用いてもよい。
The
ユニット基板20の裏面20bには、ユニット側コネクタ22a,22b(以下、総称して、ユニット側コネクタ22ともいう)が設けられる。ユニット側コネクタ22は、ベース基板30の基板側コネクタ32a,32b(以下、総称して基板側コネクタ32ともいう)と接続する。ユニット側コネクタ22は、基板側コネクタ32と接続してベース基板30の主面30aの上に配置される発光ユニット12をベース基板30に固定する。
On the
ユニット側コネクタ22は、電源コネクタ22aと放熱コネクタ22bの二種類を含む。電源コネクタ22aは、ベース基板30の基板側第1コネクタ32aと係合する第1溝部24aと、配線基板40の電源端子42と接続される電源パッド26aを有する。電源パッド26aは、ユニット基板20の内部で発光素子14の電極と電気的に接続されている。電源パッド26aは、発光素子14の駆動に必要な電力の供給を配線基板40から受けるための接続端子である。
The unit side connector 22 includes two types of a
放熱コネクタ22bは、ベース基板30の基板側第2コネクタ32bと係合する第2溝部24bと、放熱板50の放熱端子52と接続される放熱パッド26bを有する。放熱パッド26bは、ユニット基板20の内部で発光素子14と熱的に接続されている。放熱パッド26bは、発光素子14の駆動により生じた熱を放熱板50に伝えるための接続端子である。
The
ベース基板30は、複数の発光ユニット12を固定するための部材であり、例えば、樹脂材料や金属材料で構成される。ベース基板30は、加工性が優れており、コストの低い樹脂材料で成形されることが望ましい。ベース基板30は、主面30aの上に設けられる複数の基板側コネクタ32を有する。基板側コネクタ32は、電源コネクタ22aに接続される基板側第1コネクタ32aと、放熱コネクタ22bに接続される基板側第2コネクタ32bの二種類を含む。
The
基板側第1コネクタ32aは、電源コネクタ22aの第1溝部24aに係合する第1突起部34aと、第1突起部34aの位置においてベース基板30を貫通する配線孔36aとを有する。配線孔36aには、配線基板40の電源端子42が挿通される。
The board-side
基板側第2コネクタ32bは、放熱コネクタ22bの第2溝部24bに係合する第2突起部34bと、第2突起部34bの位置においてベース基板30を貫通する放熱孔36bとを有する。放熱孔36bには、放熱板50の放熱端子52が挿通される。
The board-side
なお、第1突起部34aと第2突起部34bは同様の構造を有し、配線孔36aと放熱孔36bも同様の構造を有する。したがって、基板側第1コネクタ32aと基板側第2コネクタ32bは同様の構造を有している。
The
配線基板40は、複数の発光ユニット12のそれぞれに発光素子14の駆動に必要な電力を供給するための配線層である。配線基板40は、電源端子42と、連通孔44を有する。電源端子42は、ユニット基板20の電源コネクタ22aに向けて延びる柱状の部材である。電源端子42は、基板側第1コネクタ32aの配線孔36aに挿通され、先端部において電源パッド26aと接続する。連通孔44は、放熱コネクタ22bに対応する位置において配線基板40を貫通してベース基板30の放熱孔36bと通じる貫通孔である。連通孔44には、放熱板50の放熱端子52が挿通される。
The
放熱板50は、発光素子14の駆動により生じた熱を放熱させるための部材であり、銅などの熱伝導率の高い部材で構成される。放熱板50は、放熱端子52を有する。放熱端子52は、ユニット基板20の放熱コネクタ22bに向けて延びる柱状の部材である。放熱端子52は、配線基板40の連通孔44および基板側第2コネクタ32bの放熱孔36bに挿通され、先端部において放熱パッド26bと接続する。
The
放熱板50は、発光ユニット12と反対側に設けられる冷却機構(不図示)と熱的に接続されてもよい。この冷却機構は、ヒートシンクであってもよいし、ファンなどを含む空冷装置であってもよいし、冷却水を循環させるポンプなどを含む水冷装置であってもよい。また、冷却機構は、ヒートシンクなどと接続されるヒートパイプを含んでもよいし、ペルチェ式の冷却装置を含んでもよい。
The
図3は、発光ユニット12の構成を概略的に示す下面図であり、ユニット基板20を裏面20bから見た場合の平面図を示す。電源コネクタ22aは、円筒状の側壁で囲われる第1溝部24aと、第1溝部24aの底部に露出する電源パッド26aを有する。同様に、放熱コネクタ22bは、円筒状の側壁で囲われる第2溝部24bと、第2溝部24bの底部に露出する放熱パッド26bを有する。
FIG. 3 is a bottom view schematically illustrating the configuration of the
本実施の形態において、ユニット基板20は、3×3=9個のユニット側コネクタ22を有する。9個のユニット側コネクタ22のうち、2個は電源コネクタ22aであり、残りの7個は放熱コネクタ22bである。二つの電源コネクタ22aの一方は、プラス側の電源コネクタであり、他方はマイナス側の電源コネクタである。例えば、三行三列の配置において、二列目の上側に配置される電源コネクタ22aがプラス(+)側であり、二列目の下側に配置される電源コネクタ22aがマイナス(−)側である。このような配置とすることで、放熱コネクタ22bをH型に配置でき、発光ユニット12を均一に放熱できる。また、放熱コネクタ22bの数を電源コネクタ22aの数よりも多くして、放熱性を高めることができる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、電源コネクタ22aおよび放熱コネクタ22bを三行三列の配置としているが、他の実施の形態においては、異なる配置としてもよい。また、電源コネクタ22aおよび放熱コネクタ22bを合計したユニット側コネクタ22の数が9個以外であってもよい。
In this embodiment, the
図4は、ベース基板30の構成を概略的に示す斜視図である。ベース基板30は、光照射装置10が備える発光ユニット12の数に対応した大きさを有する。本実施の形態では、8個の発光ユニット12が配置可能となるように、8個の発光ユニット12のそれぞれが配置される八つの領域C1〜C8が主面30aに設けられる。八つの領域C1〜C8のそれぞれには、2個の基板側第1コネクタ32aと7個の基板側第2コネクタ32bが設けられる。基板側第1コネクタ32aおよび基板側第2コネクタ32bは、図3に示した電源コネクタ22aおよび放熱コネクタ22bのそれぞれに対応して接続可能となるように、主面30aの上に設けられる。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a configuration of the
基板側第1コネクタ32aの第1突起部34aは、電源コネクタ22aの形状に対応する円筒形状を有する。また、基板側第1コネクタ32aの配線孔36aは、円筒状の側壁により形成される。同様に、基板側第2コネクタ32bの第2突起部34bは、放熱コネクタ22bの形状に対応する円筒形状を有し、基板側第2コネクタ32bの配線孔36aは、円筒状の側壁により形成される。
The
図5は、配線基板40の構成を概略的に示す斜視図である。配線基板40は、所定数の発光ユニット12に対応した大きさを有し、本実施の形態では、4個の発光ユニット12に対応した大きさを有する。配線基板40には、4個の発光ユニット12のそれぞれに対応する四つの領域D1〜D4が設けられ、四つの領域D1〜D4のそれぞれには、2個の電源端子42と、7個の連通孔44が設けられる。電源端子42および連通孔44は、ベース基板30の基板側コネクタ32の位置に対応して設けられる。電源端子42は、電源コネクタ22aおよび基板側第1コネクタ32aの形状に対応する円柱形状を有する。また、連通孔44は、放熱コネクタ22bおよび基板側第2コネクタ32bの形状に対応する円筒状の側壁で囲われる。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a configuration of the
配線基板40は、発光ユニット12に対応する領域D1〜D4の外に端部領域46を有する。端部領域46は、配線基板40をベース基板30と組み合わせたときにベース基板30と接しない領域である。端部領域46には、図示しない外部電源と接続される電源線48との接続箇所が設けられる。ベース基板30と接しない端部領域46に電源線48との接続箇所を設けることで、ベース基板30と電源線48が干渉しないようにすることができる。
The
図6は、放熱板50の構成を概略的に示す斜視図である。放熱板50は、所定数の発光ユニット12に対応した大きさを有し、本実施の形態では、配線基板40と同様に、4個の発光ユニット12に対応した大きさを有する。放熱板50には、4個の発光ユニット12のそれぞれに対応する四つの領域E1〜E4が設けられ、四つの領域E1〜E4のそれぞれには、7個の放熱端子52が設けられる。放熱端子52は、ベース基板30の基板側第2コネクタ32bの位置に対応して設けられる。放熱端子52は、放熱コネクタ22b、基板側第2コネクタ32bおよび連通孔44の形状に対応する円柱形状を有する。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing the configuration of the
図7は、光照射装置10を組み立てる様子を模式的に示す断面図であり、図1のB−B線断面に対応する。光照射装置10は、8個の発光ユニット12、1枚のベース基板30、二枚の配線基板40(40a,40b)および二枚の放熱板50(50a,50b)を組み合わせることによりできあがる。第1の配線基板40aおよび第1の放熱板50aは、ベース基板30の領域C1に第1の配線基板40aの領域D1と第1の放熱板50aの領域E1が重なるように配置される。第2の配線基板40bおよび第2の放熱板50bはベース基板30の領域C5に第2の配線基板40bの領域D1と第2の放熱板50bの領域E1が重なるように配置される。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing how the
電源端子42は、配線孔36aに挿通されて電源パッド26aに接続される。放熱端子52は、連通孔44および放熱孔36bに挿通されて放熱パッド26bに接続される。発光ユニット12は、基板側第1コネクタ32aに電源コネクタ22aが係合し、基板側第2コネクタ32bに放熱コネクタ22bが係合してベース基板30に固定される。これにより、光照射装置10ができあがる。
The
以上の構成によれば、発光ユニット12は、裏面20bに設けられる複数のユニット側コネクタ22によって固定され、基板側第1コネクタ32aを介して電力が供給され、基板側第2コネクタ32bを介して放熱される。したがって、発光ユニット12は、固定や配線のための構造が裏面20bに設けられており、周縁部に固定や配線のためのスペースを必要としない。そのため、本実施の形態によれば、発光ユニット12の表面20aに設けられる発光素子14の実装密度を高めることができる。また、隣接する発光ユニット12の間の発光素子14の間隔も小さくできる。これにより、光照射装置10の全体にわたって発光素子14の実装密度を高めることができる。また、複数の発光素子14を均一な間隔で配置でき、照度ムラの小さい光照射装置10とすることができる。
According to the above configuration, the light-emitting
本実施の形態によれば、複数の発光ユニット12がベース基板30に固定されて一体化されるため、ベース基板30の大きさを調整することで光照射装置10のサイズを変更できる。仮に、光照射装置の用途に応じた大きさの配線基板や放熱板を用意して発光素子を実装する場合には、光照射装置の仕様ごとに配線基板や放熱板を設計しなければならない。一方、本実施の形態によれば、あらかじめ用意された配線基板40や放熱板50を組み合わせて所望の大きさの光照射装置10を組み立てることができるため、一つずつカスタム品を製作する場合と比べてコストを下げることができる。
According to the present embodiment, since the plurality of light emitting
本実施の形態によれば、発光素子14が複数の発光ユニット12に分割されてベース基板30の上に配置されるため、一部の発光素子14が点灯しなくなった場合であっても該当する発光ユニット12を交換するだけで光照射装置10を修理できる。仮に、一つの配線基板上に全ての発光素子14が実装される場合には、はんだ付け等で固定された発光素子14を剥がす必要があり修理に手間がかかる。場合によっては、修理のために発光素子14を剥がす工程で実装基板を破損させてしまい、実装基板を含めて交換しなければならなくなるかもしれない。一方、本実施の形態によれば、点灯しなくなった発光素子14を発光ユニット12の単位で容易に交換できるため、光照射装置10のメンテナンスにかかるコストを下げることができる。
According to the present embodiment, since the light-emitting
本実施の形態によれば、放熱板50が光照射装置10の最下層に設けられるため、放熱板50の下面を露出させて放熱板50を冷却しやすい構造にできる。また、放熱板50の下面が露出しているため、放熱板50を冷やすための冷却機構を取り付けしやすい。これにより、発光素子14の放熱性を高めて発光素子14の動作を安定化させるとともに、熱影響により発光素子14の寿命が短くなるのを防ぐことができる。
According to the present embodiment, since the
(変形例1)
図8は、変形例に係る光照射装置110の構成を示す上面図である。本変形例では、ベース基板130を上述の実施の形態に係るベース基板30よりも大型化することにより、より多くの発光ユニット12を配置できるようにしている。具体的には、4×8=32個の発光ユニット12を配置できるような大きさを有するベース基板130としている。光照射装置110は、8枚の配線基板40a〜40gと8枚の放熱板50を備える。本変形例によれば、ベース基板130の大きさを変えることで、上述の実施の形態に係る発光ユニット12、配線基板40および放熱板50を流用してサイズの異なる光照射装置110を提供することができる。
(Modification 1)
FIG. 8 is a top view illustrating a configuration of a
(変形例2)
図9は、別の変形例に係る光照射装置210の構成を示す上面図である。本変形例では、ベース基板230の形状を細長くすることにより、上述の実施の形態とは異なる形状の光照射装置210としている。具体的には、8個の発光ユニット12が一列に配置できるような形状のベース基板230としている。光照射装置210は、二枚の配線基板40a,40bと二枚の放熱板50を備える。本変形例によれば、ベース基板230の形状を変えることで、上述の実施の形態に係る発光ユニット12、配線基板40および放熱板50を流用して形状の異なる光照射装置210を提供することができる。
(Modification 2)
FIG. 9 is a top view showing a configuration of a
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various design changes are possible, various modifications are possible, and such modifications are also within the scope of the present invention. Where it is.
上述の実施の形態においては、ユニット側コネクタ22および基板側コネクタ32が円筒形状であり、電源端子42および放熱端子52がこれらに対応する円柱形状である場合を示した。さらなる変形例においては、ユニット側コネクタ22および基板側コネクタ32の軸方向に直交する断面が三角形、四角形または六角形などの多角形で構成されてもよく、電源端子42および放熱端子52がこれらに対応する多角柱形状であってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the unit-side connector 22 and the board-side connector 32 have a cylindrical shape, and the
上述の実施の形態においては、電源コネクタ22aおよび放熱コネクタ22bが同一形状であり、これらと接続される基板側第1コネクタ32aおよび基板側第2コネクタ32bも同一形状である場合を示した。さらなる変形例においては、電源コネクタ22aと放熱コネクタ22bが異なる形状を有してもよい。例えば、電源コネクタ22aが角形である場合、放熱コネクタ22bが円形であってもよい。さらに、プラス側の電源コネクタ22aとマイナス側の電源コネクタ22aとが異なる形状であってもよい。このように、コネクタの種類に応じてその形状を異ならせることにより、ユニット側コネクタ22と基板側コネクタ32が誤接続されることを防ぐことができる。
In the above-described embodiment, the case where the
上述の実施の形態においては、ユニット側コネクタ22が溝部を有するメス型コネクタであり、基板側コネクタ32が突起部を有するオス型コネクタである場合を示した。さらなる変形例においては、ユニット側コネクタが突起部を有するオス型コネクタであり、基板側コネクタ32が溝部を有するメス型コネクタであってもよい。また、電源コネクタ22aをオス型コネクタとする一方、放熱コネクタ22bをメス型コネクタとするように、コネクタの種類によってコネクタ形状を異ならせてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the unit-side connector 22 is a female connector having a groove and the board-side connector 32 is a male connector having a protrusion is described. In a further modification, the unit-side connector may be a male connector having a protrusion, and the board-side connector 32 may be a female connector having a groove. Further, the connector shape may be varied depending on the type of the connector, such that the
上述の実施の形態においては、ユニット側コネクタ22が電源コネクタ22aまたは放熱コネクタ22bのいずれか一方である場合を示した。さらなる変形例においては、複数のユニット側コネクタ22の一部が制御コネクタであってもよい。発光ユニット12は、発光素子14の動作を制御するための制御回路を有してもよく、制御コネクタを通じて発光素子14の動作を制御するための信号を送受信してもよい。制御コネクタは、配線基板から発光ユニットの制御コネクタに向けて延びるように構成される制御端子と接続されてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the unit side connector 22 is one of the
上述の実施の形態においては、ベース基板30、配線基板40、放熱板50の順に積層される場合を示したが、さらなる変形においては、ベース基板、放熱板、配線基板の順に積層されるように光照射装置を構成してもよい。この場合、配線基板に連通孔を設けず、放熱板に配線基板の電源端子を挿通するための連通孔を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
上述の実施の形態においては、配線基板40と放熱板50が別体として形成される場合を示した。さらなる変形例においては、配線基板40と放熱板50が一体となっていてもよい。この場合、配線機能と放熱機能を有する基板から上述の電源端子および放熱端子が発光ユニット12に向けて延びてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
上述の実施の形態においては、ベース基板30と配線基板40が別体として形成される場合を示した。さらなる変形例においては、ベース基板30と配線基板40が一体となっていてもよい。この場合、電源コネクタ22aに接続される基板側コネクタとして、上述の第1突起部34aと電源端子42の機能を兼ね備える基板側第1コネクタが設けられてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
10…光照射装置、12…発光ユニット、14…発光素子、22…ユニット側コネクタ、22a…電源コネクタ、22b…放熱コネクタ、30…ベース基板、30a…主面、32…基板側コネクタ、36a…配線孔、36b…放熱孔、40…配線基板、42…電源端子、44…連通孔、50…放熱板、52…放熱端子。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ベース基板の表側にアレイ状に着脱可能に取り付けられるn個の発光ユニットと、
前記ベース基板の裏側にアレイ状に着脱可能に取り付けられる二以上の配線基板と、
前記ベース基板の裏側にアレイ状に着脱可能に取り付けられる二以上の放熱板と、を備え、
各発光ユニットは、表側にアレイ状に配列されるm個の発光素子と、各発光素子の裏側に設けられるm個のユニット側コネクタとを有し、
前記ベース基板は、アレイ状に配列されるn×m個の基板側コネクタを有し、各基板側コネクタが対応するユニット側コネクタに接続可能となるよう構成され、
各発光ユニットのm個のユニット側コネクタの少なくとも一つが電源専用コネクタであり、各発光ユニットのm個のユニット側コネクタの残りが放熱専用コネクタであり、
各配線基板は、前記電源専用コネクタに接続される基板側コネクタに設けられる貫通孔を通って前記電源専用コネクタに向けて延びる電源端子と、前記放熱専用コネクタに接続される基板側コネクタに設けられる貫通孔と対応する位置に設けられる連通孔とを有し、2個以上n個未満の発光ユニットと接続可能となるよう構成され、
各放熱板は、前記配線基板の連通孔および前記放熱専用コネクタに接続される基板側コネクタに設けられる貫通孔を通って前記放熱専用コネクタに向けて延びる放熱端子を有し、2個以上n個未満の発光ユニットと接続可能となるよう構成されることを特徴とする光照射装置。 A base substrate,
N light emitting units detachably attached in an array on the front side of the base substrate;
Two or more wiring boards detachably mounted in an array on the back side of the base board,
Two or more heat sinks detachably attached in an array on the back side of the base substrate,
Each light emitting unit has m light emitting elements arranged in an array on the front side and m unit side connectors provided on the back side of each light emitting element,
The base substrate includes a n × m pieces of the board-side connector to be arranged in an array, each substrate-side connector is configured to be connectable to a corresponding unit side connector,
At least one of the m unit-side connectors of each light-emitting unit is a power-only connector, and the rest of the m unit-side connectors of each light-emitting unit are heat-radiation-only connectors,
Each wiring board is provided at a power supply terminal extending toward the power supply-only connector through a through hole provided at the board-side connector connected to the power-only connector, and at a board-side connector connected to the heat radiation-only connector. A communication hole provided at a position corresponding to the through-hole, configured to be connectable to two or more and less than n light-emitting units,
Each heat radiating plate has heat radiating terminals extending toward the heat radiating connector through communication holes of the wiring board and through holes provided in a board side connector connected to the heat radiating connector, and two or more n heat radiating terminals are provided. A light irradiation device configured to be connectable to less than the light emitting units.
前記一以上の第1発光素子の裏側に放熱専用コネクタが設けられ、少なくとも一つの第2発光素子の裏側に電源専用コネクタが設けられ、前記少なくとも一つの第2発光素子とは異なる第2発光素子の裏側に放熱専用コネクタが設けられることを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。 The light emitting unit includes one or more first light emitting elements disposed at the center of the light emitting unit, and a plurality of second light emitting elements disposed around the first light emitting element,
A connector dedicated to heat dissipation is provided on the back side of the one or more first light emitting elements, and a connector dedicated for power supply is provided on the back side of at least one second light emitting element, and a second light emitting element different from the at least one second light emitting element The light irradiating apparatus according to claim 1, wherein a heat radiation-dedicated connector is provided on a back side of the light irradiating device.
各発光素子の前記m個のユニット側コネクタのそれぞれは、前記環状突起部と係合する溝部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光照射装置。 Each of the n × m board-side connectors has an annular protrusion extending from the main surface of the base board toward the light emitting unit at an outer periphery of the through hole through which the power terminal or the heat radiating terminal is inserted. And
4. The light irradiation device according to claim 1, wherein each of the m unit-side connectors of each light-emitting element has a groove that engages with the annular protrusion. 5.
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