JP3880522B2 - 光源連結体、発光体装置及び光源連結体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体、そのような光源連結体を用いた発光体装置、光源連結体を形成するためのパターン化導体及び光源連結体の製造方法に関する。
背景技術
多数の光源を保持体の表面に列設した構成の発光体装置が、単なる照明の他に広告・装飾・標示などの用途で使用されている。この種の発光体装置を形成するため、例えばリード線を備えた砲弾型のLED光源と、この光源のリード線が差し込まれるスルーホール、並びに光源に給電するための導体パターンが形成されたプリント基板とを用い、プリント基板の導体パターンと光源のリード線との接続をフロー式はんだ付けにより行うことが考えられる。
ところが、このように光源の保持体にプリント基板を用いる構成では、大量に製造する場合にはコスト上の利点が得られるものの、光源の接続パターンや配置などが異なる多品種のものを少量製造する場合には、かえってコストが嵩む不都合が生じる。さらに、はんだ付けの際に溶融はんだとの接触によりプリント基板が高温に曝されるため、熱に弱いLEDには望ましくない。また通常はんだは鉛を含んでおり、その使用には環境上の対策が必要である。無鉛はんだを使用することも考えられるが、コスト高であるだけでなく融点が通常のはんだより高いため、熱によるLEDへの影響が一層問題となる。さらにプリント基板では、曲面上に光源を配置する場合には対処することが困難である。可撓な導線を介して光源を接続する構成とすると、結線に手間を要することからコストが嵩む不都合が生じる。またプリント基板は配線が支持板と一体になっているため、不用になったときのリサイクルが極めて困難であるという問題がある。
プリント基板及び半田を用いない発光モジュールとして、特開平7−106634号公報には、複数のLEDをアノードバスバーとカソードバスバーとの間に機械的噛み合わせ接続によって接続したものが開示されている。また、特開平8−316531号公報には、複数のバスバー対と、各バスバー対上に取り付けられた複数のLEDと、隣接するバス・バー対の間を電気的及び機械的に結合する可撓性継手とを備え、三次元成形を容易にした発光モジュールが開示されている。しかしながら、これら公報に開示された発明では、様々な光源接続パターンが容易に選択可能であり且つ高い生産効率で製造可能な光源連結体及びその製造方法については何ら開示がない。
発明の開示
本発明は上記したような従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、本発明の主な目的は、プリント基板を用いることなしに効率よく低コストに製造可能な、複数の光源を有する光源連結体及びその製造方法を提供することである。
本発明の第2の目的は、はんだの使用をなくすまたは使用量を大幅に低減することができる光源連結体及びその製造方法を提供することである。
本発明の第3の目的は、光源の多様な配置にも容易に対応することが可能な光源連結体及びその製造方法を提供することである。
本発明の第4の目的は、光源としてチップ型LEDを用いた上記したような光源連結体及びその製造方法を提供することである。
本発明の第5の目的は、上記したような光源連結体を用いた発光体装置を提供することである。
本発明の第6の目的は、上記したような光源連結体を形成するのに用いることのできるテープ状導体を提供することである。
上記のような目的を達成するために、本願発明の一側面によると、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体であって、この光源連結体は、複数の前記光源を連結するべく前記光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで形成されたことを特徴とする光源連結体が提供される。パターン化導体は導電性平板材料のプレス加工によって形成することができる。これによると、プリント基板を用いることなく光源連結体を形成することができるため、プリント基板との接続に用いられる半田を不要とすることができ、環境汚染を心配する必要がないだけでなく、半田使用時の熱によるLEDの損傷の恐れもなくなる。またパターン化導体の切除部分を変えることで、同じパターン化導体を用いて一つの製造ラインで、様々な光源接続パターンを有する接続導体構造を形成することができるので、多様な光源接続パターンの光源連結体を各々少量生産する場合でも効率良く低コストに製造することができる。また、パターン化導体を導電性平板材料から形成する際に適度な可撓性をもたせることで光源連結体を所要の形状に適宜に変形可能とすることができ、光源の多様な配置にも容易に対応することができる。更にプリント基板を用いないため不用になったときのリサイクルも容易である。また、パターン化導体が長寸のテープ状をなしていると、製造ラインで搬送しつつ光源の取り付け、プレス加工などの処理をして光源連結体を連続的に生産できるため好適である。パターン化導体を適度な長さに切断することで所望の長さの光源連結体を得ることも容易に可能である。
本発明の一実施例に基づくと、複数の光源がチップ型LEDを含み、このチップ型LEDを装着するためのソケットがインサートモールドにより接続導体構造に取り付けられる。典型的には、ソケットは上部に開口を有する空洞を画定するように底壁及び側壁を有しており、チップ型LEDはこの空洞内に収容される。このようにすることにより、光源としてリード線を有さないチップ型LEDを用いた場合にも、チップ型LEDを接続導体構造に容易に取り付けて光源連結体を得ることが可能となる。
好ましくは、ソケットの底壁に穴が設けられており、そこからソケットに装着されたLEDを押して前記ソケットから前記LEDを取り外すことができるようになっている。このようにすることにより、故障したLEDを速やかに正常なLEDと交換することができる。また、接続導体構造の一部が、ソケットの空洞内において露出し、チップ型LEDをソケットに装着した状態でチップ型LEDの電気端子と接触するようになっていることがLEDのソケットへの速やかな装着を実現する上から好ましい。更に好ましくは、接続導体構造のソケットの空洞内において露出する部分がLEDの電気端子と接触するための突起を有している。そのようにすることにより、LEDと接続導体との電気的接続をより一層確実にすることができる。また、接続導体構造の一部を折り曲げて、ソケットに装着されたLEDと係合させ、LEDがソケットから脱落するのを防止するようにすると、光源連結体を逆さに取り付けたりした場合にも不所望にLEDが脱落することがないため好適である。
本発明の別の実施例では、チップ型LEDが側面に光放出部を有するサイドビュータイプであり、ソケットの側壁の少なくとも一部がLEDの光放出部からの光を通過させるための開口を有している。このようにすることにより、サイドビュータイプのLEDを使用することも可能となる。
本発明の更に別の実施例に基づくと、複数の光源がリード線を有する光源を含んでおり、接続導体構造はこれら光源のリード線に対応する穴を有する。接続導体構造の穴を画定する部分が、この穴の内部に向かって突出する突出部を含んでいることが好ましい。典型的には、光源のリード線が、接続導体構造の穴に差し込まれ、それによって光源と接続導体構造との電気的/機械的接続をなすことができる。更に、接続導体構造の穴に近接した接続導体構造の部分によって光源のリード線がかしめられ、それによって光源の保持がなされると、不所望な光源の脱落を防ぐ点から一層好ましい。接続導体構造の穴に光源のリード線を直接差し込む代わりに、接続導体構造の穴にソケットピンのピン部が差し込まれ、ソケットピンのソケット部にリード線が差し込まれるようにしてもよい。
本発明の更に別の実施例に基づくと、複数の光源の各々が概ね互いに平行に延在する一対のリード線を備え、これら複数の光源はリード線に概ね直交する向きに配列されており、接続導体構造はその主面がリード線に概ね沿って延在するように配置され、これらリード線に組み付けられて光源を連結する。このような場合、パターン化導体が長寸のテープ状をなし且つ光源のリード線に対する複数の接続部を有し、これら接続部が、ラジアルテーピングにより保持された複数の光源の配列に対応して並んで配置されていることが好ましい。これによると、光源とパターン化導体とを組み付ける際に、複数の光源がラジアルテーピングにより一体に保持された状態で作業を行うことができるため、作業性を高めることができる。光源をパターン化導体に取り付けた後に、リード線を所定箇所で切断するとともに、パターン化導体の所要箇所を切除して接続導体構造を形成し、光源連結体を得ることができる。また、接続導体構造の長手方向に対して垂直な平面で切ったときに現れる断面形状が屈曲されているとよい。それにより、接続導体構造が絶縁材料で被覆されることなく露出されたままの簡易な構成でも、接続導体構造とリード線との間の不所望な接触を防止し、回路内の意図しない短絡を避けることができる。接続導体構造を絶縁材料で被覆せず露出させることで、接続導体構造による放熱効果が高まり、光源を高密度に配置した場合にも好適に対応することができるという利点も得られる。さらに長手方向の湾曲が規制されるため、保持体に取り付ける際の作業性を高めることができる。
パターン化導体は好適には、長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、これら光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、連絡路部及び光源取り付け部から幅方向に離間されて長手方向に延在する少なくとも一つの幹路部と、幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有する。このようにすることにより、枝路部、連絡路部、または幹路部の所定部分を切除することで光源を多様な接続パターンで接続することのできる接続導体構造を形成することができる。また、このようにして形成された接続導体構造を有する光源連結体においては、幹路部を光源を電源に接続するのに用いることができ、その場合、別途配線を設ける必要がないという利点も得られる。接続導体構造が光源を直列接続するように、パターン化導体の幹路部の一部が切除されている場合、幹路部の切除されなかった部分が対応する枝路部を介して対応する光源取付部に接続されたままとなっているようにすると、幹路部の切除されなかった部分が光源から生成される熱を放散する放熱部として働くため、光源の周囲温度が過度に上昇するのを防止することができる。
このようなパターン化導体を用いて形成された光源連結体において、少なくとも一対の隣接する光源の間に抵抗が接続され、この抵抗が間に接続された一対の隣接する光源間において連絡路部が分断されているようにすることができる。このようにすることにより、例えば光源に過電圧が加わるのを防止するための抵抗を光源に接続することが可能となる。
更に好ましくは、光源連結体は、接続導体構造の幅方向に延在して連絡路部と幹路部とを一体に保持する連結部材を更に有する。このようにすることにより、パターン化導体の所要部分を切除して接続導体構造を形成する際に、接続導体構造の各部がばらばらになるのを防止することができるとともに、形成された接続導体構造の機械的強度を高めることができる。このような連結部材は好ましくはインサートモールドにより形成することができる。連結部材がインサートモールドにより形成される場合、幹路部に幅方向凹部または貫通孔が設けられ、連結部材がこれら幅方向凹部または貫通孔を通って延在するようにすると、連結部材と幹路部との係合を強固にすることができ好適である。更に、連結部材の連絡路部と整合する位置に、連絡路部を露出する穴が設けられており、この穴を通じて露出された連絡路部を分断することが可能となっていることが好ましい。そのようにすることにより、連結部材を形成した後に連絡路部を分断して所望の光源接続パターンを有する接続導体構造を形成することが可能となる。連結部材の穴によって露出される連絡路部の部分は、切除が容易なように、連絡路部の他の部分より小さい幅を有していてもよい。また、連結部材は1または複数の絶縁性シートを含んでいても良い。絶縁性シートは複数のものが所定の場所において接続導体構造の幅方向に延在していても、或いは、接続導体構造の概ね全長に渡って延在する一つの絶縁シートであってもよい。そのように絶縁性シートを使用することにより、連結部材がインサートモールドによって形成される場合と比べて製造される光源連結体を小型化(薄型化)できる。絶縁性シートが接続導体構造の光源取付面に取り付けられていると、電源電圧が印加される部分が、比較的作業者が触りやすい光源取付面側に露出されないため安全性を向上することができるとともに、絶縁性シートが光源からの光を反射することにより照明効率を上げることができる。
光源連結体がインサートモールドによる連結部材を有さない場合または接続導体構造に光源を取り付けた後などにおいてそのような連結部材を除去した場合、幹路部の主面が連絡路部の主面と概ね直交するように、幹路部と連絡路部とを結ぶ枝路部を折り曲げてもよい。このようにすることにより、幹路部を保持体に形成された整合する凹部または穴に挿入することによって、光源連結体を容易に保持体に取り付けることができる。
連結部材を用いる代わりに、またはそれに加えて、チップ型LEDを装着するためのソケットを接続導体構造の幅方向に延在させ、連絡路部と幹路部とを一体に保持するようにすることもできる。
複数の光源がチップ型LEDを含む場合、チップ型LEDに対応する光源取り付け部はチップ型LEDの端子に対応した端子接続部を有し、これら端子接続部の少なくとも一つは延出部を有し、該延出部は折り曲げられてチップ型LEDの位置決めまたは保持のための壁を成すようにすることができる。好適には、チップ型LEDに対応する光源取り付け部の端子接続部は互いに対向する一対の延出部を有する。このようにすることにより、インサートモールドなどにより形成されるソケットを不用とすることができる。
全部の光源取り付け部に光源を取り付ける必要はなく、光源取り付け部の少なくとも一つに光源が取り付けられていないようにしてもよい。そのようにすることにより、光源間の間隔をフレキシブルに変えることができる。これは、例えば光源が直列または直並列に接続される場合、パターン化導体形成時(即ち一次加工時)に各光源取り付け部に含まれる端子接続部間を連結しておき、パターン化導体の二次加工時に、光源が取り付けられる光源取り付け部においてのみ端子接続部を分離することにより達成できる。
複数の光源の少なくとも一つが一対の端子を有する光源を含む場合、この光源の一対の端子が光源連結体の幅方向に配置されるようにしてもよい。そのようにすると、光源連結体を長手方向に撓ませた場合に、光源の端子を接続導体構造から分離させるような力が働かないため、不所望な光源の接続導体構造からの分離を防止することができる。これは好適には、一対の端子を有する光源が取り付けられる光源取り付け部が一対の端子に対応した一対の端子接続部を有し、この一対の端子接続部がパターン化導体の幅方向に配置されるようにすることにより実現される。
更に各光源が一対の端子を有する場合、パターン化導体は、光源を直列、並列または直並列接続するのに兼用可能なパターンを有していることが好ましい。そのようにすることにより、光源が直列、並列または直並列のいずれに接続された光源連結体でも同じパターン化導体から形成することができるため、生産効率の向上及び製造コストの低下を図ることができる。本発明の好適実施例によると、パターン化導体は長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、これら光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、連絡路部及び光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有する。このような構造により、所要の枝路部、連絡路部または幹路部の部分を切除することで、共通のパターン化導体から多様な光源接続パターンを有する接続導体構造を一つの製造ラインで容易に且つ効率よく製造することができるため、少量生産する場合でも製造コストを低く抑えることができる。好適には、光源取り付け部の各々は光源の一対の端子に対応した一対の端子接続部を有しており、連絡路部は、隣接する光源取り付け部に含まれる端子接続部同士を互いに連結する複数の接続路を含む。
複数の光源が、2つの異なる色のLEDチップを含み且つ3つの端子を有する3極LEDランプを含む場合、パターン化導体が長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、該連絡路部及び光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有し、光源取り付け部の各々は3極LEDランプの3つの端子に対応して幅方向に配列された3つの端子接続部を有し、連絡路部は隣接する光源取り付け部の幅方向に整合した端子接続部同士を互いに連結する複数の接続路を含んでいるようにするとよい。このようにすることにより、3極LEDランプを光源として用いた光源連結体を実現することができ、適切な電源及びスイッチを接続することで発光色を様々に変化させることができる。
複数の光源が、異なる色の第1及び第2のLEDチップを含み且つ4つの端子を有する4極LEDランプを含んでおり、前記4つの端子のうち2つは前記第1のLEDチップに接続され、残りの2つは前記第2のLEDチップに接続されている場合、パターン化導体が長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、連絡路部及び光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有し、光源取り付け部の各々は4極LEDランプの4つの端子に対応して4つの端子接続部を有し、これら4つの端子接続部のうち第1のLEDチップに接続された端子に対応する2つはパターン化導体の長手方向に整列して配列され、第2のLEDチップに接続された端子に対応する2つはパターン化導体の長手方向に整列されるとともに、他の2つの端子接続部からパターン化導体の幅方向に離間され、連絡路部は、隣接する光源取り付け部に含まれる幅方向に整合した端子接続部同士を連結する複数の接続路を有し、これら複数の接続路の長手方向に整合したものは幅方向に延在する枝路部によって連結されており、更にパターン化導体は、第1及び第2の幹路部のいずれかの幅方向外側に長手方向に延在する第3の幹路部と、第3の幹路部と第1及び第2の幹路部の前記いずれかとを幅方向に連絡する枝路部とを有するようにすることができる。これにより、4極LEDランプを光源として用いた光源連結体が実現することができ、適切な電源及びスイッチを接続することで発光色を様々に変化させることができる。
好適にはパターン化導体は主としてアルミからなる。また、光源を接続導体構造にレーザ溶接により取り付けると、高い信頼度で取り付けることが容易にできるため好ましい。また、光源とともに所定の回路を構成する抵抗を接続導体構造にレーザ溶接により取り付けることもできる。このようにレーザ溶接により接続導体構造に取り付けられる光源は典型的にはチップ型LED(表面実装型LED)であり、そのような抵抗はチップ型抵抗(表面実装型抵抗)であるが、これに限るものではなく、電気接続用の端子としてリード線を有する光源に用いることも可能である。
複数の光源の少なくとも一つを、複数の発光素子を含む発光素子アセンブリとしてもよい。また、パターン化導体が光源の取り付け位置を定める突起を有していると好都合である。
本発明の更に別の光源連結体の好適実施例においては、パターン化導体は長手方向に概ね平行に延在する一対の幹路部と、これら一対の幹路部を互いに連結する複数の枝路部とを有し、光源は一対の幹路部間に接続され、パターン化導体の切除される部分は枝路部を含む。この実施例は一対の幹路部間に複数の光源が並列に接続された光源連結体を具現するのに特に適している。一対の幹路部が複数の枝路部によって連結されていることからパターン化導体の取り扱いが極めて容易であり、生産効率を向上させることができる。また、一対の幹路部の間の空隙が非直線状である(例えば方形波状に屈曲している)と、一対の幹路部間に取り付けられる光源(LED)の取り付け位置を長手方向だけでなく幅方向にも容易に調整することができ、例えば光源連結体が車載ランプを形成するのに用いられる場合、車種により異なるLED配列パターンが必要とされてる場合にも対応することができ、部品の共用化を図って大きな経済的なメリットを得ることができる。
複数の光源の各々がプレート状のカソード端子及びアノード端子を有するLEDからなる場合、パターン化導体の各LEDのカソード端子が取り付けられる部分がLEDのアノード端子が取り付けられる部分より大きな面積を有するとよい。これは、そのようなLEDでは、通常、パッケージ内に封止されるLEDチップはカソード端子上に載置され、アノード端子とは細いリード線などにより接続され、LEDチップから発せられる熱はその大部分がカソード端子を通じて放出されるからである。パターン化導体の各LEDのカソード端子が取り付けられる部分がより大きい面積を有することにより、LEDのカソード端子から放出される熱をより効果的に放散させることができる。パターン化導体が長手方向に概ね平行に延在する一対の幹路部を有し、各LEDは一対の幹路部間に接続される場合、LEDのカソード端子が取り付けられる幹路部の幅を、LEDのアノード端子が取り付けられる幹路部の幅より大きくするとよい。
本発明の別の側面によると、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体とこの光源連結体を保持する保持体とを有する発光体装置であって、光源連結体は、複数の光源を連結するべくこれら光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、該接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで形成されたものであり、パターン化導体は長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、これら光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、連絡路部及び光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有しており、接続導体構造は、幹路部の主面が連絡路部の主面と概ね直交するように、幹路部と連絡路部とを結ぶ前記枝路部が折り曲げられており、これら幹路部を、保持体に設けられた対応する穴または凹部に挿入することにより、光源連結体の保持体への取り付けを行うようにしたことを特徴とする発光体装置が提供される。このような発光体装置では、保持体の凹部または穴に幹路部を差し込むだけで光源連結体を保持体に取り付けることができるので、取り付け作業の効率が向上される。
また別の実施例に基づくと、リード線を備えた複数の光源がリード線に概ね直交する向きに並んで電気的に接続された光源連結体と、該光源連結体を保持する保持体とを有する発光体装置であって、光源連結体が、複数の光源をその配列方向に延在する接続導体構造で連結してなるものであり、リード線及び接続導体構造の一部のいずれか一方あるいは双方を保持体側に突出させて該保持体に設けられた対応する穴または凹部に挿入することにより、光源連結体の保持体への取り付けを行うようにしたことを特徴とする発光体装置が提供される。このような発光体装置によると、保持体には穴または凹部を設ければ良く、煩雑な加工を必要としないため、光源の位置の異なる多種類のものを容易に製造することができるので、多品種のものを少量製造する場合のコストを削減することができる。さらに簡易な構成で光源連結体を確実に保持体に固定することができる。その上、保持体と光源本体との間に接続導体構造が配置され、光源本体が保持体の表面から離れた状態で保持されるため、放熱性を高めることができる。
本発明の更に別の側面に基づくと、複数の光源を電気的に接続して光源連結体を形成するための所定のパターンを有するテープ状のパターン化導体であって、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、これら光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、連絡路部及び光源取り付け部から幅方向に離間されて長手方向に延在する少なくとも一つの幹路部と、幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有することを特徴とするテープ状パターン化導体が提供される。このようなテープ状パターン化導体を用いることにより、光源連結体をプリント基板を用いることなく且つ効率的に生産することが可能となる。また枝路部及び/または連絡路部の一部を所望に応じて切除することで様々な接続パターンで光源を連結した光源連結体を容易に形成することができる。
このようなパターン化導体の切除(二次加工)は、順送プレス機を用いたプレス加工によって行うと効率的に低コストで行うことができる。そのため、幹路部に順送プレス機のパイロットピンに係合して位置決めをしたり、パターン化導体の搬送に用いたりすることのできる複数の穴(パイロット穴)が長手方向に所定の間隔で形成されていることが好ましい。光源の各々が一対の電気接続用の端子を有している場合、光源取り付け部の各々が対応する光源の一対の端子に接続される一対の端子接続部を有しているとよい。その場合、連絡路部は、隣接する光源取り付け部に含まれる端子接続部同士をそれぞれ連結する複数の接続路を含むことができる。接続路の少なくとも一つまたは/及び幹路部に例えば抵抗のようなリード線を有する電気素子のリード線を差し込むための穴を設けてもよい。各光源取り付け部の一対の端子接続部が互いに離間されている場合、パターン化導体の二次加工時に切除する箇所が少なくてすみ、一方、互いに連結されている場合には、必要に応じて端子接続部間を連絡している部分を切除することができフレキシビリティが向上する。少なくとも一組の隣接する光源取り付け部の間に抵抗取り付け部を設けてもよい。また、枝路部の少なくとも一つを抵抗取り付け部によって置き換えてもよい。そのようにすることにより、抵抗を容易に回路中に組み込むことができる。また、幹路部は幅方向凸状湾曲部を有していてもよい。そのような凸状湾曲部を根本部分で折り曲げることにより、保持体などとの接続に用いることができる。また順送プレス機を用いてコイル状に巻かれたテープ状パターン化導体の巻きをほどきつつラジアルテーピングにより保持された複数の光源との組み付けを行う際、テープ状パターン化導体の幹路部と光源の本体部とが干渉する場合があり得るが、そのような場合、光源本体と干渉する幹路部に凸状湾曲部が形成されていると、テープ状パターン化導体の巻きがほどけた部分の凸状湾曲部を折り曲げて、テープ状パターン化導体の幹路部と光源の本体部とが干渉するのを防ぐことが可能となる。
更に好適には、一対の幹路部が、光源取り付け部と連絡路部とを幅方向に挟んで両側に設けられている。このような構造では、枝路部及び/または連絡路部の所定部分を切除することで、光源を直並列、並列、直列のいずれに接続する光源連結体を形成することも可能である。即ち、同じ製造ラインで同じパターン化導体から様々な接続パターンの光源連結体を製造することができるため、生産効率の向上及び製造コストの低下において極めて有益である。
本発明に基づく別の実施例に基づくと、複数の光源を電気的に接続して光源連結体を形成するための所定のパターンを有するテープ状のパターン化導体であって、パターン化導体は順送プレス機により所要部分を切除されることで、光源を連結する接続導体構造を形成し、パターン化導体は、順送プレス機による搬送または位置決めに用いられる複数の穴が長手方向に所定の間隔で形成されていることを特徴とするテープ状パターン化導体が提供される。また更に別の実施例に基づくと、リード線を備えた複数の光源をこれらリード線に概ね直交する向きに並べ、電気的に接続して光源連結体を形成するための所定のパターンを有するテープ状パターン化導体であって、複数の光源のリード線との接続のため長手方向に配置された複数の接続部と、これら接続部を長手方向に連絡する連絡路部とを有し、連絡路部に順送プレス機による搬送または位置決めに用いられる複数の穴が長手方向に所定の間隔で形成されていることを特徴とするパターン化導体が提供される。このように、テープ状パターン化導体に順送プレス機による搬送または位置決めに用いられる複数の穴を設けることで、順送プレス機によるパターン化導体の取り扱いを容易にし、それを用いた光源連結体の生産効率を向上することができる。
更に本発明の別の側面に基づくと、複数の光源と、これら複数の光源を電気的に接続するための接続導体構造とを有する光源連結体を製造するための方法であって、所定のパターンを有する概ね平板なパターン化導体を形成する過程と、このパターン化導体を光源に組み付ける過程と、パターン化導体の所要の部分を切除して接続導体構造を形成する過程とを有することを特徴とする光源連結体の製造方法が提供される。このようにすることにより、パターン化導体の切除場所を変えることで様々な光源接続パターンを有する接続導体構造を含む光源連結体を形成することができる。またこのような方法ではプリント基板及びそれとの接続に通常用いられる半田を不要とすることができる。
好適には、テープ状パターン化導体を形成する過程は、導電性平板材料をプレス加工する過程を含む。また、パターン化導体の所要の部分を切除する過程及び/またはパターン化導体を光源に組み付ける過程が、順送プレス機によってなされると、作業効率の点から一層好適である。パターン化導体から形成される接続導体構造の各部を一体に保持するべく、テープ状パターン化導体に連結部材を取り付ける過程を更に含み、パターン化導体の所要の部分を切除する過程は、連結部材の取り付け過程の後になされると、形成された接続導体構造の各部がばらばらになることを防止することができる。またその場合、パターン化導体の所要の部分を露出するべく連結部材には少なくとも一つの穴が設けられていることが好ましい。それによって、その穴によって露出されたパターン化導体の部分を必要に応じて切除することが可能となる。光源がチップ型LEDを含み、当該方法がチップ型LEDを装着するためのソケットをパターン化導体に取り付ける過程を有する場合、パターン化導体の所要の部分を切除する過程が、ソケットの取り付け過程の後になされるようにしてもよい。
光源がリード線を有する光源を含んでいる場合、パターン化導体を光源に組み付ける過程は、光源のリード線を接続導体構造に設けられた対応する穴に差し込む過程を有することができる。
あるいは、パターン化導体を光源に組み付ける過程の後にパターン化導体の切除過程を行うようにしてもよい。これによれば、連結部材を用いることなく、パターン化導体の所要箇所を切除することで形成される接続導体構造の各部がばらばらになるのを防止することができる。また、光源の各々が電気接続用の一対のリード線を有している場合、組み付け過程が、パターン化導体の所定の部分でリード線をかしめる過程を含んでいると、半田の使用をなくすことができるため好適である。このようなかしめによる結合方法は、順送プレスで行うのに適している点からも好適である。パターン化導体を長手方向に延在する折り曲げ線に沿って折り曲げる過程を更に含んでいると、それによりパターン化導体(またはそれから形成される接続導体構造)と光源のリード線との不所望な接触を防ぐことができる
更に本発明の一実施例によると、リード線を備えた複数の光源がこれらリード線に概ね直交する向きに並んで電気的に接続された光源連結体を製造するための方法であって、ラジアルテーピング用のキャリアテープによりリード線に直交する向きに並べて保持された複数の光源を供給する過程と、これら光源がキャリアテープに保持された状態で、光源の電気的接続を行い光源を連続的に得る過程とを有することを特徴とする光源連結体の製造方法が提供される。これによると、光源の接続作業が複数の光源が一体になった状態で行われるため、光源連結体製造時の作業性を高めることができる。
更に本発明の別の側面に基づくと、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体を有する発光体装置であって、光源連結体を収容する透光性を有する管状部材と、管状部材の両端に取り付けられた一対のキャップ部材とを有し、光源連結体は、複数の光源を連結するべくこれら光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、この接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで形成されたものであることを特徴とする発光体装置が提供される。このような発光体装置では、接続導体構造をプリント基板の回路形成用銅箔(通常35μm)より大幅に厚くして(0.1〜0.3mm)熱伝導特性を高めることができるため、光源や他の素子(抵抗)から発せられた熱を素早く移動させ、光源や他の素子の周囲温度が過度に高まるのを防止し、熱による光源や他の素子の損傷を防ぐことができる。
好適にはパターン化導体は長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、これら光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、連絡路部及び光源取り付け部から幅方向に離間されて長手方向に延在する少なくとも一つの幹路部と、幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有する。また、一対のキャップ部材の少なくとも一方に外部装置との電気接続用の導電性ピンが保持されている場合、幹路部が導電性ピンに接続されるようにすると、別途配線することが不要となるため作業効率の向上などの点から望ましい。
本発明の更に別の側面に基づくと、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体を有する発光体装置であって、光源連結体は、複数の光源を連結するべくこれら光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで形成されたものであり、発光体装置は、光源連結体を収容するハウジングと、光源連結体の接続導体構造とハウジングの内面とに接触し、それらの間で熱を伝達する熱伝達部材とを有していることを特徴とする発光体装置が提供される。このようにすることにより、光源などから生成された熱は、接続導体構造からハウジングへと伝達され、更にハウジングから外部へと放散されるため、ハウジング内の温度上昇を抑制して過度な温度上昇による光源などの素子の損傷または性能低下を防止することができる。即ち、熱伝達部材を用いることによってハウジングをヒートシンクとして作用させることができる。
熱伝達部材は光源連結体をハウジング内で支持する支持体としても働くことができ、その場合、別途支持体を用意しなくてもよい。また熱伝達部材が弾性を有しており、それによってハウジングの内面に圧接されていると、ハウジングへの熱伝達が良好になるとともにハウジング内で光源連結体をがたつきなく安定に保持することができるため好適である。ハウジングはガラスのような熱伝導性のよい材料からなることが好ましい。パターン化導体が長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、該連絡路部及び光源取り付け部から幅方向に離間されて長手方向に延在する少なくとも一つの幹路部と、該幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有している場合、熱伝達部材は幹路部に接続することができる。
本発明の別の側面によると、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体とこの光源連結体を保持する保持体とを有する発光体装置であって、光源連結体は、複数の光源を連結するべく光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、該接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで形成されたものであり、パターン化導体は長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、該連絡路部及び光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、該幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有しており、保持体は、少なくとも一面に溝が設けられ、この溝の対向する側壁には一対の幹路部に対応する長手方向に延在するガイド溝が設けられ、これら一対の幹路部をスライドさせてガイド溝に嵌め込むことで、光源連結体が保持体に取り付けられていることを特徴とする発光体装置が提供される。このような発光体装置においては、光源連結体の保持体への取付けを容易に行うことができる。
保持体の両面に溝が設けられ、各溝の対向する側壁に一対の幹路部に対応する長手方向に延在するガイド溝が設けられるようにすると、一対の幹路部をスライドさせてガイド溝に嵌め込むことで、保持体の両面の各々に光源連結体を取り付けて、保持体の両面側に光を放射することが可能となる。
本発明の更に別の側面に基づくと、複数の光源を電気的に接続して光源連結体を形成するための所定のパターンを有するテープ状のパターン化導体であって、幅方向に互いに離間され長手方向に延在する3以上の幹路部と、隣接する幹路部間において長手方向に配置された、光源との電気的接続のための複数の光源取り付け部と、複数の光源取付部を長手方向に連絡する連絡路部と、連絡路部の各々を幅方向に挟む幹路部に連絡するべく幅方向に延在する複数の枝路部とを含むことを特徴とするテープ状パターン化導体が提供される。このようなパターン化導体を用いることにより、光源が複数列に配列された光源連結体を容易に形成することができ、生産性が向上する。
本発明の更に別の側面によると、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体を複数含む発光体装置であって、これら光源連結体の各々は、複数の光源を連結するべく光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、該接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで光源を互いに並列に接続するように形成されており、複数の光源連結体は幅方向に配列され、隣接する光源連結体の接続導体構造同士が接続されることで、複数の光源連結体が直列接続されていることを特徴とする発光体装置が提供される。このようにして、光源連結体を用いてマトリックス状に光源が接続された発光体装置を形成することができる。このような発光体装置は、一つの光源が故障して電流を流さなくなっても他の光源に与える影響が小さいため、例えば信号灯などに適している。
光源の各々がLEDからなり、各LEDに直列に抵抗が接続されていると、一つのLEDが短絡故障してもそれに直列に接続された抵抗によって電圧が維持されるため、短絡故障したLEDと並列に接続されたLEDも発光を続けることができ、大幅な光量の低下を防止することができる。
本発明の別の側面によると、複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体であって、光源連結体は、複数の光源を連結するべく光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、該接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで形成されており、パターン化導体は長寸のテープ状をなし、且つ、光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、これら光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、該連絡路部及び光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、該幹路部及び連絡路部を幅方向に連絡する複数の枝路部とを有し、一対の幹路部の間に並列に接続された複数の光源を含む光源並列接続体が複数個形成されるように枝路部及び連絡路部の一部が切除されており、これら光源並列接続体が直列に接続されるように、一対の幹路部の一部が切断されていることを特徴とする光源連結体が提供される。これによると、電気的にはマトリックス状に接続され且つ空間的には一列に配列された光源を含む光源連結体を提供することができる。
光源の各々がLEDからなる場合、隣接する光源並列接続体に含まれるLEDの接続の向きが逆になっており、それによって隣接する光源並列接続体の電気的に上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードとが一対の幹路部の一方を介して接続されており、一対の幹路部は、隣接する光源並列接続体のうち上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードとが分離されるように且つ各LEDの両端が短絡しないように切断されていると、上記したような光源連結体を容易に形成することができる。
あるいは、隣接する光源並列接続体の電気的に上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードとを接続するべく一対の幹路部の一部が枝路部または/及び光源取付部を介して互いに接続されており、一対の幹路部は、隣接する光源並列接続体のうち上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードとが分離されるように且つ各LEDの両端が短絡しないように切断されているようにすることで、上記したような光源連結体を形成することもできる。
本発明の更に別の側面によると、概ね線状に配列された複数の光源を連結してなる光源連結体を複数個含む発光体装置であって、複数の光源連結体は発光体装置の発光面の周縁部において周方向に概ね等間隔に配置されたそれぞれの始点から中心部に向かって渦巻きをなすように配置されていることを特徴とする発光体装置が提供される。このようにすることにより、線状に配列された複数の光源を連結してなる光源連結体を用いて面発光体を容易に形成することができる。特に、複数の光源連結体が、異なる光色の光を発する少なくとも2つの光源連結体を含んでいる場合、これら異なる光色の光源を概ね均一に混在配置することが可能である。
本発明の更に別の側面に基づくと、発光体装置であって、各々複数のLEDを並列接続してなる複数のLED並列接続体を含み、複数のLED並列接続体は直列に接続されており、各LEDに関連する抵抗が直列に接続されていることを特徴とする発光体装置が提供される。これによれば、一つのLEDが短絡故障をしてもそのLEDと直列に接続された抵抗の両端に電圧が生成されるため、そのLEDと並列に接続された他のLEDの両端は短絡されず、発光が維持される。従って、1つのLEDの短絡故障が発生しても、全体の光量の大幅な低下を防止することが可能である。
本発明の更に別の側面に基づくと、複数の光源を電気的に接続して光源連結体を形成するための所定のパターンを有するテープ状のパターン化導体であって、その長手方向の所定の箇所に伸縮可能部を有することを特徴とするパターン化導体が提供される。これによると、光源連結体形成後であっても伸縮可能部を変形させることにより光源の配置位置を調整することができる。また直線だけでなく例えば光源の配列方向をオフセットしたり曲折させたりするなど、様々な光源の配置が容易に可能である。伸縮可能部の変形を選択的に許可するための変形阻止部を有しているとより好ましい。これら伸縮可能部及び変形阻止部が打ち抜き加工(穴抜き加工ともいう)により形成されたものであると、容易に且つ効率よく形成できるため好ましい。その場合、変形阻止部を切除することで伸縮可能部の変形が可能となるようにすると、伸縮可能部の変形を容易に許可することができるため望ましい。パターン化導体が長手方向に概ね平行に延在する一対の幹路部を有し、複数の光源がこれら一対の幹路部間に接続される場合、伸縮可能部及び変形阻止部は、一対の幹路部の所定部分を打ち抜き加工して形成することができる。別の方法として、伸縮可能部がパターン化導体の幅方向に延在する少なくとも一つのひだ状部を有するものとすることもできる。
本発明の特徴、目的及び作用効果は、添付図面を参照しつつ好適実施例について説明することにより一層明らかとなるだろう。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の態様を図面を参照して説明する。
図1は、本発明による発光体装置の好適実施例を示す正面断面図である。図示されているように、この発光体装置は光源として複数の発光ダイオード(LED)1を含み、各LED1は電気接続用の端子として2本の平行なリード線3を有し、パッケージ部(本体部)1aが砲弾型をした、いわゆる砲弾型LED(またはランプ型LEDともいう)となっている。これら光源1はそのリード線3に直交する向きに並んで取付ボード(保持体)2の表面に列設されている。この複数の光源1はその配列方向に延在する接続導体構造4により直並列、すなわち複数の光源1を直列に接続したものがさらに並列に接続されて光源連結体6を形成している。このような直並列構造は、直列接続される光源の数を適切に設定することで降圧トランスなどを用いることなく商用電源に接続できるだけでなく、そのような光源直列体(直列ブロック)を複数並列接続することで任意の数の光源を使用することが可能であるという利点がある。
図示されているように、接続導体構造4は、それぞれ所定の光源1のリード線3に接続されるとともに電源電圧が印加される長手方向に延在する第1及び第2の幹路部11、12と、隣接する光源1のリード線3を接続する複数の接続片5とを有している。各接続片5は両端に一対の接続部9を有しており、隣接する光源1のリード線3の基部3aにこの一対の接続部9を介して結合している。第1及び第2の幹路部11、12はそれぞれ枝路部13、14及びそれに繋がった接続部9を介して、関連する光源1のリード線3の基部3aに結合している。また光源1の本体部1a側の第1の幹路部11には幅方向に延在する切れ込み(スリット)15が設けられ、幹路部11は蛇行している。或いは、光源の取付位置と長手方向に対応した部分が凸状に湾曲しているとも言える。このようにして形成された光源連結体6を取付ボード2に固定するため、取付ボード2に開設された取付穴7にリード線3の先端部3bが差し込まれる。
図2は図1のラインII−IIに沿った断面図であり、図3は、図1に示した光源連結体6を示す斜視図である。図3では、見やすくするため光源1の本体部1aは破線で示してある。また同図には、後に詳述する接続導体構造4の元となるテープ状パターン化導体16も併せて破線で示してある。
図3によく示されているように本実施例では、各接続部9は板状部分を有しており、この板状部分を対応するリード線3を挟み込むように折り曲げてかしめることによってリード線3に固着される。なお、接続部9は、かしめの他に弾性係合片による係着、スポット溶接など種々の形態をとることができるが、かしめによる場合、順送プレスにより連続的に処理が可能である、はんだの使用をなくすことができる、熱により光源(LED)1に悪影響を及ぼす心配がないといった利点がある。
図2及び図3によく示されているように、接続導体構造4は第1の幹路部11の切れ込み15の底部に概ね対応する位置及び枝路部14と接続片5との境界に概ね対応する位置において長手方向に延在する折り曲げ線に沿って折り曲げられている。それにより第1及び第2の幹路部11、12は、リード線3に沿った接続部9に対し図2の断面において所定の角度をなしている。このようにして接続導体構造4の幅方向の断面形状(即ち長手方向に対して垂直な平面で切ったときに現れる断面形状)を屈曲させることにより、光源本体部1aと第1の幹路部11との干渉を防ぐことができるだけでなく、接続導体構造4に絶縁処理を施さない単純な構成でも第1及び第2の幹路部11、12が光源1のリード3に直接接触して回路内において意図しない短絡が生じるのを避けることができる。接続導体構造4を絶縁材料で被覆せず露出させたままとすることで、接続導体構造4による放熱効果が高まり、光源1を高密度に配置した場合にも好適に対応することができるという利点も得られる。また長手方向の湾曲が規制されるため、取付ボード2に取り付ける際の作業性を高めることができる。更に、リード線3の先端部3bが取付ボード2側に突出して、取付ボード2の取付穴7への挿入が可能となる。
本発明に基づくと、上記したような接続導体構造4は、好適には導電性平板材料のプレス加工(穴抜き加工)により直列、並列及び直並列で兼用可能な回路パターンが予め形成されたテープ状パターン化導体16を光源1と組み付ける際に所要の部分を切除する二次加工を施すことで得られる。後に詳述するが、テープ状パターン化導体16に対する切除部分を変更することで光源1を直列、並列または直並列のいずれに接続することも可能である。
図4aは、二次加工前のテープ状パターン化導体16の一実施例を示す正面図である。本図において、上記した接続導体構造と対応する箇所には同じ符号を付して示した。図4aにおいて、光源1のリード線3に結合される複数の接続部9はリード線3と結合するべく折り曲げられる前の状態で示されている。これら接続部9は長手方向に延在する連絡路部10によって連結されており、この連絡路部10及び接続部9を幅方向(図の上下方向)に挟んで第1及び第2の幹路部11、12がテープ状パターン化導体16の両側に配置されている。また第1及び第2の幹路部11、12と連絡路部10とは、複数の枝路部13、14によって幅方向に連絡されている。
このテープ状パターン化導体16は、前記の通り用途に応じて所要の部分を切除する二次加工を施すことで所定の接続パターンの回路を有する接続導体構造4となるが、この二次加工は、ラジアルテーピングにより保持された光源1とテープ状パターン化導体16とを順送プレス機により組み付ける際に同時に行うと製造工程を簡略化できるため好適である。そのため図4aに示したテープ状パターン化導体16では、テープ状パターン化導体16の所定位置に光源1が適切に組み付けられるよう光源1とテープ状パターン化導体16とを整合させる位置決めのために、光源本体部1aと相反する側の第2の幹路部12に順送プレス機(図示せず)のパイロットピンに係合するパイロット穴18が設けられている。別の方法として、図4bに示したテープ状パターン化導体16′のように第2の幹路部12に連結部20を介して接続された縁桟部19を設け、そこに順送プレス機のパイロットピンに係合するパイロット穴18を形成してもよいが、図4aの場合と比べて縁桟部19の分だけ材料を多く必要とする。
テープ状パターン化導体16は、導電性平板材料のプレス加工(より詳細には穴抜き加工)により得ることができる。具体的には、まず連絡路部10からリード線3に沿う方向に突出するように接続部9を形成するとともに連絡路部10と第1の幹路部11とを区画するとともにそれらを連絡する枝路部13を定める切り抜き穴21が形成される。この切り抜き穴21により接続部9をかしめる工作具が差し込まれるスペースが確保される。また第1の幹路部11には切れ込み15が形成される。更に連絡路部10と第2の幹路部12とを区画するとともにそれらを連結する枝路部14を定める切り抜き穴22が形成される。第1及び第2の幹路部11、12と連絡路部10とを接続する枝路部13、14は切除時にリード線3を切断しないようにリード線3とずれた位置に形成すると好適である。それにより、リード線3を例えば適度な長さ取付ボード2側に突出させて、できあがった光源連結体6を取付ボード2に取り付ける際に取付ボード2に設けた取付穴7に挿入して取り付けの安定化を図ることができる(図1参照)。
テープ状パターン化導体16は、可撓性を有し、屈曲自在であるため、コイル状に巻き取ったり、あるいはつづら折りに折り畳むことができ、保管・輸送・梱包が容易である。
図5は、図1に示した発光体装置の製造工程での状況を示している。光源1は、一対のリード線3が同一方向に引き出された砲弾型のLEDランプであり、ラジアルテーピングによりリード線3に直交する向きに並んで配置されている。ラジアルテーピングのためのキャリアテープ25は互いに貼り合わされる一対のテープ材25a、25bからなり、両テープ材25a、25b間にリード線3を挟み込むことで光源1の固定がなされる。キャリアテープ25にはテープ状パターン化導体16と同様にパイロット穴26が設けられており、テープ状パターン化導体16とキャリアテープ25のパイロット穴18、26を整合させることにより、テープ状パターン化導体16に形成された接続部9とキャリアテープ25により保持された光源1のリード線3との軸方向位置が整合される。こうしてテープ25に保持された状態のままのリード線3に対して接続部9を係着し、テープ状パターン化導体16の二次加工がなされる。尚、リード線3と接続部9との係着の際には光源1の本体部1aとテープ状パターン化導体16の第1の幹路部11とが干渉しないよう、テープ状パターン化導体16を長手方向折り曲げ線に沿って折り曲げておく必要がある。
上記したようなテープ状パターン化導体16と光源1との接続は、コイル状に巻いたテープ状パターン化導体16を用意し、順送プレス機において巻きをほどきながら行うことが作業効率及び取り扱いの容易さなどの点から好適である。本発明によるテープ状パターン化導体16は上記したように第1の幹路部11に幅方向の切れ込み15が形成されて、第1の幹路部11が複数の凸状湾曲部を有しているため、コイル状に巻かれていても、光源1のリード線3との係着のために巻きがほどかれた部分の凸状湾曲部だけを個別に折り曲げることができ、それによって光源1の本体部1aとテープ状パターン化導体16の第1の幹路部11とが干渉するのを防ぐことが可能となっている。
図6は、図1に示した直並列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体16の二次加工の要領を示す図である。この図において、切除部分は斜線を付して示してある。図示されているように、同じ光源1のリード線3が結合される一対の接続部9の間の連絡路部10の部分27が切除される。そして光源1が直列に接続される範囲(直列ブロック)の端部に位置する枝路部13、14を除いた残りの枝路部13、14が切除されると共に、隣り合う直列ブロックを繋ぐ連絡路部10の部分28が切除される。このようにして、図1に示した接続導体構造4の例えば接続片5がテープ状パターン化導体16の連絡路部10から形成されることが理解されるだろう。また上記したように、二次加工においてテープ状パターン化導体16(または接続導体構造4)は連絡路部10の両側の長手方向折り曲げ線に沿って折り曲げられ、好適には接続部9においてかしめによりリード線3に固着される。折り曲げ加工が容易なように、あらかじめテープ状パターン化導体16に折り曲げ線に沿ったノッチを形成しておいてもよい。また、テープ状パターン化導体16は適切な箇所で切断し、形成された光源連結体6が取り扱い容易な適切な長さとなるようにするとよい。このような切除、折り曲げ、かしめ及び切断といった加工工程を含み得るテープ状パターン化導体16の二次加工は、順送プレス機により行うことができる。なお、順送プレス機のパイロットピンに係合するパイロット穴18が設けられた第2の幹路部12側におけるテープ状パターン化導体16の折り曲げは、最終工程で行うとよい。或いは、できあがった光源連結体6を順送プレス機から取り出した後に行ってもよい。
同じ光源1のリード線3に対する接続部9の間の連絡路部10の部分27はいずれの接続形態でも切り離す必要があり、この部分27をテープ状パターン化導体16の加工段階で設けないものとしても良いが、この部分27を残しておくことで接続部9のリード線3に対する固着工程において接続部9を安定させる利点が得られる。
図7は、並列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体16の二次加工の要領を示す図である。前記と同様に切除部分を斜線を付して示しており、同じ光源1のリード線3に対する一対の接続部9間の連絡路部10の部分27が切除される他に、隣り合う光源1のリード線3に対する接続部9を連絡する連絡路部10の部分29が切除される。また前記と同様に連絡路部10の両側の長手方向の折り曲げ線に沿って折り曲げられると共に、接続部9がかしめによりリード線3に固着される。この接続態様では枝路部13、14は切除されることなく残される。
図8は、直列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体16の二次加工の要領を示す図である。前記と同様に切除部分を斜線を付して示しており、同じ光源1のリード線3に対する一対の接続部9間の連絡路部10の部分27が切除される他に、一対の幹路部11、12及び枝路部13、14が全て切除され、互いに別体な接続片5が残る。各接続片5は、リード線3と直交する向きに延在する本体の両端から一対の接続部9がリード線3に沿う向きに突出した形態をなし、この接続片5を介して光源1のリード線3がそれぞれ隣り合う光源1のリード線3に対して電気的に接続されると共に相互に連結されて光源連結体が得られる。このように本実施態様では、接続片5のみによって光源1を連結する接続導体構造4が形成されている。
図9は、図8に示した二次加工により得られた直列式の光源連結体32を取付ボード(保持体)2に取り付けた発光体装置を示す断面図である。ここでは、両端のリード線3には接続片5が結合されておらず、この両端を除くリード線3は、接続片5の切り離しの際に同時に切断され、取付ボード2側に突出していない。両端のリード線3は、所要の長さに切断され、取付ボード2に開設された取付穴33に差し込まれ、電源電圧を印加するための配線に接続される。
図10は、直列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体16の二次加工の別の態様を示す図である。前記と同様に切除部分を斜線を付して示しており、同じ光源1のリード線3間の連絡路部10の部分27が切除される他、ここでは、第1の幹路部11に繋がる枝路部13が一方の端部(図中右側)に位置するものを残してその他がすべて切除される。また第2の幹路部12が、他方の端部(図中左側)に位置する接続部9に繋がる部分を残して枝路部14とともに切除される。この例では、前記の例とは異なり、第1及び第2の幹路部11、12が残っているため、そこに電源電圧を印加することができる。
図11aは、光源連結体の保持体に対する取り付け形態の異なる例を示す断面図である。この実施例における光源連結体37の接続片35はその両端に取付ボード2側に向いた突出部を有しており、リード線3の端部もそれと整合している。そして、リード線3の端部と接続片35の突出部が共に取付ボード2に開設された取付穴36に差し込まれることで、光源連結体37の取付ボード2上での支持がなされている。このような接続片35は、図4aに示したテープ状パターン化導体16の枝路部14を、各光源1に関連する一対の接続部9の一方だけでなく両方に対し長手方向に整合した位置に設け、そのようなテープ状パターン化導体を二次加工する際に、このテープ状パターン化導体に結合された光源1のリード線3と共に枝路部14を第2の幹路部12側の根本において切断することにより形成することができる。なお、複数本おきに突出させて取付穴36に差し込む構成としても良く、この場合、取付穴36に差し込むリード線3の本数は、光源連結体37が適切に取付ボード2に保持されるようにリード線3及び接続片35の剛性などを勘案して設定される。また図11bに示すように、取付穴36は、貫通孔の替わりに溝のような凹部36′としてもよい。そのような凹部36′は、取付ボード2を例えば成形により製造するときに一体に形成することもできるし、取付ボード2の成形後に切削加工により形成してもよい。或いは取付ボード2上に複数の突出部を設けることで形成することも可能である。
図12及び図13は光源1を保持体に配置した例を示す図である。図12は、平面上に配置した例であり、平板な保持体(取付ボード)41の表面に、前記の接続導体構造4を介して複数の光源1が連結された光源連結体42が、接続導体構造4を適宜に折り曲げることでループを形成しており、光源連結体42による光源列が文字の輪郭線を表すように配置されている。図13は、光源1を曲面上に配置した例であり、前記の接続導体構造4を介して複数の光源1が連結された光源連結体52が、閉断面をなす保持体51に巻き付けられている。なお、保持体の表面に光源を密に配置して面発光体とする構成も可能である。
図14は、光源の直列接続を形成するのに適したパターン化導体の変形実施例を示す正面図であり、図15はこのパターン化導体を光源1と組み付ける際の二次加工の要領を示した図である(切除部分は斜線で示した)。尚、これらの図において図4aまたは図6と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図示されているように、この直列接続形成用パターン化導体16″は、製造ラインでの位置決めまたは搬送のためのパイロット孔18′が連絡路部10′に形成されており、図4に示した第1及び第2の幹路部11、12とこれら幹路部11、12を連絡路部10に接続する枝路部13、14を有しておらず、その分幅が狭くなっている。このようにすることにより、光源連結体の完成時に不要となる材料を節約してコストを大幅に削減することができる。
上記実施例においては、LEDを光源として用いた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、リード線を有する無口金電球などでも同様に適用することが可能である。
このように本発明に基づく上記実施例によれば、異なる光源接続パターンを有する多様な光源連結体を共通に使用可能な所定の回路パターンが予め形成されたテープ状パターン化導体から同じ製造ラインで製造できるため、生産性の向上及び製造コストの低下が可能となり、そのような光源連結体を用いた発光体装置の製造コストを削減する上で大きな効果が得られる。さらに光源連結体として光源を一体化した上で保持体に固定するため、光源の多様な配置にも容易に対応することができる。しかも保持体に煩雑な加工を必要としないため、多品種のものを少量製造する場合でも製造コストの上昇を抑えることができる。
上記実施例では、光源が一対の概ね平行に延在するリード線を有し、これらリード線が接続導体構造(パターン化導体)の主面に概ね沿って延在していた。しかしながら、光源のリード線が接続導体構造の主面に対し概ね垂直に延在する向きに光源を取り付けることが望まれる場合や光源がリード線を有さないいわゆるチップ型LEDからなるような場合も考えられる。以下の本発明の実施例は、そのような場合に適したものである。
図16は、本発明による光源連結体の別の好適実施例を示す部分斜視図である。図示されているようにこの光源連結体101は、光源として複数の発光ダイオード(LED)102を用いており、各LED102は電気接続用の端子として2本の平行なリード線103を有するいわゆる砲弾型LED(またはランプ型LEDともいう)となっている。複数のLED102はリード線103に直交する向きに配列され、この配列方向に延在する概ね平板な接続導体構造104により電気的に接続されている。図示した例では、LED102は直並列接続(即ち複数のLED102を直列に接続したものをさらに並列に接続した接続)となっているが、後に詳述するように、接続導体構造104の構成に応じて直列接続、並列接続など他の接続も可能である。
接続導体構造104は、電源電圧が印加される長手方向に延在する第1及び第2の幹路部111、112を有しており、その間に、LED102のリード線103と接続するための光源取り付け部105と、これら光源取り付け部105を長手方向に連絡する連絡路部110が配置されている。図からわかるように、各光源取り付け部105は一つのLED102の一対のリード線(端子)103に結合される一対の端子接続部109を有しており、この実施例では一対の端子接続部109は長手方向に互いに離間されている。第1及び第2の幹路部111、112は、横方向(幅方向)に延在する枝路部113、114によって所定の箇所にて連絡路部110に電気的に接続され、図示した例ではLED102を直並列に接続する導体パターンを構成している。また連絡路部110と第1及び第2の幹路部111、112は、好ましくはインサートモールドにより形成される幅方向に延在する絶縁性連結部材115により機械的に連結され一体に保持されている。
接続導体構造104の各端子接続部109には好ましくは十字形の穴116が形成されており、この穴116に、対応するLED102のリード線103を押し込むことで、接続導体構造104とLED102との機械的/電気的な接続がなされる。穴116が十字形であることにより、内向きに4つの突出部が形成され、リード線103を押し込むとこれら4つの突出部は撓んでリード線103をしっかりと保持する働きをする。図16のラインXVII−XVIIに沿った断面図である図17aによく示されるように、リード線103を穴116に差し込んだ後各端子接続部109において穴116を挟んで両側に幅方向に延出した部分117が折り曲げられ、リード線103を挟み込むようにかしめることによってリード線103が不所望に穴116から抜けるのがより一層効果的に防止される。延出部117によりリード線103をかしめた後、リード線103は適当な長さに切断される。予めリード線103を所定の長さに切断しておいてもよい。図示されているように、リード線103は、取り付けボード(保持体)123に設けた対応する凹部または穴124に挿入することで光源連結体101を保持体123に取り付けるのに用いることができる。
なお、端子接続部109とリード線103との接続は、穴116へのリード線103の差し込み及び延出部117によるリード線103のかしめの他に、スポット溶接、超音波溶接、レーザ溶接などによっても可能であるが、上記した接続方法では、順送プレスにより連続的に処理が可能である、はんだの使用をなくすことができる、熱によりLED102に悪影響を及ぼす心配がないといった利点がある。穴116へのリード線103の差込みとレーザ溶接とを併用してもよい。その場合穴116が図示したように内向きの突出部を有しリード線103を穴116に押し込んだとき突出部が撓んでリード線103に圧接されるようにすると、接触面積が大きくなりレーザ溶接を一層確実になすことができる。また端子接続部109の穴116に隣接する連絡路部110の部分において切り込みを設けて舌片を形成し、この舌片を折り曲げることで上記した一対の延出部117と共に3方向からリード線103をかしめるようにしてもよい。
更に、図17bの断面図に示すように、穴116にいわゆる“ソケットピン”125を差し込んでリード線103との接続に使用することもできる。ソケットピンとはピン部(凸部またはオス部)の背面側にソケット部(凹部またはメス部)が一体に形成された導電体を含んだものであり、例えば(株)マックエイトから販売されているPDシリーズなどを使用することができる。ソケットピンのピン部を穴116に予め差し込んでおくことで、ソケットピンのソケット部にリード線103を差し込むことでLED102と接続導体構造104との電気的接続を容易に行うことができる。
本発明に基づくと、上記したような接続導体構造104は、好適には導電性平板材料のプレス加工(穴抜き加工)により直列、並列及び直並列で兼用可能な回路パターンが予め一次加工により形成されたパターン化導体に、その所要の部分を切除する二次加工を施すことで得られる。そのようにすることにより、パターン化導体に対する切除部分を変更することでLED102を直列、並列または直並列のいずれに接続することも可能となる。
図18は、二次加工前のパターン化導体の好適実施例120を示す部分平面図である。本図において、上記した接続導体構造104と対応する箇所には同じ符号を付して示した。図示されているように、このパターン化導体120は自立性を有する(即ち、各部が一体となった)長寸のテープ状であり、連絡路部110が長手方向に延在して光源取り付け部105を連絡している。また光源取り付け部105及び連絡路部110を幅方向に挟んで第1及び第2の幹路部111、112がパターン化導体120の両側に配置されている。また各光源取り付け部105の各端子接続部109は対応する枝路部113、114によって第1及び第2の幹路部111、112に接続されている。連絡路部110は、隣り合う異なるLED102のリード線103に接続される(即ち、隣り合う光源取り付け部105に含まれる)一対の端子接続部109をそれぞれ接続する複数の接続路121を含んでいる。インサートモールドにより形成される連結部材115はこの接続路121上に形成することができる(図16参照)。この際、接続路121を露出するように接続路121と整合する連結部材115の箇所には穴119が設けられる(穴119によって露出される接続路121の部分をブリッジ部121Aと呼ぶ(図19〜図21参照))。これにより、連結部材115の形成後に穴119を通じてプレス機のパンチ(図示せず)を挿入してブリッジ部121Aを切除し、接続路121を介して連絡されていた端子接続部109を分断することが可能となる。
パターン化導体120は、前記の通り用途に応じて所要の部分を切除する二次加工を施すことで所定の接続パターンの回路を有する接続導体構造104となるが、この二次加工は、好適にはインサートモールドにより形成される連結部材115によって幹路部111、112と連絡路部110とを連結した後に行われる。そのようにすることにより、形成された接続導体構造104の各部がばらばらになるのを防止することができる。このようなインサートモールドによる連結部材115の形成及びパターン化導体120の二次加工は連続的な製造ラインで行うと効率的である。そのため、製造ラインにおける搬送/位置決めのために第2の幹路部112には例えば順送プレス機(図示せず)などのパイロットピンに係合するパイロット穴118が設けられている。
上記したようなパターン化導体120は、好適には例えばアルミや銅などの金属からなる導電性平板材料のプレス加工(より詳細には穴抜き加工)により得ることができる。アルミは半田に不向きなためプリント基板には用いられていないが、比重が小さく(銅の約1/3)製品の軽量化に適しているという利点がある。また熱伝導率が高く(銅の数倍)導電率が高い点も好適である。またプリント基板の銅箔が35μm程度であるのに対し、パターン化導体は100〜300μmと厚くできるため許容電流値を大きくとることができるという利点があり、また熱放散の観点からも好ましい。導電性平板材料をフォトエッチングしたり、ワイヤーカット、レーザあるいは放電加工によってカッティングしたりすることによりパターン化導体120を形成することも可能である。マグネシウム成形のようなダイキャストによって形成することも可能である。パターン化導体120は、可撓性を有し、屈曲自在であるため、コイル状に巻き取ったり、あるいはつづら折りに折り畳むことができ、保管・輸送・梱包が容易である。
図19〜図21は、それぞれLED102を直並列、並列、直列に接続するときのパターン化導体120の二次加工の要領を示す図である。これらの図において、切除部分は斜線を付して示してある。また切除部分の位置を理解しやすいように、穴119を有する連結部材115を点線で示した。
図19の例では、各々3つのLED102を含む複数の直列接続体(直列ブロック)を幹路部111、112間に並列に接続することができる接続導体構造が提供される。詳述すると、隣接する直列ブロックの間に位置する接続路121のブリッジ部121Aは切断され、直列ブロック内の端子接続部109同士を結ぶ接続路121はそのままとされる。各直列ブロックに含まれる枝路部113、114は一方の端部において第1の幹路部111に接続された枝路部113と、他方の端部において第2の幹路部112に接続された枝路部114とを残して全て切除される。各直列ブロックに含むことのできるLED102の数は、切除する枝路部113、114及びブリッジ部121Aを変えることで変更可能であり、3に限られるものではないことを理解されたい。また図19の例では同じ直列ブロック内に含まれる隣接するLED102を互いに接続する(即ち隣接する光源取り付け部105内に含まれる端子接続部同士を連結する)ためのブリッジ部121Aは切除せずに残されているが、図16の斜視図において点線で示したように例えば抵抗122を隣接するLED102間に挿入するべく例えばスポット溶接やレーザ溶接などにより連絡路部110に接続するときは、抵抗122の両端子間に位置することになるブリッジ部121Aを切除してもよい。同様に点線で示すように抵抗122を連絡路部110と第2の幹路部112との間に接続するときは、対応する位置にある枝路部114を切除するとよい。連絡路部110と第1の幹路部111との間に接続する場合も同様である。
図20の例では、ブリッジ部121Aは全て切除され、枝路部113、114は各LED102に接続される(即ち各光源取り付け部105内の)一対の端子接続部109のうち一方は幹路部111に、他方は幹路部112に接続されるように切除される。このようにして、光源取り付け部105に取り付けられる複数のLED102が幹路部111、112間に並列に接続されるような接続導体構造が提供される。
図21の例では枝路部113、114は全て切除される一方、ブリッジ部121Aは全て切除されることなく残され幹路部111、112の間にLED102の直列体を形成することができるようになっている。接続路121とそれによって連絡された一対の端子接続部109とによって、隣接するLED102を接続するための接続片が形成されているということもできる。このようにして形成された接続導体構造によってLED102を連結してなる光源連結体101では、幹路部111、112を使用せず例えばLED直列体の両端に位置するLED102のリード線103に直接電源を接続してもよいが、適当な枝路部113、114を残すことで幹路部111、112をLED直列体と接続し、幹路部111、112を電源に接続して幹路部111、112を介してLED直列体に電源からの電圧が供給されるようにすることもできる。幹路部111、112のいずれか一方のみをそのような電源との接続に用いてもよい。
このように本発明の好適実施例に基づくと、切除する枝路部113、114及びブリッジ部121Aを変えることで、共通のパターン化導体120から様々な接続パターンを有する接続導体構造104(及びそれを有する光源連結体101)を形成することが可能であることが理解されるだろう。パターン化導体120の二次加工による接続導体構造104の形成は、プレス加工により好適に行うことができるが、そのとき、異なる接続パターンの接続導体構造104を形成する際の切除すべき枝路部113、114及びブリッジ部121Aの選択は例えばコンピュータ制御により行うことができ、プレス機の金型を変更する必要はないため、金型の取り替えに伴う時間ロス及び作業ミスをなくし、生産性の向上及び製造コストの低下が実現可能となっている。また光源連結体101の形成にはプリント基板を用いないため、プリント基板との接続に通常用いられる半田をなくすことができ、環境への悪影響が低減されるだけでなく、半田使用時の熱による光源(LED)への悪影響をなくすことができる。また光源(LED)と接続導体構造からなる極めて単純な構造であることから分解が容易であり且つリサイクルの困難なプリント基板を用いないため、不用になったときのリサイクルを効率良く行うことができる。
図22は、本発明に基づく光源連結体の別の実施例を示す部分斜視図である。図22に図示した光源連結体151では、リード線103の代わりに側面部から底面部にかけて延在する一対の電気接続用端子153を備え、上面に光放出部152Aを有するノーマルタイプのチップ型LED(または表面実装用LED)152を光源として用いている。このようなチップ型LEDは縦、横、高さの各寸法が数mm以下と極めて小形のものが市販されており、それらを用いて製造される光源連結体151の寸法も小さくできる。
上記実施例と同様に、LED152は、概ね平板なパターン化導体170(図25参照)を二次加工して得られる接続導体構造154によって電気的に接続されている。また同様に、接続導体構造154は、電源電圧が印加される長手方向に延在する第1及び第2の幹路部161、162を有しており、その間に、LED152との接続のための光源取り付け部155(図25参照)を長手方向に連結する連絡路部160が配置されている。第1及び第2の幹路部161、162は、幅方向に延在する枝路部163、164によって所定の箇所にて連絡路部160に電気的に接続され、図示した例ではLED152を直並列に接続する導体パターンを構成している。図16の実施例と同様に、第2の幹路部162には順送プレス機での取り扱いが容易なようにパイロット穴168が設けられている。また連絡路部160と第1及び第2の幹路部161、162は、インサートモールドにより形成された幅方向に延在する連結部材165により機械的に連結されている。
この実施例では、チップ型LED152を装着するため上面に開口を有する概ね箱形のソケット172が、接続導体構造154の光源取り付け部155と整合した位置に形成されている。このようなソケット172は好適にはインサートモールドにより形成することができる。
図23は、LED152が装着されていない状態のソケット172(図22の左から2つめ)を示す上面図であり、図24はLED152が装着された状態のソケット172(例えば図22の左端)を示す側断面図である。これらの図に示されているように、接続導体構造154の各光源取り付け部155は一対の長手方向に互いに離隔された端子接続部159を有しており、これら端子接続部159はソケット172の底壁の上に位置して露出されており、LED152をソケット172に挿入すると、LED152の端子153と接続導体構造154の端子接続部159とが接触するようになっている。またLED152の端子153と端子接続部159との接触が確実になされるように各端子接続部159の表面には小さな突起167が設けられている。また、ソケット172の底壁には穴173が形成され、そこからソケット172に装着されたLED152を押してLED152をソケット172から取り外すことができるようになっている。それにより、故障したLED152を正常なものと交換することができる。
図22〜図24に示した実施例における接続導体構造154も、図16の実施例と同様に、所定の回路パターンを有する平板状のパターン化導体に、所定の箇所を切除する二次加工を施すことで好適に形成される。図25は、図22〜図24の実施例で使用するのに適した二次加工前のパターン化導体170を示す平面図である。本図において、図22〜図24と対応する箇所には同じ符号を付して示した。
図18に示したパターン化導体120と同様に、このパターン化導体170も長寸のテープ状であり、光源取り付け部155を長手方向に連絡する連絡路部160が長手方向に延在している。また光源取り付け部155と連絡路部160を幅方向に挟んで第1及び第2の幹路部161、162がパターン化導体170の両側に配置されている。また各光源取り付け部155の各端子接続部159は対応する枝路部163、164によって第1及び第2の幹路部111、112に接続されている。連絡路部160は、隣り合う異なるLED152の端子153に接続される(即ち隣り合う光源取り付け部155に含まれる)一対の端子接続部159をそれぞれ接続する複数の接続路171を含んでいる。インサートモールドにより形成される連結部材165はこの接続路171の長手方向ほぼ中央上に形成される(図22参照)。この際、接続路171を露出するように接続路171と整合する連結部材165の箇所には穴169が設けられる(穴169によって露出される接続路171の部分をブリッジ部171Aと呼ぶ)。これにより、連結部材165の形成後に穴169を通じてプレス機のパンチ(図示せず)を挿入してブリッジ部171Aを切除し、接続路171を介して連絡されていた端子接続部159を分断することが可能となる。本実施例では、連結部材165の穴169によって確実に露出されるように且つ切除が容易なように穴169によって露出されるブリッジ部171Aは比較的幅狭に形成されている。尚、ブリッジ部171Aの形状は任意であり、例えば十字形に交わる2つの細い経路を含むようにしてもよい。また切除が容易なように接続路171の適切な箇所にミシン目を入れても良い。
この実施例では、光源取り付け部155の端子接続部159に隣接する接続路171の部分には切り込みにより長手方向に延在する舌片174が形成されている。図22の斜視図及び図24の断面図に示したように、組み立て状態において舌片174は折り曲げられ、ソケット172に装着されたLED152を上から抑えてLED152が不所望にソケット172から脱落するのを防止する働きをする。
図26〜図28は、図25に示したパターン化導体170から直並列、並列、直列接続用の接続導体構造154を形成するべくパターン化導体170を二次加工する際の要領を示している。図19〜図21と同様に、切除される部分は斜線で示されている。また切除部分の位置を理解しやすいように、ソケット172と連結部材165を点線で示した。図26〜図28に対する説明は図19〜図21に対する説明と概ね同じであるため省略するが、これらの図からわかるように、パターン化導体170からも様々な接続パターンの接続導体構造154を形成することが可能である。
図29は、図22に示した実施例の変形実施例を示す部分斜視図である。この図において図22と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。この光源連結体151′では、光源として、側面に光放出部152A′を有するいわゆるサイドビュータイプのLED152′を用いている点が図22に示した実施例と異なる。また、LED152′が装着されるソケット172′は、側壁の一部が切除されて開口176を形成しており、LED152′から照射される光を妨げないようになっている。尚、ソケット172′の両側面に開口を設け、LED152′の向きを変えて装着することを可能とし、両側に光を照射するようにすることもできる。
図30は、図22に示した実施例の別の変形実施例を示す部分斜視図である。この図において図22、図29と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。この光源連結体151″では、ソケット172″が接続導体構造154の幅全体に渡って延在しており、連結部材の働きを兼ねている点が図22の実施例と異なる。このようにすることによりインサートモールドの箇所を減らして製造コストの低減を図ることができる。また図29の実施例と同様に光源としてサイドビュータイプのLED152′を用いることができるように、ソケット172″の側壁の一部が切除されて開口176を形成している。開口176はソケット172″の両側に設けてあるので、図30に示したのとは逆向きにLED152′を取り付けることもできる。光源としてノーマルタイプのLED152を用いることも勿論可能である。
図31は、図22に示した実施例の更に別の変形実施例を示す斜視図である。この図において図22と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。この光源連結体151aの接続導体構造154′の各光源取り付け部155′の各端子接続部159′は、幅方向に延出する一対の延出部175を有している。この幅方向延出部175はプレス機によって折り曲げられて接続導体構造154′の主面に対して概ね垂直に起こされ対向する壁を形成し、その間にチップ型LED152を保持してLED152を接続導体構造154′に組み付けることができるようになっている。これにより、図22のようにインサートモールドによって形成されたソケット172が不要となり、その分、製造コストや作業時間を低減することができる。尚、図22の実施例と同様に、接続導体構造154′の光源取り付け部155′の端子接続部159′に電気的に接続されたチップ型LED152は、接続部159′に近接して長手方向に延在する切り込みによって接続路171中に形成された舌片174を起こして折り曲げ、その舌片174によって上から押圧付勢するようにすると、不所望な脱落を防止することができ好適である。
また図31の実施例では、右から2つめの光源取り付け部155′の一対の端子接続部159′にはLED152が取り付けられておらず、これら一対の端子接続部159′はブリッジ部159Aによって互いに連結され、左から2つめのLED152と右端のLED152の2つのLEDを直列接続している。これは図32を参照して後に詳述するように、接続導体構造154′の元となるテープ状パターン化導体170′をプレス加工によって製造する一次加工の際に各一対の端子接続部159′を接続するブリッジ部159Aを形成しておき、二次加工において、LED152が取り付けられる光源取り付け部155′内のブリッジ部159Aのみを切除し、LED152が接続されない光源取り付け部155′のブリッジ部159Aはそのまま残しておくことにより実現できる。このようにすることにより、完成された光源連結体151aにおいて隣り合うLED152間の間隔を調整することが可能である。尚、図31の実施例ではLED152は全て接続導体構造154′の同じ面(図では上面)側に取り付けられているが、延出部175及び舌片174の折り曲げ方向を反対にすることにより、他方の面(図では下面)にLED152を取り付けることも可能である。
さらに図31の実施例では、連絡路部160と第2の幹路部162との間にチップ型抵抗(または表面実装用抵抗ともいう)156が接続されている。このため図31の接続導体構造154′は、抵抗156が接続される連絡路部160及び第2の幹路部162の箇所において、連絡路部160及び幹路部162から互いに向かって延出する一対の抵抗端子接続部178を有している。即ちこれら一対の抵抗端子接続部178によって抵抗取り付け部177が形成されている。LED152に対する(光源)端子接続部159′と同様に、各抵抗端子接続部178もプレス機によって折り曲げられて対向する壁を形成する一対の延出部179を備えている。チップ型抵抗156はこれら対向する壁179の間に挿入され、チップ型抵抗156の一対の端子157は抵抗端子接続部178に例えばレーザ溶接などにより溶接(ボンディング)される。レーザ溶接は好適には抵抗端子接続部178の抵抗156が取り付けられる反対側の面の1または複数の点にレーザ光を当てることにより行うことができるが、抵抗156が取り付けられる面の側からレーザ光を当てて行うことも可能である。溶接することによりチップ型抵抗156が不所望に接続導体構造154′から脱落するのを防止することができる。接続導体構造154′がアルミからなると、このようなレーザ溶接を信頼度高く行うことができるため好ましい。錫メッキをしておくといっそう好適である。なお、アーク溶接、超音波溶接、スポット溶接(抵抗溶接)なども考えられるが、チップ型抵抗156の端子157は通常極めて薄く損傷しやすいため、そのような損傷の可能性を極力低減するためレーザ溶接が好適である。溶接の代わりに例えば窒化アルミの粉末を含む導電性接着剤を用いることも可能であるが、機械的強度の観点からは一般に溶接の方が好ましい。このように、連絡路部160と第2の幹路部162との間に抵抗156を接続可能とすることにより、LED152に対して直列に抵抗156を接続してLED152に過電圧が印加されるのを防止することができる。
また図31の実施例では、連絡路部160と一対の幹路部161、162とを連結するべく接続導体構造154′の幅方向に延在するようにインサートモールドにより形成される連結部材165′が、接続導体構造154′の幅と同じ長さとなっている。これは後に図32に示すように、一対の幹路部161及び162の一部に幅方向凹み166Aまたは貫通孔166Bが形成され、これら幅方向凹み166Aまたは貫通孔166Bを通じて、インサートモールドにより形成される連結部材165′の一部が図の上下方向に延在して幹路部161及び162と強固に連結し、長手方向への連結部材165′のずれが防止されることにより可能となっている。
図32は、図31の光源連結体151aを形成するのに使用されるパターン化導体170′の平面図である。この図において、図25と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図示されているように、このパターン化導体170′は、各々チップ型LED152を取り付けることのできる複数の光源取り付け部155′を有しており、各光源取り付け部155′はチップ型LED152の一対の電気接続用端子153に対応した一対の端子接続部159′を有している。各端子接続部159′は一対の相反する方向に延出する幅方向延出部175を有しており、接続導体構造154′を形成する際のパターン化導体170′の二次加工(プレス加工)時にこれら延出部175を折り曲げることで、図31に示したようなチップ型LED152を保持または位置決めするための壁を形成することができるようになっている。尚、曲げ加工が容易なように延出部175の基部にノッチ(溝)を形成してもよい。
また図32のパターン化導体170′では、図31に関連して述べたように、各光源取り付け部155′の一対の端子接続部159′間がブリッジ部159Aによって連結され、接続導体構造154′を形成するパターン化導体170′の二次加工時にLED152が接続される光源取り付け部155′のブリッジ部159Aのみを切除することができるようになっている。さらに、このパターン化導体170′では、連絡路部160と第2の幹路部162とを結ぶ枝路部164の一部が、連絡路部160と幹路部162との間にチップ型抵抗156を接続するための抵抗取り付け部177によって置き換えられている。各抵抗取り付け部177はチップ型抵抗156の一対の電気接続用端子157に対応する一対の抵抗端子接続部178を有し、二次加工前のパターン化導体170′においては、これら一対の抵抗端子接続部178はブリッジ部178Aによって互いに連結されており、実際に抵抗156が接続される場合のみ二次加工においてブリッジ部178Aが切除される。抵抗156が接続されずブリッジ部178Aが残される場合は、通常の枝路部164と同様に、単に連絡路部160と第2の幹路部162とを連結する導体として機能することが理解されるだろう。尚、図32の実施例では複数の枝路部164の一部を抵抗取り付け部177としたが、全部を抵抗取り付け部177としてもよい。また、図31、図32の実施例では抵抗156取り付けるための抵抗取り付け部177を連絡路部160と第2の幹路部162との間に設けたが、連絡路部160と第1の幹路部161との間に設けることも勿論可能である。
更に、上記したように図32のパターン化導体170′は、連結部材165′が設けられる位置に対応した場所において、第1の幹路部161に半円形の幅方向凹み166Aが設けられ、第2の幹路部162に貫通孔166Bが形成されている。このようにすることにより、インサートモールドにより形成される連結部材165′の一部がこれら幅方向凹み166A及び貫通孔166Bを通って延在し、連結部材165′がパターン化導体170′の幅と同じまたはより短い長さであっても、連結部材165′と幹路部161、162とを強固に結合することが可能となる。尚、図32では比較的幅の狭い第1の幹路部161に幅方向凹部を設け、比較的幅の厚い第2の幹路部162に貫通孔を設けたが、逆にすることも勿論可能である。連結部材165′の一部がこれら幹路部161、162の一部を上下方向に貫通できるようになっていればよい。もちろん幅方向凹み166Aや貫通孔166Bの形状は任意であり、半円形や円形に限らない。
図33は、LEDの直列接続体を形成するのに適した図18のパターン化導体の変形実施例を示す部分平面図である。この図において図18と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図示されているように、このパターン化導体120′は図18に示した第1の幹路部111及びこの第1の幹路部111を連絡路部110に接続する枝路部113を有しておらず、その分幅が狭くなっている。このようにすることにより、光源連結体の完成時に不要となる材料を節約してコストの低減を図ることができる。尚、このパターン化導体120′は幹路部111及び枝路部113を有さない点を除くと図18のパターン化導体120と同じであるため、図18のパターン化導体120に対して用いるのと同じ順送プレス機で処理可能である。
図34は、LEDの直列接続体を形成するのに適した図25のパターン化導体の変形実施例を示す部分平面図である。この図において図25と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図33に示したパターン化導体120′と同様に、このパターン化導体170″も第1の幹路部161及び枝路部163を有しておらず、材料削減によるコストの低減が図られている。
図35は、連結部材の別の実施例を示す図16と同様の部分斜視図である。この図において図16と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。この光源連結体101′では、両幹路部111、112と連絡路部110とを連結するための連結部材として、接続導体構造104(またはパターン化導体120)の幅方向に延在する例えば塩化ビニールからなる複数の絶縁性シート184を用いている。この絶縁性シート184は、幹路部111、112及び連絡路部110を含むパターン化導体120に、その二次加工前に張り付けることができる。そのような張り付けには接着剤を用いることが好適であるが、熱溶着、樹脂のUV硬化など他の任意の適切な方法によって張り付けることもできる。このようなシート184を用いた場合、インサートモールドを用いた場合と比べて、機械的強度では劣るが、形成される光源連結体をより小形または薄形にすることができる。また絶縁性シート184は、テープ状パターン化導体120の二次加工時、プレス機によって一緒に打ち抜くことが可能である。
図36は、連結部材の更に別の実施例を示す図16と同様の部分斜視図であり、図37はその下面図である。これらの図において図16と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。この光源連結体101″では、両幹路部111、112と連絡路部110とを連結するための連結部材として、接続導体構造104(またはパターン化導体120)の幅方向に延在するとともに、その長さ方向に所定の長さに渡って延在する例えば塩化ビニールからなる絶縁性シート184′を用いている。絶縁性シート184′は例えばパターン化導体120の全長に渡って延在してもよい。このような絶縁性シート184′もまたパターン化導体120の二次加工前にパターン化導体120に接着剤などの適切な手段を用いて取り付けられる。また絶縁性シート184′の所定の部分(例えばパイロット穴118と整合する部分及びLED102のリード線103が差し込まれる部分)に穴をあけてもよい。本実施例では図37の下面図によく示されているように、レーザ溶接のためのレーザを下側から当てることができるように、接続導体構造104の端子接続部109(または光源取り付け部105)を露出するよう開口185が設けられている。図36に示した実施例でもやはり、図35に示した複数の絶縁性シート184を用いる実施例と同様に、インサートモールドを用いた場合と比べて形成される光源連結体をより小形または薄形にすることができる。また複数の絶縁性シート184を用いる場合と比べて比較的容易且つ短時間にパターン化導体120への張り付け作業を行うことができる。尚、図36では絶縁性シート184′は接続導体構造104の幅方向一杯に渡って延在しているが、両幹路部111、112と連絡路部110とを連結できればよく、必ずしも幅方向全体に渡って延在する必要はなく、例えばパイロット穴118を塞がないような幅としてもよい。
図36に示したように絶縁シート184′を連結部材として用いた光源連結体101″の場合、図38に示すように両幹路部111、112の主面が連絡路部110の主面と垂直になるように枝路部113、114を折り曲げ、幹路部111、112を取り付けボード(保持体)180に形成した整合する溝181、182に挿入することで、光源連結体101″の取り付けボード180への取り付けを容易に行うことができる。光源連結体101″の下面に突出する例えばLED102のリード線103などを受容するべく取り付けボード180に溝または穴を設けてもよい。また取り付けボード180をモールドにより光源連結体101と一体になるように形成してもよい。更に、取り付けボード180に複数の光源連結体101″を幅方向に並べて配設し、面光源を形成することも可能である。その際、縦方向及び横方向のLED102のピッチが同じになるように調整することが好ましい。尚、図16に示した光源連結体101では、インサートモールドにより形成した連結部材115により接続導体構造104の幹路部111、112及び連絡路部110を連結していたが、LED102の接続導体構造104への取り付け後は、LED102及び枝路部113、114を介して両幹路部111、112と連絡路部110が一体となっているため、連結部材115は除去することができる。そのような場合にも図38に示したのと同様にして光源連結体101の取り付けボードへの取り付けが可能である。図22に示した光源連結体についても同様である。
図39は、例えば図36に示した絶縁シート184′を連結部材として用いた光源連結体101″を用いた発光体装置の一実施例190を示す斜視図であり、図40はそのラインXL−XLに沿った横方向断面図、図41は模式的な上面図である。これらの図において図36に示したのと同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図41によく示されるように、この例では、光源連結体101″に含まれるN個のLED直列ブロックL1〜LNの各々は4つのLED102とこれらLED102に直列に接続されたチップ型抵抗156(図31参照)を含んでいる。チップ型抵抗156は、隣接するLED102間の連絡路部110(または接続路121)の一部を切除して、その切除部分をまたぐように抵抗156を配置して抵抗156の端子を接続路121にレーザ溶接することにより取り付けることができる。また各直列ブロックL1〜LNに含まれるLED102の数はもちろん様々に変えることができる。
図示されている発光体装置190は、光源連結体101″を収容するハウジングとして例えばガラス管のような光透過性を有する円筒形状の管状部材191を有している。LED102として十分寸法の小さいものを使用することにより、管状部材191は例えば直径0.5〜2cmと細いものを用いることができる。透光性管状部材191はプラスチックなどから形成することも可能であるが、後に詳述するように、熱放散を効率よく行うため熱伝達特性の良いガラス管が好ましい。
管状部材191の両端にはキャップ部材192が装着され、各キャップ部材192には一対の導電性ピン193が保持されている。管状部材191の各端部に設けられた一対の導電性ピン193の一方は、光源連結体101″の第1の幹路部111に接続され、他方は第2の幹路部112に接続されている。これにより、例えば管状部材191の一方の端部に設けられた一対の導電性ピン193を電源に接続することで、幹路部111、112を介して光源連結体101″のLED102に電源電圧を供給することができる。
このように本実施例によれば、LED102を電源に接続するための配線(または電路)として光源連結体101″の幹路部111、112を使用できるため、別途配線する場合と比べて組み立てなどの作業効率を大幅に向上させることができる。また、対応する導電性ピン193を介して別の発光体装置190を接続することが可能であり、それを繰り返すことで、任意の数の発光体装置190を連結することができる。この場合発光体装置190同士の接続が容易なように、例えば一方の端部の導電性ピン193をオス型にし、他方の端部の導電性ピン193をメス型としてもよい。また接続のため専用のコネクタケーブルを用いることも可能である。尚、装置190を単体としてのみ使用する場合には光源連結体151の第1及び第2の幹路部111、112は管状部材191の一方の端部に設けられた導電性ピン193にのみ接続されるようにすることもできる。
また、図39〜図41に示した発光体装置190では、使用時には抵抗122やLED102から熱が発生する。また、管状部材191はその両端をキャップ部材192で密封されていることから、管状部材191の直径が0.5〜2cmと細い場合には熱対流がほとんど発生しない。そのため、プリント基板を用いた場合、回路形成に用いられる銅箔が通常35μm程度と薄く熱伝達効率が悪い(即ち、熱伝達速度が遅い)ため、抵抗122やLED152などの素子から発生した熱がその周囲に留まり、素子周囲の温度が過度に上昇してそれにより素子が損傷したり性能低下したりする恐れがあった。しかしながら、図39〜図41に示した発光体装置190は導電性平板材料を(1次及び2次の)プレス加工して形成することのできる接続導体構造104(図38)を有する光源連結体101″を用いており、平板材料の厚さは通常0.1〜0.3mm程度とプリント基板の銅箔と比べて大幅に厚くすることができる。そのため熱伝導特性がプリント基板と比べて極めて良好であり、各素子で発生した熱を逃がし、素子の周りで温度が過度に上昇するのを抑止して、管状部材191内で概ね均一な温度分布を実現することができる。
更に第1及び第2の幹路部111、112には熱伝達部材として働く好適にはアルミなどの金属からなる弾性を有する円弧状の複数の熱伝達板194が例えば溶接やネジ止めによって取り付けられている。熱伝達板194は、光源連結体101″を管状部材191内で支持する支持体としても働く。図の断面図によく示されているように熱伝達板194は管状部材191の内面に概ね沿った断面形状を有し、管状部材191に密着状態で圧接している。これにより、第1及び第2の幹路部111、112から熱伝達板194を介して管状部材191へと熱が伝達され、更にガラスからなる管状部材191から外部へと熱が放散されるため、管状部材191内の温度上昇を一層抑制することができる。即ち、熱伝達板194を用いることによって管状部材191自体をヒートシンクとして作用させることができる。尚、ガラスからなる管状部材191以外にも、例えばセラミックのような熱伝達性のよい絶縁体からなるハウジング(収容体)に光源連結体101″を収容して用いる場合にも上記したような熱伝達板194を用いてハウジングに熱を伝達し、ハウジングから外部へと熱を放散するようにすることができる。尚、図示した例では比較的小さい熱伝達板194を用いたが、管状部材191と概ね同じ長さに渡って延在する熱伝達板194を用いることもできる。またハウジングの形状は管状に限るものではなく、熱伝達板194の形状もハウジングの形状に合わせて様々に変えることができる。また、光源連結体101″の上面及び/または下面の一部または全部を黒色であると、熱を赤外線として放射することができるため一層好ましい。これは、例えば黒色ニッケルめっき、黒色クロムめっき、クロメート処理を行ったり、材料に黒アルマイトを用いることにより可能である。
上記実施例では、個々の光源は例えば2本のリード線を有する砲弾型LED102またはリード線を有さないいわゆるチップ型LED152のような単一の発光素子からなっていた。しかしながら以下に示すように、一つの光源が複数の発光素子を含む発光素子アセンブリからなるようにすることもできる。
図42aは光源としてそのような発光素子アセンブリ195を用いた実施例について説明するための斜視図である。この実施例では、接続導体構造104として図20に示したようにテープ状パターン化導体120を光源の並列接続用に二次加工したものを用いることができる。図42aにおいて上記実施例と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。また、このように並列接続用の回路を構成する場合、接続導体構造104の各光源取り付け部105の一対の端子接続部109はそれぞれ対応する枝路部113または114を通じて幹路部111または112に接続されているため、接続導体構造104の各部がばらばらになるのを防ぐためのインサートモールドによる連結部材115は不要である。
図42aの実施例では、光源としての発光素子アセンブリ195は例えばプリント基板などからなる支持体198上に一列に配置され且つ電気的に接続された6つのチップ型LED196と一つのチップ型抵抗197とを有している。さらにこの発光素子アセンブリ195は、接続導体構造104の各光源取り付け部105の一対の端子接続部109に対応した間隔で離間し、電気接続用の端子として働く下方に延在する一対のリード線または導電性ピン199を有している。この発光素子アセンブリ195のLED196及び抵抗197は例えば図42bの回路図に示したように直列接続することができる。このようにすることにより、リード線199を端子接続部109に形成された接続穴116に挿入することにより、図16の実施例について説明したのと同様にして、光源としての発光素子アセンブリ195を接続導体構造104に接続することができる。このように発光素子アセンブリ195を光源として接続導体構造104に取り付け可能とすることで、照明効果のバリエーションを広げることができる。例えば図42aに示したように、発光素子アセンブリ195を複数個光源として使用し、隣接するもの同士が長手方向に互いに密接するように配置することで、光源と光源の間の暗部をなくして、より均一な、むらのない照明を実現することができる。尚、支持体198としてプリント基板を用いて発光素子アセンブリ195を形成する代わりに、発光素子アセンブリ195を例えば図22や図31に示したような光源連結体151、151′を用いて形成することも可能である。
図43a及び図43bに、別の発光素子アセンブリを用いた例を示す。図43aはそのような発光素子アセンブリ195′を光源として用いた光源連結体の実施例を説明するための斜視図であり、図43bは発光素子アセンブリ195′の回路図である。図43a及び図43bにおいて図42a及び図42bと同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。この発光素子アセンブリ195′は、各々6つのLED196と一つの抵抗197を直列に接続した直列接続体を、例えばプリント基板を有する支持体198′上に5つ並置した構成となっており、二次元的な発光が可能となっている。この実施例も、図42に示した実施例と同様に、接続導体構造104の端子接続部109に接続される電気接続用端子として、支持体198′のLED196及び抵抗197が取り付けられた面とは反対側の面において、所定の間隔で概ね平行に伸びる一対のリード線または導電性ピン199を有している。図示されているように、発光素子アセンブリ195′が接続導体構造104と同じ幅を有するようにすることができる。このようにすると、発光素子アセンブリ195′を用いた光源連結体を幅方向に並べて配置したとき、隣接する光源連結体の間隔を適宜調節して全体的にむらのない照明を行うことができる。また複数の発光素子アセンブリ195′が長手方向に隙間なく配置されるようにすると光源と光源との間の暗部をなくすことができるため好適である。尚、発光素子アセンブリ195′の形状は正方形や長方形に限るものではなく、円形など他の任意の形状とすることができる。また、上記実施例では接続導体構造104としてテープ状パターン化導体120を光源の並列接続用に二次加工したものを用いたが、発光素子アセンブリ内の発光素子の接続方法や抵抗の大きさなどを適宜選択することで、直並列接続、直列接続など他の接続用に二次加工したもの(図19、図21)を用いることも勿論可能である。
光源としてチップ型LED152を用いた例えば図31に示した光源連結体151aは、接続導体構造154′が概ね平板であり可撓性を有することから、長手方向に撓ませて使用することが可能である。しかしながら、図31の実施例では各チップ型LED152の一対の電気接続用端子153(及び接続導体構造154′の対応する一対の端子接続部159′)が光源連結体151a(即ち接続導体構造154′)の長手方向に離間して配置される構成となっているため、光源連結体151aを撓ませたとき、接続導体構造154′の端子接続部159′とLED152の端子153とを離間させようとする力が働き得る。図31の実施例では舌片174でLED152を上から抑えているが、電気的接点(即ち、端子153及び端子接続部159′)にそれらを離間させるような力が働くことは接続不良防止の観点から好ましくない。LED152と接続導体構造154′とを例えばレーザ溶接などにより溶接することも考えられるが、そのような力が働くことが好ましくないのは同様である。
図44に示すテープ状パターン化導体の実施例は、このような問題が生じないように適合されている。図示されているように、このパターン化導体200も上記した実施例と同様に所定のパターンを有するようにプレス加工によって形成することができ、適切な部分を切除する二次加工を施すことで所要の回路構成を有する接続導体構造を形成できるようになっている。即ち、このパターン化導体200は、長手方向に概ね平行に延在する第1及び第2の幹路部211、212と、光源としてのチップ型LED202(図45参照)との電気接続用にこれら幹路部211、212間において長手方向に配列された複数の光源取り付け部215と、これら光源取り付け部215を長手方向に連絡する連絡路部210と、連絡路部210と幹路部211、212とを幅方向に接続する複数の枝路部213、214とを有し、適切な枝路部213、214を切除することで直列、並列、直並列などの様々な接続態様でチップ型LED202を接続する接続導体構造を形成することができる。
図44の実施例では、各光源取り付け部215が、パターン化導体200の長手方向に対して概ね垂直な向き(即ち幅方向)に離間して設けられた一対の光源端子接続部216を有している。これにより、光源として用いられる各チップ型LED202を対応する光源取り付け部215に取り付けたとき、以下に図45に示すように、各LED202の一対の端子203がパターン化導体200の(即ち、それから形成される接続導体構造の)長手方向に対して概ね垂直な向きに離間して配置されることとなる。
各端子接続部216はパターン化導体200の長手方向に延出した一対の延出部217を有している。この延出部217は、図31に示した実施例の延出部175と同様に、パターン化導体200の主面に対して垂直に折り曲げられてLED202の保持または位置決めのための壁を形成する。また図示した例では、各光源取り付け部215の一対の端子接続部216は互いに分離されているが、図31、図32に示した実施例と同様に、互いに接続しておいて、LED202が取り付けられる場合のみパターン化導体200の二次加工において切り離すようにしてもよい。
図44のパターン化導体200では、図の左側2つの光源取り付け部215の間にチップ型抵抗205(図45参照)を取り付けるための抵抗取り付け部225が設けられている。抵抗取り付け部225は、光源取り付け部215と同様に、パターン化導体200の幅方向に離間した一対の抵抗端子接続部226を有している。また各端子接続部226はパターン化導体200の長手方向に延出した一対の延出部227を有している。この延出部227は、図31に示した実施例の延出部179と同様に、パターン化導体200の主面に対して垂直に折り曲げられて抵抗205の保持または位置決めのための壁を形成する。このように抵抗取り付け部225を設けることにより隣接するLED202を抵抗205を介して接続することが容易に実現でき、且つ、取り付けられた抵抗205の一対の端子206がパターン化導体200の長手方向に対して概ね垂直な方向に離間して配置される。尚、パターン化導体200の形成時に抵抗取り付け部225の一対の抵抗端子接続部226を連結しておいて、抵抗205が取り付けられる場合のみ、パターン化導体200の二次加工において分離するようにすることができるのは、光源取り付け部215と同様である。
更に図44のパターン化導体200では、第1及び第2の幹路部211、212が蛇行しつつ長手方向に延在している。詳述すると、これら幹路部211、212は、LED202が取り付けられる光源取り付け部215と長手方向に概ね整合した部分が、幅方向外向き(即ち連絡路部210から離れる向き)に凸状に湾曲して、凸状湾曲部211A、212Aをなしている。尚、各凸状湾曲部211A、212Aは図では概ねコの字状に湾曲しているが、例えば円弧状に湾曲していてもよい。これにより、幹路部211、212の凸状湾曲部211A、212Aをその根本部分で折り曲げて連絡路部210の主面と概ね垂直になるようにし、折り曲げた部分を支持板などへの取り付けなどに用いることができる(図45参照)。また、このパターン化導体200では幹路部211、212を比較的幅狭に形成しているため、テープ状パターン化導体200の順送プレス機(図示せず)での取り扱いを容易にするべく順送プレス機のパイロットピンと係合するパイロット穴218が設けられた縁桟部219が別途長手方向に延在して設けられ、第2の幹路部212と複数の連結部220によって連結されている。この縁桟部219はプレス機によるテープ状パターン化導体200の二次加工の例えば最終工程において連結部220を切除することで第2の幹路部212から切り離される。
図45は、図44に示したパターン化導体200を用いて形成された光源連結体201とそれを保持するための保持体230の斜視図である。図示されているように、この光源連結体201は、図44に示したパターン化導体200の所定の部分を切除して所要の回路構成を有するように形成された接続導体構造204にチップ型LED202及びチップ型抵抗205を組み付けてなる。詳述すると、接続導体構造204の各光源端子接続部216の一対の長手方向延出部217は折り曲げられて対向する壁を形成し、その間に光源としてチップ型LED202が挿入され取り付けられる。各LED202に対する一対の端子接続部216が光源連結体201の幅方向に離間して配置されているため、取り付け状態において各LED202の一対の電気接続用端子203も幅方向に沿って位置することが理解されるだろう。この実施例では、LED202を上側から抑える図31に示したような舌片174を有していないため、端子接続部216とLED202の端子203との接続は例えばレーザ溶接などの溶接により行うとよい。同様にチップ型抵抗205は光源取り付け部215間に設けられた抵抗取り付け部225に取り付けられる。抵抗取り付け部225の各抵抗端子接続部226の一対の長手方向延出部227もやはり折り曲げられて対向する壁を形成し、チップ型抵抗205はこれら対向する壁227間に挿入される。チップ型抵抗205の端子206と端子接続部226との接続も、チップ型LED202と同様に、レーザ溶接などの溶接により行うことができる。チップ型LED202とチップ型抵抗205とが接続導体構造204の同じ面に取り付けられると、レーザを片面からのみ当てればよいため製造装置が単純化され好ましい。尚、図45では説明のため左端のLED202及び抵抗205が、パターン化導体200の所要個所を切除して形成された接続導体構造204から離間して示されているが、実際には、LED202及び抵抗205をパターン化導体200に溶接により組み付けた後で、パターン化導体200の所要個所(枝路部213、214)を切除して接続導体構造を形成するようにすると、接続導体構造204の各部がばらばらにならなくてよい。別の方法として、接続導体構造204の各部がばらばらにならないように、例えば図35、図36に示したように絶縁性シート184、184′をパターン化導体200に張り付けてからパターン化導体200の所要箇所を切除してもよい。
上記したようにテープ状パターン化導体200の第1及び第2の幹路部211、212の凸状湾曲部211A、212Aはその根本部分において光源連結体201の主面に対して概ね垂直に折り曲げられる。図45に示すように、折り曲げられた凸状湾曲部211A、212Aは、例えば可撓性を有する保持体230に形成された対応する溝231にきつく受容され、それにより光源連結体201の保持体230への取り付けがなされ発光体装置240を形成することができる。
図46は、このようにして形成された発光体装置240を長手方向に撓ませた状態を示す模式的な斜視図である。なお、この図では接続導体構造204は図示を省略した。図46に示されているように各LED202はその一対の端子203が発光体装置240の幅方向に沿って配置されているため、発光体装置240を長手方向に撓ませてもLED202の端子203と接続導体構造204の端子接続部216とを分離させるような力が生じないことが理解されるだろう。
図47aは、テープ状パターン化導体の更に別の実施例を示す平面図であり、図47bは図47aのラインA−Aに沿った断面図、及び図47cは図47aのパターン化導体の所要部分を切除して形成した接続導体構造にチップ型LED及びチップ型抵抗を取り付けて形成した光源連結体の平面図である。図47aに示したパターン化導体250は、4つのチップ型LED252と1つのチップ型抵抗255を直列に接続してなる複数の直列ブロックを互いに並列に接続して構成される直並列型の光源連結体251(図47c参照)を製造するのに適した構造となっている。
図47aに示されているように、このテープ状パターン化導体250は、上述した実施例と同様に、長手方向に概ね平行に延在する第1及び第2の幹路部261、262と、光源としてのチップ型LED252との電気接続のためこれら幹路部261、262間において長手方向に配列されたの複数の光源取り付け部265と、これら光源取り付け部265を長手方向に連絡する連絡路部260と、連絡路部260と第1及び第2の幹路部261、262とを幅方向に接続する枝路部263、264とを有している。またこの実施例では、図の左から2つめと3つめの光源取り付け部265間にチップ型抵抗255を取り付けるための抵抗取り付け部275が形成されている。各光源取り付け部265はチップ型LED252の一対の端子に対応した一対の端子接続部266を有し、抵抗取り付け部275も同様に抵抗255の一対の端子に対応した一対の端子接続部276を有する。この実施例では、直列ブロック内の隣接する光源取り付け部265及び抵抗取り付け部275間は連絡路部260によって連結されており、異なる直列ブロックに含まれる隣接する光源取り付け部265間は予め分断してある。またこの実施例では第1及び第2の幹路部261、262が比較的細く形成されていることから、順送プレスを行う順送プレス機(図示せず)のパイロットピンと係合するパイロット穴268が形成された長手方向に延在する縁桟部269が設けられ、この縁桟部269は連結部270によって第2の幹路部262に連結されている。
この実施例では、各光源取り付け部265の各端子接続部266にLED252の位置決めのための突起267が設けられている。同様に、抵抗取り付け部275の各端子接続部276には抵抗255の位置決めのための突起277が設けられている。これら突起267、277は、例えば取り付けられるLED252または抵抗255の端部に整合した位置において端子接続部266、276に幅方向の切り込みを形成し、この切り込みに関してLED252または抵抗255が取り付けられる側とは反対側の端子接続部266、276の部分をプレス機によって隆起させることで好適に形成することができる(図47b参照)。このような突起267、277を設けることにより、LED252及び抵抗255をパターン化導体250上に容易に位置させることができる。その後LED252及び抵抗255とパターン化導体250とを例えばレーザ溶接などにより接続した後、パターン化導体の所要個所を切除して所要の回路パターンを有する接続導体構造254を形成し、光源連結体251を形成することができる(図47c)。別の方法として、図36に示した実施例のように、絶縁性テープ184′をテープ状パターン化導体250に貼り付けた後、パターン化導体250の所要個所を切除して接続導体構造254を形成し、接続導体構造254にLED252及び抵抗255を取り付けるようにしてもよい。図16などに示した連結部材115のような、幅方向に延在する連結部材を用いて接続導体構造254の各部がばらばらになるのを防止することも勿論可能である。
上記実施例では光源が、電気接続用の端子として2本のリード線を有する砲弾型LED102、または本体に一体な一対の電極部を有するチップ型LED152、152′、202、252若しくは2本のリード線を有する発光素子アセンブリ195、195′のようないわゆる“2極”タイプのものであった。しかしながら、今日では、例えば互いに異なる色で発光する2つのLEDチップを含み3つまたは4つの電気接続用端子を有するいわゆる“3極LEDランプ”、“4極LEDランプ”と呼ばれるものも市販されている。そのような3極または4極LEDランプにも適用可能なテープ状パターン化導体及びそのようなパターン化導体から形成される接続導体構造と3極または4極LEDランプとを組み合わせて形成される光源連結体があると好都合である。以下の実施例は、そのような3極または4極LEDランプを用いた光源連結体を実現するためのものである。
図48aは、典型的な3極LEDランプ302の正面図であり、図48bはその回路図である。図示されているように、3極LEDランプ302は例えば黄色と赤色というように互いに異なる色で発光する2つのLEDチップを含み、これら2つのLEDチップのカソードは互いに接続され、第1のリード線303Aを通じて外部と接続可能となっている。また一方のLEDチップのアノードは第2のリード線303Bを通じて、他方のLEDチップのアノードは第3のリード線303Cを通じて外部と接続可能となっている。なお、図示した例では2つのLEDチップのカソードが互いに接続されているが、アノード同士が接続されていてもよい。
図49は、図48に示した3極LEDランプ302を複数個光源として用いて光源連結体を形成するのに適したテープ状パターン化導体300の部分平面図である。図示されているように、このパターン化導体300は、光源としての3極LEDランプ302を取り付けるための、長手方向に配列された複数の光源取り付け部315を有しており、これら光源取り付け部315は連絡路部310によって長手方向に連絡されている。詳述すると、各光源取り付け部315は3極LEDランプの3本のリード線303A、303B、303Cに対応して幅方向に整列された第1〜第3の端子接続部316A、316B、316Cを有し、連絡路部310は、隣接する光源取り付け部315の第1の端子接続部316A同士を互いに接続する複数の第1接続路321Aと、隣接する光源取り付け部315の第2の端子接続部316B同士を互いに接続する複数の第2接続路321Bと、隣接する光源取り付け部315の第3の端子接続部316C同士を互いに接続する複数の第3接続路321Cとを含んでいる。また図示されているように、各端子接続部316A、316B、316Cには図16に示したのと同様のLED302のリード線303A、303B、303Cを差し込んで保持するための十字形の穴317が形成されている。
更に、光源取り付け部315及び連絡路部310を幅方向に挟んで、パターン化導体300の両側において第1及び第2の幹路部311、312が長手方向に延在している。これら第1及び第2の幹路部311、312は、幅方向に延在する枝路部313、314によって、光源取り付け部315の幅方向両端に位置する端子接続部316B、316Cを接続する第2及び第3接続路321B、321Cに連結されている。また第2の幹路部312には、順送プレス機(図示せず)での取り扱いを可能とするためのパイロット穴318が形成されている。
この実施例では、各光源取り付け部315の幅方向両端に位置する端子接続部316B、316Cと幹路部311、312との間にチップ型抵抗を取り付けるための抵抗取り付け部325が設けられている。図示されているように各抵抗取り付け部325は、光源取り付け部315の端子接続部316B、316C及び対応する幹路部311、312から互いに向かって延出する一対の抵抗端子接続部326を有している、図31で示した実施例と同様に、各抵抗端子接続部326はプレス機によって折り曲げられて対向する壁を形成するべく一対の相反する方向に延出する延出部327を備えている。
このような構造を有するパターン化導体300の所要の部分を切除して接続導体構造を形成し、光源としての3極LEDランプ302を対応する光源取り付け部315に取り付けるとともに図45の抵抗205と同様のチップ型抵抗305(図51の回路図参照)を抵抗取り付け部325に取り付けることで光源連結体301を得ることができる。そのような切除パターンの例を図50に示す。この図において切除される部分は斜線で示した。また形成された光源連結体301の回路図を図51に示す。図51において点線で示すように直流電源の低電圧側を連絡路部321Aに接続するとともに、高電圧側をスイッチSW1を介して第1の幹路部311に接続し、スイッチSW2を介して第2の幹路部312に接続することにより、スイッチSW1を閉じれば各3極LEDランプ302の図の上側のLEDチップが発光し、スイッチSW2を閉じれば各3極LEDランプ302の下側のLEDチップが発光するようにすることができる。従って各3極LEDランプ302の上側のLEDチップと下側のLEDチップの発光色が異なる場合、スイッチSW1、SW2を制御することで発光色を変えることができる。
図49に示したパターン化導体300は、図16に示したような2本のリード線を有する砲弾型LED102を接続して光源連結体を形成するのに用いることもできる。
図52aは、典型的な4極LEDランプの上側斜視図であり、図52bはその下側斜視図、図52cはその回路図である。図52a及び図52bに示されているように、この4極LEDランプ402は端子としてリード線を有していないチップ型LED(表面実装用LED)である。また上面に光放出部402Aを有している。図52cに示すように4極LEDランプ402は例えば黄色と赤色というように互いに異なる色で発光する第1及び第2のLEDチップを含み、4極LEDランプ402はこれら第1及び第2のLEDチップのアノード、カソードにそれぞれ接続される4つの端子403を有している。これら端子403のうち第1及び第2のLEDチップのカソードに接続される2つの端子は4極LEDランプ402の一方の端部に、第1及び第2のLEDチップのアノードに接続される2つの端子は他方の端部に配置されている。こうして4極LEDランプ402内に含まれる第1及び第2の各LEDチップのアノード及びカソードはそれぞれ対応する端子403を通じて外部と接続可能となっている。
図53は、図52a〜図52cに示したような4極LEDランプ402を複数個光源として用いて光源連結体を形成するのに用いることのできるテープ状パターン化導体の部分平面図である。図示されているように、このパターン化導体400は、光源としての4極LEDランプ402を取り付けるための、長手方向に配列された光源取り付け部415を有しており、これら光源取り付け部415は連絡路部410によって長手方向に連絡されている。詳述すると、各光源取り付け部415は4極LEDランプ402の4つの端子403に対応した4つの端子接続部416を有し、これら端子接続部416のうち2つは4極LEDランプ402に含まれる第1のLEDチップに対応した一対の端子403に接続されるよう長手方向に整列され、残りの2つは4極LEDランプ402に含まれる第2のLEDチップに対応した一対の端子403に接続されるように長手方向に配列され、第1のLEDチップに対応した前記2つの端子接続部から幅方向に離間されている。そして、連絡路部410は隣接する光源取り付け部415に含まれる幅方向に整合した端子接続部416同士を接続する複数の第1及び第2接続路421A、421Bを有している。第1接続路421Aは、4極LEDランプ402に含まれる第1のLEDチップに対応した端子接続部416同士を長手方向に連結し、第2接続路421Bは4極LEDランプ402に含まれる第2のLEDチップに対応した端子接続部416同士を長手方向に連結する。したがって第1接続路421Aと第2接続路421Bとは幅方向に離間している。また互いに長手方向に整合した第1接続路421Aと第2接続路421Bは枝路部422によって幅方向に連結されている。
更に、光源取り付け部415及び連絡路部410を幅方向に挟んで、第1及び第2の幹路部411、412が長手方向に延在している。これら第1及び第2の幹路部411、412は、幅方向に延在する枝路部413、414によってそれぞれ第1及び第2接続路421A、421Bに連結されている。第2の幹路部412には、順送プレス機(図示せず)での取り扱いを可能とするためのパイロット穴418が形成されている。更にこの実施例では、第1の幹路部411の幅方向外側に第3の幹路部419が設けられ、幅方向に延在する枝路部420によって第1の幹路部411に結合されている。
このような構造を有するパターン化導体400の所要の部分を切除して接続導体構造を形成し、光源としての4極LEDランプ402を対応する光源取り付け部415に取り付け且つ抵抗を所定の位置に取り付けることで4極LEDランプ402を用いた光源連結体401を得ることができる。そのような切除パターンの例を図54に示す。この図において、切除される部分は斜線で示した。また、取り付けられる4極LEDランプ402及びチップ型抵抗405を点線で示した。図55はそうして形成される光源連結体401の回路図である。この例では3つの4極LEDランプ402と2つの抵抗405とによって一つの回路単位が形成されており、各回路単位の一方の端部において第1及び第2接続路421A、421Bは共に第1の幹路部411に結合され、他方の端部において2つの抵抗405の一方が第1接続路421Aと第3幹路部419との間に接続され、2つの抵抗405の他方が第2接続路421Bと第2の幹路部412との間に接続されている。尚、各回路単位中に含むことのできる4極LEDランプ402の数は3に限定されるものではないことを理解されたい。
図55において点線で示すように直流電源の高電圧側を第1の幹路部411に接続するとともに、低電圧側をスイッチSW1を介して第3の幹路部419に接続し、スイッチSW2を介して第2の幹路部412に接続することにより、スイッチSW1を閉じれば各4極LEDランプ402の図の上側のLEDチップ(第1のLEDチップ)が発光し、スイッチSW2を閉じれば各4極LEDランプ402の図の下側のLEDチップ(第2のLEDチップ)が発光するようにすることができる。従って各LED402の上側のLEDチップと下側のLEDチップの発光色が異なる場合、スイッチSW1、SW2を制御することで発光色を変えることができる。
図56は、本発明に基づくテープ状パターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図である。このパターン化導体500は、光源を取り付けるための長手方向に配列された光源取り付け部515を有しており、これら光源取り付け部515は連絡路部510によって長手方向に連絡されている。各光源取り付け部515は光源の一対の端子に対応した一対の端子接続部519を有し、これら一対の端子接続部519は互いに長手方向に離間されている。各端子接続部519には光源が例えば図16に示したような砲弾型LED102のような場合に、そのリード線103を差し込むための十字形の穴516が形成されている。光源が図31に示したようなチップ型LED152の場合、LED152は単にレーザ溶接することによって端子接続部519に取り付けることができる。連絡路部510は隣接する光源取り付け部515に含まれる端子接続部519同士を接続する複数の接続路521を有している。一つの接続路521とそれによって接続される一対の端子接続部519とによって接続片が形成されているということもできる。各接続路521の一部は切断が容易なように比較的幅狭に形成されたブリッジ部521Aを有しており、このブリッジ部521Aを切除することで接続路521によって連結された端子接続部519を分離することができるようになっている。また光源取り付け部515及び連絡路部510を幅方向に挟んで第1及び第2の幹路部511、512がパターン化導体500の両側に配置されている。各光源取り付け部515の各端子接続部519は対応する枝路部513、514によって第1の幹路部511または第2の幹路部512のいずれかに接続されており、各光源取り付け部515内の一対の端子接続部519のうち一方は第1の幹路部511に、他方は第2の幹路部512に接続されている。もちろん各端子接続部519が第1及び第2の幹路部511、512の両方に接続されるように枝路部513、514を設けてもよい。
この実施例では、図16に示した抵抗122のような一対のリード線を有する抵抗の取り付けを容易且つ確実にするため、接続路521及び第2の幹路部512に抵抗のリード線を挿入するための十字形の穴523が形成されている。図56において点線で示すように、抵抗522のリード線522Aをこれらの穴523に挿入する(好適には更にレーザ溶接する)ことで、抵抗522を端子接続部519と第2の幹路部512との間に接続したり、任意の隣接する光源取り付け部に含まれる隣接する端子接続部519の間に接続したりすることができる。抵抗522を取り付ける場合、対応するブリッジ部521Aまたは枝路部514は切除することは言うまでもない。尚、この実施例では抵抗522の接続後にブリッジ部521Aまたは枝路部514を切断することができるようにブリッジ部521Aが接続路521の幅方向中心からずらして配置されるとともに、抵抗取り付け用穴523は抵抗522が取り付けられたとき、抵抗522とブリッジ部521Aまたは枝路部514とが重ならないような配置で形成されている。
例えば図18のテープ状パターン化導体120を光源の直列接続用に二次加工してなる接続導体構造(図21)では、各端子取付部109と両幹路部111、112とを結ぶ枝路部113、114は切除されている。従って、そのような接続導体構造によってLED102(図16)を連結してLED102に電流を流すと、それによって発生する熱が両幹路部111、112を通じて放散されず、LED102の周囲温度が不所望に高くなる恐れがある。図57に示すパターン化導体120の二次加工方法は、LEDを直列接続しつつ、且つ幹路部111、112を通じた熱の放散を可能とし、不所望なLED周囲温度の上昇を防ぐためのものである。尚、図57では図18と同様の箇所には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
図57に示されているように、この例では、枝路部113、114を切除する代わりに、幹路部111、112の斜線で示した箇所を切除する。これにより、各光源取付部5内の一対の端子接続部109、109を互いに電気的に分離して、LED102(図16)の直列接続を可能につつ、各端子接続部109を幹路部111、112に接続された状態のままとすることができる。このようにして、この実施例ではLED102に電流を流したときに発生する熱を幹路部111、112から速やかに放散して、各LED102の周囲に熱が溜まって温度が不所望に上昇するのを防止することができる。尚、図示した例では各端子接続部109は両幹路部111、112に接続されているものとしたが、いずれか一方にのみ接続されるようにしてもよい。
例えば図39に示したような実施例のように、光透過性を有するガラス管などに光源連結体を収容して発光体装置を形成する場合、ガラス管の内径が小さい場合(例えば約5mm)、幅の狭い幹路部を有するパターン化導体を用いなければならない。そのようなパターン化導体550を図58aに示す。このパターン化導体550は光源(図示せず)を取り付けるための光源取付部565を形成する端子接続部569と、光源取付部565を長手方向に連絡する連絡路部560と、光源取付部565及び連絡路部560を幅方向に挟んで長手方向に延在する一対の幹路部561、562と、光源取付部565を幹路部561、562に連絡する幅方向に延在する複数の枝路部563、564とを有する点は、上記した実施例と同じであるが、幹路部561、562の幅が狭くなっている点に特徴がある。そのため内径の小さいガラス管内に収容することが可能であるが、これら幹路部561、562の端部に図39に示した導電ピン93のような外部電源との接続用の電極ピンを取り付けることが困難である。図58bは、図58aに示したようなパターン化導体550の幅の狭い幹路部561、562の端部に電極ピンを取り付けることを可能にするための端部導体570である。この端部導体570はパターン化導体550の幹路部561、562との接続用の一対の幅狭部571、572と、これら一対の幅狭部571、572にそれぞれ連結された一対の幅広部573、574とを有する。この一対の幅広部573、574の各々には電極ピンを取り付けるのに用いることのできる孔573A、574Aが形成されている。端部導体570はその一対の幅狭部571、572がパターン化導体550の対応する幹路部561、562と重ね合わされた状態でレーザ溶接されることにより好適にパターン化導体550と一体化される。なお、端部導体570の一対の幅広部573、574はブリッジ部575によって互いに連結されているが、使用前にブリッジ部575を切除して分離される。このように一対の幅狭部571、572と一対の幅広部573、574を有する端部導体570を用いることで、幅の狭い幹路部561、562を有するパターン化導体550にも電極ピンを取り付けることが容易に可能となる。
図36に示した例では、パターン化導体120の二次加工によって得られる接続導体構造104の各部がばらばらになるのを防ぐまたは接続導体構造104の機械的強度を高めて取り扱いを容易にするために絶縁性シート184′をパターン化導体120の光源取付面とは反対側の面に張り付けた。しかしながら、図59に示す光源連結体の別実施例101aのように、絶縁性シート184′をパターン化導体120(接続導体構造104)の光源取付面に例えば熱溶着などにより張り付けることもできる。尚、この図において図36と同様の箇所には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図示されているように、絶縁性シート184′には、図36の場合と同様に、所定の箇所に開口185が形成され、光源(LED)2とパターン化導体120の端子接続部109との接続が可能となっている。このような開口185の形成は、絶縁性シート184′をパターン化導体120に張り付ける前に予め形成することも、或いは張り付けた後にプレス加工、レーザ加工などの方法により形成することもできる。このように絶縁性シート184′をパターン化導体120の光源取付面に張り付けると、電源電圧が印加される部分が、比較的作業者が触りやすい光源取付面側に露出されないため安全性を向上することができるとともに、絶縁性シート184′が光源102からの光を反射することにより照明効率を上げることができる。
上記したように、パターン化導体の二次加工により形成される接続導体構造104の各部がばらばらになるのを防ぐため絶縁性シート184、184′を用いる場合、得られる光源連結体101′、101″、101aの機械的強度を補うべく保持体に取り付けることが好ましい。また、光源102をパターン化導体120に組み付けた後に、所要箇所を切除して接続導体構造104を形成して光源連結体を得る場合、絶縁性シート184′などの連結部材を用いる必要はないが、光源連結体の機械的強度はより低下するので、保持体の使用が一層望ましい。図60aにそのような光源連結体の保持体への取り付けの好適実施例を示す。また図60bは光源連結体を保持体に取り付けた状態を示す断面図である。
図60a及び図60bに示すように、この保持体580は中央部に長手方向に延在する溝582を有し、この溝の対向する側壁583、583には光源連結体101bの一対の幹路部111、112に対応する一対の対向する長手方向に延在するガイド溝583A、583Aが形成されている。尚、この例では光源連結体101bは図18に示したようなパターン化導体120を用いて形成されるが、連結部材を有しておらず、また延出部117の折り曲げによるリード線103のかしめは行わず、レーザ加工によってリード線103とパターン化導体120との接続を行い、底面部は概ねフラットとなっている(図60b)。図60aに示すように、光源連結体101bの一対の幹路部111、112を対応するガイド溝583A、583Aに嵌め込むように、図の矢印で示す方向にスライドさせることにより、光源連結体101bの保持体580への取り付けを容易に行うことができる。その後、図60bに示すように、光源連結体101bの光源取付面には電源電圧が印加される部分が露出されたり、ほこりなどによって不所望に短絡したりするのを防ぐべく絶縁体からなるカバー部材585が取り付けられる。カバー部材585には予め光源102の位置に合わせて開口が設けられている。図59に示したように絶縁性シート184′が光源取付面に張り付けられている場合、カバー部材585を省略してもよい。
図61は、保持体の別の実施例を示す断面図である。光源連結体101bは図60a及び図60bに示したのと同様である。この保持体590は、上面と下面の両方に長手方向に延在する溝592、596を有し、概ねH形の断面を有している。各溝592、596の対向する側壁593、593及び597、597には、関連する光源連結体の一対の幹路部111、112が嵌め込まれるガイド溝593A、593A及び597A、597Aが形成されている。このような保持体590を用いることにより、保持体590の上面と下面のそれぞれに光源連結体101bを取付け、上側及び下側の両方に光を照射することが可能となる。
上記したように本発明によるパターン化導体(120、200など)は好適には順送プレス機で形成することができるが、フォトエッチングにより形成することも可能である。そのようなフォトエッチングによりパターン化導体を形成し、光源連結体を得る好適な方法を図62a〜図62cに示す。図62aに示すように、例えば燐青銅からなる導電板601と概ね同じ大きさの絶縁板602との間に熱溶着シート603を挟み、高温で圧接することにより、導電板601を絶縁板602に接着する。続いてフォトエッチングを用いて各々例えば図56に示したようなパターンを有する複数の長寸のパターン化導体604−1、604〜2、...、604−Nを形成する。尚、図62bでは、形成されるパターンの詳しい図示は省略した。フォトエッチングプロセスとは別に、光源や抵抗のリード線を挿入するための穴開け加工をプレス加工などによって行ってもよい。この状態では複数のパターン化導体604−1、604−2、...、604−Nは全て絶縁板602に取り付けられている。その後、例えばプレス加工により各パターン化導体604〜1、604−2、...、604−Nの適切な部分を切除して所望の接続導体構造を形成し、図62cに示すように接続導体構造に光源606(及び必要ならば抵抗)を取り付け、光源連結体605−1、605−2、...、605−Nを形成する。図62cでは絶縁板602によって連結された複数の光源連結体605−1、605−2、...、605−Nによって面光源が形成されていることがわかるだろう。光源606の取り付け後または取り付け前に絶縁板602を切断して光源連結体(接続導体構造)605−1、605−2、...、605−Nを互いに分離することも勿論可能である。
上記実施例では、パターン化導体(120、200など)を用いて複数の光源が一列に配列された光源連結体(101、101′、101″、201など)を形成した。しかしながら、複数列の光源を含む光源連結体を形成するためのパターン化導体も可能である。図63aは、例として2列の光源を含む光源連結体を形成することが可能なパターン化導体の一実施例を示す部分平面図である。図示されているように、このパターン化導体610は、上記したような一列に光源が配列された光源連結体を形成するためのパターン化導体(光源一列配置用パターン化導体)を2つ幅方向に連結した構造を有している。詳述すると、この光源102列配置用パターン化導体610は、長手方向に平行に延在する電源接続用の第1〜第3の幹路部611、612、613を有し、中央の第2の幹路部612には順送プレス機での搬送/位置決めを容易にするためのパイロット穴614が形成されている。第1幹路部611と第2幹路部612の間には複数の光源取付部615が長手方向に配置され、各光源取付部615は幅方向に延在する対応する枝路部616、617によって第1幹路部611及び第2幹路部612に接続されるとともに、隣接する光源取付部615同士は互いに連絡路部618によって連結されている。同様に、第2幹路部612と第3幹路部613の間にも複数の光源取付部625が長手方向に配置され、長手方向に連絡路部628によって連結されるとともに、各光源取付部625は幅方向に延在する対応する枝路部626、627によって第2幹路部612及び第3幹路部613に接続されている。この実施例では、各々光源を一列に配置するための2つのパターン化導体によって中央の第2の幹路部612が共有されているとも言える。第1幹路部611と第2幹路部612の間に配列された各光源取付部615は対応する光源の一対の端子に対応した一対の端子接続部619、619を有し、各一対の端子接続部619、619はこの実施例では2つのブリッジ部619A、619Aによって互いに連結され、光源が接続される前にこれらブリッジ部619A、619Aは切除され各光源取付部615内の一対の端子接続部619、619は互いに分離される。また各端子接続部619には光源がリード線を有する場合にそのリード線を挿入するための穴620が形成されている。同様に、第2幹路部611と第3幹路部613との間に配列された各光源取付部625は対応する光源の一対の端子に対応した一対の端子接続部629、629を有し、各一対の端子接続部629、629はこの実施例では2つのブリッジ部629A、629Aによって互いに連結されている。また各端子接続部629には光源がリード線を有する場合にそのリード線を挿入するための穴630が形成されている。
図63bは図63aのパターン化導体610の二次加工要領の一例を示す図である。この図において、取り付けられる光源635及び抵抗636を点線で示し、切除される部分を斜線で示した。光源635及び抵抗636は図16に示したLED102及び抵抗122と同じようなリード線を有するものとすることができるが、リード線を有さないチップ型としてもよい。また印加される電源電圧の極性を記号で示した。この例では、光源635の各列が、各々4つの光源635を含む複数の直列ブロックが並列接続された光源直並列体をなすようにパターン化導体610が二次加工されていることが理解されるだろう。もちろん、各列の光源635が直列または並列に接続されるようにパターン化導体610を二次加工することも可能である。
図64は光源を4列に配列することが可能なパターン化導体の実施例を示す平面図である。このパターン化導体640は、図63aに示したパターン化導体を2つ幅方向に連結した構成を有しており、例えば図に示したように電源電圧を印加することで各列の光源に適切に電力を供給することが可能なことが理解されるだろう。このように、本発明によれば光源を複数列配列することが可能であり、且つ、二次加工における切除部分を変えることで、光源各列において並列、直列、直並列など様々な態様で光源を連結することが可能なパターン化導体が提供される。
LEDは消費電力が少なくまた寿命が長いという利点があるため、複数のLEDを光源として用いて信号灯を形成することが提案されている。LEDが直列または直並列に接続されている場合、1つのLEDが故障して電流を流さなくなると、そのLEDに直列に接続されたLEDにも電流が流れなくなり、信号灯全体の明るさが大きく低下してしまう。複数のLEDを並列接続し、そうしてできた並列接続体を複数直列接続してマトリックス状回路を形成することが知られている(例えば、実開平4−8454号公報第9図)。このような回路では、1つのLEDが故障して電流を流さなくなっても、それと並列に接続されたLEDには電流を流すことができるため、光量が大きく低下することがない。しかしながら、そのような回路では、1つのLEDが短絡故障を起こした場合にはそのLEDと並列に接続されている各LEDの両端が短絡されることとなり、これらのLEDから光が放出されなくなるため、光量が大幅に低下してしまう。図65は、そのようなLEDの短絡故障の場合にも全体の光量の大幅な低下を防ぐことができる信号灯に適したLED回路を示す模式図である。
図65のLED回路650は、各々5つのLED651が並列接続されてなる8つの光源並列接続体652が直列に接続され、マトリックス状回路をなしている点は従来と同様であるが、各LED651に、関連する抵抗653が直列に接続されている点に特徴がある。これにより、1つのLED651が短絡故障しても、そのLED651と直列に接続された抵抗653の両端に電圧が生成されるため、そのLED651と並列に接続された他のLED651の両端は短絡されず、発光が維持される。従って、1つのLED651の短絡故障が発生しても、全体の光量の大幅な低下を防止することが可能である。なお、並列接続されるLED651の数及び直列接続される光源並列接続体652の数は勿論任意に変更可能である。
図66に示すように、図65に示したLED回路650と同様に複数の光源並列接続体662が直列接続されて光源661がマトリックス状に接続された回路構成を有する別のLED回路660を追加し、それぞれ独立した電源(第1電源及び第2電源)に接続するとともに、それぞれの光源651、661が概ね重なるように配置して発光体装置670を構成することも可能である。このように別個の電源に接続された2つの回路650、660を用いることにより、一方の電源が故障した場合でも、最低限必要な明るさを維持することができる。
図67に示すように、図66に示したような回路構成を有する発光体装置670は、本発明に基づくパターン化導体を用いて形成される光源連結体671を使って容易に形成することができる。図67の発光体装置670は幅方向に配列された複数の光源連結体671を含み、異なる電源(第1電源及び第2電源)に接続される光源連結体671が交互に幅方向に配置されている。各光源連結体671に含まれるLEDは長手方向に延在する一対の幹路部672、673間に互いに並列に接続され、各LEDは抵抗を通じて一方の幹路部673に接続されている。このような光源連結体は、例えば図56に示したパターン化導体500を二次加工して所要箇所を切除し、光源としてのLEDを接続することにより容易に形成することができる。光源連結体671は1つおきにジャンパー線675、676によって連絡され、図65に示したようなマトリックス状LED回路を2つ形成し、両端に位置する光源連結体671は第1電源または第2電源に接続されている。このようにして、信号灯に適した信頼性の高い面発光装置をパターン化導体(500など)を用いて形成される光源連結体671を用いて形成することができる。
図68は、電気的には図65に示したようにマトリックス状に互いに接続され且つ空間的には一列に配置された複数の光源を有する、本発明に基づく光源連結体の別の実施例を示す模式的な部分平面図である。この図において各LEDの取り付け向きが記号で示されている。この光源連結体も、図56に示したパターン化導体500の所要部分を切除して形成される接続導体構造を用いることにより形成することができる。本図において図56と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
この光源連結体700は、上記した実施例と同様に、長手方向に1列に配置された複数の光源としてのLED701を有しており、この実施例では、各々並列接続された3つのLED701を含む複数の光源並列接続体が直列接続されている。勿論、各並列接続体に含まれるLED701の数は3に限定されるものではなく、別の数のLED701を含むこともできる。上記実施例と同様に、この光源連結体700もLED701を挟んで長手方向に延在する第1及び第2の幹路部511、512を有し、各LED701はこれら幹路部511、512間に関連する枝路部513及び抵抗702を介して接続されているが、隣接する並列接続体に含まれるLED701の向きが逆になっており且つ第1及び第2の幹路部511、512の一部が切断されている点が上記実施例と異なる。これにより、記号で示すような極性で直流電圧を印加すると、概ね図の左側から右側へと電流が流れる。図から理解されるように、隣接する並列接続体に含まれるLED701の向きが逆になっていることにより、隣接する並列接続体のうち上流側の並列接続体に含まれるLED701のカソードと下流側の並列接続体に含まれるLED701のアノードとが接続されている。また、第1及び第2の幹路部511、512は、隣接する並列接続体のうち上流側の並列接続体に含まれるLED701のアノードと下流側の並列接続体に含まれるLED701のカソードとが分離されるように且つ各LED701の両端が短絡しないように隣接する並列接続体の概ね間において切断されている(符号703、704)。このように本実施例によれば、各々並列に接続された複数の光源701を含む並列接続体を直列に接続した回路構造を有し且つこれら光源701が直線状に配列された線発光体を得ることができる。
図69は、同様の電気回路構造及び光源配列構造を有する光源連結体の別の実施例を示す模式的な部分平面図である。この光源連結体700aでも、記号で示すように電源電圧が印加され、電流は概ね図の左から右へ流れる。この例では、光源として用いられるLED701の向きは全て同じであるが、隣接する並列接続体のうち上流側の並列接続体に含まれるLED701のカソード(またはそれに接続された一方の幹路部512)と下流側の並列接続体に含まれるLED701のアノード(またはそれに接続された他方の幹路部511)とを接続するため、2つの光源取り付け部515(またはそれに含まれる端子接続部519)及びそれらを幹路部511、512に連絡する枝路部513、514が用いられている。そのためこの実施例では隣接する並列接続体の間の間隔が図68に示した実施例と比べて大きくなるという欠点がある。
図70は、電気的には図65に示したようにマトリックス状に互いに接続され且つ空間的には一列に配置された複数の光源を有する光源連結体を形成するのに適したパターン化導体の別の実施例を示す部分平面図である。図70のパターン化導体500aは、図56に示したパターン化導体500の変形実施例であり、図70において図56と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。また図71は、図70に示したパターン化導体500aを用いて形成された光源連結体の一例700bを示す部分平面図である。この図においてLED701はその接続の向きもわかるように模式的に示したが、砲弾型LED、チップ型LEDのいずれとすることもできる。また本図において図68と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
図70のパターン化導体500aでは、各ブリッジ部521Aの中央部分において、ブリッジ部521Aを第1及び第2の幹路部511、512に接続する更なる枝路部517、518が設けられている点が図56の実施例と異なる。これにより、光源としてのLEDを接続する接続導体構造を形成するべく隣接する光源並列接続体間に位置するブリッジ部521Aを切除する際、その中央部分と枝路部517、518を残しておくことによって、図71に示すように、光源としてのLED701を組み付けたとき、隣接する光源並列接続体のうち電気的に上流側のものに含まれるLED701のカソードと下流側のものに含まれるLED701のアノードとを連絡することができる。
図70のパターン化導体500aは、第2の幹路部512から幅方向に離間して長手方向に延在し、プレス機のパイロットピンと係合してパターン化導体500aの順送/位置決めを可能にする複数のパイロット穴526が設けられた縁桟部524を有している。縁桟部524は幅方向に延在する複数の連結部525によって第2の幹路部512に連結されている。後に詳述するように、この縁桟部524は連結部525を折り曲げることにより、第2の幹路部512の裏面との間に接続ワイヤなどを収容するスペースを形成するのに用いることができる。
また図71に示す光源連結体700bでは、第1及び第2の幹路部511、512及び縁桟部524は、上記した実施例と同様に、隣接する光源並列接続体のうち上流側の光源並列接続体に含まれるLED701のアノードと下流側の並列接続体に含まれるLED701のカソードとが分離されるように且つ各LED701の両端が短絡しないように適切な箇所で切断されている。
図72aは、図71に示した光源連結体700bを用いて形成される発光体装置の模式図であり、図72bは、図72aのラインb−bに沿った断面図である。図示されているように、図72aの発光体装置710に含まれる光源連結体700bでは、各々3つのLED701を含む光源並列接続体が3つ直列接続されている。もちろん各光源並列接続体に含まれるLED701の数及び直列接続される光源並列接続体の数は任意に変更可能である。なお、図72aでは縁桟部524は図示を省略した。
この発光体装置710は、光源連結体700bを収容するガラス管711と、このガラス管711の両端に設けられた一対のキャップ712、713とを有しており、光源連結体700bをほこりなどから保護することができるようになっている。各キャップ712、713には一対の電気接続用導電ピン714、714及び715、715が設けられている。一方(図の左側)のキャップ712の一対の導電ピン714、714はキャップ712を通ってガラス管711内部に設けられたダイオードブリッジ716の一対の入力端に接続される。また、このキャップ712の一対の導電ピン714、714は対応する渡り線717、718によって他方のキャップ713の一対の導電ピン715、715の対応するものに接続されている。これにより、同様の構造を有する他の発光体装置710aを軸方向に連結する際、渡り線717、718及び導電ピン715、715を通じて電源電圧を他の発光体装置710aに容易に供給することができる。ダイオードブリッジ716の一対の出力端の一方(この例では高電圧側)は光源連結体700b内の電気的に最上流側に位置する光源並列接続体のLED701のアノード側に接続され、他方(この例では低電圧側)は渡り線719を介して光源連結体700b内の電気的に最下流側に位置する光源並列接続体のLED701のカソード側に接続される。
図72bの断面図に示したように、図71の矢印A及びBで示した箇所で連結部525を折り曲げることによって、縁桟部524を第2の幹路部512に対向するように位置させ、縁桟部524と第2の幹路部512との間に渡り線717、718、719を収容するスペースを形成することができる。これにより、渡り線717、718、719をガラス管711内で所定の位置に保持することができる。
図73は、電気的には図65に示したようにマトリックス状に互いに接続され且つ空間的には一列に配置された複数の光源を有する光源連結体を形成するための、図56に示したパターン化導体500の別の二次加工方法を示す部分平面図である。図73において図56と同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。また、本図において、切除する部分を斜線で示す。図74は、図73に示した要領でパターン化導体を二次加工して形成した接続導体構造を用いて形成される光源連結体の部分平面図である。この図においてLED701はその接続の向きがわかるように模式的に示した。
図73及び図74に示すように、この実施例では、LED701が第1の幹路部511と第2の幹路部512の間に並列に接続されるように、ブリッジ部521Aは全て切除される。また、上記した実施例と同様に、隣接する光源並列接続体の概ね間の位置において第1及び第2の幹路部511、512が切断される。
図73の実施例では、枝路部513、514は切除されずに残され、これら枝路部513、514は、第1及び第2の幹路部511、512の主面が連絡路部510の主面と概ね垂直になるように、矢印C、Dで示した位置において折り曲げられる。さらに第1及び第2の幹路部511、512を切断することで形成される遊端部511A、512Aが互いに接触するように矢印A、Bに示した位置において幹路部511、512を中心へ向けて折り曲げ、接触した遊端部511A、512A同士を例えば溶接により接続し、導電路を形成する(図74)。この導電路により、図74に示すように、光源としてのLED701を全て同じ向きに対応する光源取り付け部515に取り付けたとき、隣接する光源並列接続体のうち電気的に上流側のもの(図では左側)に含まれるLED701のカソードと下流側のもの(図では右側)に含まれるLED701のアノードとを連絡して、光源並列接続体を直列接続することができる。また、第1及び第2の幹路部511、512の適切な箇所での切断により、隣接する光源並列接続体のうち電気的に上流側のものに含まれるLED701のアノードと下流側のものに含まれるLED701のカソードとの間が分離され、且つ、各LED701の両端の短絡が防止されている。なお、図73及び図74の実施例では枝路部513、514を全て残すこととしたが、一部または全てを切除して代わりにリード線を有する抵抗を用いることも可能である。
図75は、図63aに示したような光源を2列に配列するのに適したパターン化導体610を用いて形成された、光源がマトリックス状に接続された光源連結体を示す模式的な部分平面図である。本図において図63aと同様の箇所には同じ符号を付して詳しい説明は省略する。またLEDは接続方向がわかるように記号で示してある。図75において、パターン化導体610は既に所要部分を切除したものとして(即ち、接続導体構造として)示されている。各LED721は対応する枝路部616、626及び抵抗722を介して第1幹路部611と第2幹路部612の間または、第2幹路部612と第3幹路部613の間に接続されている。またLED721の2つの列の各々において、3つのLED721を並列接続してなる光源並列接続体が複数形成されており、図中記号で示したように、隣接する並列接続体に含まれるLED721の向きが逆になっている。また第1〜第3幹路部611〜613の一部が切断されている(符号723、724、725)。これにより、LED721の各列がマトリックス状の回路を形成し、記号で示したような極性で電圧を印加すると、この回路においても電流が概ね図の左から右へ流れる。
図76は本発明に基づいて形成される光源連結体を複数用いて面発光装置を形成する好適実施例を示す模式図である。この例では、複数の赤色LED(R)を含む赤色光源連結体731と、複数の緑色LED(G)を含む緑色光源連結体732と、複数の青色LED(B)を含む青色光源連結体733とを用いて、円形の発光面を有する面発光装置730が形成されている。図示されているように、これら3つの光源連結体731、732、733は発光面の周縁部において周方向に概ね等間隔に離間されたそれぞれの始点RS、GS、BSから中心部に向かって渦巻きをなすように配置されている。これにより各色の光を同じ明るさで概ね円形に発光することが可能となっている。図77は、同様の方法を用いて、正方形の面発光体装置730aを形成した実施例である。このように形成される面発光体の形状は任意に選択可能である。また、上記実施例では各色毎に1つの光源連結体を用いているが、例えば各色につき2つの光源連結体を用い、合計6つの始点から渦巻きをなすように光源連結体を中心へ向けて配列することも可能である。また、3色に限らず2色あるいは3色より多くの色の光源(LED)を用いることも可能である。勿論、全光源連結体に含まれる光源の発光色を同じにすることも可能である。
図78は、本発明に基づいて形成される光源連結体を複数用いて面発光装置を形成する別の実施例を示す模式図である。図示されているように、この面発光装置740では、複数の赤色、青色、緑色光源連結体が同心円状に配置されている。上記実施例と同様にこのような配置も円形に限られるものではないことが理解されるだろう。
図79は、本発明に基づく光源連結体(例えば図36に示した光源連結体101″)の使用例を示す模式図である。この図において接続導体構造104の詳細は図示を省略した。本発明に基づく光源連結体はフレキシビリティがあるため、図のようにねじって使用することが可能である。これにより、光源102が概ねスパイラル状に配置され、周囲の空間を概ね均等に照明することが可能となる。
ところで、LEDは白熱電球等と比べて極めて超寿命であることなどから、近年、高信頼性が要求される自動車のストップランプ、テールランプ、方向指示器といったいわゆる車載ランプの光源として用いられている。このような車載ランプは、例えば車体のコーナー部に設けられるような場合、車体の全体的な形状に合うよう3次元的な構造を有する必要があり、光源としてのLEDもそれに合わせて3次元配置しなければならない。
そのような3次元的にLEDを配置した車載ランプは、例えば特開平11−121807号公報に開示されている。この公報に開示されている車載ランプは、複数のLEDと、階段状をした複数の段部を有するベースと、これら複数の段部に嵌合支持され、対応するLEDを保持するホルダとを有する発光ユニットを有し、この発光ユニットはレンズとランプボディとによって画定されるランプ室内に収納される。LEDとホルダの間には電気コードが挟持され、それによりLEDの電気接続がなされる。また、各LEDのリードには、LEDのホルダへの取り付け時に電気コードの被覆を剥がし電気コードの芯線を露出することができるように、芯線の直径に概ね対応した幅のスリットが設けられている。更に、各ホルダには、LEDを取り付ける前において電気コードを仮保持するための電気コード挿通溝が設けられている。
このような車載ランプでは、ホルダをベースに取着した後、電気コードをホルダの挿通溝に通してから、LEDをホルダに挿入してLEDとホルダの間に電気コードを挟持することで灯具の主構成要素である発光ユニットを形成することができる。また別の方法として、ホルダがベースとは別体になっていることを利用し、先にホルダに電気コードとLEDを保持して光源連結体を形成し、その後でホルダをベースに取着することで発光ユニットを形成することもできる。
しかしながらこのような車載ランプでは、ホルダがベースと別体になっていることにより、部品点数が増加し、管理コスト及び製造コストが増加するという問題がある。ホルダをベースと一体とすると、ベースの形状が複雑になりベースの金型代が上昇してしまう。また、上記したいずれの組み立てプロセスにおいても電気コードを個々のホルダの挿通溝に通す必要があることから、自動化することは極めて困難である。更に、リードが特殊な形状を有するLEDを用い、市販品を使用することができないことも、製造コスト上昇の一因となっている。
図80は、上記のような問題を解決するべく本発明に基づく光源連結体を用いた車載ランプ用発光体装置の一実施例の斜視図である。図示されているように、この発光体装置800は光源としての複数(この例では9個)のLED802と、これらLED802を3次元配列するべく階段状をした複数の段部を有するベース(保持体)830とを有する。このような発光体装置800は、従来と同様に、車体の一部を構成するハウジング(図示せず)とハウジングに取り付けられたレンズ(図示せず)とによって画定されるランプ室内に収納して用いられる。なお、この実施例では各LED802は、プレート状のアノード端子803aとカソード端子803bを有する。
この実施例では、3つのLED802が並列接続されて一つの光源連結体801を形成し、そのような光源連結体801が3つジャンパー部材815で直列に接続されて、いわゆるマトリックス回路(または並直列回路)を形成している。なお、この例では隣接する光源連結体801はそれらの端部において一つのジャンパー部材815で接続されているが、電気抵抗の低減、熱伝達特性の向上等のために複数箇所において2個以上のジャンパー部材815で接続してもよく、その数は任意である。また、図示した例ではジャンパー部材815は平板状の導体を適切な箇所で屈曲したものとなっているが、被覆された導線などを用いてもよい。
図81は、ベース830の形状に合わせて屈曲する前の光源連結体801を示す斜視図であり、図82はその端面図である。図示されているように、光源連結体801は、複数(この例では3つ)のLED802を電気的に接続するための接続導体構造804を有する。接続導体構造804は長手方向に略平行に延在する一対の導体(幹路部)811、812を有し、各LED802のアノード端子803a及びカソード端子803bはそれぞれ対応する幹路部811、812に好適にはレーザ溶接のような溶接により取着される。即ち、この実施例では一対の幹路部811、812が光源取付部(または光源端子接続部)を含んでいるということができる。
この実施例では各LED802のカソード端子803bが取り付けられる幹路部812の幅がアノード端子803aが取り付けられる幹路部811より広くなっており、より熱を伝導しやすくなっている。通常、各LED802においてLEDパッケージ内に封止されたLEDチップ(図示せず)はプレート状のカソード端子803b上に直接取り付けられ、アノード端子803aとはリード線などにより接続され、LEDチップから発せられる熱はその大部分がカソード端子803bを介して外部に放出されるため、このようにカソード端子803bが接続される幹路部812を幅広とすることで、LED802からの熱の放散を一層効率良く行うことができる。また放熱への寄与が小さいアノード端子803aが接続される幹路部811を幅狭とすることにより、光源連結体801の幅を小さくすることができる。
このような光源連結体801は、上記した実施例と同様に、所定のパターンを有するテープ状のパターン化導体の適切な位置にLED802を取り付けた後、パターン化導体の所要部分を切除してLED802を並列接続する接続導体構造804を形成することにより得られる。図83は、このような並列接続されたLED802を有する光源連結体801を形成するのに適したパターン化導体の一実施例の部分平面図である。
図示されているように、このパターン化導体820は平板なテープ状をなし、長手方向に延在する一対の導体(幹路部)811、812と、これら幹路部811、812を幅方向に連結する複数の枝路部813とを有している。上記したように、LED802のカソード端子803bが取り付けられる幹路部812は、アノード端子803aが取り付けられる幹路部811より幅広となっている。また、各幹路部811、812には順送プレス機(図示せず)などによる搬送/位置決めに用いることのできる複数のパイロット穴818が長手方向に所定の間隔で設けられている。
LED802をパターン化導体820の一対の幹路部811、812間に例えばレーザ溶接などにより取り付けた後、一対の幹路部811、812間を接続する枝路部813を切除し、更に適切な長さでパターン化導体820を切断することにより、任意の数の並列接続されたLED802を有する光源連結体801を形成することができる。LED802を取り付ける前において、一対の幹路部811、812が枝路部813によって機械的に連結されているため、パターン化導体820の取り扱いが容易であり、これにより、上記したようなLED802のパターン化導体820への取り付け、パターン化導体820の枝路部813の切除、幹路部811、812の切断といった作業を順送プレス機などを含む一つの製造ラインで自動化して生産効率を向上させることができる。また特別なホルダを用いることなくレーザ溶接によりLED802をパターン化導体820に取り付けることにより、部品点数の削減及び管理コストの低減が実現される。
このようにして形成された図81に示すような光源連結体801を所定の箇所で折り曲げ、ベース830に取り付けることにより、図80に示したような車載ランプ用発光体装置800を形成することができる。光源連結体801のベース830への取り付けは、例えばベース830の所定の箇所にボス部(図示せず)を形成し、これらボス部に光源連結体801の幹路部811、812に設けられたパイロット穴818を嵌め込んだり、あるいは接着剤を用いたりすることにより可能である。
光源連結体801をベース830に取り付ける際には、各LED802がベース830上の適切な位置に配置されることが望ましいが、例えば光源連結体801の折り曲げ加工における精度が低いと適切な位置からずれてしまうことがある。そのような場合、各LED802が適切な位置に配置されるように、LED802の位置を調整できることが望ましい。また、上記した例では各光源連結体801に含まれるLED802は直線上に配列されているが、LED802の配列方向をオフセットしたり、曲げたりすることが望ましい場合もある。図84aは、そのようなLED位置の調整を可能とするパターン化導体の別の実施例を示す部分平面図である。また、図84bは使用状態において切除する部分を斜線で例示した図84aと同様の図である。尚、これらの図において図83と同様の箇所には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
図84aに示されているパターン化導体820′では、一対の幹路部811、812の各々の長手方向の所定の箇所に伸縮可能部821が形成され、これら伸縮可能部821が作用することでLED位置の調整が可能となっている。好適には伸縮可能部821は隣接するLED取り付け位置の間に形成される。尚、図84aでは一対の幹路部811、812の幅は同じとしたが、図83に示した実施例と同様に異なる幅を有するものとすることも勿論可能である。
図84a及び図84bの実施例では、各伸縮可能部821は各幹路部811、812中に形成された一対の概ねU字形の細い接続路822を含み、各U字形接続路822の向かい合う一対の直線部分は幹路部811、812の概ね幅方向に延在し、曲折した底辺部分はパターン化導体820′の中心軸線側に位置している。また伸縮可能部821は、各U字形接続路822の両端部を接続するべく幹路部811、812の幅方向端部において長手方向に延在するブリッジ部823を有しており、それにより通常は伸縮可能部821の変形が阻止され、ブリッジ部823は変形阻止部として働いている。使用時においては、図84bに斜線で示すように、ブリッジ部823を切除することで所望の伸縮可能部821の変形が可能となる。このようにブリッジ部823を用いることで、必要な部分においてのみ伸縮可能部821を選択的に変形可能としてLED配置位置を調整可能としつつ、形成される光源連結体全体の機械的強度が不必要に低下するのを防止することができる。また、ブリッジ部822を切除する前の状態においてはパターン化導体820′またはそれを用いて形成される光源連結体の剛性が比較的高いため、それらの取り扱いが容易である。このようなパターン化導体820′の伸縮可能部821及びブリッジ部823は好適にはプレス加工の打ち抜きによって容易に且つ安価に形成することができる。
図85a及び図85bは、図84aに示したパターン化導体820′を用いて形成された光源連結体801′の変形状態の例を示す部分平面図である。図85aでは、長手方向に2カ所の伸縮可能部821の変形によってLED802の配列方向(または光源連結体801′の長手方向軸線)がパターン化導体820′(または接続導体構造804)の主面と平行な面内で曲げられ、その結果、図の右端と左端とでLED802の配列方向が幅方向(横方向)にオフセットされている。図85bでは、伸縮可能部821は隣接するLED802間の距離が光源連結体801′の長手方向に広がるように変形している。このように、伸縮可能部821を有するパターン化導体820′を用いた光源連結体801′では、LED802の配置位置を調整してLED802をベース上の適切な位置に確実に配置することができるだけでなく、様々なLED配列が容易に可能であり、車載ランプの形状の設計自由度を大きく向上することができる。或いは、異なるベースに対しても、その差異が光源連結体801′の伸縮可能部821の変形によって吸収できる程度であれば、同じ光源連結体801′を用いることが可能である。
図86aは伸縮可能部を有するパターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図であり、図86bはそれを用いて形成した光源連結体の変形状態の一例を示す部分平面図である。これらの図において図84a〜図85bに示したのと同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。また図86aでは使用時において切除する部分を斜線で示した。図86aに示されているように、このパターン化導体820aでは各伸縮可能部821aは対応する幹路部811、812の幅方向に渡って延在する一対の概ねS字形の細い接続路822aを含む。上記実施例と同様に、このパターン化導体820aも、伸縮可能部821aの変形を選択的に可能とする変形阻止部として働くブリッジ部823aが、伸縮可能部821aに対応する位置において各幹路部811、812の幅方向外側端部に設けられている。この実施例の伸縮可能部821a及びブリッジ部(変形阻止部)823aも好適には打ち抜きによって形成することができる。
図86bに示すように、図86aに示したパターン化導体820aを用いて形成した光源連結体801aにおいても、伸縮可能部821aの変形によってLED位置をパターン化導体820aの主面(LED取り付け面)と平行な面内において、横方向及び縦方向に調整することが可能である。
図87aは伸縮可能部を有するパターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図であり、図87bは図87aの正面図である。また、図87cはこのパターン化導体を用いた光源連結体の変形状態の一例を示す部分平面図である。これらの図において図84a〜図85bに示したのと同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図示されているように、このパターン化導体820bでは伸縮可能部821bは蛇腹状または波形となっており、パターン化導体820bの幅方向に延在する複数の折り目に沿って幹路部811、812を折り曲げることで形成された複数のひだ状部を有している。このような伸縮可能部821bはプレス加工によって容易に形成可能である。このようなパターン化導体820bを用いた光源連結体801bにおいても、伸縮可能部821bを変形させることで、図87cに示すように例えばLED802の配列方向をパターン化導体820bの主面と平行な面内で曲折させるなど、LED802の配置位置の調整または変更が可能である。また図示していないが、隣接するLED802間の距離を調整するように変形することも勿論可能である。
図88aは伸縮可能部を有するパターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図であり、図88bは図88aの正面図、図88cはこのパターン化導体を用いた光源連結体の変形状態の一例を示す部分平面図である。これらの図において図84a〜図85bに示したのと同様の部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。このパターン化導体820cでは、伸縮可能部821cはパターン化導体820cの厚み方向に盛り上がった湾曲部からなる。各湾曲部821cは変形が容易なように長手方向中央部分が幅狭となっている。この実施例は、図87a〜87cに示した例における実施例のひだ状部が1つの場合に相当するということもできる。図87cに示すように、このようなパターン化導体820cを用いた光源連結体801cにおいても、伸縮可能部821cを変形させることで、例えばLED802の配列方向をパターン化導体の主面と平行な面内において曲折させるなど、LED802の配置位置の調整または変更が可能である。
図89aは、本発明に基づく並列接続された複数の光源を含む光源連結体を形成するのに適したパターン化導体の別の実施例を示す部分平面図である。図示されているように、このパターン化導体850も、概ね平板なテープ状をなし、長手方向に延在する互いに離間した一対の導体(幹路部)851、852と、これら幹路部851、852を連結する複数の枝路部853とを有している。この例では図の上側の幹路部851にLEDのアノード端子を取り付け、下側の幹路部852にLEDのカソード端子を取り付けることが意図されており、図81に示した実施例について述べたのと同様の理由により、幹路部851より幹路部852の方がより面積が大きくなっている。また、各幹路部851、852には順送プレス機(図示せず)などによる搬送/位置決めに用いることのできる複数のパイロット穴858が長手方向に所定の間隔で設けられている。
このパターン化導体850では、一対の幹路部851、852の間の空隙855が直線状でなく、方形波状に曲折している。或いは、各幹路部851、852の互いに近接する側に長手方向に交互に凹凸が形成され、幹路部851、852の一方に形成された凹部に他方に形成された凸部が入り込むようにして長手方向に整合されて配置されているということもできる。このような構造により、一対の幹路部851、852を互いに対してずらし、それらの間隔を幅方向だけでなく長手方向にも調整することが可能となっている。尚、上記したようなパターン化導体850は平板な導体をプレス加工することにより容易に形成することができる。
図89bは、図89aのパターン化導体850を用いて形成した光源連結体の平面図である。この図において、LEDは取り付け方向がわかるように模式的に記号で示した。この光源連結体860は、パターン化導体850にLED861を例えばレーザ溶接により取り付けた後、一対の幹路部851、852の間隔を幅方向及び長手方向に調整し、枝路部853を切除することにより形成される。図示されているように、この実施例では、パターン化導体850の一対の幹路部851、852間の空隙が非直線状であり、幅方向に延在する部分を有していることにより、LED861の取り付け位置を長手方向だけでなく、横方向(幅方向)にも大きく調整することが可能となっている。これにより、同じパターン化導体850を用いて様々なLED配列パターンを有する光源連結体860を形成することが可能となり、例えば光源連結体860を用いて車載ランプを形成する際に車種により異なるLED配列パターンが必要とされる場合にも対応することができ、部品の共用化を図って大きな経済的なメリットを得ることができる。
以上説明したように本発明によれば、異なる光源接続パターンを有する多様な光源連結体を共通に使用可能な所定の回路パターンが予め形成されたパターン化導体から同じ製造ラインで製造できるため、生産性を向上し製造コストを削減する上で大きな効果が得られる。またプリント基板を用いる必要がなく、プリント基板との接続に用いられる半田を不要とすることができるため、環境汚染を心配する必要がないだけでなく、半田使用時の熱によるLEDの損傷の恐れもなくなる。
本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、これらの実施例はあくまでも例示であって本発明は実施例によって限定されるものではない。当業者であれば特許請求の範囲によって画定される本発明の技術的思想を逸脱することなく様々な変形若しくは変更が可能であることは言うまでもない。例えば図16及び図29の実施例では連結部材115、165はインサートモールドにより形成するものとしたが、上側部分と下側部分とに分けて成型したものをその間にパターン化導体120、170を挟んだ状態で互いに接着剤などで張り合わせて形成することも可能である。また光源としてLEDを用いたが、本発明を他の光源(例えば無口金電球)に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明による発光体装置を示す断面図である。
図2は、図1のラインII−IIに沿った断面図である。
図3は、図1に示した光源連結体を示す斜視図である。
図4a及び図4bは、それぞれテープ状パターン化導体の実施例を示す正面図である。
図5は、図1に示した発光体装置の製造工程での状況を示す図である。
図6は、図1に示した直並列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図7は、並列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図8は、直列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図9は、図8に示した二次加工により得られた直列式の光源連結体を取付ボード(保持体)に取り付けた発光体装置を示す断面図である。
図10は、直列式の発光体装置とするためのテープ状パターン化導体の二次加工の別の態様を示す図である。
図11a及び図11bは、それぞれ光源連結体の保持体に対する取り付け形態の異なる例を示す断面図である。
図12は、光源を平面上に配置した例を示す正面図である。
図13は、光源を曲面上に配置した例を示す断面図である。
図14は、直列式の発光体装置とするために適したテープ状パターン化導体の実施例を示す正面図である。
図15は、図14に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図16は、本発明に基づく光源連結体の一実施例を示す斜視図である。
図17aは図16のラインXVII−XVIIに沿ってとった断面図であり、図17bはソケットピンを用いた実施例を示す図17aに対応する断面図である。
図18は、図16に示した光源連結体を形成するのに使用されるパターン化導体の平面図である。
図19は、光源が直並列に接続された光源連結体を形成するための図18に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図20は、光源が並列に接続された光源連結体を形成するための図18に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図21は、光源が直列に接続された光源連結体を形成するための図18に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図22は、本発明に基づく光源連結体の別の実施例を示す斜視図である。
図23は、LEDが装着されていない状態のソケットを示す上面図である。
図24は、LEDが装着された状態のソケットを示す側断面図である。
図25は、図16に示した光源連結体を形成するのに使用されるパターン化導体の平面図である。
図26は、光源が直並列に接続された光源連結体を形成するための図25に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図27は、光源が並列に接続された光源連結体を形成するための図25に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図28は、光源が直列に接続された光源連結体を形成するための図25に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図29は、図22に示した光源連結体の変形実施例を示す斜視図である。
図30は、図22に示した光源連結体の別の変形実施例を示す斜視図である。
図31は、図22に示した光源連結体の更に別の変形実施例を示す斜視図である。
図32は、図31に示した光源連結体を形成するのに使用されるパターン化導体の平面図である。
図33は、光源が直列接続された光源連結体を形成するのに適した、図18に示したパターン化導体の変形実施例を示す平面図である。
図34は、光源が直列接続された光源連結体を形成するのに適した、図25に示したパターン化導体の変形実施例を示す平面図である。
図35は、連結部材の別の実施例を示す図16と同様の斜視図である。
図36は、連結部材の更に別の実施例を示す図16と同様の斜視図である。
図37は、図36に示した光源連結体の下面図である。
図38は、図36に示した光源連結体を保持体に取り付ける場合の実施例を示す斜視図である。
図39は、図36に示した光源連結体を用いた発光体装置の斜視図である。
図40は、図39のラインXL−XLに沿った断面図である。
図41は、図39に示した発光体装置を模式的に表した上面図である。
図42aは光源として発光素子アセンブリを用いた光源連結体の実施例を示す斜視図であり、図42bは図42aに示した発光素子アセンブリの回路図である。
図43aは光源として発光素子アセンブリを用いた光源連結体の別の実施例を示す斜視図であり、図43bは図43aに示した発光素子アセンブリの回路図である。
図44は、本発明に基づくテープ状パターン化導体の別の実施例を示す平面図である。
図45は、図44に示したパターン化導体を用いた光源連結体をそれを支持する保持体とともに示した斜視図である。
図46は、図45に示した光源連結体を長手方向に撓ませた状態を示す模式図である。
図47aは本発明に基づくテープ状パターン化導体の別の実施例を示す部分平面図であり、図47bは図47aのラインA−Aに沿った断面図、図47cは図47aのパターン化導体の所要部分を切除して形成した接続導体構造にチップ型LED及びチップ型抵抗を取り付けて形成した光源連結体の部分平面図である。
図48aは3極LEDランプの正面図であり、図48bは図48aに示した3極LEDランプの回路図である。
図49は、図48a及び図48bに示した3極LEDランプを複数個連結して光源連結体を形成するのに適したテープ状パターン化導体の平面図である。
図50は、図49に示したパターン化導体を二次加工して所定の回路パターンを有する接続導体構造を製造する際の切除要領の一例を示した平面図である。
図51は、図50の二次加工要領に従って形成された接続導体構造を用いて形成される光源連結体の回路図である。
図52aは4極LEDランプの上側斜視図であり、図52bは図52aに示した4極LEDランプの下側斜視図、図52cはその回路図である。
図53は、図52a〜図52cに示した4極LEDランプを複数個連結して光源連結体を形成するのに適したテープ状パターン化導体の平面図である。
図54は、図53に示したパターン化導体を二次加工して所定の回路パターンを有する接続導体構造を製造する際の切除要領の一例を示した平面図である。
図55は、図54に示したパターン化導体の二次加工要領に従って形成された接続導体構造を用いて形成される光源連結体の回路図である。
図56は、本発明に基づくパターン化導体の別の実施例を示す部分平面図である。
図57は、光源が直列に接続された光源連結体を形成し且つ幹路部を放熱に使用することが可能な、図25に示したパターン化導体の二次加工の要領を示す図である。
図58aは幅の狭い光源連結体を形成するのに適したパターン化導体を示す平面図であり、図58bは図58aに示したパターン化導体の端部に導電ピンを接続するのを可能にするための端部導体を示す平面図である。
図59は、光源取付面に絶縁性シートが張り付けられた光源連結体を示す斜視図である。
図60aは光源連結体の保持体への取り付け要領を示す部分斜視図であり、図60bは保持体に取り付けられた状態の光源連結体の断面図だある。
図61は、光源連結体の保持体への取り付けの別の実施態様を示す断面図である。
図62a〜図62cは、フォトエッチングを用いたパターン化導体及び光源連結体の製造方法について説明するための模式図である。
図63aは2列に整列された光源を有する光源連結体を形成するのに適したパターン化導体の部分平面図であり、図63bはその二次加工の一例を示す部分平面図である。
図64は、4列に整列された光源を有する光源連結体を形成するのに適したパターン化導体の部分平面図である。
図65は、信号灯に用いるのに適したLED回路の好適実施例を示す回路図である。
図66は、信号灯に用いるのに適したLED回路の別の好適実施例を示す回路図である。
図67は、図66に示したような電気接続形態を有する面発光体を光源連結体を用いて形成する方法を示す模式図である。
図68は、図65に示したような電気接続形態を有し且つLEDが一列に配列された線発光体を提供する光源連結体の一実施例を示す模式的な部分平面図である。
図69は、図65に示したような電気接続形態を有し且つLEDが一列に配列された線発光体を提供する光源連結体の別の実施例を示す模式的な部分平面図である。
図70は、パターン化導体の別の実施例を示す部分平面図である。
図71は、図70に示したパターン化導体を用いて形成された光源連結体の一例を示す部分平面図である。
図72aは、図71に示した光源連結体を用いて形成される発光体装置の模式図であり、図72bは、図72aのラインb−bに沿った断面図である。
図73は、図56に示したパターン化導体の二次加工方法の別の例を示す部分平面図である。
図74は、図73に示した要領で二次加工されたパターン化導体を用いて形成される光源連結体の部分平面図である。
図75は、各々図65に示したような電気接続形態を有する2列のLEDを有する線発光体を提供する光源連結体の実施例を示す模式的な部分平面図である。
図76は、光源連結体を複数用いて面発光体を形成するときの光源連結体の好適配置例を示す模式図である。
図77は、光源連結体を複数用いて面発光体を形成するときの光源連結体の別の好適配置例を示す模式図である。
図78は、光源連結体を複数用いて面発光体を形成するときの光源連結体の更に別の好適配置例を示す模式図である。
図79は、光源連結体の使用例を示す模式図である。
図80は、本発明に基づく光源連結体を用いた車載用ランプを形成するための発光体装置の実施例を示す斜視図である。
図81は、図80の発光体装置に用いられた光源連結体の折り曲げ加工前の状態を示す斜視図である。
図82は、図81に示した光源連結体の端面図である。
図83は、図81に示した光源連結体を形成するのに適したパターン化導体の一実施例の部分平面図である。
図84aは、LED位置の調整を可能とするパターン化導体の別の実施例を示す部分平面図であり、図84bは使用状態において切除する部分を斜線で例示した図84aと同様の図である。
図85a及び図85bは、図84aに示したパターン化導体を用いて形成された光源連結体の変形状態の例を示す部分平面図である。
図86aは伸縮可能部を有するパターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図であり、図86bはそれを用いて形成した光源連結体の変形状態の一例を示す部分平面図である。
図87aは伸縮可能部を有するパターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図であり、図87bは図87aの正面図、図87cはこのパターン化導体を用いた光源連結体の変形状態の一例を示す部分平面図である。
図88aは伸縮可能部を有するパターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図であり、図88bは図88aの正面図、図88cはこのパターン化導体を用いた光源連結体の変形状態の一例を示す部分平面図である。
図89aはパターン化導体の更に別の実施例を示す部分平面図であり、図89bは図89aのパターン化導体を用いた光源連結体を示す部分平面図である。
Claims (22)
- 複数の光源を電気的に接続してなる光源連結体であって、
前記光源連結体は、複数の前記光源を連結するべく前記光源の配列方向に延在する接続導体構造を含み、該接続導体構造は、所定のパターンが形成された概ね平板なパターン化導体の所要の部分を切除することで形成されており、
前記光源の各々が一対の端子を有しており、
前記パターン化導体が長寸のテープ状をなし、且つ、前記光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、前記光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、該連絡路部及び前記光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、該幹路部及び前記連絡路部を連絡する複数の枝路部とを有し、
前記光源取り付け部の各々は前記光源の一対の端子に対応した一対の端子接続部を有しており、前記連絡路部は、隣接する光源取り付け部に含まれる前記端子接続部同士を互いに連結する複数の接続路を含み、該接続路によって各光源取り付け部の各端子接続部は隣接する光源取り付け部の端子接続部の一つに接続されており、
前記接続導体構造は、前記パターン化導体のうち、前記枝路部、前記連絡路部または前記幹路部の一部を切除することで、前記光源の直列、並列、直並列接続が選択されて形成されることを特徴とする光源連結体。 - 少なくとも一対の隣接する前記光源の間に抵抗が接続され、前記抵抗が間に接続された前記一対の隣接する光源間において前記連絡路部が分断されていることを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。
- 前記接続導体構造の幅方向に延在して前記連絡路部と前記幹路部とを一体に保持する連結部材を更に有することを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。
- 前記連結部材がインサートモールドにより形成されたものであることを特徴とする請求項3に記載の光源連結体。
- 前記幹路部に幅方向凹部または貫通孔が設けられ、前記連結部材が前記幅方向凹部または貫通孔を通って延在していることを特徴とする請求項4に記載の光源連結体。
- 前記連結部材の前記連絡路部と整合する位置に、前記連絡路部を露出する穴が設けられており、該穴を通じて露出された前記連絡路部を分断することが可能となっていることを特徴とする請求項3に記載の光源連結体。
- 前記連結部材が1または複数の絶縁性シートを含むことを特徴とする請求項3に記載の光源連結体。
- 前記幹路部の主面が前記連絡路部の主面と概ね直交するように、前記幹路部と前記連絡路部とを結ぶ前記枝路部が折り曲げられていることを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。
- 前記複数の光源がチップ型LEDを含み、
当該光源連結体は、前記チップ型LEDを装着するためのソケットを有し、
前記ソケットは、前記接続導体構造の幅方向に延在して前記連絡路部と前記幹路部とを一体に保持することを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。 - 前記光源取り付け部の少なくとも一つに光源が取り付けられていないことを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。
- 前記光源取り付け部の一対の端子接続部が前記パターン化導体の幅方向に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。
- 前記接続導体構造が前記光源を直列接続するように、前記パターン化導体の前記幹路部の一部が切除されており、前記幹路部の切除されなかった部分は前記枝路部を介して前記光源取付部に接続されたままとなっていることを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。
- 前記絶縁性シートが前記接続導体構造の光源取付面に取り付けられていることを特徴とする請求項7に記載の光源連結体。
- 前記一対の幹路部の間に並列に接続された複数の前記光源を含む光源並列接続体が複数個形成されるように前記枝路部及び連絡路部の一部が切除されており、前記光源並列接続体が直列に接続されるように、前記一対の幹路部の一部が切断されていることを特徴とする請求項1に記載の光源連結体。
- 前記光源の各々がLEDからなり、
隣接する光源並列接続体に含まれるLEDの接続の向きが逆になっており、それによって隣接する光源並列接続体の電気的に上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードとが前記一対の幹路部の一方を介して接続されており、
前記一対の幹路部は、隣接する光源並列接続体のうち上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードとが分離されるように且つ各LEDの両端が短絡しないように切断されていることを特徴とする請求項14に記載の光源連結体。 - 前記光源の各々がLEDからなり、
隣接する光源並列接続体の電気的に上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードとを接続するべく前記一対の幹路部の一部が前記枝路部及び前記光源取付部を介して互いに接続されており、
前記一対の幹路部は、隣接する光源並列接続体のうち上流側の光源並列接続体に含まれるLEDのアノードと下流側の光源並列接続体に含まれるLEDのカソードとが分離されるように且つ各LEDの両端が短絡しないように切断されていることを特徴とする請求項14に記載の光源連結体。 - 請求項1に記載の光源連結体と前記光源連結体を保持する保持体とを有する発光体装置であって、
前記光源連結体の前記接続導体構造は、前記幹路部の主面が前記連絡路部の主面と概ね直交するように、前記幹路部と前記連絡路部とを結ぶ前記枝路部が折り曲げられており、前記幹路部を、前記保持体に設けられた対応する穴または凹部に挿入することにより、前記光源連結体の前記保持体への取り付けを行うようにしたことを特徴とする発光体装置。 - 請求項1に記載の光源連結体を有する発光体装置であって、
前記光源連結体を収容する透光性を有する管状部材と、
前記管状部材の両端に取り付けられた一対のキャップ部材とを有することを特徴とする発光体装置。 - 前記一対のキャップ部材の少なくとも一方に外部装置との電気接続用の導電性ピンが保持されており、前記幹路部が前記導電性ピンに接続されていることを特徴とする請求項18に記載の発光体装置。
- 請求項1に記載の光源連結体と前記光源連結体を保持する保持体とを有する発光体装置であって、
前記保持体は、少なくとも一面に溝が設けられ、この溝の対向する側壁には前記一対の幹路部に対応する長手方向に延在するガイド溝が設けられ、前記一対の幹路部をスライドさせて前記ガイド溝に嵌め込むことで、前記光源連結体が前記保持体に取り付けられていることを特徴とする発光体装置。 - 請求項1に記載の光源連結体を複数含む発光体装置であって、
前記複数の光源連結体は幅方向に配列され、隣接する光源連結体の接続導体構造同士が接続されることで、前記複数の光源連結体が直列接続されていることを特徴とする発光体装置。 - 複数の光源と、これら複数の光源を電気的に接続するための接続導体構造とを有する光源連結体を製造するための方法であって、
所定のパターンを有する概ね平板なパターン化導体を形成する過程と、
前記パターン化導体に前記光源を取着する過程と、
前記パターン化導体の所要の部分を切除して前記接続導体構造を形成する過程とを有し、
前記光源の各々が一対の端子を有しており、
前記パターン化導体は、
前記光源との電気的接続のための長手方向に配置された複数の光源取り付け部と、
前記光源取り付け部を長手方向に連絡する連絡路部と、
前記連絡路部及び前記光源取り付け部を幅方向に挟んで両側に配置され長手方向に延在する一対の幹路部と、
前記幹路部及び前記連絡路部を連絡する複数の枝路部とを有し、
前記光源取り付け部の各々は前記光源の一対の端子に対応した一対の端子接続部を有しており、前記連絡路部は、隣接する光源取り付け部に含まれる前記端子接続部同士を互いに連結する複数の接続路を含み、該接続路によって各光源取り付け部の各端子接続部は隣接する光源取り付け部の端子接続部の一つに接続されており、
前記接続導体構造は、前記パターン化導体のうち、前記枝路部、前記連絡路部または前記幹路部の一部を切除することで、前記光源の直列、並列、直並列接続が選択されて形成されることを特徴とする光源連結体の製造方法。
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