CN101832493B - 发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发光器件。发光器件(1)具有电极装置(30)，该电极装置(30)包括在其端部具有开口(311)和(317)的大体上为圆筒形状的阴极端子(31)，和能够设置在阴极端子(31)内的大体上为销形状的阳极端子(32)。阴极端子(31)、阳极端子(32)和LED(20)同心地设置。

Description

发光器件

技术领域

本发明涉及一种可以用作装于牙科机头(dental handpiece)上的照明设备内的光源的发光器件。具体地，本发明涉及一种利用发光二极管(LED)的发光器件。

背景技术

近来，LED由于其同传统的卤素灯相比具有较低的电功耗和较长的使用寿命，正在吸引人们的注意并已经广泛用作装于牙科机头上的照明设备内的光源。JP-10-137263-A公开了一种发光器件，该发光器件包括封装在透明罩内的LED，和与LED电连接并从LED线性伸出的电极端子，该发光器件整体为紧凑尺寸，适合安装于牙科机头内。封装LED的透明罩呈子弹形，两个与LED相连的线性端子(阳极端子和阴极端子)从透明罩伸出去。该发光器件被安装在牙科机头中，其中这两个线性端子连接在照明设备的接线端子上，照明设备设置成与机头体和软管耦合连接。在安装好的状态下，该发光器件设置成面对着在机头体内布置的光纤的光接收面，以将从LED发出的光引入光纤内。

然而，在这种传统的发光器件中，两个电极端子是由相同的线性材料制成，因此极性很难区分。这会导致电极端子与照明设备的相应接线端子之间的错误极性连接。

另外，电极端子的线性使得得不到足够的散热来保护LED。

此外，这些线性的电极端子需要在端子之间以及每个端子周围有一定的空间，这会阻碍整个发光器件的小型化。

发明内容

因此，本发明的一个目标是提供一种发光器件，其中电极的极性区分变得容易，以安全地防止电极与照明设备的相应接线端子之间的错误极性连接，并且电极端子的表面积被增大以改善散热，并且电极端子被形成为紧凑尺寸以减小发光器件的整体尺寸。

依照本发明，提供一种发光器件，包括；

透明罩；

封装在所述透明罩内的发光二极管(LED)；以及

与所述LED电连接的电极装置；

其中所述发光器件为这样的紧凑尺寸，即使得其被放置在牙科机头内；

其特征在于所述电极装置包括：

在每端都具有开口的大体上为圆筒形状的阴极端子；和

能够同心设置在所述阴极端子内的大体上为销形状的阳极端子；

其中所述阴极端子和所述阳极端子与所述LED同心设置。

依照本发明的一个优选方面，所述阳极端子通过夹在所述阳极端子和所述阴极端子之间的电绝缘材料而保持在所述阴极端子中的适当位置。

依照本发明的另一个优选方面，所述阳极端子在其一端处具有沿径向向外伸出的凸缘，所述阳极端子通过设置在阴极端子的一端的开口内的凸缘连接到LED。

依照本发明的另一个优选方面，所述电极装置还可包括具有大体上为圆筒形的端子支架，并在一端具有阶梯状凹进。所述端子支架是由上述电绝缘材料制成。所述阳极端子在其一端具有沿径向向外伸出的凸缘，所述阳极端子可以在其凸缘被安装在所述阶梯状凹进中的情况下被定位在所述端子支架内，并且所述端子支架可以安装在所述阴极端子内，以将所述阳极端子的凸缘定位在所述阴极端子的一端处的开口内。

依照本发明的另一个优选方面，所述阴极端子可以在其一端具有沿径向向内伸出的环状凸缘，所述凸缘具有从其端面轴向伸出的突起。具有所述突起的所述凸缘支撑所述LED并将所述LED与所述电极装置同心定位。

依照本发明的另一个优选方面，所述LED可以在其周边上具有槽口，所述凸缘的所述突起与所述槽口相啮合。

依照本发明的另一个优选方面，所述透明罩可以具有大体上为圆柱的形状，在一端具有平坦封闭的表面，在另一端具有开口，所述平坦表面是面对着所述LED的发光部的光投射面。所述LED被定位在所述透明罩内紧密靠近所述光投射面，所述阴极端子和所述阳极端子连接在所述LED上。所述透明罩、LED、阴极端子和阳极端子同心设置。

在具有上述结构的依照本发明的发光器件的情况下，两个电极端子的形状(即阴极端子的圆筒形与阳极端子的销形)的差异有助于区分电极装置的极性，以安全地防止将电极装置的极性错误地连接在照明设备的相应接线端子上。

在依照本发明的发光器件中，阴极端子形成为圆筒形状，其具有增大的表面积，从而改善了散热。

另外，阴极端子的圆筒形和阳极端子的销形使得将阳极端子封装在阴极端子内成为可能，从而能减小电极装置所需的空间。这有利于实现整个发光器件的小型化。

依照本发明，由于透明罩、LED、阴极端子以及阳极端子同心设置，因此发光器件的加工和装配变得便利。

附图说明

图1是依照本发明的发光器件的实施例的透视图；

图2是图1中的发光器件的截面透视图，示出该器件的结构；

图3是图1中的发光器件的分解透视图；

图4(a)是图1中的发光器件的侧视图，图4(b)是其底视图，图4(c)是其平面图；

图5是图1中的发光器件的纵向截面图。

具体实施方式

现在，参照与附图相结合的实施例详细说明本发明。

图1至5示出依照本发明的发光器件的实施例。参照图1和3，该发光器件1具有透明罩10、封装在罩10内的LED20以及封装在罩10内并与LED20电连接且从LED20伸出的电极装置30。该发光器件1整体上为能安装在牙科机头内的紧凑尺寸。

透明罩10是由透明合成树脂整体制成的大体上为圆柱形的构件，在一端具有端面11且在另一端具有端开口12，该端面11为封闭(enclosed)、平坦的圆形表面，该端开口12为圆形开口，如图4所示。如从图5可以看出的，在罩10的内部，沿靠近端面11的内圆周形成环形阶梯13，在端面11里面的内表面内形成矩形凹陷14。凹陷14被设计成在其内容纳LED20(具体地说是下面要讨论的LED芯片21)的尺寸，并且将要面对着LED20的发光部的端面11用作光投射面。凹陷14被设置成使罩10和容纳在其内的LED20同心地定位。

参照图3，LED20包括LED芯片(LED元件)21和基板22。LED芯片21为矩形元件，被设计成能放置在罩10的凹陷14内的尺寸。荧光材料层叠在LED芯片21上。基板22呈大体上圆盘的形状，其直径小于罩10的内径，以能放置在罩10内，该基板22稍大于LED芯片21。两个弧形槽口23、23形成在基板22周边上沿直径方向相对的位置处。

进一步参照图3，电极装置30包括阴极端子(负电极)31、阳极端子(正电极)32以及端子支架33。

如图2和3所示，阴极端子31为大体上圆筒形构件，在一端具有开口311且在另一端具有开口317。阴极端子31具有较大的直径部316和较小的直径部312，该较大直径部316的外直径约等于或略小于罩10的内直径，且具有波纹状外表面，该较小直径部312是较大直径部316的延伸，其外直径小于较大直径部316的外直径。环状凸缘313形成在该较小直径部312的自由端，其沿径向向内突出以将LED20的基板22支撑在其上。该凸缘313具有两个从其端面沿轴向突出并设置在沿直径方向的相对位置处的突起314、314。每个突起314具有弧形轮廓，并能够安装到LED20的基板22的槽口23内。两个凹进315、315也形成在凸缘313的端面内沿直径方向的相对位置处，并与两个突起314、314成90°的角距离。

阳极端子32大体上为销状，其长度约等于阴极端子31的轴长，阳极端子32在一端具有沿轴向向外伸出的凸缘321，在另一端具有锥形部322。

端子支架33是由电绝缘材料制成，具有大体上为圆柱形的形状。支架33具有安装在阴极端子31的较小直径部312内的外轮廓，和位于一个端面内的阶梯状凹进330，阳极端子32的凸缘321安装在该阶梯状凹进330内。

参照图5说明对电极装置30的装配。首先，将阳极端子32***端子支架33内，随着将凸缘321安装在阶梯状凹进330内和锥形端322伸出支架33的自由端，将阳极端子32支撑在其内。然后，随着阳极32支撑在支架33内，将支架33***阴极端子31内，安装在较小直径部312内。阳极端子32、端子支架33以及阴极端子31同心地定位，阳极端子32的凸缘321借助支架33设置在阴极端子31的开口311内，而不接触阴极端子31的内表面。

接下来，参照图3和图5说明对发光器件1的装配。

将LED芯片21放置在罩10内形成的矩形凹陷14内，以与罩10同心地定位，并将LED20的发光部面对罩10的端面11。为了如上所述地装配电极装置30，将LED20的基板22附着在阴极端子31的凸缘313上，其中凸缘313的两个突起314、314安装在基板22的两个槽口23、23内。在此状态下，阴极端子31的凸缘313连接在LED20的基板22上，阳极端子32的凸缘321也连接在LED20的基板22上。然后，将电极装置30与附着于其的基板22***罩10内。这样，LED20、阴极端子31以及阳极端子32全部同心地定位在罩10内。在这个组件中，LED20被定位成靠近罩10的光投射面11，而阴极端子31和阳极端子32被连接到LED20。

依照本发明的发光器件1可以作为照明设备的一部分装在牙科机头中。机头一侧的接线端子为插座形式，其从设置在机头的耦合部分内的电路板向外伸出。该插座的接线端子被配置成两个通过其间的电绝缘材料而被设置的同心圆筒。内端子具有较小直径，使得发光器件1的阳极端子32***并安装在其内。外端子具有较大直径，使得发光器件1的阴极端子31的内表面安装在外端子的外表面上。外端子的连接端被划分为多个瓣，这些瓣借助于外力沿径向向内折曲，并且通过去除外力又弹性地回复到起始位置。

该发光器件1可以简单地通过将发光器件1的电极装置30***具有接线端子的插座来连接在机头内的电路板上。即，当发光器件1的电极装置30***插座时，发光器件1的阳极端子32就***并接触插座的内圆筒端子，而发光器件1的阴极端子31安装在插座的外圆筒端子上，使较大直径部316的内表面按压接触外端子的外表面，这种弹性接合将发光器件1保持在插座中的适当位置。阴极端子31和阳极端子32在形状上的差异清楚地将电极装置30的极性区别开来，从而发光器件1不会不能以正确的极性连接在电路板一侧的插座上。由此安装在机头上的发光器件1能通过电路板被供电并发光，所述光被引入到光纤的光接收面中。

在电极装置30内，阴极端子31为圆筒形状，而阳极端子32为销形状，从而该两个端子具有不同的形状。这有利于区分电极30的极性，以安全地防止将发光器件1的极性错误地连接在电路板一侧的相应接线端子上。

在电极装置30内，阴极端子31被形成为圆筒形状，阳极端子32被形成为销形状并被封装在圆筒形阴极端子31内。这种布置使电极装置30与传统的两个线性端子相比更加紧凑。

由于本发明的发光器件1的阴极端子31为圆筒形状，因此阴极端子31的表面积与传统的线性端子相比增加了，从而能通过阴极端子31有效地释放电极装置30内产生的热量。

另外，通过将罩10、LED20以及电极装置30同心地装配，有利于发光器件1的每个部分的加工及其装配。

由于发光器件1具有平坦的光投射表面11，并且LED20紧密靠近该表面11定位，因此LED芯片21的发光部与光纤的光接收面之间的距离得以最小化，从而实现将来自LED20的光有效地引入光纤的光接收面。因此，与传统的发光器件相比，进入光纤的光量显著增加，而且发光器件的亮度得以改进，色彩黑点(color shading)被消除或大大减少。

顺带说明，依照本发明上述的实施例，该发光器件1包括具有平坦光投射面11的圆筒状透明罩10。然而，本发明的电极装置还可以应用到具有子弹形透明罩的传统发光器件。

尽管已经参照优选实施例描述了本发明，然而应当理解，本领域的技术人员只要不脱离本发明的精神可以很容易地做出各种改变和变形。因此，前述的公开应当解释为仅仅是示例性的而不是限制性的。本发明仅受限于下面权利要求的范围。

附图标记说明：

1-发光器件

10-透明罩

11-端面(光投射面)

12-开口

13-环形阶梯

14-凹陷

20-LED(发光二极管)

21-LED芯片(发光元件)

22-基板

23-槽口

30-电极装置

31-阴极端子(负电极)

311-开口

312-较小直径部

313-凸缘

314-突起

315-凹进

316-较大直径部

317-开口

32-阳极端子(正电极)

321-凸缘

322-锥形端

33-端子支架

330-阶梯状凹进

Claims (7)

1.一种发光器件，包括：

透明罩；

发光二极管LED，其被封装在所述透明罩内；以及

电极装置，其与所述LED电连接，

其中所述发光器件为这样的紧凑尺寸以便被放置在牙科机头内，

其特征在于，所述电极装置包括：

阴极端子，其大体上为圆筒形状并在每一端处具有开口；和

一个阳极端子，其大体上为销形状并同心地设置在所述阴极端子内，

其中所述阴极端子和所述阳极端子与所述LED同心地设置，以及

其中在所述阴极端子的其中一端处的所述开口暴露所述阴极端子和所述阳极端子作为用于所述发光器件的电连接的端子，以及

其中所述发光器件是独立的器件并且能够被***所述发光器件被安装到的设备的具有相应端子的插座内来进行使用。

2.依照权利要求1所述的发光器件，其中所述阳极端子通过夹在其与阴极端子间的电绝缘材料而保持在所述阴极端子中的适当位置。

3.依照权利要求1所述的发光器件，其中所述阳极端子在其一端处具有沿径向向外伸出的凸缘，并且所述阳极端子在所述凸缘被设置在所述阴极端子的一端处的开口内的情况下连接到所述LED。

4.依照权利要求2所述的发光器件，其中所述电极装置还包括具有大体上为圆筒形的形状并在一端处具有阶梯状凹进的端子支架，所述端子支架是由所述电绝缘材料制成的，

其中所述阳极端子在其一端处具有沿径向向外伸出的凸缘，以及

其中所述阳极端子在其凸缘被安装在所述阶梯状凹进的情况下被定位在所述端子支架内，并且所述端子支架安装在所述阴极端子内，以将所述阳极端子的凸缘定位在所述阴极端子的一端处的开口内。

5.依照权利要求1所述的发光器件，其中所述阴极端子在其一端处具有沿径向向内伸出的环状凸缘，所述凸缘具有从其端面沿轴向伸出的突起，其中具有所述突起的所述凸缘支撑所述LED并将所述LED与所述电极装置同心地定位。

6.依照权利要求5所述的发光器件，其中所述LED在其周边上具有槽口，并且所述凸缘的所述突起可与所述槽口相啮合。

7.依照权利要求1所述的发光器件，其中所述透明罩具有大体上为圆筒形的形状，其在一端处具有平坦封闭的表面且在另一端处具有开口，所述平坦表面是面对着所述LED的发光部的光投射面，其中所述LED被定位在所述透明罩内紧密靠近所述光投射面，其中所述阴极端子和所述阳极端子连接到所述LED，并且其中所述透明罩、LED、阴极端子和阳极端子被同心地设置。