CN103423638B - 照明装置 - Google Patents

Abstract

实施方式的照明装置具备：基板；发光部，安装于所述基板上，且具有发光元件；外框体，在底面设有贯穿孔，且以所述发光部位于所述贯穿孔内的方式而设于所述基板上，且所述外框体包含绝缘构件；以及反射体，是收容在所述外框体内的圆筒状的反射体，具有第1开口端及面积大于所述第1开口端的第2开口端，且反射体是将所述第1开口端朝向所述底面侧而设于所述底面上。在所述贯穿孔的内壁面与所述反射体的内壁面之间无阶差，所述贯穿孔的所述基板侧的第3开口端的面积小于所述贯穿孔的所述反射体侧的第4开口端的面积。

Description

照明装置

相关申请案的交叉参考

本申请案基于并主张2012年5月16日提出的日本专利申请案第2012-112858号的优先权，该申请案的全文被引用到本申请案中。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种照明装置。

背景技术

在搭载有发光二极管(Light Emitting Diode，LED)模块(module)的照明装置(LED灯(lamp))中，一般采用LED模块与反射体不接触的结构。即，在LED模块与反射板之间存在间隙。通过此间隙的存在，当在反射体的内壁涂布(coating)有金属制的覆膜时，与LED模块的空间距离得以确保，从而LED模块与反射体的绝缘性得以确保。但是存在下述问题：从LED模块放出的光会从LED模块与反射板之间的间隙逃逸，从而导致照明装置的光导出效率下降。

发明内容

实施方式的照明装置具备：基板；发光部，安装于所述基板上，且具有发光元件；外框体，在底面设有贯穿孔，且以所述发光部位于所述贯穿孔内的方式而设于所述基板上，且所述外框体包含绝缘构件；以及反射体，是收容在所述外框体内的圆筒状的反射体，具有第1开口端及面积大于所述第1开口端的第2开口端，且反射体是将所述第1开口端朝向所述底面侧而设于所述底面上，在所述贯穿孔的内壁面与所述反射体的内壁面之间无阶差，所述贯穿孔的所述基板侧的第3开口端的面积小于所述贯穿孔的所述反射体侧的第4开口端的面积。

根据本实施方式，能够使从发光部放出的光效率良好地放出向透光护罩(shield)构件侧。

附图说明

图1(a)、图1(b)是第1实施方式的照明装置的立体示意图，图1(a)是上侧立体示意图，图1(b)是下侧立体示意图。

图2(a)、图2(b)是第1实施方式的照明装置的示意图，图2(a)是照明装置整体的剖面示意图，图2(b)是将照明装置的发光部附近放大的照明装置的剖面示意图。

图3是第1实施方式的照明装置的发光部附近的立体示意图。

图4是第1实施方式的照明装置的平面示意图。

图5是参考例的照明装置的剖面示意图。

图6是表示第2实施方式的照明装置的发光部附近的立体示意图。

图7(a)、图7(b)、图7(c)是第2实施方式的照明装置的发光部附近的剖面示意图，图7(a)是第1实施例的剖面示意图，图7(b)是第2实施例的剖面示意图，图7(c)是第3实施例的剖面示意图。

附图标记：

1、2、100：照明装置

10：基板

11：电极引脚

12：灯口

15：散热体

20：发光部

21：光放出部

22：LED元件

23：含荧光体的树脂

23u：上表面

25：树脂部

30：电路基板

30a：第1主面

30b：第2主面

35：电路图案

40：电子零件

60：外框体

60b：底面部

60c、70c：中心

60h：贯穿孔

60sw：侧面部

60w、70w：内壁面

70：反射体

80：透光护罩构件

95：空间

96：间隙

601：第3开口端

602：第4开口端

701：第1开口端

702：第2开口端

A、B、L：距离

n、n₁、n₂：空气的折射率

α、β：光

具体实施方式

以下，参照附图来说明实施方式。以下的说明中，对于相同的构件标注相同的符号，且对于说明过一次的构件适当省略其说明。

第1实施方式

图1(a)、图1(b)是第1实施方式的照明装置的立体示意图，图1(a)是上侧立体示意图，图1(b)是下侧立体示意图。

图2(a)、图2(b)是第1实施方式的照明装置的示意图，图2(a)是照明装置整体的剖面示意图，图2(b)是将照明装置的发光部附近放大的照明装置的剖面示意图。

图3是第1实施方式的照明装置的发光部附近的立体示意图。

第1实施方式的照明装置1是LED光引擎(light engine)型的照明装置。照明装置1具备：基板10；发光部(光源)20，安装于基板10上；外框体(筐体)60，在底面设有贯穿孔60h，且以发光部20位于贯穿孔60h内的方式而设于基板10上，且外框体包含绝缘构件；以及圆筒状的反射体70，收容于外框体60内。反射体70具有第1开口端701及面积大于第1开口端701的第2开口端702。反射体70是将第1开口端701朝向外框体60的底面侧而设在底面上。反射体70的内面至少具有导电性。

在贯穿孔60h的内壁面60w与反射体70的内壁面70w之间无阶差。此处，“无阶差”是指下述状态，即，在内壁面60w与内壁面70w相接触的部分，无内壁面60w与内壁面70w的高低差。而且，贯穿孔60h的内壁面60w与反射体70的内壁面70w既可采用遍及整周而无阶差的结构，也可存在一部分未接触的部分。例如，也允许下述情况：在安装于基板10上的连接器(connector)等的位置，内壁面60w与内壁面70w以避开连接器的方式，而在两者或任一者上设有缺口。贯穿孔60h的基板10侧的第3开口端601的面积小于贯穿孔60h的反射体70侧的第4开口端602的面积。即，内壁面60w从第3开口端601朝向第4开口端602而扩开。另外，上述的“开口端的面积”是指：从相对于基板10而垂直的方向观察开口端时的开口面积。

以下，对照明装置进行详细的说明。

发光部20具有发光元件。发光部20例如是并设有多个LED(LightEmitting Diode)等发光元件的构件。本实施方式的照明装置并不限定于使用LED来作为发光元件。作为发光元件，除了LED以外，例如使用电致发光(Electro-Luminescence，EL)或有机发光二极管(Organiclight-emitting diode，OLED)等发光元件的照明装置也包含在本实施方式的范围内。另外，有时将基板10与发光部20一并称作LED模块。

外框体60具有底面部60b及侧面部60sw。作为一例，在底面部60b的中央，设有平面形状为圆状的贯穿孔60h。外框体60是以发光部20位于贯穿孔60h内的方式，而设于基板10上。换言之，贯穿孔60h的内壁竖立在发光部20的外周。较为理想的是，外框体60的材料为绝缘性高的材料。例如，作为外框体60的材料，较为理想的是白色的聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate，PBT)树脂。

反射体70被收容在外框体60内，且呈圆筒状。反射体70具有第1开口端701及内径大于第1开口端701的第2开口端702。反射体70是将第1开口端701朝向底面部60b侧而设于底面部60b上。在反射体70的内壁面70w，被覆有铝(Al)、镍(Ni)等的金属膜。内壁面70w为曲面状。

且，照明装置1具备金属制(例如铝(Al))的散热体15。散热体15支撑基板10。发光部20发出的热被放出至散热体15。散热体15视需要通过固定构件(未图示)而固定于外框体60。固定构件例如为金属制的螺丝。而且，与散热体15及发光部20隔开规定的距离而在散热体15的上方设有电路基板30。电路基板30从下侧由散热体15及外框体60予以支撑，且从上侧由反射板70予以支撑。

而且，照明装置1具备电子零件40。当电路基板30将与散热体15相向的电路基板30的主面设为第1主面30a，将与第1主面30a为相反侧的电路基板30的主面设为第2主面30b时，电子零件40例如被安装于第2主面30b。在电路基板30的第1主面30a及第2主面30b上，形成有金属制(例如铜(Cu))的电路图案(pattern)35。电子零件40例如为线圈(coil)、变压器(transformer)、二极管、晶体管(transistor)、电阻、电容器(condenser)等。

外框体60收容发光部20、电路基板30及电子零件40。外框体60的底面部60b隔设在散热体15与电路基板30之间，底面部60b与散热体15接触。即，散热体15的一部分接触外框体60的外侧。

而且，在照明装置1中，基板10通过外框体60而固定于散热体15。基板10是被面接触地按压于外框体60。因此，形成于基板10上的抗蚀剂(resist)(未图示)难以划伤。进而，为了避免对抗蚀剂造成损伤，也可使用比反射体70的材料软的材料，来作为外框体60的材料。

除此以外，照明装置1具备透光护罩构件80及配置在散热体15外周的电极引脚(electrode pin)11。通过设置反射体70，电子零件40配置在由电路基板30、外框体60及反射体70围成的空间95内。透光护罩构件80是以覆盖反射体70及发光部20的方式而设。透光护罩构件80是使从发光部20放射的光透过，并且保护发光部20。电极引脚11是作为用于对电子零件40供给电力的电极、或者用于供给调光用信号的电极、或者接地用的电极等发挥功能。有时将电极引脚11与散热体15一并称作灯口12。

当从相对于基板10而垂直的方向观察照明装置1时，发光部20的外形为矩形状，散热体15的外形及电路基板30的外形为大致圆形状。发光部20的外径小于散热体15的外径及电路基板30的外径。散热体15的外径小于电路基板30的外径。

另外，在图2(a)、图2(b)中，例示了使透光护罩构件80侧为上、散热体15侧为下的状态，但也可使透光护罩构件80侧为下而使散热体15侧为上。

图4是第1实施方式的照明装置的平面示意图。

图4中表示了从相对于基板10而垂直的方向观察反射体70、外框体60及发光部20时的平面。

当从相对于基板10的主面而垂直的方向观察照明装置1时，贯穿孔60h的中心60c与第1开口端701的中心70c一致。贯穿孔60h的基板10侧的第3开口端601的内径小于贯穿孔60h的反射体70侧的第4开口端602的内径。贯穿孔60h的第4开口端602的内径与反射体70的第1开口端701的内径为大致相等。贯穿孔60h的第4开口端602的面积与反射体70的第1开口端701的面积为大致相等。另外，将第1开口端至第4开口端的平面形状设为圆形状，但也可为多边形。

而且，如图3所示，基板10与外框体60是无间隙地接触。外框体60的底面部60b与反射体70是无间隙地接触。此处，“无间隙地接触”是指：基板10与外框体60(或者底面部60b与反射体70)未隔开空间而彼此接触。在贯穿孔60h的内壁面60w与反射体70的内壁面70w之间无阶差。

从发光部20放出的光到达透光护罩构件80、反射体70的内壁面70w或者贯穿孔60h的内壁面60w。直接到达透光护罩构件80的光是从透光护罩构件80放出至照明装置1外。而且，到达贯穿孔60h的内壁面60w或反射体70的内壁面70w的光被内壁面60w或内壁面70w反射而立即到达透光护罩构件80。随后，光从透光护罩构件80放出至照明装置1外。

而且，在照明装置1中，较为理想的是，在从基板10侧朝向反射体70侧的方向上，从贯穿孔60h的第3开口端601直至贯穿孔60h的第4开口端602为止的距离L为1mm(毫米)以上2mm(毫米)以下。若距离L小于1mm(毫米)，则有可能无法保证底面部60b的机械强度。而且，若距离L小于1mm，则被覆于反射体70的内壁面70w上的金属膜接近基板10，有可能无法保证反射体70与基板10之间的绝缘性。而且，若距离L大于2mm(毫米)，则反射体70远离发光部20，从而光导出效率有可能降低。由此，较为理想的是，距离L为1mm(毫米)以上2mm(毫米)以下。

参考例

图5是将参考例的照明装置的发光部附近放大的照明装置的剖面示意图。图5中表示了将照明装置的发光部附近放大的情况。

参考例的照明装置100中，上述贯穿孔60h的内壁面60w未设在发光部20的外周。即，在基板10与反射体70之间存在间隙96。照明装置100中，通过间隙96的存在，反射体70的内壁的金属膜与基板10的空间距离得以确保，从而基板10与反射体70的绝缘性得以确保。

但是，从发光部20放出的光会从间隙96泄漏，从而导致照明装置的光导出效率下降。

与此相对，根据本实施方式的照明装置1，LED模块的基板10的外周通过绝缘性的外框体60而受到按压，进而，反射体70接触外框体60的上侧。由此，LED模块的基板10与反射体70的绝缘得以确保。进而，能够使从发光部20放出的光效率良好地放出至透光护罩构件80侧。其结果，照明装置1的光导出效率进一步变高。

而且，基板10与外框体60是无间隙地接触，外框体60与反射体70是无间隙地接触。由此，能够使从发光部20放出的光效率良好地放出至透光护罩构件80侧。

而且，通过将从贯穿孔60h的第3开口端601直至贯穿孔60h的第4开口端602为止的距离L设为1mm(毫米)以上2mm(毫米)以下，从而确实地确保LED模块的基板10与反射体70的空间距离，且将因外框体60的光吸收造成的光导出效率的下降抑制为最小限度。另外，在使用PBT树脂来作为外框体60的材料的情况下，照明装置1比起照明装置100来，可发现光量增加了5％。

而且，在使用上述透明树脂来作为外框体60的材料的照明装置2中，可发现光量增加了5％以上。

第2实施方式

图6是表示第2实施方式的照明装置的发光部附近的立体示意图。

图7(a)、图7(b)、图7(c)是第2实施方式的照明装置的发光部附近的剖面示意图，图7(a)是第1实施例的剖面示意图，图7(b)是第2实施例的剖面示意图，图7(c)是第3实施例的剖面示意图。

图6及图7(a)、图7(b)、图7(c)中表示了第2实施方式的照明装置2的发光部20附近。图6及图7(a)、图7(b)、图7(c)所示的结构以外的照明装置2的结构是与照明装置1相同。

如图6所示，发光部20是设在基板10上。发光部20具有光放出部21以及透光性的树脂部25，所述树脂部25包围光放出部21的外周且为壁状。进而，光放出部21如图7(a)、图7(b)、图7(c)所示，包含LED元件22(发光元件)以及被覆LED元件22的含荧光体的树脂23。

假设树脂部25的材料包含相对于从LED元件22放出的光为非透光性的材料。此时，当从LED元件22放出的光照射至树脂部25时，随后，光将被树脂部25反射至含荧光体的树脂23侧。因而，发光部20的光导出效率将达到顶点。

与此相对，如图7(a)、图7(b)、图7(c)所示，当树脂部25的材料包含相对于从LED元件22放出的光为透光性的材料时，具有以下要说明的优点。另外，所谓透光性材料，例如可列举聚碳酸酯(polycarbonate)树脂、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile ButadieneStyrene，ABS)树脂、聚苯乙烯(polystyrene)树脂、丙烯酸(acryl)树脂、聚乙烯(polyethylene)树脂等。

例如，图7(a)中表示LED元件22与含荧光体的树脂23的上表面23u的距离B，比LED元件22与树脂部25之间的距离A长的情况。此时，从LED元件22放出的光α通过树脂部25，因此能够从发光部20效率良好地导出光。

但是，图7(a)的例子中，如上所述，设距离A＜距离B。因此，距离A相对较短，从LED元件22朝向树脂部25的光α通过含荧光体的树脂23内的路径(pass)短。由此，在光α中，若将光β的颜色转换量最佳化，则其颜色转换量有可能不足。而且，距离B相对较长。因此，从LED元件22朝向含荧光体的树脂23的上表面23u的光β通过含荧光体的树脂23内的路径长。由此，若将光α的颜色转换量最佳化，则在光β中有可能过剩地受到颜色转换。

与此相对，图7(b)中，LED元件22与树脂部25之间的距离A、和LED元件22与含荧光体的树脂23的上表面23u的距离B大致相等。若为此种状态，则光α、β通过含荧光体的树脂23内的路径变得大致相等，既不会出现光α的颜色转换量不足的情况，也不存在光β过剩地受到颜色转换的可能性。

而且，图7(c)中，含荧光体的树脂23的折射率n₁被设计得高于树脂部25的折射率n₂。由此，n₁与空气的折射率n之差大于n₂与空气的折射率n之差，从而难以在树脂部25内引起光的全反射。由此，能够从发光部20进一步效率良好地导出光。

以上，参照具体例来说明了实施方式。但是，实施方式并不限定于这些具体例。即，在这些具体例中由本领域技术人员适当添加设计变更后的内容只要也具备实施方式的特征，则也包含在实施方式的范围内。前述的各具体例所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并不限定于例示者，可作适当变更。

而且，前述的各实施方式所具备的各要素可在技术允许的范围内进行复合，将这些要素组合而成者只要也包含实施方式的特征，则也包含在实施方式的范围内。此外，应了解的是：在实施方式的思想范畴内，只要是本领域技术人员，便可想到各种变更例及修正例，这些变更例及修正例也属于实施方式的范围。

对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式仅为例示，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能以其他的各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨内，并且包含在权利要求书中记载的发明及其均等的范围内。

Claims (5)

1.一种照明装置，其特征在于包括：

基板；

发光部，安装于所述基板上，且具有发光元件；

外框体，在底面设有贯穿孔，且以所述发光部位于所述贯穿孔内的方式而设于所述基板上，且所述外框体包含绝缘构件；以及

反射体，是收容在所述外框体内的圆筒状的反射体，具有第1开口端及面积大于所述第1开口端的第2开口端，且所述反射体是将所述第1开口端朝向所述底面侧而设于所述底面上，

其中，所述基板与所述外框体是无间隙地接触，所述基板的外周通过绝缘性的所述外框体而受到按压，所述外框体的所述底面与所述反射体是无间隙地接触，在所述贯穿孔的内壁面与所述反射体的内壁面之间的至少一部分无阶差，

所述贯穿孔的所述基板侧的第3开口端的面积小于所述贯穿孔的所述反射体侧的第4开口端的面积。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

至少所述反射体的内面具有电阻性，从所述基板侧朝向所述反射体侧的方向上的、从所述贯穿孔的所述第3开口端直至所述贯穿孔的所述第4开口端为止的距离为1毫米以上2毫米以下。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述发光部具备：光放出部，放出光；以及树脂部，包围所述光放出部且具有透光性。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，

所述光放出部包括所述发光元件及被覆所述发光元件的含荧光体的树脂，

所述发光元件与所述树脂部之间的距离、和所述发光元件与所述含荧光体的树脂的上表面的距离相等。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

所述含荧光体的树脂的折射率高于所述树脂部的折射率。