CN203642078U - 光源及具备该光源的照明器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光源及具备有该光源的照明器具，其结构简单、不导致散热性能下降且抑制光源基板的弯曲。根据实施方式，光源（3）具备：光源基板（11），其设置有配线图案；多个半导体发光元件（18），其与配线图案连接且安装于光源基板（11）；反射板（21），其以与光源基板（11）对置的方式覆盖该光源基板（11）。反射板（21）具有与每个半导体发光元件（18）对置的多个金属反射面（29）。这些反射面（29）距半导体发光元件（18）及光源基板（11）隔着绝缘距离。与光源基板（11）接触的至少一个凸部（27）从反射面（29）的开口部（26）的位置错开且从反射板（21）的背面突出设置。

Description

光源及具备该光源的照明器具

技术领域

本实用新型的实施方式涉及一种具有多个LED（发光二极管）等半导体发光元件的光源及具备该光源的照明器具。

背景技术

作为以往技术已知有如下形成的LED照明装置，即，配置于器具主体内的光源部具有多个LED、安装有该多个LED的基板、反射体。

在该照明器具中，基板构成为在其背面具有金属的热扩散层。反射体为合成树脂制，具有与LED相同数量的贯通孔。各个贯通孔呈向反射体的表面侧扩开的旋转抛物面状。在反射体的表面及旋转抛物面状贯通孔的内表面上覆盖有反射层。反射层由铝的蒸镀层构成。

反射体以LED配置于贯通孔的前端部内侧的方式与基板组合。反射体的大致中心部及周缘部与基板抵接。在此，在反射体的大致中心部设置有擂钵状贯通孔，因此，结果这些贯通孔的前端与基板抵接。由此，能够防止反射体进行成型时的收缩引起的反射体的变形，能够满足预定的光学性能。

近年来，随着LED的高亮度、高输出化，LED所产生的热量变大。因此，如果随着LED使用数的增加而基板形状变大，则会存在各个LED的发热导致基板较大地变形的倾向。此时，由于基板以安装有LED的面的大致中央部成为顶部的方式发生弯曲，因而LED产生微妙的倾斜而存在无法维持预定光学性能的可能。与此同时，施加于基板的配线图案及该图案和LED之间的连接部上的应力增加的可能性增高。

对于该问题，可以考虑通过增加基板的强度来应对。为此，可以加厚基板，例如加厚金属制热扩散层。但是，这样一来，基板变重，且基板的成本增加。不仅如此，与基板的厚度相对应其内部的热阻会增加。因此在有效地向外部放出LED的热量的这一点上，不很理想。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-204692号公报

实用新型的内容

本实用新型目的在于提供一种结构简单、不导致半导体发光元件的散热性能下降即可抑制光源基板的弯曲的光源及具备有该光源的照明器具。

本实用新型提供一种光源，其具备：光源基板，设置有配线图案；多个半导体发光元件，安装于光源基板上且与配线图案连接；反射板，以与光源基板对置的方式覆盖该光源基板。反射板具有与每个半导体发光元件对置的多个金属反射面。这些反射面距半导体发光元件及光源基板隔着绝缘距离。与光源基板相接的至少一个凸部从反射面的开口部的位置错开且从反射板的背面突出设置。

本实用新型提供一种照明器具，其具备：器具主体，其具有光源配设部；光源，使背面与所述光源配设部接触且安装于所述器具主体，所述光源具备：光源基板，设置有配线图案；多个半导体发光元件，安装于该光源基板上且与所述配线图案连接；反射板，以与所述光源基板对置的方式覆盖所述光源基板而配置，具有距所述半导体发光元件及所述光源基板隔着绝缘距离而且与每个所述半导体发光元件对置的多个金属反射面，从该反射面的开口部位置错开而从背面突出设置有与所述光源基板相接的至少一个凸部。

附图说明

图1是表示实施例1所涉及的照明器具的立体图。

图2是表示图1的照明器具的侧视图。

图3是表示图1的照明器具所具备的实施例1所涉及的光源的立体图。

图4是表示图3的光源的主视图。

图5是表示图3的光源的概略剖视图。

图6是表示图3的光源所具备的反射板的后视图。

图7是将图3的光源所具备的光源基板的局部切开的主视图。

具体实施方式

实施方式1的光源具备：光源基板，设置有配线图案；多个半导体发光元件，安装在该光源基板上且与所述配线图案连接；反射板，以与所述光源基板对置的方式覆盖所述光源基板而配置，具有从所述半导体发光元件及所述光源基板隔着绝缘距离而且与每个所述半导体发光元件对置的多个金属反射面，从该反射面的开口部位置错开而从背面突出设置有与所述光源基板相接的至少一个凸部。

在该实施方式1中，光源基板除了可以优选使用具有金属底板的光源基板以外，还可以使用由单层或者多层绝缘板构成的光源基板。当使用具有金属底板的光源基板时，其底板可以由铝、铁、铜等金属形成。光源基板的形状及大小可以根据照明器具的用途而适当确定。

在实施方式1中，半导体发光元件是指其发光时伴随发热的发光元件，代表物可举LED（发光二极管），但是也可以使用半导体激光器。半导体发光元件使用LED时，可以使用SMD型LED、炮弹型LED、或者COB型LED等。LED等半导体发光元件的发光色可以是白色或者是白色以外的颜色。

在实施方式1中，反射板优选合成树脂制，但是陶瓷及其他电绝缘材料制也可以。反射板的反射面可以通过蒸镀或者镀敷等来设置。在实施方式1中，如果反射板在其周围具有弯曲成比开口部的突出长度更长的侧壁，则使该侧壁与光源基板的周围接触，通过螺纹固定反射板等，实现覆盖光源基板而配置反射板。另外，如果反射板的周围为平板状，则可以在该周围和光源基板的周围之间夹住预定厚度的隔板，由此覆盖光源基板而配置反射板。此时，可以利用插通反射板和隔板的螺钉等，使反射板和隔板保持预定的配置状态。

在实施方式1中，反射面的开口部朝向光源基板突出，并优选设置成与半导体发光元件的配设图案相同的配设图案。在实施方式1中，凸部错开反射面的开口部是指开口部和凸部分别设置。

在实施方式1中，凸部可以由像肋一样未延伸的突起或者肋形成。在实施方式1中，凸部优选设置多个，但是设置一个也可以，此时，优选从反射板的背面中央部突出设置。而且，在实施方式1中，凸部为多个时，将这些至少设置在邻接的反射面的开口部之间较好，而且，优选设置于例如距邻接的反射面的开口部隔开相等距离的位置上。

在实施方式1中，凸部与光源基板相接是指至少在半导体发光元件的发光状态下接触。因此，在非发光状态下，凸部的前端可以与光源基板轻微接触，或者可以设置极微小的间隙而位于极近距离，或者按压于光源基板也可以。

在实施方式1中，在与光源基板对置的反射板的背面，从该反射板所具有的反射面的开口部错开位置而设置有凸部。因此，即使因半导体发光元件的发热导致光源基板的中央部欲以最靠近反射板背面的方式变形，通过凸部的挡块作用也能够抑制光源基板的弯曲。由此，不用加厚光源基板，通过反射板具有与其一体形成的凸部的简单结构，能够抑制在半导体发光元件的发光中光源基板弯曲的热变形。

如上所述，根据实施方式1的光源，能够以简单的结构、在不导致半导体发光元件的散热性能下降的状态下抑制光源基板的弯曲。

实施方式2的光源在实施方式1中各所述凸部避开所述配线图案而配设。

该实施方式2中，作为用于凸部避开配线图案的结构，可以构成为如下：加宽光源基板的邻接的配线图案之间形成的绝缘用间距，使凸部的前端与承担该距离的绝缘空间接触，或者，取而代之可以采用后述的实施方式3中说明的结构等。

实施方式2与实施方式1相比，更不会因在光源点灯中抑制光源基板变形的凸部而在光源基板的配线图案上施加应力。因此，配线图案不会断线，能够延长光源的寿命。

实施方式3的光源在实施方式2中，所述配线图案具有散热部，在该散热部上设置有避开所述凸部的回避部。

在实施方式3中，回避部除了可以采用使散热部的周围的一部分凹进的结构，还可以采用由散热部包围的结构。

实施方式3与实施方式2相比，进一步能够确保邻接的散热部之间的绝缘用间距最小，因而能够确保更大的各个散热部的面积。随之，能够抑制半导体发光元件的散热性的下降，并且不会使凸部引起的应力施加到配线图案上。

实施方式4的照明器具具备：器具主体，其具有光源配设部；光源，使背面与所述光源配设部接触且安装于所述器具主体，所述光源具备：光源基板，设置有配线图案；多个半导体发光元件，安装于该光源基板上且与所述配线图案连接；反射板，以与所述光源基板对置的方式覆盖所述光源基板而配置，具有距所述半导体发光元件及所述光源基板隔着绝缘距离而且与每个所述半导体发光元件对置的多个金属反射面，从该反射面的开口部位置错开而从背面突出设置有与所述光源基板相接的至少一个凸部。

该实施方式4的照明器具由于具备实施方式1的光源，因而对于该光源能够期待如下效果，即结构简单、不导致半导体发光元件的散热性能的下降即可抑制光源基板弯曲。

实施例1

下面，参照图1～图7，对实施例1的照明器具进行详细说明。

图1及图2中的符号1表示照明器具，例如设置于室外的投光器。该投光器1具备：器具主体2、至少一个光源3、照明罩4、电源框体6、设置部件7。

器具主体2例如呈横宽且前面开放的四角形箱状。器具主体2由导热性良好的金属例如铝合金等成型。该器具主体2的底壁用作平坦的光源配设部2a（参照图5）。在器具主体2的周壁的外表面一体地突出设置有散热片2b。

如图1所示，光源3在实施例1中使用3个。各个光源3在左右方向上排列并与光源配设部2a接触而内置于器具主体2。这些光源3的具体结构在后面进行详细说明。

照明罩4具有：与器具主体2的前面开口的大小相对应的框4a、安装于框4a且封闭其内侧的玻璃板等透光板4b。透光板4b成为投光器1的光射出面，该面为横向延伸的长方形。框4a的四角通过螺栓及盖形螺母与器具主体2连结。由此，照明罩4以覆盖各个光源3的方式安装于器具主体2以封闭其前面开口。另外，在图2中仅将盖形螺母以符号5表示。在器具主体2和框4a之间夹有环形的防水衬垫（未图示），由此实现防水。

电源框体6与光源配设部2a连结并设置于器具主体2的后方。该电源框体6为防水结构，其内部收容有使各个光源3点灯的未图示的电源电路。电源电路与光源3电连接。

设置部件7由金属例如铝合金制成。该设置部件7由设置基部7a、从该设置基部7a的长边方向两端弯曲的臂7b构成。臂7b的前端部通过连结螺栓8连结于器具主体2下部且长边方向两端部。通过该连结，设置基部7a配置于器具主体2的下方。

在松开连结螺栓8的状态下可以调整器具主体2和设置部件7之间的相对位置。通过该调整使器具主体2相对于设置部件7调整为任意倾斜角度的状态，通过拧紧连结螺栓而得到保持。另外，在器具主体2和设置臂7b之间的连结部上组装有用于确保该保持状态的防松用部件（未图示）。

投光器1例如将器具主体2以如图2所示倾斜的状态设置于设置位置。通过将未图示的设置螺栓穿过形成于设置基部7a的多个固定孔9拧入设置位置而进行该设置。若如此设置的投光器1的各个光源3点灯，则从该光源3发出的光透过照明罩4的透光板4b例如向斜上方射出，从而对照明对象进行投光。

投光器1点灯时各个光源3伴随发热。该热量放出到器具主体2的光源配设部2a后传递到器具主体2整体，从散热片2b等向器具主体2的外部放出。通过这种向大气中的散热，能够抑制光源3的温度过度升高。

接着，参照图3～图7，对光源3进行说明。如图5等所示，各个光源3具备：光源基板11、多个半导体发光元件例如LED18、反射板21。各个光源3伴随投光器1的光射出面积大的情况制作成与之相对应的大型，例如长13cm、宽10cm的大小。

光源基板11例如为金属基体基板。具体而言，如图7所示，光源基板11包括铁板制的底板12、由绝缘材料例如聚碳酸酯树脂等构成的绝缘板13、配线图案14、抗蚀层15。

底板12形成光源基板11的背面。绝缘板13层叠在底板12上。该绝缘板13的表面即与底板12相反侧的侧面成为元件安装面。配线图案14由设置于元件安装面的金属箔例如铜箔等构成。抗蚀层15在除了配线图案14的一部分即安装后述LED18的部位之外以覆盖该配线图案14和元件安装面的方式层叠于绝缘板13。该抗蚀层15为了确保电绝缘性且为了有效地反射光，优选由白色树脂层形成。

如图7所示，配线图案14具有成对的供电端子部14a、14b。与此同时，配线图案14例如在图7中纵向排列3对、横向排列4对而形成多个配线对P，但不限于图7的例示。

各个配线对P中，兼作第1配线部的散热部14c和第2配线部14d成对。散热部14c的面积远大于第2配线部14d，且在其中央部形成有凹部14e。凹部14e在散热部14c的宽度方向一端开放。

第2配线部14d的一端部配设于凹部14e之内。第2配线部14d的另一端与散热部14c一体连续。此时，连续的散热部14c为在纵向上邻接的其他散热部14c、或者在横向上邻接的其他纵列的散热部14c中的位于最远位置的散热部14c。

各个配线对P通过在其上分别安装后述LED18形成电性串联电路而连接。配置于该串联电路的一端的配线对P的散热部14c经由线状图案部14g与一方的供电端子部14a一体连续。配置于串联电路的另一端的配线对P的第2配线部14d经由线状图案部14h与另一方供电端子部14b一体连续。

图7中纵向排列的散热部14c彼此之间隔着预定的绝缘用间距C而邻接。与此同时，在各个散热部14c上分别设置有回避部14f。具体而言，回避部14f由向散热部14c的长边方向两端开放的例如半圆状的凹陷形成。因此，在图7中，纵向邻接的回避部14f彼此对置，相互之间形成大致圆形的空间。该空间的宽度B大于图7中纵向排列的散热部14c之间的绝缘用间距C。

另外，回避部14f还可以通过加宽绝缘用间距C而分别设置于图7中纵向排列的散热部14c的排列方向两端附近，从而取代由凹陷形成。

图7中，符号16表示分别设置于光源基板11的周围多个位置例如四角的固定孔。

各个LED18例如使用发出白色光的SMD型LED。这些LED18在光源基板11的元件安装面上纵横排列安装。各个LED18遍及位于凹部14e进深部的第2配线部14d的一端部和作为第1配线部的散热部14c的凹部14e附近部位而安装。安装的LED18的负极与作为第1配线部的散热部14c电连接。安装的LED18的正极与第2配线部14d电连接。

LED18的发光通过向半导体的p-n结流通正向电流而实现，因此LED18为将电能直接转换成光的固体元件。利用这种发光原理进行发光的半导体发光元件，与通过通电使灯丝高温白炽且利用其热辐射放射可视光的白炽灯泡相比，具有节能效果。

如图5所示，反射板21形成为具有：由具有电绝缘性的合成树脂的一体成型品构成的反射板主体22、反射面29。

详细而言，反射板主体22在如图3及图4所示的俯视形状与光源基板11的大小相等的表壁22a的四周设置起隔板作用的侧壁24而形成。因此，反射板主体22的背侧是开放的。而且，在反射板主体22的周围例如四角分别形成有遍及反射板主体22的表面及侧面开放的固定槽25。与此同时，在各个固定槽25的底部设置有通孔25a。另外，图3及图6中的符号24a表示供与供电端子14a、14b连接的未图示的电线穿通的通线槽。

表壁22a为在反射板21组合于光源基板11的状态下成为与光源基板11的表面对置的区域的部位。在该表壁22a上纵横排列形成有多个具体而言与LED18相同数量的开口部26。如图5所示，这些开口部26从反射板主体22的背面突出设置。各个开口部26的突出高度H1比侧壁24相对于表壁22a的突出高度即侧壁24的宽度H2更短。而且，各个开口部26的内周面倾斜。通过该倾斜，开口部26形成为如下：随着从开口部26的突出端朝向表壁22a的表面，与开口部26的中心轴线正交的方向的截面积逐渐增加。各个开口部26的突出端的开口面积大于LED18。

如图5及图6所示，反射板主体22具有在构成所述区域的表壁22a的背面一体突出设置的多个凸部27。这些凸部27例如由细的圆棒状突起构成。各个凸部27的突出高度H3高于各个开口部26的突出高度H1，与侧壁24的突出高度（宽度）H2大致相同。

各个凸部27均错开开口部26而设置。具体而言，在图6中，各个凸部27配设成分别位于上下方向排列的开口部26的上下两侧。因此，各个凸部27遍及表壁22a的长边方向两端部之间的整个中间区域散布且等间隔设置。与此同时，在图6中，设置于上下方向上邻接的开口部26之间的凸部27与上下方向上邻接的开口部26隔开相等距离。

如图5所示，反射面29遍及构成所述区域的表壁22a的表面及开口部26的内表面整体而覆盖。因此，反射面29具有多个所述开口部26。反射面29例如通过将铝等金属进行蒸镀而设置于反射板主体22，且构成镜面。另外，反射面29也可以仅覆盖于各个开口部26的内表面。但是，优选具有除了各个开口部26以外的反射面29覆盖于表壁22a的表面而形成的反射层部位，这是因为当由透光板4b反射的光入射到该反射层部位时，能够将该光重新向透光板4b反射。

反射板21覆盖安装有LED18的光源基板11的表面且与光源基板11组合。通过螺纹固定保持该组合状态，由此组装光源3。该螺纹固定如下进行：将插通于各个通孔25a及与其连通的固定孔16的螺钉（参照图5）30拧入器具主体2的光源配设部2a。伴随该螺纹固定，构成光源3所具有的光源基板11的背面的金属制底板12与光源配设部2a面接触，光源3固定在光源配设部2a。

如图5所示，在光源3被组装的状态下，反射板21的表壁22a覆盖安装有LED18的光源基板11的表面而配置。与此同时，各个开口部26分别与LED18对置。由此，设置于各个开口部26的内表面的反射面29也与每个LED18对置。另外，在图7中用双点划线表示从正面观察光源3时，各个开口部26相对于光源基板11的配线图案14的呈四角形状的前端的配置。

随着拧紧用于组装光源3的所述螺钉30，反射板21的侧壁24及固定槽25的底面均与光源基板11的表面紧密接触。因此，在光源基板11的表面（元件安装面）及LED18和各个开口部26的前端之间分别确保预定的绝缘距离。该绝缘距离通过侧壁24的突出高度H2和开口部26的突出高度H1之差来规定。

在反射板21的背面突出设置的各个凸部27的高度H3与侧壁24的突出高度H2大致相同。由此，伴随所述螺栓30的拧紧，各个凸部27的前端与光源基板11的表面大致接触。即，各个凸部27的前端相对于光源基板11的表面配置于极近距离，或者轻微接触，或者以按压方式紧密接触。

此时，各个凸部27的前端配设于配线图案14的回避部14f。即，各个凸部27避开配线图案14而与光源基板11的表面大致接触。另外，在图7中用双点划线表示从正面观察光源基板11时，各个凸部27相对于配线图案14的配置。

实施例1的光源3中，如上所述，设置有由金属反射面29覆盖的开口部26的反射板21的区域、和LED18及光源基板11的元件安装面以预定的绝缘距离隔开。由此，即使反射面29设置成到达各个开口部26的前端的状态，也能够让这些开口部内表面的反射面29与LED18及光源基板11的配线图案14之间电绝缘。

由此，与使各个开口部26的前端与光源基板11接触的结构相比，无需为了确保金属反射面29和光源基板11之间的电绝缘，将开口部26的前端部内表面遮盖而在各个开口部26的内表面设置反射面29。因此，能够将反射面29覆盖在各个开口部26的整个内表面。

因此，对于反射板主体22将反射面29例如利用蒸镀进行覆盖时，无需重新研发高精度的遮盖夹具来作为不使金属蒸镀于各个开口部26的前端部内表面的遮盖机构。与此同时，也能够消除使用这种夹具而产生的蒸镀操作性的下降。因此，能够降低反射板21的制造成本。

而且，如上所述，与光源基板11的表面对置的反射板21的区域的背面上设置的多个凸部27，从反射面29的各个开口部26错开。与此同时，各个凸部27的前端与光源基板11大致接触。因此，即使各个开口部26不与光源基板11接触，也能够抑制光源基板11在点灯中的热变形。

即，在投光器1的各个光源3点灯的状态下，发光的各个LED18发热。该热量主要向配线图案14的散热部14c扩散之后，经由金属制底板12向器具主体2的光源配设部2a放出。此时，随着光源基板11的温度因各个LED18的发热而升高，光源基板11的形状越大，其中央部在图5中欲向上方弯曲成为峰顶。换言之，光源基板11欲以其中央部最靠近反射板21的背面的方式变形。

即使光源基板11欲进行上述变形，通过在光源配设部2a利用螺钉30固定为不动的反射板21上一体形成的各个凸部27的挡块作用，抑制光源基板11的弯曲。由此，安装于光源基板11的各个LED18不会产生微妙的倾斜，能够维持预定的光学性能。与此同时，还能够消除光源基板11的配线图案14及该图案和LED18之间的连接部上施加应力的可能。

如上所述，每次光源3点灯能够用凸部27抑制光源基板11的热变形。除此之外，由于各个凸部27避开配线图案14而与光源基板11接触，因而不会因各个凸部27的挡块作用而在光源基板11的配线图案14上施加应力。因此，配线图案14不会产生断线，能够较长地保持光源3的寿命。

而且，通过在反射板主体22的背面一体设置凸部27的简单的结构，能够实现抑制光源基板11的热变形。随之，在抑制光源基板11的热变形时，无需加厚光源基板11的底板12等来提高光源基板11的强度。因此，光源基板11不会变重，且光源基板11的成本也不会增加。不仅如此，不会像增加了光源基板11的厚度时那样增加光源基板11的内部的热阻，因而能够将LED18的热量容易地向器具主体2的光源配设部2a放出。

如上所述，根据实施例1能够期待如下效果：光源3的结构简单，不会导致LED18的散热性能的下降即可抑制光源基板11的弯曲。与此同时，根据实施例1，光源3所具备的反射板21的反射面29和光源基板11之间的电绝缘变得可能。

而且，实施例1的光源3的配线图案14具有散热部14c，在该散热部14c的缘部设置有避开凸部27的回避部14f。由此，能够将邻接的散热部14c的彼此之间的绝缘用间距C确保为最小。因此，能够较大地确保各个散热部14c的面积。随之，能够抑制LED18的散热性的下降，且不让凸部27引起的应力施加于光源基板11的配线图案14。

实施例1如上述构成，但是该实施例1的投光器（照明器具）还可以通过在器具主体2的侧壁设置通气孔从而能够作为室内用照明器具而实施。此时，由于通过通气孔使器具主体2的内外通气，因而可以进行光源3的空冷。即，如上所述，光源3的各个开口部26和光源基板11以预定的绝缘距离隔开。因此，在照明器具的点灯状态下，形成通过各个开口部26遍及反射板21的内外的对流，随之能够抑制置于该气流中的LED18的温度上升。

Claims (4)

1.一种光源，其特征在于，具备：

光源基板，设置有配线图案；

多个半导体发光元件，安装于该光源基板上且与所述配线图案连接；

反射板，以与所述光源基板对置的方式覆盖所述光源基板而配置，具有距所述半导体发光元件及所述光源基板隔着绝缘距离而且与每个所述半导体发光元件对置的多个金属反射面，从该反射面的开口部错开位置而从背面突出设置有与所述光源基板相接的至少一个凸部。

2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，

各所述凸部避开所述配线图案而配设。

3.根据权利要求2所述的光源，其特征在于，

所述配线图案具有散热部，在该散热部设置有避开所述凸部的回避部。

4.一种照明器具，其具备：器具主体，具有光源配设部；光源，使背面与所述光源配设部接触而安装于所述器具主体，

该照明器具的特征在于，

所述光源具备：

光源基板，设置有配线图案；

多个半导体发光元件，安装于该光源基板上且与所述配线图案连接；

反射板，以与所述光源基板对置的方式覆盖所述光源基板而配置，具有距所述半导体发光元件及所述光源基板隔着绝缘距离而且与每个所述半导体发光元件对置的多个金属反射面，从该反射面的开口部错开位置而从背面突出设置有与所述光源基板相接的至少一个凸部。

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