CN101586780B - 反射体及照明器具 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种反射体及使用所述反射体的照明器具，能够应对发光元件使用个数的增加，并且能够抑制变形，进行所需的配光控制。本发明的反射体6具备：数个泛光光圈6a，和数个发光元件10对向；数个辐射状间隔壁6c，具有划分所述泛光光圈6a的脊线部，且从形成反射面6f的中央部朝向外周部延伸，所述反射面从所述泛光光圈朝向脊线部扩展；以及内周间隔壁6d，位于中心部到外周部之间。

Description

反射体及照明器具
技术领域
本发明涉及一种适用于使用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等发光元件的照明器具的反射体及使用所述反射体的照明器具。 
背景技术
近年来，开发了将LED等发光元件用作光源的照明器具，伴随所述照明器具的高输出化，LED等的使用个数也不断增加，由此，对从LED等射出的光进行有效配光控制的反射体的尺寸也不断变得大型化。而另一方面，此种发光元件在使用过程中会产生热量，并因其照明、熄灭，而使反射体受热或被冷却，处于因这些热循环(heat-cycle)而重复膨胀、收缩的环境下。所以，存在反射体产生翘曲(warpage)或变形，而使反射面变形，导致无法实现所需配光控制的故障。 
以往，已知有如下照明器具：虽非反射体，但在对LED的射出光进行配光控制方面是共通的，此照明器具包含和数个LED相对应的凹部，且设置着形成为薄壁(thin-walled)圆柱状的透光性透镜体，(参照专利文献1)。 
[专利文献] 
[专利文献1]日本专利特开2006-172895号公报 
然而，专利文献1中并未涉及防止透镜体翘曲或变形并进行所需配光控制的方法。 
发明内容
本发明基于所述情况研制而成，其目的在于提供一种能够应对发光元件使用个数的增加，并且能够抑制变形，获得所需配光控制的反射体及使用所述反射体的照明器具。 
第1发明的反射体的特征在于具备：数个泛光光圈，和数个发光元件相对向；数个辐射状间隔壁，具有划分所述泛光光圈的脊线(ridge line)部，且从形成反射面的中央部分朝向外周部延伸，所述反射面由所述泛光光圈朝向脊线部扩展；内周间隔壁，位于中心部和外周部之间，以将所述数个辐射状间隔壁的每一个一分为二；以及分割间隔壁，从位于所述数个辐射状间隔壁的每一个之间的所述内周间隔壁的外侧壁，朝向外周边部，分别延伸出数个分割间隔壁。 
本发明及以下发明中，只要未作特别指定，那么术语的定义及技术含义如下所述。所谓发光元件是指LED或有机电致发光 (Electroluminescence，EL)等固体发光元件。发光元件的安装优选利用板上芯片(chip on board)方式或表面安装方式来进行安装，但就本发明的特性而言，安装方式并无特别限定。而且，发光元件的安装个数并无特别限制。 
第二发明的反射体，根据第一发明所述的反射体，其特征在于，所述辐射状间隔壁的厚度尺寸形成为大于内周间隔壁的厚度尺寸。所谓厚度尺寸，是指在和辐射状间隔壁或内周间隔壁的脊线部正交的截面上，脊线部的左右反射面之间的距离。 
第三发明的反射体，根据第一发明或第二发明所述的反射体，其特征在于，划分所述泛光光圈的脊线部的高度尺寸，形成为随着由中央部朝向外周部而逐渐变高。 
所谓随着由中央部朝向外周部而逐渐变高，是指包括例如以平缓变高的方式形成为直线状或曲线状，或者以间断地即阶段状地变高的方式形成。 
第四发明的照明器具的特征在于具备：本体；以及安装在所述本体上的根据第一发明至第三发明中任一发明所述的反射体。所谓本体，包括所谓的本体、箱体(case)或罩壳(cover)等。总之，是指安装着反射体的器具侧的机构。 
第五发明的照明器具的特征在于具备：具有导热性(heatconductance)的本体；安装在所述本体上的根据第一发明至第三发明中任一发明所述的反射体；基板，插入安装于所述本体和反射体之间，且配设着数个发光元件；以及固定机构，在所述反射体的辐射状间隔壁的背侧位置，固定所述本体和所述反射体。 
[发明效果] 
根据第一发明，可以提供一种能够应对高输出化，并且能够抑制变形，进行所需配光控制的反射体。 
根据第二发明，可以提供一种除了具有根据第一发明所述的效果之外，且进一步抑制变形的高效的反射体。 
根据第三发明，可以提供一种除了具有根据上述各发明所述的效果之外，且能够降低眩光(glare)的反射体。 
根据第四发明，可以提供一种实现所述反射体效果的照明器具。 
根据第五发明，可以提供一种照明器具，由于能够抑制反射体变形，所以可保持基板对本体的密着性，且可有效进行散热，并且亦可抑制基板变形。 
附图说明
图1是表示本发明第1实施形态的照明器具的立体示意图。 
图2是表示图1的反射体的立体示意图。 
图3是表示图1的反射体的表面示意图。 
图4是沿着图3的A-A线的剖视示意图。 
图5是沿着图3的B-B线的剖视示意图。 
图6是表示基板的平面示意图。 
图7是表示反射体安装状态的主要部分的剖视示意图。 
图8是表示本发明第2实施形态的反射体的剖视示意图。 
图9是表示本发明第3实施形态的反射体的表面示意图。 
1：照明器具(筒灯)        2：本体 
2a：底壁                 2c：散热片 
3：装饰框                3a：法兰 
4：基板                  4a、4b：螺钉通孔 
4c：狭缝                 5：电源单元 
6：反射体                6a：泛光光圈 
6b：外周边部             6c：辐射状间隔壁 
6d：内周间隔壁           6e：分割间隔壁 
6f：反射面               6g：螺钉孔 
7：透光性罩壳            8：端子台 
9：安装用板簧            10：发光元件(LED) 
11、12、13：固定机构(安装螺钉) 
C：天花板面              R：脊线部 
t1、t2：厚度尺寸        θ：遮光角 
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的反射体及照明器具其具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。 
以下，参照图1至图7，来说明本发明第1实施形态的反射体及照明器具。图1是表示照明器具的立体示意图，图2是表示反射体的立体示意图，图3是表示反射体的表面示意图，图4是沿着图3的A-A线，从中心线起切开表示右半边的剖视示意图，图5是沿着图3的B-B线的剖视示意图，图6是表示基板的平面示意图，图7是表示反射体安装状态的主要部分的剖视示意图。 
图1中表示作为照明器具的天花板嵌入型筒灯(down light)1。筒灯1具备：具有导热性的筒状本体2；装饰框3，安装在所述筒状本体2 上；基板4，同样安装在筒状本体2上，且安装着作为发光元件的LED；电源单元(unit)5，包含收纳在筒状本体2内的照明电路装置；反射体6；以及透光性罩壳7，配设在反射体6的前方。而且，在筒状本体2的外表面配置着端子台8，在装饰框3上安装有一对安装用板簧(platespring)9。 
筒状本体2是使用铝压铸(die cast)制的导热良好的材料而形成，并使用白色的三聚氰胺(melamine)树脂系涂料，对其外表面进行烘烤喷涂。另外，当然只要能够确保导热性，也可以使用其他材料来形成筒状本体2。筒状本体2中收纳着电源单元5，电路基板上安装构成有控制用集成电路(Integrated Circuit，IC)、变压器(transformer)、电容器(condenser)等零件，并利用所述电源单元5的照明电路来对发光元件进行照明控制。此外，电源单元5和端子台8电性连接，而端子台8则和商用电源连接。而且，在筒状本体2的外表面上形成着纵向延伸的数个散热片(fin)2c。 
装饰框3是利用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene，ABS)树脂而形成为近似伞状，在末端扩展状的光圈端部形成着环状法兰(flange)3a，而另一端部侧则安装在筒状本体2上。此外，在外周面上安装一对安装用板簧9。 
在基板4的表面侧配设着反射体6，所述反射体6是由白色聚碳酸酯(polycarbonate)或丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯(acrylonitrile-styrene-acrylate，ASA)树脂等形成。反射体6发挥如下功能：对从LED中射出的光进行配光控制，从而有效进行照射。如图2至图5所示，反射体6为圆板状，且通过间隔壁的脊线部而形成着数个泛光光圈6a，具体而言形成着12个泛光光圈6a。首先，在反射体6的外周形成环状的外周边部6b，并从中央部朝向外周部、即外周边部6b，分别隔开约120度的间隔而辐射状地形成辐射状间隔壁6c。而且，在中央部到外周边部6b之间，形成圆形内周间隔壁6d，以将所述辐射状间隔壁6c一分为二。更进一步，从位于各辐射状间隔壁6c之间的内周间隔壁6d的外侧壁，朝向外周边部6b，分别延伸出两个分割间隔壁6e。所以，形成了6个分割间隔壁6e。 
以上述方式构成的反射体6中，如图4所示，反射面6f为近似碗状，所述反射面6f上形成着和各泛光光圈6a相对应的各间隔壁即辐射状间隔壁6c、内周间隔壁6d及分割间隔壁6e，所述反射面6f自泛光光圈6a朝向脊线部扩展，且每个泛光光圈6a中构成有反射面6f。另一方面，辐射状间隔壁6c、内周间隔壁6d及分割间隔壁6e形成为截面山型，各间隔壁6c、6d、6e的脊线所成的形状，俯视下该内周间隔壁6d的内侧 为3个近似扇形的形状，外侧为9个近似梯形的形状。此处，如图4及图5所示，辐射状间隔壁6c的厚度尺寸t1形成为大于内周间隔壁6d的厚度尺寸t2，且为t1＞t2的尺寸关系。即，辐射状间隔壁6c形成为自中央部而遍及外周边部6b，且因所述厚度尺寸的关系，而发挥构成反射体6的骨架的功能。另外，在和辐射状间隔壁6c相对向的背面侧的外周边部6b附近形成肋材(rib)，从而形成3个螺钉孔(screw hole)6g。 
根据以上构成，反射体6便能应对照明器具的高输出化、即，能够应对LED使用个数的增加。其原因如下：形成将反射体6的表面平分为内周和外周的内周间隔壁6d，且能够利用所述内周间隔壁6d而将反射面细分，从而能够对应数个LED，形成泛光光圈6a。而且，反射体6虽然会受到LED产生的热量影响而重复膨胀、收缩，但是辐射状间隔壁6c延伸遍及反射体6的大致整个面，而形成骨架、也就是加强筋，所以能够抑制反射体6产生翘曲、或者抑制其产生变形。另外，假设即便成为反射体6中产生变形的状态，也会由于辐射状间隔壁6c的壁厚形成为大于内周间隔壁6d的壁厚，使得辐射状间隔壁6c牢固，难以变形，且在内周间隔壁6d侧抵消变形，从而能够抑制较大变形的发生。 
其次，参照图6及图7来说明反射体6对照明器具的安装情况。如图6所示，在基板4的表面侧，利用表面安装方式安装数个作为光源的LED10，具体而言是中央部3个、其周围部9个，共计12个。这是对应于所述反射体6的泛光光圈6a。基板4由绝缘材料或近似圆形的金属平板形成，在中央部形成着螺钉通孔4a，在周围隔开120度的间隔，形成3个螺钉通孔4b。此外，在中央部的螺钉通孔4a和其周围的螺钉通孔4b之间，形成着狭缝(slit)4c，作为抵消因基板4热膨胀而产生的伸缩的机构。而且，当将基板4作为绝缘材料时，可以应用散热特性相对良好、且耐久性优异的陶瓷材料或合成树脂材料。当使用合成树脂材料时，例如可以使用玻璃环氧树脂等来形成。此外，金属制的情况下，优选应用铝等导热性良好且散热性优异的材料。 
如图7所示(图示省略安装用板簧9)，在筒状本体2的底壁2a上，以面接触且密着的方式配设基板4的背面侧。而且，在基板4的表面侧，以抵接的方式配设反射体6的背面。将所述基板4及反射体6安装到底壁2a上时，首先，利用旋入的安装螺钉11从表面侧使基板4穿过中央部的螺钉通孔4a而拧紧于底壁2a上。接着，从筒状本体2的内侧，使作为固定机构的3根安装螺钉12(仅表示2根，另1根以虚线表示)穿过底壁2a、及基板4的螺钉通孔4b，从反射体6的背侧旋入拧紧于位置和辐射状间隔壁6c相对向的螺钉孔6g中。此时，由于安装螺钉12的拧紧力沿着将反射体6拉向底壁2a侧的方向而作用，所以基板4的中央部 的安装螺钉11和周围侧的安装螺钉12的拧紧力，将联合提高基板4对底壁2a的密着性。 
在所述反射体6的安装状态下，反射体6的泛光光圈6a和基板4的各LED10相向配置，而且，反射体6的背面按压抵接于基板4的表面侧，基板4的背面侧密着在筒状本体2的底壁2a上。 
此外，装饰框3利用安装螺钉13而安装在筒状本体2上。并且，法兰3a的直径大于天花板面C的嵌入孔，且法兰3a在筒灯1设置在天花板面C上的状态下，被嵌入孔的周边从下方挂住。另外，在装饰框3的内周侧设置着覆盖光圈的由丙烯酸系树脂等形成的透光性罩壳7，且此透光性罩壳7配设在反射体6的前方。 
如上所述的构成中，若对电源单元5通电，那么照明电路将运作而对基板4提供功率，LED10进行发光。从各LED10射出的光大部分直接透过透光性罩壳7而照射到前方，一部分光则被反射体6的各反射面6f反射后受到配光控制，并透过透光性罩壳7照射到前方。另一方面，由此从LED10中产生的热量主要从基板4的背面传递到筒状本体2的底壁2a，进一步向整个筒状本体2传递，并伴随所述传导过程中的散热，进行散热。此处，反射体6从基板4处接受热量，但因如上所述的辐射状间隔壁6c的构成，而使其变形受到抑制。所以，能够防止反射面6f变形，从而能够进行所需的配光控制。此外，能够良好地保持反射体6所抵接的基板4对底壁2a的密着性，能够有效地从基板4向筒状本体2进行散热，并且也可以抑制基板4变形。另外，反射体6的背面大致整个面都抵接在基板4的表面侧，即便如此也可以保持密着性，所以利用从基板4向反射体6传递热，便能防止基板4的局部温度上升，从而能够使基板4的温度分布平均化、即均热化。另外，基板4的温度分布中存在热集中于中央部而变成高温的倾向，但通过使每一个泛光光圈6a中内周间隔壁6d的内侧的近似扇形形状的反射面6f的面积，均大于外侧的近似梯形形状的反射面6f的面积，便能使中央部的散热面积变大，从而进一步促进均热化。所述均热化在LED10照明时有助于光束的早期稳定化。 
如上所述根据本实施形态，可以提供一种能够应对高输出化，并且能够抑制变形进行所需配光控制的反射体6。而且，可以提供一种照明器具，能够保持基板4对筒状本体2的密着性，有效地进行散热，并且也可以抑制基板4变形。 
其次，参照图8来说明本发明第2实施形态的反射体。图8是从中心线切开以表示右半边的剖视示意图，相当于第1实施形态的图4。另外，对和第1实施形态相同或相当于第1实施形态的部分，标注相同符 号并省略重复说明。 
本实施形态构成为：用来划分泛光光圈6a的各脊线部R，也就是形成辐射状间隔壁6c、内周间隔壁6d、分割间隔壁6e及外周边部6b的脊线部R的高度尺寸随着从中央部朝向外周部而逐渐增高。所以，成为中央部的脊线部R的高度尺寸低，故中央部凹下的形态。 
将如上所述的反射体6用于所述筒灯1时，除了具有和第1实施形态相同的作用效果之外，还能够防止LED的射出光造成眩光。即，由于脊线部R的高度尺寸形成为随着从中央部朝向外周部而逐渐增高，所以能够增大相对于和位于外周侧的泛光光圈6a对向的LED10(参照图7)的遮光角θ。因此，能够缩小LED10的射出光进入视野的范围，从而可以降低眩光。而且，反射面f的高度尺寸也形成为伴随所述脊线部R的高度尺寸，随着从中央部朝向外周部而逐渐增高地进行变化，所以能够促使各LED10的射出光、反射光进行混光，从而进一步抑制干扰条纹(interference fringe)的产生。 
此外，当脊线部R的高度尺寸形成为随着从中央部朝向外周部而逐渐增高时，可以平缓变高的方式形成为直线状或曲线状，或者可形成为间断地即阶段状变高。另外，通过适当地选择透光性罩壳7的材质、形状、透光率、扩散率、分光吸收光谱等，便能够促使改善眩光、亮斑等。 
接着，参照图9来说明本发明第3实施形态的反射体。图9是表示反射体的表面图。另外，对和第1实施形态相同或相当于第1实施形态的部分，标注相同符号并省略重复说明。 
本实施形态中，在反射体6的中央部形成圆形内周间隔壁6d，并从所述内周间隔壁6d朝向外周部、即外周部6b，分别隔开约40度的间隔，辐射状地形成辐射状间隔壁6c。并且，和LED对向的泛光光圈6a在中心部形成着1个，在其周围形成着9个，共计形成10个。利用内周间隔壁6d，和中心部的泛光光圈6a对应地形成近似碗状的反射面6f，并利用内周间隔壁6d、辐射状间隔壁6c及外周边部6b，和周围的泛光光圈6a对应地形成数个形状为近似碗状且俯视为近似扇形的反射面6f。所以，反射面6f从泛光光圈6a起朝向脊线部扩展，且每个泛光光圈6a中构成有反射面6f。 
根据如上所述的构成，在反射体6的表面上形成辐射状间隔壁6c及内周间隔壁6d，且可利用所述辐射状间隔壁6c及内周间隔壁6d来细分反射面，并分别对应于数个LED，形成泛光光圈6a，从而构成反射面6f。所以，能够极其精密地进行配光控制，并且可利用辐射状间隔壁6c、内周间隔壁6d来提高反射体6的强度，虽然反射体6受到LED中所产生的热量而重复膨胀、收缩，但可以抑制反射体6产生翘曲、或者抑制其 产生变形。 
此外，从中央部朝向外周部延伸的辐射状间隔壁6c，也可以并非从中央部起直至外周部为止连续地形成为辐射状。例如，也可以从中央部起直至外周部为止的途中断开，而间断地形成辐射状间隔壁6c。 
如上所述，根据本实施形态，可以提供一种具有和第1实施形态效果相同的反射体6。 
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (5)

1.一种反射体，其特征在于具备：
数个泛光光圈，和数个发光元件相对向；
数个辐射状间隔壁，具有划分所述泛光光圈的脊线部，且从形成反射面的中央部起朝向外周部延伸，所述发射面从所述泛光光圈朝向脊线部扩展；
内周间隔壁，位于中心部至外周部之间，以将所述数个辐射状间隔壁的每一个一分为二；以及
分割间隔壁，从位于所述数个辐射状间隔壁的每一个之间的所述内周间隔壁的外侧壁，朝向外周边部，分别延伸出两个分割间隔壁。
2.根据权利要求1所述的反射体，其特征在于，所述辐射状间隔壁的厚度尺寸，形成为大于内周间隔壁的厚度尺寸。
3.根据权利要求2所述的反射体，其特征在于，划分所述泛光光圈的脊线部的高度尺寸，形成为随着由中央部朝向外周部而逐渐增高。
4.一种照明器具，其特征在于具备：
本体；以及
安装在所述本体上的如权利要求1至3中任一权利要求所述的反射体。
5.一种照明器具，其特征在于具备：
具有导热性的本体；
安装在所述本体上的如权利要求1至3中任一权利要求所述的反射体；
基板，插入安装在所述本体和反射体之间，且配设着数个发光元件；以及
固定机构，在所述反射体的辐射状间隔壁的背侧位置，固定所述本体和所述反射体。
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