CN101818864B - 照明装置及照明器具 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例的照明装置(10)包括:导热性本体(13),在一端部具有基板支撑部(13e),在基板支撑部上形成着从一端部贯穿到另一端部的贯穿孔(13g)及与贯穿孔连接的槽部(13h);基板(14),安装着半导体发光元件(11)且配设在本体的基板支撑部上;电连接部(15),配设在基板上且连接于半导体发光元件;点灯装置(12),收纳在本体内并使半导体发光元件点灯;电线(16),一端连接于点灯装置,另一端经由本体的贯穿孔及槽部插入而连接于电连接部;灯口构件(17),设置在本体的另一端部侧且连接于点灯装置。本发明提供了可以在实现装置小型化的同时具有适于量产化的构成且可获得规定光束的照明装置及照明器具。

Description

照明装置及照明器具
技术领域
[0001] 本发明涉及将发光二极管等半导体发光元件作为光源的照明装置及照明器具。
背景技术
[0002] 近年来,代替白炽灯(electric filament lamp)而将寿命长且消耗电力少的半导体发光元件即发光二极管作为光源的灯泡型发光二极管(light-emitting d1de,LED)灯等的照明装置,被采用作各种照明器具的光源。当构成将此种发光二极管作为光源的照明装置时,必须发挥发光二极管的优点来构成为小型、提高生产率以实现量产化、且获得相当于白炽灯(incandescent lamp)的光束。
[0003] 例如,在JP-A 2008-91140(公开)中揭示了一种LED灯泡及照明器具,包括:发光二极管,安装在基板上;点灯装置,使发光二极管点灯;外罩(cover),收纳点灯装置,在一侧安装着灯口,且在另一侧安装着基板;以及透光性灯罩(glove),以覆盖发光二极管的方式而设置着。
[0004] 另外,在JP-A 2003-59330(公开)中揭示了一种LED照明器具,在搭载着多个发光二极管的平板状LED模块(module)上,设置着用以直接连接向所述LED模块供电的供电电线的端子板(terminal block),而且使用容易连接电线的LED模块。
[0005] 但是,JP-A 2003-59330 (公开)所揭示的LED照明器具中,使向发光二极管供电的供电电线从基板的背侧绕到外侧而布线在设置于基板表面上的端子部。供电电线成为在基板的外周缘突出的形态。将LED模块安装到器具本体上时,为了取得与器具本体电性绝缘的距离,而必然需要增大器具本体的外径尺寸。从而无法将器具本体构成为小型。
[0006] 而且,虽然有也能够从基板的背面侧连接供电电线的构成的记载,但此时供电电线是插入在基板背面与支撑基板的器具本体之间。
[0007] 因此,当利用JP-A 2003-59330(公开)所揭示的发光模±夬,来构成JP-A2008-91140(公开)所揭示的LED灯泡时,由于基板的背面侧与器具本体之间存在供电电线,所以基板无法紧贴并支撑于基台上。
[0008] 因此,无法将安装在基板上的发光二极管产生的热,有效地传递到由铝等的导热性良好的金属构成的器具本体。发光二极管的发光效率降低从而难以获得规定的光束。
[0009] 此外,当将供电电线连接到基板的背面侧时,在将基板固定在器具本体上之后无法进行布线连接,为此必须预先将供电电线连接到基板的背面。
[0010] 将连接着所述供电电线且处于摇晃状态的基板设置到器具本体上。因此,会产生如下问题:将基板固定在器具本体上时供电电线的连接部会受到外力而断线,或者电线从端子板的速结端子脱离,从而不适合于量产化。
发明内容
[0011] 本发明的目的是为了解决所述问题,并提供一种在尺寸缩小的同时配置适于大量生产且能够产生特定光通量的照明装置及照明器具。
[0012] 本发明实施例的照明装置及照明器具包括:导热性本体,在一端部具有基板支撑部,且在基板支撑部上形成着平坦面、从一端部贯穿到另一端部的贯穿孔、及与贯穿孔连接的槽部;基板,安装着半导体发光元件,且配设在本体的基板支撑部的槽部与平坦面上,以紧贴并支撑于平坦面上;电连接(electric connect1n)部,配设在基板上且连接于半导体发光元件;点灯装置,收纳在本体内,使半导体发光元件点灯;电线,一端连接于点灯装置,另一端经由本体的贯穿孔及槽部而插入以连接于电连接部;以及灯口构件,设置在本体的另一端部侧,且连接于点灯装置。
[0013] 根据本发明的第二型态,在所述基板的周缘形成着切口(cutout)状的电线插入部,以所述电线插入部与槽部相对向的方式,而将基板配设在本体的基板支撑部。
[0014] 根据本发明的第三型态,所述基板支撑部是由在一端部侧突出的肩部(shoulder)而形成。
[0015] 根据本发明的第四型态,所述基板至少在与电线相对向的周缘部设置着电绝缘性(electrical insulat1n)的保护构件。
[0016] 本发明另一实施例的照明器具,包括:器具本体,设置着插座(socket);以及照明装置,安装在所述器具本体的插座上。
[0017] 根据本发明第五型态,其中所述照明装置是由白炽灯形状的灯泡型的照明装置、球形灯泡型的照明装置、圆筒形的灯泡型的照明装置、反射式(reflect1n)灯泡型的照明装置、及无灯罩(glove less)的灯泡型的照明装置中的任一装置构成。
[0018] 根据本发明第六型态,其中所述半导体发光元件是由以发光二极管、半导体激光(laser)的半导体作为发光源的任一发光元件而构成。
[0019] 根据本发明第七型态,其中所述半导体发光元件是由一个、多个、由多个元件形成的群组、及多个群组中的任一者构成。
[0020] 根据本发明第八型态,其中所述半导体发光元件是使用表面安装器件(SurfaceMount Device, SMD)型或板上芯片(Chip on board, COB)技术,以矩阵状(matrix)、据齿状或辐射状等将一部分或整体规则地按照固定的顺序排列并加以安装的形状中的任一形状来构成。
[0021] 根据本发明第九型态,其中所述半导体发光元件根据照明器具的用途,而由白色、红色、蓝色、绿色、及各种颜色组合中的任一种颜色构成。
[0022] 根据本发明第十型态,其中所述本体是由导热性良好的金属材料构成。
[0023] 根据本发明第十一型态,其中所述本体是由包含铝(Al)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)、氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)、及合成树脂中的至少一种的材料构成。
[0024] 根据本发明第十二型态,其中在所述基板支撑部上,从一端部贯穿到另一端部的贯穿孔形成在基板支撑部的大致中央部。
[0025] 根据本发明第十三型态,其中所述照明器具是天花板嵌入型、直接安装型、悬挂型、壁面安装型中的任一者。
[0026] 根据本发明第十四型态,其中在所述基板支撑部的从中央部向外周部侧偏离的位置上,形成着从一端部贯穿到另一端部的贯穿孔。
[0027] 根据本发明第十五型态,其中与所述贯穿孔连接的槽部是从贯穿孔起朝向基板支撑部的外周方向而形成为大致直线状的槽。
[0028] 根据本发明第十六型态,其中与所述贯穿孔连接的槽部是朝向以贯穿孔为中心的旋转方向的曲线状的槽。
[0029] 根据本发明第十七型态,其中所述基板是由包含铝、铜、不锈钢、合成树脂、玻璃环氧材料(glass epoxy material)、酸酸纸材(paper phenol material)中的至少一种的材料构成。
[0030] 根据本发明第十八型态,其中所述基板形状是由多边形状、椭圆形状中的任一者构成。
[0031] 根据本发明第十九型态,其中所述电连接部是以连接器(connector)方法、焊接、螺丝固定中的任一者,而连接于形成在所述基板上的布线图案(pattern)。
[0032] 根据本发明第二十型态,其中所述电连接部是以电线直接连接于半导体发光元件。
[0033] 根据本发明第二十一型态,其中所述点灯装置包含用以对半导体发光元件进行调光的调光电路。
[0034] 根据本发明第二十二型态,其中所述灯口构件是爱迪生式(Edison type)E17型、E26型的灯口。
[0035] 根据本发明第二十三型态,其中形成在所述基板的周缘的切口具有比槽部的宽度尺寸大的尺寸宽度。
[0036] 根据本发明第二十四型态,其中所述电连接部是与电线插入部相对向地配设着。
[0037] 根据本发明第二十五型态,其中所述电线是可以插入到本体的贯穿孔及基板的电线插入部、且具有可以收纳在槽部内的形状、尺寸的电线。
[0038] 根据本发明第二十六型态,其中所述基板支撑部具有可以形成至少能让电线插入的槽的高度,而且由肩部围住的基板支撑部的表面积具有与安装着半导体的基板的表面积相同或者比基板的表面积大的面积。
[0039] 根据本发明第二十七型态,其中在与所述槽的开口相对向的部分上设置着保护构件。
[0040] 根据本发明第二十八型态,其中所述保护构件是由包含硅酮树脂、合成树脂、合成橡胶中的至少一种的材料构成。
[0041] 随附图式并入本说明书中并构成本说明书的一部分,它说明本发明的实施例,并与具体实施方式一起用以解释本发明的原理。
附图说明
[0042] 图1是表示本发明第一实施方式的照明装置的纵截面图。
[0043] 图2是将本发明第一实施方式的照明装置的基板支撑部加以放大后表示的截面图。
[0044] 图3表示本发明第一实施方式的照明装置的基板支撑部,图3(a)是表示支撑着基板的状态的立体图,图3(b)是表示已拆卸去基板的状态的立体图。
[0045] 图4是概略性地表示将安装着本发明第一实施方式的照明装置的照明器具设置在天花板上的状态的截面图。
[0046] 图5表示本发明第一实施方式的照明装置的变形例,图5(a)是将基板支撑部加以放大后表示的截面图,图5(b)是表示支撑着基板的状态的立体图。
[0047] 图6表示本发明第二实施方式的照明装置,图6 (a)是表示拆卸去外罩构件的状态的顶视图,图6(b)是纵截面图。
[0048] 图7将本发明第二实施方式的照明装置的基板支撑部加以放大来表示,图7(a)是截面图,图7(b)是表示将电线插入到槽部而连接于电连接部之前的状态的截面图,图7(c)是相当于第一实施例的图3(b)的截面图。
[0049] 图8表示本发明第二实施方式的照明装置的基板支撑部,图8 (a)是表示支撑着基板的状态的立体图,图8(b)是表示拆卸去基板的状态的立体图。
[0050] 图9表示本发明第二实施方式的照明装置的变形例,图9 (a)是将基板的一部分切除后表示的顶视图,图9(b)是沿着图9(a)图中的s-s线的局部截面图,图9(c)是相当于表示保护构件的其他变形例的图9(b)的局部截面图,图9(d)是将其他变形例的基板支撑部加以放大后表示的截面图,图9(e)是将图9(d)中的保护构件加以放大后表示的立体图。
[0051] 10:照明装置 11:半导体发光元件(LED)
[0052] 12:点灯装置 12a:电路基板
[0053] 12b:电子零件 13:本体
[0054] 13a、13b、20a、13hl、31a:开口部
[0055] 13c、14c:收纳凹部 13d:散热片
[0056] 13e:基板支撑部 13el:凸部
[0057] 13e2:周边 13f:凸条部
[0058] 13g:贯穿孔 13h:槽部
[0059] 14:基板 14a:电线插入部
[0060] 14b:隆起部 14d:密封构件
[0061] 14e:支撑部 14p:布线图案
[0062] 15:电连接部 16、16':电线
[0063] 17:灯口构件 17a:壳部
[0064] 17b:电绝缘部 17c:孔眼部
[0065] 18:外罩构件 18a:开口
[0066] 20:绝缘壳体 20b:卡止部
[0067] 20c:灯口安装部 20d:插入孔
[0068] 30:照明器具 31:器具本体
[0069] 32:反射体 33:插座
[0070] a:尺寸 P:保护构件
[0071] Pl:开口外罩部 P2:槽外罩部
[0072] P3:孔外罩部 P4:切口
[0073] x、y:中心轴
具体实施方式
[0074] 以下,对本发明的照明装置及照明器具的实施方式进行说明。
[0075] 本实施例的照明装置构成相当于小型氣气(min1-krypton)灯泡的小型的灯泡型的照明装置10。本实施例的照明装置包括:半导体发光元件11 ;点灯装置12,使半导体发光元件点灯;本体13,在一端部具有基板支撑部13e,且在另一端部侧具有点灯装置;基板14,配设着半导体发光元件;电连接部15,连接于半导体发光元件;电线16,一端连接于点灯装置,且另一端连接于电连接部;灯口构件17,设置在本体的另一端部侧且连接于点灯装置;及外罩构件18。
[0076] 半导体发光元件11在本实施例中是由发光二极管(以下称为“LED”)构成。LED准备着具有相同性能的多个LED11、本实施例中准备着四个LED11。所述半导体发光元件11包含通过蓝色LED芯片(chip)及由所述蓝色LED芯片所激发的黄色荧光体而发出白色光的高亮度、高功率的SMD型的LED。此外,光线主要是在一方向即LED的光轴(opticalaxis)上福射。此处,光轴是指相对于安装着LEDll的基板14的面而大致成铅垂的方向。
[0077] 使LEDll点灯的点灯装置12中,构成所述四个LED的点灯电路的电路零件安装在平板状的电路基板12a上。点灯电路是以将100V交流电压(alternating currentvoltage)转换成24V直流电压(direct current voltage)后供给到各LEDl I的方式构成。电路基板12a构成为狭条状的纵长形状,在单面或两面上形成着电路图案,且在电路基板12a的安装面上安装着小型的电解电容器(electrolytic capacitor)等的导线(lead)零件或晶体管(transistor)等的芯片零件等用以构成点灯电路的多个小型的电子零件12b。电路基板12a是纵向收纳在本体13的另一端部的绝缘壳体(case) 20内。而且,在电路基板的输出端子上连接着用以向半导体发光元件11供电的电线16。在输入端子上连接着输入线(未图示)。
[0078] 本体13是由导热性良好的金属构成。在本实施例中,本体13由铝构成。本体13的中心部分的横截面形状为大致圆形的圆柱状。在一端部上具有大直径的开口部13a,在另一端部上具有小直径的开口部13b,而且在开口部13b上形成着收纳凹部13c。此外,本体13的外周面形成为从一端部起朝向另一端部,直径依次变小的大致圆锥状的锥(taper)面。本体13的外观是类似于小型氪气灯泡的颈部的轮廓(silhouette)的形状。在外周面上一体地形成着从一端部起朝向另一端部呈福射状突出的多个散热片(radiating fin) 13d。本体13的中心部分是通过例如铸造、锻造或切削加工等加工而成的,且构成为在内部空洞少的厚壁的圆柱体。
[0079] 在本体13的一端部的开口部13a上,以形成着圆形的凹部的方式,一体地形成着将表面形成为平坦面的基板支撑部13e。在所述凹部的周围一体地形成着呈环(ring)状的凸条部13f。此外,形成着从基板支撑部13e的中央部起朝向另一端部的开口部13b而沿着本体的中心轴x-x方向呈直线状地贯穿的贯穿孔13g。供电用电线16插入至所述贯穿孔13g中。贯穿孔的中心轴y_y形成在从本体13的中心轴χ-χ向外周方向仅偏离尺寸a的位置上。此外,在基板支撑部13e上一体地形成着槽部13h,所述槽部13h连接于贯穿孔13g,且沿着贯穿孔从中心轴x-x偏离a尺寸的外周方向而呈大致直线状地延伸。槽部13h的宽度及深度尺寸构成为能够使供电用电线16嵌入并收纳在槽部13h内而又不会从基板支撑部13e的表面突出。
[0080] 而且,一体地形成在本体13的另一端部的收纳凹部13c,是用以在内部配设安装着点灯装置12的电路基板12a的凹部。收纳凹部13c的横截面是以本体13的中心轴χ-χ为中心的大致圆形。在收纳凹部13c的底表面上贯穿着所述贯穿孔13g。为了使点灯装置12与由销形成的本体13形成电绝缘,而在收纳凹部13c内嵌入着绝缘壳体20。绝缘壳体是由聚对苯二甲酸丁二醋(polybutylece terephthalate,PBT)等具有耐热性及电绝缘性的合成树脂而构成。收纳凹部13c构成为一端部上形成着开口部20a、收纳凹部13c的另一端部闭塞而与绝缘壳体20的内表面形状大致一致的有底圆筒状的形状。电路基板12a是通过螺丝、或硅酮树脂、环氧树脂等黏接剂而固定在收纳凹部13c内。绝缘壳体20在外周面的大致中间部分上形成着成环状凸缘的卡止部20b。从所述卡止部20b起向前突出的部分的外周形成为阶梯状,且一体地形成着灯口安装部20c。为了让电线16通过,以贯穿绝缘壳体的被闭塞的底表面并与本体13的贯穿孔13g —致的方式来形成插入孔20d。
[0081] 基板14是由导热性良好的金属、本实施例中是由平板状的薄的大致圆板状的铝而构成。如图2所示,在基板14的表面(图1中的位于上方的面)上,经由硅酮树脂等的电绝缘层而形成着由铜箔形成的布线图案14p。如图3(a)所示,在所述布线图案上,以大致同心圆状且大致等间隔地安装并配设着四个LEDll的各个。由此,将四个LEDll呈大致对称地配设在圆板状的基板14的中心X处。另外,各LEDll通过布线图案而串联地连接。而且,在基板14的周缘以贯穿布线图案及电绝缘层的方式进行切除而形成切口状的电线插入部14a。切口状的电线插入部14a是由切口部构成,所述切口部位于邻接的LEDll的大致中间,并沿着基板支撑部13e的槽部13h的直线且为宽度尺寸大于槽部13h的宽度的深孔(long hole)形状。
[0082] 基板14是以实现与本体13的基板支撑部13e电绝缘、且紧贴的方式而安装。即,如图2所示,切口状的电线插入部14a配置在直线状的槽部13h的前端部分。基板14经由由硅酮树脂等所构成的电绝缘片(sheet)(未图示),并使用螺丝等固定单元而紧贴在形成平坦面的基板支撑部13e。包含各LEDll及基板14的光源体的光轴,与本体的中心轴x_x大致一致,且整体上构成为俯视时具有大致圆形的发光面的光源部。
[0083] 电连接部15是由小型的连接器构成,且连接器的输出侧端子利用例如焊接s等而连接于将各LEDll予以串联布线的布线图案14p的输入侧。同时连接器自身也被支撑固定在基板14的切口状的电线插入部14a的深处。由连接器形成的电连接部15配设于靠近基板14的电线插入部14a的位置上,且电性连接于安装在基板表面上的四个LEDll的各个。连接器的输入侧端子是由无螺丝的速结端子构成。连接于点灯装置12的输出端子的供电用电线16插入至速结端子而加以连接。
[0084] 将电线16插入到本体13的贯穿孔13g及基板14的电线插入部14a。电线16是两芯的细导线,其具有沿着槽部13h内嵌入并收纳于槽部13h内而又不会从基板支撑部13e的平坦表面突出的形状、尺寸,而且经过电绝缘包覆。
[0085] 灯口构件17是构成爱迪生式E17型的灯口。灯口构件17包括:具备螺纹的铜板制的筒状的壳(shell)部17a ;以及导电性的孔眼(eyelet)部17c,经由电绝缘部17b而设置在所述壳部的下端的顶部。灯口构件17将壳部17a的开口部嵌入到绝缘壳体20的灯口安装部20c,并通过硅酮树脂或环氧树脂等的黏接剂的接着或敛缝等方法而实现与本体13电绝缘并固定在本体13的另一端部。在壳部17a及孔眼部17c上,连接着从点灯装置12的电路基板12a的输入端子导出的输入线(未图示)。
[0086] 外罩构件18构成灯罩。外罩构件18具有透光性,例如由厚度薄的玻璃或具有透明性或光扩散性的乳白色的聚碳酸酯(polycarbonate)等的合成树脂构成。外罩构件18是使用乳白色的聚碳酸酯而形成为在一端部具有开口 18a的类似于小型氪气灯泡的轮廓的平滑的曲面状。外罩构件18将开口 18a的开口端部以覆盖基板14的发光面的方式嵌入到基板支撑部13e的凸条部13f,并利用例如硅酮树脂或环氧树脂等的黏接剂进行固定。本体13的倾斜的外周面是与外罩构件18的曲面状的外周面一体地大致连接的外观形状,而且构成为类似于小型氪气灯泡的轮廓的形状。
[0087] 接下来,对具有所述构成的灯泡型的照明装置10的组装顺序进行说明。首先,将绝缘壳体20嵌入到本体13的收纳凹部13c内,使绝缘壳体的插入孔20d与本体的贯穿孔13g位置对准,并且在绝缘壳体20的外周面与收纳凹部13c内周面的接触部分上涂布黏接剂而加以固定。
[0088] 接下来,一面使预先连接在点灯装置12的电路基板12a的输出端子上的电线16从绝缘壳体20的插入孔20d起朝向本体13的贯穿孔13g通过,一面将电路基板12a纵向插入到绝缘壳体20内,使电路基板12a与导引槽嵌合而被支撑并收纳。此时电线16的前端从本体13的贯穿孔13g的上端引出。接下来,将从贯穿孔13g引出的电线16沿着槽部的直线而嵌入到基板支撑部13e的槽部13h内,并从槽部的前端部分引出所述电线16的前端。
[0089] 接下来,在基板14上安装各LEDll并设置电连接部15。使基板14以切口状的电线插入部14a与槽部13h相对向的方式位于基板支撑部13e上而加以载置。使用螺丝等固定单元而从上表面侧(表面侧)起在周围两个部位对基板14加以固定(图3(a))。此时也可以预先将具有导热性及电绝缘性的绝缘片(未图示)插入到基板支撑部13e的平坦面与基板14背面之间。将基板14的背面与基板支撑部13e的平坦面紧贴着加以固定。
[0090] 接下来,将已从槽部13h引出的电线16的前端通过基板14的切口状的电线插入部14a而插入到电连接部15的输入端子并加以连接。此时,将电线16连接到电连接部15的连接作业可以在基板14的表面侧进行。
[0091] 接下来,将从点灯装置12的电路基板12a的输入端子导出的输入线(未图示)连接到灯口构件17的壳部17a及孔眼部17c,并在已连接的状态下将壳部17a的开口部嵌入到绝缘壳体20的灯口安装部20c,且利用黏接剂加以固定。
[0092] 接下来,准备外罩构件18,以覆盖本体13的基板支撑部13e的方式进行覆盖,将开口 18a的开口端部嵌入到本体的凸条部13f,并在与凸条部抵接的部分上涂布黏接剂而加以固定。
[0093] 借此,构成小型的灯泡型的照明装置10,所述照明装置10在一端部具有作为外罩构件18的灯罩,在另一端部设置着E17型的灯口构件17,整体外观形状类似于小型氪气灯泡的轮廓,且亮度相当于1W的小型氪气灯泡。
[0094] 接下来,对将上述构成的照明装置10作为光源的照明器具的构成进行说明。如图4所示,照明器具30是嵌入设置在店铺等的天花板面X上、且是将具有E17型灯口的小型氪气灯泡作为光源的筒灯(down light)式的现存的照明器具。照明器具30包括在下表面具有开口部31a的金属制的箱状器具本体31、嵌合于开口部31a的金属制的反射体32、以及可以旋入小型氪气灯泡的E17型灯口的插座33。反射体32是由例如不锈钢等的金属板构成,而且在反射体32的上表面板的中央部设置着插座33。
[0095] 在具有所述构成的小型氪气灯泡用的现存的照明器具30中,为了实现节能及长寿命化等,而使用将所述LEDll作为光源的小型灯泡型的照明装置10来代替小型氪气灯泡。照明装置10是将灯口构件17构成为E17型,因此可以直接插入到所述照明器具的小型氪气灯泡用的插座33中。照明装置10的外周面具有大致圆锥状的锥面,且外观构成为类似于小型氪气灯泡的颈部的轮廓的形状。可以将照明装置10的颈部平滑地插入而不会碰触到插座周边的反射体32等,而且提高了灯泡型的照明装置10对于现存的照明器具的适用率。借此,构成将LEDll作为光源的节能型的筒灯。
[0096] 若将具有所述构成的筒灯接通电源,则从插座33起经由照明装置10的灯口构件17而供给有电源,点灯装置12动作而输出24V的直流电压。所述直流电压经由连接在点灯装置12的输出端子上的供电用电线16而施加到串联连接的各LED11。所有LEDll同时点灯并辐射出白色的光。
[0097] 而且,若灯泡型的照明装置10点灯,则各LEDll的温度会上升并产生热。所述热从包含铝的基板14被传递到紧贴地固定着基板的基板支撑部13e,并且从包含铝的本体13经由散热片(fin) 13d而有效地向外部散热。
[0098] 以上,根据本实施例,在基板14的表面上以大致同心圆状且大致等间隔地安装着四个LED11,因此从各LEDll辐射出的光会朝向外罩构件18的整个内表面而大致均等地辐射,并利用乳白色的灯罩将光扩散,从而可以进行具有类似于小型氪气灯泡的光分布特性的照明。
[0099] 此外,由于电连接部15并非位于基板14的发光部分的中心部而是位于外周部,因此可以避免对光分布特性的影响。与在基板14的周围等间隔地设置着多个LED的做法相互作用,整个灯罩将大致均匀地发光,从而可以进行具有均匀的光分布的照明。特别是由于电连接部15是靠近作为死角(dead space)的设置在邻接LEDll的大致中间的电线插入部14a而配设着,因此可以防止电连接部15遮挡从邻接的各LEDll辐射出的光,从而不易形成暗部(umbra),由此可以进行具有更均匀的光分布的照明。
[0100] 特别是作为光源的照明装置10的光分布接近于小型氪气灯泡的光分布,借此使光对配置在照明器具30内的插座33附近的反射体32的照射量增大,大致可以获得如作为小型氪气灯泡用而构成的反射体32的光学设计一样的器具特性。
[0101 ] 此外,从各LEDl I产生的热会从包含铝的基板14传递到紧贴地固定着基板的基板支撑部13e,并从包含铝的本体13经由散热片13d而有效地向外部散热。此时,电线16是收纳在基板支撑部13e的槽部13h内,并未插入于基板14与基板支撑部13e之间,因此基板与基板支撑部确实地紧贴固定着,导热性良好,从而可以更有效地进行散热。可以防止各LEDll的温度上升及温度不均,从而可以抑制发光效率降低,由此可防止因光束减少所引起的发光强度的降低,从而可以提供能够充分地获得与规定的白炽灯一样的光束的照明装置。同时,可以实现LED的长寿命化。
[0102] 而且,用以收纳电线16并使基板14与基板支撑部13e紧贴的槽部13h及贯穿孔13g,可以利用铝的切削加工等而容易地形成,从而可以提供在成本上有利的照明装置。此夕卜,基板14也可以采用利用冲压加工(press working)将包含销的薄的基板弯折而成形出槽部的方法来构成。
[0103] 另外,本体13在基板支撑部13e上形成与贯穿孔13g及贯穿孔连接的槽部13h。基板14上形成着切口状的电线插入部14a。经由贯穿孔13g、槽部13h及基板的电线插入部14a而插入供电用电线16且连接于电连接部15。电线16连接到电连接部15的连接作业可以全部在基板14的表面侧进行,布线作业变得容易,从而可以提供制造容易且适于量产化的照明装置。可以实现成本降低,从而可以实现照明装置的低成本化。
[0104] 进行布线作业时,基板14业已固定在本体13的基板支撑部13e上,所以无须如专利文献2般、在基板未固定在本体上的摇晃的不稳定状态下进行布线连接作业。布线作业变得更容易,可以提供适于量产化的照明装置。
[0105] 而且,如JP-A 2003-59330(公开)所揭示,无须将已连接着电线的状态下的基板设置在本体上,从而可以防止外力施加在电线的连接部上而导致断线或电线从速结端子脱离的情况。同时,电线16并非成为在基板14的外周边突出的形态,所以将基板14安装到本体13的基板支撑部13e的情况下,无须获取使电线16与本体13形成电性绝缘的距离,可以将本体13的直径方向的尺寸构成得较小,从而可以实现小型化。
[0106] 此外,根据本实施例的构成,引出的电线不与基板14接触,所以可以省略保护管(protect1n tube),在成本上有利。而且,通过步骤的简化,将成为更适于量产化的构成。
[0107] 进而,根据本实施例,从本体13的贯穿孔13g引出的电线16可以沿着作为目标的与贯穿孔连接而形成的直线状的槽部13h而配置在规定的位置上,从而可以容易地确认布线作业时的作业目标位置,还可以实现生产率的提高。而且,基板14的电线插入部14a是在周边呈切口状而形成,因此电线16连接到电连接部15的连接可以从基板周边起通过切口而进行,从而可以进一步提高生产率。
[0108] 本体13的贯穿孔13g形成在中心轴y-y从本体13的中心轴χ-χ向外周方向仅偏离尺寸a的位置上,并且形成着与贯穿孔13g连接且沿着外周方向而呈直线状地延伸的槽部13h,因此可以极大地缩短缠绕电线的长度,在成本上有利。
[0109] 以上,在本实施例中,本体13的贯穿孔13g是在中心轴y-y从本体13的中心轴X-X向外周方向偏离的位置上仅隔开尺寸a而形成。但是,如图5(a)、图5(b)所示,也可以使贯穿孔13g的中心轴y-y与本体13的中心轴χ-χ大致一致地形成。而且,如此图所示,也可以构成为基板14的电线插入部14a并不由切口部构成而是由贯穿的比较宽的开口构成,且将电连接部15设置在更靠近基板支撑部13e的中心部的位置上。借此,可以将电连接部15设置在靠近贯穿孔13g的位置上,且可进一步缩短电线16的长度。另外,如图5(a)的虚线所示,也可以构成为在电连接部15的下方设置由速结端子形成的输入侧端子,并从连接器的下方连接电线W。从而可以进一步地缩短电线的长度。
[0110] 也可以将本体13露出在外侧的外表面部分形成为例如凹凸或者缎纹状以增大表面积,或者实施白色涂装或白色氧化销膜处理(alumi te treatment)以提高外表面部分的热辐射率。此外,将已实施白色涂装或白色氧化铝膜处理的灯泡型的照明装置10安装到照明器具30中并点灯时,露出在外表面的铝制的本体13外表面的反射率变高,从而可以提高器具的照射效率。而且外观、设计也变得良好,从而也可以提高商品性。另外,外罩构件也可以由用以保护发光二极管的充电部等免受外部影响的透明或半透明的保护外罩构成。此夕卜,在本实施例的表不变形例的图5(a)、图5(b)中,对与图1〜图4相同的部分附上相同符号,并省略详细的说明。
[0111]本实施例是使用 COB (Chip on board)技术来代替 SMD (Surface Mount Device)型的LED。在基板上以大致矩阵状地安装着多个LED芯片。包含基板与LED的发光模块构成为小型。在实现照明装置的小型化的同时,抑制由灯光所引起的影子的多重化。
[0112] 本实施例的照明装置与实施例1同样地构成相当于小型氪气灯泡的小型的灯泡型的照明装置10。如图6(a)、图6(b)〜图8(a)、图8(b)所示,基板14由切去四角的大致正方形的铝制的薄平板而构成。在基板14的表面侧形成着内周面成大致圆形的隆起部14b,形成圆形的浅的收纳凹部14c,并在底表面上形成包含铜箔的布线图案。所述基板14使用COB技术,将多个LED芯片11 (蓝色LED芯片)邻接于基板的收纳凹部14c的布线图案而大致矩阵状地加以安装。而且,大致矩阵状地规则配置的各LED芯片11是通过接合线(bonding wire)而与邻接的布线图案串联地连接。
[0113] 在具有所述构成的基板14的收纳凹部14c,涂布或填充分散.混合着黄色荧光体的密封构件14d,透过从所述蓝色LED芯片11辐射的蓝色光,并且利用蓝色光来激发黄色荧光体而转换成黄色光,将透过的蓝色光与黄色光混合而辐射出白色光。在基板12的两端部一体地形成着支撑部He,所述支撑部14e是用以在本体13的基板支撑部13e上支撑基板14的构件。
[0114] 本体13在一端部的开口部13a上,一体地形成着由在本体的一端部侧突出的肩部所形成的台状的基板支撑部13e。在所述基板支撑部,将表面形成为平坦面的圆形台状的凸部13el在本体的开口部13a的一端部侧一体地突出形成。成台状的凸部13el具有可以形成能够插入供电用电线16的槽13h的高度,而且为了实现与安装着LEDll的基板14的良好的热传导,肩部所包围的基板支撑部13e的表面积形成为具有与基板14的表面积大致相同的面积。
[0115] 进而,与实施例1同样地,在本体13上形成从基板支撑部13e的中央部朝向另一端部的开口部13b而贯穿的贯穿孔13g。一体地形成大致直线状的槽部13h,此槽部13h的一端与所述贯穿孔13g连接,另一端形成着在基板支撑部13e的周边13e2开口的开口部13hl。槽部13h的宽度及深度尺寸是以使供电用电线16能够嵌入并收纳在槽部13h内而又不会从凸部13el的表面突出的方式构成。
[0116] 在具有所述构成的槽部13h内,以如下所示的方式插入并嵌入电线16。如图7(a)所示,将从贯穿孔13g引出的电线16沿着槽部的直线而嵌入到基板支撑部13e的槽部13h内,并从槽部的开口部13hl引出所述电线16的前端。如图8(a)所示,将安装着各LEDll的基板14以电连接部15与槽部13h的开口部13hl相对向的方式加以载置,并使用螺丝等固定单元而从上表面侧(表面侧)起在周围两个部位加以固定。
[0117] 进一步,将已从槽部13h的开口部13hl引出的电线16的前端折回,并插入至安装在基板14周边的电连接部15而加以连接。如图7(b)所示,只要将电线16从槽部13h的上方对准槽而插入,并从开口部13hl向左侧引出便可。在实施例1中,是在基板支撑部14的平坦面上以挖出槽部13h的形状来形成槽,所以如图7(c)所示,电线在槽的末端大致直角地弯曲。因此,如图中虚线16'所示,电线16上始终作用着要恢复到原来形状的力,电线会从槽中向上方鼓起。所以基板支撑部13e在支撑基板14时有可能会夹持电线,必须一面按压电线一面进行作业,使作业变得困难。
[0118] 相对于此,在本实施例中,如图7(b)所示,槽部13h是由从本体的开口部13a突出的成台状的凸部13el所形成,所以在槽的末端、即开口部13hl处,电线16不会直角弯曲而可抑制电线鼓起,电线不会被夹持在基板14与基板支撑部13e之间,从而无须按压电线,作业变得容易。
[0119] 借此,可以构成作业性良好且适于量产化的照明装置。基板14可以确实地紧贴于基板支撑部13e而被支撑着,LEDll的热可以良好地从基板14传递到基板支撑部13e,并从本体13有效地散热,从而可以抑制LED的发光效率降低,并可获得规定的光束。
[0120]同时,本实施例使用COB技术来在基板上大致矩阵状地安装着多个LED芯片,并将包含基板14与LEDll的发光模块构成为小型,因此可以实现照明装置的小型化。可以密集地安装LED芯片,且可以构成面状的光源,并且可以抑制影子的多重化。
[0121] SMD型LED会产生如下问题在呈圆板状的基板上大致等间隔地安装并配设着例如四个左右的LED,越靠近光源则因灯光产生的影子越会多重化,不适合作为桌上照明的台灯(stand lamp)用光源。相对于此,在本实施例中可以利用COB来构成面状光源,而且可以使灯中心与发光部中心大致一致,因此影子不会多重化,从而也可以用为台灯等的光源。
[0122] 另外,如图8(b)的虚线所示,槽部13h的开口部13hl也可以形成以消除开口的角部的方式朝向基板支撑部13e的周边13e2而平缓展开的R形状,并起到将电线16连接于电连接部15时的导引及包覆的保护作用。
[0123] 而且,如图9(a)〜(e)所示,也可以在基板14的周边部设置着电绝缘性的保护构件P,以起到对电线16的保护作用。如图9(a)所示,保护构件P是由具有与基板14的周边部的周围长度大致相等的周围长度尺寸的呈环状的硅酮树脂所形成。如图9(b)所示,所述保护构件P的截面形状形成为大致“ 3 ”字形,利用硅酮树脂的柔软性以扩展“ 3 ”字形的槽的方式使保护构件P嵌入到基板14的周边部。借此,保护构件P可装卸地被支撑在基板14的周边部。
[0124] 根据本构成,将从槽部13h的开口部13hl引出的电线16折回并连接于电连接部15时,基板14周边部并无铝暴露部分,而由被保护构件覆盖着,因此可以保护该电线16的包覆,从而可以防止因包覆损伤所引起的漏电。同时,可以确保该电线16与基板14的沿面距离(creepage distance),从而可以防止因电绝缘不足所引起的短路。特别是如图9(b)所示,保护构件P的截面形成为“ 3 ”字形,并从基板的表面起朝向上方仅突出a尺寸,因此可以更确实地确保沿面距离。另外,保护构件P可装卸地被支撑在基板上,因此当无需设计规格时可以简便地拆卸。
[0125] 此外,保护构件P也可以利用黏接剂而接着固定在基板14的周边部。而且,保护构件的截面形状也可以并不为“ 3 ”字形,而是如图9(c)所示,形成为具有与基板14大致相同的厚度尺寸的截面为四方形的环,并利用黏接剂而固定在基板14的周边部。即便在所述情况下,也可以确保基板14与电线16的沿面距离。
[0126] 而且,如图9 (d)所示,也可以设计为使保护构件P朝向槽部13h及贯穿孔13g连续地进行包覆。即,如图9(e)所示,保护构件P利用硅酮树脂而一体地形成开口外罩部P1、槽外罩部P2及孔外罩部P3,并以使开口外罩部Pl抵接于开口部13hl,使槽外罩部P2嵌合于槽部13h,进而使孔外罩部P3插入并嵌入到贯穿孔13g内的方式来支撑。此外,构成为在开口外罩部Pl纵向形成着切口 P4,可以从上方插入电线16。
[0127] 根据所述构成,可以保护电线16免受贯穿孔13g的角部影响,进而可以保护所述电线16免受槽部13h的坚固的金属部分的影响,还可以保护所述电线16免受基板14的周边部的影响,从而可以确实地防止因包覆损伤所引起的漏电。还可以确保包含铝的贯穿孔13g、槽13h及基板14、与沿着这些部分而配设的电线16的沿面距离,从而可以更确实地防止因电绝缘不足所引起的短路。
[0128] 以上,本实施例中的其他构成、组装顺序、作动、作用效果及变形例等与实施例1相同。另外,在本实施例中表示变形例的图9中,对与图6(a)、图6(b)〜图8(a)、图8(b)相同的部分附上相同的符号,并省略详细的说明。
[0129] 在本发明中,照明装置也可以构成为类似于普通白炽灯的形状的灯泡型的照明装置(A形或PS形)、球式灯泡型的照明装置(G形)、圆筒形的灯泡型的照明装置(T形)、反射式的灯泡型的照明装置(R形)等。另外,也可以构成为无灯罩的灯泡型的照明装置。而且,本发明并不限定于类似于普通白炽灯的形状的照明装置,也可以适用于其他各种外观形状、用途的照明装置。
[0130] 半导体发光元件可以是以发光二极管、半导体激光等半导体作为发光源的发光元件。半导体发光元件优选由多个构成。可以根据照明用途来选择需要的个数。例如,也可以由四个左右的元件来构成群组,利用一个所述群组、或者多个群组来构成。另外,也可以由一个半导体发光元件来构成。半导体发光元件可以由SMD型(Surface Mount Device)构成。此外,半导体发光元件也可以使用COB (Chip on board)技术,以矩阵状、锯齿状或福射状等将一部分和整体规则地按照固定的顺序排列并加以安装。半导体发光元件优选以发出白色光的方式构成。根据照明器具的用途,也可以发出红色光、蓝色光、绿色光等,还可以组合各种颜色来构成。
[0131] 为了提高半导体发光元件的散热性,本体优选由导热性良好的金属、例如包含铝(Al)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)中的至少一种的金属所形成,除此之外,也可以由氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)等工业材料构成。进而,也可以由高热传导树脂等合成树脂来构成。外观形状优选形成为从一端部起朝向另一端部直径依次变小的类似于普通白炽灯的颈部分的轮廓的形状,提高了对现存的照明器具的适用率,但此处类似于普通白炽灯并非为一种条件,并且不限定于所限定的指定的外观形状。为了紧贴配设着半导体发光元件的基板并加以支撑,本体的一端部的基板支撑部优选具有平坦面,但此处并非必须是特别平坦的面,只要能利用导热性良好的黏接剂等构件使所述构件紧贴,也可以构成为具有凹凸面。
[0132] 在基板支撑部上从一端部贯穿到另一端部的贯穿孔优选形成在基板支撑部的大致中央部,但也可以形成在从中央部向外周部侧偏离的位置上,还可以形成在外周部,可以是从本体的一端部贯穿到另一端部的所有孔。就布线方面而言,与贯穿孔连接的槽部优选从贯穿孔起朝向基板支撑部的外周方向形成为大致直线状的槽,但也可以是以贯穿孔为中心而朝向旋转方向的曲线状的槽。
[0133] 基板是用以配设作为光源的半导体发光元件的构件,优选由例如铝、铜、不锈钢等导热性良好的金属构成,在其表面上隔着硅酮树脂等的电绝缘层而形成布线图案,并在所述布线图案上安装半导体发光元件而加以配设,但是基板的构成及用于安装的单元并不限定在指定者。基板的材质也可以由例如环氧树脂等合成树脂或玻璃环氧材料、酸醛纸材等的非金属性的构件构成。另外,也可以由陶瓷(ceramics)构成。此外,为了构成点状或面状模块,基板的形状可以是板状的圆形、四边形、六边形等的多边形状、还可以是椭圆形状等,可以是用以获得目标光分布特性的所有形状。
[0134] 电连接部用以连接对配设在基板上的半导体发光元件供给电力的电线,与半导体发光元件的连接可以使用连接器而连接于形成在基板上的布线图案,或者也可以利用焊接和螺固等方法将电线直接连接于布线图案。此外,也可以不通过布线图案而直接将电线连接于半导体发光元件。
[0135] 点灯装置可以构成例如将100V交流电压转换成24V直流电压后供给到发光元件的点灯电路。此外,点灯装置也可以具有用以对半导体发光元件进行调光的调光电路。还有,也可以不通过布线图案而直接将电线连接于半导体发光元件。电连接部优选配设为与电线插入部相对向且靠近,以便可以对插入到基板的电线插入部的电线进行快速连接,但是靠近配设并非为一种条件,也可以配设在远离电线插入部的规定的位置上。
[0136] 电线是用以将点灯装置的输出供给到半导体发光元件的单元,可以是具有收纳在本体的贯穿孔及与贯穿孔连接的槽部内的形状、尺寸的导线等的所有电线。
[0137] 灯口构件可以是能够安装在安装着普通白炽灯的插座上的所有灯口,优选普通的最为普及的爱迪生式的E17型或E26形等的灯口。此外,就材质而言,可以是整个灯口由金属构成,也可以是电性连接部分由铜板等金属构成、而除此之外的部分由合成树脂构成的树脂制灯口,此外还可以是荧光灯中使用的具有销(Pin)式端子的灯口,可以是吊顶中使用的具有L字形的端子的灯口,并不限定于指定的灯口。
[0138] 在本发明中,形成在基板的周边的切口状的电线插入部的形状可以是深孔状、圆孔状或方孔状等,并不限定于指定的形状。此外,就布线作业方面而言,切口优选具有比槽部宽度尺寸大的宽度尺寸。
[0139] 电连接部优选配设为与电线插入部相对向且靠近,以便可以对插入到基板的电线插入部的电线进行快速连接,但是靠近配设并非为一种条件,也可以配设在远离电线插入部的规定的位置上。
[0140] 电线是用以将点灯装置的输出供给到半导体发光元件的单元,可以是能够插入到本体的贯穿孔及基板的电线插入部且具有能收纳在槽部内的形状、尺寸的导线等的所有电线。
[0141] 在本发明中,由肩部所形成的基板支撑部具有至少可以形成能够插入电线的槽的高度,而且为了与实现安装着半导体的基板的良好的热传导,由肩部围住的基板支撑部的表面积优选具有与基板的表面积相同或者比基板的表面积更大的面积,以便实现照明装置的小型化并获得规定的光束,但是形成所述高度及表面积的肩部的形状可以是设计上所选择的所有形状。
[0142] 在本发明中,保护构件可以由具有柔软性的硅酮树脂或尼龙等合成树脂、或合成橡胶等构成。保护构件可以设置在基板的整个周边部,也可以仅设置在与引出电线的槽的开口相对向的部分。保护构件也可以构成为在开口处以从开口的周围起朝向外侧突出的方式而形成突出部,使电线沿着突出部迂回且可连接于电连接部,并通过增大沿面距离来形成与基板的电绝缘距离。此外,保护构件也可以设置为从基板的周边部起朝向槽及贯穿孔而连接地加以包覆。而且,可以一体形成在基板的周边部,也可以相对于基板而可装卸地独立于基板而形成。
[0143] 在本发明中,照明器具可以是天花板嵌入型、直接安装型、悬挂型、以及壁面安装型等。可以在器具本体上安装灯罩、遮光物(shade)、反射体等来作为遮光体,也可以露出作为光源的照明装置。此外,器具本体上并不限定于安装着一个照明装置,也可以配置多个照明装置。还有,也可以构成办公室等设施.商用的大型照明器具等。
[0144] 以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于所述各实施例,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行各种设计变更。

Claims (9)

1.一种照明装置,其特征在于包括: 导热性本体,在一端部具有基板支撑部,在基板支撑部上形成着平坦面、从一端部贯穿到另一端部的贯穿孔、及与贯穿孔连接的槽部; 基板,安装着半导体发光元件,且配设于本体的基板支撑部的槽部与平坦面上,以紧贴并支撑于平坦面上; 电连接部,配设在基板上且连接于半导体发光元件; 点灯装置,收纳在本体内,使半导体发光元件点灯; 电线,一端连接于点灯装置,另一端经由本体的贯穿孔及槽部插入而连接于电连接部;以及 灯口构件,设置在本体的另一端部侧且连接于点灯装置。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:在所述基板的周边形成着切口状的电线插入部,并以所述电线插入部与槽部相对向的方式而将基板配设在本体的基板支撑部。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:所述基板支撑部是由在一端部侧突出的肩部所形成。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:所述基板至少在与电线相对向的周边部设置着电绝缘性的保护构件。
5.一种照明器具,其特征在于包括: 器具本体,设置着插座;以及 根据权利要求1所述的照明装置,安装在所述器具本体的插座上。
6.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:所述照明装置是由白炽灯的形状的灯泡型的照明装置、球式的灯泡型的照明装置、圆筒形的灯泡型的照明装置、反射式的灯泡型的照明装置、无灯罩的灯泡型的照明装置中的任一照明装置构成。
7.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:所述半导体发光元件是由一个、多个、由多个元件形成的群组、多个群组中的任一者构成。
8.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:所述本体是由导热性良好的金属材料构成。
9.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:在所述基板支撑部上,从一端部贯穿到另一端部的贯穿孔是形成在基板支撑部的中央部。
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