CN103782096A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

在照明装置的半透明灯泡和主体相交的平面上实现大于180°的光分布。LED板3包括连在一起的LED板3a，3b的非发光表面32a，32b，并且具有除了安装在LED板3a的发光表面31a上的LED元件8a之外的安装在LED板3b的发光表面31b上的LED元件8b，板连接表面44具有小于LED基板3b的发光表面31b的面积，底部部分45具有大于板连接表面44的面积，并且底部部分45与板连接表面44相对，从连接表面44的外围朝向底部部分45的外围伸出的锥形部分41，并设置有阶形部分40，LED板3借助连接表面44抵靠LED板3b的发光表面31b而连接至所述的阶形部分，LED板3在LED板3b的没有抵靠板连接表面44的发光表面31b的部分中安装有LED元件8b。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及一种采用发光二极管的照明装置。

背景技术

各种改进帮助实现了具有光分布与白炽灯泡的光分布接近的广的光分布的LED灯泡。

（现有技术参考文献）

（专利文献）

（专利文献1）JP2001-243807

（专利文献2）JP2009-4130

（专利文献3）JP2004-296245

（专利文献4）JP2008-103112

（专利文献5）JP2010-129300

（专利文献6）JP2010-157459

发明内容

（本发明要解决的难题）

本发明的目的是采用发光二极管元件来提供具有广的光分布的照明装置。

（解决方式）

本发明的照明装置的特征在于设置有具有前表面和后表面的板，以及板连接基部，所述板连接基部设置有小于后表面的面积的连接表面，大于连接表面的面积并与连接表面相对的相对表面，以及从连接表面的外围伸出并且面向连接表面的外围的侧向表面，板具有安装在后表面的区域的不被连接表面抵靠的部分中的光源。

连接表面的特征在于抵靠后表面的中心区域，并且安装光源以便包围中心区域。

照明装置的进一步特征在于设置有盖住板连接基部以及连接至板连接基部的板的半透明灯泡，板连接基部的侧向表面为将通过灯泡的由光源发出的光进行反射的反射表面。

灯泡的特征在于其中通过与连接表面平行的表面的横截面是环形的，板连接至具有最大的横截面直径的表面，该表面是穿过灯泡的具有最大直径的横截面。

板连接基部的侧向表面的特征在于具有锥形形状。

板连接基部的特征在于相对表面与侧向表面之间的角为在40°和60°之间。

板连接基部的侧向表面的特征在于为凹表面。

连接表面、相对表面以及板的特征在于形状为圆形，板的半径的长度为在相对表面的半径的1/2和3/4之间，并且连接表面的半径的长度为在板的半径的长度的1/2和3/4之间。

(发明效果)

利用本发明的照明装置，设置有前表面和后表面、面积小于后表面的连接表面、面向连接表面且面积大于连接表面的相对表面、以及从连接表面的外围朝向连接表面的外围伸出的侧向表面，并设置有板连接的板连接基部，将连接表面抵靠在后表面上，意味着当板在后表面区域的不被连接表面抵靠的部分中安装有光源时，具有这样的效果，即从安装在后表面上的光源发出的光由侧向表面反射，使得在该相对表面上实现大于180°的光分布的效果。

附图说明

（图1）实施例1的照明装置100的结构图。

（图2）实施例1中的去除半透明灯泡10的照明装置100的平面图。

（图3）实施例1中的照明装置100的光路的示意图。

（图4）实施例2中的照明装置100c的结构图。

（图5）实施例2中的照明装置100c中的光路的示意图。

具体实施方式

实施例1

（1）第一实施例（图1、图2、图3）

图1是实施例1的照明装置100的结构图。图2是示出了实施例1中的去除半透明灯泡10的照明装置100的平面图（从图1中的方向P看）。图3是实施例1中的照明装置100的光路的示意图。现在将利用图1-3给出实施例1中的照明装置100的结构的描述。

如图1所示，本发明实施例中的照明装置100设置有配件7、外部围绕物60、半透明灯泡10、阶形部分40以及LED板3a，3b。LED板3（3a，3b）在发光表面31（31a，31b）上安装有LED元件8（8a，8b）。

利用LED板3a，3b，将不是发光表面31a，31b的表面（非发光表面32a，32b）放在一起并固定在彼此上。具有放在一起并固定在彼此上的不是发光表面31a，31b的表面（非发光表面32a，32b）的LED板3a，3b可以被参考为LED板3。LED板3是板的示例。此外，LED板3a的发光表面31a是板的前表面的示例，并且LED板3b的发光表面31b是板的后表面的示例。

LED板3定位在包括聚碳酸酯半透明灯泡10的外部容器内，所述聚碳酸酯半透明灯泡盖住安装有LED元件8的LED板3的发光表面31、外部围绕物60和配件7。给LED供电的照明电路板（未示出）定位在形成外部壳体的外部围绕物60内。

作为外部围绕物60的半透明灯泡10侧上的表面的主平面板51由铝制成。主平面板51为将半透明灯泡10和照明装置主体50连在一起的平坦表面。

照明装置主体50包括定位在外部围绕物60内部的照明电路板、照明围绕物60、配件7以及主平面板51。

半透明灯泡10定位成包围随后将描述的阶形部分40，以及连接至阶形部分40的LED板3。半透明灯泡10例如可以由聚碳酸酯制成。半透明灯泡10设置有越过主平面板的半径S（参见图1）的在360°上的悬挂在外面的灯泡悬挂部分11。

半透明灯泡10的内侧（内表面）涂覆有光漫射反射剂比如漫射并反射光的二氧化钛或形成光漫射膜2的光漫射反射剂。光漫射膜2可以由反射或漫射光的任意材料形成，比如二氧化硅、氧化铝或类似的。还可以使树脂被霜化，并且可以使用具有添加的光漫射剂的树脂。

如上所述，外部壳体包括半透明灯泡10、外部围绕物60和配件7。外部围绕物60还具有由铝制成的冷却LED元件8的散热器的功能，并设置有多个散热器61。

其上安装有LED元件8a，8b的LED板3a，3b定位在外部壳体内。给LED供电的照明电路板（未示出）定位在形成外部壳体的外部围绕物60（散热器）中。

以LED板3（3a，3b）的表面为z方向，照明设备100的中心轴为x方向。

x：垂直于LED板3（3a，3b）的平面（照明装置的轴）

z：水平于LED板3（3a，3b）的平面

外部壳体60的半透明灯泡10侧上的圆形表面（主平面板51）由铝制成。其上安装有LED元件8a，8b的LED板3a，3b设置在阶形部分40（板连接基部的一个示例）上，该阶形部分设置在照明装置100的主平面板51上。

阶形部分40设置有面积小于LED板3b的发光表面31b（板的后表面）的板连接表面44（连接表面的示例），以及大于板连接表面44的表面积的底部部分45（相对表面的示例），底部部分45与板连接表面44相对。阶形部分40还设置有在底部部分45的外围的方向上从板连接表面44的外围延伸的侧向表面。阶形部分40是连接至LED板3的板连接基部的且其中板连接表面44抵靠LED板3b的发光表面31b（板的后表面）的示例。

LED板3具有安装在LED板3b的发光表面31b（板的后表面）的不抵靠板连接表面44的部分上的LED元件8b（光源）。

如图1所示，阶形部分40的侧向表面是呈锥形形状延伸的锥形表面41，且是反射通过半透明灯泡10的从LED元件8b发出的光的反射表面。

阶形部分40具有从主平面板51面向LED板3（3a，3b）并具有圆锥形状的锥形表面41（侧向表面的一个示例）。阶形部分40设置有在与半透明灯泡10相对的一侧上的呈锥形形状伸出的锥形表面41（锥形部分）。

阶形部分40是聚对苯二甲酸丁二醇酯或类似的导热树脂。光漫射剂涂覆在阶形部分40的锥形表面41（锥形部分）上。

如图2所示，板连接表面44、底部部分45、LED板3a，3b、以及主平面板51的形状都为圆形。板连接表面44的中心、底部部分45LED板3a，3b的中心以及主平面板51的中心在彼此的顶部全部对齐。板连接表面44抵靠在LED板3b的发光表面31b（板的后表面）的中心区域上，并且安装LED元件8b以便包围LED板3b的发光表面31b（板的后表面）的中心区域。

如图2所示，八个LED元件8b安装在发光表面31b的外围附近以便包围抵靠板连接板44的区域。而且，八个LED元件8a安装在LED板3a的发光表面31a上以便包围LED板3a的发光表面31a的中心。

通过与板连接表面44的平面平行的半透明灯泡10的横截面是环形的。如图1所示，LED板3连接至与具有最大直径的部分相同的表面，其中该直径在与板连接表面44平行的平面中是通过半透明灯泡10的横截面中最大的（称为最大直径部分）。

LED板3a，3b经定位使得连接照明装置100的主平面板51的中心位置和半透明灯泡的顶部的线x位于中心或接近LED板3a，3b的中心。而且，LED板3a，3b定位在灯泡悬挂部分11具有最大直径的部分。

如图2所示，LED板3a，3b的形状为圆形，具有多个LED元件8a（例如，八个）安装在前表面（LED板3a的发光表面31a）上。在后表面（LED板3b的发光表面31b）的外围（边缘）周围呈圆形地安装有多个LED元件8b（例如，八个）。

该实施例的LED板3（3a，3b）由铝制成。如图1所示，通过将LED板3a的非发光表面32a和LED板3b的非发光表面32b放置在一起，可以制造单个金属LED板3。通过将两个板（LED板3a，LED板3b）的非发光表面32放置在一起，可以将LED元件8定位在两个表面上。

板的前表面是朝上的表面，并且是LED板3a的发光表面31a及伸出它的LED板3b的非发光表面32b的可见部分。LED板3a的直径M（参见图2）小于下侧表面的直径L（参见图2），该下侧表面是板的后表面（LED板3b的发光表面31b）。

如图2所示，LED板3b的半径L优选是主平面板51的半径H的长度的1/2至3/4。半径L可以是半径H的长度的2/3。而且，半径L可以是除半径H的长度的1/2至3/4之外的长度。

如图2所示，板连接表面44的半径T的长度优选是LED板3b的半径L的1/2至3/4。半径T的长度可以是半径L的2/3。而且，半径T可以是除半径L的长度的1/2至3/4之外的长度。

如果被板连接表面44占据的LED板3b的发光表面31b的比例太小，则LED板3没有充分散热。而且，如果被板连接表面44占据的LED板3b的发光表面31b的比例太大，其上可以安装LED元件8b的面积太小，则无法获得足够的光。

而且优选地是主平面板51和底部部分45具有大约相同的尺寸。在图2中，当从照明装置100的方向P看时，主平面板51以区域R1的量要稍微大一些。半透明灯泡10要连接在该环形区域R1中，并且如图1所示，区域R1实际上是隐藏的。由于这一点，由LED元件8b发出的所有光直接穿过半透明灯泡10或者由阶形部分40的锥形表面41反射并穿过半透明灯泡10，这意味着光没有被浪费。

在图2中，由虚线包围的圆形区域是阶形部分40的板连接表面44与LED板3b的发光表面31b（板的后表面）抵靠的区域。如图1和图2所示，借助LED板3（3a，3b），在半透明灯泡10的方向上（向上（参见图1））从LED板3a的发光表面31a发光的LED元件8a安装在LED板3a的发光表面31a上。而且，在主平面板51的方向上从LED板3b的发光表面31b发光的LED元件8b安装在LED板3b的发光表面31b的不被板连接表面44抵靠的部分上。

LED板3b的发光表面31b的不被连接表面44所抵靠的部分被指定为悬挂在阶形部分40的连接表面板44的外围上的板悬挂部分35（参见图1和图2）。换句话说，在主表面板51的方向上从LED板3b的发光表面31b发光（向下）的LED元件8b安装在板悬挂部分35上。

阶形部分40的锥形表面41与主平面板51（z方向）之间的角θ1在40°至60°之间，最优在40°至50°之间。而且，阶形部分40的锥形表面41与LED板（z方向）之间的角θ2在140°至120°之间，最优在140°至130°之间。

阶形部分40的锥形表面41与主平面板51（z方向）之间的角θ1最优为45°，在40°至50°之间。而且，阶形部分40的锥形表面41与LED板（z方向）之间的角θ2最优为135°，在140°至130°之间。

如上所述，利用本实施例的照明装置100，两个LED板3a，3b的结合使单个LED板3能够制造为在两个表面上安装有LED元件8。然而，可以使用在两个侧面上都安装的板。在这种情况下，用于双面安装的板的面积必须设计为与LED板3b的面积（半径L）相同。

阶形部分40的底部部分45（底部表面）连接至主平面板51。阶形部分40的底部部分45的面积（半径S）与主平面板51的面积（半径H）相同或比其稍小。锥形表面41（倾斜表面）从阶形部分40的顶部（板连接表面44）朝向阶形部分40的底部部分45形成，并且阶形部分40的底部部分45连接至主平面板51。

从阶形部分40悬挂的板悬挂部分35在LED板3（3b）上。板悬挂部分35是LED板3（3b）的发光表面31（31b）的在360°上的在阶形部分40的板连接表面44（顶部）的外围周围突出的部分。

LED元件8a安装在LED板3（3a）的半透明灯泡10侧（上侧）上的前表面（发光表面31a）上，其中LED元件8b安装在LED板3（3b）的阶形部分40的板悬挂部分35侧（下侧）上的后表面（LED板3b的发光表面31b）上。换句话说，LED元件8安装在LED板3的两侧上。

图3中示出了该实施例中的定位在LED板3的两个表面上的LED元件8的光路的示意图。

从LED元件8a发出的光L1直接传输至光漫射膜2以及半透明灯泡10，并利用光漫射膜2和半透明灯泡10的光漫射效应进行漫射以便在外面照射出去。

从LED元件8b发出的光L2传输至阶形部分40的锥形表面41并反射至光路L21。光L21到达光漫射膜2和半透明灯泡10，并利用光漫射膜2和半透明灯泡10的光漫射效应进行漫射以便在外面照射出去。

从LED元件8b发出的光L3到达阶形部分40的锥形表面41并反射形成光路L31。光L31到达光漫射膜2和半透明灯泡10，并利用光漫射膜2和半透明灯泡10的光漫射效应进行漫射以便在外面照射出去。

灯泡悬挂部分11，光漫射膜2（光漫射反射剂）或涂覆在半透明灯泡10内侧上的光漫射剂，以及锥形的阶形部分40使来自定位在LED板的两个表面上的LED的光能够形成上述的图3中所示的光路，从而实现大于180°的光分布，并允许多数光在z方向上的光分布。

该实施例中的照明装置100设置有安装有光源的板、冷却照明源的散热器、给光源供电的照明电路板、以及盖住光源的发光表面的半透明灯泡，特征在于其中光源安装在在照明装置的平表面上设置的阶形部分的板上，所述的平表面将灯泡和照明装置的主体连在一起，板具有延伸超过阶形部分的悬挂部分，安装在板的半透明灯泡侧的表面和板的悬挂部分的阶形部分侧的表面上的光源。因此借助该实施例的照明装置100，将照明光源安装在悬挂部分的阶形部分侧上使光能够在由半透明灯泡与照明装置的主体的抵靠形成的平面中分布在大于180°的范围内，其中光还可以从半透明灯泡反射。

本实施例的照明装置100的特征在于其中安装有光源的板位于连接将灯泡和照明装置的主体连在一起的平面的中央与灯泡的顶点的线的中心附近。因此，利用本实施例的照明装置100，借助安装有光源的板定位在半透明灯泡的中央，光也可以朝向半透明灯泡的基部辐射，从而实现大于180°的光分布。

本实施例的照明装置100的特征在于其中阶形部分呈锥形形状远离半透明灯泡延伸。因此利用本实施例的照明装置100，阶形部分呈锥形形状远离半透明灯泡延伸不仅使光能够大于180°分布，其中光在将其与主体连在一起的平面中还照向半透明灯泡的基部，而且比通常可能存在的更多的光朝向平面分布。

此外，利用锥形形状的阶形部分，平面上方将半透明灯泡和照明装置的主体连在一起的部分发挥着携带在两侧上安装有光源的板的桥的作用，该锥形形状的阶形部分还发挥着反射器的作用，该反射器在板悬挂部分的底部表面上反射光源，并且由于光源安装在除了固定至下方板表面的阶形部分的表面之外的悬挂部分的一部分上，并且尽管光源安装在两个表面上，可以简单牢固地将光源板固定在阶形部分上，而且，由于阶形部分同样作为反射器，可以在板下方设置反射器，从而实现上述光分布。

本实施例的照明装置100的特征在于其中锥形的阶形部分的锥形表面是弯曲的表面。因此，本实施例的具有锥形地作为弯曲的反射光的表面的阶形部分的照明装置100使得更多的光在平面的方向上分布。

本实施例的照明装置100的特征在于其中阶形部分包括反射光的部件。因此利用本实施例的照明装置100，可以具有更多都朝向平面的朝向半透明灯泡的基部的光分布，因为锥形形状的阶形部分的锥形表面反射光。

本实施例的照明装置100的特征在于其中阶形部分包括漫射光的部件。因此利用本实施例的照明装置100，可以具有更多都朝向平面的朝向半透明灯泡的板的光分布，因为锥形形状的阶形部分的锥形表面对光进行漫射。

本实施例的照明装置100的特征在于其中阶形部分的前表面由抛光的并反射光的金属制成。因此利用本实施例的照明装置100，通过使阶形部分由在其前表面上抛光并反射光的金属制成可以具有更多都朝向平面的都朝向半透明灯泡的板的光分布。

本实施例的照明装置100的特征在于其中所述阶形部分还具有冷却光源的散热器的功能。因此利用本实施例的照明装置100，通过使阶形部分同样具有冷却光源的散热器的功能可以使光源的散热更有效。而且，甚至可以利用数量减少的散热材料来获得相同的散热效果。

本实施例的照明装置100的特征在于其中通过将在每个板的一侧上分别定位有光源的两个板的底部表面放在一起而将光源定位在板的两侧上。因此利用本实施例的照明装置100，通过将在每个板的一侧上分别定位有光源的两个板的底部表面连在一起可以获得光源定位在两侧上的金属板。

实施例2

（2）第二实施例（图4和图5）

图4是实施例中的照明装置100c的结构图。图5是实施例中的照明装置100c中的光路的示意图。

下面主要针对与实施例1不同的点来对本实施例进行描述。实施例1中的照明装置100与该实施例中的照明装置100c之间的不同点主要是阶形部分40c的凹表面部分41c的形状，以及半透明灯泡10c的形状。以相同的方式给所有其他结构部分标号并省略其描述。

该实施例中的半透明灯泡10c是半球体。半透明灯泡10c没有延伸到主平面板51的直径之外的灯泡悬挂部分11（参见图1）。

LED板3（3a，3b）定位在将半透明灯泡10c的顶部与照明装置100c的主平面板51的中央连接的线x中央或附近。

阶形部分40c由铝制成，其还具有冷却LED元件8a，8b的铝散热器的功能。阶形部分40c在主平面板51的z方向上的从通过360°的任意方向看形成为凹表面。阶形部分40c具有呈富士山形状的锥形部分，并具有平滑的轮廓。

形成阶形部分40c的弯曲表面的弯曲表面部分41c被抛光以反射光，并且反射表面43c的表面被抛光使得它像镜子一样。阶形部分40c的弯曲表面41c具有凸面镜的功能。

阶形部分40c的弯曲表面部分41c与主平面板51（z方向）之间的初始角θ3在0°至10°之间。而且，阶形部分40c的凹表面部分41c与LED板3（3a，3b）（z方向）之间的初始角θ4在90°至100°之间。阶形部分40c的凹表面部分41c与主平面板51（z方向）之间的角从θ3逐渐增加并在之后迅速增加，使得它们达到阶形部分40c的凹表面部分41c与LED板3（3a，3b）（z方向）之间的角θ4。

半透明灯泡10c由添加有光漫射剂的聚碳酸酯树脂制成。半透明灯泡10c可以与实施例1中描述的半透明灯泡10相同。

图5中示意性地示出了由该实施例中定位在LED板3（3a，3b）的表面上的LED元件8（8a，8b）创建的光路。

从LED元件8a发出的光L4直接到达半透明灯泡10c，然后由半透明灯泡10的光漫射效应漫射，并在外面照射出去。

从LED元件8b发出的光L5到达阶形部分40c的凹表面部分41c，并由凹面镜效果反射以形成光路L51。L51到达半透明灯泡10c，由半透明灯泡10c的光漫射效应进行漫射，并在外面照射出去。

从LED元件8b发出的光L6到达阶形部分40c的凹表面部分41c，从而形成由凹面镜效应反射的光路。L61到达半透明灯泡10c，由半透明灯泡10c的光漫射效应进行漫射，并在外面照射出去。

由于具有添加的光漫射剂的半透明灯泡（半透明灯泡10c）和形成为弯曲表面（凹表面）的锥形的阶形部分40c，来自定位在LED板3（3a，3b）的两个表面上的LED元件8a，8b的光形成图5中所示的光路，实现大于180°的光分布，并同样使得具有在z方向上的更大的光分布。

本实施例的照明装置100c的特征在于其中锥形的阶形部分的锥形表面是弯曲表面。因此利用本实施例的照明装置100，由锥形的阶形部分的弯曲表面（凹表面）反射的光使得具有朝向平面的更大的光分布。

本实施例的照明装置100c的特征在于由被抛光的反射光的金属制成。因此利用本实施例的照明装置100c，具有由利用抛光的表面反射光的金属制成的阶形部分使得具有更多的都朝向半透明的灯泡的平面的朝向板的光分布。

上文描述了实施例1和2，但本发明可以通过组合这两个实施例来实现。还可以部分地实施这两个实施例中的任意一个。可选地，可以部分地一起实施这两个实施例。

参考标号列表

2         光漫射膜

3，3a，3b LED板

7         配件

8，8a，8b LED元件

10，10c   半透明灯泡

11        灯泡悬挂部分

31        发光表面

32        非发光表面

35        板悬挂部分

40，40c   阶形部分

41        锥形表面

41c       凹表面部分

42        反射表面

43        光漫射膜

43c       反射表面

44        板连接表面

45        底部部分

50        照明装置主体

51        主平面板

60        外部围绕物

61        散热器

100，100c 照明装置

Claims (8)

1.一种照明装置，其特征在于设置有具有前表面和后表面的板，以及板连接基部，所述板连接基部设置有小于所述后表面的面积的连接表面、大于所述连接表面的面积并与所述连接表面相对的相对表面、以及从所述连接表面的外围朝向所述连接表面的外围伸出的侧向表面，所述板具有安装在所述后表面的区域的没有被所述连接表面抵靠的部分中的光源。

2.根据权利要求1所述的照明装置，所述连接表面的特征在于抵靠所述后表面的中心区域，并且所述光源被安装为使得包围所述中心区域。

3.根据权利要求1和2所述的照明装置，所述照明装置的进一步特征在于设置有盖住所述板连接基部的半透明灯泡和连接至所述板连接基部的所述板，所述板连接基部的所述侧向表面为将通过所述灯泡的由所述光源发出的光进行反射的反射表面。

4.根据权利要求3所述的照明装置，所述灯泡的特征在于其中穿过与所述连接表面平行的表面的横截面是环形的，所述板连接至具有最大的横截面直径的表面，该表面作为穿过所述灯泡的具有最大直径的横截面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，所述板连接基部的所述侧向表面的特征在于具有锥形形状。

6.根据权利要求5所述的照明装置，所述板连接基部的特征在于其中所述相对表面和所述侧向表面之间的角为在40°和60°之间。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，所述板连接基部的所述侧向表面的特征在于为凹表面。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置，所述连接表面、所述相对表面以及所述板的特征在于形状为圆形，所述板的半径的长度为在所述相对表面的半径的1/2和3/4之间，并且所述连接表面的半径的长度为在所述板的半径的长度的1/2和3/4之间。

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