CN104136839A - 照明单元 - Google Patents

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Abstract

一种照明单元，包括：相同形状的第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条，每个汇流条都具有一对左右接触弹性片，该一对左右接触弹性片在给定方向上隔开并且互相平行。第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条插入到壳体内，并且在给定方向上平行对齐。发出不同色温的光的半导体发光元件插入到壳体内，并且连接到第一汇流条和第二汇流条以及第二汇流条和第三汇流条的各邻接对的左右接触弹性片。一种盖，该盖容纳壳体，并且该盖包括透镜，来自半导体发光元件的出射光贯穿该透镜。

Description

照明单元
技术领域
本发明涉及一种控制多个LED的光强度以改变色温的照明单元的结构。
背景技术
在专利文献1中公开了通过确实地电连接电子部件而得到高可靠性的照明单元的结构。如图14所示，在该照明单元的结构中，一对汇流条501和503以及作为光源的半导体发光元件(LED)505组装在壳体中。具有平板形状并且分开成两部分的汇流条501和503具有：电线连接部507、稳压二极管连接部509、电阻器连接部511和LED连接部513。电阻器连接部511包括分开的汇流条501和503分别具有的压接刃515和515。稳压二极管连接部509包括汇流条501的单个压接刃517和另一个汇流条503的单个压接刃519。
当稳压二极管521的一个引线部523和另一个引线部525分别电连接到汇流条501和另一个汇流条503，稳压二极管521和电阻器527并列连接到位于电阻器527的下游侧处的一对汇流条501和503。稳压二极管521用于保护LED免受在正向电流流经二极管的方向上由于静电施加到电路的突然大电压而引起的损害，并且还用于通过抑制反向电流流经二极管而保护LED免受损害。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-2007-149762
发明内容
技术问题
然而，传统的照明单元的结构需要具有两种汇流条501和503，在该两种汇流条501和503中，依照电子部件的形状和尺寸，形成不同尺寸的连接部(压接刃515和515、压接刃517以及压接刃519)。此外，存在的问题是：仅能够安装具有引线部的用于通孔的电子部件(稳压二极管521、电阻器527)，但是不能连接近年来廉价并且广泛需要的表面安装电子部件。
此外，如果通过并排设置并组装不同光色温度的LED构成传统的照明单元，使得能够改变色温，则单元大型化。此外，即使在同时打开并排设置的LED时，通过分别控制光强度来改变色温，因为LED之间的距离大，所以存在发生发光不均匀的问题。
鉴于上述情况做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种照明单元，使得表面安装部件能够与一种汇流条连接，能够在不使单元大型化的情况下改变色温，并且难以发生发光不均匀。
解决问题的方案
利用下面的构造示出本发明的各方面。
(1)一种照明单元，包括：壳体；相同形状的第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条，每个所述汇流条都具有在给定方向上隔开并且互相平行的一对左右接触弹性片，其中，所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述第三汇流条插入到所述壳体内，并且在所述给定方向上平行对齐；第一半导体发光元件，该第一半导体发光元件插入到所述壳体内，并且连接到所述第一汇流条和所述第二汇流条的邻接的所述一对左右接触弹性片；第二半导体发光元件，该第二半导体发光元件插入到所述壳体内，并且连接到所述第二汇流条和所述第三汇流条的邻接的所述一对左右接触弹性片，其中，所述第二半导体发光元件发出与所述第一半导体发光元件发出的光的色温不同的光；和盖，该盖容纳所述壳体，并且该盖包括透镜，来自所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件的出射光透过所述透镜。
根据以上(1)的构造的照明单元，三个汇流条或第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条紧密并且平行地容纳在壳体中。通过将第一半导体发光元件和第二半导体发光元件分别连接到汇流条的左右接触弹性片，将光的色温不同的第一半导体发光元件和第二半导体发光元件组装到第一汇流条与第二汇流条之间的空间以及第二汇流条与第三汇流条之间的空间内。当控制第一半导体发光元件和第二半导体发光元件的光强度时，透过透镜的出射光的色温改变。在这种情况下，因为汇流条互相紧密对齐，所以在不使单元大型化的同时，两个或第一半导体发光元件和第二半导体发光元件紧密并且平行地布置。从而，因为出射光变得容易混合，所以难以发生发光不均匀。
(2)根据以上(1)的构造的照明单元，其中，所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述第三汇流条中的每个汇流条都具有一对元件抵接座部，该一对元件抵接座部与各自的所述左右接触弹性片对置，并且所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件具有发光部限定面，发光部设置在该发光部限定面处，该发光部限定面抵接所述元件抵接座部，以将所述发光部布置在同一平面上。
根据以上(2)的构造的照明单元，设置第一半导体发光元件和第二半导体发光元件的发光部的发光部限定面通过抵接第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条的元件抵接座部而布置。第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条一起布置在壳体中并且平行对齐，并且与左右接触弹性片对置的元件抵接座部布置在同一平面上。由于发光部限定面抵接元件抵接座部，所以，第一半导体发光元件和第二半导体发光元件的在厚度方向上由左右接触弹性片与元件抵接座部夹持的发光部被高度精确地布置在同一平面上。从而，第一半导体发光元件和第二半导体发光元件关于透镜的中心轴高度精确地左右对称定位，并且变得难以发生发光不均匀。
根据构造(1)的照明单元，还包括：控制电路，该控制电路控制所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件中的至少一个半导体发光元件的光强度，以改变经过所述透镜发出的出射光的色温。
根据上述构造(3)的照明单元，当控制电路控制第一半导体发光元件和第二半导体发光元件的光强度时，透过透镜的出射光的色温改变。如果以分阶方式控制第一半导体发光元件和第二半导体发光元件的光强度，则能够经过透镜发出具有各种不同色温的出射光。
发明的有益效果
根据本发明的任意方面中的照明单元，表面安装电子部件能够与一种汇流条连接，能够在不使单元大型化的情况下改变色温，并且难以发生发光不均匀。
以上已经清楚公开了本发明。此外，从下面的本发明的实施例(在下文中称为“实施例”)的描述中，本发明将变得更加明显和易懂。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的照明单元的透视图。
图2是电线保持器从图1所示的照明单元分离的分解透视图。
图3是壳体从图2所示的透镜盖分离的分解透视图。
图4是示出容纳在图3的壳体中的第一半导体发光元件、第二半导体发光元件和汇流条与电线一起的透视图。
图5是图4所示的汇流条的放大透视图。
图6是从发光部限定面的相反面侧观看的第一半导体发光元件的透视图。
图7是沿着图1中的由箭头VII-VII表示的线截取的截面图。
图8是表示根据本发明的实施例的照明单元的结构的汇流条组装步骤的透视图。
图9是表示组装第一半导体发光元件和第二半导体发光元件的步骤的透视图。
图10是表示组装电阻器的步骤的透视图。
图11是表示切割连结部的步骤的顶视图。
图12是第一汇流条和第三汇流条的连结部被切割的壳体中的汇流条的顶视图。
图13是第一半导体发光元件、第二半导体发光元件和电阻器的电路图。
图14是传统的照明单元的透视图。
参考标记列表
11：照明单元
13：透镜盖(盖)
17：壳体
19a：第一汇流条
19b：第二汇流条
19c：第三汇流条
21：第一半导体发光元件
23：第二半导体发光元件
25：透镜
29：发光部限定面
35a：左右接触弹性片
37a：左右接触弹性片
63：发光部
71：上方部件座部(元件抵接座部)
具体实施方式
下面，将参考附图描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例的照明单元的透视图，图2是电线保持器从图1所示的照明单元分离的分解透视图，并且图3是壳体从图2所示的透镜盖分离的分解透视图。
在根据该实施例的照明单元的结构中，外罩成为透镜盖(盖)13，并且图2所示的电线保持器15插入到透镜盖13内。图3所示的箱形壳体17插入到透镜盖13内，从而比电线保持器15更向内。三个汇流条19a、19b和19c以及作为电子部件的第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23插入到壳体17内。当中插入有壳体17的透镜盖13包括透镜25，来自第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的出射光透过该透镜25。
图4是示出容纳在图3的壳体17中的第一半导体发光元件21、第二半导体发光元件23以及第一至第三汇流条19a、19b和19c与电线27一起的透视图。图5是图4所示的汇流条19的放大透视图。
图4所示的相同形状的三个或第一至第三汇流条19a、19b和19c插入到壳体17内。在第一至第三汇流条19a、19b和19c中的每个汇流条的一端31处，都形成端子部33，该端子部33具有两个部分，即，顶部和底部。通过布置成两部分或顶部和底部，分开且互相平行的两对左右接触弹性片35a和37a以及35b和37b形成在该实施例的端子部33处。在该实施例中，第一至第三汇流条19a、19b和19c中的每个汇流条通过使一对接触弹性片35和37的先端分支成大致Y状都设置有两对左右接触弹性片35a和37a以及35b和37b。在平行布置并且对齐的第一至第三汇流条19a、19b和19c的顶部处，六个左右接触弹性片35a和37a之中的邻接的两对左右接触弹性片37a和35a的电接触部39连接于布置在三个或第一至第三汇流条19a、19b和19c之间的第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的一对接触部65(参见图6)。没有使用平行布置的第一至第三汇流条19a、19b和19c的底部处的六个左右接触弹性片35a和37b，并且在该实施例中可以省略。在左右接触弹性片35a和37a的先端处形成的电接触部39形成为三角状，其顶点成为接触侧。
如图4所示，当第一至第三汇流条19a、19b和19c从图3所示的壳体顶面17a的汇流条插入口43分别插入时，第一至第三汇流条19a、19b和19c排齐，从而在上述隔开方向上平行(平行布置)。形成在第一至第三汇流条19a、19b和19c处的上方部件座部(元件抵接座部)71与平行布置的第一至第三汇流条19a、19b和19c的顶部处的六个左右接触弹性片35a和37a的六个上侧位置处的电接触部39对置。此外，形成在第一至第三汇流条19a、19b和19c处的下方部件座部73与平行布置的第一至第三汇流条19a、19b和19c的下部处的六个左右接触弹性片35a和37b的六个下侧位置处的电接触部41对置。
如图3所示，在将第一至第三汇流条19a、19b和19c分别安装到壳体17内之后，第一至第三汇流条19a、19b和19c的一部分从壳体17突出。在该实施例中，第一至第三汇流条19a、19b和19c从壳体17突出的一侧称为“后”，而相反的一侧称为“前”。第一至第三汇流条19a、19b和19c中的每个汇流条的后端都设置有压接刃45，该压接刃45用于切割图2所示的被覆电线27的被覆部，并且电接触导体。如图5所示，在压接刃45的前部，后抵接片47、后弹性腿49、前弹性腿51和前抵接片53顺次邻接设置。
连结部55形成在第一至第三汇流条19a、19b和19c中的每个汇流条的一对前抵接片53与端子部33之间。在第一至第三汇流条19a、19b和19c容纳在壳体17中之后，能够切割连结部55。其中连结部55被切割的第一至第三汇流条19a、19b和19c的端子部33与压接刃45分割。分割的压接刃45和端子部33通过设置在一对前弹性腿51与一对前抵接片53之间的电阻器57(参见图4)电连接。
通过板金属加工一体地冲压压接刃45、后抵接片47、后弹性腿49、前弹性腿51、前抵接片53以及端子部33，并且然后弯曲成图5所示的形状。第一至第三汇流条19a、19b和19c的每个汇流条的端子部33都通过弯曲成U状而形成，使得一对侧壁59变得互相平行，并且通过分别冲压侧壁59而模制接触弹性片35和37。第一至第三汇流条19a、19b和19c中的每个汇流条的汇流条本体部61都通过将端子部33弯曲成U状而形成，并且通过冲压一对对置的侧壁59而形成了分支成大致Y状的接触弹性片35和37的左右接触弹性片35a、37a、35b和37b。从而，能够容易并且紧凑地生产大量的左右接触弹性片35a、37a、35b和37b。
接着，将描述第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23。
图6是从发光部限定面29的相反面侧观看第一半导体发光元件21的透视图。
因为第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23具有相同的形状，所以在图6中图示出第一半导体发光元件21作为实例。第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23是形成为方板状的表面安装半导体发光元件。第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23中的每个半导体发光元件的一个表面都成为形成有发光部63(参见图4)的发光部限定面29。一对接触部65形成在发光部限定面29的后侧处。第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23发出具有不同色温的光。第一半导体发光元件21发出例如灯泡颜色(3000K)的光，而第二半导体发光元件23发出例如白色(6000K)的光。
在该实施例的照明单元11的结构中，使用了相同形状的三个或第一至第三汇流条19a、19b和19c。相同形状的三个或第一至第三汇流条19a、19b和19c从图4的左侧起依次排列为第一汇流条19a、第二汇流条19b和第三汇流条19c。第一半导体发光元件21连接到第一汇流条19a和第二汇流条19b的一对邻接的左右接触弹性片35a和37a。第二半导体发光元件23连接到第二汇流条19b和第三汇流条19c的一对邻接的左右接触弹性片35a和37a。第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23布置在同一平面上，并且设置有发光部63的发光部限定面29抵接上方部件座部71。
图7是沿着图1的由箭头VII-VII表示的线截取的截面图。
当第一汇流条19a、第二汇流条19b和第三汇流条19c容纳在壳体17中时，如图7所示，六个左右接触弹性片35a、37a布置在一个部分中。第一半导体发光元件21的一对接触部65从该六个左右接触弹性片35a和37a的左边连接到第二和第三电接触部39。第二半导体发光元件23的一对接触部65从该六个左右接触弹性片35a和37a的左边连接到第四和第五电接触部39。在该实施例中，没有使用六个左右接触弹性片35a和37a中的从左边数第一个和第六个电接触部39。
然后，将描述以上构造的照明单元11的组装步骤。
图8是表示根据本发明的实施例的照明单元11的结构的汇流条组装步骤的透视图。图9是表示组装第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的步骤的透视图。图10是表示组装电阻器的步骤的透视图。图11是表示切割连结部的步骤的顶视图。图12是第一汇流条19a和第三汇流条19c的连结部55被切割的壳体中的第一至第三汇流条19a、19b和19c的顶视图。图13是第一半导体发光元件21、第二半导体发光元件23和电阻器57的电路图。
为了组装照明单元11，如图8所示，将三个或第一至第三汇流条19a、19b和19c安装到壳体17内。
三个汇流条收纳室85形成在壳体17中。汇流条收纳室85的后端成为后壁87，并且一对保持槽89形成在后壁87的前方的内壁面上。当分别将第一至第三汇流条19a、19b和19c插入到汇流条收纳室85内时，后壁87被后抵接片47和后弹性腿49夹持，使得通过制约第一至第三汇流条19a、19b和19c从壳体17掉落而安装第一至第三汇流条19a、19b和19c。
如图9所示，将一对LED安装口91形成在壳体17的前表面处。在第一半导体发光元件和第二半导体发光元件23的接触部65面向下的情况下，将第一半导体发光元件21插入到LED安装口91内，并且将第二半导体发光元件23插入到另一个LED安装口91内。利用形成在壳体17中的止动面95来制约第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23插入到壳体17内的插入，使得第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23在预定的固定位置处停止。从而，如图7所示，第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的接触部65分别连接到第一至第三汇流条19a、19b和19c的电接触部39。
根据该实施例的照明单元11需要具有分别在第一半导体发光元件21与负极之间以及第二半导体发光元件23与负极之间设置有电阻器57的电路。如图10所示，电阻器57插入到在壳体17的底面97开口的保持槽89中。从而，电阻器57被第一和第三汇流条19a和19c的前抵接片53和前弹性腿51夹持，并且该前弹性腿51连接到电阻器57的一对接触部(在图中未示出)。
如图11所示，在将电阻器57插入到保持槽89内之后，切割第一汇流条19a和第三汇流条19c的连结部55。保留而不切割连接到正极203的第二汇流条的连结部55。
如图12所示，被切割了预定的连结部55的第一至第三汇流条19a、19b和19c构成图13所示的电路。即，利用第二汇流条19b使第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的正极侧接触部65连接到正极203。此外，利用第一汇流条19a使第一半导体发光元件21的负极侧接触部65经过电阻器57而连接到负极205，并且利用第三汇流条19c使第二半导体发光元件23的负极侧接触部65经过电阻器57连接到负极205。
连接于负极205的第一汇流条19a和第三汇流条19c连接到PWM控制电路。PWN控制电路以分级调制方式控制第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23中的至少一个半导体发光元件的光强度。例如，在0-100％的范围中，以预定数量的级别(例如，100级)来控制第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23在一个周期中的发光时期。从而，能够在3000K至6000K之间改变从照明单元11的透镜25出射光的色温。
安装了第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的壳体17安装在图3所示的透镜盖13中。壳体插入口99形成在透镜盖13的后端面处。在将壳体17插入到透镜盖13内之后，压接刃45在透镜盖13内向后突出。
图2所示的电线保持器15从壳体插入口99插入到安装了壳体17的透镜盖13内。U状电线保持槽101形成在电线保持器15的三个外表面上的两个位置处。被覆电线27弯曲成U状，并且分别安装在电线保持槽101中。水平压接刃进入狭缝103穿过电线保持槽101，形成在电线保持器15的前表面处。从而，当将电线保持器15插入到透镜盖13内时，在透镜盖13内向后突出的第一至第三汇流条19a、19b和19c的压接刃45进入到压接刃进入狭缝103内，使得压接刃45与电线27的导体连接。
在将电线保持器15插入到透镜盖13内之后，从电线保持器的侧表面突出的锁定爪107锁定在形成于透镜盖13侧处的锁定孔105中，使得制约壳体17和电线保持器本身从透镜盖13脱离。通过将壳体17和电线保持器15安装到透镜盖13内而形成图1所示的照明单元11。
在如上组装的照明单元11的结构中，三个汇流条或第一汇流条19a、第二汇流条19b和第三汇流条19c紧密并且平行地容纳在壳体17中。通过将第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23分别连接到汇流条的左右接触弹性片35a和37a，光色温不同的第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23组装到第一汇流条19a与第二汇流条19b以及第二汇流条19b与第三汇流条19c之间的空间内。当控制第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23中的至少一个半导体发光元件的光强度时，改变透过透镜25的出射光的色温。在这种情况下，因为汇流条互相接近，所以在照明单元11不大型化的同时，两个或第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23紧密并且平行布置。从而，因为出射光变得容易混合，所以难以发生发光不均匀。
在该实施例的照明单元11中，设置有第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的发光部63的发光部限定面29通过抵接第一汇流条19a、第二汇流条19b和第三汇流条19c的上方部件座部71而布置。第一汇流条19a、第二汇流条19b和第三汇流条19c一起并且平行地布置在壳体17中，并且与左右接触弹性片35a和37a对置的上方部件座部71布置在同一平面上。由于发光部限定面29抵接上方部件座部71，所以，第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23的在厚度方向上被左右接触弹性片35和上方部件座部71夹持的发光部63高度精确地布置在同一平面上。从而，第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23关于透镜25的中心轴109高度精确地左右对称定位。在混合的出射光111(见图7)中，变得难以发生发光不均匀。
因此，根据该实施例的照明单元11的结构，表面安装的第一半导体发光元件21和第二半导体发光元件23能够与一种汇流条连接。此外，能够在不使单元大型化的情况下改变色温，并且难以发生发光不均匀。本发明的照明单元的结构不限于上述实施例，并且能够进行适当的修改、改进等。而且，只要能够实现本发明，以上实施例中的材料、形状、尺寸、数量、安装位置是任意设定的，并且不受特别限制。
本申请基于2012年2月22日提交的日本专利申请No.2012-036704，并且要求其优先权，该专利申请的内容通过引用并入此处。
工业实用性
因为上述照明单元提供了能够使表面安装电子部件与一种汇流条连接，能够在不使单元大型化的情况下改变色温，并且难以发生发光不均匀的效果，所以本发明是有用的。

Claims (3)

1.一种照明单元，包括：
壳体；
相同形状的第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条，每个所述汇流条都具有在给定方向上隔开并且互相平行的一对左右接触弹性片，其中，所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述第三汇流条插入到所述壳体内，并且在所述给定方向上平行对齐；
第一半导体发光元件，该第一半导体发光元件插入到所述壳体内，并且连接到所述第一汇流条和所述第二汇流条的邻接的所述一对左右接触弹性片；
第二半导体发光元件，该第二半导体发光元件插入到所述壳体内，并且连接到所述第二汇流条和所述第三汇流条的邻接的所述一对左右接触弹性片，其中，所述第二半导体发光元件发出与所述第一半导体发光元件发出的光的色温不同的光；和
盖，该盖容纳所述壳体，并且该盖包括透镜，来自所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件的出射光透过所述透镜。
2.根据权利要求1所述的照明单元，其中
所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述第三汇流条中的每个汇流条都具有一对元件抵接座部，该一对元件抵接座部与各自的所述左右接触弹性片对置，并且
所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件具有发光部限定面，发光部设置在该发光部限定面处，该发光部限定面抵接所述元件抵接座部，以将所述发光部布置在同一平面上。
3.根据权利要求1所述的照明单元，还包括：
控制电路，该控制电路控制所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件中的至少一个半导体发光元件的光强度，以改变经过所述透镜发出的出射光的色温。
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