CN1690748A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置，可简单地进行光源和导光部的结合，高精度再现光源与导光部光入射面的位置关系，各个产品之间的照明图形差异小。把安装有LED灯(6)的印刷基板(12)压入与导光部(4)一体形成在导光部(4)的至少一个端部上的光导入部(5)内，然后使用盖(3)固定。对于印刷基板(12)与导光部(4)的位置关系，通过使印刷基板(12)的凹部(11)与光导入部(5)的锁定钩(9)嵌合来进行导光部(4)的与长度方向垂直的面的定位，同样使用光导入部(5)的定位肋(10)进行导光部(4)在长度方向上的定位。并且，导光部(4)呈大致棒形状，在一个面上形成有导光部透镜(4a)，在对置面上形成有漫射遮断部(7)。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及供例如车辆用灯具、游戏机、装饰用照明等使用的照明装置，具体涉及把光从具有适当宽度的发光面的直线形状、曲线形状、或者环形状等自由形状的导光体的至少一个端部导入到该导光体内的方式的照明装置。
背景技术
图6是表示导光部101和发出导入到导光部101内的光的光源(发光二极管102)的结合方法的以往例。从主体部103的引导部104上所设置的开口端插入导光部101，并使用螺钉105固定，同样在主体部103的筒部106内部插入装有准直透镜107和聚光透镜108的支撑台109，并使用紧固螺钉110固定。
并且，安装有成为光源的发光二极管102的铝基印刷基板111使用树脂制螺钉113安装在基台部112上，用于把电力供给发光二极管102的电线114从基台部112的外底部插通，并在铝基印刷基板111的安装面上通过软焊连接。
而且，安装有装了发光二极管102的铝基印刷基板111的基台部112和安装有准直透镜107和聚光透镜108的支撑台109、以及安装有导光部101的主体部103通过使用在基台部112的开口端部的外周所设置的阳螺扣部115和在主体部103的筒部106的开口端部的内壁所设置的阴螺扣116进行螺合来结合。
对于上述构成的照明装置200，从发光二极管102发出的光通过准直透镜107成为大致平行光并到达聚光透镜108，由在导光部101的入射端面117的附近具有焦点的聚光透镜108聚光并从导光部101的入射端面117入射到导光部101内，在导光部101内导光并到达出射端面118，从出射端面118出射到外部(大气中)(例如，参照专利文献1)。
[专利文献1]特开2004-45192号公报
上述以往的照明装置通过3处螺钉固定和1处螺合来组装。即，3处螺钉固定中的1处是安装有发光二极管的铝基印刷基板在基台部上的固定，另一处是安装有准直透镜和聚光透镜的支撑台在主体部的筒部上的固定，还有一处是导光部在主体部的引导部上所设置的开口端的固定。
并且，1处螺合是安装有装了发光二极管的铝基印刷基板的基台部和安装有准直透镜和聚光透镜的支撑台、以及安装有导光部的主体部的结合。
因此，在组装这种构成的照明装置的情况下，由于涉及到3处螺钉固定和1处螺合的工序，组装工序多，生产效率低，因此，制造成本高。
而且，在把导光部插入主体部的引导部上所设置的开口端并固定的情况下，由于没有采取措施对导光部的入射端面进行定位，因而不同的产品之间存在导光部的入射端面的位置差异，结果，存在着各个产品的来自导光部的照明图形存在差异的问题。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，本发明提供可使光源和导光部的结合和维护简单、且使光源和导光部的光入射面的位置关系得到精度良好再现、以及使产品间的照明图形差异小的照明装置。
为了解决上述问题，本发明之1提供一种照明装置，其特征在于，具有：将光导入部与导光部一体形成的光引导部，该光导入部在由透明部件构成的所述导光部的至少一侧的端部上设置有向与所述导光部的方向相反的方向延伸的一对锁定钩和一对肋；光源部，在一对对置的各端部设置有凹部的印刷基板上安装有至少一个光源，使所述印刷基板的各个凹部与所述光导入部的各个锁定钩嵌合来进行该印刷基板的与所述导光部的长度方向垂直的面的定位，使所述印刷基板与所述光导入部的一对肋的各自的前端部对接来进行该印刷基板的在所述导光部的长度方向的定位，使用所述光导入部的一对肋的各自的前端部和所述光导入部的一对锁定钩的各自的锁定面来夹持安装有所述光源的印刷基板。
并且，本发明之2的特征是，在本发明之1中，使用形成在由遮光性部件构成的盖上的角和所述光导入部的一对肋的各自的前端部来夹持安装有所述光源的印刷基板，并使用所述盖和所述光导入部的锁定钩遮盖所述印刷基板，以防止漏光。
并且，本发明之3的特征是，在本发明之1或2中，所述导光部呈大致棒形状，所述导光部的与该导光部的长度方向垂直的断面具有四边，在一个面上形成有呈大致半圆筒形状的导光部透镜，在对置的另一面上形成有呈大致锯齿形状或三角波形状的漫射遮断部。
并且，本发明之4的特征是，在本发明1至3中的任一项的基础上，安装在所述印刷基板上的光源是安装有发光色相同的1个或1个以上的LED芯片的LED灯，或者是安装有发光色不同的多个LED芯片的LED灯。
并且，本发明之5的特征是，在本发明之4中，在所述LED灯是安装了发光色不同的多个LED芯片的LED灯的情况下，可实现任意的单色光发光、任意选择的多色发光、或者全色发光。
根据本发明，通过在导光部的至少一个端部上与导光部一体地形成光导入部，并把安装了光源的光源部压入在光导入部内，一次性进行定位和临时配置。因此，在本发明的照明装置的组装时，螺钉、粘接剂等的部件全都不需要，减少了材料成本。并且，由于也没有螺合等的费时间的作业，因而组装非常简单，提高了生产效率，降低了制造成本。并且，即使在由于照明色的变更和发光效率低下而需要更换光源的情况下，由于更换部件少，且更换作业简单，因而也能把维护费用抑制得较少。
并且，由于固定光源部的光导入部与导光部一体形成，因而把光源部固定在光导入部时的光源和导光部的立体(X、Y、Z方向)的定位精度良好，能够以良好的再现性和良好的成品率制造出在各个产品之间照明图形差异小的照明装置。
并且，通过使用光导入部和盖包围光源部，对从光源发出并前往光导入部的导光部方向的光以外的光进行遮光，使得不会漏到外部。结果，射出到外部的光是仅来自导光部的光，成为使光演示效果得到有效发挥的照明装置。
而且，照明装置由于对于1个光导入部仅在端部设置LED灯，因而可实现低耗电、光源的长寿命化以及低成本化，并由于能够采用安装了发光色不同的多个LED芯片的LED灯，从而可实现多色化、光色切换、混色等，在提高照明性能或显示功能方面取得了优良效果。
附图说明
图1是表示本发明的照明装置的第一实施方式的分解立体图。
图2是沿着图1中X-X线的剖面图。
图3是同样从图1中A方向观察的主视图。
图4是同样沿着图1中Y-Y线的剖面图。
图5是表示本发明的照明装置的第二实施方式的分解立体图。
图6是表示以往例的剖面图。
图中：1…光引导部；2…光源部；3…盖；4…导光部；4a…导光部透镜；5…光导入部；6…LED灯；7…漫射遮断部；8…基部；9…锁定钩；10…定位肋；11…凹部；12…印刷基板；13…第一开口部；14…第二开口部；15…端部；16…角；17…端面；18…前端部；19…锁定面；20…光入射面
具体实施方式
以下，参照图1至图5对本发明的优选实施方式进行详细说明(同一部分附有相同符号)。而且，由于下述实施方式是本发明的优选具体例，因而附加了技术上优选的各种限定，然而本发明的范围只要在以下说明中没有特别限定本发明的描述，就不限于这些实施方式。
图1是表示本发明的照明装置的第一实施方式的分解立体图，本实施方式大致由3部分构成，即：光引导部1、光源部2以及盖3。
因此，首先对光引导部1进行说明。光引导部1由透光性部件构成，为了尽量抑制在内部导光的光的损失，优选采用无色透明的部件。而且，光引导部1的导光部4采用具有规定长度的棒形状，与长度方向垂直的断面形状采用3边由大致直角的直线包围且剩余1边由曲线包围的形状。
并且，在光引导部1的导光部4的至少一个端部一体形成有光导入部5，在位于构成导光部4的所述断面的3边的直线的正中的边形成有锯齿形状或三角波形状的漫射遮断部7，该漫射遮断部7具有与从(后述)LED灯6发出且从光导入部5导入的光的行进方向正交的顶上线。
而且，漫射遮断部7例如在导光部4的长度短且光导入部5形成在导光部4的仅一个端部的情况下，由于从LED灯6发出的光从导光部4的仅一个端部被导入到导光部4内，因而锯齿形状是合适的，在导光部4的长度长且光导入部5形成在导光部4的两端部的情况下，由于从LED灯6发出的光从导光部4的两端部被导入到导光部4内，因而三角波形状是合适的。
而且，与形成有漫射遮断部7的边对置的边，即由曲线形成的边采用圆弧等的形状来形成导光部透镜4a。此时，导光部透镜4a也由于按照导光部4的长度保持其断面形状，因而所述导光部透镜4a成为所谓的圆柱形形状。
并且，在导光部4的至少一个端部一体形成的光导入部5形成有一对对置的锁定钩9，该一对锁定钩9从由与导光部4的长度方向垂直的面构成的基部8相对于导光部4朝相反方向延伸。并且，形成有一对定位肋10，该一对定位肋10同样从基部8朝与锁定钩9相同的方向突出。
对于定位肋10相对锁定钩9的位置关系，当从锁定钩9延伸的方向或者定位肋10突出的方向(图1的A方向)观察光导入部5时，定位肋10针对使一对锁定钩9连结的方向(X方向)，在锁定钩9的内侧与各锁定钩9邻接定位，针对与使一对锁定钩9连结的方向垂直的方向(Y方向)，在锁定钩9的外侧定位。而且，对于距基部8的长度，相对锁定钩9把定位肋10设定得较短。
然后，光源部2被设定成，在对置的端部设置有矩形形状的凹部11的印刷基板12上安装成为光源的LED灯6，使LED灯6的发光轴成为与印刷基板12的LED灯6安装面垂直的方向。另外，为使LED灯6发光，有必要在LED灯6的阳极电极和阴极电极之间施加正向电压，因此设置使LED灯6的阳极电极和阴极电极的各方与在外部配置的电源连接的电线，然而在图中将其省略。
并且，盖3由具有遮光性的部件构成，采用具有规定壁厚的矩形形状，把1个面形成为第一开口部13。并且，在与第一开口部13垂直的一对面的各面的中部和与第一开口部13对置的面的中部形成有连续的第二开口部14。而且，形成有从与第一开口部13对置的面的第二开口部14的端部15附近以大致第二开口部14的宽度朝第一开口部13的方向上升的角16，角16的前端部使端面17朝第一开口部13的方向折曲成L字形状。
这里，对把上述的光引导部1、光源部2以及盖3作为构成要素的照明装置的组装方法进行说明。在组装时，由于螺钉、粘接剂等的部件全都不需要，并且也没有螺合等的费时间的作业，因而是极其简单。
具体地说，首先，把在与导光部4一体化的光导入部5上安装有LED灯6的印刷基板12朝LED灯6的放射方向向导光部4压入。此时，印刷基板12由定位肋10阻止压入，对LED灯6和光导入部5的基部8的间隔距离(Z方向的位置)进行设定。并且，使印刷基板12上所形成的凹部11与光导入部5上所形成的锁定钩9嵌合来进行LED灯6在X方向和Y方向的定位。
之后，当使盖3朝相同方向前进时，由于印刷基板12由光导入部5的定位肋10的前端部和盖3的角16的端面夹持，并且印刷基板12由盖3和锁定钩9包围，因而使从LED灯6发出的光防止漏光，使得不会漏到周围。
图2是沿着本发明的照明装置的组装完成品的X-X线的剖面图。安装有LED灯6的印刷基板12由与导光部4一体化的光导入部5上所形成的定位肋10的前端部18和盖3上所形成的角16的端面17夹持。而且，角16的具有端面17的端部由光导入部5上所形成的锁定钩9的锁定面19锁定，使得不会跳起。
图3是从A方向观察图1的光引导部1的正面图，表示导光部4和光导入部5的位置关系。
使用图4所示的沿着照明装置的组装完成品的Y-Y线的剖面图对上述构成的照明装置的光学系统进行说明。当点亮LED灯6时，从LED灯6发出的光从光导入部5的基部8的光入射面20被导入到导光部4内。然后，导入到导光部4内的光的一部分前往形成有锯齿形状或三角波形状的漫射遮断部7的面，由漫射遮断部7反射并前往对置的面上所形成的导光部透镜4a。
同样，导入到导光部4内的光的一部分前往导光部4和大气的界面，根据形成导光部4的部件的折射率和大气折射率的差，以大于等于临界角的入射角到达了更高折射率的导光部4的界面的光被完全反射并返回到导光部4内，在重复这种内部完全反射的同时，前往导光部4的另一端部。
此时，光的一部分前往形成有锯齿形状或三角波形状的漫射遮断部7的面，由漫射遮断部7反射并前往对置的面上所形成的导光部透镜4a。
这样，由锯齿形状或三角波形状的漫射遮断部7反射并前往对置的边上所设置的导光部透镜4a的光的大部分以小于等于临界角的角度到达导光部4和大气的界面。因此，这种光从导光部透镜4a被放出到外部，即大气中，然而此时，进行与导光部透镜4a的设定形状对应的折射，在本实施方式中，由于采用圆柱形形状，因而在所述导光部4是直线形状的情况下，产生使光朝导光部4的宽度方向漫射的作用。
而且，在本发明中，所述导光部4的形状不限于直线等的一维，例如可以是大致环形状，或者可以采用螺旋弹簧形状等的三维形状。因此，可获得与形成了所述导光部4的各种形状对应的照明图形。
图5是表示本发明的第二实施方式的分解立体图，例如，在需要横向扩展的照明图形的情况下，可容易预想到，即使在1个导光部4的两端部配置LED灯6并从导光部4的两端部导入LED灯6的光，也发生光量不足。
而本实施方式通过将在两端部形成了光导入部5的光引导部1大致平行地设置多个(图中以2个为例表示)，并从各自的光引导部1的两端部把LED灯6的光导入到导光部4内，实现光量增加，同时实现横向扩展的照明图形。而且，由于照明装置的构成和光学系统与第一实施方式相同，因而省略说明。
而且，在上述第一实施方式和第二实施方式中，当没有必要防止漏光时，不需要盖3。然而，在此情况下，安装有LED灯6的印刷基板12由光导入部5上所形成的定位肋10的前端部和同样在光导入部5上所形成的锁定钩9的锁定面19夹持。
另外，作为在上述各实施方式中使用的光源，可使用白炽灯泡和LED等各种光源，然而其中特别是在LED的情况下，当把在1个LED灯上安装了发光色相同的1个以上的LED芯片的光源作为光源时，可实现任意单色光的明亮照明。并且，当把在1个LED灯上安装了发光色不同的多个LED芯片的光源作为光源时，可实现任意不同单色光的照明和不同单色光的叠加混色的光照明等的多色化的光照明。
在上述实施方式中，以作为车辆用灯具等、把照明和显示作为主要目的的灯具来使用为前提进行了说明，然而本发明的照明装置的目的不限于此，例如，也可应用于使用发光环将电视机、电磁炉、冰箱等的家电产品的操作部分包围的装置用途，或者显示游戏机的状态的演示用途等。

Claims (5)

1.一种照明装置，其特征在于，
具有：将光导入部与导光部一体形成的光引导部，该光导入部在由透明部件构成的所述导光部的至少一侧的端部上设置有向与所述导光部的方向相反的方向延伸的一对锁定钩和一对肋；光源部，在一对对置的各端部设置有凹部的印刷基板上安装有至少一个光源，
使所述印刷基板的各个凹部与所述光导入部的各个锁定钩嵌合来进行该印刷基板的与所述导光部的长度方向垂直的面的定位，
使所述印刷基板与所述光导入部的一对肋的各自的前端部对接来进行该印刷基板的在所述导光部的长度方向的定位，
使用所述光导入部的一对肋的各自的前端部和所述光导入部的一对锁定钩的各自的锁定面来夹持安装有所述光源的印刷基板。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，使用形成在由遮光性部件构成的盖上的角和所述光导入部的一对肋的各自的前端部来夹持安装有所述光源的印刷基板，并使用所述盖和所述光导入部的锁定钩遮盖所述印刷基板，以防止漏光。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述导光部呈大致棒形状，所述导光部的与该导光部的长度方向垂直的断面具有四边，在一个面上形成有呈大致半圆筒形状的导光部透镜，在对置的另一面上形成有呈大致锯齿形状或三角波形状的漫射遮断部。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的照明装置，其特征在于，安装在所述印刷基板上的光源是安装有发光色相同的1个或1个以上的LED芯片的LED灯，或者是安装有发光色不同的多个LED芯片的LED灯。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，在所述LED灯是安装了发光色不同的多个LED芯片的LED灯的情况下，可实现任意的单色光发光、任意选择的多色发光、或全色发光。
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