CN1977203A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

使在透镜和发光元件之间填充有透光性树脂的发光装置，实现在不损害透光性能的基础上能够容易地将透镜固定在规定位置上的结构。对于发光元件(2)与透镜(3)隔开间隔而被支撑在支撑体(4)上、利用在支撑体(4)中的发光元件(2)与透镜(3)之间填充的透光性树脂(13)的硬化而使透镜(3)固定在支撑体(4)上的发光装置(1)，在支撑体(4)和透镜(3)之间设置有能够阴阳嵌合的凸模部和凹模部。设置n个(n是正整数)上述凸模部，与此相对，设置(n+α)个(α是正整数)上述凹模部，并且将上述凹模部形成为连通透光性树脂(13)侧和外部。在固定透镜(3)时，α个凹模部成为能够将透光性树脂(13)和气泡排至外部的泄漏部。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及具有发光元件和透镜的发光装置。
背景技术
在现有技术中，发光装置是将发光二极管(LED)等的发光元件与透镜固定在支撑体上而一体化的结构。例如，在专利文献1中，在支撑体上形成凹处，在该凹处的底面固定发光元件，同时在凹处的深度方向的中途部设置支撑透镜的支撑面，支撑发光元件和透镜，使其之间隔开规定距离。而且，在该专利文献1中记载有在透镜和发光元件之间的透光区域填充进透光性树脂，以利用该透光性树脂将透镜附着固定在支撑体上的结构。
专利文献1：日本特开平9-83018号公报(参照图1)
在具有如上所述的发光元件和透镜的发光装置中，因为发光元件与透镜间的距离和光轴的偏移对发光性能有影响，所以，将透镜可靠地固定在预先定好的位置上比较重要。
但是，在由填充进发光元件和透镜之间的透光性树脂附着固定透镜的情况下，若注入凹处的透光性树脂的量过多，则因为透镜会从规定的位置浮上或倾斜，所以会出现不能按设计将透镜固定，不能得到所希望的透镜效果的问题。
另外，相反，若填充进上述凹处的树脂的量过少，或者在透镜和附着树脂的界面之间夹杂有气泡，则透镜的附着固定并不牢固，透光性也会出现不规则的问题。
发明内容
本发明是消除上述问题的装置，其目的在于使在透镜和发光元件之间填充进有透光性树脂的发光装置，实现在不损害透光性能的基础上能够容易地将透镜固定在规定的位置上的结构。
为了实现上述目的，第一方面所述的发明涉及的发光装置的特征在于：对于将发光元件与透镜支撑在支撑体上并使之存在间隔，利用在支撑体中的发光元件与透镜之间填充进的透光性树脂的硬化将透镜固定在支撑体上的发光装置，在上述支撑体和透镜之间，设置有能够阴阳嵌合的凸模部和凹模部。若设置n个(n是正整数)上述凸模部，则设置(n+α)个(α是正整数)上述凹模部，并且将上述凹模部形成为从透光性树脂侧连通至外部。在固定上述透镜时，α个的凹模部成为可以将上述透光性树脂和气泡排至外部的泄漏部。
另外，第二方面所述发明的特征在于：在第一方面所述的发光装置中，上述透镜利用其和上述支撑体之间的n组的阴阳嵌合而相对于上述支撑体进行定位。
另外，第三方面所述发明的特征在于：在第一或第二方面所述的发光装置中，在上述支撑体上形成凹处，将上述发光元件固定在该凹处的底面，将上述透镜固定在上述凹处的深度方向的中途部，将上述透光性树脂填充进发光元件和透镜之间的凹处。
另外，第四方面所述发明的特征在于：在第三方面所述的发光装置中，在上述凹处的深度方向的中途部设置有支撑透镜在发光元件侧的面的支撑面，上述凸模部和凹模部被设置在上述透镜的在发光元件侧的面和上述支撑面之间。
另外，第五方面所述发明的特征在于：在第三方面所述的发光装置中，上述凸模部和凹模部被设置在上述透镜的侧面和上述凹处的内侧面之间。
根据第一方面所述的发明，在透镜和支撑体之间，设置有能够嵌合的凸模部和凹模部，并且因为比凸模部多设置有α个凹模部，所以可以利用余下的没有进行阴阳嵌合的α个凹模部作为泄漏部，能够容易地将透光性树脂的剩余部分和气泡排至外部。结果，能够将适量的透光性树脂没有间隙地填充进透镜和发光元件之间，能够防止透镜和发光元件的距离偏移以及实现所设计的发光性能。
另外，因为泄漏部是转用自嵌合用的凹模部，所以没有必要设计非嵌合用的新的泄漏部。再者，因为利用嵌合用凹模部较多的情况会增加凸模部的可嵌合位置，所以能够减轻设置透镜时寻找嵌合位置的工作。
根据第二方面所述的发明，利用n组阴阳嵌合而能够可靠且容易地使透镜相对于支撑体进行定位。
根据第三方面所述的发明，因为发光元件和透镜被配置在凹处内，所以能够易于注入透光性树脂。
根据第四方面所述的发明，透镜被定位于设置在凹处的深度方向的中途部的支撑面上而被固定。
根据第五方面所述的发明，透镜被定位于凹处的内侧面上而被固定。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的立体分解图。
图2(a)是第一实施方式的平面图，(b)是图2(a)的IIb-IIb线的箭头所示方向的截面图，(c)是图2(a)的IIc-IIc线的箭头所示方向的截面图。
图3是本发明第二实施方式的立体分解图。
图4(a)是第二实施方式的平面图，(b)是图4(a)的IVb-IVb线的箭头所示方向的截面图，(c)是图4(a)的IVc-IVc线的箭头所示方向的截面图。
图5是本发明第三实施方式的立体分解图。
图6(a)是第三实施方式的平面图，(b)是图6(a)的VIb-VIb线的箭头所示方向的截面图，(c)是图6(a)的VIc-VIc线的箭头所示方向的截面图。
1、101、201发光装置；2发光元件；3透镜；4支撑体；5基部；6箱部；7凹处；8a、8b电极；9金属线；10支撑面；11本体部；12边缘部；13透光性树脂；20孔部；21轴部；24槽部；25肋；30槽部；31肋；32间隙。
具体实施方式
下面，参照图说明本发明的实施方式。图1和图2表示第一实施方式。
第一实施方式的发光装置1包括发光元件2、透镜3和支撑这些部件的支撑体4，其构成为发光元件2发出的光透过透镜3而照射到外部的结构。
支撑体4包括：载置由绝缘体构成的发光元件2的平板状的基部5和用于包围由绝缘体构成的发光元件2的周围而被固定在基部5的上面的箱部6。在箱部6内设置有上面开口比下面开口的直径大的通孔，通过箱部6与基部5的上面重合而在支撑体4的大致中央部形成有上面开口的凹处7。
如图2(b)所示，在基部5的上面预先形成有一对电极8a、8b，将发光二极管(LED)芯片等的发光元件2电气连接固定在一侧的电极8a上，利用金属线9并通过引线接合法将发光元件2电气连接在另一电极8b上。
透镜3是在大致半球状的本体部11的周围与环状边缘部12设置为一体的平凸透镜。在上述箱部6内，在上述凹处7的深度方向的中途部位置上形成有与基部5的上面平行的支撑面10。将透镜3载置在支撑面10上，使该平坦面成为透镜的下面，且透镜3只与发光元件2间隔开规定的距离。另外，将该透镜3配置为使其中心轴与发光元件2的中心轴一致(以后，将其表述为中心轴O)。
然后，在凹处7的发光元件2和透镜3之间填充进透光性树脂13。该透光性树脂13使从发光元件2发出的光透过并入射进透镜3，并且使透镜3附着固定在作为支撑体4的支撑面10上。例如，环氧树脂等适用于透光性树脂13。
在上述透镜3和支撑体4之间形成有能够阴阳嵌合的凸模部和凹模部，若设置n个(n是正整数)凸模部，则设置(n+α)个(α是正整数)凹模部。在该实施方式中，在透镜3上形成有作为凹模部的孔部20，在支撑面10上形成有作为凸模部的轴部21。
孔部20贯通透镜3的边缘部12的内外，形成有4(n+α＝4)个，如图2(a)所示，四个孔部20被配置在将以中心轴O为中心的圆周四等分的位置上。2(n＝2)个轴部21突出设置在支撑面10上，如图2(b)所示，构成为能够嵌合进四个孔部20中的挟持中心轴O的相对的位置的任意两个中。即，在本实施方式中，取n＝2、α＝2。
所以，在将透镜3载置在支撑面10上进行定位时，两个孔部20并不阴阳嵌合，成为连通边缘部12的上下的通路，其作为透光性树脂13的剩余部分和在透镜3与透光性树脂13的界面中所具有的气泡的泄漏部而发挥机能。
在上述结构的第一实施方式中，在其制造中，向支持体4的凹处7内注入透光性树脂13以覆盖发光元件2。注入从支撑面10上隆起程度的稍多量的透光性树脂13，将透镜3载置在支撑面10上，按压该透光性树脂13的上面。这时，支撑面10的两个轴部21被嵌入透镜3的四个孔部20中的两个。即，通过两组孔部20和轴部21的阴阳嵌合而使透镜3相对于支撑体4进行定位。在设置透镜3时，在轴部21和孔部20的位置存在偏移时，虽然轴部21之间按中心角180°设置，但是因为邻接的孔部20之间按中心角90°配置，所以只要使透镜3在90°范围内旋转，便能够迅速找到嵌合位置。
所以，注入凹处7的稍多的透光性树脂13，通过透镜3的按压而溢出至支撑面10上，通过没有阴阳嵌合的余下的两个孔部20(泄漏部)而排出至外部(参照图2(c)的箭头A)。另外，在透光性树脂13与透镜3的界面上的气泡也从孔部20而排出至外部。
由此，在第一实施方式的发光装置1中，通过设置孔部20作为泄漏部，而能够利用透光性树脂13没有间隙地充满透镜3和发光元件2之间，并且能够将透镜3直接固定在作为规定位置的支撑面10上。即，能够在即不相对于支撑面10倾斜、浮出，光轴也不偏移的情况下按照设计原样可靠地固定透镜3。所以，即使填充透光性树脂13也能够在不损伤发光元件2的发光性能的情况下得到所希望的透镜效果，另外，因为透镜3的下部没有间隙所以附着性也能够提高。
再者，因为上述泄漏部兼用阴阳嵌合的凹模部，所以没有必要特意另外设置泄漏部。此外，通过设置作为泄漏部的凹模部，在嵌合时使凹模部比凸模部多，因为对于凸模部来说增加了可以嵌合的位置，所以能够减少透镜3的设置工作。
下面，参照图3和图4说明本发明的第二实施方式。对于与第一实施方式相同的结构采用相同的符号，并省略说明。
第二实施方式的发光装置101包括发光元件2、透镜3和支撑这些部件的支撑体4，与第一实施方式一样，构成为发光元件2发出的光通过透镜3而照射到外部。
在第二实施方式的透镜3和支撑体4的之间，也形成有可以阴阳嵌合的凸模部和凹模部，在该第二实施方式中，如图3所示，在支撑面10上设置2(n＝2)个成为凸模部的肋25，在透镜3上设置四个(n+α＝4)成为凹模部的槽部24。即，在本实施方式中取n＝2、α＝2。
如图3所示，在第二实施方式中，支撑面10被设置在凹处7的上端面。所以，在该支持面10上，平面视图呈直线状的肋25被间隔开而设置在通过中心轴O的同一直线上。
另一方面，作为凹模部的槽部24以四等分透镜3的边缘部12的外周的位置为基端部，并从此开始分别向中心轴O侧形成切口。再者，这四个槽部24成为在透镜3的本体部11的下面侧向下方开口的凹状，其前端部被设置在与透光性树脂13的填充部位接触的位置上(参照图4(b)的箭头B)。
因为相对于这样的两个凸模部(肋25)设置有四个凹模部(槽部24)，因此，在将透镜3载置在支撑面10上进行定位时，剩下两个槽部24不进行阴阳嵌合，该槽部24作为泄漏部而发挥机能。
在上述结构的第二实施方式中，通过两组轴部24与肋25的阴阳嵌合，使透镜3相对于支撑体4可靠地进行定位。凹处7的透光性树脂13的剩余部分和气泡，经过没有阴阳嵌合的剩余的两个槽部24(泄漏部)，被排出至外部(参照图4(b)的箭头B)。由此，能够得到与第一实施方式一样的效果。
再者，在本实施方式中，虽然将凹处7的上端面作为支持面10，在该支撑面10上设置成为凸模部的肋25，但是，在将支撑面10设置在凹处7的中途部时，也可以使成为凸模部的肋25从凹处7的内侧面向中心轴O侧突出设置，将其与凹处7成为一体。
下面，参照图5和图6说明本发明的第三实施方式。对于与第一实施方式一样的结构采用相同的符号，并省略说明。
第三实施方式的发光装置201包括发光元件2、透镜3和支撑这些部件的支撑体4，与第一实施方式一样，构成为从发光元件2发出的光通过透镜3而照射到外部的结构。
虽然在第三实施方式的透镜3和支撑体4之间也形成有能够阴阳嵌合的凸模部和凹模部，但是，在第三实施方式中，如图5所示，在支撑面10上形成有作为凹模部的槽部30，在透镜3上形成有作为凸模部的肋31。
在支撑面10上凹设有3(n+α＝3)个槽部30。如图6(a)所示，这些槽部30是从中心轴O侧沿放射线状延伸的直线形状，邻接的槽部30之间配置为中心角120°。另一方面，在透镜3的下面垂设有2(n＝2)个肋31，被配置为能够与上述三个槽部30中的任意两个阴阳嵌合。即，在该实施方式中取n＝2、α＝1。
另外，在通过这些槽部30和肋31的阴阳嵌合使透镜3相对于支撑体4进行定位时，在透镜3的边缘部12的外周和凹处7的内周之间，使其形成ΔL的细小间隙32。
所以，在将透镜3载置在支撑面10上进行定位时，余下一个槽部30进行阴阳嵌合，因为该槽部30经由上述间隙32与外部连通，所以其作为泄漏部而发挥机能。
在上述结构的第三实施方式中，通过槽部30和肋31的两组阴阳嵌合而使透镜3相对于支撑体4进行定位。注入凹处7的过多的透光性树脂13，利用透镜3的按压而通过余下的没有阴阳嵌合的一个槽部30和间隙32，将剩余部分和气泡排至外部(参照图6(c)的箭头C)。由此能够得到与第一实施方式一样的效果。
再者，本发明并不限定于上述第一～第三实施方式，凸模部以及凹模部的形状、个数(n和α)和配置部位等也可以进行适当变化。

Claims (5)

1.一种发光装置，其中，发光元件与透镜隔开间隔而被支撑在支撑体上，利用填充在支撑体中的发光元件与透镜之间的透光性树脂的硬化而将透镜固定在支撑体上，其特征在于：
在所述支撑体和透镜之间设置有能够阴阳嵌合的凸模部和凹模部；
设置n个(n为正整数)所述凸模部，与此相对，设置(n+α)个(α为正整数)所述凹模部，同时，将所述凹模部形成为连通透光性树脂侧和外部，其中，在固定所述透镜时，α个凹模部成为能够将所述透光性树脂和气泡排至外部的泄漏部。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：
所述透镜利用其和所述支撑体之间的n组阴阳嵌合而相对于所述支撑体进行定位。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于：
在所述支撑体上形成有凹处，将所述发光元件固定在该凹处的底面，将所述透镜固定在所述凹处的深度方向的中途部，将所述透光性树脂填充在发光元件和透镜之间的凹处。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于：
在所述凹处的深度方向的中途部设置有支撑透镜在发光元件侧的面的支撑面，所述凸模部和凹模部被设置在所述透镜在发光元件侧的面和所述支撑面之间。
5.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于：
所述凸模部和凹模部被设置在所述透镜的侧面和所述凹处的内侧面之间。
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