CN208871359U - 照明用光源以及照明装置 - Google Patents

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松本雅人
金泽有岐也
高桥晓良
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Abstract

提供一种不会使透镜等光学部件受到损坏而能够对光学部件进行固定的照明用光源以及照明装置。LED灯泡(1)(照明用光源)具备:基板(11)、被配置在基板(11)的发光元件(12)、对从发光元件(12)射出的光的配光进行控制的透镜(20)、以及用于固定透镜(20)的螺钉(30),透镜(20)以相对于螺钉(30)具有游隙的状态而被配置。

Description

照明用光源以及照明装置
技术领域
本实用新型涉及具有发光二极管(LED:Light Emitting Diode)等发光元件的照明用光源以及具备该照明用光源的照明装置。
背景技术
LED等半导体发光元件由于小型、高效以及寿命长,因此被用作各种制品的光源。例如,以LED作为光源的LED照明被实用化。
作为LED照明有周知的替代以往的灯泡形荧光灯或白炽灯的灯泡形LED灯(LED灯泡)、或替代直管形荧光灯的直管LED灯等带有灯头的灯。除此之外,作为LED照明还有周知的吸顶灯、筒灯或射灯等照明器具。
例如,以往的LED灯泡具备:LED模块,具有基板以及被安装在基板的LED元件;覆盖LED模块的球形罩;收容电源单元的框体;以及灯头(例如参照专利文献1)。
专利文献1日本特开2015-076281号公报
在LED灯泡等的LED照明中,为了对从LED模块射出的光的配光进行控制,有在LED模块的光射出侧配置透镜等光学部件的情况。
在这种情况下,当采用螺钉等固定部件对光学部件进行固定时,光学部件则成为经常受到应力的状态,这样,在光学部件会产生裂缝、或者光学部件发生破损等而导致光学部件损坏。
尤其是在光学部件由树脂材料构成时,因螺钉的紧固力而容易使光学部件受损。为此,在由树脂材料(尤其是非结晶性树脂材料)构成的光学部件中,希望进行考虑了应力容许值的设计,由于涵盖了经时变化的应力容许值中也含有根据经验等的主观要素,因此,不均一验证则非常困难。并且,若进行这样的设计,LED灯泡的总成本也会增高。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述的课题,目的在于提供一种不会对透镜等光学部件造成损伤,而能够对光学部件进行固定的照明用光源以及照明装置。
为了达成上述的目的,本实用新型所涉及的照明用光源的一个形态为,该照明用光源具备:基板;发光元件,被配置在所述基板;光学部件,对从所述发光元件射出的光的配光进行控制;以及固定部件,用于对所述光学部件进行固定,所述光学部件以相对于所述固定部件具有游隙的状态而被配置。
并且,也可以是,所述光学部件以相对于所述基板具有游隙的状态被配置在所述基板。
并且,也可以是,所述光学部件具有配光控制部以及安装部,所述配光控制部对从所述发光元件射出的光的配光进行控制,所述安装部用于将所述光学部件安装到所述基板,所述安装部以相对于所述基板为可接触可分离的状态而被配置。
并且,也可以是,所述照明用光源进一步具备支承所述基板的基台、以及保持所述基板的支持器,所述支持器具有将所述基板按压向所述基台的按压部、以及覆盖所述基板的端部的盖部,所述安装部以能够在所述基板的厚度方向上移动的状态,位于所述基板与所述盖部之间。
并且,也可以是,在所述安装部的厚度方向上的所述基板与所述盖部的空隙的距离比所述安装部的厚度大。
并且,也可以是,所述固定部件是拧入到被设置在所述基台的螺孔的螺钉,所述支持器具有供所述螺钉的螺钉轴贯通的贯通孔,通过使所述螺钉经由所述贯通孔拧入到所述螺孔,从而所述按压部按压所述基板。
并且,也可以是,所述支持器由绝缘材料构成。
并且,也可以是,所述光学部件以及所述支持器由树脂材料构成。
并且,也可以是,在所述安装部设置有突出部,该突出部向所述基台突出,直到与所述基板的侧面相对的位置为止。
并且,也可以是,所述照明用光源进一步具备支承所述基板的基台、以及保持所述基板的支持器,所述固定部件是拧入到所述基台的螺孔的台阶螺钉。
并且,也可以是,所述光学部件具有配光控制部以及安装部,所述配光控制部对从所述发光元件射出的光的配光进行控制,所述安装部用于将所述光学部件安装到所述基板,所述安装部位于所述基板与所述台阶螺钉的螺钉头之间,所述台阶螺钉的台阶部分的长度,比所述基台至所述安装部的上表面的长度长。
并且,也可以是,所述照明用光源进一步具备:覆盖所述光学部件的球形罩;灯头,接受用于使所述发光元件发光的电力;以及电源单元,根据由所述灯头接受的电力,生成用于使所述发光元件发光的电力。
并且,本实用新型所涉及的照明装置的一个形态为具备上述的照明用光源。
实用新型效果
通过本实用新型,能够在不对光学部件造成损伤的情况下对光学部件进行固定。
附图说明
图1是实施方式所涉及的LED灯泡的外观斜视图。
图2是实施方式所涉及的LED灯泡的分解斜视图。
图3是实施方式所涉及的LED灯泡的截面斜视图。
图4是示出在实施方式所涉及的LED灯泡中,取下球形罩后的状态的斜视图。
图5是示出在实施方式所涉及的LED灯泡中,取下球形罩后的状态的俯视图。
图6是示出在实施方式所涉及的LED灯泡中,取下球形罩后的状态的分解图。
图7是图5的VII-VII线处的实施方式所涉及的LED灯泡的重要部位放大截面图。
图8是图5的VIII-VIII线处的实施方式所涉及的LED灯泡的重要部位放大截面图。
图9是比较例的LED灯泡的部分放大截面图。
图10是示出在变形例1所涉及的LED灯泡中,取下球形罩后的状态的分解图。
图11是变形例2所涉及的LED灯泡的重要部位放大截面图。
符号说明
1、1A、1B LED灯泡(照明用光源)
11 基板
12 发光元件
20、20A 透镜(光学部件)
21、21A 配光控制部
22 安装部
22a 突出部
30 螺钉
30B 台阶螺钉
31 螺钉头
33 台阶部
40 支持器
40a 贯通孔
41 按压部
42 盖部
70 电源单元
80 外围框体(基台)
81 支承部
81a 螺孔
90 球形罩
100 灯头
具体实施方式
(实施方式)
以下对本实用新型的实施方式进行说明。另外,以下将要说明的实施方式均为示出本实用新型的一个具体例子。因此,以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置、连接方式、以及工序、工序的顺序等均为一个例子,其主旨并非是对本实用新型进行限定。因此,对于以下的实施方式的构成要素之中示出本发明的最上位概念的技术方案中所没有记载的构成要素,作为任意的构成要素来说明。
并且,各个图为模式图,并非严谨的图示。另外,在各个图中,对于具有实质上相同的功能的构成赋予相同的符号,并省略或简化重复的说明。
在以下的实施方式中,作为照明用光源的一个例子,对成为灯泡形荧光灯或白炽灯的替代品的LED灯泡进行说明。
[构成]
利用图1、图2以及图3,对实施方式所涉及的LED灯泡1的全体构成进行说明。图1是实施方式所涉及的LED灯泡1的外观斜视图。图2是该LED灯泡1的分解斜视图。图3是通过该LED灯泡1的中心的截面图。
如图1至图3所示,LED灯泡1具备:LED模块10、透镜20、螺钉30、支持器40、弹簧垫圈50、平垫圈60、电源单元70、外围框体80、球形罩90、灯头100、绝缘环110、以及绝缘壳120。
如图1所示,LED灯泡1由外围框体80、球形罩90、灯头100、绝缘环110构成了外围器。在LED灯泡1,例如以相当于60W形的亮度来构成LED模块10。
以下参照图1至图3并利用图4至图8,对LED灯泡1的详细构成进行说明。图4至图6示出了取下球形罩90之后的状态下的LED灯泡1,分别为斜视图、俯视图以及分解图。图7以及图8分别是图5的VII-VII线以及VIII-VIII线处的该LED灯泡1的重要部位放大截面图。另外,图7以及图8仅示出了各个构成部件的截面。
LED模块10是放出规定的颜色的光的发光模块的一个例子,例如作为照明光放出白光。如图3所示,LED模块10被配置在球形罩90的内部空间,由电源单元70供给的电力发光。LED模块10的光由透镜20被配光控制。
如图3至图5所示,LED模块10由外围框体80保持。具体而言,LED模块10以覆盖外围框体80的开口部的方式,由外围框体80的支承部81支承。并且,透镜20通过被固定在LED模块10,而由外围框体80保持。
如图2至图8所示,LED模块10以及透镜20由螺钉30以及支持器40而被保持在外围框体80。螺钉30是用于对透镜20进行固定的固定部件的一个例子,螺钉30具有螺钉头31以及螺钉轴32。在本实施方式中,螺钉30将支持器40固定在外围框体80。通过支持器40由螺钉30被固定在外围框体80,从而透镜20被固定在LED模块10。即,透镜20不是直接由螺钉30固定,而是由螺钉30间接固定。
并且,由螺钉30固定的透镜20以相对于螺钉30具有游隙的状态而被配置。在本实施方式中,透镜20还被配置成针对LED模块10也具有游隙。
如图2以及图3所示,LED模块10具有基板11、以及被配置在基板11的发光元件12。
基板11是用于安装发光元件12的安装基板。虽然没有图示,在基板11的安装面形成有金属布线。基板11例如在平面视中,整体为大致圆形的板状的基板,基板11的形状并非受此所限,也可以是矩形形状等多边形。
作为基板11,例如能够采用对由铝或铜等金属材料构成的基础部件施加绝缘被膜而形成的金属为底基板、由氧化铝等陶瓷材料烧结而成的陶瓷基板、或由树脂材料形成的树脂基板等。在将发光元件12所产生的热进行散热的观点上,可以采用这些基板之中热传导率最高的金属为底基板。另外,基板11虽然是硬质基板,也可以是柔性基板。
如图3、图7以及图8所示,基板11由外围框体80的支承部81支承。在本实施方式中,在基板11的外围框体80侧配置了绝缘薄板15以及散热板14,基板11与绝缘薄板15以及散热板14一起覆盖外围框体80的开口部,从而被配置在外围框体80的支承部81。绝缘薄板15由基板11与散热板14夹持。
绝缘薄板15例如是具有高的热传导性的绝缘性的热传导薄板。绝缘薄板15例如是由绝缘性树脂材料构成的具有橡胶弹性的热传导薄板。并且,散热板14例如是由铝板等金属材料构成的金属板。通过在基板11与金属制的外围框体80之间配置绝缘薄板15以及散热板14,从而能够提高基板11的散热性,并且能够确保外围框体80与基板11的绝缘性。
基板11由螺钉30以及支持器40被固定在外围框体80。具体而言,通过由螺钉30将支持器40拧固在外围框体80,从而基板11与绝缘薄板15以及散热板14一起以被压向外围框体80的状态,被固定在外围框体80。
支持器40是将基板11保持在外围框体80的保持部件的一个例子。如图2以及图6所示,支持器40具有:将基板11压向外围框体80的按压部41、以及覆盖基板11的端部的盖部42。支持器40可以由绝缘材料构成。在本实施方式中,支持器40例如由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等绝缘性树脂材料构成。
如图3、图6以及图7所示,在外围框体80的支承部81设置了用于使螺钉30的螺钉轴32拧入的螺孔81a,在支持器40设置了由螺钉30的螺钉轴32贯通的贯通孔40a。这样,通过螺钉30经由贯通孔40a被拧入螺孔81a,从而支持器40由螺钉30拧紧固定到外围框体80。这样,支持器40的按压部41按压基板11。即,基板11通过由按压部41被按压向外围框体80而被保持。
另外,在使螺钉30贯通支持器40的贯通孔40a时,在支持器40与螺钉30的螺钉头31之间配置弹簧垫圈50以及平垫圈60。即,螺钉30的螺钉轴32穿过弹簧垫圈50、平垫圈60以及贯通孔40a,而被拧入到外围框体80的螺孔81a。
并且,如图3以及图4所示,在基板11的中央部设置作为供电部的连接端子13。连接端子13的一部分贯通被分别设置在基板11、绝缘薄板15以及散热板14的贯通孔,而与电源单元70连结。连接端子13经由被形成在基板11的金属布线,而与发光元件12电连接。发光元件12经由连接端子13,由电源单元70供给的直流电力发光。
如图6所示,发光元件12以排列成环状的方式,在基板11上被安装多个。另外,在本实施方式中,虽然安装了18个发光元件12,发光元件12的安装个数并非受此所限,也可以安装一个。
本实施方式中的发光元件12是每个被封装化的表面安装(SMD:Surface MountDevice)型的LED元件,具有:容器(封装体)、被安装在容器内的LED芯片、以及对LED芯片进行密封的密封部件。
LED芯片是由规定的直流电力来发光的半导体发光元件的一个例子,是发出单色可见光的裸芯片。LED芯片例如是在通电时发出蓝光的蓝色LED芯片。
密封部件是硅树脂等透光性的绝缘性树脂材料。本实施方式中的密封部件包括作为对来自LED芯片的光的波长进行变换的波长变换材料的荧光体。即密封部件是透光性树脂中含有荧光体的含荧光体树脂,将来自LED芯片的光波长变换(颜色变换)为规定的波长。密封部件被填充到容器的凹部。
作为密封部件,例如在LED芯片为蓝色LED芯片的情况下,为了得到白光,能够采用将YAG(钇、铝、石榴石)系的黄色荧光体粒子分散到硅树脂的含荧光体树脂。据此,由于黄色荧光体粒子由蓝色LED芯片的蓝色光激励而放出黄色光,因此从密封部件放出由来自黄色荧光体粒子的黄色光与来自蓝色LED芯片的蓝色光的合成光的白光。另外,密封部件也可以由硅石等光扩散材料以及填充物等分散来构成。
从发光元件12射出的光由透镜20配光控制。透镜20是对从发光元件12射出的光的配光进行控制的光学部件的一个例子。透镜20由透光性树脂材料构成,使从发光元件12射出的光透过。透镜20例如由PMMA(丙烯酸类)或聚碳酸酯(PC)等透光性树脂材料构成。
如图6所示,透镜20具有:配光控制部21(透镜部),对从发光元件12射出的光的配光进行控制;以及安装部22,用于将透镜20安装到基板11。在本实施方式中,安装部22被设置在相对的两个位置上。透镜20由树脂被一体成型,配光控制部21与安装部22被构成为一体。
配光控制部21的形状为能够使从发光元件12射出的光成为所希望的配光。配光控制部21例如使从发光元件12射出的光折射(聚焦或发散等)以及反射等。在本实施方式中,配光控制部21具有透镜作用,能够使从发光元件12射出的光的配光角增大。据此,能够使LED灯泡1的配光角增大。
并且,配光控制部21以与被配置成环状的发光元件12相对的方式被形成为大致环状。在本实施方式中,在排列成环状的发光元件12的两个位置,由于发光元件12偏移向内侧配置,因此配光控制部21的两个位置也被形成为向内侧偏移。在该配光控制部21的偏移的两个位置形成安装部22。
如图8所示,安装部22以相对于基板11可接触并可分离的状态而被配置。即安装部22成为能够与基板11接触并能够与基板11分离的状态。据此,透镜20以相对于基板11具有游隙的状态而被配置在基板11。在本实施方式中,透镜20在透镜20的光轴方向上具有游隙,透镜20在沿着透镜20的光轴方向上能够前后移动。
具体而言,安装部22以在基板11的厚度方向上能够移动的状态,位于基板11与支持器40的盖部42之间。在本实施方式中,在安装部22的厚度方向上的基板11与盖部42之间的空隙的距离(g)比安装部22的厚度(d)大。即,以基板11与盖部42之间仅有微小的空隙的状态使安装部22插入。据此,安装部22成为与基板11为可接触可分离的状态。
在这种情况下,从使透镜20具有游隙的观点、以及透镜20和支持器40的热膨胀或吸湿膨胀等观点上来看,基板11以及盖部42的空隙的距离(g)与安装部22的厚度(d)的尺寸差(g-d)至少在0.05mm以上,更优选为0.1mm以上。
另外,在本实施方式中,由于安装部22仅被设置在彼此相对的两个位置上,因此,透镜20不仅是沿着透镜20的光轴方向进行平行移动,而且能够以连结一对安装部22的直线作为旋转轴来进行微量的摇动。
因此,若上述尺寸差(g-d)过大,则透镜20会较大地摇动,而使发光元件12与透镜20的光轴发生偏离,因此,上述尺寸差(g-d)的上限例如可以在0.5mm左右。
这样,上述尺寸差(g-d)可以在0.1mm以上0.5mm以下。即,透镜20在光轴方向上移动的范围可以是0.1mm以上0.5mm以下。在本实施方式中,将该尺寸差(g-d)设为0.2mm。
并且,如图8所示,在安装部22设置了直到与基板11的侧面相对的位置为止向外围框体80突出的突出部22a。具体而言,突出部22a在支持器40与基板11之间的区域,向外围框体80的支承部81突出。通过将这样的突出部22a设置到安装部22,从而能够限制透镜20在水平方向上的活动。
在这种情况下,关于基板11的端部的侧面以及支持器40的内侧的空隙的间隔(横方向的间隔)与突出部22a的厚度(横方向的厚度)的差,若考虑到透镜20以及支持器40的热膨胀或吸湿膨胀等,则为0.01mm以上,作为一个例子为0.2mm。并且,在该差过大时,则发光元件12与透镜20的光轴发生偏离,因此该差可以为0.5mm以下。
如图3所示,外围框体80是支承LED模块10的基台的一个例子。在本实施方式中,外围框体80与基板11一起支承绝缘薄板15以及散热板14。
外围框体80是筒状的筒体,具有被设置在球形罩90侧的第一开口部与被设置在灯头100侧的第二开口部。
在外围框体80设置用于支承LED模块10的基板11的支承部81。并且,在支承部81设置用于使螺钉30拧入的螺孔81a。
并且,外围框体80不仅作为支承LED模块10的支承部件发挥作用,而且在支承部81与LED模块10热结合,作为对LED模块10产生的热进行散热的散热部件(散热器)发挥作用。因此,外围框体80为了能够高效地对LED模块10(发光元件12)产生的热进行散热,而可以由铝合金等金属材料或高热传导树脂材料等热传导率高的材料构成。例如,外围框体80可以由热传导率比基板11高的材料构成。在本实施方式中,外围框体80为金属制。这样,以金属来制成外围框体80,并使外围框体80的外表面露出,从而能够实现具有优良的散热性的LED灯泡1。
如图3所示,在外围框体80的内部配置电源单元70。因此,外围框体80也对电源单元70产生的热进行散热。在本实施方式中,外围框体80隔着绝缘壳120(电路外壳)围着电源单元70。
电源单元70构成用于使LED模块10(发光元件12)发光的电源电路。即,电源单元70生成用于使LED模块10发光的电力。在本实施方式中,电源单元70基于在灯头100接受的电力,生成用于使LED模块10(发光元件12)发光的电力。具体而言,电源单元70将从灯头100供给的交流电力转换为直流电力。在电源单元70生成的直流电力经由连接端子13被供给到发光元件12。
电源单元70具有电路基板71、以及被安装到电路基板71的多个电路元件72。电路基板71是形成有铜箔等金属布线的印刷电路板(PCB)。电路基板71例如以与外围框体80的筒轴大致平行的姿势(纵置)而被配置。多个电路元件72例如是电解电容器、陶瓷电容器等电容元件、扼流线圈、扼流变压器等线圈元件(电感器)、FET等晶体管元件、电阻器等电阻元件、或二极管等。另外,为了对LED模块10的发光状态进行控制,在电源单元70可以组合调光电路或调色电路等光控制电路、或者无线通信电路等。
具有这种构成的电源单元70通过被收容在由绝缘树脂材料构成的绝缘壳120,来确保绝缘性。绝缘壳120例如由PBT等绝缘性树脂材料等构成。在绝缘壳120的灯头100侧的开口部的外表面,形成有用于装配灯头100的拧合部。在绝缘壳120的开口部拧入灯头100。
灯头100是受电部,从灯外部接受用于使LED模块10(发光元件12)发光的电力。灯头100通过被拧入到绝缘壳120的拧合部,从而外嵌于绝缘壳120。
灯头100通过被安装在照明器具的灯座,从而在灯头100被提供外部电力。在灯头100例如被供给来自商用电源的交流电力。本实施方式中的灯头100通过两个接点接受交流电力,在灯头100接受的电力经由一对引线等被供给到电源单元70。
灯头100例如是金属制的有底筒形状,具有外周面为拧合部的壳部、以及经由绝缘部被安装在壳部的孔眼部。灯头100的种类没有特殊的限定,在本实施方式中采用拧入式的爱迪生螺纹型(E型)的灯头。并且,作为灯头100可以列举出E26形、E17形或E16形等。另外,灯头100也可以不是爱迪生螺纹型,而可以是卡口式(插入式)。
这样,外围框体80的一方的端部由灯头100覆盖。在本实施方式中,由于外围框体80为金属制,因此在外围框体80与灯头100之间插入绝缘环110。通过灯头100被拧入到绝缘壳120,绝缘环110由外围框体80与灯头100夹持。绝缘环110例如由PBT等绝缘树脂材料构成。
并且,外围框体80的另一方的端部由球形罩90覆盖。球形罩90覆盖LED模块10以及透镜20。球形罩90是透光罩,被构成为覆盖LED模块10以及透镜20的全体。球形罩90能够将从LED模块10(发光元件12)射出并由透镜20进行了配光控制的光提取到外部。
球形罩90是具有开口部的中空部件。球形罩90的开口部侧的端部被固定在外围框体80。例如,球形罩90的开口部侧的端部与外围框体80的端部由硅树脂等粘着剂来固定。
作为球形罩90的材料能够采用针对可见光为透明的硅石玻璃等玻璃材料、或丙烯酸类(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等树脂材料等构成的透光性材料。在本实施方式中,球形罩90由热传导率比树脂材料高的玻璃材料构成。
并且,在球形罩90也可以施加用于使光扩散(散射)的扩散处理。例如,在球形罩90的内表面或外表面形成光扩散膜(光扩散层),来使球形罩90具有光扩散功能。具体而言,将含有硅石或碳酸钙等光扩散材料的树脂或白色颜料等涂满球形罩90的内表面或外表面,从而能够形成乳白色的光扩散膜。这样,通过使球形罩90具有光扩散功能,从而能够使从透镜20入射到球形罩90的光扩散,以扩大配光角。另外,也可以不使球形罩90具有光扩散功能,以能够目视确认到内部的LED模块10以及透镜20的状态,使球形罩90成为透明。
[效果等]
接着,利用图9对本实施方式中的LED灯泡1的作用效果,与比较例的LED灯泡进行比较来说明。图9是比较例的LED灯泡的部分放大截面图。
如图9所示,在比较例的LED灯泡中,利用螺钉30X,将具有配光控制部21X的透镜20X固定到LED模块10X。在这种情况下,经由弹簧垫圈50X以及平垫圈60X,使螺钉30X依次穿过被设置在透镜20X的安装部22X、基板11X、散热板14X的贯通孔,从而将螺钉30X拧入到被设置在基台80X的螺孔81aX。据此,透镜20X的安装部22X由螺钉30X的螺钉头按压,从而能够将透镜20X固定到基板11X。
然而,若以这种方法来固定透镜20X,则因螺钉30X而透镜20X总是处于受到应力的状态。这样,透镜20X会经时劣化,在透镜20X中产生裂缝或透镜20X发生缺损等,从而导致透镜20X被损坏。
尤其是在透镜20X由树脂材料构成的情况下,会因螺钉30X的拧固力使透镜20X损伤。因此,在以树脂材料(尤其是PMMA或PC等非结晶性树脂材料)构成透镜20X的情况下,进行考虑了透镜20X的经时变化后的应力容许值的设计,这不仅会导致LED灯泡的总成本升高,而且在这种设计中加入了以往经验等主观要素,从而不均一的验证非常困难。
对此,在本实施方式的LED灯泡1中,虽然具备对透镜20进行固定的螺钉30,但是透镜20以相对于螺钉30为具有游隙的状态而被配置。
通过此构成,不会给透镜20带来因螺钉30造成的应力,从而能够固定透镜20。据此,能够抑制因透镜20的经时劣化而造成的在透镜20产生裂缝或透镜20发生缺损。因此,能够在不会使透镜20受损的状态下来固定透镜20。
并且,在本实施方式的LED灯泡1中,透镜20以相对于LED模块10的基板11具有游隙的状态而被配置在基板11。即,透镜20以与基板11之间设置有间隙的状态而被固定。
通过此构成,不会给透镜20施加因螺钉30造成的应力,就能够将透镜20配置到基板11。
并且,在本实施方式的LED灯泡1,透镜20具有对从发光元件12射出的光的配光进行控制的配光控制部21、以及用于使透镜20安装到基板11的安装部22,安装部22以相对于基板11为可接触可分离的状态而被配置。
通过此构成,不会给透镜20的配光控制功能带来大的影响,就能够容易地实现透镜20相对于基板11具有游隙的状态的构成。
并且,在本实施方式中,采用了保持基板11的支持器40,支持器40具备:按压部41,将基板11向外围框体80按压;以及盖部42,覆盖基板11的端部。并且,透镜20的安装部22以能够在基板11的厚度方向上移动的状态,位于基板11与盖部42之间。具体而言,安装部22的厚度方向上的基板11与盖部42的空隙的距离(g)比安装部22的厚度(d)大。
根据此构成,透镜20以透镜20的安装部22能够在基板11的厚度方向上移动的状态而被固定。即,透镜20成为在安装部22的厚度方向上具有游隙的状态。这样,即便使透镜20具有游隙,也能够抑制透镜20与发光元件12的光轴发生偏离。
并且,在本实施方式中,在外围框体80设置螺孔81a,在支持器40设置贯通孔40a。并且,通过将螺钉30经由贯通孔40a拧入到螺孔81a,从而基板11由支持器40的按压部41按压。此时,虽然基板11由支持器40按压,但是透镜20没有由支持器40按压,透镜20相对于基板11为具有游隙的状态。
通过此构成,仅通过螺钉30将支持器40固定到外围框体80,就能够以支持器40来保持基板11,并且在透镜20与基板11之间设置了空隙,能够使透镜20具有游隙。
并且,在本实施方式中,在安装部22设置了突出部22a,该突出部22a向外围框体80突出,直到与基板11的侧面相对的位置为止。
通过此构成,能够通过安装部22来限制透镜20在水平方向上的活动。据此,既能够使透镜20具有游隙,使透镜20能够在光轴方向上移动,又能够限制透镜20在水平方向上的活动,从而能够抑制透镜20与发光元件12的光轴发生偏离。因此,相对于LED模块10,能够稳定地保持透镜20。
并且,在本实施方式中,支持器40由绝缘材料构成。
通过此构成,能够在确保金属制的外围框体80与基板11的绝缘性的基础上,通过支持器40将基板11按压向外围框体80。
另外,在本实施方式中,在基板11与外围框体80之间,通过绝缘性的支持器40与绝缘薄板15而被施加双重的绝缘对策。据此,既能够确保金属制的外围框体80的良好的散热性,又能够确保露出到外部的外围框体80的绝缘性。
并且,在本实施方式中,透镜20以及支持器40由树脂材料构成。
通过此构成,由于能够减小透镜20与支持器40的线性膨胀系数差,这样在因发光元件12的发光等产生的热导致透镜20以及支持器40发生热膨胀的情况下,能够抑制透镜20与支持器40接触而出现损坏等。另外,透镜20与支持器40的线性膨胀系数差最好比较小。为此,可以使透镜20与支持器40由相同的树脂材料构成。
(变形例)
以上基于实施方式对本实用新型所涉及的照明用光源进行了说明,但是本实用新型并非受上述实施方式所限。
例如,在上述实施方式中,为了使LED模块10的亮度相当于60W而采用了18个发光元件12,但是并非受此所限。例如,图10的LED灯泡1A所示,也可以采用相当于40W的亮度的LED模块10A。在这种情况下,8个发光元件12以一列排列成环状。并且,透镜20A的配光控制部21A沿着发光元件12的排列而被形成为环状。
并且,在上述实施方式中,通过利用支持器40,由螺钉30间接地将透镜20固定到外围框体80,但是并非受此所限。例如,图11的LED灯泡1B所示,可以不使用支持器40,例如可以通过台阶螺钉30B直接将透镜20固定到外围框体80。但是,在本变形例中,透镜20同样以相对于螺钉30以及基板11具有游隙的状态而被配置。
具体而言,如图11所示,台阶螺钉30B具有螺钉头31、螺钉轴32、以及台阶部33。通过将台阶螺钉30B的螺钉轴32拧入到外围框体80的螺孔81a,从而台阶部33与外围框体80的支承部81抵接。并且,在本变形例中,台阶螺钉30B的台阶部33的长度(l1),比外围框体80的支承部81到透镜20的安装部22的上表面(螺钉头31一侧的面)的长度(l2)长。并且,透镜20的安装部22位于基板11与台阶螺钉30B的螺钉头31之间。通过此构成,透镜20以透镜20的安装部22能够在基板11的厚度方向上移动的状态而被固定。即,透镜20成为在安装部22的厚度方向上具有游隙。
另外,在图11中,长度l1与长度l2的差可以在0.05mm以上,作为一个例子为0.1mm以上0.5mm以下。并且,安装部22的侧面与台阶螺钉30B的台阶部33的侧面的距离可以是0.01mm以上。
并且,在上述实施方式中,透镜20虽然相对于基板11具有游隙,但是并非受此所限。例如,在图11中,可以对透镜20与LED模块10由粘着材料等来固定,从而透镜20与LED模块10成为一体,可以成为相对于外围框体80或台阶螺钉30B具有游隙的状态。
并且,在上述实施方式中,作为对从发光元件12射出的光的配光进行控制的光学部件,虽然举例示出了透镜20,但是并非受此所限。例如可以是采用反射板等,用作对从发光元件12射出的光的配光进行控制的光学部件。
并且,在上述实施方式中,发光元件12虽然是SMD型LED元件,但是并非受此所限。例如,可以采用裸芯片被直接安装在基板上(一次安装)的COB(Chip On Board:板上芯片)型的LED模块。即,作为发光元件12可以采用LED芯片本身。在这种情况下,可以通过密封部件对多个LED芯片一并密封或个别密封。密封部件可以如以上所述,含有黄色荧光体等波长变换材料。
并且,在上述实施方式中,发光元件12虽然是由蓝色LED芯片与黄色荧光体结合而放出白光的B-Y型的白色LED元件,但是并非受此所限。例如,可以采用含有红色荧光体以及绿色荧光体的含荧光体树脂,将此与蓝色LED芯片组合,而放出白光。并且,以提高演色性为目的,除了黄色荧光体以外,还可以混入红色荧光体或绿色荧光体。并且,可以采用发出蓝色以外的颜色的LED芯片,例如可以采用比蓝色LED芯片放出的蓝色光的波长短的放出紫外光的紫外LED芯片,通过主要由紫外光激励放出蓝色光、红色光以及绿色光的蓝色荧光体、绿色荧光体以及红色荧光体来放出白光。
并且,在上述实施方式中,LED模块10可以被构成为能够进行调光控制以及/或者能够进行调色控制。例如,通过LED模块10具备发出红色光的红色LED光源、发出绿色光的绿色LED光源以及发出蓝色光的蓝色LED光源,从而能够进行RGB控制。据此,能够实现可以进行调色控制的LED模块。
并且,在上述实施方式中,作为发光元件12的光源虽然举例示出了LED,不过,发光元件12的构成可以是半导体激光等半导体发光元件、有机EL(Electro Luminescence:电致发光)或无机EL等其他的固体发光元件。
并且,本实用新型不仅可以作为LED灯泡来实现,而且可以作为具备LED灯泡以及安装了该LED灯泡的照明器具的照明装置来实现。在照明器具的器具主体例如设置安装LED灯泡的灯头的灯座。并且,照明器具可以具备覆盖LED灯泡的透光性的灯罩。
另外,针对上述的各个实施方式以及变形例执行本领域技术人员所能够想到的各种变形而得到的形态、或者在不脱离本实用新型的主旨的范围内对上述的各个实施方式以及变形例中的构成要素以及功能进行任意地组合而得到的形态均包含在本实用新型内。

Claims (13)

1.一种照明用光源,其特征在于,
该照明用光源具备:
基板;
发光元件,被配置在所述基板;
光学部件,对从所述发光元件射出的光的配光进行控制;以及
固定部件,用于对所述光学部件进行固定,
所述光学部件以相对于所述固定部件具有游隙的状态而被配置。
2.如权利要求1所述的照明用光源,其特征在于,
所述光学部件以相对于所述基板具有游隙的状态被配置在所述基板。
3.如权利要求2所述的照明用光源,其特征在于,
所述光学部件具有配光控制部以及安装部,所述配光控制部对从所述发光元件射出的光的配光进行控制,所述安装部用于将所述光学部件安装到所述基板,
所述安装部以相对于所述基板为可接触可分离的状态而被配置。
4.如权利要求3所述的照明用光源,其特征在于,
所述照明用光源进一步具备支承所述基板的基台、以及保持所述基板的支持器,
所述支持器具有将所述基板按压向所述基台的按压部、以及覆盖所述基板的端部的盖部,
所述安装部以能够在所述基板的厚度方向上移动的状态,位于所述基板与所述盖部之间。
5.如权利要求4所述的照明用光源,其特征在于,
在所述安装部的厚度方向上的所述基板与所述盖部的空隙的距离比所述安装部的厚度大。
6.如权利要求4或5所述的照明用光源,其特征在于,
所述固定部件是拧入到被设置在所述基台的螺孔的螺钉,
所述支持器具有供所述螺钉的螺钉轴贯通的贯通孔,
通过使所述螺钉经由所述贯通孔拧入到所述螺孔,从而所述按压部按压所述基板。
7.如权利要求4或5所述的照明用光源,其特征在于,
所述支持器由绝缘材料构成。
8.如权利要求4或5所述的照明用光源,其特征在于,
所述光学部件以及所述支持器由树脂材料构成。
9.如权利要求4或5所述的照明用光源,其特征在于,
在所述安装部设置有突出部,该突出部向所述基台突出,直到与所述基板的侧面相对的位置为止。
10.如权利要求1所述的照明用光源,其特征在于,
所述照明用光源进一步具备支承所述基板的基台、以及保持所述基板的支持器,
所述固定部件是拧入到所述基台的螺孔的台阶螺钉。
11.如权利要求10所述的照明用光源,其特征在于,
所述光学部件具有配光控制部以及安装部,所述配光控制部对从所述发光元件射出的光的配光进行控制,所述安装部用于将所述光学部件安装到所述基板,
所述安装部位于所述基板与所述台阶螺钉的螺钉头之间,
所述台阶螺钉的台阶部分的长度,比所述基台至所述安装部的上表面的长度长。
12.如权利要求1至5的任一项所述的照明用光源,其特征在于,
所述照明用光源进一步具备:
覆盖所述光学部件的球形罩;
灯头,接受用于使所述发光元件发光的电力;以及
电源单元,根据由所述灯头接受的电力,生成用于使所述发光元件发光的电力。
13.一种照明装置,其特征在于,具备权利要求1至12的任一项所述的照明用光源。
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