TWI512237B - 照明裝置 - Google Patents

Description

照明裝置

本發明係關於照明裝置，特別是關於作為光源而具備LED(Light Emitting Diode)等之半導體發光元件的照明裝置。

近年來，為了地球暖化之防止而要求省能源化，於照明領域，取代習知白熱燈泡而改用LED的燈具之研究‧開發被進行。和既存之白熱燈泡比較，LED的燈具具有高的能源效率。就LED的燈具用途擴大加以考量時，會要求保留既存白熱燈泡之燈頭之可利用性，和習知白熱燈泡被同等使用乃較好者。另外，白熱燈泡對於發光部而將燈頭方向設為後方時，為使由前方至後方為止以略球面狀均等地射出光，因此，在使用LED的燈具係被要求和白熱燈泡安裝於照明器具之情況下具有同等之光照射。但是，LED基於射出光之直進性較強，因此和習知白熱燈泡同等使用時，需要使LED之射出光之照射範圍(配光)在無亮度不均勻之情況下予以擴大。特別是需要由LED之射出面朝大於180°之方向(LED之射出面之後方)而將照射範圍予以擴大。

作為將光之配光予以擴大的手段之一例，有如揭示於專利文獻1般，以呈平面之基板狀的方式將LED予以配置後，將該基板折彎而使LED呈立體方式予以裝配，另 外，藉由設置覆蓋基板的透光性蓋部，而將配光予以擴大的方法。

此外，將透光性之蓋部替換為具有高的散射機能者，而將配光予以擴大的方法係如非專利文獻1所示。

此外，將LED設於圓錐台狀之台，於該台之側面使用反射體，另外，設置由具有光擴散性之材料形成的透光性蓋部，而將配光予以擴大的先行技術，係揭示於專利文獻2。

又，於LED模組之上設置透鏡，用於減少射出至前方之光量而使該部分射出至側方據以增加光量，於LED模組之側部設置導光構件，於導光構件之上部設置反射材，藉由透鏡來增加射入導光構件的光量，藉由導光構件上部之反射材來增加射出至後方之光量的方法，係揭示於專利文獻3。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]特開2011-96594號公報

[專利文獻2]特開2010-205553號公報(圖7參照)

[專利文獻3]特開2010-40364號公報(圖6參照)

[非專利文獻]

[非專利文獻1]Toshiba Lighting & Technology Corporation press release 2011年3月7日http：//www.tlt.co.jp/tlt/topix/press/p110307a/p110307a_2.htm

專利文獻1記載之技術需要進行LED之立體裝配，製造工程複雜，導致製造成本變高。

又，非專利文獻1或專利文獻2記載之技術，係藉由透光性蓋部進行散射或擴散而使光之損失變大，無法獲得必要的亮度，需要藉由LED輸入大的能量，有可能無法具備使用節能LED的燈具之特徵。

又，於專利文獻3所示構造，係於導光構件之上具有反射材，因此，於反射材上方配光無法擴散，有可能產生光射出之亮度不均勻。

本發明目的在於提供，LED之裝配及蓋部之製作簡易，而且可防止光射出之亮度不均勻，可以略球面狀射出均一之光的透鏡及使用其的照明裝置。

本發明之照明裝置，係具備：光源，光源之搭載用之構造體，覆蓋彼等的蓋部，及將配光予以擴大之透鏡；其特徵為：以上述構造體側面為反射面而將上述透鏡配置於上述蓋部最大徑之中心附近。

本發明之照明裝置，係具備：光源，光源之設置用之構造體，及覆蓋彼等的蓋部；其特徵為：蓋部係具有透光性，上述構造體為圓錐台或圓柱或將彼等予以組合的形狀，上述構造體之自上面至光源之發光面為止之高度，對 於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑的比率係在0.03以上0.15以內之範圍，上述蓋部之高度相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.5以上1.83以內之範圍，上述蓋部之最大徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.83以上2.16以內之範圍，上述構造體之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.33以上0.5以內之範圍，上述透鏡之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.2以上0.4以內之範圍，前記透鏡之外徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.67以上0.93以內之範圍而構成，通過蓋部之最大徑的平面，係以橫切上述透鏡之一部分的方式被配置。

本發明之照明裝置，係具備：光源，光源之設置用之構造體，設於上述光源上的透鏡，將上述光源及上述透鏡予以覆蓋的蓋部；其特徵為：上述蓋部係形成於具有開口部的略球形狀，通過上述蓋部之最大徑的平面，係以橫切上述透鏡之一部分的方式使該透鏡被配置，上述構造體係位在連結上述透鏡之上端與上述蓋部之開口部的線之內側。

本發明之照明裝置，係具備：複數光源，上述光源之設置用之構造體，及覆蓋彼等的蓋部；其特徵為：蓋部係具有透光性，上述構造體為圓錐台或圓柱或將彼等予以組合的形狀，上述構造體至上述光源為止之高度，對於上述 構造體之用於設置光源的部分之直徑的比率係在0.03以上0.15以內之範圍，上述蓋部之高度相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.5以上1.83以內之範圍，上述蓋部之最大徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.83以上2.16以內之範圍，上述構造體之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.33以上0.5以內之範圍，上述透鏡之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.2以上0.4以內之範圍，前記透鏡之外徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.67以上0.93以內之範圍而構成，通過蓋部之最大徑的平面，係以橫切上述透鏡之一部分的方式被配置。

依據本發明，藉由透鏡之使用，可使射出至後方(燈頭方向)之光增加，可以球面狀均一地射出光。

又，藉由將光源之位置設於比起蓋部開口部更高的，可抑制透鏡之射出光被遮斷。

又，藉由將光源之配置用構造體之側面設為反射面，可使被蓋部散射而返回的光予以反射，可使光之均一性增加。

依據本發明之照明裝置，係具備：光源，光源之搭載用之構造體，覆蓋彼等的蓋部，及將配光予以擴大之透 鏡；其特徵為：以上述構造體側面為反射面而將上述透鏡配置於上述蓋部最大徑之中心附近，如此則，可以實現LED之裝配及蓋部之製作變為簡易，而且可防止光之射出亮度不均勻，可以球面狀均一地射出光的照明裝置。

依據本發明之照明裝置，係具備：光源，光源之設置用之構造體，及覆蓋彼等的蓋部；其特徵為：蓋部係具有透光性，上述構造體為圓錐台或圓柱或將彼等予以組合的形狀，上述構造體之自上面至光源之發光面為止之高度，對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑的比率係在0.03以上0.15以內之範圍，上述蓋部之高度相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.5以上183以內之範圍，上述蓋部之最大徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.83以上2.16以內之範圍，上述構造體之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.33以上0.5以內之範圍，上述透鏡之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.2以上0.4以內之範圍，前記透鏡之外徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.67以上0.93以內之範圍而構成，通過蓋部之最大徑的平面，係以橫切上述透鏡之一部分的方式被配置，如此則，可以實現LED之裝配及蓋部之製作變為簡易，而且可防止光之射出亮度不均勻，可以球面狀均一地射出光的照明裝置。

依據本發明之照明裝置，係具備：光源，光源之設置 用之構造體，設於上述光源上的透鏡，將上述光源及上述透鏡予以覆蓋的蓋部；其特徵為：上述蓋部係形成於具有開口部的略球形狀，通過上述蓋部之最大徑的平面，係以橫切上述透鏡之一部分的方式使該透鏡被配置，上述構造體係位在連結上述透鏡之上端與上述蓋部之開口部的線之內側，如此則，可以實現LED之裝配及蓋部之製作變為簡易，而且可防止光之射出亮度不均勻，可以球面狀均一地射出光的照明裝置。

依據本發明之照明裝置，係具備：複數光源，上述光源之設置用之構造體，及覆蓋彼等的蓋部；其特徵為：蓋部係具有透光性，上述構造體為圓錐台或圓柱或將彼等予以組合的形狀，上述構造體至上述光源為止之高度，對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑的比率係在0.03以上0.15以內之範圍，上述蓋部之高度相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.5以上1.83以內之範圍，上述蓋部之最大徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.83以上2.16以內之範圍，上述構造體之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.33以上0.5以內之範圍，上述透鏡之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.2以上0.4以內之範圍，前記透鏡之外徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.67以上0.93以內之範圍而構成，通過蓋部之最大徑的平面，係以橫切上述透鏡之一部分的方式 被配置，如此則，可以實現LED之裝配及蓋部之製作變為簡易，而且可防止光之射出亮度不均勻，可以球面狀均一地射出光的照明裝置。

以下，參照圖面說明實施例1至3。

[實施例1]

於本實施例說明可以實現LED之裝配及蓋部之製作變為簡易，可以防止光之射出亮度不均勻的照明裝置之例。圖1係表示以本發明之實施例1作為白熱燈泡之代替品照明裝置利用時之斷面圖。照明裝置100，係具有蓋部1，透鏡A2，LED模組A3，圓柱狀之反射體4，框體5，電氣電路6，燈頭7，基板140。以下，於圖中之照明裝置100，係以框體5為基準而將蓋部1之持有方向設為前方，將燈頭7之持有方向設為後方。既非前方亦非後方的方向稱為側方。單晶基板(chip on board)型之LED模組A3被搭載於圓柱狀之反射體4之上。於LED模組A3之發光面之上部，設置將配光予以擴大之透鏡。具有將圓柱狀之反射體4、LED模組A3及透鏡A2予以覆蓋的透光性之蓋部1。蓋部1，係形成為略圓球狀，於一部分具有開口部。蓋部1之開口部係連接於空洞之框體5。框體5，係形成為圓錐台形狀，於2個圓狀部分分別具有開口部。框體5之分別之開口部係呈連通，框體5之內部成為空 洞。蓋部1之開口部係連接於框體5之一方之開口部。於框體5之內部具有電氣電路6，具有和習知白熱燈泡之燈座曾連接的燈頭7。藉由上記構成，將照明裝置100安裝於燈座時，燈頭7係由燈座接受電源，未圖示的引線而由燈頭7對電氣電路6通電，由電氣電路6對LED模組A3進行通電，使LED模組A3發光。LED模組A3之射出光，係射入透鏡A2，來自透鏡A2之光係擴散至透鏡A2之前方，側方，後方而射出。將本實施例之照明裝置100之外觀圖圖示於圖2，將本實施例之照明裝置100拆除蓋部之狀態之等角投影圖表示於圖3。於圖3係將透鏡之安裝構造或配線等省略而表示。並非僅模擬白熱燈泡之形狀，而是藉由透鏡擴大配光，而且於圓柱狀之反射體4上設置LED模組A3，於和白熱燈泡同一位置設置發光之中心，使配光接近白熱燈泡，而實現和白熱燈泡同樣之配光效果。又，蓋部1，可藉由進行中空成型(blow moulding)等之製作而達成工程之短縮及簡略化。

藉由將反射體設為圓柱狀，可抑制由透鏡A2射出至後方的光被遮斷。為減少光之被遮斷，圓柱狀之反射體4之直徑為透鏡A2之上端9之外徑以下乃較好者。又，藉由圓柱狀之反射體4之側面設為反射面，可使被蓋部1散射而返回蓋部1之內側的光再度被反射，可增加光之均一性。

透鏡A2之斷面圖係如圖8所示。以覆蓋LED模組A3的方式設置。於本實施例，透鏡A2係由平坦部a(第 5面)、漏斗型之凹面b(第4面)、折射面c(第3面)、碗型之曲面d(第2面)、曲面e(第1面)、圓錐狀之凹部f、突起支撐部60構成。於透鏡A2，曲面e係和LED模組A3呈對向的面。曲面e，係構成為將配置於平面基板140之一方之面的LED模組A3予以覆蓋的半球狀。於曲面e係形成有圓錐狀之凹部f。以LED模組A3所照射光之中之代表性光線為光軸500時，於光軸500與曲面e之交差部分形成有圓錐狀之凹部f。圓錐狀之凹部f係以朝透鏡A2之內側凹陷的方式設置。圓錐狀之凹部f為圓錐狀之凹陷。來自LED模組A3之光係朝向曲面e與圓錐狀之凹部f，由曲面e與圓錐狀之凹部f射入透鏡A2內。透鏡A2之光之射出面係由平坦部a、漏斗型之凹面b、折射面c、及碗型之曲面d構成。平坦部a及漏斗型之凹面b係位於透鏡A2之上部，折射面c及碗型之曲面d係位於透鏡A2之側部。漏斗型之凹面b，係具有由平坦部a朝漏斗型之凹面b與折射面c之相接部分，朝向透鏡A2之上方向膨脹的傾斜。藉由平坦部a、漏斗型之凹面b及折射面c而形成大略漏斗型。折射面c係位於涵蓋由漏斗型之凹面b之側方至後方之範圍。於漏斗型之凹面b所包圍的底面設置平坦部a。漏斗型之凹面b，係具有：使由曲面e或圓錐狀之凹部f射入透鏡A2內的光，反射至和透鏡A2之側方或後方相當的折射面c之方向的面之機能，及使折射面c所反射的光透過而射出至透鏡A2之前方的機能。平坦部a，係具有使由曲面e或圓錐狀 之凹部f射入透鏡A2內之光透過而到達照明裝置前方之機能。藉由平坦部a，可增加朝向照明裝置之前方之光之射出量。又，折射面c係使被漏斗型之凹面b反射的光折射，而由透鏡A2射出至照明裝置之側方或後方的機能，及使由曲面e射入的光反射至漏斗型之凹面b方向的機能。碗型之曲面d係具有使由曲面e射入透鏡A2內的光折射而射出至透鏡A2之機能。由碗型之曲面d係由照明裝置之前方至涵蓋側方而將光射出。藉由於曲面e形成圓錐狀之凹部f，可增加到達漏斗型之凹面b的光量。增加到達漏斗型之凹面b的光量，可以增加漏斗型之凹面b對光之反射量，光可以照射至燈泡之前方‧側方‧後方，可防止亮度不均勻。由圓錐狀之凹部f射入的光會被漏斗型之凹面b反射，因此和僅單純設置曲面e時比較，由照明裝置之側方射出至後方之光會增加。藉由照明裝置之側方射出至後方之光之增加，而具有減少照明裝置全體之亮度不均勻之機能。

光軸500和圓錐狀之凹部f之構成角度θ1，就到達漏斗型之凹面b之光加以考慮而以20~60°前後為較好者。例如，θ1之角度為48°時，平坦部a之長度設為0.6mm，漏斗型之凹面b之大小設為半徑6mm×12mm之橢圓形狀之1/4所構成的弧乃較好者。但是，θ1之角度或平坦部a之大小變化時，漏斗型之凹面b之大小亦變化。又，將曲面e之圓錐狀之凹部f之開口部稱為圓錐狀之凹部f之底面時，圓錐狀之凹部f之底面之大小，比起LED模組A3 之發光面之大小為較小乃較好者。藉由具有經由圓錐狀之凹部f而被漏斗型之凹面b反射的光，及經由曲面e而被漏斗型之凹面b反射的光之2種類，可以防止亮度不均勻而將由側方射出至後方之射出光擴大。又，θ1之角度48°時，平坦部a之長度為0.6mm，漏斗型之凹面b之大小為半徑6×12mm之橢圓形狀之1/4所構成的弧，漏斗型之凹面b與折射面c所構成的角度為55°，碗型之曲面d與曲面e之垂直底面為1mm，碗型之曲面d為半徑9mm×12mm之橢圓形狀之一部分之弧，曲面e為半徑3mm×8mm之橢圓形狀之一部分之弧，透鏡A2中心部之厚度為0.5mm乃較好者。但是，漏斗型之凹面b之曲率進行調整，而調整對後方之光之射出量時，可為其他之比率。

透鏡A2之外形係使略漏斗型與略碗型之個別之面積較小部分互呈對向予以組合的形狀。透鏡A2由側面看時為略砂時計形狀。略漏斗型之外周側面係本實施例所謂的折射面c，略漏斗型之內周側面為本實施例所謂的漏斗型之凹面b。略漏斗型之內周側面包圍的部分為本實施例所謂的平坦部a。略碗形之外周側面為本實施例所謂的碗型之曲面d，略碗形之圓錐台之內周側面為本實施例所謂的曲面e。於曲面e之一部分設置凹部。設於曲面e之一部分的凹部為本實施例所謂的圓錐狀之凹部f。本實施例中，圓錐狀之凹部f之形狀為圓錐狀。碗型之曲面d之一端係連接於曲面e之端，折射面c之一端與碗型之曲面d之另一端係被連接。漏斗型之凹面b之一端與折射面c之 另一端係呈連接，平坦部a係連接於漏斗型之凹面b之另一端。本實施例中，雖以略漏斗型，略碗型予以表現，但不限定於此。只要是能達成個別之面之機能的形狀即可，透鏡A2之外形不限定於此。例如，圓錐狀之凹部f之形狀，為了調整朝向前方之光之射出量亦可設為圓錐台狀。

透鏡A2係藉由曲面e覆蓋LED模組A3而被設置。LED模組A3之發光面3之光係射入曲面e或圓錐狀之凹部f。射入曲面e的光係依據曲面e之曲率與透鏡A2之折射率而產生折射。來自直進性強的LED模組A3之光係藉由曲面e而使朝向前方之配光被擴大。又，射入圓錐狀之凹部f的光亦被折射。通過曲面e的光，係到達平坦部a、漏斗型之凹面b、折射面c、及碗型之曲面d。通過圓錐狀之凹部f的光係到達漏斗型之凹面b。到達平坦部a的光係朝前方射出。到達漏斗型之凹面b的光之中，一部分之光係由漏斗型之凹面b朝前方射出，其他之光會於透鏡A2內再度被反射。由曲面e或漏斗型之凹面b到達折射面c或碗型之曲面d的光係被折射，而朝前方或側方或後方射出。曲面e係為擴大來自LED模組A3之光之配向而設置。漏斗型之凹面b係為使光透過前方或反射至透鏡A2內而設置。平坦部a係為使光透過透鏡A2之前方而設置。折射面c係為使光朝向透鏡A2之側方或後方而設置。碗型之曲面d係為使光朝向前方或側方而設置。

於本實施例說明之透鏡係具有和發光面呈對向的面及於其之相反側朝內側凹陷的面，但只要能由前方(蓋部方 向)朝後方(燈頭方向)進行光之配光即可，亦可為其他形狀之透鏡。又，為減少透鏡之光損失，透鏡較好是在能保持配光之擴大機能範圍內設為較小。

白熱燈泡之發光中心係位於蓋部最大徑之位置ab之中心附近。降低圓柱狀之反射體4之高度時，為使光之射出位置位於蓋部最大徑之位置ab，而有必要增加透鏡之高度(厚度)。透鏡之高度(厚度)之增加，有可能導致光之損失增加。又，圓柱狀之反射體4之高度設為高於蓋部最大徑之位置ab時，透鏡A2與蓋部1之距離接近，於蓋部表面有可能映射透鏡之影像，導致外觀悪化。考慮到彼等點，考慮蓋部1，圓柱狀之反射體4，透鏡A2之相應形狀之比，自圓柱狀之反射體4至LED模組A3為止之高度，相對於圓柱狀之反射體4之直徑之比率為0.03以上0.15以內之範圍，蓋部1之高度相對於圓柱狀之反射體4之直徑之比率為1.5以上1.83以內之範圍，蓋部1之最大徑相對於圓柱狀之反射體4之直徑之比率為1.83以上2.16以內之範圍，圓柱狀之反射體4之高度相對於圓柱狀之反射體4之直徑之比率為0.33以上0.5以內之範圍，透鏡之高度相對於圓柱狀之反射體4之直徑之比率為0.2以上0.4以內之範圍，透鏡之外徑相對於圓柱狀之反射體4之直徑之比率為0.67以上0.93以內之範圍而構成乃較好者。又，透鏡A2係成為發光體，因此通過蓋部1之最大徑之位置a的水平面，係以橫切透鏡A2之一部分的方式被配置乃較好者。透鏡A2之上面之凹部係成為使光射出 至後方的反射面，因此欲由蓋部之略中心射出光時，通過蓋部之最大徑之位置a的水平面，係位於自透鏡A2之上端起至高度方向一半之間之範圍。只要透鏡A2對蓋部之映射(背景反射)不存在，則於透鏡A2之下部以橫切的方式予以配置亦可。

透鏡A2，可利用旋盤、射出成型、光造形及鑄造等多數習知之技術來製造。透鏡A2係由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，通稱為丙烯基)或聚碳酸酯(PC，通稱為polycarbonate)等製作。但是，只要是透光性材料即可，不限定於彼等之材料，但就節能之觀點而言較好是透鏡之光損失少的材料。又，亦可使用複數材料，於透鏡A2內部混合由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯等構成的1000nm左右之大小之微粒子，使具有散射特性亦可。藉由透鏡A2具有散射特性，散射雖會使光之損失變大，但可以具有更均勻、更少亮度不均勻之光。

透鏡A2之折射率為一般透明構件具有的1.54前後乃較好者，亦可依據使用材料而具有較其高或低的折射率。透鏡A2內之光之折射或反射角度，係和折射率有關，因此需要依據透鏡A2使用的材料之折射率進行形狀之變更。

透鏡A2之安裝方法於圖1被省略，可如圖8所示，於透鏡底面製作突起支撐部60，使用聚矽氧烷等之接著劑或螺栓等進行安裝。亦可藉由其他之方法進行安裝。

透光性之蓋部1，係連接於框體5。蓋部1之材料可 為聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯等之樹脂，亦可使用玻璃。樹脂之使用時可使用中空成型等藉由一體而予以成型。蓋部1可為透明或有色，為了增加由透鏡射出的光之均一性，較好是藉由混合二氧化矽或聚碳酸酯等之1000nm左右之大小之微粒子，使具有散射特性持。又，蓋部1之材質使用玻璃時，於蓋部內面塗佈SiO₂ 等之微粒子，可使具有散射特性。欲顯現蠟燭火焰般亮麗感時，透光性之蓋部1可具有散射性。

框體5係兼作為電氣電路6之收納，及LED模組A3產生的熱之散熱，因此使用熱傳導性高的材料，例如，鋁或鋁合金、銅等之金屬材料乃較好者，其他之材料亦可。另外，框體5之空洞部可以填充矽酮等之樹脂。又，為促進散熱亦可於表面塗佈塗料。藉由將框體5與圓柱狀之反射體4設為一體化而製作，可使熱傳導性良好，將兼具有散熱及反射的塗料塗佈於表面，可縮小工程。於框體5之外側可形成為鰭(fin)形狀而提高散熱效果。散熱效果之提高，對同一電力可使LED模組之發光效率變佳，變為更明亮。考量習知製品之置換時，追加鰭時亦可收納於習知白熱燈泡之外形寸法為較佳。

電氣電路6，係為驅動LED模組A3而具有將交流電源轉換為直流電源之目的。電氣電路6，係由變壓器、電容器等構成，亦可依據利用的LED模組A3之規格來變化電氣電路6之構成。

該形態係針對安裝於白熱燈泡用之燈座的照明裝置之 例之說明，但前述圓柱狀之反射體4及透鏡A2，不限定於此種白熱燈泡用，亦適用於其他形態的照明裝置，可於專利請求之範圍記載的事項進行各種變更形態之實施。

又，於以上之實施形態，光源係使用單晶片板(chip on board)之LED模組A3，但不限定於此，亦可使用其他形態之LED或其他發光元件，例如有機EL，無機EL等。

[實施例2]

本實施例2係說明實施例1之另一方式。圖4係將本發明之實施例2利用作為白熱燈泡之代替品照明裝置時之斷面圖。圖5係將實施例2之蓋部拆除狀態之等角投影圖。圖5係將透鏡之安裝構造或配線等省略而表示。和實施例1不同部分在於，取代圓柱狀之反射體4改用圓錐台狀之反射體40。其餘部分均同實施例1，因此省略說明。藉由圓錐台狀之反射體40之使用，可使被蓋部1散射而返回內側的光有效地反射。又，為防止透鏡A2之射出光被遮斷，圓錐台狀之反射體40之側面，係比起連結透鏡A2之上端9與蓋部開口部8的線cd更位於內側乃較好者。又，LED之載置用構件之側面比起連結透鏡A2之上端9與蓋部開口部8的線cd更位於內側時，LED載置用構件可以不是圓錐台之形狀，例如可使用將圓錐台與圓柱組合的形狀之反射體。又，作為白熱燈泡之代替使用時，光源存在於和白熱燈泡同一位置時觀賞之違和感較少，因 此使透鏡A2之上端或一部分，橫切蓋部1之最大徑之位置ab之水平面乃較好者。

於該形態雖說明安裝於白熱燈泡用之燈座的照明裝置例，但前述圓錐台狀之反射體40及透鏡A2，不限定於白熱燈泡用，亦適用於其他形態之照明裝置，於專利請求之範圍記載的事項，可藉由各種變更形態來實施。

又，於以上之實施形態，光源係使用單晶片板(chip on board)之LED模組A3，但不限定於此，亦可使用其他形態之LED或其他發光元件，例如有機EL，無機EL等。

[實施例3]

本實施例3係說明使用複數光源。圖6係將實施例3利用作為白熱燈泡之代替品照明裝置時之斷面圖。如圖7(a)所示，將表面裝配型之LED模組B30配置成為同心圓狀，於其中心將LED模組C31予以配置。藉由複數光源之使用，可進行晝光色與燈泡色等之色之混在。

和實施例1同樣，於蓋部最大徑之位置ab之水平面所構成的面，具有甜甜圈狀之透鏡B20乃較好者。又，和實施例2同樣，圓錐台狀之反射體40之側面之傾斜，係比起連結甜甜圈狀之透鏡B20之上端90與蓋部開口部8的線ef位於更內側乃較好者。又，和實施例1同樣，將透鏡往上提高時變為接近蓋部，透鏡之影會映射於蓋部，外觀不佳。

基於彼等之考慮，其對應之形狀較好是，自圓柱狀之反射體4至LED模組A3為止之高度相對於圓錐台上面之直徑之比率為0.03以上0.15以內之範圍，蓋部1之高度相對於圓錐台上面之直徑之比率為1.5以上1.83以內之範圍，蓋部1之最大徑相對於圓錐台上面之直徑之比率為1.83以上2.16以內之範圍，圓柱狀之反射體4之高度相對於圓錐台上面之直徑之比率為0.33以上0.5以內之範圍，透鏡之高度相對於圓錐台上面之直徑之比率為0.16以上0.37以內之範圍，透鏡之外徑相對於圓錐台上面之直徑之比率為0.53以上0.97以內之範圍而構成。

來自於中心配置的LED模組C31之光，係射入甜甜圈狀之透鏡B20而成為損失，因此如圖7(b)所示，LED模組C31不配置於中心為較好。但是，變更透鏡20之內徑，而減少中心配置的LED模組C31之光之射入時，可以配置。

甜甜圈狀之透鏡B20之安裝，係製作透鏡安裝部21等，藉由矽酮等之接著劑等予以固定。藉由不容易受到點亮時之熱或經年劣化引起的樹脂變形影響的方法進行固定乃較好者。甜甜圈狀之透鏡B20與透鏡安裝部21，藉由一體成型可以減少製造工程，但亦可藉由其他來製作。

針對甜甜圈狀之透鏡B20之形狀，使用斷面圖9進行說明。甜甜圈狀之透鏡B20，係由LED模組B30之光之射入面、亦即曲面狀之凸面f2(第10面)，弓型之凹面b2(第11面)，射出面c2(第12面)，透鏡安裝部之安裝 面p，平面q構成。又，以中心600成為甜甜圈狀之透鏡B20之空洞部之中心的方式予以配置。又，為使光射出至燈泡前方，而僅使LED模組B30之發光面之一部分藉由甜甜圈狀之透鏡B20予以覆蓋。發光面之大小為1時，覆蓋區域之大小為0.2~0.8左右。覆蓋量少則朝燈泡前方射出之光變多，較少時朝燈泡後方射出之光變少，因此0.6前後乃較好者。由LED模組射出的光之模樣係以通過甜甜圈狀之透鏡B20的光線301表示。存在著不通過甜甜圈狀之透鏡B20而朝前方方向射出的光，及射入曲面上之凸面f2的光。射入曲面上之凸面f2的光，係於弓型之凹面b2被反射，但一部分因為折射而朝前方射出。被弓型之凹面b2反射的光，係於射出面c2被折射而由前方射出至後方。欲減少光之損失時，於透鏡安裝部之安裝面p與平面q，係設計幾乎不存在光之反射或射出的弓型之凹面b2。LED模組之發光面之幅度設為1時，弓型之凹部之高度為1.5前後，幅度為1.4前後乃較好者。透鏡安裝部之安裝面p與平面q雖設為平坦部，但形狀對於光線之影響幾乎不存在，因此亦可設為稍微具有膨脹之曲面。又，透鏡安裝部21可連接於平面q。

本實施例係表示將甜甜圈狀之配光予以擴大之甜甜圈狀之透鏡B20，但只要能對後方實施光之配光，則可構成為其他之形狀透鏡。又，為減少透鏡之光損失，透鏡係在保有將配光予以擴大之機能範圍內予以縮小乃較好者。

於該形態係說明安裝於白熱燈泡用之燈座的照明裝置 例，但前述圓錐台狀之反射體40及甜甜圈狀之透鏡B20，不限定於此種白熱燈泡用，亦適用於其他形態之照明裝置，於專利請求之範圍記載的事項，可進行各種變更形態之實施。

又，以上之實施形態，光源雖使用表面裝配型之LED模組B30及B31，但不限定於此，亦可使用其他形態之LED或其他之發光元件，例如有機EL，無機EL等。又，亦可將彼等組合予以利用。

1‧‧‧蓋部

4‧‧‧圓柱狀之反射體

5‧‧‧框體

6‧‧‧電氣電路

7‧‧‧燈頭

8‧‧‧蓋部開口部

9‧‧‧透鏡A2之上端

21‧‧‧透鏡安裝部

31‧‧‧設置於中心的LED模組C

40‧‧‧圓錐台狀之反射體

90‧‧‧透鏡B20之上端

100‧‧‧照明裝置

201‧‧‧通過透鏡A2的光線

301‧‧‧通過透鏡B20的光線

500‧‧‧光軸

600‧‧‧中心

A2‧‧‧透鏡

A3，B30‧‧‧LED模組

B20‧‧‧甜甜圈狀之透鏡

a‧‧‧平坦部

b‧‧‧漏斗型之凹面

b2‧‧‧弓型之凹面

c‧‧‧折射面

c2‧‧‧射出面

d‧‧‧碗型之曲面

e‧‧‧曲面

f‧‧‧圓錐狀之凹部

f2‧‧‧曲面狀之凸面

g‧‧‧富士山型之凹面

h‧‧‧複數圓錐狀之凹部

p‧‧‧透鏡安裝部之安裝面

q‧‧‧平面

ab‧‧‧蓋部最大徑之位置

cd‧‧‧將透鏡A2之上端與蓋部開口部連結的線

ef‧‧‧將透鏡B20之上端與蓋部開口部連結的線

[圖1]以本發明之實施例1作為白熱燈泡之代替品照明裝置予以利用時之斷面圖。

[圖2]本發明之實施例1之外觀之等角投影圖。

[圖3]本發明之實施例1之蓋部1被拆下的狀態之等角投影圖。

[圖4]以本發明之實施例2作為白熱燈泡之代替品照明裝置利用時之斷面圖。

[圖5]本發明之實施例2之蓋部1被拆下的狀態之等角投影圖。

[圖6]以本發明之實施例3作為白熱燈泡之代替品照明裝置利用時之斷面圖。

[圖7]本發明之甜甜圈狀之透鏡B20與LED模組之等角投影圖。

[圖8]本發明之實施例1之透鏡A2之斷面圖。

[圖9]本發明之實施例3之甜甜圈狀之透鏡B20之斷面圖。

1‧‧‧蓋部

4‧‧‧圓柱狀之反射體

5‧‧‧框體

6‧‧‧電氣電路

7‧‧‧燈頭

100‧‧‧照明裝置

140‧‧‧基板

A2‧‧‧透鏡

A3‧‧‧LED模組

Claims (1)

1. 一種照明裝置，係具備：光源，上述光源之設置用之構造體，覆蓋彼等的蓋部；及擴大配光用的透鏡；其特徵為：蓋部係具有透光性，上述構造體為圓錐台或圓柱或將彼等予以組合的形狀，上述構造體至上述光源為止之高度，對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑的比率係在0.03以上0.15以內之範圍，上述蓋部之高度相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.5以上1.83以內之範圍，上述蓋部之最大徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在1.83以上2.16以內之範圍，上述構造體之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.33以上0.5以內之範圍，上述透鏡之高度，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.16以上0.37以內之範圍，前記透鏡之外徑，相對於上述構造體之用於設置光源的部分之直徑之比率係在0.53以上0.93以內之範圍而構成，通過上述蓋部之最大徑的平面，係以橫切上述透鏡之一部分的方式被配置；上述透鏡為甜甜圈狀，具有：覆蓋光源之一部分，被射入來自上述光源之一部分之光的第10面，將射入的光予以反射的第11面，及成為射出面的第12面；第10面係位於上述光源之一部分之發光面之對向位置的曲面，第11面係朝向光源之側方向被彎曲成為弓型的曲面，第10 面之端係連接於第11面之端，第11面之端係連接於第12面之端，來自上述光源之一部分之光之大部分係由第10面射入該透鏡內，於第11面被反射，於第12面被折射而由上述光源之前方射出至後方；來自上述光源之未被透鏡覆蓋的其他部分之光，係直接到達上述蓋部。