TWI640719B

TWI640719B - Lighting device

Info

Publication number: TWI640719B
Application number: TW106113132A
Authority: TW
Inventors: 住吉宏介; 關口好文; 三木寛尚; 崎山昌孝
Original assignee: 日商日立空調家用電器股份有限公司
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-11-11
Also published as: CN107781735A; JP2018037177A; TW201819815A

Abstract

本發明係一種照明裝置，其課題為提供：抑制自透鏡蓋板至擴散蓋板的光之出射量降低之高效率的照明裝置。

解決手段為具有：安裝LED光源之基板，和具有被覆前述LED光源之透鏡部與連接該透鏡部之連接部的透鏡蓋板，和被覆前述LED光源與前述透鏡蓋板，而具有曲面的擴散蓋板；前述連接部係具有平坦部和凹狀部；前述凹狀部係位置於前述透鏡的端部者。

Description

照明裝置

本發明係有關照明裝置。

近年，作為照明裝置之光源，LED(Light Emitting Diode、發光二極體)之使用則變多。作為安裝於天頂形式之室內照明裝置用的光源，亦取代於螢光管而加以開始用LED。更且，作為LED照明裝置，對於來自LED之出射光賦予指向性。於專利文獻1至專利文獻4，關於對於來自LED之出射光賦予指向性之光學系統而加以揭示。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2014-154461號公報

[專利文獻2]日本特開2014-135233號公報

[專利文獻3]日本特開2011-204397號公報

[專利文獻4]日本特開2013-145685號公報

作為擴散自LED所出射的光，效率佳地明亮照射擴散蓋板全體之手段，有使用具有對應於配置在光源基板之複數的LED之透鏡形狀之透鏡蓋板的照明裝置。但必須有連接對應於複數LED之透鏡形狀於透鏡蓋板之連接部，另外，為了確保成形材料的流動性，對於連接部係必須有某種程度之厚度。因此，自LED所出射的光之一部分係未有自透鏡加以出射至擴散蓋板情況而導光至連接部，而成為自透鏡蓋板至擴散蓋板的光之出射量降低。

本發明係其目的為提供：抑制自透鏡蓋板至擴散蓋板的光之出射量降低之照明裝置。

為了解決上述課題，其特徵為具有：安裝LED光源之基板，和具有被覆前述LED光源之透鏡部與連接該透鏡部之連接部的透鏡蓋板，和被覆前述LED光源與前述透鏡蓋板，而具有曲面的擴散蓋板；前述連接部係具有平坦部和凹狀部；前述凹狀部係位置於前述透鏡的端部者。

如根據本發明，可提供：抑制自透鏡蓋板至擴散蓋板的光之出射量降低之高效率的照明裝置。

1‧‧‧LED照明裝置

11‧‧‧骨幹

11a‧‧‧配接器安裝孔

12‧‧‧配接器接受具(絕緣板)

12a‧‧‧固定部

12b‧‧‧圓筒部

13‧‧‧電源基板

13a‧‧‧電源連接頭

13b‧‧‧光源連接頭

14‧‧‧散熱板

14a‧‧‧基板支持部

14b‧‧‧貫通孔

14c‧‧‧環狀部

14d‧‧‧立壁部

14e‧‧‧電線貫通孔

14f‧‧‧收納凹部

14g‧‧‧外周壁

15‧‧‧LED光源基板

15a‧‧‧配線基板

15b‧‧‧LED元件群(LED元件)

15b1‧‧‧白光色LED

15b2‧‧‧燈泡色LED

15b3‧‧‧藍色LED

15b4‧‧‧保安燈LED

15c‧‧‧突出片

15d‧‧‧連接頭部

15e‧‧‧遙控器受光部

16‧‧‧透鏡蓋板

16a、16a’‧‧‧透鏡部

16a1、16a’1‧‧‧圓頂形狀部

16a2、16a’2‧‧‧透鏡表面部

16a3‧‧‧凹狀部

16a4‧‧‧凸狀部

16b、16b’‧‧‧連接部

16b1‧‧‧貫通孔

16c、16c’‧‧‧壁部

16c1、16c1’‧‧‧端部

17‧‧‧中心蓋板

18‧‧‧燈罩

19‧‧‧反射板

19a‧‧‧穴形狀

20‧‧‧電源鎧甲

21‧‧‧光源鎧甲

22‧‧‧承受具

23‧‧‧裝飾框

24‧‧‧感測器單元

圖1係顯示有關本發明之實施形態的LED照明裝置的圖，自斜下方向而視時之顯示的外觀斜視圖。

圖2係顯示自斜上方向而視LED照明裝置時之狀態的外觀斜視圖。

圖3係顯示自斜下方向而視LED照明裝置時之狀態的分解觀斜視圖。

圖4係顯示取下燈罩而將LED蓋板的一部分作為剖面的LED照明裝置之斜視圖。

圖5係取下燈罩之LED照明裝置的中央縱剖面圖之一部分。

圖6係顯示LED光源基板之一例的圖。

圖7係圖5的A部擴大圖。

圖8係圖5的A部擴大圖，顯示本實施形態的圖。

對於有關本發明之實施形態的LED照明裝置(LED吸頂燈)，適宜參照圖面的同時，加以詳細說明。然而，在本實施形態中，作為LED照明裝置1的一例，舉例說明平面視圓形之構成，但形狀係未加以限定於此，例如，亦可適用於四角形，六角形，八角形等之多角形的構成者。另外，在本實施形態中，以下，加以說明作為主光源而使用發光二極體(LED)之LED照明裝置1，但主光源係並未加以限定於LED之構成。

圖1及圖2所示之LED照明裝置1係例如，經由藉由卡合於設置在家屋的天頂面之懸掛接線盒與懸掛密封件等之屋內配線器具(圖示省略)之安裝配接器(圖示省略)，加以連接於外部電源之同時，加以固定於天頂面之特定位置而供予利用者。LED照明裝置1係例如，由九型或角型等之構成所成(在本實施形態中係為九型)。然而，在以下的說明中，將加以安裝LED照明裝置1於天頂面之狀態，作為基準，紙面上側則為天頂側(上面側)，紙面下側則為地面側(下面側)。

如圖3所示，LED照明裝置1係由具備：骨幹11，配接器接受部12(絕緣板)，電源基板13，散熱版14，LED光源基板15，透鏡蓋板16，中心蓋板17，燈罩18，裝飾框23，感測器單元24等而加以構成。

骨幹11係將鋼板(例如，SECC(電鍍鋅鋼板))加工成形為略圓形狀之基底構件，而凹面則呈朝向地面側地加以形成為略凹狀(碟狀)。另外，對於骨幹11之中央，係加以形成卡合安裝配接器(圖示省略)之配接器安裝孔11a。

配接器接受部12(絕緣板)係由具有難燃性及電性絕緣性之合成樹脂(例如，PP：聚丙烯樹脂等)而加以形成，具有螺栓固定於骨幹11下面之環形狀的固定部12a，和自此固定部12a之內周緣部延伸出於地面側(下方) 之圓筒部12b。

如圖3所示，電源基板13係具有包含控制部之點燈電路等，隔著配接器接受部12(絕緣板)而加以栓合於骨幹11。經由此，電源基板13係於由骨幹11，和後述之散熱版14所圍繞之散熱空間內，在維持電性絕緣性之狀態加以配置。

另外，電源基板13係藉由連接於固定在此電源基板13下面之電源連接頭13a之電源鎧甲20，與安裝配接器(圖示省略)加以電性連接。

光源連接頭13b係為了由光源鎧甲21而連結電源基板13與LED光源基板15之構成。

經由此，LED照明裝置1係呈各藉由屋內配線器具(圖示省略)，安裝配接器(圖示省略)，電源鎧甲20，光源鎧甲21，電源基板13，而加以供電地加以構成。

散熱板14係達成散熱在作動時發熱的電源基板13，及安裝有複數LED之LED光源基板15的熱而進行冷卻作用的金屬製構件。後述之LED元件群15b之LED係有著對於熱為弱之性質。另外，LED係在使用時，因流動低電壓之大電流而進行高亮度發光之故，經由伴隨著此發光的發熱而LED本身，或周圍的構件產生劣化之故，而對於抑制此劣化而實現長壽命．高信賴性，加以要求進行適當之散熱。

散熱板14係將鋼板加工成形為略圓形狀之構成，而加以形成有突出於地面側之圓錐台形狀的基板支持部14a。另外，散熱板14係例如，由使用鍍鋅鋼板等之熱傳導性良好之金屬而加以構成，經由施以引伸加工，無縫地加以一體成形，加以謀求強度提升。另外，散熱板14係加以形成為較骨幹11為大口徑，作為呈較骨幹11突出於徑方向外側而加以安裝於骨幹11。散熱板14係於此散熱板14下面側，主光源之複數的LED元件(LED元件群15b)則呈照射光於下方向地，配置LED光源基板15。作為補足，LED光源基板15係於散熱板14之下面側，呈添加於該下面地加以配置。

然而，對於散熱板14之徑方向的中心，係於與配接器接受部12之圓筒部12b對應之位置，加以形成圓形的貫通孔14b。另外，對於散熱板14之外周部，係具有形成為水平之圓形的環狀部14c，和加以形成於環狀部14c之外周部的立壁部14d。對於環狀部14c之下面係以120°間隔而加以安裝為了掛上後述之燈罩18之承受具22(參照圖3)於3處。

如圖4所示，電線插通孔14e係呈朝向於散熱板14上側方向而擴開地，加以穿孔於形成為傾斜之凹陷狀的收納凹部14f之外周壁14g的貫通孔所成。對於電線插通孔14e係加以配線有複數之光源鎧甲21。

收納凹部14f係加以內設有加以連接電源鎧甲20，光源鎧甲21之電源基板13的收納空間(參照圖5)。

LED光源基板15係具備：介入存在散熱板14於骨幹11之下面側而加以配置之環形狀的配線基板 15a，和經由焊接等而加以和接配置成同心圓狀於此配線基板15a之一面側(地面側)的複數之LED的主光源之LED元件群15b而加以構成(參照圖3)。然而，對於LED元件群15b之詳細係後述之。

配線基板15a係例如，由形成絕緣層及銅箔圖案等於鋁合金製之略環狀的金屬板而加以構成，或者由形成銅箔圖案，抗焊劑等於熱傳導性良好之樹脂之平板上(例如，聚醯亞胺樹脂等)而加以構成。

在本實施形態中，經由具備如前述構成之骨幹11，和散熱板14之時，加大散熱空間的容積(增加散熱空間的空氣量)，而謀求電源基板13，及LED光源基板15之散熱效率的提升。其結果，可提高LED元件群15b的發光效率。

圖6所示之LED光源基板15係顯示14疊用的LED之配列圖案之一例。LED元件群15b係具備發射白色(D色)的光之複數個之白光色LED(Light Emitting Diode)15b1，和發射燈泡色(L色)的光之複數個之燈泡色LED15b2，和發射藍色的光之複數個之藍色LED15b3，和保安燈LED15b4而加以構成主光源。另外，對於LED光源基板15之外周端係具有朝向於外側而加以突出形成的略圓弧形狀的突出片15c，和連接於加以載設於突出片15c之光源鎧甲21的2個連接部15d，及遙控器受光部15e。

白光色LED15b1係峰值波長為430nm~ 460nm之構成，自外周側至內周側，加以配置為複數列(例如，8列)成同心圓狀。

燈泡色LED15b2係峰值波長為550nm~650nm之構成，而在加以複數列配置成同心圓狀地各列中，將白光色LED15b1夾入其間而加以配置。即，燈泡色LED15b2係在同心圓狀的各列中，於周方向，將2個白光色LED15b1夾入其間而加以配置。然而，亦包含本實施形態，白光色LED15b1，及燈泡色LED15b2之配置數量關係為未具有規則性亦可。另外，白光色LED15b1與燈泡色LED15b2係在同心圓狀的各列中，朝向於周方向而加以配置成等間隔或略等間隔。

藍色LED15b3係峰值波長為470nm~480nm之構成，在加以複數列配置成同心圓狀的白光色LED15b1，和燈泡色LED15b2之最外周與最內周之間，於周方向，隔著間隔而加以配置為圓環狀。在圖6的實施形態中，加以配置藍色LED15b3的列係成為自圓環狀的中心至同心圓狀第2列與第4列之配置。

圖6所示之LED元件群15b係例如，經由168個的白光色LED15b1，76個的燈泡色LED15b2，及32個的藍色LED15b3而加以構成。藍色LED15b3的數量係作為白光色LED15b1及燈泡色LED15b2之合計數的10%程度者為佳。

然而，對於散熱板14係經由使自LED元件群15b所照射的光反射於地面側之白色塗料而進行反射塗裝。在本實施形態中，為了更使反射效率提升，於LED光源基板15之表面(地面側)，具備呈避開LED元件群15b地，具有與LED元件群15b同等數量開孔之穴形狀19a，為高反射構件的反射片19，其結果，由更效率佳地使自LED元件群15b所照射的光反射於燈罩18者，抑制燈罩18之發光不勻同時，貢獻於高效率化。然而，反射片19之反射率係為90%以上者為佳。

如圖5所示，透鏡蓋板16係夾持LED光源基板15與反射片19而壓住於散熱板14之基板支持部14a。為了壓住，而透鏡蓋板16係加以栓合於散熱板14。經由此，LED光源基板15之一面(上面側)，和基板支持部14a的密著度則提升。

透鏡蓋板16係由對應於LED元件群15b而加以複數配置之透鏡部16a，和接合複數之透鏡部16a的平坦的連接部16b加以構成。在本實施形態中，將1個LED的組成，收容於一個透鏡部16a內，但加以收容於透鏡部16a內之LED的數量係未加以限定於此。例如，加以配置於一個之透鏡部16a內的2個之LED的組成之中，一方係為白光色LED15b1，而另一方係為燈泡色LED15b2。

對於連接部16b之外周部係加以形成有呈略正交於上面側地加以形成的壁部16c。在本實施形態中，壁部16c之端面係呈碰觸於散熱板14之斜面形狀的外周壁14g地加以形成。經由此，無須至散熱板14之環狀部14c為止延伸壁部16c於上面側，而削減成形材料成本之同時，可內包LED光源基板15及反射片19。

透鏡蓋板16係例如，使用具有聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸(PMMA)等之透光性及電性絕緣性的樹脂，經由射出成形等而加以一體成形。特別是在透明性，成本及成形性的點中，使用聚苯乙烯者為佳。另外，使用於透鏡蓋板16之材料係如為具備透光性及電性絕緣性的構成，並不限定於樹脂，而亦可為玻璃等。

中心蓋板17係被覆在裝置主體的中央露出之安裝配接器(圖示省略)之構件，例如，經由具有難燃性之合成樹脂(例如，PP：聚丙烯樹脂)而加以形成。另外，中心蓋板17係加以形成為圓板狀，拆裝自由地安裝於加以形成在透鏡蓋板16之徑方向的中央部之圓型的貫通孔16b1。

燈罩18係具有透光性(透明，半透明，或包含乳白色)之樹脂製(例如，丙烯酸，或聚苯乙烯等)之透光蓋板，而加以構成為圓頂狀。燈罩18係達成使自光源(LED元件群15b)所放射的光束擴散，減輕使用者直視LED照明裝置1時之光耀度，以及均一化設置LED照明裝置1之空間的明亮度之作用。燈罩18係經由安裝於散熱板14之承受具22，而拆裝自由地加以卡合保持。

裝飾框23係加以保持環部之內周側於由透光材所成之燈罩18的外周側，環部之外周側則呈較燈罩18之外周突出於外側地加以構成(參照圖3)。裝飾框23係由具有光透過性的材料而加以形成。

如圖2及圖3所示，感測器單元24係例如，提供作為呈因應設置有LED照明裝置1之環境(空間)的明亮度而使對於LED元件群15b之供給電力變化，而在LED照明裝置1下得到一定之照度的機能。另外，檢測LED照明裝置1下的照度。

接著，對於有關本發明之實施形態的透鏡蓋板16之透鏡部16a加以詳細說明。

如圖7所示，對於對向於透鏡部16a’之配線基板15a的面，係呈各個被覆LED元件群15b地，加以形成具有平順表面之圓頂形狀部16a’1。

將自LED元件群15b所照射的光線，例如作為θa1時，由自圓頂形狀部16a’1表面入射至透鏡部16a’內者，成為經由透鏡效果而擴散，之後自平順之透鏡表面部16a’2出射至燈罩18之光線θa2。但同樣地，自LED所照射之一部分的光線θb1係由導光至連接部16b’者，成為損失之光線θb2。另外，作為導光之光線θb2係由作為自壁部16c’之端部16c’1出射等，加以照射至燈罩18時成為光不勻的原因。

如圖8所示，對於對向於透鏡部16a之配線基板15a的面，係呈各個被覆LED元件群15b地，加以形成具有平順表面之圓頂形狀部16a1。

將自LED元件15b所照射的光線，例如作為θa1時，由自圓頂形狀部16a1表面入射至透鏡部16a內者，成為經由透鏡效果而擴散，之後自平順之透鏡表面部 16a2出射至燈罩18之光線θa2。

在此，與圖7所示之透鏡部16a’不同，如圖8所示，在本實施形態中，於透鏡部16a之透鏡表面部16a2側外緣部，由形成凹形狀部16a3者，可將由自LED元件15b所照射的光導光至連接部16b而成為損失的光線θb1，作為光線θa2而利用。也就是，可效率佳地將來自LED元件15b的光出射至燈罩18，其結果，成為可高光束，且高效率之製品開發。

當考慮經由射出成型而形成透鏡蓋板16之時之材料的流動性時，由設置凹形狀部16a3於透鏡部16a外緣部者，自連接部16b流動材料至透鏡部16a時，厚度則變窄。經由此，在形成透鏡部16a時有產生縮痕等之成形不良之虞，但在本實施形態中，於對向於圓頂形狀部16a1之配線基板15a側的外緣部，由設置呈圍繞LED元件15b地加以形成之凸形狀部16a4者，採取經由薄化之成形不良防止對策。經由呈圍繞LED元件15b地加以設置之凸形狀部16a4，均一地固定複數之LED元件15b，而不易受到經由安裝透鏡蓋板16及LED元件15b之LED光源基板15的變形之影響。

對於與連接部16b對向，配線基板15a(及反射片19)之間，係設置有微小的間隙d(參照圖8)。此係為了避開加以安裝於配線基板15a之構件(例如，為了跨越配線圖案所安裝之跨接元件等)。凸狀部16a4係亦具有將透鏡蓋板16組裝於基板支持部14a時，以LED元件15b之外周部壓住配線基板15a，及反射片19之機能，而使配線基板15a與基板支持部14a之密著性提升之外，由將加以設置於LED元件15b附近的反射片19之穴形狀19a外緣部，由凸狀部16a4加以壓制者，可經由反射片19之彎曲等，抑制在遮蔽自LED元件15b所照射的光而產生之燈罩18的光不勻或影子，及光束值之降低者。

Claims

一種照明裝置，其特徵為具有：安裝LED光源之基板，和具有被覆前述LED光源之透鏡部與連接該透鏡部之連接部的透鏡蓋板，和被覆前述LED光源與前述透鏡蓋板，而具有曲面的擴散蓋板；前述連接部係具有平坦部和凹狀部；前述凹狀部係位置於前述透鏡的端部者。
如申請專利範圍第1項記載之照明裝置，其中，對於對向於在前述透鏡之前述基板側的外緣部，係具有呈圍繞前述LED光源地加以設置之凸狀部者。