照明装置的制作方法

专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明装置，特别是涉及一种使用有发光二极管(LightEmitting Diode, LED)等的发光元件的照明装置。
背景技术：
近年来，将LED或电致发光(Electroluminescence，EL)元件等的固态发光元件作 为光源的照明装置的开发正在进行。对于此种照明装置而言，若发光元件因点灯而被加热， 则由于该热，发光元件的输出会降低，并且发光元件的使用寿命也会变短。因此，例如，对将 LED作为光源的照明装置实施着用以抑制LED的温度上升的散热对策。
作为散热对策，例如以下的方法等已为人所知使安装有多个LED的基板与金属 制的装置本体接触，并将该基板安装于该装置本体，借此来使LED的热从本体侧散热；或使 安装有LED的基板与散热板接触，并将该基板安装于该散热板，借此来使LED的热经由散热 板而散热。
但是，若LED发热，则安装有LED的基板也会被加热而发生热膨胀。因此，若将基 板固定于本体或散热板等的散热构件，则存在基板因热应力而发生翘曲的可能性。相反地， 若不在使基板的整个面密着于散热构件的状态下进行固定，则热的传递效率降低，无法充 分满意地对LED进行散热。
因此，对于此种照明装置而言，期望出现一种针对发光元件的充分且确实的散热 对策。
由此可见，上述现有的照明装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟 待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道， 但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问 题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的照明装置，实属当前重 要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。发明内容
本发明的目的在于，克服现有的照明装置存在的缺陷，而提供一种新型的照明装 置，所要解决的技术问题是提出一种针对发光元件的充分且确实的散热对策，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目3的，依据本发明的照明装置，本发明的第一技术方案提供一种照明装置，包括
具有平坦的导热面的本体；
基板，将发光元件安装于所述基板的表面，并使所述基板的背面与所述导热面接 触；
光学构件，在所述基板的所述表面侧，至少与所述基板的周缘部相向地配置着；以 及
紧固构件，以将所述基板的背面以周缘部来挤压至所述导热面的方式，将所述光 学构件紧固于所述本体。
本发明的第二技术方案提供一种如第一技术方案所述的照明装置，其中
所述紧固构件配置在沿着所述基板的周缘部而隔开的多个部位。
本发明的第三技术方案提供一种如第二技术方案所述的照明装置，更包括
反射体，在所述基板的表面侧，与所述基板的中央部相向地配置着，并具有对所述 发光元件的光进行反射的反射面；以及
另外的紧固构件，以将所述基板的背面以所述中央部来挤压至所述导热面的方 式，将所述反射体紧固于所述本体。
本发明的第四技术方案提供一种如第二技术方案所述的照明装置，其中
所述光学构件是筒状的配光构件，该筒状的配光构件配置成包围所述发光体，以 对来自所述发光元件的光进行配光控制。
本发明的第五技术方案提供一种如第四技术方案所述的照明装置，其中
所述配光构件由具有导热性的材料形成。
本发明的第六技术方案提供一种如第一技术方案所述的照明装置，更包括
突设于所述导热面的定位用的突起，其中
所述基板包括第1承受部，该第1承受部借由接纳所述突起，将所述基板定位于所 述导热面，
所述光学构件包括第2承受部，该第2承受部借由接纳所述突起，在使所述光学构 件与所述基板的表面接触的状态下，将所述光学构件定位于所述导热面。
本发明的第七技术方案提供一种如第一技术方案所述的照明装置，其中
所述基板包括与所述发光元件形成电连接的配线图案层、以及与该配线图案层 隔开的导热图案层，
所述光学构件与所述导热图案层相向地热结合。
本发明的第八技术方案提供一种如第七技术方案所述的照明装置，其中
所述光学构件是筒状的配光构件，该筒状的配光构件配置成包围所述发光元件， 以对来自所述发光元件的光进行配光控制。
本发明的第九技术方案提供一种如第八技术方案所述的照明装置，其中
所述配光构件由具有导热性的材料形成。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 照明装置至少具有下列优点及有益效果本发明安装方便，扩增了散热片的面积，与外气接 触的面积比较大，可有效果地进行散热。
综上所述，本发明是有关于一种照明装置，该照明装置包括具有平坦的导热面的本体。基板的背面与导热面接触。在基板的表面上安装有发光元件。光学构件在基板的表 面侧，与基板的周缘部相向地配置着。以将基板的周缘部挤压至导热面的方式，借由紧固构 件来将光学构件紧固于本体。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


图1是表示沿着图4的C-X线来将一部分予以切断的照明装置的实施方式的筒灯 的部分剖视图。
图2是表示沿着图4的C-Y线来将一部分予以切断的图1的筒灯的部分剖视图。
图3是从斜下方观察图1的筒灯的反射体所见的外观立体图。
图4是从正下方观察图1的筒灯所见的仰视图。
图5是从斜下方观察图1的筒灯的本体所见的外观立体图。
图6是从斜下方观察图1的筒灯的基板所见的外观立体图。
图7是从斜下方观察图1的筒灯的配光构件所见的外观立体图。
图8是图1的筒灯的分解立体图。
图9是用以对安装图7的配光构件的动作进行说明的外观立体图。
图10是表示安装了图7的配光构件的状态的外观立体图。
图11是部分放大地表示将图7的配光构件紧固于图5的本体的部位附近的部分 放大剖视图。
图12是放大地表示图10的一个安装螺钉及一个突起的部分放大立体图。
图13是表示图11的构造的变形例的部分放大剖视图。
图14是表示图6的基板的铜箔图案的概略图。
图15是用以对图14的铜箔图案与配光构件的凸缘之间的位置关系进行说明的概 略图。
图16是部分放大地表示具有图14的铜箔图案的基板的周缘部附近的部分放大剖 视图。
图17是表示其他实施方式的筒灯的要部的概略图。
1:照明装置/筒灯
2 本体
2a :散热片
2b 导热面
2c 突起
2dJe、4d、4f、5a 螺钉孔
2f:孔
3 光学构件/配光构件
3a 装饰框/凸缘
3b:凸缘
3c、3d、3e、4b、4c、4e 缺口部
4 基板
4a:受电连接器
5 反射体
5b 外周缘部/肋部
5f:反射面
5i:圆形开口
5ο:照射开口
5s:间隔壁
6 外罩
7 板弹簧
8:紧固构件/安装螺钉
9 安装螺钉
10 发光元件
20:电源单元
21:电源电路
22:电源端子台
23 臂构件
23a:固定部
23b 安装部
23c 铰链
23d 支撑脚
41 底板
42 绝缘层
43:配线图案层
43a:端子图案
44:导热图案层
45 抗蚀层
C 顶棚壁具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的照明装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效， 详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以相同 的编号表示。
以下，一边参照附图，一边详细地对实施方式进行说明。
实施方式的照明装置1包括具有平坦的导热面2b的本体2。基板4的背面与导热面2b接触。在基板4的表面上安装有发光元件10。光学构件3与基板4的周缘部相向地 配置在基板4的表面侧。以将基板4的周缘部挤压于本体2的导热面2b的方式，借由紧固 构件8来将光学构件3紧固于本体2。
图1表示作为照明装置的一例的筒灯(down light) 1的概略图。该筒灯1包括装 置本体2 (以下，仅称为本体2)、以及连结于该本体2的电源单元(imit)20。本体2安装于 图中虚线所示的顶棚壁C，电源单元20安装于顶棚壁C的背侧即顶棚背面。
在以下的说明中，以顶棚壁C为基准，将朝向室内的方向称为下方，将朝向顶棚背 面的方向称为上方。另外，关于各构件，将图1的下方称为表面侧或下表面侧，将图1的上 方称为背面侧或上表面侧。
如图1所示，电源单元20包括电源电路21、电源端子台22、以及臂(arm)构件23。 该臂构件23包括固定部23a，借由未图示的螺钉等来将本体2固定于一端；以及安装部 23b，经由铰链(hinge) 23c而可转动地将一端连结于固定部23a的另一端。在安装部23b 的下表面上安装有包括未图示的电源电路基板的电源电路21。
在电源电路基板上安装着控制用集成电路antegrated Circuit, IC)、变压器 (transformer)、电容器(condenser)等的多个电子零件。而且，该电源电路基板经由未图 示的导线而与装入至本体2的后述的基板4形成电连接。即，借由该电源电路基板的电源 电路21来对安装于基板4的后述的多个LEDlO进行点灯控制。
另外，在安装着电源电路21的安装部2 的另一端的下表面侧安装有电源端子台 22。该电源端子台22连接于商用电源，对电源电路21供电。此外，在比电源端子台22更 远离本体2的安装部23b的另一端下表面侧设置有支撑脚23d。
接着，当将该筒灯1安装于顶棚壁C时，经由顶棚壁C的安装孔来从室内侧将电源 单元20予以插入。经由臂构件23而连结于电源单元20的本体2具有直径比顶棚壁C的 安装孔的直径更大的后述的装饰框3a。因此，本体2的表面侧的装饰框3a无法穿过安装 孔。借此，在安装了筒灯1之后，装饰框3a卡在顶棚壁C的表面侧。
此时，本体2借由后述的板弹簧7的弹性力而固定于顶棚壁C。另外，此时，安装在 臂构件23的最远离本体2的端部的支撑脚23d抵接于顶棚壁C的背面，以支撑臂构件23 的另一端。如上所述，将筒灯1安装于顶棚壁C。
以下，对筒灯1的本体2以及安装于该本体2的各构件进行说明。
本体2借由具有良好的导热性的铝(aluminum)合金所形成的压铸件(die cast) 而形成为大致圆筒状。在该本体2上安装有配光构件3 (光学构件)、基板4、反射体5，透光 性的外罩(cover) 6、以及3个板弹簧7。该3个板弹簧7沿着本体2的外周，彼此以大致等 间隔而隔开并安装在本体2的外侧，该3个板弹簧7发挥借由自身的弹性力来将本体2固 定于顶棚壁C的安装孔的作用。
图3表示从斜下方观察反射体5所见的外观立体图。另外，图5表示从斜下方观 察本体2所见的外观立体图。另外，图6表示从斜下方观察基板4所见的外观立体图。此 外，图7表示从斜下方观察配光构件3所见的外观立体图。另外，图4表示从正下方观察图 1的筒灯1所见的仰视图。另外，图2表示沿着图4的C-Y线来部分地将筒灯1予以切断的 部分剖视图。
本体2具有大致环状的内表面，该内表面以向下方并向外侧扩展的方式倾斜。另外，在本体2的外表面上形成有在铅垂方向上延伸的多个散热片(fin) 2a。该外表面烧附涂 布着白色的三聚氰胺(melamine)树脂是涂料。此外，本体2具有用以紧贴于基板4的背面 而安装的导热面2b。该导热面2b与本体2的内表面的小径侧的缘部相连续而大致水平地 延伸。
配光构件3借由具有良好的导热性的例如铁板等的金属材料而形成为筒状，该配 光构件3沿着本体2的内表面以及导热面2b的周缘部来配置。即，配光构件3也与本体2 的内表面同样地具有大致圆环状的倾斜部分，该倾斜部分以向下方并向外侧扩展的方式倾 斜。
另外，配光构件3具有从倾斜部分的扩展的下端开口缘向外侧一体地延伸的圆环 状的凸缘(flange) 3a。此种大径侧的凸缘3a在将筒灯1安装于顶棚壁C的状态下，作为露 出至室内侧的装饰框而发挥功能。
而且，配光构件3具有从倾斜部分的小径侧的上端开口缘向内侧一体地延伸的大 致圆环状的凸缘北。此种小径侧的凸缘北与本体2的导热面2b的周缘部附近相向。基 板4夹在该凸缘北与本体2的导热面2b的周缘部之间。再者，该配光构件3的内表面也 烧附涂布着白色的三聚氰胺树脂是涂料。
基板4形成为大致圆形板状，在该基板4的表面上安装有多个LED10。在本实施方 式中，在基板4的中央附近安装有4个LED10，在该4个LEDlO的外侧安装有8个LED10，在 最外侧安装有14个LED10，合计安装有沈个LED10。该基板4是以整个背面与本体2的导 热面2b接触的方式，以水平的姿势安装在本体2上。
另外，在多个LEDlO的安装区域的外侧，在基板4的表面侧的缘部附近，安装有与 各LEDlO形成电连接的受电连接器(connector) 4a。安装在从电源单元20拉出的未图示的 导线的前端的未图示的供电连接器连接于该受电连接器如。
另外，为了有效地将从多个LEDlO发出的热予以散热，将绝缘层堆叠在例如由铝 等的金属材料所形成的底板(base plate)的表面上，从而形成基板4。即，基板4使金属制 的底板与本体2的导热面2b接触而安装在本体2上，借此来与本体2形成热结合。或者， 也可由散热特性比较良好且耐久性优异的陶瓷(ceramic)材料或环氧(epoxy)树脂等的合 成树脂材料来形成基板4。
但是，若基板4夹在本体2的导热面2b与配光构件3的小径侧的凸缘北之间，则 安装在基板4的表面上的全部的LEDlO成为被凸缘北的内侧包围的状态。换句话说，以将 基板4的周围予以包围的方式来配置该配光构件3。该配光构件3具有如下的功能借由向 下方并向外侧扩开的倾斜部分的内表面来对从多个LEDlO射出的光进行配光控制。例如， 该配光构件3具有抑制眩光(glare)的功能。
反射体5借由白色的聚碳酸酯(polycarbonate)或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯 (Acrylonitrile Styrene Acrylate，ASA)树脂等而形成为大致圆板状。反射体5与基板 4的表面侧接触地被安装。因此，在反射体5与基板4的表面相向的背面侧，形成有用以使 多个LED10露出至表面侧的多个圆形开口 5i。
另外，与各圆形开口 5i相对应地，在反射体5的表面侧即下表面侧，形成有从各圆 形开口 5i向下方并向外侧扩展的多个大致碗状的反射面5f。另外，在反射体5的表面侧的 周缘部设置有环(ring)状的外周缘部恥。即，多个反射面5f形成在外周缘部恥的内侧。而且，各反射面5f向反射体5的表面侧开口而成的各照射开口 5ο，分别具有比反射体5的 背面侧的圆形开口 5i更大的开口直径。
换句话说，与多个LEDlO相对应地设置的多个反射面5f是由多个间隔壁k所划 分，向着各间隔壁k的棱线从圆形开口 5i的边缘向下方并向外方扩开。而且，所述多个反 射面5f发挥如下的功能以每个LEDlO为单位来对从各LEDlO放射出的光进行配光控制， 使整个反射体5有效率地将来自多个LEDlO的光予以反射。
外罩6在反射体5的外周缘部恥的内侧，配置在将多个反射面5f的表面侧的全部 的照射开口 5ο予以堵塞的位置。外罩6由白色、半透明、或具有扩散性的材料所形成。由 外罩6堵塞全部的照射开口 5ο，借此来使经反射体5的多个反射面5f有效率地反射的来自 各LEDlO的光扩散，从而产生无斑的照明光。而且，可与所述配光构件3协动地照射出适当 地受到配光控制的无斑且良好的照明光。
此处，参照图5至图7，对用以与本体2对准而安装基板4以及配光构件3的安装 构造进行说明。
如图5所示，在本体2的导热面2b的周缘部附近，突设有3根插销(pin)状的定 位用的突起2c。所述3根突起2c发挥如下的功能为了以已确定的朝向来将基板4以及 配光构件3安装于本体2，所述3根突起2c须与基板4以及配光构件3侧的后述的多个缺 口部4b、3c协动，使基板4以及配光构件3的位置与本体2对准。再者，本体2的导热面2b 呈大致圆形且平坦。
另外，在本体2的导热面2b的周缘部附近，形成有用以将配光构件3紧固于本体 2的三个螺钉孔2d。另外，在导热面2b的中央部形成有将本体2予以贯通而形成的螺钉孔 2e,该螺钉孔2e用以将反射体5紧固于本体2。而且，在导热面2b的周缘部附近，将本体2 予以贯通而形成有孔2f，该孔2f用以使将基板4与电源单元20予以连接的导线通过。
为了将配光构件3予以紧固而形成于本体2的导热面2b的3个螺钉孔2d是在与 配光构件3的凸缘北相向的导热面2b的周缘部附近，沿着圆周方向彼此以大致等间隔(在 本实施方式中正好为120°的间隔)隔开而形成。另一方面，为了以正确的朝向来将配光构 件3以及基板4安装于导热面2b，在导热面2b的周缘部附近，3根突起2c以彼此并非等间 隔地隔开的方式，分别以在圆周方向上错开的位置关系而突设着。
如图6所示，在基板4的周缘部，形成有向基板4的外缘打开的多个缺口部4b、4c、 4e。另外，在基板4的中央部，设置有将基板4予以贯通而形成的螺钉孔4d，该螺钉孔4d用 以安装反射体5。当基板4重叠于本体2的导热面2b时，所述中央的螺钉孔4d同心状地重 叠于导热面2b的中央的螺钉孔2e。
基板周缘部的多个缺口部中，3个缺口部4b作为第1承受部而发挥功能，该3个 缺口部4b设置在当以正确的朝向来将基板4安装于本体2的导热面2b时，可分别接纳所 述3个突起2c的位置。换句话说，在想要以错误的朝向来安装基板4的情况下，导热面2b 的3个突起2c以及基板4的3个缺口部4b以彼此不一致的位置关系而配置着。因此，在 想要以错误的朝向来安装基板4的情况下，由于所述多个突起2c与缺口部4b的作用，无法 安装基板4。
另外，基板4的周缘部的其他3个缺口部如形成在当以正确的朝向来将基板4安 装于本体2的导热面2b时，分别重叠于所述导热面2b的3个螺钉孔2d的位置。此外，剩余的一个缺口部4e设置在当以正确的朝向来将基板4安装于本体2的导热面2b时，可使 所述导热面2b的孔2f露出至表面侧的位置。
如图7所示，在配光构件3的小径侧的凸缘3b，也形成有向内缘打开的多个缺口 部3c、3d、;3e。所述多个缺口部3c、3d、;3e也分别形成于如下的位置，当以与导热面2b—起 夹着以正确的朝向而配置于本体2的导热面2b的基板4的方式，将配光构件3安装于本体 2时，所述位置重合于导热面2b的多个突起2c、螺钉孔2d、以及孔2f，并且重合于基板4的 多个缺口部4b、4c3e。
例如，凸缘北的3个缺口部3c作为第2承受部而发挥功能，该3个缺口部3c形 成在分别重叠于基板4的3个缺口部4b且可接纳导热面2b的3个突起2c的位置。另外， 其他3个缺口部3d形成在分别重叠于基板4的3个缺口部如且重叠于导热面2b的3个 螺钉孔2d的位置。此外，设置着剩余的一个缺口部:3e，使得以不对安装于基板4的表面的 受电连接器如造成干扰的方式来使该受电连接器如露出，并且通过导热面2b的孔2f以 及基板4的缺口部如，使经由未图示的供电连接器而连接于受电连接器如的未图示的导线 露出。
接着，主要参照图8至图10，对将基板4以及配光构件3安装于本体2的方法进行 说明。
图8表示作为筒灯1的要部的构造的本体2、配光构件3、以及基板4的分解立体 图。另外，图9表示用以对将配光构件3与基板4安装于本体2的动作进行说明的外观立 体图，图10表示了显示将配光构件3安装于本体2，使基板4夹在本体2与配光构件3之间 并受到固定的状态的外观立体图。
首先，将基板4安装于本体2的导热面2b。此时，将从导热面2b突设的3根突起 2c作为引导件(guide)，对准基板4的朝向。S卩，以使3根突起2c分别插入至基板4的3 个缺口部4b的朝向来将基板4配置于导热面2b上。在该状态下，基板4在其面方向上保 留有间隙且可稍微移动地受到保持。
借此，基板4的背面与平坦的导热面2b接触。借此，基板4的其他3个缺口部如 与本体2的导热面2b的3个螺钉孔2d相向，并且基板4的缺口部如与导热面2b的孔2f 相向。当然，此时，基板4的中央部的螺钉孔4d也重叠于导热面2b的中央部的螺钉孔2e。
接着，以使基板4的周缘部附近夹在导热面2b与凸缘北之间的方式，将配光构件 3安装于本体2。与基板4的情况同样地，配光构件3也是将本体2侧的3个突起2c作为 引导件，对准朝向之后安装于本体2。S卩，以使3根突起2c分别插入至形成于配光构件3的 凸缘北的3个缺口部3c的朝向，来将配光构件3重叠地配置于基板4的表面侧。
借此，凸缘北的上表面与基板4的表面侧的周缘部接触。借此，凸缘北的其他3 个缺口部3d与基板4的3个缺口部如相向。另外，借此，凸缘北的缺口部!Be配置在使安 装于基板4的表面的受电连接器如及其周边构件露出的位置。
S卩，从本体2的导热面2b突设的3根突起2c、形成于基板4的周缘部的3个缺口 部4b、以及形成于配光构件3的凸缘北的缺口部3c作为定位单元而发挥功能，该定位单元 用以使基板4以及配光构件3的位置对准本体2，并将基板4以及配光构件3安装于本体 2。换句话说，所述多个突起以及缺口部作为防止基板4以及配光构件3的误安装的单元而 发挥功能，可使基板4以及配光构件3的安装作业变得容易。
特别是本体2的导热面2b的3个突起2c同时担负着基板4的定位功能与配光构 件3的定位功能，因此，可相应地使用于定位的零件数减少。再者，所述3个突起2c还作为 将反射体5安装于基板4的表面侧时的定位引导件而发挥功能。即，在反射体5中也形成 有分别接纳3根突起2c的前端的未图示的定位用的孔等。
如上所述，使基板4以及配光构件3重叠于本体2的导热面2b而对准之后，如图9 所示，3根安装螺钉8 (紧固构件)经由凸缘北的缺口部3c以及基板4的缺口部4b，从配 光构件3的表面侧分别插通，并分别与形成于本体2的导热面2b的3个螺钉孔2d螺合。
接着，如图10所示，将3根安装螺钉8旋入至本体2并加以紧固，借此来将配光构 件3紧固地固定于本体2，同时使基板4的周缘部夹在导热面2b与凸缘北之间以保持该基 板4的周缘部。特别是在此情况下，各安装螺钉8的紧固力在沿着基板4的周缘部的多个 部位(本实施方式中为3个部位)，成为将基板4的背面挤压至本体2的导热面2b的力。
图11表示将安装螺钉8予以紧固并使基板4的周缘部夹在配光构件3的凸缘北 与本体2的导热面2b之间的状态的剖视图。另外，图12表示从斜下方观察一个安装螺钉 8及一个突起2c所见的部分放大外观图。根据该图12可知借由将安装螺钉8予以紧固， 基板4的周缘部附近被挤压至本体2的导热面2b，基板4的背面密着于导热面2b。
再者，如上所述，若采用夹住基板4的周缘部并借由上述安装螺钉8来将配光构件 3紧固于本体2的构成，则无需用以将基板4安装于本体2的导热面2b的专用的螺钉等，可 使零件数减少，且可使用以将基板4予以固定的作业负担减少，从而可相应地使筒灯1的制 造成本(cost)减少。
如上所述，若使基板4的周缘部夹在配光构件3的凸缘北与本体2的导热面2b 之间并将配光构件3紧固于本体2，则可有效果地将基板4的周缘部附近挤压至导热面2b， 使该基板4的周缘部附近密着于导热面2b，从而可使基板4的热经由其周缘部而效率良好 地传递至导热面2b。
再者，在本实施方式中，对配光构件3的形状进行设计，使得可借由将所述3根安 装螺钉8予以紧固，来将配光构件3的凸缘北强力地挤压至基板4的表面周缘部。即，如 图10至图12所示，对配光构件3进行设计，使得在将配光构件3紧固于本体2的状态下， 配光构件3的倾斜部分的外表面与本体2的内表面之间形成有间隙。换句话说，当将配光 构件3紧固于本体2时，使配光构件3的凸缘北以外的部位不与本体2接触。借此，可确 实地使基板4的周缘部密着于本体2的导热面2b。
另外，像本实施方式这样，若在使基板4的周缘部夹在本体2的导热面2b与配光 构件3的凸缘: 之间的状态下，将凸缘: 紧固于本体2，则上述安装螺钉8不会直接作用 于基板4，因此，即使当基板4发生热膨胀时，也可将该热膨胀的热所产生的应力予以释放。 即，当安装于基板4的表面的多个LEDlO因点灯而发热时，虽然基板4会稍微发生热膨胀， 但可防止由于该热膨胀的热应力而导致基板4翘曲变形。
此外，为了使基板4的背面更良好地密着于本体2的导热面2b，在本实施方式中， 改进了将反射体5固定于本体2的紧固构造。
即，在本实施方式中，在反射体5的背面侧的中央部形成有用以供安装螺钉9(另 外的紧固构件)螺合的螺钉孔参照图1、图11)。接着，从本体2的背面侧，经由将本体 2的导热面2b的中央部予以贯通的螺钉孔加以及将基板4的中央部予以贯通的螺钉孔4d，将安装螺钉9予以插通，并将该安装螺钉9螺合于螺钉孔fe，该螺钉孔fe位于配置在基板 4的表面侧的反射体5的背面侧。
将以所述方式螺合的安装螺钉9旋入至反射体5的螺钉孔fe并加以紧固之后，反 射体5被拉向朝向本体2的导热面2b的方向(图11中为上方)，在导热面2b与反射体5 的背面之间，基板4的中央部从两面侧受到按压。此时，安装螺钉9的紧固力成为使反射体 5向导热面2b挤压基板4的中央部的按压力。
借此，基板4的背面在其中央部附近挤压至本体2的导热面2b，基板4的背面在其 中央部附近良好地密着于导热面2b，从而可效率良好地将基板4的中央部的热传递至导热 面2b。同时，由于反射体5的背面也挤压至基板4的表面，因此，可经由反射体5来对基板 4进行散热。
另外，此时，特别是突设于反射体5的背面的肋部(ribMb抵接于基板4的表面， 对基板4的表面进行按压。如此，为了借由将安装螺钉9予以紧固来有效果地将肋部恥挤 压至基板4，反射体5也被设计成如下的形状，即，肋部恥以外的部位不与基板4或其他周 边构件接触。
另外，该安装螺钉9也与所述安装螺钉8同样地，并不直接将基板4紧固地固定于 导热面2b，因此，该安装螺钉9发挥如下的功能当基板4因从多个LEDlO发出的热而发生 热膨胀时，防止基板4因热应力而发生变形的故障。
如上所述，经由基板4的周缘部以及中央部而有效果地传递至导热面2b的热在本 体2中传递的途中，经由多根散热片加而散热至大气中。即，根据本实施方式，可有效果地 对安装于基板4的表面的多个LEDlO进行冷却。
图13表示所述实施方式的变形例。
对于该变形例的筒灯而言，代替形成于基板4的周缘部的3个缺口部如，在基板4 的周缘部形成有分别供3根安装螺钉8插通的3个螺钉孔4f，除此之外，具有与所述实施方 式大致相同的构造。
该变形例的基板4是将本体2的导热面2b的3个突起2c作为引导件而安装于本 体2。此时，所述3个螺钉孔4f分别重叠于导热面2b的3个螺钉孔2d。由此，该变形例也 可产生与所述实施方式相同的效果。
以下，参照图14至图16，更详细地说明所述基板4的构造，特别是用以对基板4进 行散热的构造。
图14表示基板4的铜箔图案(pattern)，图15表示图14的铜箔图案和与基板4 的表面相向地配置的配光构件3的凸缘北(虚线所示)的位置关系，图16表示部分地将基 板4的周缘部附近予以放大的筒灯1的部分放大剖视图。
如图16所示，基板4在背面侧具有铝制的底板41。在底板41的表面上堆叠有绝 缘层42，在该绝缘层42的表面上形成有铜箔图案。该铜箔图案包括将多个LEDlO予以连接 的配线图案层43以及导热图案层44。借由蚀刻(etching)来同时形成所述配线图案层43 以及导热图案层44。而且，在铜箔图案43、44的表面侧形成有抗蚀层(resist layer)450 也可无该抗蚀层45。
如图14所示，配线图案层43以及导热图案层44形成于将基板4的大致整个表面 予以填埋的区域。
配线图案层43根据安装于基板4的LEDlO的个数而被划分成多个区块(block)。 所述多个区块集中在基板4的中央并配置为大致圆形。配线图案层43也具有作为使从 LEDlO产生的热发生扩散的散热器(heat spreader)的功能。因此，决定多个区块的各个面 积，使得当热从各LEDlO传递时，基板4的温度分布大致均一。再者，从配线图案层43的圆 形的区域向外侧突出地形成有用以连接受电连接器如的端子图案43a。
导热图案层44远离配线图案层43的外侧，并沿着基板4的周缘部而形成。导热 图案层44避开所述端子图案43a而形成。即，导热图案层44是与配线图案层43以及端子 图案43a电性绝缘。在本实施方式中，在导热图案层44与配线图案层43(包括端子图案 43a)之间，保持至少6. 5mm以上的绝缘距离。即，配线图案层43是与多个LEDlO电性导通 的图案，而导热图案层44是电性不导通的图案。
像图15中的虚线表示轮廓那样，配光构件3的凸缘北重叠于导热图案层44。换 句话说，隔着基板4来将配光构件3安装于本体2之后，配光构件3的凸缘北与导热图案 层44相向地与基板4的表面接触。又，换句话说，在本实施方式中，当安装配光构件3时， 在与凸缘北重叠的位置形成导热图案层44。再者，在图15中，由虚线例示了一个LED10。 如此，各LEDlO跨越配线图案层43的区块之间而受到连接。
此处，对从多个LEDlO产生的热的传递路径进行说明。
经由受电连接器如而从电源电路21将电力供给至基板4之后，安装于基板4的 表面的多个LEDlO通电并发光。从各LEDlO射出的光直接透过外罩6，或者暂时被反射体5 的各反射面5f反射之后透过外罩6，在受到配光构件3的配光控制之后，被用作照明光。多 个LEDlO使筒灯1点灯之后，随着时间流逝，多个LEDlO被加热。
从多个LEDlO产生的热的大部分主要从基板4的背面侧向本体2的导热面2b传 递。此时，热经由将各LEDlO予以连接的基板4的配线图案层43而扩散，基板4整体均一 地被加热。接着，在配线图案层43中扩散的热有效果地传递至基板4的背面侧的铝制的底 板41，热向与底板41接触的本体2的导热面2b传递。
在本实施方式中，将配光构件3的凸缘北紧固于本体2的导热面2b，借此来将基 板4的周缘部挤压至导热面2b，使基板4的背面以其周缘部密着于导热面2b。另外，在本 实施方式中，将反射体5紧固于本体2，借此来将基板4的中央部挤压至导热面2b，使基板 4的背面以其中央部密着于导热面2b。即，在本实施方式中，由于使基板4的整个背面密着 于本体2的导热面2b，因此，可效率良好地将基板4的热传递至本体2的导热面2b。
向导热面2b传递的热整体性地传递至本体2的端部为止，该热在本体2中传递的 途中，经由设置于本体2的外表面的多个散热片加而散热至大气中。
另一方面，从多个LEDlO产生的热的一部分从基板4的表面侧向配光构件3的凸 缘北传递。S卩，多个LEDlO的热在配线图案层43中扩散并传递至底板41之后，该热的一 部分经由绝缘层42而向基板4的表面侧的导热图案层44传递。接着，向导热图案层44传 递的热经由与导热图案层44相向的凸缘北而向配光构件3传递。
在本实施方式中，将配光构件3紧固于本体2，借此，利用凸缘北来将基板4的周 缘部挤压至导热面2b，因此，凸缘北的上表面与基板4的表面侧的周缘部彼此良好地密着。 因此，配置于基板4的周缘部的导热图案层44与凸缘北形成热结合，从而可效率良好地将 导热图案层44的热传递至配光构件3。
而且，经由凸缘北而传递的热在由具有良好的热导电性的金属材料所形成的配 光构件3中传递，并有效果地从筒灯1的表面侧散热。此时，由于配光构件3 —体地具有向 下方并向外侧扩展的倾斜部分及大径侧的凸缘3a，因此，与外气接触的面积比较大，可有效 果地进行散热。
另外，基板4的热的一部分经由与基板4的表面接触地配置的反射体5而散热。在 本实施方式中，将反射体5紧固于本体2的导热面2b，借此来使反射体5的背面密着于基板 4的表面，因此，可使热的传递效率良好。
最后，对所述实施方式的效果进行说明。
根据本实施方式，由于使基板4的背面在其周缘部以及中央部良好地密着于本体 2的导热面2b，因此，可效率良好地将基板4的热传递至本体2，从而可提高LEDlO的冷却效 率。再者，在此情况下，由于不直接将基板4紧固地固定于本体2的导热面2b，因此，即使当 基板4发生热膨胀时，也无需担心基板4因热应力而发生翘曲。即，根据本实施方式，即使 基板4因热而反复地膨胀及收缩，也可释放应力，可防止基板4因热而翘曲或变形，从而可 抑制例如在未图示的焊锡部分产生裂痕(crack)的情况。
另外，根据本实施方式，由于并不借由螺钉等来直接将基板4紧固于本体2，因此， 可相应地使螺钉的根数减少，可削减零件数，从而可减少制造成本。另外，在此情况下，无需 用以单独地将基板4予以紧固及固定的步骤，可相应地使筒灯1的组装步骤简略化，从而可 减少组装的作业成本。而且，由于使基板4密着于本体2的导热面2b，因此，可从配光构件 3的表面侧起，进行将配光构件3的凸缘北紧固于导热面2b的作业，从而可提高作业性。
另外，根据本实施方式，当将基板4、配光构件3、以及反射体5重叠地安装于本体 2的导热面2b时，将突设于导热面2b的3根突起2c用作引导件，因此，能够使各构件3、4、 5的安装角度朝向正确的方向，并容易地安装各构件3、4、5，从而可防止以错误的朝向来进 行安装的误安装。另外，在此情况下，作业员无需确认各构件3、4、5的朝向，可确实且容易 地进行组装作业。特别是定位用的突起2c不仅用于基板4的定位，而且用于配光构件3或 反射体5的定位，可由3个构件共用一组突起2c，从而可相应地使构成简略化。
另外，根据本实施方式，将配光构件3紧固地固定于本体2，借此，可使配光构件3 的凸缘: 密着于基板4的表面侧的周缘部，从而可使LEDlO的热有效果地从基板4的表面 侧散热。特别是在此情况下，作为散热构件而发挥功能的配光构件3具有与外气接触的比 较大的面积，因此，可提高散热效果。另外，在本实施方式中，在与配光构件3的凸缘北相 向的基板4的部位设置有导热图案层44，因此，可使在配线图案层43中扩散并向底板41传 递的LEDlO的热经由导热图案层44而效率良好地传递至配光构件3，从而可提高散热效率。
如上所述，根据本实施方式，可想出针对LEDlO的充分且确实的散热对策。
图17表示其他实施方式的筒灯1的要部概略图。
该筒灯1的设计(design)与上述实施方式的筒灯1的设计不同，但功能大致相 同。因此，此处对与上述实施方式的筒灯1同样地发挥功能的构成要素附上相同符号。
S卩，为了使基板4的背面密着于本体2的导热面2b，该筒灯1也包括将基板4的周 缘部挤压至导热面2b的保持构件3。该保持构件3具有用以将基板4的周缘部挤压至本体 2的导热面2b的大致圆环状的凸缘北。
另外，配置于基板4的表面侧的反射体5是借由插通至本体2的中央部及反射体5的中央部的安装螺钉9来紧固地固定于本体2。
因此，在本实施方式中，可使基板4的背面以其周缘部以及中央部良好地密着于 本体2的导热面2b，可产生与所述实施方式相同的效果。
虽然对某些实施方式进行了说明，但这些实施方式仅为举例说明，而并非要限定 本发明的范围。实际上，本发明所述的新颖方法及系统可实施为各种形态。此外，在不脱离 本发明的精神的条件下，可对所述方法及系统进行各种删减、替换以及变更。在不脱离本发 明的精神及范围的条件下，随附的权利要求及其等价物意图涵盖这些形态或修改。
例如，在所述实施方式中，作为与本体一起夹住基板4的周缘部的光学构件，例示 了配光构件3或保持构件3，但不限于此，也可使用反射体5。在此情况下，可将反射体5的 周缘部挤压至基板4的周缘部，使该基板4的周缘部夹在该反射体5的周缘部与导热面2b 之间。
另外，在所述实施方式中，例示了分体地构成本体2与电源单元20并将该本体2 与电源单元20予以连结的构造，但不限于此，也可使本体2与电源单元20 —体化。
另外，在所述实施方式中，作为将基板4、配光构件3、以及反射体5定位于本体2 的单元，例示了突设于导热面2b的3根突起2c，但不限于此，也可使用缺口或贯通孔来代替 该3根突起2c。
另外，在基板4的表面上，除了可安装多个LEDlO之外，还可安装另外的电路零件。 在此情况下，例如，也可将电容器等安装在基板4的表面上，该电容器等用以防止因噪声 (noise)重叠于点灯电路而引起的LEDlO的误点灯。
另外，基板4的形状不限于圆形，可以是矩形或多边形，也可以是椭圆形或长圆 形。
此外，在所述实施方式中，例示了隔着基板4的周缘部而以3个部位来将配光构件 3紧固于导热面2b的构造，但不限于此，紧固部位可以是2个部位以上的多个部位。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更 动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明 的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方 案的范围内。1权利要求
1.一种照明装置，其特征在于包括具有平坦的导热面的本体；基板，将发光元件安装于所述基板的表面，并使所述基板的背面与所述导热面接触；光学构件，在所述基板的所述表面侧，至少与所述基板的周缘部相向地配置着；以及紧固构件，以将所述基板的背面以周缘部来挤压至所述导热面的方式，将所述光学构 件紧固于所述本体。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于其中所述的紧固构件配置在沿着所述 基板的周缘部而隔开的多个部位。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于其中更包括反射体，在所述基板的表面侧，与所述基板的中央部相向地配置着，并具有对所述发光 元件的光进行反射的反射面；以及另外的紧固构件，以将所述基板的背面以所述中央部来挤压至所述导热面的方式，将 所述反射体紧固于所述本体。
4.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于其中所述的光学构件是筒状的配光构 件，该筒状的配光构件配置成包围所述发光体，以对来自所述发光元件的光进行配光控制。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于其中所述的配光构件由具有导热性的 材料形成。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于其中更包括突设于所述导热面的定位用的突起，其中所述基板包括第1承受部，该第1承受部借由接纳所述突起，将所述基板定位于所述导 热面，所述光学构件包括第2承受部，该第2承受部借由接纳所述突起，在使所述光学构件与 所述基板的表面接触的状态下，将所述光学构件定位于所述导热面。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于其中所述的基板包括与所述发光元 件形成电连接的配线图案层、以及与该配线图案层隔开的导热图案层，所述光学构件与所述导热图案层相向地热结合。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于其中所述的光学构件是筒状的配光构 件，该筒状的配光构件配置成包围所述发光元件，以对来自所述发光元件的光进行配光控 制。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于其中所述的配光构件由具有导热性的 材料形成。
全文摘要
本发明是有关于一种照明装置，该照明装置(1)包括具有平坦的导热面(2b)的本体(2)。基板(4)的背面与导热面(2b)接触。在基板(4)的表面上安装有发光元件(10)。光学构件(3)在基板(4)的表面侧，与基板(4)的周缘部相向地配置着。以将基板(4)的周缘部挤压至导热面(2b)的方式，借由紧固构件(8)来将光学构件(3)紧固于本体(2)。
文档编号F21S2/00GK102032482SQ20101029277
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年9月25日
发明者本田豊, 根津宪二, 森山厳与, 樋口一斎, 神代真一 申请人:东芝照明技术株式会社, 株式会社东芝