Led照明器具及其制造方法

专利名称：Led照明器具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及LED照明器具及其制造方法，特别涉及以LED (发光二极管)元件等发 光元件为光源、具有反射板的LED照明器具。
背景技术：
以往，提出了用器具壳体来支持前面面板的LED照明器具。例如，如图11所示，该 LED照明器具4在主体41的内部容纳着安装了多个LED元件421的LED单元42、和提供用 于点亮LED单元42的电力的电源单元45。此外，为每个LED元件421配设了反射板44来 反射其放射光，还在其外侧安装了用于避免LED元件421与外部接触、并且提供静电保护的 透光性的前面面板43。这里，反射板44形成为从被称为圆锥(二一 > )部的大径开口向上方逐渐变细的 碗状，在其顶部设有小径开口。此外，前面面板43被设置在反射板44的下方(例如，参照 专利文献1)。此外，专利文献2也提出了嵌顶灯(downlight)，在该情况下也采用了前面面板由 器具主体支持的结构。再者，还提出了一种LED照明器具，与LED元件对应而设的多个反射面经连接面部 而形成为一体，其中前面面板的周缘部被弹性地安装在壳体上(专利文献3、4)。专利文献1(日本)特开2OO9-OM637号公报专利文献2(日本)特开2007-230701号公报专利文献3(日本)特开2009-199958号公报专利文献4(日本)特开2009-199959号公报这样，在具有LED光源的照明器具中，为了对LED光源进行静电保护，在光出射侧 使用了由透射构件构成的前面面板。作为该前面面板的支持结构，提出了各种结构，但是存在为了实现器具壳体合理 化而不能支持的情况。例如，在照明器具中，容纳LED元件及电源等的框架(枠)和主体由 1个部件(part)构成的情况下，往往采用在圆筒状的框架和主体的中空部分设有接合部的 结构，该接合部用于实现LED基板的安装和基于热传导的散热。在此情况下，LED基板和对 其进行保护的透射构件在设置了器具时的使用时不得不从人眼看到的方向插入。从这方面 来讲，添加安装构件将损害外观设计性，所以非常困难。例如，可以考虑将前面面板用螺丝等安装到器具壳体上的结构，但是螺丝头会露 出，所以有外观设计性降低这一问题。

发明内容
本发明就是鉴于上述实情而提出的，其目的在于提供一种能减少部件个数、并且 外观设计性高的照明器具。本发明的照明器具包括多个LED元件；安装上述LED元件的基板；反射板，具有反射面和连续地连接上述各反射面的连接面部；以及配设在上述LED元件的光照射方向上 的透光性的前面面板，上述反射面具有与上述LED元件分别对置的小径的开口，从上述小 径的开口逐渐增大，其特征在于，上述连接面部及上述前面面板中的一个具有孔部，另一个 具有凸部，通过上述孔部和上述凸部的卡合，将上述前面面板固定到上述反射板上。根据该结构，由于前面面板卡合于反射板的连接面部，所以不使用额外的构件，就 能够固定，能减少部件个数，并且安装容易。前面面板和反射板的连接面部通过直接卡合来 固定，所以不会有螺丝头露出等，外观设计性也将提高。此外，该反射板从聚光性的观点来 看，优选做成碗状。此外，本发明包含的照明器具为，在上述照明器具中，上述前面面板构成凸部，并 且上述连接面部构成孔部，上述凸部插入到上述孔部中。根据该结构，没有向表面侧的突出部，前面面板的表面能够做得平坦，能够提高外 观设计性。此外，本发明包含如下照明器具上述凸部的顶端构成曲面。根据该结构，在凸部的顶端构成的曲面起透镜的作用，从器具的外侧看不到突起、 螺丝等构成物、以及安装了 LED元件的基板，能够具有外观设计性优良的外观。此外，本发明包含如下照明器具在上述凸部的顶端安装了构成曲面的帽(cap)。根据该结构，只需安装另外形成的帽即可，组装容易。并且，在凸部的顶端构成的 曲面起透镜的作用，从器具的外侧看不到突起、螺丝等构成物、以及安装了 LED元件的基 板，能够具有外观设计性优良的外观。此外，本发明包含的照明器具为，在上述照明器具中，上述前面面板由透光性树脂 构成。根据该结构，可以用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等构成，能够使其具有弹性。此外， 通过一体化形成，能够降低制造成本。此外，能够将器具薄形化。此外，本发明的照明器具的制造方法包含下述工序形成基板和多个LED元件的 工序，该基板安装上述LED元件；形成反射板的工序，该反射板具有反射面和连续地连接上 述各反射面的连接部，上述反射面具有与上述LED元件分别对置的小径的开口，从上述小 径的开口逐渐增大；形成前面面板的工序，该前面面板配设在上述LED元件的光照射方向 上，具有透光性；以及，使上述连接面部及上述前面面板中的一个具有孔部，另一个具有凸 部，且使上述孔部和上述凸部卡合，从而将上述前面面板固定到LED元件主体部上的工序。根据该结构，不使用额外的构件，就能够固定，能减少部件个数，并且安装容易。此外，本发明的上述照明器具的制造方法中包含下述工序将上述前面面板的凸 部插入到上述反射板的孔部中，用金属模将上述凸部成形为半球状的帽部。根据该结构，在插入凸部后，将凸部成形为半球状的帽部，所以安装极容易。此外，本发明的上述照明器具的制造方法中包含下述工序将上述前面面板的凸 部插入到上述反射板的孔部中，将半球状的帽部安装到上述凸部上。根据该结构，只需将另外成形的帽部安装到凸部上即可，所以制造容易。该帽部优 选由弹性体构成。发明效果根据本发明，不使用额外的构件，就能够固定，能减少部件个数，并且安装容易。此外，不会有螺丝头露出等，外观设计性也将提高。


本发明的目的及特征通过参照以下附图后所说明的优选实施例将会变得很明确。图1是表示本发明的实施方式1的LED照明器具的概略结构的剖视图。图2是表示本发明的实施方式1的LED照明器具中的、LED单元的外观的立体图。图3是表示本发明的实施方式1的LED照明器具中的、前面面板的概略结构的图， 图3(a)是主视图，图3(b)是剖视图。图4(a)是表示本发明的实施方式1的LED照明器具中、从LED照射侧看到的反射 板的外观的立体图，图4(b)是表示本发明的实施方式1的LED照明器具中、从LED侧看到 的反射板的外观的立体图。图5是表示本发明的实施方式1的LED照明器具的安装工序的要部剖视图，图 5(a) (c)示出各工序。图6是表示本发明的实施方式1的LED照明器具的变形例的图，图6(a) (c)示 出各工序。图7是表示本发明的实施方式2的LED照明器具的概略结构的剖视图。图8是表示本发明的实施方式2的LED照明器具的概略结构的主视图。图9是表示本发明的实施方式2的LED照明器具的概略结构的侧视图。图10是表示本发明的实施方式2的LED照明器具的概略结构的立体图。图11是表示现有的LED照明器具的概略结构的剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式的LED照明器具。本发明的实施方 式的LED照明器具是例如在宾馆或高级饭店等中、嵌入到天花板中而安装的嵌顶灯或吸顶 灯(ceiling light)。(实施方式1)图1是表示本发明的实施方式1的LED照明器具的概略结构的剖视图。本实施方式的LED照明器具1如图1所示，包括主体11、LED单元12、前面面板13、 反射板14、及电源单元15。这里，LED单元12是在基板121上安装4个LED元件122而形 成的。此外，反射板14具有反射面143和连续地连接各反射面143的连接面部144，该反射 面143形成为，具有与各LED元件122对置的小径开口 141，且从上述小径开口 141逐渐增 大，在该连接面部144(在本实施例中，是反射板14的中央)具有孔部145。另一方面，前面 面板13具有与该孔部卡合的凸部131，通过该孔部145和凸部131的卡合，来固定前面面板 13，这是前面面板13的特征。但是，孔部145也可以在反射板14的中央部有1个或多个， 或者在中央部及周边部有多个。此外，在与各个孔部145对应的位置上设有凸部131。主体11的结构为，为了兼用作将LED单元12发出的热散出到外部的散热构件而 通过散热性优良的压铸铝等形成大致圆筒状，在下端部一体地形成有框架16，该框架16用 于卡止到较窄地设置于天花板的嵌入孔的边缘部。此外，在主体11的内部，容纳着用于驱 动LED单元12的电源单元15。另外，电源单元15也可以被设置在主体11的外部。
LED单元12如图2所示，在形成为大致圆盘状的基板121上的、形成了导体图案 (未图示)的表面上，作为LED元件而通过例如倒装芯片(flip chip)安装配设了多个高亮 度LED元件122，设置未安装LED元件122的背面使其与主体11的底面面接触。另外，出于 降低热阻的目的，有时也将LED单元12经散热片而安装在主体11的底面上。前面面板13如图3(a)及(b)所示，通过具有透光性及绝缘性的例如丙烯酸树脂、 聚碳酸酯树脂而形成为大致圆盘状，并且在与反射板14的连接面部144上形成的孔部145 对应的位置上形成了凸部131。并且，该凸部131与反射板14的孔部145卡合，凸部131在 其顶端具有半球状的帽132。这样，该前面面板13被固定于在LED单元12的基板121的表 面侧安装的反射板14。图3(a)是主视图，(b)是剖视图，图3(a)是从图3(b)的箭头方向 看到的主视图。此外，前面面板13具有防止尘埃附着到LED元件122的表面上、并且对LED元件 122进行静电保护的功能。反射板14通过例如PBT(polybutylene terephthalate 聚丁烯对苯二甲酸酯) 树脂的挤压成型而形成为大致圆盘状，如图4(a)、(b)示出表面侧及背面侧那样，在与基板 121上所安装的LED元件122对应的位置上，设有小径开口 141，而在面板侧，设有通常被称 为圆锥部的大径开口 142，其间形成碗状。另外，该反射板14向壳体的安装是通过周围配置 的螺丝孔而安装到主体上。另外，反射板14的小径开口 141位于深处是为了提高外观设计性，通常采用不显 眼的颜色，例如与天花板的颜色近似的白色或黑色。此外，在想抑制天花板面的亮度的情况 下，做成黑色或粒面(銀面仕上(f )来抑制光的反射及漫射。在本实施方式中，框架16承 担该功能的一部分。并且，也有时通过将小径开口 141做大，从而不具有大径开口 142。艮口， 通过将小径开口 141做大，也能够形成具有圆筒状反射面143的反射板14。接着，参照图5(a)至(c)来说明将前面面板13安装到本实施方式的LED照明器 具1的反射板14的安装工序。如图5(a)所示，使反射板14和前面面板13成形。然后，如图5(b)所示，将前面面板13的凸部131插入到反射板14的孔部145中， 从背面施加加热了的金属模200，如图5(c)所示，成形为半球状，形成帽132。在图1中，本实施方式的LED照明器具1点亮后，来自LED元件122的放射光通过 前面面板13，其中大部分直接向垂直下方放射，其余部分在反射板14的从小径开口 141朝 向大径开口 142的区域被反射后向垂直下方放射。如上所述，根据这种本发明的实施方式1的LED照明器具1，通过将前面面板13的 凸部131插入到反射板14的孔部145中，来固定用于对基板上所安装的LED元件122进行 物理防护及静电防护的前面面板13，安装极容易，而且外观设计性也良好。此外，面板面不 易被视觉识别，在想抑制明亮感及眩光(glare)的空间中能得到良好的照明。另外，在上述实施方式1中，说明了排列了多个LED元件的结构，但是当然也能够 适用于具有一个LED元件的照明器具。根据该结构，在凸部的顶端所构成的形成球面的帽132起透镜的作用，从器具的 外侧看不到突起及螺丝等构成物、以及安装了 LED元件的基板，能够具有外观设计性优良 的外观。此外，在从器具外部观察凸部131的情况下，根据状态的不同有时会看到LED基板。由于在基板上搭载着基板色(绿、白)、铜图案、LED色(荧光体色、LED外壳色)、防反 接二极管等各种构件，所以在设计结构上不理想。但是，通过将凸部的顶端成形为曲面状， 由于透镜效应而使内部难以被看见，所以设计性提高。此外，在上述实施方式中，形成了半球状的帽132，但是也可以不必是半球状。帽 132只要其表面构成曲面而起透镜的作用，则也可以不是半球状。例如，也可以是半球状或 半椭圆形状等。作为变形例，也可以是，如图6(a)所示，使前面面板13的凸部131对准反射板14 的孔部145，然后如图6(b)所示，将前面面板13的凸部131插入到反射板14的孔部145中 之后，插入有弹性的树脂帽133，从而如图6(c)所示，构成具备半球状的树脂帽133的卡止 结构。该树脂帽的形状也不限于半球状，而可以适当变更。这样形成的LED照明器具制造极容易，而且外观设计性也良好。树脂帽133只要 其表面构成曲面并起透镜的作用，则也可以不是半球状。例如，也可以是半球状或半椭圆形状等。(实施方式2)图7是表示本发明的实施方式2的LED照明器具的概略结构的要部剖视图。此外， 对与实施方式1中所示的图1相同的结构附以同一标号并简化或省略其说明。图7是示出本实施方式的LED照明器具2的概略结构的剖视图，图8示出主视图， 图9示出侧视图。图10是立体图。在本实施方式中，采用使用热电元件的运动传感器(人 感力 )30，作为用于确认传感器的工作模式的指示灯，设有内置了红色LED元件的红色 帽部135。这里，取代上述实施方式1的帽132，在与从反射板14的孔部145突出的凸部相 当的区域的LED基板121上安装红色LED元件123，在与帽部相当的部分上形成红色帽部 135。作为指示灯的发光元件使用通常的红色LED元件，通电与LED元件122同样进行。其他与上述实施方式1相同。在本实施方式中，在透明突凸部附近的构成LED单元的基板上，设置小功率(日本 语小出力)LED封装，例如红色LED元件。它起指示灯的作用，例如如果是内置了传感器的照明器具，则被设计为能够用作 传感器检测时的指示灯、传感器工作模式的指示灯。另外，根据本实施方式，不用设特别的指示灯部，就能够做成设计性高的器具。此外，也可以在传感器检测时使其闪烁，作为威吓侵入者的功能。指示灯以微小光 量来点亮，所以容易从外部视觉识别LED元件周边的构成部，但是通过像本发明这样将面 板凸部的顶端做成曲面，缓和了从外部的视觉识别性从而设计性提高。再者，由于安装在 照明用LED基板上，所以无需专用基板，成本优势也很高。此外，通过这种在靠近曲面状部 的基板上设置用于进行工作告知的LED元件，需要工作告知功能的器具的设计性也得到提 尚ο这里，说明这样构成的反射板14的制造方法。首先，用例如丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等透光性树脂将包含小径开口(透光 部)141和大径开口 142的整体一体成型。接着，将与透光部、S卩小径开口 141相当的部分遮蔽(masking)之后，用铝等反射 率高的金属蒸镀整个表面，或施以白色涂装，然后除去屏蔽。
另外，反射板14的制作并不限于上述方法，例如，也可以用反射率高的、例如含有 钛等白色金属的树脂来制作实施方式1中的反射板14，通过夹物模压(4 一卜成型) 而将预先通过例如丙烯酸树脂的成型而制作的透光部一体化到该小径开口 141上。此外，作为另一种制作方法，也可以不通过夹物模压，而是将预先通过丙烯酸树脂 的成型而制作的透光部嵌合到小径开口 141中并粘接到实施方式1中的反射板14上，或者 通过压入而使其一体化。如上所述，根据这种本发明的实施方式2的LED照明器具，通过在与反射板的小径 开口相当的部分上形成能够透射来自LED元件的放射光的透光部，除了实现与实施方式1 同样的效果之外，还能够通过构件的一体化而降低制造成本。此外，能够将器具薄形化。此外，也可以在红色帽部135上直接安装红色LED元件，经在反射板14的背面侧 形成的配线图案来供电。由此，能够在前面面板的部分上发光，所以视觉识别性提高。另外，在上述实施方式1、2中，将前面面板的凸部插入到反射板上形成的孔部中， 但是也可以将反射板上形成的凸部插入到前面面板上形成的孔中。在此情况下，由于在前 面侧突出，所以优选为在前面面板上形成面向反射板侧的凹坑，在该凹坑的部分上插入反 射面的凸部。再者，也可以像实施方式2那样，在该反射面的凸部上安装构成指示灯的红色 LED元件等。以上，说明了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于这些特定实施方式，而可 以不超出后续的权利要求书的范畴地，进行多样的变更及修正，这可以说也属于本发明的范畴。
权利要求
1.一种照明器具，具有 多个LED元件；安装上述LED元件的基板；反射板，具有反射面和连续地连接上述各反射面的连接部；以及 配设在上述LED元件的光照射方向上的透光性的前面面板， 其特征在于，上述连接面部及上述前面面板中的一个具有孔部，另一个具有凸部， 通过上述孔部和上述凸部之间的卡合，将上述前面面板固定到上述反射板上。
2.如权利要求1所述的照明器具，其特征在于，上述反射面具有与上述LED元件分别对置的小径的开口，且形成为从上述小径的开口 逐渐增大。
3.如权利要求1或2所述的照明器具，其特征在于， 上述前面面板构成凸部，并且上述连接面部构成孔部。
4.如权利要求1或2所述的照明器具，其特征在于， 上述凸部的顶端构成曲面。
5.如权利要求1或2所述的照明器具，其特征在于， 在上述凸部的顶端安装有构成曲面的帽。
6.如权利要求1或2所述的照明器具，其特征在于， 上述凸部的顶端构成半球状。
7.一种照明器具的制造方法，其特征在于，包含下述工序 形成基板和多个LED元件的工序，该基板安装上述LED元件；形成反射板的工序，该反射板具有反射面和连续地连接上述各反射面的连接部； 形成前面面板的工序，该前面面板配设在上述LED元件的光照射方向，具有透光性；以及使上述连接面部及上述前面面板中的一个具有孔部，另一个具有凸部，使上述孔部和 上述凸部进行卡合，从而将上述前面面板固定到LED元件主体部的工序。
8.如权利要求7所述的照明器具的制造方法，其特征在于，上述反射面具有与上述LED元件分别对置的小径的开口，并形成为从上述小径的开口 逐渐增大。
9.如权利要求7或8所述的照明器具的制造方法，其特征在于，包含下述工序将上述前面面板的凸部插入到上述反射板的孔部，用金属模将上述凸 部成形为曲面的帽部。
10.如权利要求7或8所述的照明器具的制造方法，其特征在于，包含下述工序将上述前面面板的凸部插入到上述反射板的孔部，将曲面的帽部安装 到上述凸部的顶端。
全文摘要
本发明提供一种照明器具，包括多个LED元件、安装上述LED元件的基板、具有反射面和连续地连接上述各反射面的连接部的反射板、以及配设在上述LED元件的光照射方向上的透光性的前面面板，其中，上述连接面部及上述前面面板中的一个具有孔部，另一个具有凸部，通过上述孔部和上述凸部之间的卡合，将上述前面面板固定到上述反射板上。
文档编号F21S2/00GK102121589SQ201010599769
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月17日 优先权日2009年12月18日
发明者片冈高明 申请人:松下电工株式会社