照明装置制造方法

照明装置制造方法
【专利摘要】本发明是有关一种照明装置，可使散热性提高。该照明装置包括：具有发光元件的发光部；支撑着该发光部的陶瓷基板（6b）；单元支撑部（9），在一面侧安装陶瓷基板（6b），在另一面侧形成散热器（9c、9c）；单元安装板（10），在厚度方向上形成有使单元支撑部（9）插通的插通孔（10a），并以散热器（9c、9c）位于插通孔（10a）的背面侧、且陶瓷基板（6b）位于插通孔（10a）的前面侧的方式，来使单元支撑部（9）安装于单元安装板（10）；以及器具本体，收纳单元安装板（10）。
【专利说明】照明装置
[0001]本发明是申请号201110057675.6，发明名称为“光学单元以及照明装置”的申请案的分案申请，原始母案的申请日为2011年3月8日。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种以具有发光二极管(Light Emitting Diode, LED)等的发光元件的多个光学单元作为光源的照明装置。
【背景技术】
[0003]近年来，根据节能或免维护等的观点，已提出有各种将高输出、小型轻量、高寿命的LED用作光源的照明装置(例如参照专利文献I)。
[0004]所述照明装置是适合于路灯等的照明装置，在安装于装置本体的多个安装台上安装多个LED模块(module)而构成光源装置,借由安装于装置本体的盖玻璃(cover glass)来将所述光源装置予以覆盖。
[0005][先行技术文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献I]日本专利特开2007-242258号公报
[0008]然而，用作照明用的光源的LED为高功率二极管(high power diode),每一个LED的发热量多，若该热积蓄在LED的附近，则会导致LED的光输出降低或导致寿命特性变差
坐寸ο
[0009]相对于此，对于所述专利文献I所揭示的光学单元而言，在将盖玻璃设置于装置本体而成的密闭空间内，配设着包括多个LED的光源装置，因此，多个LED所发出的热容易充斥于该密闭空间内。
[0010]因此存在如下的问题，即，LED自身的散热性低，LED的光输出降低，容易导致寿命特性变差。另外，由于直接将多个LED模块安装在固定于装置本体的安装台上，因此还存在如下的问题，即，假设即使LED模块的一部分产生故障，也无法仅更换该故障的LED模块，而必须更换整个照明装置，从而导致维护的成本增加。

【发明内容】

[0011]本发明是鉴于如上所述的情况而成的发明，目的在于提供一种可使散热性提高的照明装置。
[0012]本申请案的照明装置，其特征在于包括:具有发光元件的发光部；支撑着所述发光部的发光基板；单元支撑部，在一面侧安装所述发光基板，在另一面侧形成散热器(heatsink);单元安装板，在厚度方向上形成有使所述单元支撑部插通的插通孔，并以所述散热器位于所述插通孔的背面侧、且所述发光基板位于所述插通孔的前面侧的方式，来使所述单元支撑部安装于所述单元安装板；以及器具本体，收纳所述单元安装板。
[0013]在所述第一发明以下的发明中，可将发光二极管(LED)或半导体激光器(laser)等以半导体作为发光源的发光元件用作光学单元的发光元件。在LED的情况下，例如可较佳地使用板载芯片(Chip on Board, COB)或表面安装器件(Surface Mount Device, SMD)型的LED。发光元件的个数、光学单元的个数可任意地选定。多个光学单元可具有相同的功能、性能，其功能、性能也可有所不同。
[0014]发光部支撑基板例如由具有电气绝缘性的热导率高的陶瓷(ceramic)制的平板等构成，以发光面露出至外部的状态来将发光部的LED模块配设于该平板。
[0015]散热器例如为多个散热片(fin)等，除了直接安装于单元支撑部的背面之外，还可借由一体成形来构成散热器。总之，以可效率良好地将来自发光部的热予以释放的方式，将散热器配设于安装有发光部支撑基板的单元支撑部的另一面侧即可。
[0016]此处，装置本体优选由例如由铝铸模等构成的金属、或不透光的合成树脂等构成以将光予以阻断，但在不产生光障碍的范围内，也允许光稍有泄漏。光学单元的支撑板可由金属或合成树脂形成，但当发光元件为LED时，优选设为如下的构成，即，使该光学单元的支撑板为由铝铸模等构成的金属制支撑板，将LED以可导热的方式配设在该光学单元的支撑板上，借此来促进LED的散热。
[0017]另外，本发明的照明装置可较佳地用作高速公路或一般道路等的路灯、及在公园等室外进行照明的防犯灯等的室外照明装置，但也可用作设置在室内的走廊或通路等在长度方向(通路等的延伸方向)上需要规定的明亮度的场所的室内用照明器具。例如当用作防犯灯时，优选从装置本体的宽度方向两侧向斜下方射出光，以沿着道路的长度方向获得大范围的配光。
[0018][发明的效果]
[0019]根据本发明的光学单元，由于将散热器一体地设置于具有发热的发光部的光学单元，因此，可经由单元支撑部，利用散热器来将发光部所发出的热予以释放。因此，可使每个光学单元的散热性提高，所以可使因发光部发热导致的升温所引起的光输出的降低与寿命特性的劣化减小。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是从本发明第一实施方式的LED光学单元的照射开口的正面侧进行观察时的立体图。
[0021]图2是从背面对所述LED光学单元进行观察时的立体图。
[0022]图3是对将本发明的一个实施方式的照明装置配设于支柱上的状态进行俯仰视时的外观立体图。
[0023]图4是俯瞰图1、图2所示的照明装置时的外观立体图。
[0024]图5是图1?图3所示的照明装置的正视图。
[0025]图6是所述照明装置的平面图。
[0026]图7是所述照明装置的左侧视图。
[0027]图8是所述照明装置的右侧视图。
[0028]图9是图1?图8所示的照明装置的底视图。
[0029]图10是图9的X-X线概略剖面图。
[0030]图11是图1、图2所示的两个LED光学单元并排地设置于单元安装板时的平面图。[0031]图12是从图1、图2所示的LED光学单元的照射开口的正面进行观察时的正视图。
[0032]图13是图12所示的XII1-XIII线剖面部的概略端面图。
[0033]图14是配设于弯曲灯柱的照明装置的俯仰立体图。
[0034]图15是本发明的第二实施方式的照明装置的底视图。
[0035]图16是所述照明装置的上盖的内表面平面图。
[0036]图17是所述上盖的侧剖视图。
[0037]图18是图15?图17所示的LED光学单元的平面图。
[0038]图19是图15?图17所示的反射体的立体图。
[0039]图20是表示图15?图17所示的光学单元的反射作用的模式图。
[0040]图21是图15?图17所示的前方照射LED光学单元的侧视图。
[0041]图22是图15?图17所示的后方照射LED光学单元的侧视图。
[0042]图23是图17的XXI1-XXII线剖面图。
[0043]图24是表示将图15?图22所示的一台照明装置立设于道路的十字状交叉点的一个角落部外侧时的配光特性的图。
[0044]图25是表示将图15?图22所示的4台照明装置立设于道路的十字状交叉点时的合成配光特性的图。
[0045]1、IA:照明装置
[0046]2、2a:灯柱(支柱)
[0047]3:外壳本体(装置本体的一部分)
[0048]3a:电室
[0049]3b:间隔壁
[0050]3c:光源室
[0051]3d:灯柱插入用横孔/开口上端/开口端
[0052]3da、31:灯柱结合部
[0053]3e:侧面
[0054]3f:下端/下端部
[0055]3g:后端部
[0056]3h:灯柱插入用纵孔
[0057]3j、4f:前端部
[0058]3k:开口
[0059]4:上盖(装置本体的一部分)
[0060]4a:顶部/中央部
[0061]4b:弯曲面
[0062]4c、4d: —对突条/突条部
[0063]4e:弯曲凹部/凹弧状凹部
[0064]4g:后端部/开闭盖
[0065]4h:弯曲凹部/下降倾斜面
[0066]41:下降倾斜面
[0067]4 j:开 口下端[0068]5:透光板
[0069]6、6A:LED 光学单元
[0070]6a:LED 模块
[0071]6aa:LED模块的发光面
[0072]6Ac ?6Af:反射镜
[0073]6b:陶瓷基板
[0074]6ba、6bb:卡合用小突起
[0075]6bc>9a:前表面
[0076]6B:后方照射LED光学单兀
[0077]6c、6d:平面镜
[0078]6e、6f:侧面曲面镜
[0079]6F:前方照射LED光学单元
[0080]6g:照射开口
[0081]6h:连接器
[0082]61:反射筒
[0083]6in:内侧LED光学单元
[0084]6j:底部
[0085]6jc:内表面
[0086]6k:嵌合开口部
[0087]6out:外侧LED光学单元
[0088]7:光源收容部
[0089]8a、8b:—对板弹簧(按压件)
[0090]8aa、8ba:狭缝
[0091]9:单元支撑板
[0092]9b:背面
[0093]9c、9c:散热片(散热器)
[0094]10:单元安装板
[0095]IOa:插通孔
[0096]11:楔状的前方用间隔件
[0097]12:楔状的后方用间隔件
[0098]13a、13b:后方配光
[0099]14:前方配光
[0100]15、17:合成配光
[0101]16a?16d:人行横道
[0102]A:装置本体
[0103]B:后方
[0104]F:前方
[0105]1:长度方向的长度/导线
[0106]La、Lb:光轴[0107]h:散热孔
[0108]O:中心轴
[0109]0A:交叉点中心
[0110]S:螺钉
[0111]Sa:螺栓或螺钉
[0112]W:宽度方向的长度
[0113]X-X、XII1-XII1、XXI1-XXI1:线
[0114]Θ a、0b:角度
【具体实施方式】
[0115]以下，基于附图来对本发明的实施方式进行说明。再者，对于图中的相同或相当的部分标记相同符号。
[0116]图3是对将本发明的第一实施方式的照明装置配设于灯柱(支柱)上的状态进行俯仰视时的外观立体图，图4是俯瞰所述照明装置本身时的外观立体图，图5是所述照明装置本身的正视图，图6是所述照明装置本身的平面图。
[0117]如所述图所示，本发明的照明装置I可作为路灯等而使用于例如高速公路或一般道路等的道路，因此，以下对应用为路灯的情况进行说明。如图3所示，照明装置I借由作为支柱的中空圆柱或中空角柱等的灯柱2而配设在例如地上约IOm的高度。灯柱2牢固地立设在例如高速公路等的道路的宽度方向端部外侧的地面上，且沿着道路的长度方向，隔开所需的间距(pitch)而立设着多个灯柱2。如图4?图6所示，照明装置I包括装置本体A。利用螺钉固定等来将作为外罩(cover)的一例的上盖4固定于外壳本体3的图中上表面的开口端3d，借此来使该外壳本体3的开口上端3d密闭，从而构成所述装置本体A。
[0118]如图4所示,上盖4例如借由招铸模(aluminium die cast)等,其平面形状大致形成为椭圆形，沿着作为照明对象的一例的道路(图示省略)的宽度方向(图5、图6中的左右方向)的长度W形成得比沿着道路的长度方向(图5、图6中的上下方向)的长度I更长。
[0119]如图4?图8所示，上盖4将其图中上表面形成为弯曲面4b，该弯曲面4b将所述上表面的大致中央部作为顶部4a且向外方凸出。在该弯曲面4b上，沿着上盖4的长度方向而一体地连续形成有向外方凸出的前后一对突条部4c、4d。
[0120]所述突条部4c、4d隔开所需的间隔而大致平行地并排设置在上盖4的宽度方向上，在所述突条部4c、4d之间，一体地连续形成有比所述突条部4c、4d更低且向内侧凹陷成凹弧状的带状的凹部4e。
[0121]所述凹弧状凹部4e借由向上方凸出的弯曲面，来分别一体地连续形成从上盖4的中央部4a向如端部(图5、图6中的左端部)4f与后端部(图5、图6中的右端部)4g逐渐变低的下降倾斜面4h、4i。即，如图4中的箭头所示，上盖4的外表面形成为流线形，该流线形使外气沿着长度方向与宽度方向流动时的空气阻力减小。
[0122]而且，如图5所示，上盖4的后端部4g的后端以可转动的方式安装于外壳本体3的后端(图5中的右端)上端部，且可沿着图5中的白箭头方向开闭，形成为开闭盖。
[0123]位于图4中的所述开闭盖4g下方的外壳本体3的后端部(图5中的右端部)的内部形成为电室3a。该电室3a借由图5中的虚线所示的间隔壁3b而与后述的光源室3c隔开，电源端子(图示省略)与连接于该电源端子的电源线以及点灯控制线的一端部水密地收容在该电室3a中。[0124]如图8所示，使图14所示的弯曲灯柱2a的前端部插入至图4中的电室3a的右端壁即图5、图6中的外壳本体3的右端壁，在所述右端壁中形成有包括进行固定的灯柱插入用横孔3d的灯柱结合部3da。
[0125]如图3所示，在图3中的上下端形成有开口的多角筒状的外壳本体3借由螺钉固定，可装脱地结合于图3中的所述上盖4的开口下端4 j。对于外壳本体3而言，与上盖4结合的上端部3d的平面形状形成为多角形的扁平柱状，该多角形的扁平柱状的形状及大小与上盖4的平面形状的椭圆形相同且大致形成为椭圆形，侧面3e形成为向图中的下端3f逐渐缩小的倾斜面。在外壳本体3的上端部3d形成有插通于图中的光源室3c上端的大致整个面的大小的开口部(图示省略)。
[0126]图9是外壳本体3的下端3f的底视图。如该图9所示，使图3所示的例如直棒状的灯柱2的前端部插入至外壳本体3的电室3a侧的后端部(图9中的右端部)3g的下端部3f，在该下端部3f中形成有包括进行固定的灯柱插入用纵孔3h的灯柱结合部3i。另一方面，在外壳本体3的前端部(图9中的左端部)3j侧，形成有对横长矩形的各角部进行倒角所成的多角形的开口 3k。在该开口 3k处配设作为透光体的一例的由强化玻璃构成的透光板5而形成照光部，以水密且气密地使光源室3c密闭。在该光源室3c内，排列成多列例如图9中的横向4列地收容有作为多个光学单元的一例的LED光学单元6、6、…。
[0127]将沿着外壳本体3的前后方向(图9中的左右方向)穿过4列所述LED光学单元6、6、…的中心的中心轴O作为对称轴，左右(图9中的上下)对称地分别配设所需数量的LED光学单元，例如各配设5台LED光学单元。
[0128]而且，对于所述各单侧的5台的LED光学单元6、6、…而言，例如在这些LED光学单元的排列的内侧in (中心轴O侧)，沿着中心轴O的轴方向并排地设置所需数量例如2台LED光学单元，在这些LED光学单元的外侧out，沿着中心轴O的轴方向并排地设置所需数量例如3台LED光学单元。使照射开口 6g彼此朝向左右方向相反侧而交叉地配置所述左右地排列的LED光学单元6、6、…，借此，来自所述LED光学单元6、6、…的照射光在其下方交叉。
[0129]如图10所示，借由将上盖4与外壳本体3予以接合来构成装置本体A。该装置本体A的内部空间形成为收容着多个LED光学单元6、6、…的光源收容部7，在该光源收容部7内，将排列于内侧的各LED光学单元6in配置在比排列于外侧的各LED光学单元6out更靠上方即更高的位置，图10中的左右地配置的内侧与外侧LED光学单元6in、6out排列成向图中的下方扩开的八字状，且排列成交叉的八字状。另外，内侧的各LED光学单元6in为了对附近进行照射，以照射光的光轴La相对于图10中的透光板5的上表面倾斜成所需角度Ga (例如50° )的状态而受到固定。外侧的各LED光学单元6out为了对比附近更远处进行照射，以照射光的光轴Lb相对于图10中的透光板5的上表面倾斜成所需角度Θ b(例如60° )的状态而受到固定。
[0130]如图9~图13所不,各LED光学单兀6包括:作为发光部的一例的LED(发光二极管)模块6a、作为该LED模块6a的支撑基板的一例的陶瓷基板6b、图12中的上下一对平面镜6c、6d、图12中的左右一对侧面曲面镜6e、6f、以及使所述4块面镜6a~6f成为一体或一体地予以结合而构成为喇叭状角筒体的反射筒6i。该反射筒6i包括呈喇叭状地扩开的矩形状的照射开口 6g、以及位于该照射开口 6g的轴方向的相反侧且呈喇叭状地缩径的底部6j。
[0131]如图12所示，LED模块6a例如是借由COB (Chip On Board)而由蓝黄色系伪白色发光二极管构成。即，对于LED模块6a而言，按照所需列(例如14行、14列)的矩阵(matrix)来排列所需数量(例如196个)的例如发出蓝色光的LED(发光二极管)裸芯片(bare chip),并将这些LED裸芯片直接安装在形成有电路的印刷基板上，将含有发出黄色光的荧光体的树脂涂布至所述LED裸芯片上，借由硅树脂来进行封接，接着例如借由硅树脂等来固定至基板上。
[0132]即，如图13所示，在使LED模块6a的发光面6aa稍向前方突出的状态下，借由作为接着剂的硅树脂来将该LED模块6a固定于陶瓷基板6b的前表面的大致中央部。另外，在该状态下，LED模块6a的发光面6aa比白色的陶瓷基板6b的前表面稍向前方突出。
[0133]在图12中，反射筒6i是以如下的方式来形成左右一对侧面曲面镜6e、6f，即，例如将铝等的平板弯曲地形成为所需角，接着将该平板的内表面形成为镜面等的反射面，使该弯曲反射面向作为照明对象的道路的宽度方向的两侧逐渐扩开，所述反射筒6i主要对从LED模块6a向道路的宽度方向照射的配光进行控制。即，如图9所示，各LED光学单元6、6、…主要对沿着中心轴O的轴方向的道路宽度方向的配光特性进行控制。再者，在图9中，各侧面曲面镜6e、6f的由多条平行纵向线所表示的部分分别表示所述侧面曲面镜6e、6f的各弯曲内表面(即反射面)。
[0134]另一方面，如图11、图12所不,反射筒6i是将招制的上下一对平面镜6c、6d—体地结合于左右一对侧面曲面镜6e、6f，借由向照明开口 6g逐渐扩开的有底喇叭状角筒体来形成为反射筒6i。如图11、图12所示，在该喇叭状反射筒6i的缩径侧底部6j的中央部，形成有与所述陶瓷基板6b嵌合 的嵌合开口部6k。在该嵌合开口部6k内收容着陶瓷基板6b。在收容着所述陶瓷基板6b时，如图13所示，该陶瓷基板6b的前表面6bc与反射筒6i的底部6j的内表面6jc大致成为同一个面。由于将上下一对平面镜6c、6d的内表面形成为镜面等的反射面，并且隔开所需的间隔而大致平行地并排设置在图中的上下方向上，因此，不会以使从照射开口 6g向外部照射的照射光扩大的方式来进行控制。另外，如图9所示，上下一对平面镜6c、6d在LED模块6a的附近分别形成有散热孔h、h。
[0135]而且，当借由灯柱2来将装置本体A配置于地上约IOm左右的高度时，所述平面镜及侧面镜6c~6f使一次反射光聚光于地上约7m左右的高度。
[0136]在将陶瓷基板6b的背面配设在形成于图11、图12所示的铝制等的金属制矩形平板状的单元支撑板9的前表面9a的嵌合开口部6k内的状态下，借由通过螺钉而固定于单元支撑板9的按压件的一例即上下一对板弹簧8a、8b来弹性地对陶瓷基板6b的前表面进行支撑。即，借由上下一对板弹簧8a、8b与单元支撑板9来在厚度方向上弹性地夹持着陶瓷基板6b。
[0137]所述板弹簧8a、8b的上端与下端借由螺钉固定而分别固定于反射筒6i的底部6j的上下各端。所述板弹簧8a、8b的各前端部突出至陶瓷基板6b的前表面上，在所述各突出前端部分别形成有沿着图中的上下方向延伸且在前端形成开口的狭缝8aa、8ba，使分别突出设置于陶瓷基板6b的前表面的上端与下端的纵长矩形的卡合用小突起6ba、6bb插入至所述狭缝8aa、8ba内，借此来保持少许游隙地进行支撑。在图12中，符号6h是可装脱地电连接于LED模块6a的供电用的连接器。该连接器6h借由导线I (在图1中省略导线I的一部分的图示)而电连接于所述电室3a内的电源端子。 [0138]如图1、图2所示，在LED光学单元6的单元支撑板9的背面％，一体地形成有铝制等金属制的多个散热用翼片9c、9d以作为散热器的一例。所述散热片9c、9d的外方突出长度可分别相同，也可如图9、图13所示，使并排设置方向的内侧的多块散热片较外侧的散热片更短。
[0139]如图9所示，以所述方式构成的多个LED光学单元6借由螺栓或螺钉Sa等而可装脱地安装于带板状的单元安装板10。
[0140]即，在单元安装板10的板厚方向上形成有供多个散热片9c、9c、…插通的矩形的插通孔10a。在使多个散热片9c、9c、…插通在所述插通孔IOa内的状态下,借由螺钉S来将LED光学单元6的支撑板9可装脱地固定于单元安装板10。针对内侧LED光学单元6in，例如横向并排地并排设置有2台单元安装板10，针对外侧LED光学单元6out，例如横向并排地并排设置有3台单元安装板10。所述单元安装板10固定于所述上盖4的内表面的所需的部位。即，全部的LED光学单元6、6、…可装脱地固定于上盖4的内表面。在进行该固定时，使LED光学单元6、6、…的单元支撑板9的至少一部分直接与上盖4的内表面发生接触，或隔着散热性高的金属板或导热管(heat pipe)等的散热体而与上盖4的内表面发生接触，从而使散热性提高。
[0141]而且，为了在以所述方式构成的LED光学单元6、6、…的一部分产生例如不点灯等的故障时，确保以剩余的正在点灯的LED光学单元6、6、…的中心轴O为对称轴的左右对称性，设置有多个例如两个电连接于所述LED光学单兀6、6、…的电源系统。
[0142]如此，万一当一个电源系统因某些原因而发生断路时，仍可借由剩余的电源系统来使LED光学单兀6、6、…点灯,或者在正在点灯的情况下，可使LED光学单兀6、6、…继续点灯。
[0143]另外，也可以维持以中心轴O为对称轴的LED光学单元6、6、…的点灯的左右对称性的方式，将所述多个电源系统连接于LED光学单兀6、6、…。
[0144]例如也可设置两个电源系统，将其中一个电源系统分别连接于4台内侧LED光学单元6in、6in、...，将另一个电源系统分别连接于6台外侧LED光学单元6out、6out、…。如此，万一当一个系统发生断路时，仍可使内侧或外侧的LED光学单元6in、6out、...中的一个LED光学单元点灯，而且可维持点灯时的左右对称性。
[0145]而且，所述多个系统的电源线连接于外壳本体3的电室3a内的电源端子台的二次侦牝未图示的一次侧的电源线电连接于该电源端子台的一次侧。该一次侧的电源线在中空的灯柱2内通过并电连接于未图示的电源装置。电源装置包括:LED光学单元6、6、…的点灯电路、以及对该点灯进行控制的控制装置(图示省略)。电源装置收容在未图示的箱状的外壳内，该外壳是以易于由作业员在地上进行作业的地上高度而配设于灯柱2的外表面。
[0146]接着，对所述照明装置I的作用进行说明。
[0147]借由多个系统的电源线来使LED光学单兀6、6、…的LED模块6a通电之后,该LED模块6a例如发出白色光。该白色光由上下一对平面镜6c、6d与左右一对侧面镜6e、6f反射而从照射开口 6g向透光板5侧照射，接着透过该透光板5而向作为照明对象的道路照射。如图10所示，来自左右地配置的LED光学单元6、6、…的光在其下方交叉。
[0148]然而，由于所述上下一对平面镜6c、6d彼此大致平行地配设，因此，由上下一对平面镜6c、6d反射的光几乎不扩散而主要向道路的长度方向照射。另一方面，由于所述侧面曲面镜6e、6f向道路的宽度方向扩开，因此，左右一对侧面曲面镜6e、6f所反射的白色光主要向道路的宽度方向照射。因此，可借由所述左右一对侧面曲面镜6e、6f的扩开角度来对向道路的宽度方向照射的照射角进行控制。
[0149]即，该照明装置I可针对各LED光学单元6而对朝向道路的宽度方向的照射角进行控制，因此，借由针对各LED光学单元6而适当地对成为泄漏光的朝向道路宽度方向的配光进行控制，可使泄漏光减少。借此，可使被照明区域的照明率提高，从而能够以低电力来获得目标照度。
[0150]另外，适当地对LED光学单元6的侧面曲面镜6e、6f的形状或扩开角度进行调整，借此，可使由所述侧面曲面镜6e、6f反射的一次反射光聚光在道路的宽度以内。另外，当根据灯柱2的高度而将照明装置I的地上高度设置成例如地上IOm的高度时，也可使一次反射光聚光在地上高度为7m的范围内。
[0151]此外，可使多个LED光学单元6、6、…在道路宽度方向上的照射点均相同，从而能够以在道路长度方向上达到均等的亮度分布的方式来分配照射方向。
[0152]而且，如图10所示，由于设置有用以对附近进行照射的内侧LED光学单元6in、6in、…、以及用以对比附近更远之处进行照射的LED光学单元6out、6out、…该两种LED光学单元，因此，可对照明装置I的附近与远处该两个位置进行照明。而且，如图9所示，将由附近照射用与远处照射用的LED光学单元6、6、…来形成一个组合的LED光学单元6、
6、…分别配设于对称轴(中心轴O)的左右(图9中的上下)，构成两个组合，并且左右对称地配置所述两个组合，且如图10所示，使所述两个组合倾斜成八字状地与照射部的透光板5相对向，因此，可使从该透光板5向外部照射的光的配光呈八字状地扩散，使照明区域扩大，并且在透光板5的下方附近，使来自左右的照射光交叉(cross)，因此，可使附近照射的明亮度提高。
[0153]另外，由于将附近照射用的LED光学单元6in、6in、…配置在远处照射用的LED光学单元6OUt、6OUt、…的上方即上段，因此，附近照射用的LED光学单元6in、6in、…因远处照射用的LED光学单元6out、6out、…所释放的热而被加热，温度比外侧LED光学单元6out、6out、…更高,光输出容易降低,但由于对附近进行照射，因此,光输出降低而产生的影响少。而且，由于左右配置的LED光学单元6、6、…的照射光交叉，因此，附近的明亮度原本就高，所以即使附近照射用LED光学单元6in、6in的LED模块6a的光输出因升温而降低，附近照射光减少所产生的影响更低。
[0154]相对于此，由于要求高光输出的远处照射用的LED光学单兀6out、6out、…位于比附近照射用LED光学单元6in、6in、…更靠下方的位置，因此，因附近照射用LED光学单元6in、6in、…所释放的热而被加热的程度低。因此，可将因升温而导致光输出降低的程度抑制得较低。
[0155]而且，如图9所示，LED光学单元6、6、…的图9中的上下一对平面镜6c、6d是以在道路的长度方向上相邻的方式而并排地设置着，因此，可使沿着该道路的长度方向照射的配光在长度方向上的长度扩大。[0156]另外，由于将附近照射用LED光学单元6in、6in、…与远处照射用的LED光学单元6out、6out、…配置成上下两段，因此，可使收容着这些LED光学单元的上盖4与外壳本体3的平面形状实现小型化。此外，由于使用小型、轻量、以及高输出的LED作为光源，因此，可相应地实现小型、轻量、以及高输出。
[0157]而且，当雨或雪、灰尘、粉尘、以及枯叶等落下至上盖4的上表面上时，如图4中的箭头所示，这些雨或雪、灰尘、粉尘、以及枯叶等会因上盖4的前后方向的下降弯曲面或宽度方向的下降弯曲面而滑落，所以可减少这些雨或雪、灰尘、粉尘、以及枯叶等的堆积。因此，可减轻维护的负担。
[0158]另外，上盖4借由形成一对弧线形的突条4c、4d或弯曲凹部4e来使表面积增大，因此，可提闻散热性。另外，可促进上盖4内的光源室3c内的自然对流，从而提闻散热性。
[0159]再者，在所述实施方式中，已对设置有10台LED光学单元6、6、…的情况进行了说明，但本发明并不限定于所述台数，可为10台以上，也可为10台以下。而且，排列于对称轴O的左右的台数的分配也并不限定于5台对5台，较为理想的是以左右对称的台数来配设着。
[0160]而且，各LED光学单元6借由一体地对LED模块6a、平面镜6c、6d及侧面曲面镜6e、6f、陶瓷基板6b、单元支撑板9、以及散热器9c、9c进行组合来实现单元化，各LED光学单元6装脱自如地设置于上盖4，因此，可更换各LED光学单元6。因此，当LED光学单元6的一部分发生故障时，与更换整个照明装置I的情况相比较，可减少成本。另外，可借由改变平面镜6c、6d或侧面曲面镜6e、6f的形状来容易地对应于各种配光要求。而且，由于每一台LED光学单元6、6、…均包括散热器9c、9c，因此，可使对于LED模块6a所释放的热的散热性提高。此外，由于所述散热器9c、9c以可导热的方式而与上盖4的内表面发生接触，因此，可从上盖4向外部散热，所以可进一步使散热性提高。
[0161]另外，由于将LED模块6a收容在导热性高的陶瓷基板6b的収容凹部内，因此，可使对于LED模块6a所释放的热的散热性提高。另外，由于一般不对脆弱的陶瓷基板6b进行螺钉固定，而是借由一对板弹簧8a、8b来弹性地进行支撑，因此，可使陶瓷基板6b的破损减少。而且，由于LED模块6a的发光面6aa与陶瓷基板6b的前表面(表面)大致成为同一个面或比该陶瓷基板6b的前表面(表面)稍位于前方，因此，可借由白色的陶瓷基板6b的前表面、与侧面曲面镜6e、6f来对LED模块6a所发出的光进行反射,从而可相应地使反射效率提高。
[0162]而且，如图4所示，将上盖4的外表面形状形成为流线形，该流线形可使该上盖4的外表面相对于沿着宽度方向与长度方向流动的气流的空气阻力减小，因此，例如可使配置在地上高度为IOm等的高处的照明装置I的风压减小。结果，可使支撑着照明装置I的灯柱2、2a自身的强度及其埋设基础的支撑强度均提高。再者，灯柱插入用横孔3d与灯柱插入用纵孔3d中的一个孔在不使用时，由未图示的闭塞板所密闭。
[0163]图15是本发明的第二实施方式的照明装置IA的底视图。该照明装置IA是较佳地使用于十字状交叉点等的道路的路灯，该照明装置IA的主要特征在于:将所述第一实施方式的照明装置I中的各LED光学单元6替换为第二 LED光学单元6A。
[0164]第二 LED光学单元6A相对于所述LED光学单元6而言，主要特征在于:将所述LED光学单元6的平面镜6c、6d与侧面曲面镜6e、6f替换为图19所示的4面反射镜6Ac、6Ad、6Ae、6Af，另一方面，该第二 LED光学单元6A包括图20所示的前方照射LED光学单元6F、与图21所示的后方照射LED光学单元6B，除此以外，与所述LED光学单元6大致相同，因此，在图15~图22中，对相同或相当的部分标记相同符号，并部分地省略其说明。
[0165]即，如图15所不,多个第二 LED光学单兀6A、6A、…排列成多列例如图15中的横向4列地收容在外壳本体3内。
[0166]而且，将沿着外壳本体3的前后方向(图15中的左右方向)穿过4列所述第二 LED光学单元6A、6A、…的中心的中心轴O作为对称轴，左右(图15中的上下)对称地分别配设所需数量的第二 LED光学单元，例如配设5台第二 LED光学单元。
[0167]另外，对于所述各单侧的第二 LED光学单元6A、6A、…而言，例如在这些第二 LED光学单元的排列的内侧in (中心轴O侧)，沿着中心轴O的轴方向并排地设置所需数量例如2台第二 LED光学单元，在这些第二 LED光学单元的外侧out，沿着中心轴O的轴方向并排地设置所需数量例如3台第二 LED光学单元。使照射开口 6g彼此朝向左右方向相反侧而交叉地配置所述左右地排列的第二 LED光学单元6A、6A、…，借此，来自所述第二 LED光学单兀6A、6A、…的照射光在其下方交叉。
[0168]而且，如图22所示，借由将上盖4与外壳本体3予以接合，其内部空间形成为收容着多个第二 LED光学单兀6A、6A、…的光源收容部7,在该光源收容部7内，将排列于内侧的各LED光学单元6in配置在比排列于外侧的各LED光学单元6out更靠上方即更高的位置(上段)，图22中的左右地配置的内侧与外侧LED光学单元6in、6out排列成向图中的下方扩开的八字状的交叉八字状，左右的排列于内侧与排列于外侧的各LED光学单元6in、6out的照射光在这些LED光学单元的图中的下方交叉。另外，内侧的各LED光学单元6in为了对附近进行照射，以照射光的光轴La相对于图22中的透光板5的上表面倾斜成所需角度0a (例如50° )的状态而受到固定。外侧的各LED光学单元6out为了对较附近更远处进行照射，以照射光的光轴Lb相 对于图22中的透光板5的上表面倾斜成所需角度Θ b(例如60° )的状态而受到固定。
[0169]如图18所示，各LED光学单元6A是借由作为反射体的一例的4面反射镜6Ac、6Ad、6Ae、6Af来将作为发光部的一例的LED (发光二极管)模块6a、作为该LED模块6a的支撑基板的一例的陶瓷基板6b、以及该陶瓷基板6b的外周四边包围成长方形状。所述反射镜6Ac、6Ad、6Ae、6Af由铝板金等形成，各内表面借由镜面加工而形成为反射面。
[0170]如图19所示，各反射镜6Ac~6Af的大小、形状或高度各不相同，彼此相对向的反射镜例如6Ac与6Ae、6Ad与6Af中，6Ae、6Af形成得比另一方的6Ac、6Ad更低(6Ae < 6Ac,6Af < 6Ad)，高度高的一方的反射镜6Ac、6Ad所反射的光不会再次被相对向的反射镜6Ae、6Af反射，而是对其上方进行照射(通光)，借此来向更远处照射出光。
[0171]因此,如图15、图16所不，对于各第二 LED光学单兀6A而言,将反射镜6Ac~6Ad中的高度最高的反射镜6Ac配置为大致平行于中心轴O (对称轴)且位于各LED光学单元6A中的中心轴O侧的反射面。因此，在图15、图16中，可更远地向左右方向的外侧方照射出光。
[0172]图18所示的LED模块6a例如是借由COB (Chip On Board)而由蓝黄色系伪白色发光二极管构成。即，对于LED模块6a而言，按照所需列(例如14行、14列)的矩阵来排列所需数量(例如196个)的例如发出蓝色光的LED (发光二极管)裸芯片，并将这些LED裸芯片直接安装在形成有电路的印刷基板上，将含有发出黄色光的荧光体的树脂涂布至所述LED裸芯片上，借由硅树脂来进行封接，接着例如借由硅树脂等来固定至基板上。
[0173]在使LED模块6a的发光面6aa向比陶瓷基板6b的前表面6bc更前方稍突出且露出至外部的状态下，借由作为接着剂的硅树脂来将该LED模块6a固定于陶瓷基板6b的前表面。另外，在该固定状态下，LED模块6a的发光面6aa处于比白色的陶瓷基板6b的前表面6bc稍向前方突出的位置。
[0174]而且，如图18所示，第二 LED光学单元6A是偏向与高度最高的反射镜6Ac相对向的高度低的反射镜6Ae地配设着LED模块6a。与高度低的反射镜6Ae相比较，使作为光源的LED模块6a更远离上述可将反射光向远处照射的最高的反射镜6Ac，借此，可使该反射镜6Ac上的入射角小于接近于发光部的LED模块6a的反射镜6Ae上的入射角，因此,可使该反射镜6Ac的反射光的照射距离延伸。
[0175]图20是表示所述LED光学单元6A的高度高的反射镜6Ac、及与该反射镜6Ac相对向且高度较该反射镜6Ac更低的反射镜6Ae的反射作用的模式图。如图20所示，发光部的LED模块6a的光由高度低的反射镜6Ae反射之后，该反射光再次由与该反射镜6Ae相对向的高度高的反射镜6Ac反射，接着照射至上盖4的宽度方向(图20中的左右方向)的较内侧(in)的附近。在对附近进行照射的过程中，LED模块6a所发出的光由高度低的反射镜6Ae与高度高的反射镜6Ac反射两次，因此，光束会因反射损失而稍微降低，但由于照射至附近，因此，光度足以对附近进行照射。
[0176]另一方面，当来自LED模块6a的光由高度高的反射镜6Ac反射时，由于该高度高的反射镜6Ac处于比一个反射镜6Ae更远离LED模块6a的位置，因此，入射至该高度高的反射镜6Ac的光的入射角相应地变小。因此,该反射镜6Ac以小反射角来进行反射,反射光照射至上盖4的宽度方向外侧的远处。在此情况下，由于反射镜6Ac上的反射为一次，因此，相应地可使反射所产生的光束较对附近进行照射的光束更强，从而可照射至更远处。
[0177]而且，所述多个LED光学单元6A是将上盖4内的宽度方向中心配置成相对于沿着长度方向(图20的附图中的表背方向)延伸的宽度方向中心轴而在图中呈左右对称，因此，可使该上盖4在图20中的正下方的水平面上的照度的均齐度提高。
[0178]另外，相对于上盖4的宽度方向中心轴而分别配设于一侧的多个LED光学单元6A、6A配置成图中的上下两段，在上盖4的宽度方向上相邻的LED光学单元6A、6A彼此具有阶差，因此，可防止或减少如下的情况，该情况是从所述LED光学单元6A、6A照射出的照射光被一个LED光学单元6A阻断而产生阴影的情况。
[0179]再者，本模式图表示反射镜6Ac及6Ae的反射作用，但LED光学单元6A的反射镜6Ad及6Af也同样地可利用高度不同的反射镜来进行后方(远处)照射以及后方(附近)照射。
[0180]在将陶瓷基板6b的背面配设在形成于图18所示的铝制等的金属制矩形平板状的单元支撑板9的前表面9a的嵌合开口部6k内的状态下，借由通过螺钉而固定于单元支撑板9的按压件的一例即上下一对板弹簧8a、8b来弹性地对陶瓷基板6b的前表面进行支撑。即，借由上下一对板弹簧8a、8b与单元支撑板9来在厚度方向上弹性地夹持着陶瓷基板6b。
[0181]所述板弹簧8a、8b的上端与下端借由螺钉固定而分别固定于单元支撑板9的上下各端。以所述方式构成的多个LED光学单元6借由螺栓或螺钉Sa等而可装脱地安装于带板状的单元安装板10。针对第二内侧LED光学单元6Ain (上段)，例如横向并排地并排设置2台单元安装板10，针对外侧LED光学单元6Aout(下段)，例如横向并排地并排设置3台单元安装板10。所述单元安装板10借由螺钉固定而固定于一体地突出设置于所述上盖4的内表面的安装凸台(boss)，从而固定于所需的部位。即，全部的第二 LED光学单元6A、6A、…可装脱地固定于上盖4的内表面。在进行该固定时，使第二 LED光学单元6A、6A、…的单元支撑板9的至少一部分直接与上盖4的内表面发生接触，或隔着散热性高的金属板或导热管等的散热体而与上盖4的内表面发生接触，从而使散热性提高。
[0182]而且，设置有多个例如两个以所述方式构成的第二 LED光学单元6A、6A、…的电源系统。即，也可将多个电源系统分别设置于以中心轴O为对称轴的第二 LED光学单元6A、6A、…的点灯的左侧与右侧。如此，当一个系统存在故障时，只要另一个系统无故障，则可使左右的一个第二 LED光学单元6A、6A、…点灯，从而可防止全部的第二 LED光学单元熄灭。
[0183]而且，第二 LED光学单元6A包括图21所示的前方照射LED光学单元6F、与图22所示的后方照射LED光学单元6B。如图21所示,前方照射LED光学单元6F包括楔状的前方用间隔件(spacer) 11,该楔状的前方用间隔件(spacer) 11使LED模块6a的发光面6aa与陶瓷基板6b的前表面6bc向前方F侧即作为支柱的灯柱2的相反侧倾斜。间隔件11优选为铝铸模等散热性优异的构件。
[0184]如图15、图16所示，前方照射LED光学单元6F在外壳本体3的后部配设成上下(内侧、外侧)两段，配设有左右4对即共计8台前方照射LED光学单元6F。
[0185]另一方面，如图22所示，后方照射LED光学单元6B包括铝铸模制等的楔状的后方用间隔件12，该楔状的后方用间隔件12使LED模块6a的发光面6aa与陶瓷基板6b的前表面6bc向后方B倾斜。如图15、图16所不,该后方照射LED光学单兀6B左右成对地配设于外壳本体3内的前部。
[0186]图24表示将一台以所述方式构成的第二实施方式的照明装置IA立设于例如十字状的道路交叉点的角落部外侧时的配光特性。照明装置IA是以头部朝向道路交叉点的中心OA的方式立设。
[0187]所述照明装置IA的配光特性包括:借由配置于外壳本体3的前部的左右两个后方照射LED光学单元6B、6B而分别向后方B的左右两个方向照射时的左右的后方配光13a、13b ;以及借由配置于外壳本体3的后部的左右4对共计8台前方照射LED光学单元6F、6F、…而向前方F照射时的前方配光14。
[0188]因此，照明装置IA的配光成为将大致三角形状的前方配光14与后方配光13a、13b予以合成所得的大致椭圆状的合成配光15。该合成配光15可以立设有照明装置I的交叉点道路的一个角落部为中心而大致呈椭圆状地进行照明，也可对包含交叉点中心OA与设置有照明装置IA的两个人行横道16a、16b的区域进行照明。
[0189]图25表示将4台照明装置1A、1A、…立设于所述交叉点角落部时的合成配光17。根据该合成配光17，可对从交叉点中心OA起包含4台照明装置1A、1A、…的稍后方的半径内进行照明，从而可对交叉点的全部的4条人行横道16a~16d进行照明。
[0190]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技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但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。
【权利要求】
1.一种照明装置，其特征在于包括: 具有发光元件的发光部； 支撑着所述发光部的发光基板； 单元支撑部，在一面侧安装所述发光基板，在另一面侧形成散热器； 单元安装板，在厚度方向上形成有使所述单元支撑部插通的插通孔，并以所述散热器位于所述插通孔的背面侧、且所述发光基板位于所述插通孔的前面侧的方式，来使所述单元支撑部安装于所述单元安装板；以及器具本体，收纳所述单元安装板。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于还包括: 对来自所述发光部的配光进行控制的反射体。
【文档编号】F21V29/00GK103471002SQ201310372640
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2011年3月8日 优先权日:2010年3月29日
【发明者】石田敏行, 高桥章道, 山田裕一, 川越真, 仓持裕行 申请人:东芝照明技术株式会社, 株式会社东芝