照明用光源的制作方法

文档序号:2875780阅读:180来源:国知局
照明用光源的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种照明用光源,即使小型化配光特性和点亮时外观也都良好。照明用光源(100)在多个半导体发光元件(111a)的上方配置有导光部件(120),该导光部件(120)具有:入射面,与这些半导体发光元件(111a)对置;出射面(121d),使从该入射面入射至内部的光的至少一部分向避开所述基台(160)的上表面(160a)的斜下方出射,照明用光源(100)在所述入射面形成有倾斜区域(121b),该倾斜区域(121b)以从所述上表面(160a)的周缘侧朝向中央侧逐渐远离所述上表面(160a)的方式相对于所述上表面(160a)倾斜。
【专利说明】照明用光源

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及利用LED (Light Emitting Diode)等半导体发光元件的照明用光 源。

【背景技术】
[0002] 近年来,作为白炽灯泡的替代品,利用了半导体发光元件的灯泡形的照明用光源 逐渐普及。这样的照明用光源,作为光源的半导体发光元件的照射角较狭窄,所以与白炽灯 泡相比,存在配光特性狭窄的课题。
[0003] 在此,过去使用导光部件来改善照明用光源的配光特性(专利文献1)。图14是表 示以往的照明用光源的截面图。在照明用光源900中,在基台960的上表面960a经由安装 基板912以使主出射方向朝向上方的状态配置有多个半导体发光元件911a,在这些半导体 发光元件911a的上方配置有导光部件920。该导光部件920具有与半导体发光元件911a 对置的入射面921b、以及形成于球形罩930的直径为最大的高度位置附近的出射面921d。 如光路L91、L92所不,从各半导体发光兀件911a出射的光通过入射面921b而入射至导光 部件920的内部,入射的光的一部分从出射面921d向避开了基台960的上表面960a的斜 下方出射。
[0004] 从半导体发光元件911a出射的光的一部分从出射面921d朝向斜下方出射,所以 照明用光源900的配光特性良好。而且,光从球形罩930的直径为最大的高度位置附近朝 向斜下方出射,所以看起来仿佛光从球形罩930的中心以放射状出射,照明用光源900的点 亮时的外观也很好。
[0005] 专利文献1 :国际公开W02012/176354号
[0006] 但是,试图将上述构成应用于小型的照明用光源时,发现点亮时的外观有时并不 好。 实用新型内容
[0007] 本实用新型鉴于上述情况而做出,其目的在于,提供一种照明用光源,即使小型 化,配光特性和点亮时的外观也都良好。
[0008] 为了达成上述目的,本实用新型的一个方式的照明用光源,多个半导体发光元件 以使主出射方向朝向上方的状态配置于基台的上表面,在这些半导体发光元件的上方配置 有导光部件,该导光部件具有入射面和出射面,该入射面与这些半导体发光元件对置,该出 射面使从该入射面入射至内部的光的至少一部分朝向避开所述基台的上表面的斜下方出 射,在所述入射面上形成有倾斜区域,该倾斜区域以从所述基台的上表面的周缘侧朝向中 央侧逐渐远离所述基台的上表面的方式相对于所述基台的上表面倾斜。
[0009] 所述多个半导体发光元件在所述基台的上表面沿着该上表面的周缘排列为环状, 所述入射面的倾斜区域沿着所述多个半导体发光元件的排列方向形成为环状。
[0010] 在所述导光部件的入射面上,在所述倾斜区域以外形成有辅助入射区域,该辅助 入射区域相对于所述基台的上表面平行、或者以从所述基台的上表面的周缘侧朝向中央侧 逐渐接近所述基台的上表面的方式相对于所述基台的上表面倾斜。
[0011] 所述导光部件还具有辅助出射面,该辅助出射面使入射至所述入射面的光的一部 分朝向所述导光部件的侧方出射。
[0012] 所述导光部件还具有:主导光部,具有所述入射面的倾斜区域及所述出射面;以 及辅助导光部,具有所述入射面的辅助入射区域及所述辅助出射面。
[0013] 所述主导光部为环状,所述辅助导光部配置在所述主导光部的环内侧。
[0014] 所述入射面的斜面区域是相对于所述基台的上表面的倾斜角均一的平面。
[0015] 实用新型的效果
[0016] 本实用新型的一个方式的照明用光源,具有形成有出射面的导光部件,该出射面 使入射至内部的光的至少一部分朝向避开基台的上表面的斜下方出射。因此,配光特性良 好。
[0017] 而且,在导光部件的入射面形成有倾斜区域,该倾斜区域以从基台的上表面的周 缘侧朝向中央侧逐渐远离所述基台的上表面的方式相对于所述基台的上表面倾斜。因此, 通过倾斜区域,能够使从半导体发光元件出射并通过倾斜区域而入射至导光部件的内部的 光向接近出射面的方向折射。因此,即使沿着导光部件的灯轴J的方向的尺寸较短,也能够 将从倾斜区域入射至导光部件的内部的光引导至到射面。因此,即使小型化,点亮时的外观 也较为良好。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1是表示本实施方式的照明用光源的立体图。
[0019] 图2是表示本实施方式的照明用光源的、沿着图1的A-A线的截面向视图。
[0020] 图3是表示本实施方式的照明用光源的分解立体图。
[0021] 图4是表示本实施方式的导光部件的、从上方观察的立体图。
[0022] 图5是表示本实施方式的导光部件的、从下方观察的立体图。
[0023] 图6是用于说明本实施方式的导光部件的光学特性的截面图。
[0024] 图7是用于说明照明用光源的配光特性的配光曲线图。
[0025] 图8是表示变形例1的导光部件的截面图。
[0026] 图9是表不变形例2的导光部件的截面图。
[0027] 图10是表示变形例3的导光部件的截面图。
[0028] 图11是表示变形例4的导光部件的截面图。
[0029] 图12是表示变形例5的照明用光源的分解立体图。
[0030] 图13是表示变形例5的照明用光源的一部分的截面图。
[0031] 图14是表示以往的照明用光源的截面图。
[0032] 符号说明
[0033] 100,600照明用光源
[0034] 111a,61 la半导体发光元件
[0035] 120, 220, 320,420, 520,620 导光部件
[0036] 121,221,321,421,521 主导光部
[0037] 121b,221b,321d,421,521 倾斜区域
[0038] 12Id 出射面
[0039] 122辅助导光部
[0040] 122a辅助入射区域
[0041] 122c辅助出射面
[0042] 160 基台
[0043] 160a 上表面

【具体实施方式】
[0044] 以下参照【专利附图】
附图
【附图说明】本实施方式的照明用光源。
[0045] <概略构成>
[0046] 图1是表示本实施方式的照明用光源的立体图。如图1所示,本实施方式的照明 用光源100是作为白炽灯泡的替代品的LED灯,具有与白炽灯泡近似的外观形状。
[0047] 图2是表示本实施方式的照明用光源的、沿着图1的A-A线的截面向视图。图3 是表示本实施方式的照明用光源的分解立体图。如图2及图3所示,照明用光源100具有 发光模组110、导光部件120、球形罩130、电路单元140、框体150、基台160及灯头170等。
[0048] <各部构成>
[0049] (发光模组)
[0050] 如图2所不,发光模组110具有例如多个发光部111和搭载这些发光部111的安 装基板112。
[0051] 各发光部111具有半导体发光元件111a和密封该半导体发光元件111a的密封部 件111b。半导体发光元件111a例如是发出蓝色光的GaN系LED。密封部件111b例如由混 入了将蓝色光变换为黄色光的荧光体粒子的透明硅树脂构成。各发光部111将通过蓝色光 与黄色光的混色而得到的白色光出射。
[0052] 各半导体发光元件111a以各自的主出射方向朝向沿着灯轴J的上方的姿态安装 在安装基板112上。另外,多个半导体发光元件111a不需要全部朝向沿着灯轴J方向的上 方,也可以一部分以朝向相对于灯轴J斜向倾斜的方向的姿态安装。由此,能够进一步提高 配光的控制性,得到更好的配光。
[0053] 如图3所示,安装基板112例如为圆形状,是由树脂板和金属板构成的金属基板。 在安装基板112的上表面112a,多个发光部111沿着安装基板112的周缘排列为圆环状。 此外,在安装基板112的上表面112a,在由多个发光部111构成的环的内侧区域,经由布线 图案(未图示)配置有与各发光部111电连接的连接器113。
[0054] (导光部件)
[0055] 导光部件120具有如下的功能:通过将从半导体发光元件111a出射的光的一部分 向斜下方及侧方引导,提高照明用光源1〇〇的配光特性。该导光部件120是照明用光源100 的主要部分,所以详细情况留待后述。
[0056] (球形罩)
[0057] 如图2所示,球形罩130是A形的灯用形状,在内表面131形成有用于改善配光特 性的光扩散膜(未图示)。另外,球形罩130不限于A形的灯用形状,也可以是G形的灯用 形状等其他形状。
[0058] 球形罩130的开口侧端部132嵌入到框体150的外侧筒部153与基台160的筒部 161之间的槽内。在该槽内填充有粘接剂(未图示),通过该粘接剂,球形罩130被固接在 框体150及基台160上。
[0059] (电路单元)
[0060] 如图3所不,电路单兀140用于使半导体发光兀件111a点壳,具有电路基板141、 安装于该电路基板141的各种电子零件142、143、多个布线144?147。另外,在图中仅图 示了一部分电子零件。
[0061] 电路单元140以电路基板141与灯轴J平行的姿态被容纳在框体150的内部。电 路基板141在沿着灯轴J的方向上为长条状,与灯轴J正交的方向的宽度随着朝向下方而 逐渐变窄。通过采用这样的构成,能够缩小框体150的外径,其结果,也能够缩小照明用光 源100的外径。
[0062] 一对布线144U45从框体150的内侧筒部154的上侧开口导出到框体150的外部 之后,经由设置于基台160的顶板部162的贯通孔163导出到基台160的上方。进而,一对 布线144U45经由设置于安装基板112的中央附近的贯通孔112c导出到安装基板112的 上方。并且,通过将安装于布线144U45的前端的连接器148和发光模组110的连接器113 连接,电路单元140与发光模组110电连接。
[0063] 布线146从框体150的灯头安装部152的下侧开口导出到框体150的外部,与灯 头170的外壳部171连接。此外,布线147从框体150的灯头安装部152的下侧开口引出 到框体150的外部,与灯头170的眼孔部172连接。通过这些布线146、147,电路单元140 与灯头170电连接。
[0064] (框体)
[0065] 框体150具有电路容纳部151和在该电路容纳部151的下端延伸设置的灯头安 装部152。电路容纳部151具有外侧筒部153和配置于该外侧筒部153的内部的内侧筒部 154,在该内侧筒部154的内部容纳电路单元140。在灯头安装部152上外嵌着灯头170。 [0066] 电路容纳部151的外侧筒部153为圆筒状,筒轴与灯轴J 一致,内径及外径朝向下 方变小。电路容纳部151的内侧筒部154也为圆筒状,筒轴与灯轴J 一致,内径及外径遍及 整体大致恒定。外侧筒部153和内侧筒部154各自的下端部彼此连结,在外侧筒部153与 内侧筒部154之间设有用于插入基台160的筒部161的圆筒状的间隙155。
[0067] 内侧筒部154具有保持在内部容纳的电路单元140的功能、以及规定基台160在 灯轴J方向上相对于框体150的位置的功能。在内侧筒部154的上端部形成有一对切口 156,在这一对切口 156中嵌入从电路基板141的上端部向侧方突出的一对突起部141a时, 通过内侧筒部154保持电路基板141。此外,将基台160的筒部161插入外侧筒部153与内 侧筒部154的间隙155、并使顶板部162的下表面与内侧筒部154的上端抵接时,规定基台 160在灯轴J方向上相对于框体150的位置。
[0068] (基台)
[0069] 基台160具有圆筒状的筒部161和将筒部161的上侧开口封闭的圆板状的顶板部 162,以筒部161的筒轴与灯轴J 一致的姿态配置。基台160为了作为散热器发挥功能,由 高热传导性材料构成。作为高热传导性材料,例如可以使用金属材料、高热传导性树脂材料 等。使用高热传导性树脂材料的情况下,可以混入具有热传导性的纤维。基台160例如通 过注射成型这些材料来制作。
[0070] 顶板部162的上表面成为基台160的上表面160a,在该上表面160a安装有发光模 组110。在基台160的上表面160a安装发光模组110时,基台160的上表面160a与发光模 组110的安装基板112的上表面112a平行。然后,半导体发光元件111a成为如下状态:在 使主出射方向朝向上方的状态下,沿着上表面160a的周缘以圆环状排列在基台160的上表 面 160a。
[0071] 例如通过将贯通了导光部件120的贯通孔123c及安装基板112的贯通孔112c的 螺钉180抒入设置于基台160的上表面160a的螺孔164,来进行发光模组110向基台160 的安装。基台160的上表面160a与安装基板112的下表面112b面接触,发光模组110的 热容易向基台160传导。
[0072](灯头)
[0073] 灯头170是用于从照明用光源100所安装的照明器具的灯座接受电力的部件,在 本实施方式中使用爱迪生型的E17灯头。该灯头170具有经由绝缘部173配置的外壳部 171及眼孔部172,这些外壳部171及眼孔部172分别通过布线146、147与电路单元140电 连接。
[0074] <导光部件的详细情况>
[0075] (概略构成)
[0076] 导光部件120是由透光性材料构成的光学部件。作为透光性材料,可以举出树脂 和无机材料。作为树脂,可以举出通用塑料、工程塑料、超级工程塑料等热可塑性树脂和热 固化性树脂。具体来说,可以列举出:聚碳酸酯树脂、丙烯酸系树脂、含氟系丙烯酸树脂、有 机硅系丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈苯乙烯树脂、环烯烃聚合物、 甲基苯乙烯树脂、芴树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯、苯酚树脂、三聚氰胺树 月旨、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、Ρ0Μ(聚甲醛)、PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)等。作为 无机材料,可以举出玻璃或陶瓷等。
[0077] 图4是表不本实施方式的导光部件的、从上方观察的立体图。图5是表不本实施 方式的导光部件的、从下方观察的立体图。图6是用于说明本实施方式的导光部件的光学 特性的截面图。如图4、图5及图6所示,导光部件120具有主导光部121、辅助导光部122 及安装部123。
[0078](主导光部)
[0079] 主导光部121是用于使从半导体发光元件111a出射的光的一部分向避开基台160 的上表面160a的斜下方出射的部位,沿着半导体发光元件111a的排列方向形成为圆环状。 在该主导光部121上形成有第1入射面121a、第2入射面121b、反射面121c及出射面121d。
[0080] 第1入射面121a是沿着半导体发光元件111a的排列方向的圆环带状,与安装基 板112的上表面112a的周缘区域对置,与基台160的上表面160a及安装基板112的上表 面112a平行。从该第1入射面121a朝向下方分别突出着4个较短的第1突出部124和一 对较长的第2突出部125。
[0081] 4个第1突出部124在灯轴J方向的长度全部相同,沿着半导体发光元件111a的 排列方向隔开等间隔而配置在4处。在将导光部件120安装于基台160的状态下,各第1突 出部124的下表面124a分别与发光模组110的安装基板112的上表面112a抵接。因此, 第1入射面121a隔开第1突出部124的灯轴J方向的尺寸距离而与安装基板112的上表 面112a保持平行。这样,导光部件120相对于发光部111被定位。由此,能够使从半导体 发光元件111a出射的光按照光学设计入射至第1入射面121a及第2入射面121b。
[0082] 一对第2突出部125与第1突出部124相比,灯轴J方向的尺寸更长,被设置在隔 着灯轴J而对称的位置。在安装基板112的周缘设有与第2突出部125的位置及形状相应 的一对切口 114、115,在将导光部件120安装于基台160的状态下,第2突出部125的下端 部125a分别嵌入切口 114、115。这样,导光部件120不会相对于安装基板112在以灯轴J 为中心的旋转方向上错移位置。因此,能够使从半导体发光元件111a出射的光按照光学设 计入射至第1入射面121a及第2入射面121b。
[0083] 第2入射面121b是沿着半导体发光元件111a的排列方向的圆环带状,位于第1 入射面121a的环内侧,第1入射面121a的内周缘和第2入射面121b的外周缘连续。该第 2入射面121b与发光部111对置,由于第2入射面121b位于发光部111的大致正上方,所 以从半导体发光元件111a出射的光主要从第2入射面121b入射至主导光部121的内部。 另外,从半导体发光元件111a出射的光也从第1入射面121a入射至主导光部121的内部。
[0084] 反射面121c是沿着半导体发光元件111a的排列方向的圆环带状,位于第1入射 面121a及第2入射面121b的上方。该反射面121c以从基台160的上表面160a的周缘侧 朝向中央侧逐渐接近上表面160a的方式相对于上表面160a倾斜。
[0085] 出射面121d是构成导光部件120的侧面(外周面)的圆环带状的面,相对于基台 160的上表面160a垂直,与球形罩130的内表面131对置。
[0086] 如图6中光路L1所示,从半导体发光元件111a出射并通过第2入射面121b而入 射至主导光部121的内部的光在反射面121c反射,通过出射面121d并朝向斜下方出射到 导光部件120的外部。然后,从导光部件120朝向斜下方出射的光透过球形罩130,向避开 基台160的上表面160a的斜下方前进。
[0087] 在此,第2入射面121b以从基台160的上表面160a的周缘侧朝向中央侧逐渐远 离上表面160a的方式相对于上表面160a倾斜。因此,从半导体发光兀件111a向正上方出 射的光在通过第2入射面121b时,向远离灯轴J的方向、即接近作为导光部件120的外周 面的出射面121d的方向折射。因此,与在第2入射面121b不折射而朝向正上方的情况相 比,在导光部件120的内部能够以更短的光路到达出射面121d。结果,与以往相比能够缩短 导光部件120的灯轴J方向的尺寸。
[0088] 另外,除了从半导体发光元件111a朝向正上方出射的光,向正上方以外的方向出 射的光也通过第2入射面121b而向接近出射面121d的方向折射。例如,从半导体发光元 件111a向接近灯轴J的方向出射并入射至第2入射面121b的光,也通过第2入射面121b 向接近出射面121d的方向折射。此外,从半导体发光元件111a向远离灯轴J的方向出射 并入射至第2入射面121b的光,也通过第2入射面121b向接近出射面121d的方向折射。
[0089] 想要将模仿白炽灯泡的外观形状的照明用光源100小型化的情况下,对于框体 150,必须确保能够在内部容纳电路单元140的容积,所以很难缩短框体150的灯轴J方向 的尺寸。另一方面,对于球形罩130,由于在内部零件并不是特别拥挤,所以相对来说容易缩 短球形罩130的灯轴J方向的尺寸。因此,将照明用光源100小型化的情况下,相对于照明 用光源100的全长(照明用光源100的灯轴J方向的尺寸),球形罩130的灯轴J方向的 尺寸的比例容易变小。即,球形罩130容易成为在灯轴J方向上较短的扁平形状。如果在 这样的扁平球形罩130的内部将以往形状的导光部件920缩小而容纳,则成为图2中二点 划线920所示的配置。这种情况下,出射面921d位于比球形罩130的直径最大的高度位置 (B所示的位置)更靠上方的位置,所以在照明用光源100点亮时,看起来好像从球形罩130 的顶部附近放射光,外观不好。
[0090] 对此,在本实施方式的照明用光源100中,能够使导光部件120的灯轴J方向的尺 寸比以往缩短,所以能够使出射面121d的位置与球形罩130的直径最大的高度位置吻合。 因此,在照明用光源100点亮时,看起来光仿佛从球形罩930的中心以放射状出射,外观良 好。
[0091](辅助导光部)
[0092] 辅助导光部122是用于使从半导体发光元件111a出射的光的一部分朝向导光部 件120的侧方出射的部位。该辅助导光部122在主导光部121的环内侧沿着半导体发光元 件111a的排列方向形成为圆环状,与主导光部121的环内侧部分连续。在辅助导光部122 上形成有辅助入射面122a、辅助反射面122b及辅助出射面122c。
[0093] 辅助入射面122a是沿着半导体发光元件111a的排列方向的圆环带状,位于主导 光部121的第2入射面121b的环内侧,第2入射面121b的内周缘和辅助入射面122a的外 周缘连续。该辅助入射面122a是与基台160的上表面160a平行的平面,与发光部111对 置,从半导体发光元件111a出射的光的一部分通过辅助入射面122a而入射至辅助导光部 122的内部。另外,导光部件120的入射面126由主导光部121的第1入射面121a、第2入 射面121b、及辅助导光部122的辅助入射面122a构成(参照图6)。
[0094] 辅助反射面122b是沿着半导体发光元件111a的排列方向的圆环带状,位于辅助 入射面122a的上方。该辅助反射面122b以从基台160的上表面160a的周缘侧朝向中央 侧逐渐接近上表面160a的方式相对于上表面160a倾斜。
[0095] 辅助出射面122c是构成辅助导光部122的侧面的圆环带状的面,以从基台160的 上表面160a的周缘侧朝向中央侧逐渐远离上表面160a的方式相对于上表面160a倾斜,与 球形罩130的内表面131对置。
[0096] 如图6中光路L2所示,从半导体发光元件111a出射并通过辅助入射面122a而入 射至辅助导光部122的内部的光,在辅助反射面122b反射并通过辅助出射面122c而朝向 侧方出射到导光部件120的外部。并且,从导光部件120朝向侧方出射的光透过球形罩930 而向照明用光源100的侧方前进。
[0097] 通过设置这样的辅助导光部122,能够使本来应该朝向上方前进的光的一部分向 侧方前进。因此,正上方向的光度变弱而相对地斜后方的光度变强,所以能够扩大配光角。 另外,辅助入射面122a并不必须是与基台160的上表面160a平行的平面,相对于上表面 160a的倾斜是任意的。例如,可以以从基台160的上表面160a的周缘侧朝向中央侧逐渐远 离上表面160a的方式相对于上表面160a倾斜,也可以以逐渐接近上表面160a的方式相对 于上表面160a倾斜。同样,辅助反射面122b及辅助出射面122c相对于上表面160a的倾 斜也是任意的。
[0098] (安装部)
[0099] 安装部123是用包含筒轴的面将有底圆筒形状切成一半的形状,具有上端与辅助 导光部122的下端的一部分连续的半圆筒部分123a和与该半圆筒部分123a的下端连续的 半圆板部分123b。在半圆板部分123b设有用于将导光部件120螺合到基台160的贯通孔 123c。
[0100] 如图6中光路L3所75,从半导体发光兀件111a朝向辅助导光部122的环内出射 的光的一部分通过不存在安装部123的区域,不入射至导光部件120而直接入射至球形罩 130。
[0101](配光特性)
[0102] 图7是用于说明照明用光源的配光特性的配光曲线图。在图7中,使用单点划线 表示白炽灯泡的配光曲线A,使用实线表示本实施方式的照明用光源100的配光曲线B,使 用虚线表示专利文献1的照明用光源900的配光曲线C。
[0103] 基于配光角来评价了配光特性。配光角指的是出射了照明用光源的光度的最大值 的一半以上的光度的角度范围的大小。在图7所示的配光曲线的情况下,是光度为0.5以 上的角度范围的大小。
[0104] 从图7可知,白炽灯泡的配光角约为285°,本实施方式的照明用光源100的配光 角约为290°,专利文献1的照明用光源900的配光角约为295°。这样,照明用光源100 具有与照明用光源900大致同等的配光角,具有与白炽灯泡相近的配光角。因此,照明用光 源100的配光特性良好,可以说具有与白炽灯泡近似的配光特性。
[0105] <本实施方式的总结>
[0106] 本实施方式的照明用光源100,以使主出射方向朝向上方的方式将多个半导体发 光兀件111a配置在基台160的上表面160a。此外,在半导体发光兀件111a的上方配置有 导光部件120。导光部件120具有:入射面126,与半导体发光元件111a对置;以及出射 面121d,使从该入射面126入射至内部的光的至少一部分朝向避开所述基台160的上表面 160a的斜下方出射。在入射面126上形成有倾斜区域121b (第2入射面121b),该倾斜区 域121b以从基台160的上表面160a的周缘侧朝向中央侧逐渐远离上表面160a的方式相 对于上表面160a倾斜。因此,本实施方式的照明用光源100即使小型化,配光特性和点亮 时的外观也较为良好。
[0107] 此外,多个半导体发光元件111a在基台160的上表面160a沿着该上表面160a的 周缘排列为环状,入射面126的倾斜区域121b沿着多个半导体发光元件111a的排列方向 形成为环状。通过将半导体发光元件111a及倾斜区域121b设为这样的形态,能够向与灯 轴J正交的360°全方向无光斑地出射光。
[0108] 此外,在导光部件120的入射面126上,在倾斜区域121b以外形成有与基台160 的上表面160a平行的辅助入射区域122a (辅助入射面122a)。这样,导光部件120的入射 面126并不是必须整个区域以从基台160的上表面160a的周缘侧朝向中央侧逐渐远离上 表面160a的方式相对于上表面160a倾斜。
[0109] 导光部件120还具有辅助出射面122c,入射至入射面126的光的一部分朝向导光 部件120的侧方出射。具有这样的辅助出射面122c的情况下,照明用光源100的配光特性 更加良好。
[0110] 导光部件120具有:主导光部121,具有入射面126的倾斜区域121b及出射面 121d ;以及辅助导光部122,具有入射面126的辅助入射区域122a及辅助出射面122c。通 过在辅助导光部122设置辅助出射面122c,能够有效利用未从倾斜区域121b入射至主导光 部121的内部的光。
[0111] 主导光部121为环状,辅助导光部122配置在主导光部121的环内侧。通过采用 这样的构成,能够有效利用朝向主导光部121的环内出射的光。
[0112] 入射面126的斜面区域121b是相对于基台160的上表面160a的倾斜角均一的平 面。通过采用这样的构成,导光部件120的形状简单。
[0113]《变形例》
[0114] 以上说明了实施方式的照明用光源,但是例示的照明用光源100也可以如下变 形。
[0115] <导光部件的变形例>
[0116] 以下说明上述实施方式的导光部件120的变形例。另外,对于与导光部件120共 通的构成,赋予与导光部件120相同的符号并简略或省略该构成的说明。
[0117](变形例1)
[0118] 在上述实施方式的导光部件120中,第2入射面121b相对于基台160的上表面 160a的倾斜角是均一的,但是导光部件的第2入射面不限于这样的构成。
[0119] 图8是表示变形例1的导光部件的截面图。如图8所示,变形例1的导光部件220 中,主导光部221的第2入射面221b由2种不同倾斜角的区域构成。具体地说,第2入射 面221b由第1区域221ba和第2区域221bb构成。第1区域221ba与第1入射面121a连 续。第2区域221bb与第1区域221ba连续,与第1区域221ba相比倾斜角更大,还与辅助 入射面122a连续。采用这样的构成的情况下,配光特性和点亮时的外观也较为良好,并且 能够进行更复杂的光学设计。
[0120] 另外,变形例1的导光部件220的第2入射面221b也可以如图8中双点划线所示, 与第1入射面121a连续的第1区域221ba和与辅助入射面122a连续的第2区域221bb相 比,倾斜角更大。
[0121](变形例2)
[0122] 接下来,在上述实施方式的导光部件120中第2入射面121b是平面,但是导光部 件的第2入射面不限于这样的构成。
[0123] 图9是表示变形例2的导光部件的截面图。如图9所示,变形例2的导光部件320 中,主导光部321的第2入射面321b是曲面。具体地说,在用包含灯轴J的假想面切断导光 部件320的截断面中,第2入射面321b的形状是向灯轴J侧凸出的圆弧状。更具体地说, 上述截断面中的第2入射面321b的圆弧的形状为椭圆弧状。采用这样的构成的情况下,配 光特性和点亮时的外观也较为良好,并且能够将入射至第2入射面321b的光向特定的方向 聚光。
[0124] 另外,导光部件320的第2入射面321b的形状不限于在上述截断面中中向灯轴J 侧凸出的圆弧状,也可以如图9中双点划线所示,是向灯轴J的相反侧凸出的圆弧状。
[0125](变形例3)
[0126] 接下来,上述实施方式的导光部件120中,作为入射面的一部分的第1入射面121a 及辅助入射面122a与基台160的上表面160a(图2参照)平行,并且与第2入射面121b 之间的倾斜角分别不同,但是不限于此。
[0127] 图10是表示变形例3的导光部件的截面图。如图10所示,变形例3的导光部件 420的入射面426由主导光部421的入射面421b和辅助导光部422的入射面422a构成。 主导光部421的入射面421b相当于上述实施方式的第2入射面121b,不存在相当于第1入 射面121a的面。此外,在导光部件420中,也不存在相当于导光部件120的第1突出部124 及第2突出部125的部位。
[0128] 入射面426的整个区域以从基台160的上表面160a(参照图2)的周缘侧朝向中央 侧逐渐远离上表面160a的方式,以一定的倾斜角相对于上表面160a倾斜。米用这样的构 成的情况下,配光特性和点亮时的外观都较为良好,并且能够使导光部件120的形状简单。
[0129] (变形例4)
[0130] 接下来,上述实施方式的导光部件120具有辅助导光部122,但是导光部件不是必 须具有辅助导光部。
[0131] 图11是表示变形例4的导光部件的截面图。如图11所示,变形例4的导光部件 520由主导光部521、第1突出部124及第2突出部125构成,不存在相当于辅助导光部122 及安装部123的部分。
[0132] 主导光部521由第1入射面121a、第2入射面521b、反射面521c及出射面121d 构成,导光部件520的入射面526由第1入射面121a及第2入射面521b构成。第2入射 面521b及反射面521c在内周缘侧连续。采用这样的构成的情况下,配光特性和点亮时的 外观都较为良好,并且能够增强正上方向的光度。
[0133] <照明用光源的变形例>
[0134] 以下说明上述实施方式的照明用光源100的变形例。另外,对于与照明用光源100 共通的构成,赋予与照明用光源100相同的符号,并简略或省略该构成的说明。
[0135] (变形例5)
[0136] 接下来,上述实施方式的照明用光源100中,多个半导体发光元件111a在基台160 的上表面160a沿着该上表面160a的周缘排列为环状,但是照明用光源不限于该构成。
[0137] 图12是表示变形例5的照明用光源的分解立体图。图13是表示变形例5的导光 部件的截面图。如图12及图13所示,变形例5的照明用光源600具有发光模组610、导光 部件620、球形罩130、电路单元140、框体150、基台160及灯头170等。
[0138] 如图13所不,发光模组610例如具有1个发光部611和该发光部111所搭载的安 装基板612。
[0139] 发光部611具有多个半导体发光元件611a和密封这些半导体发光元件611a的1 个密封部件611b。半导体发光元件611a例如是发出蓝色光的GaN系的LED。密封部件611b 例如由混入了将蓝色光变换为黄色光的荧光体粒子的透明硅树脂构成。发光部611将通过 蓝色光与黄色光的混色而得到的白色光射出。
[0140] 多个半导体发光元件611a在安装基板612的上表面612a平面配置为例如矩阵 状,各半导体发光元件611a以各自的主出射方向朝向沿着灯轴J的上方的姿态安装在安装 基板612上。另外,多个半导体发光元件611a并不是必须全部朝向沿着灯轴J方向的上方, 也可以一部分以朝向相对于灯轴J倾斜的方向的姿态安装。由此,能够进一步提高配光的 控制性,得到更好的配光特性。
[0141] 密封部件61 lb例如为块状,将全部半导体发光元件61 la密封。密封部件61 lb从 上方观察时为正方形,灯轴J与该正方形的中心交叉。通过采用这样的构成,能够遍及以灯 轴J为中心的全周得到均一的配光。
[0142] 如图12所示,安装基板612例如为圆形状,是由树脂板和金属板构成的金属基板。 在安装基板612的上表面612a的大致中央安装着块状的发光部611。此外,在安装基板612 的上表面612a的周缘区域,配置有经由布线图案(未图示)与发光部611电连接的连接器 613。发光模组610在使安装基板612的下表面612b与基台160的上表面160a面接触的 状态下,将贯通了安装基板612的贯通孔612c的螺钉680拧入螺孔164而固定到基台160 上。
[0143] 如图13所示,导光部件620由外观为圆柱状的导光部621和在该导光部621的下 侧延伸设置的筒状的安装部623构成。
[0144] 导光部621是用于使从半导体发光元件611a向上方出射的光的一部分从导光部 件620的内部向避开基台160的上表面160a的斜下方出射的部位,在下表面侧具有圆锥台 形状的空洞627。在该导光部621上形成有第1入射面621a、第2入射面621b、反射面621c 及出射面621d。导光部件620的入射面626由第1入射面621a和第2入射面621b构成。
[0145] 第1入射面621a是构成圆锥台形状的空洞627的上表面的圆形的面,与发光部 611的中央区域对置,与基台160的上表面160a平行。
[0146] 第2入射面621b是围绕第1入射面621a的圆环状,第1入射面621a的外周缘和 第2入射面621b的内周缘连续。该第2入射面621b与发光部611的外周缘区域对置,从半 导体发光元件611a出射的光的一部分通过第2入射面621b而入射至导光部621的内部。 另外,从半导体发光兀件611a出射的光也从第1入射面621a入射至导光部621的内部。
[0147] 第2入射面621b以从基台160的上表面160a的周缘侧朝向中央侧逐渐远离上表 面160a的方式相对于上表面160a倾斜。因此,从半导体发光兀件611a朝向正上方出射的 光在通过第2入射面621b时,向远离灯轴J的方向、即接近作为导光部件620的侧面的出 射面621d的方向折射。因此,与不在第2入射面621b折射而朝向正上方的情况相比,能够 在导光部件620的内部以更短的光路到达出射面621d。结果,能够使导光部件620的灯轴 J方向的尺寸比以往更短。
[0148] 反射面621c是与基台160的上表面160a平行的圆形的平面,由导光部件620的 上表面构成,位于第1入射面621a及第2入射面621b的上方,与球形罩130的内表面131 对置。
[0149] 出射面621d是构成导光部件620的侧面(外周面)的圆环带状的面,相对于基台 160的上表面160a垂直,与球形罩130的内表面131对置。
[0150] 如图13中光路L4所示,从半导体发光元件611a出射的光的一部分通过第2入射 面621b而入射至导光部621的内部,在反射面621c反射后,通过出射面621d而朝向斜下 方出射到导光部621的外部。然后,从导光部621朝向斜下方出射的光透过球形罩130而 向避开基台160的上表面160a的斜下方行进。
[0151] 此外,如光路L5所示,从半导体发光元件611a出射的光的另一部分入射至第1入 射面621a。第1入射面621a与基台160的上表面160a平行,所以从第1入射面621a入射 至导光部621的内部的光相对于反射面621c垂直地入射,不在反射面621c反射而通过反 射面621c,朝向上方出射到导光部621的外部。
[0152] 安装部623为筒状,安装部623的外周面和导光部621的外周面成为平齐的面,安 装部623的筒内空间与主体部621的空洞627连续。该安装部623是用于将导光部件620 固定到发光模组110的安装基板112并相对于发光部111定位的部分,下端面与安装基板 112的上表面112a抵接。
[0153] 本实施方式的照明用光源600中,第2入射面621b也以从基台160的上表面160a 的周缘侧朝向中央侧逐渐远离上表面160a的方式相对于上表面160a倾斜。因此,即使小 型化,配光特性和点亮时的外观也都良好。另外,在照明用光源600中,导光部621的第1 入射面621a不是必需的,也可以不形成第1入射面621a,取代于此,第2入射面621b为圆 锥面。
[0154] <其他变形例>
[0155] 以上基于上述实施方式说明了本实用新型,但是本实用新型不限于上述实施方式 的构成。例如,也可以是将上述实施方式及变形例的部分构成适当组合而成的照明用光源。 此外,上述实施方式所记载的材料、树脂等只是示出了优选例子,不限定于此。进而,在不脱 离本实用新型的技术思想的范围内,能够将照明用光源的构成适当地变更。
[0156] 在上述实施方式中,半导体发光兀件为LED,发光模组为LED模组,但是半导体发 光元件例如也可以是LD (激光二极管)或EL元件(电致发光元件)。
[0157] 上述实施方式的半导体发光元件使用C0B技术安装到安装基板的上表面,但是本 实用新型不限于该构成。例如,也可以安装SMD (Surface Mount Device)型的半导体发光元 件。
[0158] 上述实施方式的发光部,作为半导体发光元件使用蓝色LED,作为荧光体粒子使用 将蓝色光变换为黄色光的荧光体粒子,但是本实用新型不限于该构成。例如,也可以是将发 出紫外线的半导体发光元件和发光为三原色(红色、绿色、蓝色)的各色荧光体粒子组合的 发光部。
[0159] 上述实施方式的灯头是爱迪生型的E型,但是本实用新型不限于该构成。例如也 可以是针型(具体地说,GY、GX等G型)的灯头。
[0160] 上述实施方式的电路单元整体容纳在框体的内部,但是本实用新型不限于该构 成。例如,也可以是电路单元的一部分容纳在球形罩的内部。此外,本实施方式的电路单元 以电路基板与灯轴J平行的姿态容纳在框体的内部,但是电路基板也可以是与灯轴J正交 的姿态。
[0161] 本实用新型能够在照明中广泛利用。
【权利要求】
1. 一种照明用光源,其特征在于, 多个半导体发光元件以使主出射方向朝向上方的状态配置于基台的上表面,在这些半 导体发光元件的上方配置有导光部件, 该导光部件具有入射面和出射面,该入射面与这些半导体发光元件对置,该出射面使 从该入射面入射至内部的光的至少一部分朝向避开所述基台的上表面的斜下方出射, 在所述入射面上形成有倾斜区域,该倾斜区域以从所述基台的上表面的周缘侧朝向中 央侧逐渐远离所述基台的上表面的方式相对于所述基台的上表面倾斜。
2. 如权利要求1所述的照明用光源,其特征在于, 所述多个半导体发光元件在所述基台的上表面沿着该上表面的周缘排列为环状,所述 入射面的倾斜区域沿着所述多个半导体发光元件的排列方向形成为环状。
3. 如权利要求1或2所述的照明用光源,其特征在于, 在所述导光部件的入射面上,在所述倾斜区域以外形成有辅助入射区域,该辅助入射 区域相对于所述基台的上表面平行、或者以从所述基台的上表面的周缘侧朝向中央侧逐渐 接近所述基台的上表面的方式相对于所述基台的上表面倾斜。
4. 如权利要求3所述的照明用光源,其特征在于, 所述导光部件还具有辅助出射面,该辅助出射面使入射至所述入射面的光的一部分朝 向所述导光部件的侧方出射。
5. 如权利要求4所述的照明用光源,其特征在于, 所述导光部件还具有:主导光部,具有所述入射面的倾斜区域及所述出射面;以及辅 助导光部,具有所述入射面的辅助入射区域及所述辅助出射面。
6. 如权利要求5所述的照明用光源,其特征在于, 所述主导光部为环状,所述辅助导光部配置在所述主导光部的环内侧。
7. 如权利要求6所述的照明用光源,其特征在于, 所述入射面的斜面区域是相对于所述基台的上表面的倾斜角均一的平面。
8. 如权利要求1或2所述的照明用光源,其特征在于, 所述导光部件还具有辅助出射面,该辅助出射面使入射至所述入射面的光的一部分朝 向所述导光部件的侧方出射。
9. 如权利要求8所述的照明用光源,其特征在于, 所述导光部件还具有:主导光部,具有所述入射面的倾斜区域及所述出射面;以及辅 助导光部,具有所述入射面的辅助入射区域及所述辅助出射面。
10. 如权利要求9所述的照明用光源,其特征在于, 所述主导光部为环状,所述辅助导光部配置在所述主导光部的环内侧。
11. 如权利要求10所述的照明用光源,其特征在于, 所述入射面的斜面区域是相对于所述基台的上表面的倾斜角均一的平面。
12. 如权利要求1或2所述的照明用光源,其特征在于, 所述入射面的斜面区域是相对于所述基台的上表面的倾斜角均一的平面。
【文档编号】F21V7/05GK203848204SQ201420224559
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】甲斐诚, 真锅由雄, 觉野吉典 申请人:松下电器产业株式会社
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