专利名称:Led 照明装置制造方法
【专利摘要】LED照明装置(10)包括：装置主体(20)；容纳在装置主体内的LED发光单元(30)；和由装置主体支撑并设有光入射端面(53)的导光板(50)。LED发光单元被设置以面向光入射端面。LED发光单元包括：LED芯片(32)安装在其上的基板(33)；被构造以保持基板并由装置主体支撑的保持器(31)；和从保持器突出并包括被涂覆表面(343)的凸出部(34)，被涂覆表面平行于与光入射端面正交的平面并沿基板的纵向延伸。凸出部具有突出以至少布置在与光入射端面相同的平面上的位置的前端(346)。为此，凸出部的被涂覆表面接触导光板。这使凸出部能支撑导光板而对其无损坏。发光单元和光入射端面的相对位置能长时间维持在正规位置。能提供能减少光损失的LED照明装置。
【专利说明】LED照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用LED作为光源并通过使用导光板执行照明的LED照明装置。
【背景技术】
[0002]常规地，已知一种利用多个LED作为光源并通过导光板照射光来执行照明的LED照明装置(例如，参见日本未审查专利申请公开2012-84316号(图2和5))。
[0003]如图10所示，在日本未审查专利申请公开2012-84316号中公开的LED照明装置100包括:装置本体101 ;适配器102，其被电和机械地连接到设置在作为装置附接表面的顶棚表面上的顶棚插座；和红外遥控发射器103。
[0004]装置本体101包括点亮装置104、反射板105、底座106、光源单元107、导光板108、主体框架109、中央罩元件110和灯罩111。
[0005]光源单元107包括多个基板113，作为光源的多个发光元件112安装到所述基板。基板113附接到布置在基板113外侧的附接板114的内表面。
[0006]导光板108形成多边形平坦形状。为了扩散光，在导光板108的后表面上通过激光形成细小的V形槽。在导光板108的基本中心部中形成圆形开口。
[0007]导光板108的外周部用作光入射端面108A，从发光元件112出射的光入射在光入射端面108A上以在导光板108内行进。导光板108包括光出射表面，在所述光出射表面的前表面侧处具有平面的光出射区域。从导光板108的圆形开口 115的内圆周端面出射的光入射在中央罩元件110上，从而导致中央罩元件110发亮。
[0008]从导光板108和中央罩元件110出射的光通过灯罩111扩散并且照射预定的范围。
[0009]在利用多个发光元件作为光源并通过导光板照射光的LED照明装置中，必须使得光源单元和导光板的光入射端面彼此面对。如果光源单元和导光板的光入射端面被带至彼此接触或紧密靠近，存在导光板弯曲的担忧。
[0010]为此，需要以空间间隔的关系布置发光元件112和光入射端面。更进一步地，发光元件112和光入射端面的相对位置需要维持在正规位置。
[0011]如图11所示，在日本未审查专利申请公开号2012-84316中公开的LED照明装置100中，底壁116支撑导光板108的外周端部并覆盖光源单元107。
[0012]但是，因为底壁116是与支撑基板113的附接板114分离的元件，所以由于各个部分的尺寸公差或装配公差、随时间的变化等，发光元件112和光入射端面108A的相对位置不能够长时间地维持在正规位置。
[0013]而且，附接板114的横截面的下端部以锐角弯曲并接触导光板108的下表面。换句话说，附接板114的横截面的下端部不平行于导光板108的下表面。为此，没有入射在光入射端面108A上的光不进入导光板108的下表面。因此，光损失大。
[0014]此外，附接板114的横截面的下端部的前端114A在一点处支撑导光板108的下表面。这造成导光板108的下表面可能损坏的问题。
实用新型内容
[0015]鉴于上述问题，本实用新型提供了一种LED照明装置，其能够无损坏地支撑导光板、将发光单元与光入射端面的相对位置长时间维持在正规位置和减少光损失。
[0016]根据本实用新型的一个方面，提供了一种LED照明装置，其包括:装置本体；LED发光单元，其容纳在装置本体内；和导光板，其由装置本体支撑并设有光入射端面，LED发光单元被设置以面向光入射端面，其中所述LED发光单元包括:基板，LED芯片安装在所述基板上；保持器，其被构造以保持所述基板并且所述保持器由装置本体支撑；和凸出部，其从保持器凸出并且包括被涂覆表面，所述被涂覆表面平行于与导光板的光入射端面正交的平面并且沿着基板的纵向方向延伸；并且其中所述凸出部具有前端，所述前端凸出从而至少设置在与光入射端面相同的平面上的位置处。
[0017]在安装LED装置的情况下，凸出部可以设置在导光板之下。
[0018]在安装LED装置的情况下，凸出部可以设置在导光板之上。
[0019]被涂覆表面可以包括形成在其上的反射层。
[0020]LED发光单元可以设置有面向光入射端面的突起部。所述突起部可以在高度上大于所述LED芯片。
[0021]根据本实用新型，从保持器凸出的凸出部设置在被构造以保持所述基板并由装置本体支撑的保持器中。凸出部包括被涂覆表面，其平行于与导光板的光入射端面正交的平面并沿着基板的纵向方向连续地延伸。凸出部具有前端，所述前端凸出从而设置在至少与光入射端面相同的平面上的位置处。为此，凸出部的被涂覆表面接触导光板。这使得凸出部能够支撑所述导光板而不导致所述导光板的损坏。因此，LED发光单元与光入射端面的相对位置能够长时间维持在正规的位置处。因此，能够提供一种能够减小光损失的LED照明装置。
【附图说明】
[0022]附图仅通过示例的方式而不是局限的方式描绘根据本教导的一个或多个实施方式。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。
[0023]图1是示出其中根据本实用新型的实施例的LED照明装置被附接到顶棚表面的状态的底侧立体图。
[0024]图2是根据本实用新型的该实施例的LED照明装置的顶侧立体图。
[0025]图3是示出根据本实用新型的该实施例的LED照明装置的主要部分的局部剖视立体图。
[0026]图4是示出根据本实用新型的该实施例的LED照明装置的主要部分的截面图。
[0027]图5是示出其中上保持器被附接到装置本体的状态的底侧立体图。
[0028]图6A是示出其中载有安装到其上的LED芯片的基板被安装到上保持器的状态的立体图并且图6B是示出基板不被附接到其上的上保持器的立体图。
[0029]图7A是载有安装到其上的LED芯片的基板的立体图和图7B是散热板的立体图。
[0030]图8是示出上导光板的底侧立体图。
[0031]图9是对应图4的视图，其示出凸出部的前端与光入射端面平齐的情况。
[0032]图10是常规的LED照明装置的分解立体图。
[0033]图11是常规的LED照明装置的主要部分的截面图。
【具体实施方式】
[0034]现在将参考附图描述根据本实用新型的一个实施例的LED照明装置。
[0035]如图1所示，根据一实施例的LED照明装置10被附接到例如顶棚表面11，并且能够被用于主要照明所述LED照明装置10的向下侧。
[0036]在下文的描述中，当LED照明装置1A被附接到顶棚表面11时，顶棚表面11的那侧将被称为“上”。与顶棚表面11相反的那侧(也就是地板侧)将被称为“下”。
[0037]首先，将简要地描述LED照明装置10的整体构造。
[0038]如图1和图2所示，LED照明装置10包括附接到顶棚表面11的装置本体20。
[0039]上导光板(导光板)50设置在装置本体20之下。具有反射特性的不透明的白色上罩51设置在上导光板50之下并附接到装置本体20，其中所述上罩在上导光板50的下侧支撑上导光板50。
[0040]在上罩51的下侧，下导光板(导光板)60以与上导光板50平行的关系设置。具有反射特性的不透明的白色下罩(罩)61设置在下导光板60之下，其中所述下罩在下导光板60的下侧支撑下导光板60。
[0041]下罩61具有环形的形状。环形的中心透镜70设置在下罩61内侧以沿着下罩61的内周延伸。环形的中央罩71设置在中心透镜70内侧。盘形盖72可拆卸地附接到中央罩71的内侧。
[0042]现在将描述各个部件部分。
[0043]如图2和图3所示，装置本体20例如由铝等金属制成并且被形成为盘状的整体形状。在装置主体20的中央处形成有用于附接适配器的22的开口 21，所述附接适配器22被附接到顶棚插座(未示出)，所述顶棚插座被固定到顶棚表面11。
[0044]装置本体20被倾斜地弯曲以从中央平坦部23的外周端部向下和向外延伸。侧壁24在装置本体20中形成。侧壁24的下端部向外弯曲以形成水平部25。
[0045]侧壁24以与下述的上LED发光单元30对应关系设置并且形成为例如当在平面视图中观察时的六边形形状。水平部25的前端(即最外边缘251)是圆角的。多个(例如三个)弹性元件26被附接到平坦部23。
[0046]因此，通过移除盖72 (参见图1)并将附接适配器22附接到顶棚插座，附接适配器22电和机械地连接到顶棚插座，并且装置本体20附接到顶棚表面11。此时，弹性元件26在装置本体20与顶棚表面11之间弹性地变形，从而防止装置本体20的任何摇动。
[0047]如图3和4所示，上LED发光单元(LED发光单元)30设置在装置本体20内侧。上LED发光单元30包括设置在装置本体20内侧以接触平坦部23的下表面的上保持器(保持器)31。在该实施例中，六个上保持器31被提供为符合侧壁24的形状(六边形)(参见图5)。
[0048]如图4、图6A和图6B所示，上保持器31具有矩形平坦的整体形状。在上保持器31的外表面311的上端部中，提供有与外表面311向外间隔预定距离的背板312。将在之后描述的基板33和散热板35被插入外表面311与背板312之间的间隙中。
[0049]向外凸出的突起部313被提供在外表面311的纵向相反端部处。如下所述，当载有安装在基板上的LED芯片32的基板33被附接到上保持器31时，突起部313向外凸出超过LED芯片32。
[0050]凸出部34被提供在上保持器31的外表面311上以向外凸出。
[0051]凸出部34包括:支撑部341，其从上保持器31的外表面311的下端以与外表面311间隔平行的关系向上延伸；和接收部342，其具有L形横截面形状并且被设置在支撑部341的顶端处。
[0052]将在之后描述的基板33和散热板35被插入外表面311与支撑部341之间的间隙中。
[0053]接收部342通过多个肋344加强。接收部342的上表面由被涂覆表面343形成。被涂覆表面343可以设置有反射光的反射表面。反射表面可以被涂成白色以具有75 %或更高的反射率。
[0054]间隙345被限定在接收部342与上保持器31的外表面311之间。
[0055]载有安装到基板上的LED芯片32的基板33被附接到上保持器31的外表面311以使得LED芯片32面向外。
[0056]如图7A所示，基板33具有基本上为矩形板的形状。多个LED芯片32沿着基板33的纵向以线性的方式安装到安装表面331的宽度方向(竖直方向)中央部。在基板33的纵向相反端部中，设置有用于从电源(未示出)接收电力或用于与相邻的基板33电连接的连接器332。
[0057]如图4所不，散热板35被附接到基板33的与安装表面331相反的后表面333。散热板35的外表面351与基板33的后表面333面对面接触。
[0058]如图7B所示，散热板35由金属板形成为基本上矩形板的形状。基本上U形的突起352被提供在散热板35的纵向相反端部和下端部。突起352被提供以向内凸出。散热板35的外表面351是基本上平坦的。
[0059]这确保了散热板35不紧密接触上保持器31的外表面311。
[0060]散热板35的上端部向内弯曲以形成弯曲部353。
[0061]基板33在上保持器31的背板312的内侧处配合到上保持器31中。基板33的下端部被插入凸出部34的支撑部341与上保持器31的外表面311之间。然后，散热板35沿着基板33的后表面333插入。
[0062]此时，基板33的后表面333紧密接触散热板35。因此，散热板35能够吸收在LED芯片32中产生的热量。由于突起352接触上保持器31的外表面311，散热板35不紧密接触上保持器31。这帮助增强散热。
[0063]在上保持器31与装置本体20装配之后，散热板35的弯曲部353接触装置本体20的平坦部23的下表面(见图4)。
[0064]因此，通过基板33传递到散热板35的热量从弯曲部353传递到装置本体20。这帮助进一步增强散热。
[0065]如图3所示，在上LED发光单元30的下侧处，上罩51被附接到装置本体20。上罩51包括附接到装置本体20并且水平地向外延伸的环形水平支撑部511和从水平支撑部511的外周端部向外和向上延伸的倾斜支撑部512。
[0066]倾斜支撑部512的上端513被布置以对应于装置本体20的水平部25的最外周边缘 251。
[0067]如图3和4所示，上导光板50支撑在装置本体20与上罩51之间。如图3所示，上导光板50被提供以从装置本体20向外延伸。
[0068]如图8所示，上导光板50具有盘状的整体形状。上导光板50包括在其中央处的中空部52。中空部52以与上保持器31对应的关系形成为六边形形状，所述上保持器由装置本体20支撑并且设置为六边形形式。
[0069]肋或印刷标记可以形成在上导光板50的表面上以控制光分布。
[0070]如图3所示，上导光板50接触装置本体20的水平部25的下表面。而且，上导光板50在其下侧由上罩51的倾斜支撑部512的上端513支撑。
[0071]如图3和4所示，上导光板50的中空部侧端部在其下侧由凸出部34的接收部342支撑。中空部52的周向端面成为光入射端面53 (参见图8)，其面向附接到上保持器31的基板33的LED芯片32。此时，上保持器31的向外凸出超过LED芯片32的突起部313面向光入射端面53。
[0072]接收部342的被涂覆表面343与上导光板50彼此基本上平行。间隙可以设置在被涂覆表面343与上导光板50之间。但是，优选的是，被涂覆表面343与上导光板50彼此接触。此外，LED芯片32与光入射端面53彼此间隔预定距离(例如，0.25mm到1.0Omm)以使得所述LED芯片32与所述光入射端面53应该彼此不接触。
[0073]凸出部34的前端从上保持器31至少突出到与光入射端面53相同的(假设的)平面上的位置。也就是说，在该实施例中，凸出部34的接收部342的前端346从与光入射端面53相同的平面上的位置延伸到存在于光入射端面53相反侧(图4中的左侧)的任意位置，从而在上导光板50下侧支撑上导光板50。
[0074]仅仅必须的是，凸出部34的前端至少突出到与光入射端面53相同的平面上的位置。
[0075]如图1和3所示，在上罩51的下侧处，下罩61由装置本体20支撑。下导光板60支撑在上罩51与下罩61之间。如图3所示，下导光板60被提供以从装置本体20向外延伸。
[0076]下导光板60支撑在上罩51的水平支撑部511的下表面与下罩61的上端611之间。
[0077]下导光板60在尺寸上小于上导光板50，但是在结构上与上导光板50相同。因此，将不再作出关于下导光板60的详细描述。
[0078]如图3所示，下LED发光单元(LED发光单元)40设置在上罩51与下罩61之间。下LED发光单元40包括下保持器41。
[0079]下保持器41在结构上与上述上保持器31相同。因此，将不再作出关于下保持器41的详细描述。
[0080]下导光板60的光入射端面62被设置以面向LED芯片32，所述LED芯片32安装在由下保持器41支撑的基板33上。下导光板60由下保持器41的凸出部42支撑。
[0081 ] 现在将说明LED照明装置10的作用和效果。
[0082]LED照明装置10包括:上LED发光单元30，其容纳在装置本体20内；和上导光板50，其由装置本体20支撑并被设置以使得光入射端面53面向上LED发光单元30的出射方向。
[0083]上LED发光单元30包括:基板33，其载有安装到所述基板33上的LED芯片32 ;上保持器31，其被构造以保持基板33并且由装置本体20支撑；和凸出部34，其从上保持器31凸出。
[0084]因此，从LED芯片32出射的光从光入射端面53入射到上导光板50上。光从上导光板50向下向上出射，主要照明下侧。
[0085]凸出部34包括:被涂覆表面343，其平行于与上导光板50的光入射端面53正交的平面(假设平面)，并沿着基板33的纵向方向延伸。而且，凸出部34的前端346布置在与光入射端面53平齐的平面与光入射端面53的外侧的任意位置之间。
[0086]因为凸出部34的被涂覆表面343接触上导光板50，所以凸出部34能够支撑上导光板50而不导致对上导光板50的损坏。因此，上LED发光单元30与光入射端面53的相对位置能够长时间地维持在正规位置。因此，能够减少光损失。
[0087]在下LED发光单元40的情况下，能够获得与上述相同的作用和效果。
[0088]在LED照明装置10中，在安装LED照明装置10的情况下，凸出部34设置在上导光板50的下表面侧。因此，当LED照明装置10被从下侧依次地组装时，凸出部34能够支撑上导光板50。这有助于提高装配的容易性。
[0089]在下LED发光单元40的情况下，能够获得与上述相同的作用和效果。
[0090]在LED照明装置10中，反射层被形成在凸出部34的被涂覆表面343上。
[0091]为此，从LED芯片32出射但不入射到光入射端面53上的光或一进入光入射端面53就立即向外出射的光由反射层反射并且被导致进入上导光板50。这能够减少光损失。
[0092]在下LED发光单元40的情况下，能够获得与上述相同的作用和效果。
[0093]在LED照明装置10中，上LED发光单元30的上保持器31设置有突起部313，所述突起部313在高度上大于LED芯片32并且面向光入射端面53。
[0094]因此，当LED芯片32面向光入射端面53时，突起部313也面向光入射端面53。因为突起部313接触光入射端面53，所以能够防止LED芯片32接触光入射端面53并且保护LED芯片32。
[0095]在下LED发光单元40的情况下，能够获得与上述相同的作用和效果。
[0096]LED照明装置不限于上述实施例而是可以适当地变化或修改。
[0097]在以下说明中，上导光板50和下导光板60将被称为导光板50或60。而且，上LED发光单元30和下LED发光单元40将被称为LED发光单元30或40。
[0098]例如，在前述实施例中，已经示出导光板50或60被形成为环形的情况，六边形中空部52形成在导光板50或60的中央处，并且中空部52的周向表面用作光入射端面53。
[0099]在本实用新型的LED照明装置中，LED发光单元30或40可以设置在导光板50或60的外侧，并且光入射端面可以形成在导光板50或60的外周表面上以使得光朝向导光板50或60的中心照射。此外，对于导光板，可以使用被连接以具有与上述环形导光板相同形状的多个导光板。
[0100]在前述实施例中，已经示出了凸出部34的接收部342从与光入射端面53相同的平面延伸到光入射端面53的外侧的任意位置并且与导光板50或60重叠的情况。
[0101]本实用新型不局限于此。如图9所示，凸出部34的前端346可以与导光板50或60的光入射端面53或62平齐。
[0102]在前述实施例中，已经示出了凸出部34设置在导光板50或60之下的情况。
[0103]在本实用新型的LED照明装置10中，在安装LED照明装置10的情况下，凸出部34可以设置在导光板50或60的上表面侧处。
[0104]这使得能够限制导光板50或60的入射端面侧部向上运动，并且防止导光板50或60的外周在导光板的自重下下垂和变形成锥形。
[0105]尽管前面已经描述了被认为的最佳模式和/或其他示例，需要理解的是，在其中可以作出各种变体并且本文所公开的主体可以通过各种形式和示例实施，并且各种变体可以适用于多种应用，这些变体中的仅仅一部分已经在本文中公开。以下权利要求书旨在保护落入本教导真实范围内的任何和所有修改和变体。
【权利要求】
1.一种LED照明装置，其特征在于，其包括: 装置本体； LED发光单元，其被容纳在所述装置本体内；和 导光板，其由所述装置本体支撑并且设置有光入射端面，所述LED发光单元被设置以面向所述光入射端面， 其中所述LED发光单元包括:LED芯片安装在其上的基板；保持器，其被构造以保持所述基板并且由所述装置本体支撑；和凸出部，其从所述保持器凸出并包括被涂覆表面，所述被涂覆表面平行于与所述导光板的所述光入射端面正交的平面并且沿着所述基板的纵向方向延伸；以及 其中所述凸出部具有前端，所述前端突出以至少布置在与所述光入射端面相同的平面上的位置。2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，在安装所述LED照明装置的情况下，所述凸出部被设置在所述导光板之下。3.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，在安装所述LED照明装置的情况下，所述凸出部被设置在所述导光板之上。4.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述被涂覆表面包括形成在其上的反射层。5.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED发光单元设置有面向所述光入射端面的突起部，所述突起部在高度上大于所述LED芯片。
【文档编号】F21S2-00GK204268135SQ201420677525
【发明者】前田光, 园田孝三, 冈田敏纯 [申请人]松下知识产权经营株式会社