专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明装置，更具体地涉及包括具有光源的基板和具有形 成在其后表面上的透镜切口部的透镜的照明装置，其中该透镜切口部被 配置成控制该装置的照射方向。
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背景技术：
已知的常规照明装置具有基板、透镜(透镜部)以及布置在由基板
和透镜限定的照明室(空间区域)内部的光源(例如，LED芯片)(例如，
参见日本特开昭60-130001号公报)。在图1A和IB中示出了这种类型的
照明装置。如图所示，照明装置具有透镜部5，该透镜部5包括形成在其 15后表面上的透镜切口部7。从光源2发出的与主光轴成特定角度的光束入
射到透镜切口部7上。然后，光束被透镜切口部7反射而投射在照明装
置的照射方向(在图中为向上)。
在该照明装置中，从光源2发出的与光源2的主光轴成相对小的角
度的光束可以入射到透镜切口部7上并被透镜切口部7折射，从而投射 20在照明装置的照射方向上。从光源2发出的与主光轴成相对大角度的光
束可以入射到透镜切口部7上，但被透镜切口部7反射从而投射在照射
方向上。
在上述结构的照明装置中，当透镜5由树脂材料形成时，由于一些 成型(molding)条件的限制(例如，成型模具的脱模角(draft angle)等)， 25透镜切口部7的转角无法成锐角。在这种情况下，其转角可能成圆角(具 有转角R)。
其结果是，当光源2发出的光束与光源的主光轴成大约45。等时，部 分光束无法被透镜切口部7折射或反射，而是被透镜5的前表面反射从 而被引导到并透射过透镜5的外周表面(侧面)。在这种情况下，光束可能会沿着照明装置的照射方向而投射在投射区域之外。这将会降低光的 使用效率同时投射的光束会变成眩光。
发明内容
5 鉴于与常规技术相关联的这些和其他的特征、问题和特点而做出本
发明，根据本发明的一个方面，当从光源发出的与光源的主光轴成特定 角度的一些光束没有被透镜切口部反射，而是被透镜的前表面反射并随 后透过该透镜的外周时，照明装置可以防止这些光束沿着照明装置的照 射方向被投射在投射区域以外。 10 根据本发明的另一个方面， 一种照明装置可以包括
基板；
与所述基板相对地布置的透镜，该透镜具有外周面并且具有形成在 所述透镜的相对于所述照明装置的照射方向而言的后表面上的第一透镜 切口部，所述基板和所述透镜限定位于其间的照明室； 15 布置在所述照明室内部并且具有与所述照射方向基本一致的主光轴 的光源，该光源被构造成发出与所述主光轴成特定角度的光束，所述光 束的 一部分被所述第一透镜切口部反射而投射在所述照射方向上；
反射面，其被构造成反射从所述光源发出的与所述主光轴成特定角 度的、在所述透镜内部被反射并且进入所述透镜的所述外周面的光束， 20该反射面设置在所述透镜的所述外周面上或所述外周面附近；以及
反射部，其被构造成反射从所述反射面反射的光束以将其投射在所 述照射方向上，该反射部布置在所述基板的相对于所述照射方向而言的 前侧。
在上述结构的照明装置中，所述反射面是通过对所述透镜的所述外 25周面进行诸如光亮处理的反射处理而形成。
该透镜优选地具有位于该透镜的所述第一透镜切口部和所述外周面 之间的透光区，该透光区被构造成使得被所述反射部反射的光束能够从 其透过从而投射在所述照射方向上。
在上述结构的照明装置中，该透镜优选地具有位于所述透光区中的第二透镜切口部，该第二透镜切口部能够控制透过所述透光区的光束的 光分布特性。
在上述结构的照明装置中，所述基板可以由反射材料形成，以使得 所述反射部能够与所述基板结合为一体。 5 在根据本主题构成的照明设备中，光源可以布置在由基板和透镜限
定的照明室中。第一透镜切口部可以形成在透镜的相对于主光轴而言的 后表面上。在上述结构中，从光源发出的与光源的主光轴成特定角度的 光束的一部分能够被该第一透镜切口部反射从而投射在照明装置的照射 方向上。
10 另一方面，当从光源发出与光源的主光轴成特定角度的光束时，这
些光束的一部分不能被第一透镜切口部折射或反射，而可以被透镜的前 表面(前表面的后侧)反射，从而被引导到并透射过透镜的外表面(侧 面)。在这种情况下，光束可能会被投射在照明设备的照射方向上的投射 区域以外而没有被有效利用。此外，投射通过外周面的光束可能会变成
15眩光。相反，本发明的照明设备在透镜的外周面具有被构造成反射这些 光束的反射面。该反射面可以通过对所述外周面进行诸如光亮处理的反 射处理而形成。
此外，在基板的前表面上具有反射部用来将从设置在透镜的外周面 上的反射面所反射的光束引导到照射方向上以进行投射。 20 具体而言，当从光源发出与光源的主光轴成特定角度的光束时，这
些光束中不能被第一透镜切口部折射或反射、而被透镜的前表面反射的 一部分光束能够被具有反射面的透镜的外周面的反射面所反射。然后， 这些光束可以被布置在基板的前表面上的反射部反射，从而被投射在照 明装置的照射方向上。 25 根据上述结构，该照明装置能够防止当从光源发出的与光源的主光
轴成特定角度的光束的一部分没有被第一透镜切口部反射、而被透镜的 前表面反射并随后透过该透镜的外周面时这些光束被投射在照明装置的 照射方向上的投射区域之外。
在本发明的照明装置中，可以在第一透镜切口部和透镜的外周面之间设置透光区，以使得被反射部反射的光束从其透过从而投射在照射方 向上。
换言之，从光源发出的与光源的主光轴成特定角度的、并且没有被 第一透镜切口部反射而是被透镜的前表面反射的光束可以被透镜的外周 5面的反射面反射。然后，这些光束能够被布置在基板的前侧上的反射部 反射，并且随后能够透过布置第一透镜切口部和透镜的外周面之间的透 光区，从而投射在照明装置的照射方向上。
因此，上述结构的照明装置能够控制从反射部反射的光束，从而不 使得它们透过能够反射来自光源的光束的第一透镜切口部，而使得它们 10透过布置在第一透镜切口部和透镜的外周面之间的透光区。
本照明装置能够防止从反射部反射的光束被投射在照明装置的照射 方向上的投射区域之外，否则这些光束会透过第一透镜切口部而投射在 投射区域之外。
在具有上述结构的照明装置中，可以在透光区中形成第二透镜切口 15部以控制透过该透光区的光束的光分布特性。在这种情况下，从反射部 反射的光束不是简单地透过该透光区，而是透过该透光区的第二透镜切 口部，从而在光分布特性方面得到控制。因此，与从反射部反射的光束 简单地透过该投射区域的情况相比，该照明装置能够形成不同的光分布 模式。
20 当基板由反射材料形成以使得反射部与该基板结合为一体时，与单
独提供基板和反射部的情况相比，能够降低部件成本和总的装配成本。
参照附图，通过下面的描述本发明的这些和其他的特点、特征和优 25点将变得显而易见。
图1A是常规照明装置在分解状态下的立体图，并且图1B是例示出 图1A的常规照明装置的一部分的截面图2A是根据本发明的原理制造的作为第一示例性实施方式的照明 装置的正视图，并且图2B是沿着图2A的A-A线截取的截面图；图3A、 3B和3C是分别示出图2B的截面中的光路的图； 图4A和4B是分别示出图2B的截面中的其他光路的图； 图5是例示根据第二示例性实施方式的照明装置的截面图；以及 图6A和6B是例示根据第三示例性实施方式的照明装置中的光路的 5截面图。
具体实施例方式
下面参照附图并根据示例性实施方式说明本发明的照明装置。以下 参照图2A和2B讨论第一示例性实施方式。图2A是根据第一示例性实 io施方式的照明装置的正视图，并且图2B是沿着图2A的A-A线截取的截 面图。图3A、 3B和3C以及图4A和4B分别示出图2B的截面中的光路 的图。
在第一示例性实施方式的照明装置中，如图2A至4B所示，可以在 基板1上安装诸如LED的光源4。基板1可以由诸如铝、铝合金等具有
15高传热和散热特性的材料制成。包括反射部6a和6b的反射组件6可以 附接到基板1上。如图2B所示，可以将反射组件6布置在基板1的上 表面上(图中的上侧)。在本示例性实施方式的照明装置中，将LED用 作光源4。但是，本发明并不限于此，并且可以采用除LED以外的任何 合适的光源。在本示例性实施方式的照明装置中，将铝用作基板1的材
20料。但是，本发明并不限于此，并且可以釆用除铝以外的任何合适的材 料，只要该材料具有与铝相同或类似的特性即可。
本示例性实施方式的照明装置包括透镜2。如图2B所示，可以将透 镜2布置在基板1和反射组件6上方(图中的上侧)。其结果是，可以由 基板1和透镜2限定照明室3以使得光源4被布置在照明室3的内部。
25 如图2B所述，在本示例性实施方式的照明装置中，在透镜2的下表
面或后表面(图中的下侧)形成有透镜切口部2a。
在上述构成的本示例性实施方式的照明装置中，如图3A所示，透镜 2的透镜切口部2a具有透光面2al ，该透光面2al被构造成使得从光源4 发出的光束Ll和L2能够从它透过。具体地说，沿着光源4的主光轴L从光源4发出的光束Ll能够透过 透镜2的透镜切口部2a的透光面2al，然后，能够透过透镜2的前表面 2al2而投射在照明装置的照射方向上。
从光源4发出的与光源4的主光轴L成小角度的光束L2能够透过透 5镜2的透镜切口部2a的透光面2al，然后，能够被其折射并透过透镜2 的前表面2al2而投射在照明装置的照射方向上。
如图3B所示，透镜2的透镜切口部2a还具有被构造成使得从光源 4发出的光束L3能够从其透过的透光面2a2，以及被构造成反射已透过 透光面2a2的光束L3的反射面2a3。 io 具体地说，从光源4发出的与光源4的主光轴L的角度比光束L2
的角度更大的光束L3能够透过透镜2的透镜切口部2a的透光面2a2，然 后，能够被反射面2a3反射，并透过透镜2的前表面2al2而投射在照明 装置的照射方向上。
如图3B所示，透镜2的透镜切口部2a还具有被构造成使得从光源 15 4发出的光束L4能够从其透过的透光面2a4，以及被构造成反射已透过 透光面2a4的光束L4的反射面2a5。
具体地说，从光源4发出的与光源4的主光轴L成的角度比光束L3 的角度更大的光束L4能够透过透镜2的透镜切口部2a的透光面2a4，然 后，能够被反射面2a5反射并透过透镜2的前表面2al2而投射在照明装 20置的照射方向上。
如图3C所示，透镜2的透镜切口部2a进一步具有被构造成使得从 光源4发出的光束L5能够从其透过的透光面2a6,以及被构造成反射已 透过透光面2a6的光束L5的反射面2a7。
具体地说，从光源4发出的与光源4的主光轴L成的角度比光束L4 25的角度更大的光束L5能够透过透镜2的透镜切口部2a的透光面2a6，然 后，能够被反射面2a7反射并透过透镜2的前表面2al2而投射在照明装 置的照射方向上。
此外，如图3C所示，透镜2的透镜切口部2a还具有被构造成使得 从光源4发出的光束L6能够从其透过的透光面2a8，以及被构造成反射
9已透过透光面2a8的光束L6的反射面2a9。
具体地说，从光源4发出的与光源4的主光轴L成的角度比光束L5的角度更大的光束L6能够透过透镜2的透镜切口部2a的透光面2a8，然后，能够被反射面2a9反射，并透过透镜2的前表面2al2而投射在照明5装置的照射方向上。
在第一示例性实施方式的照明装置中，如图所示，透镜2可以具有经过反射处理(包括诸如铝汽相淀积等的光亮处理)以在其上形成反射膜5 (反射面)的外周面2al1。
具体而言，如图4A所示，从光源4发出的与光源4的主光轴L成io的角度比光束L2的角度更大的光束L7能够透过透镜2的透镜切口部2a的透光面2a2。接着，光束L7不能被透镜2的透镜切口部2a的反射面2a3反射，但是可以被透镜2的前表面2al2反射。接着，光束L7不能透过透镜2的外周面2a11 (如图4A的虚线所示)，但可以被透镜2的外周面2al1的反射面反射。随后，光束L7可以入射到反射组件6的反射部15 6a而被其反射。反射的光束L7可以透过布置在透镜2的透镜切口部2a和外周面2al1之间的透光区2al0。其结果是，光束L7可以透过透镜2的前表面2al2而投射在照明装置的照射方向上。
此外，如图4B所示，从光源4发出的与光源4的主光轴L成的角度比光束L7的角度更大的光束L8能够透过透镜2的透镜切口部2a的透20光面2a4。接着，光束L8不能被透镜2的透镜切口部2a的反射面2a5反射，但是可以被透镜2的前表面2al2反射。接着，光束L8不能透过透镜2的外周面2all(如图4B的虚线所示)，但可以被透镜2的外周面2al1的反射面反射。随后，光束L8可以入射到反射组件6的反射部6b而被其反射。反射的光束L8可以透过布置在透镜2的透镜切口部2a和外周25面2al1之间的透光区2al0。其结果是，光束L8可以透过透镜2的前表面2al2而投射在照明装置的照射方向上。
因此，如图4A的虚线所示，在常规的系统中，从光源4发出的与光源4的主光轴L成特定角度的、没有被透镜切口部2a的反射面2a3反射但是被透镜2的前表面2al2反射的光束L7能够透过透镜2的外周面2al1。因此，光束L7可能会投射在照明装置的照射方向以外(图4A的中的下侧)。然而，根据本发明的照明装置能够防止光束L7投射在这样的方向，由此提高了光利用效率同时防止了眩光的发生。
此外，如图4B的虚线所示，在常规的系统中，从光源4发出的与光5源4的主光轴L成特定角度的、没有被透镜切口部2a的反射面2a5反射但是被透镜2的前表面2al2反射的光束L8能够透过透镜2的外周面2al1。因此，光束L8可能会投射在照明装置的照射方向以外(图4B中的下侧)。然而，根据本发明的照明装置能够防止光束L8投射在这样的方向，由此提高了光利用效率同时防止了眩光的发生。
io 当将这样构成的本发明的照明装置应用于道路照明设备或室外照明设备时，当从光源发出的光束投射在照明装置的照射方向上的投射区域之外时，能够防止这些光束变为眩光。
下面说明根据本发明的第二示例性实施方式的另一照明装置。除了下面几点以外，按照与第一示例性实施方式的照明装置相同的方式来构
15造第二示例性实施方式的照明装置。因此，除了下面几点以外，第二示例性实施方式的照明装置可以提供与第一示例性实施方式的照明装置相同或类似的有益效果。
图5示出了根据第二实施方式的照明装置。具体而言，图5是与图2B所示的截面图几乎完全相同的根据第二示例性实施方式的照明装置的
20截面图。在第一示例性实施方式的照明装置中，如图2B所示，基板l以及包括反射部6a和6b的反射组件6形成为独立的组件。在第二示例性实施方式的照明装置中，如图5所示，基板1可以由诸如铝的反射材料形成，因此由基板l直接形成反射部la和lb。换言之，基板可以充当反射组件或反射部la和lb。在第二示例性实施方式的照明装置中，与分别
25提供基板l和反射组件的情况相比，降低了整个装配成本。
下面说明根据本发明的第三示例性实施方式的另一照明装置。除了下面几点以外，按照与第一示例性实施方式的照明装置相同的方式来构造第三示例性实施方式的照明装置。因此，除了下面几点以外，第三示例性实施方式的照明装置可以提供与第一示例性实施方式的照明装置相同或类似的有益效果。
图6A和6B示出了第三示例性实施方式的照明装置。具体而言，图6A是与图2B所示截面图几乎完全相同的根据第三示例性实施方式的照明装置的截面图。图6B示出了以与图4B相同的方式从光源4发出的光5束L8的光路。
在第一示例性实施方式的照明装置中，如图2B所示，位于透镜2的透镜切口部2a和外周面2a11之间的透光区2a10由平坦表面组成。相反，如图6A所示，第三示例性实施方式的照明装置可以具有形成在透镜2的透镜切口部(第一透镜切口部)2a和外周面2all之间的透光区2a10io中的另一透镜切口部(第二透镜切口部)2al3。
具体而言，在第一示例性实施方式的照明装置中，从光源4发出的与光源4的主光轴L成特定角度并且透过透镜2的透光区2al0的光束L8可以与光源4的主光轴L成相对大的角度投射在照射方向上。相反，由于第三示例性实施方式的照明装置具有形成在透镜2的透光区2al0中15的第二透镜切口部2a13，从光源4发出的与光源4的主光轴L成特定角度并且透过透镜2的透光区2al0中的第二透镜切口部2al3的光束L8可以与光源4的主光轴L成相对小的角度投射在照射方向上。这可以提高在照射方向上的光分布特性。
应当注意，以上描述的本示例性实施方式的照明装置可以被构造成20当从其前面看时呈正方形，如图2A所示。然而，本发明并不限于此，该照明装置从其前侧看可以呈任何形状，如圆形、椭圆形、任意多边形等。
根据应用意图，上述示例性实施方式和修改方式可以彼此组合。
本发明的照明装置可以应用于道路照明设备、室外照明设备等。
对本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神和范25围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其对等物范围内的本发明的修改和变型。以引证的方式将上述所有相关领域的全部内容并入于此。
权利要求
1、一种照明装置，该照明装置包括基板；与所述基板相对设置的透镜，该透镜具有外周面并且具有形成在所述透镜的相对于所述照明装置的照射方向而言的后表面上的第一透镜切口部，所述基板和所述透镜限定位于其间的照明室；布置在所述照明室内部并且具有与所述照射方向基本一致的主光轴的光源，该光源被构造成发出与所述主光轴成特定角度的光束，所述光束的一部分被所述第一透镜切口部反射而投射在所述照射方向上；反射面，其被构造成反射从所述光源发出的与所述主光轴成特定角度的、在所述透镜内部被反射并且进入所述透镜的所述外周面的光束，该反射面设置在所述透镜的所述外周面上或所述外周面附近；以及反射部，其被构造成反射从所述反射面反射的光束以将其投射在所述照射方向上，该反射部布置在所述基板的相对于所述照射方向而言的前侧。
2、 根据权利要求l所述的照明装置，其中，所述反射面是通过对所 述透镜的所述外周面进行包括光亮处理的反射处理而形成的。
3、 根据权利要求l所述的照明装置，其中，所述透镜具有位于该透 20镜的所述第一透镜切口部和所述外周面之间的透光区，该透光区被构造成使得被所述反射部反射的光束能够从其透过从而投射在所述照射方向 上。
4、 根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述透镜具有位于该透 镜的所述第一透镜切口部和所述外周面之间的透光区，该透光区被构造25成使得被所述反射部反射的光束能够从其透过从而投射在所述照射方向 上。
5、 根据权利要求3所述的照明装置，其中，所述透镜具有位于所述 透光区中的第二透镜切口部，该第二透镜切口部用于控制透过所述透光 区的光束的光分布特性。
6、 根据权利要求4所述的照明装置，其中，所述透镜具有位于所述 透光区中的第二透镜切口部，该第二透镜切口部用于控制透过所述透光 区的光束的光分布特性。
7、 根据权利要求l所述的照明装置，其中，所述基板由反射材料形 5成，使得所述反射部与所述基板结合为一体。
8、 根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述基板由反射材料形 成，使得所述反射部与所述基板结合为一体。
9、 根据权利要求3所述的照明装置，其中，所述基板由反射材料形 成，使得所述反射部与所述基板结合为一体。
10、根据权利要求4所述的照明装置，其中，所述基板由反射材料形成，使得所述反射部与所述基板结合为一体。
11、 根据权利要求5所述的照明装置，其中，所述基板由反射材料 形成，使得所述反射部与所述基板结合为一体。
12、 根据权利要求6所述的照明装置，其中，所述基板由反射材料 15形成，使得所述反射部与所述基板结合为一体。
全文摘要
本发明涉及照明装置。提供了一种照明装置，该照明装置能够防止从光源发出的光束透过透镜的外周面并投射在照明装置的照射方向以外。在该照明装置中，光源布置在由基板和透镜限定的照明室中。透镜具有位于其后表面上的透镜切口部。透镜的外周面形成有反射面。基板具有被构造成将透镜的外周面反射的光束投射在照射方向上的反射部。该反射部布置在基板的前侧。从光源发出的与光源的主光轴成特定角度的光束不能被透镜切口部反射，而是被透镜的朝着透镜的外周面的前表面反射从而使其能够从中透过。这会降低光利用效率。然而，上述结构的照明装置能够以适当的方式将光束投射在照射方向上。
文档编号F21V13/00GK101482249SQ20091000145
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月9日 优先权日2008年1月11日
发明者水木庸介, 番场正一 申请人:斯坦雷电气株式会社