透镜、照明装置、灯泡形灯及照明器具的制作方法

专利名称：透镜、照明装置、灯泡形灯及照明器具的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及一种透镜、分别使用了所述透镜的照明装置及灯泡形灯、以及使用了所述灯泡形灯的照明器具，所述透镜是对来自光源的光进行控制。
背景技术：
先前,存在可以代替白炽灯泡,将发光二极管(light emitting diode, LED)元件用于光源的灯泡形灯。在所述灯泡形灯中，在基体的一端面上安装有基板，所述基板上安装有LED元件而形成光源,然后在基体的一端安装有覆盖光源的灯罩(globe)。通常，白炽灯泡具有:光轴方向的光度及与光轴方向交叉的方向的光度均较高、宽角度的配光特性；然而在所述灯泡形灯的情况下，则为如下配光特性，即，与光源的正面相对向的光轴方向的光度较高，与光轴方向交叉的方向的光度较低，因此有时根据照明器具，不适合使用。因此，在灯泡形灯中，也与白炽灯泡同样地，优选的是具有光轴方向的光度及与光轴方向交叉的方向的光度均较高、宽角度的配光特性。在灯泡形灯中，大多是使覆盖光源的灯罩具有扩散性，但是借由所述灯罩的扩散，难以充分提高与光轴方向交叉的方向的光度。因此，存在如下灯泡形灯:以与光源相对向的方式而配置透镜，利用所述透镜，使自光源射向光轴方向的光朝向与光轴方向交叉的方向反射，从而提高朝向与光轴方向交叉的方向的光度。现有技术文献专利文献专利文献1:美国专利6，803, 607号说明书发明内容发明所欲解决的课题但是，利用现有的透镜，虽然能够提高与光轴方向交叉的方向的光度，但是与此相反，光轴方向的光度却显着下降，从而无法获得理想的光轴方向的光度及与光轴方向交叉的方向的光度均较高、宽角度的配光特性。本发明是鉴于上述情况而开发的，目的在于:提供一种透镜、分别使用了所述透镜的照明装置及灯泡形灯、以及使用了所述灯泡形灯的照明器具，借由所述透镜，可获得光轴方向的光度及与光轴方向交叉的方向的光度均较高、宽角度的配光特性。解决课题的手段实施方式的透镜包含:形成为一体的第I透镜部及第2透镜部。第I透镜部形成为半球壳状，包含第I凹部，所述第I凹部朝向来自光源的光所入射的光轴方向的一方而开口。第2透 镜部形成为半球壳状，包含第2凹部，所述第2凹部朝向光轴方向的另一方侧而开口。
图1是表示一实施方式的灯泡形灯的剖面图。图2是上述灯泡形灯的分解状态的立体图。图3是上述灯泡形灯的已拆下灯罩的状态的平面图。图4是表示上述灯泡形灯的基体、护罩及点灯电路的平面图。图5是使用了上述灯泡形灯的照明装置的剖面图。图6是表示利用透镜对光进行配光的情况的说明图，所述光是自上述灯泡形灯的面光源的中心部射出的光。图7是表示利用透镜对光的行进路径进行配光的情况的说明图，所述光是自上述灯泡形灯的面光源的周边部射出的光。图8是表示利用透镜及灯罩对光的行进路径进行配光的情况的说明图，所述光是自上述灯泡形灯的面光源的中心部射出的光。图9是表示单个上述面光源的配光的配光图。图10是表示将上述面光源与灯罩加以组合的配光的配光图。图11是表示将上述面光源与透镜加以组合的配光的配光图。图12是表示将上述面光源、透镜与灯罩加以组合的配光的配光图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明一实施方式。在图1及图2中，11是作为照明装置的灯泡形灯，所述灯泡形灯11包括:圆筒状的基体12 ;光源单元13，安装于所述基体12的一端侧(将灯泡形灯11的灯罩与灯头加以连结的灯轴的一端侧)；透镜14，安装于光源单元13 ;灯罩15，覆盖光源单元13及透镜14而安装于基体12的一端侧；护罩(cover) 16,配置于基体12内；灯头17,安装于基体12的另一端侧即护罩16的另一端；以及点灯电路18，配置于护罩16内。并且，所述灯泡形灯11中，灯轴方向的长度及灯罩15的最大径部分的外径为与小型氪气(Mini Krypton)灯泡相同的尺寸，形成为:与所述小型氪气灯泡的形状近似的形状。并且，如图1至图4所示，基体12包含基体部20，所述基体部20是利用导热性及散热性优良的例如铝等金属或陶瓷，形成为圆筒状，所述圆筒状是直径自另一端侧向一端侧扩大。在基体12的一端侧的内周部，与基体12的一端侧相对地形成有环状的安装面21，所述安装面21用于安装光源单元13。在所述安装面21，分别形成有:一对透镜安装用的凹槽部22、护罩安装用的凹槽部23及配线用的凹槽部24，所述一对透镜安装用的凹槽部22位于相对于基体12的中心而对称的位置。在基体12的一端侧的内周部，自基体12的内表面突出形成有多个凸起(boss)部25，所述多个凸起部25构成安装面21的一部分。在所述凸起部25形成有安装孔27，所述安装孔27是供用于安装光源单元13的螺钉26螺接。在本实施方式中，包含三个凸起部25，但是所述凸起部25并不沿着基体12的圆周方向等间隔地配置，而配置成相邻的凸起部25所形成的圆周方向的三处间隔中，只有一处间隔LI宽于其它两处间隔L2。即，配置成相邻的凸起部25所形成的三处角度中，一处角度al宽于其它角度a2。再者，其它两处间隔L2及角度a2相同。在基体12的一端侧的内周部，突出形成有爪状的灯罩安装部28，所述灯罩安装部28用于安装灯罩15。所述灯罩安装部28中对应于各凹槽部22、24的部位形成有缺口。基体12的除凸起部25的部位以外的基体部20的壁厚形成得:薄于形成安装孔27时所需的壁厚，即，薄于构成安装孔27的凸起部25的直径尺寸，所述安装孔27用于卡止螺钉26。由此，一边使基体12的外形缩小成小型氪气灯泡尺寸，一边确保了将点灯电路18等收纳于基体12的内侧时所需的空间。再者，在基体12的表面，为了提高散热性，也可以进行氧化铝膜处理(alumiteprocess)或者设置散热鳍片(fin)。并且，光源单元13包含:发光模块31及散热板32。发光模块31包括:圆板状的基板(模块基板)33，由导热性优良的例如铝等金属或陶瓷所形成；作为光源的面光源34，形成于所述基板33的一面的中央区域；以及连接器(connector) 35,安装于基板33的一面的周边区域。面光源34 中，包含Φ2πιπι以上的面状的发光面，一般使用例如LED元件或电致发光(electroluminescence,EL)元件等半导体发光元件。在本实施方式中，是使用LED元件作为半导体发光元件，采用板载芯片(Chip On Board, COB)方式，即在基板33上安装多个LED元件。S卩,在基板33上安装多个LED元件,利用打线接合(wire bonding)将所述多个LED元件串联地电性连接，利用荧光体层一体地覆盖多个LED元件而加以密封，所述荧光体层包含混入了荧光体的例如硅酮(silicone)树脂等的透明树脂。作为LED元件是使用例如发出蓝色光的LED元件，荧光体层中混入了荧光体，所述荧光体是利用来自LED元件的蓝色光的一部分而激发，以放射黄色光。因此，由LED元件及荧光体层等构成面光源34，所述面光源34的表面即荧光体层的表面成为发光面，自所述发光面放射白色系的照明光。在本实施方式中，面光源34的发光面形成为长方形，但是并不限定于此，还可以为正方形、圆形或其它形状。在基板33的一面形成有未图示的配线图案，在所述配线图案连接着多个LED元件及连接器35。在基板33的周边部，对应于基体12的各凸起部25的位置形成有多个插通孔36，并且对应于基体12的配线用的凹槽部24形成有缺口部37，所述多个插通孔36被螺钉26插通，所述螺钉26螺接于各凸起部25。插通孔36由插通槽所形成，所述插通槽朝基板33的外径方向而开口。散热板32由导热性优良的例如铝等金属或陶瓷所形成，发光模块31的基板33的另一面与所述散热板32的一面为可导热地接触。在散热板32的周边部，对应于基体12的各凸起部25的位置形成有多个插通孔38，所述多个插通孔38被螺钉26插通，所述螺钉26螺接于各凸起部25 ;对应于基体12的透镜安装用的凹槽部22的位置，形成有凹槽状的一对透镜安装部39，所述一对透镜安装部39用于安装透镜14 ;以及对应于基体12的配线用的凹槽部24形成有缺口部40。插通孔38由插通槽所形成，所述插通槽朝散热板32的外径方向而开口。使散热板32与发光模块31的基板33组合时，对应于散热板32的各透镜安装部39的位置,基板33的外形较小,各透镜安装部39构成为:自基板33向外径方向突出而配置。在散热板32及发光模块31的基板33的外侧部的一部分，分别形成有平坦状的定位面32a、33a，所述定位面32a、33a是在它们相对于基体12正确地组装着的状态下相一致。并且，透镜14包括:透镜本体43，由折射率为1.45 1.6的聚碳酸酯(polycarbonate)等的透明树脂形成为一体,与面光源34相对向而控制来自面光源34的光；以及一对安装脚44，将所述透镜本体43安装于光源单元13。透镜本体43包括:半球壳状或旋转椭球状的第I透镜部46，包含第I凹部45，所述第I凹部45朝向来自面光源34的光所入射的光轴方向的一方即灯轴方向的另一端侧而开口 ；以及半球壳状或旋转椭球状的第2透镜部48，包含第2凹部47，所述第2凹部47朝向光轴方向的另一侧即灯轴方向的一端侧而开口 ；并且形成为如下形状，即，使所述第I透镜部46的灯轴方向的一端侧与第2透镜部48的灯轴方向的另一端侧面对面而一体化。再者，当将面光源34的发光面的一边的长度(或直径)设为L，将第I透镜部46的第I凹部45与面光源34的光轴中心距离设为R时，以成为L ^ R/2的方式，来设计面光源34的发光面的面积。如上所述，在本实施方式中，是使用发光面为Φ2πιπι以上的半导体发光兀件。各透镜部46、48的各凹部45、47包括:含有正圆的旋转椭球面，各透镜部46、48的外表面包含:成为与各凹部45、47相似的形状的旋转椭球面。第2凹部47的半径形成得大于第I凹部45的半径。此外，第2透镜部48的半径形成得大于第I透镜部46的半径。并且，第I透镜部46的厚度是随着远离面光源34而逐渐增大，第2透镜部48的厚度则是逐渐缩小。
并且，在第I透镜部46的另一端侧的端部，除了一对安装脚44的部位以外，还形成有沟槽状的退避部49，所述沟槽状的退避部49与面光源34相背离。在第I透镜部46的外表面与第2透镜部48的外表面的连接部位，形成有连续部50，所述连续部50是使所述第I透镜部46的外表面与第2透镜部48的外表面连续。所述连续部50利用形成为图1所示的圆筒形状等，而形成为:平面、曲面、或使平面与曲面组合而平滑地连续的非锐角形状，以使第I透镜部46的外表面与第2透镜部48的外表面的交点不成锐角。再者，还可以如图6至图8所示，设为锐角形状。再者，各透镜部46、48的各凹部45、47及外表面的旋转椭球面的曲率，各透镜部46,48的灯轴方向的位置，连续部50等的形状或尺寸是:根据所需的配光或其它条件而适当设定。各安装脚44是:在第I透镜部46的轴方向的另一端侧、自相对于透镜14的中心而对称的位置朝向与灯轴方向交叉的侧方突出，并接触地安装于发光模块31的基板33的一面。在各安装脚44的前端突出设置有大致L字形的卡止部51，所述卡止部51是朝向灯轴方向的另一端方向突出，并嵌入至散热板32的透镜安装部39的外侧面，在所述卡止部51的前端形成有爪部52，所述爪部52挂于散热板32的另一面。再者，安装于光源单元13的各安装脚44的卡止部51是被收纳于基体12的透镜安装用的凹槽部22。而且，一方的安装脚44的宽度较宽而设置有两个卡止部51，而另一方的安装脚44的宽度较窄而设置有一个卡止部51。所述另一方的安装脚44是配置于发光模块31的连接器35的侧部，所以宽度形成得较窄，以防止与所述连接器35相干涉。再者，透镜14的透镜本体43也可以由玻璃材料所形成。这时，安装脚44也可形成为单独个体，具备保持透镜本体43的构造即可。[0050]并且，灯罩15例如由具有透光性及光扩散性的合成树脂、或玻璃等的材料，而形成为圆顶(dome)形状,所述圆顶形状是朝向灯轴方向的另一端侧而开口。在灯罩15的另一端侧的开口边缘部，突出形成有嵌合部55，并且形成有多个卡止爪56，所述嵌合部55嵌合于基体12的灯罩安装部28的内侧,所述多个卡止爪56是:在将嵌合部55嵌合于灯罩安装部28的内侧的状态下，卡止于灯罩安装部28。此外，在嵌合部55形成有一对定位槽57，并且在所述定位槽57的部分形成有按压部58，所述一对定位槽57是卡合于透镜14的各安装脚44的卡止部51而阻止灯罩15相对于基体12的旋转，所述按压部58是抵接于透镜14的各安装脚44的卡止部51而将各安装脚44按入至光源单元13。并且，灯罩15的开口部侧即另一端侧的外径尺寸形成得大于基体12的外径尺寸。并且，护罩16是例如利用聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate, PBT)树脂等绝缘材料,形成为圆筒状,所述圆筒状是朝向灯轴方向的一端侧而开口，并且另一端侧已堵塞。在护罩16中，形成有护罩本体61及灯头安装部62，所述护罩本体61配置于基体12的内侧，所述灯头安装部62自基体12的另一端侧而突出。护罩本体61是以沿着基体12的内表面而配置的方式，形成为如下形状，所述形状成为与基体12的内表面形状相似的形状，且朝向灯轴方向的一端侧而展开，在护罩本体61的外表面形成有多个凹槽部63，所述多个凹槽部63供基体12的各凸起部25嵌合。在护罩本体61的另一端侧突出形成有定位部64，并且突出形成有配线导轨65，所述定位部64是嵌合于基体12的护罩安装用的凹槽部23，并且与光源单元13的基板33及散热板32的定位面33a、32a相接触而对它们进行定位。护罩本体61的另一端的一部分自基体12突出，在所述突出部分的外周面形成有环状的卡止部66,所述环状的卡止部66卡止于基体12的另一端。自护罩本体61至灯头安装部62的内表面,沿着灯轴方向形成有相互对向的一对基板安装槽67。所述一对基板安装槽67位于与基体12的相邻的凸起部25间的间隔较宽的区域交叉的位置，并且以与所述基体12的相邻的凸起部25间的间隔较宽的区域相离的方式，形成于自护罩16的中心偏离的位置。在护罩本体61的内表面，形成有一对基板保持部68，所述一对基板 保持部68形成有基板安装槽67。在灯头安装部62的端面形成有一对配线孔69，所述一对配线孔69用于利用导线来连接灯头17与点灯电路18。并且，灯头17可以连接至E17型的普通照明灯泡用的灯座，且包括:壳体(shell) 72，螺接并固定于护罩16的灯头安装部62的周面；绝缘部73，设置于所述壳体72的另一端侧；以及孔眼(eyelet) 74，设置于所述绝缘部73的顶部。并且，点灯电路18是对发光模块31的LED元件供给恒定电流(constantcurrent)的电路，包括:点灯电路基板77及多个点灯电路零件78，所述多个点灯电路零件78安装于所述点灯电路基板77。点灯电路基板77将一面作为安装面，所述安装面是安装主要的点灯电路零件78，将另一面作为配线图案面，所述配线图案面形成有电性连接点灯电路零件78的配线图案。将点灯电路基板77自护罩16的一端侧插入,将点灯电路基板77的两侧嵌入于基板安装槽67而加以保持。因此，点灯电路基板77是沿着灯轴方向纵向地配置于护罩16内，使安装面与基体12的相邻的凸起部25间的间隔较宽的区域相对向，使配线图案面相对于基体12的相邻的凸起部25间的间隔较宽的区域朝向相反侧，并且，以安装面与护罩16的内表面的距离大于配线图案面与护罩16的内表面的距离的方式，配置于自基体12及护罩16的中心偏离的位置。在点灯电路基板77的安装面，安装有多个点灯电路零件78，所述多个点灯电路零件78是包含导线的个别零件(discrete part)。所述点灯电路零件78将导线贯通点灯电路基板77而焊接连接于配线图案面的配线图案。在点灯电路零件78中，还包括整流平滑电路的电解电容器、斩波(chopper)电路的电感器(inductor)、用于其它电路的电阻器等大型零件，其它斩波电路的开关元件、电容器、二极管等小型零件等，所述点灯电路零件78安装于所述点灯电路基板77的安装面，所述整流平滑电路是对交流电压进行整流及平滑，所述斩波电路是将经整流平滑的电压转换为规定的电压。安装于点灯电路基板77的安装面的点灯电路零件78中，越大型的零件配置于护罩16的内径越大的一端侧，越小型的零件配置于护罩16的内径越小的另一端侧。并且，点灯电路零件78配置于基体12的相邻的凸起部25间的间隔较宽的区域，所述点灯电路零件78安装于点灯电路基板77的安装面。在点灯电路基板77的配线图案面，表面安装有点灯电路零件78中的面安装零件。作为所述表面安装零件，包括:芯片电阻器、芯片电容器等。在点灯电路18的输入侧，通过护罩16的配线孔69，连接有未图示的输入用导线，所述输入用导线与灯头17的壳体72及孔眼74分别电性。并且，在点灯电路18的输出侧连接有输出用导线，所述输出用导线包含:与发光模块31的连接器35连接的未图示的连接器。
并且，为了组装灯泡形灯11，自护罩16的一端侧将点灯电路18插入至护罩16内，将插通至护罩16的配线孔69中的输入用导线连接于灯头17，将灯头17安装于护罩16的灯头安装部62。自基体12的一端侧插入护罩16，所述护罩16组装有点灯电路18及灯头17，使包含灯头17的护罩16的另一端侧自基体12的另一端侧突出，使护罩16的卡止部66卡止于基体12的另一端,从而固定防脱。这时，使护罩16的各凹槽部63对准嵌合于基体12的各凸起部25的位置，并且使护罩16的定位部64及配线导轨65对准嵌合于基体12的凹槽部23及凹槽部24。借此，可以将护罩16定位嵌合于基体12，并且阻止嵌合后的护罩16的旋转。自基体12的一端侧依次组装:构成光源单元13的散热板32及发光模块31的基板33，且配置于安装面21，所述基体12中组装有护罩16等。这时，基体12的经组装的护罩16的定位部64自安装面21突出，因此，利用使散热板32的定位面32a及基板33的定位面33a分别对准所述定位部64，可以将散热板32及基板33定位并组装至基体12。借此，将散热板32的各插通孔38及基板33的各插通孔36与基体12的各凸起部25的安装孔27同轴地配置。并且，将各螺钉26通过基板33的各插通孔36及散热板32的各插通孔38，而螺接于各凸起部25的安装孔27，使基体12的安装面21、散热板32与基板33可相互导热地密接，将光源单元13固定于基体12。将所述光源单元13组装至基体12时，通过散热板32的缺口部40及基板33的缺口部37，进而通过护罩16的配线导轨65，将点灯电路18的输出用的导线预先引出至发光模块31的一面侧，当光源单元13组装至基体12之后，将所述导线的前端的连接器连接于发光模块31的连接器35。通过基体12的透镜安装用的各凹槽部22，将透镜14的各安装脚44的卡止部51插入至光源单元13的散热板32的各透镜安装部39，且将卡止部51的爪部52挂于散热板32的另一面。借此，透镜14的各安装脚44的卡止部51嵌合于散热板32的各透镜安装部39，可以对朝向与基板33及散热板32的面平行的方向的透镜14的位置进行定位，并且在安装脚44与爪部52之间夹入基板33及散热板32，可以对朝向与基板33及散热板32的面垂直的方向的透镜14的位置进行定位，从而可以将透镜14准确地定位保持于光源单元
13。也可以利用在基体12的透镜安装用的各凹槽部22中涂布或填充例如硅酮树脂或胶合剂(cement)等粘接剂,将透镜14的各安装脚44粘接固定于光源单元13或基体12,所述粘接剂也可以使用将灯罩15安装于基体12时所使用的粘接剂。在基体12的灯罩安装部28的内周涂布硅酮树脂或胶合剂等粘接剂，将灯罩15的各定位槽57定位于透镜14的各安装脚44的卡止部51,而将灯罩15覆盖于基体12,借此将灯罩15的各卡止爪56卡止于灯罩安装部28,将灯罩15嵌合固定于基体12。如上所述灯罩15相对于基体12的固定是采用嵌合卡止构造，因此在同时使用粘接剂时，可以与先前相比削减粘接剂的用量，或者即使不同时使用粘接剂，也可以将灯罩15确实地固定于基体
12。并且，利用将灯罩15安装于基体12，灯罩15的按压部58抵接于透镜14的各安装脚44的卡止部51，将各安装脚44按入至光源单元13。再者，灯泡形灯11的组装顺序并不限定于此，还可以为其它的安装顺序。并且，图5表示照明器具81，所述照明器具81是使用灯泡形灯11的筒灯(downlight)，所述照明器具81包括:器具本体82，在所述器具本体82内配设有灯座83及反射体84，所述灯座83是在灯轴成为倾斜横向的状态下安装灯泡形灯11，所述反射体84是使自灯泡形灯11放射的光向下方反射。再者，在图5 中，85是接线板(terminal block)。并且，当将灯泡形灯11安装于照明器具81的灯座83并进行通电时，点灯电路18进行工作，对发光模块31的多个LED芯片供给电力，多个LED芯片点灯而自面光源34放射出光，自面光源34放射的光入射至透镜14，受到该透镜14配光控制的光通过灯罩15放射至外部。发光模块31的多个LED芯片点灯时所产生的热主要向基板33导热，并且自所述基板33向散热板32导热，进而自所述散热板32向基体12导热，自基体12的表面向空气中散热。其次，说明灯泡形灯11的借由透镜14而进行的光控制。如图6至图8所示，自面光源34的发光面射出的光通过第I透镜部46的第I凹部45内的空间而入射至第I透镜部46。入射至第I透镜部46的光分别涌入至与空气层(折射率=I)的界面，即第2透镜部48的第2凹部47的内表面、第2透镜部48的外表面及第I透镜部46的外表面，并对应于所述涌入角而发生折射，向透镜14的外部射出。当入射至第I透镜部46的光涌入至第2透镜部48的第2凹部47的内表面时，所述涌入角较大的光发生全反射，光的行进方向发生大幅变化。图6表示利用透镜14对光的行进路径进行配光的情况，所述光是自面光源34的中心部射出的光。关于涌入至第2透镜部48的第2凹部47的内表面、第2透镜部48的外表面、及第I透镜部46的外表面的涌入角较小的光，其行进方向的变化少，主要是向与面光源34相对向的正面方向射出，进而还向与面光源34平行的侧面方向射出。相对于此，关于涌入至第2透镜部48的第2凹部47的内表面的涌入角较大的光，则发生全反射，行进方向大幅变化，除侧面方向以外，还朝向与正面方向相反的背面方向射出。因此，利用透镜14，可以对自面光源34的中心部射出的光，自正面方向至侧面方向及背面方向进行宽角度的配光。图7表示利用透镜14对光的行进路径进行配光的情况，所述光是自面光源34的周边部射出的光。这种情况下也是，关于涌入至第2透镜部48的第2凹部47的内表面、第2透镜部48的外表面、及第I透镜部46的外表面的涌入角较小的光，其行进方向的变化少，主要向与面光源34相对向的正面方向射出，进而还向与面光源34平行的侧面方向射出。相对于此，关于涌入至第2透镜部48的第2凹部47的内表面的涌入角较大的光，则发生全反射，行进方向大幅变化，向侧面方向及背面方向射出。因此，利用透镜14，可以对自面光源34的周边部射出的光，自正面方向至侧面方向及背面方向进行宽角度的配光。透镜14中，第2凹部47的半径形成得大于第I凹部45的半径，因此可以增加:涌入至第2凹部47的内表面的光的涌入角变大的区域，且可以增加朝向侧面方向及背面方向射出的光。图8表示利用透镜14及灯罩15对光的行进路径进行配光的情况，所述光是自面光源34的中心部射出的光。通过透镜14的光入射至灯罩15，入射至所述灯罩15的光自灯罩15的乳白面(毛面)扩散而放射至外部。这时，自透镜14向侧面方向及背面方向射出的光是:容易自灯罩15向侧面方向及背面方向放射。因此，利用透镜14及灯罩15，可以对面光源34的光自正面方向至侧面方向及背面方向进行宽角度的配光。灯罩15的开口部侧即另一端侧的外径尺寸形成得大于基体12的外径尺寸，因此可以自灯罩15向背面方向照射，容易获得更宽角度配光。并且，图9至图12中分 别表示替换条件来测定配光的结果，0°方向是与面光源34相对向的正面方向，90°方向是侧面方向，180°方向是背面方向。图9是表示单个面光源34的配光的配光图，与面光源34相对向的正面方向的光度较高，朝向侧面方向的配光的宽度较小，朝背面方向则不射出光。图10是表示将面光源34与灯罩15加以组合的配光的配光图，借由灯罩15的扩散性，与图9的情况相比，朝向侧面方向、背面方向的配光变宽。图11是表示将面光源34与透镜14加以组合的配光的配光图，借由透镜14，一边确保了朝向正面方向的配光，一边与图9或图10的情况相比、特别是朝向侧面方向的配光变宽。图12是表示将面光源34、透镜14与灯罩15加以组合的配光的配光图，正面方向及侧面方向的光度均相同程度地较高，进而还获得朝向背面方向的配光，从而获得与小型氪气灯泡的配光特性近似的配光特性。如上所述，根据本实施方式的透镜14，可以一边根据来自面光源34的光的涌入角，确保自透镜14向光轴方向的光，一边增加自透镜14向与光轴方向交叉的方向的光，从而获得光轴方向的光度及与光轴方向交叉的方向的光度均较高、宽角度的配光特性，所述来自面光源34的光是自透镜14的半球壳状或旋转椭球状的第I透镜部46涌入至半球壳状或旋转椭球状的第2透镜部48。[0086]并且，即使为发光面的面积例如为Φ2πιπι以上的大面积的面光源34，也可以获得宽角度的配光特性。此外，第I凹部45及第2凹部47形成为旋转椭球面，因此可获得对以光轴为中心的周围为均匀的宽角度的配光特性。此外，第2凹部47的半径形成得大于第I凹部45的半径，因此可增加第2凹部47的区域，获得宽角度的配光特性，所述第2凹部47的区域用于增加自透镜14朝向与光轴方向交叉的方向的光。并且，借由连续部50而使半球壳状的第I透镜部46的外表面与半球壳状的第2透镜部48的外表面连续，在所述连续部50形成圆筒形状等，借此形成为非锐角形状，以使第I透镜部46的外表面与第2透镜部48的外表面的交点不成锐角，这时可以容易地使透镜14成形。 并且，当透镜14的透镜本体43与面光源34相接触时，面光源34的热会向透镜本体43导热而使透镜本体43变为高温，从而容易产生变黄等劣化，但是在透镜14的透镜本体43中，以与面光源34不接触的方式而形成有退避部49，因此可以降低透镜本体43的劣化，所述透镜本体43用于控制面光源34的光。透镜14的安装脚44与基板33相接触，所述基板33搭载有面光源34，因此容易受到热的影响，但是安装脚44与光的控制无关，所以即使变黄也没问题，而且自安装脚44对透镜本体43造成的变黄的影响较少。并且，在本实施方式的灯泡形灯11中，是将基体12的相邻的凸起部25的间隔中的一处间隔设成宽于其它处的间隔，在基体12的内侧沿着灯轴方向纵向地配置点灯电路18的点灯电路基板77，并且在基体12的间隔较宽的凸起部25间配置点灯电路零件78，所述点灯电路零件78是与点灯电路基板77的一面相对向而安装于点灯电路基板77，因此一边可以将光源单元13旋紧于基体12且将点灯电路18配置于基体12内，一边可以使基体12直径变小。此外，凸起部25与护罩16的外表面的凹槽部63嵌合，不使用特殊的止转构件便可以确实地阻止基体12与护罩16的旋转，所述凸起部25是自基体12的内表面突出，用于旋紧光源单元13。此外，基体12的基体部20的壁厚形成得薄于旋紧光源单元13时所需的壁厚，即，薄于构成安装孔27的凸起部25的直径尺寸，因此即便使基体12的直径缩小，也可以在基体12内确保配置点灯电路18的空间。此外，点灯电路基板77配置于如下位置，S卩，自基体12及护罩16的中心偏离，以使一面即安装面与基体12及护罩16的内表面的距离是:大于另一面即配线图案面与基体12及护罩16的内表面的距离，因此可以将点灯电路基板77有效地收纳配置于基体12及护罩16内，可以使基体12及护罩16的直径缩小。如上所述而构成的灯泡形灯11可以形成为:与小型氪气灯泡的形状近似的形状，可以适用于照明器具81。再者，作为光源单元13，只包含基板33即可，可以不含散热板32，这时，只要透镜14的安装脚44的爪部52构成为卡止于基板33的另一面即可。并且，本实施方式的透镜14也可以应用于使用Ε26型的灯头的灯泡形灯。[0099]并且，本实施方式的透镜14除了可以应用于灯泡形灯以外，还可以应用于使用半导体发光元件作为光源的各种照明装置，例如使用GX53灯头的扁平形照明装置等。并且，本实施方式的透镜14的第I凹部45及第2凹部47的形状除了包含正圆的旋转椭球面以外，还可以为长圆形(ellipse)、抛物线或其它旋转二次曲面。所述形状均可以称为旋转椭球形状。以上已说明本发明的若干实施方式，但是所述实施方式是作为示例起提示作用，并不打算限定发明的范围。所述新颖的实施方式可以通过其它各种方式来实施，在没有脱离发明主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。所述实施方式或其变形包含于发明的范围或主旨内，并且包含于权利要求书中所记载的发明及其同等的范围内。[符号的说明]11:作为照明装置的灯泡形灯12:基体14:透镜15:灯罩16:护罩17:灯头
18:点灯电路20:基体部25:凸起部34:作为光源的面光源45:第 I 凹部46:第I透镜部47:第 2 凹部48:第2透镜部50:连续部61:护罩本体63:凹槽部77:点灯电路基板78:点灯电路零件81:照明器具82:器具本体83:灯座
权利要求1.一种透镜，其特征在于包括: 半球壳状的第I透镜部，包含第I凹部，所述第I凹部朝向来自光源的光所入射的光轴方向的一方而开口 ；以及 半球壳状的第2透镜部，包含第2凹部，所述第2凹部与所述第I透镜部的光轴方向的另一方侧形成为一体，所述第2凹部朝向光轴方向的另一方而开口。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于: 所述第I凹部及所述第2凹部形成为旋转椭球面。
3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于: 所述第2凹部的半径形成得大于所述第I凹部的半径。
4.根据权利要求1至3中任一所述的透镜，其特征在于: 形成有连续部， 所述连续部是使所述第I透镜部的外表面与所述第2透镜部的外表面连续。
5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于: 所述连续部形成为非锐角形状。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的透镜，其特征在于: 所述连续部具有圆筒形状。
7.—种透镜，其特征在于包括: 旋转椭球状的第I透镜部，包含第I凹部，所述第I凹部朝向来自光源的光所入射的光轴方向的一方而开口 ；以及 旋转椭球状的第2透镜部，包含第2凹部，所述第2凹部与所述第I透镜部的光轴方向的另一方侧形成为一体，所述第2凹部朝向光轴方向的另一方而开口。
8.一种照明装置，其特征在于包括: 光源，包含半导体发光元件；以及 权利要求1至7中任一所述的透镜，以所述第I透镜部的所述第I凹部与所述光源相对向的方式而配置。
9.一种灯泡形灯，其特征在于包括: 基体； 光源，包含半导体发光元件，所述光源配置于所述基体的一端侧； 权利要求1至7中任一所述的透镜，以所述第I透镜部的所述第I凹部与所述光源相对向的方式而配置； 灯罩，覆盖所述光源及所述透镜，所述灯罩安装于所述基体的一端侧； 灯头，设置于所述基体的另一端侧；以及 点灯电路，收纳于所述基体与所述灯头之间。
10.根据权利要求9所述的灯泡形灯，其特征在于: 所述基体包括:圆筒状的基体部及多个凸起部，并且相邻的所述凸起部的间隔中的一处的间隔设成大于其它处的间隔，所述多个凸起部自所述基体部的内表面突出，并且沿着圆周方向隔开间隔而设置，用于旋紧所述光源， 所述点灯电路包括:点灯电路基板及点灯电路零件，沿着灯轴方向纵向地配置于所述基体的内侧，并 且在所述基体的间隔较宽的所述凸起部间与所述点灯电路基板的一面相对向地配置有所述点灯电路零件，所述点灯电路零件安装于所述点灯电路基板的一面。
11.根据权利要求9所述的灯泡形灯，其特征在于: 包括护罩， 所述基体包含:圆筒状的基体部及凸起部，所述凸起部是自所述基体部的内表面突出而设置，用于旋紧所述光源， 所述护罩包括:圆筒状的护罩本体及凹槽部，所述护罩本体沿着所述基体的内表面而配置，所述凹槽部供所述凸起部嵌合于所述护罩本体的外表面。
12.一种照明器具，其特征在于包括: 器具本体，包含灯座；以及 权利要求9所述的灯泡形灯，安装于所述灯座。
专利摘要透镜14包含形成为一体的第1透镜部46及第2透镜部48。第1透镜部46形成为半球壳状，包含第1凹部45，所述第1凹部45朝向来自面光源34的光所入射的光轴方向的一方而开口。第2透镜部48形成为半球壳状，包含第2凹部47，所述第2凹部47朝向光轴方向的另一方侧而开口。
文档编号F21S2/00GK203115538SQ20119000066
公开日2013年8月7日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年8月31日
发明者北川寿丈, 酒井诚 申请人:东芝照明技术株式会社