光源单元及照明器具的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光源单元及照明器具，其减少部件个数而能够削减组装工时。光源单元（19）具备安装有LED元件（35）的基板（12）、器具主体（11）、及透光罩（13）。器具主体（11）具有配置基板（12）的基板配置部（22）、及与配置在基板配置部（22）上的基板（12）进行凹凸嵌合而将基板（12）定位保持的凸部（30）。透光罩（13）设有以可拆装的方式安装于器具主体（11）的爪部（44），在安装状态下将基板（12）覆盖并将基板（12）夹持固定在其与器具主体（11）之间。
【专利说明】光源单元及照明器具
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用了半导体发光元件的光源单元及使用了该光源单元的照明器具。【背景技术】
[0002]以往，例如在吊灯等的照明器具中，使用LED元件作为光源，将安装有多个LED元件的基板向器具主体安装。
[0003]在将基板安装于器具主体时，为了将LED元件产生的热量从基板高效率地向器具主体导热来提高散热性，通常使用多个螺钉将基板安装于器具主体。
[0004]另外，为了对LED元件进行保护，有时使用将基板覆盖的透光罩。关于该透光罩，多使用多个螺钉安装于器具主体。
[0005]专利文献1:日本特开2011-134684号公报
[0006]然而，在以往的照明器具中，为了将基板或透光罩向器具主体安装而使用多个螺钉，因此存在部件个数多而组装工时增加的问题。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的课题在于提供一种减少部件个数而能够削减组装工时的光源单元及照明器具。
[0008]本发明提供一种光源单元，其具备安装有半导体发光元件的基板、单元主体及透光罩。单元主体具有配置基板的基板配置部、及与配置在基板配置部上的基板进行凹凸嵌合而定位保持基板的保持部。透光罩设有以可拆装的方式安装于单元主体的安装部，且在安装状态下将基板覆盖并将基板夹持固定在其与单元主体之间。
[0009]此外，本发明还提供一种照明器具，其具备:所述的光源单元；器具主体，其兼作为光源单元的单元主体，在中央具有向顶棚插口安装的器具安装部，在器具安装部的周围设有基板配置部；点灯电路，其向半导体发光元件供给点灯电力。
[0010]【发明效果】
[0011]根据本发明，配置在单元主体的基板配置部上的基板与基板配置部的保持部进行凹凸嵌合而定位保持基板，将设于透光罩的安装部向单元主体安装，由此能够利用透光罩将基板覆盖并在透光罩与单元主体之间夹持固定基板，因此不使用螺钉而能够将基板定位固定于单元主体，能够减少部件个数，而削减组装工时。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是表示一实施方式的光源单元的立体图。
[0013]图2是使用了上述光源单元的照明器具的分解状态的立体图。
[0014]图3是上述照明器具的有照度传感器规格的剖视图。
[0015]图4是上述照明器具的无照度传感器规格的剖视图。
[0016]图5表示上述半导体发光元件及基板与透光罩的距离关系所对应的反射特性，(a)是本实施方式的距离关系的情况的反射特性的说明图，(b)是距离关系比本实施方式长的情况的反射特性的说明图。
[0017]【符号说明】
[0018]10 照明器具
[0019]11 作为单元主体的器具主体
[0020]12 基板
[0021]13 透光罩
[0022]16 外壳
[0023]17 作为器具安装部的接合器引导件
[0024]18 点灯电路
[0025]19 光源单元
[0026]22 基板配置部
[0027]30 作为保持部的凸部
[0028]35 作为半导体发光元件的LED元件
[0029]43 按压部
`[0030]44 作为安装部的爪部
[0031]63照度传感器
[0032]64连接器
【具体实施方式】
[0033]以下，参照图1至图5，说明一实施方式。
[0034]如图2所示，照明器具10是经由接合器而安装在设于顶棚面上的顶棚插口(ceiling plug)的圆形的吊灯。需要说明的是，将从照明器具10照射光的方向称为前面侦牝将前面侧的相反侧称为背面侧，这些前面侧及背面侧对应于设置状态的照明器具10的下表面侧及上表面侧。
[0035]照明器具10具备器具主体11，在该器具主体11的下表面侧安装有基板12、透光罩13及灯罩14，在器具主体11的上表面侧安装有框体15及外壳16。在外壳16上安装有作为器具安装部的接合器引导件17及点灯电路18等。并且，通过作为单元主体而兼用的器具主体11、基板12及透光罩13等而构成光源单元19。
[0036]并且，如图1至图3所示，器具主体11为金属制且形成为圆板状。在器具主体11的下表面上，突出部21在中央区域突出，在突出部21的周围形成有环状的基板配置部22，在基板配置部22与周边部的凸缘部23之间形成环状的凹部24。
[0037]在突出部21的中央形成有供接合器引导件17嵌入的开口部25，在开口部25的侧部形成有窗孔26，在周边部形成有作为被安装部而沿着周向较长的长孔状的多个爪插通孔27及螺纹紧固用的一个安装孔28。
[0038]在基板配置部22上，用于安装外壳16的环状的台部29突出形成在器具主体11的上表面侧。在基板配置部22的周边部，突出设置有作为保持部的半球状的多个凸部30并且形成有作为被安装部而沿着周向较长的长孔状的多个爪插通孔27。
[0039]在凹部24安装有多个灯罩安装配件31，这多个灯罩安装配件31通过使灯罩14相对于器具主体11转动而将灯罩14安装成能够拆装。灯罩安装配件31未从基板配置部22突出而收容在凹部24内。
[0040]另外，基板12形成为半环状，一对基板12通过配置于器具主体11的基板配置部22而将一对基板12组合成环状。基板12例如由金属、陶瓷及树脂等的材料形成。在基板12的周边部形成有与各凸部30进行凹凸嵌合的凹部即多个嵌合孔34。
[0041]在基板12的前表面形成配线图案，与该配线图案连接而安装包含例如LED元件或有机EL等的多个半导体发光元件。在实施方式中，作为半导体发光元件，使用面安装类型的SMD封装体式的LED元件35，这多个LED元件35沿着基板12的前表面的同心圆上的2列而等间隔地排列。而且，在基板12的前表面形成有覆盖配线图案且具有高反射率特性的反射面36。
[0042]另外，透光罩13是具有透光性及导光性的透明的树脂制，形成为在中央开设有开口部39的环状。透光罩13具有形成为在与器具主体11之间能够覆盖基板12的大小的环状且平板状的罩部40。在该罩部40具有与多个LED元件35对置而供这多个LED元件35产生的直接光入射的环状的中央区域41、及比该中央区域41分别向内周侧及外周侧偏离的环状的端部区域42。在内周侧及外周侧的端部区域42的背面侧突出形成有按压部43，该按压部43由与基板12的前表面抵接而将该基板12向器具主体11按压的环状的肋构成。
[0043]在透光罩13的背面侧且在内周侧及外周侧一体地突出形成有能够向器具主体11的各爪插通孔27穿过的作为安装部的多个爪部44。这多个爪部44朝向透光罩13的周向的一方即装配转动方向形成为大致L字形。并且，通过使各爪部44穿过器具主体11的各爪插通孔27并使透光罩13向装配转动方向转动，由此，各爪部44的前端跨在器具主体11的背面侧而将透光罩13朝向器具主体11拉近，并且各爪部44卡挂在器具主体11的背面侦1J,在器具主体11与透光罩13之间夹持有基板12的状态下将器具主体11和透光罩13固定。
[0044]在透光罩13的内周部的一个部位设有螺钉插通孔46。使螺钉穿过螺钉插通孔46而螺入器具主体11的安装孔28，由此限制透光罩13向装配转动方向的相反的拆卸转动方向的转动。
[0045]在端部区域42的前表面侧形成有导光射出部47，该导光射出部47使在中央区域41入射到罩部40内并从中央区域41引导至端部区域42的光朝向前表面侧射出。该导光射出部47例如通过在端部区域42的前表面上形成为凹凸状的凹凸图案形成。
[0046]罩部40的板厚从中央区域41朝向内周侧的端部区域42变厚，在中央区域41入射到罩部40内的光从中央区域41朝向内周侧的端部区域42较多地导光。
[0047]另外，灯罩14为具有透光性的乳白色的树脂制，上表面侧开口，在上表面侧的内周缘部形成有向各灯罩安装配件31安装的安装台阶部。通过安装于器具主体11的灯罩14，而将器具主体11的下表面、基板12及透光罩13等覆盖。
[0048]另外，框体15为具有透光性的树脂制且形成为环状，内周侧缘部安装在器具主体11的上表面侧周缘部。在框体15的下表面的一个部位形成有一对传感器用窗孔50。
[0049]另外，外壳16为金属制，在周边部形成有向下表面侧突出的侧壁部53，该侧壁部53安装在器具主体11的台部29上。在外壳16内且在与器具主体11的上表面之间形成有收容空间54，该收容空间54收容并安装接合器引导件17或点灯电路18。在外壳16的上表面安装有多个缓冲材料55，在将照明器具10设置于顶棚面时，这多个缓冲材料55在与顶棚面之间被压缩而防止照明器具10的松动或防止照明器具10的旋转。
[0050]另外，接合器引导件17形成为筒状，向装配在设于顶棚面的顶棚插口上的接合器嵌入，由此以可拆装的方式安装于接合器。在接合器引导件17配置有从器具主体11的窗孔26面向下表面侧的常夜灯58或遥控号码切换开关部59等。需要说明的是，常夜灯58或遥控号码切换开关部59等也可以配置在点灯电路18的基板上。
[0051]另外，点灯电路18具有配置在接合器引导件17的周围而固定在外壳16侧的电路基板62，在该电路基板62上安装有构成点灯电路18的各种电子部件。经由接合器及顶棚插口而向点灯电路18的电源输入侧输入商用交流电源，点灯电路18的电源输出侧通过基板12的配线图案而与多个LED元件35连接。并且，点灯电路18对交流电源进行整流平滑，转换成规定的直流电源而向LED元件35供给。
[0052]此外，点灯电路18具有通过照度传感器63检测设置照明器具10的照明空间的明亮度而自动地调整LED元件35的输出的功能。该功能在照明器具10为有照度传感器规格(参照图3)时且照度传感器63与点灯电路18电连接时自动变得有效，在照明器具10为无照度传感器规格(参照图4)时且照度传感器63与点灯电路18未电连接时自动变得无效。在外壳16的侧壁部53上安装有照度传感器连接用的连接器64，该连接器64与点灯电路18电连接。
[0053]如图3所示，在照明器具10为有照度传感器规格的情况下，照度传感器63收容于在器具主体11及框体15的上表面上安装的传感器外壳65内，与框体15的传感器用窗孔50对置配置。通过将与照度传感器63连接的电线66的连接器67连接于连接器64，而将照度传感器63与点灯电路18电连接。
[0054]需要说明的是，如图4所示，在照明器具10为无照度传感器规格的情况下，不使用照度传感器63或传感器外壳65。这种情况下，向连接器64装配帽68，对连接器64的充电部进行覆盖，以免向外部露出。
[0055]接着，在组装照明器具10时，将安装有接合器引导件17及点灯电路18等的外壳16安装在器具主体11的上表面。而且，将框体15安装在器具主体11的上表面。
[0056]在以器具主体11的基板配置部22朝向上方的方式使上下颠倒的状态下，在基板配置部22上载置各基板12，使基板12的各嵌合孔34与基板配置部22的各凸部30进行凹凸嵌合。由此，基板12沿着器具主体11的基板配置部22的面的方向(水平方向)的位置被定位保持。然后，进行两基板12之间、基板12与点灯电路18之间的配线。
[0057]以覆盖基板12的方式罩上透光罩13，并同时使透光罩13的各爪部44穿过器具主体11的各爪插通孔27，使透光罩13向装配转动方向转动，由此，各爪部44的前端跨在器具主体11的背面侧而将透光罩13朝向器具主体11拉近。此时，透光罩13的按压部43与基板12的内周侧及外周侧抵接，而将基板12向器具主体11按压。并且，当各爪部44卡挂在器具主体11的背面侧时，在器具主体11与透光罩13之间夹持有基板12的状态下将器具主体11和透光罩13固定。
[0058]使螺钉通过透光罩13的螺钉插通孔46而螺入并固定于器具主体11的安装孔28，限制透光罩13向与装配转动方向相反的拆卸转动方向的转动。
[0059]以覆盖基板12及透光罩13等的方式使灯罩14罩上器具主体11，并向规定的装配转动方向转动，由此将灯罩14安装于灯罩安装配件31。
[0060]另外，如图3所示，在照明器具10为有照度传感器规格时，将与照度传感器63连接的电线66的连接器67连接于连接器64，从而将保持照度传感器63的传感器外壳65安装在器具主体11及框体15的上表面。
[0061]另外，如图4所示，在照明器具10为无照度传感器规格的情况下，不使用照度传感器63或传感器外壳65,而将帽68装配于连接器64。
[0062]需要说明的是，照明器具10的组装顺序并不局限于这种顺序。
[0063]并且，在设置照明器具10时，预先将拆卸了灯罩14的照明器具10的接合器引导件17向装配在顶棚面的顶棚插口上的接合器安装。将从接合器导出的配线与点灯电路18侧连接，将顶棚插口与点灯电路18电连接。将灯罩14装配于器具主体11。
[0064]并且，通过将商用交流电源向点灯电路18供给，而从点灯电路18向多个LED元件35供给点灯电力，使多个LED元件35点灯。
[0065]多个LED元件35产生的光向透光罩13的罩部40的中央区域41入射，透过罩部40，从罩部40的前面侧射出。
[0066]向罩部40的中央区域41入射的光的一部分由罩部40反射而朝向基板12，由基板12的反射面36反射而再次朝向罩部40，透过罩部40，从罩部40的前面侧射出。
[0067]向罩部40的中央区域41入射的光的一部分通过罩部40内而从中央区域41向内周侧及外周侧的端部区域42分别导光，通过各端部区域42的导光射出部47而从端部区域42的前面侧射出。
[0068]而且，透过了透光罩13的光向灯罩14入射，透过灯罩14而向照明空间照射。
[0069]另外，在照明器具10为有照度传感器规格的情况下，通过照度传感器63来检测设置照明器具10的照明空间的明亮度，点灯电路18自动地调整LED元件35的输出。另外，在照明器具10为无照度传感器规格的情况下，根据照明空间的明亮度而自动地调整LED元件35的输出的功能变得无效。
[0070]另外，LED元件35产生的热量从基板12向器具主体11导热，从器具主体11高效率地散热。另一方面，点灯电路18产生的热量向外壳16传递，从外壳16高效率地散热。因此，LED元件35产生的热量与点灯电路18产生的热量相互干涉的情况少，能够将分别产生的热量高效率地散热。
[0071]如此构成的照明器具10中，配置在器具主体11的基板配置部22上的基板12与基板配置部22的凸部30进行凹凸嵌合而将基板12定位保持于基板配置部22，将透光罩13的爪部44安装于器具主体11，由此能够覆盖基板12，并在透光罩13与器具主体11之间夹持固定基板12，因此能够不使用螺钉而将基板12定位固定于器具主体11，能够减少部件个数，从而削减组装工时。
[0072]另外，向器具主体11按压基板12的透光罩13的按压部43处于LED元件35产生的光未直接入射的位置，因此能够防止灯罩14发生亮度不均。假设按压部43存在于LED元件35产生的光直接入射的位置上时，向按压部43入射的光集中而从罩部40的前面侧射出，并且来自由按压部43遮挡的罩部40的部分的光的射出下降，容易产生灯罩14的亮度不均。
[0073]另外，由于灯罩安装配件31配置在器具主体11的凹部24，因此不会向基板12的前面侧突出，而不会遮挡LED元件35产生的光，能够防止阴影映出在灯罩14等上。
[0074]另外，在照明器具10为有照度传感器规格时及无照度传感器规格时，均在外壳16预先配置照度传感器63的连接用的连接器64，由此，在这些规格中能够实现照明器具10的共用化。而且，在照明器具10为无照度传感器规格时，通过将帽68装配于连接器64，而能够防止连接器64的充电部向外部的露出。
[0075]另外，在图5中示出安装于基板12的LED元件35与透光罩13的距离的区别引起的反射特性。LED元件35产生的光中的向透光罩13倾斜入射的光的一部分未透过而进行反射。
[0076]此时，如图5 (b)所示，在LED元件35与透光罩13的距离宽的情况下，一次反射成分的光朝向的区域成为大范围，一次反射成分的光朝向从基板12偏离的区域。因此，光利用效率下降，而且，为了提高光利用效率而必须在包含器具主体11的大范围内设置高反射区域。
[0077]相对于此，如图5 Ca)所示，在LED元件35与透光罩13的距离近时，一次反射成分的光朝向的区域成为窄范围，一次反射成分的光朝向基板12。因此，仅通过设置基板12的具有高反射率特性的反射面36，就能够实现高的光利用效率。
[0078]本实施方式具有图5 Ca)所示的LED元件35与透光罩13的距离近的关系，内周侧的LED元件35与透光罩13的距离成为8mm左右，外周侧的LED元件35与透光罩13的距离成为Imm左右。
[0079]需要说明的是，将透光罩13的安装部设为爪部44，并将器具主体11的被安装部设为爪插通孔27，但也可以将透光罩13的安装部设为爪插通孔，并将器具主体11的被安装部设为爪部。而且，透光罩13的安装部及器具主体11的被安装部只要是不使用螺钉等其他部件而安装的结构即可，可以使用任何的结构。
[0080]另外，作为基板12与器具主体11的基板配置部22的凹凸嵌合结构，在基板12设置了嵌合孔34，并在基板配置部22设置了凸部30，但也可以在基板12设置凸部，并在基板配置部22设置嵌合孔等的凹部。而且，在基板配置部22上也可以设置供基板12整体嵌入的凹部。
[0081]另外，光源单元19并不局限于圆形的吊灯，也可以适用于方形或多边形的照明器具。
[0082]虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的方式，并未限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨内，并且包含在权利要求书的范围记载的发明及其均等的范围内。
【权利要求】
1.一种光源单元，其特征在于，具备: 基板，其安装有半导体发光元件； 单元主体，其具有基板配置部及保持部，且所述基板配置部上配置所述基板，所述保持部与配置在所述基板配置部上的所述基板进行凹凸嵌合而对所述基板进行定位保持； 透光罩，其设有以可拆装的方式安装于单元主体的安装部，且在安装状态下覆盖所述基板并且将所述基板夹持固定在该透光罩与所述单元主体之间。
2.根据权利要求1所述的光源单元，其特征在于， 所述透光罩在半导体发光元件产生的光未直接入射的位置具有按压部，且该按压部将基板向单元主体按压。
3.一种照明器具，其特征在于，具备: 权利要求1或2所述的光源单元； 器具主体，其兼作为光源单元的单元主体，在中央具有向顶棚插口安装的器具安装部，在器具安装部的周围设有基板配置部； 点灯电路，其向半导体发光元件供给点灯电力。
4.根据权利要求3所述的照明器具，其特征在于， 所述照明器具具备外壳，该外壳收容点灯电路，并安装在器具主体的与安装有基板的一面相反的一侧的另一面上。
5.根据权利要求4所述的照明器具，其特征在于， 在外壳上安装有连接器，该连接器与点灯电路连接并与能够配置在器具主体的周边部的照度传感器连接。
【文档编号】F21V17/10GK103453462SQ201310097992
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年3月25日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】河野诚 申请人:东芝照明技术株式会社