灯的制作方法
灯的制作方法
【专利摘要】一种灯，具备：安装基板，在基板的表面安装有半导体发光元件；反射器，为筒状体，配置成在俯视观察所述基板的表面时一方的开口的周缘包围所述半导体发光元件、并且与所述基板的表面重合，将从所述一方的开口入射的所述半导体发光元件的光在内表面反射并从另一方的开口出射；以及框体，将所述反射器和所述安装基板收纳于内部，所述反射器和所述安装基板以彼此隔开间隙而分离的状态安装于所述框体。对于由半导体发光元件的驱动产生的热，实现反射器的热对策，从而能够维持反射器的良好的反射特性，并且期待稳定的发光特性。
【专利说明】灯
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及使用LED (Light Emitting Diode,发光二极管）等半导体发光元 件的灯。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为白炽灯泡的代替品，利用LED等半导体发光元件的灯泡形的灯逐渐 普及。
[0003] 作为一例，灯具备：框体；安装基板，配设有发光部，该发光部在基板表面安装LED 而成；LED的点灯电路单元；反射器，配置成在安装基板的上方包围LED ;光学部件，配置成 使来自反射器的反射光透过；以及灯头，装配至外部的照明器具的灯座而接受电力供给。在 框体的内部收纳安装基板、点灯电路单元和反射器。为了提高反射器的反射效率，反射器有 时以包围发光部的方式与安装基板重合地配置。
[0004] 在灯驱动时，来自LED的出射光在反射器的反射面反射并入射至光学部件。光透 过光学部件的内部，作为照明光出射至外部。
[0005] 专利文献1 :日本特开2010-86946号公报
[0006] 在驱动具有上述构成的灯时，半导体发光元件由于驱动而发热。另一方面，如果反 射器暴露于高温状态，有时会发生热损伤而反射特性降低。所以，在利用半导体发光元件的 灯中，为了获得稳定的发光特性，对于由半导体发光元件的驱动产生的热，实现反射器的热 对策非常重要。 实用新型内容
[0007] 本实用新型是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供以下的灯：对于由半导体 发光元件的驱动产生的热，实现反射器的热对策，从而能够维持反射器的良好的反射特性， 并且期待稳定的发光特性。
[0008] 为了解决上述问题，本实用新型的一种方式的灯为以下构成，其具备：安装基板， 在基板的表面安装有半导体发光元件；反射器，为筒状体，配置成在俯视观察所述基板的表 面时一方的开口的周缘包围所述半导体发光元件且与所述基板的表面重合，将经所述一方 的开口入射的所述半导体发光兀件的光在内表面反射并从另一方的开口出射；以及框体， 将所述反射器和所述安装基板收纳于内部；所述反射器和所述安装基板以彼此隔开间隙而 分离的状态安装于所述框体。
[0009] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：具备点灯电路单元，该点 灯电路单元具有在所述安装基板的表面与所述半导体发光元件电连接并延伸的布线，经由 所述布线对所述半导体发光元件供给电力，从而使所述半导体发光元件点灯；所述间隙被 设定为所述布线的线径以上。
[0010] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述反射器使用聚碳酸酯 树脂形成。 toon] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述反射器具有基底和反 射膜而形成，该反射膜通过在所述基底的表面含有金属或金属化合物而成膜。
[0012] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：具有透光性的光学部件， 该透光性的光学部件安装于所述框体，使来自所述反射器的反射光透过。
[0013] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述光学部件由树脂材料 构成。
[0014] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述框体具有开口；所述 反射器的所述另一方的开口的周缘配设成与所述框体的开口的周缘接触；所述光学部件以 覆盖所述反射器的方式安装于所述框体，所述反射器的所述另一方的开口的周缘被夹设在 所述光学部件与所述框体之间。
[0015] 实用新型的效果
[0016] 在根据本实用新型的一种方式的照明装置中，通过将反射器配置成由反射器的一 方的开口的周缘包围半导体发光元件且与基板的表面重合，从而易于使半导体发光元件的 光由反射器的内表面反射。
[0017] 再者，在框体的内部，将反射器和安装基板以彼此隔开间隙而分离的状态配置。由 此，使框体介入半导体发光元件和反射器的传热路径，难以将由半导体发光元件生成的热 传递至反射器。
[0018] 结果，能够提供以下灯：能够维持反射器的良好的反射特性，并且期待稳定的发光 特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是实施方式一中的灯1的外观构成图。
[0020] 图2是表示灯1的内部构成的截面图。
[0021] 图3是表示灯1的内部构成的分解图。
[0022] 图4是表示反射器8和光学部件9的各构成的图。
[0023] 图5是表不反射器8的第一开口 80A与发光部21的配置关系的图。
[0024] 图6是表示反射器8与发光模块2之间的间隙G的部分截面图。
[0025] 图7是表示框体11的构成的图。
[0026] 图8是用于说明由灯1起到的效果的部分截面图。
[0027] 图9是用于说明对于布线41起到的效果的部分截面图。
[0028] 图10是表示实施方式二中的灯1A的构成的部分截面图。
[0029] 符号的说明：
[0030] 1、1A灯；2发光模块；3基座；4点灯电路单元；5电路外壳；6外壳盖；7密封部件； 8反射器；9光学部件；10灯头；11、11A框体；81折返部；81A平坦部；91槽部；91A周缘部； 110AU10B内部空间；113内周肋；113A台阶部；114外周肋；114A肋
【具体实施方式】
[0031] <实施方式一 >
[0032] 以下，参照【专利附图】
【附图说明】实施方式一的灯。
[0033] (灯1的构成）
[0034] 如图1?图3所示，灯1具备：发光模块2、基座3、点灯电路单元4、电路外壳5、外 壳盖6、密封部件7、反射器8、光学部件9、灯头10、以及框体11。
[0035] 灯1是所谓的LED灯泡，具有与一般的灯泡形卤素灯同样的外观。在灯1的使用 时，能够装配于可装配灯头10的照明器具的灯座而直接使用。
[0036] 按每个构成要素来说明灯。
[0037][发光模块2]
[0038] 发光模块（安装基板）2具备：基板20、安装于基板的表面的发光部21、以及插座 22〇
[0039] 基板20具有以下构件而成：铝基板；绝缘层，形成在铝基板的一个主面；以及布线 图案，形成在绝缘层上。基板20的主面为矩形状。铝基板将由LED210的驱动产生的热传 递至基座3侧。绝缘层将铝基板与布线图案绝缘。在布线图案上安装LED210。
[0040] 在基板20的四角存在插通孔200。在灯1中，螺钉插通至插通孔200,发光模块2 和基座3 -起被拧紧至框体11的台座部112的螺纹孔112a。
[0041] 发光部21是灯1的主发光部，由合计26个以规定的排列（13串联X2并联）电 连接至基板20的布线图案的LED210构成。发光部21作为整体形成为圆形。
[0042] LED210为SMD (Surface Mount Device,表面安装器件）型，是半导体发光元件的 一例。LED210具有：元件主体、包围元件主体的研钵状的反射部件、以及填充在反射部件的 内部的封装体。
[0043] 插座22与点灯电路单元4中的布线41的连接器电连接。如图3那样，插座22电 连接至基板20的布线图案。
[0044] [基座 3]
[0045] 基座3是散热板，将驱动时由LED210产生的热传递至框体11侦彳。基座3由传热 性优异的材料例如铝板构成。在基座3中，与基板20的插通孔200同样，存在供螺钉插通 的插通孔300。在框体11的内部，基座3以直接接触的方式载置于台座部112。发光模块 2密接在基座3的上表面，发光模块2经由基座3与框体11热结合。
[0046] [点灯电路单元4]
[0047] 点灯电路单元4将外部供给的交流电力变换为一定的直流电力而供给至各 LED210。点灯电路单元4具备：基板40 ;多个电子零件，安装于基板40 ;以及多条布线41、 42,与电子零件电连接并延伸。电子零件包括电解电容器（图2中的43)等。两条布线41 在前端具有连接器410,经由连接器410与发光模块2的各LED210电连接。布线41的各线 径分别为大约1. 2_。两条布线42分别与灯头10的壳体100和灯眼102电连接。在点灯 电路单元4中装入AC/DC转换电路、恒流电路等。
[0048] [电路外壳5]
[0049] 电路外壳5在内部收纳点灯电路单元4。电路外壳5由树脂等绝缘性材料构成，如 图3那样具有大致圆筒形状。作为具体的构成，电路外壳5在长度方向的一端具有卡合爪 50和扩径部52,在另一端具有缩径部51。卡合爪50与外壳盖6的卡合爪60卡合。在缩径 部51中如图2那样配置灯头10。电路外壳5以如下方式收纳于内部空间110A :缩径部51 从框体11向外部露出，并且扩径部52嵌入面向内部空间110A的框体11的台阶部111。
[0050] 在电路外壳5的内部，沿着其圆筒轴方向收纳有点灯电路单元4的长方状的基板 40。
[0051] [外壳盖6]
[0052] 外壳盖6闭塞电路外壳5的扩径部52。外壳盖6与电路外壳5同样，由树脂等绝 缘性材料构成，如图3所示，具有：卡合爪60,能够相对于电路外壳5卡合；以及引导孔61， 将布线41引导至发光模块2侧。外壳盖6以使从点灯电路单元4延伸的布线41在发光模 块2侧露出的状态，通过卡合爪60与电路外壳5的卡合爪50卡合。
[0053] [密封部件7]
[0054] 密封部件7使电路外壳5无松动地收纳于框体11的内部空间110A。密封部件7 是所谓的〇形垫圈，具有比电路外壳5的外径更大的内径。密封部件7配置在框体11的台 阶部111上。
[0055] 在外壳盖6装配于电路外壳5且发光模块2和基座3被抒紧至框体11时，电路外 壳5和外壳盖6被基座3按压，由此，密封部件7的全周部分被扩径部52向台阶部111侧 按压。由此，电路外壳5无松动地定位于框体11的内部而被收纳。
[0056][反射器8]
[0057] 反射器（反射部件）8反射各LED210的出射光，并使其入射至光学部件9。如图4 所示，反射器8作为整体为筒状体，具有内径小的一方的开口（第一开口 80A)和内径大的 另一方的开口（第二开口 80B)。与筒状体的内表面相当的区域作为反射LED210的出射光 的反射面起作用。在第二开口 80B的周缘形成折返部81。第一开口 80A的周缘配置成包围 发光部21，并且与发光模块2的基板20重合。第二开口 80B的周缘与光学部件9相对配 置。在灯1驱动时，反射器8的内表面作为反射面起作用。
[0058] 此外，第一开口 80A的内径能够适当地调节，但是采用能够尽可能地提高反射器8 中的各LED210的出射光的反射效率的直径。具体而言，如图5所示，在俯视观察发光模块2 时，优选为第一开口 80A的内径D1尽可能地接近发光部21的外径D2,在接近发光部21的 位置反射。
[0059] 另外，反射面相对于光轴（Y)方向的倾斜角度能够适当地调整，但是作为一例，优 选为30°以上60°以下。也可以在反射面上形成小平面。
[0060] 折返部81与框体11的内周肋113以重合的方式组合。通过在折返部81与内周 肋113重合的状态下将光学部件9与框体11组合，反射器8与框体11热结合，并且被夹持 在光学部件9与框体11之间。
[0061] 在此，作为灯1的特征之一，反射器8通过内周肋113与框体11抵接，从而如图6 所不，在第一开口 80A的周缘与发光模块2之间设置一定的间隙G，避免反射器8与发光模 块2的直接接触。间隙G优选调整为至少比布线41的各线径更大。在灯1中，将间隙G调 整为比布线41的各线径大1.3mm左右以上。此外，通过将间隙G限制为必要最小限度，能 够降低从发光模块2与反射器8之间漏出的各LED210的出射光。
[0062] 反射器8例如在由铝或铝合金构成的金属基底的表面上，将对于可见光具有高反 射率的反射膜成膜而构成。反射膜例如能够用含有金属或金属化合物的材料成膜。更详 细而言，除了铝和铬等金属之外，还能够利用将二氧化硅（Si0 2)、二氧化钛（Ti〇2)、氟化镁 (MgF2)、硫化锌（ZnS)等中的任何一种蒸镀而成的蒸镀膜。
[0063] 或者，反射器8还能够将混合了白色颜料的聚碳酸酯（PC)树脂材料注射成形而构 成。由此，与由金属材料构成反射器8的情况相比，能够实现灯1的轻质化。
[0064] 或者，反射器8在将树脂材料注射成形的基底的表面上，将对于可见光具有高反 射率的反射膜成膜而构成。反射膜例如像上述的蒸镀膜那样，能够用含有金属或金属化合 物的材料成膜。
[0065][光学部件9]
[0066] 光学部件9具有使来自反射器8的反射光透过的透光性，调节各LED210的出射光 的光路。如图4所示，光学部件9具有透镜部90和槽部91。透镜部90具有圆盘状的菲涅 尔透镜构造，将各LED210的出射光调节成平行光或会聚光。槽部91形成于透镜部90的周 缘，在槽部91的内部，如图2那样插入框体11的外周肋114。另外，在俯视观察光学部件 9时，在槽部91的内侧，反射器8的折返部81和框体11的内周肋113按该顺序重合配置。 光学部件9例如使用PMMA等丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙酯（PET)、聚碳酸酯等透明的树脂 材料、或者玻璃材料中的任何一种形成。
[0067] [灯头 10]
[0068] 灯头10是灯1连接至照明用器具的灯座的部位，通过灯座从照明用器具接受电力 供给。如图2那样，灯头10具有壳体100、绝缘部101以及灯眼102。壳体100由金属部件 构成，在外表面形成阳螺纹。绝缘部101由陶瓷等绝缘性材料构成，将壳体100与灯眼102 绝缘。在灯头10的内部，点灯电路单元4的布线42分别与壳体100和灯眼102电连接。
[0069] 通过对壳体100进行铆接加工，灯头10被固定至电路外壳5的缩径部51。
[0070] [框体 11]
[0071] 框体11在内部收纳发光模块2、基座3、点灯电路单元4、电路外壳5、外壳盖6、密 封部件7、反射器8等。另外，框体11兼作为将由LED的驱动产生的热经由基座3散热至外 部的散热器。
[0072] 如图7那样，框体11作为整体，为具有遮罩（伞）状的外观的筒状体。作为具体 的构成，框体11在内部具有彼此连通的内部空间110A、和与内部空间110A连通的内部空 间110B。另外，框体11在内部空间110A与内部空间110B之间具有使内径分别以阶梯状变 化而成的台阶部111和台座部112。内部空间110A在第一开口 11a与外部连通，内部空间 110B在第二开口 lib与外部连通。如图2那样，灯头10从第一开口 11a向外部露出。在第 二开口 lib的周围，直立设置有肋状的内周肋113。在内周肋113的外周存在外周肋114。
[0073] 点灯电路单元4、电路外壳5、外壳盖6收纳于内部空间110A。反射器8收纳于内 部空间110B。发光模块2和基座3通过螺合而固定至台座部112。密封部件7载置于台阶 部111上。
[0074] 在反射器8的折返部81与内周肋113组合且光学部件9的槽部91与外周肋114 嵌合的状态下，框体11和光学部件9使用硅类粘合剂彼此粘合。
[0075] 框体11使用散热特性优异的材料例如铝或铝合金、镁合金中的任何一种构成。
[0076] (灯1的驱动）
[0077] 在驱动灯1时，用户事先将灯1的灯头10装配至照明用器具的灯座。用户操作电 源装置，通过照明用器具的灯座对灯1接入电力。由此，发光模块2中的各LED210接受电 力供给而发光。各LED210的出射光由反射器8的反射面反射而入射至光学部件9。光在光 学部件9的透镜部90中被调整为以Y方向为主出射方向的平行光，出射至外部而成为照明 光。
[0078] 在此，在灯1中，能够期待以下的诸多效果。
[0079][反射器8的热对策效果]
[0080] 在灯1中，通过使反射器8的折返部81与框体11的内周肋113组合，从而将反射 器8保持在框体11上。由此，在反射器8的第一开口 80Α的周缘与发光模块2之间存在一 定的间隙G，将反射器8和发光模块2以彼此隔开间隙而分离的状态安装至框体11。
[0081] 所以调整为，在灯1驱动时，即使如图8那样由各LED210的驱动产生热，框体11 也介入各LED210与反射器8之间的传热路径。框体11具有收纳反射器8和发光模块2等 的容积，并且具有充分大的热容量。另外，由于框体11的表面与外部气体接触，因而传递至 框体11的热从框体11的表面整体散热至外部气体。所以，即使热从发光模块2传递至框 体11，热也难以从框体11传递至反射器8。由此，与使反射器和发光模块直接接触的情况 相比，在灯1中，能够使由各LED210的驱动产生的热难以传递至反射器8。
[0082] 结果，能够防止反射器8由于各LED210的驱动产生的热而热损伤，能够期待在较 长时期内发挥良好的发光特性。
[0083] 此外，在本申请实用新型的发明人们进行的确认试验中了解到，在驱动一般的灯 的情况下，发光模块的温度上升到100°c左右。在此，如果在聚碳酸酯树脂等树脂材料上将 金属蒸镀膜制膜而构成反射器，将反射器在加热温度100°c下维持40000小时，则确认到了 反射器热损伤，其反射率降低到初始的10%左右。通过该实验能够想到，如果由LED的驱动 产生的热直接到达反射器，则可能发生反射器热损伤而灯的发光特性降低。
[0084] 与此相对，在灯1中，通过采用上述构成，能够有效地防止由LED210的驱动产生的 热对反射器8的热损伤。
[0085] [光学部件9的热对策效果]
[0086] 在灯1中，在框体11的第二开口 lib的周缘，光学部件9与外周肋114嵌合并粘 接。光学部件9与反射器8的折返部81接触，但是不与发光模块2直接接触。另外，框体 11的第二开口 lib的周缘存在于与配置有发光模块2的台座部112分离的位置。
[0087] 由此调整为，在灯1驱动时，当由各LED210的驱动产生的热传递至光学部件9时， 热经由框体11传递。所以，与使光学部件与发光模块直接接触的情况相比，在灯1中，能够 使由各LED210的驱动产生的热难以传递至光学部件9。
[0088] 此外，在用丙烯酸树脂材料构成光学部件的情况下，其耐热温度为100°C左右，如 果超过l〇〇°C，则可能会产生变形。与此相对，在灯1中，如上所述，由各LED210的驱动产生 的热难以传递至光学部件9,因而能够抑制光学部件9被从各LED210传递至光学部件9的 热加热至l〇〇°C以上。
[0089] 结果，能够防止光学部件9由于各LED210产生的热而热损伤，能够期待在较长时 期内发挥良好的发光特性。
[0090] [布线41的夹入防止效果]
[0091] 在灯1中，将反射器8与发光模块2之间的间隙G调整为至少比布线41的各线径 更大的值。由此，如图9所不，万一布线41存在于反射器8的第一开口 80A与发光模块2 之间，也会防止布线41被反射器8和第一开口 80A的周缘夹住。此外，反射器8由金属材 料或金属蒸镀膜构成的情况下具有相当大的重量，但是通过将间隙G调整为布线41的各线 径以上的间隙，布线41不会夹在大重量的反射器8与发光模块2之间。
[0092] 由此，在灯1中，能够抑制布线41被反射器8夹住而产生损伤或短路、断线等问 题。另外，还能够防止反射器8垫在布线41上而使反射器8抬起、反射器8的光轴偏离这 样的问题的发生，因而能够期待良好的发光特性。
[0093] 以下，对于本实用新型的另一实施方式，重点说明与实施方式一的不同点。
[0094] <实施方式二>
[0095] 使用图10说明实施方式二的灯1A。灯1A具有：平坦部81A，形成于反射器8A的 第二开口 80B的周缘；以及台阶部113A，形成为在框体11A的第二开口 lib的周缘载置平 坦部81A。在台阶部113A的外周直立设置有肋114A。肋114A在与光学部件9A的周缘部 91A重合的状态下，通过硅类粘合剂与周缘部91A粘合。平坦部81A被台阶部113A和光学 部件9A夹住，由此，反射器8A被保持在框体11A上。在反射器8A与发光模块2之间，与实 施方式一同样地存在间隙G。
[0096] 在具有以上构成的灯1A中，也能够期待与实施方式一同样的效果。由于在灯1A 中不使用内周肋113、外周肋114、折返部81，因而相应地具有能够简化构成而降低生产成 本的优点。
[0097] <其它事项>
[0098] 在本实用新型的灯中，由LED的驱动产生的热比较难以传递至反射器8,因而即使 由树脂材料构成反射器8,也能够在较长时期内期待良好的反射特性。
[0099] 在上述各实施方式中，将LED210设为SMD型，但是也可以使用C0B(Chip On Board，板上封装）型的LED。
[0100] 半导体发光元件并不限定于LED。例如，也可以是激光二极管（LD)、有机EL元件 (0LED)中的任何一种。
[0101] 在上述实施方式中，示出了垂吊型的照明装置。然而，本实用新型的照明装置并不 限定于该形式。例如，还能够为桌立型、顶棚型、下照型等中的任何一种照明装置。
[0102] 发光模块2的主面为矩形状，但是本实用新型并不限定于此。例如，还能够为多边 形、椭圆形、圆形中的任何一种。另外，还能够使用多个发光模块2。
[0103] 发光模块2中的LED210的总数并不限定于26个，也可以为除此以外的数量。另 夕卜，发光模块2上的发光部21的整体形状并不限定于圆形，也可以为矩形状、线状等任何一 种。
[0104] 也可以在发光模块2与基座3之间介入设置导热性板或导热性油脂等导热性部 件。
[0105] 在本实用新型中，优选为发光模块2与反射器8完全分离，但是还能够想到，实际 上由于制造误差等而发光模块2与反射器8稍微接触的情况。本实用新型允许多少产生这 样的制造误差导致的接触。另外，也可以从反射器8的第一开口 80A的周缘朝向发光模块 2突出设置销或极小的肋，使它们抵接至发光模块2。但是，为了使本实用新型的效果充分 地发挥，优选为使发光模块2与反射器8完全地分离。
[0106] 反射器8也可以通过螺接或粘接等各种方法来固定至框体11。这样，通过将反射 器8固定至框体11，还能够省略光学部件9。
【权利要求】
1. 一种灯，具备： 安装基板，在基板的表面安装有半导体发光元件； 反射器，为筒状体，配置成在俯视观察所述基板的表面时一方的开口的周缘包围所述 半导体发光元件、并且与所述基板的表面重合，将从所述一方的开口入射的所述半导体发 光兀件的光在内表面反射并从另一方的开口出射；以及 框体，将所述反射器和所述安装基板收纳于内部， 所述反射器和所述安装基板以彼此隔开间隙而分离的状态安装于所述框体。
2. 根据权利要求1所述的灯，其特征在于， 具备点灯电路单元，该点灯电路单元具有在所述安装基板的表面与所述半导体发光元 件电连接并延伸的布线，经由所述布线对所述半导体发光元件供给电力，从而使所述半导 体发光元件点灯， 所述间隙被设定为所述布线的线径以上。
3. 根据权利要求1或2所述的灯，其特征在于， 所述反射器使用聚碳酸酯树脂形成。
4. 根据权利要求2所述的灯，其特征在于， 所述反射器具有基底和反射膜而形成，该反射膜通过在所述基底的表面含有金属或金 属化合物而成膜。
5. 根据权利要求1所述的灯，其特征在于， 具有透光性的光学部件，该透光性的光学部件安装于所述框体，使来自所述反射器的 反射光透过。
6. 根据权利要求5所述的灯，其特征在于， 所述光学部件由树脂材料构成。
7. 根据权利要求5或6所述的灯，其特征在于： 所述框体具有开口； 所述反射器的所述另一方的开口的周缘配设成与所述框体的开口的周缘接触； 所述光学部件以覆盖所述反射器的方式安装于所述框体，所述反射器的所述另一方的 开口的周缘被夹设在所述光学部件与所述框体之间。
【文档编号】F21V23/00GK203880460SQ201420274329
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】桥本尚隆 申请人:松下电器产业株式会社
【专利摘要】一种灯，具备：安装基板，在基板的表面安装有半导体发光元件；反射器，为筒状体，配置成在俯视观察所述基板的表面时一方的开口的周缘包围所述半导体发光元件、并且与所述基板的表面重合，将从所述一方的开口入射的所述半导体发光元件的光在内表面反射并从另一方的开口出射；以及框体，将所述反射器和所述安装基板收纳于内部，所述反射器和所述安装基板以彼此隔开间隙而分离的状态安装于所述框体。对于由半导体发光元件的驱动产生的热，实现反射器的热对策，从而能够维持反射器的良好的反射特性，并且期待稳定的发光特性。
【专利说明】灯
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及使用LED (Light Emitting Diode,发光二极管）等半导体发光元 件的灯。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为白炽灯泡的代替品，利用LED等半导体发光元件的灯泡形的灯逐渐 普及。
[0003] 作为一例，灯具备：框体；安装基板，配设有发光部，该发光部在基板表面安装LED 而成；LED的点灯电路单元；反射器，配置成在安装基板的上方包围LED ;光学部件，配置成 使来自反射器的反射光透过；以及灯头，装配至外部的照明器具的灯座而接受电力供给。在 框体的内部收纳安装基板、点灯电路单元和反射器。为了提高反射器的反射效率，反射器有 时以包围发光部的方式与安装基板重合地配置。
[0004] 在灯驱动时，来自LED的出射光在反射器的反射面反射并入射至光学部件。光透 过光学部件的内部，作为照明光出射至外部。
[0005] 专利文献1 :日本特开2010-86946号公报
[0006] 在驱动具有上述构成的灯时，半导体发光元件由于驱动而发热。另一方面，如果反 射器暴露于高温状态，有时会发生热损伤而反射特性降低。所以，在利用半导体发光元件的 灯中，为了获得稳定的发光特性，对于由半导体发光元件的驱动产生的热，实现反射器的热 对策非常重要。 实用新型内容
[0007] 本实用新型是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供以下的灯：对于由半导体 发光元件的驱动产生的热，实现反射器的热对策，从而能够维持反射器的良好的反射特性， 并且期待稳定的发光特性。
[0008] 为了解决上述问题，本实用新型的一种方式的灯为以下构成，其具备：安装基板， 在基板的表面安装有半导体发光元件；反射器，为筒状体，配置成在俯视观察所述基板的表 面时一方的开口的周缘包围所述半导体发光元件且与所述基板的表面重合，将经所述一方 的开口入射的所述半导体发光兀件的光在内表面反射并从另一方的开口出射；以及框体， 将所述反射器和所述安装基板收纳于内部；所述反射器和所述安装基板以彼此隔开间隙而 分离的状态安装于所述框体。
[0009] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：具备点灯电路单元，该点 灯电路单元具有在所述安装基板的表面与所述半导体发光元件电连接并延伸的布线，经由 所述布线对所述半导体发光元件供给电力，从而使所述半导体发光元件点灯；所述间隙被 设定为所述布线的线径以上。
[0010] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述反射器使用聚碳酸酯 树脂形成。 toon] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述反射器具有基底和反 射膜而形成，该反射膜通过在所述基底的表面含有金属或金属化合物而成膜。
[0012] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：具有透光性的光学部件， 该透光性的光学部件安装于所述框体，使来自所述反射器的反射光透过。
[0013] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述光学部件由树脂材料 构成。
[0014] 另外，在本实用新型的另一方式中，还能够为以下构成：所述框体具有开口；所述 反射器的所述另一方的开口的周缘配设成与所述框体的开口的周缘接触；所述光学部件以 覆盖所述反射器的方式安装于所述框体，所述反射器的所述另一方的开口的周缘被夹设在 所述光学部件与所述框体之间。
[0015] 实用新型的效果
[0016] 在根据本实用新型的一种方式的照明装置中，通过将反射器配置成由反射器的一 方的开口的周缘包围半导体发光元件且与基板的表面重合，从而易于使半导体发光元件的 光由反射器的内表面反射。
[0017] 再者，在框体的内部，将反射器和安装基板以彼此隔开间隙而分离的状态配置。由 此，使框体介入半导体发光元件和反射器的传热路径，难以将由半导体发光元件生成的热 传递至反射器。
[0018] 结果，能够提供以下灯：能够维持反射器的良好的反射特性，并且期待稳定的发光 特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是实施方式一中的灯1的外观构成图。
[0020] 图2是表示灯1的内部构成的截面图。
[0021] 图3是表示灯1的内部构成的分解图。
[0022] 图4是表示反射器8和光学部件9的各构成的图。
[0023] 图5是表不反射器8的第一开口 80A与发光部21的配置关系的图。
[0024] 图6是表示反射器8与发光模块2之间的间隙G的部分截面图。
[0025] 图7是表示框体11的构成的图。
[0026] 图8是用于说明由灯1起到的效果的部分截面图。
[0027] 图9是用于说明对于布线41起到的效果的部分截面图。
[0028] 图10是表示实施方式二中的灯1A的构成的部分截面图。
[0029] 符号的说明：
[0030] 1、1A灯；2发光模块；3基座；4点灯电路单元；5电路外壳；6外壳盖；7密封部件； 8反射器；9光学部件；10灯头；11、11A框体；81折返部；81A平坦部；91槽部；91A周缘部； 110AU10B内部空间；113内周肋；113A台阶部；114外周肋；114A肋
【具体实施方式】
[0031] <实施方式一 >
[0032] 以下，参照【专利附图】
【附图说明】实施方式一的灯。
[0033] (灯1的构成）
[0034] 如图1?图3所示，灯1具备：发光模块2、基座3、点灯电路单元4、电路外壳5、外 壳盖6、密封部件7、反射器8、光学部件9、灯头10、以及框体11。
[0035] 灯1是所谓的LED灯泡，具有与一般的灯泡形卤素灯同样的外观。在灯1的使用 时，能够装配于可装配灯头10的照明器具的灯座而直接使用。
[0036] 按每个构成要素来说明灯。
[0037][发光模块2]
[0038] 发光模块（安装基板）2具备：基板20、安装于基板的表面的发光部21、以及插座 22〇
[0039] 基板20具有以下构件而成：铝基板；绝缘层，形成在铝基板的一个主面；以及布线 图案，形成在绝缘层上。基板20的主面为矩形状。铝基板将由LED210的驱动产生的热传 递至基座3侧。绝缘层将铝基板与布线图案绝缘。在布线图案上安装LED210。
[0040] 在基板20的四角存在插通孔200。在灯1中，螺钉插通至插通孔200,发光模块2 和基座3 -起被拧紧至框体11的台座部112的螺纹孔112a。
[0041] 发光部21是灯1的主发光部，由合计26个以规定的排列（13串联X2并联）电 连接至基板20的布线图案的LED210构成。发光部21作为整体形成为圆形。
[0042] LED210为SMD (Surface Mount Device,表面安装器件）型，是半导体发光元件的 一例。LED210具有：元件主体、包围元件主体的研钵状的反射部件、以及填充在反射部件的 内部的封装体。
[0043] 插座22与点灯电路单元4中的布线41的连接器电连接。如图3那样，插座22电 连接至基板20的布线图案。
[0044] [基座 3]
[0045] 基座3是散热板，将驱动时由LED210产生的热传递至框体11侦彳。基座3由传热 性优异的材料例如铝板构成。在基座3中，与基板20的插通孔200同样，存在供螺钉插通 的插通孔300。在框体11的内部，基座3以直接接触的方式载置于台座部112。发光模块 2密接在基座3的上表面，发光模块2经由基座3与框体11热结合。
[0046] [点灯电路单元4]
[0047] 点灯电路单元4将外部供给的交流电力变换为一定的直流电力而供给至各 LED210。点灯电路单元4具备：基板40 ;多个电子零件，安装于基板40 ;以及多条布线41、 42,与电子零件电连接并延伸。电子零件包括电解电容器（图2中的43)等。两条布线41 在前端具有连接器410,经由连接器410与发光模块2的各LED210电连接。布线41的各线 径分别为大约1. 2_。两条布线42分别与灯头10的壳体100和灯眼102电连接。在点灯 电路单元4中装入AC/DC转换电路、恒流电路等。
[0048] [电路外壳5]
[0049] 电路外壳5在内部收纳点灯电路单元4。电路外壳5由树脂等绝缘性材料构成，如 图3那样具有大致圆筒形状。作为具体的构成，电路外壳5在长度方向的一端具有卡合爪 50和扩径部52,在另一端具有缩径部51。卡合爪50与外壳盖6的卡合爪60卡合。在缩径 部51中如图2那样配置灯头10。电路外壳5以如下方式收纳于内部空间110A :缩径部51 从框体11向外部露出，并且扩径部52嵌入面向内部空间110A的框体11的台阶部111。
[0050] 在电路外壳5的内部，沿着其圆筒轴方向收纳有点灯电路单元4的长方状的基板 40。
[0051] [外壳盖6]
[0052] 外壳盖6闭塞电路外壳5的扩径部52。外壳盖6与电路外壳5同样，由树脂等绝 缘性材料构成，如图3所示，具有：卡合爪60,能够相对于电路外壳5卡合；以及引导孔61， 将布线41引导至发光模块2侧。外壳盖6以使从点灯电路单元4延伸的布线41在发光模 块2侧露出的状态，通过卡合爪60与电路外壳5的卡合爪50卡合。
[0053] [密封部件7]
[0054] 密封部件7使电路外壳5无松动地收纳于框体11的内部空间110A。密封部件7 是所谓的〇形垫圈，具有比电路外壳5的外径更大的内径。密封部件7配置在框体11的台 阶部111上。
[0055] 在外壳盖6装配于电路外壳5且发光模块2和基座3被抒紧至框体11时，电路外 壳5和外壳盖6被基座3按压，由此，密封部件7的全周部分被扩径部52向台阶部111侧 按压。由此，电路外壳5无松动地定位于框体11的内部而被收纳。
[0056][反射器8]
[0057] 反射器（反射部件）8反射各LED210的出射光，并使其入射至光学部件9。如图4 所示，反射器8作为整体为筒状体，具有内径小的一方的开口（第一开口 80A)和内径大的 另一方的开口（第二开口 80B)。与筒状体的内表面相当的区域作为反射LED210的出射光 的反射面起作用。在第二开口 80B的周缘形成折返部81。第一开口 80A的周缘配置成包围 发光部21，并且与发光模块2的基板20重合。第二开口 80B的周缘与光学部件9相对配 置。在灯1驱动时，反射器8的内表面作为反射面起作用。
[0058] 此外，第一开口 80A的内径能够适当地调节，但是采用能够尽可能地提高反射器8 中的各LED210的出射光的反射效率的直径。具体而言，如图5所示，在俯视观察发光模块2 时，优选为第一开口 80A的内径D1尽可能地接近发光部21的外径D2,在接近发光部21的 位置反射。
[0059] 另外，反射面相对于光轴（Y)方向的倾斜角度能够适当地调整，但是作为一例，优 选为30°以上60°以下。也可以在反射面上形成小平面。
[0060] 折返部81与框体11的内周肋113以重合的方式组合。通过在折返部81与内周 肋113重合的状态下将光学部件9与框体11组合，反射器8与框体11热结合，并且被夹持 在光学部件9与框体11之间。
[0061] 在此，作为灯1的特征之一，反射器8通过内周肋113与框体11抵接，从而如图6 所不，在第一开口 80A的周缘与发光模块2之间设置一定的间隙G，避免反射器8与发光模 块2的直接接触。间隙G优选调整为至少比布线41的各线径更大。在灯1中，将间隙G调 整为比布线41的各线径大1.3mm左右以上。此外，通过将间隙G限制为必要最小限度，能 够降低从发光模块2与反射器8之间漏出的各LED210的出射光。
[0062] 反射器8例如在由铝或铝合金构成的金属基底的表面上，将对于可见光具有高反 射率的反射膜成膜而构成。反射膜例如能够用含有金属或金属化合物的材料成膜。更详 细而言，除了铝和铬等金属之外，还能够利用将二氧化硅（Si0 2)、二氧化钛（Ti〇2)、氟化镁 (MgF2)、硫化锌（ZnS)等中的任何一种蒸镀而成的蒸镀膜。
[0063] 或者，反射器8还能够将混合了白色颜料的聚碳酸酯（PC)树脂材料注射成形而构 成。由此，与由金属材料构成反射器8的情况相比，能够实现灯1的轻质化。
[0064] 或者，反射器8在将树脂材料注射成形的基底的表面上，将对于可见光具有高反 射率的反射膜成膜而构成。反射膜例如像上述的蒸镀膜那样，能够用含有金属或金属化合 物的材料成膜。
[0065][光学部件9]
[0066] 光学部件9具有使来自反射器8的反射光透过的透光性，调节各LED210的出射光 的光路。如图4所示，光学部件9具有透镜部90和槽部91。透镜部90具有圆盘状的菲涅 尔透镜构造，将各LED210的出射光调节成平行光或会聚光。槽部91形成于透镜部90的周 缘，在槽部91的内部，如图2那样插入框体11的外周肋114。另外，在俯视观察光学部件 9时，在槽部91的内侧，反射器8的折返部81和框体11的内周肋113按该顺序重合配置。 光学部件9例如使用PMMA等丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙酯（PET)、聚碳酸酯等透明的树脂 材料、或者玻璃材料中的任何一种形成。
[0067] [灯头 10]
[0068] 灯头10是灯1连接至照明用器具的灯座的部位，通过灯座从照明用器具接受电力 供给。如图2那样，灯头10具有壳体100、绝缘部101以及灯眼102。壳体100由金属部件 构成，在外表面形成阳螺纹。绝缘部101由陶瓷等绝缘性材料构成，将壳体100与灯眼102 绝缘。在灯头10的内部，点灯电路单元4的布线42分别与壳体100和灯眼102电连接。
[0069] 通过对壳体100进行铆接加工，灯头10被固定至电路外壳5的缩径部51。
[0070] [框体 11]
[0071] 框体11在内部收纳发光模块2、基座3、点灯电路单元4、电路外壳5、外壳盖6、密 封部件7、反射器8等。另外，框体11兼作为将由LED的驱动产生的热经由基座3散热至外 部的散热器。
[0072] 如图7那样，框体11作为整体，为具有遮罩（伞）状的外观的筒状体。作为具体 的构成，框体11在内部具有彼此连通的内部空间110A、和与内部空间110A连通的内部空 间110B。另外，框体11在内部空间110A与内部空间110B之间具有使内径分别以阶梯状变 化而成的台阶部111和台座部112。内部空间110A在第一开口 11a与外部连通，内部空间 110B在第二开口 lib与外部连通。如图2那样，灯头10从第一开口 11a向外部露出。在第 二开口 lib的周围，直立设置有肋状的内周肋113。在内周肋113的外周存在外周肋114。
[0073] 点灯电路单元4、电路外壳5、外壳盖6收纳于内部空间110A。反射器8收纳于内 部空间110B。发光模块2和基座3通过螺合而固定至台座部112。密封部件7载置于台阶 部111上。
[0074] 在反射器8的折返部81与内周肋113组合且光学部件9的槽部91与外周肋114 嵌合的状态下，框体11和光学部件9使用硅类粘合剂彼此粘合。
[0075] 框体11使用散热特性优异的材料例如铝或铝合金、镁合金中的任何一种构成。
[0076] (灯1的驱动）
[0077] 在驱动灯1时，用户事先将灯1的灯头10装配至照明用器具的灯座。用户操作电 源装置，通过照明用器具的灯座对灯1接入电力。由此，发光模块2中的各LED210接受电 力供给而发光。各LED210的出射光由反射器8的反射面反射而入射至光学部件9。光在光 学部件9的透镜部90中被调整为以Y方向为主出射方向的平行光，出射至外部而成为照明 光。
[0078] 在此，在灯1中，能够期待以下的诸多效果。
[0079][反射器8的热对策效果]
[0080] 在灯1中，通过使反射器8的折返部81与框体11的内周肋113组合，从而将反射 器8保持在框体11上。由此，在反射器8的第一开口 80Α的周缘与发光模块2之间存在一 定的间隙G，将反射器8和发光模块2以彼此隔开间隙而分离的状态安装至框体11。
[0081] 所以调整为，在灯1驱动时，即使如图8那样由各LED210的驱动产生热，框体11 也介入各LED210与反射器8之间的传热路径。框体11具有收纳反射器8和发光模块2等 的容积，并且具有充分大的热容量。另外，由于框体11的表面与外部气体接触，因而传递至 框体11的热从框体11的表面整体散热至外部气体。所以，即使热从发光模块2传递至框 体11，热也难以从框体11传递至反射器8。由此，与使反射器和发光模块直接接触的情况 相比，在灯1中，能够使由各LED210的驱动产生的热难以传递至反射器8。
[0082] 结果，能够防止反射器8由于各LED210的驱动产生的热而热损伤，能够期待在较 长时期内发挥良好的发光特性。
[0083] 此外，在本申请实用新型的发明人们进行的确认试验中了解到，在驱动一般的灯 的情况下，发光模块的温度上升到100°c左右。在此，如果在聚碳酸酯树脂等树脂材料上将 金属蒸镀膜制膜而构成反射器，将反射器在加热温度100°c下维持40000小时，则确认到了 反射器热损伤，其反射率降低到初始的10%左右。通过该实验能够想到，如果由LED的驱动 产生的热直接到达反射器，则可能发生反射器热损伤而灯的发光特性降低。
[0084] 与此相对，在灯1中，通过采用上述构成，能够有效地防止由LED210的驱动产生的 热对反射器8的热损伤。
[0085] [光学部件9的热对策效果]
[0086] 在灯1中，在框体11的第二开口 lib的周缘，光学部件9与外周肋114嵌合并粘 接。光学部件9与反射器8的折返部81接触，但是不与发光模块2直接接触。另外，框体 11的第二开口 lib的周缘存在于与配置有发光模块2的台座部112分离的位置。
[0087] 由此调整为，在灯1驱动时，当由各LED210的驱动产生的热传递至光学部件9时， 热经由框体11传递。所以，与使光学部件与发光模块直接接触的情况相比，在灯1中，能够 使由各LED210的驱动产生的热难以传递至光学部件9。
[0088] 此外，在用丙烯酸树脂材料构成光学部件的情况下，其耐热温度为100°C左右，如 果超过l〇〇°C，则可能会产生变形。与此相对，在灯1中，如上所述，由各LED210的驱动产生 的热难以传递至光学部件9,因而能够抑制光学部件9被从各LED210传递至光学部件9的 热加热至l〇〇°C以上。
[0089] 结果，能够防止光学部件9由于各LED210产生的热而热损伤，能够期待在较长时 期内发挥良好的发光特性。
[0090] [布线41的夹入防止效果]
[0091] 在灯1中，将反射器8与发光模块2之间的间隙G调整为至少比布线41的各线径 更大的值。由此，如图9所不，万一布线41存在于反射器8的第一开口 80A与发光模块2 之间，也会防止布线41被反射器8和第一开口 80A的周缘夹住。此外，反射器8由金属材 料或金属蒸镀膜构成的情况下具有相当大的重量，但是通过将间隙G调整为布线41的各线 径以上的间隙，布线41不会夹在大重量的反射器8与发光模块2之间。
[0092] 由此，在灯1中，能够抑制布线41被反射器8夹住而产生损伤或短路、断线等问 题。另外，还能够防止反射器8垫在布线41上而使反射器8抬起、反射器8的光轴偏离这 样的问题的发生，因而能够期待良好的发光特性。
[0093] 以下，对于本实用新型的另一实施方式，重点说明与实施方式一的不同点。
[0094] <实施方式二>
[0095] 使用图10说明实施方式二的灯1A。灯1A具有：平坦部81A，形成于反射器8A的 第二开口 80B的周缘；以及台阶部113A，形成为在框体11A的第二开口 lib的周缘载置平 坦部81A。在台阶部113A的外周直立设置有肋114A。肋114A在与光学部件9A的周缘部 91A重合的状态下，通过硅类粘合剂与周缘部91A粘合。平坦部81A被台阶部113A和光学 部件9A夹住，由此，反射器8A被保持在框体11A上。在反射器8A与发光模块2之间，与实 施方式一同样地存在间隙G。
[0096] 在具有以上构成的灯1A中，也能够期待与实施方式一同样的效果。由于在灯1A 中不使用内周肋113、外周肋114、折返部81，因而相应地具有能够简化构成而降低生产成 本的优点。
[0097] <其它事项>
[0098] 在本实用新型的灯中，由LED的驱动产生的热比较难以传递至反射器8,因而即使 由树脂材料构成反射器8,也能够在较长时期内期待良好的反射特性。
[0099] 在上述各实施方式中，将LED210设为SMD型，但是也可以使用C0B(Chip On Board，板上封装）型的LED。
[0100] 半导体发光元件并不限定于LED。例如，也可以是激光二极管（LD)、有机EL元件 (0LED)中的任何一种。
[0101] 在上述实施方式中，示出了垂吊型的照明装置。然而，本实用新型的照明装置并不 限定于该形式。例如，还能够为桌立型、顶棚型、下照型等中的任何一种照明装置。
[0102] 发光模块2的主面为矩形状，但是本实用新型并不限定于此。例如，还能够为多边 形、椭圆形、圆形中的任何一种。另外，还能够使用多个发光模块2。
[0103] 发光模块2中的LED210的总数并不限定于26个，也可以为除此以外的数量。另 夕卜，发光模块2上的发光部21的整体形状并不限定于圆形，也可以为矩形状、线状等任何一 种。
[0104] 也可以在发光模块2与基座3之间介入设置导热性板或导热性油脂等导热性部 件。
[0105] 在本实用新型中，优选为发光模块2与反射器8完全分离，但是还能够想到，实际 上由于制造误差等而发光模块2与反射器8稍微接触的情况。本实用新型允许多少产生这 样的制造误差导致的接触。另外，也可以从反射器8的第一开口 80A的周缘朝向发光模块 2突出设置销或极小的肋，使它们抵接至发光模块2。但是，为了使本实用新型的效果充分 地发挥，优选为使发光模块2与反射器8完全地分离。
[0106] 反射器8也可以通过螺接或粘接等各种方法来固定至框体11。这样，通过将反射 器8固定至框体11，还能够省略光学部件9。
【权利要求】
1. 一种灯，具备： 安装基板，在基板的表面安装有半导体发光元件； 反射器，为筒状体，配置成在俯视观察所述基板的表面时一方的开口的周缘包围所述 半导体发光元件、并且与所述基板的表面重合，将从所述一方的开口入射的所述半导体发 光兀件的光在内表面反射并从另一方的开口出射；以及 框体，将所述反射器和所述安装基板收纳于内部， 所述反射器和所述安装基板以彼此隔开间隙而分离的状态安装于所述框体。
2. 根据权利要求1所述的灯，其特征在于， 具备点灯电路单元，该点灯电路单元具有在所述安装基板的表面与所述半导体发光元 件电连接并延伸的布线，经由所述布线对所述半导体发光元件供给电力，从而使所述半导 体发光元件点灯， 所述间隙被设定为所述布线的线径以上。
3. 根据权利要求1或2所述的灯，其特征在于， 所述反射器使用聚碳酸酯树脂形成。
4. 根据权利要求2所述的灯，其特征在于， 所述反射器具有基底和反射膜而形成，该反射膜通过在所述基底的表面含有金属或金 属化合物而成膜。
5. 根据权利要求1所述的灯，其特征在于， 具有透光性的光学部件，该透光性的光学部件安装于所述框体，使来自所述反射器的 反射光透过。
6. 根据权利要求5所述的灯，其特征在于， 所述光学部件由树脂材料构成。
7. 根据权利要求5或6所述的灯，其特征在于： 所述框体具有开口； 所述反射器的所述另一方的开口的周缘配设成与所述框体的开口的周缘接触； 所述光学部件以覆盖所述反射器的方式安装于所述框体，所述反射器的所述另一方的 开口的周缘被夹设在所述光学部件与所述框体之间。
【文档编号】F21V23/00GK203880460SQ201420274329
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】桥本尚隆 申请人:松下电器产业株式会社
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