专利名称：电灯泡形灯以及照明器件的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及光源使用半导体发光元件的电灯泡形灯以及使用该电灯泡形灯的照明器件。
背景技术：
现在有可代替白炽灯的、光源使用LED元件的电灯泡形灯。在该电灯泡形灯中，在基体的一端表面上安装基板，该基板上装配有LED元件而形成光源，进而在基体的一端安装覆盖光源的球形灯罩。一般，白炽灯具有光轴方向的亮度以及与光轴方向交叉的方向的亮度都高的、广角的配光特性，但是在上述电灯泡形灯的情况下，因为具有与光源的表面对置的光轴方向的亮度高、与光轴方向交叉的方向的亮度低的配光特性，所以因照明器件的不同有时不适合使用。因此，即使在电灯泡形灯中，理想的是与白炽电灯泡同样地，具有光轴方向的亮度以及与光轴方向交叉的方向的亮度都高的、广角的配光特性。在电灯泡形灯中，大多使覆盖光源的球形灯罩具有扩散性，但是由于该球形灯罩的扩散难以充分提高与光轴方向交叉的方向的亮度。因此，有时以与光源面对的方式配置透镜，通过该透镜使从光源沿光轴方向的光向与光轴方向交叉的方向反射，提高朝向与光轴方向交叉的方向的亮度。但是，在电灯泡形灯中使用透镜的情况下，无法容易地以面对光源的方式配置透镜，或者无法调整透镜与光源之间的位置关系。其结果，配光特性容易发生偏差。
发明内容
本发明要解决的课题的目的在于提供一种电灯泡形灯以及照明器件，能够容易地以面对光源的方式配置透镜，并且能够调整光源与透镜之间的位置关系，从而使配光特性稳定。实施方式的电灯泡形器件具备基体；安装于基体的一侧的光源单元；安装于光源单元的透镜；设置于基体的另一侧的灯头；以及配置在由基体和灯头所形成的空间的点灯电路。光源单元具有由半导体发光元件构成的光源。透镜具有面对光源的透镜主体、以及将透镜主体安装于光源单元的安装支脚。根据上述结构的电灯泡形灯，通过将透镜的安装支脚固定在光源单元上，能够容易地在光源单元上配置透镜，使得透镜的透镜主体面对光源单元的光源，并且能够调整光源与透镜之间的位置关系，使配光特性稳定。
图1是表示一种实施方式的电灯泡形灯的剖视图。图2是该电灯泡形灯的分解状态的立体图。
图3是卸下该电灯泡形灯的球形灯罩的状态的俯视图。图4是表示该电灯泡形灯的基体、罩以及点灯电路的俯视图。图5是使用该电灯泡形灯的照明装置的剖视图。
具体实施例方式下面参照
一实施方式。在图1以及图2中，标号11是作为照明装置的电灯泡形灯，该电灯泡形灯11具有圆筒状的基体12 ；安装于该基体12的一端侧(连结电灯泡形灯11的球形灯罩和灯头的灯轴的一端侧)的光源单元13 ；在光源单元13上安装的透镜14 ；覆盖光源单元13以及透镜14而安装于基体12的一端侧的球形灯罩15 ；配置在基体12内的罩16 ；位于基体12的另一端侧且安装于罩16的另一端的灯头17 ；以及配置在罩16内的点灯电路18。另外，该电灯泡形灯11的灯轴方向的长度以及球形灯罩15的最大直径部分的外径具有与小型氪灯泡同等的尺寸，形成近似该小型氪灯的形状的形状。另外，如图1到图4所示，基体12是由导热性以及散热性优良的例如铝等金属或者陶瓷制成，并具有形成为从另一端侧朝向一端侧直径扩大的圆筒状的基体部20。在基体12的一端侧的内周部，面向基体12的一端侧而形成有用于安装光源单元13的环状的安装面21。在该安装面21上，分别形成有相对于基体12的中心位于对称位置的一对透镜安装用的凹陷部22、罩安装用的凹陷部23、以及配线用的凹陷部M。在基体12的一端侧的内周部上，从基体12的内表面突出地形成有用于构成安装面21的一部分的多个凸台部25。在这些凸台部25形成有供用于安装光源单元13的螺钉26螺合的安装孔27。在本实施方式中，具有三个凸台部25，但是这些凸台部25在基体12的圆周方向上不是等间隔配置的，而是配置成在相邻的凸台部25所形成的圆周方向的三个位置的间隔中，仅一个位置的间隔Ll比其他两个位置的间隔L2宽。亦即配置成在相邻的凸台部25所形成的三个位置的角度中，一个位置的角度al比其他的角度a2大。此外，其他的两个位置的间隔L2以及角度a2相同。在基体12的一端侧的内周部上，突出形成有用于安装球形灯罩15的爪状的球形灯罩安装部观。在该球形灯罩安装部观中的与各凹陷部22J4对应的位置处形成切口。基体12的除凸台部25的位置以外的基体部20的壁厚形成为比形成紧固螺钉沈的安装孔27所需的壁厚薄、即比构成安装孔27的凸台部25的直径尺寸薄。由此，使基体12的外形小型化为小型氪灯泡的尺寸，同时在基体12的内侧配置有收纳点灯电路18等所需的空间。此外，也可以在基体12的表面进行氧化铝膜处理或者设置散热片以提高散热性。另外，光源单元13由发光模块31和导热板32构成。发光模块31具有由导热性优良的例如铝等的金属或者陶瓷形成的圆板状的基板(模块基板)33 ；在该基板33的一个表面的中央区域形成的作为光源的平面光源34、以及安装于基板33的一个表面的周边区域的连接器35。平面光源34使用具有cp2mm以上的面状的发光面的、例如LED元件或者EL(Electro Luminescent 电激发光)元件等半导体发光元件。在本实施方式中，作为半导体发光元件使用LED元件，采用在基板33上安装多个LED元件的COB (Chip On Board 板上芯片)方式。亦即在基板33上安装多个LED元件，通过引线接合法将该多个LED元件串联地点连接，用混入了荧光体的例如硅树脂等的透明树脂构成的荧光体层一体地覆盖并密封多个LED元件。LED元件使用例如发蓝色光的LED元件，在荧光体层中混入有通过来自LED元件的蓝色光的一部分激励而放射出黄色光的荧光体。因此，通过LED元件以及荧光体层等构成平面光源34，该平面光源34的表面即荧光体层的表面成为发光面，从该发光面放射光。在该实施方式中，平面光源34的发光面形成为长方形，但是不限于此，也可以是正方形、圆形或者其他形状。在基板33的一个表面形成有未图示的配线图案，多个LED元件以及连接器35与该配线图案连接。在基板33的周边部，与基体12的各凸台部25的位置对应地形成有供螺合于各凸台部25的螺钉沈贯插的多个贯插孔36，并且，与基体12的配线用的凹陷部M对应地形成有切口部37。贯插孔36由向基板33的外径方向开口的贯插槽形成。导热板32由导热性优良的例如铝等的金属或者陶瓷形成，发光模块31的基板33的另一表面以可导热的方式与该导热板32的一个表面接触。在导热板32的周边部，与基体12的各凸台部25的位置对应地形成有供螺合于各凸台部25的螺钉沈贯插的多个贯插孔38 ；与基体12的透镜安装用的凹陷部22的位置对应地形成有用于安装透镜14的凹陷状的一对透镜安装部39 ；与基体12的配线用的凹陷部24对应地形成有切口部40。贯插孔38由向导热板32的外径方向开口的贯插槽构成。构成为在组合导热板32和发光模块31的基板33时，与导热板32的各透镜安装部39的位置对应地缩小基板33的外形，使各透镜安装部39相对于基板33向外径方向突出地配置。在导热板32以及发光模块31的基板33的外侧部的一部分分别形成有平坦状的定位表面32a、33a，所述定位表面32a、33a在导热板32以及发光模块31的基板33相对于基体32正确地组装的状态下一致。另外，透镜14由折射率1. 45 1. 6的聚碳酸酯等透明树脂一体形成，具有面对平面光源34而控制来自平面光源34的光的透镜主体43、以及用于将该透镜主体43安装在光源单元13上的一对安装支脚44。透镜主体43具有半球壳状的第一透镜部46和半球壳状的第二透镜部48，所述第一透镜部46具有朝向来自平面光源34的光入射的光轴方向的一方即灯轴方向的另一端侧开口的第一凹部45，所述第二透镜部48具有朝向光轴方向的另一方侧即灯轴方向的一端侧开口的第二凹部47，并且形成为将所述第一透镜部46的灯轴方向的一端侧和第二透镜部48的灯轴方向的另一端侧对合而一体化的形状。各透镜部46、48的各凹部45、47由包含正圆的旋转椭圆面构成，各透镜部46、48的外表面由与各凹部45、47为相似形的旋转椭圆面构成。在第一透镜部46的另一端侧的端部，除一对安装支脚44的位置外，形成有从平面光源34离开的槽状的切口部49。在第一透镜部46的外表面与第二透镜部48的外表面相连的部分，形成使所述第一透镜部46的外表面和第二透镜部48的外表面连续的连续部50。以使第一透镜部46的外表面和第二透镜部48的外表面相连的部分不成为锐角形成该连续部50，该连续部50通过由平面、曲面或者平面与曲面组合并平滑地连续而构成。此外，各透镜部46、48的各凹部45、47以及外表面的旋转椭圆面的曲率、各透镜部46,48的灯轴方向的位置、连续部50等的形状和尺寸，根据必需的配光而适宜设定。
5
各安装支脚44在第一透镜部46的轴方向的另一端侧从相对于透镜14的中心轴对称的位置向与灯轴方向交叉的侧方突出，并以与发光模块31的基板33的一个表面接触的方式进行安装。在各安装支脚44的末端突出设置有大致为L形的卡定部51，该卡定部51朝向灯轴方向的另一端方向突出并嵌入导热板32的透镜安装部39的外侧表面，在该卡定部51的末端形成有卡挂在导热板32的另一表面的卡爪部52。此外，安装在光源单元13上的各安装支脚44的卡定部51收纳在基体12的透镜安装用的凹陷部22内。另外，在一个安装支脚44上设置有宽度较宽的两个卡定部51，而在另一安装支脚44上设置有宽度较窄的一个卡定部51。该另一安装支脚44配置在发光模块31的连接器35的侧部，因此，为防止该另一安装支脚44与该连接器35干涉而将该另一安装支脚44的宽度形成得较窄。此外，透镜14的透镜主体43也可以由玻璃材料形成。在这种情况下，安装支脚分体形成，只要具有保持透镜主体43的结构即可。另外，球形灯罩15例如由具有透光性以及光扩散性的合成树脂或者玻璃等材料形成为朝向灯轴方向的另一端侧开口的圆顶形状。在球形灯罩15的另一端侧的开口缘部，突出形成有与基体12的球形灯罩安装部观的内侧嵌合的嵌合部55，并且形成有在嵌合部阳嵌合于球形灯罩安装部观的内侧的状态下被固定在球形灯罩安装部观上的多个卡定爪56。进而，在嵌合部55上形成有一对定位槽57，所述一对定位槽57与透镜14的各安装支脚44的卡定部51卡合而阻止球形灯罩15相对于基体12旋转，并且在该定位槽57的部分形成有按压部58，所述按压部58与透镜14的各安装支脚44的卡定部51抵接而将各安装支脚44压入到光源单元13内。另外，球形灯罩15的开口部侧即另一端侧的外径尺寸形成为比基体12的外径尺寸大。另外，罩16由例如PBT树脂等绝缘材料形成为向灯轴方向的一端侧开口且另一端侧封闭的圆筒状。罩16形成有配置在基体12内侧的罩主体61、以及从基体12的另一端侧突出的灯头安装部62。罩主体61以沿基体12的内表面配置的方式形成为与基体12的内表面形状呈相似形的朝向灯轴方向的一端侧扩宽的形状，在罩主体61的外表面上形成有与基体12的各凸台部25嵌合的多个凹陷部63。在罩主体61的另一端侧突出形成有定位部64，并且突出形成有配线引导件65，所述定位部64与基体12的罩安装用的凹陷部23嵌合并且与光源单元13的基板33以及导热板32的定位表面33a、3h接触从而将它们定位。罩主体61的另一端的一部分从基体12突出，在该突出部分的外周表面形成有固定于基体12的另一端的环状的卡定部66。在从罩主体61至灯头安装部62的内表面，沿灯轴方向形成有互相对置的一对基板安装槽67。这一对基板安装槽67位于相对于基体12的相邻的凸台25间的间隔宽的区域交叉的位置，而且以从该基体12的相邻的凸台25间的间隔宽的区域离开的方式形成于相对于罩16的中心偏离的位置。在罩主体61的内表面形成有用于形成基板安装槽67的一对基板保持部68。在灯头安装部62的端表面形成一对配线孔69，所述一对配线孔69用于利用引线连接灯头17和点灯电路18。另外，灯头17可连接E17型的一般照明电灯泡用的灯座，灯头17具有螺合于罩16的灯头安装部62的周表面而被固定的壳体72 ；在该壳体72的另一端侧设置的绝缘部73;以及在该绝缘部73的顶部设置的孔眼(eye let) 74。另外，点灯电路18是对发光模块31的LED元件供给恒流的电路，点灯电路18具有点灯电路基板77、以及安装在该点灯电路基板77上的多个点灯电路部件78。点灯电路基板77把一个表面作为几乎安装所有主要的点灯电路部件78的安装表面，把另一个表面作为形成有电连接点灯电路部件78的配线图案的配线图案表面。点灯电路基板77从罩16的一端侧插入，点灯电路基板77的两侧嵌入基板安装槽67中而被保持。因此，点灯电路基板77在罩16内沿灯轴方向纵向配置，安装表面与基体12的相邻的凸台25间的间隔宽的区域对置，配线图案表面相对于基体12的相邻的凸台25间的间隔宽的区域而朝向相反侧，而且点灯电路基板77配置于从基体12以及罩16的中心偏离的位置，使得安装表面与罩16的内表面之间的距离比配线图案表面与罩16的内表面之间的距离宽。在点灯电路基板77的安装表面上安装有作为具有引线的分立部件的多个点灯电路部件78。这些点灯电路部件78的引线贯通点灯电路基板77并钎焊连接于配线图案表面的配线图案。在该点灯电路基板77的安装表面上安装的点灯电路部件78中，包括整流/平滑交流电压的整流平滑电路的电解电容器、把整流平滑后的电压变换为规定的电压的断继开关电路的电感线圈、在其他电路中使用的电阻器等大型的部件，也包括其他的开关元件、电容器、二极管等小型的部件等。在点灯电路基板77的安装表面上所安装的点灯电路部件78中，越大型的部件配置在罩16的内径越大的一端侧，越小型的部件配置在罩16的内径越小的另一端侧。另外，在点灯电路基板77的安装表面上安装的点灯电路部件78配置于基体12的相邻的凸台25间的间隔宽的区域。在点灯电路基板77的配线图案表面上，表面安装有点灯电路部件78中的表面安装部件。作为该表面安装部件，包括斩波电阻器、斩波电容器等。在点灯电路18的输入侧，未图示的输入用的引线通过罩16的配线孔69而分别与灯头17的壳体72以及孔眼74电连接。另外，在点灯电路18的输出侧，连接了具有与发光模块31的连接器35连接的未图示的连接器的输出用的引线。另外，为组装电灯泡形灯11，从罩16的一端侧把点灯电路18插入到罩16内，把贯插于罩16的配线孔69中的输入用的引线连接到灯头17上，在罩16的灯头安装部62上安装灯头17。从基体12的一端侧将装配了点灯电路18以及灯头17的罩16插入，使包括灯头17的罩16的另一端侧从基体12的另一端侧突出，将罩16的卡定部66固定在基体12的另一端，防止脱落。此时，使罩16的各凹陷部63与基体12的各凸台部25的位置对准并嵌合，同时使罩16的定位部64以及配线引导件65分别与基体12的凹陷部23以及凹陷部M对准并嵌合。由此，能够将罩16定位并嵌合在基体12上，并且阻止嵌合后的罩16旋转。将构成光源单元13的导热板32以及发光模块31的基板33从装入了罩16等的基体12的一端侧依次装入并配置在安装表面21上。此时，由于基体12的所装入的罩16的定位部64从安装表面21突出，所以导热板32的定位表面32a以及基板33的定位表面33a分别与该定位部64对准，从而能够将导热板32以及基板33定位并装入基体12中。由此，导热板32的各贯插孔38以及基板33的各贯插孔36与基体12的各凸台部25的安装孔27同轴配置。另外，各螺钉沈通过基板33的各贯插孔36以及导热板32的各贯插孔38而螺合于各凸台部25的安装孔27中，基体12的安装表面21、导热板32、基板33以互相可导热的方式紧贴，将光源单元13固定在基体12上。在将该光源单元13装入基体12时，预先将点灯电路18的输出用的引线通过导热板12的切口部40以及基板33的切口部37、进而通过罩16的配线引导件65而引出到发光模块31的一个表面侧，在将光源单元13装入基体12后，将该引线的末端的连接器与发光模块31的连接器35连接。将透镜14的各安装支脚44的卡定部51通过基体12的透镜安装用的各凹陷部44而插入到光源单元13的导热板32的各透镜安装部39中，使卡定部51的卡爪部52卡挂在导热板32的另一表面上。由此，透镜14的各安装支脚44的卡定部51与导热板32的各透镜安装部39嵌合，能够相对于与基板33以及导热板32的面平行的方向对透镜14的位置进行定位，并且，在安装支脚44和卡爪部52之间夹入基板33以及导热板32，能够相对于与基板33以及导热板32的面垂直的方向对透镜14的位置进行定位，能够准确地将透镜14定位并保持在光源单元13上。也可以通过在基体12的透镜安装用的各凹陷部22中涂布或者填充例如硅树脂或者水泥等粘接剂而将透镜14的各安装支脚44粘接固定在光源单元13或者基体12上，该粘接剂也可以使用为了将球形灯罩15安装在基体12上而使用的粘接剂。在基体12的球形灯罩安装部观的内周涂布硅树脂或者水泥等粘接剂，将球形灯罩15的各定位槽57定位在透镜14的各安装支脚44的卡定部51处，从而将球形灯罩15粘附在基体12上，由此，球形灯罩15的各卡定爪56固定在了球形灯罩安装部观上，球形灯罩15被嵌合固定在基体12上。像这样球形灯罩15相对于基体12的固定采用了嵌合卡定结构，所以在同时采用粘接剂的情况下，与现有的方法相比能够削减粘接剂的使用量，或者不同时采用粘接剂也能够将球形灯罩15可靠地固定在基体12上。另外，通过将球形灯罩15安装在基体12上，球形灯罩15的按压部58抵接透镜14的各安装支脚44的卡定部51，将各安装支脚44压入到光源单元13中。此外，电灯泡形灯11的组装顺序不限于此，也可以是其他的安装顺序。另外在图5中表示使用电灯泡形灯11的作为下照灯的照明器件81，该照明器件81具有器件主体82，在该器件主体82内配设有以灯轴横向倾斜的状态安装电灯泡形灯11的灯座83 ；以及使从电灯泡形灯11放射出来的光向下方反射的反射体84。此外，图5中，标号85是端子台。于是，当将电灯泡形灯11安装于照明器件81的灯座83而进行通电时，点灯电路18动作，向发光模块31的多个LED芯片供给电力，多个LED芯片点亮，从平面光源34放射光，从平面光源；34放射出来的光入射至透镜14，被该透镜14控制配光后的光通过球形灯罩15而向外部放射。发光模块31的多个LED芯片点亮时产生的热主要向基板33热传递，并且从该基板33向导热板32热传递，进而从该导热板32向基体12热传递，从基体12的表面向空气中散热。另外，根据本实施方式的电灯泡形灯11，通过将透镜14的安装支脚44的卡爪部52固定在光源单元13上，能够容易地在光源单元13上配置透镜14，使得透镜14的透镜主体43与光源单元13的平面光源34对置，并且能够调整平面光源34与透镜14之间的位置关系，可以期待使配光特性稳定。另外，由于利用粘接剂将透镜14的安装支脚44粘接在光源单元13上，所以在通过卡爪部52的固定的基础上，能够更加可靠地将透镜14固定在光源单元13上。另外，由于球形灯罩15的按压部58将透镜14的安装支脚44按压在光源单元13上，所以在通过爪部52的固定的基础上，能够更加可靠地将透镜14固定在光源单元13上。另外，在透镜14的透镜主体43与平面光源34接触的情况下，平面光源34的热向透镜主体43热传递而成为高温，容易发生泛黄等不良情况，但是，由于在透镜14的透镜主体43上形成有切口部49而使得透镜主体43不与平面光源34接触，所以能够减少控制平面光源34的光的透镜主体43恶化的情况发生。在这种情况下，对于透镜14的安装支脚44，由于与搭载平面光源34的基板33接触，所以容易受热的影响，但是由于安装支脚44与光的控制无关，所以即使泛黄也没有影响，另外，安装支脚44对透镜主体43发生泛黄的影响较小。此外，透镜14的安装支脚44的爪部52也可以构成为不是固定在导热板32上，而是固定在基板33的另一表面上。另外，作为光源单元13，如果仅具有基板33，则也可以不具有导热板32，在这种情况下，也可以构成为透镜14的安装支脚44的卡爪部52固定在基体33的另一表面上。另外，本实施方式也可以应用于使用E^型的灯头的电灯泡形灯11。说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式是作为例子而说明的实施方式，不限定本发明的范围。这些新颖的实施方式，可以以其他各种方式实施，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。这些实施方式及其变形包含在发明的范围内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
权利要求
1.一种电灯泡形灯，其特征在于，该电灯泡形灯具备基体；光源单元，其设置有具有半导体发光元件的光源，并且所述光源单元安装于基体的一侧；透镜，其具有面对光源的透镜主体、以及用于将透镜主体安装于光源单元的安装支脚；设置于基体的另一侧的灯头；和配置于由基体和灯头所形成的空间的点灯电路。
2.根据权利要求1所述的电灯泡形灯，其特征在于，安装支脚粘接于光源单元。
3.根据权利要求1或2所述的电灯泡形灯，其特征在于，电灯泡形灯具备球形灯罩，该球形灯罩覆盖光源单元以及透镜，并且该球形灯罩将安装支脚按压于光源单元从而安装于基体的一侧。
4.一种照明器件，其特征在于，该照明器件具备具有灯座的器件主体；和权利要求1 3中的任一项所述的电灯泡形灯，所述电灯泡形灯构成为安装于灯座。
全文摘要
本发明提供一种电灯泡形灯以及照明器件，该电灯泡形灯能够容易地以面对光源的方式配置透镜，并且能够调整光源与透镜之间的位置关系，从而使配光特性稳定。电灯泡形器件具备基体、安装于基体的一侧的光源单元、安装于光源单元上的透镜、设置于基体的另一侧的灯头、以及配置于由基体和灯头所形成的空间的点灯电路。光源单元具备由半导体发光元件构成的平面光源。透镜具有面对平面光源的透镜主体、以及将透镜主体安装在光源单元上的安装支脚，在安装支脚上设置用于固定在光源单元上的卡爪部。
文档编号F21S2/00GK102384384SQ20111030586
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者井上道信, 北川寿丈, 酒井诚, 铃木大悟 申请人:东芝照明技术株式会社, 株式会社东芝