專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，特別是涉及一種使用有發(fā)光二極管
(light-emitting diode， LED)等的發(fā)光元件且可改變光的照射角度的照 明裝置。
背景技術(shù)：
LED等的發(fā)光元件隨著其溫度上升，會(huì)引起光輸出的下降、特性的變動(dòng)， 且壽命也會(huì)受到影響。因此，對(duì)于以LED或電致發(fā)光(Electroluminescence, EL)元件等的固體發(fā)光元件作為光源的照明器具而言，為了改善壽命、效 率等各特性，需要抑制發(fā)光元件的溫度上升。先前已知一種照明器具，能使
以LED作為光源的燈具相對(duì)于支撐體而自如旋轉(zhuǎn)，從而照射方向可變，并 在本體的背面上形成有散熱用的凹凸形狀(參照專利文獻(xiàn)1 )。 先前4支術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)l:日本專利特開2005-71821號(hào)公報(bào)
然而，在專利文獻(xiàn)l中，雖已揭示了在本體背面上的散熱用的凹凸形狀， 但關(guān)于以LED作為光源時(shí)的散熱結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況并未揭示，而且，散熱用的 凹凸形狀并不與照射方向的可變、即仰角的方向有任何關(guān)系。因此，專利 文獻(xiàn)1中揭示的構(gòu)成難以有效抑制LED的溫度上升。
由此可見，上述現(xiàn)有的照明裝置在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與 缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不 費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成， 而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解 決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的照明裝置，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之 一，亦成為當(dāng)前業(yè)界^f及需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以有效抑制配設(shè)有發(fā)光元件的基板的溫 度上升的照明裝置。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。 技術(shù)方案1的發(fā)明的照明裝置包括配設(shè)有發(fā)光元件的基板；本體外 殼，其上設(shè)置有所述基板,且具有與所述基板熱結(jié)合的導(dǎo)熱性的背面部，能 改變從所述發(fā)光元件出射的光的照射角度；以及散熱片(radiating fin)部，其形成在所述本體外殼的背面部上，且具備沿著所述照射角度的改變 方向而形成多個(gè)對(duì)流通路的散熱片。
所謂發(fā)光元件，是指LED或有機(jī)EL等的固體發(fā)光元件。發(fā)光元件的配 設(shè)并不限定于表面安裝(surface mount)方式、板上芯片(chip on board ) 方式等的配設(shè)方式，也可以使用炮彈型LED而設(shè)置在基板上。而且，發(fā)光 元件的配設(shè)個(gè)數(shù)不受限定。所謂與基板熱結(jié)合，也允許與基板直接接觸的 情況或間接導(dǎo)熱的情況。另外，對(duì)流通路可形成為直線狀或蛇行狀。
根據(jù)本發(fā)明，沿著照射角度的改變方向而形成有多個(gè)對(duì)流通路，所以 至少在照射方向?yàn)檎路交蛘戏揭酝獾那闆r時(shí)，從本體外殼的下側(cè)方向 朝上側(cè)方向而形成少許的對(duì)流通路。因此，即便是照射角度可變，也始終 容易獲得對(duì)流所產(chǎn)生的散熱效果，由此抑制對(duì)應(yīng)每個(gè)照射角度的基板溫度 狀態(tài)的差變大，從而可縮小發(fā)光元件的發(fā)光效率等的變化幅度。
技術(shù)方案2的發(fā)明是在技術(shù)方案1的發(fā)明的基礎(chǔ)上的照明裝置，所述 發(fā)光元件配設(shè)在基板的中央部，且構(gòu)成為使得所述散熱片部的散熱片的高 度尺寸隨著從外周朝向中央部而逐漸變高。所謂逐漸變高，包含以曲線狀 平緩變高的情況或間斷地、即階梯狀地變高的情況等。
技術(shù)方案3的發(fā)明是在技術(shù)方案1或技術(shù)方案2的發(fā)明的基礎(chǔ)上的照 明裝置，包括具有導(dǎo)熱性且用以懸吊所述本體外殼的懸吊機(jī)構(gòu)；以及照 射角度可變機(jī)構(gòu)，其將所述懸吊機(jī)構(gòu)與所述本體外殼以可改變光的照射角 度的方式而連接，且包含具有導(dǎo)熱性的構(gòu)件，所述照射角度可變機(jī)構(gòu)是以 相對(duì)于光的照射角度的改變而使懸吊機(jī)構(gòu)側(cè)與本體外殼側(cè)的接觸面積的變 化減少的方式所構(gòu)成。照射角度可變機(jī)構(gòu)是指能改變本體外殼的照射角度 以使得光的照射方向可變的機(jī)構(gòu)，在構(gòu)成上并無特別限定。
此外，所謂導(dǎo)熱性，未必一定指包含導(dǎo)熱率高的構(gòu)件，只要構(gòu)成為至 少有助于散熱作用即可。例如，可應(yīng)用金屬材料或樹脂材料。發(fā)明的效果
根據(jù)技術(shù)方案1的發(fā)明，可以提供一種能有效抑制配設(shè)有發(fā)光元件的 基板的溫度上升的照明裝置。而且，可以減少隨著照射角度的改變所產(chǎn)生 的對(duì)流、散熱作用的變化程度，從而能減輕對(duì)發(fā)光元件的溫度特性所造成 的影響。
根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明，可以提供如下的照明裝置，即，除了技術(shù)方 案1的發(fā)明的效果以外，還可以加大容易集中熱的基板中央部分的散熱面 積，所以能有效地進(jìn)行散熱，并且能進(jìn)一步減少隨著照射角度的改變所產(chǎn) 生的對(duì)流、散熱作用的變化程度，從而可減輕對(duì)發(fā)光元件的溫度特性所造 成的影響。
根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明，除了所述各技術(shù)方案的發(fā)明的效果以外，在照射角度改變的情況下也始終可以通過照射角度可變機(jī)構(gòu)而從懸吊機(jī)構(gòu)進(jìn) 行散熱，因此可以減少隨著照射角度的改變所產(chǎn)生的散熱作用的變化程度。 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技 術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其 他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖， 詳細(xì)i兌明如下。


圖l是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的照明裝置的側(cè)面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。
圖2是表示所述第1實(shí)施方式的照明裝置的正面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。
圖3是所述第1實(shí)施方式的照明裝置的側(cè)-現(xiàn)圖。
圖4是所述第1實(shí)施方式的照明裝置的后視圖。
圖5是所述第1實(shí)施方式的照明裝置的剖面圖。
圖6是表示所述第1實(shí)施方式的照明裝置的散熱作用的說明圖。
圖7是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的照明裝置的立體圖。
圖8是表示本發(fā)明第3實(shí)施方式的照明裝置的概略構(gòu)成圖。
圖9是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的照明裝置的概略構(gòu)成圖。
圖IO是表示本發(fā)明第5實(shí)施方式的照明裝置的側(cè)視圖。
圖ll是所述第5實(shí)施方式的照明裝置的側(cè)視圖。
圖12是所述第5實(shí)施方式的照明裝置的俯視圖。
圖13是表示本發(fā)明第6實(shí)施方式的照明裝置的側(cè)視圖。
圖14是所述第6實(shí)施方式的照明裝置的側(cè)-現(xiàn)圖。
圖15是所述第6實(shí)施方式的照明裝置的俯視圖。
圖16是示意性地表示所述第6實(shí)施方式的照明裝置的散熱片的形狀的 側(cè)一見圖。
圖17是表示所述第6實(shí)施方式的照明裝置的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖18是表示本發(fā)明第7實(shí)施方式的照明裝置的立體圖。
圖19是表示隨著照明裝置的照射角度的改變所引起的溫度變化的說明圖。
圖20是隨著照明裝置的照射角度的改變所引起的溫度變化的說明圖。 圖21同樣是隨著照明裝置的照射角度的改變所引起的溫度變化的說明圖。
圖22是表示本發(fā)明的照射角度可變機(jī)構(gòu)的散熱結(jié)構(gòu)(實(shí)施例1 )的側(cè) 視圖。
圖23是表示本發(fā)明的照射角度可變機(jī)構(gòu)的散熱結(jié)構(gòu)(實(shí)施例2)的正 面?zhèn)葮?gòu)成圖。圖24是表示本發(fā)明的照射角度可變機(jī)構(gòu)的散熱結(jié)構(gòu)(實(shí)施例2 )的側(cè) 視圖。
圖25是表示本發(fā)明的照射角度可變機(jī)構(gòu)的散熱結(jié)構(gòu)(實(shí)施例3)的側(cè) 視圖。
1:照明裝置(聚光燈)2:本體
3:懸吊機(jī)構(gòu)(懸吊桿)3a:安裝部
3-2:支撐桿4:本體外殼
5:開口部 '6:擴(kuò)散罩
7:裝飾框8:背面部
9:側(cè)周壁10:散熱片部
3b、 10a:散熱片10b:側(cè)面
10c:上表面10d:對(duì)流通路(槽)
11:連4妾部15:照射角度可變機(jī)構(gòu)
15a:支撐臂15b:滾珠部
15c:滾珠軸承部15d:轉(zhuǎn)動(dòng)支軸
15e:軸承部15f:連接軸
15g:軸承臂20:發(fā)光元件(LED)
21:基板A、 B、 C:箭頭
S:中央部分H:開口部
H:高度尺寸Y-Y:線
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的照明裝置其具體實(shí)施 方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖 式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式
的說明，當(dāng) 可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體 的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以 限制。
以下，參照?qǐng)D1至圖6，對(duì)本發(fā)明第1實(shí)施方式的照明裝置加以說明。 圖1是表示所述照明裝置的側(cè)面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖，圖2是表示所述照明裝置的 正面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖，圖3是所述照明裝置的側(cè)視圖，圖4是所述照明裝置的 后視圖，圖5是所述照明裝置的剖面圖，圖6是表示散熱作用的說明圖。
在圖1及圖2中，照明裝置例如是懸吊在天花板面等處而使用的聚光 燈(spotlight) 1，其包括本體2及懸吊桿3。所述本體2在外XC上形成大致圓盤形，且由本體外殼4、及覆蓋此本體外殼4的照射開口部5的擴(kuò)散罩 (cover) 6所構(gòu)成。進(jìn)而，所述本體外殼4是由環(huán)狀的前表面裝飾框7、 及外表面形成球面狀的背面部8所構(gòu)成。環(huán)狀的前表面裝飾框7是由丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene， ABS )樹月旨等的 合成樹脂材料所形成，其圓形狀開口構(gòu)成照射開口部5。而且，在此照射開 口部5上，安裝有包含丙烯酸樹脂(acrylic acid resin)的乳白色透光 性的擴(kuò)散罩6。背面部8的詳細(xì)情況將于以下描述，此背面部8是由鋁壓鑄 (aluminium die-cast)制的導(dǎo)熱性良好的材料所形成。如果能確保導(dǎo)熱 性，那么所述背面部8當(dāng)然也可以由導(dǎo)熱性樹脂等的其它材料而形成。
在所述背面部8上，連接著管狀的懸吊桿3的一端部。而且，在此懸 吊桿3的另一端部上，連接著用以安裝在天花板面等處的安裝部3a。通過 所述連接結(jié)構(gòu)，從而本體2、即本體外殼4可以朝仰角方向轉(zhuǎn)動(dòng)(圖示的箭 頭A)，此外，懸吊桿3能以其軸為中心而旋轉(zhuǎn)(圖示的箭頭B)。進(jìn)而，懸 吊桿3可在軸方向上移動(dòng)(圖示的箭頭C),也就是說，可在圖的上下方向 上伸縮。這些構(gòu)件可通過摩擦力(friction)而設(shè)定在任意的方向、-位置 上，因此，可以任意改變照射方向。
在圖3至圖5中，背面部8形成圓形，并且形成有散熱片部IO。在所 述散熱片部10上，形成有多個(gè)直線狀的散熱片10a…，此散熱片10a…的 側(cè)面10b的形狀形成拱形，整體而言，由所述多個(gè)散熱片10a…的上表面 10c所形成的外觀成球面狀。因此，在各散熱片10a…之間形成有多個(gè)直線 狀的槽10d…，另外，多個(gè)散熱片10a…的高度尺寸h (參照?qǐng)D5)形成為 隨著從背面部8的外周朝向中央部而逐漸變高。通過所述的構(gòu)成，散熱片 部10的中央部的散熱片10a…的表面積會(huì)變大，而且因各鄰接的散熱片10a …的高度尺寸h的差而使得該差部分露出到外表面(主要參照?qǐng)D3及圖5)。 進(jìn)而，多個(gè)槽10d…的方向成為所述仰角的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、即成為大致沿著仰角 改變方向的方向。另外，在散熱片部10的中心，形成有與懸吊桿3連接的 連接部11。
背面部8包括側(cè)周壁9，在此側(cè)周壁9上安裝有所述前表面裝飾框7而 構(gòu)成本體外殼4。另外，側(cè)周壁9也可以和背面部8分開而另外構(gòu)成。在本 體外殼4內(nèi)，安裝著配設(shè)有多個(gè)LED20…來作為發(fā)光元件的基板21。在基 板21上，LED20…是以板上芯片方式而安裝。即，形成如下結(jié)構(gòu)將LED20 …隔開^L定的間隔而以矩陣狀(matrix) S己設(shè)在基;f反21的表面上，并對(duì)此 表面涂布有涂料。因而，此LED20…的安裝面成為基板21的發(fā)光面。M 21的背面與背面部8的內(nèi)壁經(jīng)面接觸而熱結(jié)合。此面接觸也可以是與141 21的背面進(jìn)行部分地接觸，而不是整面地接觸，此外，也可以使接著劑介 入于基板21和背面部8之間。此時(shí)，接著劑可以使用硅(silicone)樹脂類的接著劑中混合了金屬氧化物等的導(dǎo)熱性良好的材料。
基板21包含金屬或絕緣材的大致圓形的平板。當(dāng)基板21是金屬制的 情況下，優(yōu)選使用鋁等的導(dǎo)熱性良好且散熱性優(yōu)異的材料。又，當(dāng)基板21 是絕緣材制的情況時(shí)，可使用散熱特性較佳、耐久性優(yōu)異的陶瓷(ceramic) 材料或合成樹脂材料。在使用合成樹脂材料的情況下，例如可由玻璃環(huán)氧 樹脂等而形成。
此外，在基板21的安裝有LED芯片20…的表面?zhèn)取⒃诨?1的周緣 側(cè)上，配設(shè)有未圖示的點(diǎn)燈電路。點(diǎn)燈電路是由電容器(condenser )、電 阻元件、及開關(guān)(switching)元件等的零件所構(gòu)成，是對(duì)LED20…進(jìn)行點(diǎn) 燈控制的電路。再者，也允許將點(diǎn)燈電路密封配設(shè)在基板21內(nèi)或者設(shè)置在 本體外殼4的外部。
接下來，對(duì)以此所構(gòu)成的聚光燈1的作用加以說明。首先，調(diào)整本體 外殼4的仰角等，佳發(fā)光面朝向所期望的照射方向。對(duì)點(diǎn)燈電路供給電源 而使LED20…通電后，從LED20出射的光會(huì)通過擴(kuò)散罩6而向前方照射。另 一方面，隨此而從LED20所產(chǎn)生的熱，主要會(huì)從基板21背面的大致整個(gè)面 向背面部8傳導(dǎo)，進(jìn)而向多個(gè)散熱片10a…傳導(dǎo)而散熱。此處，因?yàn)槎鄠€(gè)散 熱片10a…之間的槽10d…是沿著仰角的方向，所以自然對(duì)流所引起的對(duì)流 會(huì)作用于散熱片10a…的側(cè)面10b,從而高效地進(jìn)行散熱。再者，例如即便 仰角有所改變，此作用也會(huì)因?yàn)椴?0d…的方向是沿著仰角改變方向的方向 從而確實(shí)進(jìn)行。另外，雖然熱容易集中在基板21的中央部分，但因?yàn)榕c此 基板21的中央部分相對(duì)的散熱片部10的中央部的散熱片10a…的表面積變 大，所以能有效進(jìn)行中央部分的散熱。進(jìn)而，因各鄰接的散熱片10a…的高 度尺寸h的差而使得該差部分露出到外表面，所以可促進(jìn)散熱效果。
除此之外，參照?qǐng)D6來研究觀察散熱片10a…的上表面10c的對(duì)流、散 熱關(guān)系，散熱片10a…的側(cè)面10b的形狀為形成拱形的曲線，也就是說，構(gòu) 成為使得散熱片部10的散熱片10a…的高度尺寸沿著仰角的改變方向，隨 著從外周朝向中央部而逐漸變高。由此判明即便仰角有所變化，對(duì)流、 散熱的變化程度也少，從而可減輕對(duì)LED20…的溫度特性所造成的影響。
也就是說，如果根據(jù)圖6的散熱片10a的側(cè)面10b形狀來說明，則將 圖6 (b)所示的側(cè)面10b的形狀為直線狀且使仰角從垂直狀態(tài)(左圖)變 為約45度傾斜的狀態(tài)(右圖)、與圖6 (a)所示的本實(shí)施方式的側(cè)面10b 的形狀為曲線的形態(tài)，進(jìn)行模擬比較后結(jié)果可確認(rèn)，圖6 (a)所示的形態(tài) 時(shí)，垂直狀態(tài)與約45度傾斜的狀態(tài)的14l的溫度差較小。
根據(jù)以上的本實(shí)施方式，在散熱片部IO上形成有沿著仰角改變方向的 多個(gè)槽10d…，所以可有效地進(jìn)行散熱從而抑制基板的溫度上升。又，因?yàn)?加大了與基板21的中央部分相對(duì)的散熱片10a…的表面積，所以可有效地進(jìn)行容易集中熱的基板27的中央部分的散熱。進(jìn)而，因?yàn)楦鬣徑拥纳崞?10a…的高度尺寸h的差部分露出到外表面，所以可促進(jìn)散熱效果。除此之 外，因?yàn)樯崞?0a…的側(cè)面10b的形狀為曲線，所以即^f更仰角有所變化， 對(duì)流、散熱作用的變化程度也較少，從而可減輕對(duì)LED20…的溫度特性所造 成的影響。
接著，參照?qǐng)D7，對(duì)本發(fā)明第2實(shí)施方式的照明裝置加以說明。圖7是 照明裝置的立體圖。再者，對(duì)于與第1實(shí)施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注了 相同符號(hào)，省略重復(fù)的說明。本實(shí)施方式中，與第1實(shí)施方式的不同之處 在于本體外殼4的支撐結(jié)構(gòu)。在第1實(shí)施方式中，已說明了利用懸吊桿3 從天花板面等處懸吊本體外殼4而使用的形式的照明裝置，但在本實(shí)施方 式中，是使本體外殼4靠近天花板面等的開口部H，且由支撐桿3-2可轉(zhuǎn)動(dòng) 地支撐著本體外殼4的兩端。因此，能進(jìn)行仰角的調(diào)整，從而可使照射光 朝向目標(biāo)位置。此外，因?yàn)樵谏崞縄O上形成有沿著仰角改變方向的多 個(gè)槽10d…，所以可有效地進(jìn)行散熱。再者，本體外殼4的設(shè)置并不限于天 花板面，也可以在其它壁面或安裝板等上。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，可發(fā)揮與第1實(shí)施方式相同的效果。
接下來，參照?qǐng)D8,對(duì)本發(fā)明第3實(shí)施方式的照明裝置加以說明。圖8 表示照明裝置的概略構(gòu)成圖，其中(a)是后視圖，(b)是側(cè)視圖，(c)是 仰視圖。另夕卜，對(duì)于與第1實(shí)施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注了相同符號(hào)，省 略重復(fù)的說明。在本實(shí)施方式中，使多個(gè)散熱片10a…的側(cè)面10b的形狀為 拱形的曲線，且高度尺寸h均相同。在本實(shí)施方式中，與直線狀的散熱片 10a…正交的中央部分S的散熱片10a…的表面積變大。
才艮據(jù)本實(shí)施方式，在散熱片部IO上形成有沿著仰角改變方向的多個(gè)槽 10d…，所以可抑制基板的溫度上升，從而可發(fā)揮與第1實(shí)施方式相同的效 果。
接著，參照?qǐng)D9,對(duì)本發(fā)明第4實(shí)施方式的照明裝置加以說明。圖9表 示照明裝置的概略構(gòu)成圖，其中(a)是后視圖，(b)是側(cè)視圖，(c)是仰 視圖。另外，對(duì)于與第1實(shí)施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注了相同符號(hào)，省 略重復(fù)的說明。在本實(shí)施方式中，使多個(gè)散熱片10a…的側(cè)面10b的形狀為 橫長的長方形，且形成為使得高度尺寸h隨著從背面部8的外周朝向中央 部而逐漸變高。在本實(shí)施方式中，與直線狀的散熱片10a…平4亍的中央部分 S的散熱片10a…的表面積變大。
根據(jù)本實(shí)施方式，在散熱片部IO上形成有沿著仰角改變方向的多個(gè)槽 10d…，所以可抑制基板的溫度上升，從而可發(fā)揮與第1實(shí)施方式相同的效 果。另外，在第3實(shí)施方式及第4實(shí)施方式中，已說明了4吏散熱片部10的 形狀為四角形狀的照明裝置，但也可以是圓形，其形狀上并未特別限定。接著，參照?qǐng)DIO至圖12，對(duì)本發(fā)明第5實(shí)施方式的照明裝置加以說明。 圖IO是表示照明裝置的側(cè)視圖，圖ll是表示使本體外殼從圖IO所示的狀 態(tài)向仰角方向轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度后的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖12是所述照明裝置的俯 視圖。另外，對(duì)于與第1實(shí)施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注了相同符號(hào)，省 略重復(fù)的"^兌明。
作為照明裝置的聚光燈l，其包括本體2、及作為懸吊機(jī)構(gòu)而由金屬等 的具有導(dǎo)熱性的材料所形成的懸吊桿3。本體外殼4的背面部8例如是由鋁 等的導(dǎo)熱性良好的材料所形成，此背面部8上形成有成圓形的散熱片部10。 在散熱片部IO上，從其中央部起以放射狀分別隔開約30°的等間隔而形成 有12個(gè)直線狀的散熱片10a…，并形成為所述散熱片10a…的高度尺寸隨 著從背面部8的外周朝向中央部而逐漸變高。因此，形成為所述散熱片部 10的中央部處的散熱片10a…的表面積變大。根據(jù)所述構(gòu)成，在各散熱片 10a…之間形成有大致扇形的多個(gè)放射狀的槽10d…來作為從背面部8的外 周朝向中央部的對(duì)流通路(主要參照?qǐng)D12)。再者，散熱片10a…的個(gè)數(shù)并 無特別限定，可根據(jù)設(shè)計(jì)而適當(dāng)選擇。
此外，在本體外殼4的背面部8上，連接著管狀的懸吊桿3的一端。 此連接部11是由照射角度可變機(jī)構(gòu)15而構(gòu)成，具體而言，是由所謂的球 窩接頭(ball joint)所構(gòu)成。照射角度可變機(jī)構(gòu)15包括從背面部8的 中央部突出的支撐臂15a;形成在此支撐臂15a的前端且形成為球狀的滾珠 部15h5及設(shè)置在懸吊桿3前端部上的滾珠軸承部15c。所述的支撐臂15a、 滾珠部15b及滾珠軸承部15c是由金屬等的具有導(dǎo)熱性的材料所形成。
通過此照射角度可變機(jī)構(gòu)15,從而本體外殼4能夠以照射角度可變機(jī) 構(gòu)15作為支點(diǎn)而可向大致所有方向轉(zhuǎn)動(dòng)地改變角度。也就是說，能夠以照 射角度可變機(jī)構(gòu)15作為支點(diǎn)而可向包含仰角方向(圖示的箭頭A)及與仰 角方向正交的方向(圖示的箭頭B)在內(nèi)的大致所有方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而且，也能 夠以照射角度可變機(jī)構(gòu)15作為支點(diǎn)而旋轉(zhuǎn)(圖示的箭頭C)。這些構(gòu)件可通 過摩擦力或另行設(shè)置的固定機(jī)構(gòu)而設(shè)定在任意的方向、位置上，從而可自 如地任意改變聚光燈1的照射角度。
接著，對(duì)以此所構(gòu)成的聚光燈1的作用加以說明。通過照射角度可變 機(jī)構(gòu)15來調(diào)整本體外殼4的照射角度，使發(fā)光面朝向所期望的照射方向。 對(duì)點(diǎn)燈電路供給電源而使LED20…通電后，從LED20…出射的光會(huì)通過擴(kuò)散 罩6而向前方照射。隨此而從LED20…所產(chǎn)生的熱，主要會(huì)從配設(shè)有LED20 …的基板21中央部的背面的大致整個(gè)面向背面部8傳導(dǎo)，從而向多個(gè)散熱 片10a…傳導(dǎo)而散熱。此處，作為多個(gè)散熱片10a…之間的對(duì)流通路的槽10d …是沿著照射角度的改變方向，即從散熱片部10的中心形成放射狀，因此 自然對(duì)流所引起的對(duì)流會(huì)作用于散熱片10a…的側(cè)面10b，從而高效地進(jìn)行散熱。再者，例如即便照射角度有所改變(例如從圖10變?yōu)閳D11的狀態(tài))， 此作用也會(huì)因?yàn)椴?0d…是沿著照射角度的改變方向而可確保對(duì)流從而確 實(shí)進(jìn)行。此外，雖然熱容易集中在基板21的中央部分，但因?yàn)榕c此基板21 的中央部分相對(duì)的散熱片部10的中央部的散熱片10a…的表面積變大，所 以能有效地進(jìn)行中央部分的散熱。
進(jìn)而，因?yàn)長ED20…具有因溫度而使光輸出或發(fā)光色等產(chǎn)生變化的溫度 特性，所以需要減少LED20…的溫度變化。因此，在本體外殼4的照射角度 改變的情況下，為了使光輸出及發(fā)光色等不變，必須減少對(duì)流、散熱的變 化程度，使LED20…的溫度固定化。
在本實(shí)施方式中，因?yàn)椴?0d…是沿著照射角度的改變方向，所以即便 照射角度有所改變，也能可靠地確保對(duì)流作用，因此可減少散熱的變化程 度，減輕背面部8、基板21、進(jìn)而LED20…的溫度變化，從而可抑制對(duì)溫度 特性所造成的影響。再者，此情況可以認(rèn)為也是散熱片10a…的上表面10c 的對(duì)流、散熱在發(fā)揮作用。
根據(jù)以上的本實(shí)施方式，可自如地任意改變聚光燈1的照射角度，從 而可使光朝向目標(biāo)方向照射。此外，作為多個(gè)散熱片10a之間的對(duì)流通路 的槽10d…是沿著照射角度的改變方向而形成，因此即便照射角度有所改變, 也能有效地進(jìn)行散熱，進(jìn)而減輕LED20…的溫度變化，從而可抑制對(duì)溫度特 性所造成的影響。
接著，參照?qǐng)D13至圖17,對(duì)本發(fā)明第6實(shí)施方式的照明裝置加以說明。 圖13是表示照明裝置的側(cè)視圖，圖14是表示使本體外殼從圖13所示的狀 態(tài)向仰角方向轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度后的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖15是所述照明裝置的俯 視圖，圖16是從沿著圖15的Y-Y線的方向示意性地表示散熱片的形狀的 側(cè)視圖，圖17是表示照明裝置的另一實(shí)施例的側(cè)^L圖。另外，對(duì)于與第5 實(shí)施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注了相同符號(hào)，省略重復(fù)的說明。
本實(shí)施方式與所述第5實(shí)施方式的不同之處在于，本體外殼4的背面 部8上的散熱片部10的構(gòu)成。如圖14至圖16所示，在散熱片部10上， 以突出并分散的方式形成有從中央部遍及周緣部而為圓筒形且銷(pin)狀 的多個(gè)散熱片10a…。所述散熱片10a…彼此隔開間隔而形成，因此，各散 熱片10a…彼此間會(huì)形成有多個(gè)蛇行狀的槽10d…(圖15中例示)來作為 從背面部8的外周朝向中央部的對(duì)流通路。
根據(jù)所述構(gòu)成，作為多個(gè)散熱片10a…之間的對(duì)流通路的蛇行狀的槽 10d…至少是沿著照射角度的改變方向而形成，對(duì)流會(huì)作用于散熱片10a… 的外周面，從而高效地進(jìn)行散熱。再者，例如即便照射角度有所改變(例 如，從圖13變?yōu)閳D14的狀態(tài))，此作用也會(huì)因?yàn)椴?0d…是沿著照射角度
的改變方向所形成而可確保對(duì)流從而確實(shí)進(jìn)行，因此可減少散熱的變化程
ii度，減輕LED20…的溫度變化，從而可抑制對(duì)LED20…的溫度特性所造成的 影響。
根據(jù)以上所述的本實(shí)施方式，可發(fā)揮與第5實(shí)施方式相同的效果。
再者，如圖17所示，也可以形成為使得散熱片10a…的高度尺寸隨著 從背面部8的外周朝向中央部而逐漸變高，且散熱片部10的中央部的散熱 片10a…的表面積形成為變大的形式。由此，可有效地進(jìn)行容易集中熱的基 板21的中央部分的散熱。
接下來，參照?qǐng)D18，對(duì)本發(fā)明第7實(shí)施方式的照明裝置加以說明。圖 18是表示照明裝置的背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。另外，對(duì)于與第1實(shí)施方式相同或 相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注了相同符號(hào)，省略重復(fù)的說明。
對(duì)于本實(shí)施方式的聚光燈1,顯示有可改變仰角的類型來作為照射角度 的改變。因此，照射角度可變機(jī)構(gòu)15構(gòu)成為能以連接軸為中心而轉(zhuǎn)動(dòng)。此 外，在本體外殼4的背面部8上所形成的散熱片部10中，從外周的一端遍 及另一端并隔開等間隔而形成有多個(gè)直線狀的散熱片10a…，所述散熱片 10a…的側(cè)面10b的形狀設(shè)為大致長方形。因此，在各散熱片10a…之間會(huì) 形成多個(gè)直線狀的槽10d…來作為對(duì)流通路，進(jìn)而，多個(gè)槽10d…的方向成 為大致沿著所述仰角轉(zhuǎn)動(dòng)方向、即沿著仰角改變方向的方向。
根據(jù)所述的本實(shí)施方式，作為多個(gè)散熱片10a之間的對(duì)流通路的槽10d …是沿著仰角的改變方向而形成，因此即便照射角度有所改變，也可以有 效地進(jìn)行散熱，減輕LED的溫度變化，從而可抑制對(duì)LED的溫度特性所造 成的影響。
接著，參照?qǐng)D18至圖21，對(duì)隨著照射角度的改變所產(chǎn)生的散熱片部 10的溫度變化的測(cè)定結(jié)果加以說明。將圖18所示的第7實(shí)施方式的照明裝 置A、與圖20所示的照明裝置B (實(shí)質(zhì)上與第1實(shí)施方式的照明裝置相同) 作為測(cè)定對(duì)象。照射角度的改變分別如圖19(a)及(b)、圖21(a)及(b) 所示設(shè)為水平位置及仰角45° 。
然后，使LED點(diǎn)燈并測(cè)定溫度變化后的結(jié)果，判明對(duì)于照明裝置A, 相對(duì)于水平位置，仰角45°時(shí)溫度下降9。C，即溫度差為9。C，而對(duì)于照明 裝置B,相對(duì)于水平位置，仰角45°時(shí)溫度下降5。C,即溫度差為5。C,所 以照明裝置B的溫度差較小，約為照明裝置A的一半。因此可確認(rèn)，在改 變了照射角度的情況下，與照明裝置A相比，照明裝置B的光輸出或發(fā)光 色等的變化也會(huì)更少，從而可抑制對(duì)LED的溫度特性所造成的影響。此原 因可推定為，在結(jié)構(gòu)上，照明裝置B中，中央部的散熱片10a…表面積變大， 在現(xiàn)象上，中央部的散熱片10a…的對(duì)流作用較大，而且隨著照射角度的改 變所產(chǎn)生的此對(duì)流作用的變化程度較少。由此獲得如下的見解為了減輕 隨著照射角度的改變所產(chǎn)生的LED的溫度變化，有效的是加大散熱片部10的中央部的對(duì)流效果。
接著，參照?qǐng)D22至圖25,對(duì)照射角度可變機(jī)構(gòu)15的散熱結(jié)構(gòu)及作用 加以說明。圖22是表示實(shí)施例1的側(cè)視圖，圖23是表示實(shí)施例2的正面 側(cè)構(gòu)成圖，圖24是所述實(shí)施例2的側(cè)視圖，圖25是表示實(shí)施例3的側(cè)視 圖。再者，對(duì)于與所述各實(shí)施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注了相同符號(hào)，省 略重復(fù)的說明。 (實(shí)施例1)
圖22表示所述第5實(shí)施方式的照明裝置的照射角度可變機(jī)構(gòu)15。照射 角度可變機(jī)構(gòu)15中，本體外殼4側(cè)是由支撐臂15a及滾珠部15b所構(gòu)成， 懸吊桿3側(cè)是由滾珠軸承部15c所構(gòu)成。所述支撐臂15a、 滾珠部15b及 滾珠軸承部15c為了進(jìn)行導(dǎo)熱而由金屬等的具有導(dǎo)熱性的材料所形成。滾 珠軸承部15c是以包入滾珠部15b且能自如轉(zhuǎn)動(dòng)的方式來接觸并連接于滾 珠部15b。
而且，例如，即便將本體外殼4的照射角度從圖22中實(shí)線所示的水平 狀態(tài)變?yōu)樘摼€所示的45°傾斜的狀態(tài)，本體外殼4側(cè)的滾珠部15b與懸吊 桿3側(cè)的滾珠軸承部15c的接觸面積也幾乎不變。
因此，從LED20所產(chǎn)生的熱主要是由散熱片部IO散熱，進(jìn)而向支撐臂 15、滾珠部15b、滾珠軸承部15c、懸吊桿3傳導(dǎo)而散熱。此處，因?yàn)榧幢?改變照射角度，m滾珠部15b與滾珠軸承部15c的接觸面積也幾乎不變，所以 伴隨照射角度改變的散熱狀態(tài)的變化較少，從而可減輕LED的溫度變化，有 助于抑制對(duì)LED的溫度特性所造成的影響。 (實(shí)施例2 )
如圖23及圖24所示，照射角度可變才7l4勾15是由從本體外殼4側(cè)的散 熱片部10突出的轉(zhuǎn)動(dòng)支軸15d、形成在懸吊桿3側(cè)的軸承部15e、及連接 軸15f所構(gòu)成。軸承部15e在中央部形成有可嵌合該轉(zhuǎn)動(dòng)支軸15d的凹部， 在此凹部的兩側(cè)設(shè)置有前端部形成為弧狀的軸承臂15g。而且，連接軸15f 貫穿軸承臂15g及該轉(zhuǎn)動(dòng)支軸15d，從而使本體外殼4可向仰角方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
而且，照射角度可變機(jī)構(gòu)15例如以如下方式而構(gòu)成即便將本體外殼 4的照射角度從圖24 (a)所示的水平狀態(tài)變?yōu)閳D24 (b)所示的45°傾斜 的狀態(tài)，本體外殼4側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)支軸15d與懸吊捍3側(cè)的軸承臂15g內(nèi)側(cè)的 接觸面積的變化也會(huì)變少。也就是說，軸承臂15g的前端部是大致沿著轉(zhuǎn) 動(dòng)支軸15d的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡而形成弧狀，所以轉(zhuǎn)動(dòng)支軸15d與軸承臂15g內(nèi)側(cè) 的接觸面積的變化減少。
因此，從LED20所產(chǎn)生的熱主要是由散熱片部IO散熱，進(jìn)而向轉(zhuǎn)動(dòng)支 軸15d、連接軸15f與軸承臂15g、懸吊桿3傳導(dǎo)而散熱。而且，即便改變 照射角度，該轉(zhuǎn)動(dòng)支軸15d與軸承臂15g的接觸面積的變化也較少，所以伴隨照射角度改變的散熱狀態(tài)的變化較少，從而可減輕LED20的溫度變化， 有助于抑制對(duì)LED20的溫度特性所造成的影響。 (實(shí)施例3 )
如圖25所示，在作為懸吊機(jī)構(gòu)的懸吊桿3上形成有凹槽，構(gòu)成多個(gè)散 熱片3b以加大表面積，從而提高散熱效果。因此，可將從LED20產(chǎn)生并傳 導(dǎo)的熱通過懸吊桿3而有效地散熱。再者，散熱片3b的形狀并無特別限定。 此外，也可以將懸吊桿3安裝在照明軌道(lighting rail)上，使熱從懸 吊桿3向照明軌道傳導(dǎo)以進(jìn)行散熱。
本發(fā)明并非限定于所述各實(shí)施方式的構(gòu)成，在不脫離本發(fā)明要旨的范 圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形。例如，散熱片、沿著仰角改變方向的槽未必一定是 不間斷地連通著，只要是引導(dǎo)對(duì)流的形態(tài)，則也可以分割開。進(jìn)而，散熱 片是加大散熱片部的外周面表面積的構(gòu)件，不限定于鰭形、平板、山形等 形狀，只要突出而形成即可，其形狀不受限定。
權(quán)利要求
1、一種照明裝置，其特征在于包括配設(shè)有發(fā)光元件的基板；本體外殼，其上設(shè)置有所述基板，且具有與所述基板熱結(jié)合的導(dǎo)熱性的背面部，能改變從所述發(fā)光元件出射的光的照射角度；以及散熱片部，其形成在所述本體外殼的背面部上，且具備沿著所述照射角度的改變方向而形成多個(gè)對(duì)流通路的散熱片。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于 所述發(fā)光元件配設(shè)在基板的中央部，且構(gòu)成為使得所述散熱片部的散熱片的高度尺寸隨著從外周朝向中央部而逐漸變高。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于包括 具有導(dǎo)熱性且用以懸吊所述本體外殼的懸吊才^;以及照射角度可變機(jī)構(gòu)，其將所述懸吊機(jī)構(gòu)與所述本體外殼以可改變光的 照射角度的方式而連^r，且包含具有導(dǎo)熱性的構(gòu)件，所述照射角度可變機(jī)構(gòu)是以相對(duì)于光的照射角度的改變而使懸吊機(jī)構(gòu) 側(cè)與本體外殼側(cè)的接觸面積的變化減少的方式所構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種可以有效抑制配設(shè)有發(fā)光元件的基板的溫度上升的照明裝置。該照明裝置1包括配設(shè)有發(fā)光元件20的基板21；本體外殼4，其上設(shè)置有該基板21，且具有與該基板21熱結(jié)合的導(dǎo)熱性的背面部8，能改變從所述發(fā)光元件出射的光的照射角度；以及散熱片部10，其形成在所述本體外殼4的背面部8上，且具備沿著所述照射角度的改變方向而形成多個(gè)對(duì)流通路10d的散熱片10a。
文檔編號(hào)F21K99/00GK101592295SQ200910143070
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者別田惣彥, 小川光三, 斉藤明子, 松田良太郎, 玉井浩貴, 西村潔, 高橋愛子 申請(qǐng)人:東芝照明技術(shù)株式會(huì)社;株式會(huì)社東芝