專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可以用作裝于牙科機頭(dental handpiece)上的照明設備內的 光源的發(fā)光器件。具體地，本發(fā)明涉及一種利用發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光器件。
背景技術：
近來，LED由于其同傳統(tǒng)的鹵素燈相比具有較低的電功耗和較長的使用壽命，正在 吸引人們的注意并已經廣泛用作裝于牙科機頭上的照明設備內的光源。JP-10-137263-A公 開了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括封裝在半透明罩內的LED，和與LED電連接并從LED線 性伸出的電極端子，該發(fā)光器件整體為緊湊尺寸，適合安裝于牙科機頭內。封裝LED的半透 明罩呈子彈形，兩個與LED相連的線性端子(陽極端子和陰極端子)從半透明罩伸出去。該 發(fā)光器件被安裝在牙科機頭中，其中這兩個線性端子連接在照明設備的接線端子上，照明 設備設置成與機頭體和軟管耦合連接。在安裝好的狀態(tài)下，該發(fā)光器件設置成面對著在機 頭體內布置的光纖的光接收面，以將從LED發(fā)出的光引入光纖內。然而，在這種傳統(tǒng)的發(fā)光器件中，兩個電極端子是由相同的線性材料制成，因此極 性很難區(qū)分。這會導致電極端子與照明設備的相應接線端子之間的錯誤極性連接。另外，電極端子的線性使得得不到足夠的散熱來保護LED。此外，這些線性的電極端子需要在端子之間以及每個端子周圍有一定的空間，這 會阻礙整個發(fā)光器件的小型化。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目標是提供一種發(fā)光器件，其中電極的極性區(qū)分變得容易，以 安全地防止電極與照明設備的相應接線端子之間的錯誤極性連接，并且電極端子的表面積 被增大以改善散熱，并且電極端子被形成為緊湊尺寸以減小發(fā)光器件的整體尺寸。依照本發(fā)明，提供一種發(fā)光器件，包括半透明罩；封裝在所述半透明罩內的發(fā)光二極管(LED)；以及與所述LED電連接的電極裝置；其中所述發(fā)光器件為這樣的緊湊尺寸，即使得其被放置在牙科機頭內；其特征在于所述電極裝置包括在每端都具有開口的大體上為圓筒形狀的陰極端子；和能夠同心設置在所述陰極端子內的大體上為銷形狀的陽極端子；其中所述陰極端子和所述陽極端子與所述LED同心設置。依照本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述陽極端子通過夾在所述陽極端子和所述陰極端 子之間的電絕緣材料而保持在所述陰極端子中的適當位置。依照本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，所述陽極端子在其一端處具有沿徑向向外伸出的 凸緣，所述陽極端子通過設置在陰極端子的一端的開口內的凸緣連接到LED。
依照本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，所述電極裝置還可包括具有大體上為圓筒形的端 子支架，并在一端具有階梯狀凹進。所述端子支架是由上述電絕緣材料制成。所述陽極端子 在其一端具有沿徑向向外伸出的凸緣，所述陽極端子可以在其凸緣被安裝在所述階梯狀凹 進中的情況下被定位在所述端子支架內，并且所述端子支架可以安裝在所述陰極端子內， 以將所述陽極端子的凸緣定位在所述陰極端子的一端處的開口內。依照本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，所述陰極端子可以在其一端具有沿徑向向內伸出 的環(huán)狀凸緣，所述凸緣具有從其端面軸向伸出的突起。具有所述突起的所述凸緣支撐所述 LED并將所述LED與所述電極裝置同心定位。依照本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，所述LED可以在其周邊上具有槽口，所述凸緣的 所述突起與所述槽口相嚙合。依照本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，所述半透明罩可以具有大體上為圓柱的形狀，在 一端具有平坦封閉的表面，在另一端具有開口，所述平坦表面是面對著所述LED的發(fā)光部 的光投射面。所述LED被定位在所述半透明罩內緊密靠近所述光投射面，所述陰極端子和 所述陽極端子連接在所述LED上。所述半透明罩、LED、陰極端子和陽極端子同心設置。在具有上述結構的依照本發(fā)明的發(fā)光器件的情況下，兩個電極端子的形狀(即陰 極端子的圓筒形與陽極端子的銷形)的差異有助于區(qū)分電極裝置的極性，以安全地防止將 電極裝置的極性錯誤地連接在照明設備的相應接線端子上。在依照本發(fā)明的發(fā)光器件中，陰極端子形成為圓筒形狀，其具有增大的表面積，從 而改善了散熱。另外，陰極端子的圓筒形和陽極端子的銷形使得將陽極端子封裝在陰極端子內成 為可能，從而能減小電極裝置所需的空間。這有利于實現(xiàn)整個發(fā)光器件的小型化。依照本發(fā)明，由于半透明罩、LED、陰極端子以及陽極端子同心設置，因此發(fā)光器件 的加工和裝配變得便利。


圖1是依照本發(fā)明的發(fā)光器件的實施例的透視圖；圖2是圖1中的發(fā)光器件的截面透視圖，示出該器件的結構；圖3是圖1中的發(fā)光器件的分解透視圖；圖4(a)是圖1中的發(fā)光器件的側視圖，圖4(b)是其底視圖，圖4(c)是其平面圖；圖5是圖1中的發(fā)光器件的縱向截面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，參照與附圖相結合的實施例詳細說明本發(fā)明。圖1至5示出依照本發(fā)明的發(fā)光器件的實施例。參照圖1和3，該發(fā)光器件1具有 半透明罩10、封裝在罩10內的LED 20以及封裝在罩10內并與LED 20電連接且從LED 20 伸出的電極裝置30。該發(fā)光器件1整體上為能安裝在牙科機頭內的緊湊尺寸。半透明罩10是由透明合成樹脂整體制成的大體上為圓柱形的構件，在一端具有 端面11且在另一端具有端開口 12，該端面11為封閉(enclosed)、平坦的圓形表面，該端開 口 12為圓形開口，如圖4所示。如從圖5可以看出的，在罩10的內部，沿靠近端面11的內圓周形成環(huán)形階梯13，在端面11里面的內表面內形成矩形凹陷14。凹陷14被設計成在其 內容納LED 20 (具體地說是下面要討論的LED芯片21)的尺寸，并且將要面對著LED 20的 發(fā)光部的端面11用作光投射面。凹陷14被設置成使罩10和容納在其內的LED 20同心地 定位。參照圖3，LED 20包括LED芯片(LED元件)21和基板22。LED芯片21為矩形元 件，被設計成能放置在罩10的凹陷14內的尺寸。熒光材料層疊在LED芯片21上。基板22 呈大體上圓盤的形狀，其直徑小于罩10的內徑，以能放置在罩10內，該基板22稍大于LED 芯片21。兩個弧形槽口 23、23形成在基板22周邊上沿直徑方向相對的位置處。進一步參照圖3，電極裝置30包括陰極端子(負電極)31、陽極端子(正電極)32 以及端子支架33。如圖2和3所示，陰極端子31為大體上圓筒形構件，在一端具有開口 311且在另一 端具有開口 317。陰極端子31具有較大的直徑部316和較小的直徑部312，該較大直徑部 316的外直徑約等于或略小于罩10的內直徑，且具有波紋狀外表面，該較小直徑部312是較 大直徑部316的延伸，其外直徑小于較大直徑部316的外直徑。環(huán)狀凸緣313形成在該較 小直徑部312的自由端，其沿徑向向內突出以將LED 20的基板22支撐在其上。該凸緣313 具有兩個從其端面沿軸向突出并設置在沿直徑方向的相對位置處的突起314、314。每個突 起314具有弧形輪廓，并能夠安裝到LED 20的基板22的槽口 23內。兩個凹進315、315也 形成在凸緣313的端面內沿直徑方向的相對位置處，并與兩個突起314、314成90°的角距 罔。陽極端子32大體上為銷狀，其長度約等于陰極端子31的軸長，陽極端子32在一 端具有沿軸向向外伸出的凸緣321，在另一端具有錐形部322。端子支架33是由電絕緣材料制成，具有大體上為圓柱形的形狀。支架33具有安 裝在陰極端子31的較小直徑部312內的外輪廓，和位于一個端面內的階梯狀凹進330，陽極 端子32的凸緣321安裝在該階梯狀凹進330內。參照圖5說明對電極裝置30的裝配。首先，將陽極端子32插入端子支架33內， 隨著將凸緣321安裝在階梯狀凹進330內和錐形端322伸出支架33的自由端，將陽極端子 32支撐在其內。然后，隨著陽極32支撐在支架33內，將支架33插入陰極端子31內，安裝 在較小直徑部312內。陽極端子32、端子支架33以及陰極端子31同心地定位，陽極端子 32的凸緣321借助支架33設置在陰極端子31的開口 311內，而不接觸陰極端子31的內表 面。接下來，參照圖3和圖5說明對發(fā)光器件1的裝配。將LED芯片21放置在罩10內形成的矩形凹陷14內，以與罩10同心地定位，并將 LED 20的發(fā)光部面對罩10的端面11。為了如上所述地裝配電極裝置30，將LED 20的基 板22附著在陰極端子31的凸緣313上，其中凸緣313的兩個突起314、314安裝在基板22 的兩個槽口 23、23內。在此狀態(tài)下，陰極端子31的凸緣313連接在LED 20的基板22上， 陽極端子32的凸緣321也連接在LED 20的基板22上。然后，將電極裝置30與附著于其 的基板22插入罩10內。這樣，LED 20、陰極端子31以及陽極端子32全部同心地定位在罩 10內。在這個組件中，LED 20被定位成靠近罩10的光投射面11，而陰極端子31和陽極端 子32被連接到LED 20。
依照本發(fā)明的發(fā)光器件1可以作為照明設備的一部分裝在牙科機頭中。機頭一側 的接線端子為插座形式，其從設置在機頭的耦合部分內的電路板向外伸出。該插座的接線 端子被配置成兩個通過其間的電絕緣材料而被設置的同心圓筒。內端子具有較小直徑，使 得發(fā)光器件1的陽極端子32插入并安裝在其內。外端子具有較大直徑，使得發(fā)光器件1的 陰極端子31的內表面安裝在外端子的外表面上。外端子的連接端被劃分為多個瓣，這些瓣 借助于外力沿徑向向內折曲，并且通過去除外力又彈性地回復到起始位置。該發(fā)光器件1可以簡單地通過將發(fā)光器件1的電極裝置30插入具有接線端子的 插座來連接在機頭內的電路板上。即，當發(fā)光器件1的電極裝置30插入插座時，發(fā)光器件1 的陽極端子32就插入并接觸插座的內圓筒端子，而發(fā)光器件1的陰極端子31安裝在插座 的外圓筒端子上，使較大直徑部316的內表面按壓接觸外端子的外表面，這種彈性接合將 發(fā)光器件1保持在插座中的適當位置。陰極端子31和陽極端子32在形狀上的差異清楚地 將電極裝置30的極性區(qū)別開來，從而發(fā)光器件1不會不能以正確的極性連接在電路板一側 的插座上。由此安裝在機頭上的發(fā)光器件1能通過電路板被供電并發(fā)光，所述光被引入到 光纖的光接收面中。在電極裝置30內，陰極端子31為圓筒形狀，而陽極端子32為銷形狀，從而該兩個 端子具有不同的形狀。這有利于區(qū)分電極30的極性，以安全地防止將發(fā)光器件1的極性錯 誤地連接在電路板一側的相應接線端子上。在電極裝置30內，陰極端子31被形成為圓筒形狀，陽極端子32被形成為銷形狀 并被封裝在圓筒形陰極端子31內。這種布置使電極裝置30與傳統(tǒng)的兩個線性端子相比更 加緊湊。由于本發(fā)明的發(fā)光器件1的陰極端子31為圓筒形狀，因此陰極端子31的表面積 與傳統(tǒng)的線性端子相比增加了，從而能通過陰極端子31有效地釋放電極裝置30內產生的熱量。另外，通過將罩10、LED 20以及電極裝置30同心地裝配，有利于發(fā)光器件1的每 個部分的加工及其裝配。由于發(fā)光器件1具有平坦的光投射表面11，并且LED 20緊密靠近該表面11定位， 因此LED芯片21的發(fā)光部與光纖的光接收面之間的距離得以最小化，從而實現(xiàn)將來自LED 20的光有效地引入光纖的光接收面。因此，與傳統(tǒng)的發(fā)光器件相比，進入光纖的光量顯著增 力口，而且發(fā)光器件的亮度得以改進，色彩黑點(color shading)被消除或大大減少。順帶說明，依照本發(fā)明上述的實施例，該發(fā)光器件1包括具有平坦光投射面11的 圓筒狀半透明罩10。然而，本發(fā)明的電極裝置還可以應用到具有子彈形半透明罩的傳統(tǒng)發(fā) 光器件。盡管已經參照優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，然而應當理解，本領域的技術人員只要 不脫離本發(fā)明的精神可以很容易地做出各種改變和變形。因此，前述的公開應當解釋為僅 僅是示例性的而不是限制性的。本發(fā)明僅受限于下面權利要求的范圍。附圖標記說明1-發(fā)光器件10-半透明罩11-端面(光投射面)
12-開口13-環(huán)形階梯14-凹陷20-LED (發(fā)光二極管)
21-LED芯片(發(fā)光元件)22-基板23-槽口30-電極裝置31-陰極端子(負電極)311-開口312-較小直徑部313-凸緣314-突起315-凹進316-較大直徑部317-開口32-陽極端子(正電極)321-凸緣322-錐形端33-端子支架330-階梯狀凹進。
權利要求
一種發(fā)光器件，包括透明罩；發(fā)光二極管(LED)，其被封裝在所述半透明罩內；以及電極裝置，其與所述LED電連接；其中所述發(fā)光器件為這樣的緊湊尺寸以便被放置在牙科機頭內；其特征在于，所述電極裝置包括陰極端子，其大體上為圓筒形狀并在每一端具有開口；和陽極端子，其大體上為銷形狀并能夠同心地設置在所述陰極端子內；其中所述陰極端子和所述陽極端子與所述LED同心地設置。
2.依照權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述陽極端子通過夾在其與陰極端子間的電 絕緣材料而保持在所述陰極端子中的適當位置。
3.依照權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述陽極端子在其一端處具有沿徑向向外伸 出的凸緣，所述陽極端子在所述凸緣被設置在所述陰極端子的一端處的開口內的情況下連 接到所述LED。
4.依照權利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述電極裝置還包括具有大體上為圓筒形的 端子支架，并在一端具有階梯狀凹進，所述端子支架是由所述電絕緣材料制成的；其中所述陽極端子在其一端具有沿徑向向外伸出的凸緣；以及其中所述陽極端子在其凸緣被安裝在所述階梯狀凹進的情況下被定位在所述端子支 架內，并且所述端子支架安裝在所述陰極端子內，以將所述陽極端子的凸緣定位在所述陰 極端子的一端處的開口內。
5.依照權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述陰極端子在其一端具有沿徑向向內伸出 的環(huán)狀凸緣，所述凸緣具有從其端面沿軸向伸出的突起，其中具有所述突起的所述凸緣支 撐所述LED并將所述LED與所述電極裝置同心地定位。
6.依照權利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述LED在其周邊上具有槽口，并且所述凸緣 的所述突起與所述槽口相嚙合。
7.依照權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述半透明罩具有大體上為圓柱形的形狀， 其在一端具有平坦封閉的表面且在另一端具有開口，所述平坦表面是面對著所述LED的發(fā) 光部的光投射面，其中所述LED被定位在所述半透明罩內緊密靠近所述光投射面，其中所 述陰極端子和所述陽極端子連接到所述LED，并且所述半透明罩、LED、陰極端子和陽極端子 被同心地設置。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光器件。發(fā)光器件(1)具有電極裝置(30)，該電極裝置(30)包括在其端部具有開口(311)和(317)的大體上為圓筒形狀的陰極端子(31)，和能夠設置在陰極端子(31)內的大體上為銷形狀的陽極端子(32)。陰極端子(31)、陽極端子(32)和LED(20)同心地設置。
文檔編號F21V15/02GK101832493SQ201010149330
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權日2009年3月5日
發(fā)明者佐土原俊幸, 川久保潔, 鈴木亙 申請人:株式會社中西