專利名稱：照明裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明裝置,特別是具備LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)等半導體發(fā)光元件作為光源的照明裝置。
背景技術：
近年來，為了防止全球變暖，節(jié)能化得到了推進，在照明領域，作為以往的白熾燈的代替品，人們進行了使用LED的燈的研究/開發(fā)。這是因為，與現(xiàn)有的白熾燈相比，使用LED的燈有較高的能量轉換效率。在考慮到擴大使用LED的燈的用途的情況下，要求能夠直接利用現(xiàn)有的白熾燈的燈口，期望LED燈能夠與現(xiàn)有的白熾燈同樣地使用。此外，對于白熾燈，當相對于發(fā)光部令燈口方向為后方時，光從前方至后方大致球面狀地均勻地出射，所以對于使用LED的燈，需要實現(xiàn)與在照明器具上安裝白熾燈的情況同等的光的照射。然而，由于LED的出射光的直線傳播性較強，在與以往的白熾燈同等地使用的情況下，需要使來自LED的出射光的照射范圍(配光，空間光分布)無亮度不均地擴展(擴大)。特別是需要向著自LED的出射面起超過180°的方向(LED的出射面的后方)擴展照射范圍。作為擴展(擴大)光的配光的方法的一例，有如專利文獻I所述的方法，在平面的基板上配置LED之后，通過使該基板折彎而立體地安裝LED，進而設置覆蓋基板的透光性的罩，由此擴展配光。此外，非專利文獻I中公開了將透光性的罩替換為具有高散射功能的罩以擴展配光的方法。另外，專利文獻2中公開了一種現(xiàn)有技術，將LED設置在圓臺狀的臺上，該臺的側面使用反射體，進而設置由具有光擴散性的材料形成的透光性罩，從而擴展配光。此外，專利文獻3中 公開了一種方法，在LED模塊上設置用于減少向前方出射的光量并相應地增加向側方(側面)出射的光量的透鏡，并在LED模塊的側部設置導光部件，在導光部件的上部設置反射部件，利用透鏡使入射到導光部件的光量增加，并利用導光部件上部的反射部件使向后方出射的光量增加。專利文獻1:日本特開2011-96594號公報專利文獻2 :日本特開2010-205553號公報(參照圖7)專利文獻3 :日本特開2010-40364號公報(參照圖6)非專利文獻1:T0SHIBA Lighting&Technology Corporation 新聞發(fā)布 2Oll 年 3月 7 日 http://www. tit. co. jp/tlt/topix/press/pll0307a/pl10307a_2.htm

發(fā)明內容
專利文獻I記載的技術中，需要立體地安裝LED，存在制造工序變得復雜、制造成本升高的可能。而非專利文獻I和專利文獻2記載的技術中，由于利用透光性罩使光散射或擴散，因此光的損失較大，為了獲得必要的亮度，需要通過LED輸入較大的能量，可能無法獲得節(jié)能這一使用LED的燈的特征。此外，專利文獻3所示的結構中，由于導光部件上存在反射部件，因此存在配光不能擴展到反射部件上方、導致產生光出射的亮度不均的可能。本發(fā)明的目的在于，實現(xiàn)一種容易進行LED的安裝和罩的制作，并且使用了防止光出射的亮度不均、使光大致球面狀地均勻出射的透鏡的照明裝置和該透鏡。本發(fā)明提供一種照明裝置，其特征在于，包括光源、用于搭載光源的結構體、將它們覆蓋的罩和用于擴展配光的透鏡，其中，使上述結構體的側面為反射面，將上述透鏡配置在上述罩的最大直徑處的中心附近。另外，本發(fā)明提供一種照明裝置，其特征在于，包括光源、用于設置光源的結構體和將它們覆蓋的罩，其中，罩具有透光性，上述結構體是圓臺或圓柱或由它們組合而成的形狀，上述結構體的上表面至光源的發(fā)光面的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 03以上O. 15以內的范圍，上述罩的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1. 5以上1. 83以內的范圍，上述罩的最大直徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1.83以上2. 16以內的范圍，上述結構體的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 33以上O. 5以內的范圍，上述透鏡的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 2以上O. 4以內的范圍，上述透鏡的外徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 67以上O. 93以內的范圍，配置成使得通過罩的最大直徑的平面橫穿上述透鏡的一部分。另外，本發(fā)明提供一種照明裝置，其特征在于，包括光源、用于設置該光源的結構體、設置在上述光源上的透鏡和覆蓋上述光源與上述透鏡的罩，上述罩呈具有開口部的大致球形，該透鏡配置成使得通過上述罩的最大直徑的平面橫穿上述透鏡的一部分，上述結構體位于連接上述透鏡的上端與上述罩的開口部的線的內側。此外，本發(fā)明提供一種照明裝置，其特征在于，包括多個光源、用于設置上述光源的結構體和將它們覆蓋的罩，罩具有透光性，上述結構體是圓臺或圓柱或由它們組合而成的形狀，上述結構體至上述光源的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 03以上O. 15以內的范圍，上述罩的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1.5以上1.83以內的范圍，上述罩的最大直徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1. 83以上2. 16以內的范圍，上述結構體的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 33以上O. 5以內的范圍，上述透鏡的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 2以上O. 4以內的范圍，上述透鏡的外徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 67以上O. 93以內的范圍，配置成使得通過罩的最大直徑的平面橫穿上述透鏡的一部分。根據(jù)本發(fā)明，通過使用透鏡，能夠增加向后方(燈口方向)的光的出射，使光球面狀地均勻地出射。此外，通過將光源的位置設置在比罩開口部更高的位置處，能夠抑制來自透鏡的出射光被遮擋的情況。此外，通過使配置光源的結構體的側面為反射面，使在罩上散射而返回的光反射，增加光的均勻性。根據(jù)本發(fā)明，在包括光源、用于搭載光源的結構體、將它們覆蓋的罩和用于擴展配光的透鏡的照明裝置中，使上述結構體的側面為反射面，將上述透鏡配置在上述罩的最大直徑處的中心附近，由此，能夠實現(xiàn)容易進行LED的安裝和罩的制作，并且防止光出射的亮度不均、使光大致球面狀地均勻出射的照明裝置。另外，根據(jù)本發(fā)明，在包括光源、用于設置光源的結構體和將它們覆蓋的罩的照明裝置中，罩具有透光性，上述結構體是圓臺或圓柱或由它們組合而成的形狀，上述結構體的上表面至光源的發(fā)光面的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 03以上O. 15以內的范圍，上述罩的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1.5以上1.83以內的范圍，上述罩的最大直徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1.83以上2. 16以內的范圍，上述結構體的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 33以上O. 5以內的范圍，上述透鏡的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為0.2以上0.4以內的范圍，上述透鏡的外徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 67以上O. 93以內的范圍，配置成使得通過罩的最大直徑的平面橫穿上述透鏡的一部分，由此，能夠實現(xiàn)容易進行LED的安裝和罩的制作，并且防止光出射的亮度不均、使光大致球面狀地均勻出射的照明裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明，在包括光源、用于設置該光源的結構體、設置在上述光源上的透鏡和覆蓋上述光源與上述透鏡的罩的照明裝置中，上述罩呈具有開口部的大致球形，該透鏡配置成使得通過上述罩的最大直徑的平面橫穿上述透鏡的一部分，上述結構體位于連接上述透鏡的上端與上述罩的開口部的線的內側，由此，能夠實現(xiàn)容易進行LED的安裝和罩的制作，并且防止光出射的亮度不均、使光大致球面狀地均勻出射的照明裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明，在包括多個光源、用于設置上述光源的結構體和將它們覆蓋的罩的照明裝置中，罩具有透光性，上述結構體是圓臺或圓柱或由它們組合而成的形狀，上述結構體至上述光源的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 03以上O. 15以內的范圍，上述罩的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1. 5以上1. 83以內的范圍，上述罩的最大直徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1.83以上2. 16以內的范圍，上述結構體的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 33以上O. 5以內的范圍，上述透鏡的高度與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 2以上O. 4以內的范圍，上述透鏡的外徑與上述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 67以上O. 93以內的范圍，配置成使得通過罩的最大直徑的平面橫穿上述透鏡的一部分，由此，能夠實現(xiàn)容易進行LED的安裝和罩的制作，并且防止光出射的亮度不均、使光大致球面狀地均勻出射的照明裝置。


圖1是將本發(fā)明的實施例1用作白熾燈的替代品照明裝置的情況的截面圖。圖2是本發(fā)明的實施例1的外觀的等角投影圖。圖3是本發(fā)明的實施例1中將罩I取下后的狀態(tài)的等角投影圖。圖4是將本發(fā)明的實施例2用作白熾燈的替代品照明裝置的情況的截面圖。圖5是本發(fā)明的實施例2中將罩I取下后的狀態(tài)的等角投影圖。圖6是將本發(fā)明的實施例3用作白熾燈的替代品照明裝置的情況的截面圖。圖7是本發(fā)明的環(huán)狀的透鏡B20和LED模塊的等角投影圖。
圖8是本發(fā)明的實施例1中的透鏡A2的截面圖。圖9是本發(fā)明的實施例3中的環(huán)狀的透鏡B20的截面圖。附圖標記說明I罩4圓柱狀的反射體5殼體6電路7燈口8罩開口部9透鏡A2的上端21透鏡安裝部31放置在中心的LED模塊C40圓臺狀的反射體90透鏡B20的上端100照明裝置201通過透鏡A2的光線301通過透鏡B20的光線500光軸600中心A2透鏡A3.B30LED模塊B20環(huán)狀的透鏡a平坦部b漏斗形的凹面b2弓形的凹面c折射面c2出射面d碗形的曲面e曲面 f圓錐狀的凹部f2曲面狀的凸面g富士山形的凹面h多個圓錐狀的凹部P透鏡安裝部的安裝面q平面ab罩最大直徑的位置Cd連接透鏡A2的上端和罩開口部的線ef連接透鏡B20的上端和罩開口部的線
具體實施例方式以下，使用

實施例1至3。[實施例1]本實施例中，說明容易進行LED的安裝和罩的制作、并且防止光出射的亮度不均的照明裝置的例子。圖1是將本發(fā)明的實施例1用作白熾燈的替代品照明裝置的情況的截面圖。照明裝置100具有罩1、透鏡A2、LED模塊A3、圓柱狀的反射體4、殼體5、電路6、燈口7、基板140。以下，在圖中的照明裝置100中，以殼體5為基準設罩I所在的方向為前方，燈口 7所在的方向為后方。將不是前方也不是后方的方向稱為側方。板上芯片封裝型的LED模塊A3搭載在圓柱狀的反射體4上。在LED模塊A3的發(fā)光面的上部，設置有用于擴展配光的透鏡。具有覆蓋圓柱狀的反射體4、LED模塊A3和透鏡A2的透光性的罩I。罩I呈大致圓球狀，在一部分具有開口部。罩I的開口部與中空的殼體5連接。殼體5呈圓臺形，在2個圓狀部分分別具有開口部。殼體5的各開口部連通，殼體5內部為中空。罩I的開口部與殼體5的一個開口部連接。殼體5的內部具備電路6,并存在用于與以往的白熾燈的燈座連接的燈口 7。根據(jù)上述結構，將照明裝置100安裝在燈座上的情況下，燈口 7從燈座接受電源，通過未圖示的導線從燈口 7對電路6通電，從電路6對LED模塊A3通電，LED模塊A3發(fā)光。從LED模塊A3出射的光入射到透鏡A2，來自透鏡A2的光擴散至透鏡A2的前方、側方、后方出射。圖2表示本實施例的照明裝置100的外觀圖，圖3表示從本實施例的照明裝置100取下罩后的狀態(tài)的等角投影圖。圖3中，對透鏡的安裝結構和配線等省略表示。本發(fā)明不僅模仿白熾燈的形狀，還通過透鏡擴展配光，并且在圓柱狀的反射體4上放置LED模塊A3，使發(fā)光中心位于與白熾燈相同的位置，使配光接近于白熾燈，從而起到能夠實現(xiàn)與白熾燈相同的配光的效果。此外，罩I通過進行吹塑成型等制作而實現(xiàn)工序的縮短和簡化。通過使反射體為圓柱狀，能夠抑制從透鏡A2向后方出射的光被遮擋。為了減少光被遮擋，優(yōu)選圓柱狀的反射體4的直徑為透鏡A2的上端9的外徑以下。此外，通過使圓柱狀的反射體4的側面為反射面，能夠使在罩I上散射而返回罩I的內側的光再次反射，增加光的均勻性。圖8中表示透鏡A2的截面圖。以覆蓋LED模塊A3的方式設置。本實施例中，透鏡A2由平坦部a (第五面)、漏斗形的凹面b (第四面)、折射面c (第三面)、碗形的曲面d (第二面)、曲面e (第一面)、圓錐狀的凹部f和掛鉤部(把手部)60構成。透鏡A2中，曲面e是與LED模塊A3相對的面。曲面e呈半球狀，覆蓋配置在平面基板140的一個面上的LED模塊A3。在曲面e上形成有圓錐狀的凹部f。當設從LED模塊A3照射的光中有代表性的光線為光軸500時，圓錐狀的凹部f形成在光軸500與曲面e交叉的部分。圓錐狀的凹部f以向透鏡A2的內側凹陷的方式設置。圓錐狀的凹部f是圓錐狀的凹陷。來自LED模塊A3的光去往曲面e和圓錐狀的凹部f，從曲面e和圓錐狀的凹部f入射到透鏡A2內。透鏡A2中的光的出射面由平坦部a、漏斗形的凹面b、折射面C、碗形的曲面d構成。平坦部a和漏斗形的凹面b位于透鏡A2的上部，折射面c和碗形的曲面d位于透鏡A2的側部。漏斗形的凹面b具有從平坦部a朝向漏斗形的凹面b與折射面c相接的部分向透鏡A2的上方向膨脹的傾斜度。平坦部a、漏斗形的凹面b、折射面c形成大致漏斗形。折射面c位于漏斗形的凹面b的側方至后方。平坦部a設置在被漏斗形的凹面b包圍的底面上。漏斗形的凹面b具有作為使從曲面e和圓錐狀的凹部f入射到透鏡A2內的光向位于透鏡A2的側方和后方的折射面C的方向反射的面的功能，和使在折射面C上反射的光透射而向透鏡A2的前方出射的功能。平坦部a具有使從曲面e和圓錐狀的凹部f入射到透鏡A2內的光向照明裝置前方透射的功能。通過平坦部a，使去往照明裝置前方的光的出射量增加。此外，折射面c具有使在漏斗形的凹面b上反射的光折射而從透鏡A2向照明裝置的側方和后方出射的功能，以及使從曲面e入射的光向漏斗形的凹面b方向反射的功能。碗形的曲面d具有使從曲面e入射到透鏡A2內的光折射而從透鏡A2出射的功能。從碗形的曲面d，光向照明裝置的前方至側方出射。通過在曲面e上形成圓錐狀的凹部f，能夠使入射到漏斗形的凹面b上的光量增加。通過使入射到漏斗形的凹面b上的光量增加，能夠使來自漏斗形的凹面b的光的反射量增加，所以能夠向燈泡的前方、側方、后方照射光，能夠防止亮度不均。從圓錐狀的凹部f入射的光在漏斗形的凹面b上反射，與僅設置曲面e的情況相比，出射到照明裝置的側方至后方的光增加。通過使從照明裝置的向側方至后方出射的光增加，具有使照明裝置整體的亮度不均減少的功能?？紤]光向漏斗形的凹面b的照射方式，優(yōu)選光軸500與圓錐狀的凹部f所成的角度Θ I為20 60°左右。例如，當Θ I的角度為48°時，優(yōu)選平坦部a的長度為0.6mm，漏斗形的凹面b的大小為由半徑6mmX 12mm的橢圓形的1/4構成的弧。但是，當Θ I的角度和平坦部a的大小變化時，漏斗形的凹面b的大小也會變化。此外，當將曲面e的圓錐狀的凹部f的開口部稱為圓錐狀的凹部f的底面時，優(yōu)選圓錐狀的凹部f的底面的大小小于LED模塊A3的發(fā)光面的大小。由于存在經由圓錐狀的凹部f在漏斗形的凹面b上反射的光，和經由曲面e在漏斗形的凹面b上反射的光這2種光，因而能夠擴展去往側方至后方的出射光并防止亮度不均。此外，當Θ I的角度是48°時，優(yōu)選平坦部a的長度為O. 6_，漏斗形的凹面b的大小為由半徑6X 12mm的橢圓形的1/4構成的弧，漏斗形的凹面b與折射面c所成的角度為55° ,碗形的曲面d與曲面e的垂直底面為Imm,碗形的曲面d為半徑9mmX 12mm的橢圓形的一部分弧，曲面e為半徑3mmX8mm的橢圓形的一部分弧,透鏡I中心部的厚度為0.5mm。但是，如果調整了漏斗形的凹面b的曲率，調整光向后方的出射量，則也可以為其他比例。透鏡A2的外形是將大致漏斗形和大致碗形以使各自的面積較小的部分相對的方式組合而成的形狀。從側面看時透鏡A2為大致沙漏形。大致漏斗形的外周側面是本實施例中所述的折射面c，大致漏斗形的內周側面是本實施例中所述的漏斗形的凹面b。被大致漏斗形的內周側面包圍的部分是本實施例中所述的平坦部a。大致碗形的外周側面是本實施例中所述的碗形的曲面d，大致碗形的圓臺的內周側面是本實施例中所述的曲面e。在曲面e的一部分上設置凹部。設置在曲面e的一部分上的凹部是本實施例中所述的圓錐狀的凹部f。本實施例中圓錐狀的凹部f的形狀為圓錐狀。碗形的曲面d的一端與曲面e的端部連接，折射面c的一端與碗形的曲面d的另一端連接。漏斗形的凹面b的一端與折射面c的另一端連接，平坦部a與漏斗形的凹面b的另一端連接。本實施例中表述為大致漏斗形、大致碗形，但不限于此。只要是達到各面的功能的形狀，透鏡A2的外形就不限于此。例如，圓錐狀的凹部f的形狀也可以為圓臺狀，以調整去往前方的光的出射量。透鏡A2設置為通過曲面e覆蓋LED模塊A3。來自LED模塊A3的發(fā)光面3的光入射到曲面e和圓錐狀的凹部f。入射到曲面e的光按曲面e的曲率和透鏡A2的折射率發(fā)生折射。直線傳播性較強的來自LED模塊A3的光通過曲面e而擴展向前方的配光。此外，入射到圓錐狀的凹部f的光也發(fā)生折射。通過曲面e的光到達平坦部a、漏斗形的凹面b、折射面C、碗形的曲面d。通過圓錐狀的凹部f的光到達漏斗形的凹面b。到達平坦部a的光向前方出射。到達漏斗形的凹面b的光中，一部分光從漏斗形的凹面b向前方出射，其余光再次被反射回透鏡I內。從曲面e和漏斗形的凹面b到達折射面c和碗形的曲面d的光發(fā)生折射，光向前方、側方、后方出射。曲面e是為了使來自LED模塊A3的光的配光擴展而設置的。漏斗形的凹面b是為了使光向前方透射或向透鏡A2內反射而設置的。平坦部a是為了使光向透鏡A2的前方透射而設置的。折射面c是為了使光去往透鏡A2的側方和后方而設置的。碗形的曲面d是為了使光去往前方和側方而設置的。本實施例中，表示了具有與發(fā)光面相對的面和在其相反一側向內側凹陷的面的透鏡的例子，但只要能夠使光從前方(罩方向)至后方(燈口方向)配光，則也可以采用其他形狀的透鏡。此外，為了減少透鏡的光損失，優(yōu)選在保證擴展配光的功能的范圍內使透鏡較小。白熾燈的發(fā)光中心是罩最大直徑的位置ab的中心附近。當降低圓柱狀的反射體4的高度時，為了使光的出射位置為罩最大直徑的位置ab，需要增加透鏡的高度(厚度)。若增加透鏡的高度(厚度)，則存在光損失增加的可能。此外，如果使圓柱狀的反射體4的高度比罩最大直徑的位置ab更高，則存在透鏡A2與罩I的距離較近，罩表面映出透鏡的影子、夕卜觀變差的可能?？紤]到這些問題，關于罩1、圓柱狀的反射體4、透鏡A2的合適的形狀，優(yōu)選構成為從圓柱狀的反射體4至LED模塊A3的高度與圓柱狀的反射體4的直徑的比為0. 03以上0. 15以內的范圍，罩I的高度與圓柱狀的反射體4的直徑的比為1.5以上1.83以內的范圍，罩I的最大直徑與圓柱狀的反射體4的直徑的比為1.83以上2. 16以內的范圍，圓柱狀的反射體4的高度與圓柱狀的反射體4的直徑的比為0. 33以上0.5以內的范圍，透鏡的高度與圓柱狀的反射體4的直徑的比為0. 2以上0. 4以內的范圍，透鏡的外徑與圓柱狀的反射體4的直徑的比為0. 67以上0. 93以內的范圍。此外，由于透鏡A2是發(fā)光體，優(yōu)選配置成使得通過罩I的最大直徑的位置a的水平面橫穿透鏡A2的一部分。由于透鏡A2的上表面的凹部為用于使光向后方出射的反射面，因此為了使光從罩的大致中心出射，通過罩的最大直徑的位置a的水平面最好位于透鏡A2的從上端起至高度方向一半之間的范圍。如果透鏡A2不會映在罩上，則也可以配置成橫穿透鏡A2的下部。透鏡A2能夠使用旋床、注塑成型、光固化快速成型和鑄造等多種周知的技術制造。透鏡A2由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗稱亞克力)或聚碳酸酯(PC)等制成。但是，只要是透光性材料即可，并不限于這些材料，但出于節(jié)能的觀點優(yōu)選透鏡中光損失較少的材料。此外，也可以使用多種材料，還可以通過在透鏡A2內部混合由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯等構成的IOOOnm左右大小的微粒，而使其具有散射特性。通過使透鏡A2具有散射特性，雖然光的損失會因散射而增大，但能夠具有更均勻的、亮度不均較少的光。透鏡A2的折射率優(yōu)選為一般的透明部件所具有的1. 54左右?；谑褂玫牟牧?，能夠具有更高或更低的折射率。由于透鏡A2內的光的折射和反射角度依賴于折射率，所以取決于透鏡A2使用的材料的折射率，需要進行形狀的變更。圖1中省略了透鏡A2的安裝方法，如圖8所示在透鏡底面制作掛鉤部(把手部)60，使用硅酮等粘合劑和螺栓等進行安裝。也可以用其他方法安裝。透光性的罩I與殼體5連結。罩I的材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯等樹脂，也可以使用玻璃。使用樹脂的情況下使用吹塑成型等一體地成型。罩I可以是透明的也可以是有色的，而為了使從透鏡出射的光的均勻性增加，優(yōu)選通過混合二氧化硅或聚碳酸酯等的IOOOnm左右大小的微粒而使其具有散射特性。此外，在罩I的材質使用玻璃的情況下，通過在罩的內表面涂敷SiO2等微粒，能夠使其具有散射特性。在想要獲得蠟燭火焰這樣的閃爍感的情況下，透光性的罩I也可以不具有散射性。殼體5同時負責電路6的收納和LED模塊A3產生的熱的散熱，因此優(yōu)選使用導熱性較高的材料，例如鋁和鋁合金、銅等金屬材料，但也可以為其他材料。此外殼體5的中空部也可以填充硅酮等樹脂。此外，還可以在表面上涂敷促進散熱的涂料。通過將殼體5和圓柱狀的反射體4制作為一體，導熱性得到優(yōu)化，通過在表面涂敷同時具備散熱和反射的涂料，還能夠縮減工序。殼體5的外側，也可以為了提高散熱效果而形成為散熱翅片形狀。當散熱效果提高時，相同電力下LED模塊的發(fā)光效率也更優(yōu)，因此更明亮。考慮到替換現(xiàn)有產品的情況，在追加散熱翅片時，也優(yōu)選限制為現(xiàn)有的白熾燈的外形尺寸。電路6具有為了驅動LED模塊A3而將交流電源變換為直流電源的作用。電路6由變壓器、電容器等構成，但取決于使用的LED模塊A3的設計，電路6的結構不同。關于該實施方式，以安裝在白熾燈用的燈座上的照明裝置為例進行了說明，但上述圓柱狀的反射體4和透鏡A2不限于這種白熾燈用的照明裝置，也能夠應用于其他類型的照明裝置，在權利要求的技術方案的范圍內，能夠以各種變更的方式實施。此外，以上的實施方式中，使用板上芯片封裝型的LED模塊A3作為光源，但不限于此，也可以使用其他類型的LED或其他發(fā)光元件例如有機EL、無機EL等。[實施例2]本實施例2中，說明實施例1的其他方式。圖4是將本發(fā)明的實施例2用作白熾燈的替代品照明裝置的情況的截面圖。圖5是實施例2的將罩取下后的狀態(tài)的等角投影圖。圖5中，對透鏡的安裝結構和配線等省略表示。與實施例不同的部分是使用圓臺狀的反射體40代替圓柱狀的反射體4。其余部分與實施例1相同所以省略說明。通過使用圓臺狀的反射體40，能夠使在罩I上散射而返回內側的光高效率地反射。此外，為了防止從透鏡A2出射的光被遮擋，優(yōu)選圓臺狀的反射體40的側面位于連接透鏡A2的上端9與罩開口部8的線Cd的內側。此外，如果載置LED的部件的側面位于連接透鏡A2的上端9與罩開口部8的線cd的內側，則載置LED的部件也可以不是圓臺形，也可以使用例如由圓臺與圓柱組合而成的形狀的反射體。此外，由于在代替白熾燈使用的情況下，光源位于與白熾燈相同的位置時視覺上的不協(xié)調感更少，因此優(yōu)選使得罩I的最大直徑的位置ab的水平面橫穿透鏡A2的上端或一部分。該方式中，也是以安裝在白熾燈用的燈座上的照明裝置為例進行說明的，但上述圓臺狀的反射體40和透鏡A2不限于這種白熾燈用的照明裝置，也能夠應用于其他類型的照明裝置，在權利要求的技術方案的范圍內，能夠以各種變更的方式實施。此外，以上的實施方式中，使用板上芯片封裝型的LED模塊A3作為光源，但不限于此，也可以使用其他類型的LED或其他發(fā)光元件例如有機EL、無機EL等。[實施例3]本實施例3中，對使用了多個光源的情況進行說明。圖6是將實施例3用作白熾燈的替代品照明裝置的情況的截面圖。如圖7 (a)所示，使表面安裝型的LED模塊B30同心圓狀地配置，在其中心配置LED模塊C31。通過使用多個光源，能夠進行中性白(neutralwhite)和暖白色等顏色的混合。與實施例1同樣地，優(yōu)選環(huán)狀的透鏡B20位于由罩最大直徑的位置ab的水平面所構成的面上。此外，與實施例2同樣地，優(yōu)選圓臺狀的反射體40的側面的傾斜位于連接環(huán)狀的透鏡B20的上端90與罩開口部8的線ef的內側。此外，與實施例1同樣地，當使透鏡上移時由于接近罩，透鏡的影子會映在罩上，外觀不良?？紤]到這些問題，合適的形狀優(yōu)選構成為從圓柱狀的反射體4至LED模塊A3的高度與圓臺上表面的直徑的比為0. 03以上0. 15以內的范圍，罩I的高度與圓臺上表面的直徑的比為1.5以上1.83以內的范圍，罩I的最大直徑與圓臺上表面的直徑的比為1.83以上2.16以內的范圍，圓柱狀的反射體4的高度與圓臺上表面的直徑的比為0. 33以上0. 5以內的范圍，透鏡的高度與圓臺上表面的直徑的比為0. 16以上0. 37以內的范圍，透鏡的外徑與圓臺上表面的直徑的比為0. 53以上0. 97以內的范圍。來自配置在中心的LED模塊C31的光進入環(huán)狀的透鏡B20成為損失，所以優(yōu)選如圖7 (b)所示在中心不配置LED模塊C31。但是，如果變更透鏡20的內徑，減少來自配置在中心的LED模塊C31的光的入射，則也可以配置該LED模塊C31。關于環(huán)狀的透鏡B20的安裝，制作透鏡安裝部21等，用硅酮等粘合劑固定。優(yōu)選通過不容易受到因點亮時的熱、隨時間經過的劣化而導致的樹脂變形的影響的方法進行固定。環(huán)狀的透鏡B20和透鏡安裝部21 —體成型可以減少制造工序，但也可以分別制作。使用截面圖9說明環(huán)狀的透鏡B20的形狀。環(huán)狀的透鏡B20包括作為來自LED模塊B30的光的入射面的曲面狀的凸面f2 (第十面)、弓形的凹面b2 (第^^一面)、出射面c2(第十二面)、透鏡安裝部的安裝面P和平面q。此外，配置成使得中心600為環(huán)狀的透鏡B20的空洞部的中心。此外，為了使光向燈泡前方出射，環(huán)狀的透鏡B20僅覆蓋LED模塊B30的發(fā)光面的一部分。設發(fā)光面的大小為I時，覆蓋的區(qū)域的大小最好為0. 2 0. 8左右。若覆蓋的量較少則光向燈泡前方的出射增多，向燈泡后方的出射減少，因此優(yōu)選為0. 6前后。通過環(huán)狀的透鏡B20的光線301表示從LED模塊出射的光的狀態(tài)。存在不通過環(huán)狀的透鏡B20直接向前方方向出射的光和入射到曲面上的凸面f2的光。進入曲面上的凸面f2的光在弓形的凹面b2上反射，一部分經折射向前方出射。在弓形的凹面b2上反射的光通過在出射面c2上折射而向前方至后方出射。為了減小光損失，設計弓形的凹面b2使透鏡安裝部的安裝面P和平面q上幾乎沒有光的反射和出射。設LED模塊的發(fā)光面的寬度為I時，優(yōu)選弓形的凹部的高度為1. 5前后，寬度為1. 4前后。本實施例中使透鏡安裝部的安裝面p和平面q為平坦部，但由于形狀對光線基本沒有影響，因此也可以是略微具有凸起的曲面。此外，透鏡安裝部21也可以與平面q連接。本實施例中，表示了用于使配光擴展的環(huán)狀的透鏡B20，但只要是能夠向后方配光的，也可以是其他形狀的透鏡。此外，為了減少透鏡的光損失，優(yōu)選在保證擴展配光的范圍內使透鏡較小。該方式中，是以安裝在白熾燈用的燈座上的照明裝置為例進行說明的，而上述圓臺狀的反射體40和環(huán)狀的透鏡B20不限于這種白熾燈用的照明裝置，也能夠應用于其他類型的照明裝置，在權利要求的技術方案的范圍內，能夠以各種變更的方式實施。此外，以上的實施方式中，使用表面安裝型的LED模塊B30和B31作為光源，但不限于此，也可以使用其他類型的LED或其他發(fā)光元件例如有機EL、無機EL等。此外，還可以將它們適當組合起來使用。
權利要求
1.一種照明裝置，其特征在于，包括光源、用于搭載光源的結構體、將它們覆蓋的罩和用于擴展配光的透鏡，其中，使所述結構體的側面為反射面，將所述透鏡配置在所述罩的最大直徑處的中心附近。
2.如權利要求1所述的照明裝置，其特征在于在連接所述透鏡的上端和罩開口部的線的內側，具有所述結構體的反射面。
3.一種照明裝置，其特征在于，包括光源、用于設置光源的結構體和將它們覆蓋的罩，其中，罩具有透光性，所述結構體是圓臺或圓柱或由它們組合而成的形狀，所述結構體的上表面至光源的發(fā)光面的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 03以上O. 15以內的范圍，所述罩的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1. 5以上1. 83以內的范圍，所述罩的最大直徑與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1.83以上2. 16以內的范圍，所述結構體的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 33以上O. 5以內的范圍，所述透鏡的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 2以上O. 4以內的范圍，所述透鏡的外徑與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 67以上O. 93以內的范圍，配置成使得通過罩的最大直徑的平面橫穿所述透鏡的一部分。
4.一種照明裝置，其特征在于，包括光源、用于設置該光源的結構體、設置在所述光源上的透鏡和覆蓋所述光源與所述透鏡的罩，所述罩呈具有開口部的大致球形，該透鏡配置成使得通過所述罩的最大直徑的平面橫穿所述透鏡的一部分，所述結構體位于連接所述透鏡的上端與所述罩的開口部的線的內側。
5.如權利要求1 4中任意一項所述的照明裝置，其特征在于所述透鏡具有與所述光源的發(fā)光面相對的面，和在與所述光源的發(fā)光面相對的面的相反一側向所述透鏡的內側凹陷的面，向所述透鏡的內側凹陷的面，具有使從與所述光源的發(fā)光面相對的面入射到所述透鏡內的光向所述透鏡的上方出射的功能和使其向所述透鏡的側方、下方反射的功能，在與所述光源的發(fā)光面相對的面的一部分設置有凹部，所述凹部的形狀使得從所述凹部入射到所述透鏡內的光在向所述透鏡的內側凹陷的面上更多地向所述透鏡的側方、下方反射而不是向所述透鏡的上方出射。
6.如權利要求1 4中任意一項所述的照明裝置，其特征在于所述透鏡包括上部、側部和底部，所述底部具有所述透鏡的第一面，所述側部具有所述透鏡的第二面和第三面，所述上部具有所述透鏡的第四面和第五面，所述第一面是向所述透鏡內部凹陷的半球狀的曲面，以覆蓋所述光源的方式設置，所述第二面的一端與所述第一面的端部連接，所述第二面是覆蓋所述第一面的側部的曲面，所述第三面的一端與所述第二面的另一端連接，所述第四面的一端與所述第三面的另一端連接，所述第四面是向所述透鏡內部凹陷的曲面，所述第五面與所述第四面的另一端連接，是與所述光源的發(fā)光面大致平行的面，來自所述光源的光從所述第一面入射到所述透鏡內，從所述第一面入射的光去往所述第二、第三、第四、第五面，所述第二面，使從所述第一面入射的光折射而從所述透鏡出射以使其去往所述照明裝置的上方向，所述第三面，使從所述第一面入射的光在所述透鏡內反射以使其去往所述第四面，并使從所述第四面反射的光折射而從所述透鏡出射以使其去往所述照明裝置的側方、下方， 所述第四面，使從所述第一面入射的光在所述透鏡內反射以使其去往所述第三面，并使從所述第三面反射的光折射而從所述透鏡出射以使其去往所述照明裝置的上方，所述第五面，使從所述第一面入射的光從所述透鏡出射以使其去往所述照明裝置的上方，在所述第一面上設置有向所述透鏡內部凹陷的凹部，從所述光源入射到所述凹部的光更多地去往所述第四面而不是所述第五面。
7.一種照明裝置，其特征在于，包括多個光源、用于設置所述光源的結構體和將它們覆蓋的罩，罩具有透光性，所述結構體是圓臺或圓柱或由它們組合而成的形狀，所述結構體至所述光源的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O. 03以上O. 15以內的范圍，所述罩的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1. 5以上1.83以內的范圍，所述罩的最大直徑與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為1.83 以上2. 16以內的范圍，所述結構體的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為 O. 33以上O. 5以內的范圍，所述透鏡的高度與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為 0.2以上O. 4以內的范圍，所述透鏡的外徑與所述結構體的設置光源的部分的直徑的比為O.67以上O. 93以內的范圍，配置成使得通過罩的最大直徑的平面橫穿所述透鏡的一部分。
8.如權利要求7所述的照明裝置，其特征在于所述透鏡具有使來自光源的光入射的第十面、使入射的光反射的第十一面和作為出射面的第十二面，第十面是位于與光源的發(fā)光面相對的位置上的曲面，第十一面是向光源的側方凸出為弓形的曲面，第十面的端部與第十一面的端部連接，第十一面的端部與第十二面的端部連接，來自光源的光大多從第十面入射到該透鏡內，在第十一面上反射，在第十二面上折射而從所述光源的前方向后方出射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明裝置。實現(xiàn)一種容易進行LED的安裝和罩的制作，并且使用了防止光出射的亮度不均、使光大致球面狀地均勻出射的透鏡的照明裝置和該透鏡。在包括光源、用于搭載光源的結構體、將它們覆蓋的罩和用于擴展配光的透鏡的照明裝置中，使上述結構體的側面為反射面，將上述透鏡配置在上述罩的最大直徑處的中心附近。
文檔編號F21V3/02GK103032729SQ20121037202
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權日2011年10月6日
發(fā)明者飯塚亞紀子, 中里典生, 野村和男, 赤井寬 申請人:日立空調·家用電器株式會社