灯装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种能够再现犹如点亮透明白炽灯泡似的闪耀感且能够提高在照明装置中的适应性的灯装置。灯装置(10)具备框体(11)、发光部(37)、透明灯罩(16)、导光体(14)及供电部(19)。发光部(37)设置在框体(11)的一端侧。灯罩(16)以覆盖发光部(37)的方式设置在框体(11)的一端侧。导光体(14)形成为直径为4～9mm的圆柱状，其一端向灯罩(16)内突出，另一端与发光部(37)对置，并且在一端设有凹部(42)，在凹部(42)的表面上设置有棱镜(43)。供电部(19)设置在框体(11)的另一端侧。
【专利说明】
灯装置
技术领域
[0001]本实用新型的实施方式涉及一种使用了导光体的灯装置。
【背景技术】
[0002]以往，有一种透明白炽灯泡，其使用透明的玻璃灯罩，因而能够直接观察到灯丝。在点亮该透明白炽灯泡的情况下，从透过玻璃灯罩可直接观察到的灯丝发出较强的光，因而能够得到闪耀感，从而能够得到照明的演绎效果。
[0003]并且，还有一种能够代替透明白炽灯泡的灯装置，其以发光元件作为光源并且使用透明的灯罩。在该灯装置中，利用透镜将来自发光元件的光向灯罩内放射，或者将具备多个发光元件的发光模块配置在灯罩的内部空间。
[0004]但是，使用透明灯罩的灯装置难以再现犹如点亮透明白炽灯泡似的闪耀感。因此，灯装置在适合使用能够获得闪耀感的透明白炽灯泡的例如枝形吊灯等照明装置或店铺用照明装置中的适应性存在问题。
[0005]专利文献1:美国专利第6803607号说明书
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够再现犹如点亮透明白炽灯泡似的闪耀感且能够提高在照明装置中的适应性的灯装置。
[0007]实施方式的灯装置具备框体、发光部、透明灯罩、导光体及供电部。发光部设置在框体的一端侧。灯罩以覆盖发光部的方式设置在框体的一端侧。导光体形成为直径为4?9mm的圆柱状，其一端向灯罩内突出，另一端与发光部对置，并且在一端设有凹部，在凹部的表面设置有棱镜。供电部设置在框体的另一端侧。
[0008]根据本实用新型，能够再现犹如点亮透明白炽灯泡似的闪耀感且能够提高在照明装置中的适应性。
【附图说明】
[0009]图1是表示一种实施方式的灯装置的剖视图。
[0010]图2是表示上述灯装置的分解状态的立体图。
[0011]图3是表示上述灯装置的导光体、罩、发光模块及散热板的分解状态的立体图。
[0012]图4是表示上述导光体及罩的分解状态的剖视图。
[0013]图5是上述灯装置的立体图。
[0014]图6是上述灯装置的导光体的立体图。
[0015]图7是上述导光体的剖视图。
[0016]图8是上述导光体的端面图。
[0017]图9是上述灯装置的配光图。
[0018]图10是表示上述导光体的棱镜的顶角和配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比之间的关系的图表。
[0019]图11是表示上述导光体的凹部的角度和配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比之间的关系的图表。
[0020]图12是表示上述导光体的凹部的深度/直径的值和配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比之间的关系的图表。
[0021 ]图中:I O-灯装置，11-框体，14-导光体，16-灯罩，19-供电部，37-发光部，42-凹部，43-棱镜，43H-第一线，43L-第二线，46-平面部。
【具体实施方式】
[0022]以下，参照图1至图12对本实用新型的一种实施方式进行说明。
[0023 ]在图1、图2及图5中示出了灯装置10。灯装置1是可安装在一般照明用的白炽灯泡用灯座上而使用的灯泡形灯，并且是蜡烛形灯。
[0024]灯装置10具备框体11。在该框体11的一端侧配设有散热板12、发光模块13、导光体14、罩15及灯罩16，并且在框体11的内部配设有壳体17及电源部18，在框体11的另一端侧配设有供电部19。另外，灯装置10从灯罩16到供电部19具有假想的中心轴(灯轴)，并且将该中心轴上的灯罩16侧称作一端侧，将该中心轴上的供电部19侧称作另一端侧。
[0025]并且，框体11由金属材料制成。例如，框体11由铸铝制成。框体11形成为一端侧的直径比另一端侧的直径大且直径从一端侧朝向另一端侧缩小的圆筒状。在框体11的内部形成有朝向一端侧及另一端侧开口的空洞部。在框体11的一端面形成有供散热板12的周边部载置的载置面22，在该载置面22形成有用于螺纹固定多个螺钉23的多个螺纹孔24，该多个螺钉23用于将罩15、发光模块13及散热板12—体地紧固于该载置面22。在本实施方式中，螺纹孔24设置在框体11的周向上的三个位置，但仅使用两根螺钉23。从载置面22的周边突出设置有环状的突出部25，从该突出部25的前端内周突出设置有环状的安装缘部26。
[0026]并且，如图1至图3所示，散热板12例如由铝等金属材料制作成大致圆板状。在散热板12的一端面可导热地接触有发光模块13，散热板12的另一端面的周边部载置于框体11的载置面22并与该载置面22可导热地接触。在散热板12的周边部形成有供螺钉23插通的插通槽29，并且在散热板12的周边部还形成有供配线穿过的配线槽30，配线用于将发光模块13和电源部18电连接。
[0027]并且，在本实施方式中，发光模块13使用C0B(ChipOn Board，板上芯片)模块。发光模块13具备:基板33、安装于该基板33上的多个发光元件34、包围这些发光元件34的周围的框部35、填充于框部35内以密封发光元件34的焚光体层36。并且，焚光体层36的表面构成发光部37。
[0028]基板33呈平板状，且在其一端面形成有用于电连接多个发光元件34的配线图案。基板33由绝缘材料或金属材料制成。在基板33是由金属材料制成的情况下，在基板33的表面形成绝缘膜，并在该绝缘膜上形成配线图案。在基板33的周边部的至少三个位置，形成有与罩15嵌合的直线状的切口部38。并且，如图2所示，在基板33的一端面的中央配置有发光部37，在基板33的一端面的周边部配置有连接器39等电气元件。连接器39等电气元件与配线图案电连接。
[0029]发光元件34使用LED。作为LED使用蓝色发光LED。
[0030]框部35由绝缘材料形成，且在基板33上形成为圆环状。
[0031]就荧光体层36而言，在透明树脂中含有能够被发光元件34的光激励的荧光体。例如，包含有被蓝色发光LED所发出的蓝色光激励而发出黄色光的黄色荧光体。由此，从荧光体层36的表面(发光部37)发出白色系的光。
[0032]另外，发光部37也可以由使用了LED的SMD(Surface Mount Device，表面安装器件)封装体或者除了 LED以外的例如有机EL等构成。
[0033]并且，如图1至图4所示，导光体14由例如硅酮树脂等透明树脂或玻璃制成且形成为圆柱状。导光体14的一端(以下称作前端)向灯罩16内突出，导光体14的另一端固定于罩15并且隔着预定间隙与发光部37对置。在导光体14的前端面形成有凹部42，在该凹部42的表面形成有棱镜43。
[0034]在导光体14的另一端面形成有使从发光部37放射出的光入射于导光体14的入射面44。在导光体14的前端侧形成有使从入射面44入射并在导光体14内导光的光向导光体14的外部放射的光放射部45。在该光放射部45中，在导光体14内导光的一部分光被棱镜43反射而从导光体14的周面射出，而且在导光体14内导光的另一部分光会透过棱镜43而从导光体14的前端面射出。因此，光放射部45由设置有凹部42及棱镜43的导光体14的前端侧构成，从该光放射部45朝向包括与导光体14的轴向交叉的侧方、导光体14一端方向(S卩，前端方向)、从导光体14朝向框体11的侧方的向后方向在内的较广的方向放射光。通过从该导光体14的光放射部45放射出的光，能够再现犹如点亮蜡烛形的透明白炽灯泡似的闪耀感。“闪耀感”的含义是“光看似美丽地闪耀”。
[0035]并且，导光体14的直径dl为4?9mm。导光体14为从一端侧(前端侧)到另一端侧直径相同的圆柱状，但也可以是一端侧(前端侧)的直径比另一端侧的直径细且随着朝向一端侦K前端侧)变尖的圆锥状。另外，导光体14的直径大于发光部37的直径。
[0036]导光体14的前端突出至灯罩16内的轴向上的中央区域。灯罩16内的轴向上的中央区域包括灯罩16内的轴向中心及该中心附近。
[0037]图6至图8中不出导光体14的凹部42及棱镜43。导光体14的凹部42形成为自导光体14的前端的深度LI在凹部42的中心位置最深。凹部42的深度LI为1.0?5.0mm。凹部42相对于与导光体14的轴向垂直的方向的角度Θ为28?47°。
[0038]在凹部42的中心形成有平面部46，该平面部46的面积与导光体14的与轴向垂直的方向的截面的面积之比为0.1?1.0 %。
[0039]棱镜43为具有多个第一线43H和多个第二线43L的形状，其中，第一线43H从导光体14的中心轴朝向外侧(圆周方向)且从凹部42的底部朝向一端(前端)方向放射状延伸，第二线43L则在第一线43H之间从中心轴朝向外侧(圆周方向)且从凹部42的底部朝向一端(前端)方向以距离入射面44的高度比第一线43H距离入射面44的高度更低的方式放射状延伸。
[0040]具体而言，棱镜43形成为具有棱线43a及其两侧的谷43b的截面三角形形状，且沿导光体14的周向排列有多个棱镜43，并且分别从导光体14的中心轴放射状设置。
[0041 ]棱镜43的顶角α优选为70?90°的范围。顶角α为与棱镜43的棱线43a垂直的方向的截面上的角度。
[0042]棱镜43的数量(S卩，棱镜43的棱线43a的数量)优选为4?18个。相邻的棱线43a与导光体14的中心轴所呈角度优选为20?90°。在本实施方式中，棱镜43的棱线43a的数量为12个，相邻的棱线43a与导光体14的中心轴所呈角度为30°。
[0043]在导光体14的外周面上的棱镜43的谷43b的深度L2比凹部42的中心的深度LI浅。
[0044]并且，如图1至图4所示，罩15由具有绝缘性的树脂材料制成。罩15具有中央的顶部向一端侧突出的圆锥状的罩部48，并且该罩15安装于框体11的一端侧，覆盖所述框体11的一端侧、发光模块13及导光体14的另一端侧等。
[0045]在罩15的中央的顶部形成有供导光体14的另一端侧插通的孔部49。孔部49形成在从罩15的顶部朝向另一端侧突出的圆筒状的固定筒50内。在固定筒50形成有向另一端侧开口的多个狭缝51，使得固定筒50的另一端侧能够向外径方向弹性变形。固定筒50的内径(即，孔部49的内径)随着从一端侧朝向另一端侧变小，孔部49的另一端侧的内径最小，该另一端侧的内径d2小于导光体14的直径dl。因此，在将导光体14的另一端侧插入罩15的孔部49中时，导光体14以使固定筒50向外径方向弹性变形的方式压入，由此导光体14压入并固定于罩15的孔部49。将该导光体14的另一端侧压入罩15的孔部49时，通过以与罩15具有一定位置关系的方式配置的挡块限制导光体14的另一端面，从而能够对导光体14和罩15的轴向上的位置进行定位。另外，还可以利用粘接剂粘结导光体14和罩15以使其可靠地固定。
[0046]在罩15的周边部形成有供两个螺钉23分别插通的两个插通孔52，并且相对于两个插通孔52在相反位置突出设置有与框体11的安装缘部26卡合的爪部53。
[0047]在罩15的另一端侧形成有使发光模块13的基板33嵌合的嵌合部54。该嵌合部54具有使设置在基板33周边的三个位置的切口部38分别嵌合的突部55。在两个突部55的位置分别形成有插通孔52，而在剩下的一个突部55的位置突出设置有爪部53。
[0048]并且，灯罩16由透光率为95%以上的透明材料制成。作为透明材料使用树脂或玻璃。灯罩16呈中空状，其形成为随着朝向一端侧变细的圆锥形，且其另一端侧开有开口。灯罩16也可以是所谓PS型的球状。在灯罩16的另一端侧突出设置有嵌合于框体11的安装缘部26的内侧并利用例如硅酮粘接剂等而被粘结固定的固定缘58。并且，在灯罩16的轴向上的中央区域配置有导光体14前端的光放射部45。
[0049]并且，壳体17由具有绝缘性的树脂材料形成为圆筒状。通过将壳体17从一端侧插入框体11，并且在从框体11的另一端侧突出的壳体17的另一端侧安装固定环61，由此将壳体17固定于框体11。在壳体17的另一端侧安装有供电部19。在壳体17内的彼此对置的两个位置，沿中心轴形成有一对基板保持部62。
[0050]并且，电源部18将从供电部19输入过来的交流电力转换为预定的直流电力并将该直流电力供给到发光模块13的发光元件34。电源部18具有电路基板65及安装于该电路基板65上的多个电子部件。电路基板65从壳体17的一端侧插入于一对基板保持部62之间，从而保持于壳体17。而且，电源部18的一对交流电力的输入部通过配线与供电部19电连接，电源部18的一对直流电力的输出部通过配线与发光模块13的连接器39电连接。
[0051]并且，供电部19使用能够连接于例如E17或E26等一般照明用的白炽灯泡用灯座的灯头。另外，供电部19并不限于灯头，根据灯的种类也可以是一对销。
[0052]接着，对本实施方式的作用进行说明。
[0053]在组装灯装置10时，将壳体17和电源部18组装于框体11并且将散热板12和发光模块13配置于框体11的一端侧，用配线连接电源部18和发光模块13的连接器39。
[0054]然后，将罩15的爪部53卡合于框体11的安装缘部26并使罩15覆盖发光模块13，并且将螺钉23通过罩15的插通孔52及散热体12的插通槽29而拧入框体11的螺纹孔24中，由此将罩15、发光模块13的基板33及散热板12—起固定于框体11，使基板33及散热板12与框体11热连接。
[0055]通过将罩15固定于框体11，预先压入并固定于罩15的导光体14的入射面44定位并配置在与发光部37对置的预定位置。并且，在组装完毕的状态下，在导光体14的入射面44和发光部37之间存在微小的间隙，发光部37位于与导光体14的入射面44对置的区域内。
[0056]并且，在使用灯装置10时，将供电部19连接于例如枝形吊灯等照明装置的一般照明用的白炽灯泡用灯座上。
[0057]若交流电力通过灯座供给至灯装置10，则电源部18将交流电力转换为预定的直流电力并将该直流电力供给至发光元件34。由此，使发光元件34发光，从发光部37放射光。
[0058]从发光部37放射出的光从入射面44入射到导光体14内，并在导光体14内朝向光放射部45导光。导光至光放射部45的一部分光被棱镜43反射而从导光体14的周面放射，而导光到光放射部45的另一部分光则透过棱镜43而从导光体14的前端面放射。因此，从导光体14的光放射部45能够朝向包括导光体14的前端方向、与导光体14的轴向交叉的横向、从导光体14朝向框体11的侧方的向后方向在内的较广的方向放射光。从导光体14的光放射部45放射出的光透过灯罩16而照射到照明空间。
[0059]被棱镜43反射的光有如下情况:入射到棱镜43的表面的光直接从导光体14的周面放射，或者入射到棱镜43的一侧表面的光反射到另一侧表面后从导光体14的周面放射。
[0060]图9表示灯装置10的配光图。此时的导光体14的直径dl为6mm，凹部42的深度LI为2.4mm(凹部42的角度Θ为38.7°)，棱镜43的顶角α为85°。
[0061]确认到，不管从能够看到导光体14前端的范围中的任何方向观察，具有该配光特性的灯装置10均能够获得闪耀感。
[0062]此时，灯装置10的前端方向即配光角0°的发光强度为19cd，作为灯装置10的后方的代表角的配光角120°的发光强度为7cd，配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比为0.368。
[0063]因此，判明当配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比为0.3以上时，能够再现闪耀感。因此，优选将配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比为0.3以上作为阈值，并据此规定导光体14的凹部42及棱镜43。
[0064]图10表示导光体14的棱镜43的顶角α和配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比之间的关系。棱镜43的顶角α在70?90°范围时，配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比成为0.3以上。因此，通过将棱镜43的顶角α设为70?90°，不管从能够看到导光体14前端的范围中的任何方向观察灯装置1均能够再现闪耀感。
[0065]图11表示导光体14的凹部42的角度Θ和配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比之间的关系。凹部42的角度Θ在28?47°范围时，配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比成为0.3以上。因此，通过将凹部42的角度Θ设为28?47°，不管从能够看到导光体14前端的范围中的任何方向观察灯装置1均能够再现闪耀感。
[0066]图12表示导光体14的凹部42的深度LI/直径dl的值和配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比之间的关系。
[0067]导光体14的直径dl和配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比相关联，在导光体14的直径dl为4?9mm时，要想使配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比满足0.3以上，优选将导光体14的凹部42的深度LI/直径dl的值设为0.25?0.55。
[0068]根据该关系，配光角120°的发光强度与配光角0°的发光强度之比成为0.3以上的凹部42的深度LI在导光体14的直径dl为6mm时成为1.5?3.2mm，在导光体14的直径dl为4mm时成为I.0?2.2_，在导光体14的直径dl为9mm时成为2.4?5.0_。
[0069]因此，在导光体14的直径dl为4?9mm的情况下，通过将凹部42的深度LI设为1.0?5.0mm，不管从能够看到导光体14前端的范围中的任何方向观察灯装置10均能够再现闪耀感。
[0070]如此，在本实施方式的灯装置10中，通过在导光体14前端的凹部42的表面设置棱镜43，能够再现犹如点亮蜡烛形的透明白炽灯泡似的闪耀感。
[0071]但是，即使在导光体14前端的凹部42的表面不设置棱镜43，而将该凹部42形成为圆弧凹面或者圆锥凹面并且在该凹部42的表面形成蒸铝膜，也看似导光体14的前端部在发光，能够再现闪耀感。但是，蒸铝膜的反射率为85?88%左右，其反射损失较大，会导致灯装置10的效率下降。
[0072]对此，通过在导光体14前端的凹部42的表面设置棱镜43，即使不设置蒸铝膜也可以使光反射，并且棱镜43的反射损失小于蒸铝膜的反射损失，因而能够提高灯装置10的效率。
[0073]而且，由于导光体14具备多个棱镜43，因而从任何方向观察灯装置10的灯罩16均可再现闪耀感。
[0074]由于棱镜43的数量(S卩，棱镜43的棱线43a的数量)为4?18个，因而棱镜43的可制造性较佳且能够再现闪耀感。若棱线43a的数量少于4个，则根据观察灯装置10的方向有时会难以得到闪耀感。因此，为了得到闪耀感，棱镜43的棱线43a的数量越多越好，但是若超过18个，则制造存在困难。因此，棱镜43的棱线43a的数量优选为4?18个。
[0075]通过将棱镜43的顶角α设为70?90°，从能够看到导光体14前端的范围中的任何方向观察灯装置10均可再现闪耀感。
[0076]并且，由于棱镜43的棱线43a设置成放射状，因而能够使光向导光体14的周围均匀地反射。
[0077]并且，由于导光体14的外周面上的棱镜43的谷43b的深度L2比凹部42的中心的深度LI浅，因而通过棱镜43能够向轴向上的较广范围反射在导光体14内导光的光。
[0078]并且，由于在凹部42的中心形成有平面部46，因而棱镜43的形成变成可能，并且能够使导光到平面部46的光透过平面部46，从而能够改善朝向导光体14的前端方向的配光特性。但是，若平面部46的面积过大，则向前方射出的光会过多，若平面部46的面积过小，则光无法向前方射出，因此，为了保持适当的配光特性，优选平面部46的面积与导光体14的与轴向垂直的方向上的截面的面积之比为0.1?1.0%。
[0079]并且，由于导光体14的直径dl为4?9mm，因而其效率高且能够再现闪耀感。即，若导光体14的直径dl小于4mm，则发光部37随之变小从而导致输出降低，并且发光部37的光难以入射到导光体14内而导致效率下降。并且，若导光体14的直径dl大于9mm，则光放射部45也会变大从而导致闪耀感降低。
[0080]而且，由于导光体14的光放射部45配置在灯罩16的轴向上的中央区域，因而能够再现闪耀感。
[0081 ]并且，导光体14的入射面44的尺寸比发光部37的尺寸大。因此，能够使从发光部37放射出的大部分光入射于导光体14，能够减少入射损失，由此，能够增加从导光体14的光放射部45放射出的光且能够提高闪耀感。
[0082]并且，在由硅酮树脂形成导光体14的情况下，由于其比例如丙烯树脂更为耐热，因而在配置导光体14时能够使其更靠近发光部37，从而能够减少入射损失，由此，能够增加从导光体14的光放射部45放射出的光且能够提高闪耀感。
[0083]并且，由于用罩15覆盖发光部37及导光体14的另一端侧，因而能够防止光从框体11的附近放射出，从而使光仅从导光体14的前端放射，能够提高闪耀感。
[0084]并且，由于罩15除了具有覆盖发光部37及导光体14的另一端侧的功能以及将散热板12以及发光模块13固定于框体11的功能之外，还具有固定导光体14的功能，因此，能够减少部件件数，能够使灯装置10简单化。
[0085]而且，由于罩15的孔部49的内径d2比导光体14的直径dl小且将导光体14压入并固定于孔部49，因此能够以简单的结构将导光体14固定在罩15，能够提高组装性。
[0086]另外，灯装置也可以适用于使用了与一般照明用白炽灯泡相近的球形灯罩的灯装置。此时，通过将导光体的光放射部配置在灯罩的最大外径部的中心，能够再现闪耀感。
[0087]以上，对本实用新型的若干实施方式进行了例示，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定实用新型范围的意图。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的实用新型及其等同的范围内。
【主权项】
1.一种灯装置，其特征在于，具备: 框体； 发光部，设置在所述框体的一端侧； 透明灯罩，以覆盖所述发光部的方式设置在所述框体的一端侧； 导光体，形成为直径为4?9mm的圆柱状，其一端向所述灯罩内突出，另一端与所述发光部对置，并且在一端设有凹部，在所述凹部的表面设置有棱镜； 供电部，设置在所述框体的另一端侧。2.根据权利要求1所述的灯装置，其特征在于， 所述棱镜具有多个第一线和多个第二线，所述第一线从中心朝向外侧且从所述凹部的底部朝向一端方向放射状延伸，所述第二线在所述第一线之间从中心朝向外侧且从所述底部朝向一端方向以比所述第一线低的方式放射状延伸。3.根据权利要求1或2所述的灯装置，其特征在于， 所述棱镜的顶角为70?90°。4.根据权利要求1或2所述的灯装置，其特征在于， 所述导光体在所述凹部的中心具有平面部。5.根据权利要求1或2所述的灯装置，其特征在于， 所述凹部的深度与所述导光体的直径之比为0.25?0.55。
【文档编号】F21V17/12GK205424486SQ201620233429
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】小川光三, 松田良太郎
【申请人】东芝照明技术株式会社