專利名稱：透鏡、照明裝置、燈泡形燈及照明器具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施方式涉及一種透鏡、分別使用了所述透鏡的照明裝置及燈泡形燈、以及使用了所述燈泡形燈的照明器具，所述透鏡是對來自光源的光進行控制。
背景技術：
先前,存在可以代替白熾燈泡,將發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)元件用于光源的燈泡形燈。在所述燈泡形燈中，在基體的一端面上安裝有基板，所述基板上安裝有LED元件而形成光源,然后在基體的一端安裝有覆蓋光源的燈罩(globe)。通常，白熾燈泡具有:光軸方向的光度及與光軸方向交叉的方向的光度均較高、寬角度的配光特性；然而在所述燈泡形燈的情況下，則為如下配光特性，即，與光源的正面相對向的光軸方向的光度較高，與光軸方向交叉的方向的光度較低，因此有時根據(jù)照明器具，不適合使用。因此，在燈泡形燈中，也與白熾燈泡同樣地，優(yōu)選的是具有光軸方向的光度及與光軸方向交叉的方向的光度均較高、寬角度的配光特性。在燈泡形燈中，大多是使覆蓋光源的燈罩具有擴散性，但是借由所述燈罩的擴散，難以充分提高與光軸方向交叉的方向的光度。因此，存在如下燈泡形燈:以與光源相對向的方式而配置透鏡，利用所述透鏡，使自光源射向光軸方向的光朝向與光軸方向交叉的方向反射，從而提高朝向與光軸方向交叉的方向的光度?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1:美國專利6，803, 607號說明書發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所欲解決的課題但是，利用現(xiàn)有的透鏡，雖然能夠提高與光軸方向交叉的方向的光度，但是與此相反，光軸方向的光度卻顯著下降，從而無法獲得理想的光軸方向的光度及與光軸方向交叉的方向的光度均較高、寬角度的配光特性。本發(fā)明是鑒于上述情況而開發(fā)的，目的在于:提供一種透鏡、分別使用了所述透鏡的照明裝置及燈泡形燈、以及使用了所述燈泡形燈的照明器具，借由所述透鏡，可獲得光軸方向的光度及與光軸方向交叉的方向的光度均較高、寬角度的配光特性。解決課題的手段實施方式的透鏡包含:形成為一體的第I透鏡部及第2透鏡部。第I透鏡部形成為半球殼狀，包含第I凹部，所述第I凹部朝向來自光源的光所入射的光軸方向的一方而開口。第2透 鏡部形成為半球殼狀，包含第2凹部，所述第2凹部朝向光軸方向的另一方側(cè)而開口。
圖1是表示一實施方式的燈泡形燈的剖面圖。圖2是上述燈泡形燈的分解狀態(tài)的立體圖。圖3是上述燈泡形燈的已拆下燈罩的狀態(tài)的平面圖。圖4是表示上述燈泡形燈的基體、護罩及點燈電路的平面圖。圖5是使用了上述燈泡形燈的照明裝置的剖面圖。圖6是表示利用透鏡對光進行配光的情況的說明圖，所述光是自上述燈泡形燈的面光源的中心部射出的光。圖7是表示利用透鏡對光的行進路徑進行配光的情況的說明圖，所述光是自上述燈泡形燈的面光源的周邊部射出的光。圖8是表示利用透鏡及燈罩對光的行進路徑進行配光的情況的說明圖，所述光是自上述燈泡形燈的面光源的中心部射出的光。圖9是表示單個上述面光源的配光的配光圖。圖10是表示將上述面光源與燈罩加以組合的配光的配光圖。圖11是表示將上述面光源與透鏡加以組合的配光的配光圖。圖12是表示將上述面光源、透鏡與燈罩加以組合的配光的配光圖。
具體實施方式
以下，參照附圖，說明一實施方式。在圖1及圖2中，11是作為照明裝置的燈泡形燈，所述燈泡形燈11包括:圓筒狀的基體12 ;光源單元13，安裝于所述基體12的一端側(cè)(將燈泡形燈11的燈罩與燈頭加以連結(jié)的燈軸的一端側(cè))；透鏡14，安裝于光源單元13 ;燈罩15，覆蓋光源單元13及透鏡14而安裝于基體12的一端側(cè)；護罩(cover) 16,配置于基體12內(nèi)；燈頭17,安裝于基體12的另一端側(cè)即護罩16的另一端；以及點燈電路18，配置于護罩16內(nèi)。并且，所述燈泡形燈11中，燈軸方向的長度及燈罩15的最大徑部分的外徑為與小型氪氣(Mini Krypton)燈泡相同的尺寸，形成為:與所述小型氪氣燈泡的形狀近似的形狀。并且，如圖1至圖4所示，基體12包含基體部20，所述基體部20是利用導熱性及散熱性優(yōu)良的例如鋁等金屬或陶瓷，形成為圓筒狀，所述圓筒狀是直徑自另一端側(cè)向一端側(cè)擴大。在基體12的一端側(cè)的內(nèi)周部，與基體12的一端側(cè)相對地形成有環(huán)狀的安裝面21，所述安裝面21用于安裝光源單元13。在所述安裝面21，分別形成有:一對透鏡安裝用的凹槽部22、護罩安裝用的凹槽部23及配線用的凹槽部24，所述一對透鏡安裝用的凹槽部22位于相對于基體12的中心而對稱的位置。在基體12的一端側(cè)的內(nèi)周部，自基體12的內(nèi)表面突出形成有多個凸起(boss)部25，所述多個凸起部25構(gòu)成安裝面21的一部分。在所述凸起部25形成有安裝孔27，所述安裝孔27是供用于安裝光源單元13的螺釘26螺接。在本實施方式中，包含三個凸起部25，但是所述凸起部25并不沿著基體12的圓周方向等間隔地配置，而配置成相鄰的凸起部25所形成的圓周方向的三處間隔中，只有一處間隔LI寬于其它兩處間隔L2。即，配置成相鄰的凸起部25所形成的三處角度中，一處角度al寬于其它角度a2。再者，其它兩處間隔L2及角度a2相同。在基體12的一端側(cè)的內(nèi)周部，突出形成有爪狀的燈罩安裝部28，所述燈罩安裝部28用于安裝燈罩15。所述燈罩安裝部28中對應于各凹槽部22、24的部位形成有缺口?；w12的除凸起部25的部位以外的基體部20的壁厚形成得:薄于形成安裝孔27時所需的壁厚，即，薄于構(gòu)成安裝孔27的凸起部25的直徑尺寸，所述安裝孔27用于卡止螺釘26。由此，一邊使基體12的外形縮小成小型氪氣燈泡尺寸，一邊確保了將點燈電路18等收納于基體12的內(nèi)側(cè)時所需的空間。再者，在基體12的表面，為了提高散熱性，也可以進行氧化鋁膜處理(alumiteprocess)或者設置散熱鰭片(fin)。并且，光源單元13包含:發(fā)光模塊31及散熱板32。發(fā)光模塊31包括:圓板狀的基板(模塊基板)33，由導熱性優(yōu)良的例如鋁等金屬或陶瓷所形成；作為光源的面光源34，形成于所述基板33的一面的中央?yún)^(qū)域；以及連接器(connector) 35,安裝于基板33的一面的周邊區(qū)域。面光源34 中，包含Φ2πιπι以上的面狀的發(fā)光面，一般使用例如LED元件或電致發(fā)光(electroluminescence,EL)元件等半導體發(fā)光元件。在本實施方式中，是使用LED元件作為半導體發(fā)光元件，采用板載芯片(Chip On Board, COB)方式，即在基板33上安裝多個LED元件。S卩,在基板33上安裝多個LED元件,利用打線接合(wire bonding)將所述多個LED元件串聯(lián)地電性連接，利用熒光體層一體地覆蓋多個LED元件而加以密封，所述熒光體層包含混入了熒光體的例如硅酮(silicone)樹脂等的透明樹脂。作為LED元件是使用例如發(fā)出藍色光的LED元件，熒光體層中混入了熒光體，所述熒光體是利用來自LED元件的藍色光的一部分而激發(fā)，以放射黃色光。因此，由LED元件及熒光體層等構(gòu)成面光源34，所述面光源34的表面即熒光體層的表面成為發(fā)光面，自所述發(fā)光面放射白色系的照明光。在本實施方式中，面光源34的發(fā)光面形成為長方形，但是并不限定于此，還可以為正方形、圓形或其它形狀。在基板33的一面形成有未圖示的配線圖案，在所述配線圖案連接著多個LED元件及連接器35。在基板33的周邊部，對應于基體12的各凸起部25的位置形成有多個插通孔36，并且對應于基體12的配線用的凹槽部24形成有缺口部37，所述多個插通孔36被螺釘26插通，所述螺釘26螺接于各凸起部25。插通孔36由插通槽所形成，所述插通槽朝基板33的外徑方向而開口。散熱板32由導熱性優(yōu)良的例如鋁等金屬或陶瓷所形成，發(fā)光模塊31的基板33的另一面與所述散熱板32的一面為可導熱地接觸。在散熱板32的周邊部，對應于基體12的各凸起部25的位置形成有多個插通孔38，所述多個插通孔38被螺釘26插通，所述螺釘26螺接于各凸起部25 ;對應于基體12的透鏡安裝用的凹槽部22的位置，形成有凹槽狀的一對透鏡安裝部39，所述一對透鏡安裝部39用于安裝透鏡14 ;以及對應于基體12的配線用的凹槽部24形成有缺口部40。插通孔38由插通槽所形成，所述插通槽朝散熱板32的外徑方向而開口。使散熱板32與發(fā)光模塊31的基板33組合時，對應于散熱板32的各透鏡安裝部39的位置,基板33的外形較小,各透鏡安裝部39構(gòu)成為:自基板33向外徑方向突出而配置。在散熱板32及發(fā)光模塊31的基板33的外側(cè)部的一部分，分別形成有平坦狀的定位面32a、33a，所述定位面32a、33a是在它們相對于基體12正確地組裝著的狀態(tài)下相一致。并且，透鏡14包括:透鏡本體43，由折射率為1.45 1.6的聚碳酸酯(polycarbonate)等的透明樹脂形成為一體,與面光源34相對向而控制來自面光源34的光；以及一對安裝腳44，將所述透鏡本體43安裝于光源單元13。透鏡本體43包括:半球殼狀或旋轉(zhuǎn)橢球狀的第I透鏡部46，包含第I凹部45，所述第I凹部45朝向來自面光源34的光所入射的光軸方向的一方即燈軸方向的另一端側(cè)而開口 ；以及半球殼狀或旋轉(zhuǎn)橢球狀的第2透鏡部48，包含第2凹部47，所述第2凹部47朝向光軸方向的另一側(cè)即燈軸方向的一端側(cè)而開口 ；并且形成為如下形狀，即，使所述第I透鏡部46的燈軸方向的一端側(cè)與第2透鏡部48的燈軸方向的另一端側(cè)面對面而一體化。再者，當將面光源34的發(fā)光面的一邊的長度(或直徑)設為L，將第I透鏡部46的第I凹部45與面光源34的光軸中心距離設為R時，以成為L ^ R/2的方式，來設計面光源34的發(fā)光面的面積。如上所述，在本實施方式中，是使用發(fā)光面為Φ2πιπι以上的半導體發(fā)光兀件。各透鏡部46、48的各凹部45、47包括:含有正圓的旋轉(zhuǎn)橢球面，各透鏡部46、48的外表面包含:成為與各凹部45、47相似的形狀的旋轉(zhuǎn)橢球面。第2凹部47的半徑形成得大于第I凹部45的半徑。此外，第2透鏡部48的半徑形成得大于第I透鏡部46的半徑。并且，第I透鏡部46的厚度是隨著遠離面光源34而逐漸增大，第2透鏡部48的厚度則是逐漸縮小。
并且，在第I透鏡部46的另一端側(cè)的端部，除了一對安裝腳44的部位以外，還形成有溝槽狀的退避部49，所述溝槽狀的退避部49與面光源34相背離。在第I透鏡部46的外表面與第2透鏡部48的外表面的連接部位，形成有連續(xù)部50，所述連續(xù)部50是使所述第I透鏡部46的外表面與第2透鏡部48的外表面連續(xù)。所述連續(xù)部50利用形成為圖1所示的圓筒形狀等，而形成為:平面、曲面、或使平面與曲面組合而平滑地連續(xù)的非銳角形狀，以使第I透鏡部46的外表面與第2透鏡部48的外表面的交點不成銳角。再者，還可以如圖6至圖8所示，設為銳角形狀。再者，各透鏡部46、48的各凹部45、47及外表面的旋轉(zhuǎn)橢球面的曲率，各透鏡部46,48的燈軸方向的位置，連續(xù)部50等的形狀或尺寸是:根據(jù)所需的配光或其它條件而適當設定。各安裝腳44是:在第I透鏡部46的軸方向的另一端側(cè)、自相對于透鏡14的中心而對稱的位置朝向與燈軸方向交叉的側(cè)方突出，并接觸地安裝于發(fā)光模塊31的基板33的一面。在各安裝腳44的前端突出設置有大致L字形的卡止部51，所述卡止部51是朝向燈軸方向的另一端方向突出，并嵌入至散熱板32的透鏡安裝部39的外側(cè)面，在所述卡止部51的前端形成有爪部52，所述爪部52掛于散熱板32的另一面。再者，安裝于光源單元13的各安裝腳44的卡止部51是被收納于基體12的透鏡安裝用的凹槽部22。而且，一方的安裝腳44的寬度較寬而設置有兩個卡止部51，而另一方的安裝腳44的寬度較窄而設置有一個卡止部51。所述另一方的安裝腳44是配置于發(fā)光模塊31的連接器35的側(cè)部，所以寬度形成得較窄，以防止與所述連接器35相干涉。再者，透鏡14的透鏡本體43也可以由玻璃材料所形成。這時，安裝腳44也可形成為單獨個體，具備保持透鏡本體43的構(gòu)造即可。[0050]并且，燈罩15例如由具有透光性及光擴散性的合成樹脂、或玻璃等的材料，而形成為圓頂(dome)形狀,所述圓頂形狀是朝向燈軸方向的另一端側(cè)而開口。在燈罩15的另一端側(cè)的開口邊緣部，突出形成有嵌合部55，并且形成有多個卡止爪56，所述嵌合部55嵌合于基體12的燈罩安裝部28的內(nèi)側(cè),所述多個卡止爪56是:在將嵌合部55嵌合于燈罩安裝部28的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下，卡止于燈罩安裝部28。此外，在嵌合部55形成有一對定位槽57，并且在所述定位槽57的部分形成有按壓部58，所述一對定位槽57是卡合于透鏡14的各安裝腳44的卡止部51而阻止燈罩15相對于基體12的旋轉(zhuǎn)，所述按壓部58是抵接于透鏡14的各安裝腳44的卡止部51而將各安裝腳44按入至光源單元13。并且，燈罩15的開口部側(cè)即另一端側(cè)的外徑尺寸形成得大于基體12的外徑尺寸。并且，護罩16是例如利用聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate, PBT)樹脂等絕緣材料,形成為圓筒狀,所述圓筒狀是朝向燈軸方向的一端側(cè)而開口，并且另一端側(cè)已堵塞。在護罩16中，形成有護罩本體61及燈頭安裝部62，所述護罩本體61配置于基體12的內(nèi)側(cè)，所述燈頭安裝部62自基體12的另一端側(cè)而突出。護罩本體61是以沿著基體12的內(nèi)表面而配置的方式，形成為如下形狀，所述形狀成為與基體12的內(nèi)表面形狀相似的形狀，且朝向燈軸方向的一端側(cè)而展開，在護罩本體61的外表面形成有多個凹槽部63，所述多個凹槽部63供基體12的各凸起部25嵌合。在護罩本體61的另一端側(cè)突出形成有定位部64，并且突出形成有配線導軌65，所述定位部64是嵌合于基體12的護罩安裝用的凹槽部23，并且與光源單元13的基板33及散熱板32的定位面33a、32a相接觸而對它們進行定位。護罩本體61的另一端的一部分自基體12突出，在所述突出部分的外周面形成有環(huán)狀的卡止部66,所述環(huán)狀的卡止部66卡止于基體12的另一端。自護罩本體61至燈頭安裝部62的內(nèi)表面,沿著燈軸方向形成有相互對向的一對基板安裝槽67。所述一對基板安裝槽67位于與基體12的相鄰的凸起部25間的間隔較寬的區(qū)域交叉的位置，并且以與所述基體12的相鄰的凸起部25間的間隔較寬的區(qū)域相離的方式，形成于自護罩16的中心偏離的位置。在護罩本體61的內(nèi)表面，形成有一對基板保持部68，所述一對基板 保持部68形成有基板安裝槽67。在燈頭安裝部62的端面形成有一對配線孔69，所述一對配線孔69用于利用導線來連接燈頭17與點燈電路18。并且，燈頭17可以連接至E17型的普通照明燈泡用的燈座，且包括:殼體(shell) 72，螺接并固定于護罩16的燈頭安裝部62的周面；絕緣部73，設置于所述殼體72的另一端側(cè)；以及孔眼(eyelet) 74，設置于所述絕緣部73的頂部。并且，點燈電路18是對發(fā)光模塊31的LED元件供給恒定電流(constantcurrent)的電路，包括:點燈電路基板77及多個點燈電路零件78，所述多個點燈電路零件78安裝于所述點燈電路基板77。點燈電路基板77將一面作為安裝面，所述安裝面是安裝主要的點燈電路零件78，將另一面作為配線圖案面，所述配線圖案面形成有電性連接點燈電路零件78的配線圖案。將點燈電路基板77自護罩16的一端側(cè)插入,將點燈電路基板77的兩側(cè)嵌入于基板安裝槽67而加以保持。因此，點燈電路基板77是沿著燈軸方向縱向地配置于護罩16內(nèi)，使安裝面與基體12的相鄰的凸起部25間的間隔較寬的區(qū)域相對向，使配線圖案面相對于基體12的相鄰的凸起部25間的間隔較寬的區(qū)域朝向相反側(cè)，并且，以安裝面與護罩16的內(nèi)表面的距離大于配線圖案面與護罩16的內(nèi)表面的距離的方式，配置于自基體12及護罩16的中心偏離的位置。在點燈電路基板77的安裝面，安裝有多個點燈電路零件78，所述多個點燈電路零件78是包含導線的個別零件(discrete part)。所述點燈電路零件78將導線貫通點燈電路基板77而焊接連接于配線圖案面的配線圖案。在點燈電路零件78中，還包括整流平滑電路的電解電容器、斬波(chopper)電路的電感器(inductor)、用于其它電路的電阻器等大型零件，其它斬波電路的開關元件、電容器、二極管等小型零件等，所述點燈電路零件78安裝于所述點燈電路基板77的安裝面，所述整流平滑電路是對交流電壓進行整流及平滑，所述斬波電路是將經(jīng)整流平滑的電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電壓。安裝于點燈電路基板77的安裝面的點燈電路零件78中，越大型的零件配置于護罩16的內(nèi)徑越大的一端側(cè)，越小型的零件配置于護罩16的內(nèi)徑越小的另一端側(cè)。并且，點燈電路零件78配置于基體12的相鄰的凸起部25間的間隔較寬的區(qū)域，所述點燈電路零件78安裝于點燈電路基板77的安裝面。在點燈電路基板77的配線圖案面，表面安裝有點燈電路零件78中的面安裝零件。作為所述表面安裝零件，包括:芯片電阻器、芯片電容器等。在點燈電路18的輸入側(cè)，通過護罩16的配線孔69，連接有未圖示的輸入用導線，所述輸入用導線與燈頭17的殼體72及孔眼74分別電性。并且，在點燈電路18的輸出側(cè)連接有輸出用導線，所述輸出用導線包含:與發(fā)光模塊31的連接器35連接的未圖示的連接器。
并且，為了組裝燈泡形燈11，自護罩16的一端側(cè)將點燈電路18插入至護罩16內(nèi)，將插通至護罩16的配線孔69中的輸入用導線連接于燈頭17，將燈頭17安裝于護罩16的燈頭安裝部62。自基體12的一端側(cè)插入護罩16，所述護罩16組裝有點燈電路18及燈頭17，使包含燈頭17的護罩16的另一端側(cè)自基體12的另一端側(cè)突出，使護罩16的卡止部66卡止于基體12的另一端,從而固定防脫。這時，使護罩16的各凹槽部63對準嵌合于基體12的各凸起部25的位置，并且使護罩16的定位部64及配線導軌65對準嵌合于基體12的凹槽部23及凹槽部24。借此，可以將護罩16定位嵌合于基體12，并且阻止嵌合后的護罩16的旋轉(zhuǎn)。自基體12的一端側(cè)依次組裝:構(gòu)成光源單元13的散熱板32及發(fā)光模塊31的基板33，且配置于安裝面21，所述基體12中組裝有護罩16等。這時，基體12的經(jīng)組裝的護罩16的定位部64自安裝面21突出，因此，利用使散熱板32的定位面32a及基板33的定位面33a分別對準所述定位部64，可以將散熱板32及基板33定位并組裝至基體12。借此，將散熱板32的各插通孔38及基板33的各插通孔36與基體12的各凸起部25的安裝孔27同軸地配置。并且，將各螺釘26通過基板33的各插通孔36及散熱板32的各插通孔38，而螺接于各凸起部25的安裝孔27，使基體12的安裝面21、散熱板32與基板33可相互導熱地密接，將光源單元13固定于基體12。將所述光源單元13組裝至基體12時，通過散熱板32的缺口部40及基板33的缺口部37，進而通過護罩16的配線導軌65，將點燈電路18的輸出用的導線預先引出至發(fā)光模塊31的一面?zhèn)?，當光源單?3組裝至基體12之后，將所述導線的前端的連接器連接于發(fā)光模塊31的連接器35。通過基體12的透鏡安裝用的各凹槽部22，將透鏡14的各安裝腳44的卡止部51插入至光源單元13的散熱板32的各透鏡安裝部39，且將卡止部51的爪部52掛于散熱板32的另一面。借此，透鏡14的各安裝腳44的卡止部51嵌合于散熱板32的各透鏡安裝部39，可以對朝向與基板33及散熱板32的面平行的方向的透鏡14的位置進行定位，并且在安裝腳44與爪部52之間夾入基板33及散熱板32，可以對朝向與基板33及散熱板32的面垂直的方向的透鏡14的位置進行定位，從而可以將透鏡14準確地定位保持于光源單元
13。也可以利用在基體12的透鏡安裝用的各凹槽部22中涂布或填充例如硅酮樹脂或膠合劑(cement)等粘接劑,將透鏡14的各安裝腳44粘接固定于光源單元13或基體12,所述粘接劑也可以使用將燈罩15安裝于基體12時所使用的粘接劑。在基體12的燈罩安裝部28的內(nèi)周涂布硅酮樹脂或膠合劑等粘接劑，將燈罩15的各定位槽57定位于透鏡14的各安裝腳44的卡止部51,而將燈罩15覆蓋于基體12,借此將燈罩15的各卡止爪56卡止于燈罩安裝部28,將燈罩15嵌合固定于基體12。如上所述燈罩15相對于基體12的固定是采用嵌合卡止構(gòu)造，因此在同時使用粘接劑時，可以與先前相比削減粘接劑的用量，或者即使不同時使用粘接劑，也可以將燈罩15確實地固定于基體
12。并且，利用將燈罩15安裝于基體12，燈罩15的按壓部58抵接于透鏡14的各安裝腳44的卡止部51，將各安裝腳44按入至光源單元13。再者，燈泡形燈11的組裝順序并不限定于此，還可以為其它的安裝順序。并且，圖5表示照明器具81，所述照明器具81是使用燈泡形燈11的筒燈(downlight)，所述照明器具81包括:器具本體82，在所述器具本體82內(nèi)配設有燈座83及反射體84，所述燈座83是在燈軸成為傾斜橫向的狀態(tài)下安裝燈泡形燈11，所述反射體84是使自燈泡形燈11放射的光向下方反射。再者，在圖5 中，85是接線板(terminal block)。并且，當將燈泡形燈11安裝于照明器具81的燈座83并進行通電時，點燈電路18進行工作，對發(fā)光模塊31的多個LED芯片供給電力，多個LED芯片點燈而自面光源34放射出光，自面光源34放射的光入射至透鏡14，受到該透鏡14配光控制的光通過燈罩15放射至外部。發(fā)光模塊31的多個LED芯片點燈時所產(chǎn)生的熱主要向基板33導熱，并且自所述基板33向散熱板32導熱，進而自所述散熱板32向基體12導熱，自基體12的表面向空氣中散熱。其次，說明燈泡形燈11的借由透鏡14而進行的光控制。如圖6至圖8所示，自面光源34的發(fā)光面射出的光通過第I透鏡部46的第I凹部45內(nèi)的空間而入射至第I透鏡部46。入射至第I透鏡部46的光分別涌入至與空氣層(折射率=I)的界面，即第2透鏡部48的第2凹部47的內(nèi)表面、第2透鏡部48的外表面及第I透鏡部46的外表面，并對應于所述涌入角而發(fā)生折射，向透鏡14的外部射出。當入射至第I透鏡部46的光涌入至第2透鏡部48的第2凹部47的內(nèi)表面時，所述涌入角較大的光發(fā)生全反射，光的行進方向發(fā)生大幅變化。圖6表示利用透鏡14對光的行進路徑進行配光的情況，所述光是自面光源34的中心部射出的光。關于涌入至第2透鏡部48的第2凹部47的內(nèi)表面、第2透鏡部48的外表面、及第I透鏡部46的外表面的涌入角較小的光，其行進方向的變化少，主要是向與面光源34相對向的正面方向射出，進而還向與面光源34平行的側(cè)面方向射出。相對于此，關于涌入至第2透鏡部48的第2凹部47的內(nèi)表面的涌入角較大的光，則發(fā)生全反射，行進方向大幅變化，除側(cè)面方向以外，還朝向與正面方向相反的背面方向射出。因此，利用透鏡14，可以對自面光源34的中心部射出的光，自正面方向至側(cè)面方向及背面方向進行寬角度的配光。圖7表示利用透鏡14對光的行進路徑進行配光的情況，所述光是自面光源34的周邊部射出的光。這種情況下也是，關于涌入至第2透鏡部48的第2凹部47的內(nèi)表面、第2透鏡部48的外表面、及第I透鏡部46的外表面的涌入角較小的光，其行進方向的變化少，主要向與面光源34相對向的正面方向射出，進而還向與面光源34平行的側(cè)面方向射出。相對于此，關于涌入至第2透鏡部48的第2凹部47的內(nèi)表面的涌入角較大的光，則發(fā)生全反射，行進方向大幅變化，向側(cè)面方向及背面方向射出。因此，利用透鏡14，可以對自面光源34的周邊部射出的光，自正面方向至側(cè)面方向及背面方向進行寬角度的配光。透鏡14中，第2凹部47的半徑形成得大于第I凹部45的半徑，因此可以增加:涌入至第2凹部47的內(nèi)表面的光的涌入角變大的區(qū)域，且可以增加朝向側(cè)面方向及背面方向射出的光。圖8表示利用透鏡14及燈罩15對光的行進路徑進行配光的情況，所述光是自面光源34的中心部射出的光。通過透鏡14的光入射至燈罩15，入射至所述燈罩15的光自燈罩15的乳白面(毛面)擴散而放射至外部。這時，自透鏡14向側(cè)面方向及背面方向射出的光是:容易自燈罩15向側(cè)面方向及背面方向放射。因此，利用透鏡14及燈罩15，可以對面光源34的光自正面方向至側(cè)面方向及背面方向進行寬角度的配光。燈罩15的開口部側(cè)即另一端側(cè)的外徑尺寸形成得大于基體12的外徑尺寸，因此可以自燈罩15向背面方向照射，容易獲得更寬角度配光。并且，圖9至圖12中分 別表示替換條件來測定配光的結(jié)果，0°方向是與面光源34相對向的正面方向，90°方向是側(cè)面方向，180°方向是背面方向。圖9是表示單個面光源34的配光的配光圖，與面光源34相對向的正面方向的光度較高，朝向側(cè)面方向的配光的寬度較小，朝背面方向則不射出光。圖10是表示將面光源34與燈罩15加以組合的配光的配光圖，借由燈罩15的擴散性，與圖9的情況相比，朝向側(cè)面方向、背面方向的配光變寬。圖11是表示將面光源34與透鏡14加以組合的配光的配光圖，借由透鏡14，一邊確保了朝向正面方向的配光，一邊與圖9或圖10的情況相比、特別是朝向側(cè)面方向的配光變寬。圖12是表示將面光源34、透鏡14與燈罩15加以組合的配光的配光圖，正面方向及側(cè)面方向的光度均相同程度地較高，進而還獲得朝向背面方向的配光，從而獲得與小型氪氣燈泡的配光特性近似的配光特性。如上所述，根據(jù)本實施方式的透鏡14，可以一邊根據(jù)來自面光源34的光的涌入角，確保自透鏡14向光軸方向的光，一邊增加自透鏡14向與光軸方向交叉的方向的光，從而獲得光軸方向的光度及與光軸方向交叉的方向的光度均較高、寬角度的配光特性，所述來自面光源34的光是自透鏡14的半球殼狀或旋轉(zhuǎn)橢球狀的第I透鏡部46涌入至半球殼狀或旋轉(zhuǎn)橢球狀的第2透鏡部48。[0086]并且，即使為發(fā)光面的面積例如為Φ2πιπι以上的大面積的面光源34，也可以獲得寬角度的配光特性。此外，第I凹部45及第2凹部47形成為旋轉(zhuǎn)橢球面，因此可獲得對以光軸為中心的周圍為均勻的寬角度的配光特性。此外，第2凹部47的半徑形成得大于第I凹部45的半徑，因此可增加第2凹部47的區(qū)域，獲得寬角度的配光特性，所述第2凹部47的區(qū)域用于增加自透鏡14朝向與光軸方向交叉的方向的光。并且，借由連續(xù)部50而使半球殼狀的第I透鏡部46的外表面與半球殼狀的第2透鏡部48的外表面連續(xù)，在所述連續(xù)部50形成圓筒形狀等，借此形成為非銳角形狀，以使第I透鏡部46的外表面與第2透鏡部48的外表面的交點不成銳角，這時可以容易地使透鏡14成形。 并且，當透鏡14的透鏡本體43與面光源34相接觸時，面光源34的熱會向透鏡本體43導熱而使透鏡本體43變?yōu)楦邷?，從而容易產(chǎn)生變黃等劣化，但是在透鏡14的透鏡本體43中，以與面光源34不接觸的方式而形成有退避部49，因此可以降低透鏡本體43的劣化，所述透鏡本體43用于控制面光源34的光。透鏡14的安裝腳44與基板33相接觸，所述基板33搭載有面光源34，因此容易受到熱的影響，但是安裝腳44與光的控制無關，所以即使變黃也沒問題，而且自安裝腳44對透鏡本體43造成的變黃的影響較少。并且，在本實施方式的燈泡形燈11中，是將基體12的相鄰的凸起部25的間隔中的一處間隔設成寬于其它處的間隔，在基體12的內(nèi)側(cè)沿著燈軸方向縱向地配置點燈電路18的點燈電路基板77，并且在基體12的間隔較寬的凸起部25間配置點燈電路零件78，所述點燈電路零件78是與點燈電路基板77的一面相對向而安裝于點燈電路基板77，因此一邊可以將光源單元13旋緊于基體12且將點燈電路18配置于基體12內(nèi)，一邊可以使基體12直徑變小。此外，凸起部25與護罩16的外表面的凹槽部63嵌合，不使用特殊的止轉(zhuǎn)構(gòu)件便可以確實地阻止基體12與護罩16的旋轉(zhuǎn)，所述凸起部25是自基體12的內(nèi)表面突出，用于旋緊光源單元13。此外，基體12的基體部20的壁厚形成得薄于旋緊光源單元13時所需的壁厚，即，薄于構(gòu)成安裝孔27的凸起部25的直徑尺寸，因此即便使基體12的直徑縮小，也可以在基體12內(nèi)確保配置點燈電路18的空間。此外，點燈電路基板77配置于如下位置，S卩，自基體12及護罩16的中心偏離，以使一面即安裝面與基體12及護罩16的內(nèi)表面的距離是:大于另一面即配線圖案面與基體12及護罩16的內(nèi)表面的距離，因此可以將點燈電路基板77有效地收納配置于基體12及護罩16內(nèi)，可以使基體12及護罩16的直徑縮小。如上所述而構(gòu)成的燈泡形燈11可以形成為:與小型氪氣燈泡的形狀近似的形狀，可以適用于照明器具81。再者，作為光源單元13，只包含基板33即可，可以不含散熱板32，這時，只要透鏡14的安裝腳44的爪部52構(gòu)成為卡止于基板33的另一面即可。并且，本實施方式的透鏡14也可以應用于使用Ε26型的燈頭的燈泡形燈。[0099]并且，本實施方式的透鏡14除了可以應用于燈泡形燈以外，還可以應用于使用半導體發(fā)光元件作為光源的各種照明裝置，例如使用GX53燈頭的扁平形照明裝置等。并且，本實施方式的透鏡14的第I凹部45及第2凹部47的形狀除了包含正圓的旋轉(zhuǎn)橢球面以外，還可以為長圓形(ellipse)、拋物線或其它旋轉(zhuǎn)二次曲面。所述形狀均可以稱為旋轉(zhuǎn)橢球形狀。以上已說明本發(fā)明的若干實施方式，但是所述實施方式是作為示例起提示作用，并不打算限定發(fā)明的范圍。所述新穎的實施方式可以通過其它各種方式來實施，在沒有脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以進行各種省略、置換、變更。所述實施方式或其變形包含于發(fā)明的范圍或主旨內(nèi)，并且包含于權(quán)利要求書中所記載的發(fā)明及其同等的范圍內(nèi)。[符號的說明]11:作為照明裝置的燈泡形燈12:基體14:透鏡15:燈罩16:護罩17:燈頭
18:點燈電路20:基體部25:凸起部34:作為光源的面光源45:第 I 凹部46:第I透鏡部47:第 2 凹部48:第2透鏡部50:連續(xù)部61:護罩本體63:凹槽部77:點燈電路基板78:點燈電路零件81:照明器具82:器具本體83:燈座
權(quán)利要求1.一種透鏡，其特征在于包括: 半球殼狀的第I透鏡部，包含第I凹部，所述第I凹部朝向來自光源的光所入射的光軸方向的一方而開口 ；以及 半球殼狀的第2透鏡部，包含第2凹部，所述第2凹部與所述第I透鏡部的光軸方向的另一方側(cè)形成為一體，所述第2凹部朝向光軸方向的另一方而開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于: 所述第I凹部及所述第2凹部形成為旋轉(zhuǎn)橢球面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡，其特征在于: 所述第2凹部的半徑形成得大于所述第I凹部的半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的透鏡，其特征在于: 形成有連續(xù)部， 所述連續(xù)部是使所述第I透鏡部的外表面與所述第2透鏡部的外表面連續(xù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡，其特征在于: 所述連續(xù)部形成為非銳角形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的透鏡，其特征在于: 所述連續(xù)部具有圓筒形狀。
7.—種透鏡，其特征在于包括: 旋轉(zhuǎn)橢球狀的第I透鏡部，包含第I凹部，所述第I凹部朝向來自光源的光所入射的光軸方向的一方而開口 ；以及 旋轉(zhuǎn)橢球狀的第2透鏡部，包含第2凹部，所述第2凹部與所述第I透鏡部的光軸方向的另一方側(cè)形成為一體，所述第2凹部朝向光軸方向的另一方而開口。
8.一種照明裝置，其特征在于包括: 光源，包含半導體發(fā)光元件；以及 權(quán)利要求1至7中任一所述的透鏡，以所述第I透鏡部的所述第I凹部與所述光源相對向的方式而配置。
9.一種燈泡形燈，其特征在于包括: 基體； 光源，包含半導體發(fā)光元件，所述光源配置于所述基體的一端側(cè)； 權(quán)利要求1至7中任一所述的透鏡，以所述第I透鏡部的所述第I凹部與所述光源相對向的方式而配置； 燈罩，覆蓋所述光源及所述透鏡，所述燈罩安裝于所述基體的一端側(cè)； 燈頭，設置于所述基體的另一端側(cè)；以及 點燈電路，收納于所述基體與所述燈頭之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈泡形燈，其特征在于: 所述基體包括:圓筒狀的基體部及多個凸起部，并且相鄰的所述凸起部的間隔中的一處的間隔設成大于其它處的間隔，所述多個凸起部自所述基體部的內(nèi)表面突出，并且沿著圓周方向隔開間隔而設置，用于旋緊所述光源， 所述點燈電路包括:點燈電路基板及點燈電路零件，沿著燈軸方向縱向地配置于所述基體的內(nèi)側(cè)，并 且在所述基體的間隔較寬的所述凸起部間與所述點燈電路基板的一面相對向地配置有所述點燈電路零件，所述點燈電路零件安裝于所述點燈電路基板的一面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈泡形燈，其特征在于: 包括護罩， 所述基體包含:圓筒狀的基體部及凸起部，所述凸起部是自所述基體部的內(nèi)表面突出而設置，用于旋緊所述光源， 所述護罩包括:圓筒狀的護罩本體及凹槽部，所述護罩本體沿著所述基體的內(nèi)表面而配置，所述凹槽部供所述凸起部嵌合于所述護罩本體的外表面。
12.一種照明器具，其特征在于包括: 器具本體，包含燈座；以及 權(quán)利要求9所述的燈泡形燈，安裝于所述燈座。
專利摘要透鏡14包含形成為一體的第1透鏡部46及第2透鏡部48。第1透鏡部46形成為半球殼狀，包含第1凹部45，所述第1凹部45朝向來自面光源34的光所入射的光軸方向的一方而開口。第2透鏡部48形成為半球殼狀，包含第2凹部47，所述第2凹部47朝向光軸方向的另一方側(cè)而開口。
文檔編號F21S2/00GK203115538SQ20119000066
公開日2013年8月7日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者北川壽丈, 酒井誠 申請人:東芝照明技術株式會社