專利名稱：照明單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用了半導(dǎo)體光源的照明單元，特別涉及一種以線狀搭載了多個(gè) 半導(dǎo)體光源的照明單元。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為熒光燈的變化的照明用單元，提出了采用發(fā)光二極管等的半導(dǎo)體光 源的線狀的照明單元。例如，公開(kāi)了如下的照明單元，該照明單元以提高光的光束為目的， 具有沿著基板的長(zhǎng)度方向安裝的多個(gè)LED芯片、以一體地覆蓋該LED芯片整體的方式形成 的大致半圓柱狀或者半圓拱狀的透明樹(shù)脂部。[專利文獻(xiàn)1]JP特開(kāi)2002-299697號(hào)公報(bào)但是，由于上述照明單元照射范圍狹窄，因此不適合在寬范圍均勻照射光的照明 用途。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種可以在寬范圍均勻照射光的照明單元。本發(fā)明的照明單元特征在于，具有長(zhǎng)條的基板；在所述基板上的長(zhǎng)度方向上排 列設(shè)置的多個(gè)半導(dǎo)體光源；和能夠?qū)?lái)自所述多個(gè)半導(dǎo)體光源的光向所述基板的寬度方向 的一個(gè)方向取出的光反射體，所述光反射體具有合成了多個(gè)小片的多層反射器。所述多個(gè)小片優(yōu)選以如下的方式調(diào)整配置角度，所述方式為能使來(lái)自所述半導(dǎo) 體光源的光分別作為具有不同光軸的反射光而取出。所述多個(gè)小片優(yōu)選越是遠(yuǎn)離所述半導(dǎo) 體光源而配置的小片越具有大的面積和長(zhǎng)的焦距。所述光反射體優(yōu)選具有在所述多個(gè)半導(dǎo)體光源之間突出的側(cè)面反射器。再有，優(yōu)選在所述基板的另一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)具有具備光漫射效應(yīng)的罩。由于本發(fā)明的照明單元是具有合成了多個(gè)小片的多層反射器的長(zhǎng)條照明單元，因 此在長(zhǎng)度方向上具有與熒光燈同等的光學(xué)特性，并且即使在遠(yuǎn)離照明單元的位置也能夠獲 得高的照度。


圖IA是本發(fā)明的照明單元的示意性正面?zhèn)攘Ⅲw圖。圖IB是正面寬度方向的示意性剖視圖。圖2是本發(fā)明的其他照明單元的示意性正面?zhèn)攘Ⅲw圖。圖3是本發(fā)明的其他照明單元以及使用了該照明單元的照明裝置的示意性正面 立體圖。圖4是本發(fā)明的其他照明單元以及使用了該照明單元的照明裝置的示意性正面 立體圖。圖中
10、20、30、40-照明單元11、21、31-基板12、22、32-半導(dǎo)體光源
13、23、33_ 光反射體13a、23a-多層反射器15-光線23b-側(cè)面反射器33c-肋部33d-懸掛部34-金屬板100、200-照明裝置101、201-殼體101a、201a_ 肋部102、202-保持器203-置203a-安裝部
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明的發(fā)光裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。(實(shí)施方式1)圖IA是從上面?zhèn)扔^察到的示意性立體圖，圖IB是基板寬度方向的示意性剖視圖， 如該圖1A、1B所示，該實(shí)施方式的照明單元10主要由長(zhǎng)條的基板11、在所述基板上的沿長(zhǎng) 度方向排列設(shè)置的多個(gè)半導(dǎo)體光源12、以及沿著所述基板上的一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)配置的光反射體 13構(gòu)成。基板11形成為在長(zhǎng)度方向上延伸的形狀，在基板11的上面?zhèn)?，在長(zhǎng)度方向上排列 設(shè)置有多個(gè)半導(dǎo)體光源12?；?1是在該領(lǐng)域中實(shí)施了公知的方法的基板，該基板11在 上面以及與上面對(duì)置的底面具有用于使半導(dǎo)體光源12發(fā)光的布線、布線圖案，且搭載有不 同的元件等?；宓牟牧蟽?yōu)選采用熱傳導(dǎo)性高的材料，可適當(dāng)采用玻璃環(huán)氧樹(shù)脂基板或鋁 基板。另外，在采用了熱傳導(dǎo)性并不好的基板時(shí)，優(yōu)選在基板11的底面?zhèn)冉雍蠠醾鲗?dǎo)性良 好的金屬基板。再有，優(yōu)選在基板11與金屬基板之間具有熱傳導(dǎo)性薄板(并未圖示)。熱 傳導(dǎo)性薄板例如優(yōu)選具有IW/(πι·Κ)左右以上的熱傳導(dǎo)率，并且是絕緣性材料。由此，能夠 防止基板11與金屬基板之間的導(dǎo)通，使半導(dǎo)體光源12之間不會(huì)短路而有效地對(duì)半導(dǎo)體光 源12所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。具體而言，能夠由硅橡膠等形成。雖然其厚度、形狀以及大 小等能夠考慮想要獲得的照明單元的大小、形狀等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但是優(yōu)選與基板12大 致相同的形狀、相同的大小。半導(dǎo)體光源12只要是能發(fā)光的半導(dǎo)體即可，沒(méi)有特別限定，可以使用在該領(lǐng)域中 所應(yīng)用的任意半導(dǎo)體光源。此外，半導(dǎo)體光源12可以使用半導(dǎo)體元件芯片自身，也可以使 用由封裝或覆蓋部件等遮蓋的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。后者的情況時(shí)，在各結(jié)構(gòu)部件中可以包括 波長(zhǎng)變換部件(例如，熒光體等)、擴(kuò)散劑等，也可以搭載多個(gè)半導(dǎo)體元件芯片。特別地，通過(guò)使用與RGB對(duì)應(yīng)的全色的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，從而與使用單色的發(fā)光元件的情況相比能夠 提高混色性。另外，優(yōu)選半導(dǎo)體光源12從所述基板的上方側(cè)觀測(cè)時(shí)的配光大致為朗伯 (Iambert)分布配光。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)亮度不均勻較少、高效率且炫目較少的照明單元。再 有，優(yōu)選半導(dǎo)體光源12在基板11上以等間隔配置。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的光分布，并且能 夠使半導(dǎo)體光源12所產(chǎn)生的熱量的分布均等。本實(shí)施方式的光反射體13具有側(cè)面和背面，該背面部分沿著搭載了半導(dǎo)體光源 12的基板11的一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)而配置，延伸至半導(dǎo)體光源12的上方。光反射體13的側(cè)面與 基板11的側(cè)面固定。光反射體13的背面部分具有合成了多個(gè)小片的多層反射器(multi reflector)13a0本實(shí)施方式的光反射體13雖然在光反射體13的整面構(gòu)成了多層反射器13a，該多 層反射器13a通過(guò)在多個(gè)上下方向上合成與基板11的長(zhǎng)邊大致相同長(zhǎng)度的長(zhǎng)條形狀的小 片而構(gòu)成，但是各小片的形狀以及面積可以配合要照射的區(qū)域的范圍、到該區(qū)域的距離、以 及對(duì)該區(qū)域的光入射角來(lái)任意調(diào)整。所述多個(gè)小片優(yōu)選以能夠取出來(lái)自所述半導(dǎo)體光源的光作為分別具有不同光軸 的反射光的方式調(diào)整配置角度。由此，能夠獲得能在寬范圍具有均勻照度的照明單元。
另外，多個(gè)小片優(yōu)選越是遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體光源而配置的小片越具有大的面積和長(zhǎng) 的焦距。通過(guò)這樣構(gòu)成多層反射器，能夠由遠(yuǎn)離半導(dǎo)體元件12而配置的小片側(cè)聚光照射遠(yuǎn) 方，由配置于半導(dǎo)體光源12的近旁的小片側(cè)聚光照射近距離，能夠獲得能在更寬的范圍具 有均勻照度的照明單元。例如，若這種形式的照明單元安裝在多段型開(kāi)放式陳列柜的最上 部跟前處，并照射箱體內(nèi)側(cè)，則不僅能夠均勻照射上方的擱板也能均勻照射下方的擱板。由 此，在多段型開(kāi)放式陳列柜中，不需要在箱體內(nèi)的各擱板下面部分安裝照明，能夠大幅降低 成本。另外，通過(guò)使用半導(dǎo)體光源，也能夠減少運(yùn)行成本及維護(hù)成本。在使用了亮度及顏色不均對(duì)照射不均造成影響的半導(dǎo)體光源時(shí)，優(yōu)選小片在多層 反射器的光反射面實(shí)施具有漫射效應(yīng)的加工。另外，優(yōu)選將小片的光反射面設(shè)為對(duì)半導(dǎo)體光源12的光進(jìn)行聚光的球面或者非 球面(拋物面、橢圓面)，并調(diào)整它們的配置角度而得到的多層反射器13a的形狀是將半導(dǎo) 體光源12作為交點(diǎn)的柱面反射鏡形狀。由此，可獲得以從半導(dǎo)體光源12射出的光在長(zhǎng)度 方向上在寬范圍內(nèi)沒(méi)有亮度及顏色不均、且在寬度方向上在所希望的范圍內(nèi)呈現(xiàn)均勻的照 度分布的方式有效進(jìn)行聚光的照明單元。再有，也可以使多層反射器13設(shè)為將半導(dǎo)體光源 12作為焦點(diǎn)的離焦反射鏡(defocus mirror)形狀，由此能夠改善半導(dǎo)體光源12的亮度不 均或顏色不均。光反射體13能夠通過(guò)以下方式形成，所述方式分別是在ABS、聚碳酸酯、丙烯等 的樹(shù)脂模制品上蒸鍍或電鍍光反射性高的金屬膜，或者在Al等金屬壓制品上蒸鍍或電鍍 光反射性高的金屬膜，或者對(duì)形成高反射膜之后的Al板材等進(jìn)行壓制加工。另外，在使用 了亮度不均或顏色不均對(duì)照射不均造成影響的半導(dǎo)體光源12時(shí)，優(yōu)先在光反射面實(shí)施具 有漫射效應(yīng)的加工。(實(shí)施方式2)該實(shí)施方式2的照明單元20如圖2所示，多層反射器23a在多個(gè)半導(dǎo)體光源22之間分離，在其分離部分具有側(cè)面反射器23b，除此以外其結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式1相同。本實(shí)施方式具有多個(gè)多層反射器23a和多個(gè)半導(dǎo)體光源22，分別成對(duì)配置。由此，能夠?qū)?lái)自各半導(dǎo)體光源22的光由多層反射器23a有效地取出至外部，能夠提高光的利用 效率。另外，本實(shí)施方式的光反射體具有從各多層反射器23a之間向各半導(dǎo)體光源22之間 突出的側(cè)面反射器23b。這樣，通過(guò)使用具有向多個(gè)半導(dǎo)體光源之間突出的側(cè)面反射器，能 夠?qū)⑾蚧?1的長(zhǎng)度方向的非利用光有效地向基板21的寬度方向即光取出方向側(cè)取出。(實(shí)施方式3)實(shí)施方式3的照明裝置100將2組的照明單元30排列在基板31的長(zhǎng)度方向上并 保持在1個(gè)殼體101中，該照明單元30具有金屬板34、搭載了半導(dǎo)體光源32的基板31、光 反射體33。金屬板34例如由鋁或銅、鐵、不銹鋼等的熱傳導(dǎo)率高的金屬材料構(gòu)成。另外，金屬 板的形狀不僅是板狀，還可以添加裝上了散熱片的散熱器形狀、或成為殼體的結(jié)構(gòu)性構(gòu)成 的一部分的形狀。在本實(shí)施方式3中，半導(dǎo)體光源32以及搭載該光源的基板31能夠使用與實(shí)施方 式1以及2相同的裝置。光反射體在背面的外側(cè)具有沿著長(zhǎng)度方向配置的長(zhǎng)條肋部33c， 在側(cè)面的下方具有懸掛部33d，除此以外與實(shí)施方式2中使用的光反射體具有大致相同的 結(jié)構(gòu)。在光反射體33的懸掛部33d，保持有與基板31合為一體的金屬板34。這樣固定的 照明單元30，其光反射體33的肋部33c嵌入殼體101的背面?zhèn)鹊膶?duì)應(yīng)開(kāi)口部，光反射體33 的端部和殼體101的端部由保持器102固定。殼體101具有底面、側(cè)面以及背面，其保持有照明單元30。在殼體101的底面的內(nèi) 側(cè)，具有多個(gè)在寬邊方向上保持金屬板34的長(zhǎng)條肋部101a，由此，能夠在并不妨礙金屬板 34的散熱性的情況下穩(wěn)定地保持照明單元30。在殼體101的側(cè)面，在與設(shè)置在金屬板的端 部的凸部相對(duì)應(yīng)的處具有相同形狀的凸部，殼體101的凸部、與照明單元30合為一體的金 屬板的凸部由保持器固定。另外，在殼體101的背面具有對(duì)應(yīng)開(kāi)口部，其與光反射體33的 肋部33c吻合；凸緣部，其保持光反射體33的背面上方。通過(guò)這種構(gòu)成，能夠不另外使用螺 釘?shù)鹊墓潭ú考?，?jiǎn)便并且容易地將照明單元安裝于殼體。保持器101只要能保持從光反射體33的端部突出的凸部和從殼體101的端部突 出的凸部即可，并沒(méi)有特別限定，作為固定用保持器只要是以往經(jīng)常使用的保持器即可，并 沒(méi)有特別限定。(實(shí)施方式4)本實(shí)施方式4的照明裝置200如圖4所示，在照明單元的光取出側(cè)具備具有光漫 射效應(yīng)的罩203，除此以外實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式3為相同的結(jié)構(gòu)。這樣，通過(guò)在與配置了光反 射體的基板長(zhǎng)邊相對(duì)置的另一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)具備具有光漫射效應(yīng)的罩203，即使采用了亮度及 顏色不均對(duì)照射不均造成影響的半導(dǎo)體光源，也能夠獲得可以抑制這些照射不均的照明單 元以及照明裝置。罩203由能夠使來(lái)自半導(dǎo)體光源的光透過(guò)的材料構(gòu)成即可，沒(méi)有特別限定，雖然 能夠由該領(lǐng)域中公知的材料形成，但是例如考慮質(zhì)量輕、強(qiáng)度優(yōu)異的塑料，特別是若考慮到 加工性以及耐熱性，則優(yōu)選由聚碳酸酯或丙烯等的樹(shù)脂材料構(gòu)成。在此，本說(shuō)明書(shū)中所謂的 光透過(guò)性雖然優(yōu)選使來(lái)自搭載的半導(dǎo)體光源13的光100%透過(guò)，但是考慮到混色、顏色不均等也包括半透明或不透明的物質(zhì)(例如，光透過(guò)性為50%左右以上、乳白色的物質(zhì)等)。在此，所謂光漫射效應(yīng)是指使來(lái)自半導(dǎo)體光源的光漫射而得到的部分，可以對(duì)罩 自身進(jìn)行光漫射效應(yīng)的加工，也可以在罩203裝配具有光漫射效應(yīng)的其他部件而構(gòu)成。例 如，可以在罩203的正面?zhèn)纫约?或者背面?zhèn)?內(nèi)側(cè))貼上漫射薄板(例如，半透明以及乳 白色樹(shù)脂制作的厚度較薄的板)，也可以在罩的正面?zhèn)纫约?或者背面?zhèn)葘?shí)施噴砂、研磨等 的粗糙面處理。再有，也可以在形成罩203的材料自身中摻入擴(kuò)散劑(例如，氧化硅等的填 充劑等)。由此，能夠使來(lái)自各半導(dǎo)體光源的光形成均勻的一個(gè)面光源。罩203在光觀測(cè)面的背面?zhèn)戎芫壊烤哂邪惭b部203a，該安裝部203a可拆卸地能嵌 入照明單元40。安裝部203a優(yōu)選配置在對(duì)來(lái)自半導(dǎo)體光源13的發(fā)光并不造成壞影響的部 位。安裝部203a優(yōu)選由與罩203相同的材料且與罩203 —體地形成。由此，減少了照明裝置的部件數(shù)目，能夠使價(jià)格低廉并且組裝簡(jiǎn)單。因?yàn)楸緦?shí)施方式的照明單元40由罩203密封，所以可以應(yīng)用于冷藏庫(kù)等的有可能 附著霜的場(chǎng)所。(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)本發(fā)明的照明單元以多段開(kāi)放式陳列柜用照明為首，能夠作為標(biāo)識(shí)燈、建筑照明 等各種的照明用途使用。
權(quán)利要求
一種照明單元，其特征在于，具有長(zhǎng)條的基板；在所述基板上的長(zhǎng)度方向上排列設(shè)置的多個(gè)半導(dǎo)體光源；和沿著所述基板上的一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)配置的光反射體，所述光反射體具有合成了多個(gè)小片的多層反射器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征在于，所述多個(gè)小片以能夠使來(lái)自所述半導(dǎo)體光源的光分別作為具有不同光軸的反射光而 取出的方式對(duì)其配置角度進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的照明單元，其特征在于，所述多個(gè)小片越是遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體光源而配置的小片越具有大的面積和長(zhǎng)的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于， 所述光反射體具有在所述多個(gè)半導(dǎo)體光源之間突出的側(cè)面反射器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于， 在所述基板的另一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)具有罩，所述罩具有光漫射效應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明單元，能夠在寬范圍內(nèi)均勻照射光。所述照明單元特征在于具有長(zhǎng)條的基板、在所述基板上的長(zhǎng)度方向上排列設(shè)置的多個(gè)半導(dǎo)體光源、沿著所述基板上的一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)配置的光反射體，所述光反射體具有合成了多個(gè)小片的多層反射器。特別地，所述多個(gè)小片優(yōu)選能夠以將來(lái)自所述半導(dǎo)體光源的光分別作為具有不同光軸的反射光而取出的方式調(diào)整配置角度，越是遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體光源而配置的小片越具有大的面積和長(zhǎng)的焦距。
文檔編號(hào)F21V19/00GK101821549SQ20088011096
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2008年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者宮入洋 申請(qǐng)人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社