專利名稱：透鏡體、光源單元和照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有使光源發(fā)出的光產(chǎn)生聚光的透鏡的透鏡體、具有該透鏡體的光 源單元和具有該光源單元的照明裝置。
背景技術(shù)：
近年來，具有省電且壽命長這種特征的發(fā)光二極管作為照明用光源而受到關(guān) 注，并研制了對應(yīng)于不同用途的照明裝置，使得采用發(fā)光二極管的照明裝置被廣泛地應(yīng) 用于各種領(lǐng)域。例如，一種具有透鏡的照明裝置，該透鏡用于使安裝在基板上的發(fā)光二極管 發(fā)出的光產(chǎn)生聚光、且向規(guī)定的方向照射(參照專利文獻(xiàn)1:日本專利公開公報(bào)特開 2007-150255 號)。通常，在采用發(fā)光二極管的照明裝置中，根據(jù)照明裝置的用途、規(guī)格或額定功 率等，采用發(fā)光輸出不同的發(fā)光二極管。并且，由于發(fā)光輸出不同的發(fā)光二極管的形狀 或大小等也不同，所以為了使發(fā)光二極管發(fā)出的光向規(guī)定的方向照射，需要根據(jù)發(fā)光二 極管的形狀或大小等，分別使用不同的集光透鏡。另一方面，集光透鏡價(jià)格較高，特別 是在基板上安裝有多個發(fā)光二極管的照明裝置中，由于需要與發(fā)光二極管數(shù)量對應(yīng)的透 鏡，所以成為裝置整體成本上升的主要原因，因此希望能夠降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供能夠共用透鏡來降低成本的透鏡體、具 有該透鏡體的光源單元和具有該光源單元的照明裝置。本發(fā)明提供一種透鏡體，具有使光源發(fā)出的光產(chǎn)生聚光的透鏡，所述透鏡安裝 成與規(guī)定面相對，所述透鏡體的特征在于，所述透鏡體具有調(diào)整部，所述調(diào)整部用于調(diào) 整所述規(guī)定面和所述透鏡之間的安裝間隔。本發(fā)明還提供一種透鏡體，具有使光源發(fā)出的光產(chǎn)生聚光的透鏡，所述透鏡安 裝成與規(guī)定面相對，所述透鏡體的特征在于，所述透鏡體具有調(diào)整部，所述調(diào)整部能根 據(jù)所述光源的種類，調(diào)整所述規(guī)定面和所述透鏡之間的安裝間隔，使所述透鏡和所述光 源之間的間隔相等。本發(fā)明透鏡體的特征還在于，所述調(diào)整部具有支撐部，所述支撐部用于與所述 規(guī)定面抵接來支撐透鏡，并且在所述支撐部上具有多個抵接面，所述多個抵接面具有高度差。本發(fā)明透鏡體的特征還在于，所述調(diào)整部具有設(shè)置在第一抵接面一部分上的凸 部，并且在所述凸部的前端面上設(shè)置有第二抵接面。本發(fā)明透鏡體的特征還在于，所述調(diào)整部在所述第二抵接面的一部分上具有用 于確定透鏡的配置位置的定位部。本發(fā)明透鏡體的特征還在于，所述透鏡和所述調(diào)整部一體成形。
本發(fā)明提供一種光源單元，其特征在于包括上述發(fā)明中的任意一種透鏡體； 以及安裝有發(fā)光元件的基板，所述調(diào)整部調(diào)整作為所述規(guī)定面的基板面和透鏡之間的安 裝間隔。本發(fā)明光源單元的特征還在于，所述調(diào)整部針對安裝有高度不同的發(fā)光元件的 基板，將所述發(fā)光元件的表面和透鏡之間的間隔尺寸調(diào)整成基本固定。本發(fā)明光源單元的特征還在于，所述基板具有嵌合部，所述嵌合部用于根據(jù)安 裝的發(fā)光元件的高度，與所述凸部或定位部中的任意一個嵌合。本發(fā)明還提供一種光源單元，包括安裝有發(fā)光元件的基板和使所述發(fā)光元件發(fā) 出的光產(chǎn)生聚光的透鏡，其特征在于，所述基板具有調(diào)節(jié)構(gòu)件，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件不管所安 裝的發(fā)光元件的高度如何，都將所述發(fā)光元件的表面和透鏡之間的間隔尺寸調(diào)節(jié)成基本 固定。本發(fā)明提供一種照明裝置，其特征在于，具有上述發(fā)明中的任意一種光源單元。按照本發(fā)明，在把透鏡安裝成與規(guī)定面(例如設(shè)置有光源的設(shè)置面)相對的情況 下，調(diào)整規(guī)定面和透鏡之間的安裝間隔。由此，例如即使在光源距設(shè)置面的高度不同的 情況下，也可以通過調(diào)整透鏡和設(shè)置面之間的間隔，使透鏡和光源之間的間隔尺寸大體 相等，從而可以始終朝向規(guī)定的方向照射光源發(fā)出的光。因此，不需要根據(jù)光源的形狀 或大小使用不同的透鏡體，不管光源的形狀或大小如何，都可以使用通用的透鏡體，從 而可以降低成本。按照本發(fā)明，在把透鏡安裝成與規(guī)定面(例如設(shè)置有光源的設(shè)置面)相對的情 況下，調(diào)整規(guī)定面和透鏡之間的安裝間隔，以便根據(jù)光源的種類使透鏡和光源的間隔相 等。由此，例如即使根據(jù)光源的種類使光源距設(shè)置面的高度不同的情況下，也可以通過 調(diào)整透鏡和設(shè)置面之間的間隔，來使透鏡和光源之間的間隔相等，從而可以始終朝向規(guī) 定的方向照射光源發(fā)出的光。因此，不需要根據(jù)光源的形狀或大小使用不同的透鏡體， 不管光源的形狀或大小如何，都可以使用通用的透鏡體，從而可以降低成本。按照本發(fā)明，在使支撐部與規(guī)定面(例如設(shè)置有光源的設(shè)置面)抵接來支撐透鏡 的情況下，通過分開使用具有高度差的多個抵接面，可以調(diào)整規(guī)定面和透鏡之間的安裝 間隔。例如，在使高度差大的抵接面與設(shè)置面抵接的情況下，可以使設(shè)置面和透鏡之間 的安裝間隔變大，在使高度差小的抵接面與設(shè)置面抵接的情況下，可以使設(shè)置面和透鏡 之間的安裝間隔變小。按照本發(fā)明，具有形成在第一抵接面一部分上的凸部，在該凸部的前端面上形 成有第二抵接面。即，第一抵接面是高度差小的抵接面，第二抵接面是高度差大的抵接 面。由此，例如在使用距設(shè)置面的高度低的光源的情況下，通過使第一抵接面與設(shè)置面 抵接，而在使用距設(shè)置面的高度高的光源的情況下，通過使第二抵接面與設(shè)置面抵接， 來調(diào)整透鏡和設(shè)置面之間的間隔，可以使透鏡和光源之間的間隔尺寸大體相等。按照本發(fā)明，在第二抵接面的一部分上具有確定透鏡的配置位置的定位部。由 此，可以高精度地確定光源和透鏡之間的位置。按照本發(fā)明，具有透鏡的透鏡體一體成形。由此，沒有必要組裝透鏡體，從而 可以省略組裝工序來降低成本。
按照本發(fā)明，調(diào)整安裝有發(fā)光元件(例如發(fā)光二極管等)的基板和透鏡之間的安 裝間隔。由此，即使在根據(jù)發(fā)光元件的發(fā)光輸出而采用安裝有形狀或大小不同的發(fā)光元 件的基板的情況下，也可以調(diào)整基板和透鏡之間的安裝間隔，因此，可以采用通用的透 鏡體，從而可以降低成本。按照本發(fā)明，對于安裝有高度不同的發(fā)光元件的基板，通過將發(fā)光元件的表面 和透鏡之間的間隔尺寸調(diào)整成基本固定，可以與發(fā)光元件的種類無關(guān)地始終朝向所希望 的方向照射光。按照本發(fā)明，基板具有嵌合部，該嵌合部用于根據(jù)安裝的發(fā)光元件的高度，與 凸部或定位部中的任意一個嵌合，由此，可以采用通用的透鏡體，從而可以降低成本。按照本發(fā)明，不管安裝的發(fā)光元件的高度如何，只要通過在基板一側(cè)具有用于 將發(fā)光元件的表面和透鏡之間的間隔尺寸調(diào)節(jié)成基本固定的調(diào)節(jié)構(gòu)件，則都沒有必要根 據(jù)發(fā)光元件的形狀或大小而使用不同的透鏡體，即，不管發(fā)光元件的形狀或大小如何， 都可以使用通用的透鏡體，從而可以降低成本。按照本發(fā)明，可以提供一種照明裝置，該照明裝置不管發(fā)光元件(光源)的形狀 或大小如何，都可以使用通用的透鏡體，從而可以降低成本，并且可以始終朝向所希望 的方向照射光。按照本發(fā)明，不管發(fā)光元件(光源)的形狀或大小如何，都可以使用通用的透鏡 體，從而可以降低成本。


5
圖1是本發(fā)明照明裝置的分解立體圖。 圖2是透鏡體的主視圖。 圖3是透鏡體的俯視圖。 圖4是透鏡體的仰視圖。
圖5是表示把透鏡體固定在基板上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖6是表示把透鏡體固定在基板上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖7是表示把凸部做成圓形時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖8是表示把凸部做成矩形時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖9是表示把凸部做成矩形時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖10是側(cè)板的外觀立體圖。
圖11是表示蓋的安裝狀態(tài)的示意圖。
圖12是第二實(shí)施方式的透鏡體的要部外觀圖。
圖13是表示把透鏡體固定在基板上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖14是表示把透鏡體固定在基板上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖15是表示把第三實(shí)施方式的透鏡體固定在基板上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖16是表示把第三實(shí)施方式的透鏡體固定在基板上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。
圖17是表示多個階段調(diào)整間隔尺寸的一個例子的示意圖。
圖18是表示多個階段調(diào)整間隔尺寸的其他例子的示意圖。
圖19是第五實(shí)施方式的透鏡周圍的要部外觀圖。
附圖標(biāo)記說明1 基板2透鏡體3散熱框架4 蓋5 側(cè)板101、 102、 103、 104、 105、 108 孔161、 162、 171、 172 孔110、120 支撐部111、121 凸部150、160 發(fā)光二極管200 透鏡207 孔210、220、230、240、260、270 支撐部210a、220a、23Oa 抵接面(第一抵接面)240a、260a、270a 抵接面202、221、232、241、261、262、271、272 凸部202a、221a、232a 抵接面(第二抵接面)241a、261a、262a、271a、272a 抵接面201、231 定位部
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施方式下面基于表示實(shí)施方式的附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明照明裝置的分 解立體圖。圖1中，在基板1上隔開適當(dāng)距離安裝有發(fā)光二極管(未圖示)。在圖1的例 子中，雖然合計(jì)具有六個矩形基板1，在長邊方向上具有三個、在短邊方向(寬度方向) 上具有兩個，但是基板1的個數(shù)并不限定于此。此外，雖然各基板1隔著絕緣片(未圖 示)固定在鋁制的散熱框架3上，但是也可以不使用絕緣片。各基板1通過電線束13進(jìn) 行電連接。與基板1尺寸大體相同的透鏡體2固定成與各基板1的表面(安裝有發(fā)光二極管 的表面)相對。透鏡體2例如由透明的丙烯酸樹脂制成，并且具有大體球面凸?fàn)畹耐哥R， 該透鏡與各發(fā)光二極管的安裝位置對應(yīng)。各透鏡使發(fā)光二極管發(fā)出的光產(chǎn)生聚光，并且 使產(chǎn)生聚光后的光朝向規(guī)定的方向照射。將在后面對透鏡體2進(jìn)行詳細(xì)敘述。在透鏡體2的表面一側(cè)(與基板1相反一側(cè))固定有透明的蓋4，該蓋4被固定 在散熱框架3各端部的側(cè)板5、5夾持，再通過將側(cè)蓋6、6嵌入蓋4的兩端來構(gòu)成光源單 元。即，光源單元至少包括安裝有發(fā)光二極管的基板1和透鏡體2。在散熱框架3的背面一側(cè)(與基板1相反一側(cè))上固定有箱形的照明裝置箱體7， 該照明裝置箱體7收容有電源單元8，安裝在照明裝置箱體7上的端子臺9與來自商用電 源的電源線14連接。在端子臺9和電源單元8之間連接有電線束10，例如向電源單元8施加AC100V或AC200V的電壓。通過電線束11、12向各基板1提供由電源單元8進(jìn)行 轉(zhuǎn)換后的電壓(例如直流電壓)。圖2是透鏡體2的主視圖，圖3是透鏡體2的俯視圖，圖4是透鏡體2的仰視 圖。圖2表示透鏡體2的一部分?jǐn)嗝?。如圖2所示，在透鏡體2上形成有大體球面凸 狀的透鏡200，該透鏡200與安裝在基板1上的發(fā)光二極管的安裝間隔對應(yīng)地隔開適當(dāng)距 離。另外，雖然透鏡體2—體成形，但是并不限定于此，也可以把后面敘述的各部分作 為單獨(dú)的部件來成形，并由粘接劑等進(jìn)行固定來形成透鏡體2。透鏡200包括凸透鏡部200a、反射部200b和凹部200c等。凸透鏡部200a形成 在透鏡200的中央底部，使發(fā)光二極管發(fā)出的光中的、出射角相對較小的光產(chǎn)生聚光。 凹部200c隔著凸透鏡部200a沿周向設(shè)置，使發(fā)光二極管發(fā)出的光中的、出射角相對較大 的光產(chǎn)生聚光。此外，反射部200b形成在透鏡200大體球面的內(nèi)側(cè)上，把從凹部200c 向透鏡200照射的光向透鏡200的上表面反射。在透鏡200的上表面上形成有用于使光 均勻照射的散射部206。另外，雖然可以使散射部206例如具有細(xì)小的凹凸，但是也可以 不形成散射部206。隔著透鏡200在兩側(cè)形成有作為調(diào)整部的分別呈大體圓柱狀的支撐部210、 220。在把透鏡體2固定在基板1上的情況下，支撐部210、220用于根據(jù)安裝在基板1 上的發(fā)光二極管的形狀或大小(特別是發(fā)光二極管的距基板表面的高度尺寸)，來調(diào)整基 板1的表面和透鏡200的間隔尺寸。在支撐部210端面(上表面)的一部分上，形成有與支撐部210呈同心圓狀 的、圓柱狀的凸部202，在凸部202前端面的一部分上以同心圓狀形成有圓柱狀的定位部 201。定位部201起到將基板1和透鏡體2相互固定時(shí)的定位用構(gòu)件的作用。此外，在 支撐部220、240前端面的一部分上形成有大體矩形的凸部221、241。支撐部210、220、240的前端面起到與基板1的表面抵接的第一抵接面的作用， 凸部202、大體矩形的凸部221、241的前端面起到與基板1的表面抵接的第二抵接面的作 用，兩者構(gòu)成具有高度差的多個抵接面。另外，雖然圖中的例子是具有兩個抵接面，但 是也可以進(jìn)一步設(shè)置高度差從而具有三個以上的抵接面。此外，如圖3所示，透鏡體2在中央附近和兩端部附近形成有螺釘孔205，該螺 釘孔205用于把透鏡體2固定在基板1和散熱框架3上。圖5、圖6是表示把透鏡體2固定在基板1上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。圖5、圖6均 為圖2的A部的放大圖。此外，圖5(a)表示發(fā)光二極管150的高度尺寸比較高時(shí)的例 子，圖6(a)表示發(fā)光二極管160的高度尺寸比圖5低時(shí)的例子。此外，圖5(b)、圖6 (b) 表示從上表面(發(fā)光二極管150、160的安裝面)觀察基板1的例子。如圖5所示，形成在支撐部210的抵接面(第一抵接面)210a —部分上的凸部202 的抵接面(第二抵接面)202a、以及形成在支撐部220的抵接面(第一抵接面)220a 一部 分上的凸部221的抵接面(第二抵接面)221a分別與基板1的表面抵接。S卩，利用支撐 部210和凸部202的高度尺寸、以及支撐部220和凸部221的高度尺寸，可以將透鏡體2 和基板1表面的安裝間隔調(diào)整成所需要的長度。此外，通過把定位部201插入到設(shè)置在基板1上的孔101中，使定位部201和孔 101嵌合，來對基板1和透鏡體2進(jìn)行定位，以使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管150的表面相對。另外，孔101的形狀并不限定于圓形，只要能夠與定位部201嵌合，可以是 矩形、三角形、橢圓形等各種形狀。在安裝了基板1和透鏡體2的狀態(tài)下，可以設(shè)定透鏡200的前端部和發(fā)光二極管 150的表面之間的間隔尺寸d。由此，可以利用透鏡200使發(fā)光二極管150發(fā)出的光以所 希望的狀態(tài)產(chǎn)生聚光。如圖6所示，與圖5的情況相比，當(dāng)在安裝有高度較低的發(fā)光二極管160的基 板1上安裝透鏡體2時(shí)，支撐部210的抵接面(第一抵接面)210a和支撐部220的抵接面 (第一抵接面)220a分別與基板1的表面抵接。S卩，可以利用支撐部210的高度尺寸、支 撐部220的高度尺寸，僅調(diào)整發(fā)光二極管160的高度比發(fā)光二極管150的高度低的部分， 以使透鏡體2和基板1的表面之間的安裝間隔變短。此外，通過將凸部202、221分別插入到設(shè)置在基板1上的孔102、103中，使凸 部202和孔102嵌合、凸部221和孔103嵌合，來對基板1和透鏡體2進(jìn)行定位，以使透 鏡200的前端部與發(fā)光二極管160的表面相對。另外，孔102、103的形狀只要能夠分別 與凸部202、221嵌合，可以是任意形狀。形成在支撐部240前端面上的矩形的凸部241起到與形成在支撐部220前端面上 的矩形的凸部221相同的作用。此外，支撐部240還具有如下作用用于使螺釘插入通 過螺釘孔205，來將透鏡體2和基板1安裝在散熱框架3上。雖然為了調(diào)整透鏡體2和基 板1的表面之間的安裝間隔，可以把凸部241做成適當(dāng)?shù)男螤?，但是為了把透鏡體2和基 板1安裝在散熱框架3上，則把凸部241做成矩形。下面對與把凸部241做成圓形的情 況相比，說明把凸部241做成矩形的理由。圖7是表示把凸部241做成圓形時(shí)的狀態(tài)的說明圖。如圖7(a)所示，在支撐部 240上形成有螺釘孔205，使螺釘15插入通過螺釘孔205，將透鏡體2固定在基板1上， 并且把透鏡體2和基板1固定在散熱框架3上。螺釘15具有頭部15a和螺紋部15b。螺 釘15例如是M3的盤頭小螺釘，在這種情況下，頭部15a的直徑為5.6mm，螺紋部15b的 直徑為3mm。此外，在凸部241上形成有用于使螺紋部15b插入通過的孔(例如直徑為 3.6mm)。并且，凸部241的直徑為了使螺紋部15b插入通過，需要足夠的尺寸，例如為 7.6mm。在上述的一般條件的情況下，當(dāng)將螺釘15擰緊固定在散熱框架3上時(shí)，如果凸 部241的前端面和散熱框架3之間沒有間隙，則不能利用透鏡體2來擰緊基板1，但如果 基板1和散熱框架3之間產(chǎn)生間隙，則不能充分地獲得散熱效果。因此，在擰緊螺釘15 的情況下，在凸部241的前端面和散熱框架3之間設(shè)置有適當(dāng)?shù)拈g隙。但是，由于設(shè)置 了有間隙的部分，即凸部241的直徑比螺釘15的頭部15a的直徑大，所以在擰緊螺釘15 的情況下，因擰緊產(chǎn)生的應(yīng)力集中在圖7(a)的B所示的部分上，有時(shí)會導(dǎo)致透鏡體2破 損。此外，如圖7(b)所示，為了防止因擰緊而產(chǎn)生破損，使凸部241的直徑比頭部 15a的直徑(例如5.6mm)小，雖然可以抑制應(yīng)力集中，但由于用于使螺釘15插入通過的 孔的直徑例如為3.6mm，所以凸部241的壁厚小于1mm，使凸部241的強(qiáng)度變得不足。通過把凸部241做成矩形，可以解決上述問題。圖8、圖9是表示把凸部241做成矩形時(shí)的狀態(tài)的說明圖。圖8對應(yīng)于發(fā)光二極管150的高度尺寸比較高時(shí)的例子，圖9對應(yīng)于發(fā)光二極管160的高度尺寸比較低時(shí)的例子。如圖8(a)所示，當(dāng)發(fā)光二極管150的高度尺寸比較高時(shí)，凸部241的前端面與 基板1的表面抵接。圖8(b)是在圖8(a)的狀態(tài)下省略了基板1和散熱框架3、且從凸 部241的前端面一側(cè)進(jìn)行觀察的例子。如圖8(b)所示，通過把凸部241做成矩形，可以 使虛線所示的區(qū)域C部分承受擰緊螺釘15的力，從而可以抑制透鏡體2上產(chǎn)生的應(yīng)力集中。此外，如圖9(a)所示，當(dāng)發(fā)光二極管160的高度尺寸比較低時(shí)，支撐部240的 前端面與基板1的表面抵接。圖9(b)是在圖9(a)的狀態(tài)下省略了基板1和散熱框架3、 且從凸部241的前端面一側(cè)進(jìn)行觀察的例子。而且，在圖9(b)中，包圍凸部241、螺紋 部15b的長方形示意性地表示用于與凸部241嵌合的、形成在基板1上的嵌合孔。如圖 9(b)所示，通過把凸部241做成矩形，可以使虛線所示的區(qū)域D部分承受擰緊螺釘15的 力，從而可以防止透鏡體2上產(chǎn)生的應(yīng)力集中。此外，也可以使凸部241的厚度為2_ 以上，可以確保足夠的強(qiáng)度，從而可以改善強(qiáng)度不足的問題。在安裝了基板1和透鏡體2的狀態(tài)下，可以設(shè)定透鏡200的前端部和發(fā)光二極管 160的表面之間的間隔尺寸d。由此，在圖5、圖6的情況下，都可以使透鏡200的前端 部和發(fā)光二極管150、160的表面之間的間隔尺寸大體相等，從而可以利用透鏡200使發(fā) 光二極管160發(fā)出的光以所希望的狀態(tài)產(chǎn)生聚光。另外，在圖5、圖6的例子中，在把透鏡體2嵌合在基板1上的情況下，雖然采 用了形成在基板1上的嵌合用的孔101、102、103等，但是并不限定于此，例如，也可以 在固定基板的底座或箱體等上預(yù)先設(shè)置嵌合用的孔，來調(diào)整透鏡體2和所述底座或箱體 的表面之間的安裝尺寸。圖10是側(cè)板5的外觀立體圖，圖11是表示蓋4的安裝狀態(tài)的示意圖。側(cè)板5由 金屬制成，其包括矩形的固定部51，用于在散熱框架3上進(jìn)行固定；上升部52，從固 定部51彎曲成大體L形；以及承載部53，是彎折上升部52的邊緣部中央而形成，用于 承載蓋4的端部。此外，如圖11所示，在把側(cè)板5、5固定在散熱框架3上的狀態(tài)下， 上升部52向內(nèi)側(cè)傾斜(在圖10的例子中，角度a為90度以上)，通過由各上升部52按 壓蓋4的端部，可以防止蓋4的安裝誤差所產(chǎn)生的影響，可以消除晃動從而能可靠地進(jìn)行 安裝。第二實(shí)施方式在上述第一實(shí)施方式中，雖然為了調(diào)整基板1和透鏡體2之間的安裝尺寸，具有 兩種支撐部210、220，但并不限定于此，也可以只具有一種支撐部。圖12是第二實(shí)施方式的透鏡體2的要部外觀圖。圖12 (a)表示透鏡體2的要部 正面，圖12(b)表示透鏡體2的要部底面。如圖12所示，在作為調(diào)整部的圓柱狀的支撐 部230的抵接面(第一抵接面)230a的一部分上，以同心圓狀形成有圓柱狀的凸部232。 此外，在凸部232的抵接面(第二抵接面)232a的一部分上形成有定位部231。定位部231 的平面形狀為大體矩形。另外，凸部232、定位部231的平面形狀并不限定于此。在圖 12中，雖然在透鏡200的一側(cè)形成有支撐部230，但是也可以隔著透鏡200在兩側(cè)形成支 撐部230。可以根據(jù)基板1的形狀、大小來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定支撐部230的數(shù)量和間隔尺寸。
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圖13、圖14是表示把透鏡體2固定在基板1上時(shí)的狀態(tài)的說明圖。圖13(a)表 示發(fā)光二極管150的高度尺寸比較高時(shí)的例子，圖14(a)表示發(fā)光二極管160的高度尺寸 比圖5低時(shí)的例子。此外，圖13(b)、圖14(b)表示從上表面(發(fā)光二極管150、160的 安裝面)觀察基板1的例子。如圖13所示，形成在支撐部230的抵接面(第一抵接面)230a —部分上的凸部 232的抵接面(第二抵接面)232a與基板1的表面抵接。S卩，利用支撐部230和凸部232 的高度尺寸，可以將透鏡體2和基板1的表面之間的安裝間隔調(diào)整成所需要的長度。此外，通過把定位部231插入到設(shè)置在基板1上的孔104中，使定位部231和孔 104嵌合，來對基板1和透鏡體2進(jìn)行定位，以使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管150的 表面相對。另外，孔104的形狀并不限定于矩形，只要能夠與定位部231嵌合，也可以 是其他形狀。在安裝了基板1和透鏡體2的狀態(tài)下，可以設(shè)定透鏡200的前端部和發(fā)光二極管 150的表面之間的間隔尺寸d。由此，可以利用透鏡200使發(fā)光二極管150發(fā)出的光以所 希望的狀態(tài)產(chǎn)生聚光。如圖14所示，與圖13的情況相比，當(dāng)在安裝有高度低的發(fā)光二極管160的基 板1上安裝透鏡體2時(shí)，支撐部230的抵接面(第一抵接面)230a與基板1的表面抵接。 即，利用支撐部230的高度尺寸，可以僅調(diào)整發(fā)光二極管160的高度比發(fā)光二極管150的 高度低的部分，以使透鏡體2和基板1的表面之間的安裝間隔變短。此外，通過將凸部232插入到設(shè)置在基板1上的孔105中，使凸部232和孔105 嵌合，來對基板1和透鏡體2進(jìn)行定位，以使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管160的表面 相對。另外，孔105的形狀只要能夠與凸部232嵌合，可以是任意形狀。在安裝了基板1和透鏡體2的狀態(tài)下，可以設(shè)定透鏡200的前端部和發(fā)光二極管 160的表面之間的間隔尺寸d。由此，在圖13、圖14的情況下，都可以使透鏡200的前 端部和發(fā)光二極管150、160的表面之間的間隔尺寸大體相等，從而可以利用透鏡200使 發(fā)光二極管160發(fā)出的光以所希望的狀態(tài)產(chǎn)生聚光。第三實(shí)施方式在上述第一實(shí)施方式中，雖然為了調(diào)整基板1和透鏡體2之間的安裝尺寸，具有 兩種支撐部210、220，但并不限定于此，也可以具有三種支撐部。圖15、圖16是表示把第三實(shí)施方式的透鏡體2固定在基板1上時(shí)的狀態(tài)的說明 圖。圖15(a)表示發(fā)光二極管150的高度尺寸比較高時(shí)的例子，圖16(a)表示發(fā)光二極 管160的高度尺寸比圖15低時(shí)的例子。此外，圖15(b)、圖16(b)表示從上表面(發(fā)光 二極管150、160的安裝面)觀察基板1的例子。在作為調(diào)整部的支撐部240的端面(上表面)的一部分上，形成有與支撐部240 的直徑尺寸大體相同的、平面看為矩形的凸部241。而且，由于支撐部210、220與第一 實(shí)施方式相同，所以省略了說明。如圖15所示，形成在支撐部210的抵接面(第一抵接面)210a —部分上的凸部 202的抵接面(第二抵接面)202a、形成在支撐部220的抵接面(第一抵接面)220a—部 分上的凸部221的抵接面(第二抵接面)221a、以及形成在支撐部240的抵接面(第一抵 接面)240a 一部分上的凸部241的抵接面(第二抵接面)241a分別與基板1的表面抵接。即，利用支撐部210和凸部202的高度尺寸、支撐部220和凸部221的高度尺寸、以及支 撐部240和凸部241的高度尺寸，可以把透鏡體2和基板1的表面之間的安裝間隔調(diào)整成 所需要的長度。此外，通過將定位部201插入到設(shè)置在基板1上的孔101中，使定位部201和孔 101嵌合，來對基板1和透鏡體2進(jìn)行定位，以使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管150的 表面相對。另外，孔101的形狀并不限定于圓形，只要能夠與定位部201嵌合，也可以 采用矩形、三角形、橢圓形等各種形狀。此外，也可以在基板1上形成定位用的孔106、 107。在這種情況下，可以在凸部241、221的端面上分別設(shè)置定位用的突起部。在安裝了基板1和透鏡體2的狀態(tài)下，可以設(shè)定透鏡200的前端部和發(fā)光二極管 150的表面之間的間隔尺寸d(圖15的例子中大體為0)。由此，可以利用透鏡200使發(fā) 光二極管150發(fā)出的光以所希望的狀態(tài)產(chǎn)生聚光。如圖16所示，與圖15的情況相比，當(dāng)在安裝有高度低的發(fā)光二極管160的基 板1上安裝透鏡體2時(shí)，支撐部210的抵接面(第一抵接面)210a、支撐部220的抵接面 (第一抵接面)220a和支撐部240的抵接面(第一抵接面)240a分別與基板1的表面抵接。 即，利用支撐部210、220、240的高度尺寸，可以僅調(diào)整發(fā)光二極管160的高度比發(fā)光二 極管150的高度低的部分，以使透鏡體2和基板1的表面之間的安裝間隔變短。此外，通過把凸部202、221、241分別插入到設(shè)置在基板1上的孔102、103、 108中，使凸部202和孔102嵌合、凸部221和孔103嵌合、凸部241和孔108嵌合，來 對基板1和透鏡體2進(jìn)行定位，以使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管160的表面相對。 另外，孔102、103、108的形狀只要能夠分別與凸部202、221、241嵌合，可以是任意形 狀。在安裝了基板1和透鏡體2的狀態(tài)下，可以設(shè)定透鏡200的前端部和發(fā)光二極 管160的表面之間的間隔尺寸d(圖16的例子中大體為0)。由此，在圖15、圖16的情 況下，都可以使透鏡200的前端部和發(fā)光二極管150、160的表面之間的間隔尺寸大體相 等，從而可以利用透鏡200使發(fā)光二極管160發(fā)出的光以所希望的狀態(tài)產(chǎn)生聚光。第四實(shí)施方式在上述實(shí)施方式中，雖然是以兩個階段調(diào)整透鏡200的前端部和發(fā)光二極管的 表面之間的間隔尺寸，但是并不限定于此，可以進(jìn)行三個階段以上的多個階段調(diào)整。下 面雖然以三個階段調(diào)整間隔尺寸的情況作為多個階段調(diào)整的例子進(jìn)行了說明，但是四個 階段以上的調(diào)整也相同。圖17是表示多個階段調(diào)整間隔尺寸的一個例子的示意圖。圖17(a)、圖17(b) 表示形成在透鏡體2上的支撐部260的主視圖和仰視圖，圖17(c)至圖17(e)表示對應(yīng)于 發(fā)光二極管尺寸(高度)的三種基板的要部俯視圖。在作為調(diào)整部的支撐部260的端面(上表面)的一部分上，形成有與支撐部260 的直徑尺寸大體相同的、平面看為矩形的凸部261。此外，在支撐部260端面的一部分 上，以與凸部261垂直的方式形成有與支撐部260的直徑尺寸大體相同的、平面看為矩形 的凸部262。凸部262的厚度(高度尺寸)比凸部261的厚度薄。另外，也可以在凸部 261端面的中央部分上設(shè)置定位用的突起(例如圓柱狀)。在發(fā)光二極管的尺寸(例如高度)大的情況下，采用形成有定位用的孔163的基板1。在這種情況下，通過使凸部261的抵接面261a與基板1的表面抵接，來使透鏡200 的前端部和發(fā)光二極管的表面之間的間隔尺寸為最大。在發(fā)光二極管的尺寸(例如高度)為中等程度的情況下，采用形成有矩形的孔 161的基板1。在這種情況下，通過使凸部261的一部分與孔161嵌合，并且使凸部262 的抵接面262a與基板1的表面抵接，來使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管的表面之間的 間隔尺寸為中等程度。在發(fā)光二極管的尺寸(例如高度)小的情況下，采用形成有大體十字形的孔162 的基板1。在這種情況下，通過使凸部261、262與孔162嵌合，并且使支撐部260的抵 接面260a與基板1的表面抵接，來使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管的表面之間的間隔 尺寸為最小。圖18是表示多個階段調(diào)整間隔尺寸的其他例子的示意圖。圖18(a)、圖18(b) 表示形成在透鏡體2上的支撐部270的主視圖和仰視圖，圖18(c)至圖18(e)表示對應(yīng)于 發(fā)光二極管尺寸(高度)的三種基板的要部俯視圖。在作為調(diào)整部的支撐部270的端面(上表面)上，隔開適當(dāng)距離形成有圓柱狀的 凸部271、271、272、272。凸部272的高度比凸部271低。另外，也可以在支撐部270 端面的中央部分上設(shè)置定位用的突起(例如圓柱狀)。在發(fā)光二極管的尺寸(例如高度)大的情況下，采用形成有定位用的孔170的基 板1。在這種情況下，通過使凸部271的抵接面271a與基板1的表面抵接，來使透鏡200 的前端部與發(fā)光二極管的表面之間的間隔尺寸為最大。在發(fā)光二極管的尺寸(例如高度)為中等程度的情況下，采用形成有孔170、171 的基板1。在這種情況下，通過使凸部271與孔171嵌合，并且使凸部272的抵接面272a 與基板1的表面抵接，來使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管的表面之間的間隔尺寸為中等程度。在發(fā)光二極管的尺寸(例如高度)小的情況下，采用形成有孔170、171、172的 基板1。在這種情況下，通過使凸部271、272分別與孔171、172嵌合，并且使支撐部 270的抵接面270a與基板1的表面抵接，來使透鏡200的前端部與發(fā)光二極管的表面之間 的間隔尺寸為最小。第五實(shí)施方式在上述實(shí)施方式中，雖然為了調(diào)整基板1和透鏡體2之間的安裝尺寸，在透鏡體 2上具有支撐部，但是并不限定于此，也可以在基板1 一側(cè)設(shè)置支撐部。圖19是第五實(shí)施方式的透鏡200周圍的要部外觀圖。圖19(a)表示發(fā)光二極管 150的高度尺寸比較高時(shí)的例子，圖19(b)表示發(fā)光二極管160的高度尺寸比圖19(a)低 時(shí)的例子。如圖19(a)所示，在基板1的安裝面上設(shè)置有作為調(diào)節(jié)構(gòu)件的支撐部110， 以便能夠把透鏡200的前端部和發(fā)光二極管150的表面之間的間隔尺寸設(shè)定為適當(dāng)長度。 此外，在支撐部110的前端面上設(shè)置有凸部111，凸部111與形成在透鏡體2上的孔207 嵌合。如圖19(b)所示，當(dāng)在安裝有高度尺寸低的發(fā)光二極管160的基板1上固定透鏡 體2時(shí)，在基板1的安裝面上設(shè)置有比支撐部110長度短的作為調(diào)節(jié)構(gòu)件的支撐部120， 以便能夠把透鏡200的前端部和發(fā)光二極管160的表面之間的間隔尺寸設(shè)定為適當(dāng)長度。此外，在支撐部120的前端面上設(shè)置有凸部121，凸部121與形成在透鏡體2上的孔207 嵌合。通過使凸部111、121的形狀相同，可以采用通用的透鏡體2。支撐部110、120可以是專用的構(gòu)件，用于把透鏡體2和基板1的表面之間的安 裝間隔調(diào)整成所需要的長度，或者也可以是安裝在基板1表面上的元件(例如電阻元件、 連接器等)。此外，還可以使支撐部110、120作為獨(dú)立于基板1的構(gòu)件，在固定基板1 和透鏡體2時(shí)進(jìn)行安裝。如上所述，在本發(fā)明中，即使在發(fā)光二極管等光源距設(shè)置面的高度不同的情況 下，也可以通過調(diào)整透鏡與設(shè)置面之間的間隔，不管光源距設(shè)置面的高度如何，都能使 透鏡和光源之間的間隔尺寸大體相等，從而可以始終朝向規(guī)定的方向照射光源發(fā)出的 光。因此，不需要根據(jù)光源的形狀或大小而使用不同的透鏡體，與光源的形狀或大小無 關(guān)，可以使用通用的透鏡體，從而可以降低成本。在上述實(shí)施方式中，雖然是通過在透鏡體的支撐體一側(cè)形成凸部且設(shè)置多個抵 接面，并且在基板等的規(guī)定面一側(cè)設(shè)置與凸部嵌合的孔，來調(diào)整規(guī)定面和透鏡之間的安 裝間隔，但是也可以與此相反。即，也可以在基板等的規(guī)定面一側(cè)設(shè)置凸部且形成多個 抵接面，并且在透鏡體的支撐體一側(cè)設(shè)置與規(guī)定面的凸部嵌合的孔，來調(diào)整規(guī)定面和透 鏡之間的安裝間隔。即，只要能夠?qū)⒂赏共亢团c凸部嵌合的孔所構(gòu)成的調(diào)整部分別對應(yīng) 地設(shè)置在透鏡體和基板等的規(guī)定面上，則可以形成在任意一側(cè)。在上述實(shí)施方式中，雖然對采用發(fā)光二極管作為光源的例子進(jìn)行了說明，但是 光源并不限定于發(fā)光二極管，也可以采用白熾燈、熒光燈等其他光源。
權(quán)利要求
1.一種透鏡體，具有使光源發(fā)出的光產(chǎn)生聚光的透鏡，所述透鏡安裝成與規(guī)定面相 對，所述透鏡體的特征在于，所述透鏡體具有調(diào)整部，所述調(diào)整部用于調(diào)整所述規(guī)定面和所述透鏡之間的安裝間隔。
2.—種透鏡體，具有使光源發(fā)出的光產(chǎn)生聚光的透鏡，所述透鏡安裝成與規(guī)定面相 對，所述透鏡體的特征在于，所述透鏡體具有調(diào)整部，所述調(diào)整部能根據(jù)所述光源的種類，調(diào)整所述規(guī)定面和所 述透鏡之間的安裝間隔，使所述透鏡和所述光源之間的間隔相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透鏡體，其特征在于，所述調(diào)整部具有支撐部，所述支 撐部用于與所述規(guī)定面抵接來支撐透鏡，并且在所述支撐部上具有多個抵接面，所述多 個抵接面具有高度差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡體，其特征在于，所述調(diào)整部具有設(shè)置在第一抵接面一 部分上的凸部，并且在所述凸部的前端面上設(shè)置有第二抵接面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡體，其特征在于，所述調(diào)整部在所述第二抵接面的一部 分上具有用于確定透鏡的配置位置的定位部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的透鏡體，其特征在于，所述透鏡和所述調(diào)整 部一體成形。
7.—種光源單元，其特征在于包括權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的透鏡體；以及安裝有發(fā)光元件的基板，所述調(diào)整部調(diào)整作為所述規(guī)定面的基板面和透鏡之間的安裝間隔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光源單元，其特征在于，所述調(diào)整部針對安裝有高度不同的 發(fā)光元件的基板，將所述發(fā)光元件的表面和透鏡之間的間隔尺寸調(diào)整成基本固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光源單元，其特征在于，所述基板具有嵌合部，所述嵌 合部用于根據(jù)安裝的發(fā)光元件的高度，與所述凸部或定位部中的任意一個嵌合。
10.一種光源單元，包括安裝有發(fā)光元件的基板和使所述發(fā)光元件發(fā)出的光產(chǎn)生聚光 的透鏡，其特征在于，所述基板具有調(diào)節(jié)構(gòu)件，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件不管所安裝的發(fā)光元件的高度如何，都將所 述發(fā)光元件的表面和透鏡之間的間隔尺寸調(diào)節(jié)成基本固定。
11.一種照明裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求7至9中任意一項(xiàng)所述的光源單元。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠共用透鏡來降低成本的透鏡體、光源單元和照明裝置。隔著透鏡(200)在兩側(cè)形成有大體圓柱狀的支撐部(210、220)。在把透鏡體(2)固定在基板上的情況下，支撐部(210、220)用于根據(jù)安裝在基板上的發(fā)光二極管距基板面的高度尺寸，來調(diào)整基板的表面和透鏡(200)之間的間隔尺寸。在支撐部(210)的前端面的一部分上，形成有與支撐部(210)呈同心圓狀的圓柱狀的凸部(202)，在凸部(202)的前端面的一部分上，以同心圓狀形成有圓柱狀的定位部(201)。定位部(201)在相互固定基板和透鏡體(2)的情況下起到定位用構(gòu)件的作用。
文檔編號F21Y101/02GK102016676SQ20098011475
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者小久保文雄, 高茂豐 申請人:夏普株式會社