CN102439356A - 照明器具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供各种形状的照明器具，其使用发光二极管作为光源，具有极好的光线方向性、光漫射性质、耐用性和防震性质。根据本发明的照明器具(1)被构造为包括光照元件(13)，光照元件(13)通过用合成树脂材料(9)将安装有发光二极管(81)的基板(8)封闭于其中来形成，所述合成树脂材料(9)是通过将能漫射从发光二极管(81)照射的光线的微粒(92)混合至基体物质(91)来制备。

Description

照明器具及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种照明器具及其制造方法，尤其涉及一种采用发光二极管作为光源并且具有极好光漫射性的照明器具。

背景技术

过去，对于内部照明和外部照明，尤其是用于在施工工程期间的照明，很久以来已经使用这样一种照明器具，比如如图21所示的管座101，其包括具有灯丝(未示出)的电灯泡，其将螺旋拧入被连接至电缆103的管座体102中。然而，近年来，发光二极管已经由于其耐用性和较低能耗而用作照明器具的光源。

然而，由于由发光二极管发出的光线仅在一个方向上照射，已经难以提供能满足适合的光线方向性和光漫射性(light-diffusion)的照明器具。

专利文献1：日本未审专利申请公开No.1994-163132

专利文献2：日本未审专利申请公开No.2009-198597

专利文献3：日本未审专利申请公开No.2009-181808

专利文献4：日本未审专利申请公开No.2008-277116

专利文献5：日本未审专利申请公开No.2003-303504

专利文献6：日本未审专利申请公开No.2008-305837

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种采用发光二极管作为其光源的照明器具，其中由发光二极管照射的光线能给出适合的光线方向性和光漫射性质，并且照明器具能发出与目标用途相适应的照射光线；以及本发明的目标是提供一种用于制造这种照明器具的方法。

为了实现上述目标，根据本发明的照明器具构造为使得其特征在于：发光二极管被安装到基板上，并且照明器具包括光照元件，光照元件通过用合成树脂材料将所述发光二极管封闭于其中而形成，其中能漫射从发光二极管照射的光线的光漫射微粒(particulate)被混合至所述合成树脂材料。

根据本发明的照明器具的特征还在于：用于封闭发光二极管的合成树脂材料，是通过将其形状能使从发光二极管照射的光线引起Mie散射的微粒混合至透光性合成树脂基体物质来制备。

所述用于封闭发光二极管的合成树脂材料的特征在于：其是通过将二氧化硅的微粒混合至透光性合成树脂基体物质来制备。

而且，所述用于封闭发光二极管的合成树脂材料的特征在于：通过使高漫射性的二氧化硅微粒团(其通过使二氧化硅微粒在熔化的同时发生成团和粘结来制备)混合至透光性合成树脂基体物质，来制备所述合成树脂材料。

根据本发明的照明器具的特征还在于：所述二氧化硅的微粒具有直径是从10至30纳米的球型形状，并且所述高漫射性硅石的微粒团是直径是从100至400纳米，且由于多个微粒成团而形成的大块团。

而且，根据本发明的照明器具的特征还在于：透光性基体物质是透光性硅树脂。

根据本发明的照明器具的特征还在于：安装有发光二极管的基板与导线连接，并且光照元件通过将所述导线、所述基板和所述发光二极管用合成树脂(其中，能引起从发光二极管照射的光线发生漫射的微粒被混合到所述合成树脂中)封闭在一个联合体(united body，或单元体)中来形成。

根据本发明的照明器具的特征还在于：散热元件由导热性合成树脂和/或金属元件和/或散热性陶瓷来形成。

根据本发明的照明器具的特征还在于：所述光照元件形成为球型、半球型、平板型、透镜状或多边形形状。

根据本发明的照明器具的特征还在于：光照元件的表面和从光照元件延伸的线缆由对爆炸性气体惰性的材料形成，以使得照明器具能用作可在防爆炸区域中使用的照明器具。

根据本发明的用于制造照明器具的方法的特征在于：将导线与安装有发光二极管的基板相连接，将所述安装有发光二极管的基板放置于模具中，并且通过用与可漫射从所述发光二极管照射的光线的微粒相混合的合成树脂材料，将所述导线、所述基板和所述发光二极管利用模塑而封闭在一个联合体中，从而形成光照元件。根据本发明的用于制造照明器具的方法的特征还在于：将导线与安装有发光二极管的基板相连接，将安装有发光二极管的所述基板和散热元件放置于模具中，并且通过用与可漫射从所述发光二极管照射的光线的微粒相混合的合成树脂材料，将所述导线、所述基板、所述发光二极管和所述散热元件利用模塑封闭在一个联合体中，从而形成光照元件。

在根据本发明的照明器具中，其构造为使得发光二极管安装到基板上，并且通过用合成树脂材料封闭所述发光二极管而形成光照元件，其中能漫射从发光二极管照射的光线的光漫射微粒被混合至所述合成树脂材料。利用这种构造，就能提供具有极好光线方向性和光漫射性质的照明器具。

通过将其每个的形状都能使从发光二极管照射的光线引起Mie散射的微粒混合至透光性合成树脂基体物质，来制备用于封闭发光二极管的合成树脂材料。通过使用如上所述的这种合成树脂材料，能提供这样一种照明器具，其中光照元件的较宽面积能点亮，并且能确保照明器具极好的光线方向性和光漫射性质。

而且，用于封闭发光二极管的合成树脂材料可通过将二氧化硅的微粒混合至透光性合成树脂基体物质来制备。通过使用如上所述的这种合成树脂材料，能提供这样一种照明器具，其中光照元件的较宽面积(包括与已安装有发光二极管的一侧相反的侧面)能被点亮，并且能确保照明器具极好的光线方向性和光漫射性质。

然而，用于封闭发光二极管的合成树脂材料，是通过将高漫射性的二氧化硅微粒团混合至透光性合成树脂基体物质来制备的合成树脂材料，所述二氧化硅微粒团是在熔化二氧化硅的微粒的同时进行成团和粘结而制备。通过使用如上所述的这种合成树脂材料，能实现从光照元件的可靠光漫射。

由于所述二氧化硅的微粒是直径从10至30纳米的球型微粒，并且这些微粒成团从而产生每个直径都是从100至400纳米的所述高漫射性硅石微粒团，这是大块团。由于高漫射性硅石微粒团的这种构造，能可靠地引起光照元件中的光漫射。

另外，透光性基体物质是透光性硅树脂，其具有与微粒的良好相容性，并且带来微粒的良好漫射。尤其是，在使用高漫射性硅石并且作为所述微粒被混合时，能获得微粒的均匀分散，并且能提供具有极好防震性的照明器具。

而且，在根据本发明的照明器具中，安装有发光二极管的基板与导线连接，并且所述导线、所述基板和所述发光二极管用合成树脂封闭在一个联合体中，其中能漫射从发光二极管照射的光线的微粒与所述合成树脂相混合。由于本发明的照明器具如上所述地进行构造，其能提供具有极好的防水、防尘、防震和抗压性质的照明器具。

而且，由于所述基板与散热元件相结合，即使发光二极管、基板和/或电路中的其他部分产生热，热也能散出，这防止了零部件由于热而损坏。

而且，由于所述散热元件由导热性合成树脂和/或金属元件和/或散热陶瓷形成，当导热性合成树脂材料或金属元件用作散热元件时，能以相对较低的成本实现散热。除此之外，陶瓷材料也能用作散热元件，并且其可安装于任何部分处，因为其将热转化为远红外辐射，从而实现散热。

根据本发明的用于制造照明器具的方法，其中安装有发光二极管的基板与导线相连接，安装有所述发光二极管的基板被放置于模具中，并且所述导线、所述基板和所述发光二极管用与可漫射从发光二极管照射的光线的微粒相混合的合成树脂材料、通过模塑被封闭在一个联合体中，从而能易于生产具有极好光线方向性(或导向性)和光漫射性质的照明器具，并且能生产其零部件不暴露，且具有极好的防水、防尘、防震和抗压性质的照明器具。此外，如果散热元件也一体地模塑，则即使照明器具的任何零部件碰巧产生热，照明器具将不会由于热而破裂。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的半球型照明器具的侧视图，其中其部分示出为沿着A-A线截取的横截图。

图2是用于图1中所示的照明器具的散热板的平面图。

图3是图1中所示的照明器具的光照元件的一部分的示意性放大图。

图4是根据本发明第二实施例的球型照明器具的侧视图。

图5是沿着图4中所示的照明器具的A-A线截取的横截图。

图6是根据本发明第三实施例的球型照明器具的横截图。

图7是沿着图6中所示的照明器具的B-B线截取的横截图。

图8是根据本发明第四实施例的球型照明器具的侧视图。

图9是图8中所示的照明器具的侧视图，其中其部分示出为沿着A-A线截取的横截图。

图10是在根据本发明第五实施例的球型照明器具的垂直方向上截取的横截侧视图。

图11是从图10中所示的照明器具的横向或侧向横截图。

图12是根据本发明第五实施例的球型照明器具的变型的垂直方向上的横截图。

图13是根据本发明第六实施例的板型照明器具的透视图。

图14是在图13中所示的板型照明器具的垂直方向上的横截图。

图15是根据本发明第七实施例的附接至天花板型(或吸顶式)的盘状照明器具的侧视图，其中其部分示出为横截图。

图16是图15中所示的照明器具的平面图。

图17是图15中所示的照明器具的电源盒的平面图。

图18是根据本发明第八实施例的、附接至天花板类型的板型照明器具的侧视图，其中其部分示出为横截图。

图19是从图18中所示的照明器具的后侧的平面图。

图20是从图18中所示的照明器具的前侧的平面图。

图21是用于照明器具的常规管座的侧视图。

具体实施方式

(第一实施例)

根据本发明第一实施例的照明器具在图1和2中示出。根据第一实施例的照明器具包括作为发光元件的发光二极管81以及照明器具主体11，所述照明器具主体11包括封闭着(seal off)所述发光二极管的光照元件13，并且照明器具主体11与电缆或线缆7相连接。照明器具主体11包括：安装有发光二极管81的基板8、将与基板8相连接的导线71、以及由与光漫射微粒相混合的合成树脂材料9形成的光照元件13，所述合成树脂材料将它们封闭在一个联合体中，从而形成光照元件。

具体地，多个发光二极管81安装至基板8的前表面，并且一对导线71连接至基板8，以引起基板8上的所述发光二极管81发射光线。导线71从基板的位置经由控制单元74(其包括用于支撑基板8的底座14、AC适配器单元、额定电流控制板等)延伸至照明器具的后端侧(电缆7一侧)，并且经由主电缆(未示出)和整流器(未示出)连接至电源(未示出)。

基板8布置于此的底座14接合至连接管15，并且连接管15连接至将布置于图2中所示的增强柱体17与光照元件13之间的盘状散热板16。在盘状散热板16的盘周边处，开设有散热孔161。底座14、连接管15和散热板16都由导热性金属材料比如铝制成，并且底座14和连接管15适合于将在基板8上产生的热传递至散热板16，从而实现散热。

而且，基板8、安装于基板8上的发光二极管81以及导线71至基板的接合点73及其附近部分，是由与稍后描述的高漫射性硅石相混合的合成树脂材料9、通过模塑技术被封闭在一个联合体中，从而形成光照元件13。

根据图1中所示的第一实施例，所述合成树脂材料9形成为半球型，以便面向光照元件13的前端12，并且所述合成树脂材料的后部被形成为圆柱形。并且，圆柱形部分的外周部分由形成外壳的增强柱体17(或筒体)所覆盖，以使得控制单元74由增强柱体进行包围。并且，这个半球元件作为整体包括光照元件13。需要注意的是，合成树脂材料9固定至所述电缆7，以使得电缆7的端点区段在合成树脂材料9的后端侧处由合成树脂材料进行封闭。

如上所述，电缆7在如下的状态下被形成，即其在导线71的一部分处由绝缘元件72覆盖，导线71从这个部分处由光照元件进行延伸，并且其经由AC适配器和控制单元74连接至安装有发光二极管81的基板8。而且，电缆7的后端部分(未示出)连接至主电缆(未示出)，所述主电缆形成了从电缆的分支部分(未示出)至电源(未示出)的连接，并且如果需要的话，主电缆可经由多个电缆7与多个照明器具1相连接。

现在，将解释用于形成根据第一实施例的光照元件13的合成树脂材料9。如图3的示意图中所示，合成树脂材料9是透光性合成树脂，其通过如下步骤来制备：首先使用具有一定弹性的硅树脂形成基体部分91以作为基体物质，然后将作为光漫射微粒的高漫射性硅石的微粒92混合至基体部分91，并且所述透光性合成树脂能耐抗由发光二极管81和基板8产生的热。如所述示意图中所示，高漫射性硅石的微粒团基本上均匀地分布于作为基体物质的硅树脂中，而不管在光照元件的不同位置处截取的横截面中的位置。高漫射性硅石(highly-diffusiblesilica)通常称为干化硅石或热解硅石(fumed silica)，并且其通过四氯化硅的燃烧水解产生。更具体地，根据燃烧方法获得的二氧化硅以球型微粒的形式存在，在空气中具有从10至30纳米的直径，并且其多个微粒可产生团并且彼此结合以形成直径是从100至400纳米的大团块，其包括所述高漫射性硅石。

注意到，引起光照元件13发射乳白色光线至全部方向(不仅包括发光二极管81的前侧的部分，而且包括位于发光二极管81相反侧处的部分)的微粒不限于高漫射性硅石，并且可使用任何微粒，只要微粒的尺寸以及照射光线的波长与所述高漫射性硅石的尺寸相同或更大，并且所述微粒可引起Mie散射(Mie-diffusion)即可。需要注意的是，Mie散射的发生取决于微粒的尺寸以及复折射率，这些由以下等式表示。

(等式1)

$Q_{\mathrm{ext}}=2/x_2\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}(2n+1)\mathrm{Re}(a_n+b_n)$

(等式2)

x＝2πr/λ

如上所述，这种高漫射性硅石(比如硅)被添加至基体物质，能带来多种效果。就来自光照元件(其通过使用包括有所述高漫射性硅石混合于此的硅基体的合成树脂材料9而形成)的照射光线而言，从发光二极管照射的光线碰撞到高漫射性硅石，以引起Mie散射，从而在光照元件的整个区域周围产生乳白色的柔光，其具有良好的透光性、光线方向性以及光漫射性，并且与这种类型的常规照明器具相反，不会引起局部耀光或炫光。在图1中所示的照明器具主体11的情况下，基板8和发光二极管81放置于由合成树脂材料9构成的光照元件13的中心处，可在半球体的基本上整个区域中获得均匀的光照射，这使得能提供具有宽光照射视野的照明器具。而且，通过调整高漫射性硅石的颗粒尺寸，尤其例如通过增大颗粒尺寸，朝着基板前侧的光线方向性能增强，并且能确保与其用途和使用位置相对应的适合方向性和漫射性。

从物理方面来看，包括与高漫射性硅石相混合的硅树脂的光照元件具有适合的弹性，这提高了光照元件的防震性能。而且，对表面性能的提高，比如防止粘着表面的发生，可通过将高漫射性硅石添加至硅树脂来实现，并且能确保在照明器具的制造过程期间在模塑时(比如在注塑成型和挤出成型时)保持其形状。

(第二实施例)

图4是根据本发明第二实施例的照明器具的侧视图，并且图5是沿着图4中所示的照明器具的A-A线截取的横截图。根据第二实施例的照明器具2也包括照明器具主体21，其中包括用作发光元件的发光二极管81以及封闭着所述发光二极管的光照元件23，并且电缆7与照明器具主体21相连接。光照元件23由合成树脂材料9形成，所述合成树脂材料用来封闭着发光二极管81安装于此的基板8，并且通过将作为光漫射微粒的高漫射性硅石混合至具有一定弹性的透光硅树脂来制备合成树脂材料9，与第一实施例相类似。

具体地，多个发光二级管81安装至基板8的前侧，并且一对导线71a、71b连接至基板8，以使得安装于基板8上的发光二极管81发光。导线71穿过由散热元件24包围、以支撑着基板8及包括额定电流控制板等的控制单元74的AC适配器单元，从基板的一个位置延伸至照明器具的后端侧(电缆7一侧)，并且还通过主电缆(未示出)、整流器(未示出)等连接至电源(未示出)。

用于支撑着基板8的散热元件24由将热转化为远红外线从而将其以电磁波的形式散出的陶瓷材料构成，并且成形为其中包括空心段28的线轴形式。基板8被布置于线轴状散热元件24的前端表面25，并且后端表面26被接合至增强柱体29的外侧，其适合于对电缆7和光照元件23的连接段进行增强。

而且，通过适当地选择后端表面26的直径，后端表面26用作照射角度控制板，用来阻止从光照元件23照射的、如稍候描述的那样具有360°光照射角度的光线，从而限制光照射角度。更进一步，控制单元74设置于散热元件24的空心段，并且其构造为使得从控制单元74延伸穿过形成于散热元件的中心部分中的插孔27的导线71被引导至散热元件24的前端表面25，并且连接至基板8。

散热元件24、空心段28、基板8和安装于基板8上的发光二极管81、导线71的基板接合点73、及其附近部分，是由与高漫射性硅石相混合的合成树脂材料9封闭在一个联合体中，从而形成光照元件23。合成树脂材料9还填充入散热元件24的空心段28内，以使得电缆7、控制单元以及光照元件23牢固地固定于一个联合体中。

在图4和图5中所示的第二实施例中，光照元件23被形成为大致球型，布置有发光二极管81安装于其中心的基板8，并且将连接至基板8的导线71在接合点处使用合成树脂材料9被固定至基板8及其附近部分，并且延伸至电源(未示出)。

关于合成树脂材料9，其通过将高漫射性硅石微粒均匀地分散至作为基体物质的硅树脂来制备，而不论在光照元件内的位置如何。然后，均匀分布的高漫射性硅石的微粒92漫射从发光二极管照射的光线，从而引起Mie散射。在第二实施例中，球型光照元件的整个周边可以是光照元件。因此，能确保基本上360°的光照射视野，并且当其设置于施工现场处的路面上时就行人安全而言将是特别有利的。由于与高漫射性硅石相混合的合成树脂材料9具有一定的弹性，将不会存在光照元件由于外部冲击等破裂或损坏的情况。

由于这个实施例中的合成树脂材料9的组成与第一实施例中描述的相同，因此，其细节将省略。需要注意的是，基体物质91和高漫射性硅石的微粒92的混合比例，可根据光照元件23的尺寸和形状来确定。通常，光照元件23的尺寸越增大，高漫射性硅石的微粒92的比例越减少，并且反之亦然。

(第三实施例)

在图6和图7中，示出根据第三实施例的球型照明器具的变型。图6是根据第三实施例的照明器具在垂直方向上截取的横截图，并且图7是图6中所示的照明器具沿着B-B线截取的横截图。

根据第三实施例的照明器具3也包括照明器具主体31，其中包括有作为发光元件的发光二极管81以及封闭着发光二极管的光照元件33，并且电缆7连接至照明器具主体31。而且，光照元件33由合成树脂材料9形成，所述合成树脂材料9封闭着安装有发光二极管81的基板8。与第一实施例类似，合成树脂材料9通过将作为光漫射微粒的高漫射性硅石混合至具有一定弹性的透光硅树脂来制备。

具体地，多个发光二极管81安装至基板8的前表面，并且一对导线71a、71b连接至基板8，以使得发光二极管发射光线。导线71通过控制单元74从基板8的位置延伸至照明器具的后端侧(电缆7一侧)，并且通过主电缆(未示出)和整流器(未示出)连接至电源(未示出)。

并且，支撑着基板的散热装置由铝底板35、铝导热管36以及陶瓷散热板34构成，其中基板8布置于此的铝底板35接触着圆柱形铝导热管36，并且铝导热管连接至被布置于增强元件37和光照元件33之间的盘状陶瓷散热板34。盘状陶瓷散热板34由将热转化为远红外线、以电磁波形式散热的陶瓷材料制成，并且铝底板35和铝导热管36适合于将从基板8出现的热传递至陶瓷散热板34，从而散热。

而且，如稍后描述，通过适当地选择陶瓷散热板34的直径，陶瓷散热板34被用作具有360°照射角度的光照元件33的照射角度调节板。而且，控制单元74被布置在中心部分中(其中圆柱形铝导热管36在直立状态时被布置在该中心部分中)，并且从控制单元74延伸的导线71适合于被引导至铝底板35的前表面并且连接至基板8。

陶瓷散热板34、铝底板35、圆柱形铝导热管36、控制单元74、基板8和安装至所述基板8的发光二极管81、导线71与基板的接合点73、铝导热管36的内侧部及其附近部分，是由与高漫射性硅石相混合的合成树脂材料9封闭在一个联合体中，以使得形成光照元件33。

在图6和图7所示的第三实施例中，光照元件33形成为大致球型，并且安装有发光二极管的基板8布置于光照元件的中心。将连接至基板8的导线71由合成树脂固定于与基板8相连接的连接部分及附近处，并且进一步延伸至电源(未示出)。

通过将高漫射性硅石的微粒均匀地分散至作为基体物质的硅树脂，而不管在光照元件两侧的方位如何，来制备这个实施例中的合成树脂材料9。然后，在从发光二极管照射的光线碰撞或照射到(collide)高漫射性硅石的微粒92时，引起Mie散射。在第三实施例中，由于球型光照元件33的整个周边用于进行光照，能确保基本360°范围的光照视野，因此在其设置于施工现场的道路上时，就行人安全而言是特别有利的。由于与高漫射性硅石相混合的合成树脂材料具有一定的弹性，其将绝不会由于从外部施加的冲击而破裂或损坏。

这个实施例中的合成树脂材料9的组成与第一实施例中的相同，因此其细节的解释将省略。需要注意的是，基体物质91与高漫射性硅石的微粒92的混合比例将根据光照元件33的尺寸和形状来确定。通常，光照元件33的尺寸越增大，高漫射性硅石的微粒92的比例越减少，并且反之亦然。

(第四实施例)

参照图8和图9，示出根据第四实施例的球型照明器具的变型。图8是根据本发明第四实施例的照明器具的侧视图。图9是图8中所示的照明器具的侧视图，其部分示出为沿着A-A线截取的横截图。

根据第四实施例的照明器具包括照明器具主体41，其中包括有作为发光元件的发光二极管81以及封闭着发光二极管的光照元件43，并且电缆7连接至照明器具主体41。光照元件43由合成树脂材料9形成，所述合成树脂材料9封闭着安装有发光二极管81的基板8。与第一实施例相类似，通过将作为光漫射微粒的高漫射性硅石混合至具有一定弹性的透光硅树脂，来制备这个实施例中所使用的合成树脂材料9。

照明器具主体41包括由合成树脂材料9构成的光照元件43，所述合成树脂材料9将安装于基板8上的发光二极管81以及将连接至基板8的导线71封闭在一个联合体中。

具体地，多个发光二极管81安装至基板8，并且一对导线71a、71b连接至基板8，以使得安装于基板8上的那些发光二极管发射光线。导线71通过支撑着基板8和陶瓷散热杆46的控制单元74从基板的位置延伸至后端侧(电缆7一侧)，并且经由主电缆(未示出)、整流器(未示出)等连接至电源(未示出)。

基板8布置于此的陶瓷散热杆46包括陶瓷管47、被包含于陶瓷管47中并且具有导热性的金属导热棒48、以及底座49，所述底座49和所述导热棒48将从基板8出现的热传递至陶瓷管47，并且陶瓷管适合于将热转化为远红外线，从而以电磁波的形式散热。需要注意的是，控制单元74布置于底座(setting)49的前端表面。

陶瓷散热杆46、基板8和安装于基板8上的发光二极管、导线71和基板的接合点及其附近部分，由合成树脂材料9封闭在一个联合体中，以使得形成光照元件43。

在图8和图9中所示的第四实施例中，光照元件43形成为大致球型，安装有发光二极管81的基板8布置于光照元件的大致中心处，并且将连接至基板8的导线71在接合点处被固定至基板及其附近部分，并且笔直地穿过陶瓷散热杆的内部以延伸至电源侧(未示出)。

通过将高漫射性硅石的微粒均匀地分散在作为基体物质的整个硅树脂中，来制备合成树脂材料9。然后，从发光二极管照射的光线碰撞或照射在高漫射性硅石的微粒92上，以引起Mie散射。在第四实施例中，由于球型光照元件43的整个周边作为光照元件工作，能确保基本上360°的光照射范围；并且因此，根据本实施例的照明器具的使用，在其使用在已经实施的施工工程的道路上时，就行人安全而言是特别有利的。由于与所述高漫射性硅石相混合的合成树脂材料具有一定的弹性，将绝不会出现由于从外部施压的冲击而破裂或损坏。

由于这个实施例中的合成树脂材料9的组成与第一实施例中的相同，因此，其细节的解释被省略。需要注意的是，基体物质91与高漫射性硅石的微粒92的混合比例将根据光照元件43的尺寸和形状来确定。通常，光照元件43的尺寸越增大，高漫射性硅石的微粒92的比例越减少，并且反之亦然。

(第五实施例)

参照图10和图11，示出根据本发明第五实施例的球型照明器具的变型。图10是根据本发明第五实施例的照明器具401在垂直方向上截取的横截图，并且图11是所述照明器具在横向上截取的横截图。

根据第五实施例的照明器具401包括照明器具主体402，其中包括作为发光元件的发光二极管81以及将发光二极管封闭在其中的光照元件403，并且电缆77连接至照明器具主体402。至于光照元件403，陶瓷散热元件78的一个端表面79也作为基板，并且光照元件403由合成树脂材料9形成，合成树脂材料9封闭着安装于所述一个端表面79上的发光二极管81。与第一实施例类似，通过将作为光漫射微粒的高漫射性硅石混合至具有一定弹性的透光硅树脂，来制备这个实施例中所使用的合成树脂材料9。

陶瓷散热元件被形成为盒状，且由陶瓷材料制成，并且其周边表面适合于用作基板。也就是说，由于陶瓷材料是绝缘材料，陶瓷散热元件的周边表面也可用作基板，并且发光二极管能直接安装至周边表面。在这个实施例中，电路被印刷至陶瓷散热元件的一个端表面79上，并且发光二极管安装至电路。在热由发光二极管产生时，陶瓷材料将热转化为远红外线，以便将其传递穿过合成树脂材料9并且进一步散热。需要注意的是，陶瓷散热元件78可构造为空心结构，并且控制装置(比如AC适配器)可包括于空心部分中。电缆77延伸至照明器具401的后端侧，并且经由主电缆(未示出)、整流器(未示出)等连接至电源(未示出)。

如图10中所示，合成树脂材料9被模塑成使得：陶瓷散热元件78、安装至陶瓷散热元件78的一个端表面79的发光二极管81、导线71至基板的接合点及其附近部分是由合成树脂材料9封闭在一个联合体中，从而形成光照元件403。

在图9和图10中所示的第四实施例中，光照元件403形成为大致球型，安装有发光二极管81的陶瓷散热元件78布置于光照元件403的中心中，并且将连接至作为基板工作的陶瓷散热元件的一个端表面79的导线71在连接点及其附近部分用合成树脂材料9固定，并且笔直地穿过光照元件403的内部，以使得其延伸至电源(未示出)侧。

通过将高漫射性硅石的微粒均匀地分布至作为基体物质的硅树脂内部，而不管在光照元件两侧的位置如何，来制备合成树脂材料9。然后，从发光二极管照射的光线碰撞到高漫射性硅石的微粒92上，从而引起Mie散射。在第五实施例中，由于球型光照元件403的整个周边作为光照元件，所以能确保基本上360°的光照射范围；并且因此，根据这个实施例的照明器具的使用在用于已经实施的施工工程的道路上时，就行人安全而言，是特别有利的。由于与所述高漫射性硅石混合的合成树脂材料具有一定的弹性，其将绝不会由于从外部施加的冲击而破裂或损坏。

由于这个实施例中的合成树脂材料9的组成与第一实施例相同，其细节的解释将省略。需要注意的是，基体物质91和高漫射性硅石的微粒92的混合比例将根据光照元件403的尺寸和形状来确定。通常，光照元件403的尺寸越增大，高漫射性硅石的微粒92的比例越减少，并且反之亦然。

通过如上所述地构造照明器具，能提供具有非常简单构造的照明器具401。

参照图12，其中显示了图10中所示的照明器具401的变型405。在这个照明器具405中，发光二极管81安装于陶瓷散热元件的两个端表面79a、79b，导线71连接至这两个端表面79a、79b，并且电缆77从与光照元件406相反的位置延伸，光照元件406由合成树脂材料9形成。

通过如上所述构造照明器具，有可能将多个照明器具405连接至电缆77，从而提供非常简单并且能连续地操作的照明器具405。

(第六实施例)

图13和图14分别是根据本发明第六实施例的板型照明器具的透视图和在垂直方向上截取的横截图。同样在这个实施例中，通过将作为光漫射微粒的高漫射性硅石混合至具有一定弹性的透光硅树脂来制备的合成树脂材料，来形成照明器具主体51的光照元件53，并且安装有发光二极管81的基板8由所述合成树脂材料封闭。

在第六实施例中，照明器具主体51的光照元件53使用合成树脂材料9被形成为具有一定厚度的矩形板型，并且安装有发光二极管81a、81b、81c的基板8被布置于由所述合成树脂材料9所构成的光照元件的中心处。基板8、连接至基板8的导线71a、71b的接合点及其附近部分由合成树脂材料通过模塑封闭在一个联合体中，并且固定于所述树脂中。然而，导线71a、71b从合成树脂材料9的内部延伸至照明器具主体51的表面52a(与安装发光二极管侧的一侧面相反的那个侧面)，并且还连接至整流器和电源(未示出)。

在这个实施例中，照明器具主体51的光照元件53的表面52a、相反表面52b以及侧面52c的整个面积都用作光照元件，以使得能获得没有局部不均匀的照明。根据第六实施例的照明器具能放置于路面或地板上，因为其被形成为板型，并且例如地板的整个面积能通过铺设板型照明器具主体51以使得其侧面52c彼此接合来形成照明结构。由于合成树脂材料具有一定的弹性，如上述实施例中提到的，其将绝不会由于冲击而损坏，并且行人能在通过嵌合照明器具主体而形成的道路上行走。因而，通过具有本发明的照明器具，能获得过去不可想象的用途。

通过将高漫射性硅石的微粒均匀地分散至作为基体物质的硅树脂内部，而不管光照元件两侧的位置如何，来制备合成树脂材料9。然后，从发光二极管照射的光线碰撞高漫射性硅石的微粒92，从而引起Mie散射。在第六实施例中，由于球型光照元件53的整个周边用作光照元件，所以能确保基本上360°的光照射范围；并且，相应的，根据这个实施例的照明器具的使用在其用作地板材料时，就行人安全而言是特别有利的，并且能用作给予建筑结构极好美感的照明器具。由于与所述高漫射性硅石相混合的合成树脂材料具有一定的弹性，其将绝不会由于从外部施加的冲击而破裂或损坏。

由于这个实施例中的合成树脂材料9的组成与第一实施例相同，其细节的解释将省略。需要注意的是，基体物质91和高漫射性硅石的微粒92的混合比例将根据光照元件53的尺寸和形状来确定。通常，光照元件53的尺寸越增大，高漫射性硅石的微粒92的比例越减少，并且反之亦然。

通过在安装有发光二极管的基板8和连接导线71被放置于模具中的状态下，使用合成树脂材料实施模塑操作(具体地是注射成型或挤出成型)，来容易地实现用于制造上述照明器具1至5的方法。替代地，在不使用用于注射成型或挤出成型的模具的情况下，能使用这样一种方法来制造照明器具：其中安装有发光二极管81的基板8和连接导线71放置于由合成树脂材料构成的胶囊状模具中，之后将合成树脂材料倾注入模具，并且然后在树脂已经固化之后分开胶囊状模具。

虽然通过将高漫射性硅石的微粒92混合至硅树脂91来制备的合成树脂材料9在第一至第六实施例中被形成为半球型、球型和板型类型的照明器具主体，但本发明不限于这些类型。此外，合成树脂材料的基体物质不限于硅树脂，并且可使用其他透光性合成树脂材料，包括透光性热固性树脂，比如聚酯树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂。甚至可使用其熔点高于在基板中所产生的温度的透光性热塑性树脂。

而且，对根据第一至第六实施例的照明器具的光照元件的表面可施加或涂敷PET覆层，以防止所述表面被损坏，并且所述PET树脂覆层在其变脏时可剥离，并且可用新的PET树脂覆层来替代。虽然示出了其中照明器具主体形成于从主电缆分支的电缆的末端处的照明器具结构，但是分支电缆的必要性、将连接电缆的形状和数目都不限于上述示例。

此外，根据第一至第六实施例的照明器具的光照元件和电缆可由耐爆炸性气体的材料制成，从而提供防爆炸型的照明器具。具体地，光照元件的表面可由抗爆炸性质的材料(比如相对于爆炸性气体惰性的树脂)覆盖，和/或电缆可通过压模铸用金属覆盖以使其抗爆炸。

(第七实施例)

现在，将解释适合于安装至电源盒单元10的照明器具6，所述电源盒单元10被附接到建筑结构和类似结构的天花板等上。

照明器具6装配至被附接到建筑结构等的天花板等上的电源盒单元10，并且其是能用作常规荧光照明器具的替代品的凸面型照明器具。

在光照元件封闭着其中安装有发光二极管81的基板8的状态下，通过用合成树脂材料模塑来形成构成照明器具6的照明器具主体61的光照元件63，并通过将作为光漫射微粒的高漫射性硅石混合至具有一定弹性的硅树脂，来制备所述合成树脂材料。

在第七实施例中，光照元件63由合成树脂材料9形成为凸面形状，其中光照元件的前端表面的中心部分被形成为比其他部分更厚。板型本体62通过固定元件65附接至光照元件63的后端表面。

安装有发光二极管81的基板8被布置于板型本体62的光照元件63一侧，并且安装有发光二极管的基板8使用合成树脂材料9通过模塑来形成，并且在接触状态下以一个联合体的形式被固定于合成树脂材料内部。

AC适配器和额定电流电机在板型本体62的电源盒单元10一侧突出，并且将装配至电源盒单元10的终端76从控制单元75(比如光学传感器单元)突出。

通过将高漫射性硅石91的微粒均匀地分散至作为基体物质的硅树脂内部，而不管光照元件两侧的位置如何，来制备合成树脂材料9。然后，从发光二极管照射的光线碰撞高漫射性硅石91，从而引起Mie散射。在第七实施例中，由于凸面形状光照元件63的整个元件作为光照元件，所以能够提供可给出较高照明的、用于内部使用的照明器具。由于与所述高漫射性硅石相混合的合成树脂材料具有一定的弹性，其将绝不会由于从外部施加的冲击而破裂或损坏。

由于这个实施例中的合成树脂材料9的组成与第一实施例相同，其细节的解释将省略。需要注意的是，基体物质91和高漫射性硅石的微粒92的混合比例将根据光照元件63的尺寸和形状来确定。通常，光照元件63的尺寸越增大，高漫射性硅石的微粒92的比例越减少，并且反之亦然。

注意到，在模塑较大尺寸类型的光照元件63时，取代以一个联合体的形式将安装有发光二极管的基板封闭在光照元件中，可形成由合成树脂材料9包封并且在安装有发光二极管81的基板8的周边与合成树脂材料之间保持有一给定空间的保护元件，以使得光照元件63的重量减少。

如图12中所示，通过将终端76从照明器具6插入至布置于建筑结构等的天花板等的电源盒单元10的接收部分，照明器具6用作天花板附接型的照明器具。

(第八实施例)

下面，将在下面给出对于其类型为主要布置于附接至建筑结构等的天花板等的电源盒单元10上的照明器具66的变型的解释。

照明器具66适合于与附接至建筑结构等的天花板等的电源盒单元10相接合，并且其是能用作常规照明器具的替代品的方形形状和板型照明器具。

在这个实施例中，光照元件67由合成树脂材料9形成为具有给出厚度的板型。板型本体68通过固定元件69附接至光照元件的后端表面。

在光照元件将安装有发光二极管81的基板8封闭于其中的状态下，通过用合成树脂材料9模塑，来形成构成照明器具66的照明器具主体的光照元件67，所述合成树脂材料9通过将作为光漫射微粒的高漫射性硅石混合至具有一定弹性的硅树脂来制备。

AC适配器和额定电流电机在板型本体62的电源盒单元10一侧中突出，并且将装配至电源盒单元10的终端76从控制单元75(比如光学传感器单元)突出。

通过将高漫射性硅石的微粒均匀地分散至作为基体物质的硅树脂内部，而不管光照元件两侧的位置，来制备合成树脂材料9。然后，从发光二极管照射的光线碰撞着高漫射性硅石92，从而引起Mie散射。在第八实施例中，由于板型光照元件67整个元件作为光照元件，能提供给出较高照明的、用于内部使用的照明器具。由于与所述高漫射性硅石相混合的合成树脂材料具有一定的弹性，其将绝不会由于从外部施加的冲击而破裂或损坏。

由于这个实施例中的合成树脂材料9的组成与第一实施例相同，其细节的解释将省略。需要注意的是，基体物质91和高漫射性硅石的微粒92的混合比例将根据光照元件67的尺寸和形状来确定。通常，光照元件67的尺寸越增大，高漫射性硅石的微粒92的比例越减少，并且反之亦然。

注意到，在模塑较大尺寸类型的光照元件67时，取代以一个联合体将安装有发光二极管的基板封闭在光照元件中，可形成由合成树脂材料9包封并且在安装有发光二极管81的基板8的周边与合成树脂材料之间保持有一个给定空间的保护元件，以使得光照元件67的重量得到减少。

如图12中所示，通过将端子76从照明器具66插入至布置于建筑结构等的天花板等的电源盒单元10的接收部分，照明器具66用作天花板附接型的照明器具。

在安装有发光二极管的基板8和连接导线71被放置于模具中的状态下，通过使用合成树脂材料实施模塑操作(具体地为注射成型或挤出成型)，能容易地实现用于制造天花板型照明器具6、66的方法。

替代地，在不使用用于注射成型或挤出成型的模具的情况下，可使用这样一种方法来制造照明器具：安装有发光二极管81的基板8和连接导线71被放置于由合成树脂材料构成的碗状或度量器型模具中，之后将合成树脂材料倾注入模具，并且然后分开所述模具。除此以外，在光照元件被形成为在其中接收有基板8和发光二极管的保护元件时，取代封闭着所述基板和所述发光二极管，各个部件能在将合成树脂材料9倾注入模具之后简单地附接至所述保护元件。

在第七和第八实施例中，虽然通过将高漫射性硅石混合至硅树脂而制备的合成树脂材料用来制造凸面形状和/或板型的照明器具主体中，但本发明不限于这些形状，并且合成树脂材料的基体物质也不限于硅树脂。因此，基体物质可以是其他透光性合成树脂材料，包括透光性热固性树脂，比如聚酯树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂，并且甚至可使用其熔点高于基板中出现的热量的温度的透光性热塑性树脂。

而且，可对根据第七和第八实施例的照明器具的光照元件的表面施加PET覆层，以防止所述表面被损坏，并且所述PET树脂覆层在其变脏时可剥离，并由新的PET树脂覆层替代。

根据本发明的上述实施例的照明器具从光照元件的整个周边发出乳白色的光线，因为通过用能引起Mie散射的光漫射微粒混合于此的合成树脂材料将发光二极管封闭于其中而形成光照元件，并且其是具有极好的光线方向性和光漫射性能的照明器具。

根据本发明的照明器具能提供为具有极好光线方向性和光漫射性能的照明器具，因为发光二极管安装至基板上、并且然后和基板一起用合成树脂封闭在光照元件中，其中能漫射从发光二极管照射的光线的光漫射微粒被混合至所述合成树脂。

参考标号的描述：

1     照明器具

11    照明器具主体

12    光照元件的前端表面

13    光照元件

14    底座

15    连接管

16    散热板

161   散热孔

17    增强柱体

2     照明器具

21    照明器具主体

23    光照元件

24    散热元件

25    散热元件前端表面

26    散热元件后端表面

28    空心段

29    增强柱体

3     照明器具

31    照明器具主体

33    光照元件

34    陶瓷散热板

35    铝制底板

36    铝制导热管

37    增强段

4     照明器具

41    照明器具主体

43    光照元件

46    陶瓷散热杆

47    陶瓷管

48    导热棒

49    底座

5     照明器具

51    照明器具主体

52a   光照元件，表面

52b   光照元件，背面

52c   光照元件，侧面

53    光照元件

6     照明器具

61    照明器具主体

62    板型本体

63    光照元件

64    光照元件前端表面

65    固定部件

66    照明器具

67    光照元件

68    板型本体

69    固定部件

7     电缆

71    导线

72    绝缘元件

73    导线连接点

74    控制单元

75    控制单元

76    板

77    电缆

8     基板

81    发光二极管(LED)

9     合成树脂材料

91    基体

92    微粒

10    电源盒单元

Claims (13)

1.一种照明器具，其特征在于：包括光照元件，所述光照元件将安装有发光二极管的基板封闭在光照元件中，并且由合成树脂形成，所述合成树脂包括有能漫射从发光二极管照射的光线的光漫射微粒。

2.根据权利要求1的照明器具，其中：

封闭着发光二极管的合成树脂材料是通过将其颗粒尺寸使从发光二极管照射的光线引起Mie散射的微粒混合至透光性合成树脂基体物质来制备。

3.根据权利要求2的照明器具，其中：

封闭着发光二极管的合成树脂材料是通过将二氧化硅的微粒混合至透光性合成树脂基体物质来制备。

4.根据权利要求1至3的任何的照明器具，其中：

封闭着发光二极管的合成树脂材料是这样的一种合成树脂材料，其通过将二氧化硅微粒团混合至透光性合成树脂基体物质来制备，所述二氧化硅微粒团是通过使二氧化硅的微粒熔化的同时发生成团和粘结来制备。

5.根据权利要求4的照明器具，其中：

二氧化硅的微粒是直径从10至30纳米的球型微粒，并且高漫射性硅石的微粒团是由于多个微粒成团而形成的、直径从100至400纳米的大块团。

6.根据权利要求1至5的任何的照明器具，其中：

合成树脂材料的透光性合成树脂基体物质是透光性硅树脂。

7.根据权利要求1至6的任何的照明器具，其中：

导线被连接至安装有发光二极管的基板，并且导线、基板和发光二极管是由合成树脂材料被封闭在一个联合体中，从而形成光照元件，所述合成树脂材料通过混合能引起从发光二极管照射的光线发生漫射的微粒来制备。

8.根据权利要求1至7的任何的照明器具，其中：

散热元件被附接至基板。

9.根据权利要求8的照明器具，其中：

散热元件是由导热性合成树脂和/或金属元件和/或散热陶瓷中的任意来形成。

10.根据权利要求1至9的任何的照明器具，其中：

光照元件被形成为球型、半球型、板型、透镜状或多边形形状。

11.根据权利要求1至10的任何的照明器具，其中：

至少光照元件的表面和从光照元件延伸的线缆是由对爆炸性气体惰性的材料形成，以使得照明器具是允许在防爆炸区域中使用的照明器具。

12.一种用于制造照明器具的方法，其特征在于包括以下步骤：安装有发光二极管的基板与导线相连接；将安装有发光二极管的基板放置于模具中；并且，导线、基板和发光二极管利用合成树脂材料、通过模塑被封闭在一个联合体中，从而形成光照元件，所述合成树脂材料与可漫射从发光二极管照射的光线的微粒相混合。

13.根据权利要求12的用于制造照明器具的方法，其中：

安装有发光二极管的基板与导线相连接，并且安装有发光二极管的基板和散热元件被放置于模具中，并且导线、基板、发光二极管以及散热元件利用合成树脂材料、通过模塑被封闭在一个联合体中，从而形成光照元件，所述合成树脂材料与可漫射从发光二极管照射的光线的微粒相混合。

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