專利名稱：光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集合多個(gè)面發(fā)光元件而構(gòu)成的光源。
背景技術(shù)：
作為取代燈的光源已知有集合排列多個(gè)面發(fā)光元件而構(gòu)成的光源。以發(fā)光二極管 為代表的面發(fā)光元件由于其一個(gè)的光輸出較小，因此集合多個(gè)來使用。當(dāng)要求照度均勻性 的情況下并用光學(xué)多棱柱。而且，為了調(diào)整光的發(fā)射角度等，有時(shí)還并用透鏡。為了簡化面發(fā)光元件的保護(hù)、交換等的處理，已知在殼體(〃 ,” > - )內(nèi)收容多 個(gè)面發(fā)光元件并作為發(fā)光模塊(* 'yn )而使用。將多個(gè)發(fā)光模塊集合排列在平面內(nèi) 從而構(gòu)成光源。多個(gè)發(fā)光模塊被分為多個(gè)組。收容多個(gè)面發(fā)光元件的殼體被分為第一殼體構(gòu)件和第二殼體構(gòu)件。第一殼體構(gòu)件 以及第二殼體構(gòu)件分別與面發(fā)光元件電連接且相互之間電絕緣。各組的多個(gè)發(fā)光模塊的 每個(gè)第一殼體構(gòu)件與一個(gè)長方形電極板電連接，并每個(gè)第二殼體構(gòu)件與一個(gè)冷卻集管電連 接。長方形電極板以及冷卻集管通過電配線與一個(gè)電源連接從而利用并聯(lián)配線對各組的多 個(gè)發(fā)光模塊提供電力。專利文獻(xiàn)1 特開2009-38255號公報(bào)在特開2009-38255號公報(bào)中公開的光源中能夠?qū)⒂糜趯Πl(fā)光模塊提供電力的配 線非常簡化。其原因之一為使收容多個(gè)面發(fā)光元件的殼體具有了電氣路徑(電気経路)功 能，不過更大的原因在于將成為裝入多個(gè)發(fā)光模塊的基座且用于將這些多個(gè)發(fā)光模塊一并 冷卻的冷卻集管當(dāng)作公用電氣路徑而活用。結(jié)果，能夠利用簡單的配線來對多個(gè)發(fā)光模塊 形成并聯(lián)配線。但是，將多個(gè)發(fā)光模塊形成并聯(lián)配線而提供電力時(shí)，由于發(fā)光模塊越增加電流就 越大，因此需要非常粗的配線。于是在應(yīng)當(dāng)簡化后的配線中使用高價(jià)的粗的配線，而且包括 配線操作的處理變難。另外，由于對多個(gè)發(fā)光模塊進(jìn)行并聯(lián)配線時(shí)成為定電壓控制，因此對各發(fā)光模塊 不能導(dǎo)通適合本身具有的個(gè)體差的電流。若能夠使得各個(gè)發(fā)光模塊與其個(gè)體差相對應(yīng)且高 效率地發(fā)光，則作為光源整體也能夠?qū)崿F(xiàn)高發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明提供一種光源，其含有在平面內(nèi)集合排列的多個(gè) 發(fā)光模塊而構(gòu)成，其中，各個(gè)所述發(fā)光模塊具備集合排列在平面內(nèi)的多個(gè)面發(fā)光元件、和將該面發(fā)光元 件收容在內(nèi)部的殼體， 所述殼體與所述面發(fā)光元件電連接并形成用于向該面發(fā)光元件提供電力的電氣 路徑， 所述多個(gè)發(fā)光模塊被分為多個(gè)組，
屬于各組的所述多個(gè)發(fā)光模塊相互串聯(lián)電連接而被提供電力。所述殼體具有第一殼體構(gòu)件和第二殼體構(gòu)件，所述第一以及第二殼體構(gòu)件分別與所述多個(gè)面發(fā)光元件電連接并且相互之間電絕緣，屬于各組的所述多個(gè)發(fā)光模塊中的相互鄰接的兩個(gè)發(fā)光模塊之間的電連接能夠 通過將一方的發(fā)光模塊的所述第一殼體構(gòu)件和另一方的發(fā)光模塊的所述第二殼體構(gòu)件之 間電連接的配線構(gòu)件來進(jìn)行。優(yōu)選所述多個(gè)發(fā)光模塊被分為電特性相似的發(fā)光模塊彼此屬于相同的組。能夠?qū)Ω鹘M連接獨(dú)立的電源?；蛘咭部梢栽O(shè)定為每個(gè)組與一個(gè)電源并聯(lián)電連接。也可以設(shè)成為，所述光源還具備光學(xué)多棱柱，其一方的端面被配置在靠近所述多 個(gè)面發(fā)光元件的位置并接收來自該多個(gè)面發(fā)光元件的光，并從另一方的端面發(fā)出在該光學(xué) 多棱柱的內(nèi)部使照度均勻后的光；和透鏡，其接收從所述光學(xué)多棱柱的所述另一側(cè)的端面發(fā)出的光。所述殼體具有用于冷卻所述多個(gè)面發(fā)光元件的冷卻水的供排水口，并且所述發(fā)光 模塊被安裝在利用電絕緣材料制作的冷卻集管的上表面。或者也可以設(shè)定為，所述殼體具有用于冷卻所述多個(gè)面發(fā)光元件的冷卻水的供排 水口，并所述發(fā)光模塊經(jīng)由利用電絕緣材料制作的薄板而被安裝在冷卻集管的上表面。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，將多個(gè)發(fā)光模塊分為多個(gè)組，并相互串聯(lián)電連接屬于各組的多個(gè)發(fā) 光模塊而提供電力，從而能夠不導(dǎo)通過大的電流而使用較細(xì)的配線。因此，配線廉價(jià)即可、 并包括配線操作的處理也簡單。另外，由于將多個(gè)發(fā)光模塊形成串聯(lián)配線從而能夠進(jìn)行定電流控制，因此即使在 多個(gè)發(fā)光模塊的電阻值中分別存在個(gè)體差也對每個(gè)發(fā)光模塊施加的電壓自動(dòng)變化，所以能 夠使所有的發(fā)光模塊高效率地發(fā)光。而且，因?yàn)椴恍枰诘碗妷合聦?dǎo)通大的電流，所以能夠使用市場上出售的廉價(jià)的 電源。結(jié)果，能夠當(dāng)作在實(shí)際應(yīng)用中可靠性高且高性能的光源而使用。


圖1是表示基于本發(fā)明的光源中使用的發(fā)光模塊結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，以斷面來表示上 半部分。圖2是發(fā)光模塊1的俯視圖。圖3是發(fā)光模塊1的仰視圖。圖4是基于本發(fā)明的光源的一實(shí)施方式的俯視圖。圖5是基于本發(fā)明的光源的電氣配線的一方式的側(cè)視圖，以斷面來表示一部分。圖6是基于本發(fā)明的光源的電氣配線中所使用的每個(gè)配線構(gòu)件的俯視圖。圖中l(wèi)(la、lb、lC)-發(fā)光模塊，2-面發(fā)光元件，3-基板，4-殼體，4a_第一殼體構(gòu) 件，4b-第二殼體構(gòu)件，5-開口，6-透明板，7-光學(xué)多棱柱，8-供水口，9-排水口，10-電源， 11-配線，12-配線，13-供排水集管(冷卻集管)，13a-供水口，13b_排水口，14-配線構(gòu)件，14a-開口，15-配線構(gòu)件，15a-開口，16-配線構(gòu)件，17-電源，18-配線，19-配線，20-端子 座，21-端子座，22-壓板(押 λ板)，23-螺栓，24-彈性體。
具體實(shí)施方式
圖1是表示本發(fā)明的光源中所使用的發(fā)光模塊1的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，上半部分取了 斷面。為了說明向面發(fā)光元件2的電壓提供方式，與電源一起表示了示意性配線圖。圖2 是發(fā)光模塊1的俯視圖，圖3是發(fā)光模塊1的仰視圖。一個(gè)發(fā)光模塊具有集合排列在平面內(nèi)的多個(gè)(在圖示例中9個(gè))面發(fā)光元件2。 具體而言，9個(gè)面發(fā)光元件2在含有絕緣層的基板3上排列為正方形狀。作為代表性的面發(fā)光元件列舉面發(fā)光二極管，不過也可以利用其它的面發(fā)光元 件。發(fā)光模塊1具有殼體4，該殼體4由以夾持基板3的方式設(shè)置的位于上側(cè)的第一殼 體構(gòu)件4a以及位于下側(cè)的第二殼體構(gòu)件4b構(gòu)成。第一殼體構(gòu)件4a以及第二殼體構(gòu)件4b 由含有絕緣層的基板3而實(shí)現(xiàn)相互的電絕緣，但是與面發(fā)光元件2分別電連接。在第一殼體構(gòu)件4a上表面(上面)形成開口 5，并在該開口 5中嵌入透明板6。在 透明板6的上表面配置光學(xué)多棱柱(在圖示例中是光學(xué)四棱柱)7。光學(xué)多棱柱7的下端 面可以設(shè)定為與透明板6的上表面相接，也可以設(shè)成保持微小間隙來分開。如此將光學(xué)多 棱柱的端面與面發(fā)光元件2靠近配置從而由發(fā)光元件2發(fā)出的光高效率地入射到光學(xué)多棱 柱7內(nèi)，并在光學(xué)多棱柱7內(nèi)使照度均勻化且從光學(xué)多棱柱7的另一端面射出。也可以在 光學(xué)多棱柱7的另一端面?zhèn)仍O(shè)置用于調(diào)整出射光的發(fā)射角度等的透鏡(未圖示)。在第二殼體構(gòu)件4b的下表面(下面)設(shè)置有將用于冷卻面發(fā)光元件2的冷卻水 引入第二殼體構(gòu)件4b內(nèi)且排出用的供水口 8以及排水口 9。殼體4作為整體包圍面發(fā)光元件2，從而起保護(hù)的作用。而且，殼體4中將發(fā)光模 塊1設(shè)定為單個(gè)的部件而容易處理(取D扱0 )。例如，將發(fā)光模塊作為一個(gè)單元從而能夠 容易地進(jìn)行交換。而且，殼體4形成用于向面發(fā)光元件2提供電力的電氣路徑。將來自電 源10的配線11以及12分別與第一殼體構(gòu)件4a以及第二殼體構(gòu)件4b連接從而對面發(fā)光 元件2提供電力。為了構(gòu)成光源，在平面內(nèi)集合排列多個(gè)發(fā)光模塊1。在圖4中所示的實(shí)施方式中將 9個(gè)發(fā)光模塊1以正方形狀來排列安裝在作為冷卻集管( ,￥)而使用的一臺供排水集 管13的上表面。利用電絕緣材料制作供排水集管13?；蛘撸诶脤?dǎo)電材料制作供排水集 管13的情況下發(fā)光模塊1經(jīng)由利用電絕緣材料制作的薄板(〉一卜)而被排列安裝在供 排水集管13的上表面。供排水集管13具有供水口 13a以及排水口 13b。為便于說明，在圖 4中觀看，設(shè)上段的3個(gè)發(fā)光模塊1為第一組、將中段以及下段的3個(gè)發(fā)光模塊1分別設(shè)為 第二組以及第三組。屬于各組的發(fā)光模塊la、lb、lc，如圖5中所示，通過配線構(gòu)件14、15、16相互串聯(lián) 電連接，并由分別準(zhǔn)備給各組的電源17，經(jīng)由配線18、19提供電力。優(yōu)選設(shè)定為電特性相似的發(fā)光模塊，例如電阻值相似的發(fā)光模塊彼此屬于各組中。另外，也可以不按每一個(gè)組來準(zhǔn)備電源，而利用一個(gè)電源對所有的發(fā)光模塊提供電力。此時(shí)各個(gè)組與一個(gè)電源并聯(lián)電連接。利用平坦的金屬板制作配線構(gòu)件14并與發(fā)光模塊Ia的第一殼體構(gòu)件4a的上表面以及端子座20相接(接)。形成在配線構(gòu)件14的開口 14a是為了不妨礙從面發(fā)光 元件2向光學(xué)多棱柱7傳播光而設(shè)置的。配線構(gòu)件15構(gòu)成為將平坦的金屬板彎曲后的形狀并與配線構(gòu)件14同樣形成開口 15a。配線構(gòu)件15為完成相互鄰接的兩個(gè)發(fā)光模塊之間的電連接的構(gòu)件并與一方的發(fā)光模 塊的第一殼體構(gòu)件4a以及另一方的發(fā)光模塊的第二殼體構(gòu)件4b相接。配線構(gòu)件16構(gòu)成為將平坦的金屬板彎曲后的形狀并與發(fā)光模塊Ic的第二殼體構(gòu) 件4b以及端子座21的上表面相接。如圖4以及圖5中所示，屬于各組的3個(gè)發(fā)光模塊la、lb、Ic和配線構(gòu)件14、15、16 由供排水集管13的上表面和壓板22夾持并利用螺栓23被固定。為了良好地維持各發(fā)光模塊1的第二殼體構(gòu)件4b和配線構(gòu)件15、16之間的接觸， 也可以利用橡膠那樣的彈性體24施加作用力。
權(quán)利要求
一種光源，其含有集合排列在平面內(nèi)的多個(gè)發(fā)光模塊而構(gòu)成，其中，所述發(fā)光模塊的每個(gè)具備集合排列在平面內(nèi)的多個(gè)面發(fā)光元件、和將該發(fā)光元件收容在內(nèi)部的殼體，所述殼體與所述面發(fā)光元件電連接并形成用于向該面發(fā)光元件供給電力的電氣路徑，所述多個(gè)發(fā)光模塊被分為多個(gè)組，屬于各組的所述多個(gè)發(fā)光模塊相互串聯(lián)電連接而被供給電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于， 所述殼體具有第一殼體構(gòu)件和第二殼體構(gòu)件，所述第一以及第二殼體構(gòu)件分別與所述多個(gè)面發(fā)光元件電連接并且相互之間電絕緣， 屬于各組的所述多個(gè)發(fā)光模塊中的相互鄰接的兩個(gè)發(fā)光模塊之間的電連接，通過將一 方的發(fā)光模塊的所述第一殼體構(gòu)件和另一方的發(fā)光模塊的所述第二殼體構(gòu)件之間電連接 的配線構(gòu)件來進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源，其特征在于，所述多個(gè)發(fā)光模塊，以電特性相似的發(fā)光模塊彼此屬于相同的組的方式被分類。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的光源，其特征在于， 對各組連接獨(dú)立的電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的光源，其特征在于， 每個(gè)組與一個(gè)電源并聯(lián)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的光源，其特征在于， 所述光源還具備光學(xué)多棱柱，其一方的端面靠近所述多個(gè)面發(fā)光元件而配置，并接收來自該多個(gè)面發(fā) 光元件的光，并從另一方的端面發(fā)出在該光學(xué)多棱柱的內(nèi)部使照度均勻后的光；以及 透鏡，其接收從所述光學(xué)多棱柱的所述另一方的端面發(fā)出的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的光源，其特征在于，所述殼體具有用于冷卻所述多個(gè)面發(fā)光元件的冷卻水的供排水口，并且所述發(fā)光模塊 被安裝在利用電絕緣材料制作的冷卻集管的上表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的光源，其特征在于，所述殼體具有用于冷卻所述多個(gè)面發(fā)光元件的冷卻水的供排水口，并且所述發(fā)光模塊 經(jīng)由利用電絕緣材料制作的薄板而被安裝在冷卻集管的上表面。
全文摘要
本發(fā)明利用多個(gè)面發(fā)光元件而提供一種以廉價(jià)的配線來高效率發(fā)光的光源。光源含有集合排列在平面內(nèi)的多個(gè)發(fā)光模塊(1a、1b、1c)而構(gòu)成。各個(gè)發(fā)光模塊(1a、1b、1c)具備集合排列在平面內(nèi)的多個(gè)面發(fā)光元件、和將該發(fā)光元件收容在內(nèi)部的殼體。殼體與面發(fā)光元件電連接并形成用于向該面發(fā)光元件提供電力的電氣路徑。多個(gè)發(fā)光模塊(1a、1b、1c)被分為多個(gè)組，屬于各組的多個(gè)發(fā)光模塊(1a、1b、1c)相互串聯(lián)電連接而被提供電力。
文檔編號F21V23/00GK101881386SQ20101017603
公開日2010年11月10日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者三宅健 申請人:三榮技研股份有限公司