(57)【要約】      （修正有）【課題】バックライト付きシステムで費用効率の高いＬＥＤに基づく光源および当該光源を形成するための方法を提供する。【解決手段】光源は、複数のＬＥＤと、ＬＥＤキャリアと、カバーとを含む。ＬＥＤキャリアは、上面が各ＬＥＤおよびコネクタのための装着パッドを有する回路層に結合された金属コアを含んでおり、コネクタは、装着パッドに接続された回路導体への接続を提供する。カバーは、ＬＥＤキャリアに結合されるとともに、ＬＥＤからの光がカバーから出ることができるように位置決めされた第１の開口と、コネクタにアクセスできるようにする第２の開口とを含む。封入システムは各ＬＥＤを封入材料の層で覆う。封入システムは、カバーをＬＥＤキャリアに対して結合するとともに、ＬＥＤキャリアからの光の光学的処理を行なうことができる。【選択図】図１
2008118115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤと、
上面および下面を有する金属コアを有するＬＥＤキャリアであって、前記上面は、前記各ＬＥＤおよび第１のコネクタのための装着パッドを有する回路層に結合され、前記第１のコネクタは、前記装着パッドに接続された回路導体への接続を提供し、前記下面は、前記光源の外部境界部を有している、ＬＥＤキャリアと、
前記ＬＥＤキャリアに結合されたカバーであって、前記ＬＥＤからの光が前記カバーから出ることができるように位置決めされた第１の開口と、前記第１のコネクタにアクセスできるようにする第２の開口とを有する、カバーと、
前記各ＬＥＤを封入材料の層で覆う封入システムと、
を備えている、光源。
【請求項２】
前記ＬＥＤキャリアが、第２のコネクタのための装着パッドを更に備え、該第２のコネクタは、前記装着パッドに接続された回路導体への接続を提供し、前記カバーは、前記第２のコネクタにアクセスできるようにする第３の開口を更に備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記金属コアは２５℃で１０Ｗ／ｍ．Ｋを上回る熱伝導率を有する、請求項１に記載の光源。
【請求項４】
前記カバーは、前記第１の開口の表面がニッケルでメッキされたアルミニウムを備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項５】
前記カバーが空洞を有し、前記ＬＥＤキャリアが前記空洞の内面に対して結合され、前記ＬＥＤキャリアが前記空洞の壁によって前記カバーに対して位置合わせされている、請求項１に記載の光源。
【請求項６】
前記回路層が、前記金属コアに結合された第１の面と前記回路導体に結合された第２の面とを有する厚さが４ミル未満の熱伝導絶縁体を備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項７】
前記封入システムが、前記ＬＥＤおよび前記ＬＥＤキャリアに接触する第１の面と、平坦な第２の面とを有する透明な封入材の層を備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項８】
前記封入システムが、前記ＬＥＤおよび前記ＬＥＤキャリアに接触する第１の面と円柱状の第２の面とを有する透明な封入材の層を備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項９】
前記封入システムが、前記ＬＥＤおよび前記ＬＥＤキャリアに接触する第１の面と、複数の凸半球状レンズを有し且つそのようなレンズの１つが前記各ＬＥＤに対応している第２の面とを有する透明な封入材の層を備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項１０】
前記封入システムが、前記ＬＥＤのうちの少なくとも１つの上側に位置し且つリン光体粒子が内部に懸濁した第１の封入材と、前記第１の封入材の層の上側に位置する第２の透明な封入材とを備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項１１】
前記カバーおよび前記ＬＥＤキャリアに第１および第２の穴を更に備え、前記カバーの前記第１および第２の穴は前記ＬＥＤキャリアの前記第１および第２の穴と位置合わせされている、請求項１に記載の光源。
【請求項１２】
前記第１および第２の穴のうちの１つがネジ部を備えている、請求項１に記載の光源。
【請求項１３】
前記ＬＥＤが、前記第１の開口の１つの側面と平行な少なくとも１つのＬＥＤ列を有する直線的な配列で配置されている、請求項１に記載の光源。
【請求項１４】
光源を構成するための方法において、
ＬＥＤキャリアを設けるステップであって、前記ＬＥＤキャリアは、上面および下面を有する金属コアを有し、前記上面は、複数のＬＥＤのうちのそれぞれのためのＬＥＤ装着パッドとコネクタのためのコネクタ装着パッドとを有する回路層に結合され、前記コネクタは、前記装着パッドに接続された回路導体への接続を提供し、前記下面は、前記光源の外部境界部を有している、ステップと、
前記各装着パッドにＬＥＤを装着するステップと、
前記コネクタ装着パッドに前記コネクタを装着するステップと、
カバーを位置決めするステップであって、前記カバーは、前記ＬＥＤからの光が前記カバーから出ることができるように位置決めされた第１の開口と、前記ＬＥＤキャリアに対する前記コネクタへのアクセスを与える第２の開口とを有している、ステップと、
前記カバーを前記ＬＥＤキャリアに対して結合するステップと、
を含む、方法。
【請求項１５】
前記結合するステップが、封入材を前記第１の開口内に注入するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記位置決めするステップが、前記ＬＥＤキャリアおよび前記カバーの穴を貫通する留め具を用いて前記カバーとＬＥＤキャリアとを接続するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＬＥＤを装着するステップが、リン光体材料の粒子を含む封入材を用いて前記ＬＥＤのうちの１つを覆うステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記位置決めするステップが、前記カバーの空洞内へ前記ＬＥＤキャリアを挿入するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記結合するステップが、前記第１の開口内へ透明な封入材を注入し、平坦でない形状部を、前記ＬＥＤキャリアと接触しない前記封入材の表面へと成形するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、白熱電球および蛍光灯に基づく従来の光源における魅力的な代替候補である。ＬＥＤは、白熱光よりも高いエネルギ変換効率を有するとともに、白熱光器具および蛍光灯器具の両方よりもかなり長い寿命を有する。また、ＬＥＤに基づく照明器具は、蛍光に伴う高い電圧を必要としない。
【０００２】
ＬＥＤは、空間が制約されているＬＣＤパネルなどのバックライト付きのディスプレイにとって特に魅力的な光源である。多くの携帯電子機器は、非常に薄いバックライト付き光源を必要とする。携帯電話、ＰＤＡ、ラップトップコンピュータで用いるＬＣＤディスプレイは、ＬＣＤパネルまたはキーパッドを照明するための光源を必要とする。光源は、一般に、薄層の１つまたは複数の縁部から照明される薄い二次元の平坦なライトパイプから成る。光は、それが１つの表面上の散乱中心によって散乱されるまで内部反射によってライトパイプ内に捕捉される。散乱された光は、ライトパイプの１つの表面を通じてライトパイプから出るとともに、ＬＣＤパネルまたはキーパッドなどの２次元物体を照明するために使用される。
【０００３】
携帯機器は、光源の厚さに厳しい制約を課す。機器の最小厚は、ライトパイプと照明される対象物との組み合わされた厚さによって設定される。理想的には、ライトパイプの縁部を照明するために使用される光源は、ＬＥＤが機器の厚さを増大させないようにして、この最小厚よりも小さい。ＬＥＤはそのような携帯機器で利用できる低い電圧で動作可能な本質的に小さい発光体であるため、ＬＥＤに基づく光源はそのような用途では非常に興味深い。
【０００４】
残念ながら、ＬＥＤは、そのようなバックライト付きシステムで費用効率の高い解決策を提供するために克服すべき多くの欠点を有する。第１に、ＬＥＤは比較的低電力の点光源である。バックライト用途は、直線的形状を有する光源を必要とするとともに、単一のＬＥＤから利用できるよりも多くの電力を必要とする。そのため、比較的多数の個々のＬＥＤを有する光源が構成されなければならない。
【０００５】
第２に、ＬＥＤは狭い光帯域の光を発する。そのため、人間の観察者が特定の色を有すると知覚できる光源を形成するために、異なる発光スペクトルを有するＬＥＤを同一光源へと組み合わせなければならず、あるいは、リン光体変換層を利用してＬＥＤ発生光の一部を異なるスペクトルの光へと変換しなければならない。例えば、白色光を発するように知覚されるＬＥＤは、スペクトルの赤色、青色、緑色領域において発光スペクトルを有するＬＥＤの出力を組み合わせることにより、あるいは、青色発光ＬＥＤと出力光の一部をスペクトルの黄色領域の光へと変換するリン光体層とを利用することにより構成することができる。ＬＣＤディスプレイにおいては、スペクトルの赤色領域、青色領域、緑色領域に発光帯域を有する光が一般に必要とされる。そのため、ＬＥＤに基づく光源は、３つのタイプのＬＥＤを含んでいなければならず、３つの別個の光源からの光を混合させなければならない。
【０００６】
第３に、ＬＥＤに基づく光源の場合には、放熱が特に重要である。ＬＥＤの電気変換効率は、ＬＥＤにおける接合部温度の増大に伴って減少する。そのため、かなりの量の熱を発生する任意のＬＥＤ系光源は、ＬＥＤから熱を除去するための良好な熱伝導経路を有していなければならない。
【０００７】
最後に、これらの用途の殆どにおいては、コストが第１に重要である。多くの従来技術のシステムにおいて、光源は、携帯機器の他の部分を実装するために使用されるプリント回路基板（ＰＣＢ）上に組み込まれる個々のＬＥＤから構成される。そのような特注設計は、設計のコストおよびプロダクトサイクル時間を増大させる。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、光源および当該光源を形成するための方法を含む。光源は、複数のＬＥＤと、ＬＥＤキャリアと、カバーとを含む。ＬＥＤキャリアは、上面と下面とを有する金属コアを含む。上面は、各ＬＥＤおよびコネクタのための装着パッドを有する回路層に結合されており、コネクタは、装着パッドに接続された回路導体への接続を提供する。下面は光源の外部境界部を含む。カバーはＬＥＤキャリアに対して結合される。カバーは、ＬＥＤからの光がカバーから出ることができるように位置決めされた第１の開口と、コネクタにアクセスできるようにする第２の開口とを含む。封入システムは各ＬＥＤを封入材料の層で覆う。本発明の１つの態様では、カバーは空洞を含み、ＬＥＤキャリアは、空洞の内面に対して結合されるとともに、空洞の壁によってカバーに対して位置合わせされる。本発明の他の態様において、封入システムは、ＬＥＤおよびＬＥＤキャリアと接触する第１の面と、成形される（molded）第２の面とを有する透明な封入材の層を含む。成形される面は、平坦であってもよく、あるいは、ＬＥＤからの光の光学的処理を行なうように形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明がその利点を提供する方法は、本発明に係る光源の１つの実施形態を示す図１〜図５を参照して更に容易に理解できる。図１は光源３０の上側正面斜視図であり、図２は光源３０の下側正面斜視図である。図３は光源３０の分解斜視図である。図４は光源３０の平面図であり、図５は図４に示される５−５線に沿う光源３０の断面図である。
【００１０】
光源３０は、２つのメインアセンブリ、すなわち、ＬＥＤキャリア５０とカバー４０とを含む。カバー４０は、ＬＥＤキャリア５０が挿入される空洞を含む。また、カバー４０は開口４２も含んでおり、この開口４２を通じて、５６で示されるＬＥＤからの光が光源３０から出ることができる。開口４２の側面は、反射性を有して所定の角度で傾けられており、ＬＥＤから出る光を、その側面を介して、その光が光源３０から出ることができる方向へと向け直す。光源３０は、開口４２を満たす透明な封入部材を含む。
【００１１】
ＬＥＤキャリア５０は、光源３０の様々な電子部品間の接続を行なうようにパターン形成される１つ以上の金属層から構成される回路キャリア５９である。回路層は、ＬＥＤからカバー４０へ及び光源３０が装着される下側の構造体へと熱を伝える金属コア５２に対して固着される。１つの実施形態では、コアはアルミニウム合金から構成されている。図１〜図５に示される実施形態では、単一の金属層がパターン形成されることによりＬＥＤ５６を給電コネクタ３２に接続するために使用されるトレース５４、５５が設けられる。この層は、４ミル（約０．１ｍｍ）以下の厚さの薄い絶縁層５３によってコア５２から分離されている。当該金属層は、金属層の信号トレースがカバー４０に短絡しないようにする第２の薄い絶縁層５８によって覆われている。
【００１２】
コネクタは、光源が利用される装置のケーブルまたは他のデバイスの対応するコネクタに対して結合するように構成される雄コネクタまたは雌コネクタであってよい。前述した実施形態において、コネクタは、対応するコネクタをＬＥＤ回路キャリアの表面と平行な方向で受けるように位置決めされている。しかしながら、対応するコネクタが前記表面と垂直な方向で受け入れられるようにコネクタが装着される実施形態も構成できる。
【００１３】
各ＬＥＤは、金属層内の２つのトレースに接続されている。第１の接続はＬＥＤの下部の端子によって行なわれ、第２の接続はワイヤボンディング接続５７を介したＬＥＤの上部の端子によって行なわれる。
【００１４】
光源３０はＬＥＤの３つのグループを含む。各グループ内のＬＥＤは、直列に接続されるとともに、同じスペクトルを有する光を発生する。グループは、スペクトルの赤色領域、青色領域、緑色領域の光を発生する。出力光の色均一性を高めるため、ＬＥＤは、各ＬＥＤが他の２つの色の隣接するＬＥＤを有するように交互に配置されている。ＬＥＤの各グループは、金属層の対応するトレースによってコネクタ３２に接続される。
【００１５】
ここで、各色の個々のＬＥＤが直列に接続される接続方式を示す図６Ａを参照されたい。この構成において、図５に示される金属層は、ＬＥＤが接続されるべき各点に隙間、例えば隙間１０５を含む３つの金属トレース１０１、１０２、１０３を含む。全ての青色ＬＥＤ１１１は、ＬＥＤがトレース１０１の隙間のうちの１つにわたって回路を完成させるようにトレース１０１に接続されている。同様に、緑色ＬＥＤ１１２はトレース１０２の隙間にわたって接続され、赤色ＬＥＤ１１３はトレース１０３の隙間にわたって接続される。各トレースの端部はコネクタ３２の導体に対して接続されている。
【００１６】
図６Ａに示される実施形態はＬＥＤの３つのグループを有するが、特定の状況では、他のグループ数を有する実施形態も有益である。例えば、モノクロ光源はＬＥＤの１つのグループだけを必要とする。また、ＬＥＤの４つのグループを有する実施形態は多くの利点を提供する。ここで、「Ｘ」で示されるＬＥＤの更なるグループを含むように拡張される図６Ａに示される接続方式を示す図６Ｂを参照されたい。更なるグループは、１１４で示されるＬＥＤの新たなグループのための隙間を有する更なる導体１０４を設けることにより実施される。
【００１７】
１つの実施形態において、Ｘは更なる緑色ＬＥＤである。緑色ＬＥＤの相対的効率は、赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤのそれよりもかなり低い。そのため、ＬＥＤが最大定格電流付近で動作される実施形態では、同じ範囲の色を与え且つ赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤをそれらのＬＥＤにおける最大電流付近に依然として維持するために、更なる緑色ＬＥＤが必要とされる。
【００１８】
他の実施形態では、Ｘが「白色」ＬＥＤである。青色光の一部を黄色光へ変換する黄色リン光体によって覆われる青色ＬＥＤに基づく白色ＬＥＤは、赤色、青色、緑色ＬＥＤから構成される白色光源よりも高い電力変換効率を有する。しかしながら、多くの用途において、白色ＬＥＤによって与えられる白色光付近の色調整範囲が限られる白色光源は有益である。
【００１９】
更に他の実施形態では、Ｘがアンバー色またはシアン色ＬＥＤである。そのような光源は、更に幅広い色域を有しており、そのため、色空間のアンバー色領域またはシアン色領域に色点を必要とする特定の用途において有益である。
【００２０】
カバー４０は、ＬＥＤキャリア５０の下面がカバー４０の下面と同一平面となるようにＬＥＤキャリア５０が挿入される空洞を含む。これにより、光源３０の熱伝達面と光源３０を利用する最終製品において光源３０が接続される面とを最大にする構造が提供される。カバー４０は、カバー４０およびＬＥＤキャリア５０が組み付けられた後に開口４２を満たすために使用される封入材３１によってＬＥＤキャリアに取り付けられる。封入材層は、ＬＥＤキャリア５０の上面と開口４２の傾斜した側面とに対して固着される。封入材層によって行なわれる結合が不十分である場合には、ＬＥＤキャリア５０の上面に更に接着剤を塗布して、他の接触領域で固着を行なうことができる。
【００２１】
また、光源３０は、光源３０が利用される完成品の他のアセンブリ上に光源３０を装着するために設けられる多くの穴も含む。カバー４０は、ネジなどの留め具を受け入れることができる光源３０を貫通する穴を設けるために、ＬＥＤキャリア５０の穴５１と位置合わせされる穴４１を含む。そのような取り付けを容易にするため、図５に４８で示されるように、穴４１及び／又は５１の内面にネジを形成することができる。カバーの穴のみ、または回路キャリアの穴のみにネジが形成される実施形態を構成することもできる。
【００２２】
なお、留め具は、カバー４０とＬＥＤキャリア５０との間の更なる結合、および、カバー４０から光源３０が取り付けられる下側の基板への更なる熱伝導を行なうこともできる。
【００２３】
また、穴が光源を完全に通り抜ける必要がないことにも留意すべきである。カバーの穴またはＬＥＤキャリアの穴は、ネジを受けるためにネジ山が形成される止まり穴であってもよい。
【００２４】
これらの穴は、開口４２を充填する間にカバー４０をＬＥＤキャリア５０に対して保持させるために、光源の組み立て中に使用することもできる。光源は、ＬＥＤの全てが回路キャリア５０に取り付けられて様々な電気トレースに対して電気的に接続された後、カバー４０を回路キャリア５０に対して取り付けることにより組み立てられる。ネジは、穴に通して配置されるとともに、カバー４０と回路キャリア５０とを共に押し付けるように締め付けられる。カバーまたは回路キャリアのうちの一方だけの穴にネジが形成されている実施形態は、組み立て作業中に特に有用である。その後、封入材を開口４２内に注入して硬化させることができる。硬化が完了した後、ネジが除去される。
【００２５】
多くのＬＥＤは、ダイ内で発生されたかなりの割合の光を、ダイの側面を通じて放射する。この側面放射される光は、ＬＥＤ材料および周囲の誘電体の屈折率の差に起因してＬＥＤ内に捕捉される光である。捕捉された光は、光が逃れるダイの縁部の面に突き当たるまで、ＬＥＤの上面と下面との間で往復反射される。
【００２６】
上述した本発明の実施形態はカバー４０の単一の開口４２を利用し、この開口４２を通じてＬＥＤからの光が出る。この開口の側面は、角度を成しているとともに、ＬＥＤダイの側面から出る光を前方へ向け直すように反射する。再び図４を参照されたい。反射側面は、図４に示されるＸ方向と略平行な方向でＬＥＤから出るかなりの割合の光を捕捉して向け直すが、Ｙ方向と略平行な方向でＬＥＤから出る光は効果的に捕捉されない。前方へ向けられる側面発光量は、カバー４０に更なる反射体を含めることにより高めることができる。
【００２７】
ここで、ＬＥＤからの光が逃れる開口７１の一部を示す本発明の他の実施形態の一部の平面図である図７を参照されたい。前述したように、開口７１は傾斜した反射側面を有する。ＬＥＤはグループを成して配置されている。１つの典型的なグループが７２〜７４において示されている。この実施形態において、各グループは、１つの赤色ＬＥＤと、１つの青色ＬＥＤと、１つの緑色ＬＥＤとを有する。各グループは、開口７１の上面を通じて光が出るようにＹ方向でＬＥＤの側面から出る光を向け直す反射体７５によって境界付けられている。これらの更なる反射体は、カバー要素に組み込まれており、そのため、任意の更なる製造ステップを必要としない。原理的には、十分な空間が存在する場合、ＬＥＤの各対間に図７に示されるタイプの反射体を導入することができる。
【００２８】
本発明の前述した実施形態は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤを利用して、調整可能な光源を実施し、幅広い範囲の色を供給する。しかしながら、より限られた範囲或いはより幅広い範囲の色を有する光源を形成するために同じ一般的構造を利用することができる。例えば、ＬＥＤは、青色光の一部を黄色光へ変換するリン光体で覆われる青色発光ＬＥＤを利用する「白色」ＬＥＤと置き換えることができる。結果として得られる出力は、人間の観察者には白色のように見える。
【００２９】
ここで、本発明に係る光源の他の実施形態の一部の断面図である図８を参照されたい。光源８０は、カバー８１に結合されるＬＥＤキャリア８２を含む。ＬＥＤ８３のうちの少なくとも１つは、ＬＥＤ８３から出る光の一部を異なるスペクトルを有する光へと変換するリン光体の粒子を含むエポキシ８４の小滴で覆われている。例えば、白色ＬＥＤを形成するために、前述したように、ＬＥＤ８３が青色発光ＬＥＤであってもよく、また、リン光体が青色光の一部を黄色光へ変換してもよい。なお、リン光体層は、異なる発光スペクトルを有する複数のリン光体を含むことができる。リン光体含有滴は、カバー８１に対してＬＥＤキャリア８２を取り付ける前に堆積されて硬化される。カバー８１がＬＥＤキャリア８２上に位置決めされた後、カバー８１の開口の残りの空間が透明な封入材８５で満たされる。なお、リン光体被覆は、ＬＥＤのうちの選択されたＬＥＤ上または全てのＬＥＤ上に設けることができる。
【００３０】
１つの実施形態では、封入システムは、透明なシリコンを利用する。シリコンは、ＬＥＤの動作中に高い熱安定性および光安定性を有する低応力封入を行なう。他の実施形態において、封入システムは、カバーの開口内に液体の形態で注入されてその後に炉内で硬化される熱硬化性プラスチック高分子を利用する。また、これらの高分子は、ＬＥＤチップからの光抽出効率を高める、空気とＬＥＤチップとの間の中間の屈折率を有する媒体も与える。
【００３１】
本発明の前述の実施形態は、カバーの上部に充填され且つ平面に仕上げられる封入材層を利用する。しかしながら、封入材層の上面は、成形されることもできる。非平面状の成形面は２つの利点を提供する。第１に、成形面は、光源の出力光プロファイルを変えるレンズを形成する。第２に、成形面は、封入材−空気境界部で反射される光の量を減少させることによりデバイスからの光の抽出を向上させる。
【００３２】
ここで、本発明に係る光源の他の実施形態の一部の断面図である図９を参照されたい。光源８６は、前述した方法と同様の方法でカバー８１に結合されるＬＥＤキャリア８２を含む。光源８６は、レンズとしての機能を果たすことができる凸面を有する封入材層８７を利用する。また、凸面は、この凸面の垂線に対する臨界角よりも大きい角度で凸面に突き当たって開口へと反射して戻るＬＥＤ８３からの光の量も減少させる。
【００３３】
また、レンズが円柱状を成し、その円柱体の軸がＬＥＤ同士を貫く線と平行であってもよい。前述したように、多くの用途において、光源は理想的には従来の直線状の光源に近い。そのような円柱状のレンズは、従来の直線状の光源へと本発明が近づくことを高める。なお、封入材を成形することにより、台形レンズおよびプリズムを含む他のレンズ形状を構成することができる。
【００３４】
封入材レンズがカバーの表面よりも上側に形成されるように示されているが、光源の厚さを減らすためにレンズが開口内に形成される実施形態を構成することもできる。そのような実施形態は、本発明に係る光源の他の実施形態の部分断面図である図１０に示されている。光源８８は、空洞内に成形される封入材レンズ８９を含む。
【００３５】
また、封入材レンズは、当該レンズが封入材層の全面を覆わないように構成することもできる。そのような構成は、本発明に係る光源の他の実施形態の一部の断面図である図１１に示されている。光源９０は、封入材層中に成形され且つ光源から離れた点にＬＥＤの像を形成するレンズ９１を含む。このタイプの用途では、開口の側面から反射された光は遠い領域において結像されず、そのため、カバーの側面は反射性を有する必要がない。封入材レンズは、各ＬＥＤ上の個々の凸レンズであってもよく、あるいは、ＬＥＤの全てを覆う円柱レンズであってもよい。
【００３６】
前述した実施形態の最小幅は、図３に示される開口４２のサイズおよびコネクタ３２のサイズによって決定される。幅が減少された光源が必要とされる場合には、コネクタ３２が光源の幅または長さを増大させないようにして、コネクタ３２をＬＥＤの列の端部に配置することができる。
【００３７】
ここで、本発明に係る光源の他の実施形態の平面図である図１２を参照されたい。光源１２０は、カバー１２５の開口１２１内に配置された複数のＬＥＤ１２２を含む。ＬＥＤは、前述した回路キャリアと同様の回路キャリア上に配置されている。回路キャリア上のトレースは、カバー１２５の端部でカバー１２５の開口内に配置されたコネクタ１２３に接続されている。
【００３８】
コネクタ１２３は、３つの側面を有するカバー１２５の開口内に嵌め込まれるように示されているが、側面１２６、１２７が任意であることに留意すべきである。すなわち、カバー１２５は、コネクタパットが露出された下側の回路キャリアの部分を残したまま、単に終端することができる。
【００３９】
前述の実施形態では、単一のコネクタが利用されていた。しかしながら、複数のコネクタを有する実施形態を構成することもできる。そのような実施形態は、光源を利用するデバイスに光源を装着するための手段をもコネクタが備える構造において特に有益である。ここで、本発明に係る光源の他の実施形態の平面図である図１３を参照されたい。光源１４０は１４５、１４６で示される２つのコネクタを含む。これらのコネクタは、光源が利用されるデバイスの一部である基板１５１上の２つの対応するコネクタ１５２、１５３と結合するように位置決めされている。コネクタは、基板１５１に対する電気的な接続および機械的な接続の両方を行なう。
【００４０】
ここで、本発明に係る光源の他の実施形態を示す図１４および図１５を参照されたい。図１４は光源１６０の平面図であり、図１５は図１４に示される１５−１５線に沿う光源１６０の断面図である。また、光源１６０は、１６１、１６２で示される２つのコネクタも含む。これらのコネクタは回路キャリア１６４の縁部にわたって延びている。各コネクタは、光源１６０が装着される基板１７２上の対応するコネクタ１７１と結合する。この実施形態では、熱伝導を向上させるために、回路キャリア１６４の下面が基板１７２と接触される。先と同様に、コネクタは電気的接続および機械的接続の両方を行なう。
【００４１】
１つの実施形態において、カバーは、効率的な放熱のために高い熱伝導率（一般的に、５０〜３５０Ｗ／ｍ．Ｋ）を与える金属材料から構成される。金属材料は、安価であり、様々な形状へと容易に形成される。また、そのような材料は、前述した反射面を形成するようにメッキすることができる。１つの実施形態では、カバーはニッケルでメッキされる。１つの実施形態では、カバーはアルミニウム合金から構成される。アルミニウムは、セラミックや金属メッキされた高分子などの他の選択肢に対して費用効率が高いカバー材料である。
【００４２】
本発明の前述した実施形態において、カバーの上面は、ネジおよびＬＥＤのための開口を除いて滑らかである。しかしながら、最終製品において放熱機能が光源の装着を妨げなければ、ヒートフィンまたは周囲の空気へ熱を良好に放散する機能を高める他の表面領域がカバーの表面に設けられる実施形態を構成することができる。なお、塗装または陽極酸化処理によって非光反射回路に黒色コーティングを設けることにより、光源の物理的外形を変更することなく、熱伝達を更に高めることができる。
【００４３】
前述した実施形態は、アルミニウム合金などの金属から構成されるカバーを利用した。しかしながら、セラミック、複合材料、または、プラスチックからカバーが構成される実施形態を構成することもできる。そのような材料を開口の領域でメッキして反射面を形成することができる。
【００４４】
本発明に対する様々な変更は、前述の説明および添付図面から当業者に明らかとなる。したがって、本発明は、特許請求項の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】光源３０の上側正面斜視図である。
【図２】光源３０の下側正面斜視図である。
【図３】光源３０の分解斜視図である。
【図４】光源３０の平面図である。
【図５】図４に示される５−５線に沿う光源３０の断面図である。
【図６Ａ】各色の個々のＬＥＤが直列に接続される接続方式を示す図である。
【図６Ｂ】各色の個々のＬＥＤが直列に接続される接続方式を示す図である。
【図７】ＬＥＤからの光が逃れる開口の一部を示す本発明の他の実施形態の一部の平面図である。
【図８】本発明に係る光源の他の実施形態の一部の断面図である。
【図９】本発明に係る光源の他の実施形態の一部の断面図である。
【図１０】本発明に係る光源の他の実施形態の部分断面図である。
【図１１】本発明に係る光源の他の実施形態の一部の断面図である。
【図１２】本発明に係る光源の他の実施形態の平面図である。
【図１３】本発明に係る光源の他の実施形態の平面図である。
【図１４】本発明に係る光源の他の実施形態の平面図である。
【図１５】図１４に示される光源の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
３０：光源
３１：封入材
３２：コネクタ
４０：カバー
４１：穴
４２：開口
５６：ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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