包括二極管的照明模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管領(lǐng)域，并且優(yōu)選地涉及大功率的激光二極管，其被設(shè)計(jì)用于裝備例如安裝在機(jī)動(dòng)車輛上的照明系統(tǒng)。這些二極管使得能夠產(chǎn)生光的形式和分布可以根據(jù)需要被調(diào)節(jié)的光束。例如，在公開EP 2063170和公開EP 2690352中描述了這種裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]然而，由于二極管產(chǎn)生大量的熱，這些二極管需要與有效的冷卻裝置配合。
[0003]為此目的，已經(jīng)提出了將二極管安裝在作為散熱器的支撐件上，允許二極管組裝到照明系統(tǒng)中。
[0004]為了優(yōu)化由二極管發(fā)出的光束的定向，于其中安裝二極管的光學(xué)器件必須被提前調(diào)節(jié)，并且二極管繞其中心軸線(大體穿過發(fā)光二極管的部件的中心)的角位置必須被精確地定位，以便優(yōu)化該器件的光輸出。
[0005]然后，繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)該二極管，直到獲得該最佳位置。
[0006]一般而言，用于激勵(lì)和控制二極管的連接或聯(lián)接銷被設(shè)置在二極管的后部上，并且穿過連接件以與外部電連接件連接。
[0007]這些連接銷圍繞二極管的后中心部位放置，并且位于中心大體設(shè)置在二極管的中心軸線上的圓上。在最常見的實(shí)例中，其中二極管僅包括兩個(gè)銷，該兩個(gè)銷位于直徑對(duì)應(yīng)于連接該兩個(gè)銷的部分并且中心位于二極管的中心軸線上的圓上。
[0008]一般而言，二極管設(shè)置于其上的支撐件包括單一的大體圓形的孔口，連接銷延伸穿過該孔口。然后，二極管以如下方式被定位，即其中心軸線與孔口的軸線為同一軸線。此夕卜，孔口的直徑被調(diào)節(jié)為允許聯(lián)接銷通過。然后，二極管的中心軸線穿過孔口，銷延伸進(jìn)入該孔口。
[0009]然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)二極管的最熱位置恰好在位于二極管的中心軸線周圍的中心部位。因而，這樣的設(shè)置意味著因此在連接銷穿過的孔口處失去了二極管的位于中心軸線周圍并且對(duì)應(yīng)于該熱點(diǎn)位置的后部與冷卻裝置之間的接觸。該設(shè)置導(dǎo)致散熱器排出由二極管產(chǎn)生的熱量的能力的降低，這增大了因所產(chǎn)生的過量的熱對(duì)二極管損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0010]了解了該中心熱點(diǎn)現(xiàn)象，激光二極管制造商已經(jīng)提出了相對(duì)于二極管的中心軸線偏心地放置連接銷，以便允許冷卻系統(tǒng)和該熱點(diǎn)所位于的后部中心部位之間更好的接觸。因而，連接銷不再設(shè)置在中心位于二極管的中心軸線上的圓上。此外，當(dāng)二極管只包括兩個(gè)銷時(shí)，二極管的中心軸線不再穿過連接兩個(gè)銷的部分的中間或者不再穿過該部分本身。
[0011]使用這種類型的二極管需要連接銷所穿過的孔口的直徑進(jìn)一步擴(kuò)大，以便允許二極管繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。而且，在一定程度上失去了由該新的設(shè)置帶來的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭卓诰哂懈蟮闹睆?，二極管的中心部位比之前更少地能排出由二極管產(chǎn)生的熱量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提出一種照明模塊，尤其是用于照明和/或信號(hào)指示，包括散熱器，具有中心軸線的發(fā)光二極管安裝在所述散熱器上，所述散熱器包括主體，主體的前面被保持為鄰接抵靠二極管的后面，所述主體包括穿過所述主體并在主體的前面上敞開的至少一個(gè)孔口，從二極管的后面延伸的一個(gè)或多個(gè)連接銷穿過所述至少一個(gè)孔口。優(yōu)選地，孔口為圓形或橢圓形。
[0013]照明模塊的特征在于:所述二極管的中心軸線沒有通過穿過主體并且連接銷延伸穿過的孔口。
[0014]因而，建立了二極管的圍繞中心軸線定位并且對(duì)應(yīng)于二極管的熱點(diǎn)的后面與散熱器的前面之間的接觸。
[0015]因而，通過合適地設(shè)置連接銷和孔口，該安裝能夠建立二極管的熱點(diǎn)和散熱器之間的持久接觸，并且能夠得益于現(xiàn)在由制造商提出的二極管所獲得的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的照明模塊還可以孤立地或者組合地包括下述特征:
[0017]-二極管的后面包括定心在中心軸線上的假想盤，該假想盤與散熱器的主體的前面接觸。
[0018]-散熱器的主體安裝在殼體中使得散熱器的主體相對(duì)于所述殼體的角位置能夠繞基本上垂直于所述散熱器的所述主體的前面的軸線旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)。
[0019]-殼體和散熱器具有互補(bǔ)的形狀。
[0020]-在殼體中的散熱器的旋轉(zhuǎn)軸線與二極管的中心軸線為同一軸線。
[0021]-散熱器的旋轉(zhuǎn)軸線沒有通過形成在所述散熱器的主體中的孔口。
[0022]-散熱器的主體包括與從二極管的后面延伸的銷一樣多的孔口，每個(gè)孔口被設(shè)計(jì)用于接收銷。
[0023]-散熱器的主體和二極管包括用于阻止二極管繞其中心軸線相對(duì)于散熱器的主體旋轉(zhuǎn)的裝置。
[0024]-用于阻止二極管的旋轉(zhuǎn)的裝置通過設(shè)置在散熱器的主體的前面上的立柱與形成在二極管的橫向邊上的槽口配合形成。
[0025]-照明模塊還包括緊靠在激光二極管的前部上的封閉元件，以保持所述二極管緊靠在散熱器的主體的前面上。
[0026]-封閉元件和殼體以如下方式彼此機(jī)械地連接，阻止散熱器從所述殼體退出。
[0027]-封閉元件和殼體通過螺釘/螺母型的連接或通過夾具或卡扣裝置彼此機(jī)械地連接。
[0028]-散熱器包括形成散熱器的換熱裝置，該換熱裝置延伸通過設(shè)置在殼體的端壁中的窗口。
[0029]-散熱器包括用于冷卻流體循環(huán)的裝置。
[0030]-散熱器包括用于空氣循環(huán)的裝置。
[0031 ]-散熱器包括熱電冷卻系統(tǒng)。
[0032]-發(fā)光二極管為大功率的激光二極管。
[0033]本發(fā)明還涉及一種照明裝置，尤其是用于機(jī)動(dòng)車輛的照明和/或信號(hào)指示，包括利用殼體固定在所述照明裝置的底座上的根據(jù)前述特征中的一個(gè)或其它特征的照明模塊。封閉元件可以有效地由形成底座的一部分的凸臺(tái)形成。
【附圖說明】
[0034]在閱覽以舉例方式并且以非限制方式提供的附圖后將更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0035]圖1和圖2是激光二極管的前面和后面的立體圖；
[0036]圖3是根據(jù)本發(fā)明的照明模塊的立體圖；
[0037]圖3b是散熱器的主體的變形實(shí)施例；
[0038]圖4是其中安裝有激光二極管的照明模塊的截面圖；
[0039]圖5是根據(jù)替代實(shí)施例其中安裝有激光二極管的照明模塊的立體圖；
[0040]圖6是根據(jù)該替代例的照明模塊的截面圖；
[0041]圖7是于其上鄰接安裝激光二極管的散熱器的主體的前面的細(xì)節(jié)圖；
[0042]圖8是包括光源和根據(jù)本發(fā)明的照明模塊的照明裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]圖1和2中示出的二極管40(優(yōu)選地為大功率的激光二極管)包括朝向前方的部分和后面42，朝向前方的部分可以包括相對(duì)于彼此橫向偏移的一個(gè)或多個(gè)前面43a、43b。連接銷41從后面露出。雖然在本實(shí)例中數(shù)量為兩個(gè)，但是銷的數(shù)量是非限制性的。二極管包括大致垂直于前面43a和后面42并且完全穿過光的發(fā)射區(qū)44的中心軸線xx’，該發(fā)射區(qū)構(gòu)成二極管40的最熱位置。因而，由光發(fā)射區(qū)44產(chǎn)生的熱量在中心軸線xx’處最大。
[0044]圖2中以虛線示出有假想盤47，其定心在二極管的中心軸線xx’上，并且沒有與連接銷41相交。還可以看出，中心軸線xx’沒有構(gòu)成連接銷41的對(duì)稱軸線，因而，連接銷相對(duì)于該軸線略微偏心。
[0045]這種類型的“大功率”二極管發(fā)射350nm-850nm范圍內(nèi)(優(yōu)選地445nm)的波長(zhǎng)的光，它消耗可能5mW-10W范圍的電功率。還可以使用發(fā)射紫外、藍(lán)色、綠、紅或紅外光譜的激光二極管。
[0046]在本實(shí)例中，二極管40包括呈軸環(huán)形式的橫向邊45，在橫向邊中形成有兩個(gè)槽口46，下面將詳細(xì)描述槽口的使用。
[0047]圖3圖示了通過組裝散熱器20、殼體10和定位盤30形成的根據(jù)本發(fā)明的照明裝置50。
[0048]散熱器20包括主體24，主體的前面21構(gòu)成鄰接面，二極管40的后面42保持靠在該鄰接面上。孔口 23穿過散熱器的主體24，以便接收連接銷41，連接銷因此延伸穿過主體24。連接銷通過連接器(未示出)與電源(未示出)連接，通過散熱器20的后部連接銷接近連接器。
[0049]作為本說明書的基礎(chǔ)的圖3圖示了一個(gè)實(shí)例，其中兩個(gè)連接銷41穿過同一孔口23，在這種情況下其優(yōu)選地具有大致橢圓形的形狀。
[0050]然而，該實(shí)施例是非限制性的，并且為了促進(jìn)二極管的后面和散熱器的主體的前面之間的熱交換，很可能設(shè)計(jì)提供和銷一樣多的孔口，以增大二極管的后面和散熱器的主體的前面之間的接觸面積，如圖3b所示，其中孔口 23具有大致圓形形狀。
[0051]散熱器的前面21還包括兩個(gè)立柱22，其被設(shè)置以便插入形成在二極管40的邊45上的槽口 46中。這些立柱被設(shè)計(jì)用于允許二極管精確地定位在散熱器20的主體24的前面21上，并且阻止二極管繞其中心軸線xx’相對(duì)于散熱器20的主體24旋轉(zhuǎn)。
[0052]圖7能夠更詳細(xì)地示出當(dāng)二極管10的后面42鄰接靠在散熱器的前面21上時(shí)立柱22想丟與槽口 46的定位。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的照明模塊還包括殼體10，散熱器20插入殼體中。散熱器鄰接靠在殼體10的端壁13上。優(yōu)選地，殼體10和散熱器20具有互補(bǔ)形狀。
[0054]散熱器20相對(duì)于殼體10的角位置可以繞軸線XX’調(diào)整。該旋轉(zhuǎn)軸線XX’基本上垂直于散熱器的主體的前面21。
[0055]當(dāng)二極管鄰接靠在散熱器20的主體24的前面21上并且立柱22插入槽口 46中時(shí)，通過合適地定位孔口 23和立柱22，可以使二極管的中心軸線xx’與殼體10中的散熱器的旋轉(zhuǎn)軸線XX’吻合。
[0056]這樣，散熱器繞軸線XX’旋轉(zhuǎn)通過給定角度值使二極管繞其中心軸線xx’旋轉(zhuǎn)相同的角度值。