CN111706823B - 光源模块及车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明实现了车辆用灯具的小型化。光源模块具备：散热器，其具有形成为板状的基板部、与灯壳结合的结合部、供连接器连结的连接器连结部、以及多个散热片部；光源单元，其具有作为光源发挥作用的多个发光元件和供多个发光元件搭载的基板，配置于结合部；点亮控制单元，其形成具有开关稳压器的驱动电路，控制多个发光元件，并且安装于散热器，结合部从上述基板部向基板部的厚度方向上的一方突出，连接器连结部及多个散热片部从基板部向基板部的厚度方向上的另一方突出，在散热器上形成有由基板部和散热片部围成的空间，点亮控制单元配置于空间内。

Description

光源模块及车辆用灯具

技术领域

本发明涉及有关光源模块及车辆用灯具的技术领域，该光源模块具有散热器和配置于散热器的光源单元及点亮控制单元。

背景技术

已知有在车辆用灯具设置例如相对于由灯壳和灯罩构成的灯具外框可装拆的光源模块，且使用发光二极管(LED：Light Emitting Diode，发光二极管)等发光元件作为光源。

已知在这种光源模块中，在安装于灯壳的散热器(插座外壳)上配置基板，且在基板上配置有作为光源发挥作用的发光元件(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－195098号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，例如，在如前照灯或日间行车灯那样要求大光量的车辆用灯具中，为了确保必要的光量，在光源模块上设置多个发光元件，并且设置有控制发光元件的点亮熄灭的点亮控制单元。

然而，在除多个发光元件外还配置有点亮控制单元的情况下，需要用于配置点亮控制单元的专用配置空间，与此相应地，可能导致车辆用灯具的大型化。

因此，本发明光源模块及车辆用灯具的目的在于，解决上述的问题，实现车辆用灯具的小型化。

用于解决问题的技术方案

第一方面中，本发明提供一种光源模块，其具备：散热器，其设置有形成为板状的基板部、结合于灯壳的结合部、供连接器连结的连接器连结部、以及多个散热片部；光源单元，其具有作为光源发挥作用的多个发光元件和供所述多个发光元件搭载的基板，配置于所述结合部；点亮控制单元，其形成具有开关稳压器的驱动电路，控制所述多个发光元件，并且安装于所述散热器，所述结合部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的一方突出，所述连接器连结部及所述多个散热片部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的另一方突出，在所述散热器上形成有由所述基板部和所述散热片部围成的空间，所述点亮控制单元配置于所述空间。

由此，点亮控制单元在形成于光源模块的空间内安装于散热器。

第二方面在上述的本发明的光源模块的基础上，优选所述点亮控制单元安装于所述散热片部。

由此，从点亮控制单元发出的热从散热片部散发出。

第三方面在上述的本发明的光源模块的基础上，优选所述多个散热片部沿规定方向排列配置，所述点亮控制单元安装于位于最外侧的散热片部。

由此，点亮控制单元安装于位于最外侧的散热片部的内表面。

第四方面在上述的本发明的光源模块的基础上，优选所述点亮控制单元安装于所述基板部。

由此，点亮控制单元与光源单元接近配置。

第五方面在上述的本发明的光源模块的基础上，优选在所述点亮控制单元设置有抑制干扰的屏蔽壳。

由此，抑制从点亮控制单元发出的干扰。

第六方面在上述的本发明的光源模块的基础上，优选个别控制所述多个发光元件的点亮熄灭。

由此，个别进行多个发光元件的点亮熄灭的控制。

第七方面中，本发明提供一种车辆用灯具，其具备光源模块，其中，所述光源模块具备：散热器，其设置有形成为板状的基板部、结合于灯壳的结合部、供连接器连结的连接器连结部、以及多个散热片部；光源单元，其具有作为光源发挥作用的多个发光元件和供所述多个发光元件搭载的基板，配置于所述结合部；点亮控制单元，其形成具有开关稳压器的驱动电路，控制所述多个发光元件，并且安装于所述散热器；所述结合部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的一方突出，所述连接器连结部及所述多个散热片部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的另一方突出，在所述散热器上形成有由所述基板部和所述散热片部围成的空间，所述点亮控制单元配置于所述空间。

由此，点亮控制单元在形成于光源模块的空间内安装于散热器。

发明效果

根据本发明，点亮控制单元在形成于光源模块的空间内安装于散热器，因此无需分别配置光源模块和点亮控制单元的空间，能够实现车辆用灯具的小型化。

附图说明

图1与图2至图8一同表示本发明光源模块及车辆用灯具的实施方式，图1是表示光源模块与灯壳结合后的状态的剖视图。

图2是光源模块的立体图。

图3是表示点亮控制单元安装于散热片部的例子的光源模块的立体图。

图4是表示点亮控制单元安装于基板部的例子的光源模块的立体图。

图5是示意性表示DRL模式下的发光元件的点亮状态的例子的说明图。

图6是示意性表示示宽灯模式下的发光元件的点亮状态的例子的说明图。

图7是表示形成于点亮控制单元的驱动电路的例子的电路图。

图8是表示各发光模式下的开关的例子的说明图。

附图标记说明

1 车辆用灯具

2 灯壳

3 灯罩

6 光源模块

8 散热器

9 光源单元

10 点亮控制单元

11 基板部

12 结合部

14 散热片部

14a 外侧散热片

14b 内侧散热片

15 空间

16 发光元件

19 屏蔽壳

30 开关稳压器

具体实施方式

下面，参照附图对用于实施本发明光源模块及车辆用灯具的方式进行说明。

如下所示的实施方式将本发明光源模块及车辆用灯具应用于具有日间行车灯及示宽灯的功能的组合灯。需要说明的是，本发明可以广泛应用于前照灯、转向灯、示宽灯、尾灯、制动灯、日间行车灯、转弯灯、危险提示灯、位置灯、后灯、雾灯或它们的组合即组合灯等各种车辆用灯具中。

在以下说明中，以来自光源的光向外部照射的方向为前方来表示前后上下左右方向。只是，如下所示的前后上下左右方向是为了便于说明，本发明的实施不限于这些方向。

<车辆用灯具的概略结构>

首先，对车辆用灯具的概略结构进行说明。

车辆用灯具1、1分别配置于车辆的前端部的两端部。

车辆用灯具1例如具备向前方开口的灯壳2和将灯壳2封闭的灯罩3(参照图1)。由灯壳2和灯罩3构成灯具外框4。灯具外框4的内部空间形成为灯室4a。

在灯壳2上形成有向后方开口的凹状的安装凹部5。安装凹部5形成为由以厚度方向为前后方向的底面部5a和从底面部5a的外周部向后方突出的周面部5b所围成的空间。在底面部5a的中央部形成有与灯室4a连通的结合孔5c。

通过从后方将光源模块6的一部分插入结合孔5c，光源模块6结合于灯壳2。

在灯室4a内配置有导光体7。导光体7具有以轴向为前后方向的入光部7a、和与入光部7a连续且以沿着灯罩3的方式相对于入光部7a弯曲的出光部7b。入光部7a的前端面形成为入光面7c，且位于与光源模块6对置的位置。出光部7b的前侧的面形成为出光面7d。从光源模块6发出的光从入光面7c进入导光体7，且在导光体7的内部被引导并从出光面7d射出，透过灯罩3而向外方照射。

<光源模块的结构>

接下来，对安装于灯壳2的光源模块6的结构进行说明(参照图2至图4)。

光源模块6具有散热器8、光源单元9及点亮控制单元10。

散热器8具有基板部11、结合部12、连接器连结部13及多个散热片部14、14、…。散热器8例如为由金属材料形成的未图示的散热板被具有导热性的树脂材料覆盖的结构。

基板部11形成为以厚度方向为前后方向的板状，例如，上侧的外周面形成为曲面状的曲面部11a。

结合部12具有第一突状部12a、第二突状部12b、框部12c及多个卡合部12d、12d、…。第一突状部12形成为圆板状，且从基板部11的中央部向前方突出。第二突状部12b形成为圆板状，且从第一突状部12a向前方突出。第二突状部12b的直径比第一突状部12a的直径小。框部12c形成为圆环状，且从第二突状部12b的外周部向前方突出。卡合部12d、12d、…以沿周向分开的状态从框部12c的外周面突出。由第二突状部12b和框部12c围成且向前方开口的空间形成为配置凹部12e。

连接器连结部13具有形成为筒状且从基板部11的中央部向后方突出的筒状部13a、和在筒状部13a的内部设置的连接器端子13b、13b、…。未图示的连接器从后方与连接器连结部13连结，连接器与连接器端子13b、13b、…电连接。

散热片部14、14、…以在左右方向上大致等间隔排列的状态从基板部11向后方突出。只是，散热片部14也可以沿除左右外的方向，例如沿上下方向排列。

位于左右两端的散热片部14、14作为外侧散热片14a、14a而设置。在外侧散热片14a、14a的内侧排列配置的散热片部14、14、…作为内侧散热片14b、14b、…而设置。

外侧散热片14a、14a从基板部11的左右两端部突出且以对置的状态配置。内侧散热片14b、14b、…的下端在上下方向上位于相同的位置，上端沿着基板部11的曲面部11a配置。内侧散热片14b、14b、…以下端部与外侧散热片14a的上端部在左右方向上对置的状态配置。

外侧散热片14a、14a的上下方向上的长度比内侧散热片14b、14b、…长。外侧散热片14a、14a及内侧散热片14b、14b、…的从基板部11突出的突出方向上的长度大致相同。

这样，外侧散热片14a、14a的突出方向上的长度与内侧散热片14b、14b、…大致相同，但上下方向上的长度比内侧散热片14b、14b、…长，因此，散热面积比内侧散热片14b、14b、…大。

在散热器8的基板部11的后侧形成有由基板部11和散热片部14、14、…围成的空间15。空间15具有第一空间15a和第二空间15b、15b、…。

就第一空间15a而言，前方被基板部11覆盖，左右被外侧散热片14a、14a覆盖，上方被内侧散热片14b、14b、…覆盖，为向后方和下方开口的状态。第二空间15b为相邻的内侧散热片14b、14b之间的空间，前方被基板部11覆盖，左右被内侧散热片14b、14b覆盖，为向后方、上方及下方开口的状态。连接器连结部13位于第一空间15a。

光源单元9具有作为光源发挥作用的多个发光元件16、16、16、和供发光元件16、16、16搭载的基板17。作为发光元件16，例如可使用LED。

光源单元9配置于配置凹部12e，基板17安装于第二突状部12b的前表面。光源单元9在光源模块6结合于灯壳2的状态下，位于灯室4a内。

点亮控制单元10具有驱动电路基板18和屏蔽壳19。驱动电路基板18具有后述的开关稳压器(スイッチングレギュレーター，switching regulator)，并且周围被屏蔽壳19覆盖。点亮控制单元10通过未图示的配线与光源单元9连接，且具有控制发光元件16、16、16的点亮熄灭的功能。需要说明的是，通过未图示的配线从未图示的电源电路经由连接器向光源单元9及点亮控制单元10供给驱动它们所需的电力。

上述构成的光源模块6通过将结合部12插入结合孔5c，将基板部11的前表面向底面部5a的后表面按压而使卡合部12d、12d、…与结合孔5c的前侧开口缘卡合，从而结合于灯壳2。

在光源模块6结合于灯壳2的状态下，当电流经由连接器向光源单元9供给时，光从至少一个发光元件16朝向前方射出，射出的光如上述那样入射到导光体7且从出光面7d射出并透过灯罩3而向外方照射。此时，光源单元9通过点亮控制单元10控制点亮熄灭。

如上所述，在车辆用灯具1中，点亮控制单元10在位于在光源模块6形成的空间15的状态下安装于散热器8。

由此，在车辆用灯具1中无需分别配置光源模块6和点亮控制单元10的空间，因此能够实现车辆用灯具1的小型化。

另外，点亮控制单元10安装于散热片部14。

由此，从点亮控制单元10发出的热从散热片部14散发出，因此，能够高效抑制点亮控制单元10的温度上升，确保点亮控制单元稳定的驱动状态。需要说明的是，点亮控制单元10也可以安装于外侧散热片14a或内侧散热片14b的任一方上。

而且，点亮控制单元10安装于位于最外侧的散热片部14。

安装于最外侧的散热片部14不易受到来自其它散热片部14的热的影响，因此，通过将点亮控制单元10安装于位于最外侧的散热片部14，而能够使从点亮控制单元10发出的热更加高效地散发出，可靠地抑制点亮控制单元10的温度上升。

只是，优选点亮控制单元10安装于外侧散热片14a。外侧散热片14a的散热面积比内侧散热片14b大，并且点亮控制单元10不易受到从相邻的内侧散热片14b散发出的热的影响，因此通过将点亮控制单元10安装于外侧散热片14a，能够进一步高效地抑制点亮控制单元10的温度上升。

另外，点亮控制单元10也可以安装于基板部11。

由此，点亮控制单元10与光源单元9接近配置。因此，因为能够缩短将点亮控制单元10和光源单元9相连的配线，所以能够防止因配线的配置空间的消减或意外接触等导致的断线。

而且，在点亮控制单元10设置有抑制干扰的屏蔽壳19。

由此，因为抑制了从点亮控制单元10发出的干扰，所以能够确保光源单元9稳定的点亮状态。

<光源模块的点亮熄灭控制>

接下来，对点亮控制单元10的发光元件16的点亮熄灭控制进行说明(参照图5至图8)。

上述车辆用灯具1例如适用于具有日间行车灯和示宽灯的功能的组合灯，但日间行车灯和示宽灯要求的光量存在很大差异。

因此，在光源模块6中，形成如下结构：在作为日间行车灯发挥作用的DRL模式时，三个发光元件16、16、16全部点亮(参照图5)，在作为示宽灯发挥作用的示宽灯模式时，一个发光元件16点亮(参照图6)。需要说明的是，在图5及图6中，白色的发光元件16表示处于点亮状态，在图6中，黑色的发光元件16、16表示处于不点亮状态。

图7是车辆用灯具1的电路框图。需要说明的是，图7中也一并示出了在车辆用灯具1的外部设置于车辆的车载蓄电池BT、和使从车载蓄电池BT向车辆用灯具1的输入电压ON/OFF的输入开关SWb。在本例中，以蓄电池BT的输出电压(蓄电池电压)为9V～16V左右为前提。

车辆用灯具1具备具有多个LED31a、31b、31c(发光元件16、16、16)的光源单元9、和用于基于来自车载蓄电池BT的输入电压驱动LED31a、31b、31c发光的驱动电路20。LED31a、31b、31c使用例如白色LED(发光色为白色的LED)，各自的VF(正向电压)约为3.5V。

在驱动电路基板18上设置有端子T4、T5、T6、T7，在基板17上设置有端子T14、T15、T16、T17。端子T4和端子T14、端子T5和端子T15、端子T6和端子T16、端子T7和端子T17分别通过线束等配线而电连接。

就光源单元9而言，在本例中，在端子T14－T17间串联连接有三个LED31a、31b、31c。LED31a的正极与端子T14连接，LED31c的负极与端子T17连接。另外，LED31a和LED31b的连接点与端子T15连接，LED31b和LED31c的连接点与端子T16连接。

驱动电路20具有旁路开关SW1、SW2、SW3。例如，本例的旁路开关SW1、SW2、SW3由MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)构成。

旁路开关SW1连接于端子T4－T5间。旁路开关SW2连接于端子T5－T6间。旁路开关SW3连接于端子T6－T7间。由此，旁路开关SW1、SW2、SW3分别与LED31a、31b、31c并联连接。

驱动电路20具备开关稳压器30、控制电路32、及电流旁路控制部33。

针对驱动电路20，输入电压Vb从车载蓄电池BT经由输入开关SWb向端子T1、T2间供给。输入开关SWb是在作为日间行车灯及示宽灯进行点亮时，用于向车辆用灯具1供给输入电压Vb的开关。

开关稳压器30转换施加于端子T1、T2间的输入电压Vb而生成光源单元9的驱动电压Vd，基于驱动电压Vd使驱动电流Id向光源单元9的LED31a、31b、31c流通。

开关稳压器30具备电感器L1、变换器开关SWc、肖特基二极管D1及电容器C1，构成为非绝缘型的降压型扼流变换器。在端子T1、T4间的正极线上串联连接有变换器开关SWc和电感器L1。另外，在本例中，在该正极线上也串联连接有电流检测电阻Rd。

电容器C1连接于端子T1－T2间(正极线－负极线间)。肖特基二极管D1的正极与负极线(端子T2－T7间)连接，负极与变换器开关SWc和电感器L1的连接点连接。

变换器开关SWc由例如MOSFET等开关元件构成。将开关控制信号从控制电路32向变换器开关SWc的栅极供给。

开关稳压器30通过该结构进行DC－DC转换。即，通过变换器开关SWc根据开关控制信号重复进行ON/OFF，生成将输入电压Vb降压后的驱动电压Vd，使驱动电流Id向光源单元9流通。

将电流检测电阻Rd的两端电压输入到控制电路32，使得控制电路32能够根据两端电压检测出驱动电流Id。控制电路32通过变换器开关SWc根据驱动电流Id进行ON/OFF，实现输出电压的稳定化。

电流旁路控制部33根据例如来自车辆侧的ECU等的模式控制信号CT生成用于ON/OFF控制旁路开关SW1、SW2、SW3各自的调光信号Sp1、Sp2、Sp3。将调光信号Sp1、Sp2、Sp3向旁路开关SW1、SW2、SW3各自的控制端子(在本例中为MOSFET的栅极)供给。

如上所述，旁路开关SW1、SW2、SW3与LED31a、31b、31c并联连接。当接通旁路开关SW1时，驱动电流Id使LED31a旁路，LED31a熄灭。当接通旁路开关SW2时，驱动电流Id使LED31b旁路，LED31b熄灭。当接通旁路开关SW3时，驱动电流Id使LED31c旁路，LED31c熄灭。

在旁路开关SW1断开的期间，驱动电流Id在LED31a流通，从而LED31a点亮。此时，通过PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)控制旁路开关SW1的接通/断开，能够进行LED31a的发光光量的调光控制。对于旁路开关SW2、SW3也同样，通过PWM控制旁路开关SW1的接通/断开，能够分别对LED31b、31c进行调光控制。

即，通过控制调光信号Sp1、Sp2、Sp3各自的PWM信号波形，能够控制LED31a、31b、31c各自的熄灭或所需光量下的发光。

例如，电流旁路控制部33在DRL模式时，如图8A所示将调光信号Sp1、Sp2、Sp3分别向旁路开关SW1、SW2、SW3供给。在该情况下，调光信号的断开期间(即，LED的点亮期间)变长，LED31a、31b、31c分别以较大的光量发光。

另一方面，电流旁路控制部33在示宽灯模式时，如图8B所示，将调光信号Sp1、Sp2、Sp3分别向旁路开关SW1、SW2、SW3供给。在该情况下，通过根据调光信号Sp1、Sp3使旁路开关SW1、SW3一直接通，LED31a、31c熄灭。另外，通过根据调光信号Sp2使旁路开关SW2较短时间接通，以减光的状态点亮。

例如，在示宽灯模式下要求的光量为DRL模式下要求的光量的7％的情况下，为了使LED31a、31b、31c全部点亮而得到希望的光量，需要将各自的发光量控制为DRL模式时的7％。

另一方面，如果如上所述控制点亮的LED的数量，则为了得到希望的光量，使LED31b以21％(＝7％×3)点亮即可。

这样，通过在示宽灯模式时减少点亮的LED的数量，能够无需PWM控制高精度化而充分减光至希望的光量。

另外，在图8A的情况下，使LED31a、31b、31c分时发光。LED31a、31b、31c的串联电路整体的Vf为10.5V，但如图8A所示，通过使各LED31a、31b、31c不同时点亮，能够总是以Vf＝3.5V的状态进行驱动。以上是指能够通过降压型变换器实现开关稳压器30。由此，也适于驱动电路20的电路规模的消减。

这样，通过点亮控制单元10个别控制多个发光元件16、16、16，从而能够无需减光功能高精度化而控制减光下或所需的光量下的发光，并且实现驱动电路20的小型化，因此能够降低车辆用灯具1的制造成本。

Claims (5)

1.一种光源模块，其具备：

散热器，其具有形成为板状的基板部、结合于灯壳的结合部、供连接器连结的连接器连结部、以及多个散热片部；

光源单元，其具有作为光源发挥作用的多个发光元件和供所述多个发光元件搭载的基板，配置于所述结合部；

点亮控制单元，其形成具有开关稳压器的驱动电路，个别控制所述多个发光元件的点亮熄灭，并且安装于所述散热器；

所述结合部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的一方突出，

所述连接器连结部及所述多个散热片部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的另一方突出，

在所述散热器上形成有由所述基板部和所述散热片部围成的空间，

所述点亮控制单元配置于所述空间，

所述多个散热片部沿规定方向排列配置，

所述点亮控制单元以其平面部与位于最外侧的散热片部对置的方式，安装于所述散热片部。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其中，

所述点亮控制单元安装于所述散热片部。

3.根据权利要求1所述的光源模块，其中，

所述点亮控制单元安装于所述基板部。

4.根据权利要求1、2或3所述的光源模块，其中，

在所述点亮控制单元设置有抑制干扰的屏蔽壳。

5.一种车辆用灯具，其具备光源模块，其中，

所述光源模块具备：

散热器，其具有形成为板状的基板部、结合于灯壳的结合部、供连接器连结的连接器连结部、以及多个散热片部；

光源单元，其具有作为光源发挥作用的多个发光元件和供所述多个发光元件搭载的基板，配置于所述结合部；

点亮控制单元，其形成具有开关稳压器的驱动电路，个别控制所述多个发光元件的点亮熄灭，并且安装于所述散热器；

所述结合部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的一方突出，

所述连接器连结部及所述多个散热片部从所述基板部向所述基板部的厚度方向上的另一方突出，

在所述散热器上形成有由所述基板部和所述散热片部围成的空间，

所述点亮控制单元配置于所述空间，

所述多个散热片部沿规定方向排列配置，

所述点亮控制单元以其平面部与位于最外侧的散热片部对置的方式，安装于所述散热片部。

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