JP2016171132A - 光源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】光源の放熱性の向上と、光源と配線部との接続信頼性の低下抑制との両立を図るための技術を提供する。【解決手段】本発明のある態様の光源モジュール１は、発光素子、ステム１０６、及び端子１０８，１１０を有する光源１００と、端子１０８，１１０が電気的に接続され、端子１０８，１１０を外部給電端子６００に電気的に接続するための配線部２００と、配線部と端子１０８，１１０の他端側とを接続部材２０４ａで固定する接続部２０４と、ステム１０６と接続部２０４との間に配置され、発光素子に熱的に接続される熱拡散部材３００と、を備える。端子１０８，１１０は、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する曲部１０８ａ，１１０ａを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、光源モジュールに関し、特に自動車などの車両用の灯具に用いられる光源モジュールに関する。

従来、レーザ素子と、このレーザ素子が搭載される金属製のステムとを有するレーザ光源が、回路基板上に搭載された構造を有する光源モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。この光源モジュールでは、レーザ光源は金属製の放熱板の穴に圧入された状態で回路基板に接続されていた。そして、ステムの側面と放熱板の穴の側面とが接触しており、レーザ光源の熱はステムの側面から放熱板に伝達されていた。

特開２００６−２７８３６１号公報

本発明者は、上述した構造を有する光源モジュールにおいて、光源の放熱性をさらに高めることを検討した。そして、光源の放熱性を高めるべく光源モジュールに構造上の工夫を施した場合、光源と、回路基板等の配線部との接続信頼性が低下するおそれがあることを認識するに至った。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源の放熱性の向上と、光源と配線部との接続信頼性の低下抑制との両立を図るための技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は光源モジュールである。当該光源モジュールは、発光素子、当該発光素子を支持するステム、及び一端側が発光素子に電気的に接続される端子を有する光源と、端子の他端側が電気的に接続され、端子を外部給電端子に電気的に接続するための配線部と、配線部と端子の他端側とを接続部材で固定する接続部と、ステムと接続部との間に配置され、発光素子に熱的に接続される熱拡散部材と、を備える。端子は、熱拡散部材、端子、配線部及び接続部材の少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する曲部を有する。この態様によれば、光源の放熱性の向上と、光源と配線部との接続信頼性の低下抑制との両立を図ることができる。

本発明の他の態様もまた光源モジュールである。当該光源モジュールは、発光素子、当該発光素子を支持するステム、及び一端側が発光素子に電気的に接続される端子を有する光源と、端子の他端側が電気的に接続され、端子を外部給電端子に電気的に接続するための配線基板と、配線基板と端子の他端側とを接続部材で固定する接続部と、ステムと接続部との間に配置され、発光素子に熱的に接続される熱拡散部材と、配線基板と熱拡散部材との間に介在し、熱拡散部材、端子、配線基板及び接続部材の少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する弾性材と、を備える。この態様によっても、光源の放熱性の向上と、光源と配線部との接続信頼性の低下抑制との両立を図ることができる。

本発明のさらに他の態様もまた光源モジュールである。当該光源モジュールは、発光素子、当該発光素子を支持するステム、及び一端側が発光素子に電気的に接続される端子を有する光源と、端子の他端側が電気的に接続され、端子を外部給電端子に電気的に接続するためのバスバーと、ステムと、バスバー及び端子の接続部との間に配置され、発光素子に熱的に接続される熱拡散部材と、を備える。バスバーは、熱拡散部材、端子及びバスバーの少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する。この態様によっても、光源の放熱性の向上と、光源と配線部との接続信頼性の低下抑制との両立を図ることができる。

本発明によれば、光源の放熱性の向上と、光源と配線部との接続信頼性の低下抑制との両立を図るための技術を提供することができる。

実施の形態１に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。 光源の概略構造を示す断面図である。 熱拡散部材、端子、配線部及び接続部材の少なくとも１つの寸法変化に伴う曲部の変形を説明するための模式図である。 図４（Ａ）は、変形例１に係る曲部の形状を模式的に示す図である。図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は、変形例２に係る曲部の形状を模式的に示す図である。図４（Ｄ）は、変形例３に係る曲部の形状を模式的に示す図である。 実施の形態２に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。 変形例４に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。 図７（Ａ）は、実施の形態３に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。図７（Ｂ）は、端子とバスバーとの接続部側から見た光源モジュールの様子を示す図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

まず、実施の形態を具体的に説明する前に、本発明者が見出した知見を説明する。本発明者は、レーザ素子やその他の発光素子を有する光源と、光源が電気的に接続される配線部とを備える光源モジュールについて、光源の放熱性を高めることを検討した。そして、光源の放熱性を高める方法として、光源と配線部との間に熱伝導性の高い熱拡散部材を配置することに想到した。これにより、従来のように光源のステムの側面に熱拡散部材を接触させる場合に比べて、ステムと熱拡散部材との接触面積を増やすことができるため、光源の放熱性を向上させることができる。

しかしながら、熱拡散部材、端子及び配線部は、熱膨張等によって寸法が変化する場合がある。また、端子と配線部とをはんだ等の接続部材で固定する場合には、接続部材の寸法が熱膨張等によって変化する場合がある。熱拡散部材が光源と配線部との間に配置された構造において、例えば熱拡散部材が熱膨張した場合、光源の端子と配線部とを接続する接続部と、発光素子とには、互いに離間する方向の力が加わる。また、端子や配線部、接続部材の寸法変化によっても、接続部と発光素子とに互いに離間する方向の力が加わる場合がある。これにより接続部に応力がかかり、接続部にクラック等が発生して光源と配線部との接続不良が生じるおそれがあった。本発明者は、上述した知見に基づいて、以下に説明する光源モジュールに想到した。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。図１では、光源１００及び外部給電端子６００の内部構造の図示を省略している。図２は、光源の概略構造を示す断面図である。本実施の形態に係る光源モジュール１は、例えば車両用灯具に用いられる。図１に示すように、光源モジュール１は、光源１００と、配線部２００と、接続部２０４と、熱拡散部材３００とを備える。

図１及び図２に示すように、光源１００は、主な構成としてキャップ１０２と、発光素子１０４と、ステム１０６と、少なくとも２つの端子１０８，１１０とを有する。光源１００は、端子１０８，１１０の構造が従来とは異なる点を除いて、従来公知のＣＡＮパッケージである。すなわち光源１００は、発光素子１０４が収容された空間から端子１０８，１１０がステム１０６を貫通して外部に延在する構造を有する。よって、端子１０８，１１０は、ステム１０６の主表面から突出する。

具体的には、光源１００は、キャップ１０２とステム１０６とで形成される内部空間１０３を有する。この内部空間１０３に、発光素子１０４が収容される。内部空間１０３は、気密に封止される。発光素子１０４は、従来公知のレーザ素子である。ステム１０６は、金属製の板状部材であり、発光素子１０４を支持する。具体的には、ステム１０６の内部空間１０３と接する表面に、放熱ブロック１１２が固定される。また、放熱ブロック１１２にはサブマウント１１４が固定され、サブマウント１１４に発光素子１０４が取り付けられる。したがって、ステム１０６は、放熱ブロック１１２及びサブマウント１１４を介して発光素子１０４を支持する。

発光素子１０４の一方の電極は、一方の端子１０８の一端側に電気的に接続される。発光素子１０４の他方の電極は、他方の端子１１０の一端側に電気的に接続される。端子１０８，１１０は、ステム１０６と電気的に絶縁された状態でステム１０６に固定される。端子１０８，１１０は、曲部１０８ａ，１１０ａを有する。曲部１０８ａ，１１０ａは、端子１０８，１１０のステム１０６よりも他端側（発光素子１０４の電極に接続される側とは反対側）に設けられる。

曲部１０８ａ，１１０ａは、光源１００と配線部２００とが並ぶ方向に対して交わる方向に突出するように屈曲した構造を有する。すなわち、曲部１０８ａ，１１０ａはバネ構造を有し、後述する接続部２０４にかかる応力を吸収する役割を担う。曲部１０８ａ，１１０ａの作用については後に詳細に説明する。キャップ１０２の上面には、発光素子１０４の光を外部に取り出すための窓１０２ａが設けられる。窓１０２ａには、発光素子１０４の光の少なくとも一部を波長変換する波長変換部１１６が設けられる。波長変換部１１６としては、粉体蛍光体を透明樹脂やガラスに分散させてなるものや、粉体蛍光体を焼結したセラミック等が例示される。発光素子１０４と波長変換部１１６との間における発光素子１０４の出射光の光路上には、レンズ１１８が設けられる。レンズ１１８は、例えば、発光素子１０４から出射される光を平行光に変換するコリメートレンズである。

図１に示すように、配線部２００は、光源１００の端子１０８，１１０を外部給電端子６００に電気的に接続するための部材である。本実施の形態では、配線部２００は従来公知のプリント配線基板である。配線部２００は、ガラスエポキシ基板等の樹脂製の基板２０２と、当該基板２０２の表面に形成された導電性の配線パターン（図示せず）とを有する。基板２０２は、光源１００が搭載される領域に複数の貫通孔２０２ａを有する。貫通孔２０２ａには、端子１０８，１１０の他端側が挿通される。配線パターンは、一端側が貫通孔２０２ａの周縁部に配置される。端子１０８，１１０の他端側と配線パターンの一端側とは、はんだ等の接続部材２０４ａで固定されて互いに電気的に接続される。これにより、配線部２００と端子１０８，１１０との接続部２０４が形成される。

基板２０２の所定領域、例えば周縁部には、外部給電端子６００が設けられる。本実施の形態では、外部給電端子６００はコネクタ形状を有する。外部給電端子６００には、外部電源が接続される。また、外部給電端子６００には、配線パターンの他端側が電気的に接続される。したがって、外部電源が外部給電端子６００に接続されると、外部給電端子６００、配線パターン、接続部２０４及び端子１０８，１１０を介して、発光素子１０４に電力が供給される。また、基板２０２には、発光素子１０４の出力を制御する制御回路や、光源１００の温度を検知するサーミスタ等（ともに図示せず）が設けられる。

熱拡散部材３００は、金属等の熱伝導性の高い材料で構成される。熱拡散部材３００として用いられる金属としては、アルミニウム等が挙げられる。熱拡散部材３００は、光源１００のステム１０６と、接続部２０４との間に配置され、発光素子１０４に熱的に接続される。熱拡散部材３００は、例えばねじ等の締結具（図示せず）により配線部２００に固定される。熱拡散部材３００は、基板２０２の貫通孔２０２ａに対応する位置に、複数の貫通孔３００ａを有する。端子１０８，１１０は、貫通孔３００ａ及び貫通孔２０２ａに挿通され、接続部２０４において先端部が配線パターンに電気的に接続される。

熱拡散部材３００により、発光素子１０４で発生する熱を拡散させることができる。発光素子１０４で発生する熱は、サブマウント１１４、放熱ブロック１１２及びステム１０６を介して熱拡散部材３００に伝達される。熱拡散部材３００は、ステム１０６の主表面と面接触する。このため、ステム１０６の側面のみに熱拡散部材３００が接触する場合に比べて、光源１００の放熱性を高めることができる。熱拡散部材３００は、ヒートシンク（図示せず）に接続され、熱拡散部材３００に伝達された熱は主にヒートシンクを介して放熱される。

続いて、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法が変化する際の曲部１０８ａ，１１０ａの作用について説明する。図３は、熱拡散部材、端子、配線部及び接続部材の少なくとも１つの寸法変化に伴う曲部の変形を説明するための模式図である。図３における左側の図は曲部の変形前の状態を示し、右側の図は曲部の変形後の状態を示す。

熱拡散部材３００は、光源１００から伝達される熱によって温度が上昇し、またヒートシンクを介して放熱されることで温度が低下する。その際、熱拡散部材３００は、膨張あるいは収縮して寸法が変化する。また、上述したように光源モジュール１は、熱拡散部材３００が基板２０２とステム１０６とで挟持された構造を有する。このため、例えば熱拡散部材３００が熱膨張して寸法が大きくなると、光源モジュール１には、光源１００と接続部２０４との間隔を押し広げる力Ａ（図１及び図３（Ａ）中の矢印Ａで示す方向の力）が生じる。同様に、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａも、光源１００から伝達される熱の吸収、放出によって温度が変化し、これに伴い膨張あるいは収縮して寸法が変化する。そして、この寸法変化によっても力Ａが生じうる。この力Ａが発生すると接続部２０４に応力がかかり、その結果、接続部２０４の接続部材２０４ａにクラック等が生じて光源１００と配線部２００との接続信頼性が低下するおそれがある。

これに対し、光源モジュール１は、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化により接続部２０４にかかる応力を緩和する応力緩和機構として、曲部１０８ａ，１１０ａを有する。曲部１０８ａ，１１０ａは、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する。具体的には、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法が変化して力Ａが生じると、端子１０８，１１０がその延在方向に引っ張られて、曲部１０８ａ，１１０ａが直線状に近づくように変形する。これにより、端子１０８，１１０の両端部間の距離が伸び、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化に伴う光源１００と接続部２０４との距離の変化が許容される。その結果、接続部２０４にかかる応力が緩和される。

以上説明したように、本実施の形態に係る光源モジュール１は、ステム１０６と、接続部２０４との間に配置され、発光素子１０４に熱的に接続される熱拡散部材３００を有する。これにより、発光素子１０４の放熱性を向上させることができる。また、光源１００の端子１０８，１１０は、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する曲部１０８ａ，１１０ａを有する。これにより、この寸法変化によって光源１００と配線部２００との接続信頼性が低下することを抑制することができる。したがって、本実施の形態に係る光源モジュール１によれば、光源１００の放熱性の向上と、光源１００と配線部２００との接続信頼性の低下抑制との両立を図ることができる。

なお、曲部１０８ａ，１１０ａの形状には、以下の変形例を挙げることができる。

（変形例１）
図４（Ａ）は、変形例１に係る曲部の形状を模式的に示す図である。図４（Ａ）に示すように、曲部１０８ａ，１１０ａは、光源１００と配線部２００とが並ぶ方向に対して交わる方向に突出するように湾曲した形状を有していてもよい。あるいは、曲部１０８ａ，１１０ａは、蛇腹状であってもよい。

（変形例２）
図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は、変形例２に係る曲部の形状を模式的に示す図である。図４（Ｂ）は、図４（Ｂ）に示す曲部１０８ａ，１１０ａを横方向から見た状態を示す。図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、曲部１０８ａ，１１０ａは、端子１０８，１１０の所定領域に潰し加工と曲げ加工とが施されてなるキンクによって構成されてもよいし、あるいは導電性のリボンで構成されてもよい。曲部１０８ａ，１１０ａがキンクで構成される場合には、端子１０８，１１０の潰し加工と曲げ加工とを同時に行うことができるため、簡単に曲部１０８ａ，１１０ａを形成することができる。

（変形例３）
図４（Ｄ）は、変形例３に係る曲部の形状を模式的に示す図である。図４（Ｄ）に示すように、曲部１０８ａ，１１０ａは、貫通孔２０２ａから突出した端子１０８，１１０の先端が基板２０２側に折り返されることで、形成されてもよい。すなわち、変形例４の曲部１０８ａ，１１０ａは、端子１０８，１１０の先端部に設けられる鉤爪部によって構成される。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る光源モジュール１は、応力緩和機構を曲部１０８ａ，１１０ａに代えて弾性材とした点を除き、実施の形態１に係る光源モジュール１の構成と共通する。以下、実施の形態２に係る光源モジュール１について、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するかあるいは説明を省略する。

図５は、実施の形態２に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。図５では、光源１００及び外部給電端子６００の内部構造の図示を省略している。本実施の形態に係る光源モジュール１は、光源１００と、配線部２００と、接続部２０４と、熱拡散部材３００と、弾性材４００とを備える。

光源１００は、主な構成としてキャップ１０２と、発光素子１０４（図２参照）と、発光素子１０４を支持するステム１０６と、少なくとも２つの端子１０８，１１０とを有する。光源１００は、端子１０８，１１０の構造を含めて、従来公知のＣＡＮパッケージである。したがって、端子１０８，１１０は直線状である。発光素子１０４の一方の電極は、端子１０８の一端側に電気的に接続される。発光素子１０４の他方の電極は、端子１１０の一端側に電気的に接続される。

配線部２００は、従来公知の配線基板であり、基板２０２と配線パターン（図示せず）とを有する。基板２０２は、複数の貫通孔２０２ａを有する。貫通孔２０２ａには、端子１０８，１１０の他端側が挿通される。端子１０８，１１０の他端側と配線パターンの一端側とは、はんだ等の接続部材２０４ａで固定されて互いに電気的に接続される。これにより、配線基板と端子１０８，１１０との接続部２０４が形成される。基板２０２には、外部給電端子６００が設けられる。外部給電端子６００には、配線パターンの他端側が電気的に接続される。これにより、端子１０８，１１０が外部給電端子６００に電気的に接続される。

熱拡散部材３００は、ステム１０６と接続部２０４との間に配置され、発光素子１０４に熱的に接続される。熱拡散部材３００は、複数の貫通孔３００ａを有する。端子１０８，１１０は、貫通孔３００ａ及び貫通孔２０２ａに挿通されて、先端部が配線部２００の配線パターンに電気的に接続される。熱拡散部材３００は、ステム１０６の主表面と面接触する。このため、ステム１０６の側面のみに熱拡散部材３００が接触する場合に比べて、光源１００の放熱性を高めることができる。

弾性材４００は、配線部２００と熱拡散部材３００との間に介在する。熱拡散部材３００は、弾性材４００により基板２０２の表面上に支持される。弾性材４００は、熱拡散部材３００が安定的に支持されるように、基板２０２上の所定位置に複数設けられる。本実施の形態の弾性材４００はバネ構造を有し、光源１００と配線部２００とが並ぶ方向に対して平行な方向（弾性材４００の高さ方向）の力に対して弾性変形することができる。

熱拡散部材３００は、ねじ等の締結具５００により配線部２００に固定される。締結具５００の締め付けトルクは、好ましくは０．５〜４ｋｇ・ｃｍの範囲である。締め付けトルクをこの範囲とすることで、弾性材４００の弾性変形による応力緩和効果と、配線部２００への熱拡散部材３００の固定とを両立することができる。

実施の形態１と同様に、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法が変化すると、光源モジュール１には、光源１００と接続部２０４との間隔を押し広げる力Ａが生じうる。これに対し、光源モジュール１は、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化により接続部２０４にかかる応力を緩和する応力緩和機構として、弾性材４００を有する。弾性材４００は、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する。具体的には、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法が変化すると、弾性材４００は熱拡散部材３００と配線部２００とにより押圧されて、その高さが小さくなるように弾性変形する。これにより、弾性材４００とステム１０６との間の空間あるいは接続部２０４と弾性材４００との間の空間が拡がり、各部の寸法変化が許容される。その結果、接続部２０４にかかる応力が緩和される。

以上説明したように、本実施の形態に係る光源モジュール１は、ステム１０６と、接続部２０４との間に配置され、発光素子１０４に熱的に接続される熱拡散部材３００を有する。これにより、発光素子１０４の放熱性を向上させることができる。また、光源モジュール１は、基板２０２と熱拡散部材３００との間に介在し、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する弾性材４００を有する。これにより、この寸法変化によって光源１００と配線部２００との接続信頼性が低下することを抑制することができる。したがって、本実施の形態に係る光源モジュール１によれば、光源１００の放熱性の向上と、光源１００と配線部２００との接続信頼性の低下抑制との両立を図ることができる。

なお、弾性材４００には、以下の変形例を挙げることができる。

（変形例４）
図６は、変形例４に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。図６に示すように、本変形例に係る光源モジュール１は、弾性接着剤からなる弾性材４００を有する。弾性接着剤とは、硬化後に、熱拡散部材３００等の寸法変化を吸収できる程度に弾性変形可能な接着剤であり、例えばシリコーン系高分子を主成分とする接着剤が挙げられる。弾性接着剤の弾性率は、好ましくは１０^６〜１０^８Ｐａである。

熱拡散部材３００、端子１０８，１１０、配線部２００及び接続部材２０４ａの少なくとも１つの寸法が変化すると、弾性材４００は熱拡散部材３００と基板２０２とで押圧されて弾性変形する。これにより、各部の寸法変化が許容されて、接続部２０４にかかる応力が緩和される。また、熱拡散部材３００は、弾性材４００の粘着力によって基板２０２に固定される。したがって、弾性材４００を弾性接着剤とすることで、応力緩和機構としての機能と、熱拡散部材３００を配線部２００に固定する機能とを、弾性材４００に付与することができる。このため、光源モジュール１の部品点数の削減とコスト低減とを図ることができる。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る光源モジュール１は、応力緩和機構を曲部１０８ａ，１１０ａに代えてバスバーとした点を除き、実施の形態１に係る光源モジュール１の構成と共通する。以下、実施の形態３に係る光源モジュール１について、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するかあるいは説明を省略する。

図７（Ａ）は、実施の形態３に係る光源モジュールの概略構造を示す断面図である。図７（Ｂ）は、端子とバスバーとの接続部側から見た光源モジュールの様子を示す図である。図７（Ａ）では、光源１００及び外部給電端子６００の内部構造の図示を省略している。本実施の形態に係る光源モジュール１は、光源１００と、配線部２００と、接続部２０４と、熱拡散部材３００とを備える。

光源１００は、主な構成としてキャップ１０２と、発光素子１０４（図２参照）と、発光素子１０４を支持するステム１０６と、少なくとも２つの端子１０８，１１０とを有する。光源１００は、端子１０８，１１０の構造を含めて、従来公知のＣＡＮパッケージである。したがって、端子１０８，１１０は直線状である。発光素子１０４の一方の電極は、端子１０８の一端側に電気的に接続される。発光素子１０４の他方の電極は、端子１１０の一端側に電気的に接続される。

配線部２００は、従来公知のバスバーであり、金属製の棒状体で構成される。したがって、配線部２００は弾性変形することができる。配線部２００は、一端側が端子１０８，１１０の他端側と溶接等により固定されて互いに電気的に接続される。これにより、バスバーと端子１０８，１１０との接続部２０４が形成される。端子１０８，１１０と配線部２００とを溶接で固定することで、はんだ接合に比べてより強固に光源１００と配線部２００とを接続することができる。配線部２００は、ステム１０６と接続部２０４とが並ぶ方向に対して交わる方向に延在する。

配線部２００の他端側は、ハウジング２０８内に収容される。ハウジング２０８は、配線部２００の収容空間を有する筐体であり、配線部２００が挿通される開口２０８ａを有する。ハウジング２０８の開口２０８ａとは反対側に、外部給電端子６００が設けられる。本実施の形態では、外部給電端子６００がコネクタ形状を有し、外部給電端子６００とハウジング２０８とが一体成形されている。配線部２００は、ハウジング２０８の開口２０８ａから外部給電端子６００側まで延在し、他端側が外部給電端子６００に電気的に接続される。これにより、端子１０８，１１０が外部給電端子６００に電気的に接続される。外部給電端子６００とハウジング２０８とを一体成形することで、光源モジュール１の部品点数の削減とコスト低減とを図ることができる。また、配線部２００と外部給電端子６００との接続信頼性を向上させることができる。

熱拡散部材３００は、ステム１０６と接続部２０４との間に配置され、発光素子１０４に熱的に接続される。また、熱拡散部材３００は、接続部２０４側を向く主表面がハウジング２０８に接し、例えばねじ等の締結具（図示せず）によりハウジング２０８に固定される。さらに、熱拡散部材３００は、一部がハウジング２０８とステム１０６とで挟まれている。熱拡散部材３００は、複数の貫通孔３００ａを有する。端子１０８，１１０は、貫通孔３００ａに挿通されて、先端部が配線部２００の一端側に電気的に接続される。熱拡散部材３００は、ステム１０６の主表面と面接触する。このため、ステム１０６の側面のみに熱拡散部材３００が接触する場合に比べて、光源１００の放熱性を高めることができる。

実施の形態１と同様に、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０及び配線部２００の少なくとも１つの寸法が変化すると、光源モジュール１には、光源１００と接続部２０４との間隔を押し広げる力Ａが生じうる。これに対し、光源モジュール１は、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０及び配線部２００の少なくとも１つの寸法変化により接続部２０４にかかる応力を緩和する応力緩和機構として、バスバーで構成される配線部２００を有する。バスバーは、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０及び配線部２００の少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する。具体的には、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０及び配線部２００の少なくとも１つの寸法が変化すると、これに伴って接続部２０４には、光源１００と配線部２００とが並ぶ方向に変位する力がかかる。接続部２０４にこの力がかかると、バスバーである配線部２００は、ハウジング２０８に収容された側（他端側）を支点として弾性変形し、接続部２０４側（一端側）の端部が変位する。これにより、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０及び配線部２００の少なくとも１つの寸法変化に伴う接続部２０４の変位が許容され、その結果、接続部２０４にかかる応力が緩和される。

以上説明したように、本実施の形態に係る光源モジュール１は、ステム１０６と、接続部２０４との間に配置され、発光素子１０４に熱的に接続される熱拡散部材３００を有する。これにより、発光素子１０４の放熱性を向上させることができる。また、光源モジュール１は、バスバーで構成される配線部２００を有する。これにより、熱拡散部材３００、端子１０８，１１０及び配線部２００の少なくとも１つの寸法変化によって光源１００と配線部２００との接続信頼性が低下することを抑制することができる。したがって、本実施の形態に係る光源モジュール１によれば、光源１００の放熱性の向上と、光源１００と配線部２００との接続信頼性の低下抑制との両立を図ることができる。

本発明は、上述した各実施の形態や変形例に限定されるものではなく、各実施の形態や変形例を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくはさらなる変形が加えられて得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、変形例及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

実施の形態１〜３及び変形例１〜４のそれぞれにおける応力低減機構は、適宜組み合わせることができる。すなわち、曲部１０８ａ，１１０ａ、弾性材４００及びバスバーの２つ以上を組み合わせることができる。これにより、光源１００と配線部２００との接続信頼性の低下をより確実に抑制することができる。また、各実施の形態及び変形例において、光源１００はＣＡＮパッケージ以外のレーザ光源であってもよい。また、発光素子１０４は、ＬＥＤ等であってもよい。また、各実施の形態及び変形例において、外部給電端子６００の位置に対する光源１００の姿勢、すなわち端子１０８，１１０の並ぶ方向は、図示されたものに限定されない。

なお、上述した実施の形態及び変形例に係る発明は、以下に記載する項目によって特定されてもよい。
［項目１］
発光素子、当該発光素子を支持するステム、及び一端側が前記発光素子に電気的に接続される端子を有する光源と、
前記端子の他端側が電気的に接続され、前記端子を外部給電端子に電気的に接続するための配線部と、
前記ステムと、前記配線部及び前記端子の接続部との間に配置され、前記発光素子に熱的に接続される熱拡散部材と、を備え、
前記光源から熱が生じることで前記接続部にかかる応力を緩和する応力緩和機構を有することを特徴とする光源モジュール。
［項目２］
前記応力緩和機構は、前記端子に設けられる曲部で構成される項目１に記載の光源モジュール。
［項目３］
前記配線部は、配線基板であり、
前記応力緩和は、前記配線基板と前記熱拡散部材との間に介在する弾性材で構成される項目１に記載の光源モジュール。
［項目４］
前記配線部は、バスバーであり、
前記応力緩和機構は、前記バスバーで構成され、前記バスバーの弾性を用いて前記応力を緩和する項目１に記載の光源モジュール。

１ 光源モジュール、 １００ 光源、 １０４ 発光素子、 １０６ ステム、 １０８，１１０ 端子、 １０８ａ，１１０ａ 曲部、 ２００ 配線部、 ２０２ 基板、 ２０４ 接続部、 ３００ 熱拡散部材、 ４００ 弾性材、 ６００ 外部給電端子。

Claims (3)

1. 発光素子、当該発光素子を支持するステム、及び一端側が前記発光素子に電気的に接続される端子を有する光源と、
   前記端子の他端側が電気的に接続され、前記端子を外部給電端子に電気的に接続するための配線部と、
   前記配線部と前記端子の他端側とを接続部材で固定する接続部と、
   前記ステムと前記接続部との間に配置され、前記発光素子に熱的に接続される熱拡散部材と、を備え、
   前記端子は、前記熱拡散部材、前記端子、前記配線部及び前記接続部材の少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する曲部を有することを特徴とする光源モジュール。
2. 発光素子、当該発光素子を支持するステム、及び一端側が前記発光素子に電気的に接続される端子を有する光源と、
   前記端子の他端側が電気的に接続され、前記端子を外部給電端子に電気的に接続するための配線基板と、
   前記配線基板と前記端子の他端側とを接続部材で固定する接続部と、
   前記ステムと前記接続部との間に配置され、前記発光素子に熱的に接続される熱拡散部材と、
   前記配線基板と前記熱拡散部材との間に介在し、前記熱拡散部材、前記端子、前記配線基板及び前記接続部材の少なくとも１つの寸法変化に伴って変形する弾性材と、
   を備えることを特徴とする光源モジュール。
3. 発光素子、当該発光素子を支持するステム、及び一端側が前記発光素子に電気的に接続される端子を有する光源と、
   前記端子の他端側が電気的に接続され、前記端子を外部給電端子に電気的に接続するためのバスバーと、
   前記ステムと、前記バスバー及び前記端子の接続部との間に配置され、前記発光素子に熱的に接続される熱拡散部材と、を備え、
   前記バスバーは、前記熱拡散部材、前記端子及び前記バスバーの少なくとも１つの寸法変化に伴って変形することを特徴とする光源モジュール。

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