TWM547065U - 用於照明裝置之光源模組 - Google Patents

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TWM547065U
TWM547065U TW106205232U TW106205232U TWM547065U TW M547065 U TWM547065 U TW M547065U TW 106205232 U TW106205232 U TW 106205232U TW 106205232 U TW106205232 U TW 106205232U TW M547065 U TWM547065 U TW M547065U
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賴柏亨
郭明騰
陳建綸
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軒帆光電科技股份有限公司
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Description

用於照明裝置之光源模組
本創作係關於一種用於一照明裝置之光源模組，特別是一種用於一車用照明裝置之光源模組。
近來在積體電路設計、半導體製程以及光電技術的持續發展下，發光二極體（Light Emitting Diode；LED）已成為新一代燈具之光源的最佳選擇。發光二極體光源的特性包含：在單位瓦數下具有更高之流明輸出、更佳之照明功效以及更長之使用壽命等，因此逐漸廣泛地應用在各種照明領域中。而在車用照明領域中，已有愈來愈多的發光二極體車燈能符合相關的照明法規，使得發光二極體已有逐漸取代傳統的車用鹵素照明燈或車用HID燈的趨勢。
傳統的車用鹵素照明燈已有既定的結構及規格，為了能符合既有的車燈結構但將光源替換為發光二極體，光源模組也必須配合既有的燈具結構。請參閱第1圖及第2圖，第1圖所示為習知一光源模組1與一車用照明裝置2之分解示意圖，第2圖為習知光源模組1與車用照明裝置2的側視圖。如第1圖所示，車用照明裝置2具有一透鏡21、一殼體22及一卡扣結構23，透鏡21及卡扣結構23分別設置於殼體22的二相對端部。光源模組1具有發光二極體光源11、一光源載體12、一燈盤13及一散熱件14，其中，散熱件14與光源載體12的一端連接，發光二極體光源11設置於光源載體12的一承載面121上，燈盤13卡固於光源載體12，且燈盤13位於散熱件14及發光二極體光源11之間。其中，燈盤13與傳統的車用鹵素照明燈的燈盤結構是一致的。
接著說明光源模組1固定於車用照明裝置2的方式，請一併參閱第2圖，卡扣結構23具有一定位件231及一扣件232，定位件231更形成有一卡勾231a，扣件232具有一樞轉端232a連接於該定位件231上。當光源模組1組配至殼體22時，燈盤13先定位於定位件231，然後使用者可操作扣件232以樞轉端232a為中心旋轉，然後略微施力使扣件232彈性變形並卡掣於卡勾231a中，以夾持該光源模組1。以第2圖之側視角度觀之，虛線所繪示的扣件232’處於尚未固定的開啟狀態，當光源模組1設置定位後，扣件232’相對於殼體22被旋轉至貼近定位件231的鎖固位置，即為實線所繪示的扣件232，並卡扣於定位件231的卡勾231a中，進而使燈盤13夾於定位件231及扣件232之間。前述結構可固定光源模組1於殼體22中，發光二極體光源11所發出的光線透過殼體22內部的反射鏡反射後，通過透鏡21向外照射。
習知光源模組1的缺點在於，需要透過燈盤13才能與車用照明裝置2固定，使得散熱件14與發光二極體光源11之間因多了燈盤13的設置，而拉長了散熱件14與發光二極體光源11的距離，而造成光源模組1的整體長度過長，而無法適用於每一車款。舉例而言，因為車燈位於引擎室前方，部分車款的該處空間不大，若光源模組1的整體長度過長，光源模組1末端的散熱件14會有與其他元件之間距離過近、甚至彼此干涉的情形。再者，發光二極體光源11所產生的熱經由光源載體12傳導至散熱件14的路徑較長，熱傳導的路徑較長也導致散熱效率較差，而容易發生發光二極體光源11因過熱而損壞的情形。又，由於習知光源模組1通常是由使用者購買後，自行裝設於車用照明裝置2中已取代傳統鹵素光源，然，因使用者缺乏專業知識及配備，常會有無法確認光源模組1是否有被正確安裝於車用照明裝置2，或者是安裝後，搭配該車款所照射出來的光形是否符合法規的問題。
有鑑於此，如何提供一種尺寸更為短小且導熱效率好又能夠與照明裝置模組化的光源模組，乃是業界亟待解決的問題。
本創作之一目的在於提供一種用於照明裝置之光源模組，將固定結構直接形成於散熱體上，使散熱體可直接與照明裝置之殼體貼附固接，藉以縮短光源模組的長度，且拉近發光二極體光源與散熱體的距離。再者，由於散熱體可與固定座直接接觸，光源模組與照明裝置的接觸面積因而增加，使得發光二極體產生的熱，可同時透過散熱體、固定座及殼體共同散熱，以提升整體的散熱效率。
本創作之另一目的在於提供一種用於照明裝置之光源模組，故照明裝置上的扣件及卡勾等固定元件將不再需要，而改以直接鎖固的方式將光源模組結合於照明裝置上，除了可減少零件及材料成本，可進一步使本創作的光源模組與照明裝置組裝模組化，藉此能夠提前在產線端，就可先行確認照明裝置及光源模組保持在最佳狀態(例如，光源裝置是否有正確安裝於照明裝置中、光形是否符合法規、風扇是否有正常運作等)，使得照明裝置搭配各式車款於出廠後，使用者就能直接使用。
為達上述目的，本創作揭露一種用於照明裝置之光源模組，該照明裝置具有一固定座，該固定座具有一第一固定結構，該光源模組包含一燈座、至少一發光二極體光源及一散熱體，該燈座沿一軸線延伸，並具有一承載面，該散熱體與該燈座相接，且設置於該燈座的一端，該散熱體具有可與該第一固定結構相組配之一第二固定結構，使該燈座可固定於該照明裝置之該固定座上。
該照明裝置更包含一殼體，該殼體與該固定座連接且自該固定座遠離該軸線地延伸，以形成一容置空間，該固定座為環形而形成一中空區域，當該燈座穿過該中空區域且該第一固定結構與該第二固定結構相組配時，該燈座定位於該容置空間內。
該固定座具有一第一表面，在與該軸線垂直的一垂直面上，該散熱體的截面係大於該燈座的截面，使該散熱體於該燈座之外顯露一第二表面，當該第一固定結構與該第二固定結構相組配時，該第一表面與該第二表面相互貼合。
於本創作一實施例之該光源模組的該第一固定結構包含一第一定位件，該第二固定結構包含一第二定位件，該第一定位件及該第二定位件實質上形狀互補。較佳者，該第一定位件及該第二定位件分別選自下列群組：一定位柱和一定位槽。
該第一固定結構更包含至少一螺絲，該第一固定結構具有至少一螺孔，該第二固定結構具有至少一穿孔對應所述螺孔，所述螺絲穿過所述穿孔而與所述螺孔螺合。
該散熱體形成有一中央通孔，該發光二極體光源之一電源線路係通過該中央通孔向外延伸。
該散熱體具有一中央容置槽，該照明裝置更具有一風扇容置於該中央容置槽中。該散熱體具有複數散熱塊，彼此間隔以共同界定出該中央容置槽，該風扇所產生之氣流通過所述散熱塊之間。
該殼體內具有一反射面，該照明裝置具有一透鏡係遠離該固定座而與該殼體連接，該至少一發光二極體光源所發射的光線經由該反射面及該透鏡後，於該照明裝置之一前方形成一照明區域。
為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。
以下將透過實施例來解釋本創作內容，本創作的實施例並非用以限制本創作須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本創作之目的，而非用以限制本創作。須說明者，以下實施例及圖式中，與本創作非直接相關之元件已省略而未繪示；且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。
第3圖及第4圖所示為本創作光源模組3於不同角度的立體示意圖。本創作光源模組3具有一燈座31、一發光二極體光源32及一散熱體33。燈座31沿一軸線A延伸，並具有一承載面311，發光二極體光源32設置於承載面311上，散熱體33與燈座31相接，且設置於燈座31之一端。其中，散熱體33形成有一中央通孔331，發光二極體光源32之一電源線路係通過中央通孔331向外延伸，而可與其他外部電子元件電性連接。散熱體33更具有複數散熱塊332彼此間隔且環狀分佈，以共同界定出一中央容置槽332a。
第5圖為本創作光源模組3與照明裝置4的一分解示意圖；第6圖為本創作光源模組3與照明裝置4的一結合示意圖。照明裝置4具有一固定座41、一殼體42、一透鏡43及一風扇44。殼體42內具有一反射面421，於本實施例中，反射面421為一球狀反射鏡或者曲率隨需要變化的反射鏡。殼體42與固定座41連接，且自固定座41遠離軸線A地延伸，以形成一容置空間S，固定座41為環形而形成一中空區域。透鏡43則遠離固定座41而與殼體42連接，換言之，透鏡43與固定座41相對地設置殼體42的二端。
現進一步詳述本創作光源模組3與照明裝置4組配的詳細方式，請同時參第3圖及第5圖。固定座41具有一第一表面412及一第一固定結構411，第一固定結構411可以是複數第一定位件411a、複數螺孔411c及複數螺絲411b，於本實施例中，各第一定位件411a為一定位柱。散熱體33垂直於該軸線A上的一截面係大於燈座31垂直於該軸線A上的一截面，因此，散熱體33於燈座31之外顯露一第二表面335，且散熱體33具有一第二固定結構333，第二固定結構333具有複數穿孔333b及複數第二定位件333a，於本實施例中，各第二定位件333a為一定位槽。
燈座31穿過固定座41的中空區域，使得燈座31位於容置空間S內(如第6圖所示)，然後將各第一定位件411a與各第二定位件333a相互對準後，第一表面412便可與第二表面335貼合於預定的位置。此時，各穿孔333b也將對準各螺孔411c，接著，各螺絲411b穿過各穿孔333b而與各螺孔411c螺合，藉此，散熱體33與固定座41固接，使得光源模組3得與照明裝置4組配。
承上所述，藉由第一固定結構411與第二固定結構333相互匹配的結構設計，使得彼此之間能夠同時達到定位及鎖固的功能，因此組裝後發光二極體光源32將可位於容置空間S內的預設位置。發光二極體光源32所發射的光線得經由反射面421及透鏡43後，於照明裝置4之一前方形成一照明區域L，因為發光二極體光源32的位置控制得宜，將使得照明區域L的光形及位置，可以符合既有的照明法規。此外，由於發光二極體光源32發射光線的同時，發光二極體光源32本身會產生大量的熱，該些熱得經由該燈座31傳導至散熱體33。而殼體42經發光二極體光源32的長時間照射下，同樣會因為溫度提升而產生熱，該些熱便可以經由固定座41傳導至散熱體33。風扇44則設於中央容置槽332a中，就外觀而言不會突出於光源模組3，故不會增加整體長度，而風扇44所產生的氣流可通過所述中央通孔331及散熱塊332之間，藉以幫助逸散散熱體33所接收之熱。
於其他實施例中，燈座31及散射體33表面亦可噴塗奈米散熱材料，例如有機溶劑中添加黏結劑及奈米級含氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、氮化硼等陶瓷粉體，將發光二極體光源32產生的熱以6 μm~1 mm波段的遠紅外線(Far IR)輻射方式散熱，提升整體散熱效果，或者於其他未安裝風扇44的實施例中，以遠紅外線輻射散熱機制直接作為光源模組3之散熱機制。
於另一實施例中，於燈座31之中央通孔331可埋設一熱導管(未圖示)，該熱導管之一端可埋設於燈座31之光源32下方與光源32底面實質接觸，另一端可沿中央通孔331延伸至散熱體33而與散熱體33實質接觸，藉由導熱管內部快速熱交換的散熱機制，可快速地將發光二極體光源32產生的熱傳導至後方散射體33，以維持發光二極體光源32之正常運作。
須說明的是，於本創作其他實施例中，發光二極體光源32、螺孔411c、穿孔333b、第一定位件411a及第二定位件333a的結構型態、數量及位置，均可依照需求而調整。且第一定位件411a及第二定位件333a於其他實施例中，只要彼此實質上形狀互補，均可達到在環形方向上的定位效果，第一定位件411a及第二定位件333a可分別選自下列群組：一定位柱及一定位槽。
此外，於本實施例中，燈座31與散熱體33可為一體成形。且燈座31及散熱體33係以熱傳導性較佳之材質製作而成，藉此，除了散熱體33可逸散發光二極體光源32所產生之熱以外，部分熱能會透過散熱體33傳導至固定座41及殼體42，使得固定座41及殼體42也能夠幫助逸散發光二極體光源32所產生之熱，以增加光源模組3之一散熱效率，舉例來說，燈座31及散熱體33可以為鋁、銅、鉛、錫、鎂、鋅、鋼、鈦、高分子聚合物、陶瓷或前述材質之組合製作而成。更佳地，該散熱體33更包含至少一熱導管(圖未繪示)及/或複數個鰭片(圖未繪示)；或是在燈座31上塗覆熱傳導性較佳之塗層來增加光源模組3之散熱效率。舉例來說，前述之塗層可以氧化錫、氧化鋁、碳化矽、氧化硼、石墨烯、碳奈米管等製作而成。
綜上所述，相較習知光源模組，本創作省略了燈盤，故可有效減縮光源模組的整體長度，使本創作光源模組符合不同車款的內部空間限制，亦可節省零件及材料成本，且通過散熱體直接與照明裝置的固定座相接，增加了散熱體與固定座的接觸面積，使得發光二極體光源所產生的熱，傳導至散熱體後，得進一步傳導至固定座及殼體，因而增加散熱效率，換言之，散熱體、固定座及殼體均能達到逸散發光二極體光源之熱的功效，因而有效的提升了光源模組的散熱效能。此外，本創作的光源模組亦具備有與照明裝置組裝模組化的優點，使得車廠能夠先行安裝並檢測本創作照明裝置及光源模組的狀態，使用者毋須再自行替換為具有發光二極體的光源模組。
上述之實施例僅用來例舉本創作之實施態樣，以及闡釋本創作之技術特徵，並非用來限制本創作之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本創作所主張之範圍，本創作之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1‧‧‧光源模組
11‧‧‧發光二極體光源
12‧‧‧光源載體
121‧‧‧承載面
13‧‧‧燈盤
14‧‧‧散熱件
2‧‧‧車用照明裝置
21‧‧‧透鏡
22‧‧‧殼體
23‧‧‧卡扣結構
231‧‧‧定位件
231a‧‧‧卡勾
232‧‧‧扣件
232’‧‧‧扣件
232a‧‧‧樞轉端
3‧‧‧光源模組
31‧‧‧燈座
311‧‧‧承載面
32‧‧‧發光二極體光源
33‧‧‧散熱體
331‧‧‧中央通孔
332‧‧‧散熱塊
332a‧‧‧中央容置槽
333‧‧‧第二固定結構
333a‧‧‧第二定位件
333b‧‧‧穿孔
335‧‧‧第二表面
4‧‧‧照明裝置
41‧‧‧固定座
411‧‧‧第一固定結構
411a‧‧‧第一定位件
411b‧‧‧螺絲
411c‧‧‧螺孔
412‧‧‧第一表面
42‧‧‧殼體
421‧‧‧反射面
43‧‧‧透鏡
44‧‧‧風扇
S‧‧‧容置空間
A‧‧‧軸線
L‧‧‧照明區域
第1圖為習知光源模組與車用照明裝置的一分解示意圖； 第2圖為習知光源模組與車用照明裝置的一側面剖視圖； 第3圖及第4圖為本創作一實施例的光源模組於不同角度的立體示意圖； 第5圖為本創作一實施例的光源模組與照明裝置的一分解示意圖；以及 第6圖為本創作一實施例的光源模組與照明裝置的一側面剖視圖。
3‧‧‧光源模組
31‧‧‧燈座
32‧‧‧發光二極體光源
33‧‧‧散熱體
331‧‧‧中央通孔
332‧‧‧散熱塊
332a‧‧‧中央容置槽
333‧‧‧第二固定結構
333a‧‧‧第二定位件
333b‧‧‧穿孔
335‧‧‧第二表面
4‧‧‧照明裝置
41‧‧‧固定座
411‧‧‧第一固定結構
411a‧‧‧第一定位件
411b‧‧‧螺絲
411c‧‧‧螺孔
412‧‧‧第一表面
42‧‧‧殼體
43‧‧‧透鏡
44‧‧‧風扇
A‧‧‧軸線

Claims (10)

  1. 一種用於一照明裝置之光源模組，該照明裝置具有一固定座，該固定座具有一第一固定結構，該光源模組包含： 一燈座，沿一軸線延伸，並具有一承載面； 至少一發光二極體光源，設置於該承載面上；以及 一散熱體，與該燈座相接且設置於該燈座之一端，該散熱體具有可與該第一 固定結構相組配之一第二固定結構，使該光源模組可固定於該照明裝置之該固定座上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該照明裝置更包含一殼體，該殼體與該固定座連接且自該固定座遠離該軸線地延伸，以形成一容置空間，該固定座為環形而形成一中空區域，當該燈座穿過該中空區域且該第一固定結構與該第二固定結構相組配時，該燈座定位於該容置空間內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光源模組，其中，該固定座具有一第一表面，在與該軸線垂直的一垂直面上，該散熱體的截面係大於該燈座的截面，使該散熱體於該燈座之外顯露一第二表面，當該第一固定結構與該第二固定結構相組配時，該第一表面與該第二表面相互貼合。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光源模組，其中，該第一固定結構包含一第一定位件，該第二固定結構包含一第二定位件，該第一定位件及該第二定位件實質上形狀互補。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光源模組，其中，該第一定位件及該第二定位件分別選自下列群組：一定位柱及一定位槽。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之光源模組，其中該第一固定結構更包含至少一螺絲及至少一螺孔，該第二固定結構具有至少一穿孔對應所述螺孔，所述螺絲穿過所述穿孔而與所述螺孔螺合。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之光源模組，其中，該散熱體形成有一中央通孔，該發光二極體光源之一電源線路係通過該中央通孔向外延伸。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光源模組，其中該散熱體具有一中央容置槽，該照明裝置更具有一風扇容置於該中央容置槽中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光源模組，其中該散熱體具有複數散熱塊，彼此間隔以共同界定出該中央容置槽，該風扇所產生之氣流通過所述中央通孔及所述散熱塊之間。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之光源模組，其中該殼體內具有一反射面，該照明裝置具有一透鏡係遠離該固定座而與該殼體連接，該至少一發光二極體光源所發射的光線經由該反射面及該透鏡後，於該照明裝置之一前方形成一照明區域。
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