WO2012120979A1 - 光源モジュール - Google Patents

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WO2012120979A1
WO2012120979A1 PCT/JP2012/053419 JP2012053419W WO2012120979A1 WO 2012120979 A1 WO2012120979 A1 WO 2012120979A1 JP 2012053419 W JP2012053419 W JP 2012053419W WO 2012120979 A1 WO2012120979 A1 WO 2012120979A1
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WO
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light source
insulating
source module
conductive
circuit board
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PCT/JP2012/053419
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崇 松永
重之 渡邉
広徳 塚本
隆芳 佐藤
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株式会社小糸製作所
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Publication date
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Priority to EP12754713.1A priority patent/EP2685154A1/en
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a light source module, and more particularly to a light emitting module using a semiconductor light emitting element such as an LED as a light source.
  • a light source module using a semiconductor light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) as a light source have been proposed.
  • a light source module is used, for example, in a vehicular lamp that emits light emitted from a light source as illumination light.
  • the light source module includes a circuit board that is mounted on the arrangement base of the light source holding member and on which the semiconductor light emitting element is mounted, and a power supply attachment that is connected to the power supply circuit and supplies power to the semiconductor light emitting element.
  • a pair of connection terminals provided on the power supply attachment are respectively connected to a pair of power supply pieces formed on the circuit board (see, for example, Patent Document 1).
  • the back surface of the circuit board is brought into close contact with the arrangement base of the light source holding member, so that the heat generated by the semiconductor light emitting element is released to the light source holding member.
  • the circuit board tends to be downsized in order to reduce the size of the vehicular lamp.
  • the contact area between the back surface of the circuit board and the placement base is reduced, and it is difficult to efficiently release the heat generated by the semiconductor light emitting element to the light source holding member simply by bringing the circuit board into close contact with the placement base.
  • an object of the present invention is to provide a good light source module capable of reducing the size of the light source module and improving the heat dissipation while solving the above problems.
  • the circuit board is A substrate portion on which the semiconductor light emitting element is mounted; A pair of terminal portions, a light source connection portion that connects the pair of terminal portions and the semiconductor light emitting element, and a conductive circuit formed on the surface of the substrate portion,
  • the power supply attachment is An insulating part formed of an insulating material having a higher thermal conductivity than the substrate part; Formed of a conductive material, and having a conductive part embedded in the insulating part except for a part thereof,
  • the power supply attachment is provided with a light source module attached to the light source holding member such that the insulating portion presses at least a part of the circuit board against the placement base.
  • the conductive part is You may have a pressing piece part which protrudes from the said insulation part, hold
  • a concave portion may be provided in a region corresponding to the conductive portion embedded in the insulating portion.
  • a part of the conductive part embedded in the insulating part may be exposed to the outside from the concave part.
  • the conductive portion may include a pair of power feeding pieces that protrude from the insulating portion and abut against the pair of terminal portions.
  • the circuit board is A substrate portion on which the semiconductor light emitting element is mounted;
  • the power supply attachment is An insulating part formed of an insulating material; Formed of a conductive material, and having a conductive part embedded in the insulating part except for a part thereof,
  • the conductive portion has a pair of power feeding pieces that protrude from the insulating portion and abut against the pair of terminal portions,
  • a light source module is provided in which a recess is provided in a region corresponding to the conductive portion embedded in the insulating portion.
  • a part of the conductive part embedded in the insulating part may be exposed to the outside from the concave part.
  • the conductive portion has a pressing piece that protrudes from the insulating portion, presses the outer peripheral portion of the circuit board, and presses the circuit board against the placement base;
  • the concave portion may be provided at a position where a part of the conductive portion in the vicinity of the pressing piece portion is exposed to the outside.
  • the insulating portion may be formed of an insulating material having a higher thermal conductivity than the substrate portion, and may be attached to the placement base so that at least a part thereof is pressed against the placement base.
  • the conductive portion may include a pair of power feeding pieces that protrude from the insulating portion and abut against the pair of terminal portions.
  • a part of the circuit board (for example, the back surface) is brought into close contact with the arrangement base of the light source holding member by the insulating portion of the power supply attachment. It can be well discharged to the light source holding member. Furthermore, a part of the insulating portion formed of an insulating material having high thermal conductivity is brought into close contact with the placement base, whereby the conductive portion that contacts the terminal portion of the circuit board and the power feeding piece or the circuit board is used as the placement base. The heat generated by the semiconductor light emitting element can also be released from the insulating portion to be pressed.
  • the light source module can be further miniaturized without impairing the heat dissipation of the heat generated by the semiconductor light emitting element.
  • the back surface of the circuit board is brought into close contact with the arrangement base of the light source holding member, so that a part of the heat generated from the semiconductor light emitting element comes into contact with the terminal portion of the circuit board.
  • a concave portion is formed in a region corresponding to the conductive portion of the insulating portion, and the thickness of the region corresponding to the conductive portion is reduced, so that this heat is efficiently radiated into the atmosphere.
  • the insulating portion itself also has a surface area that is larger than the case where there is no concave portion due to the formation of the concave portion. Emission efficiency into the atmosphere is improved.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the light source module taken along the line AA shown in FIG. It is a top view of the light source module which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention. It is a top view of the light source module which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • front and rear refers to the front and rear direction of the lamp 1 of the vehicle, that is, the direction substantially equal to the front and rear direction of the vehicle to which the vehicle lamp 1 is attached. Further, “left and right” indicate the side of the lamp 1 of the vehicle lamp 1, that is, the width direction of the vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a vehicular lamp 1 including a light source module 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the vehicular lamp 1 is a vehicular headlamp that is attached to a front end portion of the vehicle, for example, and is attached so as to cover the lamp body 12 and an opening provided at the front end of the lamp body 12 as shown in FIG.
  • the transparent light-transmitting cover 14 and a lamp unit 20 including a structure for forming a light distribution pattern for passing beams are formed.
  • the lamp unit 20 is a so-called projector-type lamp unit, and includes a projection lens 21, a reflector 24, a shade 25, a light source module 100, a light source holding member 60, and a support member 70. Provided, and is fixed in the lamp chamber 16 formed by the lamp body 12 and the translucent cover 14. An extension 18 is disposed between the lamp unit 20 and the lamp body 12 so as to cover a gap between the lamp body 12 and the lamp unit 20 when viewed from the front of the lamp.
  • the projection lens 21 is a plano-convex lens having a spherical convex surface on the front surface and a flat surface on the rear surface, and is arranged so that its lens optical axis substantially coincides with the lamp optical axis Ax extending in the vehicle front-rear direction.
  • the light source module 100 is disposed on the rear side of the projection lens 21 and is positioned and fixed to a light source holding member 60 attached to the support member 70.
  • the light source module 100 includes a light emitting diode 150 that is a light source of the vehicular lamp 1 and irradiates light from the light emitting diode 150 upward.
  • the reflector 24 is a substantially dome-shaped member disposed above the light source module 100, and the concave surface thereof is a reflecting surface 24a.
  • the reflecting surface 24a is formed in a substantially elliptical spherical shape having the lamp optical axis Ax as a central axis. Specifically, the reflecting surface 24a is set so that the cross-sectional shape including the lamp optical axis Ax is substantially equal to a part of the ellipse, and the eccentricity gradually increases from the vertical cross section toward the horizontal cross section. .
  • the first focal point of the reflecting surface 24a is substantially the same as the position where the light emitting diode 150 is provided in the light source module 100, and the second focal point is the rear focal point ("F1" in FIG. 1) of the projection lens 21. It is almost equal to the position shown).
  • the light emitted from the light emitting diode 150 of the light source module 100 is condensed and reflected toward the front of the lamp optical axis Ax by the reflecting surface 24a of the reflector 24, and includes the rear focal point (F1) of the projection lens 21.
  • a light distribution pattern having an image on the focal plane as an inverted image is projected forward through the projection lens 21 (an example of a ray trajectory is indicated by “L1” in FIG. 1).
  • the shade 25 is for forming a predetermined cut-off line in the light distribution pattern formed by the reflected light by shielding a part of the reflected light by the reflector 24, and between the projection lens 21 and the light source module 100. It is arranged in.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the light source holding member 60 and the light source module 100.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the light source module 100 is attached to the light source holding member 60.
  • FIG. 4 is a top view of the light source module 100.
  • 5 is a cross-sectional view of the light source module 100 taken along the line AA shown in FIG.
  • the light source module 100 includes a power supply attachment 120 and a circuit board 140.
  • the power supply attachment 120 supplies power to the light emitting diode 150 on the circuit board 140.
  • the light source holding member 60 functions as a heat radiating member that releases heat generated from the circuit board 140 of the light source module 100 and the light emitting diode 150 mounted on the circuit board 140.
  • the light source holding member 60 includes a heat radiating portion 61 having a plurality of heat radiating fins 61a projecting rearward and a substantially flat base portion 62 projecting forward from the heat radiating portion 61.
  • a power supply attachment 120 and a circuit board 140 are disposed on the upper surface of the base portion 62.
  • the base part 62 is provided integrally with the heat radiating part 61 so as to protrude forward from the heat radiating part 61 of the light source holding member 60.
  • the base portion 62 is a substantially rectangular flat plate protruding from the front surface of the heat radiating portion 61, the mounting surface portions 64 provided on the left and right side portions and the front end portion on the upper surface, and the mounting surface portions 64 other than the mounting surface portion 64 on the upper surface.
  • a substrate placement portion 63 provided with the portion raised by one step.
  • the light source module 100 is attached to the front end side of the base portion 62.
  • the circuit board 140 is placed on the board placement portion 63
  • the power supply attachment 120 is placed on the board placement portion 63 so as to press the circuit board 140 against the board placement portion 63.
  • 100 can be fixed to the base portion 62.
  • a plurality of positioning pins 63 a for positioning the circuit board 140 on the board placement section 63 when the circuit board 140 of the light source module 100 is placed on the board placement section 63 are provided on the front surface of the board placement section 63. It is provided so as to protrude upward. Further, on both the left and right sides of the mounting surface portion 64, screw holes 64a into which mounting screws 200 for fixing the power supply attachment 120 of the light source module 100 are screwed are formed. In addition, a rib 64b is provided in front of and behind the screw hole 64a in the mounting surface portion 64 for positioning the attached piece 125 of the power feeding attachment 120 on the mounting surface portion 64 when the power feeding attachment 120 is attached to the mounting surface portion 64. It has been.
  • the circuit board 140 includes a substrate part 141 having no conductivity and a conductive circuit 142 provided on the substrate part 141, and a plurality (four in this example) of light emitting diodes 150 are mounted in the center part. .
  • These light emitting diodes 150 are an example of a semiconductor light emitting element in the present invention.
  • the substrate part 141 is formed of, for example, an epoxy resin material.
  • the conductive circuit 142 is formed of, for example, aluminum.
  • the substrate unit 141 may be a silicon substrate.
  • the conductive circuit 142 may be formed on the silicon substrate by copper plating, for example.
  • the conductive circuit 142 includes a light source connection part 142a and a terminal part 142b, for example, as shown in FIG.
  • the light source connection part 142 a has a light emitting diode 150 attached to the upper surface thereof, and is electrically connected to each light emitting diode 150.
  • the terminal part 142b is a circuit pattern continuous with the light source connection part 142a, and a pair of terminal parts 142b are provided on both sides of the board part 141 with the light source connection part 142a interposed therebetween.
  • the power supply attachment 120 includes a resin molded portion (insulating portion) 121 formed of a resin material having no conductivity, and a conductive portion 131 formed of a material having conductivity such as metal (FIGS. 2 to 2). (See FIG. 4).
  • the conductive portion 131 is embedded in the resin molded portion 121 except for a part.
  • the resin material constituting the resin molded portion 121 has a thermal conductivity of, for example, 5.0 to 10.0 [W / m ⁇ K], which is a resin material (thermal conductivity) used in conventional resin molded portions. Is 1.0 [W / m ⁇ K] or less), and a material having high thermal conductivity is used.
  • a nylon resin is preferably used as a constituent material of the resin molding portion 121.
  • the power supply attachment 120 is formed by, for example, so-called insert molding in which a conductive portion 131 is disposed at a predetermined position in a cavity of a molding die, and the cavity is filled with a molten resin and cured. Thereby, the conductive part 131 and the resin molding part 121 are integrally molded.
  • the resin molded portion 121 is an example of an insulating portion in the present invention, and protrudes in the left and right directions from the frame-shaped portion 123, the connector case portion 124 protruding forward from the frame-shaped portion 123, and the frame-shaped portion 123.
  • An opening 126 in which the circuit board 140 is disposed is provided inside the frame-shaped portion 123.
  • a positioning protrusion 123 a that protrudes rearward is provided at the center in the left-right direction of the front inner surface of the opening 126.
  • a positioning protrusion 123b that protrudes toward the front side is provided at the center in the left-right direction on the rear inner surface of the opening 126.
  • the connector case portion 124 has a substantially rectangular tube outer shape, and a concave space is formed inside the opening provided on the front side.
  • a connector terminal portion 133 in a conductive portion 131 protrudes from the rear wall surface toward the front side.
  • the attached piece 125 is formed with a screw insertion hole 125 a penetrating vertically, and the upper surface thereof is lower than the upper surface of the frame-shaped portion 123.
  • the power supply attachment 120 is placed on the base portion 62 so that the two screw insertion holes 125a provided in the attached piece portion 125 correspond to the two screw holes 64a of the base portion 62, and the attachment screws 200 are screwed together. By doing so, the power supply attachment 120 can be attached to the base portion 62.
  • the conductive portion 131 includes a base portion 132 that is substantially annular and entirely embedded in the resin molding portion 121, a connector terminal portion 133 that protrudes forward from a front end portion (front end portion) of the base portion 132, and a base portion Power supply piece 134 projecting inward from the left and right side portions of 132, connecting portion 135 connecting the rear end portion (rear end portion) of base portion 132, and the rear end portion of base portion 132 forward. It has two pressing piece portions 137 that protrude and two pressing piece portions 138 that protrude backward from the front end portion of the base portion 132.
  • the connecting portion 135 is cut when the light source module 100 is attached to the base portion 62 of the light source holding member 60 and used. Thereby, the handleability of the conductive part 131 is improved.
  • the connector terminal portion 133 has a portion close to the base portion 132 embedded in the resin molded portion 121, and a portion away from the base portion 132 (tip portion) is exposed from the resin molded portion 121. It protrudes forward from the rear side wall surface of the internal space. These connector terminal portions 133 are electrically connected to terminals on the connector side when a connector (not shown) is inserted into the connector case portion 124.
  • the pressing piece portions 137 and 138 are plate-like members extending from the base portion 132, abut against the outer peripheral portion of the circuit board 140 where the conductive circuit 142 is not provided, and press the circuit board 140 toward the base portion 62 side.
  • the holding pieces 137 and 138 may be formed of the same material as that of the conductive portion 131, but are preferably formed of a material having a higher thermal conductivity.
  • the circuit board 140 is connected to the light source holding member 60 by the resin molding portion 121 and the pressing piece portions 137 and 138 of the power supply attachment 120. Since it is pressed against the base portion 62, the bottom surface of the circuit board 140 and the top surface of the base portion 62 are in close contact. Thereby, the heat emitted from the light emitting diode 150 and transmitted to the circuit board 140 can be efficiently released to the light source holding member 60.
  • the resin molding portion 121 is formed of an insulating material having a higher thermal conductivity than the substrate portion 141 of the circuit board 140, the heat generated from the light emitting diode 150 and transmitted to the circuit board 140 is resin molding portion 121. Can be efficiently discharged from the portion in contact with the circuit board 140. Furthermore, the heat generated by the light emitting diode 150 can also be released from the power feeding piece 134 that contacts the terminal portion 142b of the circuit board 140.
  • the pressing pieces 137 and 138 are formed of an insulating material unlike the other portions of the conductive portion 131, the pressing pieces 137 and 138 are pressed to transmit the heat generated by the light emitting diode 150 to the holding pieces 137 and 138 more efficiently.
  • the pieces 137 and 138 may be in contact with the conductive circuit 142.
  • two holding pieces 137 and 138 are provided, but the number and positions of the holding pieces 137 and 138 are not limited thereto.
  • FIG. 6 is a top view of a light source module 100A according to a modification of the first embodiment. Since the light source module 100A of this example is different from the light source module 100 in a part of the configuration, an exploded perspective view and a diagram showing a state of being attached to the light source holding member 60 are omitted. About the same structure, the same code
  • the heat generated from the light emitting diode 150 is transmitted to the conductive portion 131 through the power feeding portion 134 that contacts the terminal portion 142b of the circuit board 140. Therefore, by providing a plurality of concave portions 127 in the region corresponding to the conductive portion 131 in the surface of the resin molded portion 121, the thickness of the resin molded portion 121 around the conductive portion 131 is reduced. The heat transferred to can be efficiently radiated to the atmosphere. Further, since the surface area of the resin molded portion 121 itself is increased by providing the concave portion 127 as compared with the case where the concave portion 127 is not provided, the efficiency of releasing heat transmitted to the resin molded portion 121 to the atmosphere is also improved.
  • the concave portion 127 may be formed as a hole penetrating from the surface of the resin molded portion 121 to the conductive portion 131 so that a part of the conductive portion 131 is exposed to the outside. By using the concave portion 127 as a through hole, the heat transmitted to the conductive portion 131 can be more efficiently radiated to the atmosphere.
  • the vicinity of the holding piece portions 137 and 138 of the conductive portion 131 may be exposed to the outside by the concave portion 127. Thereby, the heat transmitted from the holding pieces 137 and 138 holding the outer peripheral portion of the circuit board 140 to the conductive portion 131 can be efficiently radiated to the atmosphere.
  • the concave portion 127 may be formed as a plurality of concave portions independently along the conductive portion 131 as illustrated, or may be formed as a single concave portion having a shape along the conductive portion 131.
  • FIG. 7 is a top view of the light source module 101 according to the second embodiment of the present invention. Since the light source module 101 of this example is different from the light source module 100 only in a part of the configuration, an exploded perspective view and a diagram showing a state of being attached to the light source holding member 60 are omitted. About the same structure, the same code
  • the holding piece 137 is separate from the conductive portion 131 and extends to the rear of the resin molded portion 121 so as to bypass the outer surface of the resin molded portion 121.
  • the extending portion 139 extending to the rear of the resin molding portion 121 in the pressing piece 137 is on the surface of the substrate placement portion 63 in the light source holding member 60. Abut.
  • the light source module 101 can more efficiently release the heat generated by the light emitting diode 150 via the holding piece 137. Further, in the light source module 101 of the present example, since the holding piece 137 is separate from the conductive portion 131, a material having a higher thermal conductivity than the conductive portion 131 can be used.
  • the concave portion 127 may be formed in a region corresponding to the conductive portion 131 on the surface of the resin molded portion 121. Thereby, the heat transmitted to the conductive part 131 can be efficiently radiated to the atmosphere.
  • FIG. 9 is a top view of the light source module 102 according to the third embodiment of the present invention. Since the light source module 102 of this example is different from the light source modules 100 and 101 only in a part of the configuration, an exploded perspective view and a diagram showing a state of being attached to the light source holding member 60 are omitted. About the same structure as 100 and 101, the same code
  • a part of the base portion 132 in the conductive portion 131 extends to the outside (rear side) of the resin molding portion 121.
  • the extended portion does not come into contact with the light source holding member 60 when the light source module 102 is attached to the light source holding member 60, but the light source holding member 60 is formed of an insulating material, and The protruding portion may be brought into contact with the light source holding member 60.
  • the light source module 102 can release the heat generated by the light emitting diode 150 into the air through the portion of the base portion 132 that extends to the outside of the resin molded portion 121, so that the heat dissipation efficiency is higher. improves.
  • the concave portion 127 may be formed in a region corresponding to the conductive portion 131 on the surface of the resin molded portion 121. Thereby, the heat transmitted to the conductive part 131 can be efficiently radiated to the atmosphere.
  • a part of the circuit board (for example, the back surface) is brought into close contact with the arrangement base of the light source holding member by the insulating portion of the power supply attachment. It can be well discharged to the light source holding member. Furthermore, a part of the insulating portion formed of an insulating material having high thermal conductivity is brought into close contact with the placement base, whereby the conductive portion that contacts the terminal portion of the circuit board and the power feeding piece or the circuit board is used as the placement base. The heat generated by the semiconductor light emitting element can also be released from the insulating portion to be pressed.
  • the light source module can be further miniaturized without impairing the heat dissipation of the heat generated by the semiconductor light emitting element.
  • SYMBOLS 1 Vehicle lamp, 12 ... Lamp body, 14 ... Translucent cover, 16 ... Light chamber, 18 ... Extension, 20 ... Condensing lamp unit, 21 ... Projection lens, 24 ... Reflector, 25 ... Shade, 60 ... Light source Holding member 61 ... Radiation part 61a ... Radiation fin 62 62 Arrangement base 63 63 Substrate arrangement part 63a Projection pin 64 64 Mounting surface part 64a Screw hole 64b Positioning protrusion 70 Support member , 100, 101, 102 ... light source module, 120 ... feed attachment, 121 ... resin molded part (insulating part), 123 ... frame-like part, 123a, 123b ...

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Abstract

 半導体発光素子が発する熱を効率良く放出させることができる。 上記課題は、表面に半導体発光素子が搭載され光源保持部材の配置用ベースに載置される回路基板と、半導体発光素子に電力を供給する給電アタッチメントと、を備え、回路基板は、半導体発光素子が搭載される基板部と、一対の端子部と、一対の端子部と半導体発光素子とを接続する光源接続部とを有し、基板部の表面に形成された導電回路を有し、給電アタッチメントは、基板部より熱伝導率の高い絶縁材料によって形成された絶縁部と、一部を除いて絶縁部に埋設された導電部とを有し、給電アタッチメントは絶縁部が回路基板の少なくとも一部を配置用ベースに押し付けるように光源保持部材に取り付けられている、光源モジュールにより達成される。

Description

光源モジュール
 本発明は、光源モジュールに関し、特にLED等の半導体発光素子を光源とした発光モジュールに関する。
 近年、光源としてLED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子を用いた光源モジュールが種々提案されている。この様な光源モジュールは、例えば、光源から出射された光を照明光として照射する車両用灯具に使用されている。
 光源モジュールは、光源保持部材の配置用ベースに載置されて表面に半導体発光素子が搭載された回路基板と、電源回路に接続されて半導体発光素子に給電を行うための給電アタッチメントとを有し、回路基板に形成された一対の給電片に給電アタッチメントに設けられた一対の接続端子がそれぞれ接続されている(例えば、特許文献1参照)。
 また、車両用灯具の光源として半導体発光素子を効率よく発光させるには、熱による輝度の低下を防止する必要がある。
 そこで、回路基板の裏面を光源保持部材の配置用ベースに密着させることにより、半導体発光素子が発する熱を光源保持部材へ放出するように構成している。
日本国特開2010-192139号公報
 ところで、上記のような光源モジュールは、車両用灯具の小型化を図るために、回路基板が小型化される傾向にある。その為、回路基板の裏面と配置用ベースとの密着面積が小さくなり、回路基板を配置用ベースに密着させるだけでは半導体発光素子が発する熱を光源保持部材へ効率よく放出することが難しいという問題がある。
 従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、光源モジュールの小型化を図ると共に、放熱性を向上させることができる良好な光源モジュールを提供することである。
 上記目的を解決するために本発明によれば、
 表面に半導体発光素子が搭載され、光源保持部材の配置用ベースに載置される回路基板と、
 前記半導体発光素子に電力を供給する給電アタッチメントと、を備え、
 前記回路基板は、
  前記半導体発光素子が搭載される基板部と、
  一対の端子部と、一対の前記端子部と前記半導体発光素子とを接続する光源接続部とを有し、前記基板部の表面に形成された導電回路と、を有し、
 前記給電アタッチメントは、
  前記基板部より熱伝導率の高い絶縁材料によって形成された絶縁部と、
  導電材料によって形成され、一部を除いて前記絶縁部に埋設された導電部とを有し、
 前記給電アタッチメントは、前記絶縁部が前記回路基板の少なくとも一部を前記配置用ベースに押し付けるように、前記光源保持部材に取り付けられている、光源モジュールが提供される。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記導電部は、
  前記絶縁部から突出し、前記回路基板の外周部を押さえて前記回路基板を前記配置用ベースに押し付ける押さえ片部を有してもよい。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記絶縁部のうち埋設された前記導電部に対応する領域に凹部が設けられていてもよい。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記絶縁部に埋設された前記導電部の一部が、前記凹部から外部に露出されていてもよい。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記導電部は、前記絶縁部から突出し一対の前記端子部にそれぞれ当接する一対の給電片を有してもよい。
 さらに、上記目的を解決するために本発明によれば、
 表面に半導体発光素子が搭載され、光源保持部材の配置用ベースに載置される回路基板と、
 前記半導体発光素子に電力を供給する給電アタッチメントと、を備え、
 前記回路基板は、
  前記半導体発光素子が搭載される基板部と、
  一対の端子部と、一対の前記端子部と前記半導体発光素子とを接続する光源接続部とを有し、前記基板部の表面に形成された導電回路と、を有し、
 前記給電アタッチメントは、
  絶縁材料によって形成された絶縁部と、
  導電材料によって形成され、一部を除いて前記絶縁部に埋設された導電部とを有し、
 前記導電部は、前記絶縁部から突出し、一対の前記端子部にそれぞれ当接する一対の給電片を有し、
 前記絶縁部のうち埋設された前記導電部に対応する領域に凹部が設けられている、光源モジュールが提供される。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記絶縁部に埋設された前記導電部の一部が、前記凹部から外部に露出されていてもよい。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記導電部は、前記絶縁部から突出し、前記回路基板の外周部を押さえて前記回路基板を前記配置用ベースに押し付ける押さえ片部を有し、
 前記凹部は、前記押さえ片部近傍の前記導電部の一部を外部に露出させる位置に設けられていてもよい。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記絶縁部は、前記基板部よりも熱伝導率の高い絶縁材料によって形成され、少なくとも一部が前記配置用ベースに押し付けられるように前記配置用ベースに取り付けられていてもよい。
 上記本発明に係る光源モジュールにおいて、
 前記導電部は、前記絶縁部から突出し一対の前記端子部にそれぞれ当接する一対の給電片を有してもよい。
 以上に説明した本発明の光源モジュールによれば、給電アタッチメントの絶縁部によって回路基板の一部(例えば裏面)が光源保持部材の配置用ベースに密着されるので、半導体発光素子が発する熱を効率良く光源保持部材へ放出させることができる。さらに、熱伝導率の高い絶縁材料によって形成された絶縁部の一部を配置用ベースに密着させることにより、回路基板の端子部と給電片において当接する導電部や、回路基板を配置用ベースに押し付ける絶縁部からも、半導体発光素子が発する熱を放出させることができる。
 したがって、配置用ベースとの接触面積が小さい小型の回路基板を用いた場合でも、半導体発光素子が発する熱を光源保持部材へ効率良く放出させることができる。
 ゆえに、半導体発光素子が発する熱についての放熱性を損ねることなく光源モジュールをより小型化することができる。
 また、本発明の光源モジュールによれば、回路基板の裏面を光源保持部材の配置用ベースに密着させることにより、半導体発光素子から発生した熱の一部は、回路基板の端子部に当接する給電部から給電アタッチメントの導電部へと伝わる。絶縁部のうち導電部に対応する領域に凹部が形成されており、導電部に対応する領域の肉厚が薄くされていることにより、この熱が大気中へ効率良く放熱される。また、半導体発光素子から発生した熱の他の一部は絶縁部にも伝わるが、絶縁部自体も、凹部が形成されることにより凹部がない場合と比べて表面積が拡大するので、伝わった熱の大気への放出効率が向上する。
本発明の第1実施形態に係る光源モジュールを備えた車両用灯具1を示す概略縦断面図である。 光源保持部材と光源モジュールの分解斜視図である。 光源保持部材に光源モジュールを取り付けた状態を示す斜視図である。 光源モジュールの上面図である。 光源モジュールの図4に示すA-A断面矢視図である。 本発明の第1実施形態の変形例に係る光源モジュールの上面図である。 本発明の第2実施形態に係る光源モジュールの上面図である。 本発明の第2実施形態の変形例に係る光源モジュールの上面図である。 本発明の第3実施形態に係る光源モジュールの上面図である。 本発明の第3実施形態の変形例に係る光源モジュールの上面図である。
<第1実施形態>
 以下、添付図面に基づいて本発明の第1実施形態に係る光源モジュール100を備えた車両用灯具1について説明する。なお、以下の説明において「前後」とは車両用灯具1の灯具前後方向、すなわち車両用灯具1が取り付けられる車両の前後方向と略等しい方向を示すものとする。また、「左右」とは、車両用灯具1の灯具側方、すなわち車両の幅方向を示すものとする。
 図1は、本発明の第1実施形態に係る光源モジュール100を備えた車両用灯具1を示す概略縦断面図である。車両用灯具1は、例えば車両の前端部分に取り付けられる車両用前照灯であり、図1に示すように、ランプボディ12と、ランプボディ12の前端に設けられた開口を覆うように取り付けられた素通し状の透光カバー14と、すれ違いビーム用配光パターンを形成するための構成を含む灯具ユニット20とで構成されている。
 これらの構成のうち、灯具ユニット20は、所謂プロジェクタ型の灯具ユニットであり、投影レンズ21と、リフレクター24と、シェード25と、光源モジュール100と、光源保持部材60と、支持部材70と、を備え、ランプボディ12および透光カバー14で形成される灯室16内に固定されている。また、灯具ユニット20とランプボディ12との間には、灯具前方から見たときのランプボディ12と灯具ユニット20との隙間を覆うようにエクステンション18が配置されている。
 投影レンズ21は、前方側表面が球状凸面で後方側表面が平面の平凸レンズであり、そのレンズ光軸が車両前後方向に延びる灯具光軸Axと略一致するように配されている。光源モジュール100は、投影レンズ21の後方側に配され、支持部材70に取り付けられた光源保持部材60に位置決め固定されている。この光源モジュール100は、車両用灯具1の光源である発光ダイオード150を有し、発光ダイオード150からの光を上方へ向けて照射する。
 リフレクター24は、光源モジュール100の上方に配される略ドーム状の部材であって、その凹面側が反射面24aとなっている。この反射面24aは、灯具光軸Axを中心軸とする略楕円球面状に形成されている。具体的には、この反射面24aは、灯具光軸Axを含む断面形状が楕円の一部と略等しく、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。また、この反射面24aの第1焦点は、光源モジュール100における発光ダイオード150が設けられた位置と略等しく、また、第2焦点は、投影レンズ21の後方側焦点(図1において「F1」を付して示す位置)と略等しい。
 したがって、光源モジュール100の発光ダイオード150から出射される光は、リフレクター24の反射面24aで前方へ向けて灯具光軸Ax寄りに集光反射され、投影レンズ21の後方側焦点(F1)を含む焦点面上の像を反転像とする配光パターンとして投影レンズ21を経て前方へ投影される(光線軌跡の一例を図1に「L1」を付して示す)。シェード25は、リフレクター24による反射光の一部を遮蔽することによって当該反射光によって形成される配光パターンに所定のカットオフラインを形成するためのものであり、投影レンズ21と光源モジュール100の間に配されている。
 図2は、光源保持部材60と光源モジュール100の分解斜視図である。また、図3は、光源保持部材60に光源モジュール100を取り付けた状態を示す斜視図である。また、図4は、光源モジュール100の上面図である。また、図5は、光源モジュール100の図4に示すA-A断面矢視図である。
 光源モジュール100は、給電アタッチメント120と回路基板140とから構成される。給電アタッチメント120は、回路基板140上の発光ダイオード150へ電力を供給する。光源保持部材60は、この光源モジュール100の回路基板140および回路基板140に搭載された発光ダイオード150から発生する熱を放出する放熱部材として機能する。
 この光源保持部材60は、後方に複数の放熱フィン61aが突設された放熱部61と、該放熱部61から前方へ突設された略平板状のベース部62とを有する。ベース部62の上面には、給電アタッチメント120および回路基板140が配置される。
 ベース部62は、光源保持部材60の放熱部61から前方に突出するように放熱部61と一体に設けられている。本例では、ベース部62は、放熱部61の前面から突出する略矩形の平板であり、その上面における左右両側部および前端部に設けられた取付面部64と、当該上面における取付面部64以外の部分を一段高くして設けられた基板配置部63とを有する。
 図2および図3に示すように、ベース部62の前端側には光源モジュール100が取り付けられる。具体的には、回路基板140が基板配置部63に載置され、その上から回路基板140を基板配置部63に押し付けるように給電アタッチメント120を配置して取付面部64に取り付けることにより、光源モジュール100をベース部62に対して固定することができる。
 基板配置部63の前側の表面には、光源モジュール100の回路基板140が基板配置部63へ載置された際に回路基板140を基板配置部63上で位置決めするための複数の位置決めピン63aが上方へ突出するように設けられている。また、取付面部64の左右両側には、光源モジュール100の給電アタッチメント120を固定するための取付ネジ200がねじ込まれる螺孔64aが形成されている。また、取付面部64における螺孔64aの前後には、給電アタッチメント120が取付面部64に取り付けられた際に給電アタッチメント120の被取付片部125を取付面部64上で位置決めするためのリブ64bが設けられている。
 回路基板140は、導電性を有しない基板部141と基板部141上に設けられた導電回路142とを有し、中央部に複数(本例では4つ)の発光ダイオード150が搭載されている。これらの発光ダイオード150は、本発明における半導体発光素子の一例である。基板部141は、例えば、エポキシ系の樹脂材料によって形成され、この場合、導電回路142は、例えば、アルミニウムによって形成される。また、これに替えて、基板部141は、シリコン基板であってもよく、この場合、導電回路142は、例えば、シリコン基板上に銅メッキによって形成してもよい。
 導電回路142は、例えば図4に示すように、光源接続部142aと端子部142bとを含む。光源接続部142aは、その上面に発光ダイオード150が取り付けられており、各々の発光ダイオード150と電気的に接続されている。端子部142bは、光源接続部142aと連続する回路パターンであり、基板部141上の左右両側に光源接続部142aを挟んで一対設けられている。
 給電アタッチメント120は、導電性を有しない樹脂材料によって形成された樹脂成形部(絶縁部)121と、金属などの導電性を有する材料によって形成された導電部131とで構成される(図2乃至図4参照)。この導電部131は、一部を除いて樹脂成形部121に埋め込まれている。本例では、樹脂成形部121を構成する樹脂材料には、熱伝導率が例えば5.0~10.0[W/m・K]と従来の樹脂成形部に用いられる樹脂材料(熱伝導率が1.0[W/m・K]以下)と比べて熱伝導率の高い材料が用いられている。より具体的には、樹脂成形部121の構成材料には、例えばナイロン系樹脂などが好ましく用いられる。給電アタッチメント120は、例えば、成形用金型のキャビティーにおける所定の位置に導電部131を配置し、キャビティーに溶融樹脂を充填して硬化させる所謂インサート成形によって形成されている。これにより導電部131と樹脂成形部121とが一体的に成形される。
 樹脂成形部121は、本発明における絶縁部の一例であり、枠状部123と、枠状部123から前方側へ突出するコネクターケース部124と、枠状部123から左右それぞれの方向に突出する被取付片部125とを有し、枠状部123の内側には回路基板140が配置される開口部126が設けられている。
 図4および図5に示したようにこの開口部126の前側内面における左右方向の中央部には、後方側へ向けて突出する位置決め突部123aが設けられている。また、開口部126の後側内面における左右方向の中央部には、前方側へ向けて突出する位置決め突部123bが設けられている。
 給電アタッチメント120と回路基板140がベース部62に取り付けられる際には、回路基板140は、これらの位置決め突部123a,123bによって、枠状部123の開口部126内で位置決めされる。
 コネクターケース部124は、外形が略角筒状で、前方側に設けられた開口の内側が凹状の空間となっている。このコネクターケース部124の内部空間には、後述の導電部131におけるコネクター端子部133が後方側の壁面から前方側に向けて突出している。
 被取付片部125は、例えば図2および図3に示すように、それぞれ、上下に貫通されたネジ挿通孔125aが形成されており、その上面が枠状部123の上面より低くなっている。被取付片部125に設けられた2つのネジ挿通孔125aとベース部62の2つの螺孔64aとが対応するように給電アタッチメント120をベース部62上に載置して取付ネジ200を螺合することで給電アタッチメント120をベース部62に取り付けることができる。
 導電部131は、略環状でその全体が樹脂成形部121に埋設されている基体部132と、基体部132の前側の端部(前端部)から前方へ突出するコネクター端子部133と、基体部132の左右両側部から内側へ向けて突出する給電片134と、基体部132の後ろ側の端部(後端部)間を連結する連結部135と、基体部132の後端部から前方へ突出する2本の押さえ片部137と、基体部132の前端部から後方へ突出する2本の押さえ片部138とを有する。なお、連結部135については、光源モジュール100を光源保持部材60のベース部62に取り付けて使用する際に切断される。これにより、導電部131の取り扱い性を向上させている。
 コネクター端子部133は、基体部132に近い部分が樹脂成形部121に埋設されており、基体部132から離れた部分(先端部)が樹脂成形部121から露出しており、コネクターケース部124の内部空間の後方側壁面から前方へ突出している。これらのコネクター端子部133は、コネクターケース部124にコネクター(不図示)が挿入されたときに当該コネクター側の端子と電気的に接続する。
 押さえ片部137,138は、基体部132から延びる板状の部材であり、回路基板140における導電回路142が設けられていない外周部と当接し、回路基板140をベース部62側へ押し付ける。なお、押さえ片部137,138は、導電部131と同じ材料で形成されていてもよいが、より熱伝導率の大きい材料で形成されていることが好ましい。
 このように、本実施形態に係る光源モジュール100は、給電アタッチメント120をベース部62に取り付けると、給電アタッチメント120の樹脂成形部121および押さえ片部137,138によって回路基板140が光源保持部材60のベース部62に押し付けられるので、回路基板140の底面とベース部62の上面とが密着する。これにより、発光ダイオード150から発せられて回路基板140へと伝わった熱を効率良く光源保持部材60へ放出させることができる。
 また、樹脂成形部121が回路基板140の基板部141よりも熱伝導率の高い絶縁材料によって形成されているので、発光ダイオード150から発せられて回路基板140へと伝わった熱を樹脂成形部121における回路基板140と当接する部分からも効率良く放出させることができる。さらに、回路基板140の端子部142bと当接する給電片134からも発光ダイオード150が発する熱を放出させることができる。
 また、押さえ片部137,138が導電部131の他の部分と異なり絶縁材料で形成されている場合は、発光ダイオード150が発する熱をより効率的に押さえ片部137,138に伝えるために押さえ片部137,138を導電回路142と当接させてもよい。なお、押さえ片部137,138は、本例では各々2本ずつ設けたが、本数や設ける位置についてはこれに限られない。
 また、例えば図6に示すように樹脂成形部121の表面に、内部に埋設された導電部131に対応する領域に凹部127を複数設けてもよい。図6は、第1実施形態の変形例に係る光源モジュール100Aの上面図である。本例の光源モジュール100Aは、上記の光源モジュール100に対して一部の構成のみ異なることから、分解斜視図や光源保持部材60に取り付けた状態を示す図などを省略するとともに、光源モジュール100と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
 導電部131へは、発光ダイオード150から発生した熱が回路基板140の端子部142bに当接する給電部134を介して伝えられる。そこで、樹脂成形部121の表面のうち、導電部131に対応する領域に凹部127を複数設けたことにより、導電部131周辺の樹脂成形部121の肉厚が薄くなっているので、導電部131へと伝わった熱を大気中へ効率良く放熱することができる。また、凹部127を設けたことにより樹脂成形部121自体も凹部127がない場合と比べて表面積が拡大するので、樹脂成形部121に伝わった熱の大気への放出効率も向上する。
 なお、凹部127は、導電部131の一部が外部に露出するように、樹脂成形部121の表面から導電部131まで貫通する孔として形成してもよい。凹部127を貫通孔とすることにより、さらに効率的に導電部131へ伝わった熱を大気中へ放熱することができる。
 また、導電部131の押さえ片部137,138近傍を凹部127によって外部に露出させてもよい。これにより、回路基板140の外周部を押さえている押さえ片部137,138から導電部131に伝わった熱を効率よく大気中へ放熱することができる。
 なお、凹部127は図示したように導電部131に沿って独立して複数個の凹部として形成してもよいし、導電部131に沿った形状の単一の凹部として形成してもよい。
<第2実施形態>
 図7は、本発明の第2実施形態に係る光源モジュール101の上面図である。本例の光源モジュール101は、上記の光源モジュール100に対して一部の構成のみ異なることから、分解斜視図や光源保持部材60に取り付けた状態を示す図などを省略するとともに、光源モジュール100と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
 本例の光源モジュール101では、押さえ片部137が導電部131とは別体となっており、樹脂成形部121の外面を迂回するように樹脂成形部121の後方まで延出している。そして、光源モジュール101は、光源保持部材60に取り付けられたときに、押さえ片部137における樹脂成形部121の後方まで延出した延出部139が光源保持部材60における基板配置部63の表面に当接する。
 このような構成により、光源モジュール101は、押さえ片部137を介して発光ダイオード150が発する熱をより効率良く放出させることができる。また、本例の光源モジュール101では、押さえ片部137が導電部131と別体であることから、導電部131よりも熱伝導率の大きい材料を用いることができる。
 なお、第2実施形態に係る光源モジュール101においても、図8に示したように、樹脂成形部121の表面のうち導電部131に対応する領域に凹部127を形成してもよい。これにより、導電部131へと伝わった熱を大気中へ効率良く放熱することができる。
<第3実施形態>
 図9は、本発明の第3実施形態に係る光源モジュール102の上面図である。本例の光源モジュール102は、上記の光源モジュール100,101に対して一部の構成のみ異なることから、分解斜視図や光源保持部材60に取り付けた状態を示す図などを省略するとともに、光源モジュール100,101と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
 本例の光源モジュール102では、導電部131における基体部132の一部が樹脂成形部121の外側(後方側)に延出している。なお、この延出部分は、光源モジュール102が光源保持部材60に取り付けられたときに光源保持部材60には当接しないが、光源保持部材60を絶縁性を有する材料で形成して、当該延出部分を光源保持部材60に当接させてもよい。
 このような構成により、光源モジュール102は、基体部132における樹脂成形部121の外側に延出する部分を介して発光ダイオード150が発する熱を空気中に放出させることができるので、放熱効率がより向上する。
 なお、第3実施形態においても、図10に示したように、樹脂成形部121の表面のうち導電部131に対応する領域に凹部127を形成してもよい。これにより、導電部131へと伝わった熱を大気中へ効率良く放熱することができる。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2011年3月7日出願の日本特許出願(特願2011-49102)、2011年3月30日出願の日本特許出願(特願2011-74319)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 以上に説明した本発明の光源モジュールによれば、給電アタッチメントの絶縁部によって回路基板の一部(例えば裏面)が光源保持部材の配置用ベースに密着されるので、半導体発光素子が発する熱を効率良く光源保持部材へ放出させることができる。さらに、熱伝導率の高い絶縁材料によって形成された絶縁部の一部を配置用ベースに密着させることにより、回路基板の端子部と給電片において当接する導電部や、回路基板を配置用ベースに押し付ける絶縁部からも、半導体発光素子が発する熱を放出させることができる。したがって、配置用ベースとの接触面積が小さい小型の回路基板を用いた場合でも、半導体発光素子が発する熱を光源保持部材へ効率良く放出させることができる。ゆえに、半導体発光素子が発する熱についての放熱性を損ねることなく光源モジュールをより小型化することができる。
1…車輌用灯具、12…ランプボディ、14…透光カバー、16…灯室、18…エクステンション、20…集光用灯具ユニット、21…投影レンズ、24…リフレクター、25…シェード、60…光源保持部材、61…放熱部、61a…放熱フィン、62…配置用ベース、63…基板配置部、63a…突ピン、64…取付面部、64a…螺孔、64b…位置決め突条、70…支持部材、100,101,102…光源モジュール、120…給電アタッチメント、121…樹脂成形部(絶縁部)、123…枠状部、123a,123b…位置決め突部、123c…位置決め部、124…コネクターケース部、125…被取付片部、125a…ネジ挿通孔、126…開口部、127…凹部、131…導電部、132…基体部、133…コネクター端子部、134…給電片、135…連結部、136…光源保持部材、137,138…押さえ片部、139…延出部、140…回路基板、141…基板部、142…導電回路、142a…光源接続部、142b…端子部、150…発光ダイオード(半導体発光素子)、150a…発光面、200…取付ネジ、Ax…灯具光軸
 

Claims (10)

  1.  表面に半導体発光素子が搭載され、光源保持部材の配置用ベースに載置される回路基板と、
     前記半導体発光素子に電力を供給する給電アタッチメントと、を備え、
     前記回路基板は、
      前記半導体発光素子が搭載される基板部と、
      一対の端子部と、一対の前記端子部と前記半導体発光素子とを接続する光源接続部とを有し、前記基板部の表面に形成された導電回路と、を有し、
     前記給電アタッチメントは、
      前記基板部より熱伝導率の高い絶縁材料によって形成された絶縁部と、
      導電材料によって形成され、一部を除いて前記絶縁部に埋設された導電部とを有し、
     前記給電アタッチメントは、前記絶縁部が前記回路基板の少なくとも一部を前記配置用ベースに押し付けるように、前記光源保持部材に取り付けられている、光源モジュール。
  2.  前記導電部は、
      前記絶縁部から突出し、前記回路基板の外周部を押さえて前記回路基板を前記配置用ベースに押し付ける押さえ片部を有する、請求項1に記載の光源モジュール。
  3.  前記絶縁部のうち埋設された前記導電部に対応する領域に凹部が設けられている、請求項1または2に記載の光源モジュール。
  4.  前記絶縁部に埋設された前記導電部の一部が、前記凹部から外部に露出されている、請求項3に記載の光源モジュール。
  5.  前記導電部は、前記絶縁部から突出し一対の前記端子部にそれぞれ当接する一対の給電片を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  6.  表面に半導体発光素子が搭載され、光源保持部材の配置用ベースに載置される回路基板と、
     前記半導体発光素子に電力を供給する給電アタッチメントと、を備え、
     前記回路基板は、
      前記半導体発光素子が搭載される基板部と、
      一対の端子部と、一対の前記端子部と前記半導体発光素子とを接続する光源接続部とを有し、前記基板部の表面に形成された導電回路と、を有し、
     前記給電アタッチメントは、
      絶縁材料によって形成された絶縁部と、
      導電材料によって形成され、一部を除いて前記絶縁部に埋設された導電部とを有し、
     前記導電部は、前記絶縁部から突出し、一対の前記端子部にそれぞれ当接する一対の給電片を有し、
     前記絶縁部のうち埋設された前記導電部に対応する領域に凹部が設けられている、光源モジュール。
  7.  前記絶縁部に埋設された前記導電部の一部が、前記凹部から外部に露出されている、請求項6に記載の光源モジュール。
  8.  前記導電部は、前記絶縁部から突出し、前記回路基板の外周部を押さえて前記回路基板を前記配置用ベースに押し付ける押さえ片部を有し、
     前記凹部は、前記押さえ片部近傍の前記導電部の一部を外部に露出させる位置に設けられている、請求項6または7に記載の光源モジュール。
  9.  前記絶縁部は、前記基板部よりも熱伝導率の高い絶縁材料によって形成され、少なくとも一部が前記配置用ベースに押し付けられるように前記配置用ベースに取り付けられている、請求項6から8のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  10.  前記導電部は、前記絶縁部から突出し一対の前記端子部にそれぞれ当接する一対の給電片を有する、請求項6から9のいずれか一項に記載の光源モジュール。
     
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