放熱機構および発光装置
【課題】光源の熱を放散させる放熱部材と光源の点灯を制御する制御回路の熱を放散させる放熱部材とを、スペースを有効に利用して配置する。
【解決手段】アタッチメントユニット３３において、第１ヒートシンク３２は、ＬＥＤによって構成される発光素子２０の熱を放散する。第２ヒートシンク６２は、発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２の熱を放散し、制御回路基板４２と平行な方向から見て第１ヒートシンク３２と重なるよう配置される。第１ヒートシンク３２は、制御回路基板４２と垂直な方向から見て制御回路基板４２の両端部近傍と重なるよう設けられている。アタッチメントは、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２よりも熱伝導率が低い。第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とは、アタッチメントを介して互いに固定されている。
【解決手段】アタッチメントユニット３３において、第１ヒートシンク３２は、ＬＥＤによって構成される発光素子２０の熱を放散する。第２ヒートシンク６２は、発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２の熱を放散し、制御回路基板４２と平行な方向から見て第１ヒートシンク３２と重なるよう配置される。第１ヒートシンク３２は、制御回路基板４２と垂直な方向から見て制御回路基板４２の両端部近傍と重なるよう設けられている。アタッチメントは、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２よりも熱伝導率が低い。第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とは、アタッチメントを介して互いに固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱機構および発光装置に関し、特に、光源および光源の点灯を制御する制御回路基板の熱を放散させる放熱機構、および当該放熱機構を備える発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子を光源として車両用前照灯に利用する技術が知られている。ここで、このような発光素子と回路基板との電気的接続手段の少なくとも１つが、発光素子から見て照射方向を通過するよう設けられた光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば車両用前照灯において、発光素子が直接実装される実装基板とは別に発光素子の点灯を制御する制御回路が設けられる場合がある。この制御回路も熱を発するため放熱させる必要が生じ得る。ＬＥＤなどの発光素子もまた放熱させる必要があるが、例えば制御回路の放熱部材と発光素子の放熱部材とを全く別の個所に配置すると、これら放熱部材による占有スペースの抑制が困難となる。このため、これら放熱部材による占有スペースの抑制が、車両用前照灯の小型化における重要な課題となっている。
【０００５】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光源の熱を放散させる放熱部材と光源の点灯を制御する制御回路の熱を放散させる放熱部材とを、スペースを有効に利用して配置することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の放熱機構は、光源の熱を放散する第１放熱部材と、光源の点灯を制御する制御回路基板の熱を放散し、制御回路基板と平行な第１方向から見て第１放熱部材と少なくとも一部が重なるよう配置される第２放熱部材と、を備える。第１放熱部材は、制御回路基板と垂直な第２方向から見て制御回路基板の一部と重なるよう設けられる。
【０００７】
この態様によれば、まず、第１方向から見て第１放熱部材と第２放熱部材とが重なるように配置されることで、第１放熱部材と第２放熱部材とによる占有スペースの第１方向から見た面積を抑制することができる。次に、第１放熱部材が、第２方向から見て制御回路基板の一部と重なるよう設けられることで、第１放熱部材を大きく形成しつつ、制御回路基板と重なることから第１放熱部材と第２放熱部材とによる占有スペースの第２方向から見た面積の増大を抑制することができる。
【０００８】
第１放熱部材および第２放熱部材よりも熱伝導率が低い熱分離部材をさらに備えてもよい。第１放熱部材と第２放熱部材とは、熱分離部材を介して互いに固定されてもよい。この態様によれば、第１放熱部材と第２放熱部材との間の熱の伝達を抑制することができる。このため、光源および制御回路部うち一方が他方に与える熱による影響を抑制することができる。なお、この熱による影響をさらに抑制すべく、熱分離部材は、第１放熱部材および第２放熱部材との接触面積を小さくするよう形成されたスリットを有してもよい。
【０００９】
第２放熱部材は、制御回路基板の略中央に対向する部分が制御回路基板の所定の端部近傍に対向する部分よりも第２方向に突出するよう形成され、第１放熱部材は、第２方向から見て制御回路基板の所定の端部近傍と重なるよう設けられてもよい。
【００１０】
このような制御回路基板は、熱を発生する実装部品を中央部分に集結させることが一般的に容易である。したがってこの態様によれば、基板の熱を効率的に放散させつつ、基板の端部近傍のスペースを第１放熱部材のために利用することができる。このため、基板の放熱性の低下を回避しつつ、第１放熱部材と第２放熱部材とによる占有スペースを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源の熱を放散させる放熱部材と光源の点灯を制御する制御回路の熱を放散させる放熱部材とを、スペースを有効に利用して配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る車両用前照灯の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る発光モジュールの側面図である。
【図３】本実施形態に係る発光モジュールの組み立て方法を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係るアタッチメントユニットの斜視図である。
【図５】（ａ）は、回路ユニットの上面図、（ｂ）は、回路ユニットの右側面図、（ｃ）は、回路ユニットの正面図である。
【図６】アタッチメントの上面図である。
【図７】（ａ）は、アタッチメントユニットの上面図であり、（ｂ）は、アタッチメントユニットの右側面図であり、（ｃ）は、アタッチメントユニットの裏面図である。
【図８】（ａ）は、図７（ａ）のＰ−Ｐ断面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。
【図９】アタッチメントユニットの上面図において、第１ヒートシンクの放熱フィンが設けられた領域、および第２ヒートシンクの放熱フィンが設けられた領域を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る車両用前照灯１０の構成を示す図である。図１は、灯具光軸Ａｘ１を含む鉛直面による車両用前照灯１０の断面図を示している。車両用前照灯１０は、いわゆるロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光源として機能する。なお、車両用前照灯１０がこれに限られないことは勿論であり、車両用前照灯１０がハイビーム用配光パターンを形成するハイビーム光源として機能してもよい。
【００１５】
車両用前照灯１０は、投影レンズ１２、発光モジュール１４、リフレクタ１６、およびシェード１８を備える。投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方に投影する。
【００１６】
発光モジュール１４は、発光装置として機能し、半導体発光素子であるＬＥＤによって構成される発光素子２０を有する。なお、発光素子２０がＬＥＤ以外の発光素子によって構成されていてもよくまた、発光素子２０に代えて放電灯や白熱灯など他の光源が用いられてもよい。発光モジュール１４は、発光素子２０が主に上方に光を照射するよう配置される。
【００１７】
リフレクタ１６は、発光素子２０が発した光を反射して集光する反射面１６ａを有する。リフレクタ１６は、反射面１６ａが発光素子２０に対向するよう発光素子２０の上方に配置される。シェード１８は、シェード部１８ａおよび連結部１８ｂを有する。シェード部１８ａは、灯具光軸Ａｘ１を含む平面を有しロービーム用配光パターンの水平線付近のカットオフラインを形成する。なお、シェード部１８ａの形状は公知であるため説明を省略する。連結部１８ｂは、投影レンズ１２とシェード部１８ａとを連結する。なお、連結部１８ｂは、外部から認識可能な意匠面を構成する意匠部材としても機能する。
【００１８】
図２（ａ）は、本実施形態に係る発光モジュール１４の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施形態に係る発光モジュール１４の側面図である。発光モジュール１４は、パッケージ３０、第１ヒートシンク３２、アタッチメント３４、およびファン３６、カバー４０、および制御回路基板４２を有する。
【００１９】
パッケージ３０は、発光素子２０を有する。制御回路基板４２は、発光素子２０の点灯を制御する。本実施形態では、制御回路基板４２は、プリント配線基板と、当該プリント配線基板に実装される電気部品や素子と、によって構成される。
【００２０】
第１ヒートシンク３２は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されており、放熱部材として機能する。第１ヒートシンク３２は、放熱フィン３２ａを有し、発光素子２０が発する熱を放散させる。第１ヒートシンク３２は、アタッチメント３４の下面３４ｅに取り付けられる。したがって、アタッチメント３４の下面３４ｅは放熱部材取付部として機能する。
【００２１】
第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａは、第１ヒートシンク３２の下部に設けられる。放熱フィン３２ａは、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向に延在するよう設けられる。ファン３６は、放熱フィン３２ａにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィン３２ａの下方において第１ヒートシンク３２に取り付けられる。
【００２２】
アタッチメント３４には、固定コネクタ３８が樹脂による一体成形によって一体的に固定されている。固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタが結合可能に設けられている。また、アタッチメント３４には、制御回路基板４２を収容すべく下方に凹んだ回路収容部が設けられている。制御回路基板４２は、この回路収容部に収容される。制御回路基板４２が収容された後、アタッチメント３４にカバー４０が取り付けられる。なお、カバー４０が削除されてもよい。また、カバー４０に代えて、回路収容部に制御回路基板４２を収容した後、回路収容部に樹脂をモールドしてもよい。
【００２３】
制御回路基板４２は、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さよりも長くなっている。具体的には、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さの２倍以上長くなっている。このように制御回路基板４２を設けることで、発光モジュール１４の灯具光軸Ａｘ１方向の長さを抑制でき、車両用前照灯１０をさらに小型化することができる。
【００２４】
アタッチメント３４、制御回路基板４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット３３が構成される。本実施形態では、アタッチメント３４を第１ヒートシンク３２に取り付ける前に、アタッチメント３４に制御回路基板４２およびカバー４０が予め取り付けられ、アタッチメントユニット３３として第１ヒートシンク３２に取り付けられる。これにより、アタッチメント３４と制御回路基板４２とが一体的に第１ヒートシンク３２に装着され、同時に、第１ヒートシンク３２との間にパッケージ３０が挟持され装着される。したがってアタッチメント３４は、光源である発光素子２０を第１ヒートシンク３２に固定する光源固定部材として機能する。
【００２５】
このように発光モジュール１４は、光源である発光素子２０と、発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２と、が一体的に構成されている。これにより、発光モジュール１４を車両用前照灯１０に組み込むことで、発光素子２０と制御回路基板４２とを同時に車両用前照灯１０に取り付けることができる。このため、車両用前照灯１０の組み立て工数を削減することができる。
【００２６】
パッケージ３０は、発光素子２０、サブマウント基板５０、および実装基板５２を有する。発光素子２０はサブマウント基板５０に実装され、サブマウント基板５０が実装基板５２に実装される。実装基板５２には給電のための導電性部材（図示せず）が設けられている。
【００２７】
制御回路基板４２は、発光素子２０よりも灯具前方に配置される。このとき制御回路基板４２は、発光素子２０よりも灯具前方において、発光素子２０が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置される。具体的には、制御回路基板４２は、パッケージ３０よりも灯具前方且つカバー４０の下方に配置される。配光パターンの形成に用いられる光の進路は、カバー４０の上に配置されるシェード１８のシェード部１８ａよりさらに上方のため、カバー４０の下方に制御回路基板４２を配置することで、配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けた領域に制御回路基板４２を配置することができる。
【００２８】
発光モジュール１４は、発光素子２０の主光軸Ａｘ２が鉛直上方に向くように配置される。なお、主光軸Ａｘ２とは、発光素子２０の上面である主発光面の中心を通過する主発光面と垂直な軸をいう。したがって発光モジュール１４は、車両用前照灯１０の灯具光軸Ａｘ１と、発光素子２０の主光軸Ａｘ２とが直交するように配置される。これにより、リフレクタ１６に効率的に光を照射することができる。このため、リフレクタ１６を介してより適切にロービーム用配光パターンを形成することができる。
【００２９】
また、発光素子２０は、発光部が制御回路基板４２よりも主光軸Ａｘ２方向に突出するよう配置される。発光部とは、発光素子２０の主発光面と、主発光面を囲う側面とを含む。これにより、発光部の灯具前方正面に制御回路基板４２が位置することを回避でき、制御回路基板４２を灯具前方に配置することによる配光パターンの影響を回避できる。
【００３０】
カバー４０は、制御回路基板４２への異物の侵入などを防ぐため、回路収容部の上方の開口部の全部を覆うよう設けられている。したがってカバー４０は、制御回路基板４２の全面を覆うように設けられている。なおカバー４０は、制御回路基板４２の一部を覆うよう設けられていてもよい。
【００３１】
固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタ５８を結合させるとき、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域において、鉛直上方に動かされて結合できるよう、ワイヤコネクタ５８を結合する結合部が下方に設けられている。なお、ワイヤコネクタ５８の結合方向がこれに限られないことは勿論であり、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域で、光の進路に近づく他の方向に動かされて結合できるよう設けられていてもよい。
【００３２】
ワイヤコネクタ５８は、固定コネクタ３８に結合される先端部の反対側からワイヤが出されるよう構成されている。このため、ワイヤコネクタ５８が鉛直上方に動かされて固定コネクタ３８に結合されることで、ワイヤコネクタ５８から出されているワイヤを光の進路からより遠くに位置させることができ、ワイヤが変形し上方に進出することによって配光パターンに影響が及ぶ可能性を抑制できる。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る発光モジュール１４の組み立て方法を示す斜視図である。アタッチメントユニット３３は、第２ヒートシンク６２をさらに有する。第２ヒートシンク６２は、回路載置面６２ｃを有し、この回路載置面６２ｃに発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２が取り付けられる。第２ヒートシンク６２は、制御回路基板４２の熱を放散する放熱部材として機能する。したがって、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２は、発光素子２０および制御回路基板４２の熱を放散させる放熱機構として機能する。
【００３４】
まず第２ヒートシンク６２に制御回路基板４２が取り付けられて回路ユニット６０が構成される。次に回路ユニット６０をアタッチメント３４に固定する。回路ユニット６０の固定後、ワイヤボンディングなどによって制御回路基板４２とアタッチメント３４に設けられた導電性部材とを接続する。その後、回路上に封止のための樹脂を充填し、最後にアタッチメント３４にカバー４０が取り付けられ、アタッチメントユニット３３が構成される。
【００３５】
図４は、本実施形態に係るアタッチメントユニット３３の斜視図である。このように第２ヒートシンク６２に制御回路基板４２が載置されて構成された回路ユニット６０が、アタッチメント３４に取り付けられることでアタッチメントユニット３３が構成される。
【００３６】
図５（ａ）は、回路ユニット６０の上面図、図５（ｂ）は、回路ユニット６０の右側面図、図５（ｃ）は、回路ユニット６０の正面図である。第２ヒートシンク６２は、回路支持部６２ａおよび放熱フィン６２ｂを有する。回路支持部６２ａは、制御回路基板４２と略同一の大きさを有する板状に形成される。上面となる回路載置面に制御回路基板４２が取り付けられる。
【００３７】
放熱フィン６２ｂは、回路支持部６２ａの下面から下方に延在するよう形成される。第２ヒートシンク６２は、制御回路基板４２の略中央に対向する部分が、制御回路基板４２の両端部近傍に対向する部分よりも下方に突出するよう形成される。具体的には、第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、制御回路基板４２の略中央に対向する部分にのみ設けられている。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、発熱する主な実装部品は制御回路基板４２の中央に実装されている。このため、制御回路基板４２の一部に対向して設けられた放熱フィン６２ｂを用いて効率的に制御回路基板４２の熱を放散させることができる。
【００３９】
図６は、アタッチメント３４の上面図である。アタッチメント３４は、回路収容部３４ａ、フィン挿入孔３４ｂ、スリット３４ｃ、開口部３４ｄ、およびパッケージ固定部３４ｆを有する。
【００４０】
回路収容部３４ａは、発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２が取り付けられる。したがって、回路収容部３４ａは、回路取付部として機能する。回路収容部３４ａは、下方に凹むよう設けられ、この底面に回路ユニット６０が当接して固定される。スリット３４ｃは、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２との接触面積を小さくするよう回路収容部３４ａの底部に形成されている。
【００４１】
パッケージ固定部３４ｆは、アタッチメント３４の下面３４ｅに第１ヒートシンク３２が取り付けられることで、第１ヒートシンク３２との間にパッケージ３０を挟持してパッケージ３０を固定する。これにより発光素子２０が固定される。
【００４２】
パッケージ固定部３４ｆには、開口部３４ｄ、導電性部材６４、および板バネ６５が設けられている。開口部３４ｄは、発光素子２０を下方から通してアタッチメント３４の上面よりも突出させるべく形成されている。導電性部材６４は、この開口部３４ｄの内部に向かって突出するよう形成されている。導電性部材６４は、アタッチメント３４の下面３４ｅに第１ヒートシンク３２が取り付けられたときに、実装基板５２に設けられた発光素子２０の電極に接触し、制御回路基板４２と発光素子２０とを導通させるよう設けられている。板バネ６５は、アタッチメント３４が第１ヒートシンク３２に取り付けられたときにパッケージ３０を第１ヒートシンク３２に押し付けて固定する。したがって板バネ６５は、パッケージ３０を押し付ける押し付け部材として機能する。
【００４３】
アタッチメント３４は、導電性部材６４を制御回路基板４２への接続部６６まで引き回す。したがって、アタッチメント３４のうちパッケージ固定部３４ｆから接続部６６までの間の部分は、導電性部材６４を引き回す引き回し部として機能する。接続部６６と制御回路基板４２とがワイヤボンディングなどによって接続され、導電性部材６４が制御回路基板４２に接続される。導電性部材６４は、開口部３４ｄから突出する部分と接続部６６に露出する部分以外は、アタッチメント３４に一体成形されている。
【００４４】
アタッチメント３４は、導電性部材６８を有する。導電性部材６８は、固定コネクタ３８の接続ピンに接続されている。導電性部材６８とこの接続ピンとは一体的に形成されていてもよい。導電性部材６８もまた、アタッチメント３４と一体成形されている。
【００４５】
回路収容部３４ａに制御回路基板４２が取り付けられた後、制御回路基板４２と接続部６６および導電性部材６８とは、ワイヤボンディングにより接続される。これにより、制御回路基板４２と発光素子２０、および制御回路基板４２と固定コネクタ３８の接続ピンとが電気的に接続される。
【００４６】
図７（ａ）は、アタッチメントユニット３３の上面図であり、図７（ｂ）は、アタッチメントユニット３３の右側面図であり、図７（ｃ）は、アタッチメントユニット３３の裏面図である。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）において、ファン３６の図示は省略している。
【００４７】
図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、放熱フィン３２ａは、第１ヒートシンク３２の下部に設けられ、放熱フィン６２ｂは第２ヒートシンク６２の下部に設けられる。図７（ｃ）に示すように、第１ヒートシンク３２には、第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂを挿入するための開口部３２ｂが設けられている。放熱フィン６２ｂは、この開口部３２ｂに挿入される。
【００４８】
第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａおよび第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向に平行に延在するよう設けられている。ファン３６は、放熱フィン３２ａおよび放熱フィン６２ｂにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィン３２ａおよび放熱フィン６２ｂの下方において第１ヒートシンク３２に取り付けられる。
【００４９】
また、第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、一つ一つが第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａと一直線上に延在するように配置されている。これにより、放熱フィン６２ｂの間の空間を放熱フィン６２ｂの間の空間に直線状に続かせることができ、エアを円滑に流動させることができる。
【００５０】
図８（ａ）は、図７（ａ）のＰ−Ｐ断面図であり、図８（ｂ）は、図７（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。図８（ａ）では、図示されている第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂよりも手前および奧に第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａが設けられている。したがって第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、図８（ａ）に示す灯具光軸Ａｘ１と平行な方向や、図８（ｂ）に示す灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向など制御回路基板４２と平行な方向から見て、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａと重なるよう配置される。これにより、第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とを互いに制御回路基板４２と平行な方向から見て重ならないよう配置した場合、すなわち上下の別の位置に配置した場合に比べ、アタッチメントユニット３３の高さを抑制できる。このため、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２の双方を設けることによる発光モジュール１４の大型化を抑制することができる。
【００５１】
第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａと略同一位置まで制御回路基板４２と垂直な方向に延在する。これにより、両者の高さを異ならせる場合に比べ、高さ方向のスペースを有効に利用することができる。
【００５２】
図８（ａ）に示すように、回路収容部３４ａには、制御回路基板４２の熱を放散させる第２ヒートシンク６２を介して制御回路基板４２が取り付けられる。このとき第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とは、アタッチメント３４を介して互いに固定される。さらに第２ヒートシンク６２は、アタッチメント３４の下面３４ｅに第１ヒートシンク３２が取り付けられたときに第１ヒートシンク３２に非接触となるよう構成される。
【００５３】
アタッチメント３４の回路収容部３４ａは、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２よりも熱伝導率が低い材料によって形成されている。このため、アタッチメント３４は、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２よりも熱伝導率が低い材料によって形成されている。このためアタッチメント３４は、発光素子２０が発する熱と制御回路基板４２が発する熱とを互いに分離する熱分離部材として機能する。これにより、第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とを近づけて配置することにより、発光素子２０および制御回路基板４２の一方が発した熱が他方へ伝達することを回避できる。
【００５４】
また、放熱フィン６２ｂは、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向に見て、制御回路基板４２の略中央に対向する部分が下方に延在するように設けられている。一方、制御回路基板４２の両端部近傍に対向する部分には放熱フィン６２ｂが設けられていない。熱を発生しやすい部品を制御回路基板４２の中央に配置するのは制御回路基板４２の端部近傍に配置する場合に比べて一般的に容易である。このように、放熱フィン６２ｂを制御回路基板４２の略中央に対向する部分が下方に延在するように設け、さらに制御回路基板４２において熱を発生しやすい部品を制御回路基板４２の中央に配置することで、制御回路基板４２が発生する熱を効率的に放熱フィン６２ｂによって放散させることができる。
【００５５】
なお、放熱フィン６２ｂは、制御回路基板４２と平行な所定方向に見て、制御回路基板４２の略中央以外の他の所定個所に対向する部分が下方に延在するように設けられていてもよい。また、放熱フィン６２ｂは、制御回路基板４２の当該所定個所に対向する部分が当該所定個所以外の他の所定個所に対向する部分よりも制御回路基板４２と垂直な方向に長く延在するよう設けられていてもよい。
【００５６】
図８（ｂ）に示すように、第１ヒートシンク３２は、突部３２ｃを有する。突部３２ｃは、発光素子２０が制御回路基板４２よりも鉛直上方に突出するよう、回路載置面６２ｃから上方に突出して形成される。なお、本実施形態では、制御回路基板４２の上方にカバー４０およびシェード部１８ａが配置される。このため突部３２ｃは、シェード部１８ａの上面よりも発光素子２０の発光部が上方に位置するよう、回路載置面６２ｃから上方に突出して形成される。
【００５７】
図９は、アタッチメントユニット３３の上面図において、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａが設けられた領域、および第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂが設けられた領域を表した図である。
【００５８】
図９に示すように、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａは、制御回路基板４２と垂直な方向から見て制御回路基板４２の両端部近傍と重なるよう設けられる。上述のように、制御回路基板４２の略中央に対向する部分には放熱フィン６２ｂが設けられているが、制御回路基板４２の両端部近傍には放熱フィン６２ｂが設けられていない。このため、このスペースに放熱フィン３２ａを設けることで、放熱フィン３２ａの配置面積を広げることができる。
【００５９】
上述のように、制御回路基板４２よりも発光素子２０の方が冷却の必要性が大きい。一方、制御回路基板４２の面積は一般的に広いため、この制御回路基板４２の面積と略同一面積の放熱フィン６２ｂを制御回路基板４２の冷却に必要な高さで設けると、発光素子２０を冷却するための放熱フィン３２ａよりも制御回路基板４２を冷却するための放熱フィン６２ｂの方が低くなり得る。放熱フィン３２ａと開口部３２ｂとを制御回路基板４２と垂直方向の同じ位置に配置したにもかかわらず両者のフィンの高さが異なると、フィンの高さの違いにより発生するスペースを有効に利用することが困難となる。
【００６０】
このように、制御回路基板４２を冷却するための放熱フィン６２ｂを制御回路基板４２の一部に対向する部分にのみ設け、発光素子２０を冷却するための放熱フィン３２ａを制御回路基板４２の他の部分に対向する部分に設けることで、両者の高さの差を抑制しつつ冷却の必要性に応じた面積のフィンを適切に設けることができる。なお、第１ヒートシンク３２が制御回路基板４２と重なるのが制御回路基板４２の端部近傍に限られないことは勿論であり、第１ヒートシンク３２は、制御回路基板４２と垂直な方向から見て制御回路基板４２の他の一部と重なるよう設けられていてもよい。
【００６１】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 車両用前照灯、 １４ 発光モジュール、 １６ リフレクタ、 １６ａ 反射面、 ２０ 発光素子、 ３０ パッケージ、 ３２ 第１ヒートシンク、 ３２ａ 放熱フィン、 ３２ｂ 開口部、 ３２ｃ 突部、 ３３ アタッチメントユニット、 ３４ アタッチメント、 ３４ａ 回路収容部、 ３４ｂ フィン挿入孔、 ３４ｃ スリット、 ３４ｄ 開口部、 ３４ｅ 下面、 ３４ｆ パッケージ固定部、 ３６ ファン、 ３８ 固定コネクタ、 ４０ カバー、 ４２ 制御回路基板、 ５４ 導電性部材、 ６０ 回路ユニット、 ６２ 第２ヒートシンク、 ６２ａ 回路支持部、 ６２ｂ 放熱フィン、 ６２ｃ 回路載置面、 ６４ 導電性部材、 ６８ 導電性部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱機構および発光装置に関し、特に、光源および光源の点灯を制御する制御回路基板の熱を放散させる放熱機構、および当該放熱機構を備える発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子を光源として車両用前照灯に利用する技術が知られている。ここで、このような発光素子と回路基板との電気的接続手段の少なくとも１つが、発光素子から見て照射方向を通過するよう設けられた光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば車両用前照灯において、発光素子が直接実装される実装基板とは別に発光素子の点灯を制御する制御回路が設けられる場合がある。この制御回路も熱を発するため放熱させる必要が生じ得る。ＬＥＤなどの発光素子もまた放熱させる必要があるが、例えば制御回路の放熱部材と発光素子の放熱部材とを全く別の個所に配置すると、これら放熱部材による占有スペースの抑制が困難となる。このため、これら放熱部材による占有スペースの抑制が、車両用前照灯の小型化における重要な課題となっている。
【０００５】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光源の熱を放散させる放熱部材と光源の点灯を制御する制御回路の熱を放散させる放熱部材とを、スペースを有効に利用して配置することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の放熱機構は、光源の熱を放散する第１放熱部材と、光源の点灯を制御する制御回路基板の熱を放散し、制御回路基板と平行な第１方向から見て第１放熱部材と少なくとも一部が重なるよう配置される第２放熱部材と、を備える。第１放熱部材は、制御回路基板と垂直な第２方向から見て制御回路基板の一部と重なるよう設けられる。
【０００７】
この態様によれば、まず、第１方向から見て第１放熱部材と第２放熱部材とが重なるように配置されることで、第１放熱部材と第２放熱部材とによる占有スペースの第１方向から見た面積を抑制することができる。次に、第１放熱部材が、第２方向から見て制御回路基板の一部と重なるよう設けられることで、第１放熱部材を大きく形成しつつ、制御回路基板と重なることから第１放熱部材と第２放熱部材とによる占有スペースの第２方向から見た面積の増大を抑制することができる。
【０００８】
第１放熱部材および第２放熱部材よりも熱伝導率が低い熱分離部材をさらに備えてもよい。第１放熱部材と第２放熱部材とは、熱分離部材を介して互いに固定されてもよい。この態様によれば、第１放熱部材と第２放熱部材との間の熱の伝達を抑制することができる。このため、光源および制御回路部うち一方が他方に与える熱による影響を抑制することができる。なお、この熱による影響をさらに抑制すべく、熱分離部材は、第１放熱部材および第２放熱部材との接触面積を小さくするよう形成されたスリットを有してもよい。
【０００９】
第２放熱部材は、制御回路基板の略中央に対向する部分が制御回路基板の所定の端部近傍に対向する部分よりも第２方向に突出するよう形成され、第１放熱部材は、第２方向から見て制御回路基板の所定の端部近傍と重なるよう設けられてもよい。
【００１０】
このような制御回路基板は、熱を発生する実装部品を中央部分に集結させることが一般的に容易である。したがってこの態様によれば、基板の熱を効率的に放散させつつ、基板の端部近傍のスペースを第１放熱部材のために利用することができる。このため、基板の放熱性の低下を回避しつつ、第１放熱部材と第２放熱部材とによる占有スペースを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源の熱を放散させる放熱部材と光源の点灯を制御する制御回路の熱を放散させる放熱部材とを、スペースを有効に利用して配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る車両用前照灯の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る発光モジュールの側面図である。
【図３】本実施形態に係る発光モジュールの組み立て方法を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係るアタッチメントユニットの斜視図である。
【図５】（ａ）は、回路ユニットの上面図、（ｂ）は、回路ユニットの右側面図、（ｃ）は、回路ユニットの正面図である。
【図６】アタッチメントの上面図である。
【図７】（ａ）は、アタッチメントユニットの上面図であり、（ｂ）は、アタッチメントユニットの右側面図であり、（ｃ）は、アタッチメントユニットの裏面図である。
【図８】（ａ）は、図７（ａ）のＰ−Ｐ断面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。
【図９】アタッチメントユニットの上面図において、第１ヒートシンクの放熱フィンが設けられた領域、および第２ヒートシンクの放熱フィンが設けられた領域を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る車両用前照灯１０の構成を示す図である。図１は、灯具光軸Ａｘ１を含む鉛直面による車両用前照灯１０の断面図を示している。車両用前照灯１０は、いわゆるロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光源として機能する。なお、車両用前照灯１０がこれに限られないことは勿論であり、車両用前照灯１０がハイビーム用配光パターンを形成するハイビーム光源として機能してもよい。
【００１５】
車両用前照灯１０は、投影レンズ１２、発光モジュール１４、リフレクタ１６、およびシェード１８を備える。投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方に投影する。
【００１６】
発光モジュール１４は、発光装置として機能し、半導体発光素子であるＬＥＤによって構成される発光素子２０を有する。なお、発光素子２０がＬＥＤ以外の発光素子によって構成されていてもよくまた、発光素子２０に代えて放電灯や白熱灯など他の光源が用いられてもよい。発光モジュール１４は、発光素子２０が主に上方に光を照射するよう配置される。
【００１７】
リフレクタ１６は、発光素子２０が発した光を反射して集光する反射面１６ａを有する。リフレクタ１６は、反射面１６ａが発光素子２０に対向するよう発光素子２０の上方に配置される。シェード１８は、シェード部１８ａおよび連結部１８ｂを有する。シェード部１８ａは、灯具光軸Ａｘ１を含む平面を有しロービーム用配光パターンの水平線付近のカットオフラインを形成する。なお、シェード部１８ａの形状は公知であるため説明を省略する。連結部１８ｂは、投影レンズ１２とシェード部１８ａとを連結する。なお、連結部１８ｂは、外部から認識可能な意匠面を構成する意匠部材としても機能する。
【００１８】
図２（ａ）は、本実施形態に係る発光モジュール１４の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施形態に係る発光モジュール１４の側面図である。発光モジュール１４は、パッケージ３０、第１ヒートシンク３２、アタッチメント３４、およびファン３６、カバー４０、および制御回路基板４２を有する。
【００１９】
パッケージ３０は、発光素子２０を有する。制御回路基板４２は、発光素子２０の点灯を制御する。本実施形態では、制御回路基板４２は、プリント配線基板と、当該プリント配線基板に実装される電気部品や素子と、によって構成される。
【００２０】
第１ヒートシンク３２は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されており、放熱部材として機能する。第１ヒートシンク３２は、放熱フィン３２ａを有し、発光素子２０が発する熱を放散させる。第１ヒートシンク３２は、アタッチメント３４の下面３４ｅに取り付けられる。したがって、アタッチメント３４の下面３４ｅは放熱部材取付部として機能する。
【００２１】
第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａは、第１ヒートシンク３２の下部に設けられる。放熱フィン３２ａは、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向に延在するよう設けられる。ファン３６は、放熱フィン３２ａにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィン３２ａの下方において第１ヒートシンク３２に取り付けられる。
【００２２】
アタッチメント３４には、固定コネクタ３８が樹脂による一体成形によって一体的に固定されている。固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタが結合可能に設けられている。また、アタッチメント３４には、制御回路基板４２を収容すべく下方に凹んだ回路収容部が設けられている。制御回路基板４２は、この回路収容部に収容される。制御回路基板４２が収容された後、アタッチメント３４にカバー４０が取り付けられる。なお、カバー４０が削除されてもよい。また、カバー４０に代えて、回路収容部に制御回路基板４２を収容した後、回路収容部に樹脂をモールドしてもよい。
【００２３】
制御回路基板４２は、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さよりも長くなっている。具体的には、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さの２倍以上長くなっている。このように制御回路基板４２を設けることで、発光モジュール１４の灯具光軸Ａｘ１方向の長さを抑制でき、車両用前照灯１０をさらに小型化することができる。
【００２４】
アタッチメント３４、制御回路基板４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット３３が構成される。本実施形態では、アタッチメント３４を第１ヒートシンク３２に取り付ける前に、アタッチメント３４に制御回路基板４２およびカバー４０が予め取り付けられ、アタッチメントユニット３３として第１ヒートシンク３２に取り付けられる。これにより、アタッチメント３４と制御回路基板４２とが一体的に第１ヒートシンク３２に装着され、同時に、第１ヒートシンク３２との間にパッケージ３０が挟持され装着される。したがってアタッチメント３４は、光源である発光素子２０を第１ヒートシンク３２に固定する光源固定部材として機能する。
【００２５】
このように発光モジュール１４は、光源である発光素子２０と、発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２と、が一体的に構成されている。これにより、発光モジュール１４を車両用前照灯１０に組み込むことで、発光素子２０と制御回路基板４２とを同時に車両用前照灯１０に取り付けることができる。このため、車両用前照灯１０の組み立て工数を削減することができる。
【００２６】
パッケージ３０は、発光素子２０、サブマウント基板５０、および実装基板５２を有する。発光素子２０はサブマウント基板５０に実装され、サブマウント基板５０が実装基板５２に実装される。実装基板５２には給電のための導電性部材（図示せず）が設けられている。
【００２７】
制御回路基板４２は、発光素子２０よりも灯具前方に配置される。このとき制御回路基板４２は、発光素子２０よりも灯具前方において、発光素子２０が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置される。具体的には、制御回路基板４２は、パッケージ３０よりも灯具前方且つカバー４０の下方に配置される。配光パターンの形成に用いられる光の進路は、カバー４０の上に配置されるシェード１８のシェード部１８ａよりさらに上方のため、カバー４０の下方に制御回路基板４２を配置することで、配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けた領域に制御回路基板４２を配置することができる。
【００２８】
発光モジュール１４は、発光素子２０の主光軸Ａｘ２が鉛直上方に向くように配置される。なお、主光軸Ａｘ２とは、発光素子２０の上面である主発光面の中心を通過する主発光面と垂直な軸をいう。したがって発光モジュール１４は、車両用前照灯１０の灯具光軸Ａｘ１と、発光素子２０の主光軸Ａｘ２とが直交するように配置される。これにより、リフレクタ１６に効率的に光を照射することができる。このため、リフレクタ１６を介してより適切にロービーム用配光パターンを形成することができる。
【００２９】
また、発光素子２０は、発光部が制御回路基板４２よりも主光軸Ａｘ２方向に突出するよう配置される。発光部とは、発光素子２０の主発光面と、主発光面を囲う側面とを含む。これにより、発光部の灯具前方正面に制御回路基板４２が位置することを回避でき、制御回路基板４２を灯具前方に配置することによる配光パターンの影響を回避できる。
【００３０】
カバー４０は、制御回路基板４２への異物の侵入などを防ぐため、回路収容部の上方の開口部の全部を覆うよう設けられている。したがってカバー４０は、制御回路基板４２の全面を覆うように設けられている。なおカバー４０は、制御回路基板４２の一部を覆うよう設けられていてもよい。
【００３１】
固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタ５８を結合させるとき、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域において、鉛直上方に動かされて結合できるよう、ワイヤコネクタ５８を結合する結合部が下方に設けられている。なお、ワイヤコネクタ５８の結合方向がこれに限られないことは勿論であり、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域で、光の進路に近づく他の方向に動かされて結合できるよう設けられていてもよい。
【００３２】
ワイヤコネクタ５８は、固定コネクタ３８に結合される先端部の反対側からワイヤが出されるよう構成されている。このため、ワイヤコネクタ５８が鉛直上方に動かされて固定コネクタ３８に結合されることで、ワイヤコネクタ５８から出されているワイヤを光の進路からより遠くに位置させることができ、ワイヤが変形し上方に進出することによって配光パターンに影響が及ぶ可能性を抑制できる。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る発光モジュール１４の組み立て方法を示す斜視図である。アタッチメントユニット３３は、第２ヒートシンク６２をさらに有する。第２ヒートシンク６２は、回路載置面６２ｃを有し、この回路載置面６２ｃに発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２が取り付けられる。第２ヒートシンク６２は、制御回路基板４２の熱を放散する放熱部材として機能する。したがって、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２は、発光素子２０および制御回路基板４２の熱を放散させる放熱機構として機能する。
【００３４】
まず第２ヒートシンク６２に制御回路基板４２が取り付けられて回路ユニット６０が構成される。次に回路ユニット６０をアタッチメント３４に固定する。回路ユニット６０の固定後、ワイヤボンディングなどによって制御回路基板４２とアタッチメント３４に設けられた導電性部材とを接続する。その後、回路上に封止のための樹脂を充填し、最後にアタッチメント３４にカバー４０が取り付けられ、アタッチメントユニット３３が構成される。
【００３５】
図４は、本実施形態に係るアタッチメントユニット３３の斜視図である。このように第２ヒートシンク６２に制御回路基板４２が載置されて構成された回路ユニット６０が、アタッチメント３４に取り付けられることでアタッチメントユニット３３が構成される。
【００３６】
図５（ａ）は、回路ユニット６０の上面図、図５（ｂ）は、回路ユニット６０の右側面図、図５（ｃ）は、回路ユニット６０の正面図である。第２ヒートシンク６２は、回路支持部６２ａおよび放熱フィン６２ｂを有する。回路支持部６２ａは、制御回路基板４２と略同一の大きさを有する板状に形成される。上面となる回路載置面に制御回路基板４２が取り付けられる。
【００３７】
放熱フィン６２ｂは、回路支持部６２ａの下面から下方に延在するよう形成される。第２ヒートシンク６２は、制御回路基板４２の略中央に対向する部分が、制御回路基板４２の両端部近傍に対向する部分よりも下方に突出するよう形成される。具体的には、第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、制御回路基板４２の略中央に対向する部分にのみ設けられている。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、発熱する主な実装部品は制御回路基板４２の中央に実装されている。このため、制御回路基板４２の一部に対向して設けられた放熱フィン６２ｂを用いて効率的に制御回路基板４２の熱を放散させることができる。
【００３９】
図６は、アタッチメント３４の上面図である。アタッチメント３４は、回路収容部３４ａ、フィン挿入孔３４ｂ、スリット３４ｃ、開口部３４ｄ、およびパッケージ固定部３４ｆを有する。
【００４０】
回路収容部３４ａは、発光素子２０の点灯を制御する制御回路基板４２が取り付けられる。したがって、回路収容部３４ａは、回路取付部として機能する。回路収容部３４ａは、下方に凹むよう設けられ、この底面に回路ユニット６０が当接して固定される。スリット３４ｃは、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２との接触面積を小さくするよう回路収容部３４ａの底部に形成されている。
【００４１】
パッケージ固定部３４ｆは、アタッチメント３４の下面３４ｅに第１ヒートシンク３２が取り付けられることで、第１ヒートシンク３２との間にパッケージ３０を挟持してパッケージ３０を固定する。これにより発光素子２０が固定される。
【００４２】
パッケージ固定部３４ｆには、開口部３４ｄ、導電性部材６４、および板バネ６５が設けられている。開口部３４ｄは、発光素子２０を下方から通してアタッチメント３４の上面よりも突出させるべく形成されている。導電性部材６４は、この開口部３４ｄの内部に向かって突出するよう形成されている。導電性部材６４は、アタッチメント３４の下面３４ｅに第１ヒートシンク３２が取り付けられたときに、実装基板５２に設けられた発光素子２０の電極に接触し、制御回路基板４２と発光素子２０とを導通させるよう設けられている。板バネ６５は、アタッチメント３４が第１ヒートシンク３２に取り付けられたときにパッケージ３０を第１ヒートシンク３２に押し付けて固定する。したがって板バネ６５は、パッケージ３０を押し付ける押し付け部材として機能する。
【００４３】
アタッチメント３４は、導電性部材６４を制御回路基板４２への接続部６６まで引き回す。したがって、アタッチメント３４のうちパッケージ固定部３４ｆから接続部６６までの間の部分は、導電性部材６４を引き回す引き回し部として機能する。接続部６６と制御回路基板４２とがワイヤボンディングなどによって接続され、導電性部材６４が制御回路基板４２に接続される。導電性部材６４は、開口部３４ｄから突出する部分と接続部６６に露出する部分以外は、アタッチメント３４に一体成形されている。
【００４４】
アタッチメント３４は、導電性部材６８を有する。導電性部材６８は、固定コネクタ３８の接続ピンに接続されている。導電性部材６８とこの接続ピンとは一体的に形成されていてもよい。導電性部材６８もまた、アタッチメント３４と一体成形されている。
【００４５】
回路収容部３４ａに制御回路基板４２が取り付けられた後、制御回路基板４２と接続部６６および導電性部材６８とは、ワイヤボンディングにより接続される。これにより、制御回路基板４２と発光素子２０、および制御回路基板４２と固定コネクタ３８の接続ピンとが電気的に接続される。
【００４６】
図７（ａ）は、アタッチメントユニット３３の上面図であり、図７（ｂ）は、アタッチメントユニット３３の右側面図であり、図７（ｃ）は、アタッチメントユニット３３の裏面図である。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）において、ファン３６の図示は省略している。
【００４７】
図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、放熱フィン３２ａは、第１ヒートシンク３２の下部に設けられ、放熱フィン６２ｂは第２ヒートシンク６２の下部に設けられる。図７（ｃ）に示すように、第１ヒートシンク３２には、第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂを挿入するための開口部３２ｂが設けられている。放熱フィン６２ｂは、この開口部３２ｂに挿入される。
【００４８】
第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａおよび第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向に平行に延在するよう設けられている。ファン３６は、放熱フィン３２ａおよび放熱フィン６２ｂにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィン３２ａおよび放熱フィン６２ｂの下方において第１ヒートシンク３２に取り付けられる。
【００４９】
また、第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、一つ一つが第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａと一直線上に延在するように配置されている。これにより、放熱フィン６２ｂの間の空間を放熱フィン６２ｂの間の空間に直線状に続かせることができ、エアを円滑に流動させることができる。
【００５０】
図８（ａ）は、図７（ａ）のＰ−Ｐ断面図であり、図８（ｂ）は、図７（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。図８（ａ）では、図示されている第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂよりも手前および奧に第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａが設けられている。したがって第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、図８（ａ）に示す灯具光軸Ａｘ１と平行な方向や、図８（ｂ）に示す灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向など制御回路基板４２と平行な方向から見て、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａと重なるよう配置される。これにより、第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とを互いに制御回路基板４２と平行な方向から見て重ならないよう配置した場合、すなわち上下の別の位置に配置した場合に比べ、アタッチメントユニット３３の高さを抑制できる。このため、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２の双方を設けることによる発光モジュール１４の大型化を抑制することができる。
【００５１】
第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂは、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａと略同一位置まで制御回路基板４２と垂直な方向に延在する。これにより、両者の高さを異ならせる場合に比べ、高さ方向のスペースを有効に利用することができる。
【００５２】
図８（ａ）に示すように、回路収容部３４ａには、制御回路基板４２の熱を放散させる第２ヒートシンク６２を介して制御回路基板４２が取り付けられる。このとき第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とは、アタッチメント３４を介して互いに固定される。さらに第２ヒートシンク６２は、アタッチメント３４の下面３４ｅに第１ヒートシンク３２が取り付けられたときに第１ヒートシンク３２に非接触となるよう構成される。
【００５３】
アタッチメント３４の回路収容部３４ａは、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２よりも熱伝導率が低い材料によって形成されている。このため、アタッチメント３４は、第１ヒートシンク３２および第２ヒートシンク６２よりも熱伝導率が低い材料によって形成されている。このためアタッチメント３４は、発光素子２０が発する熱と制御回路基板４２が発する熱とを互いに分離する熱分離部材として機能する。これにより、第１ヒートシンク３２と第２ヒートシンク６２とを近づけて配置することにより、発光素子２０および制御回路基板４２の一方が発した熱が他方へ伝達することを回避できる。
【００５４】
また、放熱フィン６２ｂは、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向に見て、制御回路基板４２の略中央に対向する部分が下方に延在するように設けられている。一方、制御回路基板４２の両端部近傍に対向する部分には放熱フィン６２ｂが設けられていない。熱を発生しやすい部品を制御回路基板４２の中央に配置するのは制御回路基板４２の端部近傍に配置する場合に比べて一般的に容易である。このように、放熱フィン６２ｂを制御回路基板４２の略中央に対向する部分が下方に延在するように設け、さらに制御回路基板４２において熱を発生しやすい部品を制御回路基板４２の中央に配置することで、制御回路基板４２が発生する熱を効率的に放熱フィン６２ｂによって放散させることができる。
【００５５】
なお、放熱フィン６２ｂは、制御回路基板４２と平行な所定方向に見て、制御回路基板４２の略中央以外の他の所定個所に対向する部分が下方に延在するように設けられていてもよい。また、放熱フィン６２ｂは、制御回路基板４２の当該所定個所に対向する部分が当該所定個所以外の他の所定個所に対向する部分よりも制御回路基板４２と垂直な方向に長く延在するよう設けられていてもよい。
【００５６】
図８（ｂ）に示すように、第１ヒートシンク３２は、突部３２ｃを有する。突部３２ｃは、発光素子２０が制御回路基板４２よりも鉛直上方に突出するよう、回路載置面６２ｃから上方に突出して形成される。なお、本実施形態では、制御回路基板４２の上方にカバー４０およびシェード部１８ａが配置される。このため突部３２ｃは、シェード部１８ａの上面よりも発光素子２０の発光部が上方に位置するよう、回路載置面６２ｃから上方に突出して形成される。
【００５７】
図９は、アタッチメントユニット３３の上面図において、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａが設けられた領域、および第２ヒートシンク６２の放熱フィン６２ｂが設けられた領域を表した図である。
【００５８】
図９に示すように、第１ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａは、制御回路基板４２と垂直な方向から見て制御回路基板４２の両端部近傍と重なるよう設けられる。上述のように、制御回路基板４２の略中央に対向する部分には放熱フィン６２ｂが設けられているが、制御回路基板４２の両端部近傍には放熱フィン６２ｂが設けられていない。このため、このスペースに放熱フィン３２ａを設けることで、放熱フィン３２ａの配置面積を広げることができる。
【００５９】
上述のように、制御回路基板４２よりも発光素子２０の方が冷却の必要性が大きい。一方、制御回路基板４２の面積は一般的に広いため、この制御回路基板４２の面積と略同一面積の放熱フィン６２ｂを制御回路基板４２の冷却に必要な高さで設けると、発光素子２０を冷却するための放熱フィン３２ａよりも制御回路基板４２を冷却するための放熱フィン６２ｂの方が低くなり得る。放熱フィン３２ａと開口部３２ｂとを制御回路基板４２と垂直方向の同じ位置に配置したにもかかわらず両者のフィンの高さが異なると、フィンの高さの違いにより発生するスペースを有効に利用することが困難となる。
【００６０】
このように、制御回路基板４２を冷却するための放熱フィン６２ｂを制御回路基板４２の一部に対向する部分にのみ設け、発光素子２０を冷却するための放熱フィン３２ａを制御回路基板４２の他の部分に対向する部分に設けることで、両者の高さの差を抑制しつつ冷却の必要性に応じた面積のフィンを適切に設けることができる。なお、第１ヒートシンク３２が制御回路基板４２と重なるのが制御回路基板４２の端部近傍に限られないことは勿論であり、第１ヒートシンク３２は、制御回路基板４２と垂直な方向から見て制御回路基板４２の他の一部と重なるよう設けられていてもよい。
【００６１】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 車両用前照灯、 １４ 発光モジュール、 １６ リフレクタ、 １６ａ 反射面、 ２０ 発光素子、 ３０ パッケージ、 ３２ 第１ヒートシンク、 ３２ａ 放熱フィン、 ３２ｂ 開口部、 ３２ｃ 突部、 ３３ アタッチメントユニット、 ３４ アタッチメント、 ３４ａ 回路収容部、 ３４ｂ フィン挿入孔、 ３４ｃ スリット、 ３４ｄ 開口部、 ３４ｅ 下面、 ３４ｆ パッケージ固定部、 ３６ ファン、 ３８ 固定コネクタ、 ４０ カバー、 ４２ 制御回路基板、 ５４ 導電性部材、 ６０ 回路ユニット、 ６２ 第２ヒートシンク、 ６２ａ 回路支持部、 ６２ｂ 放熱フィン、 ６２ｃ 回路載置面、 ６４ 導電性部材、 ６８ 導電性部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の熱を放散する第１放熱部材と、
前記光源の点灯を制御する制御回路基板の熱を放散し、前記制御回路基板と平行な第１方向から見て第１放熱部材と少なくとも一部が重なるよう配置される第２放熱部材と、
を備え、
第１放熱部材は、前記制御回路基板と垂直な第２方向から見て前記制御回路基板の一部と重なるよう設けられることを特徴とする放熱機構。
【請求項２】
第１放熱部材および第２放熱部材よりも熱伝導率が低い熱分離部材をさらに備え、
第１放熱部材と第２放熱部材とは、前記熱分離部材を介して互いに固定されることを特徴とする請求項１に記載の放熱機構。
【請求項３】
前記熱分離部材は、第１放熱部材および第２放熱部材との接触面積を小さくするよう形成されたスリットを有することを特徴とする請求項２に記載の放熱機構。
【請求項４】
第２放熱部材は、前記制御回路基板の略中央に対向する部分が前記制御回路基板の所定の端部近傍に対向する部分よりも第２方向に突出するよう形成され、
第１放熱部材は、第２方向から見て前記制御回路基板の前記所定の端部近傍と重なるよう設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の放熱機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の放熱機構を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１】
光源の熱を放散する第１放熱部材と、
前記光源の点灯を制御する制御回路基板の熱を放散し、前記制御回路基板と平行な第１方向から見て第１放熱部材と少なくとも一部が重なるよう配置される第２放熱部材と、
を備え、
第１放熱部材は、前記制御回路基板と垂直な第２方向から見て前記制御回路基板の一部と重なるよう設けられることを特徴とする放熱機構。
【請求項２】
第１放熱部材および第２放熱部材よりも熱伝導率が低い熱分離部材をさらに備え、
第１放熱部材と第２放熱部材とは、前記熱分離部材を介して互いに固定されることを特徴とする請求項１に記載の放熱機構。
【請求項３】
前記熱分離部材は、第１放熱部材および第２放熱部材との接触面積を小さくするよう形成されたスリットを有することを特徴とする請求項２に記載の放熱機構。
【請求項４】
第２放熱部材は、前記制御回路基板の略中央に対向する部分が前記制御回路基板の所定の端部近傍に対向する部分よりも第２方向に突出するよう形成され、
第１放熱部材は、第２方向から見て前記制御回路基板の前記所定の端部近傍と重なるよう設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の放熱機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の放熱機構を備えることを特徴とする発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１２３４７（Ｐ２０１３−１２３４７Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３２７４（Ｐ２０１１−１４３２７４）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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