JP2008226716A - Vehicular lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はLEDを光源とする車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp using an LED as a light source.
従来、主な構成要素をLED、LEDが実装された基板、LEDが実装された基板を収納するハウジング、及びLEDの前方に配置されて該LEDからの光の配光を制御するレンズとする車両用灯具には、以下のものが提案されている。 Conventionally, a main component is an LED, a board on which the LED is mounted, a housing that houses the board on which the LED is mounted, and a lens that is disposed in front of the LED and controls light distribution from the LED. The following lamps have been proposed.
それは、図3に示すように、金属製基板30上に該金属製基板30との絶縁性を確保するための伝熱性絶縁シート31が固着され、伝熱性絶縁シート31上に該伝熱性絶縁シート31に形成された導電部に電極端子が接続された状態でLED本体32が実装されて、LEDランプ33が形成されている。
As shown in FIG. 3, a heat
そして、放熱フィン構造体34にLEDランプ33が組み付けられてLEDランプアッシ35が形成され、該LEDランプアッシ35がLEDランプ33の発光部36および放熱フィン構造体34の放熱フィン37がそれぞれランプハウジング38の光源取付部39の内側および外側に位置するように取り付けられ、LEDランプ33の発光部36の前方にレンズ40が配設されて車両用灯具41が形成されている。
Then, the
上記構成の車両用灯具41において、LED本体32の点灯によって生じる熱は伝熱性絶縁シート31を介して金属製基板30に伝熱され、さらに放熱フィン構造体34に良好な熱伝導性で効率良く伝熱されて該放熱フィン構造体34から外部に放熱される。
In the
このため、LED本体32の発熱に対する放熱効率が常に高水準で安定して得られ、LED本体32の光学的性能および点灯寿命を含めた照明品質を常に高水準で維持できるというものである。(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、上記車両用灯具を構成する放熱フィン構造体34は、放熱フィン構造体34の外気と接する部分の全表面の放熱面積が大きいほど放熱効率が高くなり、放熱効果も良好となる。つまり、放熱フィン構造体34の大きさが放熱効率に関係することになるが、放熱フィン構造体34が大きくなると車両用灯具41全体が大きくなると共に、重量も増すことになる。そのため、車両用灯具41の取り付け空間ならびに重量の制約によって放熱フィン構造体34の寸法の設計自由度が確保できず、十分な放熱効率が得られないことが考えられる。
By the way, the heat
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、LEDを光源とする車両用灯具において、小型・軽量を維持しつつLEDの自己発熱の放熱性を高めることによってLEDの温度上昇を抑制し、よってLEDの発光効率の低下が抑制されて所定の照射光量を確保することが可能となる車両用灯具を提供することにある。 Therefore, the present invention was devised in view of the above problems, and the object of the present invention is to improve the heat dissipation of self-heating of the LED while maintaining the small size and light weight in the vehicle lamp using the LED as a light source. Is to provide a vehicular lamp that can suppress a temperature rise of the LED and thus suppress a decrease in the light emission efficiency of the LED and secure a predetermined amount of irradiation light.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載された発明は、 レンズ部を有する前面カバーとハウジングによって密閉された灯室が形成され、前記灯室内に少なくとも光源となるLEDを実装した基板が支持されてなる車両用灯具であって、前記基板の夫々の面側には前記基板の表面と接する2つの自由空間が形成されると共に、前記2つの自由空間が前記前面カバーと前記ハウジングの接合部、と、前記基板の縁部の隙間に形成された隙間空間を介して繋がっていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 of the present invention is such that a lamp chamber sealed by a front cover having a lens portion and a housing is formed, and at least an LED serving as a light source is mounted in the lamp chamber. The board is supported by a vehicle lamp, wherein two free spaces in contact with the surface of the board are formed on each surface side of the board, and the two free spaces are formed on the front cover and the It is connected via the clearance space formed in the clearance gap of the junction part of a housing, and the edge part of the said board | substrate.
また、本発明の請求項2に記載された発明は、請求項1において、前記基板が、アルミニウムまたは銅のいずれかの金属による金属基板であることを特徴とするものである。
The invention described in
また、本発明の請求項3に記載された発明は、請求項1または2のいずれか1項において、前記LEDが、白色光あるいは白色に近い色調の光を放出する表面実装型LEDであることを特徴とするものである。
Further, in the invention described in
本発明の車両用灯具は、レンズ部を有する前面カバーとハウジングで灯室を形成し、灯室内に光源となるLEDを実装した基板を支持するようにした。LED点灯時の発熱は基板から灯室内に放散され、灯室を構成する第一の自由空間、隙間空間、および第二の自由空間を経る対流によって拡散されると共に、ハウジングおよび前面カバーを介して灯具の外側に放出される。 In the vehicular lamp of the present invention, a lamp chamber is formed by a front cover having a lens portion and a housing, and a substrate on which an LED serving as a light source is mounted is supported in the lamp chamber. Heat generated when the LED is lit is dissipated from the substrate into the lamp chamber, diffused by convection through the first free space, the gap space, and the second free space constituting the lamp chamber, and through the housing and the front cover. Released outside the lamp.
そのため、車両用灯具が小型・軽量であってもLEDの自己発熱の放熱性を高めることができ、よってLEDの温度上昇が抑制されてLEDの発光効率の低下が抑制される。その結果、所定の照射光量を確保することが可能となる。 Therefore, even if the vehicular lamp is small and light, the heat dissipation of the self-heating of the LED can be enhanced, and thus the temperature rise of the LED is suppressed and the decrease in the luminous efficiency of the LED is suppressed. As a result, it is possible to ensure a predetermined amount of irradiation light.
以下、この発明の好適な実施形態を図1および図2を参照しながら、詳細に説明する(同一部分については同じ符号を付す)。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG. 2 (the same parts are denoted by the same reference numerals). The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless stated to the effect, the present invention is not limited to these embodiments.
図1は本発明の車両用灯具の実施形態の断面図である。車両用灯具1は主に、光源となるLED2、LED2およびソケットコネクタ3を実装する金属基板4、金属基板4を固定するハウジング5、LED2からの光を照射方向に向けるリフレクタ6、LED2からの直接光およびリフレクタ6による反射光を集光して照射方向に向けて出射するレンズ部7を有する前面カバー8を備えている。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a vehicular lamp according to the present invention. The vehicular lamp 1 mainly includes an
LED2は表面実装型であると共に、青色LED素子が、該青色LED素子から出射された青色光に励起されて青色の補色となる黄色光に波長変換する蛍光体を混入した透光性樹脂で樹脂封止されており、青色LED素子から出射された青色光の一部が蛍光体を励起することによって波長変換された黄色光と、青色LED素子から出射された青色光との加法混色によって白色光を放出する白色LEDである。
The
なお、蛍光体に青色光に励起されて緑色光および赤色光にそれぞれ波長変換する2種類の蛍光体を混合したものを用いることにより、青色LED素子から出射された青色光の一部が蛍光体を励起することによって波長変換された緑色光および赤色光と、青色LED素子から出射された青色光との加法混色によって白色光を得ることもできる。 In addition, by using a phosphor which is a mixture of two types of phosphors that are excited by blue light and convert wavelengths into green light and red light, part of the blue light emitted from the blue LED element is phosphor. It is also possible to obtain white light by additive color mixing of green light and red light whose wavelengths are converted by exciting the blue light emitted from the blue LED element.
また、紫外線LED素子と蛍光体の組み合わせによって白色光を得る方法もある。それは、紫外線LED素子から出射された紫外線に励起されて青色光、緑色光および赤色光にそれぞれ波長変換する3種類の蛍光体を混合したものを用いることにより、紫外線LED素子から出射された紫外線が蛍光体を励起することによって波長変換された青色光、緑色光および赤色光の加法混色によって白色光を得るものである。 There is also a method of obtaining white light by a combination of an ultraviolet LED element and a phosphor. It uses ultraviolet light emitted from the ultraviolet LED element by using a mixture of three types of phosphors that are excited by the ultraviolet light emitted from the ultraviolet LED element and convert the wavelengths of the light into blue light, green light, and red light, respectively. White light is obtained by additive color mixture of blue light, green light, and red light whose wavelengths are converted by exciting the phosphor.
いずれにしても、LED2において、LED素子の種類、数量、組み合わせ、蛍光体の種類および蛍光体の有無などは、要求される光学的、電気的、および構造的仕様に基づいて決定される。
In any case, in the
金属基板4はアルミニウム、銅などの金属材料からなり、一方の面に伝熱性絶縁膜が形成され、その上に金属薄膜による回路パターンが形成され、更にその上の、電極パッドを除いた部分に白色インクによるシルク印刷が施されている。なお、伝熱性絶縁膜、回路パターン、および白色インクは図示されていない。
The
そして、上記金属基板4に、該金属基板4の電極パッドにそれぞれの電極およびコネクタピンを接続したLED2とソケットコネクタ3が実装され、LED2とソケットコネクタ3が実装された金属基板4はハウジング5に設けられたリブ16上に載置されてねじ9によってハウジング5に固定されている。
Then, the
また、ハウジング5に固定された金属基板4上には、光ガイド孔10と該光ガイド孔10から立ち上がる略逆円錐面の一部からなる反射面11を有するリフレクタ6が配置され、光ガイド孔10の内周面12がLED2を囲むように位置している。
On the
なお、リフレクタ6の少なくとも反射面11は、アルミニウム、銀、クロムなどの金属反射膜からなっている。
Note that at least the
更に、LED2およびリフレクタ6の上方にメニスカス凹レンズ部7が位置するように前面カバー8が配設され、前面カバー8の端部とハウジング5の端部が溶着されて前面カバー8がハウジング5に固定されている。
Further, a front cover 8 is disposed so that the meniscus concave lens portion 7 is positioned above the
これにより、ハウジング5と前面カバー8で形成された灯室内に、LED2とソケットコネクタ3が実装された金属基板4およびリフレクタ6が支持されている。そして、プラグコネクタ13がソケットコネクタ3に嵌合し、ソケットコネクタ3から延長されたコード14はハウジング5に付設されたブッシュ15を介して外部に引き出されている。
As a result, the
上記構成の車両用灯具において、LED2から出射されてリフレクタ6の光ガイド孔10を通った光のうち直接前面カバー8のレンズ部7の内面に至った直接光、およびLED2から出射されてリフレクタ6の光ガイド孔10を通った光のうちリフレクタ6の反射面で反射されて前面カバー8のレンズ部7の内面に至った反射光は、共にレンズ部7で集光されて外部に照射される。
In the vehicular lamp having the above-described configuration, the direct light reaching the inner surface of the lens portion 7 of the front cover 8 out of the light emitted from the
ところで、LED2の点灯時に発生する熱は金属基板4に移動し、金属基板4内を伝導されて金属基板4の表面に至る。このとき、金属基板4のLED2が実装された側の第一の表面17はインク層が形成されており、熱の多くは金属基板4の表面が直接空気と接する、LED2が実装された面とは反対側の第二の表面18から空気中に放散される。
By the way, the heat generated when the
そして、金属基板4の、熱の放散が多い第二の表面18の側にはハウジング5に囲まれた第二の自由空間が存在する。この第二の自由空間19は、金属基板4の体積が約0.7cm3に対して約3.2cm3の容積があり、金属基板4の体積の4.5倍以上の容積となる。したがって、金属基板4は、該金属基板4に伝導された熱が第二の表面18から第二の自由空間19内に放散されることによって十分な放熱性を確保することが可能となる。
And the 2nd free space enclosed by the housing 5 exists in the
更に、金属基板4の、LED2が実装された第一の表面17の側には前面カバー8に囲まれた第一の自由空間20が存在し、この第一の自由空間20と上記第二の自由空間19は、図2の前面カバー8を取り去った上面図に示すように、ハウジング5と前面カバー8との溶着部21および金属基板4の縁部の間に設けられた隙間空間22を介して繋がっている。
Further, a first
そのため、図1に戻って、金属基板4の第二の表面18から第二の自由空間19内の空気に熱伝達されて移動した熱は隙間空間22を通って第一の自由空間20内に至り、第一の表面17から放散された熱も第一の自由空間20内に放散される。その後、第一の自由空間20内の熱は隙間空間22を通って第二の自由空間19に移動する。
Therefore, returning to FIG. 1, the heat transferred from the
このように、金属基板4の両面から放散された熱は、ハウジング5と前面カバー8で形成された灯室内の第一の自由空間20、隙間空間22、および第二の自由空間19を経る対流によって拡散され、その間、ハウジング5および前面カバー8を介して灯具の外側に放出される。これにより、更なる放熱性の確保が可能となる。
Thus, the heat dissipated from both surfaces of the
その結果、LEDを光源とする車両用灯具が小型・軽量であってもLEDの自己発熱の放熱性を高めることができ、よってLEDの温度上昇が抑制されてLEDの発光効率の低下が抑制され、その結果、所定の照射光量を確保することが可能となるものである。 As a result, even if the vehicular lamp using the LED as a light source is small and lightweight, the heat dissipation of the self-heating of the LED can be improved, and thus the temperature rise of the LED is suppressed and the decrease in the luminous efficiency of the LED is suppressed. As a result, it is possible to secure a predetermined irradiation light amount.
1 車両用灯具
2 LED
3 ソケットコネクタ
4 金属基板
5 ハウジング
6 リフレクタ
7 レンズ部
8 前面カバー
9 ねじ
10 光ガイド孔
11 反射面
12 内周面
13 プラグコネクタ
14 コード
15 ブッシュ
16 リブ
17 第一の表面
18 第二の表面
19 第二の自由空間
20 第一の自由空間
21 溶着部
22 隙間空間
1
3
Claims (3)
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JP2012519350A (en) * | 2009-02-27 | 2012-08-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | LED based lamp and thermal management system for the lamp |
JP2014082000A (en) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Minebea Co Ltd | Reflection plate for fresnel lens, and lighting device |
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