JP2014160567A

JP2014160567A - 車両用灯具

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Publication number: JP2014160567A
Application number: JP2013030366A
Authority: JP
Inventors: Kenji Matsuoka; 健二松岡
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: JP6205745B2

Abstract

【課題】１つの基板に２種類の発光素子を搭載し、いずれかの種類の発光素子を選択的に点灯させることにより、２つの異なる機能を発揮するものでありながら、発光素子の個数を可及的に減らし、大幅なコストダウンを図る。
【解決手段】ＬＥＤ基板２０と、ＬＥＤ基板２０に搭載される第１の発光素子３０と、ＬＥＤ基板２０に搭載される第２の発光素子４０と、第１の発光素子３０と第２の発光素子４０を選択的に点灯させる点灯回路５１、５２と、第１の発光素子３０の点灯時と第２の発光素子４０の点灯時に兼用され、各発光素子３０、４０から入射される光を共通の出射範囲から出射させる導光体６０、７０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などに設けられる車両用灯具に関する。

近年、車両用灯具において、複数の発光素子を光源とするものが増加しており、さらには、１つの基板に２種類の発光素子を搭載し、いずれかの種類の発光素子を選択的に点灯させることにより、２つの異なる機能を発揮する車両用灯具も知られるに至っている。

たとえば、下記特許文献１では、自動車の後部に設けられる車両用灯具において、１つの基板に２種類の発光素子を搭載し、一方の種類の発光素子を点灯させたときはマーカとして機能させ、他方の種類の発光素子を点灯させたときはハイマウントストップランプとして機能させることが示されている。

特開平10-24766号公報

しかし、特許文献１では、異なる２種類の機能を発揮する車両用灯具を構成するにあたり、２種類の発光素子を１つの基板上に数多く搭載しているので、種々の問題が発生する可能性がある。

たとえば、発光素子の増加は、部品コストを上昇させるだけでなく、安価な点灯回路の採用が困難になり、大幅なコストアップとなる可能性があった。特に、特許文献１に示される車両用灯具のように、ライン状の発光を得るものでは、発光素子の個数が多くなるので、コストが上昇しやすいという問題があった。

また、基板上に数多くの発光素子を搭載した場合は、発光素子同士の距離が近くなるので、発光素子から発生する熱の影響が大きくなり、発光素子の性能を低下させたり、発光素子の寿命を短くするといった不都合が生じる可能性があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１つの基板に２種類の発光素子を搭載し、いずれかの種類の発光素子を選択的に点灯させることにより、２つの異なる機能を発揮するものでありながら、発光素子の個数を可及的に減らし、大幅なコストダウンが図れる車両用灯具を提供することにある。

このような目的を達成するために、（１）本発明の車両用灯具は、基板と、前記基板に搭載される第１の種類の発光素子と、前記基板に搭載される第２の種類の発光素子と、前記第１の種類の発光素子と前記第２の種類の発光素子を選択的に点灯させる点灯回路と、前記第１の種類の発光素子の点灯時と前記第２の種類の発光素子の点灯時に兼用され、前記各発光素子から入射される光を共通の出射範囲から出射させる導光体と、を備える。

（２）の発明は、上記（１）において、前記基板は、前記各発光素子が搭載される面に形成され、前記各発光素子を電気的に接続させるとともに、前記各発光素子から発生する熱を放熱させる複数の放熱用導体領域と、前記放熱用導体領域の間にそれぞれ形成され、隣接する前記放熱用導体領域間を電気的に非導通状態にする非導通領域と、を有し、少なくとも一つの前記放熱用導体領域が、前記第１の種類の発光素子の点灯時と前記第２の種類の発光素子の点灯時に兼用される。

（３）の発明は、上記（２）において、前記基板に、２つの前記第１の種類の発光素子と１つの前記第２の種類の発光素子を搭載するにあたり、前記基板は、非導通領域を介して直列状に並ぶ第１〜第３の放熱用導体領域と、前記非導通領域を介して前記第２の放熱用導体領域の中央部まで入り込む導体領域と、を有し、一方の前記第１の種類の発光素子は、前記第１の放熱用導体領域と前記第２の放熱用導体領域の間の非導通領域を跨ぐように配置され、他方の前記第１の種類の発光素子は、前記第２の放熱用導体領域と前記第３の放熱用導体領域の間の非導通領域を跨ぐように配置され、前記第２の種類の発光素子は、前記第２の放熱用導体領域の中央部で、前記第２の放熱用導体領域と前記導体領域の間の非導通領域を跨ぐように配置される。

（４）の発明は、上記（１）〜（３）において、前記第１の種類の発光素子の点灯時は、デイタイムランニングランプとして機能し、前記第２の種類の発光素子の点灯時は、ポジションランプとして機能する。

このような構成からなる車両用灯具によれば、１つの基板に２種類の発光素子を搭載し、いずれかの種類の発光素子を選択的に点灯させることにより、２つの異なる機能を発揮するものでありながら、発光素子の個数を可及的に減らし、大幅なコストダウンが図れる。

本発明の車両用灯具の実施形態１を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。本発明の車両用灯具を構成するＬＥＤ基板を示す平面図である。本発明の車両用灯具を構成する点灯回路基板を示す平面図である。本発明の車両用灯具の実施形態２を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

（実施形態１）
図１は、本発明の車両用灯具の実施形態１を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
この図に示す車両用灯具１０は、自動車の前部に設けられ、昼間に点灯されるデイタイムランニングランプと、夜間（早朝や夕方を含む）に点灯されるポジションランプとに兼用される灯具であり、ＬＥＤ基板２０、発光素子３０、４０、点灯回路基板５０（図３参照）、および導光体６０を備えて構成されている。

ＬＥＤ基板２０には、第１の種類の発光素子（以下、第１の発光素子と称する）３０と、第２の種類の発光素子（以下、第２の発光素子と称する）４０が搭載される。本実施形態において、第１の発光素子３０は、デイタイムランニングランプ用であり、たとえば、チップ型の青色発光ダイオードを用いて構成されており、第２の発光素子４０は、ポジションランプ用であり、たとえば、チップ型の白色発光ダイオードを用いて構成されている。

点灯回路基板５０には、デイタイムランニングランプ点灯回路５１とポジションランプ点灯回路５２が搭載されており（図３参照）、いずれか一方の点灯回路５１、５２が選択的に使用される。そして、デイタイムランニングランプ点灯回路５１の使用時には、第１の発光素子３０が点灯して車両用灯具１０をデイタイムランニングランプとして機能させ、ポジションランプ点灯回路５２の使用時には、第２の発光素子４０が点灯して車両用灯具１０をポジションランプとして機能させるようになっている。

導光体６０は、第１の発光素子３０の点灯時と第２の発光素子４０の点灯時に兼用され、各発光素子３０、４０から入射される光を導光し、共通の出射範囲から出射させるように構成されており、具体的には、発光素子３０、４０の発光が入射される入射部６１と、入射された光を導光する導光部６２と、導光された光を出射する出射部６３とを一体的に備える。

本実施形態の導光体６０は、一部が湾曲した平板形状の平型導光部材であり、その一端面が入射部６１となっている。入射部６１は、ＬＥＤ基板２０に搭載された発光素子３０、４０と近接状態で対向するように配置され、発光素子３０、４０の発光を導光体６０の内部に入射させる。

出射部６３は、上記平型導光部材において入射部６１と隣接する端面に形成されており、発光素子３０、４０から入射される光を共通の出射範囲から出射させる。本実施形態の出射部６３は、出射する光の向きを調整するために、出射面に所定形状の凹凸６３ａを有するが、その有無は任意である。

導光部６２は、入射部６１から入射された光を、導光部材内部で反射させながら出射部６３に導く。本実施形態の導光部６２は、入射された光を効率よく反射させるために、主要な反射面に所定形状の凹凸６２ａを有するが、その有無は任意である。

上記のように構成された車両用灯具１０によれば、１つのＬＥＤ基板２０に２種類の発光素子３０、４０を搭載し、いずれかの種類の発光素子３０、４０を選択的に点灯させることにより、２つの異なる機能を発揮するものでありながら、発光素子３０、４０の個数を可及的に減らし、大幅なコストダウンが図れる。

すなわち、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０は、発光素子３０、４０の発光を導光体６０で導光し、導光体６０の出射部６３から出射させるので、少ない個数の発光素子３０、４０であっても、導光体６０の形状設定により所望の発光形態が得られ、その結果、発光素子３０、４０の個数を減らせるだけでなく、安価な点灯回路の採用が可能になり、大幅なコストダウンが図れる。

しかも、導光体６０は、第１の発光素子３０の点灯時と第２の発光素子４０の点灯時に兼用され、各発光素子３０、４０から入射される光を導光し、共通の出射範囲から出射させるので、発光素子３０、４０の種類毎に別々の導光体６０を設ける場合に比べ、部品点数を削減してコストダウンが図れるだけでなく、車両用灯具１０の大型化も回避することができる。

また、ＬＥＤ基板２０においては、発光素子３０、４０の個数削減により、発光素子３０、４０同士の距離を大きく確保するとともに、放熱用導体領域を広くとったので、発光素子３０、４０から発生する熱の影響を可及的に排除し、発光素子３０、４０の性能低下や寿命の短縮も防止することができる。

つぎに、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板２０の具体的な構成について、図２を参照しつつ説明する。

図２は、本発明の車両用灯具を構成するＬＥＤ基板を示す平面図である。
この図に示すように、ＬＥＤ基板２０は、各発光素子３０、４０が搭載される面に形成され、各発光素子３０、４０を電気的に接続させる導体領域２１〜２４と、導体領域２１〜２４の間にそれぞれ形成され、隣接する導体領域２１〜２４間を電気的に非導通状態にする非導通領域２５とを有する。各導体領域２１〜２４は、たとえば、銅箔パターンで形成されており、ＬＥＤ基板２０の一端部に搭載されるコネクタ２６に電気的に接続されている。

導体領域２１〜２４のなかには、各発光素子３０、４０を電気的に接続させるだけでなく、各発光素子３０、４０から発生する熱を放熱させるために広域に亘って形成される放熱用導体領域２１〜２３が含まれている。このような放熱用導体領域２１〜２３によれば、ＬＥＤ基板２０に形成される銅箔パターンなどの導体領域２１〜２３を利用して各発光素子３０、４０から発生する熱を放熱させることができるので、放熱手段を別途設ける場合に比べ、部品点数の削減やコストダウンが図れるという利点がある一方、広域に亘って形成される放熱用導体領域２１〜２３によってＬＥＤ基板２０が大型化するおそれがある。

そこで、本実施形態のＬＥＤ基板２０では、少なくとも一つの放熱用導体領域２２を、第１の発光素子３０の点灯時と第２の発光素子４０の点灯時に兼用している。このようにすると、１つのＬＥＤ基板２０に２種類の発光素子３０、４０を搭載し、いずれかの種類の発光素子３０、４０を選択的に点灯させることにより、２つの異なる機能を発揮するものでありながら、放熱用導体領域２１〜２３の全体面積を抑えつつ、放熱用導体領域２１〜２３を利用した発光素子３０、４０の放熱を行なうことが可能になる。

以下、２つの第１の発光素子３０と１つの第２の発光素子４０を搭載する本実施形態のＬＥＤ基板２０の具体的な構成について説明する。

図２に示すように、ＬＥＤ基板２０は、２つの第１の発光素子３０と１つの第２の発光素子４０を搭載するにあたり、非導通領域２５を介して所定方向（この例では基板長手方向）に直列状に並ぶ第１〜第３の放熱用導体領域２１〜２３と、非導通領域２５を介して第２の放熱用導体領域２２の中央部まで入り込む導体領域２４とを有する。

第１の放熱用導体領域２１は、第３の放熱用導体領域２３と略同じ幅（面積）を有し、幅狭で長尺な配線パターン２１ａを介してコネクタ２６の第１端子（図示せず）に電気的に接続されている。

第２の放熱用導体領域２２は、第１の放熱用導体領域２１や第３の放熱用導体領域２３よりに比べ、約２倍の幅（面積）を有し、幅狭で長尺な配線パターン２２ａを介してコネクタ２６の第２端子（図示せず）に電気的に接続されている。

第３の放熱用導体領域２３は、第１の放熱用導体領域２１と略同じ幅（面積）を有し、幅狭な配線パターン２３ａを介してコネクタ２６の第３端子（図示せず）に電気的に接続されている。

導体領域２４は、図２において、第２の放熱用導体領域２２の下辺中央位置から上方に延出し、第２の放熱用導体領域２２の中央部に至る。導体領域２４の下端部は、幅狭で長尺な配線パターン２４ａを介してコネクタ２６の第４端子（図示せず）に電気的に接続されている。

そして、一方の第１の発光素子３０は、第１の放熱用導体領域２１と第２の放熱用導体領域２２の間の非導通領域２５を跨ぐように配置され、他方の第１の発光素子３０は、第２の放熱用導体領域２２と第３の放熱用導体領域２３の間の非導通領域２５を跨ぐように配置され、第２の発光素子４０は、第２の放熱用導体領域２２の中央部で、第２の放熱用導体領域２２と導体領域２４の間の非導通領域２５を跨ぐように配置されている。

上記のように構成されたＬＥＤ基板２０において、コネクタ２６の第１端子と第３端子との間に電圧を印加すると、第１の放熱用導体領域２１、一方の第１の発光素子３０、第２の放熱用導体領域２２、他方の第１の発光素子３０、第３の放熱用導体領域２３の順番（または逆の順番）で電流が流れ、２つの第１の発光素子３０が点灯する。このとき、第１〜第３の放熱用導体領域２１〜２３が２つの第１の発光素子３０から発生する熱の放熱を行なう。

また、ＬＥＤ基板２０において、コネクタ２６の第２端子と第４端子との間に電圧を印加すると、第２の放熱用導体領域２２、第２の発光素子４０、導体領域２４の順番（または逆の順番）で電流が流れ、第２の発光素子４０が点灯する。このとき、第２の放熱用導体領域２２が第２の発光素子４０から発生する熱の放熱を行なう。

つぎに、本発明の実施形態に係る点灯回路基板５０の具体的な構成について、図３を参照しつつ説明する。

図３は、本発明の車両用灯具を構成する点灯回路基板を示す平面図である。
この図に示すように、点灯回路基板５０は、１つのＬＥＤ基板２０に２種類の発光素子３０、４０を搭載し、いずれかの種類の発光素子３０、４０を選択的に点灯させるにあたり、第１の発光素子３０を点灯させるデイタイムランニングランプ点灯回路５１と、第２の発光素子４０を点灯させるポジションランプ点灯回路５２を別々に備えている。

このような点灯回路基板５０によれば、電流値が異なる２種類の発光素子３０、４０をそれぞれに対応するデイタイムランニングランプ点灯回路５１、ポジションランプ点灯回路５２で選択的に点灯させるため、一つの点灯回路で電流値の切替えを行なう場合に比べ、点灯回路の構成を簡略化して点灯回路基板５０のコストダウンが図れるだけでなく、各発光素子３０、４０の電流値を安定させて各発光素子３０、４０における色度の変化も抑制することができる。

たとえば、本実施形態の点灯回路基板５０では、ポジションランプ点灯回路５２よりも電流値が高いデイタイムランニングランプ点灯回路５１として、ＦＥＴ定電流回路を用いており、この回路を電流切替え可能に構成してポジションランプ点灯回路５２に兼用することも可能であるが、本実施形態では、この切替えをポジションランプ点灯回路５２として安価な抵抗回路を別途追加して行うこととしたので、ＦＥＴ定電流回路で電流切替えを行なう場合に比べ、点灯回路基板５０のコストを低下させることができる。

また、本実施形態の点灯回路基板５０では、ポジションランプ点灯回路５２で第２の発光素子４０（白色発光ダイオード）を点灯させるにあたり、その電流値を専用の抵抗回路で設定することができるので、第２の発光素子４０の色度が白色範囲から外れることを防止できるだけでなく、適用可能な発光素子の範囲を広げ、安価な発光素子の選択が可能になる。

（実施形態２）
つぎに、本発明に実施形態２に係る車両用灯具について、図４を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通する構成については、前記実施形態と同じ符号を用いることにより、前記実施形態の説明を援用する。

図４は、本発明の車両用灯具の実施形態２を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
この図に示すように、実施形態２に係る車両用灯具１０Ｂは、導光体７０の形状が前記実施形態と相違しており、それに合わせて、ＬＥＤ基板２０上における発光素子３０、４０の配置も変更されている。

実施形態２の導光体７０は、複数（これ例では３つ）の丸型導光レンズ７１〜７３を組み合せて一体化された丸型導光部材であり、その一端側が入射部７１ａ〜７３ａとなっている。各入射部７１ａ〜７３ａは、ＬＥＤ基板２０に搭載された各発光素子３０、４０と近接状態で対向するように配置され、各発光素子３０、４０の発光を個別に丸型導光レンズ７１〜７３内に入射させる。

丸型導光レンズ７１〜７３の他端側は、一体的に接続されており、ここが出射部７４となっている。つまり、丸型導光レンズ７１〜７３は、発光素子３０、４０から入射される光を出射部７４に導光し、共通の出射範囲から出射させる。このような導光体７０を採用した場合であっても、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

たとえば、前記実施形態では、デイタイムランニングランプとポジションランプに兼用される車両用灯具を例示したが、デイタイムランニングランプとターンランプに兼用される車両用灯具や、ストップランプとテールランプに兼用される車両用灯具においても本発明が有用であることは言うまでもない。

１０、１０Ｂ…車両用灯具、２０…ＬＥＤ基板、２１〜２３…放熱用導体領域、２４…導体領域、２５…非導通領域、２６…コネクタ、３０…第１の種類の発光素子、４０…第２の種類の発光素子、５０…点灯回路基板、５１…デイタイムランニングランプ点灯回路、５２…ポジションランプ点灯回路、６０…導光体、６１…入射部、６２…導光部、６３…出射部、７０…導光体、７１…丸型導光レンズ、７４…出射部

Claims

基板と、
前記基板に搭載される第１の種類の発光素子と、
前記基板に搭載される第２の種類の発光素子と、
前記第１の種類の発光素子と前記第２の種類の発光素子を選択的に点灯させる点灯回路と、
前記第１の種類の発光素子の点灯時と前記第２の種類の発光素子の点灯時に兼用され、前記各発光素子から入射される光を共通の出射範囲から出射させる導光体と、を備えることを特徴とする車両用灯具。
前記基板は、
前記各発光素子が搭載される面に形成され、前記各発光素子を電気的に接続させるとともに、前記各発光素子から発生する熱を放熱させる複数の放熱用導体領域と、
前記放熱用導体領域の間にそれぞれ形成され、隣接する前記放熱用導体領域間を電気的に非導通状態にする非導通領域と、を有し、
少なくとも一つの前記放熱用導体領域が、前記第１の種類の発光素子の点灯時と前記第２の種類の発光素子の点灯時に兼用されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記基板に、２つの前記第１の種類の発光素子と１つの前記第２の種類の発光素子を搭載するにあたり、
前記基板は、
非導通領域を介して直列状に並ぶ第１〜第３の放熱用導体領域と、
前記非導通領域を介して前記第２の放熱用導体領域の中央部まで入り込む導体領域と、を有し、
一方の前記第１の種類の発光素子は、前記第１の放熱用導体領域と前記第２の放熱用導体領域の間の非導通領域を跨ぐように配置され、
他方の前記第１の種類の発光素子は、前記第２の放熱用導体領域と前記第３の放熱用導体領域の間の非導通領域を跨ぐように配置され、
前記第２の種類の発光素子は、前記第２の放熱用導体領域の中央部で、前記第２の放熱用導体領域と前記導体領域の間の非導通領域を跨ぐように配置されることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
前記第１の種類の発光素子の点灯時は、デイタイムランニングランプとして機能し、
前記第２の種類の発光素子の点灯時は、ポジションランプとして機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用灯具。