JP2015063252A - 車両用灯具の点灯回路、車両用灯具の光源ユニット、車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図5は、この発明にかかる車両用灯具システムの実施形態1を示す。以下、この実施形態1における車両用灯具システムの構成について説明する。図2において、符号100は、この実施形態1における車両用灯具である。
前記車両用灯具100は、この例では、白色光あるいはアンバー色光を照射するランプ(デイタイムランニングランプ、バックアップランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ)である。前記車両用灯具100は、車両(図示せず)の前部あるいは後部あるいは前後両部の左右にそれぞれ装備される。前記車両用灯具100は、他のランプと組み合わせられる場合がある。
前記光源ユニット1は、図2〜図4に示すように、光源部10と、ソケット部11と、光学部品としてのレンズ部12と、を備える。前記光源部10は、前記ソケット部11の一端部に取り付けられている。前記レンズ部12は、前記ソケット部11の一端部に固定もしくは着脱可能に取り付けられている。前記光源部10は、前記ソケット部11と、キャップ形状もしくはカバー形状の前記レンズ部12と、により覆われている。
前記光源部10は、図1、図3、図4に示すように、基板2と、前記基板2に実装されているこの実施形態1における車両用灯具の点灯回路と、前記基板2に取り付けられている包囲壁部材20および封止部材200と、を有するものである。
前記基板2は、この例では、セラミック基板、一面に絶縁層が設けられている金属基板(アルミ基板)、FR4などである。前記基板2の一面には、前記点灯回路、前記包囲壁部材20、前記封止部材200が実装されている。なお、前記基板2の一面の実装面には、高反射塗料や高反射蒸着などの高反射面を設けても良い。前記基板2の他面は、図示しない熱伝導性媒体(熱伝導性接着剤、グリース、熱伝導性グリースなど)を介して前記ソケット部11に密着固定されている。前記基板2は、図3に示すように、平面から見てほぼ長方形形状もしくはほぼ正方形形状をなす。
前記点灯回路は、図1に示すように、複数個この例では3個の半導体発光素子21、22、23(以下、「21〜23」と記載する場合がある)と、制御素子と、配線素子と、切替手段と、を備える。
前記包囲壁部材20は、絶縁性部材たとえば樹脂、この例では、反射率を上げた樹脂から構成されている。前記包囲壁部材20は、図3、図4に示すように、3個の前記半導体発光素子21〜23全部と、前記配線素子の一部を包囲する円環状形状をなすものである。すなわち、前記包囲壁部材20は、中央部が中空部であり、かつ、周囲部が壁部である円環状形状をなすものである。前記包囲壁部材20の前記壁部の肉厚(前記壁部の内周面から外周面までの厚さ)は、ほぼ均一(均等)である。
前記ソケット部11は、図2、図3に示すように、保持部材3と、2本の給電部材30、31とを有するものである。前記ソケット部11は、前記保持部材3と2本の前記給電部材30、31とを、絶縁部材(図示せず)を介して一体に構成したものでる。前記保持部材3は、前記光源部10を保持する。前記給電部材30、31は、前記点灯回路に給電する。
前記保持部材3は、一端部の嵌合部32と、中間部の円形形状の鍔部33と、他端部のコネクタ嵌合部34と、から一体に構成されている。前記保持部材3は、熱伝導性樹脂、たとえば、炭素繊維(短炭素繊維)、あるいは、炭素顆粒、あるいは、炭素平板、あるいは、炭素繊維と炭素顆粒との混合物を含有する樹脂から構成されている。前記保持部材3は、この例では、少なくとも炭素繊維を含有する樹脂の射出成形品から構成されている。なお、前記保持部材3は、たとえば、熱伝導性なお導電性をも有するアルミダイカストから構成されているものであっても良い。
前記給電部材30、31は、導電性部材から構成されている。前記給電部材30、31は、細長い長方形形状(短冊形状)をなすものである。前記給電部材30、31の中間部は、前記絶縁部材を介して前記保持部材3に一体に設けられている。前記給電部材30、31の一端部は、前記基板2に機械的に取り付けられていて、かつ、前記配線素子に電気的に接続されている。
前記レンズ部12は、光透過性部材からなる光学部品でかつカバー部材である。前記レンズ部12は、図2に示すように、前記光源部10をカバーするように、前記ソケット部11に着脱可能にまたは固定的に取り付けられている。前記レンズ部12と前記ソケット部11とには、誤組付部(図示せず)が設けられている。
この実施形態1における車両用灯具システム(この実施形態1における車両用灯具の点灯回路、この実施形態1における車両用灯具の光源ユニット1、この実施形態1における車両用灯具100)は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
この実施形態1における車両用灯具システムは、切替手段により、入力電圧が所定電圧値(11V)以下に低下すると、発光状態の半導体発光素子の個数を3個21〜23から2個21、22に減らすものである。このために、直列に接続されている半導体発光素子の順方向降下電圧が、発光状態の半導体発光素子の個数を減らした分低下する。たとえば、GaN系のチップから構成されている1個の半導体発光素子の順方向降下電圧は、約3V前後である。このために、3個の半導体発光素子21〜23の順方向降下電圧は、約9V前後になる。これに対して、2個の半導体発光素子21、22の順方向降下電圧は、約6V前後になる。このように、直列に接続されている半導体発光素子の順方向降下電圧が、発光状態の半導体発光素子の個数を減らした分約3V前後低下する。これにより、入力電圧がバッテリーの定格モードにおける電圧変化範囲(9V〜16V)内であれば、減らされた個数においてすなわち2個の半導体発光素子21、22の発光状態を維持することができる。
図6は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態2を示す。以下、この実施形態2にかかる車両用灯具システムの構成について説明する。図中、図1〜図5と同符号は、同一のものを示す。
まず、スイッチをON(オン、点灯)に操作する。すると、電流(駆動電流)は、図6中の実線矢印に示すように流れる。すなわち、ダイオードDからの電流は、抵抗R1、R2を通って、3個の半導体発光素子21〜23に流れる。これにより、3個の半導体発光素子21〜23は、発光する。
この実施形態2の車両用灯具システムは、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態1の車両用灯具システムとほぼ同様の効果を達成することができる。特に、この実施形態2の車両用灯具システムは、図1の点灯回路のトランジスタTr2の代わりに電界効果トランジスタFETを使用するものであるから、高精度のスイッチング作用が得られる。
図7は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態3を示す。以下、この実施形態3にかかる車両用灯具システムの構成について説明する。図中、図1〜図6と同符号は、同一のものを示す。
この実施形態3の車両用灯具システムは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
この実施形態3の車両用灯具システムは、以上のごとき構成作用からなるので、前記の実施形態1、2の車両用灯具システムとほぼ同様の効果を達成することができる。特に、この実施形態3の車両用灯具システムは、入力電圧が所定電圧値(11V)以下に低下すると、切替手段により、発光状態の半導体発光素子を3個21〜23から2個21、22に減らすと同時に、抵抗の抵抗値をR1+R2からR1+R2+R6に増やすものである。このために、発光状態の半導体発光素子の個数の減少に伴う光束の変化(変動)をスムーズにすることができる。
図8は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態4を示す。以下、この実施形態4にかかる車両用灯具システムの構成について説明する。図中、図1〜図7と同符号は、同一のものを示す。
この実施形態4の車両用灯具システムは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
この実施形態4の車両用灯具システムは、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態3の車両用灯具システムとほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態4の車両用灯具システムは、図7の点灯回路のトランジスタTr2、Tr3の代わりに電界効果トランジスタFET、FET1を使用するものであるから、高精度のスイッチング作用が得られる。
図9は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態5を示す。以下、この実施形態5にかかる車両用灯具システムの構成について説明する。図中、図1〜図8と同符号は、同一のものを示す。
この実施形態5の車両用灯具システムは、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態3、4の車両用灯具システムとほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態5の車両用灯具システムは、図7、図8の点灯回路の3個の半導体発光素子21〜23、抵抗R1、R2、R6、ダイオードD以外の切替手段の電子素子をディスクリートからパッケージIC化(IC化、集積化)するものであるから、基板2すなわち光源ユニット1の小型化を図ることができる。
なお、前記の実施形態1〜5においては、3個の半導体発光素子21〜23を使用するものである。ところが、この発明においては、半導体発光素子を2個、もしくは、4個以上使用しても良い。
101 ランプハウジング
102 取付孔
103 灯室
104 パッキン
1 光源ユニット
10 光源部
11 ソケット部
12 レンズ部
2 基板
20、24 包囲壁部材
21、22、23 半導体発光素子
200 封止部材
3 保持部材
30、31 給電部材
32 嵌合部
33 鍔部
34 コネクタ嵌合部
35 凸部
36 挿入凹部
A 矢印A
B 矢印B
C1、C2 コンデンサ
D ダイオード
FET、FET1 電界効果トランジスタ
IC パッケージ
L1 電源ライン
L2 グランドライン
L3、L4、L5 負荷線
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7 抵抗
Tr1、Tr2、Tr3 トランジスタ
X X軸
Y Y軸
Z 光軸(Z軸)
ZD、ZD1 ツエナーダイオード
Claims (6)
- 車両用灯具の点灯回路であって、
直列に接続されている複数個の半導体発光素子と、
前記半導体発光素子に直列に接続されている抵抗と、
入力電圧が所定電圧値以下に低下すると、発光状態の前記半導体発光素子の個数を減らす切替手段と、
を備える、
ことを特徴とする車両用灯具の点灯回路。 - 前記切替手段は、入力電圧が前記所定電圧値以下に低下すると、発光状態の前記半導体発光素子の個数を減らすと同時に、前記抵抗の抵抗値を増やす、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具の点灯回路。 - 発光状態の前記半導体発光素子から放射される光束と入力電圧との負荷線において、
発光状態の前記半導体発光素子の個数が減らされる前の負荷線と、発光状態の前記半導体発光素子の個数が減らされた後の負荷線とは、前記所定電圧値もしくはその近傍で交差する、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具の点灯回路。 - 直列に接続されている複数個の半導体発光素子を光源とする車両用灯具の光源ユニットにおいて、
光源部と、ソケット部と、を備え、
前記光源部は、基板と、前記基板に実装されている前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用灯具の点灯回路と、を有し、
前記ソケット部は、前記光源部を保持する保持部材と、前記点灯回路に給電する給電部材と、を有する、
ことを特徴とする車両用灯具の光源ユニット。 - 複数個の前記半導体発光素子は、前記基板に集中して実装されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用灯具の光源ユニット。 - 灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
前記ソケット部が前記ランプハウジングに取り付けられていて、かつ、前記光源部が前記灯室内に配置されている前記請求項4または5に記載の車両用灯具の光源ユニットと、
を備える、
ことを特徴とする車両用灯具。
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