JP2019106259A - 車両用照明装置、車両用照明装置の製造方法、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学要素と封止部との間の密着性を向上させることができる車両用照明装置、車両用照明装置の製造方法、および車両用灯具を提供することである。【解決手段】実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと;前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた少なくとも1つの発光素子と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;前記枠部の前記基板側とは反対側の端面を覆う光学要素と;前記枠部の内壁、前記光学要素、および前記基板により囲まれた空間に設けられた封止部と;を具備している。前記光学要素は、一方の端部が前記光学要素の外面に開口し、他方の端部が前記光学要素の前記空間側の面に開口する第1の孔を有する。【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、車両用照明装置、車両用照明装置の製造方法、および車両用灯具に関する。
ソケットと、ソケットの一方の端部に設けられた発光モジュールと、を備えた車両用照明装置がある。発光モジュールには、基板と、基板の一方の面に設けられた複数の発光素子と、複数の発光素子を囲む枠部と、枠部の内部に設けられ複数の発光素子を覆う封止部と、が設けられている。
また、所望の配光特性を得るために、封止部の上に液滴状の成形用樹脂を供給し、これを硬化させることで、封止部の上にレンズを設ける技術が提案されている。しかしながら、この様にすると、レンズの形状精度がばらつくため、所望の発光特性が得られなくなるおそれがある。
また、所望の配光特性を得るために、封止部の上に液滴状の成形用樹脂を供給し、これを硬化させることで、封止部の上にレンズを設ける技術が提案されている。しかしながら、この様にすると、レンズの形状精度がばらつくため、所望の発光特性が得られなくなるおそれがある。
また、予め成形されたレンズを封止部の上に接着する技術が提案されている。この様にすれば、高い形状精度を有するレンズを封止部の上に設けることができる。しかしながら、単に、レンズを封止部の上に接着すると、レンズを接着剤の上に載せた際に巻き込まれた空気がレンズと封止部との間に残り、配光特性が異なるものとなったり、レンズと封止部との間の接合力が弱くなったりするおそれがある。
また、レンズの光の入射面の周縁に複数の脚部を設け、これを基板上に供給された液滴状の樹脂に押し付けて、レンズと封止部を一体に形成する技術が提案されている。この様にすれば、余分な樹脂が脚部と脚部との間から排出されるので、レンズを液滴状の樹脂に載せた際に巻き込まれた空気を樹脂と共に排出することができる。ところが、この様にすると、樹脂の排出量が多くなり、レンズの光の入射面と封止部との間に隙間が生じ、配光特性が異なるものとなったり、レンズと封止部との間の接合力が弱くなったりするおそれがある。
そこで、レンズなどの光学要素と封止部との間の密着性を向上させることができる技術の開発が望まれていた。
そこで、レンズなどの光学要素と封止部との間の密着性を向上させることができる技術の開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、光学要素と封止部との間の密着性を向上させることができる車両用照明装置、車両用照明装置の製造方法、および車両用灯具を提供することである。
実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと;前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた少なくとも1つの発光素子と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;前記枠部の前記基板側とは反対側の端面を覆う光学要素と;前記枠部の内壁、前記光学要素、および前記基板により囲まれた空間に設けられた封止部と;を具備している。前記光学要素は、一方の端部が前記光学要素の外面に開口し、他方の端部が前記光学要素の前記空間側の面に開口する第1の孔を有する。
本発明の実施形態によれば、光学要素と封止部との間の密着性を向上させることができる車両用照明装置、車両用照明装置の製造方法、および車両用灯具を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(車両用照明装置)
本実施の形態に係る車両用照明装置1は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置1としては、例えば、フロントコンビネーションライト(例えば、デイタイムランニングランプ(DRL:Daytime Running Lamp)、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの)や、リアコンビネーションライト(例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの)などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置1の用途は、これらに限定されるわけではない。
本実施の形態に係る車両用照明装置1は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置1としては、例えば、フロントコンビネーションライト(例えば、デイタイムランニングランプ(DRL:Daytime Running Lamp)、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの)や、リアコンビネーションライト(例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの)などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置1の用途は、これらに限定されるわけではない。
図1は、本実施の形態に係る車両用照明装置1を例示するための模式斜視図である。
図2は、枠部25、封止部26、および光学要素27を例示するための模式断面図である。
図1および図2に示すように、車両用照明装置1には、ソケット10、発光モジュール20、給電端子30が設けられている。
図2は、枠部25、封止部26、および光学要素27を例示するための模式断面図である。
図1および図2に示すように、車両用照明装置1には、ソケット10、発光モジュール20、給電端子30が設けられている。
ソケット10は、装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14を有する。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側に設けられている。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状とすることができる。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端面に開口する凹部11aを有する。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側に設けられている。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状とすることができる。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端面に開口する凹部11aを有する。
また、凹部11aの側面には、基板21の角部を収納する複数の凹部11a1が設けられている。装着部11の周方向における凹部11a1の寸法(幅寸法)は、基板21の角部の寸法よりも僅かに大きくなっている。そのため、凹部11a1の内部に基板21の角部を挿入することで、基板21の位置決めができるようになっている。
また、凹部11a1を設けるようにすれば、基板21の平面形状を大きくすることができる。そのため、基板21上に実装する素子の数を増加させることができる。あるいは、装着部11の外形寸法を小さくすることができるので、装着部11の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
また、凹部11a1を設けるようにすれば、基板21の平面形状を大きくすることができる。そのため、基板21上に実装する素子の数を増加させることができる。あるいは、装着部11の外形寸法を小さくすることができるので、装着部11の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
バヨネット12は、装着部11の外側面に複数設けられている。複数のバヨネット12は、車両用照明装置1の外側に向けて突出している。複数のバヨネット12は、フランジ13と対峙している。複数のバヨネット12は、車両用照明装置1を車両用灯具100の筐体101に取り付ける際に用いられる。複数のバヨネット12は、ツイストロックに用いられるものである。
フランジ13は、板状を呈している。フランジ13は、例えば、円板状を呈したものとすることができる。フランジ13の外側面は、バヨネット12の外側面よりも車両用照明装置1の外方に設けられている。
放熱フィン14は、フランジ13の、装着部11が設けられる側とは反対側の面に複数設けられている。複数の放熱フィン14は、互いに平行となるように設けることができる。複数の放熱フィン14は、板状を呈したものとすることができる。
また、ソケット10には、コネクタホルダ10aが設けられている。コネクタホルダ10aは筒状を呈し、シール部材105aを有するコネクタ105がコネクタホルダ10aの内部に挿入される。そのため、コネクタホルダ10aの孔の断面形状は、シール部材105aを有するコネクタ105の断面形状に適合したものとなっている。
発光モジュール20において発生した熱は、主に、装着部11およびフランジ13を介して放熱フィン14に伝わる。放熱フィン14に伝わった熱は、主に、放熱フィン14から外部に放出される。
そのため、発光モジュール20において発生した熱を外部に伝えることを考慮して、ソケット10は高い熱伝導率を有する材料から形成することが好ましい。高い熱伝導率を有する材料は、例えば、高熱伝導性樹脂などとすることができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン(Nylon)等の樹脂に、無機材料を用いたフィラーを混合させたものである。無機材料は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスや炭素などとすることができる。高熱伝導性樹脂を用いてソケット10を形成すれば、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量化を図ることができる。
そのため、発光モジュール20において発生した熱を外部に伝えることを考慮して、ソケット10は高い熱伝導率を有する材料から形成することが好ましい。高い熱伝導率を有する材料は、例えば、高熱伝導性樹脂などとすることができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン(Nylon)等の樹脂に、無機材料を用いたフィラーを混合させたものである。無機材料は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスや炭素などとすることができる。高熱伝導性樹脂を用いてソケット10を形成すれば、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量化を図ることができる。
発光モジュール20(基板21)は、ソケット10の一方の端部側に設けられている。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、抵抗23、制御素子24、枠部25、封止部26、および光学要素27を有する。
基板21は、板状を呈している。基板21の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板21の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板21は、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板21は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものであってもよい。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。発光素子22の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板21を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。また、基板21は、単層であってもよいし、多層であってもよい。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、抵抗23、制御素子24、枠部25、封止部26、および光学要素27を有する。
基板21は、板状を呈している。基板21の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板21の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板21は、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板21は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものであってもよい。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。発光素子22の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板21を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。また、基板21は、単層であってもよいし、多層であってもよい。
また、基板21の表面には、配線パターン21aが設けられている。配線パターン21aは、例えば、銀を主成分とする材料から形成することができる。配線パターン21aは、例えば、銀や銀合金から形成することができる。ただし、配線パターン21aの材料は、銀を主成分とする材料に限定されるわけではない。配線パターン21aは、例えば、銅を主成分とする材料などから形成することもできる。
図2に示すように、少なくとも1つの発光素子22が、基板21の、ソケット10側とは反対側の面に設けられている。発光素子22は、基板21の上に設けられている。発光素子22は、基板21の表面に設けられた配線パターン21aと電気的に接続されている。発光素子22は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
以下においては、複数の発光素子22が設けられる場合を例示する。複数の発光素子22は、互いに直列接続することができる。また、発光素子22は、抵抗23と直列接続されている。
発光素子22は、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子22は、COB(Chip On Board)により実装されている。この様にすれば、狭い領域に多くの発光素子22を設けることができる。そのため、発光モジュール20の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。発光素子22は、配線21bにより配線パターン21aと電気的に接続されている。発光素子22と配線パターン21aとは、例えば、ワイヤーボンディング法により電気的に接続することができる。
以下においては、複数の発光素子22が設けられる場合を例示する。複数の発光素子22は、互いに直列接続することができる。また、発光素子22は、抵抗23と直列接続されている。
発光素子22は、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子22は、COB(Chip On Board)により実装されている。この様にすれば、狭い領域に多くの発光素子22を設けることができる。そのため、発光モジュール20の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。発光素子22は、配線21bにより配線パターン21aと電気的に接続されている。発光素子22と配線パターン21aとは、例えば、ワイヤーボンディング法により電気的に接続することができる。
発光素子22の光の出射面は、車両用照明装置1の正面側に向けられている。発光素子22は、主に、車両用照明装置1の正面側に向けて光を出射する。
発光素子22の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、車両用照明装置1の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。
発光素子22の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、車両用照明装置1の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。
抵抗23は、基板21の、ソケット10側とは反対側の面に設けられている。抵抗23は、基板21の上に設けられている。抵抗23は、基板21の表面に設けられた配線パターン21aと電気的に接続されている。抵抗23は、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器(酸化金属皮膜抵抗器)、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。なお、図1に例示をした抵抗23は、膜状の抵抗器である。
膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)とすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。抵抗23が膜状の抵抗器であれば、抵抗23と基板21との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗23を一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができ、また、複数の抵抗23における抵抗値のばらつきを抑制することができる。
ここで、発光素子22の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子とグランド端子との間の印加電圧を一定にすると、発光素子22から照射される光の明るさ(光束、輝度、光度、照度)にばらつきが生じる。そのため、発光素子22から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、抵抗23により、発光素子22に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。この場合、抵抗23の抵抗値を変化させることで、発光素子22に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。
抵抗23が膜状の抵抗器の場合には、抵抗23の一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。例えば、抵抗23にレーザ光を照射すれば抵抗23の一部を容易に除去することができる。抵抗23が表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子22の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗23を選択する。抵抗23の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子22の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。
制御素子24は、基板21の、ソケット10側とは反対側の面に設けられている。制御素子24は、基板21の上に設けられている。制御素子24は、基板21の表面に設けられた配線パターン21aと電気的に接続されている。制御素子24は、逆方向電圧が発光素子22に印加されないようにするため、および、逆方向からのパルスノイズが発光素子22に印加されないようにするために設けられている。
制御素子24は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子24は、例えば、表面実装型のダイオードや、リード線を有するダイオードなどとすることができる。図1に例示をした制御素子24は、表面実装型のダイオードである。
制御素子24は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子24は、例えば、表面実装型のダイオードや、リード線を有するダイオードなどとすることができる。図1に例示をした制御素子24は、表面実装型のダイオードである。
その他、発光素子22の断線の検出や、誤点灯防止などのために、プルダウン抵抗を設けることもできる。また、配線パターン21aや膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含むものとすることができる。
枠部25は、基板21の、ソケット10側とは反対側の面に設けられている。枠部25は、基板21の上に設けられている。枠部25は、接着層25aを介して基板21の面に固定されている。すなわち、枠部25は、基板21に接着されている。なお、接着層25aは接着剤が硬化することで形成されたものとすることもできるし、枠部25と基板21との間に設けられた封止部26の一部が硬化することで形成されたものとすることもできる。枠部25は、複数の発光素子22を囲んでいる。例えば、枠部25は、環状形状を有し、その内側に複数の発光素子22が配置されている。枠部25は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、PBT(polybutylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PET、ナイロン、PP(polypropylene)、PE(polyethylene)、PS(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。
また、樹脂に酸化チタンなどの粒子を混合して、複数の発光素子22から出射した光に対する反射率を向上させることができる。なお、酸化チタンの粒子に限定されるわけではなく、複数の発光素子22から出射した光に対する反射率が高い材料からなる粒子を混合させればよい。また、枠部25は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。
枠部25の内壁面は、基板21から離れるに従い枠部25の中心軸から離れる方向に傾斜する傾斜面とすることができる。枠部25の内壁面が傾斜面となっていれば、複数の発光素子22から出射した光の一部は、枠部25の内壁面で反射されて、車両用照明装置1の正面側に向けて出射される。すなわち、枠部25は、封止部26の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。
なお、光学要素27により所望の配光特性などが得られる場合には、枠部25の内壁面を傾斜面とする必要はない。この場合、枠部25の内壁面は、例えば、基板21の面に垂直な面とすることができる。
なお、光学要素27により所望の配光特性などが得られる場合には、枠部25の内壁面を傾斜面とする必要はない。この場合、枠部25の内壁面は、例えば、基板21の面に垂直な面とすることができる。
封止部26は、枠部25の内壁、光学要素27、および基板21により囲まれた空間に設けられている。また、封止部26の一部は、光学要素27に設けられた孔27a(第1の孔の一例に相当する)の内部に設けられている。封止部26は、複数の発光素子22および配線21bを覆っている。封止部26は、複数の発光素子22および配線21bを保護する機能を有することができる。また、封止部26は、光学要素27を固定(接着)する機能をさらに有することができる。封止部26は、透光性を有する材料から形成されている。封止部26は、例えば、シリコーン樹脂などから形成することができる。
封止部26は、例えば、基板21の上に樹脂を供給し、樹脂に枠部25を押し付け、さらに樹脂に光学要素27を押し付けることで形成することができる。また、封止部26は、例えば、枠部25の内側に樹脂を充填し、樹脂に光学要素27を押し付けることで形成することができる。また、封止部26は、例えば、光学要素27に設けられた孔27aを介して枠部25の内側に樹脂を充填することで形成することができる。なお、封止部26の形成に関する詳細は後述する。
封止部26は、例えば、基板21の上に樹脂を供給し、樹脂に枠部25を押し付け、さらに樹脂に光学要素27を押し付けることで形成することができる。また、封止部26は、例えば、枠部25の内側に樹脂を充填し、樹脂に光学要素27を押し付けることで形成することができる。また、封止部26は、例えば、光学要素27に設けられた孔27aを介して枠部25の内側に樹脂を充填することで形成することができる。なお、封止部26の形成に関する詳細は後述する。
光学要素27は、複数の発光素子22の光の出射側に設けられている。光学要素27は、枠部25の、基板21側とは反対側の開口を塞ぐように設けることができる。光学要素27は、枠部25の基板21側とは反対側の端面を覆っている。光学要素27は、枠部25の頂面(基板21側とは反対側の面)に接着層25bを介して設けることができる。すなわち、光学要素27は、枠部25の頂面に接着することができる。なお、接着層25bは接着剤が硬化することで形成されたものとすることもできるし、光学要素27と枠部25との間に設けられた封止部26の一部が硬化することで形成されたものとすることもできる。
光学要素27の光の入射面27dと、封止部26の上面は密着している。この場合、光学要素27は、封止部26と接着することもできる。
光学要素27の光の入射面27dと、封止部26の上面は密着している。この場合、光学要素27は、封止部26と接着することもできる。
光学要素27は、孔27aを有する。孔27aの一方の端部は光学要素27の外面(出射面27c)に開口し、他方の端部は光学要素の封止部26が設けられる空間側の面(入射面27d)に開口している。すなわち、孔27aは、外部の空間と、光学要素27、枠部25、および基板21により囲まれた空間と、の間を繋いでいる。
図2に示すように、孔27aの内部には封止部26の一部が設けられている。前述したように、封止部26は、透光性を有する材料から形成されている。そのため、孔27aの内部に設けられた封止部26は、光学要素27の一部として機能することができる。ただし、単に、孔27aを設けると、所望の配光特性などが得られなくなるおそれがある。本発明者の得た知見によれば、孔27aが光学要素27の中心軸27bを含んでいれば、所望の配光特性などを得るのが容易となる。この場合、孔27aの中心軸が光学要素27の中心軸27bと重なるようにすることが好ましい。
配光特性などに及ぼす影響を考慮すると、孔27aの断面寸法(孔27aの中心軸に直交する方向における断面の寸法)はなるべく小さくすることが好ましい。また、封止部26を形成する際に用いられる樹脂の流動性(例えば、シリコーン樹脂の流動性)を考慮すると、孔27aの断面寸法はある程度大きくすることが好ましい。孔27aの断面寸法は、例えば、0.1mm以上、3.0mm以下とすることが好ましい。
孔27aの数には特に限定はないが、配光特性などに及ぼす影響を考慮すると、孔27aの数は少ない方が好ましい。孔27aの数は、例えば、1つとすることができる。
孔27aの断面形状(孔27aの中心軸に直交する方向における断面の形状)には特に限定はないが、形成のし易さなどを考慮すると円形とすることが好ましい。
孔27aの断面形状(孔27aの中心軸に直交する方向における断面の形状)には特に限定はないが、形成のし易さなどを考慮すると円形とすることが好ましい。
光学要素27の出射面27cは、凸状の曲面(ドーム状の曲面)とすることができる。出射面27cが凸状の曲面となっていれば、凸レンズの機能を有する光学要素27とすることができる。また、出射面27cは、凹状の曲面とすることもできる。出射面27cが凹状の曲面となっていれば、凹レンズの機能を有する光学要素27とすることができる。出射面27cが凸状または凹状の曲面であれば、出射面27cの形状により配光分布を制御することができる。
また、出射面27cは、平坦な面とすることもできる。そして、出射面27cに凹凸や溝などを設けて、配光特性などを制御することもできる。
また、光学要素27の光の出射側には、レンズや導光体などの他の光学要素をさらに設けることができる。
また、出射面27cは、平坦な面とすることもできる。そして、出射面27cに凹凸や溝などを設けて、配光特性などを制御することもできる。
また、光学要素27の光の出射側には、レンズや導光体などの他の光学要素をさらに設けることができる。
次に、孔27aの作用および効果について説明する。
図3(a)、(b)は、比較例に係る光学要素127を例示するための模式断面図である。 図3(a)、(b)に示すように、光学要素127には孔が設けられていない。
光学要素127を接着する際には、例えば、枠部25の頂面に接着剤125を塗布し、枠部25の内側に樹脂126を供給する。この場合、枠部25の寸法、および樹脂126の供給量がばらつくので、図3(a)に示すように、供給された樹脂126の頂部が枠部25の頂面よりも高い位置に設けられる場合がある。すなわち、枠部25の内側の体積よりも供給された樹脂126の体積が大きくなる場合がある。この様な場合に、光学要素127を樹脂126に押し付けると、樹脂126を介して、発光素子22および配線21bに力が作用する。そのため、配線21bが断線したり、発光素子22および配線21bが配線パターン21aから剥がれたりするおそれがある。
図3(a)、(b)は、比較例に係る光学要素127を例示するための模式断面図である。 図3(a)、(b)に示すように、光学要素127には孔が設けられていない。
光学要素127を接着する際には、例えば、枠部25の頂面に接着剤125を塗布し、枠部25の内側に樹脂126を供給する。この場合、枠部25の寸法、および樹脂126の供給量がばらつくので、図3(a)に示すように、供給された樹脂126の頂部が枠部25の頂面よりも高い位置に設けられる場合がある。すなわち、枠部25の内側の体積よりも供給された樹脂126の体積が大きくなる場合がある。この様な場合に、光学要素127を樹脂126に押し付けると、樹脂126を介して、発光素子22および配線21bに力が作用する。そのため、配線21bが断線したり、発光素子22および配線21bが配線パターン21aから剥がれたりするおそれがある。
また、図3(b)に示すように、供給された樹脂126の頂部が枠部25の頂面よりも低い位置に設けられる場合がある。すなわち、枠部25の内側の体積よりも供給された樹脂126の体積が小さくなる場合がある。この様な場合に、光学要素127を樹脂126に押し付けると、光学要素127と樹脂126との間に隙間が生じる。そのため、所望の配光特性などが得られなくなったり、光学要素127と封止部との間の接合強度が弱くなったりするおそれがある。
本実施の形態に係る光学要素27には孔27aが設けられているので、樹脂126の一部を孔27aの内部に逃がすことができる。そのため、光学要素27を樹脂126に押し付けた際に樹脂126を介して発光素子22および配線21bに力が作用するのを抑制することができる。そのため、配線21bが断線したり、発光素子22および配線21bが配線パターン21aから剥がれたりするのを抑制することができる。
また、供給する樹脂126を多めにしても、発光素子22および配線21bに力が作用するのを抑制することができるので、光学要素27と樹脂126との間に隙間が生じるのを抑制することができる。そのため、所望の配光特性などを得ることができる。また、光学要素27と封止部26との間の密着性や接合強度を向上させることができる。
また、孔27aの一方の開口は、光学要素27の外面に設けられている。すなわち、孔27aの一方の開口は、光学要素27の光の入射面27dよりも高い位置に設けられている。そのため、光学要素27を樹脂126に押し付けた際に空気が巻き込まれたとしても、巻き込まれた空気が孔27aを介して排出されやすくなる。
また、後述するように、孔27aを介して、光学要素27、枠部25、および基板21により囲まれた空間に樹脂126を供給することができる。孔27aを介して樹脂126を供給するようにすれば、樹脂126に光学要素27を押し付ける場合に比べて、発光素子22および配線21bに作用する力を小さくすることができる。
また、孔27aを介して樹脂126を供給するようにすれば、段階的に樹脂126を供給することができるので、枠部25の寸法、および孔27aの寸法がばらついたとしても、適切な量の樹脂126を供給するのが容易となる。
また、供給する樹脂126を多めにしても、発光素子22および配線21bに力が作用するのを抑制することができるので、光学要素27と樹脂126との間に隙間が生じるのを抑制することができる。そのため、所望の配光特性などを得ることができる。また、光学要素27と封止部26との間の密着性や接合強度を向上させることができる。
また、孔27aの一方の開口は、光学要素27の外面に設けられている。すなわち、孔27aの一方の開口は、光学要素27の光の入射面27dよりも高い位置に設けられている。そのため、光学要素27を樹脂126に押し付けた際に空気が巻き込まれたとしても、巻き込まれた空気が孔27aを介して排出されやすくなる。
また、後述するように、孔27aを介して、光学要素27、枠部25、および基板21により囲まれた空間に樹脂126を供給することができる。孔27aを介して樹脂126を供給するようにすれば、樹脂126に光学要素27を押し付ける場合に比べて、発光素子22および配線21bに作用する力を小さくすることができる。
また、孔27aを介して樹脂126を供給するようにすれば、段階的に樹脂126を供給することができるので、枠部25の寸法、および孔27aの寸法がばらついたとしても、適切な量の樹脂126を供給するのが容易となる。
給電端子30は、複数設けられている。複数の給電端子30は、ソケット10の内部に設けられている。複数の給電端子30は、棒状体とすることができる。複数の給電端子30は、凹部11aの底面から突出している。複数の給電端子30は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子30の発光モジュール20側の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと電気的および機械的に接続されている。すなわち、複数の給電端子30の一方の端部は、配線パターン21aと半田付けされている。複数の給電端子30の放熱フィン14側の端部は、コネクタホルダ10aの内部に露出している。コネクタホルダ10aの内部に露出する複数の給電端子30には、コネクタ105が嵌め合わされる。複数の給電端子30は、導電性を有する。複数の給電端子30は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子30の数、形状、配置、材料などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
前述したように、ソケット10は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、炭素からなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、導電性を有するソケット10の場合には、複数の給電端子30と、ソケット10との間に絶縁部を設けることができる。また、絶縁部は、複数の給電端子30を保持する機能をも有することができる。なお、ソケット10が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂(例えば、セラミックスからなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂など)から形成される場合には、絶縁部を省くことができる。この場合、ソケット10が複数の給電端子30を保持する。
絶縁部は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。絶縁部は、例えば、PETやナイロンなどから形成することができる。絶縁部は、例えば、ソケット10に設けられた孔の内部に圧入したり、孔の内部に接着したり、孔の内部に溶着したりすることができる。
その他、発光モジュール20(基板21)と、ソケット10との間に伝熱部を設けることもできる。
車両用照明装置1の点灯時においては、発光素子22、抵抗23、制御素子24などが発熱し、さらに点灯と消灯が繰り返されることで発熱と冷却が繰り返される。そのため、発光モジュール20において発生した熱の放出が充分でないと、発光素子22の温度が高くなり、発光素子22の寿命が短くなったり、発光素子22の機能が低下したりするおそれがある。また、発熱と冷却が繰り返されると、封止部26に熱膨張と収縮が繰り返し発生し、発光素子22や配線21bに過大な応力が加わって不点灯となるおそれがある。
発光モジュール20(基板21)と、ソケット10との間に伝熱部を設ければ、発光モジュール20において発生した熱をソケット10に効率よく伝えることができる。発光モジュール20において発生した熱がソケット10に伝わり易くなれば、封止部26などにおける熱勾配を緩和させることができる。
伝熱部は、例えば、板状を呈し、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。
車両用照明装置1の点灯時においては、発光素子22、抵抗23、制御素子24などが発熱し、さらに点灯と消灯が繰り返されることで発熱と冷却が繰り返される。そのため、発光モジュール20において発生した熱の放出が充分でないと、発光素子22の温度が高くなり、発光素子22の寿命が短くなったり、発光素子22の機能が低下したりするおそれがある。また、発熱と冷却が繰り返されると、封止部26に熱膨張と収縮が繰り返し発生し、発光素子22や配線21bに過大な応力が加わって不点灯となるおそれがある。
発光モジュール20(基板21)と、ソケット10との間に伝熱部を設ければ、発光モジュール20において発生した熱をソケット10に効率よく伝えることができる。発光モジュール20において発生した熱がソケット10に伝わり易くなれば、封止部26などにおける熱勾配を緩和させることができる。
伝熱部は、例えば、板状を呈し、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。
図4(a)〜(c)は、他の実施形態に係る枠部35、および光学要素37を例示するための模式断面図である。
図4(a)に示すように、枠部35は、基板21の、ソケット10側とは反対側の面に設けられている。枠部35は、基板21の上に設けられている。枠部35は、接着層25cを介して基板21の面に固定されている。すなわち、枠部35は、基板21に接着されている。接着層25cは、枠部35と基板21との間に設けられた封止部26の一部が硬化することで形成されたものとすることができる。枠部35は、複数の発光素子22を囲んでいる。例えば、枠部35は、環状形状を有し、その内側に複数の発光素子22が配置されている。枠部35の材料は、枠部25の材料と同様とすることができる。枠部35の内壁面は、基板21の面に垂直な面とすることができる。
図4(a)に示すように、枠部35は、基板21の、ソケット10側とは反対側の面に設けられている。枠部35は、基板21の上に設けられている。枠部35は、接着層25cを介して基板21の面に固定されている。すなわち、枠部35は、基板21に接着されている。接着層25cは、枠部35と基板21との間に設けられた封止部26の一部が硬化することで形成されたものとすることができる。枠部35は、複数の発光素子22を囲んでいる。例えば、枠部35は、環状形状を有し、その内側に複数の発光素子22が配置されている。枠部35の材料は、枠部25の材料と同様とすることができる。枠部35の内壁面は、基板21の面に垂直な面とすることができる。
図4(a)、(b)に示すように、枠部35の内壁面には凹部35aを設けることができる。凹部35aの内部には脚部38の凸部38aが設けられる。そのため、光学要素37が枠部35から脱離するのを抑制することができる。この場合、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍と枠部35の頂面とを接着する必要はない。ただし、これらを接着すれば、接合強度をさらに向上させることができる。
図4(b)に示すように、凹部35aは内壁面に沿って中心軸27b周りに延びる溝とすることもできるし、凸部38aに対応した位置に設けられた複数の凹部とすることもできる。溝状の凹部35aとすれば、光学要素37を枠部35に装着するのが容易となる。 なお、光学要素37の光の入射面27dは封止部26と密着している。そのため、光学要素37が中心軸27b周りに動くのを抑制することができる。
また、枠部35に凸部が設けられ、脚部38に凹部が設けられるようにしてもよい。
また、枠部35に凸部が設けられ、脚部38に凹部が設けられるようにしてもよい。
図4(a)、(b)に示すように、枠部35の基板21側の面には複数の凸部35bを設けることができる。複数の凸部35bは、例えば、等間隔に設けることができる。この場合、枠部35の内側に封止部26となる樹脂126を供給すると、複数の凸部35b同士の間から枠部35の外部に樹脂126を流出させることができる。そのため、樹脂126が硬化して封止部26が形成される際に、枠部35が基板21に接着されるので、接着層25aを省くことができる。また、枠部35の外部に流出した樹脂126が枠部35の外壁に付着することでフィレット26aが形成される。そのため、枠部35と基板21との間の接合強度を向上させることができる。また、複数の凸部35bが設けられていれば、光学要素37を樹脂126に押し付けた際に余分な樹脂126を排出することができるので、樹脂126を介して発光素子22および配線21bに力が作用するのを抑制することができる。
ここで、樹脂126の流出量が多くなりすぎると、光学要素37と封止部26との間に隙間が生じるおそれがある。この場合、樹脂126の粘度に応じて、複数の凸部35bの間隔、数、高さなどを変更することで、樹脂126の流出量を制御することができる。樹脂126の流出量と、複数の凸部35bに関する条件との関係は、実験やシミュレーションを行うことで決定することができる。本発明者の得た知見によれば、複数の凸部35bの高さは、発光素子22の高さよりも低くすることが好ましい。この様にすれば、樹脂126の流出量を制御するのが容易となる。また、複数の凸部35bを設けることで枠部35の内壁面に開口する孔の位置が、発光素子22の光の出射面(上面)よりも低くなるので、枠部35のリフレクタとしての機能が低下するのを抑制することができる。
複数の凸部35bの形状には特に限定がない。例えば、複数の凸部35bは、図4(b)に示すようにドーム状の突起とすることもできるし、図4(c)に示すように角柱状の突起などとすることもできる。なお、複数の凸部35bの形状は例示をしたものに限定されるわけではない。
また、複数の凸部35bを例示したが、枠部35の基板21側の面に、枠部35の内壁面と外壁面との間を貫通する複数の溝を設けることもできる。また、枠部35の基板21側の端部の近傍に、枠部35の内壁面と外壁面との間を貫通する複数の孔を設けることができる。この場合、複数の溝および孔の上端の位置は、発光素子22の光の出射面よりも低くすることが好ましい。この様にすれば、樹脂126の流出量を制御するのが容易となる。また、枠部35のリフレクタとしての機能が低下することを抑制することができる。
また、複数の凸部35bを例示したが、枠部35の基板21側の面に、枠部35の内壁面と外壁面との間を貫通する複数の溝を設けることもできる。また、枠部35の基板21側の端部の近傍に、枠部35の内壁面と外壁面との間を貫通する複数の孔を設けることができる。この場合、複数の溝および孔の上端の位置は、発光素子22の光の出射面よりも低くすることが好ましい。この様にすれば、樹脂126の流出量を制御するのが容易となる。また、枠部35のリフレクタとしての機能が低下することを抑制することができる。
図4(a)に示すように、光学要素37は、前述した光学要素27にさらに脚部38を加えたものである。脚部38の一方の端部は、光学要素27の光の入射面27dに接続されている。脚部38の他方の端部の近傍には、外側に向けて突出する凸部38aが設けられている。脚部38は環状を呈するものであってもよいし、柱状を呈する複数の脚部38であってもよい。環状を呈する脚部38aとすれば脚部38aの剛性を向上させることができる。環状を呈する脚部38aの場合には、脚部38aの外側面に沿って中心軸27b周りに延びる凸部38aとすることもできるし、凹部35aに対応した位置に設けられた複数の凸部38aとすることもできる。柱状を呈する複数の脚部38とすれば、複数の脚部38が有する弾性力を利用して、凸部38aが凹部35aに密着するようにすることができる。なお、環状を呈する脚部38aの場合にも、環状を呈する脚部38aに複数のスリットを設ければ、脚部38が有する弾性力を利用して、凸部38aが凹部35aに密着するようにすることができる。
脚部38の材料は、光学要素27の材料と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。脚部38の材料が光学要素27の材料と異なる場合には、二色成形法などにより光学要素37を形成することができる。
脚部38の材料は、光学要素27の材料と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。脚部38の材料が光学要素27の材料と異なる場合には、二色成形法などにより光学要素37を形成することができる。
図5は、他の実施形態に係る光学要素47を例示するための模式断面図である。
図5に示すように、光学要素47は、前述した光学要素27にさらに凸部48を加えたものである。凸部48は、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍に設けられている。凸部48は、入射面27dから突出している。凸部48は環状を呈するものであってもよいし、柱状を呈する複数の凸部48であってもよい。凸部48は、枠部35の頂面に設けられた凹部35cの内部に設けられる。この場合、凸部48は凹部35cに圧入するようにしてもよいし、凹部35cに接着するようにしてもよい。この様にすれば、光学要素47が枠部35から脱離するのを抑制することができる。なお、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍と枠部35の頂面とを接着する必要はない。ただし、これらを接着すれば、接合強度をさらに向上させることができる。
なお、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍に凹部を設け、枠部35の頂面に凸部を設けることもできる。ただし、光学要素27の配光特性などに与える影響を考慮すると、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍に凸部を設け、枠部35の頂面に凹部を設けることが好ましい。
以上に説明したように、脚部38や凸部48を設ければ、光学要素は、枠部に機械的に保持可能とすることができる。
図5に示すように、光学要素47は、前述した光学要素27にさらに凸部48を加えたものである。凸部48は、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍に設けられている。凸部48は、入射面27dから突出している。凸部48は環状を呈するものであってもよいし、柱状を呈する複数の凸部48であってもよい。凸部48は、枠部35の頂面に設けられた凹部35cの内部に設けられる。この場合、凸部48は凹部35cに圧入するようにしてもよいし、凹部35cに接着するようにしてもよい。この様にすれば、光学要素47が枠部35から脱離するのを抑制することができる。なお、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍と枠部35の頂面とを接着する必要はない。ただし、これらを接着すれば、接合強度をさらに向上させることができる。
なお、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍に凹部を設け、枠部35の頂面に凸部を設けることもできる。ただし、光学要素27の配光特性などに与える影響を考慮すると、光学要素27の光の入射面27dの周縁近傍に凸部を設け、枠部35の頂面に凹部を設けることが好ましい。
以上に説明したように、脚部38や凸部48を設ければ、光学要素は、枠部に機械的に保持可能とすることができる。
図6および図7は、他の実施形態に係る光学要素57を例示するための模式断面図である。
図6および図7に示すように、光学要素57は、前述した光学要素27にさらにフランジ58を加えたものである。ただし、孔27aは設けられていない。フランジ58は、光学要素27の枠部35側の端部に設けられている。フランジ58は、環状を呈し、光学要素27の枠部35側の端部を囲んでいる。フランジ58には、厚み方向を貫通する孔58a(第2の孔の一例に相当する)が設けられている。孔58aの一方の端部は、フランジ58の外面に開口している。孔58aの他方の端部は、フランジ58の封止部26が設けられる空間側の面に開口している。すなわち、孔58aは、外部の空間と、光学要素57、枠部25、35、および基板21により囲まれた空間と、の間を繋いでいる。孔58aはフランジ58に設けられているので、光学要素27の配光特性などに与える影響が極めて少なくなる。そのため、孔58aの数、配置、大きさなどは適宜決定することができる。孔58aの内部には封止部26の一部が設けられている。そのため、光学要素57と封止部26との間の接合強度を向上させることができる。なお、フランジ58と枠部25、35の頂面とを接着する必要はない。ただし、これらを接着すれば、光学要素57と枠部25、35との間の接合強度を向上させることができる。
また、孔58aは、前述した孔27aと同様の作用および効果を有する。
フランジ58の材料は、光学要素27の材料と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。フランジ58の材料が光学要素27の材料と異なる場合には、二色成形法などにより光学要素57を形成することができる。
図6および図7に示すように、光学要素57は、前述した光学要素27にさらにフランジ58を加えたものである。ただし、孔27aは設けられていない。フランジ58は、光学要素27の枠部35側の端部に設けられている。フランジ58は、環状を呈し、光学要素27の枠部35側の端部を囲んでいる。フランジ58には、厚み方向を貫通する孔58a(第2の孔の一例に相当する)が設けられている。孔58aの一方の端部は、フランジ58の外面に開口している。孔58aの他方の端部は、フランジ58の封止部26が設けられる空間側の面に開口している。すなわち、孔58aは、外部の空間と、光学要素57、枠部25、35、および基板21により囲まれた空間と、の間を繋いでいる。孔58aはフランジ58に設けられているので、光学要素27の配光特性などに与える影響が極めて少なくなる。そのため、孔58aの数、配置、大きさなどは適宜決定することができる。孔58aの内部には封止部26の一部が設けられている。そのため、光学要素57と封止部26との間の接合強度を向上させることができる。なお、フランジ58と枠部25、35の頂面とを接着する必要はない。ただし、これらを接着すれば、光学要素57と枠部25、35との間の接合強度を向上させることができる。
また、孔58aは、前述した孔27aと同様の作用および効果を有する。
フランジ58の材料は、光学要素27の材料と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。フランジ58の材料が光学要素27の材料と異なる場合には、二色成形法などにより光学要素57を形成することができる。
図6に示すように、枠部25の頂面および内壁面に開口する凹部25dを設けることができる。凹部25dが設けられていれば、孔58aを介して供給された樹脂126が、枠部25の内側に供給されやすくなる。また、枠部25の基板21側の面には、前述した複数の凸部35bを設けることができる。
図7に示すように、孔58aの壁面には凹部58a1を設けることができる。凹部58a1が設けられていれば、光学要素57と封止部26との間の接合強度をさらに向上させることができる。
また、枠部35の内壁に凹部35dを設けることもできる。凹部35dが設けられていれば、枠部35と封止部26との間の接合強度をさらに向上させることができる。
すなわち、枠部35の内壁面および孔58aの壁面の少なくともいずれかには凹部が設けられ、凹部の内部には、封止部26の一部が設けられるようにすることができる。
なお、図2に例示をしたものの場合にも同様とすることができる。
すなわち、枠部25の内壁面および孔27aの壁面の少なくともいずれかには凹部が設けられ、凹部の内部には、封止部26の一部が設けられるようにすることができる。
なお、孔27a、58aの壁面に凸部を設けることもできる。また、枠部25、35の内壁面に凸部を設けることもできる。
また、前述した脚部38や凸部48を設け、光学要素57が、枠部に機械的に保持可能とすることができる。
また、枠部35の内壁に凹部35dを設けることもできる。凹部35dが設けられていれば、枠部35と封止部26との間の接合強度をさらに向上させることができる。
すなわち、枠部35の内壁面および孔58aの壁面の少なくともいずれかには凹部が設けられ、凹部の内部には、封止部26の一部が設けられるようにすることができる。
なお、図2に例示をしたものの場合にも同様とすることができる。
すなわち、枠部25の内壁面および孔27aの壁面の少なくともいずれかには凹部が設けられ、凹部の内部には、封止部26の一部が設けられるようにすることができる。
なお、孔27a、58aの壁面に凸部を設けることもできる。また、枠部25、35の内壁面に凸部を設けることもできる。
また、前述した脚部38や凸部48を設け、光学要素57が、枠部に機械的に保持可能とすることができる。
以上は、光学要素を枠部に接合する場合であるが、光学要素は枠部と一体に設けることもできる。
図8(a)、(b)は、光学要素と枠部とを一体に設ける場合を例示するための模式断面図である。
図8(a)、(b)は、光学要素と枠部とを一体に設ける場合を例示するための模式断面図である。
図8(a)、(b)に示すように、光学要素27と枠部35とを一体に設けることができる。この場合、二色成形法などを用いて、光学要素27と枠部35とを一体に成形することができる。
(車両用照明装置の製造方法)
次に、本実施の形態に係る車両用照明装置の製造方法について例示する。
まず、発光モジュール20を作成する。例えば、基板21の上に、発光素子22、抵抗23、および制御素子24などを順次実装する。
続いて、枠部25、35、封止部26、および光学要素27、37、47、57を順次設ける。
次に、本実施の形態に係る車両用照明装置の製造方法について例示する。
まず、発光モジュール20を作成する。例えば、基板21の上に、発光素子22、抵抗23、および制御素子24などを順次実装する。
続いて、枠部25、35、封止部26、および光学要素27、37、47、57を順次設ける。
図2に例示をしたものの場合には、例えば、基板21の上に、枠部25を接着し、枠部25の内側に封止部26となる樹脂126を供給する。その後、枠部25の頂面に光学要素27を設ける。光学要素27は枠部25の頂面に接着することができる。
また、例えば、基板21の上に、枠部25を接着し、枠部25の頂面に光学要素27を設ける。その後、光学要素27に設けられた孔27aを介して、光学要素27、枠部25、および基板21により囲まれた空間に封止部26となる樹脂126を供給することもできる。
また、例えば、基板21の上に、枠部25を接着し、枠部25の頂面に光学要素27を設ける。その後、光学要素27に設けられた孔27aを介して、光学要素27、枠部25、および基板21により囲まれた空間に封止部26となる樹脂126を供給することもできる。
図4および図5に例示をしたものの場合には、例えば、基板21の上に、封止部26となる樹脂126を供給する。その後、複数の凸部35bが設けられた枠部35を樹脂126に押し付けて、枠部35の内側を樹脂126で覆うとともに、複数の凸部35b同士の間から枠部35の外部に樹脂126を流出させる。その後、光学要素37、47に設けられた脚部38や凸部48により光学要素37、47を枠部35に取り付ける。
また、例えば、基板21の上に、複数の凸部35bが設けられた枠部35を設け、光学要素37、47に設けられた脚部38や凸部48により光学要素37、47を枠部35に取り付ける。その後、孔27aを介して、光学要素37、47、枠部35、および基板21により囲まれた空間に封止部26となる樹脂126を供給し、空間に樹脂126を充填するとともに、複数の凸部35b同士の間から枠部35の外部に樹脂126を流出させる。
また、例えば、基板21の上に、複数の凸部35bが設けられた枠部35を設け、光学要素37、47に設けられた脚部38や凸部48により光学要素37、47を枠部35に取り付ける。その後、孔27aを介して、光学要素37、47、枠部35、および基板21により囲まれた空間に封止部26となる樹脂126を供給し、空間に樹脂126を充填するとともに、複数の凸部35b同士の間から枠部35の外部に樹脂126を流出させる。
図6および図7に例示をしたものの場合には、図4および図5に例示をしたものと同様とすることができる。この場合、封止部26となる樹脂126は、孔58aを介して供給することができる。
図9(a)、(b)は、図8(a)に例示をした枠部35と一体化された光学要素27を設ける場合を例示するための工程断面図である。
図9(a)に示すように、基板21の上に、封止部26となる樹脂126を供給する。その後、枠部35と一体化された光学要素27を樹脂に押し付ける。
すると、図9(b)に示すように、枠部35の内側が樹脂126で覆われるとともに、複数の凸部35b同士の間から枠部35の外部に樹脂126が流出する。
図9(a)に示すように、基板21の上に、封止部26となる樹脂126を供給する。その後、枠部35と一体化された光学要素27を樹脂に押し付ける。
すると、図9(b)に示すように、枠部35の内側が樹脂126で覆われるとともに、複数の凸部35b同士の間から枠部35の外部に樹脂126が流出する。
以上の様にして、発光モジュール20を作成することができる。
なお、以上に例示をした各工程において、樹脂126の供給は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。
また、基板21上に樹脂126を直接供給する場合には、樹脂126は、チクソ性を有し、比較的粘度の高いものを用いることが好ましい。チクソ性や粘度の調整は、例えば、粘性調整剤を添加することで行うことができる。チクソ性、粘度、粘性調整剤の種類などは、例えば、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することができる。
なお、以上に例示をした各工程において、樹脂126の供給は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。
また、基板21上に樹脂126を直接供給する場合には、樹脂126は、チクソ性を有し、比較的粘度の高いものを用いることが好ましい。チクソ性や粘度の調整は、例えば、粘性調整剤を添加することで行うことができる。チクソ性、粘度、粘性調整剤の種類などは、例えば、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することができる。
次に、ソケット10の凹部11aの底面に発光モジュール20を設ける。例えば、凹部11aの底面に発光モジュール20(基板21)を接着することができる。この場合、凹部11aの底面と発光モジュール20(基板21)との間に伝熱部を設けることもできる。
次に、基板21に設けられた配線パターン21aに複数の給電端子30を半田付けする。
以上の様にして、車両用照明装置1を製造することができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る車両用照明装置の製造方法は以下の工程を備えることができる。
基板の一方の面に設けられた少なくとも1つの発光素子を囲むように枠部を設ける工程。
枠部の頂面に光学要素を設ける工程。
光学要素に設けられた孔を介して、光学要素、枠部、および基板により囲まれた空間に樹脂を供給する工程。
また、本実施の形態に係る車両用照明装置の製造方法は以下の工程を備えることもできる。
基板の一方の面に設けられた少なくとも1つの発光素子を囲むように枠部を設ける工程。
枠部の内側に樹脂を供給する工程。
枠部の頂面に光学要素を設ける工程。
そして、光学要素を設ける工程において、光学要素に設けられた孔に樹脂の一部が侵入するようにすることができる。
次に、基板21に設けられた配線パターン21aに複数の給電端子30を半田付けする。
以上の様にして、車両用照明装置1を製造することができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る車両用照明装置の製造方法は以下の工程を備えることができる。
基板の一方の面に設けられた少なくとも1つの発光素子を囲むように枠部を設ける工程。
枠部の頂面に光学要素を設ける工程。
光学要素に設けられた孔を介して、光学要素、枠部、および基板により囲まれた空間に樹脂を供給する工程。
また、本実施の形態に係る車両用照明装置の製造方法は以下の工程を備えることもできる。
基板の一方の面に設けられた少なくとも1つの発光素子を囲むように枠部を設ける工程。
枠部の内側に樹脂を供給する工程。
枠部の頂面に光学要素を設ける工程。
そして、光学要素を設ける工程において、光学要素に設けられた孔に樹脂の一部が侵入するようにすることができる。
(車両用灯具)
次に、車両用灯具100について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具100が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具100は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具100は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
次に、車両用灯具100について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具100が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具100は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具100は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
図10は、車両用灯具100を例示するための模式部分断面図である。
図10に示すように、車両用灯具100には、車両用照明装置1、筐体101、カバー102、光学要素103、シール部材104、およびコネクタ105が設けられている。
図10に示すように、車両用灯具100には、車両用照明装置1、筐体101、カバー102、光学要素103、シール部材104、およびコネクタ105が設けられている。
筐体101は、装着部11を保持する。筐体101は、一方の端部側が開口した箱状を呈している。筐体101は、例えば、光を透過しない樹脂などから形成することができる。筐体101の底面には、装着部11のバヨネット12が設けられた部分が挿入される取付孔101aが設けられている。取付孔101aの周縁には、装着部11に設けられたバヨネット12が挿入される凹部が設けられている。なお、筐体101に取付孔101aが直接設けられる場合を例示したが、取付孔101aを有する取付部材が筐体101に設けられていてもよい。
車両用照明装置1を車両用灯具100に取り付ける際には、装着部11のバヨネット12が設けられた部分を取付孔101aに挿入し、車両用照明装置1を回転させる。すると、取付孔101aの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット12が保持される。この様な取り付け方法は、ツイストロックと呼ばれている。
カバー102は、筐体101の開口を塞ぐようにして設けられている。カバー102は、透光性を有する樹脂などから形成することができる。カバー102は、レンズなどの機能を有するものとすることもできる。
光学要素103には、車両用照明装置1から出射した光が入射する。光学要素103は、車両用照明装置1から出射した光の反射、拡散、導光、集光、所定の配光パターンの形成などを行う。例えば、図10に例示をした光学要素103はリフレクタである。この場合、光学要素103は、車両用照明装置1から出射した光を反射して、所定の配光パターンが形成されるようにする。
シール部材104は、フランジ13と筐体101の間に設けられている。シール部材104は、環状を呈するものとすることができる。シール部材104は、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。
車両用照明装置1が車両用灯具100に取り付けられた際には、シール部材104は、フランジ13と筐体101との間に挟まれる。そのため、シール部材104により、筐体101の内部空間が密閉される。また、シール部材104の弾性力により、バヨネット12が筐体101に押し付けられる。そのため、車両用照明装置1が、筐体101から脱離するのを抑制することができる。
コネクタ105は、コネクタホルダ10aの内部に露出している複数の給電端子30の端部に嵌め合わされる。コネクタ105には、図示しない電源などが電気的に接続されている。そのため、コネクタ105を給電端子30の端部に嵌め合わせることで、図示しない電源などと、発光素子22とが電気的に接続される。また、コネクタ105は、段差部分を有している。そして、シール部材105aが、段差部分に取り付けられている。シール部材105aは、コネクタホルダ10aの内部に水が侵入するのを防ぐために設けられている。シール部材105aを有するコネクタ105がコネクタホルダ10aの内部に挿入された際には、コネクタホルダ10aの内部が水密となるように密閉される。シール部材105aは、環状を呈するものとすることができる。シール部材105aは、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。コネクタ105は、例えば、接着剤などを用いてコネクタホルダ10aなどに接着することもできる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1 車両用照明装置、10 ソケット、11 装着部、20 発光モジュール、21 基板、22 発光素子、30 給電端子、25 枠部、26 封止部、27 光学要素、27a 孔、27d 光の入射面、35 枠部、35a 凹部、35b 凸部、35c 凹部、35d 凹部、37 光学要素、38 脚部、38a 凸部、47 光学要素、48 凸部、57 光学要素、58 フランジ、58a 孔、58a1 凹部
Claims (15)
- ソケットと;
前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた少なくとも1つの発光素子と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;
前記枠部の前記基板側とは反対側の端面を覆う光学要素と;
前記枠部の内壁、前記光学要素、および前記基板により囲まれた空間に設けられた封止部と;
を具備し、
前記光学要素は、一方の端部が前記光学要素の外面に開口し、他方の端部が前記光学要素の前記空間側の面に開口する第1の孔を有する車両用照明装置。 - 前記第1の孔は、前記光学要素の中心軸を含んでいる請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記第1の孔の内部には、前記封止部の一部が設けられている請求項1または2に記載の車両用照明装置。
- 前記枠部の内壁面および前記第1の孔の壁面の少なくともいずれかには凹部が設けられ、前記凹部の内部には、前記封止部の一部が設けられている請求項1〜3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 前記光学要素は、前記枠部に機械的に保持可能となっている請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 前記光学要素は、前記枠部と一体に設けられている請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- ソケットと;
前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた少なくとも1つの発光素子と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;
前記枠部の前記基板側とは反対側の端面を覆う光学要素と;
前記枠部の内壁、前記光学要素、および前記基板により囲まれた空間に設けられた封止部と;
を具備し、
前記光学要素は、前記枠部側の端部に設けられたフランジを有し、前記フランジには、厚み方向を貫通する第2の孔が設けられている車両用照明装置。 - 前記第2の孔の一方の端部は、前記フランジの外面に開口し、
前記第2の孔の他方の端部は、前記フランジの前記空間側の面に開口している請求項7記載の車両用照明装置。 - 前記第2の孔の内部には、前記封止部の一部が設けられている請求項7または8に記載の車両用照明装置。
- 前記枠部の内壁面および前記第2の孔の壁面の少なくともいずれかには凹部が設けられ、前記凹部の内部には、前記封止部の一部が設けられている請求項7〜9のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 前記光学要素は、前記枠部に機械的に保持可能となっている請求項7〜10のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 前記光学要素は、前記枠部と一体に設けられている請求項7〜11のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 基板の一方の面に設けられた少なくとも1つの発光素子を囲むように枠部を設ける工程と;
前記枠部の頂面に光学要素を設ける工程と;
前記光学要素に設けられた孔を介して、前記光学要素、前記枠部、および前記基板により囲まれた空間に樹脂を供給する工程と;
を具備した車両用照明装置の製造方法。 - 基板の一方の面に設けられた少なくとも1つの発光素子を囲むように枠部を設ける工程と;
前記枠部の内側に樹脂を供給する工程と;
前記枠部の頂面に光学要素を設ける工程と;
を具備し、
前記光学要素を設ける工程において、前記光学要素に設けられた孔に前記樹脂の一部が侵入する車両用照明装置の製造方法。 - 請求項1〜12のいずれか1つに記載の車両用照明装置と;
前記車両用照明装置が取り付けられる筐体と;
を具備した車両用灯具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017236996A JP2019106259A (ja) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | 車両用照明装置、車両用照明装置の製造方法、および車両用灯具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017236996A JP2019106259A (ja) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | 車両用照明装置、車両用照明装置の製造方法、および車両用灯具 |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=67062499
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JP (1) | JP2019106259A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021068642A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 東芝ライテック株式会社 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
JP2021086743A (ja) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | 東芝ライテック株式会社 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
WO2022176574A1 (ja) | 2021-02-16 | 2022-08-25 | スタンレー電気株式会社 | 発光装置、発光装置の製造方法、光源装置及び灯具 |
-
2017
- 2017-12-11 JP JP2017236996A patent/JP2019106259A/ja active Pending
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JP7341394B2 (ja) | 2019-10-25 | 2023-09-11 | 東芝ライテック株式会社 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
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