JP2019153374A - 車両用照明装置および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
Description
発光ダイオードを有する車両用照明装置は、軽自動車などの普及車にまで採用が拡大しており、着実に搭載車両の数が増加している。発光ダイオードを有する車両用照明装置の普及が進むにつれ車両用照明装置の小型化が望まれている。例えば、普通車、または軽自動車などの比較的小型な車両においては、限られた車両サイズの中で車室内空間を確保する必要がある。そのため、車両用灯具、ひいては発光モジュールの小型化が望まれている。
ところが、この様にすると、4つの発光ダイオードを設けるスペースが必要となるので、発光モジュールの小型化が困難となる。
また、自動車に設けられる車両用照明装置の場合には、発光モジュールに印加される電圧に制限がある。そのため、4つの発光ダイオードを直列接続すると、発光ダイオードの順方向電圧特性によっては、所望の全光束が得られなくなるおそれがある。
この場合、発光ダイオードの数を3つにすれば、設置スペースを小さくすることができ、且つ、所望の全光束を得るのが容易となる。しかしながら、単に、3つの発光ダイオードを設けると所望の配光特性を得ることが難しくなる。
そこで、3つの発光ダイオードを設ける場合であっても所望の配光特性を得ることができる技術の開発が望まれていた。
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、車両用照明装置1の模式分解図である。
図3は、図1における車両用照明装置1のX−X線断面図である。
図1〜図3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、給電部30、および伝熱部40が設けられている。
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。
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、および封止部26を有する。
基板21は、ソケット10の一方の端部に設けられている。基板21は、平板状を呈している。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。
3つの発光素子22は、直列接続されている。また、3つの発光素子22は、抵抗23と直列接続されている。
なお、3つの発光素子22の配置に関する詳細は後述する。
発光素子22は、上下電極型の発光素子、上部電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。なお、図1および図2に例示をした発光素子22は、上下電極型の発光素子である。上下電極型の発光素子、または上部電極型の発光素子の場合には、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る。フリップチップ型の発光素子の場合には、発光素子22は配線パターン21aと直接接続される。
なお、枠部25の形態に関する詳細は後述する。
給電端子31は、棒状体とすることができる。給電端子31は、凹部11aの底面11a1から突出している。給電端子31は、複数設けられている。複数の給電端子31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31は、絶縁部32の内部に設けられている。複数の給電端子31は、絶縁部32の内部を延び、絶縁部32の発光モジュール20側の端面、および絶縁部32の放熱フィン14側の端面から突出している。複数の給電端子31の発光モジュール20側の端部は、配線パターン21aと半田付けされている。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、孔10bの内部に露出している。孔10bの内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105が嵌め合わされる。給電端子31は、導電性を有する。給電端子31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31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。
図4(a)、(b)は、配光特性を例示するための図である。
図4(a)は、9つの領域に分割された照射領域を例示するための図である。
図4(b)は、視方向に放射される光束の割合を例示するための表である。
ここで、表中の各照射領域における視方向に放射される光束の割合とは、発光モジュール20から視方向に放射される光束の合計値を100%としたときの相対値である。
例えば、自動車のフロントコンビネーションライトなどに設けられる車両用照明装置の場合には、図4(a)、(b)に示すような、車両用照明装置1の中心1aに対応する点(照射領域の中心)に対してほぼ点対称となる配光特性とすることが好ましい。
この場合、車両用照明装置1の中心1aを図心とする正方形の4つの角や、十字の4つの端部に1つずつ発光素子22を設ければ、照射領域の中心に対してほぼ点対称となる配光特性を容易に得ることができる。
ところが、この様にすると、4つの発光素子22を設けるスペースが必要となるので、発光モジュール20の小型化が困難となる。
そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置1においては、発光モジュール20に3つの発光素子22を設けるようにしている。
図5は、発光素子22a〜22cが設けられる領域を平面視した場合(光の出射側から見た場合)である。
図5に示すように、発光素子22a〜22cは、車両用照明装置1の中心1aの近傍に設けられている。
発光素子22a〜22cのそれぞれの中心を結ぶ線分からなる三角形22dの内部には車両用照明装置1の中心1aが含まれている。
三角形22dは、不等辺三角形とすることが好ましい。三角形22dが不等辺三角形となっていれば、三角形22dが正三角形や二等辺三角形となっている場合に比べて、照射領域の中心に対してほぼ点対称となる配光特性とすることが容易となる。
例えば、発光素子22aの中心の位置と、発光素子22bの中心の位置は、中心1aを通る線分1b(第1の線分の一例に相当する)を対称軸として線対称とすることが好ましい。
例えば、発光素子22aの形状と、発光素子22bの形状は、中心1aを通る線分1bを対称軸として線対称とすることが好ましい。
例えば、中心1aを通り線分1bに直交する線分1c(第2の線分の一例に相当する)を挟んで、発光素子22cの中心は、発光素子22aの中心および発光素子22bの中心とは反対側に設けることができる。
例えば、線分1bを挟んで、発光素子22bの中心および発光素子22cの中心は、発光素子22aの中心とは反対側に設けることができる。
例えば、発光素子22cの中心と線分1cとの間の最短距離は、発光素子22aの中心と線分1cとの間の最短距離、および、発光素子22bの中心と線分1cとの間の最短距離の少なくともいずれかよりも長くすることができる。
例えば、発光素子22bの中心と線分1bとの間の最短距離は、発光素子22aの中心と線分1bとの間の最短距離と同じとすることができる。
例えば、発光素子22a〜22cの平面形状は、四角形とすることができる。
例えば、発光素子22aの線分1b側の辺は線分1bと平行とすることができ、発光素子22aの線分1c側の辺は線分1cと平行とすることができる。
例えば、発光素子22bの線分1b側の辺は線分1bと平行とすることができ、発光素子22bの線分1c側の辺は線分1cと平行とすることができる。
例えば、発光素子22cの線分1b側の辺は線分1bと平行とすることができ、発光素子22cの線分1c側の辺は線分1cと平行とすることができる。
枠部25は、側壁25a(第1の側壁の一例に相当する)、側壁25b(第2の側壁の一例に相当する)、側壁25c(第3の側壁の一例に相当する)、および側壁25d(第4の側壁の一例に相当する)を有する。
側壁25bは、側壁25aと対峙している。側壁25cの一方の端部は、側壁25aの一方の端部に接続されている。側壁25cの他方の端部は、側壁25bの一方の端部に接続されている。側壁25dの一方の端部は、側壁25aの他方の端部に接続されている。側壁25dの他方の端部は、側壁25bの他方の端部に接続されている。
枠部25の側壁25aは、発光素子22aを挟んで発光素子22bとは反対側に設けることができる。
側壁25bは、発光素子22bを挟んで発光素子22aとは反対側に設けることができる。
平面視において、側壁25aおよび側壁25bは、線分1bと平行となる部分を有することができる。
平面視において、側壁25cおよび側壁25dは、線分1cと平行となる部分を有することができる。
平面視において、側壁25bは、側壁25aよりも長くすることができる。
平面視において、側壁25cは、発光素子22cを挟んで発光素子22bとは反対側に設けることができる。
平面視において、側壁25dは、発光素子22bを挟んで発光素子22cとは反対側に設けることができる。
平面視において、側壁25cおよび側壁25dは同じ長さとすることができる。
平面視において、側壁25cの、側壁25a側の端部の近傍は、枠部25の内側に向けて屈曲させることができる。
側壁25dの、側壁25a側の端部の近傍は、枠部25の内側に向けて屈曲させることができる。
前述した抵抗23や制御素子24は、平面形状が四角形である場合が多い。そのため、枠部25の平面形状をこのようにすれば、枠部25の側壁に沿って抵抗23や制御素子24を設けることができる。その結果、平面形状が円環状の枠部に比べて無駄になるスペースを減らすことができるので、発光モジュール20の小型化が容易となる。
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6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、光学要素部103、シール部材104、およびコネクタ105が設けられている。
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こともできる。
Claims (9)
- ソケットと;
前記ソケットの一方の端部に設けられた基板と;
前記基板の上に設けられた3つの発光素子と;
を具備し、
平面視において、前記3つの発光素子のそれぞれの中心を結ぶ線分からなる三角形は不等辺三角形であり、
前記不等辺三角形の内部には、車両用照明装置の中心が含まれている車両用照明装置。 - 前記3つの発光素子は、第1の発光素子、第2の発光素子、および第3の発光素子であり、
平面視において、前記第1の発光素子の中心の位置と、前記第2の発光素子の中心の位置は、前記車両用照明装置の中心を通る第1の線分を対称軸として線対称となっている請求項1記載の車両用照明装置。 - 前記3つの発光素子は、第1の発光素子、第2の発光素子、および第3の発光素子であり、
平面視において、前記第1の発光素子の形状と、前記第2の発光素子の形状は、前記車両用照明装置の中心を通る第1の線分を対称軸として線対称となっている請求項1または2に記載の車両用照明装置。 - 前記3つの発光素子は、第1の発光素子、第2の発光素子、および第3の発光素子であり、
平面視において、前記車両用照明装置の中心を通る第2の線分は、前記車両用照明装置の中心を通る第1の線分と直交し、
前記第2の線分を挟んで、前記第3の発光素子の中心は、前記第1の発光素子の中心および前記第2の発光素子の中心とは反対側に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3つの発光素子は、第1の発光素子、第2の発光素子、および第3の発光素子であり、
平面視において、前記車両用照明装置の中心を通る第2の線分は、前記車両用照明装置の中心を通る第1の線分と直交し、
前記第3の発光素子の中心と前記第2の線分との間の最短距離は、前記第1の発光素子の中心と前記第2の線分との間の最短距離、および、前記第2の発光素子の中心と前記第2の線分との間の最短距離の少なくともいずれかよりも長い請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 - 前記基板の上に設けられ、前記3つの発光素子を囲む枠部をさらに具備し、
平面視において、前記車両用照明装置の中心を通る第2の線分は、前記車両用照明装置の中心を通る第1の線分と直交し、
平面視における前記枠部の形状は、前記第2の線分を対称軸として線対称となる形状である請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 - 前記枠部は、
第1の側壁と;
前記第1の側壁と対峙する第2の側壁と;
一方の端部が前記第1の側壁の一方の端部に接続され、他方の端部が前記第2の側壁の一方の端部に接続された第3の側壁と;
一方の端部が前記第1の側壁の他方の端部に接続され、他方の端部が前記第2の側壁の他方の端部に接続された第4の側壁と;
を有し、
平面視において、前記第1の側壁および前記第2の側壁は、前記第1の線分と平行となる部分を有し、
前記第3の側壁および前記第4の側壁は、前記第2の線分と平行となる部分を有する請求項6記載の車両用照明装置。 - 平面視において、前記第2の側壁は、前記第1の側壁よりも長く、
前記第3の側壁の、前記第1の側壁側の端部の近傍は、前記枠部の内側に向けて屈曲し、
前記第4の側壁の、前記第1の側壁側の端部の近傍は、前記枠部の内側に向けて屈曲している請求項7記載の車両用照明装置。 - 請求項1〜8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。
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