JP2020013751A - Vehicular lighting device and vehicular lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、車両用照明装置、および車両用灯具に関する。 Embodiments described herein relate generally to a vehicle lighting device and a vehicle lamp.
ソケットと、ソケットの一方の端部側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。発光モジュールは、基板と、基板の上に設けられた発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)と、発光ダイオードを囲む枠部と、枠部の内側に設けられ、発光ダイオードを覆う封止部と、を有している。
一般的には、封止部は、透光性を有する樹脂を枠部の内側に充填することで形成される。この場合、封止部の、基板側とは反対側の端面が平坦面となっていると、光の取り出し効率が低くなるおそれがある。
There is a vehicle lighting device provided with a socket and a light emitting module provided on one end side of the socket. The light emitting module includes a substrate, a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) provided on the substrate, a frame portion surrounding the light emitting diode, a sealing portion provided inside the frame portion and covering the light emitting diode, have.
Generally, the sealing portion is formed by filling the inside of the frame portion with a translucent resin. In this case, if the end surface of the sealing portion opposite to the substrate side is a flat surface, light extraction efficiency may be reduced.
そこで、封止部の、基板側とは反対側の端面を曲面とする技術が提案されている。しかしながら、単に、枠部の内側に供給した樹脂により曲面を形成すると、曲面の形状がばらついて、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。
そのため、金型によりレンズを形成し、枠部の内側であって、封止部の上にレンズを接合する技術が提案されている。しかしながら、枠部の内側にレンズを設ける場合には、枠部の開口と、レンズの周縁との間に隙間を設ける必要がある。そのため、レンズの位置がばらついて、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。また、封止部を形成するための樹脂が、枠部の開口と、レンズの周縁との間から漏れ出すおそれがある。漏れ出した樹脂がレンズの周縁に付着すると、レンズの光の出射面の形状が実質的に変化して、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。
そこで、所定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。
Therefore, a technique has been proposed in which the end face of the sealing portion opposite to the substrate side is curved. However, if the curved surface is simply formed by the resin supplied inside the frame portion, the shape of the curved surface may vary, and a predetermined light distribution characteristic may not be obtained.
Therefore, a technique has been proposed in which a lens is formed by a mold, and the lens is bonded inside the frame portion and above the sealing portion. However, when a lens is provided inside the frame, a gap needs to be provided between the opening of the frame and the periphery of the lens. For this reason, there is a possibility that the position of the lens varies and a predetermined light distribution characteristic cannot be obtained. Further, the resin for forming the sealing portion may leak from between the opening of the frame portion and the periphery of the lens. If the leaked resin adheres to the periphery of the lens, the shape of the light emission surface of the lens may be substantially changed, and a predetermined light distribution characteristic may not be obtained.
Therefore, development of a technology capable of obtaining a predetermined light distribution characteristic has been desired.
本発明が解決しようとする課題は、所定の配光特性を得ることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicular lighting device and a vehicular lamp capable of obtaining predetermined light distribution characteristics.
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;前記基板の上に設けられた少なくとも1つの発光素子と;前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;前記枠部の内側に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と;前記封止部の上に設けられた光学要素と;を具備している。前記光学要素の、前記基板側の端面には、前記基板側に向けて突出し、少なくともいずれかが前記枠部の内壁と接触する複数の第1の凸部が設けられている。 The vehicle lighting device according to the embodiment includes: a socket; a board provided on one end side of the socket; at least one light emitting element provided on the board; and provided on the board. A frame portion surrounding the light emitting element; a sealing portion provided inside the frame portion to cover the light emitting element; and an optical element provided on the sealing portion. A plurality of first projections are provided on an end surface of the optical element on the substrate side, the projections protruding toward the substrate, and at least one of the first projections contacts an inner wall of the frame.
本発明の実施形態によれば、所定の配光特性を得ることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することができる。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a vehicular lighting device and a vehicular lamp capable of obtaining predetermined light distribution characteristics.
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。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted as appropriate.
(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、デイライトランニングランプ(DRL;Daylight 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。
(Vehicle lighting system)
The
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、図1における車両用照明装置1のA−A線断面図である。
図1、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、給電部30、および伝熱部40が設けられている。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating a
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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の面に設けられている。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、円柱状である。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。凹部11aの底面11a1には発光モジュール20が設けられる。
The
The
装着部11には、少なくとも1つのスリット11bを設けることができる。スリット11bの内部には、基板21の角部が設けられる。装着部11の周方向におけるスリット11b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、スリット11b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。
The
また、スリット11b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。
If the
バヨネット12は、装着部11の外側面に設けられている。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。バヨネット12は、フランジ13と対峙している。バヨネット12は、複数設けられている。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に装着する際に用いられる。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。
The
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の外方に位置している。
The
放熱フィン14は、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けられている。放熱フィン14は、少なくとも1つ設けることができる。図1、図2に例示をしたソケット10には複数の放熱フィンが設けられている。複数の放熱フィン14は、所定の方向に並べて設けることができる。放熱フィン14は、板状を呈したものとすることができる。
The
また、ソケット10には、コネクタ105を挿入する孔10bが設けられている。孔10bには、シール部材105aを有するコネクタ105が挿入される。そのため、孔10b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。
The
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、ソケット10は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。例えば、ソケット10は、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。
The heat generated in the
また、近年においては、ソケット10は、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、軽量であることが望まれている。そのため、装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14は、高熱伝導性樹脂から形成することが好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と無機材料からなるフィラーを含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどからなるフィラーを混合させたものである。
In recent years, it is desired that the
高熱伝導性樹脂を含み、装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14が一体に成形されたソケット10とすれば、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る。また、ソケット10の重量を軽くすることができる。
装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14は、射出成形法などを用いて一体成形することができる。
If the
The mounting
給電部30は、給電端子31および絶縁部32を有する。
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。絶縁部32は、給電端子31とソケット10との間に設けられている。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、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、給電端子31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。
The
The
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、アルミニウム合金などの金属や、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、絶縁部32は、給電端子31と、導電性を有するソケット10との間を絶縁するために設けられている。また、絶縁部32は、複数の給電端子31を保持する機能をも有する。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、酸化アルミニウム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32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31を保持する。
As described above, the
絶縁部32は、絶縁性を有している。絶縁部32は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。
ここで、自動車に設けられる車両用照明装置1の場合には、使用環境の温度が、−40℃〜85℃となる。そのため、絶縁部32の材料の熱膨張係数は、ソケット10の材料の熱膨張係数となるべく近くなるようにすることが好ましい。この様にすれば、絶縁部32とソケット10との間に発生する熱応力を低減させることができる。例えば、絶縁部32の材料は、ソケット10に含まれる高熱伝導性樹脂としたり、この高熱伝導性樹脂に含まれる樹脂としたりすることができる。
絶縁部32は、例えば、ソケット10に設けられた孔10aに圧入したり、孔10aの内壁に接着したりすることができる。また、インサート成形法により、ソケット10と、給電部30とを一体成形することもできる。
The insulating
Here, in the case of the
The insulating
伝熱部40は、基板21と、凹部11aの底面11a1との間に設けられている。伝熱部40は、接着部を介して凹部11aの底面11a1に設けられている。すなわち、伝熱部40は、凹部11aの底面11a1に接着されている。伝熱部40と凹部11aの底面11a1とを接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。無機材料は、熱伝導率の高い材料(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)とすることが好ましい。接着剤の熱伝導率は、例えば、0.5W/(m・K)以上、10W/(m・K)以下とすることができる。
The
また、伝熱部40は、インサート成形法により、凹部11aの底面11a1に埋め込むこともできる。また、伝熱部40は、熱伝導グリス(放熱グリス)からなる層を介して、凹部11aの底面11a1に取り付けることもできる。熱伝導グリスの種類には特に限定はないが、例えば、変性シリコーンに、熱伝導率の高い材料(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)を用いたフィラーが混合されたものとすることができる。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、1W/(m・K)以上、5W/(m・K)以下とすることができる。
Further, the
伝熱部40は、発光モジュール20において発生した熱が、ソケット10に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部40は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部40は、板状を呈し、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
なお、ソケット10が金属から形成されたり、発光素子22の発熱量が少なかったりした場合には、伝熱部40を省くこともできる。
The
If the
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、ソケット10の一方の端部側に設けられている。基板21は、接着部を介して伝熱部40に設けられている。すなわち、基板21は、伝熱部40に接着されている。接着剤は、例えば、伝熱部40と凹部11aの底面11a1とを接着する接着剤と同じとすることができる。
The
The
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、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。
The
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。
A
発光素子22は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。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。発光素子22は、少なくとも1つ設けることができる。複数の発光素子22を設ける場合には、複数の発光素子22を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。
The
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)により実装することができる。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。チップ状の発光素子22は、例えば、上部電極型の発光素子、上下電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。図1、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。上部電極型の発光素子の電極、または上下電極型の発光素子の上部電極は、配線21bにより配線パターン21aと電気的に接続することができる。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。フリップチップ型の発光素子22は、配線パターン21aの上に直接実装することができる。
The
抵抗23は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。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。
The
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る。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。
The material of the film-shaped resistor can be, for example, ruthenium oxide (RuO 2 ). The film-shaped resistor can be formed using, for example, a screen printing method and a firing method. If the
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。
Here, since the forward voltage characteristics of the
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。
When the
制御素子24は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。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。
The
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。
In addition, a pull-down resistor can be provided for detecting disconnection of the
枠部25は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。枠部25は、基板21の上に設けられている。枠部25は、基板21に接着されている。枠部25は、枠状を呈し、内側に発光素子22が配置されるようになっている。例えば、枠部25は、複数の発光素子22を囲んでいる。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(Nylon)、PP(polypropylene)、PE(polyethylene)、PS(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。
The
また、樹脂に酸化チタンなどの粒子を混合して、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、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るようにすればよい。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。
In addition, by mixing particles of titanium oxide or the like with the resin, the reflectance with respect to light emitted from the
枠部25の内壁は、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。発光素子22から出射した光の一部は、枠部25の内壁で反射されて、車両用照明装置1の前面側に向けて出射する。そのため、枠部25の内壁が前述した傾斜面となっていれば、反射した光を車両用照明装置1の前面側に向けて出射するのが容易となる。
なお、枠部125の外壁は、基板21の面に略垂直な面とすることができる。
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。
The inner wall of the
Note that the outer wall of the
That is, the
封止部26は、枠部25の内側に設けられている。封止部26は、枠部25の内側を覆うように設けられている。すなわち、封止部26は、枠部25の内側に設けられ、発光素子22や配線21bなどを覆っている。封止部26は、透光性を有する材料から形成することができる。封止部26は、例えば、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。樹脂の充填は、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。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。
The sealing
また、封止部26には、蛍光体を含めることができる。蛍光体は、例えば、YAG系蛍光体(イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体)とすることができる。ただし、蛍光体の種類は、車両用照明装置1の用途などに応じて所定の発光色が得られるように適宜変更することができる。
Further, the sealing
光学要素27は、例えば、発光素子22から出射した光の拡散、集光などを行う。図1、図2に例示をした光学要素27は、凸レンズである。凸レンズである光学要素27は、光を集光して、所定の配光特性が得られるようにする。なお、光学要素27は、凸レンズに限定されるわけではなく、例えば、凹レンズなどであってもよい。ここでは一例として、光学要素27が凸レンズである場合を例に挙げて説明する。
The
光学要素27は、透光性材料から形成することができる。光学要素27は、例えば、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などの透光性樹脂、ガラスなどから形成することができる。光学要素27は、例えば、射出成形法やモールド成形法などにより形成することができる。
光学要素27は、封止部26の上に設けられている。光学要素27の周縁の少なくとも一部は、枠部25の基板21側とは反対側の端面25aに設けることができる。光学要素27は、封止部26の端面26a、および、枠部25の端面25aの少なくともいずれかに接合することができる。
The
The
図3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に示すように、比較例に係る光学要素127は、枠部25の内側であって、封止部26の、基板21側とは反対側の端面26aの上に設けられている。
この場合、光学要素127の周縁を枠部25の開口に嵌め合わせれば、光学要素127の位置決めを行うことができる。しかしながら、実際には、枠部25および光学要素127の寸法には製造誤差があるので、光学要素127の周縁を枠部25の開口に嵌め合わせるのは困難である。そのため、図3に示すように、光学要素127の周縁と、枠部25の開口との間には隙間Sが設けられる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating an
As shown in FIG. 3, the
In this case, the
ところが、隙間Sを設けると、図3に示すように、隙間Sの分だけ光学要素127の位置がばらつくおそれがある。また、封止部26の端面26aの位置がばらついたり、端面26aが傾いたりして、光学要素127の位置がばらつくおそれもある。光学要素127の位置がばらつくと、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。また、硬化前の封止部26の材料26bが隙間Sを介して漏れ出すおそれがある。隙間Sを介して漏れ出た封止部26の材料26bが、光学要素127の周縁などに付着すると、光学要素127の光の出射面の形状が実質的に変化して、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。
However, when the gap S is provided, the position of the
図4(a)は、光学要素27および凸部27aを例示するための模式断面図である。 図4(b)は、光学要素27および凸部27aを例示するための模式平面図である。
図4(a)、(b)に示すように、光学要素27は、封止部26の上に設けられ、周縁の少なくとも一部が、枠部25の基板21側とは反対側の端面25aに設けられている。光学要素27が枠部25の端面25aに設けられていれば、光学要素27が傾くのを抑制することができる。
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view illustrating the
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
図4(a)、(b)に示すように、光学要素27の周縁の少なくとも一部は、枠部25の,基板21側とは反対側の開口よりも外側にあればよい。例えば、平面視において(発光モジュール20を上方から見て)、光学要素27の周縁の少なくとも一部は、枠部25の開口の位置にあればよい。また、平面視において、光学要素27の周縁の少なくとも一部は、枠部25の開口と外壁の間の位置にあってもよい。また、平面視において、光学要素27の周縁の少なくとも一部は、枠部25の外壁よりも外側の位置にあってもよい。
この場合、光学要素27の周縁が枠部25の開口よりも外側にあれば、光学要素27の姿勢や位置を安定させたり、接合面積を増大させたりすることができる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, at least a part of the periphery of the
In this case, if the peripheral edge of the
この場合、光学要素27の周縁が枠部25の開口よりも外側にあれば、光学要素27の周縁に直接入射する光は僅かなものとなる。そのため、はみ出した材料26bが、光学要素27の周縁に付着したとしても、配光特性が変化するのを抑制することができる。
また、光学要素27の周縁が枠部25の外壁のよりも外側にあれば、枠部25の外側にはみ出した材料26bを基板21側に流出させ易くなる。そのため、光学要素27の周縁に材料26bが付着するのを抑制することができる。
In this case, if the peripheral edge of the
Further, if the peripheral edge of the
ここで、封止部26を形成する際に、封止部26の材料26bを加熱する場合がある。この場合、材料26bの上に光学要素27を載せ、光学要素27が載った状態で材料26bを加熱する。材料26bが加熱されると硬化が開始するが、材料26bの膨張も生じることになる。材料26bが膨張すると光学要素27が持ち上げられ、基板21の面に平行な方向における光学要素27の位置がズレやすくなる。光学要素27の位置がズレた状態で材料26bの硬化が終了すると、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。
Here, when forming the sealing
そこで、本実施の形態に係る光学要素27には、複数の凸部27a(第1の凸部の一例に相当する)が設けられている。
図4(b)に示すように、複数の凸部27aは、光学要素27の、基板21側の端面に設けられている。複数の凸部27aは、光学要素27と一体に形成することができる。複数の凸部27aは、基板21側に向けて突出している。複数の凸部27aの少なくともいずれかは、枠部25の内壁と接触させることができる。複数の凸部27aと、枠部25の内壁との間には僅かな隙間を設けることもできる。ただし、隙間が余り大きくなると、光学要素27の位置ズレが大きくなるおそれがある。そのため、複数の凸部27aの少なくともいずれかが、枠部25の内壁と接触するようにすることが好ましい。
Therefore, the
As shown in FIG. 4B, the plurality of
凸部27aの数、形状、大きさ、配置などには特に限定がない。この場合、凸部27aが2つあれば、光学要素27の位置ズレを抑制することができる。凸部27aの数を3つ以上とすれば、基板21の面に平行な面内における光学要素27の位置ズレを抑制するのが容易となる。
There is no particular limitation on the number, shape, size, arrangement, and the like of the
複数の凸部27aが設けられていれば、光学要素27の位置ズレを抑制することができるので、所定の配光特性を得ることが容易となる。
また、複数の凸部27aにより光学要素27の位置決めを行うことができるので、例えば、光学要素27の中心軸が枠部25の中心軸に重なるようにすることが容易となる。
If the plurality of
Further, since the positioning of the
図5(a)、(b)は、光学要素27、凸部27a、および凸部27b(第2の凸部の一例に相当する)を例示するための模式断面図である。
図5(a)、(b)に示すように、光学要素27には、複数の凸部27aと、凸部27bを設けることができる。凸部27bは、基板21側に向けて突出している。凸部27bは、光学要素27の、基板21側の端面の中央領域に設けられている。凸部27bは、複数の凸部27aの内側に設けられている。凸部27bの中心軸は、光学要素27の中心軸に重なるようにすることができる。凸部27bは、光学要素27および複数の凸部27aと一体に形成することができる。凸部27bは、光学要素27の周縁に向かうに従い厚みが漸減している。すなわち、凸部27bの側面は傾斜している。図5(a)に示すように、凸部27bの形状は球の一部とすることもできるし、図5(b)に示すように、凸部27bの形状は円錐とすることもできる。なお、凸部27bの形状は例示をしたものに限定されるわけではなく、光学要素27の周縁に向かうに従い厚みが漸減していればよい。例えば、凸部27bの形状は、円錐台、角錐、角錐台などとすることもできる。
FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views illustrating the
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
凸部27bが設けられていれば、硬化前の封止部26の材料26bを枠部25の外側に押し出すのが容易となる。そのため、光学要素27を、硬化前の封止部26の材料26bに押し付けた際に、光学要素27と材料26bとの間に巻き込まれた空気が排出されやすくなる。また、発光素子22や配線21bに過大な圧力が作用するのを抑制することができる。
If the
図6(a)、(b)は、光学要素27、凸部27a、および凸部27c(第3の凸部の一例に相当する)を例示するための模式断面図である。
図6(a)、(b)に示すように、光学要素27には、複数の凸部27aと、凸部27cを設けることができる。凸部27cは、枠部25の外側に設けられている。凸部27cは、光学要素27の、基板21側の端面の周縁領域に設けられている。凸部27cは、複数の凸部27aの外側に設けられ、基板21側に向けて突出している。凸部27cの形状は、環状とすることができる。凸部27cの中心軸は、光学要素27の中心軸に重なるようにすることができる。凸部27cは、光学要素27および複数の凸部27aと一体に形成することができる。凸部27cの内寸は、枠部25の外寸よりも僅かに大きくすることができる。この様にすれば、枠部25に対する光学要素27の位置決めがさらに確実となる。
FIGS. 6A and 6B are schematic cross-sectional views illustrating the
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
図6(a)に示すように、凸部27cの形状を直筒状とすれば、光学要素27の位置決めが容易となる。
図6(b)に示すように、光学要素27の周縁に向かうに従い、光学要素27の中心軸に直交する方向における凸部27cの内寸が増加するようにすれば、枠部25の外側にはみ出した材料26bを基板21側に流出させ易くなる。そのため、光学要素27の周縁に材料26bが付着するのを抑制することができる。
As shown in FIG. 6A, if the shape of the
As shown in FIG. 6B, if the inner dimension of the
図7(a)〜(c)は、光学要素27、凸部27a、および凸部27d(第4の凸部の一例に相当する)を例示するための模式断面図である。
図7(a)〜(c)に示すように、光学要素27には、複数の凸部27aと、凸部27dを設けることができる。凸部27dは、光学要素27の周縁に設けられている。凸部27dは、光学要素27の中心軸に略直交する方向に突出している。
凸部27dの中心軸は、光学要素27の中心軸に重なるようにすることができる。凸部27dは、光学要素27および複数の凸部27aと一体に形成することができる。凸部27dの形状は、環状とすることができる。凸部27dを設ければ、枠部25の外側にはみ出した材料26bを基板21側に流出させ易くなる。また、光学要素27の姿勢を安定させることができる。
FIGS. 7A to 7C are schematic cross-sectional views illustrating the
As shown in FIGS. 7A to 7C, the
The central axis of the
図7(b)に示すように、凸部27dの基板21側の面には凹部27d1を設けることができる。なお、凸部27dの基板21側の面に凸部を設けてもよい。
図7(c)に示すように、凸部27dの基板21側の面は、傾斜面27d2とすることができる。なお、傾斜面は、図7(c)に例示をしたものとは逆向きに傾斜していてもよい。
凹部27d1、凸部、傾斜面27d2が設けられていれば、枠部25の外側にはみ出した材料26bが、光学要素27の周縁に回り込むのを抑制することができる。
As shown in FIG. 7B, a concave portion 27d1 can be provided on the surface of the
As shown in FIG. 7C, the surface of the
If the concave portion 27d1, the convex portion, and the inclined surface 27d2 are provided, the
図8(a)〜(c)は、他の実施形態に係る凸部27aを例示するための模式平面図である。
図8(a)に示すように、複数の凸部27aは、棒状を呈するものとすることができる。この場合、複数の凸部27aの断面形状には特に限定がない。複数の凸部27aの断面形状は、例えば、円、楕円、多角形などとすることができる。
図8(b)、(c)に示すように、複数の凸部27aの断面形状は、枠部25の内壁に沿った形状とすることができる。この場合、図8(b)に示すように、複数の凸部27aの、枠部25の内壁に沿った寸法をある程度長くすれば、光学要素27の位置ズレ量が小さくなる。そのため、複数の凸部27aの数を少なくすることができる。
図8(c)に示すように、複数の凸部27aの数を3つ以上とすれば、光学要素27の位置ズレ量が小さくなる。そのため、複数の凸部27aの、枠部25の内壁に沿った寸法を短くすることができる。
なお、複数の凸部27aの間隔は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。複数の凸部27aの大きさや形状は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
凸部27aと凸部27aの間は、材料26bを流出させるための流路となる。そのため、凸部27aの数が多すぎたり、凸部27aが大きすぎたりすると、材料26bに含まれている気泡が枠部25の外部に排出されにくくなる。そのため、封止部26の内部にボイドなどが発生するおそれがある。この場合、材料26bの粘度、枠部25の大きさ、枠部25の形状などが変われば、気泡の排出状況も変化する。そのため、複数の凸部27aの数、形状、大きさ、配置などは、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好ましい。
FIGS. 8A to 8C are schematic plan views illustrating a
As shown in FIG. 8A, the plurality of
As shown in FIGS. 8B and 8C, the cross-sectional shape of the plurality of
As shown in FIG. 8C, when the number of the plurality of
Note that the intervals between the plurality of
A flow path for flowing out the
図9は、他の実施形態に係る枠部125を例示するための模式斜視図である。
図9に示すように、枠部125の内壁は、基板21の面に略垂直な面とすることができる。枠部125の外壁は、基板21の面に略垂直な面とすることができる。例えば、枠部125は、直筒状を呈するものとすることができる。直筒状の枠部125とすれば、製造コストの低減や省スペース化を図ることができる。
枠部125の、基板21側とは反対側の端面125aには、溝125bを設けることができる。溝125bは、端面25aに開口し、枠部125の内壁と外壁との間を貫通している。溝125bは、少なくとも1つ設けられていればよい。溝125bを設ければ、余剰の材料26bを枠部125の端面125aよりも低い位置から枠部125の外側に排出させることができる。そのため、材料26bが光学要素27の周縁に付着するのを抑制することができる。
また、枠部125の内壁と外壁の間を貫通する孔125cを、端面125aの近傍に設けることもできる。孔125cを設ければ、溝125bと同様の効果を享受することができる。
材料26bの排出量は、材料26bの粘度などにより変化する。そのため、溝125bおよび孔125cの数、形状、大きさ、配置などは、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好ましい。
また、溝125bおよび孔125cは、前述した枠部25に設けることもできる。
また、前述した各要素、例えば、凸部27a、凸部27b、凸部27c、凸部27d、凹部27d1、傾斜面27d2、溝125b、孔125cなどは、適宜組み合わせることができる。
FIG. 9 is a schematic perspective view illustrating a
As shown in FIG. 9, the inner wall of the
A
Further, a
The discharge amount of the material 26b changes depending on the viscosity of the material 26b and the like. Therefore, it is preferable that the number, shape, size, arrangement, and the like of the
Further, the
Further, each of the above-described elements, for example, the
(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。
(Vehicle lighting)
Next, the
In the following, a case where the
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、光学要素部103、シール部材104、およびコネクタ105が設けられている。
FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view illustrating the
As shown in FIG. 10, the
筐体101には車両用照明装置1が取り付けられる。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。
The
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凹部にバヨネット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。
When attaching the
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。
The
光学要素部103には、車両用照明装置1から出射した光が入射する。光学要素部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部103はリフレクタである。この場合、光学要素部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。
Light emitted from the
For example, the
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。
The
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。
When the
コネクタ105は、孔10bの内部に露出している複数の給電端子31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を複数の給電端子31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、孔10b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が孔10bに挿入された際には、孔10bが水密となるように密閉される。
The
The
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ソケット10側の要素に接合することもできる。
The
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。 While some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the inventions. These new embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof. The above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 車両用照明装置、10 ソケット、11 装着部、12 バヨネット、13 フランジ、14 放熱フィン、20 発光モジュール、21 基板、22 発光素子、25 枠部、25a 端面、26 封止部、26a 端面、26b 材料、27 光学要素、27a 凸部、27b 凸部、27c 凸部、27d 凸部、27d1 凹部、27d2 傾斜面、100 車両用灯具、101 筐体、125 枠部、125b 溝、125c 孔
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と;
前記基板の上に設けられた少なくとも1つの発光素子と;
前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;
前記枠部の内側に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と;
前記封止部の上に設けられた光学要素と;
を具備し、
前記光学要素の、前記基板側の端面には、前記基板側に向けて突出し、少なくともいずれかが前記枠部の内壁と接触する複数の第1の凸部が設けられている車両用照明装置。 A socket;
A board provided at one end of the socket;
At least one light emitting element provided on the substrate;
A frame portion provided on the substrate and surrounding the light emitting element;
A sealing portion provided inside the frame portion and covering the light emitting element;
An optical element provided on the sealing portion;
With
A lighting device for a vehicle, wherein a plurality of first projections are provided on an end surface of the optical element on the substrate side, the projections protruding toward the substrate, and at least one of the first projections is in contact with an inner wall of the frame.
前記基板側とは反対側の端面に開口し、前記枠部の内壁と外壁との間を貫通する溝、および、
前記端面の近傍に設けられ、前記枠部の内壁と外壁との間を貫通する孔の少なくともいずれかを有する請求項1〜8のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 The frame portion,
A groove that is open at the end face opposite to the substrate side and penetrates between an inner wall and an outer wall of the frame portion, and
The vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 8, further comprising at least one of a hole provided near the end face and penetrating between an inner wall and an outer wall of the frame portion.
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。 A vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 9;
A housing to which the vehicle lighting device is attached;
A vehicle lighting device comprising:
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