JP2021079899A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、車両用照明装置に印加される電圧(入力電圧)は変動する。例えば、一般的には、入力電圧は9V〜16Vの範囲で変動する。入力電圧が低下すると、直列接続された複数の発光ダイオードにおける順方向の電圧降下に応じて、全光束が少なくなる。そのため、入力電圧が低下すると、車両用照明装置の全光束が規定値未満となるおそれがある。
ところが、単に、点灯させる発光ダイオードの数を減らせば、車両用照明装置の配光特性(例えば、照射範囲)が著しく変化する場合がある。
そこで、点灯させる発光ダイオードの数を減らした際に生じる配光特性の変化を抑制す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2は、図1における車両用照明装置1のA−A線方向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、および給電部30を設けることができる。
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ることができる。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側とは反対側の端部に開口する凹部11aを有することができる。
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、ソケット10は、高熱伝導性樹脂から形成することがさらに好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と無機材料を用いたフィラーを含む。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を用いたフィラーを混合させたものとすることができる。
基板21は、板状を呈したものとすることができる。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は、例えば、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、有機材料を含むものであってもよいし、無機材料を含む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。
発光素子22は、例えば、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)型などの表面実装型の発光素子とすることができる。なお、発光素子22は、例えば、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできる。なお、図1に例示をした発光素子22は、表面実装型の発光素子である。
本明細書における消灯状態には、発光素子22から光が全く照射されない状態のみならず、発光素子22に僅かな電流が流れることで、発光素子22から意図しない光が僅かに照射される場合も含むものとする。
なお、制御部25の作用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から突出することができる。給電端子31は、複数設けることができる。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、保持部32の内部を延びている。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と半田付けすることができる。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、ソケット10の孔10bの内部に露出することができる。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を嵌め合わせることができる。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。
車両用照明装置1は、バッテリーを電源としているが、車両用照明装置1に印加される電圧(入力電圧)が変動する場合がある。例えば、一般的な自動車用の車両用照明装置1の動作標準電圧(定格電圧)は13.5V程度である。ところが、バッテリーの電圧低下、オルタネーターの動作、回路の影響などにより、入力電圧が変動する場合がある。そのため、自動車用の車両用照明装置1においては、動作電圧範囲(電圧変動範囲)が定められている。例えば、動作電圧範囲は、9V以上16V以下が一般的であり、なかには7V以上16V以下の場合もある。
図3に示すように、発光モジュール20には、3つの発光素子22、抵抗23、ダイオード24、および制御部25が設けられている。
3つの発光素子22、抵抗23、およびダイオード24は、直列接続されている。
制御部25は、電圧計25aとスイッチ25bを有することができる。電圧計25aは、入力電圧を検出することができる。スイッチ25bは、入力側に最も遠い1つの発光素子22と並列接続することができる。
なお、以下においては、一例として、スイッチ25bにより点灯と消灯を切り替える場合を説明する。
ところが、複数の発光素子22のうち、消灯させる発光素子22の配設位置によっては、スイッチ25bによる切り替えの前後で車両用照明装置1の配光特性(例えば、照射範囲)が著しく変化する場合がある。
図4(b)は、3つの発光素子22a〜22cが点灯している状態を例示するための模式側面図である。
図4(a)、(b)に示すように、3つの発光素子22a〜22cは、一方向に並べて設けられている。車両用照明装置1の中心軸1aに沿った方向から見た場合に、発光素子22aは、中心軸1aと重なる位置に設けられている。
図5(b)は、比較例に係る点灯状態の形態または消灯状態の形態を例示するための模式側面図である。
図5(a)、(b)は、入力電圧が所定の値以下の場合である。例えば、前述したスイッチ25bが閉じている場合である。この場合、2つの発光素子22a、22cを点灯し、1つの発光素子22bを消灯している。例えば、発光素子22bがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図6(b)は、本実施の形態に係る点灯状態の形態または消灯状態の形態を例示するための模式側面図である。
図6(a)、(b)は、入力電圧が所定の値以下の場合である。例えば、前述したスイッチ25bが閉じている場合である。この場合、2つの発光素子22b、22cを点灯し、1つの発光素子22aを消灯している。例えば、発光素子22aがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図7(b)は、他の実施形態に係る点灯状態の形態または消灯状態の形態を例示するための模式側面図である。
図7(a)、(b)は、入力電圧が所定の値以下の場合である。例えば、前述したスイッチ25bが閉じている場合である。この場合、1つの発光素子22aを点灯し、2つの発光素子22b、22cを消灯している。例えば、直列接続された発光素子22b、22cがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図8(a)、(b)は、4つの発光素子22a1、22b〜22dを、一方向に並べて設ける場合である。発光素子22a1、22cは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。発光素子22b、22dは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。
この場合、図8(a)に示すように、2つの発光素子22a1、22cを点灯し、2つの発光素子22b、22dを消灯することができる。例えば、直列接続された発光素子22b、22dがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図9(a)〜(e)は、5つの発光素子22a〜22eを、一方向に並べて設ける場合である。発光素子22aは、中心軸1aの位置に設けることができる。発光素子22b、22cは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。発光素子22d、22eは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。
この場合、図9(a)に示すように、3つの発光素子22a、22d、22eを点灯し、2つの発光素子22b、22cを消灯することができる。例えば、直列接続された発光素子22b、22cがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図10(a)〜(f)は、1つの発光素子22aを中心軸1aの位置に設け、中心軸1aを中心とする円周上に、4つの発光素子22b〜22eを等間隔で設けた場合である。発光素子22b、22cは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。発光素子22d、22eは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。
この場合、図10(a)に示すように、3つの発光素子22a、22d、22eを点灯し、2つの発光素子22b、22cを消灯することができる。例えば、直列接続された発光素子22b、22cがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図11(a)〜(f)は、1つの発光素子22aを中心軸1aの位置に設け、中心軸1aを中心とする円周上に、5つの発光素子22b〜22fを設けた場合である。また、発光素子22b、22cは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。また、発光素子22d、22eは、中心軸1aを挟んで設けられ、中心軸1aとの間の距離が同じとすることができる。発光素子22d、22fは、中心軸1aを挟んで設けられ、中心軸1aとの間の距離が同じとすることができる。
この場合、図11(a)に示すように、5つの発光素子22b〜22fを点灯し、発光素子22aを消灯することができる。例えば、発光素子22aがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図12(a)〜(e)は、1つの発光素子22aを中心軸1aの位置に設け、中心軸1aを中心とする円周上に、6つの発光素子22b〜22gを等間隔に設けた場合である。発光素子22b、22cは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。発光素子22d、22eは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。発光素子22f、22gは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。
この場合、図12(a)に示すように、6つの発光素子22b〜22gを点灯し、発光素子22aを消灯することができる。例えば、発光素子22aがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
図13(a)、(b)は、4つの発光素子22a1、22b〜22fを、2行3列に並べて設ける場合である。発光素子22a1、22dは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。発光素子22b、22fは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。発光素子22c、22eは、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。
この場合、図13(a)に示すように、4つの発光素子22b、22c、22e、22fを点灯し、2つの発光素子22a1、22dを消灯することができる。例えば、直列接続された発光素子22a1、22dがスイッチ25bと並列接続されている場合である。
この場合、一対の第2の発光素子は、中心軸1aを対称中心として互いに点対称となる位置に設けることができる。
また、発光素子22は、5つ以上設けることができる。この場合、制御部25は、第1の発光素子、および、一対の第2の発光素子、を消灯可能である。
入力電圧が所定の値を超えた場合には、制御部25は、全ての発光素子22を点灯可能である。
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14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を設けることができる。
Claims (5)
- 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;
前記基板に設けられた、3つ以上の発光素子と;
入力電圧が所定の値以下となった場合には、点灯させる前記発光素子の数を減らすように構成された制御部と;
を具備し、
車両用照明装置の中心軸に沿った方向から見た場合に、前記制御部は、前記中心軸と重なる位置に設けられた第1の発光素子、または、前記中心軸を挟んで設けられ、前記中心軸との間の距離が同じである一対の第2の発光素子、を消灯可能である車両用照明装置。 - 前記一対の第2の発光素子は、前記中心軸を対称中心として互いに点対称となる位置に設けられている請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記発光素子は、5つ以上設けられ、
前記制御部は、前記第1の発光素子、および、前記一対の第2の発光素子、を消灯可能である請求項1または2に記載の車両用照明装置。 - 前記入力電圧が所定の値を超えた場合には、前記制御部は、全ての前記発光素子を点灯可能である請求項1〜3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 請求項1〜4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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