JP2023157056A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - 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。
省エネルギー化や長寿命化などの観点から、フィラメントを備えた車両用照明装置に代えて発光ダイオードなどの発光素子を備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
発光素子を備えた車両用照明装置には、光学特性を制御するために、レンズなどの光学要素が設けられる場合がある。光学要素が設けられていれば、所望の光学特性(例えば、配光分布、発光分布、輝度分布など)を有する車両用照明装置とすることが容易となる。
発光素子を備えた車両用照明装置には、光学特性を制御するために、レンズなどの光学要素が設けられる場合がある。光学要素が設けられていれば、所望の光学特性(例えば、配光分布、発光分布、輝度分布など)を有する車両用照明装置とすることが容易となる。
ところが、車両用照明装置の用途や規格などによっては、車両用照明装置に要求される光学特性が変わる場合がある。この場合、要求される光学特性ごとに、光学要素を設計することもできる。
しかしながら、要求される光学特性ごとに、光学要素を設計することは難しい。また、光学要素の高価格化や長納期化を招くことになる。そのため、要求される光学特性に応じて複数種類の光学要素を用いると、車両用照明装置の製造コストの増大や製造納期の遅延などを招くことになる。
そこで、簡易な手段で所望の光学特性を得ることができる技術の開発が望まれていた。
しかしながら、要求される光学特性ごとに、光学要素を設計することは難しい。また、光学要素の高価格化や長納期化を招くことになる。そのため、要求される光学特性に応じて複数種類の光学要素を用いると、車両用照明装置の製造コストの増大や製造納期の遅延などを招くことになる。
そこで、簡易な手段で所望の光学特性を得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、簡易な手段で所望の光学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。
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発光素子と;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;前記光学要素の表面の一部の領域に設けられた光学制御部と;を具備している。前記光学制御部は、前記光学要素よりも光の透過率が低い少なくとも1つの膜状体、および、前記光学要素の表面に開口する少なくとも1つの凹部、の少なくともいずれかを有する。
本発明の実施形態によれば、簡易な手段で所望の光学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。
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。
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。
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および図2に示すように、車両用照明装置1には、例えば、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。
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および図2に示すように、車両用照明装置1には、例えば、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。
ソケット10は、例えば、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15を有する。
装着部11は、例えば、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、例えば、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。
装着部11は、例えば、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、例えば、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。
バヨネット12は、例えば、装着部11の側面に設けられる。バヨネット12は、例えば、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と対向している。バヨネット12は、複数設けることができる。バヨネット12は、車両用照明装置1を、例えば、後述する車両用灯具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ることができる。
フランジ13は、例えば、板状を呈している。フランジ13は、例えば、円板状を呈している。フランジ13の側面は、バヨネット12の側面よりも車両用照明装置1の外方に位置している。
放熱フィン14は、例えば、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けられる。放熱フィン14は、少なくとも1つ設けることができる。例えば、図1に例示をしたソケット10には複数の放熱フィン14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、例えば、板状、または筒状を呈している。
コネクタホルダ15は、例えば、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けられる。コネクタホルダ15は、放熱フィン14と並べて設けることができる。コネクタホルダ15は、筒状を呈し、内部にシール部材105aを有するコネクタ105が挿入される。
ソケット10は、発光モジュール20、および給電部30を保持する機能と、発光モジュール20において発生した熱を外部に伝える機能を有する。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。
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、例えば、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と、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である。
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、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15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。この場合、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法などを用いて、例えば、ソケット10、給電部30、および伝熱部40を一体成形することもできる。
給電部30は、例えば、給電端子31、および保持部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、所定の方向に並べて設けることができる。給電端子31の一方の端部は、凹部11aの底面11a1から突出している。給電端子31の一方の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと半田付けされる。給電端子31の他方の端部は、コネクタホルダ15の孔の内部に露出している。コネクタホルダ15の孔の内部に露出する給電端子31の端部には、コネクタ105が嵌め合わされる。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成される。なお、給電端子31の形状、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。
給電端子31は、棒状体とすることができる。給電端子31は、所定の方向に並べて設けることができる。給電端子31の一方の端部は、凹部11aの底面11a1から突出している。給電端子31の一方の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと半田付けされる。給電端子31の他方の端部は、コネクタホルダ15の孔の内部に露出している。コネクタホルダ15の孔の内部に露出する給電端子31の端部には、コネクタ105が嵌め合わされる。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成される。なお、給電端子31の形状、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、アルミニウム合金などの金属や、炭素を用いた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、保持部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、保持部32は、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、酸化アルミニウムを用いた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、保持部32を省くことができる。この場合、ソケット10が給電端子31を保持する。保持部32は、例えば、絶縁性を有する樹脂から形成される。保持部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。
伝熱部40は、例えば、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、例えば、凹部11aの底面11a1に接着することができる。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。
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)を含む層を介して、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。
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、発光モジュール20において発生する熱が少ない場合などには、伝熱部40を省くこともできる。
なお、発光モジュール20において発生する熱が少ない場合などには、伝熱部40を省くこともできる。
発光モジュール20(基板21)は、例えば、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(基板21)は、例えば、伝熱部40の上に接着される。伝熱部40が省かれる場合には、発光モジュール20(基板21)は、例えば、凹部11aの底面11a1に接着される。発光モジュール20(基板21)を接着する接着剤は、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。
発光モジュール20は、例えば、基板21、発光素子22、枠部23、封止部24、素子25、光学要素26、および光学制御部27を有する。
発光モジュール20は、例えば、基板21、発光素子22、枠部23、封止部24、素子25、光学要素26、および光学制御部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、四角形である。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メタルコア基板であってもよい。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、メタルコア基板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。
また、基板21の表面には、配線パターン21aを設けることができる。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もできるし、銅を主成分とする材料から形成することもできる。
発光素子22は、基板21の上(伝熱部40側とは反対側)に設けられている。発光素子22は、配線パターン21aと電気的に接続される。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を直列接続することができる。
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、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)により配線パターン21aに実装することができる。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。発光素子22がチップ状の発光素子であれば、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、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)により配線パターン21aに実装することができる。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。発光素子22がチップ状の発光素子であれば、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。
枠部23は、基板21の上に設けられている。枠部23は、枠状を呈し、基板21の上に接着されている。枠部23に囲まれた領域には、発光素子22が設けられている。枠部23は、例えば、樹脂から形成される。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。
枠部23は、例えば、封止部24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。そのため、枠部23は、反射率を向上させるために、酸化チタンの粒子などを含んでいたり、白色の樹脂を含んでいたりすることができる。枠部23が設けられていれば、発光素子22から照射された光の利用効率を向上させることができる。また、封止部24が形成される範囲を小さくすることができるので、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。また、後述する光学要素26の取り付け精度を向上させることができる。
封止部24は、発光素子22を覆っている。封止部24は、枠部23の内側に設けられる。封止部24は、枠部23により囲まれた領域を覆うように設けられる。封止部24は、透光性を有する樹脂を含んでいる。封止部24は、例えば、枠部23の内側に樹脂を充填することで形成される。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行われる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などである。
また、封止部24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)などである。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。
素子25は、発光素子22を有する発光回路を構成するために用いられる受動素子または能動素子とすることができる。素子25は、例えば、枠部23の周辺に設けられ、配線パターン21aと電気的に接続される。素子25は、少なくとも1つ設けることができる。
素子25は、例えば、抵抗25a、および制御素子25bなどとすることができる。
ただし、素子25の種類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を有する発光回路の構成に応じて適宜変更することができる。例えば、素子25は、前述したものの他に、コンデンサ、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、FETやバイポーラトランジスタなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などであってもよい。
ただし、素子25の種類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を有する発光回路の構成に応じて適宜変更することができる。例えば、素子25は、前述したものの他に、コンデンサ、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、FETやバイポーラトランジスタなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などであってもよい。
抵抗25aは、基板21の上に設けられている。抵抗25aは、配線パターン21aと電気的に接続される。抵抗25a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25a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)である。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される。抵抗25aが膜状の抵抗器であれば、抵抗25a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25a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25a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、発光素子22に直列接続された抵抗25a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25a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25a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25aを選択する。抵抗25aが膜状の抵抗器の場合には、抵抗25a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、膜状の抵抗器にレーザ光を照射すれば、膜状の抵抗器の一部を容易に除去することができる。なお、抵抗25a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25bは、基板21の上に設けられている。制御素子25bは、配線パターン21aと電気的に接続される。制御素子25bは、例えば、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る。制御素子25b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である。図1に例示をした制御素子25bは、表面実装型のダイオードである。
光学要素26は、車両用照明装置1(発光モジュール20)の光学特性を制御するために設けられている。例えば、光学要素26は、発光素子22から出射した光の配光分布、発光分布、輝度分布などを制御する。例えば、図1、および図2に例示をした光学要素26は、凸レンズである。凸レンズである光学要素26は、光を集光して、所定の配光分布、発光分布、輝度分布などが得られるようにする。なお、光学要素26は、凸レンズに限定されるわけではなく、例えば、凹レンズや導光体などであってもよい。ここでは一例として、光学要素26が凸レンズである場合を例に挙げて説明する。
光学要素26は、透光性材料から形成される。光学要素26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26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26は、封止部24の上に設けられている。光学要素26の周縁の少なくとも一部は、枠部23の基板21側とは反対側の端部に設けることができる。光学要素26は、封止部24、および、枠部23の端部の少なくともいずれかに接合することができる。
なお、図2に例示をした光学要素26は、凸状の曲面を有するレンズ部26aと、レンズ部26aの周縁に設けられた枠状のフランジ部26bとを有しているが、フランジ部26bは省くこともできる。また、封止部24側に突出する曲面、および封止部24側とは反対側に突出する曲面を有するレンズ部26aを例示したが、例えば、封止部24側は平坦な面としてもよい。
ここで、車両用照明装置1の用途や規格などによっては、車両用照明装置1に要求される光学特性が変わる場合がある。例えば、光学要素26の周縁領域の明るさに対する中央領域の明るさの比率を変えたり、配光パターンを変えたりすることが必要となる場合がある。
この場合、要求される光学特性ごとに、光学要素26を設計することもできる。しかしながら、要求される光学特性ごとに、光学要素26を設計することは難しい。また、光学要素26の製造が難しくなり、光学要素26の高価格化や長納期化を招くことになる。そのため、要求される光学特性に応じて複数種類の光学要素26を用いると、車両用照明装置1(発光モジュール20)の製造コストの増大や製造納期の遅延などを招くことになる。
そこで、光学要素26には、光学制御部27が設けられている。
図3は、光学制御部27を例示するための模式平面図である。
図3に示すように、光学制御部27は、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27は、例えば、膜状体とすることができる。この場合、光学制御部27は、図2に示すように光学要素26の光の出射面に設けることもできるし、光学要素26の光の入射面に設けることもできるし、光学要素26の光の出射面および光の入射面に設けることもできる。すなわち、光学制御部27は、光学要素26の光の出射面および光の入射面の少なくともいずれかに設けることができる。
図3は、光学制御部27を例示するための模式平面図である。
図3に示すように、光学制御部27は、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27は、例えば、膜状体とすることができる。この場合、光学制御部27は、図2に示すように光学要素26の光の出射面に設けることもできるし、光学要素26の光の入射面に設けることもできるし、光学要素26の光の出射面および光の入射面に設けることもできる。すなわち、光学制御部27は、光学要素26の光の出射面および光の入射面の少なくともいずれかに設けることができる。
光学制御部27の光の透過率は、光学要素26の光の透過率よりも低くすることができる。光学制御部27の材料は、例えば、樹脂などの有機材料、誘電体や半導体などの無機材料、金属、金属化合物などとすることができる。光学制御部27の光の透過率は、例えば、材料の有する光の透過率により設定したり、光学制御部27の厚みにより設定したりすることができる。例えば、樹脂などの有機材料を用いれば、無機材料、金属、金属化合物などを用いる場合に比べて光の透過率を高くすることができる。光学制御部27の厚みを薄くすれば、光学制御部27の厚みを厚くする場合に比べて光の透過率を高くすることができる。
なお、「光学制御部27の光の透過率は、光学要素26の光の透過率よりも低い」には、発光素子22から照射された光が透過しない場合も含むものとする。例えば、無機材料、金属、金属化合物などを含む光学制御部27の厚みをある程度厚くすれば、発光素子22から照射された光が透過しないようにすることができる。
この様な場合にも、光学制御部27の平面形状、平面寸法、および配置により光学特性を制御することができる。
この様な場合にも、光学制御部27の平面形状、平面寸法、および配置により光学特性を制御することができる。
光学制御部27の平面形状、平面寸法、および配置は、要求される光学特性に応じて適宜変更することができる。例えば、光学要素26の中心軸26cに対して対称な配光特性とする場合には、光学制御部27の平面形状は円や正多角形などとすることができる。例えば、光学要素26の中心軸26cに対して偏った配光特性とする場合には、光学制御部27の平面形状を楕円、多角形、任意の形状などとすることができる。また、光学制御部27の平面形状は、線や、複数の線を組み合わせた形状などであってもよい。例えば、線や、複数の線を組み合わせた形状は、一方向に延びる直線状や曲線状の形状、十字状の形状、環状の形状などとすることができる。光学制御部27の平面形状は、少なくとも1つの孔を有する形状などであってもよい。
例えば、光学特性を制御する領域を大きくする場合には、光学制御部27の平面寸法を大きくすることができる。
例えば、光学要素26の中心軸26cに沿った方向から見た場合に、光学制御部27は、光学要素26の中心軸26cと重なる位置に設けることができる。例えば、光学要素26の中心軸26cに対して対称な配光特性とする場合には、図3に示すように、光学制御部27の中心を中心軸26cに重ねることができる。光学要素26の中心軸26cに対して偏った配光特性とする場合には、光学制御部27の中心を中心軸26cからズレた位置に設けることができる。
例えば、光学要素26の中心軸26cに沿った方向から見た場合に、光学制御部27は、光学要素26の中心軸26cと重なる位置に設けることができる。例えば、光学要素26の中心軸26cに対して対称な配光特性とする場合には、図3に示すように、光学制御部27の中心を中心軸26cに重ねることができる。光学要素26の中心軸26cに対して偏った配光特性とする場合には、光学制御部27の中心を中心軸26cからズレた位置に設けることができる。
図4は、他の実施形態に係る光学制御部27aを例示するための模式平面図である。
光学制御部27aは、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27aは、例えば、膜状体とすることができる。光学制御部27aの材料、平面形状、平面寸法、および配置は、前述した光学制御部27と同様とすることができる。
光学制御部27aは、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27aは、例えば、膜状体とすることができる。光学制御部27aの材料、平面形状、平面寸法、および配置は、前述した光学制御部27と同様とすることができる。
ただし、光学要素26の中心軸26cに直交する方向において、膜状体である光学制御部27aは、光の透過率が異なる領域を有している。例えば、光学制御部27aの中央領域27a1の光の透過率は、周縁領域27a2の光の透過率よりも低くしたり、高くしたりすることができる。なお、光の透過率が異なる領域の数は3つ以上であってもよい。また、光学制御部27aの中心から周縁に向かうに従い、光の透過率が漸増したり、漸減したりしていてもよい。
前述した様に、光の透過率は、例えば、材料を変えたり、厚みを変えたりすることで変化させることができる。
前述した様に、光の透過率は、例えば、材料を変えたり、厚みを変えたりすることで変化させることができる。
図5は、他の実施形態に係る光学制御部27bを例示するための模式平面図である。
光学制御部27bは、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27bは、例えば、膜状体とすることができる。光学制御部27bの材料、平面形状、平面寸法、および配置は、前述した光学制御部27と同様とすることができる。
光学制御部27bは、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27bは、例えば、膜状体とすることができる。光学制御部27bの材料、平面形状、平面寸法、および配置は、前述した光学制御部27と同様とすることができる。
ただし、光学制御部27bは、光学要素26の中央領域に設けられた第1の膜状体27b1と、第1の膜状体27b1の周囲に、互いに離隔して設けられた複数の第2の膜状体27b2とを有する。この様にすれば、第1の膜状体27b1の周辺において、第2の膜状体27b2同士の間から光を出射させることができる。そのため、複数の第2の膜状体27b2が設けられた領域の光の透過率を高くすることができる。この場合、光の透過率は、第2の膜状体27b2同士の間の寸法、第2の膜状体27b2の材料や厚みなどにより調整することができる。
なお、前述した光学制御部27、27a、27bを組み合わせて用いることもできる。
光学制御部27、27a、27bは、例えば、シルク印刷やパット印刷などの曲面印刷による材料の塗布、スパッタリングやメッキなどによる成膜、薬品処理やブラスト処理などによる表面処理(例えば、微細な凹凸の形成)などにより容易に形成することができる。
膜状体である光学制御部27、27a、27bは、材料の塗布、成膜、表面処理などにより容易に形成することができ、且つ、材料、平面形状、平面寸法、厚み、および配置の少なくともいずれかを変えることで、光学特性を容易に制御することができる。
そのため、要求される光学特性に応じて、簡易な手段で所望の光学特性を得ることができる。
また、要求される光学特性が変わった場合であっても、設計が難しく、且つ高価な光学要素26を共通部品とすることができる。
そのため、要求される光学特性に応じて、簡易な手段で所望の光学特性を得ることができる。
また、要求される光学特性が変わった場合であっても、設計が難しく、且つ高価な光学要素26を共通部品とすることができる。
図6(a)は、他の実施形態に係る光学制御部27cを例示するための模式平面図である。
図6(b)は、光学要素26の中心軸26cに直交する方向における光学要素26の模式断面図である。
図6(a)、(b)に示すように、光学制御部27cは、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27cは、少なくとも1つ設けることができる。光学制御部27cは、図6(b)に示すように光学要素26の光の出射面に設けることもできるし、光学要素26の光の入射面に設けることもできるし、光学要素26の光の出射面および光の入射面に設けることもできる。すなわち、光学制御部27cは、光学要素26の光の出射面および光の入射面の少なくともいずれかに設けることができる。
図6(b)は、光学要素26の中心軸26cに直交する方向における光学要素26の模式断面図である。
図6(a)、(b)に示すように、光学制御部27cは、光学要素26の表面の一部の領域に設けられている。光学制御部27cは、少なくとも1つ設けることができる。光学制御部27cは、図6(b)に示すように光学要素26の光の出射面に設けることもできるし、光学要素26の光の入射面に設けることもできるし、光学要素26の光の出射面および光の入射面に設けることもできる。すなわち、光学制御部27cは、光学要素26の光の出射面および光の入射面の少なくともいずれかに設けることができる。
前述した光学制御部27、27a、27bは膜状体であったが、光学制御部27cは光学要素26の表面に開口する凹部とすることができる。凹部である光学制御部27cを設ければ、光の出射方向を変えることができる。例えば、図6(a)、(b)に例示をした光学制御部27cの場合には、光学要素26の中心軸26cに沿った方向に出射する光を少なくすることができる。すなわち、光学特性を変えることができる。
光学特性は、例えば、光学制御部27cの平面形状、平面寸法、深さ、内壁の形状(例えば、傾斜角度)、配置、および数の少なくともいずれかを変えることで変えることができる。この場合、光学制御部27cの平面形状は、例えば、円、楕円、多角形、任意の形状、線や複数の線を組み合わせた形状などとすることができる。光学制御部27cの内壁は、曲面であってもよいし、平坦な傾斜面であってもよい。
例えば、光学特性を制御する領域を大きくする場合には、光学制御部27cの平面寸法を大きくすることができる。
例えば、光学要素26の中心軸26cに沿った方向から見た場合に、光学制御部27cは、光学要素26の中心軸26cと重なる位置に設けることができる。例えば、光学要素26の中心軸26cに対して対称な配光特性とする場合には、図6(a)に示すように、光学制御部27cの中心を中心軸26cに重ねることができる。光学要素26の中心軸26cに対して偏った配光特性とする場合には、光学制御部27cの中心を中心軸26cからズレた位置に設けることができる。
例えば、光学要素26の中心軸26cに沿った方向から見た場合に、光学制御部27cは、光学要素26の中心軸26cと重なる位置に設けることができる。例えば、光学要素26の中心軸26cに対して対称な配光特性とする場合には、図6(a)に示すように、光学制御部27cの中心を中心軸26cに重ねることができる。光学要素26の中心軸26cに対して偏った配光特性とする場合には、光学制御部27cの中心を中心軸26cからズレた位置に設けることができる。
凹部である光学制御部27cは、例えば、機械加工、薬剤を用いたエッチングなどにより容易に形成することができる。
光学制御部27cは、機械加工、薬剤を用いたエッチングなどにより容易に形成することができ、且つ、平面形状、平面寸法、深さ、内壁の形状、配置、および数の少なくともいずれかを変えることで、光学特性を容易に変更することができる。
そのため、要求される光学特性に応じて、簡易な手段で所望の光学特性を得ることができる。
また、要求される光学特性が変わった場合であっても、設計が難しく、且つ高価な光学要素26を共通部品とすることができる。
そのため、要求される光学特性に応じて、簡易な手段で所望の光学特性を得ることができる。
また、要求される光学特性が変わった場合であっても、設計が難しく、且つ高価な光学要素26を共通部品とすることができる。
なお、膜状体である光学制御部27、27a、27bと凹部である光学制御部27cとを組み合わせて用いることもできる。
すなわち、光学制御部は、光学要素26よりも光の透過率が低い少なくとも1つの膜状体、および、光学要素26の表面に開口する少なくとも1つの凹部、の少なくともいずれかを有することができる。
すなわち、光学制御部は、光学要素26よりも光の透過率が低い少なくとも1つの膜状体、および、光学要素26の表面に開口する少なくとも1つの凹部、の少なくともいずれかを有することができる。
(車両用灯具)
本発明の1つの実施形態において、車両用照明装置1を具備した車両用灯具100を提供することができる。前述した車両用照明装置1に関する説明、および車両用照明装置1の変形例(例えば、前述した光学制御部27、27a~27cなど)は、いずれも車両用灯具100に適用することができる。
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リア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リア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。
本発明の1つの実施形態において、車両用照明装置1を具備した車両用灯具100を提供することができる。前述した車両用照明装置1に関する説明、および車両用照明装置1の変形例(例えば、前述した光学制御部27、27a~27cなど)は、いずれも車両用灯具100に適用することができる。
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リア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リア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7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7に示すように、車両用灯具100は、例えば、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を有する。
図7に示すように、車両用灯具100は、例えば、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を有する。
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される。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、例えば、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設けられる。カバー102は、透光性樹脂などから形成される。カバー102は、レンズなどの機能を有することもできる。
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7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を形成する。
シール部材104は、フランジ13と筐体101の間に設けられる。シール部材104は、環状を呈し、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される。
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の内部空間を密閉することができる。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15の内部に露出している給電端子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る。そのため、コネクタ105を給電端子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とを電気的に接続することができる。
また、コネクタ105には、シール部材105aが設けられている。シール部材105aを有するコネクタ105が、コネクタホルダ15の内部に挿入された際には、コネクタホルダ15の内部が水密となるように密閉される。
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。
以下、前述した実施形態に関する付記を示す。
(付記1)
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発光素子と;
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;
前記光学要素の表面の一部の領域に設けられた光学制御部と;
を具備し、
前記光学制御部は、
前記光学要素よりも光の透過率が低い少なくとも1つの膜状体、および、
前記光学要素の表面に開口する少なくとも1つの凹部、の少なくともいずれかを有する車両用照明装置。
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;
前記基板の上に設けられた発光素子と;
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;
前記光学要素の表面の一部の領域に設けられた光学制御部と;
を具備し、
前記光学制御部は、
前記光学要素よりも光の透過率が低い少なくとも1つの膜状体、および、
前記光学要素の表面に開口する少なくとも1つの凹部、の少なくともいずれかを有する車両用照明装置。
(付記2)
前記光学要素の中心軸に直交する方向において、前記膜状体は、前記光の透過率が異なる領域を有する付記1記載の車両用照明装置。
前記光学要素の中心軸に直交する方向において、前記膜状体は、前記光の透過率が異なる領域を有する付記1記載の車両用照明装置。
(付記3)
前記光学制御部は、
前記光学要素の中央領域に設けられた第1の膜状体と;
前記第1の膜状体の周囲に、互いに離隔して設けられた複数の第2の膜状体と;
を有する付記1または2に記載の車両用照明装置。
前記光学制御部は、
前記光学要素の中央領域に設けられた第1の膜状体と;
前記第1の膜状体の周囲に、互いに離隔して設けられた複数の第2の膜状体と;
を有する付記1または2に記載の車両用照明装置。
(付記4)
前記光学要素の中心軸に沿った方向から見た場合に、前記光学制御部は、前記光学要素の中心軸と重なっている付記1~3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
前記光学要素の中心軸に沿った方向から見た場合に、前記光学制御部は、前記光学要素の中心軸と重なっている付記1~3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
(付記5)
付記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。
付記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。
1 車両用照明装置、10 ソケット、20 発光モジュール、21 基板、22 発光素子、24 封止部、26 光学要素、26c 中心軸、27 光学制御部、27a~27c 光学制御部、27b1 第1の膜状体、27b2 第2の膜状体、100 車両用灯具、101 筐体
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;
前記基板の上に設けられた発光素子と;
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;
前記光学要素の表面の一部の領域に設けられた光学制御部と;
を具備し、
前記光学制御部は、
前記光学要素よりも光の透過率が低い少なくとも1つの膜状体、および、
前記光学要素の表面に開口する少なくとも1つの凹部、の少なくともいずれかを有する車両用照明装置。 - 前記光学要素の中心軸に直交する方向において、前記膜状体は、前記光の透過率が異なる領域を有する請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記光学制御部は、
前記光学要素の中央領域に設けられた第1の膜状体と;
前記第1の膜状体の周囲に、互いに離隔して設けられた複数の第2の膜状体と;
を有する請求項1または2に記載の車両用照明装置。 - 前記光学要素の中心軸に沿った方向から見た場合に、前記光学制御部は、前記光学要素の中心軸と重なっている請求項1または2に記載の車両用照明装置。
- 請求項1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 |
---|---|---|---|
JP2022066712A JP2023157056A (ja) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022066712A JP2023157056A (ja) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023157056A true JP2023157056A (ja) | 2023-10-26 |
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ID=88469529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2022066712A Pending JP2023157056A (ja) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023157056A (ja) |
-
2022
- 2022-04-14 JP JP2022066712A patent/JP2023157056A/ja active Pending
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