JP2023167085A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子の数を多くしても、所望の輝度分布とす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。【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、前記基板の上に設けられた１つの第１の発光素子と、前記基板の上に設けられた４つの第２の発光素子と、を具備している。前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子の光の照射側に、車両用照明装置の中心軸と直交する正方形の輝度分布領域を規定する。前記輝度分布領域の中心は、前記車両用照明装置の中心軸と重なる。前記輝度分布領域は、角部が前記輝度分布領域の中心と重なる４つの正方形の第１の領域に等分割されている。前記４つの第１の領域のそれぞれは、９つの正方形の第２の領域に等分割されている。【選択図】図３
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。
また、近年においては、車両用照明装置の高光束化が求められている。この場合、車両用照明装置に設けられる発光素子の数を多くすれば、車両用照明装置の高光束化を図ることができる。
また、近年においては、車両用照明装置の高光束化が求められている。この場合、車両用照明装置に設けられる発光素子の数を多くすれば、車両用照明装置の高光束化を図ることができる。
しかしながら、発光素子の数を単に多くすると、所望の輝度分布とするのが困難となる。この場合、例えば、光の出射面の周縁領域における輝度分布と、光の出射面の中央領域における輝度分布とのバランスが悪くなると、所望の配光パターンを形成するのが困難となる場合がある。
そのため、発光素子の数を多くしても、所望の輝度分布とすることができる技術の開発が望まれていた。
そのため、発光素子の数を多くしても、所望の輝度分布とす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、発光素子の数を多くしても、所望の輝度分布とす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１つの第１の発光素子と；前記基板の上に設けられた４つの第２の発光素子と；を具備している。前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子の光の照射側に、車両用照明装置の中心軸と直交する正方形の輝度分布領域を規定する。前記輝度分布領域の中心は、前記車両用照明装置の中心軸と重なる。前記輝度分布領域は、角部が前記輝度分布領域の中心と重なる４つの正方形の第１の領域に等分割されている。前記４つの第１の領域のそれぞれは、９つの正方形の第２の領域に等分割されている。前記第２の領域の一辺の長さは、０．８ｍｍである。前記輝度分布領域の中心のＸＹ座標を（０，０）とした場合に、前記第１の発光素子の中心は、（０，０）に設けられ、前記４つの第２の発光素子の中心は、（０．８，０．８）、（－０．８、０．８）、（０．８、－０．８）、（－０．８、－０．８）に設けられている。前記輝度分布領域の輝度は、前記車両用照明装置から照射された光の全体輝度の９０％以上である。前記輝度分布領域の辺に沿って並ぶ２０個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の２％以下である。前記２０個の前記第２の領域の内側に設けられた１６個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の３％以上、１０％以下である。
本発明の実施形態によれば、発光素子の数を多くしても、所望の輝度分布とす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。
また、各図中における矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する方向を表している。例えば、矢印Ｘは左右方向、または上下方向を表し、矢印Ｙは上下方向、または左右方向を表し、矢印Ｚは前後方向を表している。例えば、矢印Ｚは、車両用照明装置１の中心軸１ａに沿った方向とすることができる。
また、各図中における矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する方向を表している。例えば、矢印Ｘは左右方向、または上下方向を表し、矢印Ｙは上下方向、または左右方向を表し、矢印Ｚは前後方向を表している。例えば、矢印Ｚは、車両用照明装置１の中心軸１ａに沿った方向とすることができる。
（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、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、複数の給電端子３１、および保持部３２を有する。
複数の給電端子３１は、棒状体とすることができる。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の一方の端部は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。複数の給電端子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。複数の給電端子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複数の給電端子３１の端部には、コネクタ１０５が嵌め合わされる。複数の給電端子３１は、例えば、銅合金などの金属から形成される。なお、複数の給電端子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。
複数の給電端子３１は、棒状体とすることができる。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の一方の端部は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。複数の給電端子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。複数の給電端子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複数の給電端子３１の端部には、コネクタ１０５が嵌め合わされる。複数の給電端子３１は、例えば、銅合金などの金属から形成される。なお、複数の給電端子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、複数の給電端子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、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が複数の給電端子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、熱伝導グリスは、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、光学要素２５、および、素子２６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、光学要素２５、および、素子２６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は、配線パターン２１ａを有する。配線パターン２１ａは、基板２１の表面に設けられている。配線パターン２１ａは、例えば、銀を主成分とする材料や、銅を主成分とする材料を含んでいる。
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、複数設けられている。例えば、発光素子２２は、５つ設けることができる。
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、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とすれば、表面実装型の発光素子、または砲弾型などのリード線を有する発光素子とする場合に比べて発光モジュール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、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。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、およびフリップチップ型の発光素子のいずれであってもよい。
発光素子２２の平面形状（光の出射面の形状）は、四角形とすることができる。
発光素子２２の平面形状（光の出射面の形状）は、四角形とすることができる。
図３は、５つの発光素子２２の配置を例示するための模式平面図である。
図３は、車両用照明装置１の中心軸１ａに沿った方向（Ｚ方向）から、５つの発光素子２２を見た場合の模式図である。なお、繁雑となるのを避けるために、５つの発光素子２２以外の要素は省いて描いている。
図３は、車両用照明装置１の中心軸１ａに沿った方向（Ｚ方向）から、５つの発光素子２２を見た場合の模式図である。なお、繁雑となるのを避けるために、５つの発光素子２２以外の要素は省いて描いている。
また、図３においては、輝度分布領域１２０を規定している。輝度分布領域１２０の形状は、正方形である。輝度分布領域１２０の一方の辺は、Ｘ方向と平行となっている。輝度分布領域１２０の他方の辺は、Ｙ方向と平行となっている。
すなわち、５つの発光素子２２の光の照射側に、車両用照明装置１の中心軸１ａと直交する正方形の輝度分布領域１２０を規定している。
輝度分布領域１２０の中心は、車両用照明装置１の中心軸１ａと重なっている。
すなわち、５つの発光素子２２の光の照射側に、車両用照明装置１の中心軸１ａと直交する正方形の輝度分布領域１２０を規定している。
輝度分布領域１２０の中心は、車両用照明装置１の中心軸１ａと重なっている。
輝度分布領域１２０は、角部が輝度分布領域１２０の中心と重なる４つの正方形の領域１２１（第１の領域の一例に相当する）に等分割されている。４つの領域１２１のそれぞれは、９つの正方形の領域１２２（第２の領域の一例に相当する）に等分割されている。
輝度分布領域１２０の一辺の長さは、例えば、４．８ｍｍである。領域１２１の一辺の長さは、例えば、２．４ｍｍである。領域１２２の一辺の長さは、例えば、０．８ｍｍである。
輝度分布領域１２０の一辺の長さは、例えば、４．８ｍｍである。領域１２１の一辺の長さは、例えば、２．４ｍｍである。領域１２２の一辺の長さは、例えば、０．８ｍｍである。
例えば、図３に示すように、輝度分布領域１２０の中心（車両用照明装置１の中心軸１ａの位置）に、１つの発光素子２２ａ（第１の発光素子の一例に相当する）を設けることができる。例えば、発光素子２２ａの中心は、輝度分布領域１２０の中心と重ねることができる。
発光素子２２ａを囲む４つの発光素子２２ｂ（第２の発光素子の一例に相当する）を設けることができる。例えば、発光素子２２ｂの中心は、輝度分布領域１２０の中心と重なる角部を有する領域１２２の、輝度分布領域１２０の中心と重なる角部とは対角の位置にある角部と重ねることができる。
例えば、輝度分布領域１２０の中心のＸＹ座標を（０，０）とした場合に、発光素子２２ａの中心は、（０，０）に設けることができる。４つの発光素子２２ｂの中心は、（０．８，０．８）、（－０．８、０．８）、（０．８、－０．８）、（－０．８、－０．８）に設けることができる。
この様にすれば、輝度分布領域１２０の中心に発光素子２２ａを設けることができる。また、輝度分布領域１２０の中心を囲む４つの領域１２１のそれぞれに、発光素子２２ｂを設けることができる。そのため、ＸＹ方向に等方的な光の照射を行うのが容易となる。
また、輝度分布領域１２０の輝度は、車両用照明装置１（発光モジュール２０）から照射された光の輝度（全体輝度）の９０％以上とすることができる。
また、輝度分布領域１２０の辺に沿って並ぶ２０個の領域１２２において、１つの領域１２２の輝度は、全体輝度の２％以下とすることができる。
また、輝度分布領域１２０の辺に沿って並ぶ２０個の領域１２２の内側に設けられた１６個の領域１２２において、１つの領域１２２の輝度は、全体輝度の３％以上、１０％以下とすることができる。
また、輝度分布領域１２０の辺に沿って並ぶ２０個の領域１２２において、１つの領域１２２の輝度は、全体輝度の２％以下とすることができる。
また、輝度分布領域１２０の辺に沿って並ぶ２０個の領域１２２の内側に設けられた１６個の領域１２２において、１つの領域１２２の輝度は、全体輝度の３％以上、１０％以下とすることができる。
発光素子２２ａ、および発光素子２２ｂの平面形状は、正方形、または長方形とすることができる。この場合、発光素子２２ａ、および発光素子２２ｂの平面形状は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
発光素子２２ａ、および発光素子２２ｂの平面寸法は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、発光素子２２ｂの平面寸法を発光素子２２ａの平面寸法よりも大きくしたり、同じにしたり、小さくしたりすることができる。
すなわち、発光素子２２ｂの平面形状および平面寸法の少なくともいずれかは、発光素子２２ａと同じとすることができる。または、発光素子２２ｂの平面形状および平面寸法は、発光素子２２ａとは異なるものとすることもできる。
すなわち、発光素子２２ｂの平面形状および平面寸法の少なくともいずれかは、発光素子２２ａと同じとすることができる。または、発光素子２２ｂの平面形状および平面寸法は、発光素子２２ａとは異なるものとすることもできる。
例えば、平面形状が正方形の発光素子２２ａの一辺の長さを０．４８ｍｍ程度とすることができる。例えば、平面形状が正方形の発光素子２２ｂの一辺の長さを０．７３ｍｍ程度とすることができる。
また、図３に示すように、発光素子２２ａの辺と、発光素子２２ｂの辺が平行となるようにすることができる。前述した様に、発光素子２２ａ、および発光素子２２ｂを、上下電極型の発光素子とする場合がある。上下電極型の発光素子を直列接続する場合には、１つの発光素子の下部電極の極性と、これに隣接する発光素子の下部電極の極性とが異なるものとなる。そのため、１つの発光素子が実装される配線パターン２１ａと、これに隣接する発光素子が実装される配線パターン２１ａとの間の距離を長くして、沿面距離が長くなるようにすることが好ましい。発光素子２２ａの辺と、発光素子２２ｂの辺が平行となるようにすれば、発光素子２２ａの中心と発光素子２２ｂの中心との間の距離を同じにしても、配線パターン２１ａ同士の間の距離を長くすることができる。そのため、短絡などが生ずるのを抑制することができる。
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、複数の発光素子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、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ことができる。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。
また、枠部２３は、省くこともできる。ただし、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。
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、発光素子２２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。
なお、枠部２３が省かれる場合には、例えば、ドーム状の封止部２４が基板２１の上に設けられる。
なお、枠部２３が省かれる場合には、例えば、ドーム状の封止部２４が基板２１の上に設けられる。
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。
光学要素２５は、封止部２４の上に設けることができる。光学要素２５は、例えば、凸レンズ、凹レンズ、導光体などとすることができる。図２に例示をした光学要素２５は、凸レンズである。なお、光学要素２５は、必ずしも必要ではなく省くこともできる。ただし、光学要素２５が設けられていれば、所定の配光特性を得るのが容易となる。
素子２６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２６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２６は、例えば、抵抗２６ａ、ダイオード２６ｂ、および制御素子２６ｃなどとすることができる。
ただし、素子２６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２６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、ツェナーダイオード、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２６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２６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、ツェナーダイオード、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２６ａは、基板２１の上に設けられている。抵抗２６ａは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。抵抗２６ａ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２６ａ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２６ａが膜状の抵抗器であれば、抵抗２６ａ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２６ａ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２６ａ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２６ａ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２６ａ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２６ａ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２６ａを選択する。抵抗２６ａが膜状の抵抗器の場合には、抵抗２６ａ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２６ａ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。
ダイオード２６ｂは、基板２１の上に設けられている。ダイオード２６ｂは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。ダイオード２６ｂは、給電端子３１と、発光素子２２および制御素子２６ｃと、の間に電気的に接続されている。ダイオード２６ｂは、例えば、逆方向電圧が発光素子２２および制御素子２６ｃ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および制御素子２６ｃに印加されないようにするために設けられる。ダイオード２６ｂ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に例示をしたダイオード２６ｂは、表面実装型のダイオードである。
ここで、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。動作電圧範囲は、例えば、９Ｖ以上、１６Ｖ以下である。
また、例えば、発光素子２２の順方向電圧Ｖｆが１．８Ｖの場合、５つの発光素子２２を直列接続し、入力電圧が９Ｖの近傍になると、５つの発光素子２２にはほとんど電流が流れなくなり、車両用照明装置１の全光束が規定値未満となる。また、５つの発光素子２２には、抵抗２６ａやダイオード２６ｂも直列接続されている。そのため、動作電圧範囲の下限近傍において、車両用照明装置１の全光束を確保するのがさらに困難となる。
そこで、発光モジュール２０には制御素子２６ｃが設けられている。
図４は、発光モジュール２０の回路図である。
図４に示すように、制御素子２６ｃは、抵抗２６ａと、５つの発光素子２２との間に電気的に接続されている。
図４は、発光モジュール２０の回路図である。
図４に示すように、制御素子２６ｃは、抵抗２６ａと、５つの発光素子２２との間に電気的に接続されている。
制御素子２６ｃは、基板２１の上に設けられている。制御素子２６ｃは、配線パターン２１ａを介して、５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）と電気的に接続されている。
制御素子２６ｃは、入力電圧を検出し、検出された入力電圧に応じて、電流を流す発光素子２２の数を切り替える。この場合、制御素子２６ｃは、検出された入力電圧に応じて、電流を流す発光素子２２ｂの数を切り替えることができる。例えば、入力電圧が所定の電圧よりも高い場合には、制御素子２６ｃは、直列接続された５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）に電流を流す。入力電圧が所定の電圧よりも低い場合には、制御素子２６ｃは、直列接続された３つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）に電流を流し、直列接続された他の２つの発光素子２２（２２ｂ）には電流を流さない。
制御素子２６ｃが設けられていれば、入力電圧が低下した際に、３つの発光素子２２に流れる電流が小さくなるのを抑制することができる。そのため、入力電圧が低下した際に、必要となる全光束を確保することができる。
ここで、全光束を１８０ ｌｍ（ルーメン）±１５％とするために、５つの発光素子２２を、動作電圧が１．９Ｖ～２．５Ｖの赤色発光ダイオードとし、印加電力を３Ｗ～４Ｗとし、雰囲気温度を２５℃としたの場合、発光素子２２のジャンクション温度は５５℃～９０℃程度となる。しかしながら、点灯直後のジャンクション温度と、点灯から３０分経過後のジャンクション温度との差が大きくなるので、光束変化率が大きくなる。光束変化率が大きくなると、例えば、車両の運転者などが違和感を感じる場合がある。
そこで、制御素子２６ｃは、ソフトスタート回路を有することができる。例えば、制御素子２６ｃは、点灯直後に５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）に流れる電流を、点灯から３０分経過後に５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）に流れる電流の６０％以上、７０％以下にする。
また、基板２１の、５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）が設けられた領域の温度が１００℃以上になる場合がある。この様な場合には、ジャンクション温度が最大ジャンクション温度（例えば、１５０℃）を超えないようにする必要がある。
そこで、制御素子２６ｃは、ディレーティング回路を有することができる。例えば、制御素子２６ｃは、雰囲気温度を検出し、雰囲気温度が８０℃以上、１１０℃以下となった場合には、５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）に印加する電力を定格電力の６０％以上、７０％以下にする。この様にすれば、５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）のジャンクション温度が、最大ジャンクション温度を超えるのを抑制することができる。
そこで、制御素子２６ｃは、ディレーティング回路を有することができる。例えば、制御素子２６ｃは、雰囲気温度を検出し、雰囲気温度が８０℃以上、１１０℃以下となった場合には、５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）に印加する電力を定格電力の６０％以上、７０％以下にする。この様にすれば、５つの発光素子２２（２２ａ、２２ｂ）のジャンクション温度が、最大ジャンクション温度を超えるのを抑制することができる。
（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、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもので、本発明の特徴を備えているもの）は、いずれも車両用灯具１００に適用することができる。
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、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもので、本発明の特徴を備えているもの）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５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５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５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５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、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、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１つの第１の発光素子と；
前記基板の上に設けられた４つの第２の発光素子と；
を具備し、
前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子の光の照射側に、車両用照明装置の中心軸と直交する正方形の輝度分布領域を規定し、
前記輝度分布領域の中心は、前記車両用照明装置の中心軸と重なり、
前記輝度分布領域は、角部が前記輝度分布領域の中心と重なる４つの正方形の第１の領域に等分割され、
前記４つの第１の領域のそれぞれは、９つの正方形の第２の領域に等分割され、
前記第２の領域の一辺の長さは、０．８ｍｍであり、
前記輝度分布領域の中心のＸＹ座標を（０，０）とした場合に、
前記第１の発光素子の中心は、（０，０）に設けられ、
前記４つの第２の発光素子の中心は、（０．８，０．８）、（－０．８、０．８）、（０．８、－０．８）、（－０．８、－０．８）に設けられ、
前記輝度分布領域の輝度は、前記車両用照明装置から照射された光の全体輝度の９０％以上であり、
前記輝度分布領域の辺に沿って並ぶ２０個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の２％以下であり、
前記２０個の前記第２の領域の内側に設けられた１６個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の３％以上、１０％以下である車両用照明装置。
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１つの第１の発光素子と；
前記基板の上に設けられた４つの第２の発光素子と；
を具備し、
前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子の光の照射側に、車両用照明装置の中心軸と直交する正方形の輝度分布領域を規定し、
前記輝度分布領域の中心は、前記車両用照明装置の中心軸と重なり、
前記輝度分布領域は、角部が前記輝度分布領域の中心と重なる４つの正方形の第１の領域に等分割され、
前記４つの第１の領域のそれぞれは、９つの正方形の第２の領域に等分割され、
前記第２の領域の一辺の長さは、０．８ｍｍであり、
前記輝度分布領域の中心のＸＹ座標を（０，０）とした場合に、
前記第１の発光素子の中心は、（０，０）に設けられ、
前記４つの第２の発光素子の中心は、（０．８，０．８）、（－０．８、０．８）、（０．８、－０．８）、（－０．８、－０．８）に設けられ、
前記輝度分布領域の輝度は、前記車両用照明装置から照射された光の全体輝度の９０％以上であり、
前記輝度分布領域の辺に沿って並ぶ２０個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の２％以下であり、
前記２０個の前記第２の領域の内側に設けられた１６個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の３％以上、１０％以下である車両用照明装置。
（付記２）
前記第２の発光素子の平面形状および平面寸法の少なくともいずれかは、前記第１の発光素子と同じ、
または、
前記第２の発光素子の平面形状および平面寸法は、前記第１の発光素子とは異なる付記１記載の車両用照明装置。
前記第２の発光素子の平面形状および平面寸法の少なくともいずれかは、前記第１の発光素子と同じ、
または、
前記第２の発光素子の平面形状および平面寸法は、前記第１の発光素子とは異なる付記１記載の車両用照明装置。
（付記３）
前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、入力電圧を検出し、前記検出された入力電圧に応じて、電流を流す前記第２の発光素子の数を変える付記１または２に記載の車両用照明装置。
前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、入力電圧を検出し、前記検出された入力電圧に応じて、電流を流す前記第２の発光素子の数を変える付記１または２に記載の車両用照明装置。
（付記４）
前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、雰囲気温度を検出し、前記雰囲気温度が８０℃以上、１１０℃以下となった場合には、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に印加する電力を定格電力の６０％以上、７０％以下にする付記１または２に記載の車両用照明装置。
前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、雰囲気温度を検出し、前記雰囲気温度が８０℃以上、１１０℃以下となった場合には、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に印加する電力を定格電力の６０％以上、７０％以下にする付記１または２に記載の車両用照明装置。
（付記５）
前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、点灯直後に前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に流れる電流を、点灯から３０分経過後に前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に流れる電流の６０％以上、７０％以下にする付記１または２に記載の車両用照明装置。
前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、点灯直後に前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に流れる電流を、点灯から３０分経過後に前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に流れる電流の６０％以上、７０％以下にする付記１または２に記載の車両用照明装置。
（付記６）
付記１～５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１～５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、２２ａ 発光素子、２２ｂ 発光素子、２６ 素子、２６ｃ 制御素子、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体
Claims (6)
- 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１つの第１の発光素子と；
前記基板の上に設けられた４つの第２の発光素子と；
を具備し、
前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子の光の照射側に、車両用照明装置の中心軸と直交する正方形の輝度分布領域を規定し、
前記輝度分布領域の中心は、前記車両用照明装置の中心軸と重なり、
前記輝度分布領域は、角部が前記輝度分布領域の中心と重なる４つの正方形の第１の領域に等分割され、
前記４つの第１の領域のそれぞれは、９つの正方形の第２の領域に等分割され、
前記第２の領域の一辺の長さは、０．８ｍｍであり、
前記輝度分布領域の中心のＸＹ座標を（０，０）とした場合に、
前記第１の発光素子の中心は、（０，０）に設けられ、
前記４つの第２の発光素子の中心は、（０．８，０．８）、（－０．８、０．８）、（０．８、－０．８）、（－０．８、－０．８）に設けられ、
前記輝度分布領域の輝度は、前記車両用照明装置から照射された光の全体輝度の９０％以上であり、
前記輝度分布領域の辺に沿って並ぶ２０個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の２％以下であり、
前記２０個の前記第２の領域の内側に設けられた１６個の前記第２の領域において、１つの前記第２の領域の輝度は、前記全体輝度の３％以上、１０％以下である車両用照明装置。 - 前記第２の発光素子の平面形状および平面寸法の少なくともいずれかは、前記第１の発光素子と同じ、
または、
前記第２の発光素子の平面形状および平面寸法は、前記第１の発光素子とは異なる請求項１記載の車両用照明装置。 - 前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、入力電圧を検出し、前記検出された入力電圧に応じて、電流を流す前記第２の発光素子の数を変える請求項１または２に記載の車両用照明装置。 - 前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、雰囲気温度を検出し、前記雰囲気温度が８０℃以上、１１０℃以下となった場合には、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に印加する電力を定格電力の６０％以上、７０％以下にする請求項１または２に記載の車両用照明装置。 - 前記基板の上に設けられ、前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子と電気的に接続された制御素子をさらに具備し、
前記制御素子は、点灯直後に前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に流れる電流を、点灯から３０分経過後に前記第１の発光素子、および前記第２の発光素子に流れる電流の６０％以上、７０％以下にする請求項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。
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