JP6003382B2 - Semiconductor type light source for vehicle lamp, semiconductor type light source unit for vehicle lamp, vehicle lamp - Google Patents
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Description
この発明は、車両用灯具の半導体型光源に関するものである。また、この発明は、車両用灯具の半導体型光源ユニットに関するものである。さらに、この発明は、半導体型光源ユニットを光源とする車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor-type light source for a vehicular lamp. The present invention also relates to a semiconductor-type light source unit for a vehicle lamp. Furthermore, the present invention relates to a vehicular lamp using a semiconductor light source unit as a light source.
この種の半導体型光源は、従来からある(たとえば、特許文献1)。以下、従来の半導体型光源について説明する。従来の半導体型光源は、基板に複数のLEDチップを実装し、かつ、基板にリフレクターを接着剤を介して配置し、リフレクターに透明体の樹脂すなわち封止部材を充填して、複数のLEDチップを封止部材で覆ってなるものである。従来の半導体型光源においては、テールランプの光源である3個のLEDチップが同心円の小円上に等間隔に配置されていて、ストップランプの光源である6個のLEDチップが同心円の大円上に等間隔に配置されている。 This type of semiconductor-type light source is conventionally known (for example, Patent Document 1). Hereinafter, a conventional semiconductor light source will be described. A conventional semiconductor light source has a plurality of LED chips mounted on a substrate, a reflector is disposed on the substrate via an adhesive, and the reflector is filled with a transparent resin, that is, a sealing member. Is covered with a sealing member. In the conventional semiconductor-type light source, three LED chips that are light sources of the tail lamp are arranged at equal intervals on a concentric small circle, and six LED chips that are light sources of the stop lamp are on a concentric great circle. Are arranged at equal intervals.
ところが、前記の従来の半導体型光源は、テールランプの配光パターンとストップランプの配光パターンとをそれぞれ照射するものである。このために、前記の従来の半導体型光源では、リアフォグランプの配光パターンを効率良く照射するのには、課題がある。 However, the conventional semiconductor light source irradiates the light distribution pattern of the tail lamp and the light distribution pattern of the stop lamp. For this reason, the conventional semiconductor light source has a problem in efficiently irradiating the light distribution pattern of the rear fog lamp.
この発明が解決しようとする課題は、従来の半導体型光源では、リアフォグランプの配光パターンを効率良く照射することができないという点にある。 The problem to be solved by the present invention is that the conventional semiconductor light source cannot efficiently irradiate the light distribution pattern of the rear fog lamp.
この発明(請求項1にかかる発明)は、実装面を有する基板と、基板の実装面に実装されている少なくとも4個の半導体発光素子と、を備え、少なくとも4個の半導体発光素子のうち4個の半導体発光素子が、正方形をなし、対角線が上下左右に十字となる状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする。 The present invention (the invention according to claim 1) includes a substrate having a mounting surface and at least four semiconductor light emitting elements mounted on the mounting surface of the substrate, and four of at least four semiconductor light emitting elements. Each of the semiconductor light emitting elements has a square shape and is arranged in a cross shape on the top, bottom, left, and right in a state where the diagonal line is a cross on the top, bottom, left, and right.
この発明(請求項2にかかる発明)は、4個の半導体発光素子が、上下2個の半導体発光素子の中心間距離と、左右2個の半導体発光素子の中心間距離と、の比が1:2となる状態で、上下左右にひし形にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする。 According to the present invention (the invention according to claim 2), the ratio of the distance between the centers of the two semiconductor light emitting elements in the four semiconductor light emitting elements to the distance between the centers of the two semiconductor light emitting elements in the left and right is 1. : In the state of 2, it is arranged in a rhombus on the top, bottom, left and right respectively.
この発明(請求項3にかかる発明)は、4個の半導体発光素子が、上下2個の半導体発光素子の中心間距離と、上左2個の半導体発光素子の中心間距離と、上右2個の半導体発光素子の中心間距離と、下左2個の半導体発光素子の中心間距離と、下右2個の半導体発光素子の中心間距離と、がそれぞれ最小距離で等しくなる状態で、上下左右にひし形にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする。
According to the present invention (the invention according to claim 3), the four semiconductor light emitting elements have a distance between the centers of the upper and lower two semiconductor light emitting elements, a center distance between the upper and lower two semiconductor light emitting elements, and an
この発明(請求項4にかかる発明)は、絶縁部材と放熱部材と給電部材とを組み合わせてなるソケット部と、ソケット部に取り付けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用灯具の半導体型光源と、を備える、ことを特徴とする。
This invention (invention concerning Claim 4) is a vehicle according to any one of
この発明(請求項5にかかる発明)は、灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、請求項4に記載の車両用灯具の半導体型光源ユニットと、を備え、ソケット部がランプハウジングに取り付けられていて、半導体型光源が灯室内に配置されている、ことを特徴とする。 The present invention (the invention according to claim 5) includes a lamp housing and a lamp lens that define a lamp chamber, and a semiconductor-type light source unit for a vehicle lamp according to claim 4, wherein the socket portion is attached to the lamp housing. The semiconductor light source is disposed in the lamp chamber.
この発明の車両用灯具の半導体型光源、および、この発明の車両用灯具の半導体型光源ユニット、および、この発明の車両用灯具は、少なくとも4個の半導体発光素子のうち4個の半導体発光素子が、正方形をなし、対角線が上下左右に十字となる状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されているので、図6に示すリアフォグランプの配光特性(すなわち、輝度が、太い実線で示す上下左右の十字(VU―5°〜VD−5°、HL−10°〜HR−10°)において高輝度であり、破線で示す菱形形状内において低輝度であるリアフォグランプの特性)とほぼ一致する。すなわち、上下2個の半導体発光素子の上下方向の対角線と左右2個の半導体発光素子の左右方向の対角線とは、上下左右の十字となり、図6に示すリアフォグランプの配光特性における高輝度の上下左右の十字とほぼ一致する。これにより、この発明の車両用灯具の半導体型光源、および、この発明の車両用灯具の半導体型光源ユニット、および、この発明の車両用灯具は、リアフォグランプの配光パターンを効率良く照射することができる。なお、図6に示すリアフォグランプの配光特性は、車両用灯具の光源から放射された光が車両用灯具のレンズなどの光学部材を透過して車両用灯具から10m離れたスクリーン上に照射されて得られる配光パターンにおける配光特性である。 The semiconductor type light source of the vehicle lamp of the present invention, the semiconductor type light source unit of the vehicle lamp of the present invention, and the vehicle lamp of the present invention include four semiconductor light emitting elements among at least four semiconductor light emitting elements. However, the light distribution characteristics of the rear fog lamp shown in FIG. 6 (i.e., the luminance is shown by the thick solid line) The left and right crosses (VU-5 ° to VD-5 °, HL-10 ° to HR-10 °) have high luminance, and almost coincide with the characteristics of the rear fog lamp having low luminance in the rhombus shape indicated by the broken line). . That is, the vertical diagonal line of the two upper and lower semiconductor light emitting elements and the horizontal diagonal line of the two left and right semiconductor light emitting elements are the upper, lower, left, and right crosses, and the high luminance in the light distribution characteristics of the rear fog lamp shown in FIG. It almost matches the top, bottom, left and right crosses. Thus, the semiconductor light source of the vehicle lamp of the present invention, the semiconductor light source unit of the vehicle lamp of the present invention, and the vehicle lamp of the present invention efficiently irradiate the light distribution pattern of the rear fog lamp. Can do. The light distribution characteristic of the rear fog lamp shown in FIG. 6 is that light emitted from the light source of the vehicle lamp passes through an optical member such as a lens of the vehicle lamp and is irradiated on a screen 10 m away from the vehicle lamp. It is the light distribution characteristic in the light distribution pattern obtained by this.
以下、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源の実施形態(実施例)、および、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源ユニットの実施形態(実施例)、および、この発明にかかる車両用灯具の実施形態(実施例)、のうちの3例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この明細書および特許請求の範囲において、「上」、「下」、「左」、「右」とは、車両用灯具を車両に搭載した際の「上」、「下」、「左」、「右」である。 Hereinafter, an embodiment (Example) of a semiconductor-type light source of a vehicle lamp according to the present invention, an embodiment (Example) of a semiconductor-type light source unit of a vehicle lamp according to the present invention, and a vehicle according to the present invention Three examples of the embodiment (example) of the lamp will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. Further, in this specification and claims, “up”, “down”, “left”, and “right” mean “up”, “down”, and “left” when a vehicle lamp is mounted on a vehicle. ”,“ Right ”.
(実施形態1の構成の説明)
図1〜図6は、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源の実施形態1、および、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源ユニットの実施形態1、および、この発明にかかる車両用灯具の実施形態1、を示す。図6中において、符号「VU−VD」はスクリーンの上下垂直線を、符号「HL−HR」はスクリーンの左右水平線を、それぞれ示す。
(Description of Configuration of Embodiment 1)
1 to 6 show a first embodiment of a semiconductor light source of a vehicle lamp according to the present invention, a first embodiment of a semiconductor light source unit of a vehicle lamp according to the present invention, and a vehicle according to the present invention.
以下、この実施形態1における車両用灯具の半導体型光源およびこの実施形態1における車両用灯具の半導体型光源ユニットおよびこの実施形態1における車両用灯具の構成について説明する。図1において、符号100は、この実施形態1における車両用灯具である。
Hereinafter, the semiconductor light source of the vehicle lamp in the first embodiment, the semiconductor light source unit of the vehicle lamp in the first embodiment, and the configuration of the vehicle lamp in the first embodiment will be described. In FIG. 1,
(車両用灯具100の説明)
前記車両用灯具100は、この例では、リアフォグランプである。前記車両用灯具100は、車両(図示せず)の後部の左右にそれぞれ装備される。前記車両用灯具100は、図示しない他のランプ機能、たとえば、テール・ストップランプ機能、テールランプ機能、ストップランプ機能、バックアップランプ機能、ターンシグナルランプ機能、クリアランスランプ機能などと組み合わせられてリヤコンビネーションランプを構成する場合がある。
(Description of vehicle lamp 100)
The
前記車両用灯具100は、図1に示すように、ランプハウジング101およびランプレンズ102およびリフレクタ103と、この実施形態1における車両用灯具の半導体型光源ユニット1と、を備えるものである。
As shown in FIG. 1, the
前記ランプハウジング101は、たとえば、光不透過性の部材、例えば、樹脂部材から構成されている。前記ランプハウジング101は、一方が開口し、他方が閉塞されている中空形状をなす。前記ランプハウジング101の閉塞部には、取付孔104が設けられている。前記取付孔104は、円形形状をなす。前記取付孔104の縁には、複数個の凹部(図示せず)と複数個のストッパ部(図示せず)とがほぼ等間隔に設けられている。
The
前記ランプレンズ102は、たとえば、光透過性の部材、例えば、透明樹脂部材やガラス部材から構成されている。前記ランプレンズ102は、一方が開口し、他方が閉塞されている中空形状をなす。前記ランプレンズ102の開口部の周縁部と前記ランプハウジング101の開口部の周縁部とは、水密に固定されている。前記ランプハウジング101および前記ランプレンズ102により、灯室105が区画されている。
The
前記リフレクタ103は、前記半導体型光源ユニット1から放射される光を所定の配光パターンに配光制御する配光制御部である。前記リフレクタ103は、前記灯室105内に配置されていて、かつ、前記ランプハウジング101などに固定されている。前記リフレクタ103は、たとえば、光不透過性の部材、例えば、樹脂部材や金属部材から構成されている。前記リフレクタ103は、一方が開口し、他方が閉塞されている中空形状をなす。前記リフレクタ103の閉塞部には、透孔106が前記ランプハウジング101の前記取付孔104と連通するように設けられている。前記リフレクタ103の内面には、反射面107が設けられている。なお、前記リフレクタ103は、前記ランプハウジング101と別個の部材からなるものであるが、ランプハウジングと一体のリフレクタの場合であっても良い。この場合においては、ランプハウジングの一部に反射面を設けてリフレクタ機能を設けるものである。
The
(半導体型光源ユニット1の説明)
前記半導体型光源ユニット1は、図1〜図4に示すように、半導体型光源としての光源部10と、ソケット部11と、光学部品としてのレンズ部12と、を備える。前記光源部10は、前記ソケット部11の一端部(上端部)に取り付けられている。前記レンズ部12は、前記ソケット部11の一端部に固定もしくは着脱可能に取り付けられている。前記光源部10は、キャップ形状もしくはカバー形状の前記レンズ部12により覆われている。
(Description of the semiconductor light source unit 1)
As shown in FIGS. 1 to 4, the semiconductor-type
前記半導体型光源ユニット1は、図1に示すように、前記車両用灯具100に装備されている。すなわち、前記ソケット部11が前記ランプハウジング101にパッキン(Oリング)108を介して着脱可能に取り付けられている。前記光源部10および前記レンズ部12が前記ランプハウジング101の前記取付孔104および前記リフレクタ103の前記透孔106を経て前記灯室105内であって、前記リフレクタ103の前記反射面107側に配置されている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor
(光源部10の説明)
前記光源部10は、図2〜図5に示すように、基板3と、複数個この例では4個の半導体発光素子(LEDチップ、発光チップ)41、42、43、44(以下、「41〜44」と記載する場合がある)と、制御素子としての抵抗(図示せず)およびダイオード(図示せず)と、配線素子としての配線パターン(図示せず)およびボンディングワイヤ(図示せず)および4個の導電性接着剤610、620、630、640(以下、「610〜640」と記載する場合がある)および4個の実装パッド611、621、631、641(以下、「611〜641」と記載する場合がある)およびワイヤパッド(図示せず)と、包囲壁部材18と、封止部材180と、を備えるものである。
(Description of the light source unit 10)
2 to 5, the
(基板3の説明)
前記基板3は、この例では、セラミックからなる。前記基板3は、図2〜図4に示すように、正面視四角形をなす。なお、前記基板3は、四角形の4角を切除したほぼ八角形の板形状をなすものであっても良い。前記基板3の1辺(下辺)には、前記ソケット部11の3本の給電部材91、92、93(以下、「91〜93」と記載する場合がある)が挿通する挿通孔が設けられている。前記基板3の一面には、平面の実装面30が設けられている。前記基板3の他面の下面には、平面の当接面が設けられている。なお、高反射部材のセラミック製の前記基板3の実装面30に、さらに高反射塗料や高反射蒸着などの高反射面を設けても良い。
(Description of substrate 3)
In this example, the
前記基板3の前記実装面30には、4個の前記半導体発光素子41〜44および前記制御素子および前記配線素子610〜640、611〜641および前記包囲壁部材18が実装されている。
On the mounting
(半導体発光素子41〜44の説明)
4個の前記半導体発光素子41〜44からなる前記半導体型光源は、LED、EL(有機EL)などの自発光半導体型光源、この実施形態1では、LEDを使用する。前記半導体発光素子41〜44は、図2〜図5に示すように、正面視、すなわち、前記基板3の実装面30に対して垂直方向から、見て微小な矩形すなわち正方形の半導体チップ(光源チップ)からなり、この例では、ベアチップからなる。4個の前記半導体発光素子41〜44は、前記基板3の実装面30に実装されている面以外の一正面および四側面から光を放射する。
(Description of the semiconductor
The semiconductor-type light source composed of the four semiconductor light-emitting
4個の前記半導体発光素子41〜44は、図5に示すように、対角線が上下左右に十字となる状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されている。すなわち、4個の正方形の前記半導体発光素子41〜44は、対角線が斜めにX字となる状態(4辺が上下左右となる状態)から約45°傾けてなる状態である。4個の前記半導体発光素子41〜44は、光学系の前記リフレクタ103の焦点(図示せず)、および、前記半導体型光源ユニット1の前記ソケット部11の中心O(取付回転中心O、前記基板3の中心O)もしくはその近傍を中心とする円上に上下左右に十字にそれぞれ配置されている。4個の前記半導体発光素子41〜44は、順方向、すなわち、電流が流れる方向に直列に接続されている。
As shown in FIG. 5, the four semiconductor
(制御素子の説明)
前記抵抗および前記ダイオードは、前記基板3に実装されていて、前記ソケット部11の前記給電部材91〜93と4個の前記半導体発光素子41〜44との間を前記配線素子を介して電気的に接続されている。前記抵抗および前記ダイオードは、4個の前記半導体発光素子41〜44に供給する電流を制御する素子である。
(Description of control element)
The resistor and the diode are mounted on the
(配線素子610〜640、611〜641の説明)
前記配線素子は、図5に示すように、複数の配線パターンと、4本のボンディングワイヤと、4個の導電性接着剤610〜640と、4個の実装パッド611〜641と、4個のワイヤパッドと、から構成されている。前記配線素子610〜640、611〜641は、半田62を介して前記ソケット部11の給電部材91〜93と電気的にかつ機械的に接続されていて、前記制御素子を介して4個の前記半導体発光素子41〜44に給電するものである。
(Description of
As shown in FIG. 5, the wiring element includes a plurality of wiring patterns, four bonding wires, four
複数の前記配線パターンは、たとえば、導電性部材の薄膜配線もしくは厚膜配線などからなる。複数の前記配線パターンには、前記抵抗および前記ダイオードが接続されている。複数の前記配線パターンには、前記実装パッド611〜641と前記ワイヤパッドとがそれぞれ設けられている。複数の前記配線パターンの面積は、ほぼ均等とする。これにより、複数の前記配線パターンにおいて発生する熱を前記基板3を介して外部の前記放熱部材8にほぼ均等に逃がすことができる。複数の前記配線パターンは、相互に所定の間隔(隙間)を開けて配線されている。
The plurality of wiring patterns are made of, for example, thin film wiring or thick film wiring of a conductive member. The resistor and the diode are connected to the plurality of wiring patterns. The plurality of wiring patterns are provided with the mounting
前記実装パッド611〜641は、図4に示すように、十字上に、ほぼ等間隔の隙間を開けて、4個の前記半導体発光素子41〜44と同数個、この例では、4個配置されている。4個の前記実装パッド611〜641には、4個の前記半導体発光素子41〜44が、銀ペーストなどの導電性接着剤610〜640を介して、それぞれ接着されている。前記実装パッド611〜641は、正面視微小な円形をなす。
As shown in FIG. 4, the same number of the mounting
前記導電性接着剤610〜640は、正面視微小な円形形状をなす。すなわち、前記導電性接着剤610〜640は、スタンプにより、正面視微小な円形形状をなす。円形の前記導電性接着剤610〜640の直径は、正方形の前記半導体発光素子41〜44の一辺の長さより大きい。円形の前記実装パッド611〜641の直径は、円形の前記導電性接着剤610〜640の直径より大きい。
The
(包囲壁部材18の説明)
前記包囲壁部材18は、絶縁性部材たとえば樹脂、この例では、反射率を上げた樹脂から構成されている。前記包囲壁部材18は、図2〜図4に示すように、4個の前記半導体発光素子41〜44全部と、前記配線素子の一部(複数の前記配線パターンの一部および4本の前記ボンディングワイヤ全部および4個の前記導電性接着剤610〜640全部および4個の前記実装パッド611〜641全部および4個の前記ワイヤパッド全部)を包囲する円環状形状をなすものである。すなわち、前記包囲壁部材18は、中央部が中空部であり、かつ、周囲部が壁部である円環状形状をなすものである。前記包囲壁部材18の前記壁部の肉厚(前記壁部の内周面から外周面までの厚さ)は、ほぼ均一(均等)である。
(Description of the surrounding wall member 18)
The surrounding
前記包囲壁部材18は、前記半導体発光素子41〜44および前記配線素子の高さよりも十分な高さを有する。前記包囲壁部材18は、前記封止部材180を充填(注入、モールド、モールディング)する容量(範囲)を小容量に規制する部材(土手、ダム)である。前記包囲壁部材18の前記壁部の一端面は、前記基板3の前記実装面30に、嵌合接着により、固定されかつ位置決めされている。
The surrounding
前記包囲壁部材18の前記壁部の内周面には、前記半導体発光素子41〜44(特に、前記半導体発光素子41〜44の4側面)から放射される光(図示せず)を所定の方向(たとえば、前記半導体発光素子41〜44の一正面から放射される光の方向とほぼ同方向)に反射させる反射面が設けられている。
Light (not shown) radiated from the semiconductor
(封止部材180の説明)
前記封止部材180は、光透過性部材、たとえば、エポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂から構成されている。
(Description of sealing member 180)
The sealing
前記封止部材180は、前記基板3に、前記半導体発光素子41〜44が実装され、かつ、ワイヤがボンディング配線された後に、前記基板3に実装された前記包囲壁部材18の前記中空部中であって、前記基板3の前記実装面30と前記包囲壁部材18の前記壁部の内周面とにより区画されている空間中に充填される。前記封止部材180が硬化することにより、4個の前記半導体発光素子41〜44全部と、前記配線素子の一部が前記封止部材180により封止されることとなる。
The sealing
前記封止部材180は、4個の前記半導体発光素子41〜44全部と、前記配線素子の一部を外からの影響、たとえば、他のものが接触したり、塵埃が付着したりするのを防ぎ、かつ、紫外線や硫化ガスやNOxや水から保護するものである。すなわち、前記封止部材180は、4個の前記半導体発光素子41〜44などを外乱から保護するものである。
The sealing
(ソケット部11の説明)
前記ソケット部11は、図2〜図4に示すように、絶縁部材7と、放熱部材8と、3本の前記給電部材91〜93と、金属体2と、を備えるものである。熱伝導性と導電性を有する前記放熱部材8と、導電性を有する前記給電部材91〜93とは、絶縁性を有する前記絶縁部材7中に、相互に絶縁状態で一体に組み込まれている。前記ソケット部11は、前記絶縁部材7と、前記放熱部材8と、前記給電部材91〜93との一体構造からなるものである。
(Description of socket part 11)
As shown in FIGS. 2 to 4, the
(金属体2の説明)
前記金属体2は、図3、図4に示すように、この例では、アルミニウム製の板形状をなし、プレス加工により成形されている。前記金属体2の一面の固定面は、グリース(熱伝導性グリース)を介して前記放熱部材8に固定されている。前記金属体2の他面の当接面には、図示しない熱伝導性媒体(たとえば、熱伝導性接着剤や熱伝導性グリースなど)を介して前記基板3の前記当接面が密着している。
(Description of metal body 2)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
前記金属体2は、正面視ほぼ四角形形状をなす。前記金属体2の外周縁の1辺(前記給電部材91〜93が対応する辺)には、前記給電部材91〜93を回避する回避凹部が設けられている。前記金属体2の外周縁の前記回避凹部以外の3辺の中央部には、長方形の固定部が一体に設けられている。前記固定部の一面は、前記固定面と面一であり、かつ、前記固定部の他面は、前記当接面と段差がある。
The
(絶縁部材7の説明)
前記絶縁部材7は、図3に示すように、前記給電部材91〜93の一部の中間部を外装して、前記放熱部材8と前記給電部材91〜93とを相互に絶縁状態で組み込むものである。前記絶縁部材7は、たとえば、絶縁性の樹脂部材からなる。前記絶縁部材7の一端面から前記給電部材91〜93の一端部が突出している。前記絶縁部材7の他端面から前記給電部材91〜93の他端部が突出している。
(Description of insulating member 7)
As shown in FIG. 3, the insulating
(放熱部材8の説明)
前記放熱部材8は、前記光源部10で発生する熱を外部に放射させるものである。前記放熱部材8は、たとえば、熱伝導性なお導電性をも有する樹脂部材からなる。樹脂部材の前記放熱部材(熱伝導樹脂部材)8は、熱伝導性樹脂、たとえば、炭素繊維(短炭素繊維)、あるいは、炭素顆粒、あるいは、炭素繊維と炭素顆粒との混合物を含有する樹脂から構成されている。前記放熱部材8は、この例では、少なくとも炭素繊維を含有する樹脂の射出成形品から構成されている。なお、前記放熱部材8は、たとえば、熱伝導性なお導電性をも有するアルミダイカストから構成されているものであっても良い。
(Description of heat dissipation member 8)
The
前記放熱部材8は、前記ソケット部11の外装部分(外側の部分)を形成する。前記放熱部材8は、一端部が平板形状をなし、中間部から他端部にかけてフィン形状をなす。前記放熱部材8の一端部の端面には、固定面が設けられている。前記放熱部材8の固定面には、前記金属体2の固定面がグリース(熱伝導性グリース)を介して固定されている。すなわち、前記放熱部材8の一部が前記金属体2の固定部に超音波溶着により加締め付けられていて、前記金属体2が前記放熱部材8に固定されている。この結果、前記ソケット部11の前記放熱部材8には、前記光源部10の前記基板3が、前記金属体2を介して固定されている。これにより、4個の前記半導体発光素子41〜44は、前記放熱部材8の中心O(前記ソケット部11の中心O)もしくはその近傍箇所に位置する。
The
前記放熱部材8の固定面の外周には、環形状の保護壁80が前記金属体2および前記基板3を包囲するように、一体に設けられている。この結果、前記基板3は、前記保護壁80中に収納されていて、かつ、前記保護壁80により保護されている。
On the outer periphery of the fixed surface of the
前記放熱部材8の保護壁80の上下と左右とには、2個の取付孔81と2個のガイド凹部82、83とがそれぞれ設けられている。左右2個の前記ガイド凹部82、83の幅は、前記レンズ部12の左右逆の誤組付防止のために異なる。
Two mounting
前記放熱部材8の他端部の下側、すなわち、前記半導体型光源ユニット1が装備されている車両用灯具100を車両に装備した際の下側の中央部には、コネクタ嵌合部が一体に設けられている。前記放熱部材8の内部のうち、前記固定面と前記コネクタ嵌合部との間の部分には、取付貫通孔84が設けられている。前記取付貫通孔84中には、前記給電部材91〜93が一体に組み込まれている前記絶縁部材7が挿入固定されている。この結果、前記放熱部材8と前記給電部材91〜93とは、前記絶縁部材7を介して、絶縁状態で一体に組み込まれている。
A connector fitting portion is integrated with the lower side of the other end portion of the
前記放熱部材8の中間部の外周面には、前記パッキン108を前記ランプハウジング101に圧接する円板形状の鍔部86が一体に設けられている(図1、図3、図4参照)。前記放熱部材8の中間部の外周面には、複数個この例では4個の取付部87が、前記ランプハウジング101の前記凹部と対応させて、かつ、前記鍔部86と対向して、一体に設けられている。
A disc-shaped
前記鍔部86および4個の前記取付部87は、前記半導体型光源ユニット1を前記車両用灯具100に装備するための取付部を構成する。すなわち、前記ソケット部11の前記レンズ部12側の一部および前記取付部87を前記ランプハウジング101の前記取付孔104および前記凹部中に挿入する。その状態で、前記ソケット部11を中心O軸回りに回転させて、前記取付部87を前記ランプハウジング101の前記ストッパ部に当てる。この時点において、前記取付部87と前記鍔部86とが前記パッキン108を介して前記ランプハウジング101の前記取付孔104の縁部を両側から挟み込む(図1、図3、図4参照)。
The
この結果、前記半導体型光源ユニット1の前記ソケット部11は、図1、図3、図4に示すように、前記車両用灯具100の前記ランプハウジング101に前記パッキン108を介して着脱可能にあるいは固定的に取り付けられる。この時点において、図1、図3、図4に示すように、ソケット部11のうちランプハウジング101から外側に突出している部分がソケット部11のうち灯室105内に収納されている部分よりも大である。
As a result, the
(給電部材91〜93の説明)
前記給電部材91〜93は、前記光源部10に電気的に接続されていて、前記光源部10に給電するものである。前記給電部材91〜93の一端部(前記基板3に取り付けられる端部)は、それぞれストレートピンからなる。ストレートピンの前記給電部材91〜93の一端部は、横一直線上に配置されていて、前記絶縁部材7の一端面(前記基板3に対向する面)から突出している。前記給電部材91〜93の一端部は、前記基板3を貫通して、半田62により、電気的に接続されていてかつ機械的に取り付けられている。なお、前記半田62の代わりにレーザー溶接などであっても良い。
(Description of power supply members 91-93)
The
前記給電部材91〜93の他端部(前記基板3に取り付けられる端部と反対側の端部)は、一直線上に配置されていて、前記絶縁部材7の他端面(前記基板3に対向する面と反対側の面)から突出している。前記給電部材91〜93の他端部は、前記放熱部材8の前記コネクタ嵌合部内に一直線上に配置されているターミナル(図示せず)を構成する。
The other end portion (the end portion opposite to the end portion attached to the substrate 3) of the
(コネクタ部13およびコネクタ14の説明)
前記放熱部材8の一部の前記コネクタ嵌合部および前記給電部材91〜93の一部の前記ターミナルは、コネクタ部13を構成する。前記コネクタ部13には、電源側のコネクタ14が機械的に着脱可能にかつ電気的に断続可能に取り付けられている。
(Description of
A part of the connector fitting part of the
図1に示すように、前記コネクタ14は、ハーネス144、145およびスイッチ(図示せず)を介して図示しない電源(直流電源のバッテリー)に接続されている。前記コネクタ14は、ハーネス146を介してアースされている(グランドされている)。前記コネクタ部13および前記コネクタ14は、3ピン(前記3本の給電部材91〜93、前記3本のターミナル、電源側の前記3本のターミナル)タイプの防水構造のコネクタ部およびコネクタである。
As shown in FIG. 1, the
前記コネクタ部13は、前記ソケット部11の他端部(前記光源部10が取り付けられている側の端部と反対側の端部)の下側に設けられている。すなわち、前記コネクタ部13は、前記半導体型光源ユニット1が装備されている車両用灯具100を車両に装備した際に、下側に位置する。
The
(レンズ部12の説明)
前記レンズ部12は、光透過性部材からなる光学部品でかつカバー部材である。前記レンズ部12は、図1、図3、図4に示すように、外径が前記放熱部材8の保護壁80の内径とほぼ同等もしくは若干小さいほぼ円筒形状をなす。前記レンズ部12は、ほぼ円錐台形(杯形状)のレンズ本体120と、前記レンズ本体120に一体に設けられている4本の取付体121と、から構成されている。前記レンズ本体120と4本の前記取付体121との間、および、4本の前記取付体121相互間には、開口部122が設けられている。
(Description of the lens unit 12)
The
前記レンズ本体120の一面(前記光源部10と対向する面)には、前記半導体発光素子41〜44から放射される光を入射する入射面が設けられている。前記レンズ本体120の他面(前記光源部10と対向する面と反対側の面)には、前記半導体発光素子41〜44からの光であって前記レンズ本体120中に入射した光を光学制御して出射させるプリズムなどの光学制御部(図示せず)が設けられている。
On one surface of the lens body 120 (a surface facing the light source unit 10), an incident surface on which light emitted from the semiconductor
4本の前記取付体121のうち、上下2本の取付体121の外面には、ランス形状の取付突起123が一体に設けられている。4本の前記取付体121のうち、左右2本の取付体121の外面には、ガイド凸部124、125が設けられている。左右の前記ガイド凸部124、125の幅は、左右2個の前記ガイド凹部82、83と同様に、前記レンズ部12の左右逆の誤組付防止のために異なる。
Of the four
前記レンズ部12の前記ガイド凸部124、125を前記放熱部材8の前記ガイド凹部82、83にスライド嵌合させる。かつ、前記レンズ部12の前記取付突起123を前記放熱部材8の前記取付孔81に弾性嵌合する。この結果、前記レンズ部12は、前記放熱部材8に取り付けられる。これにより、前記レンズ部12は、前記光源部10をカバーするように、前記ソケット部11の一端部に取り付けられる。
The guide
前記レンズ部12が前記ソケット部11に取り付けられた際には、前記レンズ部12の前記開口部122が、前記光源部10を収納する前記放熱部材8の保護壁80中に連通する。この結果、前記半導体発光素子41〜44において発生する熱を、前記放熱部材8の保護壁80中から前記レンズ部12の前記開口部122を介して外部に逃がすことができる。
When the
前記レンズ部12は、前記封止部材180と共に、前記半導体発光素子41〜44を外からの影響、たとえば、他のものが接触したり、塵埃が付着したりするのを防ぎ、かつ、紫外線や硫化ガスやNOxや水から保護するものである。すなわち、前記レンズ部12は、前記半導体発光素子41〜44を外乱から保護するものである。また、前記レンズ部12は、前記半導体発光素子41〜44以外に、前記制御素子および前記配線素子および前記導電性接着剤をも外乱から保護するものである。
The
(実施形態1の作用の説明)
この実施形態1における車両用灯具の半導体型光源(光源部10)およびこの実施形態1における車両用灯具の半導体型光源ユニット1およびこの実施形態1における車両用灯具100(以下、「この実施形態1における半導体型光源(光源部10)および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100」と称する)は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
(Description of the operation of the first embodiment)
The semiconductor-type light source (light source unit 10) of the vehicular lamp according to the first embodiment, the semiconductor-type
スイッチを操作して、4個の半導体発光素子41〜44に電流を供給する。すると、4個の半導体発光素子41〜44が発光する。4個の半導体発光素子41〜44から放射された光は、封止部材180、空気層、半導体型光源ユニット1のレンズ部12のレンズ本体120を透過して配光制御される。なお、4個の半導体発光素子41〜44から放射された光の一部は、基板3の高反射面でレンズ部12側に反射される。配光制御された光は、車両用灯具100のランプレンズ102を透過して再度配光制御されて、図6に示すリアフォグランプの配光特性の配光パターンで外部に照射される。これにより、車両用灯具100は、リアフォグランプ機能の配光を外部に照射する。
The switch is operated to supply current to the four semiconductor
ここで、光源部10の半導体発光素子41〜44および制御素子の抵抗およびダイオードおよび配線素子の導体において発生した熱は、基板3および熱伝導性媒体および金属体2および熱伝導性グリースを介して放熱部材8に伝達し、この放熱部材8から外部に放射される。また、前記の熱は、放熱部材8の保護壁80中からレンズ部12の開口部122を介して外部に放射される。
Here, the heat generated in the semiconductor
(実施形態1の効果の説明)
この実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
(Description of the effect of Embodiment 1)
The semiconductor-type light source, that is, the
この実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100は、4個の半導体発光素子41〜44が、正方形をなし、対角線が上下左右に十字となる状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されているので、図6に示すリアフォグランプの配光特性(すなわち、輝度が、太い実線で示す上下左右の十字(VU―5°〜VD−5°、HL−10°〜HR−10°)において高輝度であり、破線で示す菱形形状内において低輝度であるリアフォグランプの特性)とほぼ一致する。すなわち、上下2個の半導体発光素子41、43の上下方向の対角線と左右2個の半導体発光素子42、44の左右方向の対角線とは、上下左右の十字となり、図6に示すリアフォグランプの配光特性における高輝度の上下左右の十字とほぼ一致する。
In the semiconductor-type light source in the first embodiment, that is, the
これにより、この実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100は、リアフォグランプの配光パターンを効率良く照射することができる。ここで、この実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100により得られる上下左右の十字の光束と、4個の正方形をなす半導体発光素子を、対角線が斜めにX字となる状態(4辺が上下左右となる状態)で、上下左右に十字にそれぞれ配置してなるものにより得られる上下左右の十字の光束と、を比較する。すると、この実施形態1における対角線が上下左右に十字となる状態の4個の半導体発光素子41〜44から放射される上下左右の十字の光束は、4個の正方形の半導体発光素子41〜44の対角線に基づいて得られる。これに対して、対角線が斜めにX字となる状態の4個の半導体発光素子から放射される上下左右の十字の光束は、4個の正方形の半導体発光素子の辺に基づいて得られる。このように、この実施形態1における対角線が上下左右に十字となる状態の4個の半導体発光素子41〜44から放射される上下左右の十字の光束は、対角線が斜めにX字となる状態の4個の半導体発光素子から放射される上下左右の十字の光束に対して、約√2倍増加する。この結果、この実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100は、リアフォグランプの配光パターンを効率良く照射することができる。
Thereby, the semiconductor-type light source, that is, the
(実施形態2の構成の説明)
図7は、この発明にかかる半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具の実施形態2を示す。以下、この実施形態2における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具について説明する。図中、図1〜図6と同符号は、同一のものを示す。
(Description of Configuration of Embodiment 2)
FIG. 7 shows
前記の実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100は、4個の半導体発光素子41〜44が、正方形をなし、対角線が上下左右に十字になるように傾いた状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されているものである。これに対して、この実施形態2における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具は、4個の半導体発光素子41〜44が、正方形をなし、対角線が上下左右に十字になるように傾いた状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されているものであって、上下2個の半導体発光素子41、43の中心間距離T1と、左右2個の半導体発光素子42、44の中心間距離T2と、の比が1:2となる状態で、上下左右にひし形にそれぞれ配置されているものである。
In the semiconductor-type light source, that is, the
(実施形態2の作用、効果の説明)
この実施形態2における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具は、前記の実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100と、ほぼ同様の作用効果を達成することができる。
(Explanation of action and effect of embodiment 2)
The semiconductor-type light source, that is, the light source unit, the semiconductor-type light source unit, and the vehicle lamp in the second embodiment are substantially the same as the semiconductor-type light source, that is, the
特に、この実施形態2における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具は、上下2個の半導体発光素子41、43の中心間距離T1と、左右2個の半導体発光素子42、44の中心間距離T2と、の比が1:2となる状態で、上下左右にひし形にそれぞれ配置されている。この1:2の比は、上下と左右との比が1:2である図6に示すリアフォグランプの配光特性における高輝度の上下左右の十字の上下と左右との比とほぼ一致する。
In particular, the semiconductor-type light source, that is, the light source unit, the semiconductor-type light source unit, and the vehicle lamp in the second embodiment includes a center-to-center distance T1 between the upper and lower two semiconductor light-emitting
このために、この実施形態2においては、4個の半導体発光素子41〜44から放射される光を、図6に示すリアフォグランプの配光特性に基づくリアフォグランプの配光パターンに、容易にかつ効率良く配光制御したり配光設計したりすることができる。
For this reason, in the second embodiment, the light emitted from the four semiconductor
(実施形態3の構成の説明)
図8は、この発明にかかる半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具の実施形態3を示す。以下、この実施形態3における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具について説明する。図中、図1〜図7と同符号は、同一のものを示す。
(Description of Configuration of Embodiment 3)
FIG. 8 shows
前記の実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100は、4個の半導体発光素子41〜44が、正方形をなし、対角線が上下左右に十字になるように傾いた状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されているものである。これに対して、この実施形態3における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具は、4個の半導体発光素子41〜44が、正方形をなし、対角線が上下左右に十字になるように傾いた状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されているものであって、上下2個の半導体発光素子41、43の中心間距離T3と、上左2個の半導体発光素子41、42の中心間距離T3と、上右2個の半導体発光素子41、44の中心間距離T3と、下左2個の半導体発光素子43、42の中心間距離T3と、下右2個の半導体発光素子43、44の中心間距離T3と、がそれぞれ最小距離で等しくなる状態で、上下左右にひし形にそれぞれ配置されているものである。ここで、最小距離とは、4個の実装パッド611〜641が相互に絶縁状態を維持できる程度の距離を言う。
In the semiconductor-type light source, that is, the
(実施形態3の作用、効果の説明)
この実施形態3における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具は、前記の実施形態1における半導体型光源すなわち光源部10および半導体型光源ユニット1および車両用灯具100と、ほぼ同様の作用効果を達成することができる。
(Explanation of action and effect of Embodiment 3)
The semiconductor-type light source, that is, the light source unit, the semiconductor-type light source unit, and the vehicle lamp in the third embodiment are substantially the same as the semiconductor-type light source, that is, the
特に、この実施形態3における半導体型光源すなわち光源部および半導体型光源ユニットおよび車両用灯具は、上下2個の半導体発光素子41、43の中心間距離T3と、上左2個の半導体発光素子41、42の中心間距離T3と、上右2個の半導体発光素子41、44の中心間距離T3と、下左2個の半導体発光素子43、42の中心間距離T3と、下右2個の半導体発光素子43、44の中心間距離T3と、がそれぞれ最小距離で等しくなる状態で、上下左右にひし形にそれぞれ配置されている。この結果、4個の半導体発光素子41〜44が相互に中心Oに近接して点光源に近い光源となる。
In particular, the semiconductor-type light source, that is, the light source unit, the semiconductor-type light source unit, and the vehicular lamp in the third embodiment includes the center-to-center distance T3 between the upper and lower two semiconductor light-emitting
このために、この実施形態3においては、4個の半導体発光素子41〜44から放射される光を、図6に示すリアフォグランプの配光特性に基づくリアフォグランプの配光パターンに、容易にかつ効率良く配光制御したり配光設計したりすることができる。
For this reason, in the third embodiment, the light emitted from the four semiconductor
(実施形態1、2、3以外の例の説明)
なお、前記の実施形態1、2、3においては、4個の半導体発光素子41〜44を使用するものである。ところが、この発明においては、半導体型光源を5個以上使用しても良い。
(Description of examples other than
In the first, second, and third embodiments, the four semiconductor
100 車両用灯具
101 ランプハウジング
102 ランプレンズ
103 リフレクタ
104 取付孔
105 灯室
106 透孔
107 反射面
108 パッキン
1 半導体型光源ユニット
10 光源部(半導体型光源)
11 ソケット部
12 レンズ部
120 レンズ本体
121 取付体
122 開口部
123 取付突起
124、125 ガイド凸部
13 コネクタ部
14 コネクタ
144、145、146 ハーネス
18 包囲壁部材
180 封止部材
2 金属体
3 基板
30 実装面
41、42、43、44 半導体発光素子
610、620、630、640 導電性接着剤(配線素子)
611、621、631、641 実装パッド(配線素子)
62 半田
7 絶縁部材
8 放熱部材
80 保護壁
81 取付孔
82、83 ガイド凹部
84 取付貫通孔
86 鍔部
87 取付部
91、92、93 給電部材
O 中心
VU−VD 上下垂直線
HL−HR 左右水平線
T1 上下2個の半導体発光素子の中心間距離
T2 左右2個の半導体発光素子の中心間距離
T3 上下2個の半導体発光素子の中心間距離、上左2個の半導体発光素子の中心間距離、上右2個の半導体発光素子の中心間距離、下左2個の半導体発光素子の中心間距離、下右2個の半導体発光素子の中心間距離
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
611, 621, 631, 641 Mounting pad (wiring element)
62
Claims (5)
前記基板の前記実装面に実装されている少なくとも4個の半導体発光素子と、
を備え、
少なくとも4個の前記半導体発光素子のうち4個の前記半導体発光素子は、正方形をなし、対角線が上下左右に十字となる状態で、上下左右に十字にそれぞれ配置されており、
4個の前記半導体発光素子の全部を包囲する円環状形状の包囲壁部材をさらに備え、
前記包囲壁部材の内周面には、4個の前記半導体発光素子から放射される光を所定の方向に反射させる反射面が設けられている
ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源。 A substrate having a mounting surface;
At least four semiconductor light emitting elements mounted on the mounting surface of the substrate;
With
Of the at least four semiconductor light-emitting elements, four of the semiconductor light-emitting elements are square and are arranged in crosses on the top, bottom, left, and right, respectively, with the diagonal lines crossing up, down, left, and right .
An annular surrounding wall member surrounding all of the four semiconductor light emitting elements;
A semiconductor-type light source for a vehicular lamp, wherein a reflection surface for reflecting light emitted from the four semiconductor light emitting elements in a predetermined direction is provided on an inner peripheral surface of the surrounding wall member .
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具の半導体型光源。 The four semiconductor light emitting elements have a ratio of 1: 2 between the distance between the centers of the two upper and lower semiconductor light emitting elements and the distance between the centers of the two left and right semiconductor light emitting elements. Are arranged in diamonds,
The semiconductor-type light source of the vehicular lamp according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具の半導体型光源。 The four semiconductor light emitting elements include a distance between the centers of the two upper and lower semiconductor light emitting elements, a distance between the centers of the two upper left semiconductor light emitting elements, and a distance between the centers of the upper right two semiconductor light emitting elements. The distance, the distance between the centers of the two lower left semiconductor light emitting elements, and the distance between the centers of the lower right two semiconductor light emitting elements are equal to each other with a minimum distance, and are arranged in a rhombus vertically and horizontally, respectively. Being
The semiconductor-type light source of the vehicular lamp according to claim 1.
前記ソケット部に取り付けられている前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用灯具の半導体型光源と、
を備える、
ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源ユニット。 A socket portion formed by combining an insulating member, a heat radiating member, and a power feeding member;
The semiconductor-type light source of the vehicular lamp according to any one of claims 1 to 3, which is attached to the socket portion,
Comprising
A semiconductor-type light source unit for a vehicular lamp.
前記請求項4に記載の車両用灯具の半導体型光源ユニットと、
を備え、
前記ソケット部が前記ランプハウジングに取り付けられていて、前記半導体型光源が前記灯室内に配置されている、
ことを特徴とする車両用灯具。 A lamp housing and a lamp lens that partition the lamp chamber;
A semiconductor-type light source unit for a vehicular lamp according to claim 4,
With
The socket portion is attached to the lamp housing, and the semiconductor light source is disposed in the lamp chamber;
A vehicular lamp characterized by the above.
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