JP6664659B2 - Vehicle lighting device and vehicle lamp - Google Patents
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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.
直列接続された複数の発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を備えた車両用照明装置がある。
ここで、車両用照明装置に印加される電圧は変動する。そのため、車両用照明装置においては、動作電圧範囲(電圧変動範囲)が定められている。
また、発光ダイオードには順方向の電圧降下がある。そのため、直列接続された複数の発光ダイオードに印加される電圧が低下すると、複数の発光ダイオードから照射される光の量が低下して、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。
There is a vehicle lighting device including a plurality of light emitting diodes (LEDs: Light Emitting Diodes) connected in series.
Here, the voltage applied to the vehicle lighting device fluctuates. Therefore, in the vehicle lighting device, an operating voltage range (voltage fluctuation range) is determined.
The light emitting diode has a forward voltage drop. Therefore, when the voltage applied to the plurality of light-emitting diodes connected in series decreases, the amount of light emitted from the plurality of light-emitting diodes decreases, and the total luminous flux of the vehicle lighting device may be less than a specified value. is there.
そこで、車両用照明装置に印加される電圧が低下した場合には、直列接続された複数の発光ダイオードのうちの一部の発光ダイオードに電流を流さないようにする技術が提案されている。
この様にすれば、車両用照明装置に印加される電圧が低下した場合であっても、必要となる全光束を確保することができる。
ところが、一部の発光ダイオードに電流を流さないように切り替えた際に、残りの発光ダイオードに流れる電流が急激に増加して、全光束が急激に増加するという新たな問題が生じる。
Therefore, a technique has been proposed for preventing a current from flowing to some of the plurality of light emitting diodes connected in series when the voltage applied to the vehicle lighting device decreases.
In this way, even when the voltage applied to the vehicle lighting device is reduced, the necessary total luminous flux can be secured.
However, when switching is performed so that current does not flow through some of the light emitting diodes, the current flowing through the remaining light emitting diodes rapidly increases, causing a new problem that the total luminous flux rapidly increases.
そのため、車両用照明装置に印加される電圧が低下した場合であっても、必要となる全光束を確保することができ、且つ、全光束の変動を緩やかなものとすることができる技術の開発が望まれていた。 Therefore, even if the voltage applied to the vehicular lighting device is reduced, it is possible to secure a necessary total luminous flux and to develop a technology capable of reducing the fluctuation of the total luminous flux. Was desired.
本発明が解決しようとする課題は、車両用照明装置に印加される電圧が低下した場合であっても、必要となる全光束を確保することができ、且つ、全光束の変動を緩やかなもの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。 The problem to be solved by the present invention is to provide a necessary total luminous flux even when the voltage applied to the vehicle lighting device is reduced, and to moderate the fluctuation of the total luminous flux. It is an object of the present invention to provide a vehicular lighting device and a vehicular lamp.
実施形態に係る車両用照明装置は、少なくとも1つの発光素子と、前記発光素子に並列接続され、温度が上昇すると電気抵抗が高くなる制御素子と、を有する第1回路部と;前記第1回路部と直列接続され、少なくとも1つの発光素子を有する第2回路部と;を具備している。前記制御素子は、PTCサーミスタである。前記制御素子のキュリー温度は、1つの前記発光素子の順方向電圧以上の電圧を前記制御素子に印加した際の前記制御素子の温度以下である。 The vehicle lighting device according to the embodiment, a first circuit unit having at least one light emitting element, and a control element connected in parallel to the light emitting element and having an electrical resistance that increases as the temperature increases; the first circuit; A second circuit unit connected in series with the unit and having at least one light emitting element. The control element is a PTC thermistor. The Curie temperature of the control element is equal to or lower than the temperature of the control element when a voltage equal to or higher than the forward voltage of one light emitting element is applied to the control element.
本発明の実施形態によれば、車両用照明装置に印加される電圧が低下した場合であっても、必要となる全光束を確保することができ、且つ、全光束の変動を緩やかなもの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。 According to the embodiment of the present invention, even when the voltage applied to the vehicle lighting device is reduced, it is possible to secure the necessary total luminous flux, and to make the fluctuation of the total luminous flux gentle. It is possible to provide a vehicular lighting device and a vehicular lamp that can be used.
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。
(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において車両用照明装置1をA方向から見た模式図である。
図3は、図1における車両用照明装置1のB−B線方向の模式断面図である。
図1、図2、および図3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が設けられている。
ソケット10は、収納部10aおよび放熱部10bを有する。
収納部10aは、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13を有する。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating a
FIG. 2 is a schematic view of the
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
The
The
装着部11は、筒状を呈している。装着部11は、例えば、円筒状を呈したものとすることができる。装着部11は、フランジ14の、放熱フィン16が設けられた側とは反対側に設けられている。装着部11は、載置部15を囲んでいる。
The
バヨネット12は、装着部11の側面に設けられ、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14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、後述するツイストロックに用いられるものである。
The
絶縁部13は、装着部11の内部に設けられている。
The
収納部10aは、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13を一体成形して形成することもできるし、これらを接合して形成することもできる。収納部10aは、発光モジュール20を収納する機能と、給電端子31を絶縁する機能を有する。
そのため、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13は、絶縁性材料から形成することが好ましい。絶縁性材料は、例えば、樹脂などの有機材料、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)などの無機材料などとすることができる。
The
Therefore, it is preferable that the
この場合、発光モジュール20において発生した熱を外部に伝えることを考慮して、装着部11、バヨネット12、および絶縁部13を絶縁性と高い熱伝導率を有する材料から形成することもできる。絶縁性と高い熱伝導率を有する材料は、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)、高熱伝導性樹脂などとすることができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い酸化アルミニウムなどからなる繊維や粒子を混合させたものである。なお、装着部11およびバヨネット12は、金属などの導電性材料から形成することもできる。
In this case, in consideration of transmitting the heat generated in the
放熱部10bは、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17を有する。
フランジ14は、板状を呈している。フランジ14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14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
The
載置部15は、円筒状を呈したものとすることができる。載置部15は、フランジ14の、放熱フィン16が設けられる側とは反対側の面14aに設けられている。載置部15の側面には、凹部15aが設けられている。凹部15aの内部には、絶縁部13が設けられている。載置部15の、フランジ14側とは反対側の面15bには、発光モジュール20(基板21)が設けられる。
The mounting
放熱フィン16は、フランジ14の、載置部15が設けられる側とは反対側の面14bに設けられている。放熱フィン16は、複数設けることができる。複数の放熱フィン16は、互いに平行となるように設けることができる。放熱フィン16は、平板状を呈したものとすることができる。
The radiating
凸部17は、給電端子31の端部を保護する機能と、コネクタ105を保持する機能とを有する。凸部17は、フランジ14の、放熱フィン16が設けられた面14bに設けられている。凸部17には、孔17aが設けられている。孔17aのフランジ14側には、給電端子31の端部が突出している。孔17aには、シール部材105aを有するコネクタ105が挿入される。
The
放熱部10bは、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17を一体成形して形成することもできるし、これらを別々に形成して接合することもできる。放熱部10bは、発光モジュール20を載置する機能と、発光モジュール20において発生した熱を外部に放出する機能を有する。
そのため、熱を放出する機能を考慮して、フランジ14、載置部15、放熱フィン16、および凸部17は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属、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、高熱伝導性樹脂などとすることができる。
The
Therefore, in consideration of the function of releasing heat, it is preferable that the
発光モジュール20は、載置部15のフランジ14側とは反対側の面15bに設けられている。発光モジュール20は、基板21、発光素子22、抵抗23、および制御素子24を有する。
The
基板21は、載置部15の面15bの上に設けられている。基板21は、平板状を呈している。基板21の表面には、配線パターン26が設けられている。
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。
The
The material and structure of the
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。
When the
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26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。
The
発光素子22の形式には特に限定はない。
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、図1および図3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。また、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。
The type of the
The
また、発光素子22は、COB(Chip On Board)により実装されるものとすることもできる。COBにより実装される発光素子22とする場合には、チップ状の発光素子22と、発光素子22と配線パターン26を電気的に接続する配線と、発光素子22と配線を囲む枠状の部材と、枠状の部材の内部に設けられた封止部などを基板21の上に設けることができる。この場合、封止部には、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。
Further, the
発光素子22の光の出射面は、車両用照明装置1の正面側に向けられている。発光素子22は、主に、車両用照明装置1の正面側に向けて光を出射する。
発光素子22の数、大きさなどは、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。
The light emission surface of the
The number, size, and the like of the
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26と電気的に接続されている。抵抗23は、発光素子22に流れる電流を制御する。
The
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ことができる。
Since the forward voltage characteristics of the
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および図3に例示をした抵抗23は、膜状の抵抗器である。
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。
The
The number, size, arrangement, and the like of the
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26と電気的に接続されている。制御素子24は、温度が上昇すると電気抵抗が高くなるものとすることができる。制御素子24は、例えば、PTCサーミスタ(positive temperature coefficient thermistor)とすることができる。
なお、発光素子22、抵抗23、および制御素子24の接続に関する詳細は、後述する(図6(a)、(b)などを参照)。
The
The details regarding the connection of the
次に、制御素子24の作用について説明する。
制御素子24に電流が流れるとジュール熱が発生するので、制御素子24の温度が上昇する。前述したように、制御素子24は、温度が上昇すると電気抵抗が高くなる。
そのため、制御素子24は以下のように機能する。
Next, the operation of the
When a current flows through the
Therefore, the
前述したように、車両用照明装置1に印加される電圧(入力電圧)は変動する。
制御素子24と並列に接続された発光素子22の印加電圧が、発光素子22の順方向電圧より高い場合、発光素子22の内部インピーダンスは低くなる。この場合、発光素子22の内部インピーダンスより十分に高い内部インピーダンスを有する制御素子24を選定すれば、大半の電流は発光素子22を通過し、発光素子22が点灯する。
また、制御素子24には、並列に接続された発光素子22と同じ電圧が印加される。この電圧印加により制御素子24の温度が上昇するので、制御素子24の抵抗が高くなる。そのため、制御素子24に電流が流れにくくなる。
As described above, the voltage (input voltage) applied to the
When the applied voltage of the
Further, the same voltage as that of the
車両用照明装置1に印加される電圧(入力電圧)が低下し、制御素子24と並列に接続された発光素子22の印加電圧が発光素子22の順方向電圧に近づく場合、または、下回った場合、発光素子22の内部インピーダンスが上昇する。制御素子24のインピーダンスと比較して、発光素子22のインピーダンスが高くなると、制御素子24に電流が流れやすくなる。
When the voltage (input voltage) applied to the
例えば、制御素子24がPTCサーミスタの場合には、制御素子24に印加される電圧が高くなり、自己発熱と発光素子22などからの熱が増大し、制御素子24の温度がキュリー温度Tcに達すると、制御素子24の抵抗が急激に高くなる。そのため、制御素子24に流れる電流が急減する。
For example, when the
なお、制御素子24のキュリー温度Tcは、1つの発光素子22の順方向電圧以上の電圧を制御素子24に印加した際の制御素子24の温度(自己発熱および周囲からの熱による温度)以下とすることが好ましい。
また、制御素子24のキュリー温度Tcは、1つの発光素子22の順方向電圧未満の電圧を制御素子24に印加した際の制御素子24の温度(自己発熱および周囲からの熱による温度)以上とすることが好ましい。
例えば、1つの発光素子22の順方向電圧が3Vであるとする。
また、制御素子24に3Vの電圧を印加した際の制御素子24の温度が100℃、制御素子24に2Vの電圧を印加した際の制御素子24の温度が70℃であるとする。
この場合、キュリー温度Tcは、70℃以上、100℃以下(例えば、80℃)とすることが好ましい。
The Curie temperature Tc of the
Further, the Curie temperature Tc of the
For example, it is assumed that the forward voltage of one
Further, it is assumed that the temperature of the
In this case, the Curie temperature Tc is preferably set to 70 ° C. or more and 100 ° C. or less (for example, 80 ° C.).
一方、制御素子24に印加される電圧が低くなり、自己発熱と発光素子22などからの熱が減少し、制御素子24の温度がキュリー温度Tcに達しないと、制御素子24の抵抗値はほぼ所定の値に維持される。そのため、制御素子24に流れる電流は、制御素子24に印加される電圧に応じてほぼ所定の値に維持される。
すなわち、制御素子24は、入力電圧の変動に応じて、電流が流れやすい状態と、電流が流れにくい状態とを切り替える。
On the other hand, when the voltage applied to the
That is, the
また、発光モジュール20には、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、さらにダイオードを設けることができる。
また、発光モジュール20には、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、発光モジュール20には、配線パターン26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。
The
Further, the
給電部30は、複数の給電端子31を有する。複数の給電端子31は、ソケット10(絶縁部13)の内部に設けられている。複数の給電端子31は、絶縁部13の内部を延びている。複数の給電端子31の一方の端部は、絶縁部13の、フランジ14側とは反対側の端面から突出し、基板21に設けられた配線パターン26と電気的に接続されている。複数の給電端子31の他方の端部は、絶縁部13のフランジ14側の端面13aから突出している。複数の給電端子31の他方の端部は、孔17aの内部に露出している。なお、給電端子31の数、形状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
次に、発光モジュール20についてさらに説明する。
まず、比較例に係る発光モジュール200、210について説明する。
図4(a)は、比較例に係る発光モジュール200を例示するための回路図である。
図4(b)は、発光モジュール200における入力電圧と全光束との関係を例示するためのグラフ図である。
図4(a)に示すように、発光モジュール200には、発光素子22および抵抗23が設けられている。前述した発光モジュール20と同様に、発光素子22および抵抗23は、基板21の表面に設けられた配線パターン26と電気的に接続されている。ただし、発光モジュール200には、制御素子24が設けられていない。
Next, the
First, the
FIG. 4A is a circuit diagram illustrating a
FIG. 4B is a graph illustrating the relationship between the input voltage and the total luminous flux in the
As shown in FIG. 4A, the
ここで、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に印加される電圧は変動する。
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、車両用照明装置1に印加される電圧が変動する。
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、中には7V以上16V以下の場合もある。
Here, the
For example, a standard operating voltage (rated voltage) of a general
Therefore, in the
ここで、発光素子22には順方向の電圧降下(順方向電圧)がある。そのため、図4(b)に示すように、直列接続された複数の発光素子22の入力電圧(印加電圧)が低下すると、複数の発光素子22から照射される光の量が低下する。そして、動作電圧範囲の下限近傍において、車両用照明装置1の全光束が規定値未満となるおそれがある。
例えば、発光素子22の順方向の電圧降下が3V程度の場合、3つの発光素子22を直列接続すると、9Vの電圧降下が生じることになる。また、3つの発光素子22には抵抗23も直列接続されている。そのため、入力電圧が9V程度となると、3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。
Here, the
For example, when the forward voltage drop of the
図5(a)は、比較例に係る発光モジュール210を例示するための回路図である。
図5(b)は、発光モジュール210における入力電圧と全光束との関係を例示するためのグラフ図である。
図5(a)に示すように、発光モジュール210には、発光素子22、抵抗23、電圧計211、およびスイッチ212が設けられている。
FIG. 5A is a circuit diagram illustrating a
FIG. 5B is a graph illustrating the relationship between the input voltage and the total luminous flux in the
As shown in FIG. 5A, the
電圧計211は、抵抗23と並列接続されている。電圧計211は、入力電圧を測定する。
3つの発光素子22は、抵抗23と直列接続されている。
スイッチ212は、入力側に最も遠い1つの発光素子22と並列接続されている。
The
The three
The
電圧計211により測定された入力電圧が所定の値を超えている場合には、スイッチ212を開くようにする。すると、直列接続された3つの発光素子22に電流Iaが流れ、3つの発光素子22から光が照射される。
一方、電圧計211により測定された入力電圧が所定の値となった場合には、スイッチ212を閉じるようにする。すると、直列接続された2つの発光素子22に電流Ibが流れ、スイッチ212と並列接続された発光素子22にはほとんど電流が流れなくなる。そのため、2つの発光素子22に流れる電流を増加させることができる。その結果、動作電圧範囲の下限近傍において、車両用照明装置1の全光束が規定値未満となるのを抑制することができる。
When the input voltage measured by the
On the other hand, when the input voltage measured by the
ところが、スイッチ212を閉じると、2つの発光素子22に流れる電流が急激に増加する。そのため、図5(b)に示すように、動作電圧範囲の下限近傍において、車両用照明装置1の全光束が急激に増加するという新たな問題が生じることになる。
However, when the
図6(a)、(b)は、本実施の形態に係る発光モジュール20を例示するための回路図である。
図6(a)は、入力電圧が、直列接続された複数の発光素子22の順方向電圧の総和に比べて充分に高い場合の電流の流れを例示するための回路図である。
図6(b)は、入力電圧が、直列接続された複数の発光素子22の順方向電圧の総和よりも低い場合の電流の流れを例示するための回路図である。
例えば、1つの発光素子22の順方向電圧を3Vとすると、図6(a)は入力電圧が13.5V(定格電圧)程度の場合、図6(b)は入力電圧が9V未満の場合である。
図7は、発光モジュール20における入力電圧と全光束との関係を例示するためのグラフ図である。
図6(a)、(b)に示すように、発光モジュール20は、抵抗23、第1回路部20a、および第2回路部20bを有する。抵抗23、第1回路部20a、および第2回路部20bは、直列接続されている。
第1回路部20aは、少なくとも1つの発光素子22と、発光素子22に並列接続された制御素子24を有する。なお、第1回路部20aに発光素子22が複数設けられる場合には、直列接続された複数の発光素子22と、制御素子24とが並列接続される。
FIGS. 6A and 6B are circuit diagrams illustrating the
FIG. 6A is a circuit diagram illustrating the flow of current when the input voltage is sufficiently higher than the sum of the forward voltages of the plurality of light-emitting
FIG. 6B is a circuit diagram illustrating the flow of current when the input voltage is lower than the sum of the forward voltages of the plurality of
For example, assuming that the forward voltage of one
FIG. 7 is a graph illustrating the relationship between the input voltage and the total luminous flux in the
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
The
第2回路部20bは、第1回路部20aと直列接続されている。第2回路部20bは、少なくとも1つの発光素子22を有する。なお、第2回路部20bに発光素子22が複数設けられる場合には、複数の発光素子22は直列接続される。
The
前述したように、車両用照明装置1に印加される電圧(入力電圧)は変動する。
入力電圧が、直列接続された複数の発光素子22の順方向電圧の総和に比べて充分に高い場合には、第1回路部20aに高い電圧が印加される。この際、制御素子24に印加される電圧は、1つの発光素子22の順方向電圧により規定される。例えば、制御素子24に印加される電圧は、ほぼ1つの発光素子22の順方向電圧と同じになる。
As described above, the voltage (input voltage) applied to the
When the input voltage is sufficiently higher than the sum of the forward voltages of the plurality of
入力電圧が高くなれば、当初、制御素子24に流れる電流は多くなる。しかしながら、制御素子24の温度が上昇するので、制御素子24の抵抗が高くなる。その結果、図6(a)に示すように、制御素子24にはほとんど電流Iが流れなくなり、制御素子24に並列接続された発光素子22と第2回路部20bに電流Iが流れることになる。
As the input voltage increases, the current flowing through the
この状態から、入力電圧が低下すると、入力電圧の低下に応じて、制御素子24に並列接続された発光素子22と第2回路部20bに流れる電流Iも漸減する。そのため、図7に示すように、全光束も漸減する。
When the input voltage decreases from this state, the current I flowing through the
そして、入力電圧が、直列接続された複数の発光素子22の順方向電圧の総和よりも低くなった場合には、第1回路部20aに低い電圧が印加される。制御素子24は発光素子22と並列接続されているので、制御素子24にも低い電圧が印加される。
When the input voltage is lower than the sum of the forward voltages of the plurality of
入力電圧が低くなれば、当初、制御素子24に流れる電流Iは少なくなる。しかしながら、制御素子24の温度が低下するので、制御素子24の抵抗が低くなる。その結果、図6(b)に示すように、制御素子24に流れる電流Iが増加する。
また、入力電圧が低くなれば、制御素子24に並列接続された発光素子22には電流Iが流れにくくなる。そのため、制御素子24に並列接続された発光素子22からの光束は急激に低下する。しかしながら、制御素子24に流れる電流Iは、第2回路部20bに設けられた発光素子22に供給される。
As the input voltage decreases, the current I flowing through the
When the input voltage decreases, the current I hardly flows through the
ここで、第2回路部20bに設けられた発光素子22の数は、発光モジュール20に設けられた発光素子22の数よりも少ない。そのため、第2回路部20bにおける順方向電圧の総和は、発光モジュール20における順方向電圧の総和よりも小さいので、第2回路部20bに設けられた発光素子22には電流Iが流れやすくなる。
その結果、図7に示すように、入力電圧が低い領域における全光束の低下は、図4(b)に例示をした場合よりも緩やかになるので、車両用照明装置1の全光束が規定値以上となるようにすることが容易となる。
Here, the number of the
As a result, as shown in FIG. 7, the total luminous flux in the region where the input voltage is low is reduced more gradually than in the case illustrated in FIG. It is easy to achieve the above.
また、入力電圧が低い領域においては、入力電圧が低下するにつれ、第1回路部20aに設けられた発光素子22に流れる電流と、制御素子24に流れる電流との割合が徐々に変化することになる。
そのため、図7に示すように、入力電圧が低い領域における全光束の低下は緩やかなものとなり、図5(b)に例示をした場合のように全光束が急激に増加することはない。
すなわち、本実施の形態に係る車両用照明装置1によれば、車両用照明装置1に印加される電圧が低下した場合であっても、必要となる全光束を確保することができ、且つ、全光束の変動を緩やかなものとすることができる。
In a region where the input voltage is low, the ratio of the current flowing through the
Therefore, as shown in FIG. 7, the total luminous flux in the region where the input voltage is low is gradually reduced, and the total luminous flux does not increase rapidly as illustrated in FIG. 5B.
That is, according to the
図8は、他の実施形態に係る発光モジュール20を例示するための回路図である。
図8に示すように、第1回路部20aは、抵抗25をさらに備えることができる。抵抗25は、制御素子24と直列接続されている。抵抗25は、抵抗値を調整できるものとすることができる。
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a
As shown in FIG. 8, the
制御素子24がPTCサーミスタである場合には、ゼロ負荷抵抗値に比較的大きなばらつきがある。例えば、PTCサーミスタのゼロ負荷抵抗値は、±20%程度ばらつくことがある。そのため、ゼロ負荷抵抗値のばらつきに応じて、車両用照明装置1の全光束がばらつくおそれがある。
When the
そこで、制御素子24と抵抗25を直列接続し、制御素子24と抵抗25の合成抵抗値(全体の抵抗値)が所定の範囲内となるようにしている。
すなわち、制御素子24のゼロ負荷抵抗値のばらつきに応じて、抵抗25の抵抗値を増減させて合成抵抗値が所定の範囲内となるようにしている。
この様にすれば、ゼロ負荷抵抗値のばらつきに応じて、車両用照明装置1の全光束がばらつくのを抑制することができる。
Therefore, the
That is, the resistance value of the
By doing so, it is possible to suppress the variation of the total luminous flux of the
抵抗25は、例えば、可変抵抗器とすることができる。
また、抵抗25は、抵抗値の調整が容易な膜状の抵抗器とすることもできる。
抵抗25を膜状の抵抗器とする場合には、以下のようにして抵抗値の調整を行うことができる。
まず、スクリーン印刷法などを用いて、基板21の表面に膜状の抵抗25を形成する。
次に、抵抗25にレーザ光を照射して、抵抗25の一部を除去する。そして、除去した部分の大きさなどにより、抵抗25の抵抗値を変化させる。この場合、抵抗25bの一部を除去すれば、抵抗値は増加することになる。
The
Further, the
When the
First, a film-shaped
Next, a part of the
図9は、他の実施形態に係る発光モジュール20を例示するための回路図である。
図9に示すように、第2回路部20bは、抵抗23と第1回路部20aの間に設けることもできる。すなわち、第2回路部20bは、入力端子側に設けてもよい。また、前述したように、第2回路部20bは、少なくとも1つの発光素子22を有していればよい。また、第1回路部20aは、少なくとも1つの発光素子22と、発光素子22に並列接続された制御素子24を有していればよい。
この様にしても、前述したものと同様の効果を得ることができる。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a
As shown in FIG. 9, the
Even in this case, the same effects as those described above can be obtained.
(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。
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14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14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。
When the
コネクタ105は、孔17a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。
The
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(図3を参照)。シール部材105aは、孔17aの内部に水が侵入するのを防ぐために設けられている。
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 novel 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、10a 収納部、10b 放熱部、20 発光モジュール、20a 第1回路部、20b 第2回路部、21 基板、22 発光素子、23 抵抗、24 制御素子、25 抵抗、100 車両用灯具
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1回路部と直列接続され、少なくとも1つの発光素子を有する第2回路部と;
を具備し、
前記制御素子は、PTCサーミスタであり、
前記制御素子のキュリー温度は、1つの前記発光素子の順方向電圧以上の電圧を前記制御素子に印加した際の前記制御素子の温度以下である車両用照明装置。 A first circuit unit having at least one light emitting element and a control element connected in parallel to the light emitting element and having a higher electric resistance as the temperature rises;
A second circuit unit connected in series with the first circuit unit and having at least one light emitting element;
Equipped with,
The control element is a PTC thermistor;
A vehicle lighting device , wherein the Curie temperature of the control element is equal to or lower than the temperature of the control element when a voltage equal to or higher than the forward voltage of one light emitting element is applied to the control element .
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 4 ,
A housing to which the vehicle lighting device is attached;
A vehicle lighting device comprising:
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