JP6718602B2 - 車両用照明装置、車両用灯具、および車両用照明装置の製造方法 - Google Patents
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Description
近年においては、車両用照明装置の小型化が望まれている。そのため、基板と、基板上に実装された複数のチップ状の発光素子と、複数の発光素子を覆う封止部と、を有する発光部が提案されている。この様にすれば、複数の発光素子を高密度に実装することができるので、発光部の小型化、ひいては車両用照明装置の小型化を図ることができる。
ところが、基板上には、ダイオードなどの高さの高い制御素子も実装されている。また、発光部は、ソケットの一方の端部に設けられた凹部の底面に設けられる。そのため、封止部から出射した光の一部が、制御素子や、ソケットの凹部の側面に入射する場合がある。制御素子や、ソケットの凹部の側面に入射した光は、制御素子やソケットに吸収されるので光の取り出し効率が悪くなる。
そこで、一般的には、封止部を囲む枠状のリフレクタが設けられている。ところが、単に、枠状のリフレクタを設けると、発光部の小型化、ひいては車両用照明装置の小型化が図れなくなる。
そのため、光の取り出し効率の向上と、小型化を図ることができる技術の開発が望まれていた。
ソケットと;前記ソケットの一方の端部に設けられた基板と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた発光素子と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記封止部を囲み、枠状を呈し、前記封止部側の側面が曲面となっている枠部と;前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた抵抗と;を具備し、前記枠部は、前記抵抗の少なくとも一部を覆い、且つ、前記抵抗の少なくとも一部と密着している。
本実施の形態に係る車両用照明装置1は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置1としては、例えば、フロントコンビネーションライト(例えば、デイタイムランニングランプ(DRL:Daytime Running Lamp)、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの)や、リアコンビネーションライト(例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの)などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置1の用途は、これらに限定されるわけではない。
図2は、図1における車両用照明装置1のA−A線断面図である。
図3は、図1における車両用照明装置1をB方向から見た図である。
図1および図2に示すように、車両用照明装置1には、ソケット10、給電部30、および発光部20が設けられている。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側の面に設けられている。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端面に開口する凹部11aを有する。凹部11aの底面11a1には発光部20が設けられる。
給電端子31は、棒状体とすることができる。給電端子31は、複数設けられている。複数の給電端子31は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子31は、絶縁部32の内部に設けられている。複数の給電端子31は、絶縁部32の内部を延び、絶縁部32の発光部20側の端面および絶縁部32の放熱フィン14側の端面から突出している。複数の給電端子31の発光部20側の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと電気的および機械的に接続されている。すなわち、給電端子31の一方の端部は、配線パターン21aと半田付けされている。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、孔10bの内部に露出している。孔10bの内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105が嵌め合わされる。給電端子31は、導電性を有する。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子31の数、形状、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。
絶縁部32は、絶縁性を有している。絶縁部32は、樹脂などの絶縁性材料から形成することができる。絶縁部32は、例えば、PETなどの樹脂から形成することができる。絶縁部32は、例えば、ソケット10に設けられた孔10aに圧入されている。
基板21は、凹部11aの底面11a1に設けられている。基板21は、平板状を呈している。基板21の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。
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。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。
また、基板21と凹部11aの底面11dとの間に、放熱板や、熱伝導グリスからなる層を設けることもできる。放熱板は、板状を呈し、熱伝導率の高い材料から形成することができる。放熱板は、例えば、アルミニウムや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。放熱板や、熱伝導グリスからなる層を設ければ、発光部20において発生した熱が、ソケット10に伝わりやすくなる。
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3に例示をした抵抗23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)とすることができる。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することができる。抵抗23が膜状の抵抗器であれば、抵抗23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23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、また、複数の抵抗23における抵抗値のばらつきを抑制することができる。
なお、後述する様に、枠部26は、抵抗23の少なくとも一部を覆うことができる。
制御素子24は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子24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とすることができる。図3に例示をした制御素子24は、表面実装型のダイオードである。
なお、後述する様に、枠部26は、制御素子24の少なくとも一部を覆うことができる。
枠部26は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側の面に設けられている。枠部26は、枠状形状を有し、封止部25を囲んでいる。枠部26には、封止部25の側方に照射された光の一部が入射する。枠部26に入射した光は、枠部26により反射されて、車両用照明装置1の正面側に照射される。そのため、枠部26は、発光素子22から出射した光に対する反射率が高い材料から形成されている。枠部26の材料は、例えば、シリコーン樹脂、PBT(polybutylene terephthalate)、PC(polycarbonate)などの樹脂に、光反射粒子を混合させたものとすることができる。光反射粒子は、例えば、酸化チタンや酸化ジルコニウムなどからなる粒子とすることができる。光反射粒子の平均粒径は、例えば、200nm〜300nmとすることができる。ただし、光反射粒子の材料は酸化チタンや酸化ジルコニウムなどに限定されるわけではなく、発光素子22から出射した光に対する反射率が高い材料であればよい。
また、枠部26は、白色ソルダーレジストなどの白色の樹脂から形成することもできる。
枠部26の断面形状は、半円などの曲線を含む形状とすることができる。枠部26は、例えば、樹脂と溶剤を混合して、例えば、ペースト状、コロイド状、スラリー状、または、ゼリー状等の液状にした材料を基板21の上に枠状に塗布し、溶剤を揮発させることで形成することができる。樹脂の塗布は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。また、枠部26の断面形状や高さは、塗布する液状の材料の粘度により制御することができる。液状の材料の粘度は、樹脂と溶剤の混合割合により制御することができる。液状の材料の粘度は、例えば、50Pa・s以上とすることができる。
本実施の形態に係る枠部26とすれば、平面視において、抵抗23や制御素子24は、枠部26と干渉する位置に設けることができる。そのため、発光部20の小型化、ひいては、車両用照明装置1の小型化が可能となる。
図4は、比較例に係る枠部126を例示するための模式断面図である。
封止部25を形成した後に枠部126を形成する場合に、枠部126の封止部25側の側面が封止部25と接触すると、枠部126の頂部に向かうに従い、封止部25側の側面が枠部126の中心に近づく方向に傾斜する。そのため、枠部126の封止部25側の側面に入射した光が基板21側に反射されるので、光の取り出し効率の向上が図れなくなるおそれがある。
図5(a)は、枠部26の底面と、封止部25の底面とが接触する場合である。図5(b)は、枠部26の底面と、封止部25の底面との間に隙間を設ける場合である。
図5(a)、(b)に示すように、枠部26の封止部25側の側面と封止部25との間に隙間を設けると、封止部25を形成した後に枠部26を形成する場合であっても、枠部26の頂部に向かうに従い、枠部26の封止部25側の側面が枠部26の中心から離れる方向に傾斜する。そのため、枠部26の封止部25側の側面に入射した光が、車両用照明装置1の正面側に向けて反射されるので、光の取り出し効率を向上させることができる。
図6に示すように、枠部26を形成した後に封止部25を形成すると、封止部25の高さが枠部26の高さより高くなりやすくなる。封止部25の高さが枠部26の高さより高くなると、封止部25の側方に照射された光の一部が枠部26に入射せず、凹部11aの側面11a2などに入射する。そのため、封止部25の側方に照射された光の一部がソケット10などに吸収されて、光の取り出し効率の向上が図れなくなるおそれがある。
自動車などに設けられる車両用照明装置1の場合には、水平方向(左右方向)に広く、鉛直方向(上下方向)に狭い車両用の配光特性が要求される場合がある。
この様な配光特性が要求される場合には、図7に示すように、複数の発光素子22は、水平方向(左右方向)に一列に並べて設けることができる。複数の発光素子22が水平方向(左右方向)に一列に並べて設けられていれば、水平方向に広く、鉛直方向に狭い配光特性を得ることができる。
枠部26の封止部25側の側面と封止部25とが接触していると、図4に例示をしたように、枠部26の頂部に向かうに従い、封止部25側の側面が枠部26の中心に近づく方向に傾斜する。そのため、枠部26の封止部25側の側面に入射した光が基板21側に反射されるので、鉛直方向(上下方向)における光の照射量を少なくすることができる。
一方、水平方向(左右方向)においては、枠部26の封止部25側の側面と封止部25との間に隙間が生じるようにすることができる。
枠部26の封止部25側の側面と封止部25との間に隙間があれば、図5(a)、(b)に例示をしたように、枠部26の頂部に向かうに従い、封止部25側の側面が枠部26の中心から離れる方向に傾斜する。そのため、枠部26の封止部25側の側面に入射した光が車両用照明装置1の正面側に照射されるので、水平方向(左右方向)における光の照射量を増やすことができる。そのため、水平方向(左右方向)に広く、鉛直方向(上下方向)に狭い配光特性を得ることがさらに容易となる。
すなわち、図3に例示をしたような発光素子22の配置であっても、鉛直方向(上下方向)においては、枠部26の封止部25側の側面と封止部25とが接触するようにし、水平方向(左右方向)においては、枠部26の封止部25側の側面と封止部25との間に隙間が生じるようにすることができる。この様にすれば、水平方向(左右方向)に広く、鉛直方向(上下方向)に狭い配光特性を得ることができる。
この場合、枠部26の形状や大きさは、液状の材料の塗布位置により変更することができる。そのため、必要に応じて配光特性の変更を容易に行うことができる。
図8に示すように、被覆部27は、第1の被覆部27aと第2の被覆部27bを有する。被覆部27の材料は、枠部26の材料と同じとすることができる。すなわち、被覆部27は、発光素子22から出射した光に対する反射率が高い材料から形成されている。また、被覆部27の材料と、枠部26の材料とを同じにすれば、枠部26を形成する際に、被覆部27を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。
第1の被覆部27aを設ければ、抵抗23、制御素子24、および配線パターン21aなどを保護することができる。
そのため、第2の被覆部27bは、凹部11aの側面11a2および底面11a1を覆っている。この場合、第2の被覆部27bは、凹部11aの底面11a1から離れるに従い、ソケット10の中心から離れる方向に傾斜した斜面27b1を有するものとすることができる。斜面27b1を有する第2の被覆部27bを設ければ、凹部11aの側面11a2に向かう光を車両用照明装置1の正面側に向けて反射させることができる。そのため、光の取り出し効率を向上させることができる。
次に、車両用灯具100について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具100が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具100は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具100は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
図9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。
Claims (13)
- ソケットと;
前記ソケットの一方の端部に設けられた基板と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた発光素子と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記封止部を囲み、枠状を呈し、前記封止部側の側面が曲面となっている枠部と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた抵抗と;
を具備し、
前記枠部は、前記抵抗の少なくとも一部を覆い、且つ、前記抵抗の少なくとも一部と密着している車両用照明装置。 - ソケットと;
前記ソケットの一方の端部に設けられた基板と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた発光素子と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられ、前記封止部を囲み、枠状を呈し、前記封止部側の側面が曲面となっている枠部と;
前記基板の前記ソケット側とは反対側の面に設けられた制御素子と;
を具備し、
前記枠部は、前記制御素子の少なくとも一部を覆い、且つ、前記制御素子の少なくとも一部と密着している車両用照明装置。 - 前記枠部の前記封止部側の側面の少なくとも一部と、前記封止部と、の間には、隙間が設けられている請求項1または2に記載の車両用照明装置。
- 前記枠状の枠部の開口寸法は、前記枠部の頂部に向かうに従い大きくなっている請求項1〜3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 前記枠部の材料と同じ材料を含み、前記枠部の外側において前記基板の前記ソケット側とは反対側の面を覆う第1の被覆部をさらに備えた請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 前記ソケットの前記一方の端部には凹部が設けられ、
前記基板は、前記凹部の底面に設けられ、
前記枠部の材料と同じ材料を含み、前記凹部の側面を覆い、前記凹部の底面から離れるに従い、前記ソケットの中心から離れる方向に傾斜した斜面を有する第2の被覆部をさらに備えた請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 - 前記枠部の材料は、光反射粒子を含む樹脂、または、白色の樹脂である請求項1〜6のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 請求項1〜7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。 - 請求項1に記載の車両用照明装置の製造方法であって、
枠部を、液状にした材料を、基板および抵抗の少なくとも一部の上に枠状に塗布して形成する車両用照明装置の製造方法。 - 請求項2に記載の車両用照明装置の製造方法であって、
枠部を、液状にした材料を、基板および制御素子の少なくとも一部の上に枠状に塗布して形成する車両用照明装置の製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載の車両用照明装置の製造方法であって、
枠部を、液状にした材料を基板の上に枠状に塗布して形成する車両用照明装置の製造方法。 - 前記液状にした材料は、樹脂と溶剤を混合して、ペースト状、コロイド状、スラリー状、または、ゼリー状の液状にした材料である請求項9〜11のいずれか1つに記載の車両用照明装置の製造方法。
- 前記枠部は、前記液状にした材料を塗布した後、前記溶剤を揮発させることで形成する請求項12記載の車両用照明装置の製造方法。
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