JP6930332B2 - 車両用照明装置、および車両用灯具 - 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。
ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールとを備えた車両用照明装置がある。発光モジュールは、配線パターンが設けられた基板と、配線パターンに電気的に接続された発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）とを有している。
車両用照明装置を点灯させる際には、車両用照明装置（発光ダイオード）に電圧を印加する。発光ダイオードに電圧が印加されると、発光ダイオードに電流が流れて熱が発生し、発光ダイオードの温度が上昇する。この場合、自動車に設けられる車両用照明装置の場合には、車両用照明装置（発光ダイオード）に印加される電圧が変動する。そのため、発光ダイオードの温度が高くなりすぎて、発光ダイオードが故障したり、発光ダイオードの寿命が短くなったりするおそれがある。
車両用照明装置を点灯させる際には、車両用照明装置（発光ダイオード）に電圧を印加する。発光ダイオードに電圧が印加されると、発光ダイオードに電流が流れて熱が発生し、発光ダイオードの温度が上昇する。この場合、自動車に設けられる車両用照明装置の場合には、車両用照明装置（発光ダイオード）に印加される電圧が変動する。そのため、発光ダイオードの温度が高くなりすぎて、発光ダイオードが故障したり、発光ダイオードの寿命が短くなったりするおそれがある。
そこで、抵抗と、抵抗と正特性サーミスタとを直列接続した回路と、を並列接続し、過電圧の場合には正特性サーミスタを遮断して並列接続された抵抗のみに電流を流す技術が提案されている。
しかしながら、この様にすると、サーミスタによる遮断が行われた際に発光ダイオードに流れる電流が急激に変化して全光束が急激に変動するおそれがある。
そこで、車両用照明装置に印加される電圧が増加した場合であっても、発光ダイオードなどの発光素子に流れる電流を抑制することができ、且つ、全光束の急激な変動を抑制す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、この様にすると、サーミスタによる遮断が行われた際に発光ダイオードに流れる電流が急激に変化して全光束が急激に変動するおそれがある。
そこで、車両用照明装置に印加される電圧が増加した場合であっても、発光ダイオードなどの発光素子に流れる電流を抑制することができ、且つ、全光束の急激な変動を抑制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、車両用照明装置に印加される電圧が増加した場合であっても、発光素子に流れる電流を抑制することができ、且つ、全光束の急激な変動を抑制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発光モジュールと；を具備している。前記発光モジュールは、配線パターンを有する基板と；前記配線パターンと電気的に接続され、直列接続された複数の発光素子と；前記配線パターンと電気的に接続され、並列接続された複数のサーミスタと；を有している。 前記並列接続された複数のサーミスタは、前記直列接続された複数の発光素子と直列接続されている。
前記複数の発光素子は、前記基板の中央領域に設けられ、前記複数のサーミスタは、前記基板の周縁領域に設けられ、前記発光素子の群の重心を中心とする円周の近傍に、前記複数のサーミスタのそれぞれの重心が設けられている。
前記複数の発光素子は、前記基板の中央領域に設けられ、前記複数のサーミスタは、前記基板の周縁領域に設けられ、前記発光素子の群の重心を中心とする円周の近傍に、前記複数のサーミスタのそれぞれの重心が設けられている。
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増加した場合であっても、発光素子に流れる電流を抑制することができ、且つ、全光束の急激な変動を抑制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。
（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；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、デイタイムランニングランプ（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の模式分解図である。
図２は、発光モジュール２０の回路図である。
図１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、給電部３０、および伝熱部４０が設けられている。
図２は、発光モジュール２０の回路図である。
図１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、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、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、および放熱フィン１４を有する。
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には発光モジュール２０が設けられる。 装着部１１には、少なくとも１つのスリット１１ｂを設けることができる。スリット１１ｂの内部には、基板２１の角部が設けられる。装着部１１の周方向におけるスリット１１ｂの寸法（幅寸法）は、基板２１の角部の寸法よりも僅かに大きくなっている。そのため、スリット１１ｂの内部に基板２１の角部を挿入することで、基板２１の位置決めができるようになっている。
また、スリット１１ｂを設けるようにすれば、基板２１の平面形状を大きくすることができる。そのため、基板２１上に実装する素子の数を増加させることができる。あるいは、装着部１１の外形寸法を小さくすることができるので、装着部１１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。
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には発光モジュール２０が設けられる。 装着部１１には、少なくとも１つのスリット１１ｂを設けることができる。スリット１１ｂの内部には、基板２１の角部が設けられる。装着部１１の周方向におけるスリット１１ｂの寸法（幅寸法）は、基板２１の角部の寸法よりも僅かに大きくなっている。そのため、スリット１１ｂの内部に基板２１の角部を挿入することで、基板２１の位置決めができるようになっている。
また、スリット１１ｂを設けるようにすれば、基板２１の平面形状を大きくすることができる。そのため、基板２１上に実装する素子の数を増加させることができる。あるいは、装着部１１の外形寸法を小さくすることができるので、装着部１１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。
バヨネット１２は、装着部１１の外側面に設けられている。バヨネット１２は、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、車両用照明装置１を車両用灯具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られるものである。
フランジ１３は、板状を呈している。フランジ１３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１３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。
放熱フィン１４は、フランジ１３の装着部１１側とは反対側に設けられている。放熱フィン１４は、少なくとも１つ設けることができる。図１に例示をしたソケット１０には複数の放熱フィンが設けられている。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、平板状を呈したものとすることができる。
また、ソケット１０には、孔１０ａと孔１０ｂが設けられている。孔１０ａの一方の端部は凹部１１ａの底面１１ａ１に開口している。孔１０ａの内部には、絶縁部３２が設けられている。孔１０ｂの一方の端部は、孔１０ａの他方の端部に接続されている。孔１０ｂの他方の端部は、ソケット１０の放熱フィン１４側に開口している。孔１０ｂには、シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が挿入される。そのため、孔１０ｂの断面形状は、シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５の断面形状に適合したものとなっている。
発光モジュール２０において発生した熱は、主に、装着部１１およびフランジ１３を介して放熱フィン１４に伝わる。放熱フィン１４に伝わった熱は、主に、放熱フィン１４から外部に放出される。
この場合、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る。
そのため、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、ソケット１０は高い熱伝導率を有する材料から形成することが好ましい。高い熱伝導率を有する材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属や、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）、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ナイロン（Nylon）等の樹脂に、無機材料を用いたフィラーを混合させたものである。フィラーは、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスや炭素などを含むことができる。高熱伝導性樹脂を用いてソケット１０を形成すれば、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、且つ、軽量化を図ることができる。
この場合、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る。
そのため、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、ソケット１０は高い熱伝導率を有する材料から形成することが好ましい。高い熱伝導率を有する材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属や、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）、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ナイロン（Nylon）等の樹脂に、無機材料を用いたフィラーを混合させたものである。フィラーは、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスや炭素などを含むことができる。高熱伝導性樹脂を用いてソケット１０を形成すれば、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、且つ、軽量化を図ることができる。
装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、および放熱フィン１４は、ダイカスト(die casting)や、射出成形などにより一体成形することができる。これらの要素が一体成形されていれば、熱伝達が容易となるので放熱性を向上させることができる。また、製造コストの低減、小型化、軽量化などを図るのが容易となる。
発光モジュール２０は、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は、基板２１、発光素子２２、第１の抵抗２３、ダイオード２４、枠部２５、封止部２６、サーミスタ２７、および第２の抵抗２８を有する。
基板２１は、接着部を介して伝熱部４０に設けられている。すなわち、基板２１は、伝熱部４０の基板２１側の面に接着されている。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。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。また、基板２１は、単層であってもよいし、多層であってもよい。
発光モジュール２０は、基板２１、発光素子２２、第１の抵抗２３、ダイオード２４、枠部２５、封止部２６、サーミスタ２７、および第２の抵抗２８を有する。
基板２１は、接着部を介して伝熱部４０に設けられている。すなわち、基板２１は、伝熱部４０の基板２１側の面に接着されている。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。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。また、基板２１は、単層であってもよいし、多層であってもよい。
また、基板２１の表面には、配線パターン２１ａが設けられている。配線パターン２１ａは、例えば、銅を主成分とする材料から形成することができる。ただし、配線パターン２１ａの材料は、銅を主成分とする材料に限定されるわけではない。配線パターン２１ａは、例えば、銀を主成分とする材料などから形成することもできる。配線パターン２１ａは、例えば、銀や銀合金から形成することもできる。
発光素子２２は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。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２１ａ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。発光素子２２は、複数設けられている。複数の発光素子２２は、直列接続することができる。 図１および図２に例示をした発光モジュール２０には、３つの発光素子２２が設けられている。図２に示すように、３つの発光素子２２は、直列接続されている。
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）により実装されている。この様にすれば、狭い領域に多くの発光素子２２を設けることができる。そのため、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、配線２１ｂにより配線パターン２１ａと電気的に接続されている。発光素子２２と配線パターン２１ａとは、例えば、ワイヤーボンディング法により電気的に接続することができる。発光素子２２は、上下電極型の発光素子、上部電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。なお、図１に例示をした発光素子２２は、上下電極型の発光素子である。発光素子２２がフリップチップ型の発光素子の場合には、発光素子２２は配線パターン２１ａと直接接続される。
また、発光素子２２は、表面実装型の発光素子やリード線を有する砲弾型の発光素子とすることもできる。
また、発光素子２２は、表面実装型の発光素子やリード線を有する砲弾型の発光素子とすることもできる。
第１の抵抗２３は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。第１の抵抗２３は、基板２１の上に設けられている。第１の抵抗２３は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。第１の抵抗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に例示をした第１の抵抗２３は、表面実装型の抵抗器である。
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、主に、第１の抵抗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、第１の抵抗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。
第１の抵抗２３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第１の抵抗２３を選択する。第１の抵抗２３が膜状の抵抗器の場合には、第１の抵抗２３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、第１の抵抗２３にレーザ光を照射すれば第１の抵抗２３の一部を容易に除去することができる。
ダイオード２４は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。ダイオード２４は、基板２１の上に設けられている。ダイオード２４は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。ダイオード２４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設けられている。
ダイオード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１に例示をしたダイオード２４は、表面実装型のダイオードである。
ダイオード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１に例示をしたダイオード２４は、表面実装型のダイオードである。
チップ状の発光素子２２の場合には、枠部２５および封止部２６を設けることができる。
枠部２５は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。枠部２５は、基板２１の上に設けられている。枠部２５は、基板２１に接着されている。枠部２５は、例えば、環状形状を有し、内側に複数の発光素子２２が配置されるようになっている。すなわち、枠部２５は、複数の発光素子２２を囲んでいる。枠部２５は、樹脂から形成されている。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２５は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。枠部２５は、基板２１の上に設けられている。枠部２５は、基板２１に接着されている。枠部２５は、例えば、環状形状を有し、内側に複数の発光素子２２が配置されるようになっている。すなわち、枠部２５は、複数の発光素子２２を囲んでいる。枠部２５は、樹脂から形成されている。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。
また、樹脂に酸化チタンなどの粒子を混合して、発光素子２２から出射した光に対する反射率を向上させることができる。なお、酸化チタンの粒子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からなる粒子を混合させるようにすればよい。また、枠部２５は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。
枠部２５の内壁面は、基板２１から離れるに従い枠部２５の中心軸から離れる方向に傾斜する斜面となっている。そのため、発光素子２２から出射した光の一部は、枠部２５の内壁面で反射されて、車両用照明装置１の前面側に向けて出射する。すなわち、枠部２５は、封止部２６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。
封止部２６は、枠部２５の内側に設けられている。封止部２６は、枠部２５の内側を覆うように設けられている。すなわち、封止部２６は、枠部２５の内側に設けられ、発光素子２２や配線２１ｂなどを覆っている。封止部２６は、透光性を有する材料から形成されている。封止部２６は、例えば、枠部２５の内側に樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、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。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。
また、封止部２６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）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望の発光色が得られるように適宜変更することができる。
例えば、発光色が白色またはアンバー色の場合には、ＩｎＧａＮ系の青色発光ダイオードを２つまたは３つ設け、蛍光体を用いて色変換させる。発光色が赤色の場合には、ＡｌＩＮＧａＰ系の赤色発光ダイオードを３つまたは４つ設けることができる。
また、枠部２５を設けずに封止部２６のみを設けることもできる。封止部２６のみを設ける場合には、ドーム状の封止部２６が基板２１の上に設けられる。
例えば、発光色が白色またはアンバー色の場合には、ＩｎＧａＮ系の青色発光ダイオードを２つまたは３つ設け、蛍光体を用いて色変換させる。発光色が赤色の場合には、ＡｌＩＮＧａＰ系の赤色発光ダイオードを３つまたは４つ設けることができる。
また、枠部２５を設けずに封止部２６のみを設けることもできる。封止部２６のみを設ける場合には、ドーム状の封止部２６が基板２１の上に設けられる。
サーミスタ２７は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。サーミスタ２７は、基板２１の上に設けられている。サーミスタ２７は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。サーミスタ２７は、正特性サーミスタ（Positive Temperature Coefficient Thermistor）とすることができる。正特性サーミスタであるサーミスタ２７は、サーミスタ２７の温度がキュリー点(Curie Point）を超えると急激に抵抗値が上昇する。サーミスタ２７は、例えば、熱伝導率が６Ｗ／ｍ・ｋ以上の材料を含むものとすることができる。サーミスタ２７は、例えば、チタン酸バリウムを含むことができる。
サーミスタ２７は、複数設けられている。サーミスタ２７の数は、設定する総電流の値に応じて適宜変更することができる。複数のサーミスタ２７は、並列接続されている。図２に例示をしたものの場合には、並列接続された３つのサーミスタ２７が設けられている。
また、並列接続された複数のサーミスタ２７は、直列接続された複数の発光素子２２と直列接続されている。
また、並列接続された複数のサーミスタ２７は、直列接続された複数の発光素子２２と直列接続されている。
ここで、車両用照明装置１を点灯させる際には、発光モジュール２０に電圧を印加する。すると、発光素子２２に電流が流れて熱が発生し、発光素子２２の温度が上昇する。
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程度であるが、これより高い電圧が印加される場合がある。発光モジュール２０に印加される電圧が高くなると、発光素子２２の温度が高くなりすぎて、発光素子２２が故障したり、発光素子２２の寿命が短くなったりするおそれがある。
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程度であるが、これより高い電圧が印加される場合がある。発光モジュール２０に印加される電圧が高くなると、発光素子２２の温度が高くなりすぎて、発光素子２２が故障したり、発光素子２２の寿命が短くなったりするおそれがある。
そこで、発光モジュール２０にはサーミスタ２７が設けられている。サーミスタ２７に電流が流れると熱が発生し、サーミスタ２７の温度が上昇する。また、車両用照明装置１（発光モジュール２０）に印加される電圧が高くなると、それに応じてサーミスタ２７の温度が高くなる。前述したように、サーミスタ２７の温度がキュリー点を超えると、サーミスタ２７の抵抗値が増加する。サーミスタ２７の抵抗値が増加すると、発光素子２２に流れる電流が減少するので発光素子２２の温度上昇を抑制することができる。
図３は、発光素子２２の電圧−電流特性を例示するためのグラフ図である。
発光素子２２は、ＩｎＧａＮ系の発光ダイオードとしている。定格電圧（１３．５Ｖ）における駆動電流は、３５０ｍＡとしている。入力電圧（バッテリー電圧）が１２Ｖ〜１４．５Ｖまでは、サーミスタ２７における抵抗値の上昇が起きないような設定としている。なお、サーミスタ２７の設定に関する詳細は後述する。
図３から分かるように、電圧が１４．５Ｖ以上になるとサーミスタ２７の抵抗値が増加して、発光素子２２の電流値が減少する。また、２４Ｖのバッテリーが誤って接続された際にも、発光素子２２の電流値を抑制することができるので、発光素子２２の故障を抑制できる。
発光素子２２は、ＩｎＧａＮ系の発光ダイオードとしている。定格電圧（１３．５Ｖ）における駆動電流は、３５０ｍＡとしている。入力電圧（バッテリー電圧）が１２Ｖ〜１４．５Ｖまでは、サーミスタ２７における抵抗値の上昇が起きないような設定としている。なお、サーミスタ２７の設定に関する詳細は後述する。
図３から分かるように、電圧が１４．５Ｖ以上になるとサーミスタ２７の抵抗値が増加して、発光素子２２の電流値が減少する。また、２４Ｖのバッテリーが誤って接続された際にも、発光素子２２の電流値を抑制することができるので、発光素子２２の故障を抑制できる。
図４は、周囲温度と発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊとの関係、周囲温度と発光素子２２の電流値との関係を例示するためのグラフ図である。
なお、図中のＡは周囲温度と発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊとの関係を表し、Ｂは周囲温度と発光素子２２の電流値との関係を表している。
発光素子２２は、ＩｎＧａＮ系の発光ダイオードとし、ジャンクション温度Ｔｊの最大値は１５０℃としている。そして、周囲温度が５５℃を超えるとサーミスタ２７における抵抗値の増加が生じるようにしている。
発光素子２２が点灯している状態において周囲温度が上昇すると、Ａから分かるように発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊが上昇する。
この場合、周囲温度が５５℃を超えるとサーミスタ２７における抵抗値の増加が生じる。そのため、周囲温度が５５℃を超えると、Ｂにおいて発光素子２２の電流値が減少し、Ａにおいてもジャンクション温度Ｔｊの上昇が抑制される。
自動車用エクステリア光源は、周囲温度が７０℃〜１００℃程度となる場合がある。しかしながら、適切なサーミスタ２７を設ければ発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊが最大値を超えるのを抑制することができる。
なお、図中のＡは周囲温度と発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊとの関係を表し、Ｂは周囲温度と発光素子２２の電流値との関係を表している。
発光素子２２は、ＩｎＧａＮ系の発光ダイオードとし、ジャンクション温度Ｔｊの最大値は１５０℃としている。そして、周囲温度が５５℃を超えるとサーミスタ２７における抵抗値の増加が生じるようにしている。
発光素子２２が点灯している状態において周囲温度が上昇すると、Ａから分かるように発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊが上昇する。
この場合、周囲温度が５５℃を超えるとサーミスタ２７における抵抗値の増加が生じる。そのため、周囲温度が５５℃を超えると、Ｂにおいて発光素子２２の電流値が減少し、Ａにおいてもジャンクション温度Ｔｊの上昇が抑制される。
自動車用エクステリア光源は、周囲温度が７０℃〜１００℃程度となる場合がある。しかしながら、適切なサーミスタ２７を設ければ発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊが最大値を超えるのを抑制することができる。
以上に説明したように、サーミスタ２７を設ければ、発光素子２２が故障したり、発光素子２２の寿命が短くなったりするのを抑制することができる。
また、複数のサーミスタ２７を並列接続すれば、抵抗値の変化量を少なくすることができる。後述するように、サーミスタ２７の抵抗値は、±２０％程度ばらつくことがある。サーミスタ２７の抵抗値がばらつくと発光素子２２から照射される光の明るさがばらつくおそれがある。そのため、複数のサーミスタ２７を並列接続すれば、抵抗値のばらつきを小さくすることができる。
また、複数のサーミスタ２７を並列接続すれば、抵抗値の変化量を少なくすることができるので、発光素子２２に流れる電流の値の変化量を少なくすることができる。そのため、サーミスタ２７の温度がキュリー点を超えた際に、全光束が急激に変動するのを抑制することができる。
また、複数のサーミスタ２７を並列接続すれば、抵抗値の変化量を少なくすることができる。後述するように、サーミスタ２７の抵抗値は、±２０％程度ばらつくことがある。サーミスタ２７の抵抗値がばらつくと発光素子２２から照射される光の明るさがばらつくおそれがある。そのため、複数のサーミスタ２７を並列接続すれば、抵抗値のばらつきを小さくすることができる。
また、複数のサーミスタ２７を並列接続すれば、抵抗値の変化量を少なくすることができるので、発光素子２２に流れる電流の値の変化量を少なくすることができる。そのため、サーミスタ２７の温度がキュリー点を超えた際に、全光束が急激に変動するのを抑制することができる。
ここで、発光モジュール２０に電圧が印加されると、第１の抵抗２３および第２の抵抗２８にも電流が流れて熱が発生する。そのため、発光素子２２、第１の抵抗２３、および第２の抵抗２８において発生した熱の一部は、基板２１を介してサーミスタ２７に伝わる。
すなわち、サーミスタ２７の温度は、自己発熱、発光素子２２などによる熱干渉、周囲温度の影響を受ける。
すなわち、サーミスタ２７の温度は、自己発熱、発光素子２２などによる熱干渉、周囲温度の影響を受ける。
複数のサーミスタ２７が設けられる場合には、複数のサーミスタ２７の温度のばらつきが小さくなるようにすることが好ましい。この場合、複数のサーミスタ２７における自己発熱量は、複数のサーミスタ２７のそれぞれに印加される電圧が同じであるため、ほぼ同等となる。複数のサーミスタ２７のそれぞれの周囲温度は、ほぼ同等となる。そのため、複数のサーミスタ２７における熱干渉を同等にすれば、複数のサーミスタ２７の温度のばらつきが小さくなる。
図５は、発光素子２２、第１の抵抗２３、サーミスタ２７、および第２の抵抗２８の配置を例示するための模式平面図である。
図５に例示をしたものの場合には、基板２１の周縁近傍に３つのサーミスタ２７が並べて設けられている。３つのサーミスタ２７は、基板２１の辺の中央の近傍に設けられている。サーミスタ２７の数は、設定する総電流により変更することができる。例えば、サーミスタ２７の数は２つとすることもできる。
第１の抵抗２３および第２の抵抗２８は、３つのサーミスタ２７を挟んで設けられている。この場合、３つのサーミスタ２７の一方の側に設けられる抵抗の数と、他方の側に設けられる抵抗の数とがなるべく同じとなるようにすることが好ましい。この様にすれば、熱の分散が図れるとともに、３つのサーミスタ２７に両側から同程度の熱を伝えることができる。
図５に例示をしたものの場合には、基板２１の周縁近傍に３つのサーミスタ２７が並べて設けられている。３つのサーミスタ２７は、基板２１の辺の中央の近傍に設けられている。サーミスタ２７の数は、設定する総電流により変更することができる。例えば、サーミスタ２７の数は２つとすることもできる。
第１の抵抗２３および第２の抵抗２８は、３つのサーミスタ２７を挟んで設けられている。この場合、３つのサーミスタ２７の一方の側に設けられる抵抗の数と、他方の側に設けられる抵抗の数とがなるべく同じとなるようにすることが好ましい。この様にすれば、熱の分散が図れるとともに、３つのサーミスタ２７に両側から同程度の熱を伝えることができる。
図５に例示をしたものの場合には、３つの発光素子２２が設けられている。発光素子２２の群の重心は、基板２１の重心に設けることができる。
３つのサーミスタ２７における熱干渉を同等にするためには、最も発熱量が大きい３つの発光素子２２と、３つのサーミスタ２７との位置関係を適切なものとすることが好ましい。
この場合、発光素子２２の群の重心を中心とする円周上に３つのサーミスタ２７のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、サーミスタ２７の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
この場合、発光素子２２の群の重心を中心とする円周上に３つのサーミスタ２７のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、サーミスタ２７の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、次に発熱量が大きい３つの第２の抵抗２８と、３つのサーミスタ２７との位置関係を適切なものとすることが好ましい。
この場合、サーミスタ２７の群の重心を中心とする円周上に３つの第２の抵抗２８のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第２の抵抗２８の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、この円周上に第１の抵抗２３の重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第１の抵抗２３の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
この場合、サーミスタ２７の群の重心を中心とする円周上に３つの第２の抵抗２８のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第２の抵抗２８の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、この円周上に第１の抵抗２３の重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第１の抵抗２３の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
図６は、他の実施形態に係る発光素子２２、第１の抵抗２３、サーミスタ２７、および第２の抵抗２８の配置を例示するための模式平面図である。
図６に例示をしたものの場合には、２つの発光素子２２が設けられている。発光素子２２の群の重心は、基板２１の重心に設けることができる。
前述したものと同様に、発光素子２２の群の重心を中心とする円周上に３つのサーミスタ２７のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、サーミスタ２７の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
図６に例示をしたものの場合には、２つの発光素子２２が設けられている。発光素子２２の群の重心は、基板２１の重心に設けることができる。
前述したものと同様に、発光素子２２の群の重心を中心とする円周上に３つのサーミスタ２７のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、サーミスタ２７の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、次に発熱量が大きい３つの第２の抵抗２８と、３つのサーミスタ２７との位置関係を適切なものとすることが好ましい。
この場合、サーミスタ２７の群の重心を中心とする円周上に３つの第２の抵抗２８のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第２の抵抗２８の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、この円周上に第１の抵抗２３の重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第１の抵抗２３の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
この場合、サーミスタ２７の群の重心を中心とする円周上に３つの第２の抵抗２８のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第２の抵抗２８の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、この円周上に第１の抵抗２３の重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第１の抵抗２３の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
図７は、他の実施形態に係る発光素子２２、第１の抵抗２３、サーミスタ２７、および第２の抵抗２８の配置を例示するための模式平面図である。
図７に例示をしたものの場合には、４つの発光素子２２が設けられている。発光素子２２の群の重心は、基板２１の重心に設けることができる。
前述したものと同様に、発光素子２２の群の重心を中心とする円周上に３つのサーミスタ２７のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、サーミスタ２７の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
図７に例示をしたものの場合には、４つの発光素子２２が設けられている。発光素子２２の群の重心は、基板２１の重心に設けることができる。
前述したものと同様に、発光素子２２の群の重心を中心とする円周上に３つのサーミスタ２７のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、サーミスタ２７の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、次に発熱量が大きい３つの第２の抵抗２８と、３つのサーミスタ２７との位置関係を適切なものとすることが好ましい。
この場合、サーミスタ２７の群の重心を中心とする円周上に３つの第２の抵抗２８のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第２の抵抗２８の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、この円周上に第１の抵抗２３の重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第１の抵抗２３の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
この場合、サーミスタ２７の群の重心を中心とする円周上に３つの第２の抵抗２８のそれぞれの重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第２の抵抗２８の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
また、この円周上に第１の抵抗２３の重心が設けられるようにすることが好ましい。ただし、基板２１は熱伝導率の高い材料から形成されるため、第１の抵抗２３の重心は、この円周上から±２ｍｍ程度外れた位置に設けられていてもよい。
以上に例示をした様に、複数の発光素子２２は、基板２１の中央領域に設けることができる。複数のサーミスタ２７は、基板２１の周縁領域に設けることができる。発光素子２２の群の重心を中心とする円周の近傍に、複数のサーミスタ２７のそれぞれの重心を設けることができる。この様な配置とすれば、複数のサーミスタ２７における熱干渉を同等にすることができる。そのため、複数のサーミスタ２７の温度のばらつきが少なくなるので、前述した発光素子２２の電流制御を適切に行うことができる。
第２の抵抗２８は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。第２の抵抗２８は、基板２１の上に設けられている。第２の抵抗２８は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。第２の抵抗２８は、少なくとも１つ設けることができる。複数の第２の抵抗２８を設ける場合には、複数の第２の抵抗２８は、直列接続することができる。
図２に示すように、直列接続された複数の第２の抵抗２８と、並列接続された複数のサーミスタ２７と、第１の抵抗２３と、直列接続された複数の発光素子２２と、を直列接続することができる。
図２に示すように、直列接続された複数の第２の抵抗２８と、並列接続された複数のサーミスタ２７と、第１の抵抗２３と、直列接続された複数の発光素子２２と、を直列接続することができる。
第２の抵抗２８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に例示をした第２の抵抗２８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。第２の抵抗２８が膜状の抵抗器であれば、第２の抵抗２８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、複数の第２の抵抗２８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、複数の第２の抵抗２８における抵抗値のばらつきを抑制することができる。
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。第２の抵抗２８が膜状の抵抗器であれば、第２の抵抗２８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、複数の第２の抵抗２８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、複数の第２の抵抗２８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、正特性サーミスタであるサーミスタ２７の抵抗値は、±２０％程度ばらつくことがある。サーミスタ２７の抵抗値がばらつくと発光素子２２から照射される光の明るさがばらつくおそれがある。
そのため、発光モジュール２０に流れる電流値が所定の範囲内に収まるように、主に、第２の抵抗２８により、発光モジュール２０に流れる電流値を調整する。この場合、第２の抵抗２８の抵抗値を変化させることで、発光モジュール２０に流れる電流値が所定の範囲内となるようにする。
第２の抵抗２８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、サーミスタ２７の抵抗値に応じて適切な抵抗値を有する第２の抵抗２８を選択する。
第２の抵抗２８が膜状の抵抗器の場合には、第２の抵抗２８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、第２の抵抗２８にレーザ光を照射すれば第２の抵抗２８の一部を容易に除去することができる。そのため、第２の抵抗２８を膜状の抵抗器とすれば、電流値の調整が容易となる。
第２の抵抗２８が膜状の抵抗器の場合には、第２の抵抗２８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、第２の抵抗２８にレーザ光を照射すれば第２の抵抗２８の一部を容易に除去することができる。そのため、第２の抵抗２８を膜状の抵抗器とすれば、電流値の調整が容易となる。
ここで、第１の抵抗２３および第２の抵抗２８を膜状の抵抗器とすれば、電流値の調整が容易となる。ところが、前述したように車両用照明装置１に印加される電圧は変動する。そのため、車両用照明装置１に印加される電圧の変動による電流値のばらつきも第１の抵抗２３または第２の抵抗２８により調整することが好ましい。しかしながら、この電流値のばらつきは比較的大きくなるので、膜状の抵抗器で調整するのは難しい。そこで、本実施の形態においては、第１の抵抗２３を調整幅が大きい表面実装型の抵抗器またはリード線を有する抵抗器とし、第２の抵抗２８を調整が容易な膜状の抵抗器としている。
なお、第１の抵抗２３および複数の第２の抵抗２８のいずれか１つを表面実装型の抵抗器またはリード線を有する抵抗器とし、他を膜状の抵抗器とすることもできる。
なお、第１の抵抗２３および複数の第２の抵抗２８のいずれか１つを表面実装型の抵抗器またはリード線を有する抵抗器とし、他を膜状の抵抗器とすることもできる。
以上に説明したように、発光モジュール２０は、複数の抵抗（第１の抵抗２３、第２の抵抗２８）を有している。直列接続された複数の抵抗は、並列接続された複数のサーミスタ２７、および直列接続された複数の発光素子２２と直列接続されている。複数の抵抗は、複数のサーミスタ２７を挟んで２つの群に分けて配置されている。サーミスタ２７の群の重心を中心とする円周の近傍に、複数の抵抗のそれぞれの重心が設けられている。複数の抵抗の少なくとも１つは、膜状の抵抗器とすることができる。
図２に示すように、発光モジュール２０には、コンデンサ、ＥＳＤ（Electro-Static Discharge）保護素子などをさらに設けることができる。
また、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、配線パターン２１ａ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。
また、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、配線パターン２１ａ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。
給電部３０は、複数の給電端子３１および絶縁部３２を有する。
給電端子３１は、例えば、棒状体とすることができる。給電端子３１の断面形状には特に限定がない。給電端子３１の断面形状は、例えば、四角形などの多角形、円などとすることができる。複数の給電端子３１は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。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。絶縁部３２は、給電端子３１とソケット１０との間に設けられている。複数の給電端子３１は、絶縁部３２の内部を延び、絶縁部３２の発光モジュール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の発光モジュール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、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、例えば、棒状体とすることができる。給電端子３１の断面形状には特に限定がない。給電端子３１の断面形状は、例えば、四角形などの多角形、円などとすることができる。複数の給電端子３１は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。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。絶縁部３２は、給電端子３１とソケット１０との間に設けられている。複数の給電端子３１は、絶縁部３２の内部を延び、絶縁部３２の発光モジュール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の発光モジュール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、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、炭素からなる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、絶縁部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、絶縁部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、セラミックスからなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂など）などから形成される場合には、絶縁部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。
絶縁部３２は、絶縁性を有している。絶縁部３２は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。
ここで、自動車に設けられる照明装置１の場合には、使用環境の温度が、−４０℃〜８５℃となる。そのため、絶縁部３２の材料の熱膨張係数は、ソケット１０の材料の熱膨張係数となるべく近くなるようにすることが好ましい。この様にすれば、絶縁部３２とソケット１０との間に発生する熱応力を低減させることができる。例えば、絶縁部３２の材料は、ソケット１０に含まれる高熱伝導性樹脂としたり、この高熱伝導性樹脂に含まれる樹脂としたりすることができる。
絶縁部３２は、例えば、ソケット１０に設けられた孔１０ａに圧入したり、孔１０ａの内壁に接着したりすることができる。
ここで、自動車に設けられる照明装置１の場合には、使用環境の温度が、−４０℃〜８５℃となる。そのため、絶縁部３２の材料の熱膨張係数は、ソケット１０の材料の熱膨張係数となるべく近くなるようにすることが好ましい。この様にすれば、絶縁部３２とソケット１０との間に発生する熱応力を低減させることができる。例えば、絶縁部３２の材料は、ソケット１０に含まれる高熱伝導性樹脂としたり、この高熱伝導性樹脂に含まれる樹脂としたりすることができる。
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、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、接着部を介して凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられている。すなわち、伝熱部４０は、凹部１１ａの底面１１ａ１に接着されている。
伝熱部４０と基板２１とを接着する接着剤、および伝熱部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。接着剤の熱伝導率は、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることができる。
伝熱部４０と基板２１とを接着する接着剤、および伝熱部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。接着剤の熱伝導率は、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下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。
図８は、第１の抵抗２３、サーミスタ２７、および第２の抵抗２８の実施例を例示するための図である。
なお、サーミスタ２７の抵抗値は常温（２５℃）における抵抗値である。また、総抵抗値は、並列接続された複数のサーミスタ２７の合成抵抗値と、直列接続された複数の第２の抵抗２８の合成抵抗値と、第１の抵抗２３の抵抗値と、の和である。
車両用照明装置１がデイタイムランニングランプやストップランプなどの場合には、発光色は白色とすることができる。車両用照明装置１がターンシグナルランプなどの場合には、発光色はアンバー色とすることができる。
発光色が白色の場合には、光束は３５０ ｌｍ（ルーメン）必要となる。そのため、図８に示すように、定格電流は３５０ｍＡとしている。また、２つのサーミスタ２７を並列接続している。３つの第２の抵抗２８の合成抵抗値は７．７５Ω、第１の抵抗２３の抵抗値は１．８Ωとしている。すると、安定時の電流（定格電流）が３５０ｍＡとなり、目標の光束を得ることができる。サーミスタ２７のサイズは２０１２としている。サーミスタ２７１つ当たりに流す電流は２５０ｍＡ以下とし、サーミスタ２７の数は２つとしている。サーミスタ２７の抵抗比率（常温（２５℃）におけるサーミスタ２７の合成抵抗値／総抵抗値）は１９．６％となる。第１の抵抗２３の抵抗比率（第１の抵抗２３の抵抗値／総抵抗値）は１５．１％となる。
なお、サーミスタ２７の抵抗値は常温（２５℃）における抵抗値である。また、総抵抗値は、並列接続された複数のサーミスタ２７の合成抵抗値と、直列接続された複数の第２の抵抗２８の合成抵抗値と、第１の抵抗２３の抵抗値と、の和である。
車両用照明装置１がデイタイムランニングランプやストップランプなどの場合には、発光色は白色とすることができる。車両用照明装置１がターンシグナルランプなどの場合には、発光色はアンバー色とすることができる。
発光色が白色の場合には、光束は３５０ ｌｍ（ルーメン）必要となる。そのため、図８に示すように、定格電流は３５０ｍＡとしている。また、２つのサーミスタ２７を並列接続している。３つの第２の抵抗２８の合成抵抗値は７．７５Ω、第１の抵抗２３の抵抗値は１．８Ωとしている。すると、安定時の電流（定格電流）が３５０ｍＡとなり、目標の光束を得ることができる。サーミスタ２７のサイズは２０１２としている。サーミスタ２７１つ当たりに流す電流は２５０ｍＡ以下とし、サーミスタ２７の数は２つとしている。サーミスタ２７の抵抗比率（常温（２５℃）におけるサーミスタ２７の合成抵抗値／総抵抗値）は１９．６％となる。第１の抵抗２３の抵抗比率（第１の抵抗２３の抵抗値／総抵抗値）は１５．１％となる。
発光色がアンバー色の場合には、光束は２５０ ｌｍ（ルーメン）必要となる。そのため、図８に示すように、定格電流は４５０ｍＡとしている。アンバー色は、ターンシグナルランプなどに使用されるため、点灯状態は点滅となる。サーミスタ２７のサイズは２０１２としている。サーミスタ２７１つ当たりに流す電流は２５０ｍＡ以下とし、サーミスタ２７の数は３つとしている。サーミスタ２７の抵抗比率は１８．５％となる。第１の抵抗２３の抵抗比率は１２．７％となる。
図８に例示をしたように、サーミスタ２７の抵抗値、電流値を所定の範囲内とすれば、通常動作領域において、抵抗値変動による電流変動および光束変動を抑制することができる。
この場合、サーミスタ２７の抵抗比率が大きくなると、サーミスタ２７の抵抗値が増加し始める電圧が低くなる。例えば、図３におけるピークの位置が左側に移動する。そのため、定格電圧の上限より低い電圧で発光素子２２の電流値が減少するおそれがある。
一方、サーミスタ２７の抵抗比率が小さくなると、発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊが高くなる。例えば、図４中のＡが上方に移動する。そのため、例えば、周囲温度が５５℃以下であってもジャンクション温度Ｔｊが最大値を超えるおそれがある。
本発明者らが得た知見によれば、サーミスタ２７の抵抗比率は１５％以上、２５％以下とすることが好ましい。この様にすれば、定格電圧の上限の近傍でサーミスタ２７の抵抗値の増加を開始させることができる。
また、第１の抵抗２３の抵抗比率は、１０％以上、２０％以下とすることが好ましい。この様にすれば、車両用照明装置１に印加される電圧が変動しても、車両用照明装置１から出射される光の明るさがばらつくのを抑制することができる。
この場合、サーミスタ２７の抵抗比率が大きくなると、サーミスタ２７の抵抗値が増加し始める電圧が低くなる。例えば、図３におけるピークの位置が左側に移動する。そのため、定格電圧の上限より低い電圧で発光素子２２の電流値が減少するおそれがある。
一方、サーミスタ２７の抵抗比率が小さくなると、発光素子２２のジャンクション温度Ｔｊが高くなる。例えば、図４中のＡが上方に移動する。そのため、例えば、周囲温度が５５℃以下であってもジャンクション温度Ｔｊが最大値を超えるおそれがある。
本発明者らが得た知見によれば、サーミスタ２７の抵抗比率は１５％以上、２５％以下とすることが好ましい。この様にすれば、定格電圧の上限の近傍でサーミスタ２７の抵抗値の増加を開始させることができる。
また、第１の抵抗２３の抵抗比率は、１０％以上、２０％以下とすることが好ましい。この様にすれば、車両用照明装置１に印加される電圧が変動しても、車両用照明装置１から出射される光の明るさがばらつくのを抑制することができる。
（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。
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。
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。
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。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ている。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、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。
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。
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９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。
例えば、図９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。
シール部材１０４は、フランジ１３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。
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の内部空間が密閉される。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、孔１０ｂ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を複数の給電端子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。
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。シール部材１０５ａは、孔１０ｂの内部に水が侵入するのを防ぐために設けられている。シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が孔１０ｂに挿入された際には、孔１０ｂが水密となるように密閉される。
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。シール部材１０５ａは、孔１０ｂの内部に水が侵入するのを防ぐために設けられている。シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が孔１０ｂに挿入された際には、孔１０ｂが水密となるように密閉される。
シール部材１０５ａは、環状を呈するものとすることができる。シール部材１０５ａ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。コネクタ１０５は、例えば、接着剤などを用いてソケット１０側の要素に接合することもできる。
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。
１ 車両用照明装置、１０ ソケット、１１ 装着部、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２２ 発光素子、２３ 第１の抵抗、２７ サーミスタ、２８ 第２の抵抗、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発光モジュールと；
を具備し、
前記発光モジュールは、
配線パターンを有する基板と；
前記配線パターンと電気的に接続され、直列接続された複数の発光素子と；
前記配線パターンと電気的に接続され、並列接続された複数のサーミスタと；
を有し、
前記並列接続された複数のサーミスタは、前記直列接続された複数の発光素子と直列接続され、
前記複数の発光素子は、前記基板の中央領域に設けられ、
前記複数のサーミスタは、前記基板の周縁領域に設けられ、
前記発光素子の群の重心を中心とする円周の近傍に、前記複数のサーミスタのそれぞれの重心が設けられている車両用照明装置。 - 前記発光モジュールは、前記配線パターンと電気的に接続され、直列接続された複数の抵抗をさらに有し、
前記直列接続された複数の抵抗は、前記並列接続された複数のサーミスタ、および前記直列接続された複数の発光素子と直列接続され、
前記複数の抵抗は、前記複数のサーミスタを挟んで２つの群に分けて配置され、
前記サーミスタの群の重心を中心とする円周の近傍に、前記複数の抵抗のそれぞれの重心が設けられている請求項１記載の車両用照明装置。 - ソケットと；
前記ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと；
を具備し、
前記発光モジュールは、
配線パターンを有する基板と；
前記配線パターンと電気的に接続され、直列接続された複数の発光素子と；
前記配線パターンと電気的に接続され、並列接続された複数のサーミスタと；
前記配線パターンと電気的に接続され、直列接続された複数の抵抗と；
を有し、
前記並列接続された複数のサーミスタは、前記直列接続された複数の発光素子と直列接続され、
前記直列接続された複数の抵抗は、前記並列接続された複数のサーミスタ、および前記直列接続された複数の発光素子と直列接続され、
前記複数の抵抗は、前記複数のサーミスタを挟んで２つの群に分けて配置され、
前記サーミスタの群の重心を中心とする円周の近傍に、前記複数の抵抗のそれぞれの重心が設けられている車両用照明装置。 - 前記複数のサーミスタは、正特性サーミスタであり、
前記複数の抵抗の少なくとも１つは、膜状の抵抗器である請求項２または３に記載の車両用照明装置。 - 前記サーミスタの抵抗比率は、１５％以上、２５％以下である請求項２〜４のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
- 請求項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。
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|---|---|---|---|
| JP2017183967A JP6930332B2 (ja) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
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| EP19194503.9A EP3594562B1 (en) | 2017-09-25 | 2018-08-16 | Vehicle lighting device and vehicle lamp |
| US16/105,564 US10502389B2 (en) | 2017-09-25 | 2018-08-20 | Vehicle lighting device and vehicle lamp |
| CN201821473030.4U CN209013098U (zh) | 2017-09-25 | 2018-09-10 | 车辆用照明装置及车辆用灯具 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017183967A JP6930332B2 (ja) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
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ID=66176689
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|---|---|---|---|
| JP2017183967A Active JP6930332B2 (ja) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
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| JPH05250054A (ja) * | 1992-03-06 | 1993-09-28 | Sekisui Plastics Co Ltd | 定電流回路 |
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-
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