JP7415305B2 - 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。
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を備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
ここで、例えば、自動車に設けられる車両用照明装置の場合には、上下方向に短く、左右方向に長い輝度領域が求められる場合がある。そのため、複数の発光ダイオードを一列に並べる技術が提案されている。しかしながら、単に、複数の発光ダイオードを一列に並べると、左右方向に長い長方形の輝度領域において、輝度にムラが生じる。輝度にムラが生じると、安全性の観点から定められた配光規格を満たさなくなるおそれがある。
ここで、例えば、自動車に設けられる車両用照明装置の場合には、上下方向に短く、左右方向に長い輝度領域が求められる場合がある。そのため、複数の発光ダイオードを一列に並べる技術が提案されている。しかしながら、単に、複数の発光ダイオードを一列に並べると、左右方向に長い長方形の輝度領域において、輝度にムラが生じる。輝度にムラが生じると、安全性の観点から定められた配光規格を満たさなくなるおそれがある。
そこで、長方形の輝度領域において、輝度にムラが生じるの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、長方形の輝度領域において、輝度にムラが生じるの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、発光素子を３つのみ有する発光モジュールと；を具備している。車両用照明装置を中心軸に沿った方向から見た場合に、１つの第１の発光素子が前記中心軸と重なる位置に設けられ、２つの第２の発光素子が前記第１の発光素子を挟んで、前記第１の発光素子と並べて設けられ、前記第１の発光素子の第１の光の出射面の形状は略正方形であり、前記第２の発光素子の第２の光の出射面の形状は略正方形または略長方形であり、前記中心軸を中心とする略長方形の輝度領域の内部において、前記第１の光の出射面と、前記第２の光の出射面とが、前記輝度領域の短辺が対峙する方向に並べて設けられ、前記第１の光の出射面は、前記第２の光の出射面よりも大きい。
本発明の実施形態によれば、長方形の輝度領域において、輝度にムラが生じるの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。
本実施の形態に係る車両用照明装置１は、例えば、自動車に設けることができる。車両用照明装置１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。
（車両用照明装置）
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。
なお、図１においては、車両用照明装置１を車両用灯具１００の筐体１０１に取り付けた際に、車両用灯具１００の前方となる方向を前側、後方となる方向を後側、上方となる方向を上側、下方となる方向を下側、右方となる方向を右側、左方となる方向を左側としている。この場合、左右方向は、略水平方向とすることができる。上下方向は、略鉛直方向とすることができる。
図２は、図１における車両用照明装置１のＡ－Ａ線方向の断面図である。
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。
なお、図１においては、車両用照明装置１を車両用灯具１００の筐体１０１に取り付けた際に、車両用灯具１００の前方となる方向を前側、後方となる方向を後側、上方となる方向を上側、下方となる方向を下側、右方となる方向を右側、左方となる方向を左側としている。この場合、左右方向は、略水平方向とすることができる。上下方向は、略鉛直方向とすることができる。
図２は、図１における車両用照明装置１のＡ－Ａ線方向の断面図である。
図１および図２に示すように、車両用照明装置１には、ソケット１０、発光モジュール２０、給電部３０、および伝熱部４０を設けることができる。
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ることができる。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側とは反対側の端部に開口する凹部１１ａを有することができる。
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ることができる。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側とは反対側の端部に開口する凹部１１ａを有することができる。
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の角部を設けることができる。装着部１１の周方向におけるスリット１１ｂの寸法（幅）は、基板２１の角部の寸法よりも僅かに大きくすることができる。この様にすれば、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の位置決めを行うことができる。
また、スリット１１ｂを設けるようにすれば、基板２１の平面寸法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の外側面に設けることができる。例えば、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と対峙させることができる。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を車両用灯具１００の筐体１０１に装着する際に用いることができる。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、板状を呈したものとすることができる。例えば、フランジ１３は、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の外方に位置することができる。
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ることができる。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、板状を呈したものとすることができる。
図２に示すように、ソケット１０には、孔１０ａと、孔１０ａに接続された孔１０ｂを設けることができる。孔１０ａの内部には絶縁部３２を設けることができる。孔１０ｂの内部には、複数の給電端子３１の端部が露出している。孔１０ｂには、シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が挿入され、コネクタ１０５が複数の給電端子３１の端部に嵌め合わされる。
ソケット１０は、発光モジュール２０と給電部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ことができる。そのため、ソケット１０は、金属などの熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。
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、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とすることができる。
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、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とすることができる。
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、および放熱フィン１４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、および放熱フィン１４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、ソケット１０と給電部３０を一体成形することもできる。
給電部３０は、複数の給電端子３１および保持部３２を有することができる。
複数の給電端子３１は、ピン状体とすることができる。複数の給電端子３１の、発光モジュール２０側の端部は、配線パターン２１ａの出力端子と入力端子とに半田付けすることができる。複数の給電端子３１の放熱フィン１４側の端部は、孔１０ｂの内部に露出させることができる。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。
複数の給電端子３１は、ピン状体とすることができる。複数の給電端子３１の、発光モジュール２０側の端部は、配線パターン２１ａの出力端子と入力端子とに半田付けすることができる。複数の給電端子３１の放熱フィン１４側の端部は、孔１０ｂの内部に露出させることができる。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、炭素を含むフィラーを用いた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、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ることができる。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ことができる。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を保持することができる。
保持部３２は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。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、ソケット１０と発光モジュール２０との間に設けることができる。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、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。伝熱部４０は、凹部１１ａの底面１１ａ１に接着することができる。この場合、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。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。熱伝導グリスは、例えば、変性シリコーンに、無機材料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。また、伝熱部４０は、インサート成形法などを用いて、凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込むこともできる。
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には、伝熱部４０を省くこともできる。伝熱部４０が省かれる場合には、例えば、発光モジュール２０を凹部１１ａの底面１１ａ１に接着することができる。
発光モジュール２０は、ソケット１０の一方の端部側に設けることができる。
図１および図２に示すように、発光モジュール２０は、基板２１、発光素子２２、ダイオード２３、および抵抗２４を有することができる。
図１および図２に示すように、発光モジュール２０は、基板２１、発光素子２２、ダイオード２３、および抵抗２４を有することができる。
基板２１は、板状を呈している。基板２１の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板２１は、例えば、伝熱部４０の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側の面４０ａに接着することができる。基板２１を伝熱部４０に接着する接着剤は、伝熱部４０を凹部１１ａの底面１１ａ１に接着する接着剤と同じとすることができる。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の表面には、配線パターン２１ａを設けることができる。配線パターン２１ａは、例えば、銀を主成分とする材料から形成することもできるし、銅を主成分とする材料などから形成することもできる。
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、表面実装型の発光素子とすることができる。車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、発光素子２２の光の出射面２２ａ（上面）の平面形状は、略長方形とすることができる。
発光素子２２は、３つ設けることができる。３つの発光素子２２は、基板２１の、伝熱部４０側とは反対側に設けることができる。３つの発光素子２２は、配線パターン２１ａに電気的に接続することができる。３つの発光素子２２は、直列接続することができる。
３つの発光素子２２は、左右方向に一列に並べて設けることができる。この場合、３つの発光素子２２は、出射面２２ａの長辺が互いに隣り合うように並べることができる。
車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、１つの発光素子２２は、車両用照明装置１の中心軸１ａと重なる位置に設けることができる。この場合、１つの発光素子２２の重心が車両用照明装置１の中心軸１ａと重なるようにすることが好ましい。残りの１つの発光素子２２は、中心軸１ａと重なる位置に設けられた発光素子２２の左側に設けることができる。残りの１つの発光素子２２は、中心軸１ａと重なる位置に設けられた発光素子２２の右側に設けることができる。
なお、３つの発光素子２２の配置などに関する詳細は後述する。
なお、３つの発光素子２２の配置などに関する詳細は後述する。
ダイオード２３は、基板２１の、伝熱部４０側とは反対側に設けることができる。ダイオード２３は、配線パターン２１ａに電気的に接続することができる。ダイオード２３は、３つの発光素子２２に直列接続することができる。ダイオード２３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ることができる。ダイオード２３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２３は、表面実装型のダイオードである。
抵抗２４は、基板２１の、伝熱部４０側とは反対側に設けることができる。抵抗２４は、配線パターン２１ａに電気的に接続することができる。抵抗２４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２４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２４が膜状の抵抗器であれば、抵抗２４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２４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２４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から出射する光の明るさ（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から出射する光の明るさが所定の範囲内に収まるように、抵抗２４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２４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２４が膜状の抵抗器の場合には、抵抗２４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、抵抗２４にレーザ光を照射すれば抵抗２４の一部を容易に除去することができる。抵抗２４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２４を選択すればよい。抵抗２４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の仕様などに応じて適宜変更することができる。
その他、発光素子２２に関する断線の検出や、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、ガラス材料を含むことができる。
次に、３つの発光素子２２の配置などに関してさらに説明する。
自動車に設けられる車両用照明装置１の場合には、上下方向（略鉛直方向）に短く、左右方向（略水平方向）に長い輝度領域２００において、輝度がなるべく均一となるようにすること（輝度にムラが生じるのを抑制すること）が求められる場合がある。例えば、この様な輝度領域２００において輝度にムラが生じると、安全性の観点から定められた配光規格を満たさなくなるおそれがある。
自動車に設けられる車両用照明装置１の場合には、上下方向（略鉛直方向）に短く、左右方向（略水平方向）に長い輝度領域２００において、輝度がなるべく均一となるようにすること（輝度にムラが生じるのを抑制すること）が求められる場合がある。例えば、この様な輝度領域２００において輝度にムラが生じると、安全性の観点から定められた配光規格を満たさなくなるおそれがある。
後述する図４に示すように、自動車に設けられる車両用照明装置１の場合には、長辺が上下方向に並ぶ長方形状の輝度領域２００とすることが好ましい。例えば、長方形状の輝度領域２００の長辺の長さをＬ１（ｍｍ）、短辺の長さをＬ２（ｍｍ）とすると、Ｌ１／Ｌ２は、２．３以上、３．５以下とすることができる。例えば、輝度領域２００の長辺の長さＬ１は、３．８（ｍｍ）以上、４．２（ｍｍ）以下、短辺の長さＬ２は、１．２（ｍｍ）以上、１．６（ｍｍ）以下とすることができる。好ましくは、輝度領域２００の長辺の長さＬ１は、４．０（ｍｍ）、短辺の長さＬ２は、１．４（ｍｍ）とすることができる。
また、この様な輝度領域２００の内部の輝度と、輝度領域２００の周辺の輝度との差を大きくすることがさらに求められる場合もある。例えば、輝度領域２００の内部の輝度と周辺の輝度との差が小さくなると、安全性の観点から定められた配光規格を満たさなくなるおそれがある。例えば、周辺輝度の最大値は、輝度領域２００の内部の平均輝度の１０％以下とすることが好ましい。この場合、発光素子２２の光の出射側に遮光部材を設けて、輝度領域２００の周辺の光を遮光すれば、輝度領域２００の内部の輝度と周辺の輝度との差を大きくすることができる。しかしながらこの様にすると、発光素子２２から出射した光の一部が遮光部材に吸収されることになるため、発光効率が低下することになる。
図３は、比較例に係る発光素子１２２およびその配置を例示するための模式平面図である。
表面実装型の発光素子１２２は、パッケージ１２２ｂと、パッケージ１２２ｂの上端に設けられた出射面１２２ａとを有している。また、発光素子１２２を配線パターン２１ａに実装する場合には、隣接する発光素子１２２との短絡などが生じないようにする必要がある。
表面実装型の発光素子１２２は、パッケージ１２２ｂと、パッケージ１２２ｂの上端に設けられた出射面１２２ａとを有している。また、発光素子１２２を配線パターン２１ａに実装する場合には、隣接する発光素子１２２との短絡などが生じないようにする必要がある。
そのため、３つの発光素子１２２の出射面１２２ａを輝度領域２００の内部に並べる場合には、図３に示すように、パッケージ１２２ｂ同士の間に隙間を設ける必要がある。パッケージ１２２ｂ同士の間に隙間が設けられると、輝度領域２００の内部の左右方向において、出射面１２２ａと出射面１２２ａとの間の寸法を小さくすることが困難となる。輝度領域２００の内部において、出射面１２２ａと出射面１２２ａとの間の寸法が大きくなると、出射面１２２ａと出射面１２２ａとの間の輝度が低下して、輝度ムラが大きくなる。
また、一般的には、発光素子１２２の光の出射面１２２ａの平面形状は、略正方形である。前述したように、輝度領域２００の内部において、出射面１２２ａの左右方向の長さは、出射面１２２ａと出射面１２２ａとの間の寸法により制限される。また、出射面１２２ａの平面形状が略正方形であれば、出射面１２２ａの上下方向の長さは、左右方向の長さと同じとなる。そのため、出射面１２２ａの面積を大きくすることができず、輝度領域２００の内部における、輝度ムラを抑制することがさらに困難となる。
図４は、本実施の形態に係る発光素子２２、および発光素子２２の配置を例示するための模式平面図である。
図４に示すように、輝度領域２００の内部には、３つの発光素子２２を左右方向に並べて設けることができる。表面実装型の発光素子２２は、パッケージ２２ｂと、パッケージ２２ｂの上端に設けられた出射面２２ａとを有している。３つの出射面２２ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
図４に示すように、輝度領域２００の内部には、３つの発光素子２２を左右方向に並べて設けることができる。表面実装型の発光素子２２は、パッケージ２２ｂと、パッケージ２２ｂの上端に設けられた出射面２２ａとを有している。３つの出射面２２ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
発光素子１２２の場合と同様に、パッケージ２２ｂ同士の間には隙間が設けられている。そのため、輝度領域２００の内部の左右方向において、出射面２２ａと出射面２２ａとの間の寸法を小さくすることが難しくなる。輝度領域２００の内部において、出射面２２ａの左右方向の長さは、出射面２２ａと出射面２２ａとの間の寸法により制限されるので、出射面２２ａの左右方向の長さを長くすることは難しい。
そこで、本実施の形態に係る発光素子２２においては、図４に示すように、出射面２２ａの平面形状を略長方形としている。この場合、発光素子２２は、出射面２２ａの長辺が左右方向に並ぶように輝度領域２００の内部に設けることができる。すなわち、中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、３つの発光素子２２は、出射面２２ａの長辺が、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶように設けられている。
出射面２２ａの平面形状が略長方形であれば、出射面２２ａの上下方向の長さを、出射面２２ａの左右方向の長さよりも長くすることができる。そのため、出射面２２ａの左右方向の長さを長くすることができなくても、出射面２２ａの面積を大きくすることができる。出射面２２ａの面積を大きくすることができれば、輝度領域２００の内部における、輝度ムラを抑制することが容易となる。例えば、輝度領域２００の内部の左右方向において、出射面２２ａの中心間距離（ピッチ寸法）Ｐ（ｍｍ）は、例えば、１．２（ｍｍ）以上、１．６（ｍｍ）以下とすることができる。
この場合、出射面２２ａの上下方向の長さを長くし過ぎると、輝度領域２００の内部の輝度と周辺の輝度との差が小さくなり過ぎるおそれがある。そのため、出射面２２ａの上下方向の長さＬａ（ｍｍ）は、例えば、０．８（ｍｍ）以上、１．４（ｍｍ）以下とすることが好ましい。この場合、出射面２２ａの左右方向の長さＬｂ（ｍｍ）は、例えば、０．７（ｍｍ）以上、１．０（ｍｍ）以下とすることができる。
図５は、他の実施形態に係る発光素子、および発光素子の配置を例示するための模式平面図である。
図５に示すように、輝度領域２００の内部には、２つの発光素子２２と、１つの発光素子２５を左右方向に並べて設けることができる。発光素子２５は、表面実装型の発光素子とすることができる。そのため、発光素子２５は、パッケージ２５ｂと、パッケージ２５ｂの上端に設けられた出射面２５ａとを有している。２つの出射面２２ａの中心と、１つの出射面２５ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
図５に示すように、輝度領域２００の内部には、２つの発光素子２２と、１つの発光素子２５を左右方向に並べて設けることができる。発光素子２５は、表面実装型の発光素子とすることができる。そのため、発光素子２５は、パッケージ２５ｂと、パッケージ２５ｂの上端に設けられた出射面２５ａとを有している。２つの出射面２２ａの中心と、１つの出射面２５ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
すなわち、車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、発光素子２５の光の出射面２５ａは略正方形であり、２つの発光素子２２の光の出射面２２ａは略長方形である。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２５は、発光素子２２と発光素子２２との間に並べて設けられている。
２つの発光素子２２は、出射面２２ａの長辺が、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶように設けられている。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２５は、発光素子２２と発光素子２２との間に並べて設けられている。
２つの発光素子２２は、出射面２２ａの長辺が、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶように設けられている。
平面形状が略正方形の出射面２５ａの辺の長さは、例えば、出射面２２ａの上下方向の長さＬａ（ｍｍ）と略同じとすることができる。すなわち、出射面２５ａの辺の長さは、出射面２２ａの長辺の長さＬａ（ｍｍ）と略同じとすることができる。
前述したように、輝度領域２００の長辺の長さＬ１（ｍｍ）と、短辺の長さＬ２（ｍｍ）には所定の範囲がある。そのため、発光素子の数を３つにすると、輝度領域２００の内部において、輝度にムラが生じやすくなる場合がある。例えば、輝度領域２００の長辺の長さＬ１（ｍｍ）が長い場合には、出射面２２ａと出射面２５ａとの間の距離が長くなり、輝度領域２００の内部において、出射面２２ａと出射面２５ａとの間の輝度が低下する場合がある。この様な場合には、出射面２５ａの左右方向の長さが、出射面２２ａの左右方向の長さよりも長くなるようにすることが好ましい。この様にすれば、輝度領域２００の内部において、出射面２２ａと出射面２５ａとの間の輝度が低下するのを抑制することができる。
この場合、（Ｌｂ＋Ｌａ＋Ｌｂ）／Ｌ１が、０．６以上となるようにすることが好ましい。この様にすれば、輝度領域２００の内部において充分な輝度を得ることができるので、輝度領域２００の内部に輝度が低い領域が生じるのを抑制することができる。すなわち、輝度領域２００において、輝度にムラが生じるのを抑制することができる。
図６（ａ）～（ｃ）は、他の実施形態に係る発光素子、および発光素子の配置を例示するための模式平面図である。
図６（ａ）に示すように、輝度領域２００の内部には、２つの発光素子２２と、１つの発光素子２６を左右方向に並べて設けることができる。発光素子２６は、表面実装型の発光素子とすることができる。そのため、発光素子２６は、パッケージ２６ｂと、パッケージ２６ｂの上端に設けられた出射面２６ａとを有している。２つの出射面２２ａの中心と、１つの出射面２６ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
図６（ａ）に示すように、輝度領域２００の内部には、２つの発光素子２２と、１つの発光素子２６を左右方向に並べて設けることができる。発光素子２６は、表面実装型の発光素子とすることができる。そのため、発光素子２６は、パッケージ２６ｂと、パッケージ２６ｂの上端に設けられた出射面２６ａとを有している。２つの出射面２２ａの中心と、１つの出射面２６ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
すなわち、車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、発光素子２６の光の出射面２６ａは略正方形であり、２つの発光素子２２の光の出射面２２ａは略長方形である。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２６は、発光素子２２と発光素子２２との間に並べて設けられている。
２つの発光素子２２は、出射面２２ａの長辺が、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶように設けられている。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２６は、発光素子２２と発光素子２２との間に並べて設けられている。
２つの発光素子２２は、出射面２２ａの長辺が、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶように設けられている。
平面形状が略正方形の出射面２６ａの辺の長さは、例えば、出射面２２ａの左右方向の長さＬｂ（ｍｍ）と略同じとすることができる。すなわち、出射面２６ａの辺の長さは、出射面２２ａの短辺の長さＬｂ（ｍｍ）と略同じとすることができる。
前述したように、輝度領域２００の長辺の長さＬ１（ｍｍ）と、短辺の長さＬ２（ｍｍ）には所定の範囲があるので、輝度領域２００の長辺の長さＬ１（ｍｍ）が短い場合には、輝度領域２００の中心近傍の輝度が高くなり過ぎる場合がある。この様な場合には、輝度領域２００の中心近傍に設けられる発光素子２６の出射面２６ａの面積を小さくすればよい。このようにすれば、輝度領域２００において、輝度にムラが生じるのを抑制することができる。
図６（ｂ）に示すように、輝度領域２００の内部には、２つの発光素子２６と、１つの発光素子２５を左右方向に並べて設けることができる。２つの出射面２６ａの中心と、１つの出射面２５ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
すなわち、車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、発光素子２５の光の出射面２５ａは略正方形であり、２つの発光素子２６の光の出射面２６ａは略正方形である。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２５は、発光素子２６と発光素子２６との間に並べて設けられている。
発光素子２５の出射面２５ａは、発光素子２６の光の出射面２６ａよりも大きい。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２５は、発光素子２６と発光素子２６との間に並べて設けられている。
発光素子２５の出射面２５ａは、発光素子２６の光の出射面２６ａよりも大きい。
前述したように、輝度領域２００の長辺の長さＬ１（ｍｍ）と、短辺の長さＬ２（ｍｍ）には所定の範囲があるので、これらの長さによっては、輝度領域２００の内部の輝度と、輝度領域２００の周辺の輝度との差が小さくなりすぎる場合がある。例えば、左右方向において、輝度領域２００の端部の周辺の輝度が高くなり過ぎる場合がある。この様な場合には、左右方向において、輝度領域２００の端部の近傍に設けられる発光素子２６の出射面２６ａの面積を小さくすればよい。なお、図６（ｂ）に示すように、出射面２６ａは略正方形とすることができる。このようにすれば、輝度領域２００の内部の輝度と、輝度領域２００の周辺の輝度との差が大きくなるようにすることができる。
図６（ｃ）に示すように、輝度領域２００の内部には、２つの発光素子１２５と、１つの発光素子２５を左右方向に並べて設けることができる。２つの出射面１２５ａの中心と、１つの出射面２５ａの中心は、例えば、車両用照明装置１の中心軸１ａを通り、輝度領域２００の長辺に平行な線分上に設けることができる。
すなわち、車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、発光素子２５の光の出射面２５ａは略正方形であり、２つの発光素子１２５の光の出射面１２５ａは略長方形である。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２５は、発光素子１２５と発光素子１２５との間に並べて設けられている。
２つの発光素子１２５は、出射面１２５ａの長辺が、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶように設けられている。
中心軸１ａを中心とする略長方形の輝度領域２００の内部において、発光素子２５は、発光素子１２５と発光素子１２５との間に並べて設けられている。
２つの発光素子１２５は、出射面１２５ａの長辺が、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶように設けられている。
前述したように、輝度領域２００の長辺の長さＬ１（ｍｍ）と、短辺の長さＬ２（ｍｍ）には所定の範囲があるので、これらの長さによっては、輝度領域２００の内部の輝度と、輝度領域２００の周辺の輝度との差が小さくなりすぎる場合がある。例えば、左右方向において、輝度領域２００の端部の周辺の輝度が高くなり過ぎる場合がある。この様な場合には、左右方向において、輝度領域２００の端部の近傍に設けられる発光素子１２５の出射面１２５ａの面積を小さくすればよい。なお、図６（ｃ）に示すように、出射面１２５ａは略長方形とすることができる。出射面１２５ａの長辺は、輝度領域２００の短辺が対峙する方向に並ぶようにすることができる。このようにすれば、輝度領域２００の内部の輝度と、輝度領域２００の周辺の輝度との差が大きくなるようにすることができる。
前述した発光素子２２、２５、２６、１２５は表面実装型の発光素子であるが、チップ状の発光素子とすることもできる。
図７（ａ）は、他の実施形態に係る発光素子、および発光素子の配置を例示するための模式平面図である。
図７（ｂ）は、図７（ａ）における発光素子の配置のＢ－Ｂ線方向の模式断面図である。
図７（ａ）に示すように、輝度領域２００の内部には、３つの発光素子２７を左右方向に並べて設けることができる。発光素子２７はチップ状の発光素子であるため、発光素子２７の上面が出射面２２ａとなる。発光素子２７は、出射面２２ａの長辺が左右方向に並ぶように設けることができる。
図７（ａ）は、他の実施形態に係る発光素子、および発光素子の配置を例示するための模式平面図である。
図７（ｂ）は、図７（ａ）における発光素子の配置のＢ－Ｂ線方向の模式断面図である。
図７（ａ）に示すように、輝度領域２００の内部には、３つの発光素子２７を左右方向に並べて設けることができる。発光素子２７はチップ状の発光素子であるため、発光素子２７の上面が出射面２２ａとなる。発光素子２７は、出射面２２ａの長辺が左右方向に並ぶように設けることができる。
図７（ｂ）に示すように、発光素子２７は、例えば、ＣＯＢ（Chip On Board）により基板２１の上に実装することができる。チップ状の発光素子２７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。
また、３つの発光素子２７を囲む枠状の枠部２８を設けることができる。車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、枠部２８の外形形状は略長方形とすることができる。車両用照明装置１を中心軸１ａに沿った方向から見た場合に、枠部２８の開口は、略長方形することができる。枠部２８の開口は、輝度領域２００とすることができる。
枠部２８は、基板２１の上に設けることができる。枠部２８は、基板２１に接着することができる。枠部２８は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、ＰＥＴ、ナイロン、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２７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。また、枠部２８は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。
図７（ｂ）に示すように、枠部２８の内壁面は、基板２１の面にほぼ垂直な面とすることもできるし、傾斜面２８ａとすることもできる。傾斜面２８ａは、基板２１から離れるに従い枠部２８の中心軸から離れる方向に傾斜している。枠部２８の内壁面が傾斜面２８ａとなっていれば、内壁面に入射した光が車両用照明装置１の前側に向けて出射し易くなる。すなわち、枠部２８は、リフレクタの機能を有することができる。
枠部２８の内側には封止部２９を設けることができる。封止部２９は、枠部２８の内側を覆うように設けられている。封止部２９は、透光性を有する材料から形成することができる。封止部２９は、枠部２８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。
封止部２９には、蛍光体を含めることができる。また、発光素子２７の出射面２２ａに波長変換シート（蛍光体を含むシート）を設けることもできる。波長変換シートは、透光性を有する樹脂シートの内部に粒状の蛍光体を分散させたものとすることができる。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。
図８（ａ）～（ｄ）は、他の実施形態に係る発光素子、および発光素子の配置を例示するための模式平面図である。
図８（ａ）に示すように、図５に例示をした出射面２２ａを有するチップ状の発光素子２７ａと、出射面２５ａを有するチップ状の発光素子２７ｂと、これらを囲む枠部２８と、枠部２８の内側に設けられた封止部２９を設けることもできる。
図８（ａ）に示すように、図５に例示をした出射面２２ａを有するチップ状の発光素子２７ａと、出射面２５ａを有するチップ状の発光素子２７ｂと、これらを囲む枠部２８と、枠部２８の内側に設けられた封止部２９を設けることもできる。
図８（ｂ）に示すように、図６（ａ）に例示をした出射面２２ａを有するチップ状の発光素子２７ａと、出射面２６ａを有するチップ状の発光素子２７ｃと、これらを囲む枠部２８と、枠部２８の内側に設けられた封止部２９を設けることもできる。
図８（ｃ）に示すように、図６（ｂ）に例示をした出射面２６ａを有するチップ状の発光素子２７ｃと、出射面２５ａを有するチップ状の発光素子２７ｂと、これらを囲む枠部２８と、枠部２８の内側に設けられた封止部２９を設けることもできる。
図８（ｄ）に示すように、図６（ｃ）に例示をした出射面１２５ａを有するチップ状の発光素子２７ｄと、出射面２５ａを有するチップ状の発光素子２７ｂと、これらを囲む枠部２８と、枠部２８の内側に設けられた封止部２９を設けることもできる。
なお、チップ状の発光素子が有する出射面には、電極が含まれる場合がある、例えば、上下電極型の発光素子の出射面や、上部電極型の発光素子の出射面には電極が含まれている。
これらのチップ状の発光素子が有する作用、効果は、前述した表面実装型の発光素子の場合と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
これらのチップ状の発光素子が有する作用、効果は、前述した表面実装型の発光素子の場合と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
（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。
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。
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を設けることができる。
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を設けることができる。
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の周辺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。
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、発光素子とが電気的に接続される。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。
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、２２ａ 出射面、２２ｂ パッケージ、２５ 発光素子、２５ａ 出射面、２５ｂ パッケージ、２６ 発光素子、２６ａ 出射面、２６ｂ パッケージ、２７ 発光素子、２７ａ～２７ｄ 発光素子、２８ 枠部、２９ 封止部、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体、１２５ 発光素子、１２５ａ 発光面、２００ 輝度領域
Claims (7)
- ソケットと；
前記ソケットの一方の端部側に設けられ、発光素子を３つのみ有する発光モジュールと；
を具備し、
車両用照明装置を中心軸に沿った方向から見た場合に、
１つの第１の発光素子が前記中心軸と重なる位置に設けられ、２つの第２の発光素子が前記第１の発光素子を挟んで、前記第１の発光素子と並べて設けられ、
前記第１の発光素子の第１の光の出射面の形状は略正方形であり、
前記第２の発光素子の第２の光の出射面の形状は略正方形または略長方形であり、
前記中心軸を中心とする略長方形の輝度領域の内部において、前記第１の光の出射面と、前記第２の光の出射面とが、前記輝度領域の短辺が対峙する方向に並べて設けられ、前記第１の光の出射面は、前記第２の光の出射面よりも大きい車両用照明装置。 - 前記輝度領域の長辺の長さをＬ１（ｍｍ）、短辺の長さをＬ２（ｍｍ）とした場合に、以下の式を満足する請求項１記載の車両用照明装置。
２．３≦Ｌ１／Ｌ２≦３．５ - 前記輝度領域の短辺が対峙する方向における、前記第１の光の出射面の長さをＬａ（ｍｍ）とし、前記第２の光の出射面の長さをＬｂ（ｍｍ）とした場合に、以下の式を満足する請求項２記載の車両用照明装置。
０．６≦（Ｌｂ＋Ｌａ＋Ｌｂ）／Ｌ１ - 前記第１の光の出射面の長さＬａ（ｍｍ）は、０．８ｍｍ以上、１．４ｍｍ以下であり、
前記第２の光の出射面の長さＬｂ（ｍｍ）は、０．７ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である請求項３記載の車両用照明装置。 - 前記第２の光の出射面の形状が略長方形の場合には、２つの前記第２の光の出射面の長辺が、前記輝度領域の短辺が対峙する方向に並んでいる請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
- 前記１つの第１の発光素子と、前記２つの第２の発光素子と、を囲む枠部をさらに備え、
前記車両用照明装置を中心軸に沿った方向から見た場合に、前記枠部の外形形状は略長方形である請求項１～５のいずれか１つに記載の車両用照明装置。 - 請求項１～６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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