JPWO2020116489A1 - 車両用灯具および車両 - Google Patents

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Abstract

車両用灯具(1)は、光源部(10)と光源部(10)を支持する筐体本体(11)とを有する灯具本体(2)と、灯具本体(2)に隣接して設けられ、外部からの風(W)を通す通風部(3)と、を備える。光源部(10)は、光(L)を出射する光源素子部(20)と、光源素子部(20)で生じる熱を放熱する放熱部材(30)とを有する。光源素子部(20)は、筐体本体(11)の内部に設けられ、放熱部材(30)は、通風部(3)の内部に露出するように設けられる。

Description

開示の実施形態は、車両用灯具および車両に関する。
従来、光源部と、かかる光源部で発生した熱を放熱する放熱部材と、ファンを回転させて放熱部材に風を送る送風装置とを備える車両用灯具が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
特開2017−62885号公報
実施形態の一態様に係る車両用灯具は、光源部と該光源部を支持する筐体本体とを有する灯具本体と、前記灯具本体に隣接して設けられ、外部からの風を通す通風部と、を備える。前記光源部は、光を出射する光源素子部と、前記光源素子部で生じる熱を放熱する放熱部材とを有する。前記光源素子部は、前記筐体本体の内部に設けられ、前記放熱部材は、前記通風部の内部に露出するように設けられる。
また、実施形態の一態様に係る車両は、上記に記載の車両用灯具を備える。
図1は、実施形態に係る車両の斜視図である。 図2は、実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。 図3は、図2に示すA−A線の矢視断面図である。 図4は、実施形態に係る放熱部材の斜視図である。 図5は、実施形態の他の態様に係る放熱部材の斜視図である。 図6は、実施形態の変形例1に係る車両用灯具の断面図である。 図7は、実施形態の変形例2に係る車両用灯具の断面図である。 図8は、実施形態の変形例3に係る車両用灯具の斜視図である。
実施形態の一態様は、車両に蓄えられている電力の消費量を低減することができる車両用灯具および車両を提供することを目的とする。以下、添付図面を参照して、本願の開示する車両用灯具および車両の実施形態について説明する。
<車両>
最初に、実施形態に係る車両100の概要について、図1を参照しながら説明する。図1に示すように、実施形態に係る車両100は、たとえば、4輪のタイヤを備える自動車である。かかる車両100は、前側に1対の車両用灯具1が設けられる。
そして、かかる1対の車両用灯具1を動作させることにより、車両100の進行方向を照らすことができる。かかる車両用灯具1は、灯具本体2と、通風部3とを備える。車両用灯具1の詳細については後述する。
なお、図1の例では、車両100の例として、4輪のタイヤを備える自動車を示したが、車両100は3輪または4輪より多くのタイヤを備える自動車であってもよい。また、車両100は、自動車に限られず、自転車やオートバイ、電車などの軌道車両、航空機、船舶といった各種の移動体であってもよい。
<車両用灯具>
つづいて、実施形態に係る車両用灯具1の詳細について、図2〜図5を参照しながら説明する。図2に示すように、車両用灯具1は、灯具本体2と通風部3とがこの順に上下に積み重ねられて構成される。通風部3は、灯具本体2に隣接して設けられ、溝形状のトラフ部材3aにより内部に通風路3bが形成される。トラフ部材3aは、たとえば、鉄系の金属材料で構成され、ボルトやナットなどの固定部材で灯具本体2に固定される。
図3に示すように、灯具本体2は、光源部10と、筐体本体11とを有する。図3において一点鎖線で囲まれた領域に設けられる光源部10は、光源素子部20と、放熱部材30とを有する。光源素子部20は、所定の方向(たとえば、車両100の前方)に光Lを出射する。放熱部材30は、かかる光源素子部20で生じる熱を放熱する。
筐体本体11は、透光部材12と、支持部材13と、筐体部材14とを有する。かかる筐体本体11では、透光部材12、支持部材13および筐体部材14をボルトやナットなどの固定部材で互いに固定することによって、内部空間Sが形成される。
透光部材12は、たとえば、透明なプラスチックやガラスなどの光Lを通過させる材料で構成され、車両100に適合する所望の形状に成形される。支持部材13は、たとえば、鉄系の金属材料で構成され、光源部10を支持する。筐体部材14は、たとえば、鉄系の金属材料で構成され、透光部材12および支持部材13とともに内部空間Sを形成する。
光源素子部20は、筐体本体11の内部(すなわち、内部空間S)に設けられ、透光部材12を介して光Lを外部に出射する。
ここで、実施形態に係る車両用灯具1では、光源素子部20で生じる熱を放熱する放熱部材30が、通風部3の内部(すなわち、通風路3b)に露出するように設けられる。そして、実施形態に係る車両用灯具1では、車両100の走行にともなって、通風部3の通風路3bに風Wを取り込むことができる。
これにより、実施形態では、通風路3bを流れる風Wを用いて、放熱部材30を効率よく冷却することができる。したがって、実施形態によれば、光源部10の冷却に電力が不要となることから、車両100に蓄えられている電力の消費量を低減することができる。
また、実施形態では、光源素子部20が筐体本体11の内部に設けられることから、電気部品で構成される光源素子部20を様々な外部環境から保護することができる。したがって、実施形態によれば、車両用灯具1の信頼性を向上させることができる。
引き続き、車両用灯具1の詳細な構成について説明する。
図3に示すように、光源素子部20は、発光素子21と、素子搭載用基板22と、蓋体29とを有する。発光素子21は、たとえば、レーザダイオード(半導体レーザともいう)などを用いることができる。
素子搭載用基板22は、セラミックスにより形成され、平板状の基板部23と、かかる基板部23のおもて面23aに設けられる堤部24とを有する。また、基板部23のおもて面23aには台座23Aが設けられている。台座23Aの上面に搭載部25が設けられ、かかる搭載部25に発光素子21が搭載される。
堤部24は、搭載部25の周り(すなわち、発光素子21の周り)を囲むように設けられ、発光素子21が光Lを出射する方向に開口部24aを有する。また、基板部23の裏面23bには、放熱部材30が設けられる。
このように、基板部23のおもて面23aに設けられた台座23A上に発光素子21を搭載し、基板部23の裏面23b側に放熱部材30を設けることにより、発熱部である発光素子21から放熱部である放熱部材30までの距離を短くすることができる。したがって、実施形態によれば、光源部10の放熱性を向上させることができる。
また、実施形態では、図3に示すように、基板部23の裏面23b全体を放熱部材30に当接させるとよい。これにより、基板部23と放熱部材30との接触面積を大きくすることができることから、光源部10の放熱性をさらに向上させることができる。
また、実施形態では、放熱部材30の体積を素子搭載用基板22の体積より大きくするとよい。このように、熱容量のより大きい放熱部材30の体積を大きくすることによって、光源部10の放熱性をさらに向上させることができる。
放熱部材30は、アルミニウムや銅などの金属材料を切削加工またはキャスト成形したものである。放熱部材30は、図4に示すように、基材部31と凸部32とを有する。なお、図4および図5では、放熱部材30を裏から見た場合について示している。基材部31は、たとえば凸部30a(図3参照)を有する板状であり、基板部23の裏面23b(図3参照)に接する部位である。
凸部32は、基材部31において基板部23の裏面23bに接する側とは反対側に設けられる。実施形態では、かかる凸部32によって放熱部材30の表面積を増加させることができることから、放熱部材30の放熱性を向上させることができる。すなわち、かかる凸部32は、放熱部材30のフィンとして機能する。
なお、実施形態に係る凸部32は、図4に示すように、複数の柱状体33が配列されて構成される剣山型であってもよいし、図5に示すように、複数の壁部材34が配列されて構成される壁並列型であってもよい。
なお、図4の例では、柱状体33が円柱状である場合について示したが、柱状体33の形状は円柱状に限られず、たとえば角柱状などであってもよい。
また、図5の例では、壁部材34が、通風部3の通風路3b(図3参照)において風Wの流れる方向に沿うように設けられるとよい。これにより、通風路3bにおいて風Wの流れがスムーズになることから、放熱部材30の放熱性をより向上させることができる。
なお、図5の例では、壁部材34が風Wの流れに沿って真っ直ぐである場合について示したが、壁部材34の形状はかかる形状に限られず、たとえば、風Wの流れる方向に沿ってジグザグしていてもよい。これにより、壁部材34の表面積をさらに増加させることができることから、放熱部材30の放熱性をさらに向上させることができる。
図3の説明に戻る。素子搭載用基板22は、基板部23と堤部24とがセラミックスで一体的に形成されている。すなわち、素子搭載用基板22には、かかる基板部23と堤部24との間に、異種材料同士で構成され大きな熱抵抗を生じさせる界面が設けられていない。
これにより、基板部23と堤部24との間の熱抵抗を小さくすることができることから、基板部23から堤部24に効率よく熱を伝えることができる。したがって、実施形態によれば、放熱性の高い素子搭載用基板22を実現することができる。
また、素子搭載用基板22は、かかる基板部23と堤部24との間を接合する工程が不要となるとともに、ハンダなどの接合材も不要となる。したがって、実施形態によれば、製造コストの低い素子搭載用基板22を実現することができる。
素子搭載用基板22を構成するセラミックスとしては、たとえば、アルミナ、シリカ、ムライト、コージエライト、フォルステライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素またはガラスセラミックスなどが適している。そして、素子搭載用基板22は、熱伝導率が高く、かつ熱膨張率が発光素子21に近いという点から、窒化アルミニウム(AlN)を主成分として含むセラミックスがよい。
ここで、「窒化アルミニウムを主成分として含んでいる」とは、素子搭載用基板22が窒化アルミニウムを80質量%以上含んでいることをいう。素子搭載用基板22に含まれる窒化アルミニウムが80質量%以上の場合、素子搭載用基板22の熱伝導率が高くなり、放熱性を向上させることができる。
さらに、素子搭載用基板22は、窒化アルミニウムを90質量%以上含んでいるものとしてもよい。窒化アルミニウムの含有量を90質量%以上とすることにより、素子搭載用基板22の熱伝導率を150W/mK以上にすることができる。そして、放熱性に優れた素子搭載用基板22を実現することができる。
素子搭載用基板22の搭載部25には、金属で構成される素子用端子26が設けられる。また、おもて面23aにおける堤部24の内側には、図示しない別の素子用端子が設けられる。
さらに、おもて面23aにおける堤部24の外側には、金属で構成される電源用端子27と、図示しない別の電源用端子とが設けられる。ここで、「金属で構成される」とは、一部に金属以外のたとえばセラミックスが含まれてもよいという意味であり、以下も同様の意味である。
素子用端子26は、発光素子21が搭載される端子である。発光素子21は、素子用端子26にAu−Snハンダなどの導電性接合材を用いて接合される。この際に、かかる導電性接合材により、発光素子21の下面に設けられる第1電極(不図示)と、素子用端子26とが電気的に接続される。
このように、発光素子21において面積の大きい面である下面と、素子用端子26とを接合することにより、発光素子21からより多くの熱を素子搭載用基板22に伝達することができる。したがって、実施形態によれば、光源部10の放熱性を向上させることができる。
別の素子用端子は、素子用端子26に搭載される発光素子21がボンディングワイヤなどにより接続される端子である。この際に、かかるボンディングワイヤにより、発光素子21の上面に設けられる第2電極(不図示)と、別の素子用端子とが電気的に接続される。
電源用端子27および別の電源用端子は、配線40および外部端子41を介して、図示しない外部電源が接続される端子である。なお、配線40は、筐体本体11の内部に設けられる配線であり、外部端子41は、筐体本体11の筐体部材14などに設けられる端子である。
素子用端子26、別の素子用端子、電源用端子27および別の電源用端子は、金属粉末を焼結させたメタライズ膜で形成すればよい。このメタライズ膜は、素子搭載用基板22を構成するセラミックスの表面に高い強度で接着させることができることから、信頼性の高い素子搭載用基板22を実現することができる。
また、かかるメタライズ膜の表面にNiなどのめっき膜を形成してもよい。さらに、かかるめっき膜の表面に、ハンダやAu−Snめっき膜を設けてもよい。
素子用端子26は、基板部23の内部に形成される金属製の配線導体28を経由して、電源用端子27に電気的に接続される。同様に、別の素子用端子は、基板部23の内部に形成される金属製の図示しない別の配線導体を経由して、別の電源用端子に電気的に接続される。なお、かかる配線導体28および別の配線導体は、金属粉末を焼成させたメタライズ膜であるのがよい。
なお、実施形態に係る素子搭載用基板22は、セラミックグリーンシートを金型成形するモールド工法により作製したモールド成形体を積層するなどして積層体を作製し、かかる積層体を焼成することによって得ることができる。なお、素子搭載用基板22の内部に設けられる配線導体28は、セラミックグリーンシートにあらかじめ導体ペーストを印刷することなどによって形成するとよい。
また、図3の例では、基板部23のおもて面23aに凸部が形成され、かかる凸部に搭載部25が設けられている。これにより、発光素子21から出射された光Lが、基板部23のおもて面23aで乱反射することを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、光源部10において高い発光効率を維持することができる。
蓋体29は、堤部24の上端に接し、かかる堤部24の上方を塞ぐように設けられる。蓋体29は、金属材料やセラミックスなどから構成することができ、たとえば、耐熱性および放熱性が高いという点からコバール(Fe−Ni−Co合金)で構成すればよい。
また、堤部24の開口部24aは、図示しないガラス窓がAu−Snハンダなどで貼り付けられることにより塞がれている。このように、実施形態では、堤部24の内部が、ガラス窓および蓋体29によって気密封止される。
蓋体29と堤部24との接合には、電気溶接やAu−Snハンダ、銀ロウなどを用いるのがよい。このような手法で接合することにより、封止される堤部24内部の気密性を高めることができることから、車両用灯具1の信頼性を向上させることができる。
放熱部材30は、上面側に凸部30aを有する。かかる凸部30aは、支持部材13の下面側から支持部材13に形成される開口部に挿入されて、筐体本体11の内部に露出する。そして、筐体本体11の内部に露出する放熱部材30の凸部30aに、光源素子部20が取り付けられる。
このように、実施形態では、素子搭載用基板22が放熱部材30に直接取り付けられていることから、車両100の走行によって振動が発生したとしても、素子搭載用基板22と放熱部材30とは一体的に動く。
したがって、実施形態によれば、素子搭載用基板22と放熱部材30との位置ずれなどを抑制するできることから、光Lの出射方向のばらつきを小さくすることができる。
また、実施形態では、支持部材13を介することなく、光源素子部20を放熱部材30に直接取り付けることにより、光源素子部20と放熱部材30との間で、大きな熱抵抗を生じさせる界面を減らすことができる。
これにより、光源素子部20と放熱部材30との間の熱抵抗を小さくすることができることから、光源素子部20から放熱部材30に効率よく熱を伝えることができる。したがって、実施形態によれば、放熱性の高い光源部10を実現することができる。
なお、光源素子部20と放熱部材30との間は、たとえば、Au−Snハンダや銀ロウなどの熱伝導率の高い接合材で接合されるとよい。これにより、光源素子部20から放熱部材30にさらに効率よく熱を伝えることができることから、さらに放熱性の高い光源部10を実現することができる。
なお、光源素子部20と放熱部材30との間は、ボルトやナットなどの固定部材で固定されてもよい。
また、放熱部材30は、上面における凸部30a以外の部位が支持部材13の下面に接するように配置される。そして、放熱部材30と支持部材13との間は、ボルトやナットなどの固定部材42で固定される。
このように、実施形態では、車両100に固定された支持部材13に放熱部材30が固定されていることから、車両100の走行によって振動が発生した場合でも、放熱部材30の位置がずれることを抑制することができる。
<各種変形例>
つづいて、実施形態の各種変形例について、図6〜図8を参照しながら説明する。なお、以下の各種変形例では、上述の実施形態と同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
図6は、実施形態の変形例1に係る車両用灯具1の断面図である。図6に示す変形例1では、素子搭載用基板22および蓋体29の構造が実施形態と異なる。変形例1に係る素子搭載用基板22は、基板部23および堤部24を有する。この場合、基板部23は放熱部材30の上面に立つように設けられている。堤部24の一部は放熱部材30の上面に沿う配置となっている。
具体的には、基板部23のおもて面23aから透光部材12に向けて突出する台座23Aの上面に搭載部25が設けられ、かかる搭載部25に発光素子21が搭載される。また、変形例1に係る発光素子21は、上向きに発光する発光素子であることから、かかる発光素子21から透光部材12に向けて光Lを出射することができる。
この場合も、基板部23の向きは異なるものの、基板部23のおもて面23aに設けた台座23A上に発光素子21を搭載し、堤部24の側面側に放熱部材30を設けることにより、発熱部である発光素子21からの発熱を堤部24を通じて放熱させることができる。
素子用端子26は、基板部23および堤部24の内部に形成される金属製の配線導体28を経由して、電源用端子27に電気的に接続される。同様に、別の素子用端子は、基板部23および堤部24の内部に形成される金属製の図示しない別の配線導体を経由して、別の電源用端子に電気的に接続される。
蓋体29は、堤部24の上方および基板部23の前方を塞ぐように設けられる。すなわち、変形例1の蓋体29は、断面視で三方が塞がった矩形状である。また、蓋体29は、発光素子21が光Lを出射する方向に開口部29aを有する。
また、蓋体29の開口部29aは、図示しないガラス窓がAu−Snハンダなどで貼り付けられることにより塞がれている。このように、変形例1では、基板部23および堤部24の内部が、ガラス窓および蓋体29によって気密封止される。
図7は、実施形態の変形例2に係る車両用灯具1の断面図である。図7に示す変形例2では、素子搭載用基板22および蓋体29の構造が変形例1と異なる。変形例2に係る素子搭載用基板22は、堤部24が後方に短くなるとともに、かかる堤部24が短くなった部位に蓋体29が設けられる。すなわち、変形例2の蓋体29は、断面視で四方が塞がった矩形状である。
このような構成であっても、変形例1と同様、基板部23のおもて面23a側に設けられた台座23A上に発光素子21を搭載し、堤部24の側面側に放熱部材30を設けることにより、発熱部である発光素子21からの発熱を堤部24を通じて放熱させることができる。
図8は、実施形態の変形例3に係る車両用灯具1の斜視図である。図8に示すように、変形例3に係る車両用灯具1には、灯具本体2に加えて、LIDAR(Light Detection and Ranging)センサ4が放熱部材30上に設けられる。
たとえば、図8に示すように、LIDARセンサ4の検出部4aが透光部材12と同じ方向を向いて配置される。これにより、変形例3に係る車両用灯具1では、灯具本体2で所定の方向(たとえば、車両100の前方)に光Lを出射することができるとともに、LIDARセンサ4で所定の方向にある物体の位置を検知することができる。
そして、変形例3では、LIDARセンサ4を放熱部材30上に搭載していることから、車両100の走行時に通風部3を通過する風Wによって、LIDARセンサ4の放熱性を安定した状態に維持することができる。したがって、変形例3によれば、LIDARセンサ4を安定して動作させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上述の実施形態において、蓋体29の上面に熱電素子を設置してもよい。
このように、発光素子21の近傍にある蓋体29の上面に熱電素子を設置することにより、より高い精度で発光素子21の温度調整を実施することができる。さらに、熱電素子は放熱部材30の反対側に設けられることから、放熱部材30の占有領域が削減されることを抑制することができるため、高い放熱性を維持することができる。
また、上述の実施形態では、通風部3が灯具本体2の下方に設けられる例について示したが、通風部3は灯具本体2の側方に設けられていてもよいし、灯具本体2の上方に設けられていてもよい。
また、上述の実施形態では、車両用灯具1が車両100の前側に設けられる例について示したが、車両用灯具1は車両100の後側に設けられていてもよいし、車両100の側方に設けられていてもよい。この場合、車両100の走行にともなって、通風部3の通風路3bに風Wを取り込むダクトなどを車両100に別途設ければよい。
また、上述の実施形態では、電源用端子27や別の電源用端子が基板部23のおもて面23aに設けられた例について示したが、電源用端子27や別の電源用端子が設けられる位置は基板部23のおもて面23aに限られず、素子搭載用基板22の表面上に設けられればよい。
以上のように、実施形態に係る車両用灯具1は、光源部10と光源部10を支持する筐体本体11とを有する灯具本体2と、灯具本体2に隣接して設けられ、外部からの風Wを通す通風部3と、を備える。光源部10は、光Lを出射する光源素子部20と、光源素子部20で生じる熱を放熱する放熱部材30とを有する。光源素子部20は、筐体本体11の内部に設けられ、放熱部材30は、通風部3の内部に露出するように設けられる。これにより、車両100に蓄えられている電力の消費量を低減することができる。
また、実施形態に係る車両用灯具1において、光源素子部20は、光Lを出射する発光素子21と、発光素子21を搭載する搭載部25が設けられる素子搭載用基板22と、を有する。素子搭載用基板22は、おもて面23aに搭載部25が設けられる平板状の基板部23と、搭載部25を囲むように設けられる堤部24とを有する。堤部24は、発光素子21が光Lを出射する方向に開口部24aを有し、放熱部材30は、基板部23の裏面23bに設けられる。これにより、光源部10の放熱性を向上させることができる。
また、実施形態に係る車両用灯具1において、放熱部材30の体積は、素子搭載用基板22の体積より大きい。これにより、光源部10の放熱性をさらに向上させることができる。
また、実施形態に係る車両用灯具1において、筐体本体11は、光源部10を支持する支持部材13と、筐体部材14とを有し、放熱部材30は、支持部材13に固定され、素子搭載用基板22は、放熱部材30に固定される。これにより、素子搭載用基板22と放熱部材30との位置ずれなどを抑制することができることから、出射された光Lの方向のばらつきを小さくすることができる。
また、実施形態に係る車両用灯具1において、放熱部材30は、基材部31と凸部32とを有し、凸部32は、複数の柱状体33が配列された剣山型、および複数の壁部材34が配列された壁並列型のうちのいずれかである。これにより、放熱部材30の表面積を増加させることができることから、放熱部材30の放熱性を向上させることができる。
また、実施形態に係る車両用灯具1において、凸部32が壁並列型であり、壁部材34は、通風部3において風Wの流れる方向に沿うように設けられる。これにより、通風路3bにおいて風Wの流れがスムーズになることから、放熱部材30の放熱性をより向上させることができる。
また、実施形態に係る車両用灯具1は、放熱部材30上で灯具本体2に隣接して設けられるLIDAR(Light Detection and Ranging)センサ4をさらに備える。これにより、LIDARセンサ4を安定して動作させることができる。
また、実施形態に係る車両100は、上述の車両用灯具1を備える。これにより、車両100に蓄えられている電力の消費量を低減することができる。
さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 車両用灯具
2 灯具本体
3 通風部
4 LIDARセンサ
10 光源部
11 筐体本体
12 透光部材
13 支持部材
14 筐体部材
20 光源素子部
21 発光素子
22 素子搭載用基板
23 基板部
23a おもて面
23b 裏面
24 堤部
24a 開口部
25 搭載部
26 素子用端子
30 放熱部材
31 基材部
32 凸部
33 柱状体
34 壁部材
100 車両

Claims (8)

  1. 光源部と該光源部を支持する筐体本体とを有する灯具本体と、
    前記灯具本体に隣接して設けられ、外部からの風を通す通風部と、
    を備え、
    前記光源部は、
    光を出射する光源素子部と、前記光源素子部で生じる熱を放熱する放熱部材とを有し、
    前記光源素子部は、前記筐体本体の内部に設けられ、
    前記放熱部材は、前記通風部の内部に露出するように設けられる
    車両用灯具。
  2. 前記光源素子部は、光を出射する発光素子と、前記発光素子を搭載する搭載部が設けられる素子搭載用基板と、を有し、
    前記素子搭載用基板は、おもて面に前記搭載部が設けられる平板状の基板部と、前記搭載部を囲むように設けられる堤部とを有し、
    前記堤部は、前記発光素子が光を出射する方向に開口部を有し、
    前記放熱部材は、前記基板部の裏面に設けられる
    請求項1に記載の車両用灯具。
  3. 前記放熱部材の体積は、前記素子搭載用基板の体積より大きい
    請求項2に記載の車両用灯具。
  4. 前記筐体本体は、前記光源部を支持する支持部材と、筐体部材とを有し、
    前記放熱部材は、前記支持部材に固定され、
    前記素子搭載用基板は、前記放熱部材に固定される
    請求項2または3に記載の車両用灯具。
  5. 前記放熱部材は、基材部と凸部とを有し、
    前記凸部は、複数の柱状体が配列された剣山型、および複数の壁部材が配列された壁並列型のうちのいずれかである
    請求項1〜4のいずれか一つに記載の車両用灯具。
  6. 前記凸部が前記壁並列型であり、前記壁部材は、前記通風部において風の流れる方向に沿うように設けられる
    請求項5に記載の車両用灯具。
  7. 前記放熱部材上で前記灯具本体に隣接して設けられるLIDAR(Light Detection and Ranging)センサをさらに備える
    請求項1〜6のいずれか一つに記載の車両用灯具。
  8. 請求項1〜7のいずれか一つに記載の車両用灯具
    を備える車両。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220206118A1 (en) * 2020-12-28 2022-06-30 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. METHODS AND APPARATUSES FOR THERMAL MANAGEMENT OF A DETECTION SENSOR ASSEMBLY IN A LiDAR SYSTEM

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009266573A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Harison Toshiba Lighting Corp 車両用灯具
JP2010524210A (ja) * 2007-04-03 2010-07-15 オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 半導体光モジュール
JP2014026769A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Panasonic Corp 車両用前照灯
JP2016207363A (ja) * 2015-04-20 2016-12-08 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP2017041366A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 スタンレー電気株式会社 車両用灯具の放熱構造
JP2018026262A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 株式会社小糸製作所 車輌用灯具
JP2018098087A (ja) * 2016-12-15 2018-06-21 スタンレー電気株式会社 車両用灯具の放熱構造

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2834110B1 (fr) 2001-12-20 2004-01-30 Valeo Vision Dispositif d'aide a la conduite pour vehicule automobile optimise par synergie avec un eclairage adaptatif
JP5666977B2 (ja) * 2011-04-26 2015-02-12 株式会社小糸製作所 車両用灯具
DE102013216869B4 (de) * 2013-08-23 2019-06-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühleinrichtung für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Laserscheinwerfer
TWM487221U (zh) 2014-06-06 2014-10-01 Tyc Brother Ind Co Ltd 車燈裝置
JP6564206B2 (ja) 2015-03-09 2019-08-21 スタンレー電気株式会社 発光装置
KR102031573B1 (ko) * 2015-04-24 2019-10-14 쿄세라 코포레이션 광소자 탑재용 패키지, 전자 장치 및 전자 모듈
JP2017041367A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 スタンレー電気株式会社 ヘッドランプの放熱構造
JP2017062885A (ja) 2015-09-24 2017-03-30 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP6889017B2 (ja) 2017-04-21 2021-06-18 京セラ株式会社 半導体レーザ素子搭載用パッケージおよび半導体レーザ装置
JP2019164916A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社小糸製作所 車両用灯具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010524210A (ja) * 2007-04-03 2010-07-15 オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 半導体光モジュール
JP2009266573A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Harison Toshiba Lighting Corp 車両用灯具
JP2014026769A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Panasonic Corp 車両用前照灯
JP2016207363A (ja) * 2015-04-20 2016-12-08 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP2017041366A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 スタンレー電気株式会社 車両用灯具の放熱構造
JP2018026262A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 株式会社小糸製作所 車輌用灯具
JP2018098087A (ja) * 2016-12-15 2018-06-21 スタンレー電気株式会社 車両用灯具の放熱構造

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