(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ランプボデイに着脱可能にされたソケットハウジングと前記ソケットハウジングに取り付けられた基板と蛍光体に封止された状態で前記基板に搭載された第1の発光素子及び第2の発光素子とを有する光源ユニットを備え、
前記第1の発光素子の発光光度が前記第2の発光素子の発光光度より小さくされ、
前記第1の発光素子の発光面積が前記第2の発光素子の発光面積より小さくされ、
前記第1の発光素子の電流密度と前記第2の発光素子の電流密度とが略同じにされた
車輌用灯具。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上記のような光源ユニットにおいて、白色やアンバー色の場合に、発光素子から光が出射されたときには青色光(青色の成分)と青色光が蛍光体により変換された黄色光(黄色の成分)とによって白色光が得られるようにされている。
【0008】
ところが、例えば、第1の発光素子をクリアランスランプ用として機能させ第2の発光素子をデイタイムランニングランプ用として機能させる場合に、第1の発光素子から出射される光の青色光から黄色光への変換率と第2の発光素子から出射される光の青色光から黄色光への変換率とが異なり、クリアランスランプの光の色味とデイタイムランニングランプの光の色味とが異なってしまい、被視認性が低下すると言う不都合を生じるおそれがある。
【0009】
そこで、本発明光源ユニット及び車輌用灯具は、上記した問題点を克服し、第1の発光素子から出射される光の色味と第2の発光素子から出射される光の色味との相違を低減して被視認性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
第1に、本発明に係る光源ユニットは、蛍光体に封止された状態で基板に搭載された第1の発光素子と第2の発光素子を備え、前記第1の発光素子の発光光度が前記第2の発光素子の発光光度より小さくされ、前記第1の発光素子の発光面積が前記第2の発光素子の発光面積より小さくさ
れ、前記第1の発光素子の電流密度と前記第2の発光素子の電流密度とが略同じにされたものである。
【0011】
これにより、発光面積が異なる第1の発光素子と第2の発光素子の輝度を近付けることが可能になる。
【0013】
これにより、第1の発光素子から出射される光の色味と第2の発光素子から出射される光の色味とが同じになる。
【0014】
第
2に、上記した本発明に係る光源ユニットにおいては、前記第1の発光素子が一つ設けられ、前記第2の発光素子が複数設けられ、前記複数の第2の発光素子が前記第1の発光素子の周囲に配置されることが望ましい。
【0015】
これにより、第1の発光素子と第2の発光素子の基板における配置スペースが小さくなると共に第2の発光素子の点灯時に第1の発光素子の周囲から均等に光が出射され易い。
【0016】
第
3に、上記した本発明に係る光源ユニットにおいては、前記複数の第2の発光素子が周方向において等間隔に位置されることが望ましい。
【0017】
これにより、第2の発光素子の点灯時に第1の発光素子の周囲から均等に光が出射される。
【0018】
第
4に、本発明に係る車輌用灯具は、ランプボデイに着脱可能にされたソケットハウジングと前記ソケットハウジングに取り付けられた基板と蛍光体に封止された状態で前記基板に搭載された第1の発光素子及び第2の発光素子とを有する光源ユニットを備え、前記第1の発光素子の発光光度が前記第2の発光素子の発光光度より小さくされ、前記第1の発光素子の発光面積が前記第2の発光素子の発光面積より小さくさ
れ、前記第1の発光素子の電流密度と前記第2の発光素子の電流密度とが略同じにされたものである。
【0019】
これにより、ソケットハウジングと基板と第1の発光素子と第2の発光素子とを有する光源ユニットにおいて、発光面積が異なる第1の発光素子と第2の発光素子の輝度を近付けることが可能になる。
また、第1の発光素子から出射される光の色味と第2の発光素子から出射される光の色味とが同じになる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、第2の発光素子より発光光度が小さい第1の発光素子の発光面積が第2の発光素子の発光面積より小さくされるため、第1の発光素子から出射される光の色味と第2の発光素子から出射される光の色味との相違が低減され被視認性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。
【0023】
以下に示した実施の形態は、本発明光源ユニットをクリアランスランプとデイタイムランニングランプの機能を有するコンビネーションランプにおいて用いられる光源ユニットに適用し、本発明車輌用灯具をこの光源ユニットを備えた車輌用灯具に適用したものである。但し、本発明の適用範囲はクリアランスランプとデイタイムランニングランプの機能を有するコンビネーションランプにおいて用いられる光源ユニット及びこの光源ユニットを備えた車輌用灯具に限られることはない。
【0024】
本発明光源ユニットは、ヘッドランプ、クリアランスランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、デイタイムランニングランプ、コーナーリングランプ、ハザードランプ、ポジションランプ、バックランプ、フォグランプ等の組み合わせであるコンビネーションランプ等の各種の車輌用灯具に用いられる光源ユニットに広く適用することができる。また、本発明車輌用灯具は、これらの各種の光源ユニットを備えた車輌用灯具に広く適用することができる。
【0025】
以下の説明においては、光軸方向を前後方向とし光の出射方向を前方として前後上下左右の方向を示すものとする。尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【0026】
先ず、車輌用灯具の概略構成について説明する(
図1参照)。
【0027】
車輌用灯具1は、それぞれ車体の前端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。
【0028】
車輌用灯具1は前方に開口された凹部を有するランプボデイ2とランプボデイ2の前側の開口2aを閉塞するカバー3とを備えている。ランプボデイ2とカバー3によって灯具外筐4が構成され、灯具外筐4の内部空間が灯室5として形成されている。
【0029】
ランプボデイ2の後端部は前後に貫通された略円筒状のユニット取付部6として設けられ、ユニット取付部6の内側の空間が取付孔6aとして形成されている。ユニット取付部6の内周面には内方に突出された係合突部7、7、・・・が周方向に離隔して設けられている。
【0030】
次に、ランプボデイ2に取り付けられる光源ユニット8の構造について説明する(
図2乃至
図5参照)。
【0031】
ランプボデイ2のユニット取付部6には光源ユニット8が着脱可能にされている。光源ユニット8はソケットハウジング9と給電体10と発光モジュール11を有している。
【0032】
ソケットハウジング9は樹脂成形部12と放熱板13が一体成形されることにより形成されている。
【0033】
樹脂成形部12は熱伝導性に優れた樹脂材料によって形成され、導電性をも有している。樹脂成形部12は前後方向を向く略円板状のベース面部14とベース面部14の中央部から前方に突出された突状部15とベース面部14から後方に突出された第1の放熱フィン16、16、・・・とベース面部14から後方に突出された第2の放熱フィン17、17とベース面部14から後方に突出されたコネクター連結部18とを有している。
【0034】
突状部15は外形が円形状に形成された基板配置部19と基板配置部19の外周面に設けられた係合部20、20、・・・とを有している。
【0035】
基板配置部19には前方に開口された配置凹部19aが形成されている。配置凹部19aは略矩形状に形成され、発光モジュール11の外形状より一回り大きくされている。係合部20、20、・・・は周方向に離隔して設けられている。係合部20、20、・・・は基板配置部19の前端部に位置されている。
【0036】
第1の放熱フィン16、16、・・・は、例えば、左右方向において等間隔に並んで設けられ、ベース面部14の左右両端部以外の部分における上半部から突出されている。
【0037】
第2の放熱フィン17、17は左右方向においてそれぞれ第1の放熱フィン16、16、・・・の両側に位置され、ベース面部14の左右両端部から突出されている。
【0038】
コネクター連結部18は軸方向が前後方向にされた筒状に形成され、第1の放熱フィン16、16、・・・の下側に位置されている。コネクター連結部18には図示しないコネクターが接続される。
【0039】
放熱板13は熱伝導性の高い金属材料が所定の形状に形成されて成る。放熱板13は第1の放熱部21と第2の放熱部22、22と第3の放熱部23、23と第4の放熱部24、24から成る。
【0040】
第1の放熱部21と第4の放熱部24、24はそれぞれ前後方向を向く略矩形状に形成され、第2の放熱部22、22と第3の放熱部23、23はそれぞれ左右方向を向く略矩形状に形成されている。
【0041】
第1の放熱部21は基板取付部として設けられている。第1の放熱部21の前面は後述する基板が取り付けられる取付面21aとして形成されている。
【0042】
第3の放熱部23、23はそれぞれ前端部が第1の放熱部21の左右両端部に連続され、第4の放熱部24、24は、それぞれ内側の端部が第3の放熱部23、23の後端部に連続され、それぞれ外側の端部が第2の放熱部22、22の前端部に連続されている。
【0043】
放熱板13は第1の放熱部21が樹脂成形部12における基板配置部19の配置凹部19aに位置され、樹脂成形部12に対して取付面21aが露出されている。放熱板13は、第2の放熱部22、22がそれぞれ第2の放熱フィン17、17の内部に位置され、第3の放熱部23、23が基板配置部19の内部に位置され、第4の放熱部24、24がベース面部14の内部に位置されている。
【0044】
樹脂成形部12には基板配置部19からベース面部14に亘る位置に図示しない挿入配置孔が形成され、挿入配置孔は配置凹部19aとコネクター連結部18の内部とに連通されている。
【0045】
給電体10は絶縁性の樹脂材料によって形成された端子保持部25と端子保持部25に保持され図示しない電源回路(外部電力)に接続される接続端子26、26、26とを有している。
【0046】
端子保持部25は前後方向に延び上下の厚みが薄い扁平な形状に形成されている。接続端子26、26、26は金属材料によって形成され、前後両端部を除いて端子保持部25の内部において左右に並んで位置されている。
【0047】
給電体10は端子保持部25と接続端子26、26、26が、例えば、インサート成形によって一体に形成されている。給電体10は接続端子26、26、26の前後両端部以外の部分が樹脂成形部12に形成された挿入配置孔に挿入されている。
【0048】
発光モジュール11は前後方向を向き略矩形状に形成された基板27と基板27上に搭載された第1の発光素子28と基板27上に搭載された第2の発光素子29、29、29と基板27上に搭載された各種の制御素子30、30、・・・とを有している。
【0049】
第1の発光素子28は基板27の中央部に搭載され、第2の発光素子29、29、29は第1の発光素子28の周囲において周方向に離隔して搭載されている。第1の発光素子28と第2の発光素子29、29、29としては発光ダイオード(LED)が用いられている。第1の発光素子28はクリアランスランプ用の光源として機能し、第2の発光素子29、29、29はデイタイムランニングランプ用の光源として機能する。
【0050】
第1の発光素子28の発光面積は第2の発光素子29の発光面積より小さくされている。発光面積は、フェイスアップ型のチップ等のように出射面に電極が形成されている場合には出射面のうちの電極を除いた部分の面積であり、フェイスダウン型のチップのように出射面に電極が形成されていない場合には出射面の全体の面積である。
【0051】
第1の発光素子28に対する駆動電流の量(電流値)は第2の発光素子29に対する駆動電流の量より小さくされており、第1の発光素子28の発光光度は第2の発光素子29の発光光度より小さくされている。
【0052】
尚、基板27に搭載される第1の発光素子28と第2の発光素子29の数及び機能は車輌用灯具1の種類や必要な光度等に応じて任意に設定することが可能である。
【0053】
接続端子26、26、26はそれぞれクリアランスランプ用の電源供給端子とデイタイムランニングランプ用の電源供給端子とアース用の電源供給端子として設けられている。
【0054】
基板27は背面が放熱板13における第1の放熱部21の表面に熱伝導性かつ非導電性の接着剤によって取り付けられている。基板27の下端部には図示しない電極パッドが左右に並んで形成され、電極パッドには図示しない半田によりそれぞれ接続端子26、26、26が接続されている。
【0055】
基板27には第2の発光素子29、29、29と制御素子30、30、・・・の間に枠体31が取り付けられている。枠体31は略円環状に形成され、第1の発光素子28と第2の発光素子29、29、29を囲む位置に配置されている。
【0056】
枠体31の内部には蛍光体32が充填され、蛍光体32によって第1の発光素子28と第2の発光素子29、29、29が封止されている。
【0057】
蛍光体32上にはレンズ部33が配置されている。レンズ部33は透明な樹脂材料によって前方に凸の半球状に形成されている。
【0058】
上記のように構成された光源ユニット8には、突状部15に環状のガスケット34が外嵌状に取り付けられる(
図1参照)。ガスケット34は樹脂材料又はゴム材料によって形成されている。
【0059】
光源ユニット8はガスケット34が取り付けられた状態において、突状部15がランプボデイ2のユニット取付部6に後側から挿入され、周方向に回転されて係合部20、20、・・・がそれぞれ係合突部7、7、・・・に後側から係合される。このとき係合突部7、7、・・・は係合部20、20、・・・とガスケット34に挟持され、光源ユニット8がランプボデイ2に取り付けられる。光源ユニット8がランプボデイ2に取り付けられた状態においては、ガスケット34によってユニット取付部6が閉塞され、外部からのユニット取付部6を介しての灯室5への水分等の異物の侵入が防止される。
【0060】
逆に、光源ユニット8が周方向において上記とは反対方向へ回転されると、係合部20、20、・・・の係合突部7、7、・・・に対する係合が解除され、突状部15をユニット取付部6から引き出すことにより、光源ユニット8をランプボデイ2から取り外すことができる。
【0061】
光源ユニット8がランプボデイ2に取り付けられた状態において、電源回路から接続端子26、26、26を介して基板27に形成された図示しない配線パターンに電流が供給されると、第1の発光素子28又は第2の発光素子29、29、29から光が出射される。このとき車輌用灯具1がクリアランスランプとして機能する場合には第1の発光素子28から光が出射され、車輌用灯具1がデイタイムランニングランプとして機能する場合には第2の発光素子29、29、29から光が出射される。
【0062】
第1の発光素子28と第2の発光素子29、29、29から出射された光は蛍光体32及びレンズ部33を透過され、カバー3を介して外部に照射される。このときレンズ部33によって光の照射方向が制御され、光が所定の方向へ向けて外部に照射される。
【0063】
第1の発光素子28と第2の発光素子29からそれぞれ光が出射されるときには、青色光(青色の成分:
図4に示すB)と青色光が蛍光体32により変換された黄色光(黄色の成分:
図4に示すY)とによって白色光(
図4に示すW)が得られ、外部にはランバーシアン配光の光が照射される。
【0064】
上記したように、第1の発光素子28の発光面積は第2の発光素子29の発光面積より小さくされ、第1の発光素子28に対する電流値は第2の発光素子29に対する電流値より小さくされており、電流値を発光面積で除した値である電流密度は第1の発光素子28と第2の発光素子29において大きな差が生じないように構成されている。
【0065】
青色光(青色の成分)が蛍光体32によって黄色光(黄色の成分)に変換されるときの変換率は電流密度に応じて変化されるため、第1の発光素子28と第2の発光素子29において電流密度に大きな差が生じないようにすることにより、第1の発光素子28から出射される光の色味と第2の発光素子29から出射される光の色味との相違が低減され被視認性の向上を図ることができる。
【0066】
また、第2の発光素子29より発光光度が小さい第1の発光素子28の発光面積が第2の発光素子29の発光面積より小さくされるため、第1の発光素子28から出射される光の色味と第2の発光素子29から出射される光の色味との相違が低減され被視認性の向上を図ることができる。
【0067】
車輌用灯具1においては、第1の発光素子28と第2の発光素子29の電流密度が略同じにされていることが望ましく、第1の発光素子28と第2の発光素子29の電流密度が略同じにされることにより、第1の発光素子28から出射される光の色味と第2の発光素子29から出射される光の色味とが同じになり、被視認性の一層の向上を図ることができる。
【0068】
また、光源ユニット8においては、一つの第1の発光素子28と複数の第2の発光素子29、29、29が設けられ、第2の発光素子29、29、29が第1の発光素子28の周囲に配置されている。
【0069】
従って、第1の発光素子28と第2の発光素子29、29、29の基板27における配置スペースが小さく光源ユニット8の小型化を図ることができると共に第2の発光素子29、29、29の点灯時に第1の発光素子28の周囲から均等に光が出射され易く輝度ムラの発生を低減することができる。
【0070】
さらに、第2の発光素子29、29、29は等間隔に離隔して位置されていることが望ましく、第2の発光素子29、29、29が等間隔に位置されることにより、第2の発光素子29、29、29の点灯時に第1の発光素子28の周囲から均等に光が出射され輝度ムラの発生を一層低減することができる。
【0071】
第1の発光素子28と第2の発光素子29、29、29からの光の出射時には発光モジュール11において熱が発生するが、発生した熱は第1の放熱部21に伝達され放熱板13及び樹脂成形部12に伝達される。放熱板13及び樹脂成形部12に伝達された熱は、主に、第1の放熱フィン16、16、・・・と第2の放熱フィン17、17から外部に放出される。
【0072】
尚、上記には、一つの第1の発光素子28と三つの第2の発光素子29、29、29が設けられた例を示したが、第1の発光素子28と第2の発光素子29、29、29の設けられる数は任意である。また、光源ユニット8においては、異なる機能を有する3種類以上の発光素子が設けられていてもよく、この場合にも3種類以上の発光素子の電流密度が略同じになるように構成されることが望ましい。
【0073】
上記には、一つの第1の発光素子28と三つの第2の発光素子29、29、29が設けられ第2の発光素子29、29、29が第1の発光素子28の周囲に等間隔に離隔して配置された例を示したが、第1の発光素子28と第2の発光素子29は以下のように配置されていてもよい。
【0074】
一つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が設けられた配置例としては、例えば、一つの第1の発光素子28を挟んで二つの第2の発光素子29が両側に位置された配置例(
図6の上段参照)、一つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が順に一列に並ぶ配置例(
図6の中段参照)、一つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が環状に位置された配置例(
図6の下段参照)がある。
【0075】
一つの第1の発光素子28と三つの第2の発光素子29が設けられた配置例としては、例えば、三つの第2の発光素子29が一列に並び一つの第1の発光素子28が三つの第2の発光素子29の並び方向に直交する方向において位置された配置例(
図7の上段参照)がある。また、一つの第1の発光素子28を挟んで二つの第2の発光素子29が両側に位置され一つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29の並び方向に直交する方向において一つの第2の発光素子29が一つの第1の発光素子28と並んで位置された配置例(
図7の中段参照)もある。さらに、一つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が環状に位置された配置例(
図7の下段参照)もある。
【0076】
二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が設けられた配置例としては、例えば、二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が交互に環状に位置された配置例(
図8の上段参照)、二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が順に環状に位置された配置例(
図8の上から2段目参照)がある。また、二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が任意の順で一列に並ぶ配置例(
図8の下側の3段参照)もある。
【0077】
二つの第1の発光素子28と三つの第2の発光素子29が設けられた配置例としては、例えば、二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が任意の順で一列に並び一つの第2の発光素子29が二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29の並び方向に直交する方向において位置された配置例(
図9の上段及び中段参照)がある。また、三つの第2の発光素子29が一列に並び二つの第1の発光素子28が三つの第2の発光素子29の並び方向に直交する方向において三つの第2の発光素子29の両側に位置された配置例(
図9の下段参照)もある。
【0078】
一つの第1の発光素子28と四つの第2の発光素子29が設けられた配置例としては、例えば、四つの第2の発光素子29が一列に並び一つの第1の発光素子28が四つの第2の発光素子29の並び方向に直交する方向において位置された配置例(
図10の上段参照)がある。また、四つの第2の発光素子29が環状に位置され、一つの第1の発光素子28が四つの第2の発光素子29の内側に位置された配置例(
図10の中段及び下段参照)もある。
【0079】
三つの第1の発光素子28と三つの第2の発光素子29が設けられた配置例としては、例えば、三つの第1の発光素子28と三つの第2の発光素子29が任意の配列でマトリクス状に位置された配置例(
図11の上側3段参照)がある。また、二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が任意の配列で環状に位置され一つの第1の発光素子28と一つの第2の発光素子29が環状に位置された二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29の両側に位置された配置例(
図11の下側3段参照)もある。
【0080】
二つの第1の発光素子28と四つの第2の発光素子29が設けられた配置例としては、例えば、二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29が任意の順で一列に並び二つの第2の発光素子29が二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29の並び方向に直交する方向において二つの第1の発光素子28と二つの第2の発光素子29の両側に位置された配置例(
図12の上側の2段参照)がある。また、四つの第2の発光素子29が一列に並び四つの第2の発光素子29の並び方向に直交する方向において二つの第1の発光素子28が四つの第2の発光素子29の両側に位置された配置例(
図12の上から3段目参照)もある。さらに、二つの第1の発光素子28と四つの第2の発光素子29が任意の配列でマトリクス状に位置された配置例(
図12の下側の2段参照)もある。
【0081】
上記には、光源ユニット8に少なくとも一つのクリアランスランプ用の第1の発光素子28と少なくとも二つのデイタイムランニングランプ用の第2の発光素子29とが設けられた例を示したが、例えば、少なくとも一つの第1の発光素子28と第2の発光素子29をクリアランスランプ用とデイタイムランニングランプ用で共用にすることも可能である(
図13参照)。
【0082】
例えば、一つのクリアランスランプ用の第1の発光素子28と三つのデイタイムランニングランプ用の第2の発光素子29、29、29とが設けられた例において、一つの第1の発光素子28と第2の発光素子29を共用にし、第2の発光素子29、29、29に関する回路に第1の発光素子28に関する回路を割り込ませる構成にすることが可能である。
【0083】
このような構成にすることにより、光源ユニット8に設けられる発光素子の数を低減することができると共に回路の構成が簡素になり回路の形成スペースが少なくなり基板27の小型化を図ることができる。