特許 7303983 車両用照明装置、および車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-28

(45)【発行日】2023-07-06

(54)【発明の名称】車両用照明装置、および車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/18 20200101AFI20230629BHJP

   F21S 45/10 20180101ALI20230629BHJP

   F21S 43/19 20180101ALI20230629BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20230629BHJP

   F21S 45/47 20180101ALI20230629BHJP

   B60Q 1/34 20060101ALI20230629BHJP

   B60Q 1/44 20060101ALI20230629BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20230629BHJP

   H05B 45/30 20200101ALI20230629BHJP

   H05B 45/345 20200101ALI20230629BHJP

   H05B 45/56 20200101ALI20230629BHJP

   H05B 47/25 20200101ALI20230629BHJP

   H05B 47/28 20200101ALI20230629BHJP

   F21V 29/503 20150101ALN20230629BHJP

   F21V 29/70 20150101ALN20230629BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20230629BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20230629BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20230629BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20230629BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20230629BHJP

   F21W 102/30 20180101ALN20230629BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230629BHJP

【ＦＩ】

H05B45/18

F21S45/10

F21S43/19

F21V23/00 117

F21S45/47

B60Q1/34 A

B60Q1/44 B

F21V19/00 170

H05B45/30

H05B45/345

H05B45/56

H05B47/25

H05B47/28

F21V29/503 100

F21V29/70

F21W103:55

F21W103:00

F21W103:20

F21W103:35

F21W103:45

F21W102:30

F21Y115:10 300

F21Y115:10 500

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019214180

(22)【出願日】2019-11-27

(65)【公開番号】P2021086711

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】小杉 大資

【審査官】坂口 達紀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３０６９３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／２１７６０９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特開２０１９－６１７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５９７２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３９／００－３９／１０

４５／００－４５／５８

４７／００－４７／２９

Ｆ２１Ｋ ９／００－９／９０

Ｆ２１Ｓ ２／００－４５／７０

Ｆ２１Ｖ １９／００－１９／０６

２３／００－９９／００

Ｂ６０Ｑ １／００－１／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
少なくとも１つの発光素子と；
ソースが前記発光素子のカソードと電気的に接続された第１のトランジスタと；
前記第１のトランジスタのゲートに電気的に接続された負特性サーミスタと；
前記負特性サーミスタと直列接続された正特性サーミスタと；
コレクタが、前記第１のトランジスタのゲートと、前記負特性サーミスタまたは前記正特性サーミスタに電気的に接続され、ベースが前記第１のトランジスタのドレインに電気的に接続され、エミッタが出力端子に電気的に接続された第２のトランジスタと；
を有する車両用照明装置。

【請求項2】

前記正特性サーミスタと直列接続され、常温時における前記正特性サーミスタの抵抗値のばらつきに応じて、抵抗値を変化可能な第１の抵抗をさらに具備した請求項１記載の車両用照明装置。

【請求項3】

前記第１の抵抗は、膜状を呈し、スリットを有している請求項２記載の車両用照明装置。

【請求項4】

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、
少なくとも１つの発光素子と；
ソースが前記発光素子のカソードと電気的に接続された第１のトランジスタと；
前記第１のトランジスタのゲートに電気的に接続された負特性サーミスタと；
前記第１のトランジスタのドレインに電気的に接続された正特性サーミスタと；
コレクタが前記第１のトランジスタのゲートと前記負特性サーミスタに電気的に接続され、ベースが前記第１のトランジスタのドレインと前記正特性サーミスタに電気的に接続され、エミッタが出力端子に電気的に接続された第２のトランジスタと；
を有する車両用照明装置。

【請求項5】

前記正特性サーミスタに並列接続され、常温時における前記正特性サーミスタの抵抗値のばらつきに応じて、抵抗値を変化可能な第２の抵抗をさらに具備した請求項４記載の車両用照明装置。

【請求項6】

前記第２の抵抗は、膜状を呈し、スリットを有している請求項５記載の車両用照明装置。

【請求項7】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。
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。また、自動車用の車両用照明装置の場合には、入力電圧が変動して高い電圧が発光ダイオードに印加されたり、環境温度が高温になったりする場合がある。この場合、発光ダイオードの温度が高くなりすぎると、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。

【0003】

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、発光ダイオードの温度が高くなりすぎた場合には、正特性サーミスタにより回路に流れる電流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。この様にすれば、発光ダイオードの保護を図ることができる。しかしながら、温度変化に伴う全光束の変動を抑制することに改善の余地があった。
そこで、発光ダイオードの保護を図ることができ、且つ、温度変化に伴う全光束の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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－２７８８５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、発光素子の保護を図ることができ、且つ、温度変化に伴う全光束の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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、少なくとも１つの発光素子と；ソースが前記発光素子のカソードと電気的に接続された第１のトランジスタと；前記第１のトランジスタのゲートに電気的に接続された負特性サーミスタと；前記負特性サーミスタと直列接続された正特性サーミスタと；コレクタが、前記第１のトランジスタのゲートと、前記負特性サーミスタまたは前記正特性サーミスタに電気的に接続され、ベースが前記第１のトランジスタのドレインに電気的に接続され、エミッタが出力端子に電気的に接続された第２のトランジスタと；を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の実施形態によれば、発光素子の保護を図ることができ、且つ、温度変化に伴う全光束の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。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施の形態に係る車両用照明装置の模式分解図である。

【図2】発光モジュールの回路図である。

【図3】比較例に係る発光モジュールの回路図である。

【図4】（ａ）は、発光モジュールにおける基板温度と電流との関係を例示するためのグラフ図である。（ｂ）は、車両用照明装置において望まれている基板温度と電流との関係を例示するためのグラフ図である。

【図5】（ａ）～（ｄ）は、負特性サーミスタの作用を例示するためのグラフ図である。

【図6】（ａ）～（ｄ）は、正特性サーミスタの作用を例示するためのグラフ図である。

【図7】（ａ）～（ｄ）は、抵抗の作用を例示するためのグラフ図である。

【図8】他の実施形態に係る車両用照明装置に設けられた発光モジュールを例示するための回路図である。

【図9】（ａ）～（ｄ）は、直列接続された正特性サーミスタと負特性サーミスタの作用と効果を例示するためのグラフ図である。

【図10】他の実施形態に係る発光モジュールを例示するための回路図である。

【図11】（ａ）～（ｄ）は、正特性サーミスタに直列接続された抵抗の作用と効果を例示するためのグラフ図である。

【図12】車両用灯具を例示するための模式部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

（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：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。

【0011】

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を設けることができる。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

また、ソケット１０には、孔１０ａと孔１０ｂを設けることができる。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、保持部３２を設けることができる。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側の端部に開口している。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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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２１ａ１と入力端子２１ａ２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の内部に露出することができる。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。

【0022】

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。

【0023】

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、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。

【0024】

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。

【0025】

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。
発光モジュール２０は、基板２１、発光素子２２、ダイオード２３、第１のトランジスタ２４、負特性サーミスタ２５、正特性サーミスタ２６、第２のトランジスタ２７、枠部２９ａ、および封止部２９ｂを有することができる。また、発光モジュール２０は、後述する抵抗２５ａ、抵抗２５ｂ、抵抗２６ａ（第２の抵抗の一例に相当する）、抵抗２７ａ、抵抗２７ｂ、およびコンデンサ２８をさらに有することができる。これらの素子は、基板２１に設けられた配線パターン２１ａに電気的に接続することができる。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。発光素子２２は、少なくとも１つ設けることができる。図１および図２に例示をした車両用照明装置１の場合には、複数の発光素子２２が設けられている。なお、複数の発光素子２２が設けられる場合には、複数の発光素子２２を直列接続することができる。

【0029】

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、チップ状の発光素子、表面実装型の発光素子、リード線を有する砲弾型の発光素子などとすることができる。ただし、発光モジュール２０の小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化を考慮すると、チップ状の発光素子とすることが好ましい。チップ状の発光素子２２は、ＣＯＢ（Chip On Board）により実装することができる。チップ状の発光素子２２は、例えば、上下型の発光素子、上部型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。図１に例示をした発光素子２２は、上下型の発光素子である。

【0030】

図２に示すように、ダイオード２３は、発光素子２２と入力端子２１ａ２との間に電気的に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。

【0031】

第１のトランジスタ２４は、発光素子２２と直列接続することができる。第１のトランジスタ２４は、発光素子２２に流れる電流の値、ひいては発光素子２２から照射される光の全光束を制御することができる。第１のトランジスタ２４は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field effect transistor）とすることができる。第１のトランジスタ２４のゲートは、負特性サーミスタ２５と電気的に接続することができる。第１のトランジスタ２４のソースは、発光素子２２のカソードと電気的に接続することができる。第１のトランジスタ２４のドレインは、正特性サーミスタ２６と電気的に接続することができる。

【0032】

負特性サーミスタ２５は、温度が上昇すると徐々に抵抗値が減少する。負特性サーミスタ２５は、抵抗２５ａと直列接続することができる。抵抗２５ａは、負特性サーミスタ２５の温度が上昇した際に、負特性サーミスタ２５が設けられた部分の抵抗値が下がりすぎないようにするために設けることができる。すなわち、負特性サーミスタ２５の抵抗値が小さくなった際に、負特性サーミスタ２５に過電流が流れて負特性サーミスタ２５が故障するのを防ぐために設けることができる。
なお、負特性サーミスタ２５と並列接続された抵抗２５ｂは、抵抗２７ａに流れる電流Ｉ_Ｒの、温度に対する変化率の調整のために設けることができる。

【0033】

正特性サーミスタ２６は、温度がキュリー点(Curie Point）を超えると抵抗値が急激に増加する。正特性サーミスタ２６は、第１のトランジスタ２４を介して、発光素子２２と直列接続することができる。発光素子２２と正特性サーミスタ２６は、基板２１や配線パターン２１ａを介して熱的に接続されている。そのため、発光素子２２の温度が上昇すると、正特性サーミスタ２６の温度が上昇して、正特性サーミスタ２６の抵抗値が上昇する。正特性サーミスタ２６の抵抗値が上昇すると、発光素子２２に流れる電流の値が小さくなるので、発光素子２２の温度上昇を抑制することができる。そのため、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。
なお、正特性サーミスタ２６と並列接続された抵抗２６ａは、正特性サーミスタ２６の抵抗値のばらつきによる影響を軽減させるために設けることができる。
負特性サーミスタ２５、正特性サーミスタ２６、および抵抗２６ａの作用と効果に関する詳細は後述する（例えば、図４（ａ）～図７（ｄ）を参照）。

【0034】

第２のトランジスタ２７は、例えば、バイポーラトランジスタとすることができる。第２のトランジスタ２７のコレクタは、第１のトランジスタ２４のゲートと、負特性サーミスタ２５に電気的に接続することができる。第２のトランジスタ２７のベースは、第１のトランジスタ２４のドレインと正特性サーミスタ２６に電気的に接続することができる。第２のトランジスタ２７のエミッタは、抵抗２７ａを介して、出力端子２１ａ１に電気的に接続することができる。

【0035】

抵抗２７ａは、例えば、第２のトランジスタ２７のベースとエミッタとの間の電圧Ｖ_ＢＥと、抵抗２７ａの両端電圧Ｖ_２７ａとの和を嵩上げするために設けることができる。
なお、抵抗２７ｂは、トランジスタ２４のゲートが動作する電圧を確保するために設けることができる。また、抵抗２７ｂの抵抗値は、抵抗２５ａ、抵抗２５ｂ、負特性サーミスタ２５の合成抵抗との分圧によりゲートが動作する閾値電圧より高くなるように設定される。
また、コンデンサ２８は、例えば、ノイズ対策や電圧を平滑化させるために設けることができる。

【0036】

図１に示すように、枠部２９ａは、基板２１の上に接着することができる。枠部２９ａは、枠状を呈するものとすることができる。枠部２９ａに囲まれた領域には、少なくとも１つの発光素子２２を設けることができる。例えば、枠部２９ａは、複数の発光素子２２を囲むことができる。

【0037】

なお、射出成形法などを用いて枠部２９ａを成形し、成形した枠部２９ａを基板２１に接着する場合を例示したがこれに限定されるわけではない。枠部２９ａは、例えば、溶解した樹脂を、ディスペンサなどを用いて基板２１の上に枠状に塗布し、これを硬化させることで形成することもできる。
また、枠部２９ａは、発光素子２２から出射した光を反射するリフレクタの機能を有することもできる。

【0038】

なお、枠部２９ａは、省くこともできる。枠部２９ａが省かれる場合には、基板２１の上にドーム状の封止部２９ｂが形成される。ただし、枠部２９ａが設けられていれば、封止部２９ｂの形成範囲を規定することができる。そのため、封止部２９ｂの平面寸法が大きくなるのを抑制することができるので、基板２１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。

【0039】

封止部２９ｂは、枠部２９ａの内側に設けることができる。封止部２９ｂは、枠部２９ａにより囲まれた領域を覆うことができる。封止部２９ｂは、発光素子２２を覆うことができる。封止部２９ｂ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２９ｂは、例えば、枠部２９ａにより囲まれた領域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。また、封止部２９ｂ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定の発光色が得られるように適宜変更することができる。

【0040】

なお、表面実装型の発光素子や、砲弾型などのリード線を有する発光素子を用いる場合には、枠部２９ａおよび封止部２９ｂを省くことができる。ただし、前述したように、基板２１の小型化を考慮すると、発光素子２２をチップ状の発光素子とし、枠部２９ａおよび封止部２９ｂを設けることが好ましい。

【0041】

次に、負特性サーミスタ２５、正特性サーミスタ２６、および抵抗２６ａの作用と効果についてさらに説明する。
まず、比較例に係る発光モジュール１２０の作用について説明する。
図３は、比較例に係る発光モジュール１２０の回路図である。
図３に示すように、比較例に係る発光モジュール１２０には、負特性サーミスタ２５および正特性サーミスタ２６が設けられていない。

【0042】

発光素子２２に電流Ｉ_Ｆが流れると、発光素子２２から光が照射されるが、熱も発生する。発生した熱が基板２１を介して第２のトランジスタ２７に伝わると、第２のトランジスタ２７の温度が上昇する。第２のトランジスタ２７の温度が上昇すると、ベースとエミッタとの間の電圧Ｖ_ＢＥが低下する。電圧Ｖ_ＢＥが低下すると、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆが小さくなる。

【0043】

例えば、第２のトランジスタ２７の温度が２５℃の場合には、電圧Ｖ_ＢＥが０．６３Ｖ程度となる場合がある。第２のトランジスタ２７の温度が１００℃の場合には、電圧Ｖ_ＢＥが０．４６Ｖ程度となる場合がある。抵抗２６ａの抵抗値を２Ωとすると、第２のトランジスタ２７の温度が２５℃の場合の電流Ｉ_Ｆは、０．３１５Ａ程度となる。第２のトランジスタ２７の温度が１００℃の場合の電流Ｉ_Ｆは、０．２３Ａ程度となる。

【0044】

図４（ａ）は、発光モジュール１２０における基板温度と電流Ｉ_Ｆとの関係を例示するためのグラフ図である。
図４（ｂ）は、車両用照明装置１において望まれている基板温度と電流Ｉ_Ｆとの関係を例示するためのグラフ図である。

【0045】

発光素子２２の点灯により発生した熱で、基板２１の温度は徐々に上昇する。基板２１の温度が徐々に上昇すると、第２のトランジスタ２７の温度が徐々に上昇するので、図４（ａ）に示すように、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆが徐々に減少する。そのため、車両用照明装置から照射される光の全光束が時間の経過とともに減少し、運転者などが違和感を感じる場合がある。

【0046】

例えば、図４（ｂ）に示すように、所定の時間が経過した後であっても、車両用照明装置から照射される光の全光束の減少が少なくなるようにすることが好ましい。なお、発光素子２２の温度が高くなり過ぎると、発光素子２２が故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。そのため、基板２１の温度の温度が高くなり過ぎた場合（発光素子２２の温度が高くなり過ぎた場合）には、図４（ｂ）に示すように、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆを減らして、発光素子２２の温度が高くなり過ぎるのを抑制することが好ましい。

【0047】

そこで、本実施の形態に係る発光モジュール２０においては、負特性サーミスタ２５を設けることで全光束の減少が少なくなるようにしている。また、正特性サーミスタ２６を設けることで発光素子２２の温度が高くなり過ぎるのを抑制している。

【0048】

図５（ａ）～（ｄ）は、負特性サーミスタ２５の作用を例示するためのグラフ図である。
基板２１の温度が上昇すると負特性サーミスタ２５の温度も上昇するので、負特性サーミスタである負特性サーミスタ２５の抵抗値は温度の上昇とともに徐々に減少する。そのため、図５（ａ）に示すように、負特性サーミスタ２５と抵抗２５ａの合成抵抗値Ｒ１は、点灯時間が経過するにつれ徐々に低下する。なお、温度が上昇しても、抵抗２５ａの抵抗値はほぼ一定であるため、合成抵抗値Ｒ１の減少に制限を加えることができる。

【0049】

また、図５（ｂ）に示すように、抵抗２７ａに流れる電流Ｉ_Ｒは、合成抵抗値Ｒ１の減少とともに増加する。なお、前述したように、合成抵抗値Ｒ１の減少に制限が加えられるので、電流Ｉ_Ｒの増加にも制限を加えることができる。

【0050】

図５（ｃ）に示すように、第２のトランジスタ２７の温度が上昇すると、ベースとエミッタとの間の電圧Ｖ_ＢＥが減少する。抵抗２７ａに流れる電流Ｉ_Ｒが増加すると、抵抗２７ｂの両端の電圧Ｖ_Ｒが増加する。前述したように、電流Ｉ_Ｒの増加には制限があるので、電圧Ｖ_Ｒの増加に制限を加えることができる。

【0051】

そのため、電圧Ｖ_ＢＥと電圧Ｖ_Ｒを足し合わせれば、互いの変化を相殺できるので、基板２１の温度が上昇しても変化が少なくなるようにすることができる。
図５（ｄ）に示すように、電圧Ｖ_ＢＥと電圧Ｖ_Ｒの和の変化が少なければ、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆの変化を少なくすることができる。
そのため、負特性サーミスタ２５を設ければ、点灯時間の経過とともに、全光束が減少するのを抑制することができる。

【0052】

図６（ａ）～（ｄ）は、正特性サーミスタ２６の作用を例示するためのグラフ図である。
負特性サーミスタ２５を用いた制御を行うと、図６（ａ）に示すように、発光素子２２のジャンクション温度Ｔ_ｊが定格値を超える場合がある。ジャンクション温度Ｔ_ｊが定格値を超えると発光素子２２が故障したり、寿命が短くなったりするおそれがある。

【0053】

基板２１の温度が高くなり、正特性サーミスタ２６の温度がキュリー点を超えた際には、抵抗値が急激に増加する。この場合、図６（ｂ）に示すように、正特性サーミスタ２６と抵抗２６ａの合成抵抗値Ｒ２も、キュリー点を超えた際に急激に増加する。

【0054】

合成抵抗値Ｒ２が急激に増加すれば、図６（ｃ）に示すように、発光素子２２の温度が高くなり過ぎた際に、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆを急激に減らすことができる。そのため、図６（ｄ）に示すように、発光素子２２のジャンクション温度Ｔ_ｊが定格値を超えるのを抑制することができる。

【0055】

すなわち、正特性サーミスタ２６が設けられていれば、発光素子２２の温度が高くなり過ぎるのを抑制することができる。そのため、発光素子２２が故障したり、寿命が短くなったりするのを抑制することができる。

【0056】

図７（ａ）～（ｄ）は、抵抗２６ａの作用を例示するためのグラフ図である。
正特性サーミスタ２６の抵抗値には、±２０％程度のばらつきがある。そのため、抵抗２６ａの抵抗値が一定であるとすると、図７（ａ）に示すように、正特性サーミスタ２６と抵抗２６ａの合成抵抗値Ｒ２もばらつくことになる。合成抵抗値Ｒ２がばらつくと、発光素子２２から照射される光の全光束がばらつくことになる。また、発光素子２２のジャンクション温度Ｔ_ｊが定格値を超えるおそれがある。

【0057】

そこで、図７（ｂ）に示すように、合成抵抗値Ｒ２が所定の範囲内となるように、正特性サーミスタ２６の抵抗値に応じて、抵抗２６ａの抵抗値を変化させることができる。
合成抵抗値Ｒ２が所定の範囲内となれば、図７（ｃ）に示すように、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆのばらつきを抑制することができる。その結果、発光素子２２から照射される光の全光束がばらつくのを抑制することができる。また、図７（ｄ）に示すように、発光素子２２のジャンクション温度Ｔ_ｊが定格値を超えるのを抑制することができる。

【0058】

抵抗２６ａは、例えば、可変抵抗とすることができる。また、抵抗２６ａを膜状の抵抗器とし、膜状の抵抗器の一部を切除することで抵抗値を増加させることができる。膜状の抵抗器は、例えば、酸化ルテニウムなどを含むものとすることができる。膜状の抵抗器にレーザを照射することで、抵抗器の一部を切除することができる。すなわち、抵抗２６ａは、膜状を呈し、スリット２６ａ１を有することができる。
また、正特性サーミスタ２６の抵抗値に応じて適切な抵抗値を有する抵抗器を選択するようにしてもよい。この場合、抵抗器は、表面実装型の抵抗器とすることもできるし、リード線を有する抵抗器とすることもできる。
すなわち、抵抗２６ａは、正特性サーミスタ２６に並列接続され、常温時（例えば、２５℃）における正特性サーミスタ２６の抵抗値のばらつきに応じて、抵抗値を変化可能なものとすればよい。

【0059】

以上に説明した様に、本実施の形態に係る車両用照明装置１とすれば、発光素子２２の保護を図ることができ、且つ、温度変化に伴う全光束の変動を抑制することができる。

【0060】

図８は、他の実施形態に係る車両用照明装置１ａに設けられた発光モジュール２０ａを例示するための回路図である。
図９（ａ）～（ｄ）は、直列接続された正特性サーミスタ２６と負特性サーミスタ２５の作用と効果を例示するためのグラフ図である。
前述した発光モジュール２０と同様に、発光モジュール２０ａは、基板２１、発光素子２２、ダイオード２３、第１のトランジスタ２４、負特性サーミスタ２５、正特性サーミスタ２６、第２のトランジスタ２７、枠部２９ａ、および封止部２９ｂを有することができる。また、発光モジュール２０は、抵抗２５ａ、抵抗２５ｂ、抵抗２６ｂ、抵抗２７ａ、抵抗２７ｂ、およびコンデンサ２８をさらに有することができる。これらの素子は、基板２１に設けられた配線パターン２１ａに電気的に接続することができる。

【0061】

前述した発光モジュール２０においては、正特性サーミスタ２６は抵抗２６ａと並列に接続されていた。本実施の形態に係る発光モジュール２０ａにおいては、図８に示すように、正特性サーミスタ２６は負特性サーミスタ２５と直列接続されている。この場合、入力端子２１ａ２の側に負特性サーミスタ２５が電気的に接続されていてもよいし、入力端子２１ａ２の側に正特性サーミスタ２６が電気的に接続されていてもよい。
発光モジュール２０ａにおいては、第２のトランジスタ２７のコレクタが、第１のトランジスタ２４のゲートと、負特性サーミスタ２５または正特性サーミスタ２５に電気的に接続される。第２のトランジスタ２７のベースが、第１のトランジスタ２４のドレインに電気的に接続される。第２のトランジスタ２７のエミッタが、出力端子２１ａ１に電気的に接続される。

【0062】

前述したように、負特性サーミスタ２５の抵抗値は温度の上昇とともに徐々に減少する。一方、正特性サーミスタ２６の抵抗値は、温度がキュリー点を超えた際に急激に増加する。そのため、図９（ａ）に示すように、負特性サーミスタ２５、正特性サーミスタ２６、および抵抗２５ａの合成抵抗値Ｒ３は、基板２１の温度が比較的低い場合には、負特性サーミスタ２５の抵抗値の減少に伴い徐々に減少する。なお、発光モジュール２０ａにも抵抗２５ａが設けられているので、合成抵抗値Ｒ３の減少に制限を加えることができる。一方、正特性サーミスタ２６の温度がキュリー点を超えた場合には、正特性サーミスタ２６の抵抗値の急激な増加に伴い、合成抵抗値Ｒ３が急激に増加する。

【0063】

図９（ｂ）に示すように、抵抗２７ａに流れる電流Ｉ_Ｒは、合成抵抗値Ｒ３の変化に応じて変化する。なお、合成抵抗値Ｒ３の減少に制限が加えられるので、電流Ｉ_Ｒの増加にも制限を加えることができる。

【0064】

前述したものと同様に、ベースとエミッタとの間の電圧Ｖ_ＢＥと抵抗２７ａの両端の電圧Ｖ_Ｒを足し合わせれば、互いの変化を相殺できるので、基板２１の温度が比較的低い場合には、図９（ｃ）に示すように、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆの変化を少なくすることができる。

【0065】

一方、基板２１の温度が高くなり、正特性サーミスタ２６の温度がキュリー点を超えた際には、図９（ｃ）に示すように、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆを急激に減らすことができる。そのため、図９（ｄ）に示すように、発光素子２２のジャンクション温度Ｔ_ｊが定格値を超えるのを抑制することができる。

【0066】

ここで、抵抗２５ａの抵抗値は、例えば、２．２ｋΩ程度とすることができる。抵抗２５ａの抵抗値は、温度が上昇してもほぼ一定である。
基板２１の温度が比較的低い場合には、負特性サーミスタ２５の抵抗値は、正特性サーミスタ２６の抵抗値に比べて非常に大きくなる。例えば、温度が８０℃程度であれば、負特性サーミスタ２５の抵抗値は１０ｋΩ程度となり、正特性サーミスタ２６の抵抗値は４７０Ω程度となる。抵抗２５ａの抵抗値および負特性サーミスタ２５の抵抗値は、正特性サーミスタ２６の抵抗値に比べて非常に大きくなるので、正特性サーミスタ２６の抵抗値がばらついたとしても、合成抵抗値Ｒ３のばらつきは極めて小さくなる。例えば、仮に、正特性サーミスタ２６の抵抗値が±５０％程度ばらついたとしても、合成抵抗値Ｒ３のばらつきは±２％程度にすることができる。

【0067】

これに対して、基板２１の温度が高い場合には、正特性サーミスタ２６の抵抗値が、負特性サーミスタ２５の抵抗値に比べて非常に大きくなる。正特性サーミスタ２６の抵抗値がばらつくと、合成抵抗値Ｒ３のばらつきが大きくなるが、抵抗２５ａの抵抗値が大きいため、その影響を軽減させることができる。また、基板２１の温度が高い場合には、発光素子２２の保護を図るために、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆを急激に減らすことが好ましい。そのため、合成抵抗値Ｒ３のばらつきが大きくなることで、電流Ｉ_Ｆのばらつき、ひいては全光束のばらつきが大きくなったとしても問題は無い。

【0068】

本実施の形態に係る発光モジュール２０ａとすれば、発光素子２２の保護を図ることができ、且つ、温度変化に伴う全光束の変動を抑制することができる。またさらに、前述した抵抗２６ａを省略することも可能となる。

【0069】

図１０は、他の実施形態に係る車両用照明装置１ｂに設けられた発光モジュール２０ｂを例示するための回路図である。
図１１（ａ）～（ｄ）は、正特性サーミスタ２６に直列接続された抵抗２６ｃ（第１の抵抗の一例に相当する）の作用と効果を例示するためのグラフ図である。

【0070】

図１０に示すように、発光モジュール２０ｂは、発光モジュール２０ａに抵抗２６ｃをさらに設けた場合である。抵抗２６ｃは、正特性サーミスタ２６と直列接続することができる。前述したように、正特性サーミスタ２６と負特性サーミスタ２５を直列接続すれば、正特性サーミスタ２６の抵抗値のばらつきによる影響を軽減することができる。ただし、正特性サーミスタ２６の抵抗値が±５０％程度ばらつくと、図９（ａ）～（ｄ）に例示をした様に、合成抵抗値Ｒ３、抵抗２７ａに流れる電流Ｉ_Ｒ、発光素子２２のジャンクション温度Ｔ_ｊが、例えば、２％程度ばらつく場合がある。

【0071】

この場合、正特性サーミスタ２６に抵抗２６ｃを直列接続し、正特性サーミスタ２６の抵抗値に応じて、抵抗２６ｃの抵抗値を変化させれば、合成抵抗値が所定の範囲内となるようにすることができる。その結果、図１１（ａ）に示すように、負特性サーミスタ２５、正特性サーミスタ２６、抵抗２５ａ、および抵抗２６ｃの合成抵抗値Ｒ４のばらつきを小さくすることができる。図１１（ｂ）に示すように、抵抗２７ａに流れる電流Ｉ_Ｒのばらつきを小さくすることができる。図１１（ｃ）に示すように、発光素子２２に流れる電流Ｉ_Ｆのばらつきを小さくすることができる。図１１（ｄ）に示すように、発光素子２２のジャンクション温度Ｔ_ｊのばらつきを小さくすることができる。

【0072】

抵抗２６ｃは、正特性サーミスタ２６と直列接続され、常温時（例えば、２５℃）における正特性サーミスタ２６の抵抗値のばらつきに応じて、抵抗値を変化可能なものとすることができる。抵抗２６ｃは、例えば、前述した抵抗２６ａと同様とすることができる。 前述した抵抗２６ａと同様に、抵抗２６ｃは、膜状を呈し、スリットを有することができる。

【0073】

（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。

【0074】

図１２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１２に示すように、車両用灯具１００には、車両用照明装置１（１ａ、１ｂ）、筐体１０１、カバー１０２、光学要素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。

【0075】

筐体１０１には車両用照明装置１（１ａ、１ｂ）を取り付けることができる。筐体１０１は、装着部１１を保持することができる。筐体１０１は、一方の端部側が開口した箱状を呈したものとすることができる。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を設けることができる。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が挿入される凹部を設けることができる。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。

【0076】

車両用照明装置１（１ａ、１ｂ）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（１ａ、１ｂ）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。

【0077】

カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐようにして設けることができる。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。

【0078】

光学要素部１０３には、車両用照明装置１（１ａ、１ｂ）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（１ａ、１ｂ）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ことができる。例えば、図１２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（１ａ、１ｂ）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ことができる。

【0079】

シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けることができる。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。

【0080】

車両用照明装置１（１ａ、１ｂ）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の内部空間を密閉することができる。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（１ａ、１ｂ）が、筐体１０１から脱離するのを抑制することができる。

【0081】

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の端部に嵌め合わせることができる。コネクタ１０５には、図示しない電源などを電気的に接続することができる。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とを電気的に接続することができる。

【0082】

また、コネクタ１０５には、シール部材１０５ａを設けることができる。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、環状を呈し、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。

【0083】

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。

【符号の説明】

【0084】

１ 車両用照明装置、１ａ 車両用照明装置、１ｂ 車両用照明装置、１０ ソケット、２０ 発光モジュール、２０ａ 発光モジュール、２０ｂ 発光モジュール、２１ 基板、２１ａ１ 出力端子、２２ 発光素子、２４ 第１のトランジスタ、２５ 負特性サーミスタ、２６ 正特性サーミスタ、２６ａ 抵抗、２６ａ１ スリット、２６ｃ 抵抗、２７ 第２のトランジスタ、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】