JP4523055B2

Movatterモバイル変換

Info

Publication number: JP4523055B2
Application number: JP2008205428A
Authority: JP
Inventors: 昌康伊藤; 仁志武田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: JP2008262937A

Description

本発明は、光源モジュールおよび車両用灯具に関する。 The present invention relates to a light source module and a vehicle lamp.

従来、半導体発光素子を利用した車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。車両用灯具では、複数の半導体発光素子が用いられ、それぞれを個別に点消灯させることにより、異なる配光パターンを形成する場合がある。
特開２００２−２３１０１３号公報Conventionally, a vehicular lamp using a semiconductor light emitting element is known (see, for example, Patent Document 1). In a vehicular lamp, a plurality of semiconductor light emitting elements are used, and different light distribution patterns may be formed by individually turning on and off each of the semiconductor light emitting elements.
JP 2002-231013 A

このような車両用灯具においては、例えばそれぞれの半導体発光素子を独立に制御するため、回路規模が増大する場合があった。また、これにより、車両用灯具のコストが増大する場合があった。 In such a vehicular lamp, for example, since each semiconductor light emitting element is controlled independently, the circuit scale may increase. In addition, this may increase the cost of the vehicular lamp.

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる光源モジュールおよび車両用灯具を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。 Then, an object of this invention is to provide the light source module and vehicle lamp which can solve said subject. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、車両に用いられる車両用灯具であって、光を発生する複数の光源モジュールを備え、複数の光源モジュールのそれぞれは、半導体発光素子と、半導体発光素子に流れる電流を制御することにより、半導体発光素子を点消灯させる点灯回路と、車両用灯具の外部にある電源からの電力を点灯回路に供給する電源ケーブルと、半導体発光素子の点消灯を制御する制御信号を、点灯回路へ伝送する制御ケーブルと、半導体発光素子および点灯回路を搭載する搭載基板とを有し、１つの光源モジュールは、電源ケーブルによって電源に接続され、当該１つの光源モジュール以外の光源モジュールは、車両用灯具内で当該１つの光源モジュールと電源ケーブルを介して並列に接続される。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a vehicular lamp used in a vehicle, and includes a plurality of light source modules that generate light, and each of the plurality of light source modules includes a semiconductor light emitting element. A lighting circuit for turning on and off the semiconductor light emitting element by controlling a current flowing through the semiconductor light emitting element, a power cable for supplying power from a power source outside the vehicle lamp to the lighting circuit, and a semiconductor light emitting element The light source module has a control cable for transmitting a control signal for controlling turning on / off to the lighting circuit, and a mounting board on which the semiconductor light emitting element and the lighting circuit are mounted. Light source modules other than the two light source modules are connected in parallel via the one light source module and the power cable in the vehicle lamp.

点灯回路は、第１の部品と、第２の部品とを含み、搭載基板は、第１の部品および第２の部品を搭載し、第２の部品は、第１の部品よりも搭載基板からの高さが低く、第１の部品よりも半導体発光素子の近くに搭載されることが好ましい。 The lighting circuit includes a first component and a second component, the mounting board mounts the first component and the second component, and the second component starts from the mounting board rather than the first component. It is preferable that the height is lower and the semiconductor light emitting device is mounted closer to the semiconductor device than the first component.

搭載基板は、金属で形成されており、点灯回路および半導体発光素子を同一の面に搭載してもよい。この場合、複数の光源モジュールのそれぞれは、搭載基板よりも熱伝導率が小さい素材で形成され、点灯回路を搭載し、搭載基板における半導体発光素子が搭載されている側の面に搭載されるサブ基板をさらに有してもよい。 The mounting substrate is made of metal, and the lighting circuit and the semiconductor light emitting element may be mounted on the same surface. In this case, each of the plurality of light source modules is formed of a material having a lower thermal conductivity than that of the mounting substrate, is mounted with a lighting circuit, and is mounted on the surface of the mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is mounted. You may further have a board | substrate.

車両用灯具は、搭載基板の半導体発光素子が設けられている面側に設けられ、半導体発光素子が発生する光を反射する反射鏡をさらに備え、点灯回路は、搭載基板に搭載され、搭載基板から半導体発光素子までの高さよりも、搭載基板からの高さが高く、半導体発光素子が反射鏡へ照射する光の光路の外側に設けられる第３の部品を含んでもよい。この場合、反射鏡は、半導体発光素子の発光面上に光学的中心を有し、半導体発光素子が発生する光を搭載基板の側方へ向けて反射することが好ましい。 The vehicular lamp is provided on a surface side of the mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is provided, further includes a reflecting mirror that reflects light generated by the semiconductor light emitting element, and the lighting circuit is mounted on the mounting substrate. The height from the mounting substrate is higher than the height from the semiconductor light emitting element to the semiconductor light emitting element, and the semiconductor light emitting element may include a third component provided outside the optical path of the light irradiated to the reflecting mirror. In this case, the reflecting mirror preferably has an optical center on the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and reflects the light generated by the semiconductor light emitting element toward the side of the mounting substrate.

本発明の第２の形態によると、光源モジュールは、半導体発光素子と、半導体発光素子に流れる電流を制御することにより、半導体発光素子を点消灯させる点灯回路と、略長方形の金属で形成されており、半導体発光素子を一端近傍に搭載し、かつ点灯回路を他端近傍に搭載する搭載基板とを備える。 According to the second aspect of the present invention, the light source module is formed of a semiconductor light emitting element, a lighting circuit for turning on and off the semiconductor light emitting element by controlling a current flowing through the semiconductor light emitting element, and a substantially rectangular metal. And a mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is mounted in the vicinity of one end and the lighting circuit is mounted in the vicinity of the other end.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.

図１から図３は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具５００の構成の一例を示す。図１は、車両用灯具５００の正面図である。図２は、図１に示す透明カバー４００を取り外した状態の車両用灯具５００を斜め前方から見た斜視図である。図３は、図２に示した車両用灯具５００を斜め後方から見た斜視図である。本実施形態は、小型化することができると共に、車両用灯具５００が有する光源を効率良く放熱することができる車両用灯具５００を提供することを目的とする。なお、本実施形態において前後左右及び上下の方向はそれぞれ車両の前後左右及び上下の方向と一致する。 1 to 3 show an example of the configuration of avehicular lamp 500 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of avehicular lamp 500. FIG. 2 is a perspective view of thevehicular lamp 500 with thetransparent cover 400 shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of thevehicular lamp 500 shown in FIG. 2 as viewed obliquely from the rear. An object of the present embodiment is to provide avehicular lamp 500 that can be downsized and can efficiently dissipate a light source included in thevehicular lamp 500. In the present embodiment, the front / rear / left / right and up / down directions coincide with the front / rear / left / right and up / down directions of the vehicle, respectively.

車両用灯具５００は、車両に用いられる例えばロービーム照射用のヘッドランプであり、素通し状の透明カバー４００とブラケット５４とで構成される灯室内に複数の光源ユニットを収容する。光源ユニットは、丸型で比較的大きな直径を有する第１光源ユニット１００と、丸型で比較的小さな直径を有する第２光源ユニット２００と、左右方向に長い角型の第３光源ユニット３００とに分類される。光源ユニットのそれぞれは、後述する発光ダイオード素子を光源として有しており、発光ダイオード素子が発生する光をそれぞれ車両の前方に照射する。発光ダイオード素子は、本発明の半導体発光素子の一例である。半導体発光素子は、発光ダイオード素子の他にも、例えばレーザダイオード等であってもよい。 Thevehicular lamp 500 is a headlamp for low beam irradiation used in a vehicle, for example, and houses a plurality of light source units in a lamp chamber composed of a transparenttransparent cover 400 and abracket 54. The light source unit is a round firstlight source unit 100 having a relatively large diameter, a round secondlight source unit 200 having a relatively small diameter, and a square thirdlight source unit 300 that is long in the left-right direction. being classified. Each of the light source units has a light emitting diode element to be described later as a light source, and irradiates light generated by the light emitting diode element in front of the vehicle. The light emitting diode element is an example of the semiconductor light emitting element of the present invention. The semiconductor light emitting element may be, for example, a laser diode in addition to the light emitting diode element.

光源ユニットは、それぞれ車両の前方に対して０．５〜０．６°程度下方を向くようにブラケット５４に取り付けられている。ブラケット５４は、光源ユニットの光軸の向きを調整するエイミング機構によって傾動可能に、車両用灯具５００に取り付けられている。それぞれの光源ユニットは、種類毎に配光パターンの一部の領域を照射しており、全体として車両用灯具５００に要求される配光パターンを形成する。 Each light source unit is attached to thebracket 54 so as to face downward about 0.5 to 0.6 ° with respect to the front of the vehicle. Thebracket 54 is attached to thevehicular lamp 500 so as to be tiltable by an aiming mechanism that adjusts the direction of the optical axis of the light source unit. Each light source unit irradiates a partial region of the light distribution pattern for each type, and forms a light distribution pattern required for thevehicular lamp 500 as a whole.

ブラケット５４の裏面には、複数のヒートシンク５６が設けられている。ヒートシンク５６は金属やセラミック等、樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料で形成され、複数の光源ユニットが発生する熱を吸収して放散する。 A plurality ofheat sinks 56 are provided on the back surface of thebracket 54. Theheat sink 56 is formed of a material having a thermal conductivity higher than that of resin, such as metal or ceramic, and absorbs and dissipates heat generated by the plurality of light source units.

図４は、第１光源ユニット１００の分解斜視図である。第１光源ユニット１００は、車両用灯具５００の配光パターンのうちで比較的狭い中央の領域を集中的に照射するように構成される。第１光源ユニット１００は、光源モジュール４０、台座５０、反射鏡８０、およびレンズ９０を備える。光源モジュール４０は、光源部１０、点灯回路３０、および金属基板４２を有する。光源部１０は、内部に発光ダイオード素子１４を有しており、受け取る電力に応じて発光する。点灯回路３０は、車両用灯具５００の外部から受け取る制御信号に応じて、車両用灯具５００の外部から受け取る電力に基づいて、光源部１０に流れる電流を制御することにより、光源部１０を点消灯させる。本発明における搭載基板の一例である金属基板４２は、略長方形の金属を絶縁層で覆うことにより形成されており、熱伝導率が高い。また、金属基板４２は、点灯回路３０および光源部１０を同一の面に搭載する。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the firstlight source unit 100. The 1stlight source unit 100 is comprised so that the comparatively narrow center area | region may be irradiated intensively among the light distribution patterns of thevehicle lamp 500. FIG. The firstlight source unit 100 includes alight source module 40, apedestal 50, a reflectingmirror 80, and alens 90. Thelight source module 40 includes alight source unit 10, alighting circuit 30, and ametal substrate 42. Thelight source unit 10 includes a lightemitting diode element 14 inside, and emits light according to received power. Thelighting circuit 30 turns on and off thelight source unit 10 by controlling the current flowing through thelight source unit 10 based on the power received from the outside of thevehicle lamp 500 in accordance with a control signal received from the outside of thevehicle lamp 500. Let Themetal substrate 42 which is an example of the mounting substrate in the present invention is formed by covering a substantially rectangular metal with an insulating layer, and has a high thermal conductivity. Moreover, the metal board |substrate 42 mounts thelighting circuit 30 and thelight source part 10 on the same surface.

台座５０は、光源モジュール４０を載置すると共に、反射鏡８０およびレンズ９０を光源モジュール４０に対して固定する。台座５０は、金属やセラミック等、樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料で形成されるのが好ましい。反射鏡８０は、光源部１０の発光ダイオード素子１４の上方に固定される略ドーム状の部材であり、内側に第１光源ユニット１００の光軸を中心軸とした略楕円球面状の反射面を有する。より詳細には、第１光源ユニット１００の光軸を含む断面が、光源部１０の後方に離間した一点を共通の頂点とした略１／４楕円形状となるように反射面が形成されている。このような形状により、反射鏡８０は光源部１０が発する光を前方へ向けてレンズ９０の光軸寄りに集光反射する。レンズ９０は、光源モジュール４０側にシェード９２を含む。シェード９２は、反射鏡８０が反射した光の一部を遮蔽あるいは反射することにより、第１光源ユニット１００の配光パターンを形成する光線をレンズ９０に入射させる。レンズ９０は、反射鏡８０で反射された光を車両用灯具５００の前方に投影する。 Thepedestal 50 mounts thelight source module 40 and fixes the reflectingmirror 80 and thelens 90 to thelight source module 40. Thepedestal 50 is preferably formed of a material having a higher thermal conductivity than a resin, such as metal or ceramic. The reflectingmirror 80 is a substantially dome-shaped member fixed above the lightemitting diode element 14 of thelight source unit 10, and has a substantially elliptical spherical reflecting surface centering on the optical axis of the firstlight source unit 100. Have. More specifically, the reflection surface is formed so that the cross section including the optical axis of the firstlight source unit 100 has a substantially ¼ elliptical shape with a common vertex at one point separated from the rear of thelight source unit 10. . Due to such a shape, the reflectingmirror 80 condenses and reflects the light emitted from thelight source unit 10 toward the front toward the optical axis of thelens 90. Thelens 90 includes ashade 92 on thelight source module 40 side. Theshade 92 causes the light beam forming the light distribution pattern of the firstlight source unit 100 to enter thelens 90 by blocking or reflecting a part of the light reflected by thereflecting mirror 80. Thelens 90 projects the light reflected by the reflectingmirror 80 in front of thevehicular lamp 500.

ここで、金属基板４２は、熱伝導率の高い素材で形成されており、点灯回路３０および当該点灯回路３０が点消灯させる光源部１０を同一の面に搭載するので、光源部１０が発生する熱を、光源部１０および点灯回路３０が搭載されている金属基板４２の裏面から台座５０へ伝導させ、第１光源ユニット１００の背面に設けられたヒートシンク５６に伝導させることができる。従って、金属基板４２は、光源部１０が発生した熱を効率良く放散することができる。 Here, themetal substrate 42 is formed of a material having high thermal conductivity, and thelight source unit 10 is generated because thelighting circuit 30 and thelight source unit 10 that thelighting circuit 30 turns on and off are mounted on the same surface. Heat can be conducted from the back surface of themetal substrate 42 on which thelight source unit 10 and thelighting circuit 30 are mounted to thepedestal 50, and can be conducted to theheat sink 56 provided on the back surface of the firstlight source unit 100. Therefore, themetal substrate 42 can efficiently dissipate the heat generated by thelight source unit 10.

図５は、光源モジュール４０の詳細な構成の一例を示す。図５（ａ）は、光源モジュール４０の上面図である。図５（ｂ）は、光源モジュール４０の側面図である。金属基板４２は、略長方形の板状体であり、光源部１０を一端近傍に搭載し、かつ点灯回路３０を他端近傍に搭載する。光源部１０は、発光ダイオード素子１４の他に、モールド１２および放熱基板１６を有する。放熱基板１６は、モールド１２および発光ダイオード素子１４を上面に載置し、発光ダイオード素子１４が発生した熱を金属基板４２へ伝導させる。モールド１２は、光を透過する素材により半球状に形成され、発光ダイオード素子１４を封止する。 FIG. 5 shows an example of a detailed configuration of thelight source module 40. FIG. 5A is a top view of thelight source module 40. FIG. 5B is a side view of thelight source module 40. Themetal substrate 42 is a substantially rectangular plate-like body, and thelight source unit 10 is mounted near one end, and thelighting circuit 30 is mounted near the other end. Thelight source unit 10 includes amold 12 and aheat dissipation substrate 16 in addition to the light emittingdiode element 14. Theheat dissipation substrate 16 mounts themold 12 and the light emittingdiode element 14 on the upper surface, and conducts heat generated by the light emittingdiode element 14 to themetal substrate 42. Themold 12 is formed in a hemispherical shape from a material that transmits light, and seals the light emittingdiode element 14.

点灯回路３０は、点灯回路部品３２、点灯回路部品３４、点灯回路部品３６、およびコネクタ３８を備える。コネクタ３８は、光源モジュール４０の外部から点灯回路３０に供給される電力を受け取る。点灯回路部品３２は、発光ダイオード素子１４からＬ１だけ離れた金属基板４２上の位置に搭載されており、高さがｈ１である。点灯回路部品３４は、発光ダイオード素子１４からＬ１よりも遠いＬ２だけ離れた金属基板４２上の位置に搭載されており、高さがｈ１よりも高いｈ２である。点灯回路部品３６は、発光ダイオード素子１４からＬ３だけ離れた金属基板４２上の位置に搭載されており、その高さｈ３は、金属基板４２から発光ダイオード素子１４までの高さであるｈ０よりも高い。なお、発光ダイオード素子１４と点灯回路部品３６との距離Ｌ３は、例えば５ｍｍ以上であることが好ましい。 Thelighting circuit 30 includes alighting circuit component 32, alighting circuit component 34, alighting circuit component 36, and aconnector 38. Theconnector 38 receives power supplied to thelighting circuit 30 from the outside of thelight source module 40. Thelighting circuit component 32 is mounted at a position on themetal substrate 42 that is separated from the light emittingdiode element 14 by L1, and has a height h1. Thelighting circuit component 34 is mounted at a position on themetal substrate 42 which is separated from the light emittingdiode element 14 by L2 farther than L1, and has a height h2 higher than h1. Thelighting circuit component 36 is mounted at a position on themetal substrate 42 that is separated from the light emittingdiode element 14 by L3, and its height h3 is higher than h0 that is the height from themetal substrate 42 to the light emittingdiode element 14. high. The distance L3 between the light emittingdiode element 14 and thelighting circuit component 36 is preferably 5 mm or more, for example.

このように、高さのより低い部品が発光ダイオード素子１４のより近くに搭載されるので、発光ダイオード素子１４が発生する光の中で点灯回路３０によって遮られる割合を少なくすることができる。従って、発光ダイオード素子１４が発生する光をより効率良く光源モジュール４０の外部へ照射することができる。 In this way, since the component having a lower height is mounted closer to the light emittingdiode element 14, the proportion of light generated by the light emittingdiode element 14 that is blocked by thelighting circuit 30 can be reduced. Therefore, the light generated by the light emittingdiode element 14 can be more efficiently irradiated to the outside of thelight source module 40.

なお、本例において、光源モジュール４０は、１個の光源部１０を有するが、他の例として、複数の光源部１０を有してもよい。また、本例において、光源部１０は、１個の発光ダイオード素子１４を有するが、他の例として、複数の発光ダイオード素子１４を有してもよい。なお、点灯回路部品３２は、本発明における第２の部品の一例であり、点灯回路部品３４は、本発明における第１の部品の一例であり、点灯回路部品３６は、本発明における第３の部品の一例である。 In this example, thelight source module 40 includes onelight source unit 10, but as another example, thelight source module 40 may include a plurality oflight source units 10. In this example, thelight source unit 10 includes one light-emittingdiode element 14, but as another example, thelight source unit 10 may include a plurality of light-emittingdiode elements 14. Thelighting circuit component 32 is an example of the second component in the present invention, thelighting circuit component 34 is an example of the first component in the present invention, and thelighting circuit component 36 is the third component in the present invention. It is an example of components.

図６は、光源モジュール４０の温度分布の一例を示す。光源部１０が点灯する場合、光源部１０が発生した熱が金属基板４２に伝導することにより、光源部１０は、金属基板４２に、光源部１０から離れるほど温度が低くなる、Ａに示すような温度分布を形成する。また、点灯回路３０が光源部１０を点灯させる場合、点灯回路３０が有するトランジスタ等が発熱する。そのため、点灯回路３０は、金属基板４２に、点灯回路３０から離れるほど温度が低くなる、Ｂに示すような温度分布を形成する。これにより、光源部１０および点灯回路３０は、金属基板４２に、Ｃに示すような温度分布を形成する。 FIG. 6 shows an example of the temperature distribution of thelight source module 40. When thelight source unit 10 is turned on, the heat generated by thelight source unit 10 is conducted to themetal substrate 42, so that the temperature of thelight source unit 10 decreases toward themetal substrate 42 as the distance from thelight source unit 10 increases. A good temperature distribution. Further, when thelighting circuit 30 lights thelight source unit 10, the transistor and the like included in thelighting circuit 30 generate heat. For this reason, thelighting circuit 30 forms a temperature distribution on themetal substrate 42 as shown in B, where the temperature decreases as the distance from thelighting circuit 30 increases. Thereby, thelight source unit 10 and thelighting circuit 30 form a temperature distribution as shown in C on themetal substrate 42.

ここで、光源部１０と点灯回路３０とが金属基板４２上で近接して配置されるとすれば、光源部１０が点灯する場合、光源部１０の発光ダイオード素子１４が発生する熱に加えて、点灯回路３０が発生する熱により、光源部１０がさらに加熱される場合がある。この場合、外気と光源部１０の温度差は、発光ダイオード素子１４のみによる温度上昇よりも高くなる。 Here, if thelight source unit 10 and thelighting circuit 30 are arranged close to each other on themetal substrate 42, when thelight source unit 10 is turned on, in addition to the heat generated by the light emittingdiode element 14 of thelight source unit 10. Thelight source unit 10 may be further heated by the heat generated by thelighting circuit 30. In this case, the temperature difference between the outside air and thelight source unit 10 is higher than the temperature increase due to the light emittingdiode element 14 alone.

しかし、本例においは、光源部１０および点灯回路３０は、光源モジュール４０の一端および他端にそれぞれ搭載されるので、点灯回路３０が発生する熱が光源部１０に伝わる割合が小さい。そのため、光源部１０と点灯回路３０とが近接して配置される場合に比べて、光源部１０の温度上昇が小さくなり、光源部１０の外気との温度差は小さくなる。これにより、光源部１０と点灯回路３０とが近接して配置される場合に比べて、発光ダイオード素子１４の放熱効率は高くなる。従って、光源部１０のモールド１２が黄変等を生じることによる、光源部１０の光量の低下を防止することができる。さらに、発光ダイオード素子１４が発生した熱が、点灯回路３０へ伝わる割合も小さくなるので、温度変化に対する定数の変化の大きい、安価な部品を点灯回路３０に用いることができる。 However, in this example, since thelight source unit 10 and thelighting circuit 30 are mounted on one end and the other end of thelight source module 40, respectively, the rate at which the heat generated by thelighting circuit 30 is transmitted to thelight source unit 10 is small. Therefore, compared with the case where thelight source unit 10 and thelighting circuit 30 are arranged close to each other, the temperature rise of thelight source unit 10 is small, and the temperature difference from the outside air of thelight source unit 10 is small. Thereby, compared with the case where thelight source part 10 and thelighting circuit 30 are arrange | positioned closely, the heat dissipation efficiency of the light emittingdiode element 14 becomes high. Accordingly, it is possible to prevent the light amount of thelight source unit 10 from being reduced due to yellowing of themold 12 of thelight source unit 10. Furthermore, since the rate at which the heat generated by the light emittingdiode element 14 is transmitted to thelighting circuit 30 is reduced, inexpensive components having a large constant change with respect to the temperature change can be used for thelighting circuit 30.

図７は、第１光源ユニット１００の光路の一例を示す断面図である。反射鏡８０は、金属基板４２の光源部１０が搭載されている面側に設けられる。反射鏡８０の内面に形成された反射面は、レンズ９０の光軸を含む断面形状が略楕円形状に形成されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。反射鏡８０は、発光ダイオード素子１４の発光面上に光学的中心を有する。これにより、反射鏡８０は、発光ダイオード素子１４が発生する光を金属基板４２の側方へ向けて照射する。レンズ９０の光軸を含む垂直方向の断面において、レンズ９０は、後方側焦点位置Ｆ２を反射鏡８０の反射面の焦点位置に一致させるようにして配置されている。 FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of an optical path of the firstlight source unit 100. The reflectingmirror 80 is provided on the side of themetal substrate 42 on which thelight source unit 10 is mounted. The reflecting surface formed on the inner surface of the reflectingmirror 80 has a cross-sectional shape including the optical axis of thelens 90 having a substantially elliptical shape, and its eccentricity gradually increases from the vertical cross section toward the horizontal cross section. Is set. The reflectingmirror 80 has an optical center on the light emitting surface of the light emittingdiode element 14. Thereby, the reflectingmirror 80 irradiates the light generated by the light emittingdiode element 14 toward the side of themetal substrate 42. In the vertical cross section including the optical axis of thelens 90, thelens 90 is arranged so that the rear focal position F2 coincides with the focal position of the reflecting surface of the reflectingmirror 80.

反射鏡８０は、Ｆ２を通過してレンズ９０の下端に入射する光線９４の反射点Ａよりも後方の反射面で光源部１０の光をＦ２に集光する。この光線９４は、第１光源ユニット１００の配光パターンのうちの下側境界に投影される。 The reflectingmirror 80 condenses the light of thelight source unit 10 on the reflecting surface behind the reflection point A of thelight ray 94 that passes through F2 and enters the lower end of thelens 90 on F2. Thelight ray 94 is projected onto the lower boundary of the light distribution pattern of the firstlight source unit 100.

一方、レンズ９０の光軸に沿った光線９６は、第１光源ユニット１００の配光パターンのうちの上側境界に投影される。レンズ９０と一体に設けられたシェード９２は、Ｆ２から下方に落ち込むエッジが形成されている。これにより、Ｆ２を含む焦点面上においてシェード９２のエッジと反射鏡８０により形成される光学像がレンズ９０により反転され前方へ投影される。 On the other hand, thelight ray 96 along the optical axis of thelens 90 is projected onto the upper boundary of the light distribution pattern of the firstlight source unit 100. Theshade 92 provided integrally with thelens 90 has an edge that falls downward from F2. As a result, the optical image formed by the edge of theshade 92 and the reflectingmirror 80 on the focal plane including F2 is inverted by thelens 90 and projected forward.

一方、水平方向において反射鏡８０の焦点はＦ２よりもレンズ９０側に設けられている。そしてＦ２を含むシェード９２のエッジは、反射鏡８０の像面湾曲、つまり左右方向に於ける焦点面の湾曲に対応して、上面から見た両側が前方へ湾曲して形成されている。従って、反射鏡８０の反射によりＦ２よりも前方のエッジで結像した光学像は、レンズ９０によって左右方向に拡大されて反転投影される。 On the other hand, the focal point of the reflectingmirror 80 in the horizontal direction is provided closer to thelens 90 than F2. The edges of theshade 92 including F2 are formed by curving forward on both sides viewed from the upper surface, corresponding to the curvature of field of the reflectingmirror 80, that is, the curvature of the focal plane in the left-right direction. Therefore, the optical image formed at the edge in front of F2 by the reflection of the reflectingmirror 80 is enlarged in the left-right direction by thelens 90 and is reversely projected.

ここで、点灯回路部品３６は、発光ダイオード素子１４が反射鏡８０へ照射する光の光路の外側に設けられ、金属基板４２から発光ダイオード素子１４までの高さよりも、金属基板４２からの高さが高い。これにより、点灯回路部品３６は、発光ダイオード素子１４が反射鏡８０へ照射する光を遮らない。そのため、発光ダイオード素子１４が発生する光を反射鏡８０およびレンズ９０を介して、効率良く第１光源ユニット１００の外部へ照射することができる。 Here, thelighting circuit component 36 is provided outside the optical path of the light emitted from the light emittingdiode element 14 to the reflectingmirror 80, and is higher than the height from themetal substrate 42 to the light emittingdiode element 14. Is expensive. Thereby, thelighting circuit component 36 does not block the light emitted from the light emittingdiode element 14 to the reflectingmirror 80. Therefore, the light generated by the light emittingdiode element 14 can be efficiently emitted to the outside of the firstlight source unit 100 via the reflectingmirror 80 and thelens 90.

図８は、車両用灯具５００の配光パターンの一例を示す。当該配光パターンは、車両用灯具５００の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される左ロービーム配光パターンである。当該配光パターンは、第１光源ユニット１００によって形成される第１配光パターン８００と、第２光源ユニット２００によって形成される第２配光パターン８０２および第３配光パターン８０４と、第３光源ユニット３００によって形成される第４配光パターン８０６との合成配光パターンとして形成される。配光パターンは、その上端に上下方向の明暗境界を定める水平カットラインＣＬ１及び斜めカットラインＣＬ２を有している。 FIG. 8 shows an example of a light distribution pattern of thevehicular lamp 500. The light distribution pattern is a left low beam light distribution pattern formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25 m ahead of thevehicular lamp 500. The light distribution pattern includes a firstlight distribution pattern 800 formed by the firstlight source unit 100, a secondlight distribution pattern 802 and a thirdlight distribution pattern 804 formed by the secondlight source unit 200, and a third light source. It is formed as a combined light distribution pattern with the fourthlight distribution pattern 806 formed by theunit 300. The light distribution pattern has a horizontal cut line CL1 and an oblique cut line CL2 that define a light-dark boundary in the vertical direction at the upper end.

水平カットラインＣＬ１は、車両用灯具５００の正面（水平軸Ｈ−垂直軸Ｖの交点）に対してやや下方（０．５〜０．６°程度下向き）に設定されている。斜めカットラインＣＬ２は、垂直軸ＶとＣＬ１の交点から左上方に約１５°程度傾斜している。第１配光パターン８００のうちの水平カットラインＣＬ１は、シェード９２の水平エッジによって形成され、斜めカットラインＣＬ２は、シェード９２の傾斜エッジによって形成される。車両用灯具５００はこの様な配光パターンにより、車両前方路面における視認性を確保することができる。 The horizontal cut line CL1 is set slightly downward (downward by about 0.5 to 0.6 °) with respect to the front of the vehicle lamp 500 (intersection of the horizontal axis H and the vertical axis V). The oblique cut line CL2 is inclined about 15 ° to the upper left from the intersection of the vertical axes V and CL1. In the firstlight distribution pattern 800, the horizontal cut line CL1 is formed by the horizontal edge of theshade 92, and the oblique cut line CL2 is formed by the inclined edge of theshade 92. Thevehicular lamp 500 can ensure visibility on the road surface in front of the vehicle by such a light distribution pattern.

図９は、車両用灯具５００、電源６００、および制御信号生成部７００の接続の一例を示す。電源６００および制御信号生成部７００は、車両用灯具５００の外部に設けられる。電源６００は、例えば車両のバッテリであり、電源ケーブル６０２および６０４を介して、車両用灯具５００に電力を供給する。制御信号生成部７００は、フラットケーブル７０２を介して、車両用灯具５００が有する複数の光源モジュール４０ａ、ｂ、およびｃのそれぞれを点消灯させるための制御信号を、車両用灯具５００に与える。 FIG. 9 shows an example of the connection of thevehicular lamp 500, thepower source 600, and thecontrol signal generator 700. Thepower source 600 and thecontrol signal generator 700 are provided outside thevehicular lamp 500. Thepower source 600 is, for example, a vehicle battery and supplies power to thevehicular lamp 500 viapower cables 602 and 604. The controlsignal generation unit 700 provides thevehicle lamp 500 with a control signal for turning on / off each of the plurality oflight source modules 40a, b, and c included in thevehicle lamp 500 via theflat cable 702.

車両用灯具５００は、保護回路５０２およびフィルタ回路５０４をさらに有する。保護回路５０２は、例えばダイオード素子であり、車両用灯具５００に逆電圧が印可された場合に車両用灯具５００に電流を流さないことにより、車両用灯具５００を保護する。フィルタ回路５０４は、例えばコイルおよびコンデンサによるπ型回路であり、電源６００へ漏れてしまう電力、或いは電源６００から供給される電力の高周波成分を除去する。電源６００からの電力は、保護回路５０２およびフィルタ回路５０４を経由した後、電源ケーブル６０６および６０８を介して、光源モジュール４０ａ、ｂ、およびｃのそれぞれの点灯回路３０へ供給される。１つの光源モジュール４０ａは、電源ケーブル６０６および６０８によって電源６００に接続される。光源モジュール４０ｂおよびｃは、車両用灯具５００内で光源モジュール４０ａと電源ケーブル６０６および６０８を介して並列に接続される。なお、保護回路５０２およびフィルタ回路５０４は、車両に設けられる車両用灯具５００のソケット内に設けられてもよく、車両用灯具５００内に設けられた専用の基板上に搭載されてもよい。 Thevehicular lamp 500 further includes aprotection circuit 502 and afilter circuit 504. Theprotection circuit 502 is, for example, a diode element, and protects thevehicular lamp 500 by preventing current from flowing through thevehicular lamp 500 when a reverse voltage is applied to thevehicular lamp 500. Thefilter circuit 504 is a π-type circuit including a coil and a capacitor, for example, and removes power leaking to thepower supply 600 or high-frequency components of power supplied from thepower supply 600. The electric power from thepower source 600 is supplied to thelighting circuits 30 of thelight source modules 40a, 40b, and 306c via thepower supply cables 606 and 608 after passing through theprotection circuit 502 and thefilter circuit 504. Onelight source module 40a is connected to apower source 600 bypower cables 606 and 608. Thelight source modules 40 b and c are connected in parallel through thelight source module 40 a andpower cables 606 and 608 in thevehicular lamp 500. Theprotection circuit 502 and thefilter circuit 504 may be provided in a socket of avehicle lamp 500 provided in the vehicle, or may be mounted on a dedicated board provided in thevehicle lamp 500.

フラットケーブル７０２は、複数の制御ケーブル７０４ａ、ｂ、およびｃを有する。制御ケーブル７０４ａ、ｂ、およびｃのそれぞれは、それぞれの光源モジュール４０に対応して設けられており、発光ダイオード素子１４の点消灯を制御する制御信号を、対応する点灯回路３０へ伝送する。また、制御ケーブル７０４ａ、ｂ、およびｃのそれぞれは、複数の電源ケーブル６０２、６０４、６０６、および６０８のそれぞれよりも流れる電流が小さい。そのため、制御ケーブル７０４ａ、ｂ、およびｃのそれぞれは、複数の電源ケーブル６０２、６０４、６０６、および６０８のそれぞれよりも細い。なお、例えば光源モジュールａおよびｂに同一の点消灯をさせる場合には、制御ケーブル７０４ａおよびｂを統合させてもよい。即ち、車両用灯具５００に接続される制御ケーブルの本数を、光源モジュールの個数よりも少なくしてもよい。 Theflat cable 702 has a plurality ofcontrol cables 704a, b, and c. Each of thecontrol cables 704 a, b, and c is provided corresponding to eachlight source module 40, and transmits a control signal for controlling turning on / off of the light emittingdiode element 14 to thecorresponding lighting circuit 30. In addition, each of thecontrol cables 704a, b, and c has a smaller current flowing than each of the plurality ofpower cables 602, 604, 606, and 608. Therefore, each of thecontrol cables 704a, b, and c is thinner than each of the plurality ofpower cables 602, 604, 606, and 608. For example, when the light source modules a and b are turned on and off in the same way, thecontrol cables 704a and b may be integrated. That is, the number of control cables connected to thevehicular lamp 500 may be less than the number of light source modules.

ここで、点灯回路３０が車両用灯具５００の外部にあるとすれば、車両用灯具５００には、光源部１０に電流を供給するためのケーブルを設ける必要がある。また、複数の光源部１０を個別に点消灯させる場合、車両用灯具５００は、個別に点消灯させる光源部１０の個数分のケーブルが必要になる。さらに、それぞれ光源部１０に接続するケーブルは、制御ケーブル７０４よりも大きな電流が流れるので、制御ケーブル７０４よりも太いケーブルである必要がある。そのため、車両用灯具５００を小型化することが困難な場合がある。しかし、本例において、車両用灯具５００には、電源ケーブル６０２および６０４の２本のケーブルと、フラットケーブル７０２とを接続すればよい。従って、車両用灯具５００に接続されるケーブルを少なくすることができるので、車両用灯具５００を小型化することができる。 Here, if thelighting circuit 30 is outside thevehicular lamp 500, thevehicular lamp 500 needs to be provided with a cable for supplying current to thelight source unit 10. Moreover, when lighting thelight sources 10 individually, thevehicular lamp 500 requires as many cables as the number of thelight sources 10 that are individually turned on and off. Furthermore, since a larger current flows than the control cable 704 in each cable connected to thelight source unit 10, the cable needs to be thicker than the control cable 704. For this reason, it may be difficult to reduce the size of thevehicular lamp 500. However, in this example, thevehicle lamp 500 may be connected to the two cables of thepower cables 602 and 604 and theflat cable 702. Therefore, since the number of cables connected to thevehicle lamp 500 can be reduced, the size of thevehicle lamp 500 can be reduced.

図１０は、光源モジュール４０の構成の他の例を示す。なお、以下に説明する点を除き、図１０において、図５と同じ符号を付した構成は、図５における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。光源モジュール４０は、サブ基板４４をさらに備える。サブ基板４４は、金属基板４２よりも熱伝導率が小さい素材で形成される。サブ基板４４は、点灯回路３０を搭載しており、金属基板４２における光源部１０が搭載される側の面に搭載される。これにより、点灯回路３０は、光源部１０の発光ダイオード素子１４が発生する熱によって加熱されにくい。そのため、温度変化に応じて特性が変化する部品を点灯回路３０に用いた場合であっても、点灯回路３０は発光ダイオード素子１４を適切に点灯させることができる。 FIG. 10 shows another example of the configuration of thelight source module 40. Except for the points described below, in FIG. 10, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 5 have the same or similar functions as those in FIG. Thelight source module 40 further includes asub substrate 44. Thesub substrate 44 is formed of a material having a lower thermal conductivity than themetal substrate 42. Thesub board 44 has thelighting circuit 30 mounted thereon, and is mounted on the surface of themetal board 42 on which thelight source unit 10 is mounted. Thereby, thelighting circuit 30 is not easily heated by the heat generated by the light emittingdiode element 14 of thelight source unit 10. Therefore, even when a component whose characteristics change according to a temperature change is used for thelighting circuit 30, thelighting circuit 30 can appropriately light the light emittingdiode element 14.

上記説明から明らかなように、本実施形態によれば、小型化することができると共に、発光ダイオード素子１４が発生する熱を効率良く放散することができる車両用灯具５００を提供することができる。 As is clear from the above description, according to the present embodiment, it is possible to provide avehicular lamp 500 that can be reduced in size and can efficiently dissipate heat generated by the light emittingdiode element 14.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

車両用灯具５００の正面図である。It is a front view of the vehicle lamp.車両用灯具５００を斜め前方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at thevehicle lamp 500 from diagonally forward.車両用灯具５００を斜め後方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at thevehicle lamp 500 from diagonally backward.第１光源ユニット１００の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of a firstlight source unit 100. FIG.光源モジュール４０の詳細な構成の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of a detailed configuration of alight source module 40. FIG.光源モジュール４０の温度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature distribution of the light source module.第１光源ユニット１００の光路の一例を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing an example of an optical path of the firstlight source unit 100. FIG.車両用灯具５００の配光パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light distribution pattern of the vehicle lamp.車両用灯具５００、電源６００、および制御信号生成部７００の接続の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the connection of thevehicle lamp 500, thepower supply 600, and the controlsignal generation part 700. FIG.光源モジュール４０の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of the light source module.

符号の説明Explanation of symbols

１０光源部、１２モールド、１４発光ダイオード素子、１６放熱基板、３０点灯回路、３２点灯回路部品、３４点灯回路部品、３６点灯回路部品、３８コネクタ、４０光源モジュール、４２金属基板、４４サブ基板、５０台座、５４ブラケット、５６ヒートシンク、８０反射鏡、９０レンズ、９２シェード、９４光線、９６光線、１００第１光源ユニット、２００第２光源ユニット、３００第３光源ユニット、４００透明カバー、５００車両用灯具、５０２保護回路、５０４フィルタ回路、６００電源、６０２電源ケーブル、６０４電源ケーブル、６０６電源ケーブル、６０８電源ケーブル、７００制御信号生成部、７０２フラットケーブル、７０４制御ケーブル、８００第１配光パターン、８０２第２配光パターン、８０４第３配光パターン、８０６第４配光パターン DESCRIPTION OFSYMBOLS 10 Light source part, 12 Mold, 14 Light emitting diode element, 16 Heat dissipation board, 30 Lighting circuit, 32 Lighting circuit component, 34 Lighting circuit component, 36 Lighting circuit component, 38 Connector, 40 Light source module, 42 Metal substrate, 44 Sub board, 50 pedestal, 54 bracket, 56 heat sink, 80 reflector, 90 lens, 92 shade, 94 light, 96 light, 100 first light source unit, 200 second light source unit, 300 third light source unit, 400 transparent cover, 500 for vehicle Lamp, 502 protection circuit, 504 filter circuit, 600 power supply, 602 power supply cable, 604 power supply cable, 606 power supply cable, 608 power supply cable, 700 control signal generation unit, 702 flat cable, 704 control cable, 800 first light distribution pattern , 802 second light distribution pattern, 804 third light distribution pattern, 806 fourth light distribution pattern

Claims

Translated fromJapanese

車両に用いられる車両用灯具であって、
光を発生する複数の光源モジュールを備え、
前記複数の光源モジュールのそれぞれは、
半導体発光素子と、
車両用灯具の外部から受け取る制御信号に応じて、前記半導体発光素子に流れる電流を制御することにより、前記半導体発光素子を点消灯させる点灯回路と、
前記車両用灯具の外部にある電源からの電力を前記点灯回路に供給する電源ケーブルと、
前記半導体発光素子の点消灯を制御する制御信号を、前記点灯回路へ伝送する制御ケーブルと、
前記半導体発光素子および前記点灯回路を搭載する搭載基板と
を有し、
前記点灯回路は、
第１の部品と、
第２の部品と
を含み、
前記搭載基板は、前記第１の部品および前記第２の部品を搭載し、
前記第２の部品は、前記第１の部品よりも前記搭載基板からの高さが低く、前記第１の部品よりも前記半導体発光素子の近くに搭載される車両用灯具。A vehicular lamp used in a vehicle,
A plurality of light source modules for generating light;
Each of the plurality of light source modules is
A semiconductor light emitting device;
A lighting circuit for turning on and off the semiconductor light emitting element by controlling a current flowing through the semiconductor light emitting elementin response to a control signal received from the outside of the vehicle lamp ;
A power cable for supplying power from a power source external to the vehicle lamp to the lighting circuit;
A control cable for transmitting a control signal for controlling turning on / off of the semiconductor light emitting element to the lighting circuit;
A mounting substrate on which the semiconductor light emitting element and the lighting circuit are mounted;
The lighting circuit is
A first part;
With the second part
Including
The mounting board mounts the first component and the second component;
The second component is a vehicular lampthat is lower in height from the mounting substrate than the first component and is mounted closer to the semiconductor light emitting element than the first component .

前記複数の光源モジュールのそれぞれは、
前記搭載基板よりも熱伝導率が小さい素材で形成され、前記点灯回路を搭載し、前記搭載基板における前記半導体発光素子が搭載されている側の面に搭載されるサブ基板をさらに有する請求項１に記載の車両用灯具。Each of the plurality of light source modules is
The formed by mounting having a lower thermal conductivity than the substrate material, mounting the lighting circuit,according to claim 1, further comprising a sub-substrate to be mounted on the surface on the side where the semiconductor light emitting device in the mounting substrate is mounted The vehicle lampas described in 2.

前記搭載基板の前記半導体発光素子が設けられている面側に設けられ、前記半導体発光素子が発生する光を反射する反射鏡をさらに備え、
前記点灯回路は、前記搭載基板に搭載され、前記搭載基板から前記半導体発光素子までの高さよりも、前記搭載基板からの高さが高く、前記半導体発光素子が前記反射鏡へ照射する光の光路の外側に設けられる第３の部品を含む請求項１に記載の車両用灯具。A reflective mirror that is provided on a surface side of the mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is provided and reflects light generated by the semiconductor light emitting element;
The lighting circuit is mounted on the mounting substrate, and has a height higher from the mounting substrate than a height from the mounting substrate to the semiconductor light emitting element, and an optical path of light that the semiconductor light emitting element irradiates the reflecting mirror The vehicular lamp accordingto claim 1, further comprising a third part provided outside of the vehicle.